جزئیاتی دقیق از جدیدترین دستاورد موشکی/ «مرصاد۱۶» چه‌طور اهداف هوایی را شکار می‌کند؟

البته اجزاء مختلف این سامانه در رژه های سال های گذشته و نیز رزمایش سال گذشته پدافند هوایی به نمایش در آمده و مورد آزمایش قرار گرفته بود.

مهمترین تفاوت های مشهود و قطعی مرصاد-16 با نسل های اولیه این سامانه را می‌توان در موارد زیر برشمرد:

• متحرک یا تاکتیکی شدن تمام اجزاء سامانه با نصب روی کامیون
• به کارگیری رادارهای جدید حافظ و نجم804
• استفاده از پرتابگر جعبه ای برای موشک ها
• به خدمت گرفتن موشک جدید شلمچه-2

پیش از پرداختن به ویژگی‌های فوق، لازم است تا ابتدا روند توسعه سامانه مرصاد و ویژگی‌های آن را بررسی کنیم.

سامانه مرصاد را می‌توان اولین سامانه بومی ایرانی دانست که تمام اجزاء آن از اولین نسخه سامانه، ساخت داخل بودند. مرصاد به نوعی حاصل تکمیل مسیر بهسازی سامانه آمریکایی MIM-23 هاوک در ایران است و برجسته‌ترین تغییرات در مرصاد نسبت به سامانه هاوک را می توان استفاده حداکثری از فناوری های جدید مانند الکترونیک دیجیتال، قطعات پیشرفته الکترونیکی با فناوری حالت جامد در رادارها و موشک و الگوریتم های بهبود یافته در کشف و ردگیری هدف و سامانه کنترل آتش برشمرد.

سامانه مرصاد قابلیت شناسایی هدف در فاصله 150 کیلومتری توسط رادار «کاوش»، قفل کردن روی آن در فاصله 80 کیلومتری و مورد هدف قراردادن آن در بیشینه برد 40 تا45  کیلومتری -بسته به نوع موشک- را دارد.

رادار کاوش

سه رادار «کاوش»، «جویا» و «هادی» از روی نمونه های آمریکایی اما با تغییرات مورد اشاره در زمینه به کارگیری فناوری های دیجیتال ساخته شد. «رادار کاوش در سامانه مرصاد-1 دارای برد کشف 150 کیلومتر و توانایی کشف اهدافی با سطح مقطع 0.5 متر مربع از فاصله 110 کیلومتری بود.

در سامانه مرصاد-2، برد کشف رادار کاوش به 220 کیلومتر افزایش یافت. رادار جستجوگر ارتفاع پست جویا نیز برای کمک به کشف و ردگیری اهدافی که در ارتفاع پایین پرواز می‌کنند ایفای نقش می‌کند.

دشواری اصلی ردگیری دقیق اهداف در ارتفاع پائین، انعکاس‌های راداری عوارض زمینی است که به آن «کلاتر» گفته می شود. رادار باید بتواند با تفکیک این بازتاب‌ها از بازتاب اهداف متحرک شامل هواپیما و بالگرد و موشک، تهدیدات را کشف و ردیابی کند.

رادار هادی نیز کار قفل روی هدف و هدایت موشک به سمت آن را بر عهده دارد. در سامانه مرصاد قابلیت درگیری همزمان با دو هدف با استفاده از دو رادار هادی ایجاد شده است. این رادار به سامانه های ردیابی الکترواپتیکی نیز مجهز شده که عملکرد آن را در قفل اپتیکی در شرایط وجود جنگ الکترونیک شدید، حفظ می‌کند.

رادار ارتفاع پائین جویا

رادار هادی

اتاق کنترل سامانه مرصاد، حجم تغییرات این سامانه بومی را نسبت به هاوک، به خوبی نشان می دهد. بسیاری از فرایندها به واسطه فناوری های نوین و نرم افزارهای نگارش شده برای مدیریت عملکرد سامانه مرصاد، خودکار شده است.

سامانه مرصاد (سمت راست) و هاوک (سمت چپ)

این نرم افزارهای مدیریت عملکرد سامانه، با تحلیل شرایط اهداف مختلف ضمن کمک به فرمانده سامانه برای تعیین بهتر اولویت اهداف، بسیاری از فرایندهای غیرخودکار را که هم زمان بر بوده و هم بار کاری بالایی به کاربران سامانه تحمیل می کرد را حذف کرده و در مجموع اثرگذاری و کارایی سامانه را بالا برده اند.

سامانه مرصاد (سمت راست) و هاوک (سمت چپ)

سامانه مرصاد (سمت راست) و هاوک (سمت چپ)

موشک های شاهین و شلمچه دو نمونه موشک توسعه یافته برای سامانه مرصاد هستند. تصاویر منتشر شده از خط تولید این موشک ها نشان از دگرگونی زیرسامانه های هدایت و ناوبری این موشک ها نسبت به موشک هاوک موجود در ایران دارد.

استفاده از آنتن صفحه تخت آرایه ای، الکترونیک دیجیتال و قطعات حالت جامد از جمله بهبودهای موشک های ایرانی شاهین و شلمچه نسبت به نمونه آمریکایی موجود در ایران است.

موشک شلمچه به عنوان موشک جدیدتر نسبت به شاهین دارای مشخصاتی همچون جرم 637 کیلوگرم، طول 5 متر و سه سانتیمتر، قطر 357 میلیمتر، سرعت 2.7 برابر سرعت صوت، ارتفاع پروازی قابل درگیری با هدف از 60 متر تا 18000 متر و برد مفید40  کیلومتر است.

موشک شاهین

آنتن رادار و اجزاء هدایت موشک شلمچه

سامانه های مرصاد و مرصاد-2 که از اواخر دهه 1380 و اوائل دهه 1390 به صورت عملیاتی درآمده‌اند در رزمایش‌های متعددی در برابر اهدافی با سطح مقطع راداری پائین از جمله پهپادهای کوچک مورد آزمایش با سناریوهای سختگیرانه از جمله حمله همزمان ویا حملات در پنجره های زمانی بسیار کوتاه قرار گرفته‌اند.

از جمله در رزمایش بزرگ محمد رسول الله در دی ماه 1393 منطقه تحت پوشش سامانه مرصاد و موشک شلمچه مورد تهاجم فرضی 2 پهپاد کوچک قرار گرفت. هر چند این موشک ها عمدتاً علیه پهپادهای کوچک استفاده نمی شوند اما در حالی که پدافند هوایی از قبل در جریان زمان و جهت حرکت این 2 پهپاد نبود موفق به انهدام آنها در فاصله 26 و 18 کیلومتری شد. در حالی که تصور می شد همین 2 پهپاد برای شبیه سازی تهاجم در نظر گرفته شده اند کمی بعد پهپاد دیگری نیز به منطقه نفوذ کرد که در فاصله 32 کیلومتری منهدم شد.

شلیک موشک شلمچه

در رزمایش مشترک پدافند هوایی در پائیز 1397 خبر افزوده شدن یک موشک جدید به سامانه مرصاد اعلام شد. این موشک که از پرتابگری با ظرفیت تا سه فروند شلیک می شود، شباهت ظاهری بالایی به موشک استاندارد دارد که در ایران به نمونه های فجر و محراب ارتقاء یافته بود.

این پرتابگر برای اولین بار در رزمایش پدافندی سال 1396 به صورت تک فروندی مشاهده شد اما هیچ خبری در مورد آن اعلام نشده و حتی تصویری از موشک آن نیز ارائه نشد و از این رو قابل حدس نبود که این پرتابگر به کدام سامانه مربوط است. در رزمایش اخیر پدافند هوایی در پائیز 1398، نام این موشک جدید، شلمچه-2 عنوان شد.

شلیک سامانه موشکی مرصاد در رزمایش اخیر

برد این موشک جدید به طور دقیق بیان نشده اما در محدوده متوسط اعلام شد. به واسطه اینکه موشک جدید از پرتابگرهای دارای محفظه یا کنیستر پرتاب می شود، قابلیت های تحرک و جابجایی بالاتری نسبت به موشک های شلمچه و شاهین خواهد داشت.

این پرتابگرها موشک را در برابر عوامل خارجی از تأثیرات انفجار گرفته تا شرایط مختلف آب و هوایی مورد حفاظت قرار داده و کار حمل و انتقال سامانه شامل پرتابگر حاوی موشک آماده شلیک را نیز ساده‎تر و مطمئن‎تر می‎کنند. همچنین بارگذاری مجدد موشک های داخل کنیستر روی خودروی پرتابگر نسبت به پرتابگرهای بدون کنیستر قبلی سریعتر و با ایمنی بیشتری صورت می پذیرد.

به علاوه با توجه به ارتباط زمان سوزش پیشران سوخت جامد با دمای اولیه آن با قرار دادن موشک در محفظه امکان تنظیم دمای آن در حدود بهینه (با قرار دادن ساز و کارهای لازم) وجود دارد که سبب ایجاد عملکرد یکسان همه موشک‌های سامانه از نظر پروفیل تولید نیروی رانش می‌شود.

نحوه تولید نیروی رانش نیز در عملکرد موشک تأثیر مستقیم دارد. این پرتابگرها با نیتروژن که گازی خنثی بوده و واکنش شیمیایی در شرایط عادی با مواد مختلف ایجاد نمی کند پر شده اند تا ماندگاری خواص سوخت جامد موشک مشابه شرایط طراحی به بیشترین مقدار ممکن برسد.

پرتابگر سه فروندی موشک جدید سامانه مرصاد-16

پرتابگر جدید با استفاده از تجربه ساخت پرتابگرهای جعبه ای موشک های صیاد-2 و 3 ساخته شده است. این پرتابگرها که مشابهت های بالایی با نمونه مورد استفاده در سامانه آمریکایی MIM-104 پاتریوت آمریکا دارند برای اولین بار به همراه موشک صیاد-2 در سال 1392 مشاهده شدند. پرتابگر موشک شلمچه-2 به وضوح کوچکتر از پرتابگر صیاد-2 است بنابراین مشهود است که این پرتابگر مجدداً و برای ابعاد کوچکتر شلمچه-2 طراحی شده است.

در این پرتابگر یک سطح شیبدار بین کابین خودرو و تجهیزات الکتریکی با پرتابگر موشک، حائل شده است که مانع از برخورد مستقیم گازهای داغ حاصل از احتراق پیشران سوخت جامد موشک به این تجهیزات می شود.

لحظه اولیه شلیک موشک شلمچه-2 و هدایت گازها توسط سطح شیبدار (رزمایش سال 97)

در زمینه تاریخچه توسعه موشک شلمچه-2 نیز باید گفت که موشک های استاندارد به گفته منابع خارجی به تعداد بیش از 140 فروند پیش از انقلاب اسلامی از آمریکا خریداری شده بود اما به دلیل ضعف سایر حلقه های زنجیره یک سامانه پدافند هوایی، این موشک امکان اثرگذاری مطلوب در دوران جنگ تحمیلی را پیدا نکرد.

از جمله مشخصات نمونه پایه موشک استاندارد می توان به طول 4.41 متر، قطر 34.3 سانتیمتر، دهانه بال 1.08 متر، جرم 495 کیلوگرم، برد تا 37 کیلومتر، ارتفاع پروازی تا حدود 19000 متر و سرعت دو برابر سرعت صوت (کمتر از 700 متر بر ثانیه) اشاره نمود. این موشک از نوع راداری نیمه فعال است که در این موشک گیرنده ای در دماغه، امواج بازتاب یافته از هدف را که توسط رادار خودی ارسال شده دریافت کرده و موشک با آشیانه یابی امواج به سمت هدف هدایت می شود. این موشک سوخت جامد دارای سرجنگی 62 کیلوگرم و فیوز مجاورتی است.

متخصصان نیروی دریایی ارتش به کمک سایر مجموعه های پژوهشی و صنعتی از میانه دهه 1370 شروع به کار برای بازسازی و بهسازی موشک های استاندارد کردند. در این طرح حتی برخی از اجزاء این موشک نیز ساخته شده و با عملیاتی شدن مجدد آن، ضمن ایجاد صدها میلیون دلار صرفه جویی ارزی، موشکی دریاپایه برای به کارگیری در مأموریت پدافند هوایی از شناورها به دست آمد.

این موشک به نام «فجر» معرفی شد که در آن، سامانه های راداری و الکترونیکی و عملگرهای مختلف مورد بازبینی و آزمایش قرار گرفته و به طور کامل عملیاتی شدند که با توجه به گذشت سالها از حضور این موشک در رده خدمت عملیاتی چنین کاری لازم بود.

در ادامه بهسازی های موشک استاندارد و فجر، چند سال بعد و در ابتدای دهه 1390، خبر یک جهش عملکردی در نمونه جدید بهسازی شده آنها به نام «محراب» اعلام شد. در موشک محراب علاوه بر بهسازی مجدد سامانه های راداری و الکترونیکی و افزایش مقاومت نسبت به جنگ الکترونیک یک قابلیت بسیار مهم به این موشک افزوده شده و آن توانمندی شناسایی منبع ایجاد اختلالات الکترونیکی و تغییر مسیر به سمت آن است.

شلیک موشک محراب

بنابراین با وجود ایجاد فضای جنگ الکترونیک توسط هدف باز هم هواپیمای هدف از تیررس موشک محراب در امان نخواهند بود. همچنین در صورت حضور هواپیمای پشتیبانی الکترونیکی موجود در منطقه در محدود برد موشک، این هواپیما نیز توسط موشک محراب قابل رهگیری و انهدام است.

موشک های محراب روی ناوهای رزمی جماران به تعداد 4 و دماوند به تعداد 2 تیر موشک، به کارگیری شدند. به نظر می رسد موشک شلمچه-2 مشاهده شده در قالب سامانه مرصاد، نمونه کاملاً ساخت داخل از موشک های استاندارد/محراب باشد. طبیعتاً این موشک سازگاری ساده تری با ناوهای رزمی نیز خواهد داشت تا بتواند یکی از مهمترین نیازهای عملیاتی نیروی دریایی ارتش که سامانه پدافند هوایی موشکی است را دستکم در برد متوسط برطرف کند.

قاعدتاً زیرسامانه های هدایت، کنترل و ناوبری توسعه یافته برای آخرین نمونه های موشک شلمچه-1 و شاید برخی پیشرفت های سایر موشک های پدافند هوایی بومی که با جدیدترین فناوری های الکترونیک دیجیتال در داخل کشور ساخته شده روی موشک شملچه-2 به کارگیری شده است. برد شلمچه-2 برابر 40 کیلومتر عنوان شده که بهبود 10 درصدی نسبت به موشک SM-1 استاندارد را نشان می دهد.

موشک شلمچه-2

همانطور که در ابتدای این گزارش اشاره شد برای بهبود قابلیت های تاکتیکی سامانه مرصاد-16، تمام اجزاء آن شامل رادار کاوش و هادی نیز به صورت متحرک درآمده و در پشت یک کامیون نصب شده اند.

رادار کاوش از آنتن سه تکه لولا شده به هم استفاده می کند که برای شرایط حرکت، دو قسمت جانبی آن روی طرفین خودرو قرار گرفته و با اشغال فضای کم، به صورت جمع شده قرار می گیرند. همچنین رادار هادی نیز روی پایه جمع شونده ای قرار گرفته که برای شرایط کاری، با باز شدن پایه ها، آنتن رادار در ارتفاع بالاتری نسبت به اجزاء خودرو قرار گرفته و آماده عملیات می شود.

رادار کاوش متحرک سازی شده در حال حرکت (تصویر بالا) و عملیات (تصویر پائین)

رادار هادی متحرک شده؛ فضای خالی زیر رادار، محل قرارگیری آن در حال حرکت است

یکی از بهبودهایی که در سامانه مرصاد در سال های اخیر به انجام رسیده افزوده شدن رادار آرایه فازی و پیشرفته حافظ است. این رادار که توانایی کشف و ردگیری اهداف را به طور همزمان و به صورت سه بعدی دارد برد بیشینه 250 کیلومتر داشته و توانایی ردگیری همزمان 100 هدف را دارد.

با توجه به حد تفکیک بالا در برد، زاویه و سرعت، رادار حافظ می‌تواند در مقابل تهدیدات گروهی که در حال پرواز نزدیک به هم هستند به خوبی عمل کند. این رادار دارای توانایی کار به صورت 24 ساعته بوده و با توجه به استقرار آن بر روی کامیون از تحرک بسیار خوبی برخوردار و در زمان بسیار کوتاهی قادر به شروع عملیات است.

رادار حافظ از روش‌های پیشرفته و به روز ضد جنگ الکترونیک بهره‌مند بوده و قادر است در محیط‌های حاوی اختلال و جنگ الکترونیک انواع اهداف مختلف از جمله موشک های کروز و پهپاد را کشف و ردگیری کند.

رادار آرایه فازی حافظ

در فهرست محصولات صادراتی وزارت دفاع، یک رادار آرایه فازی جدید با باند فرکانسی S که به نظر می رسد نسخه ساده شده ای از رادار نجم804 باشد نیز به عنوان رادار جدید در سامانه مرصاد صادراتی معرفی شده است.

نمونه اصلی رادار نجم804 در سامانه پدافند هوایی پانزده خرداد به کار گرفته شده است. ناگفته پیداست که این رادار همچون رادار حافظ، مزیت های متعددی هم در قابلیت های عملیاتی و هم در مقاومت در برابر جنگ الکترونیک دشمن دارد.

قابلیت های نمونه صادراتی سامانه مرصاد دارای قابلیت ردگیری همزمان 150 هدف و توانایی درگیری همزمان با 2 هدف است. اما با توجه به قابلیت درگیری همزمان سامانه پانزده خرداد بهره مند از نجم804 غیرصادراتی با 6 هدف این احتمال داده می شود که در نمونه مورد استفاده نیروهای مسلح ایران، قابلیت درگیری سامانه مرصاد-16 از 2 هدف بیشتر بوده و 4 یا 6 هدف باشد.

رادار نجم804 در سامانه مرصاد جدید

پویایی حلقه های تحقیق و توسعه، طراحی و ساخت، آزمایش و بهسازی و تولید در مجموعه صنایع وزارت دفاع و نیروهای مسلح به طور مشهود در سامانه پدافند هوایی مرصاد دیده می شود که 12 مرحله توسعه را در قالب سامانه استقراری و سپس 4 مرحله توسعه در نمونه متحرک تا رسیدن به مرصاد-16 را پشت سر گذاشته اند.

ساخت و سپس تولید سامانه های داخلی با قابلیت های راداری و الکترونیکی که برای دشمن به طور قطعی مشخص نیست سبب افزایش فضای ابهام در توانمندی پدافند هوایی کشور و به صورت کلان سبب ایجاد لایه های پنهان در پدافند هوایی کشور می شود. این امر در وهله اول به افزایش بازدارندگی دفاعی و در روز واقعه به پاسخ محکم و کوبنده به تجاوز هر دشمن احتمالی منجر می شود.