Telegram RSS ارسال به دوستان نسخه چاپی ذخیره خروجی XML خروجی متنی خروجی PDF
کد خبر : 259615
تاریخ انتشار : 31 شهریور 1398 22:35
تعداد بازدید : 26

تجهیز مهلک ترین موشک بالستیک ایران به کلاهک جدید

در جریان رژه امروز نیروهای مسلح، موشک ۲هزارکیلومتری «خرمشهر» در حالی به نمایش درآمد که یک سر جنگی جدید به روی آن نصب شده بود.
خبرگزاری تسنیم ــ صبح امروز در جریان رژه بزرگ نیروهای مسلح که به مناسبت 31 شهریور (آغاز هفته دفاع مقدس) در جوار حرم امام خمینی(ره)  برگزار شد، موشک بالستیک خرمشهر با یک سر جنگی جدید به نمایش درآمد. این سومین سر جنگی است که تاکنون به روی این موشک دیده شده است.

موشک خرمشهر آخرین محصول معرفی شده کشور در رده بالستیک های برد بلند است و رونمایی آن بازتاب های زیادی بین تحلیلگران حوزه موشکی در دنیا داشت. موشک جدید ایران، قطر بیشتر و طول کمتری نسبت به سایر موشک های ایرانی با برد مشابه داشت.

لازمه این کار، طراحی مجدد، شبیه سازی و آزمایش تمام اجزاء سازه و بدنه موشک است، به علاوه اینکه در موشک خرمشهر، طول کلی نسبت به سایر نمونه های قبلی، به میزان محسوسی کاهش داشته زیرا موشک های قبلی طولی درحدود 15.5 متر و بالاتر دارند. به گفته فرمانده نیروی هوافضای سپاه این کاهش طول سبب بهبود قابلیت های تاکتیکی برای خرمشهر شده است.

کاهش طول و کنار آن افزایش قطر موشک، در مجموع سبب کاهش نسبت طول به قطر موشک می شود که به آن نسبت لاغری یا Slenderness ratio نیز می گویند.

کاهش این نسبت مزیت هایی برای صلبیت بیشتر سازه موشک و کاستن از کمانش های موضعی به همراه داشته و در نتیجه می توان برای رسیدن به قابلیت های سازه ای مشخص، تا حدودی وزن سازه را نیز کاهش داد.

نکته مهم دیگری که با نگاهی به منابع علمی می توان دریافت، این است که موشکی با نسبت طول به قطر کمتر، برای پرواز در سرعت های بالا مناسب تر است. البته قطر بیشتر سبب افزایش نیروی پسا نیز می شود که با پیشران قوی تر قابل جبران است، پیشرانی که بدنه بزرگتر موشک خرمشهر جای کافی برای قرار گرفتن آن را دارد.

پس از موشک قیام ــ1، خرمشهر دومین موشک بالستیک بدون بالک ایرانی است. تفاوت اصلی ظاهری قیام و خرمشهر با سایر موشک های بالستیک بومی در حذف بالک های ثابت پایدارساز از انتهای بدنه است. این بالک ها که به شکل ذوزنقه قائم الزاویه در تمام موشک های بالستیک خانواده شهاب، قدر و سجیل دیده می شوند نقش مهمی در ایجاد پایداری موشک دارند اما در دو موشک مذکور با عدم اتکا به بالک های فوق، تمام وظیفه ایجاد پایداری به عهده سامانه های کنترلی با همان عملگرهای نصب شده در خروجی پیشران سوخت مایع (در موشک قیام) گذاشته شده است.

حذف بالک های پایدارساز، مزیت هایی از جمله کاهش وزن و بازتاب راداری را به همراه داشته، ذخیره و انبارداری، حمل ونقل و بارگذاری موشک را در پرتابگر ساده تر می کند. این ویژگی به واسطه دستیابی به سطح بالاتری از دانش و فناوری تأمین پایداری و کنترل موشک، تنها به واسطه سامانه کنترل بردار رانش در خروجی موتور حاصل شده است.

به این منظور کاهش قابل توجه عوامل بروز خطا در این موشک ها از جمله استقرار دقیق موشک روی پرتابگر، بهبود سامانه های هدفگیری و هدایت، کاهش تلاطم سوخت مایع در مخزن و... نیز مورد توجه قرار گرفته است. همچنین با توجه به جدید بودن این موشک احتمالاً از فناوری های پیشرفته و سامانه های تمام دیجیتال در بخش های الکترونیکی آنها استفاده شده است.

از تصاویر منتشرشده در نمایشگاه اقتدار 40 مشخص شد که موشک خرمشهر از پیشران سوخت مایعی متفاوت با نمونه های به کارگرفته شده در موشک های نسل شهاب ــ 3 برخوردار است. تفاوت مشهود در بخش خروجی موشک خرمشهر با آنها شامل تفاوت قطر نازل (خروجی پیشران) و نیز برخورداری پیشران موشک خرمشهر از دو نازل کوچکتر جانبی کنار خود است.

در عکس زیر، تصویر گازهای خروجی از پیشران موشک خرمشهر و یک نمونه موشک خارجی با موتور سوخت مایع دارای ساختار مشابه یعنی نازل های جانبی نمایش داده شده است.

تفاوت دیگری که با نمایش عمومی موشک خرمشهر دیده شد، عدم استفاده از بالک ها یا فین های کنترلی نصب شده در انتهای پیشران است. در موشک های نسل شهاب کار کنترل موشک با روش کنترل بردار رانش با استفاده از این بالک ها صورت می پذیرفت. اما در موشک خرمشهر این نوع سامانه بردار رانش مشاهده نمی شود، این در حالی است که نسل اول خرمشهر نیز قابلیت هدایت و کنترل تا زمان روشن بودن موتور را دارد.

بنا بر این باید هم نازل اصلی موتور و هم دو نازل جانبی یا دست کم نازل های جانبی باید قابلیت حرکت به صورت یک گیمبال یعنی با اتصالی شبیه به مفصل کروی را داشته باشند، در این صورت شاهد به کارگیری نوع پیشرفته تری از سامانه های کنترل بردار رانش در موشک های نظامی ایران هستیم؛ فناوری ای که بیش از یک دهه است در مراحل بالای موشک های ماهواره بر ایرانی به کار گرفته شده است.

وجود بالک های کنترلی در خروجی نازل، سبب کاهش ناخواسته مقداری از نیروی پیشران می شود ضمن اینکه این بالک ها باید با استفاده از مواد بسیار مقاومی ساخته می شدند. عملگرهای کنترلی جداگانه هر یک از این بالک ها نیز به وزن موشک می افزاید. البته قابلیت اطمینان از عملکرد این بالک ها بسیار بالا بوده و محاسبات مربوط به کنترل آنها نیز نسبتاً ساده است، در مقابل، استفاده از نازل متحرک برای کنترل موشک، ضمن حفظ تمام نیروی پیشران تولیدی، وزن کمتری نیز دارد.

میزان جرم سر جنگی موشک خرمشهر برابر 1500 تا 1800 کیلوگرم بیان شده است. مقایسه با تمام موشک های بالستیک ایران از جمله قدرــاف و اچ و نیز سجیل، نشان می دهد که خرمشهر بیش از 2 تا 3 برابر میزان اعلام شده برای انواع موشک های بالستیک قبلی قابلیت حمل محموله جنگی دارد. شکل بیرونی سر جنگی این موشک خصوصاً در ناحیه دماغه که از مواد فناشونده در آن استفاده شده نشان دهنده سرعت بسیار بالای آن در مرحله ورود به جو است.

این میزان، امکان به کارگیری سر جنگی مجتمع (تعدادی سر جنگی کوچک چند صدکیلوگرمی) را برای موشک خرمشهر فراهم می کند. قطر بیشتر بدنه در موشک خرمشهر، به حمل سر جنگی از نوع مجتمع نیز کمک می کند زیرا فضای بیشتری برای جایدهی این نوع سر جنگی در اختیار طراحان قرار دارد.

وجود موشک خرمشهر ــ 2 که سر جنگی آن قابلیت هدایت تا لحظه برخورد را دارد نیز در نمایشگاه اقتدار40 برای اولین بار اعلام شد. در نگاه اول، این سر جنگی شباهت بسیاری به نمونه مورد استفاده در موشک عماد دارد.

عماد اولین موشک بالستیک برد بالای متوسط ساخت ایران بود که به سر جنگی هدایت شونده تا انتهای مسیر مجهز و در اوائل پائیز 1394 رونمایی شده بود. این موشک در آزمایش های خود، دقت بسیار زیادی را در برد حدود 1650 کیلومتر نشان داد.

کمی بعد و در بهار 1395، خبر آزمایش موفق موشک با سر جنگی هدایت شونده و خطای چند متر در برد 2000 کیلومتر اعلام شد.

سخنان رئیس ستاد کل نیروهای مسلح مبنی بر اصابت سر جنگی موشک خرمشهر با خطای 60 سانتی متر به هدف در برد 1300 کیلومتر در آزمایش های نهایی خود، نشان داد که این موشک حرف های زیادی برای گفتن دارد، با این میزان خطا، عملاً سطح قابلیت نقطه زنی موشک های بالستیک ایران، بسیار بهبود یافته است.

اما در رژه 31 شهریور 1398 (امروز) موشک خرمشهر با یک سر جنگی جدید به نمایش در آمد. این سرجنگی به خلاف نمونه اولیه که مخروطی ساده است، دارای تغییر در سطح مقطع و زاویه سطوح بوده اما به خلاف نمونه مشاهده شده در خرمشهر ــ 2 فاقد بالک کنترلی است.

از طرفی به دلیل حجم کمتر این سر جنگی، احتمال اینکه این نمونه مربوط به کلاهک های چندگانه باشد، بسیار ضعیف است. نگاهی به رویه گذشته سر جنگی موشک های خانواده شهاب و قدر در این زمینه می تواند مفید باشد.

از نظر ظاهری، اولین انواع سرهای جنگی شهاب، مخروطی ساده بودند که بعدها با دو نوع دیگر، تنوع یافتند. نوعی که در اینجا آن را "سه مخروطی" می نامیم با دو بخش مخروطی که اولی زاویه بیشتری دارد شروع شده و به واسطه یک حجم استوانه ای با طول قابل توجه به بخش مخروطی سوم می رسد.

بنا بر اطلاعات موجود، این نمونه برای اولین بار روی موشک های شهاب ــ 3 بهبودیافته در رژه 31 شهریور 1383 مشاهده شد. این ترکیب به نظر می رسد امروزه معمول ترین ترکیب هندسه ظاهری کلاهک های جنگی موشک های بالستیک کشور است زیرا علاوه بر شهاب ــ 3، در موشک های قیام و سجیل ــ 1 و 2، قدر ــ1F و نمونه جدید قدر ــ1H نیز دیده می شود.

نوع دیگر که آن را "دومخروطی" می نامیم، با یک حجم مخروطی از دماغه شروع شده و به واسطه یک حجم استوانه ای کوتاه به بخش مخروطی انتهایی می رسد.

تحلیل های کارشناسان خارجی درباره این سه نوع طرح کلاهک بسیار جالب است. آنها با استفاده از نرم افزارهای تحلیل دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) و مکانیک پروازی، با فرض یک توزیع جرم همگن در داخل کلاهک که از نوک دماغه شروع شده و تا طول های مختلفی نزدیک به انتهای آن ادامه یابد شبیه سازی هایی را اجرا کرده و به این نتیجه رسیده اند که نوع سه مخروطی از دو نوع دیگر ضریب نیروی مقاوم (درگ) کمتری دارد؛ نوع دومخروطی از دو نوع دیگر پایداری بیشتری دارد و بیشترین حجم محموله در شرایط ثابت در این نوع قابل انباشتن است. البته خواص دو نمونه جدیدتر به هم نزدیک تر است تا به نمونه قدیمی تر از سرهای جنگی موشک های شهاب.

هرچند در این تحلیل ها از فرضیات ساده کننده هم استفاده شده است اما با توجه به یکسان گرفتن عوامل تأثیرگذار مختلف برای هر سه نوع، می توان به این نتایج توجه و اعتماد نسبی کرد.

سر جنگی موشک های دوربرد از جو خارج شده و پس از طی بخش قابل توجهی از مسیر خود در خارج از آن مجدداً به جو بازگشته و به سوی هدف سرازیر می شود. در این شرایط و با توجه به نبود هدایت، کلاهک پایدارتر مناسب تر است پس منطقی خواهد بود که در نسل های جدید شهاب، قیام و سجیل خبری از نوع مخروطی ساده نباشد.

با توجه به کم بودن ضریب نیروی مقاوم طرح کلاهک سه مخروطی، رسیدن موشک سجیل به سرعت تا 12 ماخ (بیش از 4000 متر بر ثانیه) به هنگام اصابت به هدف ممکن شده است. البته به گفته وزیر اسبق دفاع و پشتیبانی نیروهای مسلح، سردار احمد وحیدی سر جنگی برخی از موشک های بالستیک ایرانی به سرعت 14 تا 15 برابر سرعت صوت یا ماخ (در حدود 4600 تا 5000 متر بر ثانیه) رسیده و قابلیت اجرای عملیات ضد کشتی در برد بلند را دارد. این موشک و سر جنگی آن را می‎توان سریع‎ترین سلاح موشکی ایرانی دانست.

متخصصان کشورمان با بهره‎گیری از طرح‎های موجود و اجرای محاسباتی که دارای پیچیدگی‎های علمی و فنی بالایی بوده و اجرای آنها با استفاده از اَبَررایانه ها نیز زمان زیادی در حد چند هفته به طول می انجامد اقدام به بهسازی طرح کلاهک موشک‎های کشورمان نموده‎اند.

علاوه بر محاسبات آیرودینامیکی و دینامیک پروازی، تولید موادی که درجه حرارت بسیار بالای ایجادشده در چنین سرعت‎هایی را تحمل کرده و امکان اتمام مأموریت را به سر جنگی بدهد نیز از مسائل بسیار پیچیده در رسیدن به این موفقیت است.

یکی از راه حل های موجود در دنیا برای حل مشکل حرارت تولیدی در سرعت های بالا استفاده از موادی با نقش "از بین رونده" یا "فناشونده" است که با سوختن این ماده مطابق الگویی مشخص، بخش های زیر این پوشش سالم باقی مانده و موشک به پرواز ایمن خود ادامه می دهد. محاسبه نحوه سوختن این مواد که گرافیت یکی از انواع آنها است و طراحی و ساخت پوششی از جنس آنها که مطابق الگوی مدنظر بسوزد از فعالیت های علمی سنگین و پیچیده محسوب می شود. در تصویر سر جنگی موشک سجیل، بخش سیاه رنگ جلویی، همان بخش فناشونده است.

با توجه به شباهت سر جنگی جدید موشک خرمشهر با نمونه های دومخروطی و سه مخروطی موشک های شهاب ــ 3 و قدر، می توان گمانه زنی کرد که احتمالاً این سر جنگی جدید برای رسیدن به پایداری بیشتر برای افزایش دقت در سر جنگی فاقد هدایت تا لحظه آخر و همچنین بالاترین سرعت در فاز نهایی پرواز، بهینه شده است، به این ترتیب احتمال مورد اصابت قرار گرفتن آن توسط سامانه های پدافند ضدموشکی دشمن کمتر می شود.

آنچه مهم است، روند بهبود طرح ها و ادامه داشتن فعالیت های متخصصان صنعت موشکی کشور به سمت طرح های بهینه تر و توسعه قابلیت های عملیاتی محصولات این صنعت است که بهسازی های مختلف مشاهده شده روی انواع موشک ها خصوصاً تجهیز موشک های قدیمی به کلاهک هدایت شونده تا لحظه آخر از جمله این فعالیت های مهم است.


موشک سجیل


نظر شما



نمایش غیر عمومی
تصویر امنیتی :