تسليحات انرژي جنبشي تسليحات انرژي جنبشي

[DeAtH-EaGlE 14]

مقدمه :
يك شكافنده انرژي جنبشي (كه به نام اسلحه KE نيز شناخته ميشود) نوعي مهمات مانند يك فشنگ است كه ماده منفجره اي ندارد و از انرژي جنبشي براي شكافتن هدف استفاده ميكند.
اين شرايط را ميتوان به هر نوع سلاح شكافنده زره تعميم داد ولي معمولا به نوع مدرن اين سلاحها اشاره دارد مانند
armor-piercing fin-stabilized dicarding sabot كه به اختصار APFSDS ناميده ميشود و به نوع بلند شكافنده ميگويند و براي فشنگهاي كوچك استفاده نميشود.

BM 15 125 mm ساخت شوروي


ضد تانك فرانسوي با Sabot


تكنيك مقابل اين شكافنده ها، شكافنده هاي شيميايي هستند. دونوع شكافنده شيميايي در حال استفاده وجود دارد:
1-ضد زره انفجار قوي (HEAT)
2-ضد زره سر خرد شونده (HESH)
اين شكافنده ها در گذشته به صورت گسترده در برابر زره ها استفاده ميشد و هنوز هم در اين زمينه كار ميكند ولي اين شكافنده در مقابل زره هاي چند سازه اي مدرن مانند Chobham كه در تانكهاي امروزي استفاده ميشوند كم اثر ترند.

اصل كلي در شكافنده انرژي جنبشي آن است كه از انرژي جنبشي خود كه معادله اي بين جرم و سرعت است براي شكافتن زره استفاده ميكند.
قدرت تخريب اسلحه هاي KE مدرن بوسيله موارد زير به حداكثر رسيده است :
1-شليك با سرعت بسيار بالا؛ جرم موشك با سرعت مبادله ميشود و افزايش انرژي جنبشي با مربع سرعت صورت ميگيرد.
2-تمركز نيرو بر يك ناحيه كوچك در حالي كه رابطه با جرم زياد حفظ ميشود.
3-به حداكثر رساندن جرم در فضاي اشغال شده توسط موشك ولو آنكه كوچك باشد كه براي اين منظور از فلزهاي سنگين مانند اورانيوم غني شده استفاده ميشود.

تاريخچه :
توليد تسليحات KE از دو صورت طراحي توپخانه تركيب ميشود؛ سرعت بسيار بالاي مازل و نيروي متمركز شده.سرعت بالا بوسيله استفاده موشك با پايه كم جرم و سطح مقطع بزرگ در پرتابگر بدست مي آيد.شليك يك موشك كوچك كه در يك پوسته كم وزن خارجي قرار داشته باشد sabot ناميده ميشود كه باعث افزايش سرعت ميگردد. پس از بيرون آمدن موشك از پرتابگر ديگر نيازي به sabot نميباشد و از آن جدا ميشود.



آلمان در جنگ جهاني دوم براي بالاتر بردن برد تسليحات ضد هوايي خود تحت نام Treibspiegel از Sabot استفاده ميكرد.
پيش از آن از نمونه چوبي آن در بين پرتاب كننده و موشك استفاده ميشد. sabot يك لعت فرانسوي است كه نام نوعي كفش چوبي است كه در بعضي از كشورهاي اروپايي استفاده ميشده است.
تمركز نيرو در يك ناحيه كوچك با جايگزيني فلز تك كه معمولا استيل است با نوعي آلياژ كه از دو نوع فلز تشكيل شده است(هسته تنگستن و پوسته از يك فلز سبكتر) بدست مي آيد.
اين طراحي به عنوان شكافنده زره چند سازه جامد شناخته ميشود. هسته در اين نوع طراحي در زمان برخورد تاثير بيشتري نسبت به سري از همان نوع و اندازه فلز ام به صورت پهن تر دارد.( گرچه مقاومت هوا و ديگر مقاومت ها براي پوسته با سايز يكسان برابر است).
بين سالهاي 1941 و 1943، بريتانيا دو تكنيك را در APDS تركيب كرد. sabot با پوسته فلزي بيروني APCR (چند سازه جامد) جايگزين شد كه در زمان پرتاب سطح مقطع بزرگي را براي بدست آوردن حداكثر شتاب در اختيار ميگذاشت.

طراحي مدرن :



APDS پايه طراحي تسليحات KE است. پيشرفتهاي منطقي براي بلندتر كردن و كوچك كردن سطح مقطع برخورد انجام شد گرچه طول زياد و نازك از نظر آيروديناميكي ناپايدار است و با تكانهاي شديد مواجه ميشود كه نتيجه آن دقت پايين است.معمولا براي جلوگيري از اين منظور پوسته ها بوسيله به چرخش در آوردن موشك حول محور خودش به آن پايداري ميبخشند كه به جز موارد معدودي اين روش كارآمد است.
اين كار شامل اضافه كردن پره مانند آنچه در تيرو كمان وجو دارد مشود كه APFSDS نيز يك موشك ثبات بويله پره است.
اشكال اين روش در آن است كه گردش از انرژي جنبشي خطي كم ميكند، چون مقداري از اين انرژي به انرژي جنبشي گردشي تبديل شده است و باعث كم شدن اثر برخورد ميشود. اين تسليحات معمولا از پرتابگرهاي بدون خان پرتاب ميشوند؛ كاري كه آلمان، روسيه، امريكا، فرانسه و چين در تانكهايشان انجام ميدهند. البته امكان شليك از پرتابگرهاي خان دار نيز وجود دارد.
شكافنده هاي KE براي تانكها مدرن معمولا فقط 2 تا 3 سانتيمتر قطر و 50 الي 60 سانتيمتر طول دارند؛ با توليد شكافنده مدرن تر، طول آنها در حال افزايش و قطر آنها در حال كاهش است.
براي به حداكثر رساندن انرژي جنبشي شكافنده بايد از فلزات سنگين مانند تنگستن يا اورانيو غني شده ساخته شوند. سختي شكافنده اهميت كمتري دارد ولي همچنان يكي از فاكتورها نفوذ در مكانيزم نابودي است به همين خاطر از آنجاييكه اورانيوم به خودي خود سخت نيست از آلياژ آن با نيكل و/يا روي استفاده ميشود.
منفعت ديگر استفاده از اورانيوم آتش زا بودن آن است؛ قطعات گرم شده شكافنده بعد از برخورد با شكافنده در تماس با هوا مشتعل ميشوند. علاوه بر آن شكافنده هاي اورانيومي حالت مهم زنجيره برشي عايق گرما به خود ميگيرد كه در زمان برخورد شكستگيهاي اين زنجيره باعث شكافتن و پوساندن مداوم ماده ميشود. فرسايش حالت مخروطي دارد ولي در ديگر فلزات مانند تنگستن حالتي به نام قارچي بوجود مي آيد.
كشورهاي معدودي از اورانيوم غني شده كه هزينه تمام شده آن نسبت به تنگستن كمتر است استفاده ميكنند كه دليل آن ضرر محيطي و سلامتي است و همچنيني براي استفاده از اين تسليحات كشورها بايد برنامه غني سازي فعال داشته باشند.
استفاده از اين تسليحات در ميادين جنگ و باقي ماندن آنها در خوروهاي جنگي و تاثير تشعشعات آن براي سلامتي عمومي قابل توجه است.
سرعت APFSDS ها برا اساس طول و نوع آن فرق ميكند ولي نمونه معمول آن KEW-A1 ساخت جنرال دايناميكس سرعتي معادل 1740 متر بر ثانيه دارد.
سرعت APFSDS ها بين 1400 تا 1850 متر بر ثانيه متغير است. sabot نيز با اين سرعت بالا حركت ميكند تا جدا شود و ممكن است صدها متر را به همين شكل بپيمايد و براي وسايل نقليه سبك و سربازان مهلك باشد.

CKEM :

در دهه 80 ارتش امريكا در پي جايگزيني تكنولوژي هاي مربوط به سيستمهاي سنگين ضد تانك بود و در سال 1990 لاكهيد مارتين آزمايشات پروازي موشك انرژي جنبشي را انجام داد و قراردادي براي توليد KEM بسته شد. در سال 1997 و در پي ACTD (برنامه نمايش تكنولوژيهاي پيشرفته) ارتش امريكا قراردادي را براي توليد 12 وسيله نقليه و 144 موشك انرژي جنبشي با لاكهيد مارتين بست.
در سال 1999 ارتش امريكا برنامه اي تحت عنوان CKEM (موشك انرژي جنبشي فشرده) براي نسل آينده سلاحهاي ضد تانك آغاز كرد.
پروژه LOSAT تحت برنامه MGM-166 KEM توسط لاكهيد مارتين آغاز شد و 12 واحد آن در اكتبر 2002 تحويل شد و در صحرايي در New Mexico آزمايشات خود را آغاز كرد.



آزمايشات در ژولاي 2004 پايان يافت كه نتايج آن به شرح زير بود :
. در كل 18 موشك شليك شد
. نابود كردن يك تانك M60 كه با سرعت 22 مايل در فاصله 2400 متري در حركت بود.
. نابود كردن هدفي در شب در فاصله 4300 متري
. اهدافي در فواصل نزديك
. نابود كردن سنگرها و ساختار دفاعي
. شليك 7 موشك در فورت بليس - تگزاس



مشخصات موشك KEM :
1 - 2845 م م طول
2 - 162 م م قطر
3 - 80 كيلوگرم وزن
4 - بيش از 4 كيلومتر برد
5 - 1524 متر بر ثانيه سرعت
6 - توانايي انهدام زره هاي چند لايه، ساندويچي و واكنش گر را دارد.

پس از اين آزمايشات تصميم بر آن شد كه LOSAT توليد نشود ولي برنامه CKEM براي ادامه بر اساس KEM به لاكهيد مارتين سپرده شد.

برخي از مشخصات احتمالي موشك CKEM :
1 - 1.52 متر طول
2 - 45.3 كيلوگرم وزن
3 - 5 تا 8 كيلومتر برد
4 - بيش از 6 ماخ سرعت
5 - موتور سوخت جامد



پس از سه سال آزمايش اين موشك توانست در فوريه 2007 يك تانك T-72 با زره تقويت شده واكنش گر را نابود كند.

HATM :
تيمي با رهبري شركت ريتون در راستاي برنامه CKEM و نمايش و ارائه تكنولوژيهاي مورد نياز براي آن به توليد يك سلاح ضد تانك مافوق صوت پرداختند.
موشك غير قابل هدايت HATM در آگوست 2002 اولين آزمايش خود را انجام داد.
اين موشك توانايي شليك از ITAS ساخت ريتون و پرتابگرهاي موشك BGM-71 TOW را دارد. اين پرتابگرها بر روي هاموي نصب ميشود.
اين موشكها بيش از 6 ماخ سرعت دارند و بوسيله پره هاي گردشي از لحاظ آيروديناميكي تثبيت شده است.
دومين پرتاب آن در نوامبر 2002 انجام شد و با موفقيت مرحله جدا شدن Sabot را انجام داد.

مشخصات موشك HATM :
1 - 1.27 متر طول
2 - 15.2 سانتيمتر قطر
3 - 6.6 ماخ (2200 متر بر ثانيه) سرعت
4 - موتور سوخت جامد

[Sabot و پره ها در تصوير زير كاملا مشخص هستند]


KEI (رهگير انرژي جنبشي) :
توانايي انهدام بالا و دارا بودن سرعت بسيار بالا و همچنين قابليت اعتماد و هزينه كمتر باعث شد كه اين موشكها صرفا به عنوان ضد زره به كار نروند و آژانس دفاع موشكي امريكا پروژه اي را تحت عنوان رهگير انرژي جنبشي با قابليت پرتاب از زمين و دريا براي نابود كردن موشكهاي بالستيك را به نورث روپ گرومن بدهد.
اين رهگير، آنطور كه انتظار ميرود قرار است بر ضد موشكهاي بالستيك برد بلند و برد متوسط در تمام فازهاي پروازي استفاده شود.
KEI در ابتدا براي هدف قرار دادن موشك در فاز بوست يعني درست بعد از شليك طراحي شده بود. در اين فاز موقعيت موشك قابل پيش بيني است و منحرف كننده هانيز نميتوانند استفاده شوند. به هر جهت اوخر MDA اعلام كرده است كه KEI توانايي هدف قرار دادن موشكهاي بالستيك در فاز مياني و فاز پاياني را نيز خواهد داشت.



KEI چگونه كار ميكند :
اين سيستم شامل پرتابگرهاي زمين پايه و پرتابگرهاي دريا پايه است كه در ناوشكنهاي نيروي دريايي و احتمالا قسمتي از برنامه Aegis ميباشد كه پس از تكميل اين سيتم قادر است اهداف را در 5 دقيقه اول پروازشان نابود كند.
هر پرتابگر زمين پايه دو موشك را حمل ميكند و هر سيستم آتشبار آن شامل 5 پرتابگر است كه با هواپيماهايي مانند C-17 قابل حمل است.
يك سيستم C2BMC (فرماندهاي و كنترل و مديريت جنگ و ارتباطات) كه شامل 6 هاموي است با اين سيستم در ارتباط است و از آنجاييكه KEI رادار و سنسورهاي خود را ندارد C2BMC از ديگر سيستمهاي برنامه BMD مانند رادار جاسوسي AN/SPY-1 و ردياب و شناسايي فضاپايه (STSS) و يا ديگر رادارهاي X-Band دريا پايه استفاده ميكند.



هنگاميكه يك موشك بالستيك شليك شود، ابتدا توسط سنسورهاي ماهواره اي شناسايي ميشود و اطلاعات به C2BMC فرستاده ميشود، سپس رادار AN/SPY-1 شناسايي و رديابي را برعهده ميگيرد و رهگير شليك ميشود، سپس رادار پيش اخطار Cobra Dane رديابي هدف را تصحيح ميكند، وسيله كشتن ماوراجو يا EKV ساخت ريتون از موشك جدا ميشود، هدف را ردياب ميكند و اطلاعات خود را با َAegis SPY-1 به روز رساني و تصحيح ميكند و در نهايت با استفاده از انرژي جنبشي حاصل از برخورد هدف را كاملا نابود ميكند.



EKV - Exoatmospheric Kill Vehicle


هر كشوري كه توانايي توليد سلاح هاي تخريب سنگين را دارد مسلما توانايي توليد منحرف كننده ها را دارد، سرجنگي تنها شي نيست كه از يك موشك جدا ميشود، منحرف كننده هايي نيز وجود دارند كه EKV را در پردازش گيج ميكند، ساده ترين و موثرترين منحرف كننده ها بالونهاي ميلر هستند، سر جنگي نيز ميتواند درون اين بالونها قرار گيرد و از آجايي كه هيچ نيروي كششي در بالاي جو وجود ندارد بالونها هم مانند هر شي ديگري پرواز ميكنند.
تشخيص بالون پر از خالي نيز در بيرون جوبسيار مشكل است، ولي برنامه نويسان ردياب EKV توانسته اند با DOD در عمل يك بالون خالي از پر و يك منحرف كننده از سرجنگي را تشخيص دهند؛ از روي شكل، روشني و ...
ولي چيزي كه آژانس را نگران ميكند اين است كه قرار دادن يك بالون ميلر اضافي فقط چند هزار چوب آب ميخورد ولي هر EKV در حال حاضر 100 ميليون دلار ارزش دارد و بخاطر همين مورد است كه براي اطمينان از اينكه در تشخيص منحرف كننده از سر جنگي اشتباه نشده است ما نميتوانيم چند هزار EKV آماده شليك در هر لحظه داشته باشيم و براي همين آژانس بدنبال پروژه هايي نيز هست كه بتواند موشك را در فاز پاياني هدف قرار دهد. (مانند سيستمهاي ليزري)



هر موشك KEI 36 فوت طول و 36 اينچ عرض دارد و 2.5 تا 3 برابر سرعت ميانگين معمول موشكهاي بالستيك ميتواند پرواز كند و همين آن را سريعترين در نوع خود ميكند، براي رسيدن به اين سرعت، مراحل اول و دوم فاز بوست در مدت 60 ثانيه با هم ميسوزند و سرعت آن را به 6 كيلومتر در ثانيه ميرسانند.




منابع مستند :
برداشتي از كتاب "معرفي آلياژهاي مبتني بر تنگستن به عنوان شكافنده ماده انرژي جنبشي" - 1995
كتاب "سلاح هاي مخرب سنگين"
مقاله "دفاع موشكي فضاپايه ميشود؟" واشنگتن تايمز - 29 اپريل 2004
وب سايتها :
globalsecurity.org
آژانس دفاع موشكي (MDA)
northropgrumman.com
raytheon.com
lockheedmartin.com
army-technology.com

هرگونه استفاده از اين مطلب تنها با نام وب سايت ميليتاري و نويسنده آن مجاز است.

[SAEID 2,832]

1- مطلب بسیار جالبی است ولی فکر کنم به بخش فناوری نیروی زمینی منتقل شود بهتر باشه؟ 2- عمر تمام تسلیحات کنونی با ورود به خدمت سلاحهای لیزری و پرتوافکن نوترونی و ... و توپهای الکترومغناطیسی رو به اتمام است! شاید 50 سال بعد تانکهایی ساخته بشه که برد مفید توپشون بیش از 20 کیلومتر باشد؟!

[DeAtH-EaGlE 14]

ممنون اينكه اين مطلب رو در اين بخش گذاشتم به دو دليل بود، 1- بتونم ادامه مطلب رو زير همين بنويسم 2- در نهايت ميخوام مطلب رو با KEI رهگير انرژي جنبشي كه يك سيستم ضد موشك فوق پيشرفته است و در سال 2008 وارد خدمت ميشه تموم كنم حالا هر طور شما سلاح ميدونيد. راجع به تسليحات ليزري بنده هم نظر شما رو دارم و آزمايشات و نتايج در اين زمينه هاي رو با دقت پيگيري ميكنم ولي تا موقعي كه تمام اين سيستمها به فاز كاملا عملياتي برست و برد وسيعي از اينگونه سلاحها ساخته بشن اين سلاح ها هم جاي خودشونو دارن، مثلا بهتره ما هم تحقيق و آزمايش رو براي ساخت يك سيستم ضد زره انرژي جنبشي مانند CKEM كه در نتيجه پروژه متوقف شده LOSAT توسط لاكهيد ساخته شد آغاز كنيم، هر چي باشه توليد اين سلاح ها هزينه كمتري داره و قابليت شكافتن زره هاي مدرن كنوني رو داره و نميشه منتظر توپهاي ليزري و نوتروني آينده بود كه هنوز در امريكا داره آزمايشات رو ميگذرونه و ما هم توانايي توليدشو نداريم. :D ولي با توجه به توان فيزيكدانان ايراني ميشه اميدوار بود كه ماهم در آينده نه چندان دور به اين سلاحها دست پيدا كنيم. :?

[SAEID 2,832]

منتظر ادامه مطلب هستم. سرمایه گذاری برای تحقیقات در چنین زمینه هایی نیاز به بودجه زیادی ندارد و حتی میتوان در صورت کمبود بودجه از نمونه مینیاتوری آزمایشگاهی به عنوان پیش نمونه بهره و برد و فقط زمانی که پروژه به حد قابل قبول رسید دست به ساخت پیش نمونه با اندازه واقعی زد و سپس تولید. با توجه به صنایع کنونی ما ساخت توپهای پرتو افکن که تکنولوژی اصلی آن در اختیار شوروی و روسیه بود و آمریکائیها هم به دلیل سختی زیاد به سمت توپهای لیزری متمایل شدند ممکن نیست و نیاز به یک زیرساخت علمی و صنعتی به همراه بودجه کلان داریم. اما ساخت سلاحهای انرژی جنبشی کم هزینه است و بعد از آنها سلاحهای الکترومغناطیسی قرار دارند. هر چند در حال حاضر سرمایه گذاری بر روی ساخت توپهای لیزری هم کاری غیرمعقول به نظر میرسد چون تنها کشوری که توانسته لیزر قدرتمندی با پرتوهای موازی بسازد آمریکاست و بعد از 30 سال تحقیق و صرف میلیاردها دلار از جنگ ستارگان که یک فوق پروژه بود به پروژه لیزرهای تدافعی سبک رسیده اند. پس برای اینکار نیاز به سرمایه ای است که فعلا از توان بودجه ما خارج است مگر اینکه یک دانشمند ایرانی روشی نوین برای تولید و هدایت پرتوهای پر قدرت لیزر کشف کند؟ راه دیگری که حتی میتواند از لیزر مناسبتر باشد سلاحهای الکترومغناطیسی است که هزینه کمتری دارند و حتی امکان ساخت بصورت سلاح انفرادی جهت پیاده نظام را دارند! این گونه سلاحها بر خلاف دیگر سلاحها از روشی متفاوت برای شلیک استفاده میکنند! استفاده از ساده ترین اصل فیزیک، نیروهای هم نام همدیگر را میربایند! روش کار هم بجز تولید نیروی مغناطیسی بزرگ ساده است و گلوله ای کوچک حتی چند گرمی درون سلاح قرار گرفته و باردار میشود، خود سلاح هم که در اطراف گلوله دارای میدان مغناطیسی شدید هم نام است گلوله را به فرار تشویق میکند و کافی است ضامن را رها کنی تا گلوله که ترجیحا کروی شکل آلومینیومی با سرعتی تا 100 کیلومتر بر ثانیه شلیک شود! البته در عمل گویا نتوانسته اند به سرعت بیش از 10 کیلومتر بر ثانیه دست یابند که دلیل اصلی آن ضعف علم کنونی در ایجاد میدان مغناطیسی قوی در محیطی کوچک است اما همین سرعت نیز میشود بیش از 30 ماخ که برای نابودی هر هدفی کافی به نظر میرسد؟

[TANK 48]

ممنون مطلب بسيار مفيد ومتفاوت وآموزنده اي بود

[DeAtH-EaGlE 14]

دوستان ادامه مطلب رو نوشتم، منتظر نظراتتون هستم :|

[DeAtH-EaGlE 14]

مثل اينكه ادامه مطلب براي كسي جالب نبود؟؟!! :|

[SAEID 2,832]

مثل اينكه ادامه مطلب براي كسي جالب نبود؟؟!! :|

شما که ادامه مطلب رو پست نکردی تا نظر بدهیم؟! :|

[DeAtH-EaGlE 14]

مثل اينكه ادامه مطلب براي كسي جالب نبود؟؟!! :|

شما که ادامه مطلب رو پست نکردی تا نظر بدهیم؟! :|

از اول CKEM به بعد ادامه مطلب ديگه!! icon_cheesygrin icon_cheesygrin

[SAEID 2,832]

مثل اينكه ادامه مطلب براي كسي جالب نبود؟؟!! :|

شما که ادامه مطلب رو پست نکردی تا نظر بدهیم؟! :|

از اول CKEM به بعد ادامه مطلب ديگه!! icon_cheesygrin :D

شرمنده ندیدم! باید در پست جدید ارسال میکردید اینطوری همه متوجه میشدند.
مطلب جالبی بود بابت تهیه مسلمه زحمت کشیدید خسته نباشید. icon_cheesygrin

[MOHAMMAD 6,333]

جالبه مطلب به اين خوبي هيچ نظري براش نمياد بعد بعضيا منو به نبش قبر متهم مي كنن!

[PILOT_OF_PERSIA 43]

ممنون مطلب تاه ایی بود.
این مطلب من رو یاد فیلم تحت تعقیب انجلینا جولی میندازه یک نوع گلوله در فیلم بود که شبیه همین موشک از یک پوسته در میومد قدرت دقت و برد این گلوله با اینکه از فاصله های خیلی دور شلیک میشد باز هم شگفت انگیز بود.

[EBRAHIM 153]

مرسی..کامل و زیبا بود...
.
این گرمای موشک برای هامر مشکل ایجاد نمیکنه؟؟؟

[MOHAMMAD 6,333]

[quote][color=darkblue]مرسی..کامل و زیبا بود...
.
این گرمای موشک برای هامر مشکل ایجاد نمیکنه؟؟؟

[img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/normal_losat10.jpg[/img][/color][/quote]
اون تا بياد بگه يك دو موشك رفته و خورده به هدف. من فيلم شليكشو ديدم اينقدر سريعه كه فكر نكنم حتي گرم بشه!

[EBRAHIM 153]

[color=darkblue]طوری که از عکس پیداست هامر آتیش میگیره...[/color]