ویژگی‌های پهپادی که در حضور رهبری رونمایی شد/ برنامه ایران برای ساخت پهپادهای دو موتوره

در این نمایشگاه علاوه بر انواع محصولات و دستاوردها، نمونه یک پهپاد دو موتوره کامپوزیتی نیز به صورت ویژه به نمایش درآمده بود که طبق اطلاعات موجود، این اولین پهپاد دو موتوره ساخته شده در بخش خصوصی در کشور است.

پهپاد فوق البته در اسفند ماه سال 1397 و خرداد 1398 مورد بازدید رئیس جمهور و رئیس مجلس شورای اسلامی نیز قرار گرفته بود.

تا پیش از این، تمام پهپادهای ایرانی به جز یک نمونه (سریر) تک موتوره بودند. حتی بزرگترین پهپادهای ایرانی ازجمله «فطرس»، «شاهد129» و «حماسه» مانند نمونه‌های همرده خارجی خود مانند MQ-1 پریدیتور و هرمس-450 از یک موتور احتراق داخلی پیستونی استفاده می کنند. از پهپاد سریر هم با وجود نمایش در رژه نیروهای مسلح، مشخصات خاصی اعلام نشده است. در این پهپاد یک موتور در جلو و یک موتور در عقب بدنه قرار داده شده بود.

نمونه پهپاد دو موتوره ساخت ایران

برای افزایش کارایی هواپیمای بدون سرنشین -خصوصاً میزان محموله قابل حمل و سقف پرواز و سرعت پیمایشی- دو رویکرد وجود دارد. راهکار اول که اکثر قریب به اتفاق پهپادها از آن استفاده می‌کنند، به کارگیری موتور پرقدرت‌تر جت توربوپراپ مانند پهپاد MQ-9 یا موتور توربوفن مانند پهپاد RQ-4 یا حتی موتور توربوجت است. در این راهکار باید هزینه بیشتری برای موتور پیشرفته‌تر و کارآمدتر پرداخت شود.

راهکار دوم، استفاده از دو موتور در دسترس است تا به این ترتیب امکان افزایش قابلیت‌های پرنده بدون سرنشین فراهم شود. هرچند اکثر پهپادها در دنیا به صورت تک موتوره ساخته می‌شوند، اما دلایلی هم وجود دارد که برخی سازندگان ترجیح به استفاده از دو موتور می‌دهند؛ چه شرکت‌هایی که امکان ارتباط با سازندگان مطرح موتور پهپاد در دنیا را دارند و چه شرکت هایی که در تحریم هستند.

به طور کلی مزیت های اصلی استفاده از دو موتور شامل افزایش قابلیت اطمینان پرنده، افزایش سرعت قابل دستیابی، افزایش سقف پرواز و سرعت اوج گیری و افزایش میزان بار قابل حمل است. از طرفی معایب استفاده از دو موتور نیز شامل قیمت تمام شده و هزینه تعمیر بیشتر، مصرف سوخت بیشتر و وزن ناخالص بالاتر پرنده است. بنا بر این طراح با توجه به مأموریت مدنظر، بین یک یا دو موتوره بودن پرنده، انتخاب نهایی را انجام می دهد و دو موتوره بودن یک پهپاد لزوماً مزیت قطعی به شمار نمی‌رود.

به عنوان مثال برای پهپاد با هدف ماموریت بر روی دریا، به دلیل فاصله زیاد از ساحل و نیازمندی به حمل محموله های تجسسی متعدد و گرانقیمت، احتیاج به دو موتور برای به حداکثر رساندن قابلیت اطمینان و میزان محموله پررنگ تر می شود.

بحث افزایش قابلیت اطمینان از آن جهت مطرح است که در صورت از کار افتادن یک موتور، پرنده می‌تواند با مقداری کاهش قابلیت‌های عملیاتی، با یک موتور به سمت مبدأ پرواز کرده و به سلامت فرود بیاید. خصوصاً برای پهپادهایی که با هدف گشت زنی طولانی مدت روی مناطق مسکونی یا نزدیک به این مناطق در نظر گرفته می شوند، وجود دو موتور می تواند در صورت بروز حادثه برای پهپاد، سبب کاهش چشمگیر احتمال تلفات انسانی روی زمین شود. این ایده ای است که سبب شده تا دستکم یک پهپاد جدید اروپایی با نام RPAS  برای دهه آینده با دو موتور طراحی شود.

نمونه اولیه پهپاد RPAS  

برخی از نمونه‌های پهپادهای دو موتوره در دنیا را می توان RQ-5 هانتر ساخت آمریکا با دهانه بال 10.5 متر و محموله 90 کیلوگرم و مداومت پرواز 21 ساعت، P.1HH Hammerhead ساخت ایتالیا با دهانه بال 14 متر و محموله 500 کیلوگرم و مداومت 16 ساعت، Rustom-H ساخت هند با سقف پرواز 10660 متر و محموله 350 کیلوگرم، Akinci ساخت ترکیه با سقف پرواز 12190 متر و محموله 1350 کیلوگرم و مداومت پروازی یک روز و United-40 ساخت امارات متحده عربی با سقف پرواز 7000 متر، محموله 1050 کیلوگرم و مداومت پروازی ادعا شده 5 روز را نام برد.

پهپاد P.1HH Hammerhead

سه پهپاد آخر در فهرست فوق، پرنده هایی با دهانه بال حدود 20 متر هستند. یک کنسرسیوم از شرکت های اروپایی نیز قصد دارد پهپاد RPAS با دهانه بال 26 متر و مجهز به دو موتور توربوپراپ را تا سال 2024 به پرواز در بیاورد. از جمله مشخصات مد نظر این پهپاد سقف پرواز 13700 متر و محموله 2300 کیلوگرمی است.

پهپاد اماراتی United-40

پهپاد ایرانی دو موتوره که به وضوح بدنه آن از موارد کامپوزیت کربنی ساخته شده تا بیشترین صرفه جویی را وزن داشته باشد از شکل دم دوگانه بهره برده است. این شکل دم برای پهپادهای رده کوچک و متوسط به طور کلی انتخاب بسیار خوبی است که ضمن استحکام کافی سازه ای، وزن مناسبی هم دارد. دو موتور این پهپاد در دو طرف بدنه و روی بال ها نصب شده و ملخ های آن از نوع مکنده هستند یعنی جریان هوا را از جلو به سمت عقب می کشند. با توجه به اینکه در این پهپاد از موتور پیستونی استفاده شده است احتمالاً فضای بزرگی که در در پشت موتورها قرار دارد برای جمع کردن ارابه فرود مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین ممکن است مقداری سوخت نیز در این فضا قابل ذخیره سازی باشد.

بخش جلویی بدنه و موتورهای پیستونی پهپاد جدید ایرانی

شکل دماغه این پهپاد که بی‌شباهت به برخی پهپادهای مشهور دنیا نیست، فضای کافی برای جای دادن انواع حسگرها خصوصاً آنتن ارتباط ماهواره ای را دارد. با توجه به انواع محموله های شناسایی بسیار سبک که توسط وزارت دفاع و نیز شرکت های خصوصی ایرانی ساخته می شود، این پهپاد مشکلی برای تأمین محموله شناسایی متناسب با توان حمل بار خود را نخواهد داشت.

با توجه به پیکربندی انتخاب شده برای دم، نیازی به افزایش بیش از حد طول بدنه اصلی این پهپاد نبوده و در نتیجه شاهد بدنه نسبتاً کوتاهی در این پهپاد هستیم. همچنین مجموع پیکربندی این پهپاد سبب می شود تا در صورت نصب محموله شناسایی اپتیکی یا راداری در زیر بدنه، دید 360 درجه و کاملی به نیمکره زیرین پهپاد وجود داشته باشد.

با توجه به ابعاد دهنه بال این پرنده که در حدود 8 متر قابل تخمین است و دو موتوره بودن آن، می توان سقف پرواز حدود 7000 تا 8000 متر را برای آن تخمین زد که ارتفاع مناسبی برای یک سکوی شناسایی هواپایه است. احتمالاً میزان مداومت پروازی این پهپاد نیز باید دستکم 10 ساعت باشد.

موقعیت نصب موتورها، شکل دم و دهانه بال پهپاد جدید دو موتوره ایرانی در این تصویر قابل مشاهده است

امروزه علاوه بر رشد فناوری‌های به کار رونده در زیرسامانه های مختلف یک پهپاد، لازم است تا طراحان در حرکت به سمت طرح های بهینه و خروج از قالب های مرسوم و امتحان پس داده نیز تلاش کنند تا حرکت رو به جلو در زمینه پهپادها در تمام عرصه ها به طور همگون به پیش رود.

طراحی و ساخت نمونه پهپاد دو موتوره از جنس مواد مرکب در یک شرکت دانش بنیان ایرانی نوید دهنده امکان شروع این نوع حرکت ها و بهره بردن از ظرفیت های طرح های متنوع برای مأموریت های بسیار متنوع پیش روی پهپادها چه در امور نظامی در مناطق خشکی و دریا و چه در امور غیرنظامی است.