كيف يتم صناعة الصواريخ
تختلف الصواريخ عن الصواريخ بحكم نظام توجيه يوجهها نحو هدف محدد مسبقًا. أثبتت الصواريخ غير الموجهة أو التي لا تستخدم الطيران الحر أنها مفيدة لكنها غير دقيقة في كثير من الأحيان عند إطلاقها من طائرة خلال الحرب العالمية الثانية. أدى عدم الدقة هذا ، الذي يؤدي غالبًا إلى الحاجة إلى إطلاق العديد من الصواريخ لضرب هدف واحد ، إلى البحث عن وسيلة لتوجيه الصاروخ نحو هدفه. وفر الانفجار المتزامن لتقنية الموجات الراديوية (مثل أجهزة الكشف عن الرادار والراديو) الحل الأول لهذه المشكلة. قامت العديد من الدول المتحاربة ، بما في ذلك الولايات المتحدة وألمانيا وبريطانيا العظمى ، بتبني تكنولوجيا الصواريخ الحالية بأنظمة توجيه راديوية أو رادارية جديدة لإنشاء أول صواريخ موجهة في العالم. على الرغم من أن هذه الصواريخ لم يتم نشرها بأعداد كبيرة بما يكفي لتحويل مسار الحرب العالمية الثانية بشكل جذري ، إلا أن النجاحات التي تم تسجيلها معها تشير إلى التقنيات التي من شأنها تغيير مسار الحروب المستقبلية. وهكذا برز عصر الحرب التكنولوجيا الفائقة ، عصر من شأنه أن يثبت بسرعة مشاكلها وكذلك وعدها.
تمحورت المشكلات حول عدم موثوقية تقنيات الموجات الراديوية الجديدة. لم تكن الصواريخ قادرة على الصمود في أهداف أصغر من المصانع أو الجسور أو السفن الحربية. أثبتت الدوائر تقلبها في كثير من الأحيان ولن تعمل على الإطلاق في ظل الظروف الجوية السيئة. ظهر عيب آخر مع ازدهار تقنيات التشويش استجابةً لنجاح الرادار. وجدت محطات تشويش الأعداء أنه من السهل بشكل متزايد اعتراض البث الإذاعي أو الراداري من طائرة الإطلاق ، مما يسمح لهذه المحطات بإرسال إشارات متضاربة على نفس التردد أو التشويش أو "إرباك" الصاروخ. تطبيقات ساحة المعركة للصواريخ الموجهة ، وخاصة تلك التي تصورت هجمات على أهداف أصغر ، يتطلب طريقة توجيه أكثر موثوقية والتي كانت أقل عرضة للتشويش. لحسن الحظ ، أصبحت هذه الطريقة متاحة نتيجة لجهود بحثية مستقلة في آثار تضخيم الضوء.
قام الدكتور ثيودور ميمان ببناء أول ليزر (تضخيم الضوء من خلال الانبعاثات المشعة) في مختبرات أبحاث هيوز في عام 1960. أدرك الجيش التطبيقات المحتملة لليزر في أقرب وقت تقطع أول عوارض في الهواء. خضعت المقذوفات الموجهة بالليزر لمعمودية النيران في سلسلة طويلة من الغارات الجوية التي سلطت الضوء على الجهد الأمريكي في حرب فيتنام. أكسبتها دقة هذه الأسلحة السوبيريت الشهير بـ "الأسلحة الذكية". لكن حتى هذا الجيل الجديد من الأسلحة المتقدمة لم يستطع تحقيق النصر للقوات الأمريكية في هذه الحرب المريرة والمكلفة. ومع ذلك ، فإن الجمع بين الخبرة المكتسبة في فيتنام ، والتحسينات في تكنولوجيا الليزر ، والتطورات المماثلة في الإلكترونيات وأجهزة الكمبيوتر ، أدت إلى صواريخ موجهة بالليزر أكثر تطوراً ومميتة. لقد تلقوا أخيرًا استخدامًا واسع النطاق في عملية عاصفة الصحراء ، حيث لعبت دقتها وموثوقيتها دورًا مهمًا في الهزيمة الحاسمة للقوات العسكرية العراقية. وهكذا ، فإن الصاروخ الموجه بالليزر قد أسس نفسه كمكون رئيسي في التكنولوجيا العسكرية عالية التقنية اليوم.
مواد أولية
يتكون صاروخ موجه بالليزر من أربعة مكونات مهمة ، يحتوي كل منها على مواد خام مختلفة. هذه المكونات الأربعة
جسم الصاروخ يتم صبه في نصفين: يتم سكب المعدن المنصهر (إما من الألومنيوم أو الفولاذ) في قالب معدني وتبريده لتشكيل الشكل المناسب. ثم يتم لحام النصفين معًا.
يتم تجميع مكونات الليزر الرئيسية - جهاز استشعار الكشف عن الصور والمرشحات الضوئية - في سلسلة من العمليات المنفصلة عن بقية بنية الصاروخ. يتم بعد ذلك لحام الدوائر التي تدعم نظام الليزر على لوحات مطبوعة مسبقًا. يتم تجميع لوحات الدوائر لمجموعة الأجهزة الإلكترونية بشكل مستقل عن بقية الصاروخ. في حالة استدعاء التصميم ، تتم إضافة الرقائق إلى اللوحات في الوقت الحالي.
هي جسم الصاروخ، و نظام التوجيه (وتسمى أيضا جناح الليزر والالكترونيات)، و التي تعمل بالوقود، و الرؤوس الحربية. يتكون جسم الصاروخ من سبائك الصلب أو سبائك الألومنيوم عالية القوة التي غالباً ما تكون مطلية بالكروم على طول تجويف الجسم من أجل الحماية من الضغوط المفرطة والحرارة التي ترافق إطلاق الصواريخ. يحتوي نظام التوجيه على أنواع مختلفة من المواد - بعضها أساسي ، وبعضها الآخر ذو تقنية عالية - تم تصميمه لتوفير أقصى قدر من إمكانيات التوجيه. تتضمن هذه المواد مستشعرًا للكشف عن الصور ومرشحات بصرية ، والتي يمكن للصاروخ من خلالها تفسير أطوال موجات الليزر المرسلة من الطائرة الأم. الجزء الأكثر أهمية للكشف عن الصورة هو قبة الاستشعار ، والتي يمكن أن تكون مصنوعة من الزجاج والكوارتز و / أو السيليكون. يمكن أن تحتوي مجموعة الإلكترونيات الخاصة بصاروخ على أشباه الموصلات من غاليوم زرنيخيد ، لكن بعض الأجنحة لا تزال تعتمد بشكل حصري على الأسلاك النحاسية أو الفضية. تستخدم الصواريخ الموجهة الوقود الدافع النيتروجيني كمصدر للوقود. يمكن إدراج بعض الإضافات (مثل الجرافيت أو النيتروجلسرين) لتغيير أداء المادة الدافعة. يمكن أن يحتوي الرأس الحربي للصاروخ على خلائط شديدة النيتروجين شديدة الانفجار ، أو متفجرات تعمل بالوقود (FAE) ، أو مركبات فوسفورية. عادة ما يكون الرأس الحربي مغطى بالصلب ، لكن سبائك الألمنيوم تستخدم أحيانًا كبديل. متفجرات الوقود - الوقود (FAE) ، أو مركبات الفوسفور. عادة ما يكون الرأس الحربي مغطى بالصلب ، لكن سبائك الألمنيوم تستخدم أحيانًا كبديل. متفجرات الوقود - الوقود (FAE) ، أو مركبات الفوسفور. عادة ما يكون الرأس الحربي مغطى بالصلب ، لكن سبائك الألمنيوم تستخدم أحيانًا كبديل.التصميم
يوجد نوعان أساسيان من الصواريخ الموجهة بالليزر في ساحة المعركة الحديثة. النوع الأول "يقرأ" ضوء الليزر المنبعث من طائرة الإطلاق / المروحية. يصدر الجناح الإلكتروني للصاروخ أوامر إلى الزعانف (تسمى أسطح التحكم) في جسمه في محاولة لإبقائه على المسار الصحيح باستخدام حزمة الليزر. يطلق على هذا النوع من الصواريخ راكب الشعاع لأنه يميل إلى ركوب شعاع الليزر نحو هدفه.
يستخدم النوع الثاني من الصواريخ أجهزة استشعار على متن الطائرة لالتقاط ضوء الليزر المنعكس من الهدف. يقوم طيار الطائرة / طائرة الهليكوبتر باختيار هدف ، ويضرب الهدف باستخدام حزمة الليزر التي تم إطلاقها من جهة تحديد مستهدفة ، ثم يقوم بإطلاق الصاروخ. مستشعر الصاروخ يقيس الخطأ بين مسار الرحلة ومسار الضوء المنعكس. ثم يتم تمرير رسائل التصحيح إلى أسطح التحكم في الصاروخ عبر مجموعة الإلكترونيات ، وتوجيه الصاروخ إلى هدفه.
بغض النظر عن النوع ، يجب على مصمم الصواريخ تشغيل عمليات محاكاة الكمبيوتر كخطوة أولى من عملية التصميم. تساعد هذه المحاكاة المصمم في اختيار نوع الليزر المناسب وطول الجسم وتكوينات الفوهة وحجم التجويف ونوع الرأس الحربي وكتلة الدفع وأسطح التحكم. يقوم المصمم بعد ذلك بتجميع حزمة تحتوي على جميع الحسابات الهندسية ذات الصلة ، بما في ذلك الحسابات الناتجة عن عمليات محاكاة الكمبيوتر. ثم يتم تصميم جناح الإلكترونيات حول إمكانات أسطح الليزر والتحكم. يمكن الآن إكمال الرسومات والخطط لجميع المكونات ؛ أثبتت تقنية CAD / CAM (التصميم / التصنيع بمساعدة الكمبيوتر) أنها مفيدة في هذه المهمة. ثم يتم تصميم أنظمة الإلكترونيات حول قدرات الطائرة " ق الليزر وأسطح التحكم الصاروخ. تتمثل الخطوة التالية في إنشاء الرسومات التخطيطية اللازمة لنظام الإلكترونيات المختار. تشكل دراسة أخرى بمساعدة الكمبيوتر لنظام الصواريخ الموجهة الكلي الخطوة الأخيرة من عملية التصميم.
عملية التصنيع
بناء الجسم وربط الزعانف
- 1 يموت الجسم الصلب أو الألومنيوم في نصفين. تشتمل عملية الصب بالقالب على سكب المعدن المنصهر في قالب فولاذي من الشكل المرغوب فيه وتصلب المعدن. أثناء تبريده ، يفترض المعدن نفس شكل القالب. في هذا الوقت ، يمكن تطبيق طلاء الكروم الاختياري على الأسطح الداخلية للنصفين والتي تتوافق مع تجويف الصاروخ المكتمل. يتم بعد ذلك نصفي اللحام معًا ، وتضاف الفوهات في نهاية ذيل الجسم بعد اللحام.
- تضاف الآن زعانف متحركة في نقاط محددة سلفا على طول جسم الصاروخ. يمكن ربط الزعانف بالمفاصل الميكانيكية التي يتم لحامها بعد ذلك إلى الخارج من الجسم ، أو يمكن إدراجها في أماكن الاستراحة المضروبة عن قصد في الجسم.
صب الوقود
- 3 يجب تطبيق المادة الدافعة بعناية على تجويف الصاروخ لضمان طلاء موحد ، لأن أي مخالفات ستؤدي إلى معدل حرق غير موثوق ، والذي بدوره ينتقص من أداء الصاروخ. أفضل وسيلة لتحقيق طلاء موحد هو تطبيق دافع باستخدام قوة الطرد المركزي. يتم هذا التطبيق ، الذي يُطلق عليه الصب ، في جهاز طرد مركزي صناعي محمي بشكل جيد ويقع في مكان معزول كإجراء وقائي ضد الحريق أو الانفجار.
تجميع نظام التوجيه
- 4 يتم تجميع مكونات الليزر الرئيسية - جهاز استشعار الكشف عن الصور والمرشحات الضوئية - في سلسلة من العمليات المنفصلة عن بقية بناء الصاروخ. يتم بعد ذلك لحام الدوائر التي تدعم نظام الليزر على لوحات مطبوعة مسبقًا ؛ يتم إيلاء المزيد من الاهتمام للمواد البصرية في هذا الوقت لحمايتها من الحرارة الزائدة ، حيث يمكن لهذا أن يغير الطول الموجي للضوء الذي سيتمكن الصاروخ من اكتشافه. يتم الآن وضع النظام الفرعي للليزر المجمع في انتظار التجميع النهائي. يتم تجميع لوحات الدوائر لمجموعة الأجهزة الإلكترونية بشكل مستقل عن بقية الصاروخ. في حالة استدعاء التصميم ، تتم إضافة الرقائق إلى اللوحات في الوقت الحالي.
- 5 يمكن الآن دمج نظام التوجيه (مكونات الليزر بالإضافة إلى مجموعة الإلكترونيات) من خلال ربط لوحات الدوائر المطلوبة وإدخال المجموعة بأكملها في جسم الصاروخ من خلال لوحة وصول. ثم يتم ربط أسطح التحكم في الصاروخ بنظام التوجيه من خلال سلسلة من أسلاك الترحيل ، والتي يتم إدخالها أيضًا في جسم الصاروخ عبر لوحات الوصول. ومع ذلك ، يضاف مستشعر الكشف عن الصور وسكنه في هذه المرحلة فقط لصواريخ ركوب الحزم ، وفي هذه الحالة يتم تثبيت السكن بعناية حتى القطر الخارجي للصاروخ بالقرب من خلفه ، متجهًا إلى الخلف لتفسير إشارات الليزر من الأم الطائرات.
التجميع النهائي
- 6 يشكل إدخال الرأس الحربي مرحلة التجميع النهائية للصاروخ الموجه
تعمل الصواريخ الموجهة بالليزر الحالية بإحدى طريقتين. النوع الأول ، "راكب الشعاع" ، يقرأ ضوء الليزر المنبعث من طائرة الإطلاق ويركب الحزمة باتجاه الهدف ، بينما يستخدم النوع الثاني مجسات على متن الطائرة لالتقاط ضوء الليزر الذي ترسله الطائرة وينعكس من الهدف. تقيس المستشعرات الخطأ بين مسار رحلة الصاروخ ومسار الضوء المنعكس ، وتغير مجموعة الإلكترونيات سطح التحكم حسب الضرورة لتوجيه الصاروخ نحو الهدف.
اعمال بناء. يجب توخي الحذر الشديد خلال هذه العملية ، حيث يمكن أن تؤدي الأخطاء إلى حوادث كارثية. تعمل تقنيات التثبيت البسيطة مثل التثبيت أو التثبيت على تثبيت الرأس الحربي دون المخاطرة بمخاطر السلامة. بالنسبة للأنظمة الإرشادية التي تعمل في الداخل على ضوء الليزر المنعكس ، يتم تثبيت مستشعر اكتشاف الصور (في غلافه) في مكانه عند رأس الرأس الحربي. عند الانتهاء من هذه المرحلة النهائية من التجميع ، قامت الشركة المصنعة ببناء بنجاح من الأجزاء الأكثر تعقيدًا وتطوراً وخطورة المحتملة من الأجهزة المستخدمة اليوم.
مراقبة الجودة
يخضع كل عنصر مهم لاختبارات صارمة لمراقبة الجودة قبل التجميع. أولاً ، يجب أن يجتاز دافع الوقود اختبارًا يقوم فيه الفاحصون بإشعال عينة من الوقود الدافع في ظل ظروف تحاكي تحليق الصاروخ. الاختبار التالي هو تمرين في نفق الرياح يتضمن نموذجًا لجسم الصواريخ. يقيم هذا الاختبار تدفق الهواء حول الصاروخ أثناء رحلته. بالإضافة إلى ذلك ، يتم إطلاق بعض الصواريخ المخصصة لأغراض الاختبار لاختبار خصائص الرحلة. يتضمن العمل الإضافي وضع مجموعة الإلكترونيات في سلسلة من الاختبارات لتحديد السرعة والدقة التي يتم بها تمرير الأوامر إلى أسطح التحكم في الصاروخ. ثم يتم اختبار مكونات الليزر للتأكد من موثوقيتها ، ويتم إطلاق حزمة اختبار للسماح للفاحصين بتسجيل الصورة التي تكتشف قدرة المستشعر على "قراءة" الطول الموجي المناسب. أخيرًا ، يتم اختبار إطلاق مجموعة من الصواريخ الموجهة المكتملة من الطائرات أو المروحيات على ميادين مرصعة بأهداف تدريب.
تركات / نفايات
والوقود والمتفجرات المستخدمة في الرؤوس الحربية سامة إذا تم إدخالها في إمدادات المياه. يجب جمع الكميات المتبقية من هذه المواد ونقلها إلى موقع مخصص للتخلص من الحرق. تحتفظ كل ولاية بسياستها الخاصة بالتخلص من المتفجرات ، وتشترط اللوائح الفيدرالية تفتيش مواقع التخلص بشكل دوري. يمكن أن تكون النفايات السائلة (المنتجات السائلة) الناتجة عن عملية طلاء الكروم خطرة. من الأفضل معالجة هذه المشكلة عن طريق تخزين المخلفات السائلة في حاويات مانعة للتسرب. وكإجراء وقائي إضافي ، يجب إعطاء جميع العاملين في التعامل مع أي نفايات خطرة ملابس واقية تشمل أجهزة التنفس والقفازات والأحذية وزرة.
المستقبل
ستحمل أنظمة الصواريخ الموجهة بالليزر في المستقبل ليزرها المصغر الخاص بها على متنها ، مما يلغي الحاجة إلى استخدام الليزر المستهدف على الطائرات. يطلق على هذه الصواريخ ، التي يتم تطويرها حاليًا في العديد من البلدان ، اسم "النار والنسيان" لأن الطيار يمكنه إطلاق أحد هذه الصواريخ ونسيانها ، بالاعتماد على الليزر الداخلي للصاروخ وجهاز استشعار الكشف لتوجيهه نحو هدفه. وهناك تطور آخر لهذا الاتجاه سيؤدي إلى صواريخ يمكنها اختيار الأهداف ومهاجمتها من تلقاء نفسها. بمجرد أن تتحقق إمكاناتهم ، ستشعر ساحات القتال في العالم بالسم القاتل لهذه "الصواريخ الرائعة" لسنوات قادمة. مفهوم أكثر تطورا يتصور بندقية معركة للمشاة التي حرائق صغيرة أيضا ، الصواريخ الموجهة بالليزر. أظهرت عملية عاصفة الصحراء بوضوح الحاجة إلى الدقة الموجهة بالليزر ، ونتيجة لذلك ، ستخترع المؤسسات العسكرية المكرسة لمهامها بلا شك نسخًا أكثر فتكًا من الصواريخ الموجهة بالليزر ونشرها.
رد مع اقتباس
