جت ایرانی «یاسین» را بهتر بشناسید +عکس و مشخصات

صبح امروز هواپیمای آموزشی یاسین (کوثر ۸۸) با حضور وزیر دفاع و فرمانده نیروی هوایی ارتش در پایگاه شهید نوژه همدان اولین پرواز رسمی خود را انجام داد.

در این گزارش به بررسی و فرایند ساخت و اهمیت بکارگیری این هواپیما در حوزه‌های مختلف آموزشی و رزمی می‌پردازیم.

آموزش خلبانی جنگنده‌های جت به عنوان یکی از حساس‌ترین مشاغل نظامی، در مراحل متعددی با برنامه آموزشی هدفمندی به انجام می‌رسد. این مراحل پس از مطالب تئوری و کار با شبیه ساز‌های اولیه، به پرواز با هواپیما‌های ملخی ساده و پیشرفته و سپس هواپیما‌های جت ساده و در ادامه جت پیشرفته دنبال می‌شود. در نهایت خلبانان با نمونه دو کابینه از جنگنده اصلی آموزش دیده و در صورت موفقیت در تمامی این مراحل، به عنوان خلبان مستقل جنگنده امکان پرواز می‌یابند.

هر یک از مراحل فوق نیازمند در اختیار داشتن هواپیمای مخصوص به خود است. با توجه به تحریم‌های سنگین نظامی کشور که در ۳۰ سال گذشته حتی امکان خرید برخی هواپیما‌های آموزشی نیز وجود نداشته، در ابتدا متخصصان نیروی هوایی ارتش و سپس با کمک صنعت هوایی اقدام به طراحی و ساخت هواپیما‌های مورد نیاز کرده‌اند.

هواپیما‌های آموزشی ملخی «پرستو» و «S-۶۸» برای مراحل ابتدایی و هواپیمای «سیمرغ» به عنوان نمونه آموزشی پیشرفته فراصوت (مافوق صوت) مثال‌هایی از تلاش‌ها برای تأمین نیاز در داخل در اواخر دهه ۱۳۶۰ تا دهه اواسط دهه ۱۳۸۰ هستند، اما همه این هواپیما‌ها مشابه ایرانی یک هواپیمای خارجی هستند. البته در مورد سیمرغ باید گفت که از تبدیل تعدادی از جنگنده‌های اف-۵ تک نفره به نمونه دو نفره ساخته شدند و بخش جلویی سازه و بدنه آن به طور کامل ساخت شرکت هواپیماسازی ایران (هسا) است.

جت آموزشی رزمی سیمرغ که از قسمت کابین تا نوک آن در ایران ساخته شده است

برای مرحله آموزشی پیشرفته با سرعت‌های فروصوت (کمتر از سرعت صوت) نیز چند تلاش توسط نیروی هوایی ارتش در قالب هواپیما‌های «دُرنا» و «تذرو-۱ و ۲» از اواخر دهه ۱۳۶۰ تا میانه دهه ۱۳۸۰ صورت گرفت و با وجود ساخت و آزمایش‌های پروازی مختلف در حد چند نمونه باقی مانده و به تولید انبوه نرسید.

در سازمان صنایع هوایی نیرو‌های مسلح که یکی از عظیم‌ترین زیرمجموعه‌های وزارت دفاع و پشتیبانی نیرو‌های مسلح است هم طرح مشهور «شفق» به همراه یک شریک خارجی در دست اقدام بود که به دلیل قطع همکاری خارجی، متوقف ماند.

بعد‌ها نمونه اصلاح شده آن با طراحی داخلی و بر اساس استفاده از موتور ایرانی نیز به نام «برهان» معرفی شد، اما به مراحل نهایی صنعتی نرسید.

دو جت آموزشی ساخت نیروی هوایی ارتش، درنا (تصویر بالا) و تذرو (تصویر پائین).

اما نیاز به هواپیمای جت آموزشی سبک فروصوت آنقدر جدی بود که نیروی هوایی ارتش این بار با تعریف یک همکاری مشترک با پژوهشکده سازمان صنایع هوایی، طرح یک جت آموزشی پیشرفته را دنبال کند.

این پروژه که ظاهراً در سال ۱۳۸۸ آغاز شده به نام «کوثر ۸۸» معرفی شد. برای اولین بار تصویری از نمونه پروازی مقیاس کوچک کوثر در شهریور ۱۳۹۳ مشاهده شد. سپس در فروردین ۱۳۹۶ اولین نمونه هواپیمای کوثر ۸۸ در مراسمی رونمایی و از کارگاه ساخت خارج شد.

تصویری از آزمایش نمونه مقیاس کوچک و بدون سرنشین کوثر ۸۸

اولین نمایش هواپیمای کوثر ۸۸

شکل ظاهری این هواپیما کاملاً منطبق بر اصول طراحی هواپیما‌های آموزشی جت است. شیشه‌های بزرگ و دارای انحنای کابین که دید کاملی را برای هنرجوی خلبانی در کابین جلو و استاد پرواز در کابین عقب فراهم می‌کند از وجوه مشخصه این نوع هواپیما‌ها و از جمله کوثر ۸۸ است. به علاوه محل صندلی استاد کمی بالاتر از دانشجوی خلبانی قرار گرفته تا دید بهتری برای وی خصوصاً روی جنبه‌های عملکرد دانشجو ایجاد شود.

شکل منحنی کانوپی (شیشه کابین) جت آموزشی کوثر ۸۸

در بین هواپیما‌های آموزشی این رده در دنیا، هم نمونه‌های مطرح تک موتوره و هم دو موتوره مشاهده می‌شود. از مطرح‌ترین این نمونه‌ها می‌توان به هاوک ساخت انگلیس، آلفاجت ساخت فرانسه، ال-۳۹ از جمهوری چک و در نمونه‌های جدیدتر یاک-۱۳۰ روسیه، تی-۵۰ کره جنوبی، ال-۱۵ چین اشاره کرد.

البته بیش از ۲۰ هواپیمای مختلف در این رده در دنیا ساخته شده و کشور‌هایی مانند ژاپن، ایتالیا، اسپانیا، تایوان، هند، آمریکا، آرژانتین و لهستان به دلیل کاربردی بودن این رده از هواپیما‌ها اقدام به ساخت نمونه داخلی خود کرده اند.

چند نمونه از جت‌های آموزشی مرحله پیشرفته مشهور؛ ۱) آلفاجت، ۲) هاوک، ۳) یاک-۱۳۰، ۴) ال-۳۹

برگه مشخصاتی از هواپیمای جت آموزشی ساخت ایران چند ماه بعد از رونمایی و در نمایشگاه بزرگ هوافضایی ماکس ۲۰۱۵ روسیه به صورت عمومی در معرض دید تمامی کارشناسان و بازدیدکنندگان قرار داده شد که کوثر ۸۸ را هواپیمایی با طول ۱۲.۲۵، دهانه بال ۱۱ و ارتفاع ۴.۷ متر و مساحت بال ۲۴ متر مربع نشان می‌داد.

همچنین وزن این هواپیما بدون سوخت و سرنشینان و بار، ۴۶۰۰ کیلوگرم و وزن آن در حالت برخاست، ۶۱۸۰ کیلوگرم عنوان شد. ارتفاع پروازی این هواپیما ۱۱ کیلومتر، طول باند مورد نیاز برای بلند شدن و فرود به ترتیب ۸۰۰ و ۶۰۰ متر، برد یکسره ۱۵۰۰ کیلومتر و مداومت پروازی آن نیز ۹۰ دقیقه اعلام شد که نشان دهنده سرعت تقریبی ۱۰۰۰ کیلومتر بر ساعت (نزدیک به سرعت صوت) است.

دو نمای جت آموزشی یاسین (کوثر ۸۸) که موقعیت ورودی و خروجی موتور‌ها را نسبت به بدنه به خوبی نشان می‌دهد

در آن زمان اعلام شده که کوثر ۸۸ در دور بعدی نمایشگاه ماکس در سال ۲۰۱۹ پرواز خواهد کرد، خبری که نشان می‌داد پرواز‌های اولیه این هواپیما باید تا پیش از تابستان ۱۳۹۸ انجام شود. در مهر ۱۳۹۷ نیز وزیر دفاع اعلام کرد که هواپیمای آموزشی کوثر ۸۸ برای پرواز آماده می‌شود. همچنین در سال گذشته فیلمی از حرکت سریع یا تاکسی کردن هواپیمای کوثر ۸۸ منتشر شد که نشان می‌داد مراحل آزمایش‌های زمینی این هواپیما در حال اتمام است.

مدل مقیاس شده جت آموزشی یاسین (کوثر ۸۸) در آزمایش‌های تونل باد؛ جهت گیری‌های نوار‌های نصب شده روی بال و دم افقی.
وضعیت عبور جریان هوا را نشان می‌دهد

پس از رونمایی از کوثر ۸۸ برخی افراد مدعی کارشناسی که بعضاً از بیان اصول اولیه پرواز نیز عاجر هستند، سریعاً به دنبال نمونه‌های مشابه این هواپیما در دنیا گشتند تا ثابت کنند ایران تنها اقدام به کپی برداری از یک نمونه خارجی کرده است. این افراد در واقع به صورت ضمنی اعلام می‌کنند که معتقد به اختراع چرخ از ابتدا هستند! در حالی که امروزه یکی از روش‌های مرسوم طراحی هواپیما و موشک، روش طراحی آماری است.

در این روش اطلاعات تمام هواپیما‌های همرده و مشابه گردآوری شده و اگر سطح فناوری سازنده‌ای که هواپیمای خود را در دست طراحی دارد بین یا نزدیک به سطح فناوری نمونه‌های گردآوری شده باشد، مشخصات هواپیمای مذکور نیز در اولین دور طراحی، چیزی بینابین مشخصات نمونه‌های مورد بررسی خواهد شد. سپس این هنر تیم طراحی است که با توجه به تمام امکانات در دسترس، اقدام به بهبود طراحی خود در تکرار‌های بعدی حلقه طراحی نماید.

مدلسازی اجزاء مختلف جت آموزشی یاسین در نرم افزار‌های تخصصی

از سوی دیگر الگو یا مبنا قراردادن خصوصیات ظاهری و فیزیکی یک یا چند طرح موفق خارجی برای طراحی و ساخت نمونه بومی، نیز امری پذیرفته شده و حتی اصولی برای کشور‌های در حال توسعه است. به این ترتیب شباهت‌هایی بین هواپیما‌های مختلف در رده مشابه و خصوصاً با نمونه‌های مبنا قرار گرفته مشاهده خواهد شد.

حتی برای برخی کشور‌های در حال توسعه، اکتساب فناوری از کشور‌های صاحب آن به هر روش ممکن توجیه دارد. مانند کشور چین که در دهه‌های گذشته در صنعت هوافضا به عنوان یک کشور در حال توسعه محسوب می‌شد.

چینی‌ها با روش‌های مختلف اقدام به کسب اطلاعات و فناوری از خارج کرده و سپس آن را در محصولات خود که بعضاً بسیار مشابه یک نمونه خارجی هم هستند به کار برده و می‌برند؛ بنابراین برای هرچه کوتاه‌تر کردن مسیر توسعه محصول، استفاده از تجارب سایر کشور‌ها برای ایران نه تنها عیبی به شمار نمی‌رود بلکه بسیار لازم نیز هست.

بخش‌هایی از بدنه و سازه اولین نمونه جت آموزشی.

اما نکته مهم اینجاست که تفاوت‌های متعددی در طراحی ظاهر هواپیمای کوثر ۸۸ با نمونه‌های مشابه به چشم می‌خورد. کارشناسان امر می‌دانند که هر تفاوت ظاهری در پشت سر خود، محاسبات، شبیه سازی‌های مربوطه و آزمایش‌های استاندارد را به دنبال دارد و بنابراین شباهت‌های موردی در یک هواپیما با هواپیمای دیگر به هیچ وجه نشانه کپی کاری نیست بلکه همین تفاوت‌های طراحی در جزئیات مختلف نشان می‌دهد که متخصصان پروژه کوثر ۸۸ با هر میزان استفاده از تجارب دنیا در این زمینه، کاملاً بر حلقه‌های طراحی این هواپیما مسلط بوده اند و حتی پس از رونمایی نمونه اولیه و انواع آزمایش‌های زمینی اقدام به بازطراحی برخی بخش‌ها نموده اند.

مسیر‌های سامانه هیدرولیک جت یاسین که با رنگ زرد مشخص شده اند

روی نمونه اول هواپیمای کوثر ۸۸ کار‌های آزمایشی مختلفی دنبال شده و در نهایت در روز صنعت دفاعی در ۳۱ مرداد ۱۳۹۸ معاون وزیر دفاع خبر از «پرواز نمونه جدید هواپیمای کوثر در هفته‌های اخیر» داد. هر چند تصویری از پرواز آزمایشی این نمونه ارائه نشد، اما گمانه زنی‌ها نشان می‌داد که این هواپیما احتمالاً نمونه آموزشی کوثر ۸۸ بوده است نه جنگنده رزمی کوثر.

بخشی از اویونیک جت آموزشی یاسین (کوثر ۸۸) که در دماغه آن قرار گرفته است

از جمله مشخصات اعلام شده برای هواپیمای جدید کوثر که با نام «یاسین» معرفی شده، طول باند فرود ۸۰۰ متر و سقف پرواز ۱۲ کیلومتر است که تفاوت‌هایی با مقادیر گفته شده قبلی دارد. دهانه بال این هواپیما ۱۰ متر اعلام شده که در صورت دقیق بودن این عدد نشان می‌دهد، چون مساحت بال این نمونه همان ۲۴ متر مربع قبلی بیان شده باید با وجود کاستن از دهانه بال، در بخش‌هایی افزایش سطح داده شده باشد که احتمالاً سطوح متحرک بال از آن جمله هستند.

این مقدار سطح بال، بیشتر از بسیاری از هواپیما‌های همرده یاسین است در نتیجه با توجه به رابطه معکوس سرعت فرود هواپیما با مساحت بال، یاسین امکان فرود با سرعت کمتری نسبت به هواپیما‌ها مذکور را دارد؛ امری که برای یک هواپیمای آموزشی مزیت مهمی محسوب می‌شود.

حداقل سرعت هواپیمای یاسین یا همان کوثر ۸۸ جدید حدود ۲۰۰ کیلومتر بر ساعت و سرعت نهایی آن حدود سرعت صوت اعلام شده است. البته اینکه حداقل سرعت فوق مربوط به لحظات فرود یا در شرایط واماندگی پروازی است مشخص نشده، اما در هر صورت با توجه به نزدیک بودن دو سرعت فوق، قطعاً سرعت فرود یاسین نیز عدد پایینی خواهد بود که ویژگی مطلوبی است.

تصاویری از پرواز تست جت آموزشی یاسین

از دیگر ویژگی‌های مهم هواپیمای فوق که بیش از ۵۰۰ متخصص در مدت ده سال گذشته از ابتدای طراحی تا پرواز‌های آزمایشی آن در مراحل مختلف درگیر کار بوده اند استفاده از دم افقی کاملاً متحرک است.

این نوع دم برخلاف نمونه‌های قدیمی که بخشی از آن متحرک بود (Elevator) به صورت یکپارچه حول محور اتصال دوران کرده و در نتیجه خصوصیات مانوری بهتری به هواپیما می‌دهد. البته طراحی و اجرای آن نیاز به دانش بالاتری نیز دارد. با استفاده از این دم افقی کاملاً متحرک، امکان اجرای مانور‌های حساس‌تر مانند قرارگیری هواپیما در سقوط چرخشی (اسپین) با ایمنی بیشتر در پرواز‌های آموزشی برای یاسین ممکن می‌شود.

دم افقی کاملاً متحرک هواپیمای یاسین با زاویه حمله مثبت در این تصویر مشخص است

در هواپیمای جت آموزشی مرحله پیشرفته یاسین از نمونه بدون پس سوز موتور توربوجت ایرانی اوج استفاده شده است. این موتور در نمونه با پس سوز در هواپیما‌های جنگنده کوثر-۱ به کار رفته است. استفاده از موتور ساخت داخل سبب می‌شود تا تولید این هواپیما وابستگی به خارج نداشته باشد. موتور اوج در حالت خشک (بدون پس سوز) ۳۵۰۰ پوند رانش ایجاد می‌کند که در مجموع دو موتور از این نوع رانش ۷۰۰۰ پوندی را برای یاسین فراهم می‌کنند.

موتور جت اوج به کار رفته در یاسین و آزمایش زمینی آن

از تصاویر مربوط به نصب این موتور در داخل محفظه‌های مربوطه که بیرون از بخش مرکزی بدنه جای گرفته اند به نظر می‌رسد فضای خالی در اطراف موتور وجود دارد. این امر می‌تواند نشانه استفاده از موتور توربوفن در آینده در این هواپیما باشد.

موتور‌های توربوفن برای پرواز‌های فروصوت، ویژگی‌های برتری داشته و ضمن کاستن از مصرف سوخت، رانش بالاتری را نیز با صدای کمتری تولید می‌کنند، اما به واسطه قطر بیشتر فن در جلوی موتور نسبت به موتور‌های توربوجت که اساساً فاقد فن هستند و نیز مجرای عبور هوا از اطراف موتور، به فضای نسبتاً بیشتری در داخل بدنه نیاز دارند. به نظر می‌رسد این فضا در هواپیمای یاسین پیش بینی شده است تا پس از عملیاتی شدن موتور توربوفن ایرانی، به آسانی روی این هواپیما نیز به کار گرفته شود.

جانمایی موتور اوج در بدنه هواپیمای یاسین و فضای اطراف موتور در این تصویر مشخص است

ورودی و خروجی موتور و موقعیت نصب دو موتور در هواپیمای یاسین

به نظر می‌رسد ارابه فرود این هواپیما مشابه نمونه‌های به کار رفته در هواپیما‌های بومی صاعقه است. در واقع بر طبق اطلاعات موجود هواپیمای آموزشی رزمی صاعقه-۲ یکی از اولین هواپیما‌های مجهز شده به ارابه فرود ساخت داخل بوده است. با توجه به مشابهت رده وزنی یاسین و صاعقه و جنگنده کوثر-۱، امکان استفاده از همان ارابه فرود ممکن شده است که به کاهش زمان و هزینه‌های پروژه کوثر ۸۸ منجر شده.

ارابه فرود دماغه هواپیمای یاسین

ارابه‌های فرود اصلی که در اولین پرواز آزمایشی به صورت باز نگه داشته می‌شوند (تصویر بالا) و لحظه فرود (تصویر پائین)

این مشابهت در مورد یک جزء بسیار حیاتی دیگر نیز مشاهده می‌شود و آن هم صندلی پرتاب شونده خلبانان است. این صندلی که از روی یک نمونه بسیار مشهور و کارامد روسی به صورت بومی در شرکت هواپیماسازی ایران (هسا) طراحی شده قبلاً در هواپیما‌های صاعقه-۲ و کوثر-۱ به کار گرفته شده بود.

آزمایش‌های متعددی با این صندلی در شرایط پروازی و ارتفاع صفر به انجام رسیده و ضریب اطمینان خوبی برای آن حاصل شده است. این صندلی امکان پرتاب خلبان را در شرایط سانحه در ارتفاع و سرعت صفر داشته و راکت‌های آن، خلبان را به ارتفاع ۱۰۰ متری می‌رسانند تا زمان و ارتفاع کافی برای باز شدن چتر خلبان وجود داشته باشد.

آزمایش صندلی پرتاب شونده هواپیمای یاسین در سرعت و ارتفاع صفر

سایر زیرسامانه‌های هواپیمای آموزشی یاسین مانند الکترونیک پروازی یا اویونیک، خطوط هیدرولیک و سیم کشی‌های این هواپیما نیز توسط متخصصان داخلی در پژوهشکده سازمان صنایع هوایی و صنعت‌های مرتبط با استفاده از تجارب قبلی وزارت دفاع و نیروی هوایی ارتش در هواپیما‌های صاعقه و کوثر-۱ طراحی و ساخته شده است.

به احتمال زیاد همچون هواپیمای کوثر-۱ از نمایشگر‌های پیشرفته کریستال مایع و سامانه‌های دیجیتال در کابین هواپیمای یاسین نیز استفاده شده یا خواهد شد. خصوصاً برای پرواز‌های آموزشی وجود الکترونیک دیجیتال به بهبود آموزش و اجرای سناریو‌های مختلف تمرینی کمک می‌کند.

هواپیمای جت آموزشی یاسین در اولین پرواز خود

نکته مهم دیگری که در زمان رونمایی اولیه هواپیمای کوثر ۸۸ در سال ۱۳۹۶ اعلام شد، قابلیت اجرای عملیات رزمی سبک شامل پشتیبانی نزدیک از نیرو‌های زمینی توسط این هواپیما است و هواپیمای یاسین که به تعداد مورد نیاز در داخل کشور قابل تولید است می‌تواند هم نیاز فوق را تا حدودی برطرف کند و هم پایه طراحی نمونه‌ای با قابلیت‌های رزمی بالاتر قرار گیرد، امری که با توجه به تأکید مقام معظم رهبری و فرماندهی کل قوا بر همکاری حداکثری نیرو‌های مسلح، دور از انتظار نیست. به علاوه هواپیمای آموزشی یاسین و حتی جنگنده کوثر-۱ می‌توانند از امید‌های ایران در بازار صادرات در آینده باشند.

اما بر خلاف هواپیمای جنگنده کوثر-۱ که در طراحی ظاهری، مشابه نسل‌های قبلی است، هواپیمای یاسین نمونه یک طراحی بومی با الگوبرداری هوشمندانه از طرح‌های موفق دنیا برای طی کردن روند چند ده ساله کشور‌های پیشرو در یک دهه بوده است، موضوعی که در دیگر محصول جدید وزارت دفاع یعنی سامانه پدافند هوایی موشکی باور-۳۷۳ نیز مشاهده می‌شود.

این دو پروژه مسیر طولانی طی شده در دنیا را در حدود یک دهه طی کردند که این میسر نبود جز با مدیریت هوشمندانه دانش، فناوری و بهره گیری از تجارب موفقیت‌ها و شکست‌های گذشته. امید می‌رود که با تولید هواپیمای یاسین به تعداد کافی و عملیاتی شدن آن حتی در صورت ایجاد امکان خرید نمونه‌های مطرح خارجی، باور ما «می توانیم» در کشورمان به سطحی بالاتر افزایش پیدا کند.