طراحی سامانه موشکی برای عملکرد بهینه در ارتفاع پایین

طراحی سامانه موشکی برای عملکرد بهینه در ارتفاع پایین

موشک های طراحی شده برای ارتفاع پایین نقش بسیار مهمی در پدافند هوایی کوتاه برد ایفا می کنند؛ به ویژه در مقابله با اهدافی نظیر پهپادها، بالگردها و موشک های کروز. به علت نزدیکی به سطح زمین، این نوع موشک ها با چالش هایی مانند اغتشاشات شدید آیرودینامیکی، محدودیت دید راداری و لزوم واکنش های سریع مواجه اند. بنابراین طراحی چنین سامانه هایی نیازمند تلفیق دقیق اصول آیرودینامیک، سامانه های هدایت و پیشرانه در محیط های پیچیده است.

در بخش آیرودینامیک، بدنه موشک باید با سطح مقطع پایین و بالچه های کوتاه طراحی شود تا مقاومت هوا کاهش یافته و مانورپذیری افزایش یابد. همچنین استفاده از پایدارکننده های متحرک به بهبود کنترل زاویه ی حمله در شرایط پروازی مختلف کمک می کند. در ارتفاع های پایین، تنظیم دقیق زاویه حمله در سرعت های زیر صوت و مافوق صوت می تواند تاثیر چشم گیری بر پایداری و دقت مسیر پرواز داشته باشد.

از منظر هدایت و کنترل، بهره گیری از سامانه های موج سوار لیزری یا فروسرخ برای کاهش وابستگی به رادار و افزایش دقت در شناسایی اهداف حرارتی توصیه می شود. همچنین، طراحی حلقه های کنترل چندگانه جهت کنترل زاویه های پیچ، یاو و رول، در کنار استفاده از اتوپایلوت با الگوریتم های کنترل تطبیقی یا فازی، امکان حفظ مسیر دقیق در حضور اغتشاشات محیطی را فراهم می آورد.

در بخش پیشرانه، استفاده از راکت سوخت جامد دو مرحله ای انتخاب مناسبی برای تامین شتاب گیری اولیه و رسیدن به برد مطلوب در بازه ی زمانی کوتاه است. برای حفظ عملکرد در ارتفاع پایین که با افزایش چگالی هوا و دمای محیط همراه است، سامانه های خنک کننده داخلی باید به گونه ای طراحی شوند که حرارت تولیدشده در زمان پرواز مهار شود.

در فاز تحلیل عملکرد، مدل سازی دینامیکی موشک با نرم افزارMATLAB/Simulink می تواند رفتار موشک را در شرایط مختلف جوی بررسی کند. شبیه سازی واکنش سامانه هدایت به اغتشاشات و تحلیل حساسیت حلقه های کنترل نسبت به تغییرات محیطی از جمله مراحل حیاتی در اعتبارسنجی عملکرد نهایی موشک است.

در جمع بندی، طراحی موشک های ارتفاع پایین مستلزم درک دقیق از تعاملات آیرودینامیکی، عملکرد پیشرانه و سامانه های هوشمند هدایت و کنترل است. تلفیق این عوامل با الگوریتم های نوین کنترلی می تواند موجب افزایش قابلیت اطمینان، پایداری و دقت در مقابله با تهدیدات کم ارتفاع گردد.