۱۰ پهپاد جدید ایرانی را بشناسید؛ از «کلاغ» دست‌پرتاب تا رقیب قدرتمند RQ-۷ +عکس

به گزارش پایداری ملی، امروزه علاوه بر نهادهای نظامی و انتظامی، سازمان ها و ارگان های غیرنظامی نیز نیاز روزافزونی به پهپادها دارند. هر چند بخش غیرنظامی کشورمان در به کارگیری این وسیله ارزشمند و اثرگذار بسیار ضعیف عمل کرده اما مزیت‌های مهم پهپادها سبب شده مشتریانی در این بخش نیز به سراغ پرنده‌های بدون سرنشین بروند؛ از جمله توانایی آماده شدن برای پرواز در زمان کوتاه، طول مدت پرواز کوتاه تا بلند، نیاز به خدمه زمینی و تعمیر و نگهداری کم، نبود حساسیت‌های ایمنی در حد هواپیماهای سرنشین‌دار، اجرای انواع مأموریت های گشت و نظارت هوایی، ارسال عکس و فیلم در شب و روز با کیفیت های مختلف و به صورت بی‌درنگ (Real-time) از مناطق مختلف شهری و روستایی، جنگل‌ها، مراتع، خطوط نفت و گاز و انتقال برق، پایش حمل و نقل جاده ای و حفاظت از محیط زیست و دیده‌بانی مناطق حادثه دیده از بلایای طبیعی و ...

در کنار پهپادهای پرسابقه ای مانند خانواده پهپادهای مهاجر و ابابیل و شاهد و نیز نمونه های دوربرد و راهبردی مانند شاهد-۱۲۹ و فطرس که توسط صنایع دفاعی با سابقه کشور تولید می شوند، بازار رو به گسترش هواپیماهای بدون سرنشین سبب شده تا پهپادهای جدیدی نیز توسط شرکت های خصوصی یا نهادهای همکار با صنایع دفاعی کشورمان تولید شوند که برای عملیات های شناسایی یا به عنوان پرنده هدف توسعه یافته اند. در این گزارش به معرفی چند نمونه از پهپادهای رده سبک و متوسط که کاربردهای نظامی و غیرنظامی دارند، می پردازیم.

پهپاد دلتا، دارای یک پیکربندی دلتا شکل با یک سکان عمودی و بدنه کامپوزیتی است. موتور احتراقی و ملخ آن در جلوی بدنه تعبیه شده که می‌تواند این پهپاد ساخته شده در رده وزنی سبک را به بیشینه سرعت ۱۷۰ کیلومتر بر ساعت برساند. دلتا دارای طول ۱.۲ و دهانه بال ۲.۲۲ متر، جرم معمول برخاست ۵، جرم محموله ۲ و بیشینه جرم برخاست ۷ کیلوگرم است. سرعت گشت‌زنی این پهپاد که می‌تواند توسط دست، پرتابگر یا از روی خودروی در حال حرکت مأموریت خود را آغاز کند ۱۳۰ و کمترین سرعت پروازی آن نیز ۷۰ کیلومتر بر ساعت است.

این پهپاد برای مأموریت اصلی هدف تمرینی طراحی شده و بیشینه ارتفاع پروازی آن در حدود ۲۰۰۰ متر، برد پروازی آن تا ۱۵ کیلومتر و روش بازیابی آن فرود عادی روی سطح زمین بوده و مداومت پروازی این پهپاد برابر ۶۰ دقیقه است. هر چند پهپاد دلتا از یک سکان عمودی بهره می‌برد عملاً شباهت بالایی با یک بال پرنده داشته زیرا فاقد یک بدنه مشخص است. به نظر می رسد نمونه ایی از همین پهپاد در رزمایش سال گذشته قرارگاه پدافند هوایی خاتم الأنبیاء ارتش مورد استفاده قرار گرفته است که شباهت‌های کلی به دلتا داشته با این تفاوت که به جای یک سکان عمودی در وسط بال‌ها، از دو سکان عمودی کوچکتر در نوک بال‌ها بهره می‌برد.

پهپادی شبیه به دلتا در رزمایش مدافعان آسمان ولایت-۷

دیگر پرنده هدف برد کوتاه ساخته شده در بخش خصوصی، پهپادی با نام سفره‌ماهی است که به طور کلی در دسته پهپادهای بال دلتا قابل دسته بندی است. این پهپاد دارای یک بدنه مرکزی است که به خوبی با بال‌های آن تلفیق شده و تداعی کننده پیکربندی های پیشرفته ترکیب بال و بدنه است. دو بخش امتداد یافته نوک بال که شبیه بالچه‌های نوک بال (Wing tip) هستند هم نقش پایدارساز عمودی را داشته و هم دارای عملگر کنترلی آیرودینامیکی بوده ضمن اینکه اثرات پسای القایی را نیز کاهش می‌دهند.

سفره‌ماهی نیز از یک موتور احتراقی با ملخ پلاستیکی در جلوی بدنه برای رسیدن به سرعت بیشینه ۱۷۰ کیلومتر بر ساعت بهره می‌برد. مشخصات مختلف پهپاد سفره‌ماهی از جمله وزن، سرعت و مداومت پرواز مانند پهپاد دلتا است.

همچون طول بدنه ۱.۲ و دهانه بال آن ۲.۲۲ متر. در واقع به نظر می رسد که سفره‌ماهی به نوعی بازطراحی پهپاد دلتا است و با توجه به طراحی پیشرفته‌تر که طبعاً به هزینه ساخت و تولید بالاتر می‌انجامد طبیعتاً انتظار مشخصات بهبود یافته نسبت به دلتا وجود دارد.

این پهپاد نسبتاً سبک برای مأموریت های آموزشی و شناسایی به عنوان یک پهپاد ارزان با قابلیت تولید آسان توسعه یافته است. پهپاد کامپوزیتی سینه‌سرخ با بیشینه جرم برخاست ۳۰ کیلوگرم می‌تواند یک محموله ۶ کیلوگرمی را حمل کند. کمترین جرم آن نیز برای بلند شدن از زمین ۱۵ کیلوگرم عنوان شده.

طول بدنه آن ۲.۲۲ و دهانه بال آن ۳.۲۶ متر، کمترین و بیشترین سرعت پروازی آن ۷۰ و ۱۴۰ کیلومتر بر ساعت و سرعت گشت‌زنی آن نیز ۱۰۰ کیلومتر بر ساعت بوده و دارای یک ارابه فرود تک چرخ ثابت زیر دماغه و ارابه فرود اصلی دارای میله منحنی به عنوان ضربه گیر در بخش زیرین و نزدیک انتهای بدنه است. از این رو سینه‌سرخ می‌تواند از روی باند بلند شده و روی آن فرود بیاید هر چند که امکان پرواز آن از روی خودرو برای سرعت دهی اولیه نیز وجود دارد.

شکل بال آن دو تکه شامل طرح مستطیلی ساده در ناحیه داخلی و و طرح باریک شونده در ناحیه خارجی بال است. در این بال از یک ایرفویل نامتقارن برای افزایش نیروی برآ استفاده شده و شکل دم دوگانه این پهپاد از نوع V شکل معکوس است. موتور احتراقی و ملخ چوبی آن در انتهای بدنه نصب شده و تا حدودی جریان شکل گرفته توسط ملخ، از روی دم عبور می کند که مزیت های هدایتی خاص خود را دارد.

این پهپاد به کمک پیکربندی بال بالا و ضریب منظری مناسب به مداومت پروازی بیشینه ۴ ساعت با برد پروازی ۱۰۰ کیلومتر دست می یابد و سقف پرواز آن نیز ۳۰۰۰ متر است. برای مقایسه، پهپاد مهاجر-۲ که شاید پرشمارترین پهپاد کشور در مأموریت های شناسایی در دو دهه اخیر بوده و محصول اوائل دهه ۱۳۷۰ است، دارای طول ۲.۹۱، دهانه بال ۳.۸ متر، بیشینه جرم ۸۵ کیلوگرم، بیشترین سرعت ۲۱۰ کیلومتر بر ساعت، سقف پرواز ۳۳۰۰ متر اما مداومت پروازی ۹۰ دقیقه و برد ۵۰ کیلومتر است.

به علاوه مهاجر-۲ باید توسط یک پرتابگر ریلی با فشار نیوماتیکی پرتاب شده و توسط اسکید یا چتر بازیابی شود. البته این پهپاد قدیمی محموله ای دستکم تا ۴.۶ برابر سینه‌سرخ را حمل کند. البته نمونه نوین مهاجر-۲ با مداومت پروازی ۶ ساعت و برد ۱۵۰ کیلومتر نیز در سال های اخیر معرفی شده است.

در بخش جلویی و زیرین بدنه، از یک طرح شیب دار استفاده شده که احتمالاً محل نصب سامانه الکترواپتیکی پایدار شده برای مأموریت های شناسایی است که با توجه به جرم محموله ۶ کیلوگرمی قابل حمل توسط سینه‌سرخ، شامل طیف متنوعی از تجهیزات ساخت داخل شامل دوربین های عکس و فیلمبرداری دید در روز و شب و حرارتی می شود.

پهپاد فوق سبک و دست پرتاب کلاغ که نام کامل آن کلاغ مثبت (Raven plus) است برای مأموریت های شناسایی برد کوتاه و نزدیک مواضع دشمن توسعه یافته است. این پهپاد را می‌تواند مشابه نمونه آمریکایی آن یعنی RQ-۱۱ Raven دانست اما تفاوت های ابعادی و عملکردی آن نشان از طراحی کامل آن در داخل دارد. کلاغ، دارای طول بدنه ۱۱۵۰ و دهانه بال ۱۵۰۰ میلیمتر، بیشینه جرم برخاست ۲.۲ کیلوگرم، سرعت بیشینه ۹۰ و سرعت گشت‌زنی ۶۰ کیلومتر بر ساعت است که همگی نسبت به نمونه آمریکایی کمی بیشتر شده اند.

این پهپاد ایرانی محموله شناسایی سبک به جرم ۰.۵ کیلوگرم را حمل کرده و مداومت پروازی آن ۷۰ دقیقه با بیشینه ارتفاع پروازی ۲۰۰۰ متر عنوان شده است. این پهپاد از نوع بال بالا بوده و موتور الکتریکی کم صدا و ملخ آن در پشت بال نصب شده به طوری که جریان موتور کاملاً با پایدارساز و سکان متحرک عمودی برخورد می کند. احتمالاً این پهپاد نیز همچون نمونه آمریکایی دارای امکان مونتاژ آسان بوده و به قطعات مختلفی تقسیم می شود تا به راحتی در یک کیف دستی قابل حمل باشد.

کلیاک یک پهپاد سبک با ارابه فرود چرخدار است که با جرم کل ۲۵ کیلوگرم می تواند یک محموله ۳ کیلوگرمی را (با بیشینه مقدار سوخت) حمل کند. مداومت پرواز کلیاک ۲ ساعت با بیشترین محموله بوده و سرعت پرواز افقی آن ۱۴۰ و کمینه سرعت لازم برای پرواز آن ۱۱۰ کیلومتر بر ساعت است. اندازه دهانه بال آن ۲.۸ و طول بدنه آن ۲ متر عنوان شده است.

هرچند پهپاد کلیاک مانند بیشتر پهپادهای همرده خود از طرح دم دوگانه با اتصال V معکوس استفاده می کند که به دلیل مزیت های بالای سازه ای و کارایی مناسب آیرودینامیکی آن است اما در جزئیات طرح بال، بدنه و دم آن رعایت اصولی برای بهبود کارایی به چشم می خورد. از جمله بریدگی نوک بال، افزایش اندازه ریشه بال و استفاده از یک سطح شبه مثلثی به جای یک میله ساده در اتصال دم به بالها.

این پهپاد دارای ارابه فرود چرخدار بوده و در نتیجه می تواند از روی زمین بلند شده یا فرود آید. همچنین بخش جلویی بدنه بعد از ارابه فرود جلو، دارای قطر کوچکتری بوده و به نظر می رسد مکانیزم بازیابی اضطراری با چتر نیز برای پهپاد کلیاک در نظر گرفته شده است. این پهپاد نیز از یک موتور احتراقی با ملخ چوبی نصب شده در انتهای بدنه بهره می برد. همانطور که در تصویر فوق دیده می شود، پهپاد کلیاک توسط قرارگاه پدافند هوایی خاتم الأنبیاء ارتش نیز به کارگیری شده است.

پهپاد فوق سبک طارق نمونه دیگری از طرح های تلفیق بال و بدنه است. دهانه بال آن ۲ متر و ۲۰ سانتیمتر، بیشینه جرم برخاستن ۳.۲ کیلوگرم و جنس بدنه آن از فوم، مواد ترکیبی فایبرگلاس و فیبرکربن است. این پهپاد می تواند از روی دست پرتاب شود. یک موتور الکتریکی با ملخ پلاستیکی در انتهای بخش مرکزی بدنه نصب شده و طارق را به پهپادی کم سر و صدا تبدیل نموده است.

طارق مانند پهپاد سفره ماهی دارای دو سکان عمودی در نوک بالهای خود است و به این دلیل چندان قابل طبقه بندی در دسته پهپادهای بال پرنده نیست. مداومت پروازی آن ۹۰ دقیقه، سرعت پیمایشی آن ۵۰ و سرعت بیشینه آن ۸۰ کیلومتر بر ساعت اعلام شده. این پهپاد می توان محموله سبکی به جرم ۵۰۰ گرم را حمل کرده و تا برد ۱۵ کیلومتر داده های کسب شده توسط آن را ارسال کند.

این پهپاد یک نمونه دیگر از پهپادهای فوق سبک و دست پرتاب ایرانی است که دارای خلبان خودکار و قابلیت پرواز بر اساس مسیر و اهداف از پیش تعیین شده است. فراز-۱۰۲ می تواند در حال پرواز دائماً در ارتباط با خلبان زمینی بوده یا به صورت غیر فعال (Off line) و طبق برنامه پرواز کند. همچنین قابلیت ارسال بی‌درنگ اطلاعات و تصاویر را در مأموریت شناسایی، گشت زنی و کنترل منطقه تا شعاع عملیاتی ۱۰ کیلومتر و در مدت ۷۰ دقیقه دارد.

فراز-۱۰۲ به واسطه ابعاد کوچک و قابلیت مانور بالا امکان نشست و برخاست آسان در محوطه محدود را دارد. سبکی و حجم کم آن سبب می شود تا با جداسازی اجزاء بتوان آن را در کوله پشتی و فقط توسط یک نفر حمل و به کارگیری کرد. فراز-۱۰۲ توانایی پرواز تا ارتفاع ۳۳۰۰ متری از سطح دریا با سرعت ۱۰۰ کیلومتر بر ساعت را داشته و البته بیشترین ارتفاع قابل دستیابی آن ۳۵۰۰ متر عنوان شده. به علاوه می تواند در صورت نیاز برای یک عملیات تهاجمی انتحاری در حدود ۹۰۰ گرم مواد منفجره را برای زمان پرواز ۳۰ دقیقه حمل کند.

دهانه بال این پهپاد ۲.۲۶ متر، طول بدنه آن ۱.۵۷ متر، جرم خالی آن ۴ و جرم پرتاب آن ۵ کیلوگرم بوده و از یک موتور الکتریکی با ملخ پلاستیکی نصب شده در پشت بدنه بهره می برد. سرعت گشت‌زنی فراز-۱۰۲ برابر ۶۰، سرعت پیمایشی آن ۷۵ و سرعت بیشینه آن ۱۰۰ کیلومتر بر ساعت عنوان شده.

فراز-۲۰ پهپادی با بدنه کوتاه، بال نصب شده در بالای بدنه و یک دم دوگانه با شکل V معکوس است. این پهپاد ساخته شده از مواد مرکب برای امور شناسایی و نظارت منطقه ای با مداومت پروازی چند ساعت ساخته شده و طراحی بدنه آن به نسبت سایر پهپادهای همرده، از پیچیدگی بالاتر و البته کارایی آیرودینامیکی بهتری برخوردار است.

دهانه بال مستطیلی با باریک شوندگی اندک پهپاد فراز-۲۰ در حدود ۴ متر بوده و در نوک بالاها، بالچه های کوچکی برای کاهش اثرات پسای القایی نصب شده است. یک نوع ارابه فرود سورتمه ای مجهز به ضربه گیرهای فنری نیز برای عملیات نشست و برخاست آن از روی باند در نظر گرفته شده است. موتور احتراقی با ملخ چوبی در این پهپاد نیز در پشت بدنه نصب شده است.

دیگر پهپاد دست پرتاب و فوق سبک ایران به نام فراز-۲ با قابلیت هایی همچون تجهیزات جانبی کم، قابلیت تحرک عملیاتی، شعاع پرواز عملیاتی منطقه ای، آماده سازی و به کارگیری سریع، وزن و حجم کم برای سهولت حمل و نقل، قابلیت کنترل به واسطه رادیو یا خلبان خودکار و قابلیت ارسال تصاویر به صورت بی‌درنگ اشاره کرد.

فراز-۲ می‌تواند محموله شامل دوربین دید در روز و دوربین حرارتی پایدارشده را برای یک مداومت پروازی ۴۰ دقیقه ای تا برد ۱۰ کیلومتر حمل کند. به واسطه برخورداری از یک موتور الکتریکی که در پشت بال‌ها (همانند پهپاد کلاغ) نصب شده، فراز-۲ صدای کمی تولید کرده و با توجه به امکان پرواز تا ارتفاع ۴۵۰۰ پا معادل ۱۳۷۲ متر می‌تواند با اختفای نسبتاً خوبی مأموریت های خود را به انجام برساند.

دهانه بال فراز-۲ برابر ۲.۳ و طول آن ۱.۷ و ارتفاع کلی آن ۰.۳ متر با بیشینه جرم برخاست ۴.۸ و جرم خالی ۲.۵ کیلوگرم است. سرعت کمینه پرواز آن ۳۰، سرعت کروز آن ۵۵ و سرعت بیشینه آن ۹۰ کیلومتر بر ساعت است. این پهپاد می‌تواند در دمای منفی ۲۵ تا مثبت ۶۵ درجه سانتیگراد فعالیت نماید.

پهپاد فراز-۳ در دسته پهپادهای نسبتاً سبک قرار می گیرد زیرا بیشترین جرم برخاست آن تنها ۴۰ کیلوگرم است در حالی که دهانه بالی برابر ۴.۴ و طولی برابر ۲.۶ و ارتفاع ۱ متر دارد. این پهپاد با وجود آنکه از ارابه های فرود چرخ‌دار ثابت استفاده می کند دارای مداومت پروازی مناسب ۵ تا ۸ ساعت بوده و به برد ۷۰ تا ۱۰۰ کیلومتر دست می یابد. یک موتور احتراقی ۱۰ اسب بخار به این پهپاد که  جرم خالی آن ۲۰ کیلوگرم است نیرو داده و آن را به سرعت بیشینه ۱۸۰، سرعت کروز ۱۱۰ و کمترین سرعت پروازی ۷۰ کیلومتر بر ساعت می رساند.

فراز-۳ برای برخاستن می‌تواند با یک پرتابگر ریلی و نیروی گاز فشرده (نیوماتیکی) یا با استفاده از چرخ از روی زمین بلند شده و برای فرود آمدن نیز به چرخ های خود متکی است. فراز-۳ از یک مجموعه الکترواپتیکی دید در روز و حرارتی پایدار شده به عنوان محموله شناسایی استفاده می کند و می‌توان آن را در محدوده دمای منفی ۲۵ تا مثبت ۶۵ درجه سانتیگراد به کارگیری کرد. این پهپاد به سقف پرواز ۱۵۰۰۰ پا معادل ۴۵۷۲ متر دست می یابد. شکل ظاهری این پهپاد شامل یک بال شبه بیضوی نصب شده بالای بدنه استوانه ای و دم دوگانه V شکل معکوس است. فراز-۳ را می‌توان با پهپاد آمریکایی و پر استفاده RQ-۷ Shadow مقایسه کرد که فراز-۳ عملکردی نزدیک اما ابعادی نسبتاً کوچکتر از آن دارد.

بروز توانمندی های صنعتی برای توسعه و تولید پهپادها در بخش خصوصی از یک سو  نشان دهنده رشد عمومی‌توانایی های مهندسی و صنعتی این بخش بوده و از سوی دیگر نوید گسترش بازار داخلی و خصوصاً خارجی را در کشورهای مختلف می دهد. هر چند بخش خصوصی با مشکلات خاص خود نظیر سرمایه در گردش و برخی قوانین دست و پا گیر و تاریخ مصرف گذشته دست به گریبان است اما در زمینه بازاریابی، فروش و خدمات و نیز به روزرسانی محصولات خود بسیار چابک تر از چند تولید کننده پهپاد در بخش دولتی عمل می کند. خصوصاً در بازاریابی محصولات حوزه پهپاد در خارج از کشور، این شرکت ها به واسطه ماهیت خصوصی خود راحت تر عمل می کنند. بنابراین حمایت دولت و حتی صنایع پهپادی دولتی از بخش خصوصی می‌تواند در ایجاد گردش مالی و کسب سهمی از بازار در کشورهای مختلف سهم به سزایی داشته که به نوبه خود به درآمدهای ارزی کشور و اشتغال دانش آموختگان دانشگاهی نیز کمک می کند.