موشک هایپرسونیک چیست؟ نحوه عملکرد آن
موشک هایپرسونیک چیست؟ آشنایی با ویژگی‌های آن
آیا هیچ شناختی از موشک هایپرسونیک دارید؟ تابه‌حال اسم موشک هایپرسونیک به گوشتان خورده است؟ آیا می‌دانید موشک هایپرسونیک چیست؟
یکی از جدیدترین و پیشرفته‌ترین فناوری‌های نظامی موشک‌های هایپرسونیک Hypersonic Missiles هستند که توانایی حرکت با سرعت‌هایی بسیار فراتر از سرعت صوت را دارند.
این موشک‌ها به دلیل سرعت فوق‌العاده بالا، قابلیت عبور از سامانه‌های پدافندی پیشرفته را دارا هستند و در میدان‌های نبرد جدید به‌عنوان یکی از پیشرفته‌ترین ابزارهای تهاجمی شناخته شده‌اند.
موشک‌های هایپرسونیک با سرعتی بالاتر از ۵ ماخ حرکت می‌کنند و می‌توانند فاصله‌های بسیار طولانی را در زمان کوتاهی طی کنند.
فناوری هایپرسونیک
توسعه فناوری هایپرسونیک به اواسط قرن بیستم برمی‌گردد. از آن زمان، تحقیقات در زمینه سرعت‌های بالا و رفتار اجسام در این سرعت‌ها به‌تدریج افزایش‌یافته است.
در اوایل دهه ۱۹۵۰، پیشرفتهای علمی و فناوری در زمینه سوخت‌های موشکی و آیرودینامیک، پایه‌گذار تولید اولین موشک‌های مافوق‌صوت بود. با گذشت زمان و پیشرفت تکنولوژی، مفاهیم و تکنیک‌های جدیدی برای طراحی موشک‌های هایپرسونیک به وجود آمد.
سپس کشورهای مختلف به‌طورجدی به تحقیق و توسعه موشک‌های هایپرسونیک پرداختند. در سال ۲۰۱۷، موشک هایپرسونیک روسی به نام آوانگارد به طور رسمی معرفی و به‌عنوان اولین موشک هایپرسونیک عملیاتی جهان شناخته شد. پس از آن، کشورهای چین و ایالات متحده نیز برنامه‌های خود را برای توسعه موشک‌های هایپرسونیک آغاز کردند.
سرعت هایپرسونیک
می‌توان گفت سرعت هایپرسونیک به سرعت‌هایی گفته می‌شود که بیشتر از ۵ ماخ باشند، یعنی پنج برابر سرعت صوت. برای مقایسه، سرعت صوت در دمای ۱۵ درجه سانتی‌گراد و در سطح دریا حدود ۳۴۳ متر بر ثانیه معادل با ۱۲۳۵ کیلومتر بر ساعت است.
بنابراین، موشک‌های هایپرسونیک با سرعتی معادل ۶۱۲۵ کیلومتر در ساعت یا بیشتر حرکت می‌کنند. این سرعت‌ها باعث می‌شوند که موشک‌های هایپرسونیک بتوانند در زمان بسیار کمی اهداف خود را در فواصل دور از بین ببرند.
ویژگی‌های موشک هایپرسونیک
موشک‌های هایپرسونیک ویژگی‌های خاصی دارند که عبارت‌اند از:
- سرعت زیاد: این موشک‌ها قادر به حرکت با سرعت‌های بالای ۵ ماخ هستند که به آن‌ها امکان می‌دهد تا سریعاً به اهداف خود برسند و از سامانه‌های پدافندی عبور کنند.
- مانورپذیری: می‌توانند در طول مسیر پروازی خود به‌راحتی تغییر مسیر دهند و این امر باعث می‌شود که پیش‌بینی مسیر آن‌ها دشوار باشد. این ویژگی به این موشک‌ها امکان می‌دهد که از طریق عبور از موانع مختلف و تغییر مسیر به‌راحتی به اهداف خود دست یابند.
- فناوری پیشرفته: معمولاً از موتورهای رم‌جت یا اسکرم‌جت استفاده می‌کنند که به آن‌ها اجازه می‌دهد با استفاده از هوای موجود در جو به‌عنوان منبع سوخت، به سرعت‌های بسیار بالا برسند.
- دقت بالا: با توجه به فناوری‌های پیشرفته و سیستم‌های هدایت دقیق، این موشک‌ها قادر به هدف‌گیری دقیق و از بین بردن اهداف مشخص هستند.
- غیرقابل‌پیش‌بینی بودن مسیر پرواز: به دلیل تغییر مسیرهای مکرر و سرعت بالا، مسیر پروازی این موشک‌ها به‌سختی قابل‌پیش‌بینی است، بنابراین سیستم‌های راداری و پدافندی نمی‌توانند به‌آسانی آن‌ها را شناسایی کنند.
- انعطاف‌پذیری در اهداف: به دلیل قابلیت تغییر مسیر و مانور، این موشک‌ها می‌توانند انواع اهداف ثابت یا متحرک را در مناطق دور از دسترس هدف قرار دهند.
انواع موشک‌های هایپرسونیک
- وسایل پرتاب هایپرسونیک با سرعت بالا: Hypersonic Glide Vehicles – HGV پس از پرتاب توسط یک موشک تقویتی booster rocket، به‌سرعت بالایی می‌رسند و سپس وارد فاز سر خوردن در جو می‌شوند. قابلیت مانور بسیار بالایی دارند و به دلیل مسیر پروازی خاص و غیرقابل‌پیش‌بینی، شناسایی و رهگیری آن‌ها برای سامانه‌های دفاعی دشوار است.
- موشک‌های کروز هایپرسونیک Hypersonic Cruise Missiles – HCM: دارای موتورهای رم‌جت یا اسکرم‌جت هستند که با استفاده از هوا به‌عنوان منبع اکسیدکننده کار می‌کنند و این امکان را فراهم می‌نمایند تا موشک به‌صورت پایدار در سرعت‌های بسیار بالا حرکت کند. این موشک‌ها در ارتفاع پایین‌تر و با مسیرهای پیچیده پرواز می‌کنند و به‌راحتی می‌توانند از سامانه‌های پدافند هوایی عبور کنند.
نحوه عملکرد موشک‌های هایپرسونیک
موشک‌های هایپرسونیک با استفاده از فناوری‌های پیشرفتهای که شامل موتورهای رم‌جت و اسکرم‌جت هستند، می‌توانند به سرعت‌های بسیار بالایی برسند.
این موتورها برای کارکرد خود به اکسیژن موجود در جو نیاز دارند و به‌جای حمل اکسیژن به‌صورت سوخت درونی، از هوای اطراف استفاده می‌کنند. همین موضوع باعث می‌شود که سبک‌تر و با کارایی بالاتری عمل کنند.
انواع موتور
- رم‌جت Ramjet : بدون قطعات متحرک است و از هوای ورودی برای ایجاد فشار و فشرده‌سازی درون موتور استفاده می‌کند. رم‌جت‌ها در سرعت‌های بالای ۳ ماخ عملکرد خوبی دارند و برای پرواز در سرعت‌های مافوق‌صوت و نزدیک به هایپرسونیک مناسب هستند.
- اسکرم‌جت Scramjet : اسکرم‌جت‌ها برای سرعت‌های هایپرسونیک و حتی تا حدود ۱۵ ماخ طراحی شده‌اند و می‌توانند احتراق را در جریان هوا با سرعت‌های بسیار بالا حفظ کنند. این موتورها به موشک‌های هایپرسونیک امکان می‌دهند تا با سرعت‌های فوق‌العاده بالا به حرکت خود ادامه دهند.
معایب فناوری هایپرسونیک
اگرچه موشک‌های هایپرسونیک دارای مزایای فراوانی هستند، اما فناوری آن‌ها با چالش‌های بسیاری روبرو بوده است. برخی از این چالش‌ها شامل:
- گرمایش شدید: در سرعت‌های بالا، اصطکاک هوا باعث تولید حرارت بسیار زیادی در اطراف بدنه موشک می‌شود که می‌تواند به ساختار موشک آسیب برساند. به همین دلیل، نیاز به استفاده از مواد مقاوم به حرارت بالا و تکنولوژی‌های پیشرفته برای دفع حرارت وجود دارد.
- کنترل و هدایت: کنترل آن‌ها به دلیل سرعت و مانورپذیری بالا، بسیار دشوار است. در این سرعت‌ها، هرگونه تغییر در مسیر پروازی موشک به‌سرعت بیشتری نیاز دارد و همین مسئله سامانه‌های هدایت را پیچیده می‌کند.
- هزینه‌های توسعه: فناوری هایپرسونیک نیاز به تجهیزات و تکنولوژی‌های پیشرفته و گرانی دارد و هزینه توسعه، تولید و نگهداری این موشک‌ها بسیار بالاست.
- مسائل ایمنی و پایداری: طراحی و استفاده از موشک‌های هایپرسونیک به دلیل حرارت بالا و تنش‌های شدید در ساختار، نیازمند تحقیقات دقیق و توسعه فناوری‌های نوین است تا ایمنی و پایداری آن‌ها تضمین شود.
کاربرد نظامی موشک‌های هایپرسونیک
موشک‌های هایپرسونیک در حال حاضر به‌عنوان یکی از ابزارهای استراتژیک در مناطق نظامی کشورهایی مانند آمریکا، روسیه و چین شناخته شده‌اند.
این موشک‌ها می‌توانند در زمانی بسیار کوتاه به اهداف خود دست یابند و برای حملات سریع و ضربتی مورداستفاده قرار گیرند. حتی به دلیل سرعت و مانورپذیری بالا، می‌توانند از سامانه‌های پدافندی پیشرفته عبور کنند و به‌راحتی به اهداف حیاتی دشمن دسترسی پیدا نمایند.
همچنین می‌توانند به‌عنوان سلاح‌های تاکتیکی در میدان نبرد و یا به‌عنوان سلاح‌های استراتژیک برای حمله به اهداف دوردست و زیرساخت‌های حیاتی استفاده شوند.
کشورهای پیشرو در ساخت موشک‌های هایپرسونیک
چند کشور در جهان از جمله روسیه، چین و ایالات متحده آمریکا در زمینه توسعه موشک‌های هایپرسونیک مقدم هستند. هر یک از این کشورها در تلاش هستند تا با دستیابی به فناوری‌های هایپرسونیک، قدرت نظامی و توان دفاعی خود را بیشتر نمایند.
