همکاری ژاپن و بریتانیا برای تولید پیشرفته‌ترین موشک هوابه هوای دنیا

همکاری ژاپن و بریتانیا برای تولید پیشرفته‌ترین موشک هوابه هوای دنیا

ژاپن و بریتانیا توان علمی خود را در راستای ساخت بهترین موشک هوا به هوای دنیا بکارمی گیرند، موشکی که میتواند حتی از آمرام قدرتمند آمریکا نیز بهتر عمل کند. این موشک که در سالهای آخر دهه 2020 عملیاتی خواهد شد، جنگنده رادارگریز F-35  بکار گرفته شده توسط هر دو کشور را مجهز خواهد کرد.

قرار است این موشک از رادار آرایه فعال اسکن الکترونیکی یا AESA استفاده کند. رادارهای AESA فاقد بشقاب آنتن موجود در رادارهای معمولی هستند که با چرخش حول محور خود امواج را به اطراف گسیل می کنند. در رادارهای AESA آرایه ای از ماژولهای فرستنده/گیرنده ترانزیستوری و یک پردازشگر سیگنال پیشرفته و قدرتمند، امواج تولید شده را بطور الکترونیکی در راستای دلخواه ارسال می کنند. در حالی که چند ثانیه طول می کشد تا یک رادار مجهز به آنتن بشقابی که بر مبنای اصل پالس داپلر عمل می کند، خط افق را اسکن کند، رادار AESA با بهره گیری از پردازشگر سیگنال و صدها ماژول تولید کننده امواج خود تنها در کسری از ثانیه تمامی فضای روبروی خود را اسکن می نماید.

یک رادار AESA

رادارهای AESA می توانند بی وقفه در عرض فرکانسهای متعددی بطور همزمان عمل کنند که نه تنها قدرت آنها را در یافتن اهداف افزایش می دهد بلکه شناسایی آنها توسط دشمن را دشوار می سازد. در حالی که رادارهای معمولی پرتو ثابتی از امواج را گسیل می‌کنند، رادارهای AESA تنها لحظه کوچکی یک موج گسیل می کنند که تکرار آنها به تعداد زیاد باعث شناسایی هدف می شود. بدین صورت این رادارها در برابر پارازیت های الکترونیکی نیز بسیار مقاومند.

نیروی هوایی دفاعی ژاپن در سال 1999 موشک هوا به هوایAAM-4 ساخت شرکت میتسوبیشی را به خدمت گرفت که نخستین موشک مجهز به رادار AESA در دنیا بشمار می‌رود. این موشک قدرتمند بزرگتر از آن است که در مخزن داخلی F-35 رادارگریز نصب شود. انگلستان نیز در سال 2018 موشک Meteor را واردخدمت خواهد کرد که با سرعت بالای 4 ماخ خود بسیار مهلک محسوب می شود. همکاری مشترک ژاپن و بریتانیا به موشک پیشرفته ای خواهد انجامید که در هواپیمای F-35 نسل پنجمی قابل استفاده خواهد بود.

موشک AAM-4B

منبع اصلی:

http://www.popularmechanics.com/military/research/a13968584/japan-uk-air-to-air-missile/

اولین ها در صنایع هوایی

گرداوری و تالیف: اصغر ناصری ([e-mail])

1. اولین جنگنده مافوق صوت دنیا نورث امریکن F-100 Super Sabre بود که در 25 می 1953 اولین پرواز خود را انجام داد. این جنگنده از روی مدل افسانه‌ای F-86 Sabre جنگنده اصلی آمریکا در جنگ کره اقتباس شده بود. در اولین پرواز خود توانست به سرعت 1.05 ماخ برسد. تعداد 2294 فروند از این هواپیماها ساخته شدند که نقش مهمی در جنگ ویتنام بر عهده داشتند. حداکثر سرعت این هواپیما 1390 کیلومتر بر ساعت بود.

2. اولین صندلی نجات پرتابی در هواپیما

جت جنگی Heinkel He-280  اولین هواپیمای مجهز به صندلی نجات پرتابی بود. در سال 1942 در گرماگرم جنگ جهانی دوم، خلبان آلمانی هلمون شنک توانست با موفقیت از این هواپیما در یک موقعیت اضطراری به بیرون بپرد. این صندلی که توسط گاز فشرده به بیروه پرتاب می شد، توانست او را تا فاصله مناسبی از هواپیما دور کند. پس از این تاریخ صندلی پرتاب در تمامی مدلهای جت جنگی ساخت آلمان از جمله Heinkel He-162 VolksjägerKomet و Komet نصب شدند.

3. اولین موشک هوا به هوای هدایت شونده

Ruhrstahl X-4 اولین موشک هوا به هوای هدایت شونده دنیا بود که توسط آلمان نازی در سالهای پایان جنگ جهانی دوم ساخته شد ولیکن به بهره برداری نرسید. این موشک با سیم هدایت می شد، بدین صورت که سیگنالهای هدایتی توسط سیم از سیستم هدایت به موشک می رسد و در هنگام پرواز، سیم بطور پیوسته از دور قرقره ای واقع در پشت موشک باز می شود. این موشک برای ساقط کردن بمب افکن های متفقین از راه دور و بدون بخطر انداختن هواپیماهای جنگنده آلمانی از سوی جنگنده های اسکورت دشمن ساخته شده بود.

4. اولین هواپیمای بال متغیر

در خلال سالهای 1940 تا 1970 طرحهایی برای هواپیماهای بال متغیر در سراسر دنیا به مرحله آزمایش گذارده شدند. لیکن اولین هواپیمای نظامی بال متغیر که وارد تولید انبوه شد، F-111 بمب افکن تهاجمی سبک آمریکا بود. این بمب افکن با بال متغیر می توانست عملکرد خوبی در سرعتهای پایین یا بالا ارائه کند از جمله قادر به پرواز با سرعت بالای صوت در ارتفاع پایین بود.

بمب افکن جنرال داینامیکز F-111 پیشتاز بسیاری از تکنولوژی های هواپیمایی بود. بالهای متغیر، موتور توربوفن مجهز به پس سوز و رادار خودکار پیروی از عوارض زمینی که پرواز با سرعت بالا در نزدیکی سطح زمین را برایش امکان پذیر می ساخت. این بمب افکن می توانست به اندازه چهار فروند اف 4 بمب حمل کند. عملکرد این بمب افکن در جنگها یمختلف بهتر از هر بمب افکن دیگر آمریکایی بوده است. آخرین بمب افکن F-111 در آمریکا به سال 1998 پس از 31 سال خدمت بازنشسته شد و جایش را به جنگنده ضربتی بی رقیب F-15E Strike Eagle داد.

(ادامه دارد)

موشک هوا به هوای سایدویندر

ترجمه: اصغر ناصری

موشک سایدویندر با نام اختصاری AIM-9 شناخته می شود که مخفف موشک رهگیر هوایی است (air intercept missile). موشک سایدویندر از نوع حرارتی است، یعنی با استفاده از یک سلول فوتولتائیک حرارت ساتع شده از موتورهای هدف را حس می کند. چنین موشکی می تواند بطور خودکار بر روی هدف قفل کرده و به تعقیب آن بپردازد. یعنی خلبان هواپیمای شلیک کننده نیازی به ماندن در صحنه نبرد و هدایت موشک در میانه راه آن ندارد و سیستم اصطلاحا از نوع شلیک کن و فراموش کن (fire and forget) است. سیستم موشک های حرارتی به مراتب ساده‌تر و ارزانتر از موشک های هدایت شونده راداری تمام می شود، لیکن محدودیت های خاص خود را نیز دارد.

موشک سایدویندر در نوک بال یک اف 16

فناوری سلاحهای هوشمند

موشک سایدویندر در زمره سلاحهای هوشمند (smart weapons) محسوب می شود زیرا دارای سیستم های جستجوگر داخلی است که می تواند هدف را یافته و بر روی آن قفل کند، به عبارتی هدف متحرک را در برد معینی مورد تعقیب قرار دهد تا با آن برخورد نماید.

فناوری سلاحهای هوشمند پس از جنگ جهانی دوم رو به توسعه نهاد. بیشتر نمونه های اولیه سلاحهای هدایت شونده بر پایه فناوری رادار ساخته شده بودند که گران قیمت و پرمشکل بود. این موشک های هدایت شونده راداری دارای حسگرهای راداری مخصوص به خود بودند لیکن واضح است که نمی توانستند یک فرستنده راداری حجیم را بر رو یخود حمل کنند. بنابراین باید یک رادار دوردست امواج خود را بر روی هدف می تاباند تا انعکاس آنها از روی هدف توسط حسگرهای موشک دریافت شود و موشک بتواند بر روی هدف قفل نماید. این امر بدین معنی است که خلبان هواپیمای شلیک کننده موشک باید در صحنه نبرد و نزدیک به هدف بماند و پیوسته امواج رادار خود را بر روی هدف بتاباند تا موشک بتواند هدف را پیدا کند. واضح است که این وضعیت خطرناکی را برای خلبان پدید می آورد. از طرفی تجهیزات راداری اولیه بسیار گران قیمت و سنگین وزن بودند. و بیشتر موشک های هدایت شونده اولیه در 90 درصد مواقع به خطا می رفتند.

حسگر حرارتی 

در سال 1947 یک دانشمند نیروی دریایی آمریکا به نام بیل مک لین (Bill McLean) سعی کرد موشکی بسازد که با استفاده از حرارت ساتع شده از هدف قادر به جستجوی آن باشد. از آنجایی که این موشک بجای امواج منعکس شده از هدف، بر حرارت ساتع شده از موتورهای آن تکیه دارد، نوعی قابلیت شلیک کن و فراموش کن به هواپیمای خودی می دهد. به عبارتی هواپیمای خودی می تواند موشک را شلیک کرده و از صحنه نبرد دور شود. این موشک از یک نوع سلول فوتوولتائیک کوچک جستجوگر حرارت برای دیدن هدف استفاده خواهد کرد. بنابراین سیستمی ساده تر و به مراتب کم هزینه تر از رادار خواهد داشت. 

مک لین به علت عدم علاقه نیروی دریایی به این موضوع، توسعه این سیستم جدید را تحت نام یک پروژه توسعه فیوز انجام داد. شش سال بعد در سپتامبر 1953 اولین موشک حرارتی دنیا نخستین تست موفق خود را انجام داد.

جنگنده چند منظوره اف 18 در حال پرتاب یک موشک سایدویندر

اجزای سیستم موشکی سایدویندر

موشک سایدویندر دارای نه بخش اصلی است:

1. موتور راکتی که نیروی پیش رانه لازم برای پرواز موشک را فراهم می‌سازد.

2. بالهای تثبیت عقبی که نیروی بالابر لازم را فراهم می کنند.

3. جستجوگر (seeker) که نور مادون قرمز ساتع شده از هدف را می بیند.

4. سیستم الکترونیکی کنترل هدایت که اطلاعات دریافت شده از جستجوگر را پردازش کرده و مسیر صحیح برای پرواز موشک را محاسبه می کند.

5. بخش کنترل فعال سازی که پره های پرواز نزدیک دماغه موشک را برپایه دستورات دریافتی ار سیستم هدایت تنظیم می کند.

6. پره های پرواز (flight fins) که موشک را در هوا هدایت کرده و باعث چرخش موشک به سمت مطلوب می شوند.

7. سرجنگی (warhead) که حاوی مهمات برای نابود کردن هدف است.

8. سیستم فیوز که با رسیدن موشک به هدف سرجنگی را فعال می کند.

9. باتری که توان لازم برای سیستم های الکترونیکی موشک را فراهم می کند.

بخش های مختلف موشک سایدویندر 

موتور این موشک از یک سوخت جامد کم دود استفاده می کند که با استفاده از آن می تواند به سرعتی حدود 3000 کیلومتر بر ساعت دست یابد. با تمام شدن سوخت موشک بقیه مسیر بسوی هدف را در هوا سر می خورد. 

هرکدام از چهار بالک عقبی که نیروی بالابر لازم برای حفظ موشک در حالت پرواز را تامین می کنند، با اسباب تثبیت کننده ساده ای به نام رولرون (rolleron) مجهز شده اند. یک رولرون چرخی فلزی است که شیارهایی درون آن بریده شده است. با سرعت گرفتن موشک، جریان هوا درون رولرون گردش می کند (مانند یک فرفره).  

رولرون ها دارای اثر ژیروسکوپی هستند، یعنی چرخش آنها با تمایل موشک به غلتیدن به پهلو مخالفت می کند. بنابراین تعادل موشک در هوا حفظ می شود و مجموعه جستجوگر نصب شده در موشک در هوا چرخش نمی نماید. بنابراین ردیابی هدف آسانتر می شود. 

 

 رولرون ها در انتهای بالک عقبی

جستجوگر مادون قرمز 

جستجوگر ساید ویندر چیزی شبیه دوربین های CCD در یک دوربین ویدیویی است. این جستجوگر آرایه ای از حسگرهایی دارد که با تابش نور مادون قرمز بر آنها تولید سیگنال الکتریکی می کنند. از آنجایی که این جستجوگر فقط بین اشیا بسیار داغ و معمولی تمایز می گذارد، سیستم مادون قرمز بسیار ساده تر از یک سیستم آشکارسازی نور مرئی (مانند یک دوربین ویدیویی معمولی) است. 

از این گذشته جستجوگرهای مادون قرمز نیاز به منبع نور خارجی برای عمل کردن ندارند و در نتیجه در شب نیز بخوبی روز عمل می کنند. 

در مدلهای کنونی سایدویندر، حسگرهای مادون قرمز با یک سامانه پویش مخروطی (conical scanning system) جفت شده اند. در این ترتیب، مجموعه لنزها و آینه هایی که نور را بسوی حسگر جهت می دهند حول یک آینه کوچک گردیده و بخش بزرگی از آسمان را مورد پویش قرار می‌دهند. وقتی این مجموعه چرخان بطور تصادفی با یک منبع حرارت زیاد در یک سوی موشک تلاقی می کند، سیستم جستجوگر در می یابد که در آن سو یک هدف قرار دارد و موشک را بدان سو هدایت می کند. 

سیستم کنترل هدایت 

کارکرد اصلی سیستم کنترل هدایت، نگهداشتن تصویر مادون قرمز هواپیمای دشمن در مرکز است به گونه ای که نوک موشک به نشانه گیری هدف ادامه دهد. اگر تصویر مادون قرمز از موقعیت مرکزی دور شود، سیستم کنترل یک سیگنال به مجموعه سروو (servo assembly) می فرستد. این مجموعه شامل یک مولد گاز است که گازی با فشار بالا به پشت پیستون های پنوماتیکی تغذیه می‌کند. پیستون ها به میل اسبک هایی متصل هستند که پره ها با به عقب و جلو حرکت می‌دهند. سیگنال فرمان صادر شده از کنترل هدایت سیم پیچ هایی الکتریکی را فعال می کند که سوپاپهای منتهی به پیستون ها را برای حرکت دادن پره ها باز و بسته می نماید. 

وقتی موشک به نزدیکی هدف می رسد آشکارساز نوری هدف (optical target detector) ففعال می شود. این آشکارساز از هشت دیود ساتع کننده نور لیزر تشکیل شده که پیرامون بدنه خارجی موشک درست پشت پره ها نصب شده اند. اگر نور لیزر تابیده شده از این دیودها به هدف برخورده و منعکس شود سیستم کنترل موشک در می یابد که به اندازه کافی به هدف نزدیک شده و سرجنگی موشک را منفجر می کند. 

منبع: 

How Stuff Works Website