المشكلة الهندسية الخفية التي تواجه كل برنامج مقاتل من الجيل السادس

ليست التخفي أو السرعة هي أكبر عقبة تكنولوجية بالنسبة للأولى مقاتلات الجيل السادس بعد دخول الخدمة، بل الديناميكا الحرارية. احتياجات الطاقة الكهربائية العالية بشكل لا يصدق لمحطات الطاقة والأنظمة الإلكترونية الموجودة على متن الطائرة طائرات مقاتلة من الجيل القادم سوف يتطلب الأمر كمية هائلة من توليد الكهرباء، والتي تأتي مع الكثير من الحرارة. ومن المتوقع أن تتميز هذه الطائرات بقفزات مذهلة في التكنولوجيا، وقابلية التشغيل البيني للطائرات بدون طيار، وحتى أسلحة الطاقة الموجهة، المعروفة باسم الليزر.

ال صناعة الدفاع الصينية كانت أول شركة تطير بنماذج أولية عاملة، ولكن منذ ذلك الحين، كان التقدم الواضح بطيئًا، حيث كان من المتوقع أن تكون العقبة الأساسية هي محطات توليد الطاقة. وفي الوقت نفسه، تتخذ الولايات المتحدة أخيرًا خطوات نحو نموذج صالح للطيران، ولكن من غير المتوقع أن ينطلق هيكل الطائرة الأول قبل عام 2028. وقد تم حل برنامج النظام الجوي القتالي المستقبلي، لكن برنامج القتال الجوي العالمي في أوروبا يسير على الطريق الصحيح لتحقيق النجاح حيث فشل FCAS. ومع ذلك، تواجه كل هذه المبادرات نفس تحديات الإدارة الحرارية.

الأرضية المشتركة: تحديد قدرات الجيل السادس

ينص مبدأ الجيل السادس على أن الطائرة لا يجب أن تكون مجرد مطلق نار، بل قائد مسرحي، وشبح، ومقاتلة تفوق جوي في وقت واحد. إن تشغيل هذه القدرات في وقت واحد يتطلب قفزة هائلة في توليد الكهرباء التي لا تستطيع المحركات المقاتلة القديمة إنتاجها فعليًا.

باستثناء الاختلافات في الوسائل التقنية لتحقيق قدر أكبر من القدرة القتالية في أنظمة الأسلحة، كل و كل مقاتل من الجيل التالي قيد التطوير سيتطلب قدرًا هائلاً من الطاقة الحاسوبية على متن الطائرة. وهذا وحده يتطلب كهرباء أكثر بشكل كبير مما تستطيع محركات الطائرات المقاتلة الحالية إنتاجه.

الآن ضع في اعتبارك أن كل هذه الطائرات لا تحتاج فقط إلى تشغيل قائمة واسعة من الأنظمة وأجهزة الاستشعار والأسلحة والمعدات الأخرى، ولكن يجب عليها القيام بذلك مع إخفاء توقيعها الحراري عن اكتشاف العدو. وفي الوقت نفسه، تهدف كل واحدة من هذه الطائرات المقاتلة من الجيل السادس إلى تحقيق نطاق أعلى بشكل كبير من سابقاتها من أجل تحسين اختراق المجال الجوي والاستقلال عن أصول التزود بالوقود جوًا.

لذلك، أثناء القيام بكل ذلك، تحتاج هذه الطائرات أيضًا إلى أن تكون معيارية ولديها قدرة فائضة لاستيعاب الأنظمة المستقبلية عندما تملي التهديدات الناشئة الترقيات. وهذا أمر بالغ الصعوبة بالنسبة لأي برنامج فضائي، حتى المبادرة العسكرية الأفضل تمويلا والأكثر تقدما. وفي حين تتقاسم الولايات المتحدة وأوروبا والصين نفس المعضلة الديناميكية الحرارية، فإن قاعدتها الصناعية وأولوياتها الاستراتيجية وفلسفاتها التقنية تقودها إلى حلول مختلفة جوهريا. إن تحقيق قفزة نوعية في القوة والتبريد والمدى سيتطلب براعة على كل المستويات.

NGAD: طائر الحرب الأكثر روعة للعم سام

الائتمان: القوات الجوية الأمريكية

أمريكا برنامج الجيل القادم للهيمنة الجوية تهدف إلى بناء أول طائرة مقاتلة من الجيل السادس على الأراضي الأمريكية. حصلت شركة Boeing على العقد في أوائل عام 2025 وأطلقت على طائراتها اسم F-47. وفي حين أن البرنامج يتسارع بسرعة بعد أن بدأ متأخرا في أعقاب الرحلات الجوية التجريبية عالية الوضوح التي أجرتها الصين في أواخر عام 2024، فإن برنامج الجيل القادم من الدفع التكيفي يعد خطوة إلى الوراء. في حين أنه من المأمول أن تقوم أول طائرة من طراز F-47 بالرحلة في عام 2028، فإن المحركات ذات الدورة المتغيرة التي ستعمل على تشغيلها قد تكون متأخرة بالفعل عن الجدول الزمني.

تريد وزارة الدفاع تنفيذ جدول زمني صارم لنشر طائراتها المقاتلة الأكثر “روعة” حتى الآن، كما تسميها القوات الجوية الأمريكية. ومع ذلك، يُزعم أن برنامج NGAP، الذي يعد حاليًا مسارًا مزدوجًا تديره شركتا جنرال إلكتريك وبرات آند ويتني بالتوازي، يواجه نكسات بالفعل. أشارت القوات الجوية إلى استمرار انقطاع سلسلة التوريد في الاختبارات المادية والتقييم المطلوب للتقدم بطائرات GE XA102 وPW XA103 إلى نفس مستوى النضج مثل هيكل الطائرة NGAD.

لقد تحرك برنامج F-47 نفسه بوتيرة سريعة بشكل غير عادي مقارنة بدورات الاستحواذ التقليدية للبنتاغون. انطلقت أولى طائرات X-Planes التي تدعم تطوير NGAD في عام 2019، وفقًا لمنطقة الحرب. ما يبدو أنه ماكدونيل دوغلاس X-36 تم تصويره مؤخرًا في السماء فوق المنطقة 51 أثناء إجراء الاختبارات.

ومن المتوقع أن يتأخر برنامج توليد الطاقة بما يصل إلى ثلاث سنوات عن تطوير هيكل الطائرة. إذا مضت القوات الجوية قدمًا لإخراج طائرة F-47 من الأرض في عام 2028، فهذا يعني أنه سيتعين عليها استخدام محرك تقليدي قديم أو الانتظار حتى عام 2031 لوضع محركات التيار الثالث الثورية في أول طائرة NGAD صالحة للطيران.

كعب أخيل في بكين: منحنى تكنولوجيا المحرك النفاث

الائتمان: جيش التحرير الشعبى الصينى وزارة الدفاع

قطعت القوات الجوية لجيش التحرير الشعبي خطوات كبيرة في إنتاج الطائرة المقاتلة الشبح Chengdu J-20 Mighty Dragon. ويتزايد إنتاج الطائرات إلى ثلاثة أرقام سنويا، ومن المتوقع أن يتجاوز إجمالي الأسطول 1000 طائرة في العقد المقبل. في الوقت نفسه، ظهر الجيل السادس من طائرات Chengdu J-36 وShenyang J-50 لأول مرة عالميًا في عام 2024. ومع ذلك، فإن هذا يسلط الضوء أيضًا على واحدة من أكبر نقاط الضعف في قطاع الطيران الصناعي الدفاعي الصيني: إنتاج المحركات النفاثة الحديثة.

تعد طائرات تشنغدو النفاثة أمثلة جيدة بشكل خاص على التفاوت التكنولوجي بين الشركات المصنعة للطيران في الكتلة الغربية وتلك الموجودة في جمهورية الصين الشعبية. لم تحصل الطائرة J-20 إلا مؤخرًا على ترقية المحرك النفاث WS-15، والذي لا يزال غير متساوٍ مع المحرك المثبت في طائرة Lockheed Martin F-22 Raptor التي يبلغ عمرها عقودًا. إن عدم كفاءتها وانخفاض أدائها وافتقارها إلى التخفي يجعلها منصة أضعف بشكل عام مقارنة بالمقاتلة الفائقة Skunk Works. تمتلك الطائرة J-36 محركًا ثالثًا، وهو أمر غير معتاد بالنسبة لطائرة مصنفة على أنها مقاتلة.

ومن ناحية أخرى، فإن طائرة Shenyang J-50 هي طائرة مقاتلة بدون ذيل ذات محركين. ومع ذلك، فمن المتوقع أن تكون منصة قادرة على حمل حاملات الطائرات، ولهذا السبب فهي أصغر هيكل الطائرة. لا يوجد أي انعكاس على تكنولوجيا المحرك المتفوقة، ومن المحتمل أنها تعاني من نفس القيود التي تعاني منها نظيراتها الأخرى من الجيل التالي المنتجة في جمهورية الصين الشعبية. لذلك، في حين أن طائرات X المذهلة هذه كانت قادرة على التحليق في الجو قبل نظيراتها الغربية، فإن عدم إحراز تقدم واضح منذ ذلك الحين يشير إلى وجود حواجز كبيرة أمام تقدمها إلى الوضع التشغيلي.

إعادة التعبئة الأوروبية: الطريق أمام “النداء العالمي لمكافحة الفقر”.

الائتمان: بي أيه إي سيستمز

يعد برنامج القتال الجوي العالمي، الذي تم إطلاقه تحت مظلة برنامج الطائرات المقاتلة من الجيل التالي لشركة BAE Tempest، طموحًا للغاية ولكنه يُظهر وعدًا قويًا استنادًا إلى الأحداث الأخيرة. تلقى البرنامج تمويلًا بمليارات الدولارات في إطار مكتب إدارة برنامج Edgewing متعدد الجنسيات مؤخرًا، ومع نقل FCAS إلى نطاق أصغر، تفكر ألمانيا الآن في الانضمام، كما أبدت دول أخرى مثل كندا والهند اهتمامًا قويًا أيضًا. يمكن القول إن العقبة الأكبر أمام نجاح “النداء العالمي لمكافحة الفقر” هي عدم قيام أي مصنع أوروبي بإنتاج طائرة مقاتلة من الجيل الخامس.

بدأ برنامج “النداء العالمي لمكافحة الفقر” كاتحاد إنتاجي ثلاثي بين المملكة المتحدة وإيطاليا واليابان. كل هذه الدول تستخدم طائرات Lockheed Martin F-35 Lightning II الأمريكية الصنع، ولكن لم يقم أي منها محلياً بتطوير طائرة بهذا المستوى التكنولوجي. ومع ذلك، لا تزال إيطاليا واليابان موطنًا لخطوط التجميع النهائية الوحيدة للمقاتلة F-35 Joint Strike Fighter خارج الولايات المتحدة. وهذا يمنح التحالف الصناعي بعض الزخم، لكن GCAP هي طائرة أكثر طموحًا بكثير وتوازي قدرات الطائرة F-47 من حيث التكنولوجيا المتطورة.

وبما أن شركاء “النداء العالمي لمكافحة الفقر” اختاروا شراء الطائرة الأمريكية F-35 بدلاً من بناء مقاتلة شبح محلية من الجيل الخامس، فإن عمالقة الطيران هذه يحاولون تحقيق قفزة تكنولوجية هائلة من جيلين. عندما صمم قسم Skunk Works في LM طائرات F-22 وF-35، قضى 30 عامًا في اكتشاف مدى صعوبة إدارة الحرارة داخل هيكل طائرة مغلق تمامًا وممتص للرادار. لم تقم شركات مثل BAE Systems، وLeonardo، وRolls-Royce أبدًا بتصميم طائرة منخفضة الملاحظة من الصفر.

من المعروف أن الطائرة F-35، على وجه الخصوص، واجهت مشاكل حرارية شديدة مع محركها PW F135. هذا المحرك هو الآن سبب التأخير وراء برنامج Technology Refresh Three Block Four، والذي قلل بشكل كبير من جاهزية أسطول JSF حول العالم. أطلقت رولز رويس برنامج نظام الطاقة والدفع المتقدم لإعادة تصميم كيفية تعامل المحرك مع الحرارة بشكل أساسي. يمكن أن يساعد العرض التوضيحي لشركة Mitsubishi Heavy Industries X-2 Shinshin وبرنامج المحرك IHI XF9 في دفع الكونسورتيوم إلى خط النهاية، لكن التحدي لا يزال صعبًا.

جعل الحقبة القادمة في القوة الجوية حقيقة واقعة

الائتمان: القوات الجوية الأمريكية

بالطريقة الأمريكية الكلاسيكية، يهدف برنامج بوينج إلى التغلب على المتطلبات المذهلة لأنظمة الطائرات المقاتلة من الجيل السادس من خلال القوة المطلقة. وبمجرد تشغيل محركات NGAP، فإنها ستمثل طفرة في تكنولوجيا الطيران وتوفر قدرة غير مسبوقة للقوات الجوية الأمريكية. سيكون للمحركات الجديدة المبتكرة أيضًا مدى أطول بنسبة 25% إلى 30%، وذلك بفضل الكفاءة الاستثنائية في استهلاك الوقود والقدرة على إخفاء الحرارة بالكامل شبح متعدد الأطياف حقيقي.

من المرجح أن يعتمد “النداء العالمي لمكافحة الفقر” على إدارة الطاقة والتصميم الفعال لتقليل الحمل على محطات توليد الطاقة وخفض انبعاثات الحرارة بشكل تكيفي عندما يكون التخفي أمرًا بالغ الأهمية. من المتوقع أنه من خلال تصميم محرك عالي الكفاءة وتكامل الذكاء الاصطناعي، سيحقق GCAP شبحًا متعدد الأطياف حسب الحاجة وأقصى إنتاج للطاقة عند الطلب من خلال بنية نشطة. وهذا يختلف عن الحل الأمريكي، الذي يهدف إلى تعظيم كل ميزات التصميم في وقت واحد دون التنازل في أي وقت عن ملف تعريف المهمة.

إن مسار جمهورية الصين الشعبية نحو إنشاء طائرة مقاتلة من الجيل التالي أقل وضوحًا، حيث تشير مصادر مثل تقرير The Clash إلى أن المحركات ذات الدورة المتغيرة تحرز تقدمًا بينما يتوقع آخرون أن وقود “المشتت الحراري” يمكن أن يكون استراتيجية القوات الجوية لجيش التحرير الشعبي. إن مفهوم استخدام وقود الطائرات الذي يمتص الحرارة التي تنتجها الأنظمة ثم يحرقها كجزء من دورة المحرك الطبيعية، يعود بنا إلى طائرة Lockheed SR-71 Blackbird، في الواقع، بوقودها المنخفض نقطة الاشتعال، مما يضفي مصداقية على إمكانية وجود حل بديل لعنق الزجاجة في تكنولوجيا المحركات في جمهورية الصين الشعبية.