مروری بر فناوری بمب های هدایت شونده

ترجمه و تالیف: اصغر ناصری

بدون شک یکی از موثرترین عواملی که شیوه جنگیدن را در سالهای اخیر تغییر داده، توسعه بمب های هدایت شونده بوده است. در جنگ جهانی دوم و جنگهای بزرگ پس از آن مانند جنگ کره و ویتنام، بمب های رها شده از بمب افکن ها از نوع هدایت ناشونده (dumb) یا سقوط آزادی بوده اند. تنها ابزار نشانه روی این بوده که هواپیما در جهت مناسب و سرعت پرواز محاسبه شده بمبهای خود را رها کند تا پس از طی مسیری سهمی شکل این بمب ها در مکانی نزدیک هدف بر روی آن فرود آیند. برای از بین بردن یک هدف مانند یک انبار مهمات اغلب لازم بود که صدها بمب بر روی آن فرود آید تا اصابت تعداد محدودی از آنها به هدف تضمین شود.

بمباران قلمرو رایش سوم توسط بمب افکن های بی 17

بهره گیری از سیستمهای هدایتی از لیزرها گرفته تا GPS منجر به تولد نوع جدیدی از مهمات به نام عمومی مهمات هوشمند (smart ammunition) یا هدایت شونده دقیق (precision-guided ammunition) شده است. در بدترین شرایط یک بمب هدایت شونده به فاصله 3 متری هدف اصابت می کند در حالی که اگر تمامی عوامل درست کار کنند، این بمب ها قابلیت نقطه زنی را دارند. بدین ترتیب خسارات جانبی این بمبها نیز کاهش می یابد.

در این نوشتار کوتاه مروری خواهیم داشت بر فناوری های مورد استفاده در هدایت بمبهای دقیق

مروری بر فناوری بمب های هوشمند

یک بمب هوشمند در اصل یک بمب معمولی است که چند تغییر عمده در آن داده شده است. علاوه بر فیوز معمولی و ماده منفجره دارای بخش های زیر می باشد:

- یک سیستم حسگر الکترونیکی

- یک سیستم کنترل داخلی (کامپیوتر داخلی)

- مجموعه ای از پره های پرواز قابل تنظیم

- یک باتری

وقتی هواپیما یک بمب هوشمند را فرو می افکند، آن بمب در حقیقت به یک گلایدر سنگین وزن تبدیل می شود. برخلاف موشک این بمب دارای هیچ سیستم پیش ران نیست، بلکه تنها به اتکای سرعت اولیه پرتاب به پیش می رود. پره ها (فینها)ی بمب تولید نیروی بالابر کرده و مسیر پرواز آنرا تثبیت می کنند.

سیستم کنترل و بالک های قابل تنظیم به بمب قابلیت پیشروی بسوی هدف و سریدن در هوا را می دهند. وقتی بمب در پرواز است، سیستم حسگر و سیستم کنترل هدف مشخص شده بر روی زمین را ردیابی می کنند. سیستم حسگر موقعیت نسبی هدف را به سیستم کنترل می خوراند و سیستم کنترل این اطلاعات را پردازش کرده و تعیین می کند بمب به چه سمتی باید بگردد تا بسوی هدف پیش رود.

بمب هوشمند مجهز به حسگر نوری

برای چرخاندن بمب بسوی هدف، سیستم کنترل یک پیام به عملگرها می فرستد که تنظیم بالک ها را به عهده دارند.این بالک ها درست مانند قطعات متحرک بال هواپیما عمل می کنند. با گرداندن بالک ها به جهتی خاص، سیستم کنترل نیروی پسا در آن طرف بمب را افزایش می دهد. در نتیجه بمب به آن جهت می گردد.

این فرایند تنظیم ادامه می یابد تا بمب هوشمند به هدف برسد و سیستم فیوز ماده منفجره را فعال کند. بمب های هوشمند اغلب دارای فیوز مجاورتی هستند که در نزدیکی هدف ماده منفجره را فعال می کند.

تفاوت اصلی بین بمب های هوشمند در سیستم حسگر آنهاست که هدف را آشکارسازی می کند.

بمب های هوشمند دیروز

بمب های هوشمند تا گذشته ای نزدیک از نوع هدایت تلویزیونی / مادون قرمز یا هدایت لیزری بودند. هر دو نوع بمب از حسگرهای بصری برای تعیین موقعیت اهداف زمینی استفاده می کنند.

یک بمب هدایت شونده تلویزیونی / مادون قرمز دارای یک دوربین معمولی تلویزیونی یا مادون قرمز (برای دید در شب) است که در دماغه موشک تعبیه شده است. در مود عملیات از دور، کنترل کننده اطلاعات را از طریق سیگنالهای رادیویی به یک اپراتور انسانی ارسال می کند که عملا داخل بمب افکن قرار دارد. اپراتور راه دور فرمانها را به سیستم کنترل برای هداست بمب ارسال می کند. در این حالت بمب مانند یک هواپیمای کنترل از راه دور عمل می کند. در این حالت اپراتور می تواند پس از پرتاب بمب و وقتی بمب به نزدیکی زمین رسید از طریق دوربین آن هدف خود را انتخاب کند.

در حالت خودکار، خلبان هدف را تعیین موقعیت کرده و بمب را روی آن قفل می کند. سیستم کنترل طوری بمب را هدایت می کند که تصویر هدف هوماره در مرکز نمایشگر ویدیویی باقی بماند. در این حالت بمب بطور خودکار بسوی مرکز نمایشگر پیش می رود.

بمب های هدایت لیزری کمی متفاوت از نوع قبلی عمل می کنند. بجای جسگر دوربینی، بمب یک جستجوگر لیزری دارد که آرایه ای از دیودهای نوری است. دیودهای نوری به فرکانس معینی از نور لیزر حساس هستند. برای اینکه بمب هدف خود را ببیند، باید هدف مورد نظر توسط یک پرتو لیزر با شدت بالا رنگ شود. پرتو لیزر از روی هدف منعکس شده و جستجوگر لیزری نوک بمب آنرا می گیرد.

بمب هدایت لیزری GBU-10

در اینجا یک تیم عملیات زمینی برای مشخص کردن هدف از پرتو لیزر استفاده می کند

مشخص کننده لیزری هدف دارای الگوی پالس مخصوص به خود است. بمب در حال پرواز تنها به دنبال این الگوی پالسی می‌گردد و به گونه ای پیش می رود که پرتو لیزر منعکس شده به مرکز آرایه دیودهای نوری برخورد کند.

هر دو این سیستم ها بسیار موثر هستند اما یک نقص بزرگ دارند: باید بمب همواره هدف را ببیند. بنابراین هوای ابری و هرچه که مانع دیدن هدف شود باعث انحراف بمب از مسیر درست می شود.

بمب های JDAM

بمب های JDAM از یک کیت تفزودنی برای تبدیل بمب معمولی به بمب هدایت شونده استفاده می کنند. این کیت دارای یک گیرنده GPS و یک سیستم هدایت اینرسی INS است که با استفاده از داده های دریافتی از ماهواره موقعیت خود نسبت به هدف را در هر لحظه محاسبه کرده و بسوی هدف پیش می رود. علیرغم اینکه این بمبها ارزانتر از نوع هدایت لیزری هستند، نیازی به دیدن هدف در هر لحظه ندارند.

منبع:

http://science.howstuffworks.com/smart-bomb.htm/printable

بهترین هواپیمای جنگنده آلمانی در جنگ جهانی دوم

تالیف: اصغر ناصری

در طول جنگ جهانی دوم آلمان برخی از بهترین جنگنده شکاری های جهان را وارد عملیات نمود. مسراشمیت بی اف 109 (Messerschmitt Bf 109) که به نام Me 109 نیز خوانده می شد یکی از آنها بود. این جنگنده ستون فقرات لوفت وافه را تشکیل می داد. با تولید بیش از 33984 فروند، پر تعدادترین جنگنده طول تاریخ محسوب می شود. تولید آن از 1036 تا 1945 ادامه داشت.

سه تا از خلبان های برتر آلمانی که به تک خال (ace) موسومند توانستند در طول خدمت خود 928 فروند از هواپیماهای دشمن را سرنگون کنند. این جنگنده توانست تا پایان جنگ جهانی دوم با بهترین جنگنده های متفقین رقابت کند. گفته می شود بیش از 15 هزار جنگنده نیروهای متفقین و شوروی توسط هواپیماهای Me 109 سرنگون شده اند. یکصد تن از خلبانان آلمانی که با Me 109 پرواز می کردند توانستند هرکدام بیش از 100 هواپیمای دشمن را سرنگون کنند.

موتور 12 سیلندر دایملر بنز به این هواپیما توانایی پرواز با سرعت 640 کیلومتر بر ساعت و سقف پرواز 12000 متر می داد. توپهای 20 میلیمتری در زیر بال سلاح کشنده این هواپیما بود.

از سال 1942 به بعد آلمان جنگنده قدرتمندتری را وارد عرصه نبرد کرد. فوکه ولف اف دبلیو 190 Focke-Wulf Fw 190 از تمامی جهات از رقیب پرآوازه خود اسپیت فایر انگلیسی برتر بود بجز شعاع دور زدن. حداکثر سرعت آن 685 کیلومتر در ساعت و سقف پرواز آن 12000 متر بود اما در تمامی ارتفاعات عملکردی عالی داشت. دو توپ 20 میلی متری و 2 مسلسل 13 میلی متری قدرت آتش بی نظیری به آن می دادند.

وبلاگ عمران و معماری

این وبلاگ که در مرداد 1392 آغاز بکار نموده، مجموعه مختصر و مفیدی است از موضوعات مربوط به عمران و معماری. وبلاگ نمونه خوبی از نویسندگی گروهی است که می تواند در تولید محتوای غنی اطلاعاتی تحت وب موثر واقع شود. عکس های حرفه ای خانم مهندس عسل گلزار زینت بخش صفحات این وبلاگ است.

گنبد علویان در همدان

عکاس: آرشیتکت عسل گلزار

وبلاگ عمران و معماری

پی 51 ماستنگ قهرمان جنگ جهانی دوم

جنگنده P-51 Mustang ساخت کمپانی نورث امریکن یکی از موفقترین و شاید بتوان گفت بطور مطلق مهمترین هواپیمای جنگی ساخته شده در خلال جنگ جهانی دوم بوده است. در صحنه جنگ اروپا ماستنگ بیش از هر جنگنده دیگری هواپیماهای دشمن را ساقط کرد. این جنگنده خوش فورم و زیبا بسیار مورد علاقه خلبانان آن بود و برای نیروی هوایی انگلستان (RAF) نیز نقشی حیاتی ایفا کرد. در حقیقت نام ماستنگ توسط RAF ضرب زده شد.

ماستنگ دارای دو حیات جداگانه بود. ابتدا به سفارش RAF به عنوان یک جنگنده ارتفاع پایین تا متوسط ساخته شد اما عملکرد عالی آن باعث شد نیروی هوایی آمریکا نیز 500 فروند از گونه بمب افکن شیرجه رو ماستنگ را سفارش دهد. مدل P-51A برای عکسبرداری هوایی و پشتیبانی از واحدهای زمینی بکار می‌رفت. این شبه ماستنگ ها عملکردی خوب داشتند.

اما جنگنده بی رقیب P-51B حاصل تولد دوباره ماستنگ است. موتور آلیسون جایش را به موتور قدرتمند سوپرشارژ مرلین ساخت رولز رویس داد که به آن عملکردی برتر در ارتفاع بالا می‌بخشید. تانک های سوخت جداشدنی به آن بردی کافی برای پرواز رفت و برگشت از انگلستان تا آلمان نازی می داد. برد بسیار بلند این جنگنده و برتری آن در نبردهای هوایی باعث تغییر مسیر تاریخ جنگ جهانی دوم شد.

هنگامی که متفقین برای تسریع در شکست آلمان تصمیم به بمباران خاک اصلی آن گرفتند، با یک مانع جدی مواجه شدند. دفاع هوایی قدرتمند آلمان که توسط نیروی هوایی لوفت وافه صورت می گرفت در ابتدا باعث تلفات قابل توجهی از بمب افکن های B-17 و B-24 آمریکا و انگلستان می‌شد. اگر اوضاع به همین منوال ادامه می یافت متفقین باید ده ها هزار بمب افکن اضافی را وارد خدمت کرده و از دست رفتن هزاران خلبان و خدمه پرواز را می‌پذیرفتند. اما ورود دسته‌های اسکورت ماستنگ اوضاع را عوض کرد. حالا جنگنده های فوکه ولف آلمان با رقیبی به مراتب چابک تر و سریعتر از خود مواجه بودند. در طی مدت کوتاهی ماستنگ ها 5000 جنگنده آلمانی را در نبرد رو در رو ساقط کرده و آسمان  اروپا را برای پرواز ایمن بمب افکن های متفقین پاک کردند. تلفات بمب افکنها 70 درصد کاهش یافت و صنایع نظامی آلمان در سالهای پایانی جنگ بطور کامل زیر فشار خرد کننده بمبارانهای هوایی نابود شدند.

در عرصه اقیانوس آرام نیز ماستنگ ها اسکورت ابربمب افکنهای بی 29 را بعهده داشتند. در این منطقه نیز نقش موثر آنها غیرقابل انکار بود.

ماستنگ پی 51 رکوردی فراموش نشدنی در تاریخ جنگ جهانی دوم بجای گذاشت: ساقط کردن 4950 هواپیمای دشمن در هوا، نابود کردن 4000 فروند دیگر بر روی زمین، به علاوه 230 عدد بمب پرنده V-1. این جنگنده در فیلم های سینمایی متعددی نیز ظاهر شده است.

تالیف: اصغر ناصری

مقایسه جنگنده های روسیه و آمریکا

تالیف: اصغر ناصری

مقدمه

مقایسه هواپیماهای نظامی ساخت دو کشور برتر دنیا در زمینه تکنولوژی نظامی کار ساده ای نیست زیرا مجموعه گسترده ای از عوامل مختلف در صحنه نبرد هوایی تعیین کننده پیروز میدان است و تازه به همه اینها باید عامل ناشناخته شانس و تصادف را نیز افزود. در این مقاله کوتاه سعی دارم برخی از مهمترین عوامل متمایز کننده برتری هوایی را در این دو کشور با توجه به اطلاعات موجود بررسی و مقایسه کنم. امیدوارم که برای شما خواننده عزیز جالب باشد.

1. تکنولوژی رادارگریز

فناوری رادارگریز یا stealth اولین بار در بمب افکن ضربتی F-117 آمریکا تجلی یافت. این هواپیما در برابر امواج رادار کاملا نامرئی نبود ولی ردیابی و قفل کردن بر روی آن بسیار دشوار بود. این هواپیما از زوایای تند بدنه برای تفرق امواج رادار و از رنگ جاذب برای جذب امواج رادار استفاده می کرد تا خط اثر راداری خود را تا حداقل ممکن کاهش دهد.

اما این تکنولوژی در جنگنده F-22 Raptor به تکامل مناسبی رسید بطوری که بهره گیری وسیع از تحلیل کامپیوتری در طراحی بدنه و استفاده از رنگ جاذب پیشرفته باعث شده است خط اثر راداری این هواپیما به اندازه یک تیله فلزی کوچک کاهش یابد. لیکن پوشش سمی جاذب رادار و دشواری تعمیر و نگهداری آن این هواپیما را به کابوسی برای خدمه پرواز تبدیل کرده است. در بمب افکن B-2 Spirit این مشکل با استفاده از روبات های خودکار رنگ آمیزی بدنه مرتفع شده است. در جنگنده چند منظوره F-35 نیز پوشش رنگی جای خود را به یک لایه کمپوزیت دائمی داده است.

روسیه در ساخت و طراحی هواپیماهای رادارگریز تازه وارد محسوب می شود. اولین محصول صنایع هوایی این کشور Sukhoi T-50 PAK FA است که اولین پرواز خود را در پانویه 2010 انجام داده و احتمالا در 2016 وارد خدمت می‌شود. بنا به گفته کارشناسان روسی این جنگنده به اندازه F-22 رادارگریز نیست ولی قابلیت رقابت با F-35 را در این زمینه دارد. موتورهای بکار رفته در این هواپیما قابلیت کنترل دمای گاز خروجی برای کاهش خط اثر حرارتی را مانند F-22 یا B-2 ندارد. لیکن مانند سایر جنگنده های نوین روسی از نظر آیرودینامیکی و ابرمانورپذیری برتر از F-35 است.

Sukhoi T-50 PAK FA

2. سیستم های الکترونیکی پرواز

روسیه در زمینه رادارهای پیشرفته AESA پیشتاز بوده است و اولین نمونه عملیاتی این رادارها که بجای بشقاب متحرک از ترانسمیترهای الکترونیکی برای تولید پرتو راداری اسکن کننده استفاده می کنند، در میگ 31 بکار گرفته شده است. به دلیل استفاده از صدها ترانسمیتر (بجای یک فرستنده گیرنده واحد مکانیکی در رادارهای پالس داپلر)، این رادارها می‌تواند در هر ثانیه بخش وسیعی از فضای پیش رو را اسکن کرده و صدها هدف را در آن واحد آشکارسازی کنند. لیکن در زمینه سیستم‌های یکپارچه الکترونیک پرواز و بهره گیری از توان پردازش کامپیوتر در هدایت هواپیما و سیستم های تسلیحاتی آن، جنگنده های آمریکایی مانند F-22 مدرنتر محسوب می شوند.

هواپیماهای رادارگریز آمریکایی بیشتر در برابر رادارهای X-band فرکانس بالا دارای خاصیت پنهان کاری هستند اما رادارهای با طول موج بلندتر مانند رادارهای L Band می توانند به آشکارسازی آنها کمک کنند. ازاین رو جنگنده Sukhoi T-50 PAK FA علاوه بر رادار AESA دماغه خود، در لبه حمله دو بال خود مجهز به رادارهای L Band شده است.

3. تسلیحات

بطور کلی موشک های هوا به هوای آمریکایی از نظر سیستم هدایت و دقت ردیابی هدف در مکان بالاتری نسبت به موشکهای روسی قرار دارند لیکن روسیه در زمینه موشک های دوربرد برای هدف قرار دادن هواپیماهای آواکس آمریکا تلاش زیادی کرده است.

4. آیرودینامیک و مانورپذیری

مفهوم ابرمانورپذیری که به معنای اجرای مانورهای غیرعادی با هواپیماست اولین بار در جنگنده Su-27 فلانکر روسیه تجلی یافت. قابلیت مانور با زاویه حمله بیش از 20 درجه و کنترل کامل هواپیما در شرایط Stall (از دست رفتن نیروی بالابر) از ویژگی‌های نسل هواپیماهای فلانکر روسی است. از بین جنگنده های آمریکا تنها F-22 ابرمانورپذیر است.

با توجه به نتایج یکی از شبیه سازی های معتبر انجام شده توسط یک شرکت پژوهشی بریتانیا و سایر داده های موجود می‌توان برترین هواپیماهای جنگنده دنیا را به ترتیب زیر طبقه بندی کرد:

1. F-22 Raptor

2. Sukhoi T-50 PAK FA

3. Eurofighter Typhoon

4. Sukhoi Su-35

5. F-15C Eagle

6. Saab JAS 39 Gripen

7. F-18 Super Hornet