الگوریتم های کنترل انرژی در موشک‌های بالستیک ایران
یکی از شاهکار‌های ایران در ارتباط سوخت جامد موشک‌های بالستیک دستیابی متخصصین ایرانی به الگوریتم های کنترل انرژی است که به عنوان مثال در موشک‌های دوربرد مانند سجیل ۲ (تصویر بالا) که جایگزین سیستم توقف رانش (Thrust Termination) در موشک سجیل ۱ شدند به کار گرفته میشوند. اما این دو (سیستم کنترل انرژی و توقف رانش) که مسئولیت تصحیح سرعت موشک در فاز بوست و به سبب آن تعیین برد موشک را دارند، دقیقا چی هستند؟
توقف رانش (Thrust Termination) مفهومی خاص برای موشک های سوخت جامد است. بر خلاف سوخت مایع نمیتوان موشک سوخت جامد را به راحتی متوقف کرد. هنگامی که موتور موشک با سوخت جامد شعله ور میشود، تا زمان اتمام سوخت خود به سوختن ادامه خواهد داد. مشکل زمانی به وجود میاید که نیاز به متوقف کردن رانش دارید، قبل از اینکه تمام سوخت مصرف بشود تا به بردی که مد نظر دارید، برسید! برای حل این مشکل نکته کلیدی که باید متوجه شد این است که موتور لزوماً نیازی به توقف سوختن ندارد، بلکه تنها کافیست که رانش خالص موشک کاسته و یا حتی در جهت عکس حرکت موشک رانده شود. برای دستیابی به این مهم همان طور که در تصویر زیر می‌بینید (به خط قرمز توجه کنید) در قسمت بالای مرحله دوم موشک سجیل ۱ پورت‌های وجود دارند که به هنگام نیاز به کاهش رانش باز میشوند و گاز‌های شعله ور شده در درون موشک از این پورت‌ها خارج میشوند تا زمانی که سوخت به طور کامل مصرف بشود.
در نهایت بسته به محل و تعداد این پورت ها خروج گاز‌های داغ باعث کاهش رانش (یا صفر شدن رانش یا حتی رانش معکوس) و در نتیجه رسیدن به سرعتی که برای موشک در نظر گرفته شده (تا به هدف برسد)، میشود. در این لحظه سر جنگی میتواند از بدنه موشک جدا شود، بدون اینکه نگرانی وجود داشته باشد که بدنه پس از جدایش به سرجنگی از پشت برخورد کند! اما این سیستم توقف رانش دو مشکل دارد، یکی اینکه وزن موشک را افزایش میدهد و دوم این که بسیار پیچیده و گران هستند.
به همین جهت شاهکاری که در سجیل ۲ صورت گرفته، دستیابی به الگوریتم‌های کنترل انرژی و هدایت است. چنانچه بخواهید هدفی را در مکانی بزنید که زیر برد ماکزیموم موشک قرار دارد، در سججیل ۲ دیگر از سیستم توقف رانش استفاده نمی‌شود، بلکه موشک حاوی سیستم اتلاف بهینه انرژی در فاز بوست است تا به آن سرعتی که مد نظر دارد برسد و بدین سبب هدف را در بردی که در نظر دارد (زیر برد ماکزیموم) مورد اصابت قرار بدهد. برای دستیابی به این مهم، یعنی کاهش برد موشک، این سیستم کنترل انرژی، موشک را در فاز بوست وادار به انجام مانوور هایی می‌کند که در آن انرژی موشک به صورت هوشمندانه مستهلک میشود. باید گفته بشود که این دست مانوور‌های انرژی مستهلک کننده پیش از اتمام سوخت باید انجام بشوند، تا اگر نیاز به افزایش سرعت (پس از این مانوور‌ها) بود، سوخت کافی برای افزایش سرعت موشک وجود داشته باشد! از این سیستم کنترل انرژی، به غیر از موشک‌های بالستیک، در موشک‌های ضد بالستیک مثل موشک‌های سیستم پدافندی THAAD هم استفاده میشود. در تصویر زیر یکی از این مانوور‌های جالب را میتوانید ببینید.
موشک‌هایی که از این سیستم کنترل انرژی استفاده میکنند، به نظر در فاز بوست خارج از کنترل میرسند، اما در واقع این طور نیست. شدت مانوور موشک بستگی به انرژیی دارد که موشک در نظر دارد به هدر بدهد. در واقع به به بیان ساده، الگوریتم کنترل انرژی، زاویه بین رانش و سرعت موشک را کنترل می‌کند و در صورت نیاز، انرژی بیش از نیاز موشک را به هدر میدهد، تا موشک در برد کمتر از برد ماکزیموم، با سرعت از پیش تعیین شده به هدف برخورد کند. با این فناوری الگوریتمیک پیچیده همچنین قادر خواهید بود یک یا چند محموله را هم در مدار زمین قرار بدهید، اتفاقی که در ارتباط با ماهواره نور ۱ و ۲ افتاد. دستیابی به این الگوریتم بی شک یک جهش بزرگ در هدایت و کنترل موشک‌های دوربرد ایران با سوخت جامد بود که در دنیا کم نظیر است!
