موشک V2 اولین موشک بالستیک

مقدمه
موشکهای فضایی مانند موشکهای آتش بازی عمل می‌کنند.
سوخت با ماده‌ای به نام اکسنده که حاوی گاز تسریع کننده احتراق یعنی اکسیژن است، ترکیب می‌شود. آنگاه این ترکیب که یک پیشران محسوب می‌شود، می‌سوزد و گازهای داغی را تولید می‌کند، این گازها منبسط شده ، از طریق یک دماغه خارج و باعث می‌شوند موشک به طرف بالا حرکت کند.
این واکنش برای اولین بار در قرن هفدهم توسط دانشمند انگلیسی ، اسحاق نیوتن ، در قانون سوم حرکتش بیان شد. او اظهار داشت که برای هر عملی (خروج گازها در اینجا) عکس العملی است مساوی و مخالف جهت آن (در اینجا ، حرکت موشک).
نیرویی که یک موشک را به طرف جلو حرکت می‌دهد، نیروی پیشران نامیده می‌شود. قدرت نیروی پیشران به سرعت خارج شدن گاز خروجی بستگی دارد. نیروی پیشران به موشک شتاب داده ، باعث افزایش سرعت آن می‌شود. مقدار شتاب نیز بستگی به جرم موشک دارد. هر چه موشک سنگینتر باشد، برای رسیدن به فضا ، به نیروی پیشران بیشتری نیاز است. تا وقتی که موتورهای موشک ، روشن و در حال تولید نیروی پیشران هستند، شتاب فضا پیما نیز هر لحظه زیادتر می‌شود.
موتور موشک یا از پیشران مایع استفاده می‌کند یا جامد ، اما بعضی اوقات ، یک موشک کامل ممکن است.
در مراحل مختلف از هر دو نوع پیشران استفاده کند. کارشناسان موشکهایی را پیشنهاد کرده‌اند که از انرژی اتمی به عنوان سوخت استفاده می‌کنند، چرا که آنها از نظر مصرف انرژی بسیار مقرون به صرفه‌اند. اما ترس از خطر استفاده از سوخت اتمی مانع استفاده از این موشکها شده است.
موشکهایی با سوخت پیشران جامد
سوختهای پیشران از یک نوع سوخت و یک اکسنده تشکیل شده‌اند. برای روشن شدن موشک ، کافی است یک جرقه کوچک سوخت پیشران آنرا آتش بزند. سوخت آتش گرفته تا آخرین قطره می‌سوزد. گازهای حاصل از سوخت پیشران را از طریق دماغه انتهایی موشک خارج می‌شوند.
اولین موشکها را احتمالا در قرن یازدهم میلادی در کشور چین ساخته‌اند. آنها موشکهایی بودند که از سوخت پیشران جامد استفاده می‌کردند. سوخت موشک یک نوع باروت بود که از مخلوطی از نیترات پتاسیم ، زغال چوب و سولفور تشکیل شده بود.
موشکهایی که از سوخت پیشران جامد استفاده می کنند، اغلب به عنوان موشکهای تقویت کننده‌ای استفاده می‌شوند که نیروی اولیه موشکهای بزرگتر را تأمین می‌کنند. موشکهای بزرگتر خود از سوخت پیشران مایع استفاده می‌کنند.
بزرگترین موشکهای مصرف کننده سوخت جامد با 45 متر ارتفاع جزء موشکهای تقویت کننده شاتل فضایی ایالات متحده محسوب می‌شوند. آنها حاوی 586500 کیلوگرم (2/1 میلیون پوند) سوخت پیشران هستند که بطور متوسط 13 میلیون تن (5/3 میلیون پوند نیرو) نیروی پیشران را تولید می‌کنند.
این موشکها را طوری طراحی کرده‌اند که بعد از اتمام سوخت و افتادن در دریا ، از دریا بیرون کشیده شده، دوباره برای مأموریتهای بعدی سوختگیری می‌شوند. ساخت موشکهایی که از سوخت جامد استفاده می‌کنند چندان دشوار نیست. آنها مقدار زیادی نیروی پیشران را در یک مدت زمان کم تولید می‌کنند. تنها ایراد این نوع موشکها این است که بعد از روشن شدن به راحتی خاموش نمی شوند. به عبارت دیگر ، نمی‌توان آن را به آسانی تحت کنترل درآورد.
نیروی پیش برنده
شاتل فضایی ایالات متحده از موشکهای تقویت کننده عظیم الجثه‌ای برخوردار است که از سوخت پیشران جامد استفاده می کنند. این پیشران از پر کلرات آمونیم به عنوان اکسنده و پودر آلومینیوم به عنوان سوخت تشکیل شده است.
موشکهای با سوخت مایع اکثر موشکهایی که از آنها در پروازهای فضایی استفاده می‌شود، از سوخت پیشران مایع بهره می برند. سوخت و اکسنده که در مخزنهای جداگانه‌ای نگهداری می‌شوند، هر دو مایع هستند. پمپهای قدرتمندی آنها را به محفظه احتراق می‌برند؛ در آنجا آنها باهم ترکیب شده ، شروع به تولید گازهای خروجی می‌کنند. گازهای مذکور نیز به نوبه خود از دماغه انتهایی موشک خارج می‌شوند. بعضی از موشکها از یک ماده قابل اشتعال سریع برای شروع احتراق استفاده می‌کنند. سوخت پیشران سایر موشکها هگام ترکیب سوخت و اکسنده شروع به احتراق می‌کند.

موتور شهاب 2

فرآیند احتراق پیشران مایع
اکسنده و سوخت باهم ترکیب می‌شوند و در محفظه احتراق شروع به سوختن می‌کنند. سپس گازهای خروجی حاصل از فرآیند احتراق از دماغه خارج و به عنوان نیروی پیشران ، موشک را به طرف جلو حرکت می‌دهند.
مراحل مختلف یک موشک برای سفر به فضا ، یک موشک چند مرحله‌ای مورد نیاز است. هر کدام از این مراحل یک موشک جداگانه محسوب می‌شود که هم دارای منبع سوخت است و هم موتور. بسته به وزن محموله ماهواه ، از موشکهای تقویت کننده‌ای در کنار مراحل مختلف موشک برای افزایش نیروی موتورها استفاده می‌شود.
مرحله اول ، کل موشک را از زمین بلند می‌کند و به محض اتمام سوخت از بقیه موشک جدا شده، به زمین سقوط می‌کند. آنگاه موتور مرحله دوم روشن می‌شود. بخاطر وزن سبکتر موشک در این مرحله ، شتاب موشک نیز بیشتر می‌شود؛ این سیر صعودی شتاب با جدا شدن هر مرحله از موشک ادامه می‌یابد.
مرحله پایانی موشک قسمت حامل ماهواره را به فضا و به طرف مقصدش حمل می کند.

موشک بالستیک
موشک‌های بالستیک از آن جمله سلاح‌هایی هستند که حتی اگر کارآیی نیز نداشته باشند به خودی خود بسیار پر سروصدا از لحاظ سیاسی هستند. تاریخچه موشک‌های بالستیک به جنگ دوم جهانی و موشک آلمانی V2 با برد 230 کیلومتر بر می‌گردد. شاید یکی از دلایل پرآوازه بودن این سلاح‌ها این بود که اکثر کشورهای جهان تا 20 سال پیش نیز سلاحی برای مقابله با موشک‌های بالستیک نداشتند.
موشک بالستیک: موشک‌های بالستیک سلاح‌هایی هستند زمین به زمین برای ضربه زدن به اهداف راهبردی نظامی، صنعتی و… دشمن. این موشک‌ها به صورت بعد از پرتاب تا ارتفاع مشخصی بسته به برد موشک با حرکت زاویه‌دار حرکت می‌کنند و بعد به سمت هدف شیرجه می‌روند(یک حرکت قوسی شکل). مثلا موشک‌های بالستیک قاره پیما با این روش انحنای کره زمین را دور می‌زنند. موشک‌های بالستیک شامل دو نوع تاکتیکی با برد 1000 کیلومتر و راهبردی با برد بیش از 1000 کیلومتر هستند.
موشک‌های راهبردی بالستیک که از نظر برد به سه دسته
1- موشک‌های میان برد با برد 1000 تا 3500 کیلومتر
2- موشک‌های دور برد با برد 3500 تا 8000 کیلومتر
3- موشک‌های قاره پیما با برد بیشتر از 8000 کیلومتر. این نوع موشک‌ها بیشتر دارای نقش هسته‌ای هستند.

موشک قاره پیمای توپول ام
موشک‌های بالستیک به دلیل سرعت عمل بالا به سرعت به عنوان یک حامل کلاهک اتمی مطرح شد. همچنین به دلیل اینکه تا اوائل دهه 1990 هیچ سلاح موثری بر ضد موشک‌های بالستیک وجود نداشت این موشک در نقش متعارف نیز به طور گسترده‌ای وارد خدمت شد. روس‌ها در دهه 1950 با ساخت موشک کوتاه برد اسکاد بازار بزرگی را به دست آوردند و اسکاد به عنوان پرفروش‌ترین موشک بالستیک جهان هنوز هم بعد از گذشت 50 سال در بسیاری از کشورها در خدمت است. این موشک در کره شمالی تولید شد و در حدود 1000 عدد از این موشک توسط کره شمالی به کشورهای مختلف از جمله ایران صادر شد. هر دو مدل B و C اسکاد در ایران با نام شهاب 1 و 2 تولید شد. ایران در جریان جنگ ایران و عراق مورد حمله صدها موشک اسکاد از سوی عراق قرار گرفت.

امروزه با در نظر گرفتن هزینه بالای این موشک‌ها نسبت به موشک‌های کروز، دقت کمتر نسبت به موشک‌های کروز و همچنین انعطاف پذیری کمتر نسبت به موشک‌های کروز، موشک‌های بالستیک در نقش کوتاه برد متعارف چندان طرفداری ندارند. موشک‌های بالستیک دارای دقت کمتر و شعاع خطای بیشتری نسبت به موشک‌های کروز دارند و همچنین موشک‌های کروز را می‌توان بر ضد سطح وسیعی از اهداف مانند کشتی‌های جنگی به کار برد که این یکی به دلیل سیستم متفاوت آنها است. همچنین موشک‌های بالستیک از روی زمین، از پرتاب‌گرهای ثابت و یا متحرک پرتاب می‌شوند ولی موشک‌های کروز را به راحتی با کمی تغییر می‌توان از هوا، دریا، زیردریا و زمین پرتاب کرد برای نمونه موشک کروز تاماهاوک دارای انواع زمین پرتاب، زیردریایی پرتاب و کشتی پرتاب است و حتی برنامه ساخت مدل هوا پرتاب آن نیز زمانی در دسترسی بود. موشک‌های بالستیک یا برای پرتاب از زیردریایی ساخته می‌شوند و یا زمین (حتی هیچ موشک بالستیک نیست که بتوان آن را با کمی تغییر برای هر دو حالت پرتاب به کار برد). با وجود این موشک‌های بالستیک امتیازی دارند که موشک‌های کروز ندارند و آن امتیاز سرعت زیاد آنها است. هم اکنون هیچ موشک کروزی نیست که دارای برد بیش از 1000 کیلومتر باشد!! و سرعت آنها بیش از سرعت صوت. سرعت موشک‌های بالستیک بیش از 4000 کیلومتر در ساعت است. سرعت در جنگ اتمی یک مسئله مرگ و زندگی است از این رو موشک‌های بالستیک دوربرد و یا قاره پیما که می‌توانند یک یا چند کلاهک اتمی را در فاصله 10000 کیلومتر در عرض یک ساعت و نیم به هدف برسانند در حال حاضر با هیچ سلاحی قابل جایگزین نیست ولی در نقش متعارف و زیر 1000 کیلومتر کشورها به سرعت در حال به خدمت گرفتن موشک‌های کروز زمین پرتاب هستند.
• توضیحات فنی
سوخت: موشک‌های بالستیک در مخازن سوخت خود، دو نوع ماده یکی به عنوان سوخت و دیگری اکسیژن حمل می‌کنند. موشک‌های بالستیک یا سوخت مایع هستند و یا سوخت جامد، از آنجایی که موشک‌های بالستیک طی پرواز در مرحله حرکت به نقطه اوج خود از اتمسفر خارج شده برای اینکه بتوانند همچنان به حرکت ادامه دهند و سوخت خود را بسوزانند باید مخازن سوخت هوا را با خود حمل کنند البته از ترکیبات دیگری نیز در نقش هوا در موشک‌های مختلف استفاده می‌شود.
 مخازن سوخت و اکسیژن موشکهای اسکاد عراق
سوخت مایع:
موشک‌های سوخت مایع از دو مخزن یک برای حمل ترکیبی با قابلیت اکسیژن و دیگری سوخت حمل می‌کنند. برای نمونه اولین موشک بالستیک جهان یعنی V2 از ترکیب الکل و اکسیژن مایع بهره می‌برد. موشک‌های سوخت مایع را تنها در زمان پرتاب از سوخت پر می‌کنند از این رو زمان آماده کردن آنها زیاد است.
سوخت جامد:
از دهه 1960 سوخت جامد توسط آمریکایی‌ها ابداع شد که ترکیبی از اکسیدکننده و سوخت به صورت جامد در آن وجود داشت. با این کار زمان آماده کردن موشک از چند ده ساعت به کمتر از 30 دقیقه کاهش پیدا کرد.

توان تحرک:
برخی از موشک‌های بالستیک دارای سکوی آتش متحرک مانند یک پرتاب‌گر بر روی یک تریلر و یا یک واگن قطار تغییر یافته هستند. برخی دیگر نیز دارای سکوی آتش ثابت مانند سیلوهای زیرزمین و یا سکوهای ثابت بر روی زمین هستند.
نوع کلاهک:
موشک‌های بالستیک دو نوع کلاهک متعارف و غیرمتعارف را حمل می‌کنند. کلاهک‌های غیرمتعارف مانند کلاهک‌های اتمی و شیمیایی و کلاهک‌های متعارف مانند کلاهک‌های انفجار قوی، خوشه‌ای، آتش‌زا (ناپالم) را می‌توان نام برد.
کلاهک اتمی:
هنگامی که گفته می‌شود کلاهک اتمی مثلا دارای قدرت انفجار 200 کیلوتن است یعنی قدرت انفجار این کلاهک برابر با قدرت انفجار 200 هزار تن مواد منفجره TNT است و یا وقتی گفته می‌شود 3 مگاتن یعنی قدرت انفجار این کلاهک برابر با انفجار 3 میلیون تن ماده منفجره TNT می‌باشد.

کلاهک خوشه ای میرو
کلاهک مجتمع اتمی:
این نوع کلاهک‌ها از نوع میرو هستند. در واقع بر روی کلاهک اصلی موشک چند کلاهک کوچکتر اتمی وجود دارند که هرکدام دارای یک سیستم هدایت جداگانه هستند. موشک در مرحله شیرجه رفتن این چند کلاهک را پرتاب کرده و این قابلیت وجود دارد که هرکدام از این کلاهک‌ها به یک هدف جداگانه مثلا به یک شهر حمله ببرند. (حکایت یک تیر چند نشان)
کلاهک انفجار قوی:
کلاهکی که از مواد انفجاری متعارف مانند TNT یا C4 یا مواد منفجره دیگر پر شوند.
منبع: فارس/ماهنامه جنگ افزار / وزارت دفاع