الصاروخ بعيد المدى
بعد هذه المقدمة التي تعطي فكرة مجملة عن عمل الصاروخ ، نتجه الى صورة الصاروخ الكبيرة التي تصحب هذه الكلمة .
انه صاروخ روسي بعيد المدى . وسواء كان روسيا، أو كان أمريكيا ، فالصواريخ اليوم أشباه . على الأقل في ظاهرها .
وسوف ندور على أجزاء هذا الصاروخ ، واحدا من بعد واحد ، نشرح عمله بتفصيل أكثر .
- محرك الصاروخ :
هو أهم شيء فيه . ذلك لأنه القوة الدافعة له، المحركة اياه ، تلك الحركة السريعة التي لولاها ما سمي الصاروخ صاروخا .
وقد ذكرنا أن الصاروخ به خزانة للوقود السائل ، الكيروسين ، وأخرى للأكسجين ، وثالثة للاحتراق ، وتخرج غازات الاحتراق مندفعة ، تحت ضغط كبير ، من مخرج ضيق ، فتعطي الصاروخ الحركة في عكس اتجاهها .
فهذا هو المحرك Engine ، محرك الصاروخ .
- اجسام الصواريخ تصنع من اللدائن :
وتصنع أجسام هذه الخزانات من أشابة ، شديدة الصلابة ، من معدن التيتانيوم Titanium وأخيرا دخلت اللدائن في صنع اجسام الصواريخ بنجاح ، وكان من ذلك أن خف وزنها ، وزاد المدى الذي يرسله اليه وقودها .
- سرعة الصاروخ من سرعة غازه :
وسرعة الصاروخ تتوقف على مقدار الغاز الخارج من فوهة خزانة الاحتراق ، وعلى سرعة خروجه . ونقول بالتقريب انه كلما تضاعفت سرعة خروج الغاز من هذه الفوهة الضيقة تضاعفت سرعة الصاروخ في انطلاقه .
وتبلغ سرعة الغاز النافث ما بين ۲٫۲ و ۲٫۷ کیلومتر في الثانية ، ينتج عنها قوة نفاثة تحمل الصاروخ الى أبعاد بعيدة .
- ضخ الوقود والمؤكسد الى خزانة الاحتراق :
ويدخل الى خزانة الاحتراق في الثانية الواحدة من الزمان بضع مئات من الكيلوجرامات من الوقود والأكسجين، تضخهما في خزانة الاحتراق مضخة طربينية Turbopump ، لاسعافها بهما ، وهي تقع بين خزانتي الوقود والأكسجين وبين خزانة الاحتراق .
- الضغط والحرارة في خزانة الاحتراق :
أثناء عمل المحرك وانطلاق الصاروخ يبلغ ضغط . الغاز في خزانة الاحتراق ما بين ٥٠ الى ٦٠ ضغطا جويا، بينا تبلغ درجة الحرارة ما بين ٣٠٠٠ الى ٣٥٠٠ درجة
( صورة ايضاحية عامة للقذيفة الصاروخية الروسية ، عند رأسها القنبلة وعليها غلافها الذي يحميها . وعند ذيلها الغازات مندفعة تدفع الصاروخ الى أعلى : ومع الصورة مسار منحن يوضح كيف تسير القذيفة في الجر ، وكيف . رأس القذيفة وحده ، والصاروخ وحده ، كلاهما في النصف الثاني من المسار بحكم الجاذبية وحدها )
مئوية ، وهي درجة عالية يلطف منها أن جدار الخزانة جداران من بينهما يمر الوقود السائل والأكسجين قبل دخولهما خزانة الاحتراق ، فيأخذان من حرارتها فيهدئانها ، ثم يدخلان الى الاحتراق .
- يتنوع الوقود ويكون سائلا أو صلبا :
وذكرنا أن الوقود السائل هو الكيروسين والكيروسين صنوف ذات درجات . ولكنه أيضا قد يكون الوقود من الكحولات أو غيرها من المحروقات. والمؤكسد ذكرنا أنه الأكسجين السائل ، وقد يكون غيره ، كأن يكون حامض الأزوتيك المركز مع اضافات به خاصة .
وقد يستعاض عن الوقود والمؤكسد بمزيج صلب من الاثنين ، يشكل على صورة مكعبات ، يملأ بها جسم الصاروخ . وهو عندئذ يقوم مقام خزانة الاحتراق ، وفيه يحترق .
- للصاروخ زعانف :
وتراها في الرسم ملتحمة بجدار خزانة الاحتراق من خارجها . وهي صفائح تشق الهواء شقا والصاروخ منطلق ، فتعطيه اتزانا ، فيصعب عليه أن يميل في مساره الى يمين أو الى يسار . كذلك هم يجعلون للسهام عندما يطلقونها من أوتارها زعانف لمثل هذا الغرض .
والاسم أحسبه مأخوذ من زعانف السمك ، فزعانف السمك ، لا سيما التي تعلو ظهر السمكة وهي منطلقة في الماء ، تجنب السمك أن يميل ، وتعطيه ثباتا في اتجاه هو بدأ به .
ولا حاجة الى أن تكون زعانف الصواريخ كبيرة ، لأنها عندئذ تقاوم بقوة كل محاولة لتصحيح اتجاه الصاروخ بواسطة الأجهزة الموجهة اياه اذا هو حاد في مساره . وسوف نتحدث عن هذه الأجهزة الموجهة .
- رأس الصاروخ المتفجر :
هو القنبلة التي يراد بالصاروخ أن يحملها الى الأعداء لتتفجر فيهم أو في مصانعهم أو أجهزة حربهم Warhead وتكون من الناسفات التقليدية أو قنبلة نووية. مغطاة بغطاء مخروطي الشكل احتواها . وهذا المخروط عليه غشاء المقاومة الحرارة العالية التي سيعانيها المخروط عندما يقترب في هبوطه من الأرض ، ويمر في طبقات الهواء الكثيفة القريبة من السطح . ان درجة وهي حرارته عندئذ قد تبلغ ۷۰۰۰ درجة مئوية .
- مسار الصاروخ ومنحنى القذيفة في الهواء :
انك لو قذفت حجرا في الهواء ، لعلا الى غاية ، ثم أخذ ينحدر في شبه قوس الى أن يضرب الأرض . وهذه المسيرة جزؤها الأول اكتسب طاقة من يدك ارتفع بها ، وأخذت جاذبية الأرض تنقص منها حتى فرغت ، ثم تولت الجاذبية وحدها بعد ذلك الهبوط بها الى سطح الأرض .
وكذا القذيفة الصاروخية . حملتها طاقة محركة الى أعلى ، ضد الجاذبية . وظلت تحملها الى أن فرغت الطاقة وتغلبت الجاذبية وحدها . فأخذت القذيفة تهبط الى الأرض ( كل من جسم الصاروخ ورأسه بعد أن انفصلا ، كما ترى في الصورة ) ، في خط منحن ، وفقا لقانون علم الحركيات أي الميكانيكا .
وفي الصواريخ بعيدة المدى يطلق الصاروخ رأسيا، وذلك لكي يخترق طبقات الهواء الأكثف سريعا ويصل الى الجزء الأعلى من الغلاف الجوي حيث كثافة الهواء غاية في القلة وبسبب ذلك يكون صعود القذيفة فيه أسرع.
والمدى الذي تعلو اليه القذيفة ، وتذهب اليه في الأرض بعيدا ، يتوقف على قوة الصاروخ وما فيه
من وقود .
ومسار القذيفة يرسم قبل اطلاق الصاروخ بدقة ، ويوضع له برنامج تغذى به أجهزة التوجيه في الصاروخ على ما سوف نصف من ذلك . والصاروخ يضبط سير نفسه وفقا لهذا البرنامج ( الا أن تأتي أوامر ضبط حركته ومساره بالراديو من مراقبيه في الأرض )
ثم يقف الضبط والتوجيه ، وينفصل الصاروخ عن رأس القذيفة ، ويمضي هذا الأخير الى الهدف المتصور المحسوب سابقا وهو غير متأثر الا بما تتأثر به قطعة الحجر يرميها راميها فتأخذ تهبط الى الأرض . أي لا يتحكم فيها الا ما يتحكم من قوانين القذائف العادية Ballistic .
بعد هذه المقدمة التي تعطي فكرة مجملة عن عمل الصاروخ ، نتجه الى صورة الصاروخ الكبيرة التي تصحب هذه الكلمة .
انه صاروخ روسي بعيد المدى . وسواء كان روسيا، أو كان أمريكيا ، فالصواريخ اليوم أشباه . على الأقل في ظاهرها .
وسوف ندور على أجزاء هذا الصاروخ ، واحدا من بعد واحد ، نشرح عمله بتفصيل أكثر .
- محرك الصاروخ :
هو أهم شيء فيه . ذلك لأنه القوة الدافعة له، المحركة اياه ، تلك الحركة السريعة التي لولاها ما سمي الصاروخ صاروخا .
وقد ذكرنا أن الصاروخ به خزانة للوقود السائل ، الكيروسين ، وأخرى للأكسجين ، وثالثة للاحتراق ، وتخرج غازات الاحتراق مندفعة ، تحت ضغط كبير ، من مخرج ضيق ، فتعطي الصاروخ الحركة في عكس اتجاهها .
فهذا هو المحرك Engine ، محرك الصاروخ .
- اجسام الصواريخ تصنع من اللدائن :
وتصنع أجسام هذه الخزانات من أشابة ، شديدة الصلابة ، من معدن التيتانيوم Titanium وأخيرا دخلت اللدائن في صنع اجسام الصواريخ بنجاح ، وكان من ذلك أن خف وزنها ، وزاد المدى الذي يرسله اليه وقودها .
- سرعة الصاروخ من سرعة غازه :
وسرعة الصاروخ تتوقف على مقدار الغاز الخارج من فوهة خزانة الاحتراق ، وعلى سرعة خروجه . ونقول بالتقريب انه كلما تضاعفت سرعة خروج الغاز من هذه الفوهة الضيقة تضاعفت سرعة الصاروخ في انطلاقه .
وتبلغ سرعة الغاز النافث ما بين ۲٫۲ و ۲٫۷ کیلومتر في الثانية ، ينتج عنها قوة نفاثة تحمل الصاروخ الى أبعاد بعيدة .
- ضخ الوقود والمؤكسد الى خزانة الاحتراق :
ويدخل الى خزانة الاحتراق في الثانية الواحدة من الزمان بضع مئات من الكيلوجرامات من الوقود والأكسجين، تضخهما في خزانة الاحتراق مضخة طربينية Turbopump ، لاسعافها بهما ، وهي تقع بين خزانتي الوقود والأكسجين وبين خزانة الاحتراق .
- الضغط والحرارة في خزانة الاحتراق :
أثناء عمل المحرك وانطلاق الصاروخ يبلغ ضغط . الغاز في خزانة الاحتراق ما بين ٥٠ الى ٦٠ ضغطا جويا، بينا تبلغ درجة الحرارة ما بين ٣٠٠٠ الى ٣٥٠٠ درجة
( صورة ايضاحية عامة للقذيفة الصاروخية الروسية ، عند رأسها القنبلة وعليها غلافها الذي يحميها . وعند ذيلها الغازات مندفعة تدفع الصاروخ الى أعلى : ومع الصورة مسار منحن يوضح كيف تسير القذيفة في الجر ، وكيف . رأس القذيفة وحده ، والصاروخ وحده ، كلاهما في النصف الثاني من المسار بحكم الجاذبية وحدها )
مئوية ، وهي درجة عالية يلطف منها أن جدار الخزانة جداران من بينهما يمر الوقود السائل والأكسجين قبل دخولهما خزانة الاحتراق ، فيأخذان من حرارتها فيهدئانها ، ثم يدخلان الى الاحتراق .
- يتنوع الوقود ويكون سائلا أو صلبا :
وذكرنا أن الوقود السائل هو الكيروسين والكيروسين صنوف ذات درجات . ولكنه أيضا قد يكون الوقود من الكحولات أو غيرها من المحروقات. والمؤكسد ذكرنا أنه الأكسجين السائل ، وقد يكون غيره ، كأن يكون حامض الأزوتيك المركز مع اضافات به خاصة .
وقد يستعاض عن الوقود والمؤكسد بمزيج صلب من الاثنين ، يشكل على صورة مكعبات ، يملأ بها جسم الصاروخ . وهو عندئذ يقوم مقام خزانة الاحتراق ، وفيه يحترق .
- للصاروخ زعانف :
وتراها في الرسم ملتحمة بجدار خزانة الاحتراق من خارجها . وهي صفائح تشق الهواء شقا والصاروخ منطلق ، فتعطيه اتزانا ، فيصعب عليه أن يميل في مساره الى يمين أو الى يسار . كذلك هم يجعلون للسهام عندما يطلقونها من أوتارها زعانف لمثل هذا الغرض .
والاسم أحسبه مأخوذ من زعانف السمك ، فزعانف السمك ، لا سيما التي تعلو ظهر السمكة وهي منطلقة في الماء ، تجنب السمك أن يميل ، وتعطيه ثباتا في اتجاه هو بدأ به .
ولا حاجة الى أن تكون زعانف الصواريخ كبيرة ، لأنها عندئذ تقاوم بقوة كل محاولة لتصحيح اتجاه الصاروخ بواسطة الأجهزة الموجهة اياه اذا هو حاد في مساره . وسوف نتحدث عن هذه الأجهزة الموجهة .
- رأس الصاروخ المتفجر :
هو القنبلة التي يراد بالصاروخ أن يحملها الى الأعداء لتتفجر فيهم أو في مصانعهم أو أجهزة حربهم Warhead وتكون من الناسفات التقليدية أو قنبلة نووية. مغطاة بغطاء مخروطي الشكل احتواها . وهذا المخروط عليه غشاء المقاومة الحرارة العالية التي سيعانيها المخروط عندما يقترب في هبوطه من الأرض ، ويمر في طبقات الهواء الكثيفة القريبة من السطح . ان درجة وهي حرارته عندئذ قد تبلغ ۷۰۰۰ درجة مئوية .
- مسار الصاروخ ومنحنى القذيفة في الهواء :
انك لو قذفت حجرا في الهواء ، لعلا الى غاية ، ثم أخذ ينحدر في شبه قوس الى أن يضرب الأرض . وهذه المسيرة جزؤها الأول اكتسب طاقة من يدك ارتفع بها ، وأخذت جاذبية الأرض تنقص منها حتى فرغت ، ثم تولت الجاذبية وحدها بعد ذلك الهبوط بها الى سطح الأرض .
وكذا القذيفة الصاروخية . حملتها طاقة محركة الى أعلى ، ضد الجاذبية . وظلت تحملها الى أن فرغت الطاقة وتغلبت الجاذبية وحدها . فأخذت القذيفة تهبط الى الأرض ( كل من جسم الصاروخ ورأسه بعد أن انفصلا ، كما ترى في الصورة ) ، في خط منحن ، وفقا لقانون علم الحركيات أي الميكانيكا .
وفي الصواريخ بعيدة المدى يطلق الصاروخ رأسيا، وذلك لكي يخترق طبقات الهواء الأكثف سريعا ويصل الى الجزء الأعلى من الغلاف الجوي حيث كثافة الهواء غاية في القلة وبسبب ذلك يكون صعود القذيفة فيه أسرع.
والمدى الذي تعلو اليه القذيفة ، وتذهب اليه في الأرض بعيدا ، يتوقف على قوة الصاروخ وما فيه
من وقود .
ومسار القذيفة يرسم قبل اطلاق الصاروخ بدقة ، ويوضع له برنامج تغذى به أجهزة التوجيه في الصاروخ على ما سوف نصف من ذلك . والصاروخ يضبط سير نفسه وفقا لهذا البرنامج ( الا أن تأتي أوامر ضبط حركته ومساره بالراديو من مراقبيه في الأرض )
ثم يقف الضبط والتوجيه ، وينفصل الصاروخ عن رأس القذيفة ، ويمضي هذا الأخير الى الهدف المتصور المحسوب سابقا وهو غير متأثر الا بما تتأثر به قطعة الحجر يرميها راميها فتأخذ تهبط الى الأرض . أي لا يتحكم فيها الا ما يتحكم من قوانين القذائف العادية Ballistic .
تعليق