تقنيات توجيه صواريخ كروز

الموضوع في 'الأسلحة الاستراتيجية والصواريخ' بواسطة العربي ابن مهيدي, بتاريخ ‏10 افريل 2017.

  1. العربي ابن مهيدي

    العربي ابن مهيدي قيادة اركان

    إنضم إلينا في:
    ‏21 مارس 2017
    المشاركات:
    1,519
    الإعجابات المتلقاة:
    6,540
    نظرا للاستعمال المكثف لصواريخ كروز في الحروب والعمليات العسكرية الحديثة وآخرها في العدوان على سوريا فقد رغبت في عمل موضوع يوضح لأعضاء المنتدى وزواره تقنيات توجيه هذا النوع من الصواريخ.


    upload_2017-4-10_10-18-18.png

    بتاريخ عملياتي يتجاوز ستة عقود صواريخ كروز يمكن أن ينظر اليها كتكنولوجيا ناضجة وجيدة الأساس فهناك عدة تطورات تكنولوجية استخدمت لبناء صواريخ كروز كالهيكل الممتد ونظام الدفع ومساعدات الاختراق penetration aids وأنظمة التوجيه .

    ففي تكنولوجيا الهيكل التصاميم أصبحت شيئا فشيئا أكثر إحكاما وأصغر حجما للتلاؤم مع حملها بواسطة الطائرات وأنابيب الإطلاق في السفن وأنابيب الطوربيد في الغواصات .نظام الدفع propulsion تطور من محركات pulse jets الى محركات turbojet وramjet الى المزيج الحالي من محركات turbojet المستخدمة في صواريخ كروز التكتيكية و turbofan المستخدمة في صواريخ كروز الإستراتيجية و ramjet لصواريخ كروز التكتيكية ما فوق صوتية supersonic.

    upload_2017-4-10_10-24-7.png
    Block IV Tactical Tomahawk and F-15E

    مساعدات الاختراق Penetration Aids ظهرت في الستينيات مع ظهور انظمة دفاع جوي بقدرات أكبر وذلك بتتبع التضاريس الأرضية على ارتفاع منخفض أو التحليق بالقرب من سطح البحر sea skimming لإخفاء الصواريخ عن الرادارات ومن ثم ظهرت التصاميم والمواد الشبحية لمنع الاكتشاف والتتبع من أنظمة الرادار وبعض صواريخ كروز السوفياتية زودت بأجهزة تشويش لهزيمة صواريخ الدفاع الجوي وأخيرا أنظمة التوجيه التي تطورت وتنوعت بشكل كبير منذ ذلك الحين .

    الفكرة الأساسية خلف صواريخ كروز هي سلاح يمكن أن يطلق على الأهداف من خارج منظومات الدفاع الجوي للعدو لتجنب تعريض منصة الإطلاق لنيران العدو وهذا يخلق تحديات تصميمية كبيرة أولها هو جعل الصاروخ يطير بكفاءة لآلاف الكيلومترات حتى يصل قرب الهدف وما إن يصل قربه لا بد من توجيهه بدقة كافية نخو النقطة المحددة لإحداث تأثير عسكري كاف.أول صاروخ كروز عملياتي كان صاروخ V1 الألماني في الحرب العالمية الثانية والذي أطلق منه ثمانية آلاف أغلبها على أهداف قي المملكة المتحدة.
    نظام توجيهه يعتبر متخلف بالمقاييس الحديثة وهو عبارة عن طيار ألي autopilot يقوم على جيروسكوب gyroscope للحفاظ على توازنه واتجاهه وجهازOdometer لقياس المسافة فالصاروخ يوجه نحو الهدف قبل الإطلاق وما أن يدل جهاز قياس المسافة أن الصاروخ فوق الهدف فالطيار الآلي سيوجه الصاروخ هبوطا نحو الأسفل ورغم أنه كان غير دقيق لحد خطأ بعدة أميال إلا أنه كان يكفي لقصف المدن مثل لندن والهدف الأساسي من القصف كان إرهاب المدنيين وصرف المجهود الحربي البريطاني إلى الدفاع الجوي بعيدا عن العمليات الهجومية.

    بعد الحرب مباشرة قام السوفيات والأمريكيون بهندسة عكسية لصاروخ V1 وبدأوا بتطوير صواريخ كروز الخاصة بهم فالجيل الأول للصواريخ التكتيكية ممثلا بسلسلة Regulus للبحرية الأمريكية وسلسلة Mace/Matador لسلاح الجو الأمريكي وكذلك سلسلة KS-1 Kometa و Kh-20 Kangaroo السوفياتية أظهروا تكنولوجيا توجيه جديدة فكل هذه الصواريخ استخدمت طيار آلي يعتمد على جيروسكوب ولكن مع أوامر بالراديوRadio command link لتعديل مسار الطيران وإيصال الرأس النووي إلى هدفه بأكبر دقة ممكنة ومع ذلك فخطأ بمئات الياردات كاف لجعل الانفجار النووي غير فعال بالنسبة للأهداف المحصنة .


    upload_2017-4-10_10-27-6.png
    Matador cruise missile

    خلال سنوات الخمسينيات ظهر أول صاروخ كروز تكتيكي مزود برأس حربي تقليدي أساسا كسلاح مضاد للسفن ومع أن توجيه midcourse استمر بالاعتماد على الجيروسكوب مع الأوامر بالراديو فان التوجيه النهائي Terminal guidance كان يتم بواسطة باحث راداري radar seeker نصف نشط semi-active في التصاميم الأولى ونشط active فيما بعد وهذا الجيل من الصواريخ كان يطير على ارتفاع متوسط إلى عالي ثم ينحدر لمهاجمة هدفه.

    التطور التالي المهم في توجيه صواريخ كروز جاء مع صاروخ كروز الضخم العابر للقارات Northrop SM-62 Snark المصمم للطيران عبر المناطق القطبية لمهاجمة أهداف في الاتحاد السوفياتي برؤوس نووية ضخمة والمسافة الشاسعة أظهرت تحدي جديد للمصممين لضمان ضرب هدف من مسافة أكبر بعشر مرات من تلك التي غطتها الصواريخ السابقة.


    upload_2017-4-10_10-30-36.png
    Snark cruise missile

    صاروخ Snark أدخل نظام توجيه جديد والذي يستعمل منصة جيروسكوبية وأجهزة accelerometers دقيقة لقياس حركة الصاروخ في الجو و نظام حاسوب يستعمل لجمع القياسات وتحديد مكان الصاروخ .المشكل الذي لوحظ سريعا أن الانحراف في نظام التوجيه بالقصور الذاتي Inertial Navigation System INS كان كبيرا ليتم استخدامه عمليا فالأخطاء في نظام تحديد الموقع كانت تتراكم لتبلغ عدة أميال مع كل ساعة طيران والحل لهذا المشكل كان بإدخال جهاز أخر لعمل قياسات دقيقة لموضع الصاروخ الجغرافي على طول خط طيرانه لتصحيح الأخطاء في نظام التوجيه وهذه كانت فكرة أساسية والتي بقيت مركزية في تصميم الأسلحة الموجهة الحديثة الى اليوم فبشكل دوري يتم تصحيح الأخطاء المتراكمة في نظام التوجيه بالقصور الذاتي .
    التكنولوجيا التي استعملت لهذا الهدف هي نظام الملاحة عن طريق النجوم stellarnavigation system او متتبع النجوم star tracker وهو عبارة عن جهاز بصري آلي والذي يقوم بقياسات زاوية Angular measurments مع وضعيات نجوم معروفة ويستخدم هذه القياسات لحساب موقع الصاروخ في الجو. هذا النظام ثبت انه دقيق ولكنه كان مكلفا وصعبا للصيانة ويتطلب من الصاروخ الطيران على ارتفاع عالي لضمان أن السحب لن تحجب الرؤية عن النجوم التي يتم تتبعها والأمر الأقل معرفة اليوم أن نجاح هذا النظام أعطى الحافز لتطوير أنظمة الملاحة بالأقمار الصناعية مثل GPS و Glonass..

    الملاحة بالأقمار الصناعية تعتمد على نفس مفهوم الملاحة باستخدام النجوم ولكنها تعوض النجوم بأقمار صناعية قطبية والضوء العادي الصادر عنها بالموجات الكهرومغناطيسية للأقمار الصناعية وتستعمل قياسات pseudo-range بدلا من القياسات الزاوية فهذه الخصائص خفضت التكلفة ومكنت من حساب الموقع على كل الارتفاعات في جميع الظروف الجوية ورغم أن الملاحة بالأقمار الصناعية بدأت في بداية الستينيات إلا أنها لم تصبح عملية حتى الثمانينات .

    التقدم الكبير التالي في تكنولوجيا توجيه صواريخ كروز قام على مسح التضاريس الأرضية terrain contour mapping فهذه التكنولوجيا دخلت الخدمة في الولايات المتحدة في السبعينات وفي الاتحاد السوفياتي في الثمانينات فتكنولوجيا (TERCOM (TERrain Contour Matching استعملت مثل تكنولوجيا الملاحة بالنجوم stellarnavigation لإلغاء الأخطاء المتراكمة في نظام التوجيه بالقصور الذاتي cumulative inertial system errors.
    الفكرة وراء نظام TERCOM هي نسبيا بسيطة المفهوم ولكنها معقدة التفاصيل فصاروخ كروز الذي يمر فوق قطعة من الأرض يقوم باستمرار بقياس ارتفاع الأرض elevation terrain تحت خط طيرانه باستعمال رادار لقياس الارتفاع Radar altimeter ويقارن هذه القياسات مع خريطة رقمية لارتفاع الأرض التي من المفترض أن يمر فوقها مخزنة في ذاكرة الكمبيوتر عن طريق برنامج Software خاص لإيجاد أفضل تكافؤ وتحديد الموقع بدقة جيدة بناءا على ذلك وتصحيح أخطاء نظام التوجيه الأساسي .

    نظام TERCOM كان تقدم ضخم على نظام التوجيه بالنجوم فهو ملائم للطيران المنخفض وتفادي دفاعات العدو ورخيص الثمن نسبيا وعالي الدقة لحمل رؤوس حربية نووية ب220 كيلوطن أو رؤوس تقليدية ب500 كلغ ضد أنواع من الأهداف.ولكنه مع ذلك لم يكن خاليا من المشاكل فالصاروخ يجب أن يطير فوق أراضي تتمتع بتضاريس كافية ليستطيع عمل قياسات كافية لعمل مقارنة مع الخريطة المخزنة وهذا الأمر يؤدي إلى تحدي أخر لرسم خرائط ارتفاع لجغرافيا العدو والحفاظ عليها محدثة باستمرار .أمر آخر هو أن نظام TERCOM غير فعال على سطح الماء وكذلك على الكثبان الرملية المتغيرة باستمرار والتاندرا السيبيرية حيث تساقط الثلوج وغيرها وذلك بسبب تغير الانعكاسية لموجات الرادار باستمرار وتأثيرها على القياسات .

    القدرات المحدودة لذاكرة الحاسوب تجعل من الصعب تخزين بيانات كافية للخرائط وهذا النظام لا يتيح للصاروخ إصابة أهداف نقطية كمباني محددة ولكنه جيد كفاية للصواريخ النووية مثل RGM-109A Tomahawk و AGM-86 ALCM وهذا الأمر أدى إلى إضافة نظام آخر لتحسين الدقة هو DSMAC (Digital Scene Matching Area Correlator) وهذا النظام استعمل أيضا في الثمانينات في صواريخ Pershing II الباليستية الأمريكية وقنابل KAB-500/1500Kr الروسية و DAMASK/JDAM الأمريكية وكذلك الصاروخ الباليستي الصيني الجديد DF21 المصمم لإغراق حاملات الطائرات.


    upload_2017-4-10_10-34-24.png
    AGM-86 ALCM cruise missile

    نظام DSMAC يستخدم كاميرا لتصوير الأرض تحت الصاروخ ومن ثم يقارن الصورة رقميا مع الصور المخزنة والمصورة بواسطة الاقمار الصناعية أو وسائل الاستطلاع الجوي وبقياس زوايا الدوران والإزاحة اللازمة لمطابقة صورتان معا فالصاروخ سيتمكن من حساب خطأ تموقع الصاروخ بدقة ويستعمله لتصحيح أخطاء نظام القصور الذاتي ونظام TERCOM .

    نظام DSMAC يتطلب برمجة الصاروخ ليطير فوق مناطق لها معالم يمكن مقارنتها بالصور المخزنة وهذا ما يمكن أن يستغله العدو ففي عملية عاصفة الصحراء سنة 1991 تم اتخاذ تقاطعات طرق في بغداد كمعالم يمر فوقها الصاروخ وهذا الأمر مكن الدفاعات العراقية من وضع مدافع مضادة للطائرات على هذه التقاطعات وإسقاط عدد من صواريخ طوماهوك.
    نظام DSMAC مثل نظام TERCOM حساس للتغيرات الفصلية في شكل سطح الأرض وهو يحمل مصابيح كشافة flashlamps لإضاءة الارض عند التصوير في الليل .


    upload_2017-4-10_10-36-39.png
    AGM-158 JASSM cruise missile


    في الثمانينات تم إدخال نظام GPS في توجيه صواريخ كروز الأمريكية فهو يعتبر نظام جذاب إذ انه يسمح للصاروخ بتصحيح خطأ نظام INS باستمرار بغض النظر عن التضاريس والظروف الجوية ويعمل فوق المياه والأرض .لكن هذه الميزات تأثرت بقابليته للتشويش اذ أن إشارته ضعيفة و خطر تضليل الصاروخ بسبب تأثير المسارات المتعددة Multipath effect عندما تنعكس إشاراته من الارض والمباني وكذلك التغيرات في الدقة الناتجة عن توزع الأقمار الصناعية في الفضاء وكم قمرا يمكن أن يرسل الإشارات في وقت واحد وفي زمن معين .
    جميع صواريخ كروز الأمريكية الآن مزودة بنظامي GPS و INS وأنظمة الجيروسكوب الميكانيكية عوضت بأنظمة جيروسكوب تعمل بالليزر Ring Laser Gyro أكثر دقة في الثمانينات والتسعينات .

    مشاكل الدقة في نظام GPS تمت معالجتها تدريجيا عن طريق إدخال تقنيات Wide Area Differential GPS والتكنولوجيا الأكثر تطورا من هذا النوع تم تطويرها في التسعينات وتستطيع تصحيح أخطاء الGPS لعدة انشات في الأبعاد الثلاثة وهي دقيقة كفاية لإدخال صاروخ من نافذة مبنى .

    المشاكل المتعلقة بإمكانية التشويش على الإشارات وتأثير المسارات المتعددة multipath كانت أكثر صعوبة للحل ولكن تم ادخال تكنولوجيا هوائيات ذكية للتقليل منها فما يعرف بهوائيات CRPA Controlled Reception Pattern Antennas تستقيل الاشارات من الأقمار الصناعية فقط وتكون عمياء باتجاه المصادر الأخرى وهي بذلك تمنع مصادر التشويش من التأثير عليها وتلغي تأثير المسارات المتعددة.
    المشاكل التي ظهرت في النسخ الأولى من صاروخ AGM-158 JASSM كانت ناتجة عن مشاكل في لوغاريتم مستقبلات ال GPSوتسببت في فقدان الصاروخ للإشارة والخروج عن مساره.

    مستقبلات GPS الحديثة تمنح دقة عالية ومقاومة جيدة للتشويش من طرف أجهزة التشويش الأرضية ولكنها أقل مقاومة لأجهزة التشويش المحمولة على أقمار صناعية أو طائرات أو مناطيد. .

    الجيل الأخير من صواريخ كروز الامريكية تستعمل في توجيهها نظام INS مع نظام GPS و مزودة في أنفها بنظام تصوير حراري رقمي لاعطاءها قدرة ضد الأهداف الثابتة والمتحركة مثل الرادارات وبطاريات الصواريخ وكذلك مزودة بوصلة بيانات Datalink مشتقة من تكنولوجيا JTIDS/Link16 لاعادة برمجة الصاروخ أثناء الطيران إذا كان الهدف قد تحرك أثناء طيرانه .

    أنظمة توجيه صواريخ كروز في المستقبل ستكون أكثر ذكاءا وأكثر استقلالية ومتنوعة المستشعرات وأكثر اعتمادية وأقل تكلفة.


    مشاهدة المرفق 19447
     

    الملفات المرفقة:

    mig29s ،الآمير نيلوس ،Zabana و 12آخرون معجبون بهذا.
  2. algeria4ever

    algeria4ever عضو متميز أقلام المنتدى

    إنضم إلينا في:
    ‏1 افريل 2017
    المشاركات:
    812
    الإعجابات المتلقاة:
    3,344
    في رأيك ما الذي يمكنه فعله الطرف المدافع لي إمتصاص الإغراق بي الكروز هل البانتسير كفيل بذلك أما التشويش الإلكتروني هو الحل تحياتي مشكور على الموضوع
     
    nounou09 ،ماسينيسا ،mig29s و 2آخرون معجبون بهذا.
  3. العربي ابن مهيدي

    العربي ابن مهيدي قيادة اركان

    إنضم إلينا في:
    ‏21 مارس 2017
    المشاركات:
    1,519
    الإعجابات المتلقاة:
    6,540
    لمواجهة صواريخ كروز لا بد من استعمال عدة طرق في نفس الوقت كالتشويش عن طريق منظومات أرضية والأفضل منظومات تشويش محمولة جوا air-born وأيضا منظومات الدفاع الجوي والطائرات الاعتراضية كالمقاتلة الروسية MIG 31 مدعومة بطائرات الأواكس .
     
  4. mohmed84

    mohmed84 قيادة اركان

    إنضم إلينا في:
    ‏30 أوت 2016
    المشاركات:
    2,231
    الإعجابات المتلقاة:
    10,213
    لاحظت خاصية في التوماهوك هي انه يطير في سرب و اظنها نقطة ضعف حيث يمكن استهداف القافلة الطائرة بصاروخ مضاد شديد الانفجار حيث يمكنه اصابة عدة صواريخ او معضمها بضربة واحدة و بعدها يمكن قنص ما تبقى بالمضادات او سلاح الجو٠

    افضل طيقة لدرء خطرها هي وجود امكانية توجية ضربة مضادة لسفن و منشءات العدو لا تقل قوة عن هجمته
     
  5. khairo-dz

    khairo-dz قيادة اركان مجموعة vip

    إنضم إلينا في:
    ‏22 مارس 2015
    المشاركات:
    5,666
    الإعجابات المتلقاة:
    15,708
  6. brahim dz

    brahim dz عضو ناشط

    إنضم إلينا في:
    ‏3 مايو 2018
    المشاركات:
    76
    الإعجابات المتلقاة:
    80
    شكر علي الموضوع الرائع
     
    أعجب بهذه المشاركة mig29s
  7. algerian triumph

    algerian triumph عضو متميز

    إنضم إلينا في:
    ‏30 افريل 2018
    المشاركات:
    637
    الإعجابات المتلقاة:
    2,295
    مجهود كبير و موضوع يستحق تفاعل اكبر مشكور
     
    mig29s و العربي ابن مهيدي معجبون بهذا.
  8. algerian triumph

    algerian triumph عضو متميز

    إنضم إلينا في:
    ‏30 افريل 2018
    المشاركات:
    637
    الإعجابات المتلقاة:
    2,295
    هل تسمح بنقله لمنتدى اخر؟
     
    أعجب بهذه المشاركة mig29s
  9. العربي ابن مهيدي

    العربي ابن مهيدي قيادة اركان

    إنضم إلينا في:
    ‏21 مارس 2017
    المشاركات:
    1,519
    الإعجابات المتلقاة:
    6,540
    لا بأس بذلك لكن مع وضع المصدر
     

مشاركة هذه الصفحة

الاعضاء الذين يشاهدون محتوى الموضوع(عضو: 0, زائر: 0)