اخبار محرمانه - بکارگیری الیاف کربن و مواد مرکب در ساخت موشک‌ رعد 500 نویدبخش تولید نسل جدیدی از موشک‌ها آفندی و پدافندی است که چابک‌تر و سبک‌تر از نسل‌های قبلی موشک‌ها است.
به گزارش مشرق، رونمایی از موشک رعدــ‌500 و موتور راکتی فضایی سلمان که با جدیدترین فناوری‌های صنعت موشکی طراحی و ساخته شده‌اند، کنار خبر نمایش قطعات زیرسامانه‌های مهم پهپاد گلوبال هاوک آمریکا، جزو معدود اخبار خوش دفاعی در دهه فجر امسال بوده که همگی حاصل کار نیروی هوافضای سپاه پاسداران انقلاب اسلامی هستند.
بیشتر بخوانید:
رونمایی از موشک «رعد 500» و نسل جدید پیشران‌های موشکی و ماهواره‌برها+عکس و فیلم
رعدــ500 با استفاده از جدیدترین فناوری سازه‌های مواد مرکب یا کامپوزیت غیرفلزی ساخته شده است. با توجه به تنش‌های مختلفی که روی اجزای سازه و بدنه موشک‌ها در مراحل مختلف پرواز اثر می‌کنند، جنس ماده‌ای که در ساخت این بخش‌ها به‌کار می‌رود باید تحمل تمامی شرایط فوق را داشته باشد. در آخرین لحظه پیش از شلیک، تمام اجزا در سرعت و شتاب صفر قرار دارند. پس از روشن شدن موتور که با شروع فرایند احتراق صورت می‌پذیرد، ظرف چند ثانیه نیروی رانش موشک به حدی می‌رسد که از پرتابگر جدا شود. در این لحظه، شتاب و به‌بیان دیگر، نیروی بسیار زیادی به تمام اجزای موشک از جمله سازه و بدنه وارد می‌شود. در زمان کوتاهی با رسیدن نیروی رانش به بیشترین مقدار، نیروی وارده به سازه و بدنه نیز به حداکثر خود می‌رسد و پس از ثابت شدن نیروی رانش، تنش‌های ناشی از افزایش رانش از بین می‌رود.
اما این بخشی از ماجرا است. با کوچکترین تغییر در مسیر حرکت، شتاب‌های دیگری ناشی از این حرکتها به سازه و بدنه و سایر اجزا وارد می‌شود، به‌علاوه بارهای ارتعاشی با منابع تولید مختلف نیز به اجزای مختلف موشک وارد می‌شود. به این موارد باید تنش‌های ناشی از بارهای حرارتی را نیز اضافه کرد که منابع اصلی آن احتراق موتور و اصطکاک هوا با بدنه بیرونی است. ماده تشکیل‌دهنده باید تحمل تمامی این تنش‌ها را داشته باشد. فلزات از دیرباز به‌عنوان مقاوم‌ترین نوع ماده در کاربردهای صنعتی شناخته می‌شدند. آلیاژهای متنوع آلومینیوم، تیتانیوم و فولاد، پرکاربردترین نوع فلزات در ساخت محصولات هوافضایی بوده‌اند. اما با پیشرفت صنایع، به‌مرور مواد مرکب حرفهایی برای گفتن پیدا کردند. ماده مرکب به ماده‌ای گفته می‌شود که از چند ماده مختلف ساخته می‌شود. مواد مرکب یا کامپوزیت به‌طور کلی از یک ماده به‌عنوان تقویت‌کننده و یک ماده به‌عنوان بستر یا زمینه تشکیل شده است که فصل مشترک مشخصی دارند و با یکدیگر مخلوط نمی‌شوند. ماده تقویت‌کننده و زمینه می‌توانند فلزی، سرامیکی یا پلیمری باشند.

الگوی 45درجه‌ای الیاف در یک ماده مرکب ساخته‌شده با فیبر کربن
مواد مرکب پلیمری، سبک‌ترین نوع این مواد هستند که به‌طور گسترده در 30 سال اخیر، جای پای خود را در صنعت هوافضا باز کرده و تثبیت کرده‌اند. این مواد در عین خواص مکانیکی بسیار خوب، چگالی و به‌بیان دیگر، وزن پایینی دارند در نتیجه کاربرد آنها سبب کاهش وزن چشمگیر قطعات و اجزا می‌شود. اما خواص مکانیکی و حرارتی مواد مرکب پلیمری، به‌مرور بهتر شدند تا قابلیت جایگزینی با فلزات را پیدا کنند. در گذشته درصد بسیار اندکی از اجزای یک وسیله هوایی از این نوع مواد ساخته می‌شد اما در دهه‌های اخیر، به‌مرور سهم مواد مرکب در ساختار سازه و بدنه وسائل هوایی از جمله بالگردها و هواپیماهای رزمی و تجاری بیشتر شد. برخی از این مواد خصوصاً انواعی که از الیاف کربن استفاده می‌کنند می‌توانند چگالی تا 48 درصد کمتر از آلیاژهای مرسوم آلومینیوم داشته باشند، این به‌معنی کاهش وزن 48درصدی یعنی تقریباً نصف در یک قطعه با حجم مشابه است.
به‌گفته فرمانده نیروی هوافضای سپاه، موشک رعدــ‌500 که به‌طور بسیار گسترده‌ای از مواد مرکب در ساخت بخش‌های مختلف آن استفاده شده، وزن یک‌دوم نسبت به موشک فاتح‌ــ‌110 دارد. جرم کل 3320 کیلوگرم و جرم سر جنگی 448 کیلوگرم برای نسل‌های آخر فاتح‌ــ‌110 عنوان شده است بنابراین انتظار می‌رود که رعدــ‌500 در حدود 1650 کیلوگرم جرم داشته باشد که به‌معنی واقعی کلمه، رقمی اعجاب‌انگیز است.

موشک‌های سطح‌به‌سطح جدید رعدــ‌500
در عین حال، رعدــ‌500 به برد بیشتری نیز نسبت به فاتح‌ــ‌110 دست پیدا می‌کند. این میزان افزایش برد 200 کیلومتر عنوان شده که به‌معنی 67 درصد افزایش برد نسبت به 300 کیلومتر قابل دستیابی با فاتح‌ــ‌110 خواهد بود. البته بدیهی است که 100 درصد کاهش وزن رعدــ500 ناشی از استفاده از مواد مرکب نیست بلکه به‌واسطه کاهش بسیار زیاد ناشی از استفاده از این مواد، نیاز به سوخت جامد در اندازه موشک قبلی نیز وجود ندارد، بنابراین با فرض ثابت ماندن جرم سر جنگی، کاهش وزن حاصل‌شده در رعدــ‌500 شامل دو مؤلفه سبک‌سازی سازه و بدنه (سهم عمده) و کاستن از میزان سوخت می‌شود.
بدیهی است که کاهش وزن یک موشک سبب مزیت‌های متعددی می‌شود. بهبودهای مختلف در مراحل تولید، حمل‌ونقل، امکان افزایش برد، امکان افزودن به جرم سر جنگی، امکان به‌کارگیری تجهیزات بیشتر در زمینه هدایت و ناوبری و نیز امکان ساخت موشک‌های جدید با ابعاد کوچکتر ولی با همان برد و قدرت تخریب از جمله این موارد است. در مورد اخیر، کاهش ابعاد سبب بهبود قابلیت‌های راهکنشی (تاکتیکی) و ایجاد امکان به‌کارگیری تعداد بالاتر موشک نیز می‌شود.
دستیابی به دانش، فناوری و امکان تولید مواد سبک برای سازه و بدنه سبب می‌شود تا موشک‌های جدید با قیمت تمام‌شده پایین‌تر و در مواردی سهولت نگهداری و انبارداری از خط تولید خارج شوند، این خود مزیت مهم دیگری را به‌دنبال دارد و آن هم امکان تولید و به‌خدمت‌گیری تعداد بیشتری موشک با یک بودجه یکسان است.
دقت نقطه‌زنی موشک‌های خانواده فاتح، در رعدــ‌500 نیز حفظ شده است و این موشک با دقت (CEP) بهتر از 30 متر وارد خط تولید شده است. تفاوت‌های ظاهری متعددی هم بین موشک رعدــ‌500 و فاتح‌ــ‌110 مشاهده می‌شود که شامل افزایش طول قسمت سر جنگی، تغییر طراحی بالک‌های کنترلی دماغه، حذف بالک‌های مثلثی جلوی بالک‌های پایدارساز انتهای بدنه از جمله این موارد است. با توجه به افزایش دهانه بال در بالک‌های کنترلی، احتمالاً اثرات جریان downwash یا فرووزش روی بالک‌های پایدارساز انتهایی کاهش داشته و دیگر نیازی به بالک‌های مثلثی که نقش منظم‌سازی خطوط جریان را داشتند نبوده است. این بالک نقشی مهم در پایدارسازی موشک‌های فاتح‌ــ‌110 داشت.

موتور فضایی سلمان (سمت راست) و موشک رعدــ‌500 سمت چپ
تغییرات اعمال‌شده در سر جنگی نیز به‌دلیل جداشونده بودن این بخش است. افزایش طول سبب منتقل شدن مرکز فشار روی این بخش به‌سمت جلو و تأمین میزان پایداری مدنظر طراح شده است. کاهش بازتاب راداری و حتی اثرات حرارتی بدنه با فناوری جدا شدن سر جنگی در موشک رعدــ‌500 سبب دشواری بسیار زیادتر مورد اصابت قرار دادن آن توسط سامانه‌های دفاع موشکی دشمن می‌شود.
نکته بسیار مهم دیگر که توسط فرماندهان سپاه نیز تصریح شد، امکان توسعه این فناوری یعنی ساخت مواد مرکب پیشرفته و سبک برای سازه و بدنه در سایر انواع موشک‌های سطح به سطح و حتی سطح به هوا نیز می‌شود. موشک‌های ضدکشتی خلیج فارس و هرمزــ‌2 و موشک ضدرادار هرمزــ‌1 که همگی برد 300کیلومتری دارند و نیز موشک دزفول با برد 1000 کیلومتر، از کاندیداهای اصلی به‌کارگیری فناوری جدید مواد سبک در سازه و بدنه هستند. اگر میزان افزایش برد این موشک‌ها نیز همان 67 درصد در گذر از فاتح‌ــ‌110 به رعدــ‌500 باشد، می‌توان انتظار نمونه‌ای از دزفول با برد حدود 1670 کیلومتر را داشت.

موشک‌های ضدکشتی خلیج فارس و موشک هرمز
در موشک‌های پدافند هوایی اما اهمیت سبک ساختن دوچندان است. علاوه بر امکان افزایش برد موشک با ابعاد یکسان می‌توان کوچک و چابک‌سازی موشک‌ها در برد یکسان را نیز به دست آورد که سبب افزایش تعداد موشک‌های قابل به‌کارگیری در هر پرتابگر می‌گردد. این امر برای افزایش پایایی رزمی سامانه‌های پدافند هوایی اهمیت بالایی دارد.
جهش‌های فناوری حاصل‌شده توسط متخصصان جوان، مؤمن و انقلابی نیروی هوافضای سپاه پاسداران انقلاب اسلامی، علاوه بر اینکه به‌سهم خود، عقب‌افتادگی‌های ناشی از اتکا و حتی نگاه به خارج داشتن سایر بخش‌های کشور را به‌سهم خود جبران می‌کند، سبب بهبود روزافزون توان دفاعی و تهاجمی کشور ــ که جلوه‌ای از آن در انهدام پهپاد جاسوسی فوق‌پیشرفته گلوبال هاوک و در عملیات شهید سلیمانی علیه شیطان بزرگ و سلطان خودخوانده صنعت هوافضا در معرض دید جهانیان قرار گرفت ــ در دنیایی که قانون جنگل بر آن حاکم است می‌شود.