اشتباه محاسباتی بزرگ؛ چگونه کرملین فرمول ساخت هواپیمای نامرئی را به آمریکا هدیه داد؟ (+عکس)

عصر ایران پنج شنبه 18 تیر 1405 - 09:21
داستان پیدایش فناوری رادارگریزی و جنگنده اف-117 شاهین شب؛ چگونه بی توجهی شوروی به فرمول های ریاضی پیوتر اوفیمتسف، به مهندسان لاکهید اجازه داد تا با خلق «شبح بغداد» بزرگ ترین پرش فناورانه در تاریخ هوانوردی نظامی را رقم بزنند.

عصر ایران؛ مجله تصویری سلاح - در سال 1962، یک فیزیکدان و ریاضیدان جوان شوروی به نام پیوتر اوفیمتسف (Pyotr Ufimtsev)، مقاله ای کاملا تخصصی و پیچیده را با عنوان «روش امواج لبه ای در تئوری فیزیکی پراش» (Method of Edge Waves in the Physical Theory of Diffraction) منتشر کرد. این مقاله حاوی معادلات ریاضی پیشرفته ای بود که نشان می داد امواج رادار هنگام برخورد با لبه های تیز یک جسم، چگونه رفتار می کنند.

مقامات امنیتی و نظامی مسکو پس از بررسی مقاله، به این نتیجه رسیدند که این محاسبات صرفا تئوری های خشک دانشگاهی هستند و هیچ ارزش نظامی یا کاربردی ندارند. در نتیجه، به او اجازه دادند تا مقاله خود را به صورت عمومی و آزاد منتشر کند؛ تصمیمی که سال ها بعد، از آن به عنوان یکی از بزرگ ترین اشتباهات راهبردی و محاسباتی بوروکراسی شوروی در دوران جنگ سرد یاد شد. مسکو سادگی کرد، اما کالیفرنیا به سرعت متوجه طلا شد.

پیوتر اوفیمتسف و نمونه اولیه هواپیمای Have Blue

کشف بزرگ در اسکانک ورکس: مهندسی که فرمول را فهمید

در سال 1971، بخش فناوری های خارجی نیروی هوایی آمریکا (FTD) این مقاله را به انگلیسی ترجمه کرد. نسخه ترجمه شده به دست یکی از مهندسان ارشد رادار در کارگاه مخفی اسکانک ورکس (Skunk Works) شرکت لاکهید به نام دنیس اورهولسر (Denys Overholser) رسید.

اورهولسر با خواندن این مقاله متوجه حقیقتی شد که تا آن زمان از دید همه پنهان مانده بود: سطح مقطع راداری (RCS) یک پرنده، بیش از آنکه به اندازه آن بستگی داشته باشد، به شکل هندسی و زاویه لبه های آن وابسته است.

او این فرمول ها را نزد بن ریچ، رئیس افسانه ای اسکانک ورکس برد. تیم آن ها بر اساس ریاضیات اوفیمتسف، یک نرم افزار کامپیوتری به نام Echo 1  توسعه دادند. این برنامه به مهندسان اجازه می داد تا پیش از ساختن حتی یک قطعه از هواپیما، میزان بازتاب راداری آن را روی مانیتور محاسبه کنند.

الماس بی امید؛ پرنده ای که قوانین آیرودینامیک را به زانو درآورد

محدودیت بزرگ کامپیوترهای دهه 1970 این بود که توانایی پردازش اشکال منحنی سه بعدی را نداشتند. به همین دلیل، تیم لاکهید مجبور شد هواپیما را کاملا از صفحات تخت، زاویه دار و تیز بسازد تا کامپیوتر بتواند بازتاب راداری آن را محاسبه کند. نتیجه کار، طرحی بسیار عجیب و بدقواره بود که مهندسان به شوخی آن را «الماس بی امید» (Hopeless Diamond) نامیدند زیرا بسیاری از آنها تصور می کردند این طرح هرگز موفق نخواهد شد.

این سازه از نظر اصول آیرودینامیک یک فاجعه به تمام معنا بود و عملا شبیه به یک پاره آجر پرنده رفتار می کرد! پایداری این پرنده در هوا چنان ضعیف بود که هیچ خلبانی نمی توانست آن را به صورت دستی کنترل کند. تنها راهکار، استفاده از سیستم کامپیوتری پرواز با سیم (Fly-by-wire) بود؛ کامپیوتری که در هر ثانیه ده ها بار سطوح پروازی هواپیما را اصلاح می کرد تا آن را در آسمان نگه دارد.

پیوتر اوفیمتسف، دنیس اورهولسر و نمونه اولیه هواپیمای Have Blue

از پروژه محرمانه Have Blue تا تولد شاهین شب

برای اثبات این ایده نوظهور، دو نمونه اولیه کوچک تر با نام کد Have Blue در پایگاه فوق محرمانه «گروم لیک» (همان منطقه 51 معروف در نوادا) ساخته شد. اگرچه هر دو فروند در طول آزمایش ها به دلیل نقص های فنی و مکانیکی سقوط کردند، اما یک دستاورد انقلابی را اثبات کردند: فناوری رادارگریزی واقعا کار می کرد. در آزمایش های شبیه سازی، این پرنده برای رادارهای پدافندی عملا به اندازه یک «جغد» یا یک «ساچمه فلزی کوچک» دیده می شد.

با موفقیت این پروژه، بودجه کلانی برای ساخت نسخه عملیاتی تزریق شد و در نهایت پرنده افسانه ای اف-117 نایت هاوک (F-117 Nighthawk) متولد گردید. نخستین پرواز شاهین شب در سال 1981 انجام شد، اما ارتش آمریکا وجود آن را چنان مخفی نگه داشت که تا تاریخ 10 نوامبر 1988، هیچ کس در جهان خارج از برنامه، از وجود این هواپیما مطلع نبود.

طلوع «شبح بغداد»؛ جهنم سوزان پدافند عراق

در جریان جنگ خلیج فارس در سال 1991، پایتخت عراق، بغداد، به یکی از متراکم ترین و پیشرفته ترین شبکه های پدافند هوایی در جهان مجهز شده بود. این دژ دفاعی که تماما توسط کارشناسان شوروی طراحی و چیدمان شده بود، از هزاران موشک زمین به هوا (سام)، رادارهای پیشرفته اخطار اولیه و توپ های ضدهوایی هدایت شونده تشکیل می شد. کارشناسان نظامی معتقد بودند پرواز بر فراز بغداد در شب اول جنگ، یک خودکشی مطلق است و هیچ پرنده ای زنده از آن خارج نخواهد شد.

اما در ساعت های اولیه بامداد 17 ژانویه 1991، اتفاقی افتاد که تاریخ جنگ های هوایی را تغییر داد. خلبانان اف-117 در تاریکی مطلق و بدون هیچ گونه پشتیبانی یا اسکورت جنگنده های دیگر، مستقیما به قلب این شبکه پدافندی نفوذ کردند.

در حالی که رادارهای عراقی صفحه های خود را کاملا پاک و بدون هیچ ردپایی می دیدند، شاهین های شب آسمان بغداد را شکافتند. پدافند عراق که از طریق صدای موتورها متوجه حضور یک مهاجم شده بود، شروع به شلیک کورکورانه به سمت آسمان کرد؛ حجم آتش به قدری سنگین بود که آسمان شب بغداد مانند روز روشن شده بود. اما تمام این گلوله ها و موشک ها به فضا شلیک می شدند، چون رادارها توانایی قفل کردن روی بدنه زاویه دار اف-117 را نداشتند.

در همین حین، اف-117ها بمب های هوشمند هدایت لیزری خود را با دقت بالا روی اهداف خود مانند کاخ صدام، مراکز فرماندهی ارتش و گره های ارتباطی پدافند رها کردند. از همین جا بود که به دلیل این توانایی وهم آلود و مرگبار در ناپدید شدن، کارشناسان و رسانه ها به این جنگنده لقب «شبح بغداد» (The Ghost of Baghdad) را دادند؛ شبحی که با فرمول های یک فیزیکدان روس، پدافند ساخت شوروی را نابود کرده بود.

هواپیماهای اف-117 نایت هاوک و خدمه آنها روی باند فرودگاه

مشخصات و کارنامه عملیاتی F-117 Nighthawk در یک نگاه

شاخص

جزئیات و آمار

تعداد ساخت

59 فروند عملیاتی (و 5 نمونه پیش تولید)

نخستین حضور جنگی

تهاجم به پاناما (1989)

نقطه اوج شهرت

جنگ خلیج فارس (1991) - انهدام پدافندهای بغداد

تلفات در طول خدمت

صفر خلبان کشته شده در اثر آتش دشمن

تنها شکار تاریخ

سقوط یک فروند در سال 1999 بر فراز صربستان (خلبان نجات یافت)

بازنشستگی رسمی

سال 2008 (اگرچه تعداد محدودی هنوز برای آزمایش ها پرواز می کنند)

 

پایان دراماتیک داستان: وقتی استاد به شاگردانش ملحق شد!

شاید عجیب ترین بخش این حماسه تاریخی نظامی، سرنوشت خود پیوتر اوفیمتسف باشد. او تا سال ها بعد، به دلیل دیوارهای بلند اطلاعاتی شوروی، اصلا روحش هم خبر نداشت که معادلات ریاضی اش به شالوده فنی پیشرفته ترین ناوگان هوایی جهان تبدیل شده است!

پس از فروپاشی اتحاد جماهیر شوروی، اوفیمتسف در سال 1990 به آمریکا مهاجرت کرد. او به عنوان استاد در دانشگاه معتبر یو سی ال ای (UCLA) مشغول به تدریس شد. طنز تلخ تاریخ برای کرملین اینجا بود که این فیزیکدان بزرگ، بعدها به عنوان مشاور با شرکت صنایع دفاعی نورثروپ گرومن همکاری کرد؛ یعنی درست همان شرکتی که بمب افکن رادارگریز بی-2 اسپیریت (B-2 Spirit) و بمب افکن نسل جدید بی-21 ریدر (B-21 Raider) آمریکا را بر پایه همان مفاهیم امواج لبه ای طراحی کرد.

میراث علمی مردی که کشورش دستاوردهای او را «بی ارزش» دانسته بود، در دستان رقیب دیرینه به بزرگ ترین مزیت راهبردی در نبردهای هوایی مدرن تبدیل شد؛ دانشی که امروزه در تاروپود جنگنده های نسل پنجم و ششم نظیر اف-22 رپتور و اف-35 لایتنینگ 2 نیز جریان دارد.

تنظیم و ترجمه: محمدمهدی حیدرپور

منبع خبر "عصر ایران" است و موتور جستجوگر خبر تیترآنلاین در قبال محتوای آن هیچ مسئولیتی ندارد. (ادامه)
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت تیترآنلاین مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویری است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هرگونه محتوای خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.