اخیراً اولین گلوله توپخانه سوپرسونیک جهان به نام Sceptre TRBM 155HG رونمایی شده که با سوخت مایع و موتور رمجت میتواند به سرعت ماخ 3.5 و ارتفاع عملیاتی بیش از 65.000 پا برسد که کار سیستمهای مقابله متعارف و جمینگ دشوار میکند. این جهشی قابل توجه در قابلیتهای توپخانهای است. گلولههای 155 میلیمتری استاندارد بردی کمتر از 100 ک.م و معمولاً CEP آنها بیشتر از 100 متر است؛ اما گفته شده Sceptre حتی در محیطهای دارای GPS ضعیف یا دارای مشکل، CEP کمتر از 5 متر را حفظ میکند. همچنین این گلوله از فناوری هوش مصنوعی، GPS و یک سیستم حسگر برای رفع خطاها در زمان واقعی استفاده میکند؛ بطوری که گلولهها میتوانند در حین پرواز با یکدیگر ارتباط برقرار کنند تا هدفگیری را بهبود بخشند و هدف خود را با دقت هدف قرار دهند یا تأثیر گستردهتری ایجاد کنند. هویتزرهای M777، PzH 2000 و AS90 میتوانند بدون نیاز به تغییر از این گلوله استفاده کنند.
@Science_Prime
@Science_Prime
🤯3🔥2
در حال حاضر، دو کلاهک هستهای W88 و W76 زیردریایی پرتاب در زرادخانه آمریکا وجود دارد که W76 به تازگی یک برنامه افزایش عمر مفید را در قالب W76-1 سنتی و W76-2 کم بازده تکمیل کرده است. W88 هم در مراحل اولیه کار برای نوسازی است. با این حال، هر یک از این دو سیستم احتمالاً طی 15 تا 20 سال آینده در چارچوب برنامۀ کلاهک W93 با هزینه اولیه بیش از 15 میلیارد دلار نوسازی خواهند شد. خودرو ورود مجدد جدید و پیشرفته mk7 هم جایگزین mk4 و mk5 میشود. نیرودریایی آمریکا صدها کلاهک W76 و W88 را بر روی موشکهای بالستیک قارهپیما ترایدنت در زیردریاییهای هستهای کلاس اوهایو آماده شلیک دارد. هر کدام از 14 زیردریایی اتمی کلاس اوهایو، قادر به حمل 20 موشک ترایدنت است.
@Science_Prime
@Science_Prime
😨2
تأثیر پلاسما بر امواج رادیویی در کلاهکها:
قطع ارتباط رادیویی؛ یک پدیده حیاتی و چالشبرانگیز است که هنگام ورود کلاهک با سرعت هایپرسونیک به جو زمین، از جمله کلاهکهای MIRV، رخ میدهد. دلیل اصلی این پدیده، تشکیل یک لایه از پلاسما در اطراف کلاهک است. منشاء پلاسما از سرعتهای بسیار بالا (چندین ماخ) ورود به جو که انرژی جنبشی آن به شدت به انرژی حرارتی تبدیل میشود، حاصل میشود. این گرمای شدید باعث فشردهسازی، یونیزاسیون و تفکیک مولکولهای هوا در لایه مرزی (Boundary Layer) و موج ضربهای جلوی کلاهک میشود. پلاسما دارای خواص الکترومغناطیسی خاصی است. الکترونهای آزاد در پلاسما با میدانهای الکتریکی امواج رادیویی ورودی تعامل میکنند. اگر فرکانس موج رادیویی کمتر از "فرکانس پلاسمای" آن لایه پلاسما باشد، امواج رادیویی به شدت جذب، تضعیف یا منعکس میشوند. فرکانس پلاسما به چگالی الکترونها در پلاسما بستگی دارد؛ هرچه چگالی الکترون بیشتر باشد، فرکانس پلاسما بالاتر است. در شرایط ورود به جو، چگالی الکترون به حدی بالا میرود که فرکانس پلاسمای تشکیل شده، از فرکانسهای معمول رادیویی (مانند VHF و UHF) فراتر میرود. این تداخل باعث از دست رفتن کامل یا جزئی ارتباطات رادیویی بین کلاهک و ایستگاههای زمینی یا ماهوارهها میشود. این پدیده میتواند بسته به پارامترهای ورود به جو و طراحی کلاهک از چند ثانیه تا چند دقیقه طول بکشد. پیامدهای این قطعی ارتباط شامل از دست رفتن دادههای تلهمتری، سیگنالهای ناوبری (مانند GPS) و سیگنالهای کنترل و فرمان است که برای پایش و هدایت دقیق کلاهک در فاز نهایی حیاتی هستند.
بخش اول
@Science_Prime
قطع ارتباط رادیویی؛ یک پدیده حیاتی و چالشبرانگیز است که هنگام ورود کلاهک با سرعت هایپرسونیک به جو زمین، از جمله کلاهکهای MIRV، رخ میدهد. دلیل اصلی این پدیده، تشکیل یک لایه از پلاسما در اطراف کلاهک است. منشاء پلاسما از سرعتهای بسیار بالا (چندین ماخ) ورود به جو که انرژی جنبشی آن به شدت به انرژی حرارتی تبدیل میشود، حاصل میشود. این گرمای شدید باعث فشردهسازی، یونیزاسیون و تفکیک مولکولهای هوا در لایه مرزی (Boundary Layer) و موج ضربهای جلوی کلاهک میشود. پلاسما دارای خواص الکترومغناطیسی خاصی است. الکترونهای آزاد در پلاسما با میدانهای الکتریکی امواج رادیویی ورودی تعامل میکنند. اگر فرکانس موج رادیویی کمتر از "فرکانس پلاسمای" آن لایه پلاسما باشد، امواج رادیویی به شدت جذب، تضعیف یا منعکس میشوند. فرکانس پلاسما به چگالی الکترونها در پلاسما بستگی دارد؛ هرچه چگالی الکترون بیشتر باشد، فرکانس پلاسما بالاتر است. در شرایط ورود به جو، چگالی الکترون به حدی بالا میرود که فرکانس پلاسمای تشکیل شده، از فرکانسهای معمول رادیویی (مانند VHF و UHF) فراتر میرود. این تداخل باعث از دست رفتن کامل یا جزئی ارتباطات رادیویی بین کلاهک و ایستگاههای زمینی یا ماهوارهها میشود. این پدیده میتواند بسته به پارامترهای ورود به جو و طراحی کلاهک از چند ثانیه تا چند دقیقه طول بکشد. پیامدهای این قطعی ارتباط شامل از دست رفتن دادههای تلهمتری، سیگنالهای ناوبری (مانند GPS) و سیگنالهای کنترل و فرمان است که برای پایش و هدایت دقیق کلاهک در فاز نهایی حیاتی هستند.
بخش اول
@Science_Prime
🤔2
Science Prime
تأثیر پلاسما بر امواج رادیویی در کلاهکها: قطع ارتباط رادیویی؛ یک پدیده حیاتی و چالشبرانگیز است که هنگام ورود کلاهک با سرعت هایپرسونیک به جو زمین، از جمله کلاهکهای MIRV، رخ میدهد. دلیل اصلی این پدیده، تشکیل یک لایه از پلاسما در اطراف کلاهک است. منشاء…
بخش دوم
راهکارهای رفع یا کاهش این پدیده:
تحقیقات گستردهای برای کاهش یا رفع این چالش انجام شده است که راهکارهای اصلی را میتوان به دو دسته کلی تقسیم کرد:
الف) راهکارهای غیرفعال (Passive Methods):
طراحی آیرودینامیکی بهینه (Aerodynamic Shaping):
شکل کلاهک میتواند بر توزیع و چگالی پلاسما تأثیر بگذارد. برخی طراحیها میتوانند لایه پلاسما را از آنتنهای ارتباطی دور کنند یا چگالی الکترون را در نزدیکی آنتن کاهش دهند. بعنوان مثال، در برخی فضاپیماها (مانند شاتل فضایی)، از "سوراخ" یا "پنجره" در بخش انتهایی (Wake Region) وسیله نقلیه استفاده میشد که در آنجا چگالی پلاسما کمتر بود و امکان برقراری ارتباط از طریق آن فراهم میشد. با این حال، این روش برای کلاهکهای MIRV که معمولاً شکل مخروطی سادهای دارند، کمتر کاربرد دارد.
استفاده از فرکانسهای بالاتر :
همانطور که گفته شد، تداخل پلاسما با امواج رادیویی به فرکانس موج بستگی دارد. با افزایش فرکانس موج (مثلاً در محدوده Terahertz یا EHF/SHF)، احتمال عبور آن از لایه پلاسما بیشتر میشود. چالش این روش، نیاز به تجهیزات پیشرفتهتر و قدرت ارسال بالاتر است. همچنین، امواج با فرکانس بالاتر دارای جهتگیری (Directivity) بسیار بالایی هستند که نیاز به سیستمهای ردیابی دقیق در کلاهک و ایستگاه زمینی دارد.
ب) راهکارهای فعال (Active Methods):
تزریق مواد کاهنده پلاسما (Electrophilic Quenchants / Coolants Injection):
این روش شامل تزریق موادی (مانند آب یا گازهای الکتروفیلیک که تمایل به جذب الکترون دارند) به داخل لایه پلاسما است. این مواد با الکترونهای آزاد واکنش داده و باعث کاهش چگالی الکترون در پلاسما میشوند. کاهش چگالی الکترون، فرکانس پلاسما را پایین میآورد و امکان عبور امواج رادیویی را فراهم میکند. این روش در آزمایشهای اولیه (مانند Gemini 3) با موفقیت نشان داده شده است.
استفاده از میدان مغناطیسی (Magnetic Window Method):
یکی از امیدوارکنندهترین روشها، اعمال یک میدان مغناطیسی قوی در اطراف کلاهک است. میدان مغناطیسی میتواند الکترونها و یونهای آزاد پلاسما را به خطوط میدان مغناطیسی محدود کند (اثر لورنتس). این کار باعث کاهش چگالی الکترون در یک "پنجره" یا مسیر خاص در لایه پلاسما میشود. با ایجاد این "پنجره مغناطیسی"، امواج الکترومغناطیسی میتوانند از آن عبور کرده و ارتباط برقرار شود. این روش نیاز به آهنرباهای قوی (احتمالاً ابررسانا) در کلاهک دارد که چالشهایی از نظر وزن، حجم و نیاز به خنکسازی ایجاد میکند، اما تحقیقات در این زمینه ادامه دارد.
تزریق گاز یا ایجاد "لایه هوایی" (Gas Jet Injection / Air Film):
تزریق گاز از سطح کلاهک میتواند یک لایه نازک از گاز خنکتر در اطراف RV ایجاد کند. این لایه به عنوان یک عایق حرارتی عمل کرده و همچنین منطقهای با چگالی پلاسمای پایین ایجاد میکند که امواج الکترومغناطیسی میتوانند از آن عبور کنند. این روش میتواند همزمان گرمایش آیرودینامیکی و قطع رادیویی را کاهش دهد.
استفاده از لیزر یا اشعه ایکس (Laser / X-ray Communication):
تحقیقاتی در حال انجام است که امکان استفاده از لیزرهای پرقدرت یا حتی اشعه ایکس را برای ارتباط از طریق پلاسما بررسی میکند. لیزرها به دلیل فرکانس بسیار بالا و قابلیت خود-کانونی شدن (Self-focusing) در پلاسما، پتانسیل عبور از لایه پلاسما را دارند. با این حال، این روش نیاز به منابع لیزر بسیار پرقدرت و سیستمهای اپتیکی دقیق دارد.
رویکردهای عملی در کلاهکهای MIRV:
در عمل، به دلیل پیچیدگی و حساسیت ماموریت کلاهکهای MIRV، معمولاً از ترکیبی از این روشها استفاده میشود، یا اینکه چالش قطع رادیویی با پذیرش دورهای از دست رفتن ارتباط، مدیریت میشود. برای کلاهکهای هستهای، دقت اولیه در مرحله جدایش از باس و هدایت اینرسیایی در فاز میانی و نهایی بسیار حیاتی است، و از دست رفتن موقت ارتباط در فاز قطع رادیویی ممکن است قابل قبول باشد، زیرا مسیر بالستیک پس از آن تا حد زیادی تعیین شده است. با این حال، برای کلاهکهای MaRV که نیاز به تصحیح مسیر در فاز نهایی دارند، کاهش قطع رادیویی یا ایجاد "پنجرههای ارتباطی" بسیار مهمتر میشود.
@Science_Prime
راهکارهای رفع یا کاهش این پدیده:
تحقیقات گستردهای برای کاهش یا رفع این چالش انجام شده است که راهکارهای اصلی را میتوان به دو دسته کلی تقسیم کرد:
الف) راهکارهای غیرفعال (Passive Methods):
طراحی آیرودینامیکی بهینه (Aerodynamic Shaping):
شکل کلاهک میتواند بر توزیع و چگالی پلاسما تأثیر بگذارد. برخی طراحیها میتوانند لایه پلاسما را از آنتنهای ارتباطی دور کنند یا چگالی الکترون را در نزدیکی آنتن کاهش دهند. بعنوان مثال، در برخی فضاپیماها (مانند شاتل فضایی)، از "سوراخ" یا "پنجره" در بخش انتهایی (Wake Region) وسیله نقلیه استفاده میشد که در آنجا چگالی پلاسما کمتر بود و امکان برقراری ارتباط از طریق آن فراهم میشد. با این حال، این روش برای کلاهکهای MIRV که معمولاً شکل مخروطی سادهای دارند، کمتر کاربرد دارد.
استفاده از فرکانسهای بالاتر :
همانطور که گفته شد، تداخل پلاسما با امواج رادیویی به فرکانس موج بستگی دارد. با افزایش فرکانس موج (مثلاً در محدوده Terahertz یا EHF/SHF)، احتمال عبور آن از لایه پلاسما بیشتر میشود. چالش این روش، نیاز به تجهیزات پیشرفتهتر و قدرت ارسال بالاتر است. همچنین، امواج با فرکانس بالاتر دارای جهتگیری (Directivity) بسیار بالایی هستند که نیاز به سیستمهای ردیابی دقیق در کلاهک و ایستگاه زمینی دارد.
ب) راهکارهای فعال (Active Methods):
تزریق مواد کاهنده پلاسما (Electrophilic Quenchants / Coolants Injection):
این روش شامل تزریق موادی (مانند آب یا گازهای الکتروفیلیک که تمایل به جذب الکترون دارند) به داخل لایه پلاسما است. این مواد با الکترونهای آزاد واکنش داده و باعث کاهش چگالی الکترون در پلاسما میشوند. کاهش چگالی الکترون، فرکانس پلاسما را پایین میآورد و امکان عبور امواج رادیویی را فراهم میکند. این روش در آزمایشهای اولیه (مانند Gemini 3) با موفقیت نشان داده شده است.
استفاده از میدان مغناطیسی (Magnetic Window Method):
یکی از امیدوارکنندهترین روشها، اعمال یک میدان مغناطیسی قوی در اطراف کلاهک است. میدان مغناطیسی میتواند الکترونها و یونهای آزاد پلاسما را به خطوط میدان مغناطیسی محدود کند (اثر لورنتس). این کار باعث کاهش چگالی الکترون در یک "پنجره" یا مسیر خاص در لایه پلاسما میشود. با ایجاد این "پنجره مغناطیسی"، امواج الکترومغناطیسی میتوانند از آن عبور کرده و ارتباط برقرار شود. این روش نیاز به آهنرباهای قوی (احتمالاً ابررسانا) در کلاهک دارد که چالشهایی از نظر وزن، حجم و نیاز به خنکسازی ایجاد میکند، اما تحقیقات در این زمینه ادامه دارد.
تزریق گاز یا ایجاد "لایه هوایی" (Gas Jet Injection / Air Film):
تزریق گاز از سطح کلاهک میتواند یک لایه نازک از گاز خنکتر در اطراف RV ایجاد کند. این لایه به عنوان یک عایق حرارتی عمل کرده و همچنین منطقهای با چگالی پلاسمای پایین ایجاد میکند که امواج الکترومغناطیسی میتوانند از آن عبور کنند. این روش میتواند همزمان گرمایش آیرودینامیکی و قطع رادیویی را کاهش دهد.
استفاده از لیزر یا اشعه ایکس (Laser / X-ray Communication):
تحقیقاتی در حال انجام است که امکان استفاده از لیزرهای پرقدرت یا حتی اشعه ایکس را برای ارتباط از طریق پلاسما بررسی میکند. لیزرها به دلیل فرکانس بسیار بالا و قابلیت خود-کانونی شدن (Self-focusing) در پلاسما، پتانسیل عبور از لایه پلاسما را دارند. با این حال، این روش نیاز به منابع لیزر بسیار پرقدرت و سیستمهای اپتیکی دقیق دارد.
رویکردهای عملی در کلاهکهای MIRV:
در عمل، به دلیل پیچیدگی و حساسیت ماموریت کلاهکهای MIRV، معمولاً از ترکیبی از این روشها استفاده میشود، یا اینکه چالش قطع رادیویی با پذیرش دورهای از دست رفتن ارتباط، مدیریت میشود. برای کلاهکهای هستهای، دقت اولیه در مرحله جدایش از باس و هدایت اینرسیایی در فاز میانی و نهایی بسیار حیاتی است، و از دست رفتن موقت ارتباط در فاز قطع رادیویی ممکن است قابل قبول باشد، زیرا مسیر بالستیک پس از آن تا حد زیادی تعیین شده است. با این حال، برای کلاهکهای MaRV که نیاز به تصحیح مسیر در فاز نهایی دارند، کاهش قطع رادیویی یا ایجاد "پنجرههای ارتباطی" بسیار مهمتر میشود.
@Science_Prime
🤯3
Forwarded from Science Prime Books & Articles
Plasma&Radio in Hypersonic flight@Science_Prime.pdf
1.7 MB
برای مطالعه در مورد تأثیر پلاسما در پروازهای هایپرسونیک
❤2
تصویری از یک مالتی پلکسر 32 کاناله که ورودی 32، 78Mbit/s را در یک کانال خروجی 2.5Gbit/s ترکیب میکند. به زبان ساده، 32 ورودی به چهار mux جداگانه 8:1 وارد میشوند که خروجیهای آنها به یک mux 4:1 وارد میشود. muxها با یک بلوک SYN به همراه کلاک 622MHz کنترل میشوند. این تراشه در پروتکلهای مخابراتی مبتنی بر فیبر نوری کاربرد دارد.
@Science_Prime
@Science_Prime
❤4
تلسکوپ رادیویی Kalyazin RT-64 یک ابزار علمی برجسته در بخش اخترفیزیک رادیویی در رصدخانۀ رادیویی Kalyazin در روسیه واقع شده است. این تلسکوپ یکی از بزرگترین آنتنهای رادیویی جهان با قطر 64 متر از نوع سهمویِ تمامگردان است که به آن اجازه میدهد به هر نقطه از آسمان جهتگیری کند. دقت سطح بشقاب برای دریافت امواج رادیویی در فرکانسهای بالا بسیار مهم است. RMS (Root Mean Square) دقت سطح آن حدود 0.7 میلیمتر گزارش شده که برای طول موجهای میلیمتری و سانتیمتری قابل قبول است. محدوده فرکانسی تلسکوپ قادر به دریافت امواج در بازه وسیعی از 0.5 تا 15 گیگاهرتز است که این گستره امکان مطالعه انواع مختلف پدیدههای اخترفیزیکی را فراهم میکند. دمای نویز آنتن حدود 20 کلوین است؛ این پارامتر کلیدی نشاندهنده حساسیت تلسکوپ است. هرچه این دما کمتر باشد، تلسکوپ قادر به تشخیص سیگنالهای ضعیفتر در پسزمینه نویز محیطی و ابزار خود است. این تلسکوپ در طیف وسیعی از تحقیقات اخترشناسی رادیویی از جمله رصد و زمانبندی تپاخترها، مطالعه محیط میانستارهای، اخترشناسی فراکهکشانی/خورشیدی/سیارهای کاربرد دارد.
@Science_Prime
@Science_Prime
👍1
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
هر موتور F-1 با 1.5 میلیون پوند رانش در یک کلاستر 5 فروندی مجموعاً رانش 7.5 میلیون پوندی را برای پرتاب Saturn V در 6 مأموریت فرود به ماه بین 1969 تا 1972 در برنامه آپولو فراهم کرد.
توربوپمپ 2500 پوندی F-1 با سرعت 42.500 گالن معادل 160.000 لیتر در دقیقه، سوخت پمپاژ میکرده است.
@Science_Prime
توربوپمپ 2500 پوندی F-1 با سرعت 42.500 گالن معادل 160.000 لیتر در دقیقه، سوخت پمپاژ میکرده است.
@Science_Prime
🔥2🤯1