به نام جانان

در این کانال تنها نکات مهم ، مطالب خاص و تحلیل عملکرد جنگ افزار ها منتشر می‌شود آنچه که نمیتوانید در جای دیگری پیدا کنید ...

در نتیجه :
اخبار ، دیدنی ها و ... در برنامه کانال قرار نمیگیرد .

تمرکز من به ترتیب روی نیروی هوایی ، دریایی و زمینی است .

پرسش و پاسخ در بخش کامنت صورت می‌گیرد اما در صورت لزوم میتوانید به پی وی بنده (@PHS81) مراجعه کنید .

لینک کانال :
@Hadi_Notes
لینک گروه کامنت :
@HN_Comment
شعبه دیگری ندارم .
تاریخ ایجاد :
2021/11/14
کپی با ذکر منبع و صلوات بلامانع است .
👉@Hadi_Notes✍

به طور کلی سه نوع ترجکتوری یا مسیر پرواز برای یک پرتابه بالستیک وجود دارد ...

1- lofted :
در این پلتفرم پرواز ، پرتابه/موشک بالستیک اوج گیری بلندی را تجربه می‌کند و زاویه اوج گیری و شیرجه بالا است .
- سرعت بیشتر
- کشف توسط رادار هایی در فواصل دور تر
- کاهش برد پرتابه
3- depressed :
در این پلتفرم پرواز ، پرتابه/موشک بالستیک اوج گیری کوتاهی دارد و زاویه اوج گیری و زاویه شیرجه پایینی تجربه می‌کند .
- کاهش سرعت
- عدم کشف توسط رادار های دور از محل شلیک
- کاهش برد پرتابه/موشک
2- Nominal :
پرتابه/موشک بالستیک در پلتفرم پرواز چیزی مابین دو حالت بالا قرار میگیرد ... نه اوج گیری زیاد و نه کم در نتیجه سرعت بالایی را حفظ می‌کند و همچنین به دلیل عدم اتلاف انرژی به دلیل زاویه اوج گیری مناسب ، بیشترین برد را ارائه میکند و همچنین با اوج گیری کمتر ، کشف خود در برد بالاتر را ناممکن می‌کند .

افزایش ارتفاع = افزایش برد کشف توسط راداری که روی سطح زمین قرار گرفته است .
#Ballistic_missile
#Apogee
#BMD
👉@Hadi_Notes✍

موشک های بالستیک در مسیر استاندارد (nominal با بیشترین برد) خود تا چه ارتفاعی اوج می‌گیرند ؟

پاسخ : حد اکثر ارتفاعی که یک موشک بالستیک به آن می‌رسد تقریبا در میانه ی طول مسیر خود می‌باشد و با افزایش برد ، ارتفاع نقطه ی اوج طبق یک نمودار سهمی افزایش پیدا می‌کند (افزایش ارتفاع ، خطی و با ضریب ثابت نیست)

برای محاسبه ای ساده ، معادله ی زیر را مد نظر قرار دهید :
0.95(X^1/2) + 0.045(X) -1 = H

متغییر شما X یا همان برد به واحد کیلومتر می‌باشد که باید تقسیم بر 100 گردد .

برای مثال اگر برد موشک شما حدود 5000 کیلومتر می‌باشد ، یعنی :
X = 50
X^1/2 = √50 = 7.07

سپس ضرایب را مد نظر قرار داده و محاسبه میکنیم :
0.95×(7.07) + 0.045×(50) -1
= (6.71)+(2.25)+(-1) =~ 8

حال H=8 شده است این عدد را نیز در 100 ضرب کنید تا ارتفاع نقطه ی اوج مسیر بالستیک این موشک به واحد کیلومتر به دست آید .
👉@Hadi_Notes✍

در نتیجه اگر موشکی با برد حدود 5000km داشته باشیم (در مسیر Nominal) در بالاترین نقطه ی مسیر خود یعنی نقطه ی اوج (Apogee) میتواند به ارتفاع حدود 800km دست پیدا کند .

نکات :
- معادله فوق برای برد های زیر 100 کیلومتر عدد درستی نمی‌دهد (توان منفی) .
- همان طور که مشاهده میکنید با افزایش برد ، توان دوم بیشتر شده و در واقع ارتفاع به نسبت افزایش برد کاهش خواهد داشت .

شرح تصویر : از ابتدای پرتاب تا نقطه 1 فاز بوست یا استفاده از اکثر رانش مجموعه برای رسیدن به ارتفاع و سرعت بیشتر نام دارد در واقع برای فرار از جاذبه ... پس از اتمام اکثر سوخت و شتاب گیری اولیه ، از نقطه 1 تا 2 و سپس 2 تا 3 فاز میانی نام دارد که البته از 1 تا 2 به دلیل جاذبه ، کاهش سرعت داشته و تا رسیدن به نقطه 2 با تراستر ها ، هدایت خود را دقیق تر و اصلاح مسیر میکند سپس از نقطه ی 2 (همان نقطه ی اوج مسیر بالستیک موشک که محاسبه کردیم) تا ورود به جو افزایش سرعت را خواهیم داشت . (از نقطه 3 به بعد فاز ترمینال نام دارد)

چالش :

موشکی با برد 13000km در نقطه ی اوج خود ، حدوداً به چه ارتفاعی خواهد رسید ؟
👉@Hadi_Notes✍

اندکی بازی ریاضی ساده ...

میخواهیم بررسی کنیم که :
حرکت در ارتفاع پست چه تاثیری در برد رادار های مستقر روی زمین خواهد داشت . (محاسبه دقیق و کامل در اینجا)

در تصویر :
شعاع زمین + ارتفاع هدف ، برابر با وتر مثلث ما خواهد بود و اون خط آبی هم شعاع دیگر زمین هست که البته امتداد یافته ... امواج رادار در پایین ترین سطح ممکن به رنگ قرمز در آمده و با شعاع زمین یعنی خط آبی زاویه 90 درجه داره در نتیجه ما یک مثلث قائم الزاویه داریم و می‌خواهیم از تابع کسینوس و کسینوس وارون استفاده کنیم .

Cos :
کسینوس زاویه A یعنی خط آبی تا جایی که شعاع زمین هست (امتداد اون نه ...) تقسیم بر خط زرد از ابتدا تا وقتی به خط قرمز بخورد می‌کند .

با دادن زاویه ، cos به ما نسبت بین این دو رو میدهد بعد ما با این نسبت عدد خط زرد رو به دست آورده و عدد خط آبی یا همون شعاع زمین رو ازش کم میکنیم ؛ نتیجه میشه ارتفاع هدف

این برای وقتی هست که شما میخواهید بدونید هدفی در فاصله ی n کیلومتری در چه ارتفاعی کشف میشه (توسط راداری روی زمین با ارتفاع 0 متر)
#Sea_skimming
#Radar_horizon
👉@Hadi_Notes✍

برای مطلب بالا ، میدونیم که شعاع زمین حدود 6370km هست و محیط زمین هم به دست میاد و با تقسیم بر 360 درجه ، میتوان گفت هر یک درجه روی سطح زمین حدود 111.2km خواهد بود .

پس وقتی میگید مثلا یک جسم اگر در فاصله ی 111.2 کیلومتری بود ، یعنی زاویه ی ما 1 درجه هست ... Cos یک درجه رو بگیرید که میشه 0.9998476952
بعد شعاع زمین رو تقسیم به این عدد کنید که میشه 6370970 متر (تبدیل به متر کردم ...) در نتیجه اختلاف این عدد با 6370000 میشه 970 متر

یعنی مثلا رادار شما روی زمین ، توان کشف هدفی که در فاصله ی 112 کیلومتری حرکت می‌کنه و ارتفاع کمتر از 970 متر داره رو نخواهد داشت .

یک چیزی حدود 2 درصد خطا رو هم در نظر بگیرید این وسط و این نکته که رادار شما تو ارتفاع 0 متر نیست در واقع خود رادار یعنی مثلا تا مرکز آنتن اون بسته به نوع ، می‌تونه از 1 متر تا بیش از 5 متر باشه حتی اگر پایین ترین نقطه ی آنتن دقیقا چسبیده به زمین باشه .

مورد دیگر وجود رادار در روی یک ارتفاع هست یا درون دره ... در هر حال چیزی که بررسی میکنیم بیشتر در در دریا کاربرد داره تا زمین خشک و ناهمواری های اطرافش ، اما در نهایت یک برآورد خوب هست .
👉@Hadi_Notes✍

خب حالا برعکس این قضیه رو هم میتونیم بررسی کنیم

برای مثال میخواهیم بدونیم که اگر در ارتفاع 5 متری پرواز کنیم ، حد اکثر در چه بردی توسط رادار زمینی با فرض این که رادار در ارتفاع 0 هست ، کشف میشیم ؟

این یعنی وتر مثلث ما شده 6370000 متر + 5 متر
حالا شعاع زمین یا 6370000 متر رو تقسیم بر این عدد یعنی 6370005 میکنیم که میشه 0.9999992151
حالا این عدد رو به تابع کسینوس وارون می‌دیم ، در واقع تابع کسینوس از ما زاویه می‌گرفت و طول وتر رو میداد (نسبت طول شعاع به وتر زمین رو) ، تابع کسینوس وارون از ما نسبت طول شعاع به وتر رو میگیره و به ما زاویه رو میده ...

خب در این جا وقتی عدد رو به تابع می‌دیم ، به ما عدد 0.0717868378 رو میده به واحد زاویه ... یعنی این میزان زاویه ، هدف با رادار فاصله داره

خب همون طور که گفتیم هر یک درجه زاویه 111.2 کیلومتر بود پس شما این عدد رو در اون ضرب کنید تا فاصله ی هدف تا رادار مشخص بشه یعنی حدود 8 کیلومتر (نتیجه : اگر در ارتفاع 5 متری سطح آب دریا حرکت کنید ، راداری در ارتفاع 0 متری دریا توان کشف شما در برد بالای 8 کیلومتر رو نخواهد داشت .)
👉@Hadi_Notes✍

پس :
این محاسبه به ما میگه که در فاصله ی مثلا 100 کیلومتری ، رادار از چه ارتفاعی به پایین رو نمیتونه اصلا کشف کنه ... (با کسینوس میریم ...)

و میگه که اگر ما تو ارتفاع n از سطح زمین باشیم از چه فاصله ای به پایین دیگه نمیتونن کشف کنن ما را :)
(اینو با کسینوس وارون میریم ...)

سه نکته هم داشت که مجدد میگم :
1- ماشین حساب رو درجه باشه نه رادیان
2- هیچ وقت اعشار رو نزنید (همه رقم های اعشار رو در نظر بگیرید) و اعداد رو کپی کنید بزنید تو توابع و چیزی رو رُند نکنید در کل چون بحث سر چند متر ، توی 6370 کیلومتر هست و حتی مقدار 0.0000001 هم تاثیر گذار هست ...
3- برای در نظر گرفتن ارتفاع رادار از زمین ، چند متر رو برای کف آنتن تا وسط اون در نظر بگیرید (یعنی همیشه رادار شما یک ارتفاعی داره بالاخره و 0 متر نیست)

به جز روش اصولی فوق ، یک روش ساده تر محاسبه در کامنت ها گفته میشه ...

تصویر هم متعلق به B-52 (sea skimming)

این جاست که تاثیر آواکس ها بیشتر حس میشه (برای پوشش ارتفاع پست در برد بالا)

چالش :
هدفی در ارتفاع 3m حرکت می‌کند و رادار ما در ارتفاع 20m قرار دارد ، هدف حد اکثر در چه فاصله ای کشف می‌شود؟
👉@Hadi_Notes✍

تاثیر سطح مقطع راداری (RCS) روی برد کشف رادار ها چگونه است ؟!

سطح مقطع طبق معادله رادار (تصویر بالا) یک پارامتر موثر در برد کشف رادار است و میخواهیم ببینیم چگونه به ساده ترین روش میتوان برد کشف رادار ها را بر ضد اهدافی با سطح مقطع های مختلف را محاسبه کرد (البته توجه کنید که این عدد به طور میانگین است و بر اساس عدد گفته شده یا اعلامی ، میتوان آن را تخمین زد و به معنای عدد کاملا دقیق برد کشف نیست)

روش ساده ی ما ابتدا برد کشف را بر ضد سطح مقطع 1 متر مربع محاسبه میکند :
- عدد RCS : همان سطح مقطع راداری داده شده
- عبارت ( RCS^1/4 ) یعنی ریشه چهارم RCS
- عدد R1 : همان برد داده شده است .
- عدد R2 : همان برد به دست آمده یا برد کشف رادار در مقابل سطح مقطع 1 متر مربع می‌باشد ‌.

( R1 ) ÷ ( RCS^1/4 ) = R2

* برد کشف رادار در مقابل RCS یک متر را داریم ؛

سپس میتوانید به روش زیر آن را به برد کشف در مقابل هر سطح مقطعی تبدیل کنید ‌:
- عدد R2 : برد کشف مقابل RCS یک متر مربع
- عدد R3 : همان برد کشف رادار در مقابل سطح مقطع خواسته شده ی شما می‌باشد ‌.

( R2 ) × ( RCS^1/4 ) = R3

👉@Hadi_Notes✍

برای مثال یک رادار توان کشف هدف با سطح مقطع راداری 3 متر مربع (m^2) در فاصله ی 280km را دارد .

این رادار هدفی با سطح مقطع 0.01m^2 را در چه فاصله ای کشف خواهد کرد ؟

- عدد RCS داده شده : 3 متر
- ریشه چهارم سطح مقطع داده شده (1/4^3 یا 3 به توان 4÷1) : 1.316
- عدد R-1 یا برد کشف داده شده : 280 km

280 ÷ 1.316 = 213 km

حال برد کشف رادار در مقابل سطح مقطع یک متر مربع را به شکل حدودی و تخمین زده شده داریم (در واقعیت، شرایط روی کاغذ ، متفاوت خواهد بود اما این عدد میتواند تخمین مناسبی باشد)

و به دست آوردن برد کشف بر ضد سطح مقطع 0.01 که خواسته ایم :

- عدد RCS به متر مربع : 0.01
- ریشه چهارم آن (برای ریشه چهارم میتوانید دوبار عدد را زیر رادیکال ساده (√) یا همان ریشه دوم ببرید ) : 0.316
- برد کشف در مقابل RCS یک متر : 213 km

213 × 0.316 = 67 km

یعنی سطح مقطع 0.01 متر مربع را از فاصله ی حدودی 67km کشف میکند.
👉@Hadi_Notes✍

چالش :
راداری با توان کشف سطح مقطع راداری 5 متر در 360 کیلومتری ، جسمی با سطح مقطع راداری 0.001 متر را در بردی کشف خواهد کرد؟(جواب را در بخش کامنت ها بگید)

البته عدد به دست آمده بیشترین برد خواهد بود و نیز تخمینی می‌باشد در نتیجه این تنها یک مقیاس برای مقایسه به نسبت است و نه یک ملاک قطعی در همه ی شرایط ... عدد برد کشف ، با اخلال الکترونیک یا استفاده از مدولاسیون LPI تغییر میکند البته این کاهش برد در رادار های مختلف درصد متفاوتی دارد .

یک مقیاس دیگر برای بیان RCS ، استفاده از دسی بل است :
20 دسی بل : 100 متر مربع
10 دسی بل : 10 متر مربع
0 دسی بل : 1 متر مربع
منفی 10 دسی بل : 0.1 متر مربع
منفی 20 دسی بل : 0.01 متر مربع
منفی 30 دسی بل : 0.001 متر مربع

تبدیل دسی بل (db) به متر مربع :
1 ضرب در 10 به توانِ (db تقسیم بر 10)
برای مثال (مرحله تقسیم) :
-30db >> -30/10 = -3
حال مرحله توان
10 ^(-3) = 0.001 m^2
مثال دیگر :
0 db = ?! >> 0/10 = 0
10 به توان 0 = 1 متر مربع

👉@Hadi_Notes✍

سرعت صوت ثابت نیست !

این یکی از مهم ترین نکات هوانوردی است که میخواهیم بررسی کنیم ...

ماخ (Mach) = سرعت صوت

سرعت صوت طبق فرمول زیر وابسته به دما است :
V = V0 + 0.6TC

در این فرمول V0 سرعت صوت در دمای صفر درجه که برابر با 331.2 متر بر ثانیه است و TC برابر است با دمای ارتفاع مورد نظر ... خود دما نیز وابسته به ارتفاع است به شکلی که با افزایش ارتفاع شاهد کاهش دما هستیم .

در پست های بعد میبینیم که چرا حرکت با سرعت 0.9 Mach در نزدیک سطح دریا (ارتفاع پست) ، سریع تر از 1 Mach در ارتفاع بالا (40kf+) است!

1 فوت = 30.5~ سانتی متر یا 0.305 متر
1000 فوت = یک کیلو فوت = 1kf
1 متر بر ثانیه (m/s) = 3.6 km/h
#Speed_of_sound
#Mach_number
👉@Hadi_Notes✍