سه شنبه 6 تیر 1396 | به روز شده: 13 دقیقه قبل

HAMSHAHRIONLINE

The online version of the Iranian daily Hamshahri
ISSN 1735-6393
چهارشنبه 11 اردیبهشت 1387 - 18:13:46 | کد مطلب: 50464 چاپ

آشنایی با پهپاد (پرندهٔ هدایت‌ پذیر از دور)

دفاع > امنیت - همشهری آنلاین:
سابقه به وجود آمدن هواپیماهای بدون سرنشین به جنگ جهانی اول بر می‌گردد و حتی برخی از مورخین بحث آن را به کمی پس از ساخت نخستین هواپیمای دنیا توسط برادران رایت مربوط می‌دانند. ولی از لحاظ عملی و به فرم کنونی، نخستین هواپیمای بدون سرنشین که از نوع هدف پرنده بود، در سال ۱۹۴۸ به نام XQ۲ توسط شرکت رایان آئروناتیکال (آمریکا) ساخته شد.

drone

پس از آن تمامی کشورهای دنیا به ضرورت ساخت و پیشرفت در این فناوری پر سود پی بردند و با صرف بودجه‌های کلان شروع به تحقیقات و ساخت انواع گوناگون هواپیماهای بدون سرنشین کردند.

هواپیماهای بدون سرنشین یا همان یو-ای-وی‌ها (مخفف کلمه Unmanned Air Vehicle) مزایای بسیاری نسبت به هواپیماهای عملیاتی با سرنشین دارند، به‌دلیل ابعاد کوچک‌تر نسبت به هواپیماهای معمولی طبیعتاً هزینه ساخت آنها بسیار پایین است، امکان مداومت پروازی طولانی تری دارند، رادارهای دشمن نمی‌توانند آنها را ردیابی کنند و حتی درصورت ردیابی، انهدام آنها کار بسیار مشکلی است.

یکی از نکات بسیار مهم، امنیت اطلاعاتی آنها در مقابل هواپیماهای معمولی است. به‌عنوان مثال اگر در جنگی هواپیمایی را بزنند، علاوه بر ضررهای مالی، احتمال اسارت خلبان نیز می‌رود و در این صورت مسئله امنیت اطلاعات نیز بحرانی می‌شود.

اساساً یکی از اهداف ساخت این پرنده‌های کوچک و تیز پرواز، کاهش میزان تلفات انسانی است. مزایای بسیار دیگری نیز مانند قابلیت مانور بیشتر، نبودن فشارهای فیزیولوژیکی بر اثر ارتفاع یا شتاب G به خلبان و...  از موارد قابل ذکر است.

باید توجه داشت آنچه امروز UAV نامیده می‌شود نوع تکامل یافته هواپیماهای بدون سرنشین است که به‌عنوان هدف پرنده در تمرینات تیراندازی زمین به هوا و یا هوا به هوا استفاده می‌شد و غالباً هم این اهداف پرنده  با نام درون (Drone) شناخته می‌شدند.

پس از ساخت اولین هدف پرنده تقریباً نگاه ویژه‌ای به انواع دیگر پرنده‌های بدون سرنشین نشد تا سال 1962 که روابط آمریکا و کوبا دچار بحران شد.

ایالات متحده آمریکا برای حمله، احتیاج به عکسبرداری دقیق از مناطق راهبردی دشمن داشت و حتی هواپیمای معروف جاسوسی آمریکا U-2 (ملقب به اژدها خانم یا Dragon  Lady) نیز توسط آتشبارهای ضدهوایی کوبا منهدم شد و تشنج سیاسی دامنه داری را به وجود آورد.

این موضوع آمریکا را بر آن داشت تا به فکر استفاده از هواپیماهای بدون سرنشینی بیفتد که قادر باشند وظایف هواپیماهای جاسوسی آمریکایی را به‌عهده بگیرند؛ یعنی عکسبرداری، فیلمبرداری و در کل گردآوری اطلاعات لازم از مواضع حیاتی دشمن.

در آن زمان آمریکا از مدل هواپیماهای بدون سرنشین BQM-34A استفاده کرد و تمامی آنها را به دوربین فیلمبرداری و سایر لوازم ضروری دیگر مجهز ساخت. گرچه فکر استفاده از هواپیماهای بدون سرنشین برای مقاصد جاسوسی در بحران کوبا شکل گرفت ولی به سبب آنکه این بحران ظرف مدت اندکی پایان پذیرفت، UAVهای آمریکایی هرگز بر فراز کوبا به پرواز در نیامدند.

البته تنها چند سال بعد آمریکایی‌ها رسوایی بزرگی به بار آوردند. برای نخستین بار در سال 1965 در پکن، سه فروند از هواپیماهای UAV اکتشافی را جمهوری خلق چین به نمایش گذاشت که به گفته کارشناسان متعلق به آمریکا بود و برای جاسوسی وارد قلمروی هوایی چین شده بودند و از این زمان به بعد تمامی کشورهای دنیا پی به مسئولیت اصلی هواپیماهای بدون سرنشین بردند.

پهباد

پَهپاد (پرندهٔ هدایت‌ پذیر از دور) (UAV:Unmanned Aerial Vehicle) یا هواپیمای بدون سرنشین به اشیاء پرندهٔ هدایت‌پذیر از راه دور (RPV:Remotely Piloted Vehicle) گفته می‌شود. هواپیماهای بدون سرنشین در ایران به «پهپاد» شهرت دارند که از حروف اول «پرنده هدایت پذیر از راه دور» گرفته شده‌است.

اجزای اصلی یک پهپاد عبارتند از: بدنه، موتور و محموله. بدنه یک پهپاد باید علاوه بر دارا بودن شرایط مناسب آیرودینامیکی،‌طوری طراحی شود که بتواند سامانه‌های ارتباطی، جنگ‌افزارها، اشخاص و محموله ها و کلیه لوازم مرتبط با ماموریت محوله‌اش را در خود جای دهد و نیز با شرایط جوی منطقه ماموریت سازگار باشد.

پهپادها نیاز به نوع خاصی از موتورها دارند. منظور از محموله‌های پهپاد در واقع تجهیزات و متعلقات اضافی است که همراه پرنده برای انجام ماموریت خاصی فرستاده می‌شود که در پهپادهای شناسایی، دوربین فیلم برداری و عکس برداری، در پهپادهای هدف فلر و رفلکتور و در پهپادهای تهاجمی و انتحاری مهمات می‌باشد.

در سال 1917، چارلز کترینگ، از شرکت جنرال موتورز، هواپیمای بدون سرنشین دوباله ای برای ارتش آمریکا طراحی کرد که قادر به حمل مهمات و اصابت به هدف بود. اولین پرواز موفق پرنده های بدون سرنشین در ششم مارس سال 1918 در نیویورک به وسیله هواپیمایی به نام اژدر کورتیس صورت گرفت.

این هواپیمای 950 پوندی، پس از پرتاب به وسیله منجنیق توانست مسافتی 1000 یاردی را طی کند. در سال 1933، انگلیسیها از هواپیماهای دوباله Fairey Queen که از راه دور کنترل می‌شد استفاده کردند. در بحبوحه جنگ جهانی دوم، آلمانها از بمبهای پرنده V-1 علیه متفقین استفاده کردند که پدربزرگ موشکهای کروز کنونی محسوب می شود.

از جمله مهمترین کارهای عملی در سایر کشورها در آن زمان پروژه آفرودیت در آمریکا بود که برای هدایت از دور بمب افکن های بی-17 اجرا شد که طی سالهای 1944 و 1945 به چندین هدف با این هواپیما که چندین تن بمب حمل می کرد، حمله شد.

بعد از جنگ جهانی دوم برخی از کشورهای پیروز از جمله دو ابر قدرت وقت یعنی اتحاد جماهیر شوروی و ایالات متحده آمریکا به فکر ساخت و به کار گیری هواپیماها و به طور کلی اجسام پرنده بدون سرنشین افتادند.

در آن زمان تلاشهایی انجام شد اما به دلیل نبود فناوری و امکانات کافی این تلاشها به نتیجه فابل توجهی نرسید و حداکثر نتیجه ای که در آن زمان به دست آمد ساخت بمبهای پرنده بود. بعد از این قضایا کم کم کشورها از کنار طراحی و ساخت گسترده هواپیماهای بدون سرنشین گذشتند و توجه خود را بیشتر به ساخت انواع موشک و هواپیماهای سرنشین دار معطوف کردند.

با این که ساخت پهپادها دیگر جزو برنامه های اصلی قدرتهای بزرگ نبود، اما این کشورها همیشه هر چند به طور غیر جدی برنامه‌هایی را برای ساخت پهپادها داشته اند. در این میان، اتحاد جماهیر شوروی علاقه بیشتری به ساخت انواع مختلف پهپاد داشت و تقریبا در صنعت ساخت و به کار گیری پهپادها یک سر و گردن از دیگر کشورها بالاتر بود. به عنوان شاهد این مدعا میتوان به پهپاد یسترب ساخت شوروی اشاره کرد.

زمانی که آمریکا تازه صنعت ساخت پهپاد را به طور جدی شروع کرده و در حال انتقال تکنولوژی ساخت پهپادهای کوچک از اسرائیل بود، شوروی در دهه 60 میلادی، پهپاد غول پیکر و فراصوت یسترب (به معنی باز) را با ارتفاع پروازی بسیار بالا ساخته بود.

برنامه‌های گسترده شوروی در زمینه ساخت انواع پهپاد بعد از فروپاشی این کشور تقریبا متوقف شد و این کشور جایگاه خود را از دست داد.

فناوری به کار رفته در ساخت پهپادهای اسرائیلی آنقدر بالا بود که کشوری مانند آمریکا برای پیشبرد برنامه های خود در این زمینه از آن کمک گرفت. هم اکنون نیز اسرائیل بزرگترین صادر کننده پهپاد در جهان است. بیشترین سرمایه‌گذاری در جهان در زمینه ساخت و تجهیز پهپادها را وزارت دفاع آمریکا انجام داده‌است، به طوری که در فاصله سالهای ۱۹۹۰ تا ۱۹۹۵ حدود سه میلیارد دلار برای طراحی، ساخت و تجهیز پهپادها هزینه کرده‌است.

حادثه ۱۱ سپتامبر ۲۰۰۱ باعث شد تا دولت آمریکا بودجه بیشتری را به طراحی و ساخت و تجهیز پهپادها اختصاص دهد.سابقه به کار گیری مختصر پهپادها در جنگها به جنگ ویتنام و سابقه به کار گیری حرفه ای و گسترده پهپادها در جنگها به جنگ خلیج فارس بر می‌گردد.

تنها یک دهه بعد، ایالات متحده نسلی از پهپادها را تولید کرد که نسبت آنها به پهپادهای جنگ خلیج فارس همانند نسبت F/A-22 به هواپیمای برادران رایت بود.

با وجود آنکه پهپادهای آمریکایی Predator، Global Hawk، Shadow و دیگر پهپادهای پیشرفته، حد اعلای فنآوری پهپاد را نشان می‌دهند، اما این پرنده‌ها در جهان تنها نیستند. حداقل چهل کشور دیگر در حال حاضر در زمینه پهپادها تحقیقات انجام می‌دهند و قصد دارند نیروهای خود را به آن مجهز کنند.

هواپیماهای بدون سرنشین جاسوسی-عکسبرداری

همانگونه که اشاره شد این هواپیماها از قدیمی‌ترین نوع UAVها محسوب می‌شوند که طرح ساخت آنها از سال 1962 آغاز شد.

UAVهای ویژه شناسایی و عکسبرداری همانگونه که از نامشان پیداست، به قلمروی هوایی دشمن نفوذ می‌کنند و از مواضع مورد نظر عکسبرداری می‌کنند.فیلم‌هایی که از این هواپیماها به دست می‌آید در لحظه به مراکز فرماندهی زمینی، ماهواره‌ها و یا هواپیماهای مادر مخابره می‌شوند و در بیشتر اوقات هیچ اطلاعاتی در خود هواپیما نگهداری نمی‌شود تا درصورت انهدام توسط دشمن، اطلاعاتی از نحوه عملیات و هدف عملیات در دست نباشد.

در بیشتر نمونه‌های هواپیماهای بدون سرنشین دوربین‌هایی تعبیه شده تا خلبانان و افرادی که مسئولیت هدایت این پرنده را دارند به نحو احسن راه را تشخیص دهند. UAVهای کنونی به قدری پیشرفته شده‌اند که در هر شرایط آب و هوایی، روز یا شب به انجام عملیات می‌پردازند و همچنین با بهره گیری از فناوری رادارگریزی (Stealth) در انواع مختلف کاهش سطح مقطع راداری، مواد جاذب امواج رادار و.... برای رادارهای دشمن یک کابوس هستند.

هواپیماهای بدون سرنشین تحقیق و اکتشاف

باور کردن استفاده‌های غیرنظامی از این پرندگان سخت است، ولی برای اولین بار ناسا چنین طرحی را عملی کرد. مرکز تحقیقات درایدن (یکی از مراکز ناسا که مطالعات مربوط به هواپیمایی و هوانوردی در آنجا انجام می‌شود) در سال 1975 پس از پایان طرح‌های مقدماتی شروع به ساختن UAVای به نام مینی اسنیفر کرد.

این هواپیما باید تا ارتفاع 100 هزار پایی اوج گیری می‌کرد و در آنجا وظائف گوناگونی چون نظارت و مراقبت (غیر نظامی)، نمونه برداری از مواد آلاینده جوی، سنجش مقدار مواد شیمیایی طبیعی و مصنوعی موجود در لایه‌های فوقانی اتمسفر و تحقیقات گوناگون هواشناسی را انجام می‌داد و چنانچه این امر محقق می‌شد دیگر نیازی به هواپیماهای پردردسر فوق العاده گرانی مانند یو-2 و یا اس آر-71 نبود. مینی اسنیفر اولین هواپیمای بدون سرنشینی بود که موتور راکتی داشت و از سوخت هایدرازین (N2H4) استفاده می‌کرد.

اصولاً این سوخت در راکت‌های فضایی، موتورهای قراردهنده ماهواره در مدار و یا زیردریایی‌های شناوری که در اعماق بسیار زیاد برای مقاصد تحقیقاتی استفاده می‌شود،به‌کار می‌رود. مشکل اصلی مهندسان طراح، وزن بالای تجهیزاتی بود که روی مینی اسنیفر تعبیه می‌شدند.

در هر حال این هواپیمای بدون سرنشین نظامی ساخته شد. حال خدا می‌داند که استفاده‌های نظامی هم از آن شده است یا خیر.

هواپیماهای بدون سرنشین مزاحم‌شونده و منهدم‌کننده رادار

یکی از آرزوهای دیرین برنامه ریزان امور دفاعی کشورها، این بوده است که سامانه‌ای را طراحی کنند تا در عین حال که بیشترین ضایعه را برای تأسیسات راداری، به ویژه  رادارهای پدافند هوایی دشمن فراهم می‌کنند، عوامل و امکانات دشمن قادر به شناسایی آن نبوده و به هیچ وجه نتوانند آن را از بین ببرند.این UAVها با وجود ظاهر ساده و وزن پایینشان در جنگ‌ها نقش بسیار مهمی را ایفا می‌کنند و راه فراری برای دشمن باقی نمی‌گذارند.

ابتدایی‌ترین تحقیقات در این زمینه در سال 1975 شروع شد. به این هواپیماهای بدون سرنشین مزاحم‌شونده (Harassment) می‌گفتند. نحوه عمل این هواپیماها در گذشته به این صورت بود که همزمان با نزدیکی آن به محق راداری دشمن، راکت‌ها و موشک‌های منهدم‌کننده نیز پرتاب می‌شدند.

در حالی که روی صفحه رادار دشمن جز یک سری نقطه که مرتباً تغییر مسیر می‌دهند و یک سری صدای«وز وز» چیز دیگری دیده یا شنیده نمی‌شود. آنگاه وقتی UAV به ارتفاع حدود 500 پایی رادار رسید دشمن خطر را حس می‌کند.

ولی این ارتفاع برای عکس العمل بسیار کم است و در کمترین زمان UAV خود را به رادار رسانده و آن را منهدم می‌کند. البته هواپیماهای مزاحم‌شونده قدیمی تنها زمانی که رادار روشن بود می‌توانستند امواج را ردیابی و هدف گیری کنند در حالی که UAVهای مدرن با استفاده از سامانه‌های موقعیت یاب دیگر روشن یا خاموش بودن رادار برایشان مهم نیست.

هواپیماهای بدون سرنشین ضربتی

اینکه روزی بشود به منطقه تحت نفوذ دشمن راه یافت و بدون کوچکترین تلفات جانی اهداف را منهدم ساخت مسلماً برای هر ارتشی لذت بخش است. به همین خاطر نمونه‌های گوناگونی از UAVها ساخته شد که نتها در آنها تسلیحات انفجاری و سیستم‌های هدایت‌کننده بود.

این هواپیماها تقریباً مانند موشک‌های هدایت‌شونده از هواپیمای مادر جدا می‌شدند و یا از سکوهای پرتاب، پرواز می‌کردند و مانند یک راکت یا موشک خود را به اهداف می‌زدند. نمونه چنین UAVهایی دردهه 70 ساخته شدند؛ مانند موشک‌های ماوریک، هوبوس و یا شرایک.

در همین زمینه: