عصر ایران؛ مجله تصویری سلاح - جنگ سرد فقط رقابتی برای دستیابی به قدرت نظامی بیشتر نبود؛ بلکه میدان نبردی برای نمایش توانایی های مهندسی و فناوری نیز به شمار می رفت. ایالات متحده آمریکا و اتحاد جماهیر شوروی به دنبال ساخت موشک هایی بودند که بتوانند مسافت های طولانی تری را طی کنند، سریع تر واکنش نشان دهند و در شرایط دشوار با دقت بیشتری به اهداف خود برسند.
پاسخ به این نیازها، پیشرفت های چشمگیری در حوزه هایی مانند پیشرانش، سامانه های هدایت و ناوبری، کامپیوترها، مواد مهندسی و طراحی سازه به همراه داشت. برخی از این موشک ها حتی بعدها به وسایل پرتاب ماهواره ها و فضانوردان تبدیل شدند و فناوری های توسعه یافته برای اهداف نظامی را به عصر فضا منتقل کردند.
در ادامه با هفت موشک تاثیرگذار دوران جنگ سرد آشنا می شویم که هرکدام به شکلی متفاوت مسیر توسعه فناوری های هوافضایی را تغییر دادند.
موشک شوروی آر-7 سمیورکا (R-7 Semyorka) یکی از مهم ترین دستاوردهای مهندسی دوران جنگ سرد بود. این موشک در سال ۱۹۵۷ به نخستین موشک بالستیک قاره پیمای جهان تبدیل شد که پروازی موفق را به انجام رساند. طراحی آن تحت نظارت سرگئی کورولیوف انجام شد؛ مهندسی که بعدها نقشی اساسی در برنامه فضایی شوروی ایفا کرد.
ساختار آر-7 از یک بدنه مرکزی و چهار تقویت کننده جانبی تشکیل شده بود. این چهار تقویت کننده در اطراف بخش اصلی قرار می گرفتند تا نیروی رانش لازم برای پرواز در مسافت های بین قاره ای را تامین کنند.
یکی از ویژگی های جالب این موشک، روشن شدن موتورهای اصلی پیش از برخاستن بود. این روش، عدم قطعیت های مربوط به روشن کردن موتور در جریان پرواز را کاهش می داد و امکان بررسی عملکرد سامانه پیشرانش پیش از جدا شدن موشک از زمین را فراهم می کرد.
اما اهمیت آر-7 به کاربرد نظامی آن محدود نماند. نسخه ای تغییر یافته از این موشک در اکتبر 1957 ماهواره اسپوتنیک 1 را به فضا فرستاد؛ رویدادی تاریخی که آغاز عصر فضا را رقم زد. نسل های بعدی این خانواده نیز برای پرتاب فضاپیماهای وستوک، وسخود و سایوز مورد استفاده قرار گرفتند.
آمریکا با توسعه موشک اس ام-65 اطلس (SM-65 Atlas) به دنبال دستیابی به یک موشک بالستیک قاره پیما با وزن بسیار کم بود. مهندسان برای رسیدن به این هدف، از مخازن سوخت و اکسیدکننده ساخته شده از فولاد ضدزنگ نازک استفاده کردند؛ مخازنی که استحکام سازه ای آن ها به فشار داخلی وابسته بود.
این طراحی که به سازه پایدارشونده با فشار معروف است، وزن موشک را به میزان قابل توجهی کاهش می داد. با این حال، یک نقطه ضعف مهم نیز داشت: اگر فشار داخلی مخازن به اندازه کافی حفظ نمی شد، بدنه موشک ممکن بود زیر وزن خود دچار تغییر شکل یا فروریزش شود.
اطلس همچنین از آرایش پیشرانشی غیرمعمولی به نام «یک و نیم مرحله ای» بهره می برد. در این طراحی، هر سه موتور اصلی پیش از پرتاب روشن می شدند. سپس دو موتور تقویت کننده خارجی در جریان پرواز جدا می شدند و موتور مرکزی به کار خود ادامه می داد.
این موشک بعدها نقشی مهم در برنامه فضایی آمریکا ایفا کرد. نسخه تغییر یافته اطلس برای فرستادن جان گلن به مدار زمین مورد استفاده قرار گرفت و به یکی از وسایل پرتاب مهم در نخستین سال های پروازهای فضایی سرنشین دار آمریکا تبدیل شد.
موشک پولاریس ای-1 (Polaris A-1) تحولی اساسی در شیوه استقرار و استفاده از موشک های بالستیک ایجاد کرد. این سامانه به زیردریایی های مجهز به پیشران هسته ای امکان می داد موشک های بالستیک را از زیر آب شلیک کنند؛ قابلیتی که زیردریایی را به یک سکوی پرتاب متحرک و پنهان تبدیل می کرد.
در ژوئیه 1960، زیردریایی آمریکایی یو اس اس جورج واشنگتن در آب های ساحل فلوریدا با موفقیت موشک های پولاریس را در حالت غوطه ور شلیک کرد. این رویداد نشان داد که می توان موشک های بالستیک را از بستری زیرآبی به سمت اهداف دوردست پرتاب کرد.
مهندسان برای توسعه این سامانه با مجموعه ای از چالش های دشوار رو به رو بودند. موشک باید می توانست برای مدتی طولانی در محیط زیر آب باقی بماند، از یک لوله پرتاب مهروموم شده خارج شود، مسیر اولیه خود را در آب طی کند و سپس موتورهایش را برای آغاز پرواز روشن سازد.
پولاریس ای-1 از دو مرحله سوخت جامد استفاده می کرد. این انتخاب، نیاز به فرایندهای پیچیده سوخت گیری پیش از پرتاب را از بین می برد و زمینه مهندسی لازم برای توسعه نسل های بعدی موشک های زیردریایی پرتاب، از جمله خانواده های پوسایدن و ترایدنت، را فراهم کرد.
موشک بالستیک قاره پیمای ال جی ام-30 مینت من (LGM-30 Minuteman) شیوه نگهداری و آماده سازی موشک های راهبردی را تغییر داد. این موشک با ترکیب پیشرانش سوخت جامد و سامانه های کنترل پرتاب خودکار، امکان نگهداری طولانی مدت در سیلو و آماده بودن برای پرتاب را فراهم می کرد.
در موشک های قدیمی تر با سوخت مایع، فرایند سوخت گیری می توانست زمانبر باشد و آمادگی عملیاتی را با محدودیت هایی رو به رو کند. اما مینت من با استفاده از سه مرحله سوخت جامد، می توانست بدون نیاز به سوخت گیری طولانی پیش از پرتاب، در وضعیت آماده باش باقی بماند.
این موشک همچنین به یک کامپیوتر دیجیتال فشرده مجهز بود که با سامانه هدایت اینرسی ارتباط داشت. چنین ترکیبی، نقش مهمی در افزایش خودکارسازی و کاهش وابستگی به کنترل های پیچیده خارجی ایفا کرد.
توسعه مینت من به پیشرفت فناوری های الکترونیک حالت جامد، کوچک سازی رایانه ها، سامانه های تشخیص خودکار عیب و موتورهای راکتی قابل اعتماد کمک کرد؛ موتورهایی که باید پس از سال ها نگهداری، همچنان قادر به عملکرد مطمئن می بودند.
موشک ایم-9 سایدوایندر (AIM-9 Sidewinder) نشان داد که یک سلاح هدایت شونده می تواند بدون استفاده از سازوکارهای بیش از حد پیچیده، عملکرد قابل توجهی داشته باشد. این موشک در مرکز تحقیقاتی نیروی دریایی آمریکا در چاینا لیک توسعه یافت و از یک جستجوگر فروسرخ غیرفعال برای دنبال کردن گرمای ساطع شده از هواپیماها استفاده می کرد.
به کمک این سامانه، موشک می توانست گرمای هدف را تشخیص دهد و مسیر خود را به سمت آن تنظیم کند؛ بدون آنکه خلبان مجبور باشد در تمام مدت پرواز، هدایت موشک را به صورت پیوسته انجام دهد.
یکی از نوآوری های جالب سایدوایندر، قطعه ای به نام رولرون (Rolleron) بود. این قطعه در قالب یک چرخ دندانه دار کوچک روی هر یک از بالک های انتهایی موشک نصب می شد. جریان هوا چرخ ها را به گردش درمی آورد و آن ها مانند ژیروسکوپ عمل می کردند. این سازوکار به کنترل چرخش ناخواسته موشک کمک می کرد، بدون آنکه به تجهیزات پیچیده و پرقدرت نیاز باشد.
طراحی ماژولار سایدوایندر نیز امکان ارتقای نسبتا ساده آن را در نسل های بعدی فراهم کرد. همین ترکیب از سادگی مکانیکی، هدایت فروسرخ و قابلیت توسعه، این موشک را به یکی از نمونه های تاثیرگذار در تاریخ تسلیحات هدایت شونده تبدیل کرد.
موشک تایتان 2 (Titan II) یکی دیگر از موشک های مهم آمریکایی دوران جنگ سرد بود که طراحی آن بر پایه استفاده از سوخت های مایع قابل ذخیره سازی شکل گرفت. این موشک دو مرحله داشت و از پیشرانه های هایپرگولیک استفاده می کرد؛ موادی که در صورت تماس با یکدیگر، بدون نیاز به جرقه یا سامانه احتراق جداگانه مشتعل می شوند.
این پیشرانه ها بسیار سمی و خطرناک بودند و کار با آن ها به ملاحظات ایمنی ویژه ای نیاز داشت. با این حال، قابلیت ذخیره سازی آن ها باعث می شد موشک بتواند برای مدت طولانی سوخت گیری شده باقی بماند و در مقایسه با سامانه های وابسته به سوخت های برودتی، سریع تر برای پرتاب آماده شود.
ناسا بعدها نسخه ای تغییر یافته از تایتان 2 را به عنوان وسیله پرتاب فضاپیمای سرنشین دار جمینای به کار گرفت. در این تغییرات، میزان ارتعاش موشک کاهش یافت و تجهیزاتی برای محافظت از فضانوردان به آن اضافه شد.
تایتان 2 بین سال های 1964 تا 1966 ماموریت های جمینای را به فضا برد. این ماموریت ها برای آزمایش و توسعه قابلیت هایی مانند ملاقات مداری، اتصال فضاپیماها به یکدیگر و راهپیمایی فضایی انجام شدند؛ مهارت هایی که برای اجرای برنامه آپولو و سفر انسان به ماه اهمیت اساسی داشتند.
موشک کروز بی جی ام-109 تاماهاک (BGM-109 Tomahawk) رویکرد متفاوتی در طراحی موشک ها ارائه کرد. این سامانه ویژگی های آیرودینامیکی یک هواپیما را با ابعاد فشرده یک موشک قابل پرتاب از کشتی یا زیردریایی ترکیب می کرد.
پس از پرتاب، بوستر موشک جدا می شد و بال های آن باز می شدند. سپس یک موتور توربوفن کوچک، نیروی لازم برای ادامه پرواز در ارتفاع پایین را تامین می کرد.
یکی از فناوری های مهم تاماهاک، سامانه تطبیق عوارض زمین یا TERCOM بود. این سامانه با مقایسه اندازه گیری های راداری از سطح زمین با نقشه های ارتفاعی ذخیره شده، موقعیت موشک را تخمین می زد و امکان ناوبری بدون دریافت مداوم فرمان از بیرون را فراهم می کرد.
در نسخه های بعدی، فناوری تطبیق تصاویر نیز برای مرحله نزدیک شدن به هدف اضافه شد. این قابلیت ها به توسعه معماری موشک های کروز مدرن کمک کردند؛ موشک هایی که می توانند بخش عمده ای از مسیر خود را به صورت خودکار طی کنند و از سامانه های ناوبری و هدایت پیشرفته بهره ببرند.
هفت موشک معرفی شده در این مطلب، هرکدام پاسخی متفاوت به چالش های مهندسی دوران جنگ سرد بودند. از سازه های سبک و مخازن تحت فشار گرفته تا موتورهای سوخت جامد و مایع، کامپیوترهای دیجیتال، هدایت اینرسی، جستجوگرهای فروسرخ و سامانه های ناوبری خودکار، همگی بخشی از رقابت فناورانه ای بودند که مرزهای مهندسی هوافضا را گسترش داد.
تاثیر این فناوری ها به کاربردهای نظامی محدود نماند. تجربه به دست آمده از طراحی و توسعه این موشک ها، در پرتاب ماهواره ها، پروازهای فضایی سرنشین دار و پیشرفت سامانه های پروازی بدون سرنشین نیز نقش داشت.
این موشک ها در ابتدا برای ماموریت های نظامی ساخته شدند، اما میراث مهندسی آن ها بسیار گسترده تر بود؛ میراثی که بخشی از مسیر شکل گیری فناوری های مدرن هوافضا را هموار کرد.
تنظیم و ترجمه: محمدمهدی حیدرپور