دانلود تحقیق نحوه عملکرد موشکهای کروز

آشنایی  با سری موشکهای هاک

موشک سطح به هوای میانبرد هاک (MIM-23

ساخت شرکت آمریکایی(Raytheon)  است.

Hawk مخفف Homing All the Way Killer  می‌باشد.

هدف ابتدایی از طراحی این موشک نابود کردن هواپیماهای دشمن بود که با توسعه این موشک، از آن در نابود کردن موشکهای دیگر هم استفاده می‌شد .

این موشک در سال 1960 وارد خدمت گردید اما باتوجه به برنامه‌های مختلف و متنوع بهینه‌سازی و توسعه که بر روی آن پیاده شده،‌این موشک هنوز هم مورد استفاده قرار می‌گیرد.

توسعه و بهینه‌سازی‌های مختلف روی موشک هاک عاقبت به ساخت سیستم دفاع موشکی پاتریوت (‌MIM-104 Patriot ) منجر شد .

از سال 1994 جایگزینی موشک هاک با نمونه‌های دیگر با توجه یگان عملیاتی و ماموریت‌های آن یگانها در ارتش آمریکا شروع گردید و در سال 2002 موشک موفق هاک رسما از خدمت در ارتش آمریکا بازنشسته شد .

آخرین یگان استفاده‌کننده از موشک هاک، یگان تفنگداران دریایی آمریکا(US Marine Corps ) بودند که موشک دوش پرتاب FIM-92 Stinger را جایگزین موشک هاک کردند.

این موشک همچنان در خارج از آمریکا و در کشورهای اروپای غربی و ژاپن تولید می‌شود .

موشک هاک در جنگهای مختلفی شرکت کرده و بنا بر آمار اعلام شده تا کنون 40 هزار فروند از این موشکها ساخته شده است.

درصد اطمینان کارایی این موشک در نمونه‌های ابتدایی 56% و درآخرین نمونه ها 85% بوده است.

۱-تاریخچه طراحی و ساخت موشک هاک :

کار طراحی و ساخت سیستم موشکی هاک از سال1952 شروع شد و جزیی از طرح ارتش آمریکا برای ساخت یک موشک میانبرد سطح به هوا با سیستم هدایت نیمه فعال راداری گردید.

در سال1954 قرارداد ساخت لانچر این موشک با شرکت نورثروپ و قرارداد ساخت رادار و سیستم کنترل آتش و موشک با شرکت ریثون پیمانکار اصلی پروژه بسته شد .

اولین نمونه موشک ساخته شده این طرح به اسم (XSAM-A-18 ) با موتور XM3 در ژوئن 1956 ساخته شد .

جولای1957 نمونه کامل شده ارائه گردید اما پس از مدت کمی با روشن شدن معایب این مدل از موتورها، از موتورهای آیروجت (Aerojet M22E7) بجای مدل قبلی استفاده شد که این مدل هم نا‌مطمئن نشان داد و با موتورهای اصلاح شده آیروجت (M22E8 )  جایگزین گردید.

نمونه ابتدایی موشک هاک در سال1959 در اختیار ارتش آمریکا قرار گرفت و از سال1960  به طور رسمی در اختیار تفنگداران نیروی دریایی آمریکا(US Marine Corps) قرار گرفت.

پیچیدگی زیاد سیستم پدافند موشکی هاک و استفاده از سامانه‌های الکتریکی در این سیستم باعث شد این سیستم پدافندی قادر به فعالیت مستمر بیش از 43 ساعت نباشد اما این مدت در نمونه‌های بهینه‌سازی شده موشک هاک به 130الی170 ساعت و در آخرین نمونه‌ها به 300 الی400 ساعت افزایش داده شده است.

 ۲-اجزای تشکیل دهنده سیستم پدافندموشکی هاک

(PAR (Pulse Acquisition Radar

به معنای رادار هدفیاب پالسی (ضربانی و چرخشی) است.

آنتن گیرنده این رادار با سیکل 20 دور در دقیقه چرخیده و برای شناسایی اهداف در ارتفاع زیاد و متوسط استفاده می‌شود.

CWAR (Continuous Wave Acquisition Radar)به معنای رادار هدفیابی با امواج پیوسته و از نوع رادارهای جستجو گر داپلر است و از سیستم پالسی استفاده می‌کند که آنتن گیرنده آن رادار سیکل چرخش 20 دور در دقیقه داشته و برای شناسایی اهداف در ارتفاع کم مورد استفاده قرار می‌گیرد. 

PI ( High Power Illuminator doppler Radar) رادار قدرتمند ایلومینیشن داپلر بوده و برای ردگیری اهداف و موشکهای هدایت شونده مورد استفاده می‌شود.

ROR (Range Only Radar) این سیستم از رادار پالس داپلر با استفاده از طول موج کی (K-band) برای تعیین برد و مسافت و ارتفاع استفاده می‌کند و وقتی که دیگر سیستمها به دلیل جنگ الکترونیک و یا انجام وظایف دیگر قابل استفاده نباشند، مورد استفاده قرار میگیرد.

ICC (Information Coordination Central) به معنای مرکز هماهنگی اطلاعات بوده و وظیفه جمع آوری اطلاعات قسمتهای مختلف سیستم را بر عهده دارد و این اطلاعات رادر اختیار مرکز کنترل خودکار(BCC) قرار می‌دهد.

BCC ( Control Central) به معنای مرکز کنترل خودکار است و وظیفه پردازش اطلاعات ارسالی قسمتهای مختلف سیستم رابر عهده دارد.

AFCC (Assault Fire Command Console) به معنای یگان فرماندهی آتش است و برای هدایت مرکز BCC از راه دور مورد استفاده قرار می‌گیرد و به وسیله آن می‌توان با یک سیستم CWAR و یک سیستم HPI و سه لانچر پرتاب کننده موشک( 9 موشک در مجموع) را کنترل و هدایت کرد.

(Launcher Section Controls) LSC به معنای بخش کنترل کننده پرتاب کننده موشک است .

SEA جنراتور 56 کیلووات که معمولا از 6 عدد از آن در یک سیستم برای تولید انرژیاستفاده می‌شود.

۳-مراحل مختلف گسترش و بهینه‌سازی موشک هاک ۱-۳-اولین طرح بهینه‌سازی موشک هاک (‌ HAWK/HIP) و ساخت نمونه(I-Hawk) موشک هاک مدل I-Hawk یا (‌Improved Hawk) موشک هاک بهینه‌سازی و اصلاح شده است.

به دلیل مشکلات سیستم هاک در شناسایی اهداف در هنگام وجود اهداف زیاد و شناسایی اهداف در ارتفاع کم در کنار مشکلات موشک هاک در نابود کردن اهدافی که در نزدیکی زمین و ارتفاع خیلی پایین حرکت می‌کنند طرح بهینه‌سازی موشک هاک یا همان (I-Hawk ) آغاز شد.

این طرح بخشی از برنامه‌های بهینه سازی موشک هاک به اسم طرح (‌ HAWK/HIP) بود که همه‌ی موشکهای هاک تولید شده باید با این برنامه بهینه سازی می‌شدند تا معایب قبلی آنان برطرف شود .

تغییرات اعمال شده برروی موشک هاک در این طرح شامل موارد زیر بود : - افزودن یک مرکز پردازشگر دیجیتال برای پردازش اطلاعات دریافت شده از اهداف و رهگیری بهتر اهداف، که با آن ناکارامدی و اشتباه سیستم هاک در برابر وجود اهداف زیاد برطرف شد.

این پردازشگر امکان تحلیل و ارزیابی میزان خطر هر یک از اهداف را به سیستم هاک می‌داد.

- سر جنگی بزرگتر و موتورهای کوچکتر و قدرتمندتر به همراه سیستم هدایتی پیشرفته.

- جایگزینی سیستم‌های PAR/CWAR/HPI/ROR هم با نمونه‌های بهینه‌سازی شده و پیشرفته‌تر.

اولین نمونه بهینه‌سازی شده از موشک هاک (I-Hawk) در اکتبر سال 1972 وارد خدمت شد و تمامی سیستمهای هاک موجود در ارتش آمریکا تا سال 1978 با این طرح بهینه سازی شدند .

۲-۳-دومین طرح بهینه‌سازی موشک هاک(‌ HAWK/PIP) و ساخت نمونه‌های مختلف از موشک هاک در سال1973 آمریکا طرح گسترده (Product Improvement Plan) HAWK/PIP را در چندین فاز و برای ساخت نمونه‌های جدیدتر و پیشرفته‌تر موشک هاک که دارای قابلیتهای بیشتری باشند، آغاز کرد.

این طرح عمدتا برای گسترش قابلیتهای موشک هاک با تاکید بر روی تجهیزات زمینی این سیستم بود.

 فاز اول: این مرحله در سال 1973 شروع شد و شامل استفاده از رادار پالس داپلرAN/MPQ-55 در سیستم CWAR بود.

سیستم CWAR پس از بهینه‌سازی و اصلاح به ICWAR تغییر نام داد و رادار AN/MPQ-50 در سیستم PAR نیز با افزودنMTI (Moving Target Indicator) که یک صفحه نمایشگر دیجیتال برای نشان دادن و ثبت کردن حرکت اهداف، بهبود یافت.

سیستمهای هاک بهینه‌سازی شده فاز اول در سالهای 1979 تا 1981 وارد خدمت شدند .

 فاز دوم : این مرحله که از سال 1978 شروع شد، شامل جایگزینی رادار AN/MPQ-57 در سیستم HPI به جای رادار قدیمی AN/MPQ-46 بود.

اما مهمترین تغییر صورت گرفته در این فاز حذف لامپهای خلا در سیستمهای الکترونیکی و جایگزینی مدارات جامد مدرن به جای آن بود .

اضافه کردن یک سیستم چشمی(اپتیکی) ردگیری هدف به سیستم پدافنی موشکی هاک نیز از دیگر تعییرات این فاز بود.

سیستم جدید ردگیری هدف با چشم یا optical TAS از یک سیستم الکترو-اپتیکی (تلویزیونی) مدل OD-179/TVY برای قرار دادن یک سیستم شناسایی و ردگیری جدید هدف برای اپراتور سیستم پدافندی هاک استفاده می‌کرد و در موقعی که سیستمهای دیگر به علت جنگ الکترونیک قابل استفاده نبودند، کاربرد داشت.

موشکهای هاک این نمونه مابین سالهای 1983 تا 1986 وارد خدمت شدند .

 فاز سوم : تاکید بیشتر این مرحله که از سال1983 شروع شد بر روی بهینه سازی سیستم‌های موجود با استفاده از سیستمهای سخت افزاری و نرم افزاری کامپیوتری بود .

در این فاز رادار سیستم CWAR با نمونه قدرتمند AN/MPQ-62 با توانایی جستجوی تک سیگنال اهداف عوض شد.

رادار AN/MPQ-61 سیستم HPI برای افزایش قدرت درگیری همزمان سیستم پدافند موشکی با اهداف در ارتفاع پایین بهینه‌سازی گردید.

این رادار امکان فعالیت مطمئن سیستم هاک را در هنگام وجود تعداد زیادی از اهداف در ارتفاعات کم، فراهم می‌کرد .

سیستم ROR نیز در این مرحله از بهینه‌سازی به علت عدم نیاز حذف شد .

موشکهای هاک این نمونه از سال 1989 وارد خدمت شدند.

۳-۳-طرحهای موازی 3 فاز اولیه طرح (‌ HAWK/PIP) برای توسعه و بهینه سازی موشک هاک طرحهایی دیگر هم موازی این 3 مرحله برای بهینه سازی و گسترش موشک هاک وجود داشتند اما به علت اینکه بیشتر جنبه تحقیقاتی داشتند، عملی نشدند.

این طرحها شامل موارد زیر بودند: - طرح افزایش اطمینان از کارایی موشک هاک: طرح Missile Restore Reliability در سالهای 1982 تا 1984 در دست تحقیق بود و با موفقیت نیز به اتمام رسید.

- طرح مقاوم سازی موشک هاک در برابر جنگ الکترونیک: این طرح که جزیی از طرح افزایش اطمینان از کارایی موشک هاک (MRR) بود، امکاناتی را برای مقابله با جنگ الکترونیک (ECM) به سیستم پدافندی هاک اضافه کرد.

دلیل اصلی این طرح ساخت سیستم جنگ الکترونیک (ECM) توسط شوروی در مدلهای مختلف و نصب بروی هواپیماهای این کشور و نصب مدل مدل SPS-141 بروی هواپیماهای سوخو22 عراق بود که باعث انحراف و بی‌استفاده شدن سیستم‌‌های پدافندی هاک مدل بی(MIM-23 B) ایران شده بود.

در موشکهای هاک مدل C و E این مشکل برطرف شد.

 از چهارم :این طرح در میانه‌های راه توسط ارتش آمریکا و تفگنداران نیروی دریایی آمریکا رها شد و هیچ وقت هم به اتمام نرسید.

این فاز شامل مراحل زیر بود: - ساخت رادار بسیار قدرتمند و دقیق برای سیستم CWAR برای شناسایی اهداف بسیار کوچک و هواپیماهای بدون سرنشین .

- سیستم ضد تششعات اتمی(Anti-radiation) - موتورهای پیشرفته‌تر برای موشک هاک - بهینه‌سازی سیستم ردگیری الکترواپتیکال - بهینه‌سازی سیستم کنترل آتش و فرماندهی - بهینه‌سازی سیستم حمل و نقل موشک هاک  فاز چهارم طرح با نام هاک21 : این مرحله از بهینه‌سازی موشک هاک بوسیله کشورهای هم پیمان آمریکا یا همان ناتو انجام گرفت .

سیستم پدافندی فوق پیشرفته هاک21 یک سیستم مدرن و با کارایی خیلی بیشتر از موشکهای هاک ساخته شده در فاز سوم طرح بهینه‌‌سازی موشک هاک بود.

در سیستم هاک 21 سیستمهای راداری PAR و CWAR حذف و به جای ان از راداراهای مراقبت MPQ-64 استفاده شد.

این رادار فوق پیشرفته ساخت شرکت نروژی کانگزبرگ برای سیستم کنترل آتش موشک هاک است که با سفارش نروژ طراحی و ساخته شده بود .

این مدل از موشک هاک یک سرجنگی چند تکه با قدرت انفجاری زیاد دارد که می‌تواند با انفجار خود اهداف موجود در نزدیکی خودش رو نابود کند.

این مدل موشک هاک امکان رهگیری و نابود کردن موشکهای بالستیک کوتاه برد را هم دارا می‌باشد.

.

رادار MPQ-61 مورد استفاده در سیستم HIP این نمونه از موشک هاک امکان پوشش دادن مناطق راداری زیر منطقه دید ررا هم دارد.

۴-مشخصات عمومی موشک هاک: موشک هاک به شکل استوانه باریک و کشیده با چهار بال دلتایی شکل است که از انتها تا میانه‌های موشک امتداد دارند .

موشک هاک ای (MIM-23A) 5.08 متر طول و قطر 37 سانتی متر داشته و طول بالها هم 1.21 متر است.

وزن نمونه ابتدایی موشک هاک 548 کیلوگرم شامل یک سر جنگی54 کیلوگرمی می‌باشد.

حداقل برد این موشک 2 کیلومتر و حداکثر برد عملیاتی آن هم 25 کیلومتر است که قابلیت نابود کردن اهدافی با ارتفاع 60 متر تا 11 کیلومتر از سطح زمین را داراست .

موشکهای هاک بی تا ام (MIM-23 B/C/D/E/F/G/H/J/K/L/M) طول5.03 متر و قطر 37 سانتی متر دارند و وزن انها هم 638 کیلوگرم شامل سر جنگی 75 کیلوگرمی است و می‌توانند اهدافی را در محدوده 1.5 تا 35 کیلومتری در ارتفاع60 متر تا 18 کیلومتر مورد حمله قرار دهند .

موشکهای هاک مدل بی تا ام سرعتی در حدود 500 متر در ثانیه و قابلیت انفجار سر جنگی به وسیله هدایت رادیویی را دارند.

در ضمن این موشکها مجهز به جستجو گر نیمه فعال هستند و تا 15 جی هم می‌توانند فشار را تحمل کنند.

۱-۴-موشک هاک MIM-23A : این مدل نمونه اصلی موشک هاک است، با سر جنگی54 کیلوگرمی که به دلیل کارایی کم خیلی زود از خدمت خارج شد ۲-۴-مشخصات موشک هاک MIM-23B : در این نمونه از سر جنگی74 کیلوگرمی و سیستمهای هدایتی کوچکتر و پیشرفته‌تر به همراه موتور جدید M112 استفاده شده و موتورهای M112 در زمان 5 ثانیه به حداکثر سرعت خود می‌رسیدند(500 متر بر ثانیه) و تا 21 ثانیه می‌توانند به این سرعت ادامه بدهند.

وزن این موتور395 کیلوگرم