بررسی برنامه «پلتفرم‌های عمودپرواز آینده» وزارت دفاع ایالات متحده: بالگردهای نظامی نسل بعد

پس از یک دهه جنگ و انجام عملیات‌های نظامی مختلف به‌خصوص در منطقه خاورمیانه، مسئولین وزارت دفاع ایالات متحده به این نتیجه رسیدند که ناوگان بالگردهای این کشور به سرعت در حال فرسودگی است و جوابگوی نیازهای آینده ارتش را نخواهد داد. در طول این سال‌ها، انجام عملیات‌های مختلف باعث شد ناوگان بالگردهای ارتش امریکا پنج برابر بیش از زمان صلح به پرواز درآیند. در طول این سال‌های گذشته بودجه‌های زیادی برای بروزرسانی و ارتقاء ناوگان فعلی هزینه شده است. از این‌رو وزارت دفاع تصمیم به برنامه‌ریزی برای دستیابی به پلتفرم‌‌هایی گرفت که بتوانند ضمن بهره‌گیری از فناوری‌های جدید، طی سال‌های زیاد در بخش‌های مختلف ارتش مورد استفاده قرار گیرند.

مفهوم «پلتفرم‌های عمودپرواز آینده» یا ^[1]FVL برنامه‌ای است که وزارت دفاع ایالات متحده برای آینده ناوگان هواگردهای عمود‌پرواز خود در نظر گرفته است. در این برنامه قرار است بالگردهای جدیدی تولید شود که از فناوری‌ها، مواد و طراحی جدیدی برای دستیابی به سرعت، برد عملیاتی، حجم محموله و قابلیت اطمینان بیشتر استفاده می‌کنند. علاوه بر این، محصولات نهایی نگهداری ساده‌تر و هزینه‌های عملیاتی کمتری خواهند داشت.

در واقع می‌توان گفت برنامه FVL با هدف تولید نسل بعدی هواگردهای عمود‌پرواز برنامه‌ریزی شده است تا در آینده جایگزین بالگردهای فعلی ارتش ایالات متحده شوند. کارشناسان نظامی ایالات متحده در این برنامه ضمن بررسی تهدیدها و پیشرفت‌های نظامی در آینده، اهداف و نیازمندی‌های بلند مدت ارتش را مورد توجه قرار داده‌اند. مهم‌ترین اولویت‌های برنامه FVL شامل دستیابی به هواگرد شناسایی- تهاجمی آینده (^[2]FARA)، هواگرد تهاجمی برد- بلند آینده (^[3]FLRAA)، هواگردهای بدون سرنشین آینده و سیستم‌های باز ماژولار است.

برنامه JMR

برنامه در نظر گرفته شده برای FVL شامل برنامه‌های کوچک‌تر مختلفی است که در نهایت منجر به توسعه سیستم‌ها و پلتفرم‌های مورد نیاز ارتش خواهند شد. در این میان برنامه توسعه بالگردهای جوینت مولتی رول (^[4]JMR) نسبت به سایر برنامه‌ها پیشگام است. به عبارتی می‌توان گفت فازهای مختلف JMR فرایند اثبات فناوری‌ها را برای برنامه کلی FVL انجام خواهند داد.

بر اساس برنامه اعلام شده، فاز JMR-TD به دنبال دستیابی به فناوری‌های کلیدی و به دنبال آن توسعه اولیه پلتفرم‌های هوایی مدنظر است. در این فاز رویکردهای طراحی یک سیستم باز ماژولار برای دستیابی به اهدافی مثل ساخت یک شبکه دیجیتال مشترک و همچنین یک معماری باز اویونیک مورد بررسی قرار می‌گیرد. این اهداف در واقع مسیر را برای ساخت سخت‌افزار و نرم‌افزارهای مشترک که قابلیت استفاده در پلتفرم‌های مختلف را دارند، هموار می‌کند. به عبارتی اجزای سیستم الکتریک و اویونیک بالگردهای مختلف طراحی شده، از معماری مشابه پیروی می‌کنند و قابلیت استفاده در هر یک از بالگردهای نسل آینده را خواهند داشت. این رویکرد به‌طور قابل ملاحظه‌ای هزینه‌های طراحی، ساخت، عملیات و تعمیرونگهداری هواگردهای تولید شده در پروژه FVL را کاهش خواهد داد.

فاز JMR-I به‌طور کامل روی توسعه بالگردهای نهایی پروژه تمرکز دارد و در فاز JMR-II سیستم‌های ماموریتی توسعه خواهند یافت.

خروجی‌های نهایی پروژه JMR

ارتش ایالات متحده قصد دارد کلیه ناوگان بالگردهای نظامی خود را با خروجی‌های پروژه‌ JMR جایگزین کند. این خروجی‌ها شامل خانواده‌ای از 5 دسته مختلف از بالگردها خواهد بود. این دسته‌بندی‌ها با توجه به ابعاد بالگردها از سبک تا بسیار سنگین در نظر گرفته شده‌اند.

• JMR-Light: نسخه مخصوص شناسایی و دیده‌بانی که جایگزین بالگرد OH-58 شرکت بل خواهد شد. این نسخه را می‌توان کوچک‌ترین و چابک‌ترین بالگرد در پروژه FVL دانست که معرفی رسمی آن در سال 2030 انجام می‌شود. از این کلاس بالگرد برای عملیات‌های شناسایی، حملات سبک و پشتیبانی از نیروهای مشترک ارتش استفاده خواهد شد. در واقع این کلاس در پروژه هواگرد شناسایی- تهاجمی آینده (FARA) انجام خواهد شد.
• JMR-Medium-Light: این نسخه جایگزینی برای بالگردهای SH-60 شرکت سیکورسکی خواهند بود.
• JMR-Medium: شامل نسخه‌های تهاجمی و چندکاربردی است که برای جایگزین شدن با بالگردهای UH-60 بلک‌هاووک و آپاچی AH-64 در نظر گرفته شده‌اند. معرفی رسمی این نسخه نیز طبق زمان‌بندی اعلام شده، سال 2030 خواهد بود. این کلاس در پروژه هواگرد تهاجمی برد- بلند آینده (FLRAA) انجام خواهد شد.
• JMR-Heavy: نسخه باربری و ترابری که برای جایگزینی با شینوک CH-47 شرکت بوئینگ در نظر گرفته شده است. طبق برنامه اولیه قرار است معرفی رسمی این کلاس در سال 2035 انجام شود، اما در خبری که اخیرا توسط برخی از سایت‌های معتبر هوانوردی منتشر شده است، بوئینگ قصد دارد قبل از توسعه این کلاس، نسخه‌های جدیدی از آپاچی و شینوک را طراحی و تولید کند.
• JMR-Ultra: یک نسخه بسیار بزرگ و خیلی سنگین که از لحاظ کاربردی مشابه هواپیمای C-130 هرکولس و ایرباس A400M خواهد بود.
• برنامه جایگزینی پلتفرم‌های نظامی ایالات متحده با خروجی های پروژه FVL

ارتش ایالات متحده از بین این 5 کلاس بالگرد، روی دسته‌بندی‌ بالگرد‌های سبک و سنگین تمرکز بیشتری دارد. پروژه FARA برای دستیابی به بالگردهای کلاس سبک و پروژه FLRAA نیز برای رسیدن به بالگردهای سنگین تعریف شده‌اند.

پروژه FARA

در سال 2018 پروژه فارا توسط ارتش ایالات متحده برای جایگزینی یک بالگرد کلاس سبک از برنامه JMR با بالگرد OH-58 شرکت بل تعیین شد. در سال 2014 بالگرد محبوب OH-58 که بیشتر برای عملیات‌های شناسایی و نظارت مورد استفاده قرار می‌گرفت به‌طور رسمی بازنشسته شد، اما در کمال تعجب گزینه‌ای برای جانشینی آن معرفی نشده بود. پیش از آن 3 طرح دیگر از جمله RAH-66 شرکت‌های بوئینگ و سیکورسکی برای جایگزینی این بالگرد نامزد شده بودند، اما در نهایت ارتش تصمیم گرفت گزینه مورد نظر خود را در خروجی‌های برنامه FVL پیدا کند.

اهداف طراحی

ارتش ایالات متحده مجموعه‌ای از اهداف اولیه را برای طراحی محصول مورد نظر در پروژه فارا در نظر گرفت. یکی از مهم‌ترین نیازهای اولیه اعلام شده از سوی ارتش، استفاده از موتورهای تحت پروژه «برنامه موتور توربین بهبودیافته» یا ^[5]ITEP بود. برنامه مذکور با هدف ارتقاء موتور بالگردهای آپاچی و بلک‌هاوک در سال 2009 آغاز شد و در نهایت شرکت GE Aviation با ساخت موتور T901 رقبایی مثل هانی‌ول وPratt & Whitney را کنار زد و مجری ساخت موتور مذکور شد.

موتور توربوشفت T901 شرکت GE که از سوی ارتش ایالات متحده برنده برنامه موتور توربینی بهبودیافته شد.

یکی دیگر از نیازهای مورد تاکید ارتش، بیشینه ابعاد بالگرد بوده است. کارشناسان تاکید داشته‌اند قطر روتور و بدنه بالگرد نباید بیش‌تر از 12 متر باشد. همچنین بالگرد نهایی باید توانایی ادغام ساده و ارزان قیمت تجهیزات تهیه شده از سوی دولت مثل موتور و تسلیحات را داشته باشد و اهدافی مثل برد عملیاتی، مداومت پروازی و حجم محموله مورد نظر ارتش را برآورده کند.

باید اشاره کرد بر اساس برنامه‌های تنظیم شده، لازم است حداقل 5 برنامه توسعه‌ای دیگر اجرا شود تا نتایج آن‌ها در ساخت بالگرد نهایی استفاده شود:

• ساخت موتور توربینی بهبود‌یافته توسط شرکت GE
• مجموعه‌ای از پرنده‌های بدون سرنشین کوچک که به‌صورت تجمعی پرواز کرده و از روی بالگرد پرتاب می‌شوند. این پروژه ^[6]ALE نام‌گذاری شده است.
• یک سیستم تسلیحات دقیق با برد- بالا (^[7]LRPM) که از موشک اسرائیلی Spike NLOS بعنوان نسخه اولیه استفاده خواهد شد.
• یک سیستم لانچر موشک با قابلیت پرتاب موشک و پرنده‌های بدون سرنشین کوچک
• معماری سیستم‌های باز ماژولار (MOSA^[8]) برای سیستم‌های الکترونیکی شامل رابط‌ها و استانداردهای مشترک

رقابت شرکت‌های مجری

با توجه به نیازمندی‌های اعلام شده، پنج شرکت بزرگ برای طراحی بالگرد مورد نظر اعلام آمادگی کردند.

شرکت‌های AVX و L-3

طرح پیشنهادی این دو شرکت همکار برای اولین مرتبه در آوریل 2019 و در اجلاس انجمن هوانوردی نظامی امریکا رونمایی شد. این طرح که بالگرد کواکسیال مرکب (^[9]CCH) نامیده شده است، از کابین خلبان دو نفره کنار هم و روتور کواکسیال مرکب با پروانه‌های هم محور بهره می‌برد. نیروی پیشران رو به جلو و رو به عقب توسط ducted fans نصب شده در انتهای بالگرد تامین می‌شود.

شرکت بل

بل با همکاری شرکت کالینز بالگرد 360 Invictus را برای برنامه فارا پیشنهاد داد. این بالگرد از یک روتور اصلی با پروانه 4 تیغه‌ای استفاده می‌کند و کابین دو نفره آن به‌صورت پشت سر هم طراحی شده است.

شرکت بوئینگ

تا پیش از اکتبر 2019 بوئینگ جزئیاتی از طراحی خود برای برنامه فارا منتشر نکرد. در آن زمان یک مدیر اجرایی بوئینگ اعلام کرد ساختار بالگرد آپاچی که اخیرا رونمایی شده است، اساس طراحی بوئینگ برای برنامه فارا را تشکیل می‌دهد. این بالگرد از قابلیت‌های پنهانکاری بهره خواهد برد و دارای سه روتور مرکب و طراحی کابین پشت‌سرهم است.

شرکت Karem

در ژولای 2019 شرکت هواپیماسازی Karem اعلام کرد با همکاری شرکت‌های نورثروپ‌گرومن و رایتئون یک بالگرد برای برنامه فارا طراحی کرده است. در اکتبر 2019 این شرکت طرح خود را با نام AR40 رو‌نمایی کرد، یک بالگرد دارای روتور اصلی از نوع صلب (Rigid) و دو بال ثابت در محور مرکزی که قابلیت چرخش (قرارگیری در حالت عمودی) نیز دارند. همچنین یک روتور از نوع tilt نیز در انتهای بالگرد تعبیه شده است.

­­­

استفاده از روتور tilt در انتهای بالگرد AR40. قرارگیری کامل روتور در انتهای بالگرد (تصویر سمت چپ) برای ایجاد بیشترین سرعت و قرارگیری روتور در کنار دم (تصویر سمت راست) پایدارساز دم بالگرد در سرعت‌های کم.

شرکت سیکورسکی

شرکت سیکورسکی اعلام کرد طراحی آن‌ها برای برنامه فارا شامل یک بالگرد با روتور اصلی از نوع کواکسیال مرکب است و از یک روتور در انتهای بالگرد بعنوان Pusher استفاده خواهد شد. سیکورسکی نام بالگرد را Raider X انتخاب کرد، چرا که یک نسخه بزرگ شده از S-97 Raider خواهد بود.

مقایسه بالگرد قدیمی OH-58 با طرح‌های مطرح شده برای برنامه فارا و همچنین طرح RAH-66 که از سوی ارتش ایالات متحده رد شد.

برنامه زمانی فارا

2019:

• آوریل: ارتش 5 شرکت نام برده شده در بخش قبل را به عنوان نامزدهای خود برای ارائه طراحی اولیه انتخاب کرد.

2020:

• مارس: بررسی 5 طرح اولیه انجام شد و پس از ارزیابی توانایی‌های هر شرکت در تامین بودجه و زمان‌بندی پروژه، شرکت‌های بل و سیکورسکی برای ساخت نمونه‌های اولیه انتخاب شدند.
• مارس: هر کدام از دو شرکت بل و سیکورسکی یک مدل دیجیتالی دریافت‌ کرده‌اند که نشان می‌دهد چگونه طراحی‌های آن‌ها باید با معماری سیستم‌های باز ماژولار (MOSA) مطابقت داشته باشد. این قابلیت به دولت اجازه خواهد داد تا صرف نظر از ارتباط با شرکت سازنده بالگرد، بتواند هر یک از سیستم‌های اویونیک یا تسلیحاتی خود که مطابق با برنامه MOSA هستند را روی بالگرد نصب و بهره‌برداری کند. در نتیجه بروزرسانی و ارتقاء بالگرد بسیار ساده‌تر خواهد شد.
• دسامبر: ارتش طرح‌های بروزرسانی شده دو شرکت را مجدد بررسی می‌کند تا تایید شود که آن‌ها در مسیر صحیح طراحی قرار دارند و ریسکی وجود نخواهد داشت. در ادامه شرکت‌ها می‌توانند شروع به ساخت نمونه اولیه کنند.

2021:

• بل و سیکورسکی نمونه‌های اولیه خود را می‌سازند، علی‌رغم طراحی‌های بسیار متفاوت، دو شرکت باید برخی از تجهیزات تایید شده از سوی دولت را در بالگرد خود استفاده کنند. از جمله این تجهیزات می‌توان به یک توپخانه 20 میلی‌متری، موتور T901 و رابط‌های استاندارد MOSA اشاره کرد.

2022:

• بل و سیکورسکی تست‌های زمینی را برای نمونه‌های اولیه خود آغاز خواهند کرد.
• نوامبر: بالگردهای بل 360 Invictus و سیکورسکی Raider-X برای اولین بار تست‌های پروازی را انجام خواهند داد.

2023:

• تابستان: بالگردهای ساخته شده برای انجام آزمایش‌های پروازی توسط خلبانان نظامی دولت به سایت‌های جنگی ارتش منتقل خواهند شد.
• پاییز: ارتش یک بررسی کلی از عملکرد بالگردها و سیستم‌های تسلیحاتی آن‌ها انجام می‌دهد و در نهایت یکی از دو نمونه را انتخاب خواهد کرد.

2024–2025:

• سایر سیستم‌های تسلیحاتی مثل موشک Spike NLOS و لانچر پرنده‌های بدون سرنشین کوچک با نام ALE^[10] به بالگرد انتخاب شده، اضافه می‌شوند.

2028–2030:

• اولین نسخه از بالگرد نهایی وارد ناوگان ارتش خواهد شد. پیش‌بینی می‌شود در نهایت 300 تا 400 فروند از این بالگرد تولید و به ارتش تحویل داده شود.

مروری بر RFI ارتش برای پروژه فارا

در ماه می سال 2020 ارتش ایالات متحده نسخه بروزرسانی شده از درخواست اطلاعات (RFI) خود برای پروژه فارا را منتشر کرد. در این سند اطلاعات دقیق‌تری در مورد سیستم‌ها و قابلیت‌های ماموریتی مورد نظر ارتش برای محصول نهایی فارا منتشر شده است. پیروی از اطلاعات ذکر شده در این سند به شرکت های بل و سیکورسکی کمک می‌کند تا اطمینان حاصل کنند طراحی‌های آن‌ها دقیقا مطابق با نیاز ارتش است و ریسک اشتباه در طراحی‌ها کاهش پیدا می‌کند. در نهایت دو شرکت باید طراحی اولیه خود از سیستم‌های ماموریتی و معماری آن را در پاسخ به این RFI به ارتش ارسال کنند.

در مقدمه این RFI آمده است که دولت به‌طور ویژه به راهکارهایی علاقه‌مند است که شامل ویژگی‌های زیر باشند:

• ایجاد کمترین تداخلات ایرودینامیکی (کاهش درگ)
• متمرکز کردن چند قابلیت روی یک سیستم چند منظوره (کاهش وزن و توان مصرفی)
• استفاده از سخت‌افزارهایی با نرم‌افزار agnostic؛ به این معنا که برای نرم‌افزار مهم نیست که داده‌های دریافتی به چه روشی (زبان برنامه‌نویسی، سیستم‌عامل فرستنده یا پروتکل ارسال) ارسال شده‌اند.
• پیروی از استانداردهای معماری باز؛ این مورد شامل استانداردها و رابط‌های گذرگاه داده پرسرعت مدرن همچون اترنت گیگابایت و ARINC 664 می‌شود. همچنین سیستم‌ها باید در سطح فیزیکی و رابط‌ها توسط روش‌های مبتنی بر مدل مثل CAD، SAE AADL و OMG SysML قابل توصیف باشند.
• پیروی از الزامات امنیت سایبری مثل محرمانه‌بودن و در دسترس بودن
• قابلیت تلفیق در سیستم‌های پروژه FLRAA به منظور مشابهت در سیستم‌ها

در ادامه این RFI، ارتش نیازهای خود در حوزه‌های مختلف سیستم‌های ماموریتی بالگرد فارا را معرفی می‌کند. در ادامه مروری بر این نیازها داریم:

حسگرها

سیستم حسگرها و تلفیق داده‌های آن‌ها باید پوشش‌دهی 360 درجه‌ای از محیط اطراف بالگرد ایجاد کنند. اهداف باید در شرایط روز و شب به درستی ردگیری شوند و امکان پشتیبانی از انواع مهمات جنگی فراهم باشد.

سیستم حسگرها و رادار باید قابلیت تشخیص موانع و شرایط آب‌وهوایی را داشته باشند و قابلیت پیشگیری از برخورد با عوارض زمینی ممکن باشد.

نرم‌افزار باید با تلفیق عمیق داده‌ حسگرها و استفاده از هوش مصنوعی ضمن کاهش حجم کاری خلبان، به او در تصمیم‌گیری سریع کمک کنند.

کلیه داده‌های تولید شده توسط سیستم‌های حسگر باید قابلیت انتقال مستقیم به سیستم نمایشگر کلاه خلبان (HMD)، نمایشگر بالای سر (HUD) نمایشگرهای چند منظوره کابین و همچنین انتقال به سیستم‌های خارج از هواپیما (مرکز کنترل یا سایر جنگ‌افزارهای محیط عملیاتی) را داشته باشند.

ارتباطات

سیستم باید شامل یک ارتباط تک باندی و یک ارتباط چند باندی (Multi-Band) باشد. این تجهیزات لازم است ارتباطات دید مستقیم و بدون دید مستقیم را در باندهای فرکانسی HF، VHF (AM/FM) و UHF (AM/SATCOM) و همچنین Link 16 و ارتباطات داخل کابین را فراهم کنند.

سیستم‌های ارتباطی باید قابلیت پشتیبانی از «ردگیری نیروهای آبی رنگ^[11]» را داشته باشند. این مفهوم که توسط ارتش ایالات متحده توسعه یافته است به راهکاری اشاره دارد که در آن نیروهای نظامی می‌توانند با استفاده از GPS و ارتباطات ماهواره‌ای، از اطلاعات موقعیت مکانی نیروهای دوست آگاه شوند.

قابلیت‌های نظارتی بالگرد باید شامل ADS-B In/Out و Mode 5 Level 2 out/in باشد. در مورد امکان تعامل با پرنده‌های بدون سرنشین(UAV) در مفهوم «عملیات تیمی سرنشین‌دار و بدون سرنشین» یا به اختصار MUM-T، سیستم‌های ارتباطی بالگرد باید سطح 5 از سطوح تعامل‌پذیری (^[12]LOI) تعریف شده در استاندارد STANAG 4586 را پشتیبانی کنند. این سطح به معنای بالاترین قابلیت ارتباط بالگرد با پرنده‌های بدون سرنشین است که امکان مانیتورینگ و کنترل کامل تا سطح پرتاب و بازآوری UAV را برای خلبان بالگرد فراهم می‌کند. در نسخه بعدی مجله به‌طور مفصل مفهوم MUMT و استاندارد STANAG 4586 را مورد بررسی قرار خواهیم داد.

کنترل و نظارت UAV توسط بالگرد در مفهوم MUM-T

مدیریت برنامه فارا انتظار دارد مجموعه سیستم‌ ارتباطی ضمن به حداقل رساندن وزن، با پیروی از معماری‌های باز و استاندارد، مسیر را برای تغییرات و ارتقاءهای بعدی هموار کند.

ناوبری

در بخش ناوبری، بالگرد باید قابلیت پشتیبانی از سیستم‌های قبل و آینده ناوبری نظامی و غیرنظامی را داشته باشد. از جمله این سیستم‌ها می‌توان به VHF Nav، ILS، سامانه تلفیق GPS و حسگرهای اینرسی (^[13]EGI) با قابلیت پشتیبانی از کدهای نظامی (M-Code)، سامانه ناوبری و زمان‌بندی دقیق (^[14]A-PNT) و سیستم داده‌های دیجیتال عوارض زمینی (^[15]DTED) اشاره کرد. این سیستم‌ها می‌توانند در شرایط عدم دسترسی به سیگنال‌های GPS، ناوبری مطمئن را برای بالگرد فراهم کنند.

مدیریت برنامه فارا علاقه‌مند به بهره‌گیری از نرم‌افزارها و اپلیکیشن‌هایی هستند که از پروازهای خودکار (و در مواقع لزوم دستی) پشتیبانی کنند.

حفاظت

تجهیزات حفاظتی باید یک پوشش 360 درجه‌ای از بالگرد در مقابل تهدیدها ایجاد کنند. این سیستم‌ها لازم است قادر به شناسایی تهدیدهای مادون قرمز (IR)، سیگنال‌های رادیویی (RF) و لیزری باشند. همچنین استفاده از سیستم‌های هشدار موشکی برای شناسایی لانچرها و موشک‌های شلیک شده پیشنهاد می‌شود. سیستم‌های آتش Hostile نیز قادر به شناسایی موشک‌های بالستیک هستند. استفاده از سامانه‌های جنگ الکترونیک می‌تواند برای مقابله با تجهیزات RF دشمن و جمینگ آن‌ها مورد استفاده قرار گیرد. مدیریت برنامه فارا بسیار علاقه‌مند به ترکیب این گونه سیستم‌ها به منظور کاهش وزن و همچنین افزایش کارایی دستگاه‌ها است. بسیار مهم‌ است که تجهیزات مورد استفاده در این بخش بتوانند به سیستم‌های ناوبری و کنترلی بالگرد ترکیب شده و از معماری های باز پشتیبانی کنند.

زیرساخت‌های دیجیتال

کلیه اجزا، فناوری‌ها و استانداردهایی که در چارچوب MOSA برای سیستم‌های ماموریتی مورد استفاده قرار می‌گیرند، باید قابلیت بهره‌برداری و استفاده توسط شرکت‌های ثالث یکپارچه‌ساز بالگرد و بدون نیاز به دخالت شرکت سازنده، داشته باشند. به عبارتی شرکت یکپارچه‌ساز بالگرد برای استفاده از هر کدام از اجزا نیازی به مراجعه به شرکت سازنده دستگاه یا قطعه نداشته باشد.

ترکیب داده‌ها

استفاده از فناوری‌هایی که با تلفیق و ترکیب داده‌های مختلف (ورودی از خود بالگرد یا سایر جنگ‌افزارهای خودی) بتواند یک تصویر عملیاتی مصنوعی برای بهبود کارایی ماموریت و کاهش حجم کاری خلبانان ایجاد کند.

رابط خلبانان

استفاده از سیستم نمایشگر کلاه خلبان (HMD)، نمایشگر بالای سر (HUD) با رزولوشن بالا، تصاویر رنگی و قابلیت دید در شب. همچنین استفاده از ابزارهای کمکی برای تصمیم‌گیری شناختی (Cognitive decision) مثل فناوری فعال‌سازی تسلیحات و سیستم‌ها با صدا، صوت سه‌بعدی و دیگر قابلیت‌های نشانه‌گذاری.

تسلیحات

یک توپخانه 20 میلیمتری با حداقل 180 درجه پوشش افقی (پوشش 360 درجه‌ای مطلوب است) و 60 درجه پوشش عمودی

طراحی شرکت بل برای برنامه فارا: 360 Invictus

همانطور که پیش از این گفته شد، بالگرد 360 Invictus توسط شرکت بل برای برنامه فارا طراحی شده است. بسیاری از کارشناسان هوانوردی و نظامی، این بالگرد را برنده نهایی برنامه فارا در رقابت با بالگرد شرکت سیکورسکی می‌دانند. شرکت بل در سال 2019 اعلام کرد این بالگرد را بر اساس فناوری‌های مورد استفاده در بل-525 طراحی می‌شود. کابین برای 2 سرنشین (یکی خلبان و دیگری کنترل‌کننده تسلیحات) در قالب پشت سر هم طراحی شده است.

­

شرکت بل اوایل تابستان 2020 اعلام کرد با 9 شرکت بزرگ در زمینه صنایع هوایی برای تشکیل یک تیم به منظور طراحی سریع دقیق بالگرد Invictus به توافق رسیده است. هر کدام از این شرکت‌ها در حوزه فعالیت خود برای همکاری در ساخت این بالگرد تجربه زیادی داشته و شناخته شده هستند. آقای کریس گِلر مدیر برنامه فارا در شرکت بل در مورد تشکیل این تیم می‌گوید: «قرار است تیم Invictus با همکاری یکدیگر نشان دهند چگونه استفاده از لبه‌های فناوری به سربازان ارتش کمک می‌کند تا با اطمینان در فضای پیچیده عملیات‌های نظامی، فعالیت کنند. هواگردهای عمودپرواز برای موفقیت ارتش در محیط‌های عملیات چند دامنه‌ای که ترکیبی از لایه‌های دفاعی و تهاجمی هستند، نقش حیاتی بازی می‌کنند.»

بل اعضای تیم تشکیل شده و وظایف هر عضو را به این صورت اعلام کرده است:

• شرکت آسترونیک: برای تولید یک چارچوب ماژولار از محصولات مرتبط با تولید، تبدیل و توزیع توان الکتریکی
• شرکت کالینز: برای یکپارچه‌سازی نسل جدیدی از سخت‌افزار و نرم‌افزار‌های اویونیک با زیرساخت‌های دیجیتال ذکر شده در RFI ارتش
• شرکت GE: برای ساخت یک موتور T901 با توان 3000 SHP و کار روی سیستم آگاهی از سلامت (HAS) بالگرد
• شرکت ITT-Enidine: ساخت واحد حذف‌کننده لرزش‌های اینرسی مایعات موسوم به ^[16]LIVE
• شرکت L3Harris: برای یک سیستم تصویربرداری و ردگیری چند- حسگری پیشرفته با نام WESCAM™ MX-15D
• شرکت Parker: برای دمپرهای روتور، بلبرینگ روتور اصلی، تسمه روتور عقب و سیستم کنترل فعال ارتعاش‌ (^[17]AVC)
• گروه Mecaer: برای ساخت سیستم ارابه فرود جمع‌شدنی عقب
• شرکت Moog: برای سیستم کنترل پرواز با فناوری پرواز با سیم (FBW) شامل کامپیوتر کنترل پرواز، نرم‌افزارهای کنترل پرواز، عملگرهای کنترلی و اجزای حیاتی کنترل بالگرد.
• شرکت TRU Simulation: برای ساخت یک شبیه‌ساز دقیق از بالگرد که به خلبانان این امکان را می‌دهد تا حس صحیحی از کنترل بالگرد واقعی را داشته باشند.

سیستم تصویربرداری و ردگیری چند- حسگری پیشرفته WESCAM™ MX-15D شرکت L3Harris. دارای 9 حسگر تصویربرداری نوری و IR و همچنین اندازه‌گیر فاصله لیزری. قابلیت تصویربرداری FHD در شرایط روز، شب و نور کم

مشخصات بالگرد 360 Invictus

• تعداد سرنشین: 2 نفر
• نیروی محرکه: یک روتور توربوشفت اصلی با توان 3000 SHP و یک روتور در انتهای بدنه با توان 586 SHP
• بیشینه سرعت: 210 مایل (330 کیلومتر) بر ساعت
• برد عملیاتی: 250 کیلومتر
• محموله مجاز: 630 کیلوگرم

طراحی شرکت سیکورسکی برای برنامه فارا: Raider X

سیکورسکی یکی از چند شرکت زیرمجموعه لاکهید مارتین به شمار می‌رود که توانسته است با ارائه طرح بالگرد Raider X، نظر کارشناسان ارتش ایالات متحده را جلب کند. این بالگرد از طراحی کابین 2 نفره و قالب کنار هم استفاده می‌کند که باعث می‌شود امکان استفاده از نمایشگرهای مشترک فراهم شده و هر کدام بتوانند راحت‌تر نمایشگرهای سمت فرد دیگر را مشاهده کنند. هر چند این قالب باعث افزایش عرض بدنه بالگرد می‌شود، اما فضای بیشتری در پشت کابین برای حمل محموله فراهم می‌کند.

نیروی محرکه اصلی توسط موتور T901 و به‌صورت کواکسیال (دو پروانه با محور یکسان و چرخش در جهت عکس هم) تامین می‌شود. همچنین یک روتور در انتهای بالگرد، نیروی لازم برای ایجاد سرعت‌های بالا را تامین می‌کند. همانطور که مشاهده می‌شود، هر دو سیستم روتور بالگرد Raider X با رقیب خود یعنی Invictus متفاوت است. این تغییرات در سیستم محرکه باعث می‌شود سرعت محصول سیکورسکی به حدود 460 کیلومتر بر ساعت برسد.

سیستم کنترل پرواز بالگرد سیکورسکی نیز از فناوری دیجیتالی پرواز با سیم بهره می‌برد. تجهیزات اویونیک بالگرد مطابق با استانداردهای MOSA خواهند بود و قابلیت Plug and Play برای سیستم‌های کامپیوتری، حسگرها و تسلیحات در نظر گرفته خواهد شد.

نگاهی به پروژه FLRAA

همانطور که پیش از این اشاره شد، ارتش ایالات متحده قصد دارد در یک برنامه 10 ساله، یک بالگرد جدید را طبق برنامه FVL جایگزین بالگرد معروف UH-60 بلک‌هاوک کند. این پروژه هواگرد تهاجمی برد- بلند آینده (FLRAA) نام‌گذاری شده است.

ماه مارس امسال اعلام شد دو بالگرد V-280 شرکت بل و SB-1 شرکت‌های بوئینگ و سیکورسکی به عنوان نامزدهای اصلی پروژه FLRAA انتخاب شده‌اند. بر اساس برنامه منتشر شده، در سال 2021 شرکت مجری نهایی پروژه معرفی خواهد شد و سپس به ترتیب بررسی مجدد طراحی اولیه، اولین پرواز، بررسی طراحی سیستم‌های حیاتی و تحویل نهایی از سال‌های 2023 تا 2030 انجام خواهد شد.

هر دو بالگرد مذکور از طریق برنامه JMR-TD دولت و بودجه‌های تحقیق و توسعه داخلی شرکت‌ها با هزینه‌ای‌ بیش از نیم میلیارد دلار تامین بودجه می‌شدند.

بالگرد V-280

این بالگرد که با نام Valor نیز شناخته می‌شود از روش تیلت‌روتور (روتور با قابلیت کج شدن) در نیرو محرکه اصلی خود استفاده می‌کند. فرایند ساخت بالگرد از سال 2013 و پس از اعلام انتخاب آن از سوی ارتش ایالات متحده برای پروژه JMR-TD، آغاز شد. چند ماه بعد بل اعلام کرد با شرکت لاکهیدمارتین در تولید تجهیزات یکپارچه اویونیک، حسگرها و سیستم‌های تسلیحاتی برای این بالگرد به توافق رسیده است. همچنین شرکت Moog برای ساخت سیستم کنترل پرواز، شرکت GE برای تامین موتور‌ها، شرکت Eaton برای بخش هیدرولیک و سیستم‌های تامین توان الکتریکی و شرکت Textron برای طراحی شبیه‌ساز بالگرد انتخاب شدند.

شرکت بل توانست در سال 2017 اولین پرواز آزمایشی را برای نمونه اولیه بالگرد خود انجام دهد. پس از آن در سال 2018 و طی یک پرواز آزمایشی، بل موفق شد با قرار دادن پروانه‌های بالگرد در حالت کروز (موقعیت افقی روتور)، به سرعت 350 کیلومتر بر ساعت دست یابد. در نهایت بل V-280 در سال 2019 به سرعت 556 کیلومتر رسید، هر چند این سرعت بیشتر از مقدار رسمی تایید شده (520 کیلومتر بر ساعت) برای این بالگرد است.

تصاویر بالگرد V-280 شرکت بل، قرارگیری روتور در حالت‌های مختلف

در سیستم کنترل پرواز V-280 از فناوری پرواز با سیم و افزونگی 3گانه استفاده شده است. کابین خلبان نیز به عینک‌های دید در شب و پنجره‌هایی تجهیز شده است که امکان نمایش نقشه‌های 3 بعدی ماموریتی را دارند.

بالگرد SB-1 Defiant

همکاری دو شرکت بوئینگ و سیکورسکی به منظور ساخت یک بالگرد برای پروژه FLRAA منجر به ارائه SB-1 شد. آغاز فرایند طراحی بالگرد از سال 2013 آغاز شد و طبق برنامه قرار بود در سال 2017 اولین پرواز آزمایشی آن انجام شود. اما تاخیر در ساخت برخی از قطعات، باعث شد پرواز نسخه اولیه بالگرد در تابستان سال 2019 انجام شود.

در این بالگرد از روش چرخش معکوس دو پروانه (کواکسیال) برای روتور اصلی استفاده شده است. همچنین یک روتور در انتهای بدنه برای ایجاد سرعت بیشتر (تا 463 کیلومتر بر ساعت) قرار داده شده است. شرکت سیکورسکی پیش از این، در بالگرد S-97 خود این ترکیب روتور را آزمایش کرده بود. تیغه‌های روتور از جنس مواد کامپوزیتی ساخته می‌شوند که ضمن کاهش لرزش و سایش اجزا، طول عمر تیغه‌ها افزایش و هزینه‌های تعمیر و نگهداری کاهش خواهد یافت. همچنین سیکورسکی با استفاده از سیستم کنترل ارتعاش‌کننده فعال (^[18]AVCS) ارتعاش‌های مربوط به روتور اصلی را کاهش داده که باعث برخاست و فرود نرم‌تر بالگرد و مانورپذیری بیشتر آن می‌شود.

بالگرد SB-1 نیز همانند رقیب خود، در سیستم کنترل پرواز از فناوری پرواز با سیم (FBW) استفاده می‌کند.

[1] Future Vertical Lift

[2] Future Attack Reconnaissance Aircraft

[3] Future Long-Range Assault Aircraft

[4] Joint Multi-Role

[5] Improved Turbine Engine Program

[6] Air Launched Effects

[7] Long-Range Precision Munition

[8] Modular Open Systems Architecture

[9] Compound Coaxial Helicopter

[10] Air-Launched Effects

[11] Blue force tracking

[12] Level of Interoperability

[13] Embedded GPS/Inertial navigation system (EGI)

[14] Assured Precision Navigation And Timing

[15] Digital Terrain Elevation Data

[16] Liquid Inertia Vibration Eliminator

[17] Active Vibration Control

[18] Active Vibrator Control System