به گزارش حلقه وصل، نیروی زمینی ارتش طی روزهای اخیر منشاء دو خبر بسیار مهم در زمینه ارتقاء جهشی قابلیت رزم بود؛ خبر اول، عملیاتی شدن محصول پروژه لبیک-1 به عنوان پروژه نقطه زن کردن راکت های نازعات بود و خبر دوم نیز در جریان رزمایش اخیر این نیرو منتشر شد.
در این رزمایش که با شعار «یک هدف، یک گلوله» در منطقه شمالغرب انجام شد، یکی از اهداف اصلی، بکارگیری گسترده از مهمات نقطه زن در توپخانه عنوان شد.
واحدهای توپخانه به عنوان پشتیبان نیروهای خودی در عملیات رزمی و برای زیر آتش گرفتن مواضع دشمن و همچنین برای کمک به دفع تهاجم و پاسخ سریع به تحرکات دشمن عمل می کنند.
سرعت پشتیبانی آتش و میزان ایمنی این سلاح ها در برابر تهدیدات خط مقدم دشمن، از جمله مهمترین مزایای یگان توپخانه است، مضاف بر اینکه این یگان همواره در دسترس مستقیم فرماندهان زمینی نیز قرار داد.
البته این مزیت ها برای یگان های موشکی راهکنشی (تاکتیکی) هم وجود دارد اما به طور کلی توپخانه سلاح ارزانتری نسبت به موشک است.
توپ 155 میلیمتری ساخت صنایع دفاعی ایران
در گلوله های توپ، پس از گذر از مرحله بالستیک میانی -یعنی خروج گلوله از لوله- دیگر هیچگونه کنترل و اعمال فرامین برای کاهش خطای گلوله وجود ندارد. بنابراین امکان اصابت به هدف در یک شلیک، چندان بالا نبوده و ممکن است برای انهدام هدفی ویژه -خصوصا درصورت متحرک هدف- نیاز به شلیک های متعدد از یک سلاح و یا شلیک همزمان یک آتشبار توپخانه باشد.
در مورد اهداف متحرک باید گفت پس از ثبت گرای هدف، با توجه به تغییرمکان آن، حتماً شلیک با خطا مواجه خواهد بود و انهدام آن نیاز به چندین شلیک دارد که باعث مشغول شدن چندین قبضه توپ می شود.
با پیشرفت فناوری و امکان ساخت سامانه های هدایت در ابعاد کوچک، مقاوم در برابر شتاب بسیار بالای گلوله های توپ و البته قیمت پائین، برای حل این مشکلات، گلوله های هدایت شونده توسعه یافته اند. این گلوله ها ضمن برخورداری از سامانه هدفگیری مانند لیزری، دارای بالک های آیرودینامیکی برای کنترل و تغییر مسیر گلوله و رساندن خطای آن به کمترین میزان ممکن نیز هستند.
فرایند هدفگیری پرتابه های لیزری بدین صورت است که از یک وسیله هوایی یا زمینی -که می تواند توسط نفر و یا از راه دور کنترل شود- پرتو لیزر به طور دقیق روی هدف تابانیده شده و بازگشت آن از روی جسم، به شکل یک قیف رو به سمت آسمان شکل می گیرد. این امر امروزه در ایران توسط پهپادهای پیشرفته ساخت داخل انجام می شود که نمونه آن در عملیات چندی پیش نیروی زمینی سپاه علبه مواضع تروریست ها در شمال غرب کشور عملاً به نمایش گذاشته شد.
فرایند هدفگیری لیزری و حرکت گلوله هدایت شونده به سمت بازتاب های لیزری از اهداف
گلوله هدایت شونده توپخانه مجهز به حساسه و آشکارساز پرتو لیزر بوده و پس از شلیک و ورود به قوس نزولی پرواز و سرازیر شدن به سمت زمین با آشکارسازی پرتو لیزر، آشیانه یابی، تعیین زاویه توسط سامانه هدایت و اعمال فرمان کنترلی از سوی سامانه کنترل، گلوله خود را به داخل قیف کشانیده و با خطایی در حد یک متر به مرکز قیف که روی هدف است اصابت می کند.
با این روش، زمان هدفگیری به طور چشمگیری کاهش می یابد. البته پرتو لیزر به نحوی کدگذاری می شود تا بین پرتابه و نشانگذار منحصر به فرد بوده و امکان اختلال و فریب به کمترین حد ممکن برسد. لازم به ذکر است که تسلیحات هدایت لیزری اساساً در برابر جنگ الکترونیک مصون هستند هر چند محدودیت هایی نیز در مواجهه با شرایط جوی بد دارند.
بدین ترتیب با شلیک یک گلوله، هدف به طور صددرصد منهدم می شود در حالی که میزان تأثیر دقت هدفگیری توسط خود توپ کمتر شده و از این بابت سرعت فرایند شلیک نیز می تواند بیشتر شود.
با این روش برای هر هدف -چه ثابت باشد و چه متحرک- تنها یک گلوله مصرف می شود و هر آتشبار توپخانه می تواند به طور پیاپی و با دقت بی نظیر به انهدام تعداد زیادی هدف در زمان کوتاهی بپردازد که نتیجه آن افزایش قدرت پشتیبانی از نیروهاست.
مقایسه روند رشد خطا در گلوله غیرهدایت شونده (سمت چپ) با افزایش برد و کاهش و تثبت خطا در تمامی بردها در گلوله هدایت شونده (سمت راست)
هر چند در رده تسلیحات سطح به سطح، موشک هایی نیز ساخته شده و به کار می روند اما قیمت گلوله های توپ در قیاس با آنها بسیار کمتر است. از این رو با ساخت گلوله های هدایت شونده و صرف هزینه نه چندان زیاد، سلاحی با دقت موشک ها بدست می آید و بسیاری از اهداف که مصرف کردن موشک برای انهدام آنها به صرف نیست، از خطر نابودی در امان نمی مانند.
البته نمونه های دیگری از پرتابه های هدایت شونده برای توپ ها و خمپاره اندازها به کار می رود که با بهره گیری از سامانه اپتیکی و یا حرارتی، عمل هدفگیری را انجام داده و در صورت اجرای خودکار فرآیند هدفگیری و هدایت این گلوله ها در رده تجهیزات هوشمند قرار می گیرند.
قابلیت تحلیل تصویر و برخورداری از یک مجموعه اطلاعات راجع به انواع اهداف در سامانه کنترلی از ملزومات چنین تسلیحاتی است که فناوری های مختلف آن در کشور توسعه یافته است.
به عنوان مثال با توجه به اطلاعات اعلام شده، موشک بالستیک ضد کشتی خلیج فارس و خانواده بمب های قاصد از سامانه هدفگیری اپتیکی استفاده می کنند.
گلوله هدایت شونده آمریکایی اکسکالیبر
از نمونه های خارجی گلوله های هدایت شونده می شود به اکسکالیبر و کوپرهد آمریکایی و کراسنوپل روسی اشاره کرد.
در اکسکالیبر از سامانه هدایت ماهواره ای/اینرسیایی استفاده شده و کراسنوپل و کوپرهد دارای هدایت لیزری هستند. اکسکالیبر در انواع مختلف دارای برد 23 تا 40 کیلومتر، کوپرهد 3 تا 16 و کراسنوپل تا 20 کیلومتر برد دارند. 20.5 کیلوگرم از جرم 50 کیلوگرمی نمونه روسی مربوط به مواد منفجره است و می تواند اهدافی با سرعت تا 10 متر بر ثانیه را هدف قرار دهد.
نمونه ای از گلوله روسی کراسنوپل
نکته بسیار مهم در این میان، میزان نسبت ارزش به هزینه گلوله های هدایت شونده است. به طور کلی گفته می شود که قیمت یک گلوله توپ هدایت شونده 20 تا 30 برابر نمونه غیر هدایت شونده خود است اما میزان کارایی آن 40 تا 50 برابر بالاتر است. این گزاره را می توان این گونه تفسیر کرد که برای انهدام یک هدف مشخص -مثلاً یک سنگر جمعی دشمن- اگر با شلیک تنها یک گلوله هدایت شونده 20000 دلاری هدف منهدم می شود، با استفاده از گلوله های غیرهدایت شونده نیاز به شلیک 40 تا 50 گلوله در مجموع شرایط مختلف نبرد است که فقط قیمت مستقیم این تعداد گلوله با فرضیات فوق به 40000 تا 50000 دلار می رسد. این در حالی است که استهلاک توپخانه برای شلیک گلوله های غیرهدایت شونده در اینجا نیز بین 40 تا 50 برابر بیشتر خواهد بود.
مسئله بسیار مهم دیگر، زمان مورد نیاز برای اجرای آتش در مثال فوق است که این زمان نیز با استفاده از یک قبضه توپ، 40 تا 50 برابر نسبت به حالت استفاده از گلوله نقطه زن، بیشتر شده یا نیاز به درگیر کردن چندین قبضه توپ برای تمرکز آتش روی یک هدف مشخص مد نظر ایجاد می شود.
قطعاً در این زمان طولانی تر، دشمن هم امکان فرار داشته و هم امکان پاسخ متقابل به یگان توپخانه مهاجم را با اجرای آتش متقابل خواهد داشت که ریسک آسیب دیدن توپخانه خودی را به دنبال دارد.
نکته دیگر اینکه برخی شرکت های مطرح ساخت سامانه های سلاح مانند شرکت Orbital ATK موفق شده اند تا کیت های قابل افزودن به گلوله های توپ موجود را بسازند. این کیت ها در رده های دقت مختلف و با قیمت مختلف ساخته شده و با افزوده شدن به گلوله های توپ و خمپاره موجود در انبارها، دیگر نیازی به تولید کل گلوله هدایت شونده از ابتدا وجود ندارد. برخی از این کیت ها در حد تثبت خطا در محدوده 50 متری در تمام بردها عمل می کنند. لازم به ذکر است که میزان خطای توپخانه با افزایش برد، زیادتر می شود.
مقایسه سه نوع گلوله: 1- گلوله غیرهدایت شونده که مشکل ازدیاد خطا دارد
2- گلوله هدایت شونده با تثبت خطا در محدوده 50 متری در تمام بردها و قیمت متوسط
3- گلوله هدایت شونده دقیق با خطای 10 متر و قیمت بالاتر
در ایران هم با توجه به نیاز به مهمات هدایت شونده، گلوله های «بصیر» طراحی و ساخته شده اند که در زمستان سال 1390 رونمایی شد. بصیر، گلوله ای با طول تقریبی کمتر از 1.2 متر و کالیبر 155 میلیمتر است. این پرتابه از یک بدنه استوانه ای در عقب و یک بخش مخروطی در قسمت جلو تشکیل شده است که در انتهای این بخش، قسمت حسگر لیزری قرار گرفته است.
گلوله هدایت شونده ایرانی بصیر
در انتهای بدنه، سطوح پایدار کننده قرار گرفته اند که مشابه طرح های مورد استفاده در راکت های آرش و فجر و موشک ضد تانک صاعقه است. بر خلاف اکثر مدل های اکسکالیبر و همچنین کراسنوپل که تیغه‌های پایدارکننده به شکل مسطح بوده و از داخل بدنه خارج می شوند، در نمونه اولیه بصیر از تیغه های مدور که به دور بدنه جمع می شوند و با انحنای آن تطابق دارند استفاده شده است.
بالک های پایدار ساز مدور در انتهای بدنه نسل اول گلوله بصیر
نمونه دیگری از گلوله هدایت شونده با تفاوت در شکل بالک های پایدارساز انتهایی در نمایشگاه دستاوردهای 40 ساله انقلاب اسلامی در سال 1397 در معرض دید عموم قرار داده شد. در این نمونه از بالک های باز شونده از داخل بدنه استفاده شده است. البته در این نمونه بالک های متحرک در جلوی بدنه نیز مشاهده نمی شود.
گلوله هدایت شونده جدید مشاهده شده در سال 97
گلوله بصیر از نوع کنترل با کانارد (پیش بال) یا همان تیغه های نصب شده در بخش جلویی و نزدیک به دماغه است که به صورت جمع شونده به داخل بدنه عمل می کنند. این تیغه ها پس از باز شدن به نحوی قرار می گیرند که دارای زاویه به عقب برگشتگی در لبه حمله و فرار هستند. این خاصیت برای کاهش نیرو پسا در پرواز مافوق صوت مفید است.
روش کنترل با پیش بال، با توجه به نیاز به گشتاور کم برای تغییر زاویه تیغه و طول بازوی گشتاور تولیدی مناسب، دارای سرعت پاسخ بسیار بهتری در برابر فرامین ارسالی از کنترلر در قیاس با سطوح کنترلی دم هستند که برای یک پرتابه پرسرعت روش مناسبی است.
بالک های کنترلی در گلوله بصیر
نکته مهم این است که گلوله های توپ 155 میلیمتری به طور معمول در معرض شتاب شلیک بالغ بر 15000 برابر شتاب گرانش زمین قرار می گیرند که عدد بسیار بالایی است. ساخت و تولید گلوله بصیر و نسل های جدید آن نشان می دهد که متخصصان کشور موفق به توسعه زیرسامانه های هدایت کنترل شامل حسگر، بردهای الکترونیکی، باتری و سایر متعلقاتی شده اند که این شتاب بسیار بالا را که در زمان کسری از ثانیه به گلوله وارد می شود تحمل کنند.
یکی از فناوری های مهم بومی شده در کشور که هم به افزایش مقاومت قطعات و هم کاهش هزینه ها منجر می شود، فناوری MEMS است که احتمالاً در ساخت گلوله های هدایت شونده بصیر یا نمونه های جدید آن باید به کار گرفته شده باشد.
دقت هدفگیری بسیار بالای گلوله بصیر در انهدام یک ساختمان بسیار کوچک
سامانه هدفگیری لیزری بصیر، علاوه بر دارا بودن قابلیت کشف اهداف، توانایی مسافت یابی و موقعیت یابی را نیز دارد و برد آن بنا بر تصاویر حدود 15 کیلومتر و برد خود گلوله 20 کیلومتر است.
سامانه هدفگیری لیزری مرتبط با گلوله بصیر (سمت راست) و سه پایه مربوطه (سمت چپ)
بصیر علاوه بر کاربرد علیه اهداف زمینی در محیط دریا و علیه شناورهای دشمن نیز قابل استفاده است. همچنین عنوان شده که چنین سامانه هدفگیری و هدایتی برای سایر موشک ها و پرتابه های بالستیک نیز قابل به کارگیری است. در اینصورت انبوهی از راکت های تولید شده در کشور قابل بهسازی و ارتقاء بوده و یا راکت های جدیدی با سامانه هدایت لیزری می توانند ساخته شوند.
تصویر گرافیکی از نحوه هدفگیری شناور دریایی و برد گلوله بصیر
می توان انتظار داشت تا در آینده کیت های کاهش خطا هم برای گلوله های توپ و خمپاره در ایران ساخته شده و به انعطاف عملیاتی بیشتر در استفاده از مهمات توپخانه و امکان بهره وری بالاتر در معادلات هزینه-فایده مهمات هوشمند و دقیق دست یافت.
استفاده از مهمات هدایت شونده و هوشمند چه از نوع توپخانه ای، راکتی یا خمپاره اندازها نقشی استثنایی در افزایش بهره‌وری نیروهای رزمی کشور به خصوص در نبرد نامتقارن و مواجه با دشمن پرتعداد خواهد داشت.
کاهش زمان و هزینه برای انهدام واحدهای دشمن، امکان درگیر شدن هر آتشبار با تعداد زیادی هدف و نیاز به تعداد کمتری آتشبار برای پوشش مؤثر هر منطقه و در نتیجه امکان گسترش بیشتر خطوط پدافندی از جمله مزیت های به کار گیری چنین مهماتی است.
این موارد همگی در عملیات های اخیر سپاه در منطقه شمال غرب و نیز عملیات های جبهه مقاومت در سوریه که با کمک مستقیم توپخانه سپاه و فرمانده هان جنگ دیده آن که از همرزمان شهید طهرانی مقدم نیز بوده اند به عینه اثبات شده است.
در مقیاس کلان نیز کشوری که مجهز به تعداد کافی گلوله هدایت شونده و راکت نقطه زن در بردهای مختلف باشد، از توان بسیار بالایی برای موازنه قوا با نیروی زمینی دشمن خصوصاً توان زرهی دشمن برخوردار است.