ایران چهارمین قدرت برتر تولید علم موتور هواپیما در جهان

العالم - ایران

آخرین بروزرسانی گزارش «ردیاب فناوری‌های حیاتی» (Critical Technology Tracker) که توسط مؤسسه سیاست استراتژیک استرالیا (ASPI) منتشر شده است، نشان می‌دهد که ایران به عنوان یکی از 10 ابرقدرت آینده علم و فناوری در جهان شناخته می‌شود.

براساس این گزارش، ایران در حوزه «موتورهای پیشرفته هواپیما، از جمله مافوق صوت (هایپرسونیک)» با پیشی گرفتن آشکار از قدرت‌های سنتی مهندسی و هوانوردی نظیر ژاپن، ایتالیا و بریتانیا، در رتبه عالی چهارم جهان قرار گرفته است.

قرار گرفتن نام ایران در این جایگاه، آن هم درست پس از ابرقدرت‌های علمی نظیر چین و ایالات متحده و کشوری پهناور مانند هند، نشان‌دهنده یک پیشرفت چشمگیر و تثبیت شده در تولید علوم بنیادین است.

با دیدن این آمار درخشان، پرسش‌های کلیدی و مهمی در ذهن ایجاد می‌شود: اگر این آمار معتبر است، رتبه چهارم ایران چه ارزش استراتژیک و کاربردی دارد و دقیقاً کدام بخش‌های علمی و صنعتی کشور پیشرفت داشته‌اند؟ و در نهایت، اگر در این سطح از دانش قرار داریم، چرا نمود آن در قالب تولید انبوه هواپیماهای مسافربری پهن‌پیکر در کشور دیده نمی‌شود؟

در این تحلیل، با بررسی عمیق روش‌شناسی مؤسسه ASPI، منابع مالی آن، و تطبیق داده‌های علم‌سنجی با واقعیت‌های میدانی و صنعتی در ایران، به صورت تحلیلی نشان داده می‌شود که جایگاه چهارم ایران در تولید دانش بنیادین، چگونه در شرایط تحریم با موفقیت به سمت توسعه سامانه‌های بازدارنده نظامی، تولید موتورهای بومی برای پهپادها و موشک‌های مافوق صوت هدایت شده است.

1. کالبدشکافی اعتبار مؤسسه سیاست استراتژیک استرالیا (ASPI): تقاطع داده‌های علمی و اقتصادِ سیاسیِ دفاعی

مؤسسه ASPI یک اندیشکده (Think Tank) مستقر در کانبرا است که به صورت تخصصی بر سیاست‌های دفاعی، امنیت سایبری، فناوری‌های نوظهور و رقابت‌های استراتژیک جهانی تمرکز دارد. با این حال، ارزیابی اعتبار این مؤسسه نیازمند تفکیک میان «داده‌های خام آماری» و «روایت‌سازی ژئوپلیتیکی» است.

1.1. ساختار تأمین مالی و شائبه سوگیری نظام‌مند

مؤسسه ASPI همواره خود را نهادی «مستقل و غیرحزبی» معرفی می‌کند که هدف آن ارائه مشاوره‌های تخصصی و کارشناسی به رهبران استراتژیک و دفاعی استرالیا و جهان غرب است و مدعی است که در قضاوت‌های ویراستاری و محتوای پژوهشی استقلال کامل دارد.

اما بررسی گزارش‌های مالی سالانه و اسناد منتشر شده از این مؤسسه، تصویر بسیار پیچیده‌تری از شبکه‌ای از منافع نظامی-صنعتی را نمایان می‌سازد. بخش عمده‌ای از بودجه پایه این مؤسسه (در بازه‌های مالی اخیر نظیر 2020-2021 با درآمد بالغ بر 10.6 میلیون دلار) مستقیماً توسط وزارت دفاع استرالیا (حدود 37.5 درصد) و سایر آژانس‌های فدرال (24.5 درصد) تأمین می‌شود. همچنین در سال 2021، این مؤسسه یک کمک‌هزینه 5 میلیون دلاری اضافی از وزارت دفاع استرالیا برای تأسیس دفتر خود در واشنگتن دی‌سی دریافت کرد.

مسئله بحث‌برانگیزتر در محافل انتقادی، رشد چشمگیر کمک‌های مالی از سوی نهادهای دولتی ایالات متحده و تولیدکنندگان غول‌پیکر تسلیحات است.

بر اساس اسناد مالی و بررسی‌های پارلمانی استرالیا (از جمله انتقادات سناتور کیم کار)، در بازه زمانی سال‌های 2019 تا 2020، بودجه دریافتی این مؤسسه از سوی دولت ایالات متحده، به ویژه از مجاری نظیر «مرکز تعامل جهانی» (Global Engagement Center) وابسته به وزارت خارجه آمریکا، رشد خیره‌کننده 367 درصدی داشته و به رقم 1.36 میلیون دلار رسیده است.

علاوه بر این، غول‌های صنعت تسلیحات و پیمانکاران نظامی چندملیتی نظیر شرکت‌های لاکهید مارتین (Lockheed Martin)، بوئینگ (Boeing) و ریتیان (Raytheon) نیز از حامیان مالی شناخته‌شده این اندیشکده هستند.

داده‌های خامی که پروژه «ردیاب فناوری‌های حیاتی» (Critical Technology Tracker) بر آن استوار است، از پایگاه‌های داده معتبر، متن‌باز و آکادمیک در سطح جهانی استخراج شده و با فرمول‌های استاندارد علم‌سنجی (Scientometrics) پردازش می‌شوند.

به عبارت دیگر، جهت‌گیری سیاسی مؤسسه یا منابع مالی آن نمی‌تواند آمار خام مقالات داوری‌شده در ژورنال‌های معتبر بین‌المللی، ارجاعات علمی پژوهشگران در سراسر جهان و ضریب نفوذ این مقالات را جعل کند.

آنچه این مؤسسه انجام می‌دهد، جمع‌آوری، پردازش و تفسیر این داده‌های کلان (Big Data) برای ترسیم نقشه قدرت آینده است. بنابراین، داده‌های رتبه‌بندی این گزارش از منظر آکادمیک و آماری معتبر و قابل استناد هستند، مشروط بر آنکه روش‌شناسی محاسبه آن‌ها به درستی درک و تفسیر شود.

2. کالبدشکافی روش‌شناسی (Methodology): این رتبه‌بندی دقیقاً چه چیزی را می‌سنجد؟

برای درک معنای جایگاه چهارم ایران، باید به مکانیزم دقیق و منطق حاکم بر این محاسبه نگاه کرد.

2.1. تمرکز بر «پژوهش‌های با تأثیر بالا» به عنوان شاخص پیشرو

پروژه ردیاب فناوری‌های حیاتی ASPI، که ابتدا در 1 مارس 2023 راه‌اندازی شد و سپس در اوت 2024 با یک ارتقای چشمگیر، داده‌های آن به یک بازه 21 ساله (از 2003 تا 2023 و با به‌روزرسانی‌های جدید تا 2025) بسط یافت، 64 تا 74 فناوری حیاتی را در حوزه‌های کلیدی نظیر دفاع، فضا، انرژی، محیط زیست، هوش مصنوعی، بیوتکنولوژی، رباتیک، سایبری، محاسبات کوانتومی و مواد پیشرفته رصد می‌کند.

این ردیاب، کشورها را براساس تعداد هواپیماهای تولید شده در کارخانه‌ها، خطوط مونتاژ، سهم بازار صادرات یا تعداد ثبت اختراعات تجاری (Patents) رتبه‌بندی نمی‌کند. در عوض، این رتبه‌بندی منحصراً و به صورت تخصصی بر پایه سنجش «پژوهش‌های آکادمیک با تأثیر بالا» (High-impact research) استوار است.

مؤسسه ASPI به جای شمارش فله‌ای تمام مقالات منتشر شده، به طور خاص بر 10 درصدِ برترِ مقالاتی که بیشترین میزان استناد (Citation) را توسط سایر دانشمندان در سطح جهانی دریافت کرده‌اند، تمرکز می‌کند. منطق معرفت‌شناختی نهفته در این روش‌شناسی آن است که مقالاتی که بیشترین ارجاع را دریافت می‌کنند، پایه‌های تئوریک، الگوریتم‌های بنیادین و علوم پایه مهندسی در کل چرخه حیات یک فناوری را شکل می‌دهند.

این پژوهش‌های جریان‌ساز، همان دانشی هستند که به احتمال قوی در سال‌های آینده به نوآوری‌های ملموس، ثبت اختراع، و پیشرفت‌های عظیم در قابلیت‌های اطلاعاتی، نظامی و صنعتی منجر خواهند شد. در حقیقت، این رتبه‌بندی یک «شاخص پیشرو» (Leading Indicator) برای پیش‌بینی برتری فناورانه و توانمندی‌های کشورها در دهه‌های آینده است.

2.2. شاخص هرش (H-Index) و تخصیص کسری اعتبار (Fractional Allocation)

برای اطمینان از دقت و جلوگیری از انحرافات آماری، این ردیاب علاوه بر شمارش سهم درصدی مقالات با تأثیر بالا، از شاخص هرش (H-Index) برای سنجش همزمان کمیت و کیفیت پژوهش‌ها بهره می‌برد.

شاخص هرش در این سطح تضمین می‌کند که یک کشور یا نهاد تحقیقاتی، تنها با تولید انبوه مقالات کم‌ارزش و بی‌کیفیت، یا برعکس، با داشتن تنها یک یا دو مقاله بسیار پرارجاع (که ممکن است استثنا باشند)، در رتبه‌های بالا قرار نگیرد؛ بلکه کسب رتبه بالا نیازمند تولید مستمر، مداوم و سیستماتیکِ علمِ باکیفیت و تأثیرگذار است.

همچنین، یکی از چالش‌های مهم در علم‌سنجی مدرن، نحوه محاسبه امتیاز مقالاتی است که به صورت مشترک میان پژوهشگران کشورهای مختلف (مثلاً ایران، چین و کانادا) نوشته شده‌اند. ASPI برای جلوگیری از سوگیری و دوگانه‌شماری، از روش تخصیص کسری اعتبار (Fractional Allocation) استفاده می‌کند.

بدین معنا که اعتبار هر مقاله به صورت کسری و کاملاً عادلانه بین تمام نویسندگان، نهادهای دانشگاهی متبوع و کشورهای مستقر در آن‌ها تقسیم می‌شود. این روش‌شناسی دقیق ثابت می‌کند که جایگاه ایران در این رتبه‌بندی، صرفاً حاصل هم‌نویسندگیِ حاشیه‌ای با دانشمندان سایر کشورها نیست، بلکه نتیجه یک کار علمی عمیق و شبکه‌ای از پژوهشگران داخلی است که سهم بسزایی در تولید خالص این علم داشته‌اند.

2.3. مفهوم خطر انحصار فناوری (TMR)

یکی دیگر از مفاهیم کلیدی معرفی شده در روش‌شناسی این مؤسسه، شاخص خطر انحصار فناوری (Technology Monopoly Risk - TMR) است. این شاخص که با سیستم چراغ راهنمایی (بالا، متوسط، پایین) طبقه‌بندی می‌شود، خطر قبضه شدن یک فناوری حیاتی توسط یک کشور واحد را می‌سنجد.

یک فناوری در صورتی در دسته «خطر بالا» قرار می‌گیرد که کشور پیشرو حداقل 8 مورد از 10 مؤسسه برتر تحقیقاتی جهان در آن حوزه را در اختیار داشته باشد و سهم تولید علم آن حداقل سه برابر بیشتر از کشور دوم باشد. چنانکه در ادامه بررسی خواهد شد، فناوری موتورهای پیشرفته هواپیما در رده فناوری‌های با خطر انحصار بالا طبقه‌بندی شده است.

3. تحلیل کلان: چرخش ژئوپلیتیک علم و توزیع نامتقارن قدرت

پیش از بررسی دقیق جایگاه ایران، باید تصویر کلان تغییرات جهانی در تولید علم را بر اساس داده‌های 21 ساله ASPI درک کرد. این داده‌ها از یک زلزله خاموش اما عظیم در موازنه قدرت علمی خبر می‌دهند.

بر اساس نتایج به‌دست‌آمده، هژمونی علمی و تکنولوژیک ایالات متحده آمریکا که برای دهه‌ها بلامنازع به نظر می‌رسید، دچار فرسایش شدید شده است. داده‌های مربوط به پنج سال نخست این ردیاب (2003 تا 2007) نشان می‌دهد که ایالات متحده در آن زمان در 60 فناوری از مجموع 64 فناوری حیاتی پیشرو مطلق جهان بوده است.

اما در پنج سال اخیر (2019 تا 2023)، چین با یک جهش استثنایی و سرمایه‌گذاری عظیم، جایگاه نخست را در 57 مورد از 64 فناوری به دست آورده است و آمریکا تنها در 7 فناوری (از جمله محاسبات کوانتومی، هوش مصنوعی پردازش زبان طبیعی و واکسن‌ها) پیشتاز مانده است.

البته در برخی روش‌های تجمیع داده‌ها، اگر کشورهای عضو اتحادیه اروپا (EU) به عنوان یک بلوک واحد در نظر گرفته شوند، اتحادیه اروپا جایگاه دوم یا سوم را در اکثر فناوری‌ها به خود اختصاص می‌دهد و در مواردی نظیر حسگرهای نیروی گرانشی و ماهواره‌های کوچک به رتبه نخست دست می‌یابد.

با این وجود، در سطح کشور-دولت‌های مستقل، انتقال مرکز ثقل علمی جهان به منطقه هندواقیانوسیه (Indo-Pacific) قطعی است. در این میان، صعود کشور هند بسیار چشمگیر است؛ هند توانسته است با کنار زدن قدرت‌های اروپایی، در 45 تا 50 فناوری در جمع 5 کشور برتر جهان قرار گیرد و در حوزه‌هایی نظیر تولیدات بیولوژیک جایگاه دوم را کسب کند. در چنین ساختار به شدت رقابتی و نامتقارنی است که باید جایگاه چهارم ایران را ارزیابی کرد.

4. کالبدشکافی جایگاه چهارم ایران در «موتورهای پیشرفته هواپیما و مافوق صوت»

بررسی اختصاصی شاخه «موتورهای پیشرفته هواپیما (شامل فناوری‌های هایپرسونیک)» نشان‌دهنده یک تمرکز شدید و توزیع به شدت نامتقارن از تولید علم باکیفیت است. رتبه‌بندی کشورها در تولید مقالاتِ با تأثیر بالا در این حوزه به شرح زیر است:

4.1. تحلیل معنایی رتبه چهارم: ارزش اپیستمولوژیک و تئوریک

با توجه به جدول فوق، رتبه چهارم ایران چه معنایی دارد؟ از منظر آماری، اگرچه فاصله درصدی سهم ایران با سهم خیره‌کننده بیش از 60 درصدی چین بسیار زیاد است، اما ایستادن در جایگاه چهارم و پیشی گرفتن از امپراتوری‌های صنعتی نظیر ژاپن، بریتانیا، آلمان و ایتالیا یک دستاورد بنیادین است.

ارزش این رتبه‌بندی در اثبات این واقعیت است که ایران دانش تئوریک، توانایی شبیه‌سازی رایانه‌ای، الگوریتم‌نویسی پیشرفته، مدل‌سازی دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)، انتقال حرارت در شرایط بحرانی و متالورژی سوپرآلیاژهای لازم برای طراحی موتورهای پیشرفته را در بالاترین سطوح جهانی در اختیار دارد.

گزارش ASPI نشان می‌دهد که نهادهایی نظیر دانشگاه تهران (رتبه دهم جهانی در شاخص H-Index در برخی حوزه‌های مرتبط) و پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای (رتبه هفدهم در مقالات با استناد بالای مرتبط با مواد پیشرفته و هسته‌ای) عملکردی هم‌تراز با برترین مؤسسات غربی داشته‌اند.

همچنین، اساتید و پژوهشگران دانشگاه صنعتی شریف، دانشگاه صنعتی امیرکبیر و دانشگاه علم و صنعت ایران نقشی محوری در مدل‌سازی دینامیک سیستم‌ها، شبیه‌سازی عملکرد موتورهای توربین گاز هوایی و توسعه سامانه‌های کنترل فعال سوخت موتور (FCU و ECU) ایفا کرده‌اند. این دانشگاه‌ها به مثابه دپارتمان‌های تحقیق و توسعه (R&D) پنهان و قدرتمند برای صنایع هوافضای کشور عمل می‌کنند.

5. از مقالات تا واقعیت‌های میدانی: چرا هواپیمای مسافربری نمی‌سازیم؟

اما اینجا یک پرسش مطرح است: اگر از بریتانیا و ژاپن در دانش موتور جلوتر هستیم، چرا خط تولید هواپیمای مسافربری مدرن نداریم؟

پاسخ در ماهیت فرآیند تجاری‌سازی (Commercialization) نهفته است. تولید یک هواپیمای مسافربری پهن‌پیکر نظیر بوئینگ یا ایرباس، صرفاً یک چالش علمی نیست؛ بلکه مستلزم یک زنجیره تأمین مالی و لجستیکی بین‌المللی شامل هزاران قطعه استاندارد از ده‌ها کشور، دسترسی به بازارهای مالی جهانی، توجیه اقتصادی در مقیاس تولید انبوه، و مهم‌تر از همه، اخذ گواهینامه‌های ایمنی و پروازی از نهادهایی نظیر سازمان هوانوردی فدرال آمریکا (FAA) یا آژانس ایمنی هوانوردی اروپا (EASA) است. در شرایط اعمال جامع‌ترین رژیم تحریم‌های تاریخ، تکمیل این زنجیره غیرنظامی و تجاری برای ایران سخت است.

با این حال، این انسداد به معنای هدررفت دانش نیست. بستر استراتژیک ایران با یک تصمیم‌گیری هدفمند، این فوران دانش مهندسی را به سمت «صنایع نظامی، بازدارندگی نامتقارن و هوافضای دفاعی» هدایت کرده است. نمودهای عینی ترجمه این علم به صنعت در بخش‌های زیر متبلور شده است:

5.1. توسعه موتورهای توربوجت و توربوفن: از اوج تا جهش-700

ایران استراتژی صنعتی خود را بر مهندسی معکوس و ارتقاء بومی موتورهای استراتژیک متمرکز کرده است:

موتور ملی اوج (Owj): این موتور توربوجت که در جنگنده سبک بومی کوثر مورد استفاده قرار می‌گیرد، حاصل مهندسی معکوس و بهینه‌سازی موتور آمریکایی جنرال الکتریک J85 است. بومی‌سازی صددرصدی قطعات داغ این موتور نیازمند تسلط بی‌نقص بر فناوری ریخته‌گری سوپرآلیاژها در خلأ و ماشین‌کاری فوق‌دقیق است که مقالات علمی محققان ایرانی پشتوانه آن بوده است.

موتور توربوفن جهش-700 (Jahesh-700): رونمایی از این موتور سبک و پیشرفته نقطه عطفی در تاریخ هوافضای ایران بود. تحلیلگران نظامی غربی شباهت معماری این موتور را با خانواده موتورهای توربوفن Williams FJ33/FJ44 که در پهپاد رادارگریز RQ-170 (شکار شده توسط ایران در سال 2011) استفاده شده بود، تأیید کرده‌اند.

جهش-700 دارای سیستم کنترل الکترونیکی ماژولار، قطعات ساخته شده از سوپرآلیاژهای نوین، و مصرف سوخت بسیار بهینه (حدود 13.77 گرم بر ثانیه برای تولید یک کیلووات توان) است که امکان پروازهای بسیار طولانی‌مدت و ارتفاع بالا را برای پهپادهای استراتژیک ایرانی فراهم می‌کند.

ویژگی موتور توربوفن جهش 700 این است که این موتور از ویژگی پره‌های تک‌کریستال بهره میبرد و می‌تواند روی هواپیما با وزن 4 هزار کیلوگرم نصب شود. همچنین مصرف سوخت این موتور پایین است و قدرت تراست آن 700 کیلوگرم است. با بکار‌گیری این موتور ارتفاع پروازی پهپادهای ایران به 60 هزار پا خواهد رسید.

5.2. ورود به باشگاه مافوق صوت (هایپرسونیک) و پیشرانه‌های رم‌جت/اسکرم‌جت

یکی از بحث‌برانگیزترین واژگان در عنوان گزارش ASPI، کلمه «هایپرسونیک» است. علم آئرودینامیک در سرعت‌های بالای 5 ماخ رفتار کاملاً متفاوتی از خود نشان می‌دهد.

رونمایی ایران از موشک فتاح با قابلیت مانور خیره‌کننده در داخل و خارج جو، بازتاب عملی رتبه علمی ایران است. پیشرانه‌های مافوق صوت (به ویژه تکنولوژی‌های مرتبط با اسکرم‌جت و رم‌جت) نیازمند آن هستند که هوای ورودی را به دلیل سرعت سرسام‌آور موشک فشرده کرده و بدون نیاز به کمپرسورهای دوار، مخلوط سوخت را مشتعل کنند.

حفظ شرایط پایدار احتراق در کسری از ثانیه در جریان هوای مافوق صوت و همچنین مدیریت فشارهای دینامیکی خردکننده و دمای پلاسماگونه در لبه‌های حمله موشک، چالشی است که حل آن در گرو همان مقالات پرارجاعِ مهندسی متالورژی، سرامیک‌های پیشرفته و پوشش‌های جاذب حرارت در دانشگاه‌های برتر ایران بوده است.

6. بررسی جامع اکوسیستم فناوری ایران: فراتر از موتورهای هوایی

گزارش‌های مستمر ASPI تصویر وسیع‌تری از توانمندی‌های ایران ارائه می‌دهد که تأییدکننده یک معماری هوشمندانه در تخصیص منابع است. در ارزیابی جامع از میان 64 تا 74 فناوری حیاتی رصد شده، ایران در جایگاه کلی نهم تا یازدهم جهان ایستاده است که جایگاهی بالاتر از کشوری مانند فرانسه است. داده‌ها نشان می‌دهند که ایران در 21 فناوری در جمع 10 کشور برتر و در 6 فناوری در جمع 5 کشور برتر جهان حضور دارد.

گزارش ASPI ایران را به عنوان یک «قدرت غیرمنتظره» (Unexpected Powerhouse) در این سخت‌افزارها معرفی می‌کند.

6.1. استراتژی هدایت پژوهش: نقشه جامع علمی کشور

این پیشرفت متمرکز در چند حوزه خاص تصادفی نیست. تحلیلگران ASPI با بررسی اسناد بالادستی ایران متوجه شده‌اند که این مسیر از پیش طراحی شده است. سند «نقشه جامع علمی کشور» که در سال 2011 منتشر شد، یک سلسله‌مراتب صریح و سفت‌وسخت برای اولویت‌های پژوهشی تعیین کرد.

در این سند، حوزه‌های انرژی، هوافضا و فناوری‌های نانو و میکرو به عنوان اولویت‌های درجه اول (Top Priorities) کشور تعیین شدند و منابع محدود پژوهشی به این سمت سوق یافت. در مقابل، حوزه‌هایی نظیر محاسبات کوانتومی در اولویت‌های میانی یا پایین‌تر قرار گرفتند.

جایگاه چهارم ایران در فناوری «موتورهای پیشرفته هواپیما» به معنای توانایی کشور در رقابت تجاری با شرکت‌هایی نظیر رولز-رویس (Rolls-Royce) یا جنرال الکتریک (GE) در تولید انبوه موتورهای مسافربری نیست. ارزش این رتبه در تثبیت «حاکمیت معرفت‌شناختی و مهندسی» است. این رتبه نشان می‌دهد که سخت‌ترین فرمول‌های آئرودینامیک، متالورژیِ دما بالا و احتراق سوپراسونیک توسط شبکه‌ای از دانشمندان داخلی درک و بومی شده است.

ترجمه این علم به عمل، به جای تجلی در خطوط هوایی تجاری که در محاصره کامل تحریم‌های زنجیره تأمین قرار دارند، در قالب معماریِ بازدارندگی نامتقارن نظامی کشور نمایان شده است. بومی‌سازی موتورهای توربوجت (اوج)، توربوفن‌های پیشرفته پهپادها (جهش-700)، تسلط بر فیزیک رم‌جت در سامانه‌های مافوق صوت و پیشتازی در فناوری‌های مرتبط نظیر نانومواد و پیشرانه‌های مستقل از هوا (AIP) زیردریایی، همگی میوه‌های عملی همان مقالات علمی پرارجاعی هستند که ASPI ردیابی کرده است.

در نهایت، قرار گرفتن ایران در رتبه چهارم موتورهای هواپیما و رتبه یازدهم مجموع فناوری‌های حیاتی جهان، نشان‌دهنده پیروزی یک الگوی «سرمایه‌گذاری نامتقارن علمی» بر محدودیت‌های ژئوپلیتیکی است.