صاروخ كابح


الصاروخ العكسي (اختصارًا للصاروخ الرجعي ) هو محرك صاروخي يوفر قوة دفع معاكسة لحركة المركبة، مما يؤدي إلى إبطائها. وقد استُخدمت هذه الصواريخ في الغالب في المركبات الفضائية ، مع استخدام محدود في هبوط الطائرات على مدارج قصيرة. ومنذ عام 2010، بدأت تظهر استخدامات جديدة للصواريخ العكسية في أنظمة الإطلاق القابلة لإعادة الاستخدام .
تاريخ
تم تركيب صواريخ في مقدمة بعض طرازات طائرة DFS 230 ، وهي طائرة شراعية عسكرية ألمانية من الحرب العالمية الثانية . [ 1 ] وقد مكّن هذا الطائرة من الهبوط في مناطق أكثر ضيقًا مما كان ممكنًا لولا ذلك أثناء الهجوم الجوي.
من بين التطورات الأخرى التي شهدتها الحرب العالمية الثانية مشروع هاجيل البريطاني ، الذي أطلقته مديرية تطوير الأسلحة المتنوعة التابعة للأميرالية البريطانية . كان المشروع في الأصل بناءً على طلب من الجيش البريطاني كوسيلة لإسقاط معدات أو مركبات ثقيلة من طائرات تحلق بسرعات وارتفاعات عالية، إلا أنه تحول إلى كارثة وطواه النسيان بعد الحرب. ورغم نجاح بعض التجارب، إلا أن هاجيل كان غير قابل للتنبؤ به لدرجة حالت دون استخدامه في الحروب التقليدية، ومع اقتراب نهاية الحرب، ودون أي فرصة لتطبيق المشروع، تم تجميده. وفي تجارب سوفيتية لاحقة، استُخدمت هذه التقنية لكبح جماح شحنات كبيرة تُسقط من الجو بعد هبوطها بالمظلات.
الاستخدامات
مناورات الخروج من المدار
عندما تتباطأ مركبة فضائية في مدارها بدرجة كافية، ينخفض ارتفاعها إلى النقطة التي تبدأ عندها قوى الديناميكا الهوائية بإبطاء حركتها بسرعة، فتعود إلى الأرض. وبدون صواريخ الكبح، ستبقى المركبات الفضائية في مدارها حتى تتباطأ مداراتها بشكل طبيعي، ثم تعود إلى الغلاف الجوي في وقت لاحق بكثير؛ وفي حالة الرحلات المأهولة، بعد فترة طويلة من استنفاد أنظمة دعم الحياة. لذلك، من الضروري أن تمتلك المركبات الفضائية صواريخ كبح فائقة الموثوقية.
مشروع ميركوري
نظراً لمتطلبات الموثوقية العالية لصواريخ الكبح عند إعادة المركبة الفضائية إلى مدارها، استخدمت مركبة ميركوري الفضائية ثلاثة صواريخ كبح تعمل بالوقود الصلب، بقوة دفع 1000 رطل (4.5 كيلو نيوتن )، تعمل لمدة 10 ثوانٍ لكل منها، مثبتة على الدرع الحراري في أسفل المركبة. وكان أحدها كافياً لإعادة المركبة إلى الأرض في حال تعطل الصاروخين الآخرين. [ 2 ]
مشروع جيميني
استخدمت مركبة جيميني أربعة صواريخ، تبلغ قوة كل منها 2500 رطل (11 كيلو نيوتن) ، تحترق لمدة 5.5 ثانية بالتتابع، مع تداخل طفيف. وقد تم تركيبها في الجزء العكسي من وحدة المحول، الموجودة خلف الدرع الحراري للكبسولة مباشرةً. [ 3 ] [ 4 ]
برنامج أبولو
في رحلات أبولو القمرية، لم تكن وحدة القيادة ووحدة الخدمة بحاجة إلى صواريخ كبح لإعادة وحدة القيادة إلى الأرض، إذ كان مسار الرحلة يمر عبر الغلاف الجوي ، مستفيدًا من مقاومة الهواء لتقليل السرعة. أما الرحلات التجريبية في مدار الأرض، فكانت تتطلب دفعًا عكسيًا، والذي وفره محرك الدفع الخدمي الكبير الموجود على وحدة الخدمة. استُخدم المحرك نفسه كصاروخ كبح لإبطاء المركبة الفضائية قبل دخولها مدار القمر . واستخدمت وحدة أبولو القمرية محرك مرحلة الهبوط للهبوط من المدار على سطح القمر.
برنامج مكوك الفضاء
زوّد نظام المناورة المدارية لمكوك الفضاء المركبة بصاروخين قويين يعملان بالوقود السائل، أحدهما لإعادة الدخول والآخر للمناورة المدارية. كان أحدهما كافياً لإعادة الدخول بنجاح، وفي حال تعطل النظامين، كان نظام التحكم في رد الفعل قادراً على إبطاء المركبة بما يكفي لإعادة الدخول.
تجهيز مركبة الإطلاق
لضمان انفصال سلس ومنع التلامس، قد تحتوي الصواريخ متعددة المراحل ، مثل تيتان 2 وساتورن 1 وساتورن 1B وساتورن 5 ، على صواريخ كبح صغيرة في المراحل السفلية، تشتعل عند انفصال المرحلة. على سبيل المثال، استُخدمت هذه الصواريخ لفصل المرحلتين S-1C و S-2 عن باقي المركبة بعد إيقاف تشغيلهما أثناء إطلاق ساتورن 5 إلى مدار الأرض. في الوقت نفسه، قد تحتوي المرحلة التالية على صواريخ كبح أمامية ، وذلك للمساعدة في الانفصال وضمان بدء تشغيل محركات الوقود السائل بشكل سليم.
لاندرز
تُستخدم الصواريخ العكسية أيضًا في هبوط المركبات الفضائية على أجرام سماوية أخرى، مثل القمر والمريخ ، كما تُمكّن المركبة الفضائية من الدخول في مدار حول هذا الجرم، وإلا فإنها ستنحرف عنه وتعود إلى الفضاء. وكما ذُكر سابقًا (في سياق مشروع أبولو ) ، يمكن إعادة توجيه الصاروخ الرئيسي للمركبة الفضائية ليعمل كصاروخ عكسي. وتستخدم كبسولة سويوز صواريخ صغيرة للمرحلة الأخيرة من الهبوط.
أنظمة إطلاق قابلة لإعادة الاستخدام
ظهرت استخدامات جديدة للصواريخ ذات الدفع العكسي منذ عام 2010 لأنظمة الإطلاق القابلة لإعادة الاستخدام . فبعد انفصال المرحلة الثانية ، تستخدم المرحلة الأولى من صاروخي فالكون 9 وفالكون هيفي التابعين لشركة سبيس إكس من محرك إلى ثلاثة محركات رئيسية لإبطاء سرعتها تمهيدًا للهبوط الاضطراري . ثم تُستعاد المرحلة الأولى وتُجدد وتُجهز للرحلة التالية. أما معززات الصواريخ المدارية الأخرى، فتُدمر عادةً بعد استخدام واحد فقط نتيجة دخولها الغلاف الجوي واصطدامها بسرعات عالية في المحيط. وتسعى شركات مثل بلو أوريجين بصاروخها نيو جلين ، ولينك سبيس بصاروخها نيو لاين 1 ، ومشاريع وطنية مثل مشروع ريتالت التابع للمفوضية الأوروبية ، ومشروع لونغ مارش 8 التابع للإدارة الوطنية الصينية للفضاء ، إلى تطوير تقنية الدفع العكسي لإعادة دخول الغلاف الجوي في المعززات القابلة لإعادة الاستخدام. [ 5 ] [ 6 ]
نيو شيبارد صاروخ شبه مداري أحادي المرحلة قابل لإعادة الاستخدام، حيث يستخدم المعزز محركه الرئيسي للهبوط مجدداً بعد الرحلة. وتُبطئ الكبسولة هبوطها باستخدام المظلات، كما تستخدم صواريخ كبح السرعة لتقليل سرعتها قبل ملامسة الأرض مباشرة.
تستعيد مركبة الإطلاق "ستارشيب" التابعة لشركة "سبيس إكس" معززها "سوبر هيفي" بطريقة مشابهة لصاروخ "فالكون 9"، حيث تُشغّل ثلاثة عشر محركًا، قبل إيقاف عشرة منها للهبوط النهائي. [ 7 ] أما المرحلة الثانية، بعد دخولها الغلاف الجوي، فتُشغّل محركاتها الداخلية الثلاثة وتهبط إما في المحيط أو في مكان مُخصّص للهبوط. [ 7 ]
عملية الرياضة الموثوقة
أسفرت عملية "الرياضة الموثوقة" ، وهي خطة طرحتها الحكومة الأمريكية عام 1979 لإنقاذ الرهائن في إيران، عن بناء طائرتين معدلتين من طراز لوكهيد سي-130 هيركوليز ، أُطلق عليهما اسم YMC-130H، مزودتين بصواريخ عكسية تُمكّنهما من الهبوط في مسافات قصيرة للغاية. وكجزء من الخطة، كان من المقرر أن تهبط هاتان الطائرتان في ملعب الشهيد شيرودي بالقرب من السفارة الأمريكية في طهران ، وأن تستخدما الصواريخ العكسية للتوقف. تحطمت إحدى الطائرتين خلال رحلة تجريبية دون وقوع أي وفيات، وتم إلغاء الخطة في وقت لاحق من ذلك العام. [ 8 ]
مراجع
- ↑ بيشوب، تشارلز (1998). موسوعة أسلحة الحرب العالمية الثانية . مترو بوكس. ص 408. ISBN 1-58663-762-2.
- ↑ "وصف ومواصفات كبسولة الزئبق" . weebau.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 يناير 2020 .
- ↑ "الجوزاء" . braeunig.us . تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 يناير 2019 .
- ↑ "Gemini 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12" . skyrocket.de . تاريخ الوصول: 7 يناير 2019 .
- ↑ "مشروع RETALT" . retalt.eu . 11 فبراير 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 يناير 2020 .
- ↑ إريك، بيرغر . "أوروبا تقول إن شركة سبيس إكس "تهيمن" على عمليات الإطلاق، وتتعهد بتطوير صاروخ شبيه بصاروخ فالكون 9" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 يناير 2020 .
- 1 2 NASASpaceflight (2024-10-11). 🔴 بث مباشر: شركة سبيس إكس تطلق مركبة ستار شيب للمرة الخامسة (وتحاول التقاط صاروخ معزز) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2024-10-13 – عبر يوتيوب.
- ↑ إيان، دي كوستا (29 يونيو 2016). "الجيش الأمريكي خطط لاستخدام طائرة C-130 المعدلة هذه لإنقاذ الرهائن في إيران" . tacairnet.com . تاريخ الاطلاع: 8 يناير 2020 .
- الدفع الصاروخي
- مكونات المركبة الفضائية
