rubik 
ارسال‌ها : 353
عضويت: 2 /4 /1395
سن: 23
تشکرها : 2265
تشکر شده : 2103
|
نگاهی ساده بر موشک های بالستیک
به درخواست برادر بزرگوارم جناب وایپر عزیز پست قبلی رو که در تاپیک ناوهواپیمابر ایرانی گذاشته بودم به اینجا منتقل کردم ...  موشک های بالستیک : به زبان ساده موشک بالستیک به موشکی گفته میشه که برخلاف موشک های کروز که مسیر پروازیشون در یک خط راست و درون جو زمین و عمدتا نزدیک به سطح زمین صورت میپذیره ، موشک های بالستیک مسیر پروازی منحنی شکل دارن . یعنی وقتی که موشک از پرتابگر ثابت یا متحرک و یا سیلو پرتاب میشه ، ابتدا موشک از سطح زمین بلند میشه و اوج میگیره و زمانی که موشک در بالاترین نقطه و ارتفاع پروازی خودش قرار گرفت ( عمدتا بالاترین نقطه ی پروازی یا اوج گیری یک موشک بالستیک با خروج موشک از جو زمین همراه میشه ) موشک یک مسیر منحنی شکل یا مخروطی شکل رو بر اساس قوانین علم بالستیک طی میکنه و مجددا به جو زمین بر میگرده .... هر موشک بالستیک بطور عمده از 3 بخش اصلی تشکیل شده : 1- بخش سوخت 2- بخش هدایت و کنترل ( سیستم های هدایت و ناوبری ) 3- بخش کلاهک یا سرجنگی ( warhead ) هر موشک بالستیک از زمانی که آماده ی پرتاب میشه و درون لانچر ( پرتابگر ) قرار میگیره و موشک به سمت هدف از پیش تعیین شده پرتاب میشه و به هدف برخورد میکنه ،
3 الگو یا 3 فاز یا 3 مرحله ی متفاوت پروازی رو تجربه میکنه :
1- فاز اولیه یا مرحله ی بوست ( روشن شدن موتور یا بوستر راکتی موشک و احتراق سوخت و تولید نیروی لیفت و کنده شدن و اوج گرفتن موشک از سطح زمین )
2- فاز میانی یا میدکورس یا مرحله ی بالستیک ( خروج موشک از جو زمین و اتمام سوخت موتور مرحله ی اول و قرار گیری موشک در مرحله انجام حرکات بالستیک روی محور بیضوی شکل )
3- فاز نهایی یا ترمینال یا مرحله Reentry ( بعد از اتمام فاز میانی مسیر پروازی یا ترجکتوری یک موشک بالستیک و انجام حرکات بالستیک ، موشک با چرخش مجدد به سمت جو زمین و در طی یک الگوی حرکتی قوس نزولی مجددا به سطح زمین برمیگرده و اگر کلاهک از نوع جدا شونده باشه و تنها کلاهک به جو زمین برگرده ، بهش Reentry Vehicle گفته میشه ) . در اکثر موشک های بالستیک ( مثل موشک های بالستیک ایرانی ) از بین 4 نوع سطوح کنترلی ایرودینامیکی ( جت وین یا تراست وکتورینگ - بالک های دُمی - بالک های اصلی و کانارد ) تنها از تیغه های کنترل بردار رانش جت وین - سطوح کنترلی دُمی ( بالک های دُمی ) و کانارد ( بسته به نوع کلاهک حامل ) استفاده شده ... در موشک های بالستیک، سطوح کنترلی دُمی یا همون بالک های کنترلی دُمی اغلب بصورت ثابت طراحی میشن تا این بالک ها بتونن در مرحله ی بوست که موتور موشک فعاله ، علاوه بر افزایش برد نسبی موشک ، باعث افزایش نیروی لیفت ( برا - بالا برنده ) و افزایش قدرت مانور پذیری موشک در زاویه ی حمله ی بالا ( Angle of Attack ) بشن . اصولا بالک های دمی نقشی در هدایت و کنترل موشک بالستیک ندارن و تنها بمنظور موارد گفته شده استفاده میشن . انواع سطوح کنترلی ایرودینامیکی :   سطوح کنترلی دُمی ( بالک های کنترلی دُمی ) :  کانارد ( سرجنگی هدایت شونده عماد ) :  کنترل و هدایت یک موشک بالستیک به دو عامل بستگی داره : 1- هدایت درونی
2- هدایت بیرونی 1- سیستم های هدایتی درونی موشک بالستیک به سیستم ها و سامانه هایی اطلاق میشه که درون بدنه و پوسته ی بیرونی موشک نصب شده و هر کدوم از این سیسیتم ها باعث هدایت و کنترل موشک در مرحله ی خاصی از مسیر پروازی ( ترجکتوری ) پرتابه میشن . بعنوان مثال ، یکی از سیستم هدایت درونی موشک های بالستیک که باعث هدایت و کنترل و ناوبری موشک در مرحله ی بوست ( مرحله ی اول ) میشه ، سیستم هدایت اینرسی ( اینرسایی ) یا ( inertial navigation system ( INS هستش . سیستم هدایت اینرسی شامل یک کامپیوتر پردازنده - سنسورهای دورانی ( ژیروسکوپ ) و سنسورهای حرکتی ( شتاب سنج ) هستش که وظیفش ، محاسبه و تعیین ( بدون نیاز به اطلاعات خارجی ) موقعیت - جهت ( تعیین جهت ) -سرعت ( سرعت زاویه ای و زاویه ی حرکتی و شتاب خطی ) موشک بطور مداوم و مقایسه کردن و سنجیدن اطلاعات و مختصات و پردازش سیگنال های دریافتی مربوط به موشک مادر ( خودی ) با اطلاعات و مختصات هدف از پیش تعیین شده که اطلاعاتش از قبل درون حافظه ی کامپیوتر موشک ثبت شده هستش ... و از این جهت این سیستم هدایتی به هدایت و ناوبری موشک های بالستیک و در نتیجه افزایش دقت موشک کمک میکنه ... . اما بعلت سرعت بالای پرتابه ( موشک ) های بالستیک ، عملا به هیچ وجه نمیشه تنها با تکیه بر هدایت اینرسی ، یک موشک بالستیک رو تا پایان مسیر هدایت کرد و انتظار داشت که موشک با دقت مطلوب به هدف برخورد کنه ، از همین رو ، در کنار هدایت اینرسی ، موشک میتونه از روش ها و سیستم های هدایتی دیگه ای مثل هدایت ماهواره ای مبتنی بر جی پی اس امریکا یا گلوناس روسیه یا بیدوی چین - سیستم موقعیت یاب محلی ( LPS ) - هدایت ستاره ای ( ناوبری آسمانی - Stellar navigation - مخصوص فاز میانی مسیر پروازی ) و غیره جهت هدایت و کنترلی بهتر موشک و افزایش دقت برخورد موشک در فاز نهایی استفاده کنه .... 2- هدایت بیرونی بر اساس عوامل سطحی و ظاهری موشک : با فاکتور گیری از عوامل هدایت درونی موشک که قبلا گفته شد ، و با در نظر گرفتن این موضوع که موشک مورد بحث فاقد هیچ یک از سیستم هدایت داخلی باشه و تنها با تکیه بر عوامل بیرونی و سطحی میخواد کنترل بشه ، بحث رو جلو میبریم ... بطور کلی هدایت و کنترل پرتابه های بالستیک ، فقط در مرحله یا مراحل بوست ( تعداد مراحل بوست بستگی به تک مرحله ای و یا چند مرحله ای بودن موشک داره ) که موتور موشک فعال و روشنه، امکان پذیره و بعد از پایان سوخت و رفتن موشک به فاز میانی ( خروج از جو و شروع مرحله ی بالستیک ) دیگه نمیشه موشک رو هدایت و کنترل کرد .. در زمان روشن بودن موتور موشک ، تنها عامل بیرونی ( سطحی ) که باعث هدایت و کنترل پرتابه میشه ، تیغه های متحرک جت وین ( یکی از روش های تراست وکتورینگ یا کنترل بردار رانش ) هستند که دقیقا در بخش انتهایی ( خروجی موشک - نازل موشک ) موشک یعنی جایی که بخارات حاصل از احتراق سوخت از این بخش خارج میشن ، نصب شده اند . این تیغه ها بسته به نوع جنس سازه به 3 نوع : فلزی - گرافیتی - سرامیکی ( سرامیکی- کربنی ) تقسیم بندی میشن که الان دیگه نوع فلزی نوع منسوخ شده ی این تیغه ها قلمداد میشه و بیشتر از تیغه های گرافیتی و تیغه های سرامیکی - کربنی استفاده میشه ( در ایران نوع گرافیتی استفاده میشه ، البته شاید نمونه سرامیکی - کربنی هم ساخته باشن ) این تیغه ها که معمولا بصورت 4 تایی در نازل موشک نصب میشن ، با انحراف بخارات و گازهای داغ خروجی حاصل از احتراق سوخت به جهات مختلف ، باعث افزایش هدایت و مانور پذیری موشک میشن ... طبیعتا بخاطر محل قرار گیری و نصب این تیغه های رانش گر که در معرض مستقیم بخارات بسیار داغ موشک قرار گرفتن ، دما و نقطه ی ذوب این تیغه ها باید به حدی بالا باشه که بتونه دمای بسیار بالای بخارات و گازهای خروجی از نازل موشک رو تحمل کنه .... همونطور که قبلا گفته شد ، موشک های بالستیک تنها در فاز اولیه ( فاز بوست ) که موتور موشک فعال و روشنه و با تکیه بر تیغه های متحرک جت وین ، امکان هدایت و کنترل دارند ، ولی جت وین ها تا زمانی باعث هدایت و کنترل پرتابه میشن که موتور( بوستر راکتی ) موشک فعال باشه و با احتراق سوخت در محفظه ی داخلی احتراق ( Comustion Chamber ) ، باعث تولید گازهای داغ بشه ، در غیر اینصورت و با اتمام سوخت محترقه ، دیگه جت وین نقشی در هدایت و مانور پذیری پرتابه ندارن . تیغه های گرافیتی جت وین ( همون 4 تا نقره ای رنگه خخخ ) : 
بعد از رسیدن موشک به حداکثر ارتفاع پروازی خودش که در این ارتفاع عملا موشک در خارج از جو زمین ( exo-atmospheric ) قرارمیگیره ، و یا پایان سوخت موتور راکتی موشک ، عملا دیگه نمیشه موشک رو هدایت و کنترل کرد و با ورود موشک به فاز میانی یا مرحله ی بالستیک ترجکتوری خودش و قرار گیری موشک در خلا نسبی ، موشک با استفاده از قوانین علم بالستیک ، اقدام به طی کردن ادامه ی مسیر پروازی خودش در یک مسیر منحنی یا بیضوی شکل میکنه . پس از اتمام این مرحله و چرخش و تغییر زاویه مجدد موشک به سمت جو زمین و ورود موشک به مرحله ی قوس نزولی و بازگشت به سمت جو زمین ( فاز ترمینال ) ، تنها عامل هدایت و کنترل موشک در فاز نهایی ، کلاهک حامل موشک هستش . کلاهک ها بر اساس شکل و فرم ظاهری به دو نوع عمده تقسیم بندی میشن : 1- کلاهک ثابت
2- کلاهک جدا شونده 1- اگر کلاهک ثابت باشه و موشک هم تک مرحله ای باشه ، موشک بالستیک تک مرحله ای حامل کلاهک ، بعد از گذراندن مرحله ی اول پروازی و اتمام سوخت ، بر خلاف موشک های بالستیک دوربرد و قاره پیمای چند مرحله ای که بعد از اتمام سوخت در موتور مرحله ای اول ( مرحله بوست ) ، موتور مرحله ی اول ( بوست اولیه ) از موشک جدا میشه و سپس موتور مرحله ی دوم موشک ( بوست ثانویه ) فعال میشه که اصطلاحا بهشون موشک های چند مرحله ای گفته میشه ، در موشک های بالستیک تک مرحله ای مجهز به کلاهک ثابت ، موتور موشک بعد از اتمام سوخت از سازه و پیکره ی اصلی جدا نمیشه و کلاهک به همراه تمام سازه ( بدنه ) به جو زمین بر میگرده ... نکته 1 : کلاهک ها اکثرا غیر هدایت شونده هستند و تنها عاملی که باعث مانورپذیری و هدایت پذیر کردن یک کلاهک میشه ، وجود سطوح کنترلی ایرودینامیکی مثل کانارد در نوک دماغه ی موشک ( کلاهک ) هستش ... که معمولا این نوع از کلاهک های هدایت پذیر ، برای موشک هایی که کلاهک جدا شونده در فاز ترمینال دارن ، استفاده و نه برای موشک های با کلاهک ثابت .... برگردیم به بحثمون .. زمانی که کلاهک ثابت موشک به همراه بدنه وارد فاز ترمینال میشه و موشک مجددا وارد جو زمین میشه ، بدلیل نبود کانارد روی کلاهک ، عملا موشک از دقت بسیار پایینی در برخورد به هدف برخورداره و باعث میشه که موشک با خطا یا شعاع خطای احتمالی [ ( Circular Error Propable ( CEP ] زیادی در محدوده ی شعاعی هدف فرود بیاد ... در این نوع از کلاهک ها ، هدایت پرتابه در فاز ترمینال بستگی به عوامل درونی هدایتی موشک داره و هیچ عامل سطحی ( بیرونی ) در هدایت موشک در فاز ترمینال نقش نداره .... نکته 2 : در موشک های تک مرحله ای و کلاهک ثابت ، بعلت جدا نشدن بدنه از کلاهک و حفظ ساختار کلی موشک ، باعث افزایش سطح مقطع راداری ( سطح بازتابش راداری - RCS ) پرتابه میشه که احتمال رهگیری و نابودی موشک رو توسط رادارهای زمینی و موشک های پدافندی دفاع میانی و دفاع پایانیی ، افزایش میده ..... کلاهک موشک شهاب 3 نسل اول - کلاهک ثابت :  2- اگر کلاهک از نوع جدا شونده باشه ، بعد از پرتاب موشک از سکوی ثابت یا متحرک زمینی و اوج گیری موشک به سمت برون جو و اتمام سوخت موشک ، بدنه ( موتور مرحله ای ) از بدنه و پیکره ی اصلی موشک و کلاهک جدا میشه ، تا از این طریق جرم و وزن قسمت خالی شده ، از جرم کل سازه کسر بشه و از این طریق به افزایش برد موشک کمک بشه .. همچنبن جدایش بخش خالی شده ( بخش حامل سوخت مرحله ی بوست ) از کلاهک ، باعث کاهش چشمگیر بازتابش راداری و کاهش محسوس احتمال رهگیری و انهدام کلاهک ، توسط سامانه های موشکی سطح به هوا ( پدافندی ) میشه ( برعکس حالت قبل ) خود کلاهک های جدا شونده به دو نوع تقسیم میشن : 1- کلاهک فاقد سطوح کنترلی ( کانارد )
2- کلاهک دارای سطوح کنترلی ( کانارد ) 1- اگر کلاهک جدا شونده فاقد سطوح کنترلی گفته شده باشه ، بازهم کلاهک پس از جدایش از موتور راکتی موشک و چرخش و تغییر زاویه و قرار گیری کلاهک در قوس نزولی ، کلاهک فاقد قدرت هدایت و مانور پذیری در فاز ترمینال هستش و نتیجتا CEP زیاد میشه ... تنها راه حل کمک به بهبودی هدایت و کنترل چنین کلاهک هایی در فاز ترمینال ، تعبیه کردن یک موتور کوچک راکتی واکنشی در کلاهکه تا این موتور بتونه کلاهک رو در مسیر و زاویه ی مناسب تا جو زمین هدایت و کنترل کنه .... کلاهک جداشونده موشک قدر - فاقد سطوح کنترلی :  کلاهک جدا شونده موشک سجیل - فاقد سطوح کنترلی :  2- اگر کلاهک دارای سطوح کنترلی ایرودینامیکی از نوع کانارد باشه ( مثل سرجنگی عماد ) ، عالیه !!!!! در این مورد ، بعد از جدایش کلاهک از موتور موشک ، تنها چیزی که با کلاهک باقی میمونه سنسور دورانی ( ژیروسکوپ ) استابلایز شده هستش که با دادن فرامین به کانارد باعث هدایت بهتر و بیشتر پرتابه در فاز نهایی میشه و نتیجتا کاهش خطای حاصله میشه . کلاهک جداشونده موشک قدر اچ - سرجنگی هدایت پذیر فاز ترمینال عماد ( از موشک قدر اچ بعنوان بستر آزمایش و موشک حامل کلاهک ، جهت انجام تست میدانی و عملیاتی کلاهک عماد ، استفاده شده ) : کته 3 : به کلاهک های جدا شونده و دارای سطوح کنترلی ( کانارد ) که قابلیت هدایت و کنترل و مانور پذیری در فاز نهایی ( بازگشت پرتابه به جو زمین - Reentry Vehicle ) رو دارند و هدایت تا پایان مسیر رو فراهم میکنند و کلاهک قادر به تغییر هدف هستش ، کلاهک Maneuverable Reentry Vehicle یا به اختصار MARV گفته میشه که در این نوع از کلاهک ها برای اطمینان بیشتر برخورد کلاهک به هدف و از دست ندادن هدف ، در کنار کانارد ، اغلب از یک جستجوگر فعال راداری اشیانه یاب در فاز ترمینال استفاده میشه ... تموم شد خخخ .... البته ما کلاهک های چندگانه ( MIRV ) که شامل چندین بمبلت رو هم داریم .. کلاهک های گفته شده از نوع کلاهک های تک گانه بود ...
|
|
<-PollName->
آمار
وب سایت: