به گزارش سرویس دفاع و امنیت مشرق، ژیروسکوپ ها سنسورهایی هستند که ما از آن ها برای به دست آوردن سرعت زاویه ای و موقعیت زاویه ای استفاده می کنیم. با پردازش این اطلاعات می توان موقعیت کلی جسم را نیز بر اساس محاسبات به دست آورد. ژیروسکوپ عضو اصلی سیستم های هدایت اینرسی می باشد. سیستم هدایت اینرسی که در ناوبری مورد استفاده قرار می گیرد، سامانه ای برای مشخص کردن موقعیت یک جسم متحرک مانند هواپیما یا کشتی با استفاده از متغیر هایی مثل سرعت و شتاب است که این امر از طریق اندازه گیری کمیت ها توسط حس کننده اینرسی انجام می گیرد.
ژیروسکوپ اولین بار در 1817 میلادی توسط یک فرد آلمانی به نام یوهان بوهننبرگر ساخته شده است. رفتار یک ژیروسکوپ می‌تواند به سادگی با توجه به رفتار چرخ جلوی دوچرخه درک میشود. اگر چرخ از محور عمود به سمت چپ متمایل شود لبه جلوی چرخ هم به سمت چپ می‌چرخد. به عبارت دیگر چرخش روی یک مورد چرخ چرخان، چرخش در محور سوم را موجب میشود. مدل های اولیه ژیروسکوپ بر اساس حرکت چند میله و حلقه چرخان قرار داشت و با پیشرفت علم مدل های جدید تری از آن به بازار آمد. از مدل های مختلف ژیروسکوپ می توان به مدل های با یک درجه آزادی، ژیروسکوپ با دو درجه آزادی، مدل DTG، ژیروسکوپ های مدل لیزری و فیبر نوری اشاره کرد.
نمایی از یک ژیروسکوپ مدل اولیه
ژیروسکوپ های مدل لیزری و فیبر نوری تقریبا پیشرفته ترین مدل های این وسیله در حال حاضر هستند و در اکثر وسایل نیاز به هدایت مثل هواپیماها، کشتی ها و موشک ها مورد استفاده قرار می گیرند. در حقیقت مدل فیبر نوری یک گام از گونه لیزری نیز پیشرفته تر است. با این دو مدل بیشتر آشنا می شویم.
ژیروسکوپ های لیزری دارای هیچ جسم تحرکی که ایجاد اندازه حرکت خطی یا زاویه ای کند، نیستند. لکن از آنجا که کاربرد آن شبیه ژیروسکوپ های معمولی برای اندازه گیری دوران است، آن را در زمره ژیروسکوپ های رده بندی میکنند. در این ژیروسکوپ، از دو پرتو نورلیزر در یک مسیر بسته و در دو جهت مخالف استفاده می شود که نخستین نمونه تجاری آن در هواپیماهای بوئینگ 757 و ایرباس 310 بکار رفته است. مزیت آن، درقابلیت اطمینان بیشتر، دامنه دینامیکی وسیع ترو مقاومت خوب در مقابل شتاب های زیاد است .
ژیروسکوپ لیزری
ژیروسکوپ های فیبر نوری تحقق آخرین اندیشه های بشر در ساخت ژیروسکوپ است چراکه در نوع خود کوچک بوده و بطور آنی روشن میشود، عمر طولانی دارد، احتیاجی به خدمات نگهداری نداشته و در عین حال ارزان است. همچنین احتیاج به سامانه تعلیق طوقه ای ندارند. مبنای عملکرد این ژیروسکوپ، شبیه ژیروسکوپ لیزری است با این تفاوت که در آن به جای لیزر از یک نور پولاریزه استفاده میشود. این فناوری در اواسط دهه ی 1970 در دانشگاه یوتای آمریکا ابداع شد.
نوعی ژیروسکوپ فیبر نوری
اندازه‌گیری چرخش‌های بسیار دقیق و تعیین جهت چرخش و کاربرد در سیستم‌های ناوبری هوایی، زمینی و ریلی، موشکها و سیستم های هوشمند کنترل پرتاب، جهت‌گیری و پایدارسازی آنتن‌ها و دوربین‌ها، نقشه برداری و هواشناسی، حفر تونل و ساخت جاده، بالگردها و هواپیماهای بدون سرنشین، جهت یابی کاشت لوله‌های آب و گاز و کابل‌های مخابراتی از جمله کاربردهای ژیروسکوپ های فیبر نوری است. این ژیروسکوپ ها به دلیل نداشتن قطعه متحرک در برابر فشار و لرزش های محیطی نیز دارای مقاومت بسیار بالایی هستند ولی در عین حال برای داشتن کارایی مطلوب نیاز به کالیبراسیون بسیار دقیقی نیز دارند.
ژیروسکوپ های فیبر نوری برای موشک های ایرانی
همان طور که در بالا گفته شد ژیروسکوپ های فیبرنوری در حقیقت پیشرفته ترین مدل از این وسیله هستند و برای مثال در موشک های قاره پیمای ترایدنت که از زیردریایی های نیروی دریایی آمریکا و انگلیس پرتاب شده و حامل کلاهک هسته ای نیز هستند، نصب شده است چراکه اطممینا به عملکرد آن بالا بوده و در عین حال، ویژگی های مهم دیگری نیز دارند که به طور خلاصه در بالا به آن اشاره شد.
در سالهای اخیر ما با نسل جدیدی از موشک های ایرانی مثل خانواده فاتح 110، رو به رو هستیم که دارای دقت بسیار بالایی هستند و به در اصطلاح به نقطه زنی رسیده اند. درباره سیستم های هدایتی این موشک ها اطلاع رسانی خاصی به صورت رسمی صورت نگرفته و به نوعی برای بسیاری از کارشناسان دقت بالای این موشک نوعی سوال برانگیز است. اما در جریان نمایشگاه هوایی کیش اطلاعاتی مبنی بر ساخته شدن ژیروسکوپ های فیبر نوری در ایران در معرض دید علاقمندان و بازدیدکنندگان قرار گرفت. بر اساس این اطلاعات مدتی است که این وسیله در داخل کشور طراحی و ساخته و به نیروهای مسلح نیز تحویل داده شده است.
همانطور که در بالاتر نیز اشاره شد این فناوری نه فقط در موشک ها، بلکه در سامانه های پایدار کننده توپ ها، بخش فضایی و هدایت هواپیماهای بدون سرنشین دارای کارایی بسیار زیادی است. این قطعه کوچک اما بسیار استراتژیک در حقیقت بخش بسیار مهم و کاربردی در افزایش دقت موشک های ایرانی و هدایت پهپادهای ساخت داخل کشور است که تاکنون به آن اشاره و توجه محسوسی نشده بود.
ادعای خنده دار مقامات اسرائیلی و رفع نگرانی آنها
همین چند سال پیش بود که یک مقام نظامی ستاد ارتش اسرائیل، با ادعایی خنده دار اعلام کرده: مانورهای ایران ما را نگران نمی‌کند و تل آویو، تنها نگران موضوع انحراف موشک‌های ایران است! وی مدعی شده بود: تلورانس (انحراف) موشک شهاب 3 ایران پس از پرتاب حدود 40 کیلومتر است و این موضوع می‌تواند بسیار خطرآفرین باشد، زیرا همانند پرتاب تیر در تاریکی است!
به گزارش مشرق، در پرتابه‌های بالستیک با افزایش برد به طور معمول، خطا نیز افزایش می‌یابد که برای جبران خطای ایجاد شده از سامانه‌های هدایت، کنترل و ناوبری استفاده میشود. توضیح عملکرد این مجموعه نیاز به مقدمات علمی دارد که مد نظر این گزارش نیست در مجموع این سامانه‌ها تلاش می‌کند از بروز خطا در مسیر موشک (در راستاهای مختلف) جلوگیری کنند تا موشک مسیر از پیش تعیین شده را طی نموده و به هدف خود برسد. یکی از انواع مهم و پرکاربرد سامانه‌های هدایتی موشک به نام سامانه ناوبری اینرسی (INS) است که بخش عمده‌ای از کار هدایت، کنترل و ناوبری را آن هم به صورت داخلی و بدون اتکا به منابع داده‌ای خارج از موشک با استفاده از اجزائی همچون حسگرها و شتاب‌سنج‌ها (برای اندازه‌گیری نیروهای اغتشاشی وارد شده به موشک)، ژیروسکوپ‌ها (ایجاد مختصات مرجع برای سنجش تغییرات در محورهای فیزیکی مختلف موشک) و رایانه های پردازش کننده داده‌ها به صورت مجموعه ای هماهنگ به انجام رسانده و به کمک عملگرهای نصب شده در موشک خطاهای ایجاد شده را کاهش می دهد.
سامانه‌های هدفگیری، هدایت، کنترل و ناوبری که ممکن است در بخشی از مسیر از دو سامانه نیز استفاده شود دست به دست هم داده تا خطای ناشی از منابع متعدد داخل و خارج موشک را جبران کنند زیرا هر یک از منابع خطا می‌تواند سبب شود که موشک به نقطه عقب‌تر، جلوتر، یا سمت راست و چپ هدف برخورد کند. برخی از این منابع، خطاهای حاصل از ساخت شامل نوسانات وزنی موشک، نوسانات قطر و طول موشک، خطاهای پدید آمده در ترکیب سوخت و میزان سوخت قرار داده شده در موشک، مدت زمان سوزش پیشران و متوسط نیروی تولیدی آن، عدم تقارن بال‌ها و بالک‌ها، عدم تقارن جرمی حول محور پرواز، همراستا نبود جهت نیروی رانش با محور پرواز، عدم انطباق کامل محورهای طولی اجزای داخلی موشک پس از مونتاژ (ممان اینرسی طولی)، خطاهای ناشی از تغییرات جهت و سرعت باد نسبت به پیش‌بینی، تغییرات خواص هوا نسبت به مقادیر متعارف در ارتفاعات مختلف و ... است.
با توجه به چنین دستاورد مهمی که توسط متخصصان دفاعی کشورمان رسما رونمایی شده، می توان اطمینان داشت دیگر نگرانی مقامات دولتی و نظامی رژیم صهیونیستی کاملا رفع شده و آنها در صورت وجود کوچکترین شکی در کیفیت ژیروسکوپ های ایرانی، می توانند ویژگی های همتایان آن مانند موشک اتمی ترایدنت را مطالعه و بررسی کنند.
