بمب JDAM

جنگ سال 2003 عراق، نقش روزافزون فضا را به عنوان بعد چهارم صحنه نبرد مورد تأكيد قرار داد. نخستين نمايش عملكرد ماهواره ها در جنگ، طي عمليات توفان صحرا به عنوان ابزار اصلي ارتباطات، پيش بيني شرايط آب و هوايي، سامانه هشدار سريع شليك موشك هاي بالستيك، هدف يابي، ناوبري و هدايت بود كه به همين خاطر اين عمليات به عنوان نخستين جنگ با ابزار فضايي شناخته مي شود. امّا طي جنگ عراق در سال 2003 عملكرد فضا، نه در حدّ يك سامانه جانبي كه
پنجشنبه، 27 بهمن 1390
تخمین زمان مطالعه:
موارد بیشتر برای شما
بمب JDAM

بمب JDAM
بمب JDAM


 

ترجمه و نوشته: مهندس سيدمحمد علوي




 
جنگ سال 2003 عراق، نقش روزافزون فضا را به عنوان بعد چهارم صحنه نبرد مورد تأكيد قرار داد. نخستين نمايش عملكرد ماهواره ها در جنگ، طي عمليات توفان صحرا به عنوان ابزار اصلي ارتباطات، پيش بيني شرايط آب و هوايي، سامانه هشدار سريع شليك موشك هاي بالستيك، هدف يابي، ناوبري و هدايت بود كه به همين خاطر اين عمليات به عنوان نخستين جنگ با ابزار فضايي شناخته مي شود. امّا طي جنگ عراق در سال 2003 عملكرد فضا، نه در حدّ يك سامانه جانبي كه دربرگيرنده تمام اجزاي جنگ بود. در عمليات توفان صحرا بيشتر سلاح هاي دقيق از نوع مهمات هدايت شونده ليزري بودند كه نيازمند شرايط آب و هوايي صاف و قابليت ديد بدون مانع براي علامت گذاري ليزري هدف هستند. امّا در جنگ اخير ايالات متحده عليه عراق، بيشتر مهمات مورد استفاده از ناوبري سامانه موقعيت ياب جهاني بهره مي بردند. بخش عمده اين مهمات از انواع بمب هاي JDAM (Joint Direct Attack Munition) بود كه نقش به سزايي در پيروزي ايالات متحده در جنگ عراق داشت.

علت نياز به بمب هدايت شونده
 

تلاش براي انهدام يك هدف با يك بمب، از دغدغه هاي اصلي طراحان بوده است.
رسيدن به اين دستاورد علاوه بر اطمينان از انهدام اهداف و كاهش هزينه ها، كاهش تخريبات جانبي (خرابي هايي كه به طور ناخواسته ايجاد مي شود) را نيز به همراه خواهد داشت. برخورد نكردن بمب به هدف، دلايل زيادي دارد كه از آن جمله مي توان به خطاي لحظه شليك، وجود باد و تشخيص غيردقيق موقعيت هدف اشاره كرد. اين شرايط، برخورد دقيق به هدف را (حتّي اگر بمب از يك موقعيت ثابت پرتاب شود) با دشواري مواجه مي كند.
بنابراين زماني كه بمب از يك هواپيما با سرعت زياد رها مي شود، انهدام دقيق هدف سخت تر مي شود. از آنجايي كه نمي توان منابع توليد خطا در برخورد دقيق بمب به هدف را حذف كرد، بنابراين بهتر است بمب را هدايت پذير نمود تا در صورت به وجود آمدن خطا، بتوان آن را در مسير صحيح قرار داد.
براي هدايت پذير كردن بمب از روش هاي مختلفي استفاده مي شود كه يكي از معروف ترين آنها استفاده از هدايت ليزري است.
در اين شيوه، يك دستگاه تاباننده شعاع ليزر، هدف مورد نظر را توسط پرتو ليزر روشن مي كند. بمب، پرتو ليزر منعكس شده را دريافت كرده و به سمت آن حركت مي كند. ضعف مهم اين نوع بمب ها (با وجود دقت زيادشان) عدم امكان استفاده در تمام شرايط جوي است.
شرايطي مثل هواي توفاني و باراني مانع از عملكرد صحيح اين نوع بمب ها مي شود. به همين علت، روش هدايت ماهواره اي با استفاده از سيگنال هاي ماهواره اي مورد استفاده قرار گرفت. از آنجايي كه در اين شيوه منبع تأمين اطلاعات مورد نياز بمب درباره موقعيت هدف، ماهواره هايي هستند كه در ارتفاع بسيار زيادي بالاي بمب قرار گرفته اند، بنابراين بمب نيازي به ديدن هدف ندارد و اطلاعات مورد نياز درباره موقعيت هدف را از ماهواره هاي بالاي سر خود تأمين مي كند.

معرفي بمب هدايت شونده ماهواره ي JDAM
 

پيروزي هاي سريع ايالات متحده در افغانستان و عراق از بعد نظامي، بيش از هر چيز مديون سلاح هاي هدايت شونده دقيق به ويژه JDAM بود. نگاهي به آمار جنگ عراق نشان مي دهد كه 22/5 درصد از مجموع مهمات مورد استفاده در اين جنگ، به اين بمب اختصاص داشت و لذا مي توان ادعا كرد كه پيروزي در اين جنگ بيش از هر چيز بر پايه بمب هاي JDAM بود. طبق آمار ارائه شده، از تعداد 6529 عدد JDAM مورد استفاده، 5086 عدد از نوع GBU-35 و مابقي از انواع ديگر بود.
نياز به JDAM از عمليات توفان صحرا (1991) احساس شد، اين عمليات برخي عيوب و نواقص را در قابليت سلاح هاي هوا به سطح آشكار ساخت.
شرايط جوي نامساعد، به كارگيري مهمات هدايت شونده دقيق را (كه بيشتر ليزري بودند) محدود مي ساخت. تحقيق در زمينه رفع اين مشكل و توليد مهمات هدايت شونده دقيق با قابليت عملكرد در شرايط نامساعد جوي از سال 1992 به وسيله كمپاني هاي لاكهيد مارتين و بوئينگ آغاز شد كه نخستين نمونه در 1997 توليد و طي سال هاي 98 و 99 آزمايش شد. آزمايش عملي JDAM در 1999 در كوزوو(عمليات نيروهاي ائتلاف در منطقه بالكان) صورت گرفت كه تأييد مجددي بر توانايي و قابليت اين سلاح بود.
در واقع JDAM بمب نيست بلكه يك كيت هدايت است كه با تعبيه در انتهاي بمب هاي معمولي غيرقابل هدايت آن را به بمبي «هوشمند» و قابل هدايت در هرگونه شرايط جوي بدل مي كند.
اين تجهيزات شامل بالك هايي است كه توسط ماهواره و سامانه هاي داخلي كنترل مي شود و به بمب، امكان مانور مي دهد.
JDAM از سامانه ناوبري دوگانه (سامانه تعيين موقعيت جهاني و سامانه ناوبري اينرسي) به منظور دايت بهره مي برد. اين سامانه، بمب را به يك سلاح دقيق با ضريب خطاي 12متر يا كمتر نسبت به هدف و احتمال برخورد 99درصد تبديل مي كند.
در افغانستان و عراق، JDAM ها عمدتاً در فاصله حداكثر 3متري هدف فرود آمدند. حتّي اگر اختلال دشمن سيگنال هاي سامانه تعيين موقعيت جهاني را تضعيف كند، JDAM باز هم به نسبت دقيق باقي مانده و حداكثر در فاصله 30 تا 40 متري هدف فرود مي آيد.
بمب هاي JDAM به طراحان عمليات نظامي دو برتري مهم مي دهد: كاهش خطر انهدام نواحي اطراف هدف، يا به تعبير ديگر كاهش خسارات جانبي و امكان استفاده از تعداد كمتر بمب براي نابودي يك هدف. امتياز ديگر اين بمب، هزينه پايين آن در مقايسه با ساير سلاح هاست.
كيت هدايت JDAM حدود 20هزار دلار هزينه دارد كه در مقايسه با هزينه يك ميليون دلاري موشك هاي كروز، هزينه بسيار پاييني است.
علاوه بر اين JDAM از خلبان نيز محافظت مي كند. برخلاف بمب هاي هدايت شونده ليزري كه از ارتفاع 5هزارمتري رها شده و با كمك هواپيما تا رسيدن به هدف هدايت مي شوند، JDAM از ارتفاع 12هزارمتري و فاصله 30كيلومتري هدف پرتاب مي شود.
هرچند بايد به اين نكته توجه نمود كه دقت JDAM از سلاح هاي هدايت شونده ليزري كنترل است امّا مزيت اصلي آن انجام مأموريت در شرايط نامساعد آب و هوايي است. علاوه بر اين، كيت JDAM بسيار سريع و راحت نصب مي شود، زمان 10 دقيقه اي بارگذاري JDAM در مقايسه با يك ساعت كار دقيق به منظور بارگذاري موشك كروز قابل توجه است.
از ديگر مزاياي مهم، امكان پرتاب JDAM از انواع هواپيماهاي جنگي است. در جنگ كويت، تعداد كمي از هواپيماها قادر به پرتاب انواع محدودي از بمب و موشك هاي هدايت شونده بودند، امّا اكنون در عمل، تمام ناوگان جنگي هواپيماهاي ايالات متحده قادر به بهره گيري از توان عمليات سلاح هاي هدايت شونده هستند. با كمك اين تعداد از سلاح هاي هدايت شونده، بهره گيري از نيروي انساني نظامي نيز كاهش مي يابد.

عملكردJDAM
 

نخستين گام در استفاده از JDAM، فرآيند بارگذاري اين سلاح است. اين فرآيند شامل انتقال اطلاعات و نصب سلاح روي هواپيماست.
مجموعه اطلاعات مورد نياز JDAM شامل محدوده پرتاب، مختصات هدف و پارامترهاي نهايي به سه روش ممكن به آن انتقال داده مي شود.
در شرايطي كه موقعيت دقيق هدف از پيش مشخص باشد، مي توان اطلاعات مربوط به مختصات هدف را قبل از برخاستن هواپيما به بمب منتقل كرد. در حالت دوم، امكان انتقال اطلاعات در طي پرواز خدمه هواپيما به JDAM وجود دارد. علاوه بر اين امكان انتقال اطلاعات از سامانه تعيين هدف هواپيما به JDAM نيز ممكن است.
قبل از پرتاب، رايانه درون بمب با سامانه ناوبري هواپيما هماهنگ و به منظور اطمينان از دقت ردگيري، آزمايش مي شود.
رايانه هواپيما وضعيت باتري و ديگر سامانه هاي بمب را بررسي نموده و هر اشكالي كه موجب نقص عملكرد بمب شود را به خدمه اطلاع مي دهد. وقتي هواپيما به محدوده رهاسازي مي رسد، سامانه، محدوده اي را كه JDAM مي تواند رها شود پيش بيني نموده و آن را به خلبان نشان مي دهد تا بمب به صورت دستي رها شود. اگرچه اين فرآيند مي تواند توسط رايانه هواپيما نيز بررسي شده و عمليات رهاسازي به طور خودكار صورت گيرد.
در طي رهاسازي، JDAM عمليات سقوط آزاد (بدون رانش) را تا رسيدن به هدف انجام مي دهد. عمليات سقوط آزاد در برگيرنده فاز جدا شدن از هواپيما، مسلح كردن فيوز، گرفتن اطلاعات ماهواره تعيين موقعيت جهاني، بهينه سازي هدايت، تنظيم مسيرنهايي حركت و برخورد به هدف است. لذا فرآيند سقوط آزاد به سه فاز تقسيم بندي مي شود: فاز جدايش، فاز هدايت بهينه و فاز برخورد.
فاز جدايش با رهاسازي سلاح آغاز مي شود. تا اين مرحله، بالك ها براي ممانعت از هر عملي كنترلي كه مي تواند جدا شدن مطمئن از هواپيما را به خطر بياندازد، قفل هستند.
كيت JDAM داراي چهار بالك است كه يكي ثابت و سه بالك ديگر براي موقعيت دهي به بمب متحرك هستند. يك غلاف فلزي پهن با پره هاي باريك نيز وجود دارد كه حول بخش مياني بمب، براي تأمين پايداري پيچيده مي شود. بالك ها تا يك ثانيه بعد از رها شدن، به صورت قفل شده باقي مي مانند. پس از يك ثانيه تأخير، باز شده و بمب مسلح مي شود.
خلبان خودكار، فرامين مرتبط با بالك را براي كم كردن سرعت هاي زاويه اي و كنترل وضعيت پرواز ارسال مي كند. يك رايانه كوچك كه از يك پردازشگر پيشرفته استفاده مي كند، به واحد اندازه گير اينرسي متصل است كه حركت بمب را بعد از جدا شدن از هواپيما ردگيري مي كند.
سامانه ناوبري اينرسي به عنوان جايگزين سامانه تعيين موقعيت جهاني در شرايطي تعريف مي شود كه اختلال مانع عملكرد صحيح ناوبري سامانه تعيين موقعيت جهاني شود.
با اين احتمال كه JDAM قادر به دريافت سيگنال هاي سامانه تعيين موقعيت جهاني به هر دليل نباشد، در آن صورت سامانه ناوبري اينترسي تنظيمات شتاب و سرعت بمب را تا رسيدن به هدف برعهده مي گيرد.
فرآيند كسب اطلاعات ماهواره اي سامانه تعيين موقعيت جهاني، سه ثانيه پس از رها شدن آغاز مي شود.
اين تأخير به منظور اطمينان از «در سايه هواپيما» قرار نگرفتن JDAM و كاهش احتمال دريافت سيگنال هاي چند مسيري (Muliipath) سامانه تعيين موقعيت جهاني منظور مي شود. نخستين ماهواره، تقريباً يك ثانيه پس از آغاز جستجو، مشخص شده و دريافت اطلاعات از آن آغاز مي شود.
پس از حدود دو ثانيه، ماهواره دوم گرفته شده و ماهواره سوم حدود ثانيه چهارم دريافت مي شود. سپس JDAM به گرفتن اطلاعات مورد نياز از ماهواره ادامه داده و تصحيحات اندازه گيري موقعيت را انجام مي دهد.
به طور هم زمان، JDAM از يك الگوريتم هدايت بهينه بهره مي برد كه به صورت تطبيقي حداقل مانورهاي كنترلي براي حركت از موقعيت فعلي تا هدف و وضعيت سرعت براي برخورد در مسير و زاويه مطلوب به هدف را محاسبه مي كند. اين محاسبات به صورت پيوسته در سرتا سر اين فاز انجام شده نتايج حاصل به وسيله سامانه خلبان خودكار JDAM اجرا مي شود.
الگوريتم هدايت بهينه براي اهداف افقي، عمودي با شرايط رهاسازي مختلف استفاده مي شود. واحد كنترل هدايت Guidance Control Unit) GCU)هدايت دقيق بمب را در شرايطي كه سامانه تعيين موقعيت جهاني و سامانه ناوبري اينرسي هم زمان فعال هستند با احتمال شعاع خطاي دايره اي 13متر و شرايطي كه تنها سامانه ناوبري اينرسي فعال است با شعاع خطاي دايره اي حداكثر 30متر فراهم مي كند. اين واحد هم چنين پارامترهاي برخورد نهايي به هدف از جمله زاويه و سمت برخورد را محاسبه مي كند.
فاز هدايت بهينه پس از كامل شدن فاز جدايش رخ مي دهد.
اين فاز از زماني كه فرآيند هدايت به طور كامل حاصل مي شود تا شروع فاز برخورد (كه آخرين ثانيه قبل از برخورد سلاح است) ادامه مي يابد.
در طي اين فاز، هدايت داراي دو عملكرد هم زمان بوده كه شامل كسب اطلاعات ماهواره اي از سامانه تعيين موقعيت جهاني و محاسبات هدايت بهينه است. طي بخش آخر اين فاز، هم چنان كه فاصله تا هدف كم مي شود، بمب به منظور يكي كردن زاويه حمله و بردار سرعت شروع به چرخيدن مي كند.
براي اهداف افقي، اين چرخش با زاويه تند صورت مي گيرد تا حداكثر نفوذ سرجنگي و اطمينان از عملكرد صحيح آن همراه فيوز حاصل شود. براي اهداف عمودي، اين چرخش برعكس بوده و بدون شيب تند است. به هر حال، زاويه مناسب چرخش براي هر دو حالت با كمك الگوريتم هدايت در طي مسير كامل پرواز تا ورود به فاز برخورد به طور پيوسته محاسبه مي شود.
سامانه ناوبري، زمان برخورد و زاويه حمله را تخمين زده و يك ثانيه قبل از برخورد، فرامين هدايت صفر مي شود و فرمان وضعيت (معادل با جهت بردار سرعت)، به خلبان خودكار فرستاده مي شود.
اين موضوع، باعث صفر شدن زاويه حمله JDAM قبل از برخورد مي شود. JDAM درگيري چند هدف روي يك مسير را با سلاح هاي مجزا و يا درگيري با يك هدف توسط چند سلاح را روي يك مسير ممكن مي سازد.
بمب هاي هدايت شونده هم از نظر عملياتي و هم از جنبه رواني، يك فاكتور كليدي در جنگ به شمار مي روند. از بُعد عملياتي، دقت بمب هدايت شونده تأثير حملات هوايي را افزايش داده و موجب شتاب دادن و تسريع پيشروي نيروهاي زميني مي شود.
از بعد رواني، اين گونه بمب ها موجب تخريب اعتماد به نفس نيروهاي دشمن مي گردد. تصور اين كه بمب هدايت شونده به ويژه انواع هدايت شونده ماهواره اي، اهداف را در هر شرايط آب و هوايي حتّي در شب و ميان شن هاي روان مورد اصابت قرار مي دهند، تأثير بسيار مخربي روي نيروهاي دشمن خواهد گذاشت. بمب هاي هدايت شونده دقيق تر و كوچك تر، امكان انهدام هدف را در يك تهاجم هوايي، در مقايسه با گذشته، چهاربرابر خواهد كرد. علاوه بر اين، افزايش برد اين گونه بمب ها كه با توجه به نوع سامانه هدايت آنها امكان پذير است، علاوه بر زدن هدف در ميان حلقه هاي سنگين دفاع ضدّ هوايي، موجب كاهش احتمال مورد اصابت قرار گرفتن هواپيماي خودي نيز مي گردد.
منبع:نوآور-ش59



 



نظرات کاربران
ارسال نظر
با تشکر، نظر شما پس از بررسی و تایید در سایت قرار خواهد گرفت.
متاسفانه در برقراری ارتباط خطایی رخ داده. لطفاً دوباره تلاش کنید.
مقالات مرتبط
موارد بیشتر برای شما