بررسی موشک کروز
موشک‌ها از مهمترین دستاوردهای علم و تکنولوژی در صنعت نظامی هستند. به دلیل نقش تعیین کننده آن‌ها در جنگ‌ها، امروزه به طور گسترده‌ای از جهات مختلف مورد بررسی قرار می‌گیرند. این نوع از سلاح‌ها نه تنها در بالا بردن توان نظامی دولت‌ها نقش مهمی را ایفا می‌کنند، بلکه تأثیر بسزایی آن در زمینه‌های سیاسی، اقتصادی و… را نیز نمی‌توان نادیده گرفت. موشک کروز نوعی موشک بی‌سرنشین هدایت‌شونده و بالستیک است که مسیر آن تا رسیدن به هدف قابل تغییر و هدایت است.
مقدمه
کروز در لغت به مفهوم گشت و گذار و سفر کردن بدون هدف است. در دریانوردی واژه کروز برای مسافرت و گشت زنی دریایی که در آن هدف معینی مدنظر نیست استفاده می‌شود. همچنین در هوانوردی زمانی که از واژه کروز استفاده می‌کنیم منظور ما حرکت هواپیما در حالت پرواز پایدار است،کهکمترین مصرف سوخت را داشته باشد.
موشک کروز که اسم خود را از تعریف پرواز کروز برای هواپیما برگرفته است به موشکی گفته می‌شود که حداکثر مسیر خود را در یک حالت پایدار و نزدیک به زمین طی می‌کند کنترل موشک از طریق سطوح آیرودینامیک آن انجام می‌شود.
از این نظر موشک کروز شبیه هواپیمای بدون خلبان است. این موشک به دلیل ویژگی‌های خاص به عنوان یک سلاح موثر در جنگ ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. موشک های ضد کشتی این قابلیت را دارند که از ساحل، دریا، هوا و زیر دریا به سمت یگان های سطحی پرتاب شوند.
در حال حاضر جهت مقابله با موشک های کروز دو روش عمده انهدام موشک در فواصل دورتر از شناور و توپ دفاع نقطه ای در نزدیک‌ترین لایه دفاعی وجود این موشک به دلیل ویژگی‌های خاص به عنوان یک سلاح موثر در جنگ ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای مقابله با موشک های کروز به دلیل ویژگی‌های نظیر آن ارتفاع کم پروازی و همچنین کم بودن سطح مقطع راداری از روش‌های متفاوتی استفاده می‌شود.
طراحی مسیر بهینه دو موشک کروز جهت برخورد همزمان به هدف
یکی از انواع هدایت در موشک کروز، هدایت پیش تنظیم است که نیاز به طراحی مسیر قبل از شلیک موشک است. از مهمترین درخواست‌هایی که در این زمینه وجود دارد طراحی مسیر بهینه ضمن دشواری‌های زیاد موجود در این راه است.
که در این مقاله این کار با در نظر گرفتن موانع متحرک و ثابت در محیط و در نظر گرفتن سایر محدودیت های فیزیکی موشک نظیر حداکثر زاویه قابل چرخش، حداکثر طول مسیر و حداقل زمان بین دو چرخش متوالی به طراحی مسیر دو موشک جهت برخورد همزمان به هدف با استفاده از الگوریتم جستجوی *A پرداخته است.
از مزایای آن می توان به عدم نیاز به مدل‌سازی دقیق محیط، سرعت بالا در طراحی و قابلیت اعمال روش پیشنهادی برای تعداد موشک‌های بیشتر اشاره کرد.
قابل به ذکر است که در تمامی کارهای انجام شده طراحی مسیر برای یک موشک هدف به صورت ثابت در نظر گرفته شده است. همچنین اهمیتی برای زاویه نهایی برخورد به هدف در نظر گرفته نشده است.
بیان مسئله
مسئله مورد نظر طراحی مسیر جهت اصابت همزمان دو موشک دانستنی‌هایی در مورد موشک کروز به هدف در صفحه با در نظر گرفتن شرایط زیر است:
- هدف با سرعت ثابت و جهت مشخصی در حال حرکت است.
- حداکثر طول مسیر قابل پیمایش توسط موشک محدود است.
- محیط دارای موانع ثابت است .
- محیط دارای موانع متحرک است .
- حداکثر زاویه قابل چرخش توسط موشک محدود است.
- طول هر بخش از پایه در مسیر حرکت موشک بایستی از مقدار مشخصی کمتر نباشد.
رادارگریزی موشک کروز
چهارمین نسل جنگ متکی بر اصولی همچون تمرکز‌زدایی، ابتکار عمل، از بین رفتن وضعیت انحصاری جنگ‌ها و ناهمگونی است. که توسط نهادهای غیردولتی و گروه های رزمی کوچک، سبک، ماهر، متحرک، مقاوم، خودکفا، با روحیه و با‌انگیزه به صورت نقطه‌ای یا در سطحی وسیع و گسترده قابل انجام و اجرا است. همراهی، همگامی و گره خوردن با توده‌های اجتماعی و مردمی از اصول حتمی و موفقیت‌آمیز در این جنگنده‌ها است. که از مهمترین ویژگی آن‌ها ناهمگونی می‌باشد. بنابراین استفاده از این شیوه‌های جدید باعث تغییر تحول در ساختار کلی جنگنده‌های آینده گشته است که به مواردی اشاره می‌گردد.
تعریف کلی روش‌های ایجاد اختلال در کارکرد رادار موشک کروز
نابود کردن موشک کروز توسط یک سامانه پدافندی سه مرحله‌ای صورت می‌گیرد. سامانه پدافند سه مرحله ای این سامانه از سه مرحله به شرح زیر تشکیل یافته است:
- مرحله اول : آشکارسازی و شناسایی هدف
- مرحله دوم: رهگیری و قفل بر روی موشک
- مرحله سوم: نابود سازی با آتش کردن بر روی موشک
مهمترین مرحله اشکارسازی است. زیرا افزون بر یک سطح مقطع کم راداری بیشتر موشک‌های کروزی که ساخته می‌شوند برای نیروی محرکه خود از موتورهای جرت توربوفن معمولی استفاده می کنند، که گرمای کمی تولید می‌کند. در نتیجه امکان آشکارسازی آن‌ها با استفاده از حسگرهای حرارتی بسیار کم است.
حتی اگر در فواصل کوتاه بتوان حرارت منتشر شده از موتور را با کمک حسگرهای فروسرخ تشخیص داد. به دلیل سرعت موشک کروز در برد و ارتفاع کم امکان نشان دادن واکنش برای بسیاری از پایگاه‌های پدافندی وجود ندارد. برای آشکارسازی یک موشک بایرد از راداری در ارتفاع بالا و یا راداری که در ماورای افق در حال پرواز باشد (همچون هواپیمای اواکس) استفاده کرد.
راداری که برای شناسایی موشک کروز مورد استفاده قرار می‌گیرد باید یک رادار رزونانس باند فرکانس بالا باشد (رادار وی اچ اف ) که فرکانس آن بین ۳۰تا ۳۰۰ مگا هرتز باشد.
بطور کلی با سه عامل اساسی می توان در عملکرد گیرندگی رادار ایجاد اختلال نمود و کارکرد صحیح آن را دچار مشکل کرد که این سه عامل عبارتند از:
کلاتر موشک کروز
انعکاس ها و برگشت ناخواسته امواج از کلیه اجسام غیر از هدف را شامل می‌شود. که موجب کاهش کارایی رادار و از بین رفتن سیگنال هدف و ایجاد اهداف دروغین در رادار می‌گردد. از آنجایی که کلاتر یک عامل طبیعی ایجاد اختلال بوده و منشا انسانی ندارد نمی‌توان آن را جزو سیستم های جنگ یا دفاع الکترونیکی قرار داد.
تکنولوژی استیلس موشک کروز
وضعیتی است که هدف به وسیله ی رادار قابل شناسایی نمی‌باشد. که دلیل این امر، استفاده از تکنیک‌های خاصی است که در چنین وسایل رادار گریزی به کار برده شده است. درواقع به بحث تکنولوژی استیلس مربوط می‌گردد. این تکنولوژی یکی از عوامل موثر در سیستم های جنگ الکترونیکی است.
جمینگ موشک کروز
وضعیتی است که رادار یک هدف غیر واقعی و مجازی را Jamming نشان می‌دهد. که علت این امر استفاده از این تکنیک برای ایجاد خطا در آشکارسازی ویژگی‌های هدف از قبیل سرعت، موقعیت مکانی و … توسط رادار، استفاده می‌گردد. این تکنولوژی مهمترین سیستم جنگ الکترونیکی محسوب می‌شود.
مروری کلی بر روش‌های رادار گریزی استیلس
تکنولوژی استیلس یا تکنیکی است که به منظور جلوگیری از ردیابی موشک توسط رادار، اشعه مادون قرمزهای آشکارسازی مورد استفاده قرار می‌گیرد. وسایلی که از این تکنولوژی استفاده می‌کنند، می توانند مأموریت خود را بدون اینکه دشمن از حضور آنان پی ببرد، به پایان برساند. عمده وسایلی که از این تکنولوژی استفاده می‌کنند عبارتنداز:
۱. هواپیماها
۲. کشتی‌ها
۳. زیردریایی‌ها
۴. موشک‌ها
۵. هلی کوپترها
۶. ماشین آلات نظامی
اینکه عمده کاربرد استیلس در هواپیما است. نکته مهمی که باید به آن توجه داشته باشیم، این است که ادواتی که از این تکنولوژی استفاده می‌کنند به طور کامل نامرئی و رادارگریز نیستند، بلکه با به کارگیری تکنیک‌هایی خاص، شناسایی آن‌ها توسط رادار یا سایر روش‌های آشکارسازی مشکل‌تر می‌گردد.
چهار اصل اساسی در استیلس
استیلس راداری
اصول کار رادارها، ارسال یک پالس رادیویی به هدف و دریافت امواج برگشتی از هدف است. اگر بتوان به طریقی بخشی از امواج بازگشتی را ذخیره نمایم یا مانع از برگشتن امواج رادیویی به مبدأ شویم. می توان هدف را از دید رادار پنهان نگه داشت. در استیلس راداری، یک موشک کروز و یا هواگرد باید پالس‌های راداری تابانده شده را جذب نماید. یا باید با بازتاباندن عکس پالس‌های راداری یا با منحرف کردن امواج از رسیدن به آنتن گیرنده جلوگیری نماید.
در یک موشک رادارگریز یا استیلس، استفاده از سطح مقطع راداری مسطح و صاف سبب می‌شود که امواج برخورد کننده به بدنه‌ی هواپیما پراکنده شوند. که این پراکنده شدن امواج در جهتی مخالف جهت سیگنال ارسالی از رادار می‌باشد. که این موضوع باعث می‌شود رادار انعکاس امواج را دریافت نکند و در نتیجه نتواند موقعیت شی پرنده را شناسایی نماید.
استیلس حرارتی
اشعه‌های مادون قرمز امواج الکترومغناطیسی هستند که از هر ماده که بالای صفر مطلق قرار داشته باشد ساطع می‌شوند. مواد داغ از قبیل دود یا گازهای خروجی از نازل موتور موشک که در اثر اصطکاک هوا داغ شده اند، می‌تواند منشأ خوبی برای IRباشد. بنابراین کار اصلی این است که اجازه خروج این امواج از موشک و یا هواپیماها و سایر وسایلی که از تکنولوژی استیلس استفاده می‌کنند را ندهیم و تا حد ممکن سطح این وسایل را سرد نگه داریم.
استیلس صدا
در شناسایی موشک ( یکی دیگر از فاکتورهای مهم در بحث استیلس ، فاکتور ) صدا‌ها و یا هواپیماها در ارتفاع پایین بسیار اهمیت دارد، ولی در ارتفاعات بالا به دلیل سرعت پایین حرکت امواج صوتی، این مسئله چندان اهمیتی ندارد. اما این امر در زیردریایی‌ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. برای مقابله با انتشار امواج صوتی، باید راه هایی را برای کم کردن صدای موتور و صدای شکافتن لایه ها توسط بدنه‌ی وسایلی که از تکنولوژی استیلس استفاده می‌کنند، در نظر گرفت.
استیلس ظاهری
یعنی بدنه‌ی موشک و یا هواپیمای جنگنده را طوری رنگ آمیزی نمایم که شباهت زیادی با محیط اطراف خودش پیدا کند. مثلاً یک هواپیما که قرار است در فاصله زیادی از سطح زمین در شب پرواز کند، بهتر است که به رنگ مشکی رنگ‌آمیزی شود.
راه های مقابله با رادار گریزی
ردگیری تهدید‌های هوایی با سطح مقطع کم، نیازمند تاباندن انرژی بیشتر روی هدف و داشتن گیرنده‌های حساس‌تر برای کشف انرژی برگشتی است. که این روش دشواری‌های خود را نیز دارد. توان بیشتر را با یک آنتن رادار بزرگ‌تر و یک فرستنده نیرومندتر می‌توان به دست آورد. ولی این کار اندازه، بها، وزن و چابکی رادار را در گردش‌ها می‌گیرد.
از سوی دیگر با افزایش حساسیت گیرنده رادار، خروجی شلوغ پر خدشه و اهداف دروغین بیش‌تری را دربرخواهد گرفت که به این ترتیب کار برنامه‌نویسی و محاسبات بسیار پیچیده ای به بار کار خواهد آورد. یکی از راه‌های کاهش آثار فناوری پنهان کار به کارگیری رادارهایی است که در بسامد UHF,VHF کار می‌کنند.
در ادامه به معرفی انواع رادار ها می‌پردازیم:
رادار فعال
این رادار فقط یک گیرنده قوی است، طوری که کوچک‌ترین امواج الکترومغناطیسی هواپیمای دشمن را ردیابی می کند. از این دسته می توان رادار تامارا روسی را نام برد.
رادار بای استاتیک
این رادار مانند رادارهای معمولی است ولی به جای یک گیرنده و یک فرستنده در یک نقطه، یک فرستنده و چند گیرنده در نقاط مختلف دارد. از این طریق امواج منحرف شده توسط هواپیمای رادار گریز که در نقاط مختلف نسبت به نقطه اولیه ارسال، بازتاب می‌یابند شناسایی و دریافرت می‌شوند. (برای درک بهتر، یک دایره را فرض کنید که در مرکز آن فرستنده قرار دارد و در اطراف آن چند گیرنده در فواصل مختلف قرار دارند.
رادار لیزری
این رادار می‌تواند با کشف مقادیر موجود هیدروکربن‌ها در جو به عنوان تدبیری علیه فناوری پنهان کار به کار رود. طی مقاله‌ای که چندی پیش در مورد سنجش لیزری نوشته شده بود دهانه خروجی موترور جت غلظتی معادل ۱۰۰ برابر معمول جو زمین در خروج هیدروکربن‌ها دارند. رادار حرارتی این رادار با استفاده از حس گرهای حرارتی قوی می‌تواند، کوچک‌ترین حرارت و اختلاف دمایی حاصل از هواپیماهای رادارگریز را شناسایی و به آن حمله کند.
تشکر از زحماتتون.
لطفا درباره ماهواره های نظامی هم مطلب بزارید. به شخصه درباره ماهواره اخیر که ایران برای اولین بار به فضا ارسال کردصرفا از طریق توییتر چندتا از منجمان آماتور معروف آمریکایی و کانادایی اخبارش رو میدیدم و اطلاعات کسب میکردم، اونوقت تو سایتهای ایرانی هیچ خبری و مقاله تحلیلی نبود که بفهمیم چی به چی شده آخر سر!
سلام
درخواست شما به نویسنده ارجاع داده خواهد شد.