الصواريخ البالستية

أوضحت خبرات الحروب قصور المدفعية التقليدية في التعامل مع الأهداف الحيوية في الأعماق البعيدة للعدو التي تتميز بممانعة كبيرة ضد هذا النوع من وسائل الهجوم. أدى ذلك الى أهمية ظهور الصواريخ بعيدة المدى واستخدامها على المستوى التكتيكي والتعبوى في العمليات الحربية وعلى المستوى الاستراتيجي كأساس ردع للقوى المعادية.إن الصواريخ المضادة للدبابات والمضادة للطائرات تعتبر أسلحة ذات طابع دفاعى لمقابلة الدبابة والطائرة لتحقيق الاستقرار في الصراعات الإقليمية والردع ضد النوايا العدوانية أما الصواريخ الباليستيكية فلها الطابع الهجومى الفعال مع جميع الأهداف التكتيكية والتعبوية والاستراتيجية.
وقد ظهرت الصواريخ الباليستيكية بعد الحرب العالمية الثانية وتطورت وما زالت تتطور حتى الآن في ثلاث اتجاهات رئيسية هى المدى والدقة والقوة التدميرية. ونظرا لما تتطلبه من اقتصاديات أو تكاليف باهظة فقد اقتصر إنتاجها وامتلاكها على الدول العظمى في تلك الآونة.ولكن في بداية السبعينيات من القرن العشرين بدأت تلك الدول في الأفواج أو الموافقة لبعض دول العالم الثالث على اقتناء بعض من هذة الصواريخ واتسعت مساحة انتشارها وأصبحت الصواريخ الباليستيكية الآن هى العنصر الأساسي للهجوم الجوى على أي خصم مما يستدعي الجدية في الدراسة والتحليل والبحث لركب هذا المضمار ثم البحث والتحليل في كيفية التصدى لها أيضا ولإمكانية الدفاع ضد هجوم الصواريخ الباليستيكية يجب التعرف على طبيعة وخواص وحركة ومعدلات أداء الصاروخ الباليستيكي ثم اقتناء الصاروخ المضاد القادر على اعتراضه وتدميره بعيدا عن الأهداف الصديقة أو المدافع عنها.
ويعتمد توجيه الصواريخ الباليستيكية بصفة عامة على استغلال خواص ذات طبيعة معروفة بوضع أجهزة استشعار تعمل وفق هذه الخواص للحصول على بيانات حركة الصاروخ الفعلية وبيانات حركة أو مكان الهدف. ويتم استخراج المعلومات اللازمة لتوجية الصاروخ نحو الهدف باستخراج تلك البيانات.
ويتم إرسال تلك الأخطاء أو أوامر التوجية الى نظام التحكم والسيطرة والزعانف لتغيير وضع الصاروخ لينطبق على المسار المحسوب ما أمكن بحدود أخطاء مقبولة وذلك لتحقيق تدمير الهدف بدقة.
ويتم تحديد المسار المطلوب أو المحسوب من خلال حل المعدلات التفاضلية التى تصف حركة الصاروخ مع قانون التوجيه وعند تطبيق أوامر التوجيه يوضع في الإعتبار إمكانية الصاروخ وخصائص أجهزة التحكم لتفادي تفاقم الأخطاء وما يترتب عليها.
في الصاروخ الباليستيكي يتم تصميم نظام التوجيه بحيث يصمم نظام المسار المحسوب ويخزن داخل الذاكرة أو الحاسب الآلي بالصاروخ وتحدد بعد ذلك أوامر التوجيه بناء على قياس بارامترات المسار الحقيقي بواسطة وحدة القياس الملاحية ثم مقارنتها ببارامترات المسار المحسوب في المرحلة النهائية من المسار وهى مرحلة الدخول مرة ثانية في الغلاف الجوى. أما أن يترك الصاروخ للانقضاض على الهدف كقذيفة بفعل الجاذبية أو يتم استخدام نظام توجيه ذاتى لزيادة دقة إصابة الهدف والملاحة المستخدمة. أما أن تكون ملاحة بالقصور الذاتي أو ملاحة بالأقمار الصناعية.
ويعتبر نظام الملاحة بالقصور الذاتى نظاماً مستقلاً لايتطلب معلومات خارجية أثناء الطيران حيث يحتوى على أجهزة ملاحية ( جيروسكوبات ومجلات ) تقوم بقياس العجلة ومعدلات الدوران للصاروخ في الاتجاهات الثلاث بطريقة مستمرة حتى الالتقاء بالهدف.
أما نظام الملاحة بالأقمار الصناعية فإنه يقوم بتحديد إحداثيات الصاروخ المطلوب لحظة بلحظة أثناء الطيران بالاستعانة بالأقمار الصناعية ومن أنظمة الصواريخ الباليستيكية الصاروخ " لانس الأمريكى " والصاروخ " سكراب السوفيتي " والصاروخ " سكود السوفيتى " والصاروخ " سكود بي السوفيتى " والصاروخ الصينى.
وفي مطلع السبعينيات في القرن العشرين اتجة الفكر الى إنتاج صواريخ طويلة المدى يصعب كشفها راداريا لطيرانها على ارتفاعات منخفضة جدا من سطح الأرض وهى ما أطلق عليها الصواريخ الطوافة ويوجد منها ثلاثة أنواع طبقا لمكان الانطلاق ( أرضية - جوية - بحرية ) ويصل مدى تلك الصواريخ الى حوالى 2000 كم وارتفاع 30 - 100 المجتمع فقط من الهيئات الأرضية التى تطير فوقها حيث يقوم نظام الملاحة بمقارنة الهيئات الأرضية بما هو مخزون بذاكرته ثم ترسل الأخطاء الى نظام التحكم لتصحيح مسار الصاروخ حتى التقائه بالهدف.
والمهام الرئيسية للصواريخ الطوافة هي تدمير الأهداف في عمق العدو التى تعجز الطائرات عن الوصول إليها وسد الفجوة أو الثغرة بين الصواريخ الاستراتيجية وتتميز الصواريخ الطوافة بالآتى :
1- خط مرور منخفض جدا يمكنها من اختراق نظم الدفاع الجوى المعادية.
2- صغر مساحة المقطع الراداري مما يصعب عملية اكتشافها راداريا.
3- مدى كبير مما يصعب عملية الاكتشاف والإنذار المبكر.
4- تعدد نظم الإطلاق وتعدد أشكال المسارات المحتملة مما يصعب عملية تخمين المسار أو الهدف المنشود.
5- نظم توجيه وملاحة وتحكم متطورة ممايعطيه دقة إصابة عالية.
استخدام الصواريخ الباليستيكية
أصبحت الآن هناك ضرورة ملحة للتوسع في دراسة وتحليل واقتفاء وتصنيع الصواريخ الباليستيكية لما لها من خصائص تكتيكية وقدرات تدميرية متميزة في ظل التحديات والاستراتيجيات الحالية.ومن الخصائص التكتيكية والتدميرية للصواريخ الباليستيكية: القدرة على تحقيق المفاجأة ليلا أو نهارا والوصول الى جميع الأهداف الحيوية داخل الأعماق البعيدة للعدو مع إمكانية توفير رءوس حربية متعددة الأغراض ذات قدرات تدميرية عالية تحقق إمكانية استخدام الصواريخ الباليستيكية في مهام كثيرة ومتعددة. لذلك يمكن تلخيص بعض الدوافع والحيثيات الملحة وراء أهمية استخدام الصواريخ الباليستيكية كأدلة ردع كما يلي :
1- إن أمتلاك تلك الصواريخ الى جانب قوات جوية متطورة وقوات خاصة مدربة يعطى قوة ردع استراتيجية قادرة على الصمود والتحدى في عصرنا الحاضر حيث تتسم بضمانات ردع العدو والمحافظة على الاستقرار والسلام2-إن امتلاك تلك الصواريخ يؤدى الى كمالية الاستعداد والقدرة على رد الفعل السريع والمؤثر.3- الظروف الدولية الحالية التى تتم بالسباق السريع في هذا النوع من التسليح مما يؤدى الى عدم الاستقرار والتوتر الخفي غير الواضح الملامح هذا الى جانب تقليل حجم القوات العاملة في الجيوش.
4- إن امتلاك الصواريخ الباليستيكية يعوض التفوق الجوى حيث يمكن استخدامها لتحقيق المهام التى يصعب على القوات الجوية تحقيقها وتوفير قوة نيرانية مؤثرة على أهداف العدو في الأعماق التكتيكية والتعبوية والاستراتيجيةأقسام الصواريخ الباليستيكية *من حيث محرك الدفع :تنقسم الصواريخ الى صواريخ تعمل بمحرك صاروخي وأخرى تعمل بمحرك نفاث يستخدم الهواء الجوي:*من حيث نوع الوقود :
قد يكون الوقود سائلاً أو صلباً وكل منهما له مميزاته وله عيوبه*من حيث التوجيه :
1- غير موجهة : حيث يتم إطلاقه على البيانات الابتدائية للهدف ( اتجاه ومسافة ) مثل الصاروخ لونا السوفيتى.
2-موجهة بالقصور الذاتي : حيث يوجد وحدة القياس الملاحة التى تقوم بتحديد انحراف الصاروخ عن محاور دورانه الثلاثة ثم تغذية تلك الأنحرافات الى حاسب الصاروخ ليقوم بتصحيحها طبقا للبرنامج المعد مسبقا لخط سير الصاروخ وذلك عن طريق أجهزة التوجية والتحكم بة وتتوقف درجة الدقة هنا على مدى التقدم التكنولوجى المستخدم وأمثلة ذلك الصاروخ سكود بي السوفيتي.
3- موجهة بمسارات ملاحية : مثل الصواريخ الطوافة التى تطلق بشكل يساعدها على أخذ مسار معين محافظة على ارتفاع ثابت من سطح الأرض طوال طيرانها حتى الاقتراب من الهدف.
4- موجهة بمعاونة الأقمار الصناعية : حيث تعتمد هذة الصواريخ على الأقمار الصناعية في تصحيح مسارها وعادة ماتكون صواريخ ذات رؤوس نووية أو نووية حرارية من حيث التأثير أو الرأس المدمرة.1- رءوس تقليدية وهى رءوس شديدة اللانفجار وأهم أنواعها الرءوس المدمرة من إنتاج الشظايا أو المنتجة للدخان أو الأضاءة.2- رءوس تقليدية متطورة : وهى الرءوس الحاملة للذخائر من ألغام وقنابل مضادة للأفراد أو المدرعات.
3- رءوس غير تقليدية : وهى رءوس نووية وكيميائية تحتوى على الغازات الحربية والغازات المتفجرة والحارقة والأرتجاجية أو البكتريولوجية.*من حيث نوع القاذف :إما أن يكون أرضيا متحركا أو ثابتا بحريا من قطعة بحرية ( سفينة أو غواصة ) أو جوا من الطائرات كما يحدث مع الصواريخ الطوافة.

نظام الملاحة بالقصور الذاتى في الصواريخ الباليستية


تمثل الأنظمة الملاحية أهمية خاصة في الصواريخ الباليستية حيث يعتمد عليها في دقة التحكم والتوجيه أثناء الطيران وفي إصابة الهدف على سطح الأرض:1- نظام الملاحة بالقصور الذاتى
2- نظام الملاحة بالأقمار الصناعية
3- نظام الملاحة الأرضية
ويعتبر نظام الملاحة بالقصور الذاتى نظاما ملاحيا مستقلا لايتطلب معلومات خارجية حيث يتم قياس العجلة الخطية ومعدل دوران الصاروخ في الاتجاهات الثلاث باستمرار طوال فترة الطيران بواسطة أجهزة قياس خاصة داخل وحدة القياس الملاحية. وهذة الأجهزة عبارة عن ثلاثة من الجيروسكوبات وثلاثة من المعجلات الخطية مثبتة جميعها داخل وحدة القياس الملاحية بطريقة مناسبة للنظام المستخدم في الصاروخ في الاتجاهات الثلاثة.أما في نظام الملاحة بالأقمار الصناعية فانه يتم الاستعانة بالأقمار الصناعية في تحديد إحداثيات المكان المطلوب لحظة بلحظة أثناء الطيران.وعبر مراحل التاريخ المختلفة أستخدم الأنسان الأجرام السماوية في أغراض الملاحة حيث قام أولا باستخدام النجوم كعلامات لتحديد إحداثي المكان على سطح الأرض ثم بدأ استخدام التكنولوجيا الحديثة في تطويرها حيث ظهرت البوصلة الجيروسكوبية عام 1930 عندما أنتجها الألمان واستخدموها على المدافع لتحديد اتجاه القطب الشمالي.
ومنذ ذلك الوقت استخدمت أجهزة الملاحة بالقصور الذاتى في الصواريخ طويلة المدى والعابرة للقارات في أحدى صورتين:- نظام الملاحة الملصقة بالصاروخ
- نظام القاعدة المتزنة
ولكن المشكلة الأساسية والصعبة التى تواجة العاملين في هذا المجال هى الأخطاء الناتجة عن استخدام أجهزة القياس المختلفة وهذه الأخطاء تنجم عن عدم خطية العمل والأداء والاحتكاك بين الأجزاء المتحركة والظروف المحيطة، لذلك تم تطوير الأجهزة المستخدمة.
ومر هذا التطوير بمراحل عديدة آخرها التوصل الى أجهزة ضوئية ذات أحجام صغيرة جدا وذات دقة عالية.
الى ذلك يحتوى نظام الملاحة على حاسب الملاحة الذي يقوم بإجراء الحسابات اللازمة من خلال برامج خاصة به مثل برامج خاصة بنموذج عجلة الجاذبية الأرضية وحسابها أثناء الحركة طبقا للارتفاع وخطوط العرض مع الوضع في الاعتبار عدم كروية الأرض وبرامج خاصة بحساب مصفوفات التحويل بين المحاور المختلفة بناء على الزوايا التى يتم قياسها بواسطة الجيروسكوبات، بالإضافة الى برامج خاصة بإجراء حساب التكاملات المطلوبة.
وفي كلا النظامين يتم القيام ببناء محاور المراجعة نسبة إليها ويتم قياس الإحداثيات وقياس القوى المؤثرة على الصاروخ وبالتالي عجلة حركته وحساب عجلة الجاذبية ثم تكامل العجلة الإجمالية على السرعة وإحداثي وضع الصاروخ بالنسبة للمحاور المرجعية التى يتم تحديد المسار المحسوب نسبة لها.
المكونات الأساسية للصاروخ الباليستيكي
من العناصر الأساسية في الصواريخ الباليستيكية المسار أو خط الاقتراب من الهدف ومحرك الدفع ووحدة القياس الملاحية ثم نظام التوجيه والتحكم:
1- المسار أو خط الاقتراب من الهدف في حالة الصواريخ الباليستيكية يتم إطلاق الصاروخ عموديا حتى يستطيع المرور خلال الجزء الأكثر كثافة واضطرابا في الغلاف الجوى بأسرع مايمكن، وعند ارتفاع معين يمكن التحكم فيه بواسطة أجهزة التوجيه من خلال معلومات مربوطة أو مخزنة من قبل أو لاسلكيا وبعد ذلك يبدأ الصاروخ في التسلق التدريجى حتى ينتهى عمل المحرك أو يتم إيقافه ثم يتخذ الصاروخ مسارا باليستيكيا نحو الهدف لذلك فإن المسار الباليستيكي يتكون من ثلاث مراحل رئيسية :
- المسار الإيجابي
- المسار الحر أو الثابت أو الطواف- المسار النهائي
2- محرك الدفع :
هو رد الفعل الناتج عن خروج أو اندفاع الغازات الناتجة عن احتراق الوقود الوقود خلال فوهه الصاروخ بمعدل وضغط معين. وتعتبر قوة الدفع هي القوة الأساسية أو الرئيسية المؤثرة في حركة الصاروخ الباليستيكى ومساره حيث يمكن التحكم في هذا المسار عن طريق التحكم في قيمة واتجاة قوة الدفع.وتوجد أنواع مختلفة من الدفع الكهربي والنووى والكيميائي المشترك وكل نوع له مميزاته وعيوبه.
3- وحدة القياس الملاحية :
نظم الملاحة بالصواريخ طويلة المدى إما أن تكون رادارية أو بالقصور الذاتى أو كونية.
ونظام الملاحة بالقصور الذاتي يعتبر نظاماً شائع الاستخدام فهو نظام مستقل لايحتاج الى أي اتصال خارجي أثناء الطيران ولذلك يتطلب عند قياس العجلة الطولية للصاروخ وجود نظام محاور ثابتة في الفراغ لقياس إحداثيات الصاروخ بالنسبة لها ويتم الحصول على هذه المحاور باستخدام مجموعة من الجيروسكوبات داخل وحدة القياس الملاحية.وتقوم وحدة القياس الملاحية بقياس متجهات المسافة والسرعة الفعلية للصاروخ لحظة بلحظة في نظام الإحداثيات وذلك باستخدام الجيروسكوبات والمعجلات ويتم قياس مركبات العجلة الفعلية باستخدام المعجلات وتصحيح هذه القياسات بواسطة عجلة الجاذبية الأرضية ثم يتم تكاملها للحصول على مركبات السرعة التى يتم مكاملتها مرة أخرى للحصول على مركبات الوضع وتوجد هذة الوحدة في هيئة Strapdown حيث يتم في الأولى اختيار محاور ذاتية ثابتة في الفراغ وتثبت الأجهزة على جسم المركبة. أما في الحالة الثانية فيتم الحصول على محاور ثابتة بواسطة أو باستخدام الجيروسكوبات مع نظام (سرفو) أو آلية لتحريك القاعدة الدوارة المثبت عليها أجهزة القياس.
4- نظام التوجيه والتحكم:
هناك متطلبات واجب مراعاتها في نظام التوجيه والتحكم، منها الآتي:
- يكون نظام التحكم قادرا على تنفيذ الخوارزم للتوجيه بمعدلات أداء.
مقبولة من حيث الاستقرارية والخطأ الديناميكي والاستجابة الانتقالية، من حيث السرعة والتجاوز وزمن الاستقرارية والتوطيد مع تحديد مستويات السكون أو الاستقرار إن وجد.
- يكون الصعود الرأسي في مدة زمنية قصيرة بغرض تقليل تعقيد معدات الإطلاق وتقليل القوة العمودية Lateral forceهذا الى جانب تقليل المساحة الأرضية المعرضة لعادم محرك الدفع، خاصة في حالة الصواريخ التى تطلق من السفن البحرية.
ويمكن تطوير أداء الصواريخ الباليستيكية من خلال تطوير نظم التوجيه والتحكم مستخدمين في ذلك التطور الحالي والكبير في الرياضيات التطبيقية وتكنولوجيا التحكم والحاسبات الآلية فقد ساعد تقدم الحاسبات في إمكانية استخدام نظريات تصميم الحاكم الآلي القوي والحاكم الآلي التكييفي والحاكم الآلي الأمثل القوي والحاكم الآلي الذكي، وهذا التطوير يمكن أن يتم في ثلاثة اتجاهات هي المدى والدقة وقوة التدمير