مترجم: حبیب الله علیخانی
منبع:راسخون
منبع:راسخون
وسایل متداول ثانویه برای سیستم هدایت، عبارتند از سرعت سنج که سرعت موشک را محاسبه می کند و به همراه یک ساعت برای تعیین فاصله ای استفاده می شود که موشک، طی کرده است. این فعالیت ها، به کامپیوتر اجازه می دهد تا تفاوت میان مقادیر برنامه ریزی شده و مقادیر موجود را بدست آورد. اندازه گیری سرعت همچنین می تواند موجب تعیین این مسئله شود که آیا موشک در مسیر مناسب قرار دارد یا نه؟ سرعت سنج با کمک ژیروسکوپ، موجب ایجاد داده های مناسبی می شود که برای تعیین مکان دقیق موشک استفاده می شود.
نیروهای مختلف که در موشک بالستیک عمل می کنند، می توانند بر روی سرعت مؤثر باشند. این موارد شامل عملیات راکت، سیستم های کنترل و یا اثر جاذبه می باشد. شتاب سنج سیگنال زمانی را دریافت کرده و می تواند سرعت و در نهایت فاصله ی طی شده بوسیله ی موشک را تعیین کند. یک موشک می تواند از مقادیر جهتی مختلف یعنی: مقادیر عمودی، جانبی و هدف استفاده کند. این مسئله نیازمند وجود سه سرعت سنج و یک کامپیوتر مجتمع می باشد که بوسیله ی آنها، می توان سرعت مناسب، جهت و موقعیت موشک بالستیک در پرواز را تعیین کرد.
ژیروسکوپ، سرعت سنج، یک پلتفرم برای ابزارها، و سایر ابزارهای حمایتی، سیستم هدایت را تشکیل می دهند. این سیستم اجازه ی حرکت موشک در مسیر تعیین شده را می دهد. این سیستم مسیر موشک را بر اساس سرعت اندازه گیری کرده و سایر داده های موجود در سیستم، تعیین می کند. سرعت سنج و ژیروسکوپ بر اساس قانون حرکت کلاسیک و گرانش مربوط به فیزیکی نیوتنی، کار می کند. یک واحد اندازه گیری اینرسی، یک بخشی از این سیستم هدایت می باشد که در واقع پلتفرم خاصی است که ژیروسکوپ بوسیله ی آن، به تعادل می رسد.
یک سیستم هدایت شرایطی را در داخل موشک ایجاد می کند که به صورت دقیق موقعیت خود را نسبت به مختصات مرجع، تعیین کند. این موقعیت مرجع، اگر از دو مورد مشاهده قرار گیرد، ثابت به نظر خواهد رسید مانند موقعیت یک ستاره. اگر چه ستاره ها در حرکتند فاصله ی نسبی آنها از موشک بالستیک به گونه ای است که آنها ثابت هستند و بنابراین، نقاط مرجع خوبی برای مختصات هستند. سیستم هدایت یکی از سیستم های حیاتی موشک است. اگر یک ملت بخواهند در برابر یک هدف، از سلاح استفاده کنند، آنها می توانند از یک سلاح بسیار بزرگ استفاده کنند تا بدین صورت اطمینان حاصل کنند که تخریب شده است. در صورتی که دقت کار بالا رود، می توانند از سلاحی کوچکتر برای تخریب آن هدف، استفاده کنند. ملت هایی که از موشک های با دقت پایین تر استفاده می کنند، ممکن است مجبور شوند هزینه ی بیشتری بدهند تا بتوانند سلاح های بزرگتر را به هدف بزنند. این مسئله از سیستم هدایت این موشک ها نشئت می گیرد.
سیستم های هدایت خودکار- رادیویی هنوز هم به عنوان یک گزینه می باشند. این سیستم ها، بر پایه ی پیغام هایی کار می کنند که از خارج برای سیستم های خودکار داخل موشک، ارسال می شود. این آرایه های کنترلی، شامل دو رویه ی ارتباطی دو راهه (two-way communications scheme) هستند و دارای یک ایستگاه زمینی می باشند. این سیستم هدایت خودکار- رادیویی شامل یک نقطه ی کنترل است که مسیر پرواز موشک را رصد می کند و در صورت بروز انحراف در مسیر حرکت موشک، نقطه ی کنترل پیغامی را از طریق لینک ارتباطی به موشک ارسال می کند و مشکل موجود را برطرف می کند. این موشک می تواند سپس سیگنالی به نقطه ی کنترل ارسال کرده و وضعیت اصلاح روند حرکتی را به نقطه ی کنترل، گزارش دهد. این سیستم های کنترل از یک ترکیب سیگنال خودکار و سیستم کنترل خودکار نیز بهره مند هستند. سیستم های هدایت خودکار- رادیویی، برخی عیوب نسبت به سایر سیستم ها دارند. مثلا امکان دارد که برد ارتباط رادیویی، به برد موشک نرسد و یا قابلیت یک کشور برای تعیین انحراف مسیر پرواز، ممکن است محدود باشد. این سیستم هدایت ممکن است نیازمند ایستگاه های زمینی متعددی باشد که با افزایش فاصله ی موشک از یک ایستگاه، ایستگاه دیگر، فعال می شود. علاوه بر این، سیگنال ها، ممکن است بوسیله ی جنگ الکترونیک، و یا سایر مشکلات مربوطه، به نقطه ی کنترل نرسند. بسته به جایی که اهداف قرار دارند و میزان قابلیت کنترل منطقه ای، استفاده از کنترل بر پایه ی ایستگاه و سیستم های سیگنال دهی، ممکن است محدود گردد.
برخلاف سیستم های هدایت تمام خودکار، یک موشک که از سیستم هدایت خودکار- رادیویی استفاده می کند، مشکلات دیگری را نیز پیش روی دارد. هدایت خودکار- رادیویی بر پایه ی یک سری روابط پیچیده ی ارتباطی کار می کند. سطح و یا میزان هوابرد، باید به طور پیوسته موشک را ارزیابی کند و داده هایی برای کامپیوتر مهیا کند تا بدین صورت، موشک به خوبی به هدف برخورد کند. این برنامه های حمایتی هزینه بر هستند و ممکن است در کار آنها اختلال ایجاد شود. مسائلی همچون مشکلات هوا و یا مسائل مربوط به آمادگی، به غیر از سیستم های جنگ الکترونیک دشمن و یا حملات موشکی، می تواند موجب تخریب قابلیت یک کشور برای پرتاب موشک های بالستیک شود. یک دشمن می تواند سیگنال های اشتباهی به موشک در حال حرکت ارسال کند که این مسئله موجب برخورد موشک به جایی به غیر از هدف مد نظر می شود. موشک های بالستیک دارای برنامه ریزی خودکار، بر یک چنین سیستم هایی بنا گذاشته نشده اند.
اگر یک ملت مورد هدف قرار گرفته، سیستم های رادار فضایی و یا سایر ابزارهای تشخیص پرتاب موشک های بالستیک را نداشته باشند، این کشور ممکن است از یک موشک هدایت شونده ی خودکار رادیویی در برابر دشمن خود استفاده کنند. به دلیل اینکه موشک های بالستیک خودکار- رادیویی،باید از رادار استفاده کنند، یک چنین سیگنال هایی ممکن است موجب موجب اعلام خطر به دشمن فرضی باشد. مگر آنکه یک کشور به طور معمول، یک سری پیغام های اشتباه برای گیج شدن دشمن فرضی ارسال کند، وگر نه، این سیگنال ها، از فرکانس های خاصی استفاده می کنند و میزان فعال بودن نیز ممکن است یک تغییر در آرایش دشمن برای پرتاب یک حمله را نشان دهد. کشورهایی که تنها از این روش ها برای اخطار استفاده می کنند، ممکن است موشک ها و یا هواپیماهای جنگی خود را در پاسخ ارسال کنند، اگر چه سایر ملت ها، به ندرت یک چنین آزمایش و یا تجربه ای را بر روی نیروی موشک بالستیک خود انجام می دهند.
تخریب پایگاه زمینی بوسیله ی کماندوها و یا حمله ی هوایی نیز می تواند موجب ناتوانی در برنامه ی موشکی شود. یک برنامه ی موشک بالستیک گران قیمت که تنها به سیگنالی زمینی و یا برنامه ی ایستگاه کنترل راداری، وابسته می باشد، دارای نقصی بسیار بزرگ می باشد. یک مخالف ممکن است نیازمند موشک بالستیک به عنوان پاسخ متقابل نباشد، بلکه تنها راه مؤثر برای حمله، از بین بردن ارتباط میان موشک و ایستگاه زمینی می باشد. موشک های بالستیک تمام خودکار، می توانند صرفنظر از این مسئله کار کنند که آیا ایستگاه زمینی وجود دارد یا نه!
یک سیستم هدایت جایگزین ممکن است مراجع فضانوردی را از مکان های ثابت دریافت کند. ناوبری نجومی بوسیله ی موقعیت ستاره ها و سیگنال های ماهواره ای مانند GPS، و سایر سیستم های ناوبری مانند آژآنس فضایی اروپا به نام گالیله و برنامه های GLOSNASS روسیه، نیز ممکن است. به هر حال، ناوبری با ستارگان ممکن است به خاطر شرایط هوا، مقدور نباشد. ناوبری GPS نیز برای این کار ممکن است اما این ناوبری به طرف موجود در جنگ وابسته است. همچنین میزان دقت این نوع ناوبری نیز ممکن است پایین باشد. برای مثال یک کشور ممکن است بتواند سیگنال های GPS را در طی یک نزاع، قطع کند. روش دیگر، سیستم هدایت مجهز به رادار یا تصاویر دیجیتال است که در واقع می تواند با استفاده از این رادار و تصاویر دیجیتال، مسیر پیش برنامه ریزی شده را تشخیص دهد. این روش می تواند سیستم هدایت با دقت بالایی ایجاد کند.
هدف اصلی موشک بالستیک، برخورد سری جنگی با هدف تعیین شده، می باشد. این سری جنگی یا سلاح باید در برابر تنش ها و شوک های ایجاد شده در طی مسیر پرتاب، مقاومت کند و بتواند حالت حرکت ایجاد شده در داخل جو را تحمل کرده. بار مفید می تواند سری جنگی به همراه مدول انتقال از جو به سطح زمین (RV) یا برخی وسایل دیگر باشد. برای حفاظت مدول RV در طی شروع عملیات پرواز، موشک بالستیک دارای لفاف یا کلاه خودی است که بر روی سری جنگی قرار گرفته است.
یک مدول RV شامل ساختاری است که حاوی سری جنگی، بازوها و اجزای خارج کننده و سیستم های حمایتی می باشد. یک موشک بالستیک یک یا چند مدول RV را حمل می کند که در داخل باس اصلی قرار دارد. این باس ممکن است شامل وسایل ضد جنگ الکترونیک و یا سایر وسایل باشد که موجب می شوند سری جنگی، در جهت مناسبی قرار گیرد. باس های پیشرفته می توانند از دقت بالایی برای یک موشک بالستیک عمل کنند و تنها حاوی یک مدول RV باشند. در این سیستم ها، سیستم خود رانشی، وجود دارد. به طور مشابه، یک سیستم باس با واحدهای رانش مناسب، می تواند بار خود را به RV های متعدد، تحویل دهد. در این حالت، می توان این RV ها به اهداف مختلف حرکت کنند که می توانند صدها مایل از هم دور باشند. برخی از این سیستم ها، ممکن است تا 10 RV را با خود حمل کنند. یک وسیله ی کنترلی می تواند این مدول های RV را در زمان مشخص جداسازی کرده و بر روی اهداف مشخص شده، فرود آورد. به طور نرمال، مدول های RV پیش از رسیدن سیستم به اوج زمینی، از هم جدا می شوند. این RV ها شامل چندین نوع سلاح از جمله صلاح های هسته ای، شیمیایی، با انفجار بالا، و سایل رادیولوژیکی و بیولوژیکی می باشند. سرعت، گستره و دفاع ایجاد شده در برابر موشک های بالستیکی موجب می شود تا آنها سلاح هایی مؤثر در برابر منابع نظامی بزرگ باشند.
یک مسیر پرواز موشک موجب می شود تا RV های آن در موقعیت هایی قرار گیرند که بتوانند سلاح را بر رود اهداف تعریف شده، فرود آورند. بسته به اندازه و قابلیت موشک های بالستیک، بار مؤثر وسیله ، می تواند بر روی قابلیت و اندازه ی RV ها مؤثر باشد. به طور مشابه، دقت سیستم هدایت موشک نیز می توانند قرارگیری RV ها را در مسیر موشک بالستیک، تعیین کند. RV باید دارای چندین عملکرد باشد تا بدین صورت، بتواند به خوبی محموله ی خود را بر روی هدف، بزند. اول اینکه، این بخش باید بتواند در برابر محیط جو، مقاوم باشد. دوم اینکه RV نیازمند این است که خود را در موقعیت برخورد قرار دهد. سوم اینکه، RV ممکن است نیازمند این باشد که در برابر سیستم دفاع ضد موشکی، مقابله به مثل کند. چهارم اینکه، سیستم نیازمند این است که به طور موفقیت آمیز سلاح خود را پرتاب کند و به هدف بزند. طراحان باید الزامات مربوطه برای طراحی RV ها را در نظر بگیرند. علاوه بر محافظت از RV ها، مهندسی موشک بالستیک باید این اطمینان را ایجاد کند که موشکش همواره وزن مینیمم داشته باشد. وزن اضافی نیازمند مصرف سوخت بیشتر و افزایش حجم موشک می باشد.
بزرگترین مشکل پیش روی طراحان RV، محافظت محموله ی این بخش ها در برابر حرارت ایجاد شده در طی عبور از جو، می باشد. یک RV با حرارت های قابل توجهی در زمان ورود به جو، روبروست. البته زمان این برخورد در حدود چند دقیقه می باشد. بیشتر این حرارت در طی یک دقیقه از بین می رود. دمای خارجی RV ها می تواند به حدود 15000 فارنهایت برسد که در واقع این دما، از دمای ذوب اکثر مواد بیشتر است. RV باید اجزای حساس داخلی خود را محافظت کند. علاوه بر طراحی RV و شکل، اجزای داخلی باید عایق حرارتی باشند تا در طی ورود به جو، محموله ی خود را محافظت کنند. حرارت ایجاد شده از اصطکاک، همرفت و تابش فضایی، می توانند انرژی را به RV انتقال داده و موجب تخریب آن شود.
اگر مشکل حرارت دهی حل نشود، سری جنگی ممکن است در اتمسفر تبخیر شود. یک طراحی RV می تواند دو رویه برای فایق آمدن بر حرارت اتسفری انجام دهد. اولین رویه، در نظر گرفتن RV به عنوان یک سینک حرارتی می باشد. این روش یکی از ساده ترین روش های مورد استفاده در طراحی می باشد. وقتی RV دوباره وارد جو می شود، اصطکاک میزان قابل توجهی حرارت ایجاد می کند. یک روش برای از بین بردن حرارت، ایجاد حجم بالایی از فلزات سنگین به منظور کاهش دمای RV می باشد.
طراح های RV وسایل را به صورت بدنه های ضخیم تولید می کنند که دارای ویژگی های دراگ بالا می باشند و بدین صورت، در طی عبور از جو، از این قطعه حفاظت می شود. بازگشت RV به زمین، در سرعت های بالای صوت انجام می شود. این سرعت تا 20 ماخ می رسد و موجب ایجاد موج های شوکی می شود. طراحی سینک حرارتی می تواند تا 90 % انرژی حرارتی را بواسطه ی اثرگذاری بر روی موج های شوکی، کاهش دهد. وقتی وسیله وارد اتمسفر می شود، موج های شوکی می توانند آن را در برابر شرایط گرمایی تخریب کننده، نجات دهند. بدبختانه تمام سینک های حرارتی با استفاده از موادی همچون برلیوم، فولاد، چدن و یا مس، تولید می شوند. این فلزات سنگین بوده و موجب افزایش وزن موشک بالستیک می شوند. ایالات متحده ی آمریکا از سینک های حرارتی مسی در برنامه های موشکی اولیه خود، استفاده می کند. در این استفاده، وزن و اندازه ی این سینک ها، مسئله ساز بوده است. تقاضا برای سلاح های بزرگتر منجر به ایجاد فشار به منظور افزایش اندازه ی RV شد. طراحی سینک حرارتی نمی تواند این الزامات را برطرف کند. این حالت از ورود مجدد به جو، مشکل دیگری نیز دارد. این روش، توانایی تحویل مناسب سلاح ها با دقت لازمه را دارا نمی باشد. سیستم هدایت کننده به اندازه ی کافی بهبود نیافته است تا بتواند عمل تحویل را با دقت بالا انجام دهد.
ادامه دارد...
منبع مقاله :
Thunder over the horizon/ Clayton K.S. Chun
استفاده از مطالب این مقاله، با ذکر منبع راسخون، بلامانع می باشد.
نیروهای مختلف که در موشک بالستیک عمل می کنند، می توانند بر روی سرعت مؤثر باشند. این موارد شامل عملیات راکت، سیستم های کنترل و یا اثر جاذبه می باشد. شتاب سنج سیگنال زمانی را دریافت کرده و می تواند سرعت و در نهایت فاصله ی طی شده بوسیله ی موشک را تعیین کند. یک موشک می تواند از مقادیر جهتی مختلف یعنی: مقادیر عمودی، جانبی و هدف استفاده کند. این مسئله نیازمند وجود سه سرعت سنج و یک کامپیوتر مجتمع می باشد که بوسیله ی آنها، می توان سرعت مناسب، جهت و موقعیت موشک بالستیک در پرواز را تعیین کرد.
ژیروسکوپ، سرعت سنج، یک پلتفرم برای ابزارها، و سایر ابزارهای حمایتی، سیستم هدایت را تشکیل می دهند. این سیستم اجازه ی حرکت موشک در مسیر تعیین شده را می دهد. این سیستم مسیر موشک را بر اساس سرعت اندازه گیری کرده و سایر داده های موجود در سیستم، تعیین می کند. سرعت سنج و ژیروسکوپ بر اساس قانون حرکت کلاسیک و گرانش مربوط به فیزیکی نیوتنی، کار می کند. یک واحد اندازه گیری اینرسی، یک بخشی از این سیستم هدایت می باشد که در واقع پلتفرم خاصی است که ژیروسکوپ بوسیله ی آن، به تعادل می رسد.
یک سیستم هدایت شرایطی را در داخل موشک ایجاد می کند که به صورت دقیق موقعیت خود را نسبت به مختصات مرجع، تعیین کند. این موقعیت مرجع، اگر از دو مورد مشاهده قرار گیرد، ثابت به نظر خواهد رسید مانند موقعیت یک ستاره. اگر چه ستاره ها در حرکتند فاصله ی نسبی آنها از موشک بالستیک به گونه ای است که آنها ثابت هستند و بنابراین، نقاط مرجع خوبی برای مختصات هستند. سیستم هدایت یکی از سیستم های حیاتی موشک است. اگر یک ملت بخواهند در برابر یک هدف، از سلاح استفاده کنند، آنها می توانند از یک سلاح بسیار بزرگ استفاده کنند تا بدین صورت اطمینان حاصل کنند که تخریب شده است. در صورتی که دقت کار بالا رود، می توانند از سلاحی کوچکتر برای تخریب آن هدف، استفاده کنند. ملت هایی که از موشک های با دقت پایین تر استفاده می کنند، ممکن است مجبور شوند هزینه ی بیشتری بدهند تا بتوانند سلاح های بزرگتر را به هدف بزنند. این مسئله از سیستم هدایت این موشک ها نشئت می گیرد.
سیستم های هدایت خودکار- رادیویی هنوز هم به عنوان یک گزینه می باشند. این سیستم ها، بر پایه ی پیغام هایی کار می کنند که از خارج برای سیستم های خودکار داخل موشک، ارسال می شود. این آرایه های کنترلی، شامل دو رویه ی ارتباطی دو راهه (two-way communications scheme) هستند و دارای یک ایستگاه زمینی می باشند. این سیستم هدایت خودکار- رادیویی شامل یک نقطه ی کنترل است که مسیر پرواز موشک را رصد می کند و در صورت بروز انحراف در مسیر حرکت موشک، نقطه ی کنترل پیغامی را از طریق لینک ارتباطی به موشک ارسال می کند و مشکل موجود را برطرف می کند. این موشک می تواند سپس سیگنالی به نقطه ی کنترل ارسال کرده و وضعیت اصلاح روند حرکتی را به نقطه ی کنترل، گزارش دهد. این سیستم های کنترل از یک ترکیب سیگنال خودکار و سیستم کنترل خودکار نیز بهره مند هستند. سیستم های هدایت خودکار- رادیویی، برخی عیوب نسبت به سایر سیستم ها دارند. مثلا امکان دارد که برد ارتباط رادیویی، به برد موشک نرسد و یا قابلیت یک کشور برای تعیین انحراف مسیر پرواز، ممکن است محدود باشد. این سیستم هدایت ممکن است نیازمند ایستگاه های زمینی متعددی باشد که با افزایش فاصله ی موشک از یک ایستگاه، ایستگاه دیگر، فعال می شود. علاوه بر این، سیگنال ها، ممکن است بوسیله ی جنگ الکترونیک، و یا سایر مشکلات مربوطه، به نقطه ی کنترل نرسند. بسته به جایی که اهداف قرار دارند و میزان قابلیت کنترل منطقه ای، استفاده از کنترل بر پایه ی ایستگاه و سیستم های سیگنال دهی، ممکن است محدود گردد.
برخلاف سیستم های هدایت تمام خودکار، یک موشک که از سیستم هدایت خودکار- رادیویی استفاده می کند، مشکلات دیگری را نیز پیش روی دارد. هدایت خودکار- رادیویی بر پایه ی یک سری روابط پیچیده ی ارتباطی کار می کند. سطح و یا میزان هوابرد، باید به طور پیوسته موشک را ارزیابی کند و داده هایی برای کامپیوتر مهیا کند تا بدین صورت، موشک به خوبی به هدف برخورد کند. این برنامه های حمایتی هزینه بر هستند و ممکن است در کار آنها اختلال ایجاد شود. مسائلی همچون مشکلات هوا و یا مسائل مربوط به آمادگی، به غیر از سیستم های جنگ الکترونیک دشمن و یا حملات موشکی، می تواند موجب تخریب قابلیت یک کشور برای پرتاب موشک های بالستیک شود. یک دشمن می تواند سیگنال های اشتباهی به موشک در حال حرکت ارسال کند که این مسئله موجب برخورد موشک به جایی به غیر از هدف مد نظر می شود. موشک های بالستیک دارای برنامه ریزی خودکار، بر یک چنین سیستم هایی بنا گذاشته نشده اند.
اگر یک ملت مورد هدف قرار گرفته، سیستم های رادار فضایی و یا سایر ابزارهای تشخیص پرتاب موشک های بالستیک را نداشته باشند، این کشور ممکن است از یک موشک هدایت شونده ی خودکار رادیویی در برابر دشمن خود استفاده کنند. به دلیل اینکه موشک های بالستیک خودکار- رادیویی،باید از رادار استفاده کنند، یک چنین سیگنال هایی ممکن است موجب موجب اعلام خطر به دشمن فرضی باشد. مگر آنکه یک کشور به طور معمول، یک سری پیغام های اشتباه برای گیج شدن دشمن فرضی ارسال کند، وگر نه، این سیگنال ها، از فرکانس های خاصی استفاده می کنند و میزان فعال بودن نیز ممکن است یک تغییر در آرایش دشمن برای پرتاب یک حمله را نشان دهد. کشورهایی که تنها از این روش ها برای اخطار استفاده می کنند، ممکن است موشک ها و یا هواپیماهای جنگی خود را در پاسخ ارسال کنند، اگر چه سایر ملت ها، به ندرت یک چنین آزمایش و یا تجربه ای را بر روی نیروی موشک بالستیک خود انجام می دهند.
تخریب پایگاه زمینی بوسیله ی کماندوها و یا حمله ی هوایی نیز می تواند موجب ناتوانی در برنامه ی موشکی شود. یک برنامه ی موشک بالستیک گران قیمت که تنها به سیگنالی زمینی و یا برنامه ی ایستگاه کنترل راداری، وابسته می باشد، دارای نقصی بسیار بزرگ می باشد. یک مخالف ممکن است نیازمند موشک بالستیک به عنوان پاسخ متقابل نباشد، بلکه تنها راه مؤثر برای حمله، از بین بردن ارتباط میان موشک و ایستگاه زمینی می باشد. موشک های بالستیک تمام خودکار، می توانند صرفنظر از این مسئله کار کنند که آیا ایستگاه زمینی وجود دارد یا نه!
یک سیستم هدایت جایگزین ممکن است مراجع فضانوردی را از مکان های ثابت دریافت کند. ناوبری نجومی بوسیله ی موقعیت ستاره ها و سیگنال های ماهواره ای مانند GPS، و سایر سیستم های ناوبری مانند آژآنس فضایی اروپا به نام گالیله و برنامه های GLOSNASS روسیه، نیز ممکن است. به هر حال، ناوبری با ستارگان ممکن است به خاطر شرایط هوا، مقدور نباشد. ناوبری GPS نیز برای این کار ممکن است اما این ناوبری به طرف موجود در جنگ وابسته است. همچنین میزان دقت این نوع ناوبری نیز ممکن است پایین باشد. برای مثال یک کشور ممکن است بتواند سیگنال های GPS را در طی یک نزاع، قطع کند. روش دیگر، سیستم هدایت مجهز به رادار یا تصاویر دیجیتال است که در واقع می تواند با استفاده از این رادار و تصاویر دیجیتال، مسیر پیش برنامه ریزی شده را تشخیص دهد. این روش می تواند سیستم هدایت با دقت بالایی ایجاد کند.
هدف اصلی موشک بالستیک، برخورد سری جنگی با هدف تعیین شده، می باشد. این سری جنگی یا سلاح باید در برابر تنش ها و شوک های ایجاد شده در طی مسیر پرتاب، مقاومت کند و بتواند حالت حرکت ایجاد شده در داخل جو را تحمل کرده. بار مفید می تواند سری جنگی به همراه مدول انتقال از جو به سطح زمین (RV) یا برخی وسایل دیگر باشد. برای حفاظت مدول RV در طی شروع عملیات پرواز، موشک بالستیک دارای لفاف یا کلاه خودی است که بر روی سری جنگی قرار گرفته است.
یک مدول RV شامل ساختاری است که حاوی سری جنگی، بازوها و اجزای خارج کننده و سیستم های حمایتی می باشد. یک موشک بالستیک یک یا چند مدول RV را حمل می کند که در داخل باس اصلی قرار دارد. این باس ممکن است شامل وسایل ضد جنگ الکترونیک و یا سایر وسایل باشد که موجب می شوند سری جنگی، در جهت مناسبی قرار گیرد. باس های پیشرفته می توانند از دقت بالایی برای یک موشک بالستیک عمل کنند و تنها حاوی یک مدول RV باشند. در این سیستم ها، سیستم خود رانشی، وجود دارد. به طور مشابه، یک سیستم باس با واحدهای رانش مناسب، می تواند بار خود را به RV های متعدد، تحویل دهد. در این حالت، می توان این RV ها به اهداف مختلف حرکت کنند که می توانند صدها مایل از هم دور باشند. برخی از این سیستم ها، ممکن است تا 10 RV را با خود حمل کنند. یک وسیله ی کنترلی می تواند این مدول های RV را در زمان مشخص جداسازی کرده و بر روی اهداف مشخص شده، فرود آورد. به طور نرمال، مدول های RV پیش از رسیدن سیستم به اوج زمینی، از هم جدا می شوند. این RV ها شامل چندین نوع سلاح از جمله صلاح های هسته ای، شیمیایی، با انفجار بالا، و سایل رادیولوژیکی و بیولوژیکی می باشند. سرعت، گستره و دفاع ایجاد شده در برابر موشک های بالستیکی موجب می شود تا آنها سلاح هایی مؤثر در برابر منابع نظامی بزرگ باشند.
یک مسیر پرواز موشک موجب می شود تا RV های آن در موقعیت هایی قرار گیرند که بتوانند سلاح را بر رود اهداف تعریف شده، فرود آورند. بسته به اندازه و قابلیت موشک های بالستیک، بار مؤثر وسیله ، می تواند بر روی قابلیت و اندازه ی RV ها مؤثر باشد. به طور مشابه، دقت سیستم هدایت موشک نیز می توانند قرارگیری RV ها را در مسیر موشک بالستیک، تعیین کند. RV باید دارای چندین عملکرد باشد تا بدین صورت، بتواند به خوبی محموله ی خود را بر روی هدف، بزند. اول اینکه، این بخش باید بتواند در برابر محیط جو، مقاوم باشد. دوم اینکه RV نیازمند این است که خود را در موقعیت برخورد قرار دهد. سوم اینکه، RV ممکن است نیازمند این باشد که در برابر سیستم دفاع ضد موشکی، مقابله به مثل کند. چهارم اینکه، سیستم نیازمند این است که به طور موفقیت آمیز سلاح خود را پرتاب کند و به هدف بزند. طراحان باید الزامات مربوطه برای طراحی RV ها را در نظر بگیرند. علاوه بر محافظت از RV ها، مهندسی موشک بالستیک باید این اطمینان را ایجاد کند که موشکش همواره وزن مینیمم داشته باشد. وزن اضافی نیازمند مصرف سوخت بیشتر و افزایش حجم موشک می باشد.
بزرگترین مشکل پیش روی طراحان RV، محافظت محموله ی این بخش ها در برابر حرارت ایجاد شده در طی عبور از جو، می باشد. یک RV با حرارت های قابل توجهی در زمان ورود به جو، روبروست. البته زمان این برخورد در حدود چند دقیقه می باشد. بیشتر این حرارت در طی یک دقیقه از بین می رود. دمای خارجی RV ها می تواند به حدود 15000 فارنهایت برسد که در واقع این دما، از دمای ذوب اکثر مواد بیشتر است. RV باید اجزای حساس داخلی خود را محافظت کند. علاوه بر طراحی RV و شکل، اجزای داخلی باید عایق حرارتی باشند تا در طی ورود به جو، محموله ی خود را محافظت کنند. حرارت ایجاد شده از اصطکاک، همرفت و تابش فضایی، می توانند انرژی را به RV انتقال داده و موجب تخریب آن شود.
اگر مشکل حرارت دهی حل نشود، سری جنگی ممکن است در اتمسفر تبخیر شود. یک طراحی RV می تواند دو رویه برای فایق آمدن بر حرارت اتسفری انجام دهد. اولین رویه، در نظر گرفتن RV به عنوان یک سینک حرارتی می باشد. این روش یکی از ساده ترین روش های مورد استفاده در طراحی می باشد. وقتی RV دوباره وارد جو می شود، اصطکاک میزان قابل توجهی حرارت ایجاد می کند. یک روش برای از بین بردن حرارت، ایجاد حجم بالایی از فلزات سنگین به منظور کاهش دمای RV می باشد.
طراح های RV وسایل را به صورت بدنه های ضخیم تولید می کنند که دارای ویژگی های دراگ بالا می باشند و بدین صورت، در طی عبور از جو، از این قطعه حفاظت می شود. بازگشت RV به زمین، در سرعت های بالای صوت انجام می شود. این سرعت تا 20 ماخ می رسد و موجب ایجاد موج های شوکی می شود. طراحی سینک حرارتی می تواند تا 90 % انرژی حرارتی را بواسطه ی اثرگذاری بر روی موج های شوکی، کاهش دهد. وقتی وسیله وارد اتمسفر می شود، موج های شوکی می توانند آن را در برابر شرایط گرمایی تخریب کننده، نجات دهند. بدبختانه تمام سینک های حرارتی با استفاده از موادی همچون برلیوم، فولاد، چدن و یا مس، تولید می شوند. این فلزات سنگین بوده و موجب افزایش وزن موشک بالستیک می شوند. ایالات متحده ی آمریکا از سینک های حرارتی مسی در برنامه های موشکی اولیه خود، استفاده می کند. در این استفاده، وزن و اندازه ی این سینک ها، مسئله ساز بوده است. تقاضا برای سلاح های بزرگتر منجر به ایجاد فشار به منظور افزایش اندازه ی RV شد. طراحی سینک حرارتی نمی تواند این الزامات را برطرف کند. این حالت از ورود مجدد به جو، مشکل دیگری نیز دارد. این روش، توانایی تحویل مناسب سلاح ها با دقت لازمه را دارا نمی باشد. سیستم هدایت کننده به اندازه ی کافی بهبود نیافته است تا بتواند عمل تحویل را با دقت بالا انجام دهد.
ادامه دارد...
منبع مقاله :
Thunder over the horizon/ Clayton K.S. Chun
استفاده از مطالب این مقاله، با ذکر منبع راسخون، بلامانع می باشد.
