گجت نیوز آخرین اخبار تکنولوژی، علم و خودرو 
در شرایط جنگی گاهی تنها نشانه شناخت جنگنده یا بمبافکن صدایی است که از دور میآید. در این مطلب بررسی میکنیم چگونه میتوان با تکیه بر صدا نوع هواپیما را تشخیص داد.
در روزهای اخیر شنیدن صداهای متفاوتی در آسمان که گاهی با وقوع انفجار در نزدیکی یا دوردست همراه بوده، ذهن بسیاری را درگیر کرده و این پرسش مطرح میشود که صدای شنیدهشده متعلق به موشک، پهپاد یا جنگنده بوده است؟ در لحظاتی که تشخیص نوع صدای هوایی میتواند حیاتی باشد، شناخت الگوهای صوتی ابزار مؤثری برای ارزیابی تهدید و مدیریت اضطراب موقعیتهای بحرانی است.
هر پرنده نظامی امضای صوتی خاص خود را دارد که شامل غرش سنگین بمبافکنهای استراتژیک تا صدای تیز و متناوب موتور جنگندهها میشود. تفاوت در طراحی، سیستم پیشران و سرعت حرکت سبب شده صدای بمبافکنها بهمراتب قابلتشخیصتر باشد، اما با تمرکز بر فرکانس، ریتم و شدت تغییرات صدا میتوان حتی بین جنگندهها نیز تمایز ایجاد کرد. در ادامه، اصول و روشهای شنیداری برای تشخیص نوع هواپیما از صدا را بررسی میکنیم.
اصول و روشهای تشخیص نوع هواپیما از صدا در جنگ
صدا در محیط بهصورت موجهای فشاری حرکت میکند و از طریق فشردهسازی و انبساط متناوب مولکولهای هوا منتقل میشود. در شرایط جنگی، اتمسفر زمین تنها نقش یک رسانای خنثی را ندارد و همچون فیلتری پویا عمل میکند که بسته به دما، فشار، رطوبت و تراکم لایههای هوا ماهیت صدا را تغییر میدهد و در نتیجه درک انسان از منبع صوتی را دستخوش خطا یا تأخیر میکند.
برای فردی که در میدان درگیری حضور دارد، تشخیص نوع هواپیما از صدا و تفاوت میان صدای یک جنگنده تکموتوره با غرش گسترده و عمیق یک بمبافکن سنگین هشتموتوره میتواند نقشی حیاتی در ارزیابی موقعیت و واکنش سریع او داشته باشد. شناخت این تفاوتها از درک سازوکار تولید صدا در موتورهای جت آغاز میشود. صدای غالبی که از اغلب پرندههای نظامی شنیده میشود، نتیجه پدیده «برش جت» است.
زمانی که گازهای داغ با سرعتی نزدیک به مافوق صوت از نازل موتور بیرون میزنند و با هوای ساکن اطراف برخورد میکنند، موجی از آشفتگی و اصطکاک شدید ایجاد میشود که منجر به تولید صدای خشن، ممتد و نافذی میگردد. هرچه انرژی خروجی بیشتر و جریان هوا تمرکز یافتهتر باشد، فرکانسهای بالا غالب شده و صدا تیزتر به گوش میرسد.
- چگونه قانون دو دیوار جان شما را از موج انفجار نجات میدهد؟
- چگونه پنجرهها را در زمان انفجار ایمن کنیم؟ راهنمای تبدیل پنجره به سپر حفاظتی
- مطالبه کاربران جهانی از شرکتهای ماهوارهای چینی برای انتشار تصاویر ویرانیهای اسرائیل
موتورهای نظامی بهمنظور دستیابی به رانش حداکثری در کمترین اندازه ممکن، دارای نسبت کنارگذر بسیار پایین هستند و همین ویژگی باعث میشود که حجم هوای خنککننده ناچیز بوده و صدای خروجی تیز و گاه ضربآهنگدار به گوش برسد. علاوه بر ویژگیهای فنی موتور، شرایط فیزیکی محیط نیز نقش مهمی در نحوه انتشار صدا دارد.
سرعت حرکت امواج صوتی تابعی از دمای هوا، ترکیب گازها و فشار اتمسفری است؛ طبق روابط ترمودینامیکی، با افزایش دما سرعت صوت بیشتر میشود، اما از آنجا که چگالی هوا در هوای گرم کمتر است، توان انتشار صدا سریعتر کاهش مییابد. در نتیجه صدای جنگنده در روزهای تابستانی با وجود حرکت سریعتر در هوا ممکن است در فاصلههای کوتاهتری مستهلک شود.
در مقابل، پدیده وارونگی دما در شبهای صاف که لایههای بالایی هوا گرمتر از سطح زمین هستند، میتواند امواج صوتی را بازتاب دهد و موجب شود صدای هواپیما از کیلومترها دورتر با وضوحی غیرمنتظره و گاه فریبنده شنیده شود.
تفاوت غرش جنگنده F‑15 و F‑16
در میان جنگندههای نسل چهارم، دو نام آشنا بیش از همه در ذهن کارشناسان و عموم مردم نقش بستهاند که شامل F‑15 Eagle و F‑16 Fighting Falcon میشوند. هر دو از شاهکارهای مهندسی هوانوردی ایالات متحده هستند و در کنار شباهتهای عملکردی، تفاوتهای آشکاری در طراحی آیرودینامیکی و بهویژه در امضای صوتی دارند که باعث میشود حتی ناآگاهترین شنونده نیز در شرایط مناسب، بتواند با تیزگوشی نوع آنها را از روی صدا تشخیص دهد.
جنگنده اف 16 تنها از یک موتور توربوفن قدرتمند بهره میبرد که از طریق دهانه خروجی باریکتری نسبت به همردههای دوموتورهاش، گازهای داغ را با فشار بالاتری بیرون میفرستد. این تمرکز جریان هوای خروجی موجب ایجاد امواج صوتی با فرکانسهای بالاتر میشود که گوش انسان آن را به شکل سوتی تیز و برنده درک میکند.
در مقابل، جنگنده F‑15 Eagle با دو موتور مشابه اما مستقل از همان خانواده F100 شناخته میشود. این دو پیشران با تداخل منظم امواج فشار، صدایی چندلایه، گسترده و عمیقتر ایجاد میکنند. برخلاف فالکون که صدایش «میبُرد»، غرش ایگل «میپیچد»؛ صدایی بم، حجیم و طنیندار که اغلب با لرزش محسوس زمین و سازهها همراه است. از منظر مهندسی نیرو، هر موتور در F‑15 نزدیک به ۲۳٬۷۷۰ پوند رانش تولید میکند و بنابراین در حالت پسسوز کامل، مجموع رانش دو موتور به حدود ۴۷٬۰۰۰ پوند میرسد.
صدای کلی خروجی در محدوده ۹۱ دسیبل اندازهگیری شده که گرچه با F‑16 (۹۰ تا ۹۷ دسیبل) برابری میکند، اما تفاوت در ساختار طیفی آن تعیینکننده حس شنیداری است: فالکون تیز و زیر، ایگل بم و حجیم. برای مقایسه، سطح صدای یک موتورسیکلت یا سشوار در حدود ۹۰ دسیبل است، در حالیکه یک کنسرت موسیقی راک یا سوت بخار صنعتی به حدود ۱۱۰ دسیبل میرسد. از این رو، حضور هر یک از این دو در آسمان بهراحتی با گوش عادی قابل تشخیص است.
- آمریکا از کپی پهپادهای انتحاری شاهد برای حمله به ایران استفاده کرد
- اسرائیل از موشکهای Blue Sparrow برای حمله به ایران استفاده کرد
- راز حرکت مارپیچی موشکها در آسمان؛ بررسی مانورهای پیچیده فتاح و خیبرشکن
راز تشخیص F‑35 از روی امضای صوتی
اما ورود جنگنده F‑35 Lightning II، معادله تشخیص نوع هواپیما از صدا را به عصر تازهای وارد کرده است. این جنگنده نسل پنجمی با تجهیز به یکی از پرتوانترین پیشرانهای تکموتوره جهان، سطح رانشی در حدود ۴۰٬۰۰۰ پوند تولید میکند. چنین تراکمی از انرژی در محفظه پسسوز، موجب شکستن محدودههای معمول فشار صوتی میشود. بلندی صدای اف 35 هنگام نشست و برخاست بین ۱۵ تا ۲۵ دسیبل بیشتر از F‑16 گزارش شده است.
این تفاوت به معنی آن است که جنگنده اف 35 میتواند دو تا چهار برابر بلندتر از فالکون احساس شود. طیف فرکانسی F‑35 اغلب میان ۱۰۵ تا ۱۲۱ دسیبل قرار دارد که گوش انسان در آن دچار درد یا آسیب فیزیکی میشود و تفاوت اصلی آن در کیفیت صوت است. بهجای صدای متمرکز و نافذ، غرش F‑35 پیوسته، ضخیم و تمامحجمی است، شبیه به رعدوبرقی ممتد در شب طوفانی که نهتنها شنیده بلکه در استخوانها حس میشود.
ارتعاشات آن در فواصل نزدیک به حدی بالاست که شیشهها و دیوارهای سبک را به لرزه درمیآورد. علاوه بر شدت، ساختار موج صدای F‑35 نشان میدهد که توزیع انرژی آن در محدودههای زیرصوتی و فراصوتی گستردهتر از مدلهای پیشین است. مهندسان صدای این اختلاف را حاصل مخلوط جریان خروجی با هوای محیط در زوایای متفاوت میدانند.
مهندسی صدا در بمبافکن افسانهای B‑52
در میان طیف متنوع هواگردهای نظامی، تشخیص صوتی بمبافکنهای استراتژیک بهمراتب سادهتر از تشخیص جنگندههاست؛ زیرا تفاوت اساسی در هندسه، سامانه پیشران و مأموریت پروازی آنها، به شکل واضحی در امضای صوتی بازتاب مییابد. بمبافکن افسانهای B‑52 با هشت موتور توربوجت قدیمی خود شناخته میشود. هر موتور، توان رانشی در حدود ۱۷٬۰۰۰ پوند تولید میکند که انرژی صوتی عظیمی را در قالب موجهای همپوشان به محیط میفرستد.
برخلاف موتورهای توربوفن مدرن که صدا را تا حدودی نرم میکنند، پیشرانههای این پرنده ساختار مستقیمتر و فشردهتری دارند و در نتیجه امواج خروجی، فرکانسهای فلزی و مکانیکی تیزتری ایجاد میکنند. تحلیل طیفی صدای B‑52 نشان میدهد که اوج انرژی آن در محدوده حدود ۲ کیلوهرتز، یعنی صدایی نسبتاً زیر ولی با بدنهای سنگین و ارتعاشی متمرکز است.
به هنگام عبور، لایههای مختلف امواج صدایی از هشت موتور با یکدیگر تداخل میکنند و نوعی صدا ایجاد میشود که از دهها کیلومتر دورتر نیز قابل شنیدن است. ناظران گزارش دادهاند که پس از گذر B‑52، فضای اطراف دچار سکوت سنگینی میشود. این پدیده حاصل اشباع موقتی گیرندههای شنوایی انسان است که تحت فشار صوتی مداوم در حد حدود ۱۰۰ دسیبل یا بیشتر برای چند ثانیه «فلج» میشوند.
بمبافکن B‑2 Spirit؛ آرامترین پرنده جنگی جهان
بمبافکن بی 2 اسپریت نماینده فلسفهای کاملاً متفاوت است. مهندسی صوتی این هواپیما بهگونهای طراحی شده که امضای آکوستیکی آن تقریباً به صفر نزدیک باشد. در این الگوی رادارگریز چهار موتور توربوفن در عمق بدنه جاسازی شدهاند و خروجی اگزوزها در سطح بالایی بالها تعبیه گردیده است. این آرایش سبب میشود بدنه چون سد عمل کرده و بخش اعظم صدای موتور را به سمت آسمان بازتاب دهد، نه به سوی زمین. نتیجه آن است که تا لحظهای که B‑2 دقیقاً از بالای سر عبور نکرده باشد، تقریباً هیچ صدایی شنیده نمیشود.
تنها در کسری از ثانیه و هنگام رسیدن مستقیم بر فراز ناظر، طنین ضعیفی شبیه وزش سریع باد در میان صخرهها یا عبور بخار تحت فشار از لولهای مخفی به گوش میرسد. پس از عبور و باز شدن دید مستقیم به خروجیهای داغ، غرش ملایمتری از ناحیه پشت پرنده شنیده میشود.
این طراحی، علاوه بر کاهش امضای راداری، باعث کاهش رد حرارتی و فشار صوتی در زمین شده است. صدای کل پرواز B‑2 در ارتفاع میانی معمولاً کمتر از ۸۵ دسیبل اندازهگیری میشود بی2 برخلاف بمبافکن B‑1B Lancer از پرواز فراصوت خودداری میکند تا امواج ضربهای ایجاد نشود و احتمال کشف آن به حداقل برسد.