گزارش خوبی بود. در یک گزارش دیگر طبقه بندی موشک ها و فرق موشک بالستیک با دیگر موشک ها را برای مخاطبین توضیح دهید.
موتور موشکهای بالستیک چگونه کار میکند؟
بررسی فناوری موتور موشکهای بالستیک نشان میدهد که ترکیب مهندسی هوافضا و واکنشهای شیمیایی در پیشرانهای سوخت جامد و مایع، غولهای چند تنی را به فراتر از مرزهای جو زمین میفرستد.
گروه علم و پیشرفت خبرگزاری فارس_ در دنیای پیچیده و پرشتاب فناوریهای نظامی، کمتر دستاوردی به اندازه موشکهای بالستیک توانسته است استراتژیهای تهاجمی را دگرگون کند. این غولهای فلزی که قادرند در کسری از ساعت قارهها را بپیمایند و از جو زمین خارج شوند، قلب تپندهای دارند که شاهکار بیبدیل علم ترمودینامیک و مکانیک سیالات است: موتورهای پیشران راکتی. برای یک ناظر بیرونی، پرتاب یک موشک بالستیک تنها ستونی از آتش و دود است که آسمان را میشکافد، اما در زیر این پوسته آتشین، شبکهای درهمتنیده از فناوریهای پیشرفته در حال کار است تا هزاران تن وزن را بر جاذبه زمین غلبه دهد.در ادامه، نگاهی دقیق و فناورانه به موتور موشکهای بالستیک انداخته ایم تا راز غرش این سازههای پیچیده و پیشرفته را مورد بررسی قرار دهیم:
اساس کار تمام موتورهای موشکی در جهان، فارغ از ابعاد و ماموریت آنها، بر پایه قانون سوم نیوتن استوار است؛ قانونی که میگوید هر عملی را عکسالعملی است مساوی و در خلاف جهت آن. در موتور یک موشک بالستیک، این عمل، خروج گازهای به شدت داغ و متراکم با سرعت مافوق صوت از دهانه خروجی یا همان نازل است و عکسالعمل آن، نیروی پیشران یا رانش است که بدنه موشک را به سمت بالا و جلو میراند. بر خلاف موتورهای جت که برای سوزاندن سوخت خود به اکسیژن موجود در هوا وابستهاند، موتورهای موشک باید در خلأ فضا نیز کار کنند؛ به همین دلیل، موشکهای بالستیک علاوه بر سوخت، ماده اکسیدکننده (تامینکننده اکسیژن) را نیز با خود حمل میکنند. ترکیب این دو ماده در محفظه احتراق، جهنمی کوچکشده میسازد که انرژی شیمیایی نهفته را به انرژی جنبشی عظیم تبدیل میکند.
اگر بخواهیم تمام این پیچیدگیهای مهندسی و ترمودینامیکی را تنها در یک پاراگراف و به زبان ساده تشریح کنیم، باید بگوییم که موتور یک موشک بالستیک دقیقا شبیه به یک بادکنک پر از باد عمل میکند که دهانه آن را رها کردهاید.وقتی هوای فشرده با فشار زیاد از دهانه بادکنک به یک سمت خارج میشود، خود بادکنک به سمت مخالف پرواز میکند. موتور موشک نیز در واقع یک کوره مهارشده است که در آن سوخت و اکسیژن با هم میسوزند و مقدار عظیمی از گازهای بسیار داغ و پرفشار تولید میکنند. این گازها برای فرار از این محیط بسته، راهی جز خروج از شیپوره انتهای موشک ندارند.خروج این گازها با سرعتی باورنکردنی به سمت زمین، همان نیرویی را تولید میکند که بدنه سنگین موشک را به سمت فضا هل میدهد.
با گذر از این مفهوم بنیادین، در سطح فناوریهای کاربردی و نظامی، موتور موشکهای بالستیک به دو خانواده بزرگ و رقیب تقسیم میشوند: پیشرانهای سوخت جامد و پیشرانهای سوخت مایع. هر یک از این دو معماری، فلسفه طراحی و کاربرد تاکتیکی خاص خود را در میدان نبرد دارند.
موتورهای سوخت جامد، ماموریت آمادگی رزمی و واکنش سریع را دارند. در این سیستمها، مهندسان شیمی سوخت و ماده اکسیدکننده را در قالب یک خمیر پلیمری با یکدیگر ترکیب کرده و پس از پخت، آن را به شکل یک استوانه جامد و لاستیکمانند در داخل بدنه موشک ریختهگری میکنند. از منظر مکانیکی، این موتورها قطعات متحرک بسیار کمی دارند و همین سادگی ساختاری، آنها را به شدت قابل اعتماد کرده است.
موشکهای بالستیک سوخت جامد میتوانند سالها در سیلوهای زیرزمینی یا روی پرتابگرهای متحرک بدون نیاز به نگهداری پیچیده انبار شوند و در صورت صدور فرمان، در کمتر از چند دقیقه شلیک شوند. با این حال، فناوری سوخت جامد یک چالش بزرگ دارد: وقتی جرقه اولیه زده شد و موتور روشن شد، دیگر هیچ راهی برای خاموش کردن، توقف و یا حتی تغییر میزان نیروی رانش آن وجود ندارد.این موتور تا ثانیه آخر و تا سوختن آخرین ذرات پیشران با تمام توان کار میکند. مهندسان برای کنترل زمان و نحوه سوختن، شکل هندسی حفره میانی این ماده جامد را با دقت ریاضیاتی بالایی (مثلا به شکل ستاره) طراحی میکنند تا نرخ تولید گاز ثابت بماند.
در سوی دیگر میدان، موتورهای سوخت مایع قرار دارند که اوج ظرافت و پیچیدگی مهندسی مکانیک را به نمایش میگذارند. در این سیستمها، سوخت (مانند هیدرازین یا نفت سفید تصفیه شده) و اکسیدکننده (مانند اکسیژن مایع یا اسید نیتریک) در دو مخزن کاملا مجزا نگهداری میشوند.
قلب تپنده این موتور، مجموعهای از پمپهای توربینی (توربوپمپ) فوقسریع است که باید در کسری از ثانیه، هزاران لیتر از این مایعات را با فشار خردکنندهای به داخل محفظه احتراق تزریق کنند.
پیچیدگی این موتورها به حدی است که مهندسان برای جلوگیری از ذوب شدن نازل خروجی در برابر دمای چندهزار درجهای، از سیستم خنککاری بازیافتی استفاده میکنند؛ به این معنا که پیش از تزریق سوخت بسیار سرد به محفظه، آن را از درون لولههای مویین در دیواره نازل عبور میدهند تا هم نازل خنک شود و هم سوخت پیشگرم شود.
مزیت بینظیر موتورهای سوخت مایع در انعطافپذیری و دقت بالای آنهاست. کامپیوتر پرواز موشک میتواند با تنظیم شیرهای ورودی توربوپمپ، میزان نیروی رانش را دقیقا کم یا زیاد کند (تراتلینگ) و حتی در فضا، موتور را خاموش کرده و پس از طی مسیری مشخص، دوباره روشن کند. این ویژگی برای موشکهای بالستیک قارهپیما که حامل کلاهکهای چندگانه مستقل (MIRV) هستند و باید هر کلاهک را در نقطه خاصی از فضا رها کنند، حیاتی است. با این وجود، آمادهسازی موشکهای سوخت مایع سنتی برای پرتاب، فرآیندی زمانبر و خطرناک است که با نیازهای جنگ نوین در تضاد است، هرچند که در دهههای اخیر، فناوری استفاده از سوختهای مایع ذخیرهپذیر در کپسولهای مهر و موم شده، این نقطه ضعف را تا حدودی پوشش داده است.
در نهایت، درک عملکرد موتور موشکهای بالستیک، درک تقاطع علم مواد، شیمی پیشرفته، کامپیوتر و مکانیک سیالات است. فرقی نمیکند که نیروی محرکه از سوختن یک بلوک جامد پلیمری تامین شود یا از تزریق مایعات سمی؛ خروجی این موتورها، تجلی خالص قدرت فناوری است که میتواند معادلات ژئوپلیتیک را در کمتر از نیم ساعت تغییر دهد. #موشک#فناوری_موشکی#بالستیک#موشکی#هوافضا#لانچر#جنگی
01:58 - 18 شهریور 1405