روزیاتو: کانارد چیست و چه کاربردی در جت های جنگنده دارد؟

در بیشتر موارد، هواپیماهای بال ثابت پیکربندی یکسانی دارند، اما نوعی از هواپیما وجود دارد که چیز متفاوتی را در خود جای داده است: کانارد یا پیشبال. کانارد بالی است که قبل از بال های اصلی نصب می شود (بال کوچکی که در جلوی بال اصلی هواپیما قرار دارد) و از ابتدای ظهور سفرهای هوایی وجود داشته است. کاناردها یکی از بسیاری از ویژگی‌های آزمایشی بودند که در طول سال‌ها بارها آمدند و رفتند، اما جنگنده‌های مدرن این روزها بیشتر و بیشتر از آن‌ها استفاده می‌کنند، که تغییری است نسبت به آنچه در قرن گذشته ساخته می شد.

کانارد برای اهداف مختلفی استفاده می شود و جنبه های مثبتی هم در استفاده از آنها وجود دارد و البته جنبه های منفی. این اصطلاح از هواپیمای Santos-Dumont 14-bis متعلق به سال ۱۹۰۶ گرفته شده است، اگرچه Wright Flyer برادران رایت که سه سال قبل تر پرواز کرد نیز دارای کانارد بود. هواپیماهای دارای کانارد کنترل بهتری بر جریان هوای بال اصلی دارند و در عین حال قدرت حمل بار آن را کاهش می دهند. علاوه بر این، کانارد می تواند مانورپذیری هواپیما را بهبود بخشد و احتمال توقف (stalling) را کاهش دهد. جنبه منفی کاناردها حول ویژگی‌های آیرودینامیکی هواپیما می‌چرخد، به‌ویژه در سرعت‌های بالا، بنابراین نقاط ضعفی نیز وجود دارد، به‌ویژه زمانی که کاناردها طراحی ثابتی دارند.

با پیشرفت تکنولوژی، کاناردها در طراحی هواپیما از مد افتادند، اما در چند دهه گذشته دوباره بازگشته اند. این بازگشت به دلیل عوامل متعددی از جمله توانایی باز کردن و جمع کردن مکانیکی کاناردها برای بهبود مانور پرواز بوده است. جنگنده های مدرن در قرن بیست و یکم بیشتر از کانارد استفاده می کنند زیرا فناوری استفاده موثرتر از آنها در جنگنده های مدرن تری مانند Eurofighter Typhoon، Chengdu J-20، Sukhoi Su-47 Berkut و بسیاری دیگر، ارزش آنها را ثابت کرده است.

نمونه های قرن بیستم از جنگنده های دارای کانارد

کاناردها به دلایل مختلفی مفید هستند، اما معمولاً برای هواپیماهای مسافربری یا باری مورد نیاز نیستند – توانایی آنها برای بهبود مانور در درجه اول برای جنگنده ها مفید است. به همین خاطر، کانارد به بمب افکن ها و سایر هواپیماهای غیرجنگنده اضافه شده است. نمونه اولیه بمب افکن North American XB-70 Valkyrie ساخت ایالات متحده، دارای کانارد نزدیک به کابین خلبان بود.

این بمب افکن هرگز تولید انبوه نشد، اما توانست به سرعت ۳.۱ ماخ (۳,۲۹۰ کیلومتر در ساعت) برسد. با این حال، بیشتر هواپیماهای تولیدی با کانارد در قرن بیستم در طول جنگ جهانی دوم ظاهر شدند. در دهه ۶۰ علاقه مجددی به کاناردها ایجاد شد، اما آنها تا اواخر دهه ۱۹۷۰ و ۱۹۸۰ در هواپیماهای تولیدی پرطرفدار و شایع نشدند. این زمانی بود که جنگنده هایی مانند Kfil اسرائیلی به عنوان یک هواپیمای جنگی چند منظوره با کاناردهایی درست قبل و کمی بالاتر از بال های اصلی وارد نیروی هوایی اسرائیل شدند.

اتحاد جماهیر شوروی قبل از فروپاشی، چندین جنگنده دارای کانارد را به پرواز درآورد. این جنگنده ها شامل سوخو Su-33 بود که سالها بعد فدراسیون روسیه آن را با Su-34 Fullback ادامه داد. ایالات متحده در طول قرن بیستم هواپیماهای دارای کانارد زیادی داشت، اما این هواپیماها از نوع جنگنده نبودند و بسیاری از آنها هرگز وارد تولید انبوه نشدند. در نتیجه، اکثر جنگنده های مدرن با کانارد توسط کشورهای دیگر ساخته می شوند، در حالی که طراحان جت در ایالات متحده ترجیح می دهند از بالابرهای روی دم برای کنترل ارتفاع و اوج گرفتن هواپیما استفاده کنند.

نمونه های قرن ۲۱ از جنگنده های دارای کانارد

در قرن بیست و یکم چندین هواپیمای جنگنده جدید با کانارد معرفی شده اند و هیچ کدام متعلق به ایالات متحده نبوده است. اولین کشوری که چنین جنگنده ای را معرفی کرد، چین بود که پرواز با Shenyang J-15 Flying Shark را در سال ۲۰۰۹ آغاز کرد. دو سال بعد، چین Chengdu J-20 Mighty Dragon را به پرواز درآورد که آن هم دارای کانارد است، ویژگی که آن را به اولین نسل پنجم و پنهانکار دارای کانارد تبدیل کرد. تنها یک جنگنده دیگر که در قرن ۲۱ ساخته شده است (تاکنون) دارای کانارد است.

جنگنده قاهر-۳۱۳ ایران که هنوز تا اواخر سال ۲۰۲۴ وارد تولید انبوه نشده است، یک هواپیمای بدون سرنشین رادارگریز مجهز به کانارد خواهد بود. این هواپیما در ابتدا قرار بود سرنشین دار باشد، اما ایران در سال ۲۰۲۳ تصمیم گرفت این هواپیما را به یک پهپاد تبدیل کند. این جنگنده ایرانی بسیار شبیه F-35 Lightning II آمریکایی است، اگرچه این جنگنده پنهانکار نسل پنجم سرنشین دار است. صرفنظر از این، استفاده از کانارد در قاهر-۳۱۳ نشان می‌دهد که این ویژگی طراحی توسط کشورهای بیشتری که قصد ساخت جنگنده‌های پیشرفته‌تر را دارند، پذیرفته شده است.

با وجود این روند، ایالات متحده یکی از معدود کشورهای پیشرفته از لحاظ تکنولوژی است که به طور مستقل جنگنده هایی تولید می کند که بالابرهای روی دم را به کانارد ترجیح می دهند. به احتمال زیاد ایالات متحده به دلیل عدم نیاز به آن برای جنگنده های دو موتوره خود ترجیح می دهد از کانارد اجتناب کند. کاناردهای مدرن نیز بسیار پیشرفته‌تر از مدل‌های قرن بیستم هستند، بنابراین اجتناب از آنها پیچیدگی کلی هواپیما و احتمالاً زمان و هزینه‌های نگهداری آن را کاهش می‌دهد. با این حال، ایالات متحده ممکن است یک جنگنده دارای کانارد تولید کند، زیرا طرح فعلی جنگنده نسل ششم F/A-XX بوئینگ دارای کانارد و بدون دم است؛ با این حال، این طراحی ممکن است با توسعه پروژه تغییر کند.