به گزارش خبرگزاری اهل‌بیت(ع) ـ ابنا ـ سامانه پدافند هوایی موشکی بردکوتاه «یازهرا» ساخت سازمان صنایع هوافضای وزارت دفاع و پشتیبانی نیروهای مسلح ایران یکی از آخرین دستاوردهای حاصله در زمینه رفع نیازهای پدافندی کشور به صورت بومی است.
اما توسعه این سامانه سابقه ای نسبتاً طولانی در ایران داشته و در واقع نقطه آغازین آن به سالهای دفاع مقدس باز می گردد. ارتش بعث عراق برای دفع حملات هواپیماهای جنگنده بمب افکن نیروی هوایی ارتش کشورمان به مراکز حیاتی خود دست به دامان غرب شده و دو سامانه کوتاه برد کروتال و رولند را خریداری کرد.
این سامانه که در ابتدا به سفارش آفریقای جنوبی توسط فرانسه توسعه یافت، بعدها در دو نوع زمین پایه و دریاپایه در خود فرانسه هم به کار گرفته، در آمریکا ساخته و در چین نیز به صورت مهندسی معکوس با نام FM-80 تولید شد.
این سامانه ها به صورت نیمه متحرک و تمام متحرک بودند و به سرعت هدف را ردگیری نموده و با احتمال بسیار بالایی به آن اصابت می کردند. کارایی این سامانه ها به حدی بود که چند وقتی عملیات های نفوذ هوایی ارتفاع پائین و ضربتی در خاک عراق را متوقف کرد تا نهاجا عملکرد این سامانه ها را بررسی کرده ولی نهایتاً با وجود اتخاذ طرح و روش های جدید حمله باز هم با پذیرش احتمال آسیب دیدن جنگنده های شرکت کننده در عملیات، مجدداً حملات خود را به قلب عراق از سر گرفت.
شلیک موشک توسط سامانه اف-ام-80
اما هر دوی این سامانه ها در طی جنگ تحمیلی به غنیمت رزمندگان اسلام در آمد که تصویر سامانه رولند افتاده در یک کانال از تصاویر معروف به جا مانده از آن دوران غرورآفرین به شمار می رود.
با پایان جنگ تحمیلی، عملکرد بالای سامانه کروتال، برنامه ریزان صنعت دفاعی کشور را بر آن داشت تا برای رفع نیاز دفاع هوایی نقطه ای که تا آن مقطع با سامانه انگلیسی «راپییر» تأمین می شد اقدام به مهندسی معکوس آن کنند. البته به دلیل دست نیافتن به رادار کشف هدف این سامانه در جریان به غنیمت گرفته شدن آن، باید برای پر کردن جای خالی آن هم فکری می شد.
سابقه برنامه یازهرا و موشک آن
به نظر می رسد اولین محصول این پروژه که با نام «یا زهرا» خوانده می شد در تابستان سال 1377 و در یک نمایشگاه دستاوردهای دفاعی به نمایش گذاشته شد که شامل موشک و کپسول حمل و پرتاب آن بود. از آن پس در نمایشگاه های متعددی موشک این سامانه با نام «شهاب ثاقب» در معرض دید قرار گرفت و در نمایشگاه دائمی وزارت دفاع نیز جای ثابتی به آن اختصاص داده شد.
اولین نمایش موشک شهاب ثاقب در نمایشگاه تابستان 1377
بنابر اطلاعات اعلام شده این سامانه برای کشف هدف از رادار تک پالس سامانه توپخانه ای «اسکای گارد» که کار هدفیابی برای توپ های 35 میلیمتری اورلیکن را در جنگ تحمیلی با موفقیت انجام می داد استفاده می کرد که برد آن به 19.2 کیلومتر رسیده و همزمان 30 هدف را کشف و 12 مورد را ردگیری می کند. هر چند برد این رادار کمی کمتر از نمونه اصلی ساخت شرکت «تامسون» با برد 20 کیلومتر است که در سامانه کروتال به کار رفته اما برای رفع نیازهای موشک این سامانه همچنان کافی بود.
موشک ساخته شده در قالب پروژه یازهراء، یعنی شهاب ثاقب دارای مشخصاتی از قبیل طول 2.93 متر، جرم 84 (یا 85.1) کیلوگرم، سرعت 740 (یا750) متر بر ثانیه، برد 500 تا 8600 متر در برابر اهدافی با سرعت 400 متر بر ثانیه(1.17 ماخ در ارتفاع پائین و دمای 25 درجه سانتیگراد)، 10 کیلومتر در برابر اهدافی با سرعت 300 متر بر ثانیه(0.88 ماخ در شرایط فوق) و 11 کیلومتر در برابر بالگردها است.
موشک شهاب ثاقب در نمایشگاه دائمی وزارت دفاع
گفتنی است کمترین برد موشک ها بر مبنای زمان لازم برای فعال شدن سامانه های درونی و ایجاد سرعت کافی روی سطوح آیرودینامیکی برای تولید نیرو مرتبط است.
این موشک با اهدافی تا سقف پرواز 5500 متر و بیشینه سرعت 440 متر بر ثانیه(1.3ماخ) درگیر می شود. کمترین ارتفاع درگیری با هدف در نمونه های اولیه سامانه کروتال در حدود 30 متر بوده که در مدل های جدیدتر به حدود 15 متر یا کمتر کاهش یافته و قابلیت این سامانه در درگیر شدن با موشک های کروز را بسیار افزایش داده است. البته کمترین ارتفاع قابل درگیری در نمونه های در اختیار ایران مشخص نیست اما به دلیل استفاده از روش مهندسی معکوس و مشابهت زیاد مشخصات عملکردی مختلف شهاب ثاقب با نمونه های خارجی منطقا باید بین همین اعداد باشد.
همچنین بیشترین سرعت هدف معادل 1.3 ماخ، طیف بسیار زیادی از اهداف را در بر می گیرد و حتی عمده هواپیماهای رزمی در حالت بارگیری شده در ارتفاع پائین به این سرعت نمی رسند و در صورت پرواز در ارتفاعات بالاتر نیز در تور سایر سامانه های پدافندی خواهند بود. گفته شده این سامانه توانایی درگیری همزمان با 3 هدف را دارد.
در آن زمان گفته می شد این موشک حتی در محیط های آلوده به ECM با رادار اسکای گارد هدایت می شود اما میزان موفقیت این روش چندان مشخص نبود. در عوض به طور کلی احتمال برخود به هدف در صورت شلیک یک موشک 86 تا 90 درصد و در صورت شلیک دو موشک 96 درصد عنوان شده بود؛ چیزی که رزمندگان ایرانی عملاً زخم آن را توسط نمونه فرانسوی در جنگ تحمیلی تجربه کرده بودند.
همچنین این موشک از فیوز مجاورتی IR(مادون قرمز) بهره مند بود که نشان می داد موشک های غنیمتی ایران از انواع بهسازی شده کروتال بوده اند نه انواع پایه. این سامانه دارای یک پنجره شیشه ای در ناحیه ای نزدیک به دماغه است که پرتوهای مادون قرمز شدید را حذف و مقادیر معمول را به حسگر عبور می دهد.
آشکارساز موجود در حسگر با دریافت اثرات حرارتی هدف، آن را تبدیل به ولتاژ نموده و با رسیدن این ولتاژ به حد خاصی که متناسب با نزدیک شدن به هدف و افزایش اثرات حرارتی است، دستور انفجار سرجنگی برای بیشترین تأثیرگذاری روی هدف حتی در صورت مانور دادن به صورت خودکار داده می شود.
میزان سرجنگی موشک شهاب ثاقب 13.5 تا 14 کیلوگرم از نوع انفجاری شدید اعلام شده است. این موشک دارای بدنه استوانه ای با قطر 15.4 سانتیمتر، سامانه کنترلی از نوع «کانارد» یا «پیشبال» و بال هایی به فرم ذوزنقه بریده در انتهای بدنه است. هم بالک و هم بال های موشک با حالت کراس(علامت ضرب) حول بدنه قرار دارند که برای کاهش اثرات تداخل آیرودینامیکی بدنه با آنها مفید است. بخشی از بال عقبی موشک جمع شونده است تا به کپسول حمل و پرتاب با قطر کوچکتری نیاز باشد.
موشک هایی که با بالک های کنترلی در جلو(کانارد) کنترل می شوند هر چند نسبت به انواع دارای سطوح کنترلی در دم(انتها) پاسخ کندتری دارند اما به دلیل اینکه انحراف سطوح کنترل آنها در جهت افزایش زاویه حمله است نیروی اعمالی روی سطح کنترلی در جهت نیروی برآی کل روی موشک خواهد بود و در نتیجه پاسخ کل موشک به فرامین اعمال شده سریعتر خواهد بود، چیزی که برای یک موشک پدافند هوایی که در لایه آخر نزدیک به نقاط حیاتی خودی فعالیت می کند بسیار مهم است.
این موشک تا 25 برابر شتاب جاذبه قابلیت مانور دارد که برای درگیر شدن با هر هواپیمای جنگنده عادی کاملاً کافی است. در واقع ترکیب این میزان توانایی مانور با قابلیت های فیوز مجاورتی منجر به رسیدن به بیشینه میزان تأثیر سرجنگی روی هدف در صورت عدم برخورد خواهد شد. فیوزهای فروسرخ موجود که از پدیده داپلر برای ردگیری بهتر و دقیق تر حرکت های هدف استفاده می کنند امکان درگیر شدن با اهدافی تا ارتفاع چند متری سطح آب را نیز فراهم می سازند.
موتور راکتی سوخت جامد تک مرحله ای موشک کروتال 2.2 تا 2.7 ثانیه می سوزد و موشک 5% زمان پرواز خود را در سرعت های مادون صوت، 50% زمان پرواز را در ناحیه گذر صوت(ماخ 0.8 تا بیش از یک) و 45 درصد زمان را در ناحیه مافوق صوت تا 2.2 ماخ طی می کند.
این در حالیست که کل زمان پرواز این موشک برای رسیدن به برد حدود 8 کیلومتر، 10 ثانیه است از این رو شکل بدنه این موشک برای کم بودن نیروی مقاوم(پسا) در سرعت های مافوق صوت بهینه شده که شاخصه های آن نسبت لاغری(طول به قطر بدنه) بالا، انتخاب شعاع دماغه نزدیک به دماغه های نوک تیز، استفاده از بدنه باریک شونده در انتها(دم قایقی) و پروفیل گوه ای برای بالک های جلویی و خمیده متقارن برای بال عقبی است.
گرین(سوخت جامد) مورد استفاده در این موشک بدون دود است که به دیده نشدن مسیر آن توسط دشمن و در نتیجه غافلگیر شدن و کاهش زمان وی برای واکنش نشان دادن منجر می شود.
مشخصات هدایت و کنترل
سامانه موشکی کروتال و نوادگان آن برای دفاع هوایی ارتفاع پست ساخته شده اند که بایستی دارای قابلیت های ویژه ای از جمله سرعت بالا در ردگیری هدف و فراهم شدن مقدمات شلیک، سرعت بالا در رسیدن به هدف، دقت و احتمال اصابت بالا به هدف باشند.
این مشخصات هر چند برای تمام سامانه های موشکی دفاع هوایی مطلوب هستند اما در سامانه ای که وظیفه فراهم کردن دفاع لایه آخر از یک منطقه راهبردی را بر عهده دارد بسیار مهم تر است. سرعت واکنش بسیار بالا خصوصاً در برابر اهدافی که دیر آشکار می شوند از جمله موشک های کروز اهمیت دوچندان دارند. این ویژگی های مطلوب در مجموع از قابلیت های سامانه های هدایت و کنترل ناشی می شوند.
سامانه کروتال با استفاده از «هدایت دستوری» با روش «سه نقطه ای» یا «در خط دید خودکار» به سمت هدف می رود. در این روش هم موشک و هم هدف توسط سامانه آشکارساز تحت نظر قرار گرفته، میزان انحراف موشک از خط دید هدف محاسبه شده و فرامین تصحیح مسیر با یک آنتن مجزا به گیرنده های موجود در انتهای موشک در بخش بال فرستاده می شود.
آشکارسازهای مورد استفاده در این سامانه شامل ترکیب راداری/تصویری/حرارتی برای ارتفاع پائین و راداری/حرارتی برای ارتفاع متوسط است. کپسول حمل و پرتاب موشک ها که شامل دو پرتابگر دوتایی هستند در طرفین این آشکارسازها روی یک سکو با دو درجه آزادی برای چرخش در سمت و بلندا نصب شده اند.
سامانه راداری اسکای گارد در سمت چپ تصویر