متخصصان صنایع دفاعی کشورمان فناوری طراحی موشک مافوق صوت را توسعه داده اند و این موشک هم اکنون در مرحله آزمایش قرار دارد.
به گزارش تسنیم، به نقل از پی ام آپ متخصصان صنایع دفاعی کشورمان به فناوری طراحی و ساخت موشک های کروز مافوق صوت دست یافته اند. این موشک که در واقع نسل جدیدی از موشک های کروز ایرانی است، هم اکنون در حال آزمایش است و فصل جدیدی در توان دفاعی کشورمان خواهد گشود.
دستیابی به این فناوری از این جهت حائز اهمیت است که سرعت موشک های کروز ایرانی را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد و مقابله با این موشک ها را به شدت دشوار می کند.
در صنعت هوانوردی از اصطلاحات مافوق صوت و مافوق صوت برای توصیف سرعت اجسام استفاده می شود. هر دو کلمه به سرعت فراتر از صدا اشاره دارند، اما تفاوت زیادی بین آنها وجود دارد.
نسبت سرعت اجسام به سرعت صوت با “عدد ماخ” توصیف می شود، بنابراین 1 ماخ مربوط به سرعت صوت است که حدود 343 متر در ثانیه است.
بر اساس این تعریف، اجسامی که با سرعت کمتر از 1 ماخ حرکت می کنند، “فرع صوت”، اجسامی که بین 1 تا 5 ماخ حرکت می کنند “مافوق صوت” و اجسامی که با سرعت های بیشتر از 5 ماخ حرکت می کنند “مافوق صوت” نامیده می شوند.
موشکهای کروز ایران از لحاظ تاریخی از موتور موشک برای تامین شتاب اولیه و سپس موتورهای توربوجت ساخت داخل به نام “سپیده دم” برای مرحله ناوبری حرکت خود استفاده کردهاند.
استفاده از موتورهای رمجت در موشکهای کروز دریایی و دستیابی به موشکهای کروز مافوق صوت مهم و قابل توجه است زیرا از یک سو این امر توانایی واکنش جمهوری اسلامی ایران را در صورت بروز درگیری به میزان قابل توجهی افزایش میدهد. از سوی دیگر، فرصت پاسخگویی به نیروهایی را که مهاجم از آنها استفاده خواهد کرد، فراهم می کند.
این موتورهای جت دارای رانش ثابت در مدل های اولیه و توانایی کنترل میزان رانش در مدل های پیشرفته تر بودند.
انواع موتورهای توربین گاز، موتورهای موشک اعم از سوخت مایع و جامد و همچنین موتورهای رم جت، موتورهای اسکرام جت و … موتورهایی هستند که بر اساس قانون عمل و واکنش کار می کنند و نیروی رانش از جت مایع تولید می کنند. موتورهای توربین گاز در حال حاضر به طور گسترده به عنوان موتورهای تنفس هوا و موتورهای موشکی به عنوان پیشران استفاده می شوند که سوخت و اکسیژن لازم برای احتراق را حمل می کنند. هر دو نوع این موتورها می توانند در طیف وسیعی از سرعت ها، از جمله زمانی که وسیله نقلیه ساکن است، تا سرعت های بیش از سرعت صوت کار کنند.
اما در بین این سوختها، به استثنای موشک سوخت جامد، بقیه مدلها دارای قطعات مکانیکی زیادی هستند که هم هزینه توسعه، ساخت و آزمایش را افزایش میدهند و هم برای اطمینان کافی در سریهای تولیدی، همچنان هزینه بالایی دارند. هزینه ها هزینه بالای دیگر در طول عمر این موتورها صرف نگهداری و تعمیرات می شود.
اما رم جت که ایده اصلی آن از یک مهندس فرانسوی در سال 1913 گرفته شد، عموماً یک محفظه تقریباً خالی با ردیفی از انژکتورهای سوخت در داخل است و عموماً اجزای مکانیکی متحرک دیگری از جمله کمپرسور، توربین، شفت یا فن وجود ندارد. (در موتورهای توربوفن) نیازی نیست، بنابراین این نوع موتور فرآیند ساخت و ساخت سادهتری دارد، سبکتر و حجیمتر است و هزینه چرخه عمر پایینی دارد، به علاوه با توجه به اینکه پس از احتراق مورد ترکیب هوا و سوخت، برخلاف موتورهای توربین گازی که گاز داغ به توربین برخورد می کند و مقداری از انرژی جنبشی خود را برای چرخاندن آن از دست می دهد، در موتورهای رم جت هیچ بخشی از انرژی جنبشی گاز حاصل از احتراق از هیچ جزء گرفته نمی شود، زیرا در این حالت وجود ندارد. قسمت متحرکی که باید توسط توربین رانده شود. آن را در آنجا بچرخانید.
اما این نوع موتورها یک مشکل عمده دارند: آنها برای شروع کار خود باید از یک منبع بیرونی نیرو دریافت کنند. به بیان ساده، این موتورها باید توسط موتور دیگری حرکت کنند و در یک نقطه مشخص می توانند دوباره با سرعت شروع به کار کنند.
یکی دیگر از مشکلات این موتورها میزان دانش خاص مورد نیاز در مرحله توسعه برای به دست آوردن موتوری با عملکرد بهینه است. امکان دیگر البته استفاده از سطوح متحرک در ورودی و خروجی این موتورها برای دستیابی به کنترل بهتر بر فرآیند تولید نیروی پیشرانه است.
چالش دیگر در توسعه موتورهای رم جت، دشواری در کنترل فرآیند احتراق در آنها در مقایسه با موتورهای توربینی است که از چندین احتراق استفاده می کنند. در واقع موتورهای رم جت تنها از یک محفظه احتراق استفاده می کنند که بدنه داخلی خود موتور است. در اینجا مشکل دیگری در رابطه با انتقال حرارت داخلی موتور و مواد نسوز ایجاد می شود.
تفاوت بین موتورهای اسکرام جت و رم جت در این است که فرآیند احتراق در این موتورها در سرعت های مافوق صوت انجام می شود، در حالی که در رم جت سرعت هوای داخل موتور کمتر از سرعت صوت کاهش می یابد و احتراق با سرعت مادون صوت اما بیشتر از سرعت جریان در موتور است. محفظه احتراق موتورهای توربین گاز انجام می شود. نیاز به کاهش سرعت رمجت دلیل کاهش راندمان آن است بنابراین در سرعت های بالاتر از 5 ماخ رمجت ها به دلیل نیاز به کاهش یک پنجم سرعت هوای داخل راندمان بسیار پایینی دارند. برای بهبود عملکرد در این شرایط، موتورهای اسکرام جت توسعه یافتند.
لازم به ذکر است که توسعه موتورهای اسکرام جت همچنان یکی از موضوعات تحقیقاتی نیروی هوایی ایالات متحده است.
کاربرد موتورهای رم جت
با توجه به اطلاعات فوق و این واقعیت که رم جت ها در صورت طراحی مناسب کارایی بیشتری نسبت به موتورهای توربین گازی دارند، علاقه زیادی به استفاده از آنها در موشک ها و برخی پهپادها وجود دارد.
چندین نوع موشک ضد هوایی بریتانیایی، آمریکایی و شوروی سابق، چندین نوع موشک هوا به سطح ضد کشتی و ضد رادار و موشک های هوا به هوا با این نوع موتور در سراسر جهان نصب شده است. . به طور کلی، کشورهایی که راکت های رم جت تولید کرده اند عبارتند از: آمریکا، انگلیس، فرانسه، روسیه، چین، تایوان و ژاپن.
پهپادهایی که از موتورهای موشک برای تامین نیروی اولیه استفاده می کنند نیز کاندیدای موتورهای رم جت هستند. با توجه به اینکه برتری و کارایی موتورهای رم جت در سرعت های بالا بیشتر است، این نوع موتور در پهپادهایی که برای سرعت های مافوق صوت طراحی شده اند ترجیح داده می شود. ب. پهپادها را هدف قرار دهید، البته بهتر از موتورهای توربوجت.
دو نمونه از هواپیماهای رمجت سرنشین دار و بدون سرنشین SR-71 و D-21 هستند که هر دو توسط لاکهید ساخته شده و برای مأموریت های شناسایی استفاده می شوند. این هواپیماها می توانند با سرعتی بیش از 3 ماخ پرواز کنند. هواپیمای SR-71 از موتور ترکیبی توربوجت و رم جت استفاده می کرد و پهپاد D-21 ماموریت خود را با استفاده از هواپیما یا تقویت کننده موشک انجام داد.
هواپیمای SR-71
خانواده موشک های 3M9 که در سامانه پدافند هوایی معروف روسی سام-6 ساخته شده در دهه 1960 مورد استفاده قرار گرفت، یکی از پرتولیدترین محصولات موشکی با موتور رام جت است. البته یک موتور موشک جامد قدرت اولیه حرکت این موشک را از سرعت و ارتفاع صفر فراهم می کند.
از محصولات جدید موشکی می توان به موشک هوا به هوای میان برد اروپایی Meteor نیز اشاره کرد که از موتور رم جت بهره می برد و برد اعلامی آن 150 کیلومتر است. این موشک 190 کیلوگرمی از سال 2016 در خدمت بوده است.
موشک شهاب سنگ
موشک های کروز به ویژه موشک های ضد کشتی نیز از جمله خریداران موتورهای رم جت هستند. موشک ضد کشتی مافوق صوت معروف روسی P-800 Onyx که به یاخونت نیز معروف است، پس از شتاب گرفتن توسط یک تقویت کننده سوخت جامد، از موتور رمجت برای مراحل پرواز استفاده می کند.
این موشک توانایی رسیدن به سرعت 1.2 تا 2.5 ماخ (2.5 برابر سرعت صوت) را دارد. نمونه مشترک هند و روسیه از این موشک به نام برهموس با سرعت 2.8 ماخ ساخته شده است. برای مقایسه، سرعت موشک های کروز ضد کشتی کنونی ایران زیر 1 ماخ است.
یکی دیگر از موشک های ضد کشتی رام جت سطح به سطح و هوا به سطح معروف، پی-270 ماسک است که به نام آفتاب سوختگی نیز شناخته می شود. این موشک سه برابر سرعت صوت حرکت می کند و حداکثر برد آن 250 کیلومتر است. این موشک دارای چهار ورودی هوا در اطراف بدنه خود است که هوای لازم را برای موتور رم جت تامین می کند.
اما با استفاده از فناوری موشک های کروز مافوق صوت ایران، نسل جدیدی از موتورهای جت را نیز به دست آورد که به موتورهای رم جت معروف هستند. از آنجایی که این فناوری سرعت اشیاء پرنده مختلف و تسلیحات هوابرد مانند راکت، پهپاد، گلوله های توپخانه و غیره را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد، در ساخت تسلیحات نظامی به این موتورها توجه ویژه ای شد.
در سال های نه چندان دور موشک کروز دوربرد دریایی به نام ابومهدی با برد 1000 کیلومتر و قابلیت حمله به اهداف دریایی با زاویه 360 درجه در اختیار نیروی دریایی ارتش جمهوری اسلامی ایران و انقلاب اسلامی قرار گرفت. سپاه پاسداران. 1000 کیلومتر مجهز و قادر به حمله به انواع اهداف دریایی حتی از اعماق کشور هستند.
اگرچه هنوز اطلاعات بیشتری از ویژگی های این موشک جدید به ویژه برای صنعت هوافضای وزارت دفاع منتشر نشده است، اما به نظر می رسد دستیابی ایران به موشک های کروز مافوق صوت، جنبه جدیدی از قدرت دفاعی ایران را آشکار کند.