به گزارش خبرگزاری خبرآنلاین، گزارش‌های ردیابی پرواز نشان می‌دهند که دست‌کم ۴ فروند از غول‌پیکرترین هواپیماهای ترابری ارتش آمریکا، یعنی لاکهید سی-۵ گلکسی، در حال عبور از اقیانوس اطلس به سمت پایگاه‌های پیشرو در منطقه دیده شده‌اند.

در جهان پیچیده دکترین نظامی قرن بیست و یکم، توانایی جابه‌جایی سریع و عظیم نیروها و تجهیزات در فواصل بین‌قاره‌ای، ستون فقرات قدرت ملی و دیپلماسی اجبارآمیز را تشکیل می‌دهد. در قلب این توانمندی، هواپیمای لاکهید سی-۵ گلکسی (C-۵ Galaxy) به عنوان بزرگترین و تنها هواپیمای ترابری راهبردی «فوق سنگین» در زرادخانه نیروی هوایی ایالات متحده قرار دارد. این پرنده غول‌پیکر که از اواخر دهه ۱۹۶۰ میلادی وارد خدمت شده است، نه تنها یک وسیله نقلیه، بلکه یک دارایی راهبردی منحصر به فرد است که به سیاست‌گذاران اجازه می‌دهد تمام تجهیزات رزمی مورد نیاز ارتش، از تانک‌های سنگین گرفته تا بالگردهای تهاجمی را در کمترین زمان ممکن به هر نقطه‌ای از کره زمین منتقل کنند. 

تولد بزرگ‌ترین هواپیمای ترابری جهان از دل یک بحران لجستیکی

ظهور سی-۵ گلکسی پاسخی به نیازهای مبرم ارتش ایالات متحده در اوایل دهه ۱۹۶۰ برای جایگزینی ناوگان قدیمی C-۱۳۳ Cargomaster و تکمیل ظرفیت‌های محدود هواپیمای C-۱۴۱ Starlifter بود. دکترین لجستیک آن زمان بر این پایه استوار بود که هواپیماهای ترابری موجود توانایی حمل تجهیزات «خارج از اندازه» (Outsized) مانند تانک‌های اصلی میدان نبرد M۶۰ را ندارند و این تجهیزات باید به صورت قطعه‌قطعه یا از طریق مسیرهای دریایی طولانی جابه‌جا شوند.

در اکتبر ۱۹۶۱، ژنرال جو کلی، فرمانده سرویس ترابری هوایی نظامی (MATS)، نیاز به یک هواپیمای ترابری جت جدید را مطرح کرد که بتواند ۱۰۰,۰۰۰ پوند بار را در فواصل طولانی حمل کند. این نیاز در نهایت به برنامه CX-HLS (سیستم لجستیک سنگین تجربی) منجر شد که در آوریل ۱۹۶۴ با انتشار درخواست پیشنهادی (RFP) رسماً کلید خورد. الزامات اولیه این برنامه بسیار سخت‌گیرانه بود: هواپیما باید می‌توانست ۱۲۵,۰۰۰ پوند بار را در مسافت ۸,۰۰۰ مایلی حمل کند، یا دو برابر این بار را در مسافتی کوتاه‌تر جابه‌جا نماید. همچنین، هواپیما باید از همان باندهای نیمه‌آماده و کوتاهی که C-۱۴۱ از آن‌ها استفاده می‌کرد (حدود ۸,۰۰۰ فوت برای برخاست و ۴,۰۰۰ فوت برای فرود)، با حداکثر وزن عملیاتی بهره‌برداری می‌شد.

در این رقابت صنعتی، سه غول هوانوردی یعنی بوئینگ، داگلاس و لاکهید وارد میدان شدند. هر سه طراحی شباهت‌های ساختاری زیادی داشتند، از جمله استفاده از موتورهای توربوفن با ضریب گذر بالا که در آن زمان فناوری جدیدی محسوب می‌شد. طراحی لاکهید به دلیل چندین نوآوری کلیدی از جمله دم T شکل، سیستم ارابه فرود پیشرفته و سیستم بارگیری دوطرفه (دماغه و انتهای بدنه) برتری یافت و در نهایت در سال ۱۹۶۵ قرارداد ساخت را از آن خود کرد.

با این حال، پیروزی لاکهید با چالش‌های مالی عظیمی همراه بود. برنامه سی-۵ اولین پروژه نظامی در تاریخ بود که با بیش از یک میلیارد دلار اضافه هزینه مواجه شد که در مقیاس ارزش پولی امروز، رقمی حدود ۸.۸ میلیارد دلار برآورد می‌شود. این بحران مالی چنان گسترده بود که لاکهید را تا آستانه ورشکستگی پیش برد و وزارت دفاع را مجبور کرد سیستم «تدارکات بسته کامل» (Total Package Procurement) را کنار بگذارد.

هواپیمایی به طول ۷۵ متر؛ وقتی یک زمین بسکتبال در دل هر بال جا می‌گیرد

سی-۵ گلکسی از نظر ابعاد فیزیکی، مرزهای مهندسی هوافضا را جابه‌جا کرد. طول این هواپیما حدود ۷۵ متر است که آن را از هواپیماهای غول‌پیکری مانند ایرباس A۳۸۰ نیز کشیده‌تر می‌کند. ارتفاع ۷۵ متری آن معادل یک ساختمان شش و نیم طبقه است و دهانه بال آن به قدری وسیع است که در هر بال آن می‌توان یک زمین بسکتبال کامل را جای داد.

ساختار سی-۵ برای تحمل فشارهای ناشی از وزن برخاست ۸۴۰,۰۰۰ پوندی (حدود ۳۸۱ تن) طراحی شده است. این وزن عظیم شامل سوخت، خدمه، تجهیزات و حداکثر بار مجاز ۲۸۱,۰۰۱ پوندی (۱۲۷ تن) است.

یکی از ویژگی‌های منحصر به فرد طراحی لاکهید، مقطع عرضی تخم‌مرغی شکل بدنه است. این طراحی به مهندسان اجازه داد تا یک پیکربندی «دو عرشه» (Double-decker) ایجاد کنند: عرشه پایین به طور کامل به محفظه بار اختصاص دارد و عرشه بالا شامل کابین خلبان، بخش استراحت خدمه و یک کابین مجزای مسافران در انتهای بدنه است. محفظه بار سی-۵ با حجمی معادل ۳۵,۰۰۰ فوت مکعب، فضایی فراتر از تصور را ارائه می‌دهد که پنج برابر ظرفیت C-۱۴۱ است. طول کف این محفظه (۱۴۳ فوت) حتی از کل مسافت طی شده در اولین پرواز برادران رایت در کیتی هاک نیز بیشتر است.

۲۸ چرخ برای یک غول؛ راز تعادل «سی-۵ گلکسی»

برای توزیع وزن عظیم هواپیما و جلوگیری از فرو رفتن در باندهای ضعیف یا نیمه‌آماده، سی-۵ به یک سیستم ارابه فرود بسیار پیچیده با ۲۸ چرخ مجهز شده است. این سیستم شامل یک ارابه فرود دماغه با ۴ چرخ و چهار مجموعه ارابه فرود اصلی (هر کدام با ۶ چرخ) است.

مهندسی ارابه فرود سی-۵ شامل چندین قابلیت پیشرفته است که در هواپیماهای مشابه کمتر دیده می‌شود:

۱. قابلیت زانو زدن (Kneeling): هواپیما می‌تواند با استفاده از جک‌های هیدرولیک، خود را پایین بیاورد تا کف محفظه بار در ارتفاع استاندارد کامیون‌های ترابری (حدود ۶ فوت) قرار گیرد. این کار بارگیری مستقیم خودروها و پالت‌ها را بدون نیاز به تجهیزات خارجی پیچیده تسهیل می‌کند.

۲. سیستم چرخش آزاد (Castering): ارابه‌های فرود عقب می‌توانند تا ۲۰ درجه به طرفین متمایل شوند که این امر مانور در فرودگاه‌های کوچک و انجام فرودهای ایمن در بادهای جانبی شدید را ممکن می‌سازد.

۳. مدیریت تایرها در حین پرواز: در ابتدا سی-۵ دارای سیستمی برای کاهش فشار تایرها در حین پرواز بود تا برای فرود در زمین‌های نرم آماده شود، اگرچه برای باد کردن مجدد آن‌ها به کمپرسورهای خارجی نیاز بود.

با این حال، پیچیدگی این سیستم همواره یک چالش نگهداری بوده است. در اوایل خدمت، سیستم زانو زدن پنوماتیک به دلیل عدم دوام در برابر محیط‌های آلوده به گرد و غبار، با سیستم هیدرولیک جایگزین شد. همچنین، نیروهای ژیروسکوپی ناشی از چرخش تایرهای عظیم در حین جمع شدن ارابه‌ها، چالش‌های آیرودینامیکی جدی ایجاد می‌کرد که خلبانان را ملزم می‌کرد قبل از جمع کردن ارابه‌ها، چرخش تایرها را به طور کامل متوقف کنند.

تولد نخستین توربوفن ضریب‌بالا 

سی-۵ گلکسی در دوران گذار هوانوردی از موتورهای توربوجت به توربوفن متولد شد. نیاز به رانش عظیم و در عین حال بهره‌وری سوخت بالا برای دستیابی به بردهای بین‌قاره‌ای، منجر به توسعه موتور General Electric TF۳۹ شد. این موتور اولین موتور توربوفن با ضریب گذر بالا در جهان بود که می‌توانست ۴۱,۰۰۰ پوند رانش تولید کند.

موتورهای TF۳۹ و محدودیت‌های اولیه

موتورهای TF۳۹ تحولی در قدرت ترابری ایجاد کردند، به طوری که یک موتور منفرد TF۳۹ تقریباً به اندازه چهار موتور J۵۷ (مورد استفاده در B-۵۲) رانش تولید می‌کرد. با این حال، با گذشت دهه‌ها، این موتورها با مشکلاتی همچون سر و صدای زیاد، آلایندگی بالا و هزینه‌های نگهداری سنگین مواجه شدند. هر موتور TF۳۹ باید هر ۲,۰۰۰ ساعت یکبار برای سرویس اساسی از هواپیما جدا می‌شد که این امر نرخ آمادگی رزمی ناوگان را به شدت کاهش می‌داد.

جهش به موتورهای F۱۳۸ (CF۶)

در جریان برنامه نوسازی RERP، موتورهای قدیمی با موتورهای مدرن F۱۳۸-GE-۱۰۰ جایگزین شدند که نسخه نظامی موتور مشهور تجاری CF۶-۸۰C۲ است. این ارتقا نه تنها رانش هر موتور را به ۵۱,۲۵۰ پوند افزایش داد (۲۲ درصد افزایش)، بلکه مزایای عملیاتی چشمگیری را به ارمغان آورد:

• کاهش مسافت برخاست: بهبود ۳۰ درصدی در مسافت مورد نیاز برای برخاستن.

• نرخ صعود سریع‌تر: افزایش ۵۸ درصدی در نرخ صعود که به هواپیما اجازه می‌دهد سریع‌تر از بردهای پدافندی دشمن خارج شده و به ارتفاعات کروز بهینه برسد.

• پایداری عملیاتی: موتورهای جدید تنها هر ۱۰,۰۰۰ ساعت به سرویس اساسی نیاز دارند که ۵ برابر بیشتر از موتورهای قبلی است.

• بهره‌وری سوخت: کاهش ۲۰ درصدی در مصرف سوخت که به هواپیما اجازه می‌دهد بسیاری از توقف‌های سوخت‌گیری میانی را حذف کرده و مستقیماً به مقصد پرواز کند.

ترک‌های مرگبار در بال‌های «سی-۵ گلکسی»

تاریخچه سی-۵ با یکی از جدی‌ترین بحران‌های ساختاری در هوانوردی نظامی گره خورده است. مدت کوتاهی پس از ورود به خدمت در سال ۱۹۷۰، ترک‌های خستگی در بال‌های مدل C-۵A کشف شد. آزمایش‌های استاتیک نشان داد که بال‌ها در ۱۲۸ درصد بار مجاز دچار شکست می‌شوند، در حالی که استاندارد نظامی ۱۵۰ درصد بار مجاز را الزامی می‌کرد.

این نقص فنی منجر به محدودیت‌های شدید عملیاتی شد. ناوگان سی-۵ تا مدت‌ها تنها مجاز به حمل ۸۰ درصد بار طراحی شده بود. در سال ۱۹۸۰، بار مجاز هواپیما حتی تا ۵۰,۰۰۰ پوند (کمتر از ۲۰ درصد ظرفیت اصلی) کاهش یافت تا از تخریب بال‌ها جلوگیری شود. برای مقابله با این مشکل، یک برنامه عظیم ۱.۵ میلیارد دلاری (معادل ۸.۵ میلیارد دلار امروز) با نام H-Mod آغاز شد که طی آن تمام ۷۶ فروند C-۵A موجود با بال‌های جدید ساخته شده از آلیاژهای آلومینیوم تقویت‌شده و مقاوم به خوردگی تجهیز شدند. این تجربه تلخ باعث شد که مدل‌های بعدی (C-۵B) از همان ابتدا با بال‌های تقویت‌شده تولید شوند.

تحلیل گونه‌ها و پیکربندی‌های تخصصی

لاکهید سی-۵ در چهار مدل اصلی توسعه یافته است که هر کدام ویژگی‌های متمایزی دارند.

مدل‌های A و B: ستون فقرات اولیه

مدل C-۵A نسخه اولیه تولیدی بود که ۸۱ فروند از آن ساخته شد. مدل C-۵B که بین سال‌های ۱۹۸۵ تا ۱۹۸۹ تحویل داده شد، شامل بیش از ۱۰۰ اصلاح سیستم برای بهبود قابلیت اطمینان و نگهداری بود. تفاوت ظاهری این دو مدل ناچیز است، اما مدل B از سیستم‌های اویونیک پیشرفته‌تر و بال‌های مقاوم‌تر از بدو تولد بهره می‌برد.

مدل C-۵C: متخصص ترابری فضایی

یکی از ناشناخته‌ترین نسخه‌های این هواپیما، مدل C-۵C است که تنها دو فروند از آن ساخته شده است. این دو فروند (تغییر یافته از مدل A) برای حمل محفظه‌های ماهواره‌ای بزرگ ناسا و کانتینرهای مخصوص شاتل فضایی (SSCC) اصلاح شدند. اصلاحات کلیدی در مدل C شامل موارد زیر بود:

• حذف کابین مسافران در عرشه بالا برای افزایش ارتفاع داخلی محفظه بار.

• طراحی مجدد درب فشار عقبی و دیواره‌های انتهایی.

• تعریض درب‌های عقب برای جای دادن محموله‌های عظیم فضایی.

• تعبیه درگاه‌های برق خارجی مخصوص برای تغذیه سیستم‌های داخلی ماهواره‌ها در حین پرواز. این دو هواپیما که اکنون به استاندارد C-۵M-SCM ارتقا یافته‌اند، در پایگاه هوایی تراویس مستقر هستند و همچنان تنها وسیله حمل و نقل هوایی برای ماهواره‌های جاسوسی و علمی بزرگ ایالات متحده محسوب می‌شوند.

مدل C-۵M Super Galaxy: رستاخیز دیجیتال

مدل M که در حال حاضر تنها نسخه فعال در نیروی هوایی است، حاصل دو برنامه نوسازی موازی است. اولین مرحله، برنامه نوسازی اویونیک (AMP) بود که کابین‌های آنالوگ قدیمی را با نمایشگرهای شیشه‌ای دیجیتال، سیستم‌های ناوبری پیشرفته و خلبان خودکار جدید جایگزین کرد. مرحله دوم، برنامه RERP بود که موتورها و ۷۰ سیستم دیگر هواپیما را ارتقا داد.

قدرت واقعی سی-۵ در انعطاف‌پذیری محفظه بار آن نهفته است. طراحی این هواپیما به گونه‌ای است که امکان بارگیری و تخلیه همزمان از جلو و عقب را فراهم می‌کند که این ویژگی «بارگیری عبوری» (Drive-through) نامیده می‌شود. سی-۵ گلکسی تنها هواپیمایی است که می‌تواند ۱۰۰ درصد تجهیزات دارای گواهی هوابرد ارتش ایالات متحده را جابه‌جا کند.

۱۵ خدمه برای یک مأموریت؛ زندگی در دل غول ترابری آمریکا

کار در سی-۵ به دلیل ابعاد و ماموریت‌های طولانی، چالش‌های خاصی برای خدمه ایجاد می‌کند. یک پرواز استاندارد سی-۵ معمولاً با ۷ خدمه (دو خلبان، دو مهندس پرواز و سه لودمستر) انجام می‌شود. با این حال، در ماموریت‌های بین‌قاره‌ای، تیم‌های تقویت‌شده (Augmented) شامل ۱۴ تا ۱۵ نفر اعزام می‌شوند تا خلبانان و مهندسان بتوانند در نوبت‌های استراحت در ۶ تخت‌خواب تعبیه شده در عرشه بالا استراحت کنند.

بر اساس مطالعات ساختاری، بال‌های جدید و بدنه تقویت‌شده سی-۵ گلکسی پتانسیل پرواز تا ۵۰,۰۰۰ ساعت را دارند. این بدان معناست که ناوگان ۵۲ فروندی C-۵M فعلی می‌تواند تا بعد از سال ۲۰۴۰ و حتی ۲۰۶۰ به خدمت ادامه دهد.

با این حال، نیروی هوایی ایالات متحده در حال برنامه‌ریزی برای جایگزینی بلندمدت است. برنامه Next Generation Airlift (NGAL) که انتظار می‌رود در میانه دهه ۲۰۴۰ عملیاتی شود، به دنبال یک هواپیمای واحد برای جایگزینی همزمان C-۵ و C-۱۷ است. اهداف این برنامه شامل موارد زیر است:

• سرعت و برد بیشتر: برای مقابله با چالش‌های فاصله در اقیانوس آرام.

• بقاپذیری: استفاده از فناوری‌های پنهان‌کاری یا سیستم‌های دفاعی فعال برای عبور از حریم‌های هوایی مورد مناقشه.

• بهره‌وری سوخت: انطباق با سوخت‌های پایدار هوانوردی (SAF) و کاهش هزینه‌های عملیاتی.

تا زمان تحقق برنامه NGAL، سی-۵ گلکسی همچنان به عنوان «انبار متحرک» و «پل هوایی» اصلی ایالات متحده باقی خواهد ماند. از نظر استراتژیک، وجود سی-۵ به معنای آن است که هیچ تانک یا بالگردی در زرادخانه آمریکا وجود ندارد که «زمین‌گیر» بماند؛ چرا که گلکسی همیشه راهی برای پرواز دادن آن‌ها پیدا می‌کند.

۲۲۷۲۲۷