کاربرد نور افشان های پیروتکنیکی برای مقابله با موشک های رد گیر حرارتی
موشک های ردگیر تشعشع حرارتی، از جمله تهدیدهای موثر علیه هواپیماها وبالگردهای نظامی هستند. برای مقابله با چنین تهدیدهایی، نور افشان های مولد طیف مادون قرمز، توسعه یافته اند. امروزه نور افشان های پیروتکنیکی فریبگر، رایج ترین روش مقابلۀ غیر عامل برای فریب موشکهای ردگیر حرارتی به شمار می آیند. علّت رواج و کاربرد وسیع این نوع تکنولوژی را می توان ناشی از سهولت به کارگیری اجزاء ساده و ارزان آن دانست که می توانند با قابلیت اطمینان بالا در شرایط محیطی مختلف عمل کنند.
موشک های ردگیر تشعشع حرارتی مادون قرمز از جمله تهدیدهای جدی برای هواپیماها، بالگردها و کشتی های نظامی و غیرنظامی هستند. بررسی های انجام شده بر روی داده های یک دوره 25 ساله مربوط به سالهای 1973-1997 ، نشان می دهد که بیش از 51 درصد از 1434 هواپیمای منهدم شده نظامی، به علت اصابت مشک های حرارتی مادون قرمز ساقط شده اند. در دو دهه اخیر، عامل سقوط بیش از هفتاد درصد هواپیماها که در ارتفاع کم ویا هنگام نشستن و برخاستن مورد اصابت قرار گرفته اند موشک های حرارتی نظیر موشک های دوش پرتاب بوده اند. گزارش های منتشره از حملات موشکی در افغانستان و یوگسلاوی سابق نشان می دهد که سیستم های دفاع هوایی دوش پرتاب نظیر موشک های حرارتی استینگر، استرلا و ایگلا، از جمله موثرترین سلاح های شکارکننده هواپیماها و بالگردهایی بوده اند که در ارتفاع پایین پرواز می کرده اند.
توسعه موشک های حرارتی در طی جنگ جهانی دوم در آلمان شروع شد. بعد از جنگ با برنامه سایدوایندر، توسعه این تکنولوژی تقویت شد و همزمان با کشورهای غربی، توسعه موشک های ضد هواپیما در روسیه نیز شروع شد. امروزه موشک روسی AA-12 و موشک آلمانی IRIS-T از جمله پیچیده ترین موشک های هوا به هوا هستند. تقریبا بیش از 500000 موشک دوش پرتاب، در دنیا وجود دارد. به دلیل قابلیت های بسیار زیاد موشک های دوش پرتاب، ارتش های بیش از 40 کشور و گروه های شبه نظامی، این نوع سلاح را در اختیار دارند.
فراوان ترین و شناخته شده ترین نوع موشک های دوش پرتاب، موشک های روسی استرلا ( سام7 و سام14) ایگلا (سام16 و سام18) و موشک آمریکایی استینگر می باشد. به موازات توسعه موشک های فوق، روش هایی نیز برای مقابله با این نوع تهدیدات ابداع و به کار گرفته شده است. نسل اول موشک ها به سادگی فریب خورده و منحرف می شوند ولی در مدل های جدید موشک های حرارتی، از حسگرهای پیشرفته و تصویری استفاده شده است که به سادگی فریب نمی خورند.
جستجوگر حرارتی موشک های ایگلا که از موشک های نسل دوم به شمار می روند به گونه ای طراحی شده است که می تواند هواپیمای واقعی را از فریبگرها تشخیص دهد. موشک استینگر نیز قابلیت مشابه موشک ایگلا دارد. مدل های اخیر موشک استینگر می تواند هم زمان طیف های مادون قرمز و ماوراء بنفش هدف هوایی را دریافت کرده و بدون اینکه فریب بخورد، با سرعت 2.2 ماخ با هدف درگیر شود.
اگرچه با توسعه نسل دوم و سوم و چهارم ردگیرهای پیشرفته، موشک های نسل جدید دیگر به راحتی فریب نمی خورند ولی از آنجا که تعداد زیادی موشک های نسل اول در دنیا وجود دارد که با قیمت ارزان در بازار سیاه در اختیار گروه های شبه نظامی و حتی آماتور قرار دارد، موشک های نسل اول نیز هنوز یک تهدید جدی به شمار می روند و بنابراین روش های مقابله با آن ها اهمیت دارد.
روش های مقابله با موشک های حرارتی
روش ها و سیستم های متنوعی برای مقابله با موشک های حرارتی طراحی و به صورت محصولات کاربردی عرضه شده است. بخشی از این روش ها الکترونیکی و بخشی پیروتکنیکی می باشد. از جمله روش های الکترونیکی، " هدایت امواج مادون قرمز به سمت موشک " است. این تجهیزات در قسمت خارجی هواپیما یا بالگرد نصب می شوند و با ارسال انرژی مادون قرمز که شدیدتر از تشعشع حرارتی هواپیما است باعث می شوند جستجوگر موشک تصور کند که هواپیما از میدان دید خارج شده است و لذا سیگنال های تصحیح کننده به سیستم هدایت موشک ارسال می کند. فرمان های غلط، باعث انحراف موشک می شود.
روش های دیگری نیز وجود دارد که اساس آن استفاده از ترکیبات پیروتکنیکی است. در این روش نور افشان های فریب دهنده حسگرهای حرارتی، از هواپیما به بیرون پرتاب می شود. نور افشان های پیروتکنیکی، منبعی از نور درخشان مادون قرمز هستند و باعث می شوند که موشک های حرارتی فریب بخورند و به اشتباه به جای هواپیما به سمت نور افشان منحرف شوند.
نور افشان های پیروتکنیکی مولد مادون قرمز، به موازات ظهور موشک های پیشرفته، توسعه پیدا کردند. امروزه نور افشان های پیروتکنیکی فریب گر هنوز رایج ترین روش "مقابله غیرعامل" برای فریب موشک های حرارتی به شمار می آیند. علت رواج و کاربرد وسیع این نوع تکنولوژی را می توان ناشی از سهولت به کارگیری، اجزاء ساده و ارزان آن دانست که می توانند با قابلیت اطمینان بالا در شرایط محیطی مختلف عمل کنند. شرکت های تولید کننده این نوع تجهیزات نظیر والوپ و کوبهام در اروپا، کیلگور و ارمتک در آمریکا و ای ام آی در اسراییل دائماً در حال توسعه محصولات جدید خود می باشند. به گونه ای که امروزه تقریبا برای تمام انواع هواپیما شامل هواپیماهای ترابری سی-130 ، سی-17 ، ب-52 ، هواپیماهای جنگی اف-4 ، اف-8 ، اف-14 ، اف-15 ، اف-16 ، اف-18 ، اف-104 ، تورنادو، میراژ، جاگوار، هاریر، میگ-29 و انواع بالگردها نظیر آپاچی، شینوک و بلک هاوک، نور افشان های مناسب طراحی و تولید شده است.
نور افشان های پیروتکنیکی محدودیت هایی نیز دارند. از جمله نقاط ضعف نور افشان های پیروتکنیکی این است که هر نور افشان زمان احتراق کوتاهی دارد و در مواقعی که محدوده مانور هواپیما در منطقه پر خطر وسیع باشد یا مانند بالگرد سرعت آن کم باشد می بایست تعداد تعداد زیادی نورافشان استفاده شود. علاوه بر این، عمر مفید این ترکیبات به صورت مهمات، بیشتر از دو سال نیست.
محدوده طیفی مادون قرمز برای فریب موشک ها
محدوده توزیع شدت تشعشع یک هدف واقعی تا حد زیادی متفاوت با تشعشع اجسام سیاه است. مثلا در یک هدف هوایی نظیر هواپیمای جنگی، تشعشع مادون قرمز قسمت اگزوز در محدوده پهنای 2-2.5 میکرون و تشعشع گازها و بخارات خروجی اگزوز در محدوده پهنای باند 3-5 میکرون و تشعشعات مربوط به گرمای بدنه هواپیما در محدوده 8-14 میکرون می باشد. بنابراین هدفهای واقعی، گسیل دهنده های انتخابی هستند. به این معنی که برخلاف اجسام سیاه یا خاکستری در محدوده طول موجهای مختلف از قانون تشعشع پلانگ پیروی نمی نمایند. دمای قسمت اگزوز موتور جت هواپیما نوعا حدود T=900 – 1100 K می باشد. به طور کلی برای فریب موشک های حرارتی که مجهز به حسگرهای مادون قرمز هستند ترکیب پیروتکنیک می باید تشعشع کافی را در محدوده طول موج 3-5 میکرون و 8-14 میکرون تولید کند.
منبع:
فصلنامه تحقیق و توسعه مواد پر انرژی، شماره 6، بهار و تابستان 1387، ص 41
آخرین ویرایش:
