مواد به‌کار رفته در موشک‌های بالستیک چیست؟

ایمنا
imna.ir
پنجنشبه 24 اردیبهشت 1405
مواد به‌کار رفته در موشک‌های بالستیک
انتخاب مواد در ساخت موشک‌های بالستیک تابع سه متغیر اصلی وزن، استحکام و مقاومت حرارتی است؛ الزامی که صنعت موشک‌سازی را به سمت استفاده از آلیاژهای سبک، کامپوزیت‌های پیشرفته و سپرهای حرارتی فداشونده سوق داده است.

به گزارش خبرگزاری ایمنا، برای اینکه موضوع را خوب بفهمیم، دوچرخه‌ای را تصور کنید که قرار است از یک کوه بسیار بلند با سرعت ۲۰۰ کیلومتر در ساعت پایین بیاید؛ اگر بدنه این دوچرخه از چدن سنگین ساخته شده باشد، در اولین دست‌انداز می‌شکند، چون سنگین است و انعطاف ندارد.

اگر از آلومینیوم نازک و ضعیف ساخته شده باشد، در پیچ جاده مچاله می‌شود؛ حالا تصور کنید مهندسان به فکر ماده‌ای افتاده‌اند که هم از پَرِ کاه سبک‌تر باشد، هم مثل طناب کوهنوردی انعطاف داشته باشد و همچون الماس سخت باشد؛ این همان کاری است که در ساخت بدنه موشک‌ها انجام شده است؛ آن‌ها(دانشمندان ایرانی) این ماده جادویی را پیدا کرده‌اند.

انقلاب الیاف؛وقتی پارچه جای آهن را می‌گیرد

شاید برایتان عجیب باشد، اما نسل جدید موشک‌ها دیگر مثل لوله‌های فلزی ساخته نمی‌شوند. آن‌ها را می‌بافند! درست مثل بافتن یک شال گردن، اما با نخ‌هایی از جنس کربن که هفتاد برابر نازک‌تر از موی انسان هستند؛ این نخ‌ها آن‌قدر محکم‌ هستند که اگر یک رشته از آن‌ها را به ضخامت یک سانتی‌متر به هم بتابید، می‌توانید یک تانک را از آن آویزان کنید. حالا فرض کنید یک دستگاه رباتیک غول‌پیکر، این نخ‌های آغشته به چسب مخصوص را دور یک استوانه می‌پیچد، لایه به لایه، با زاویه‌هایی که کامپیوترها حساب کرده‌اند؛ بعد از خشک شدن، نتیجه چیزی می‌شود شبیه پیله کرم ابریشم؛ یک لوله بی‌نهایت سبک که در عین حال می‌تواند فشار انفجار سوخت جامد را بدون ترکیدن تحمل کند؛ این یعنی دیگر لازم نیست یک بدنه فولادی چند تُنی را به آسمان پرتاب کنی؛ با یک بدنه کامپوزیتی، وزن موشک نصف می‌شود و برد آن دو برابر.

وقتی موشک باید زنده بماند

داستان وقتی جذاب‌تر می‌شود که موشک روشن می‌شود؛ انتهای موشک جایی که شعله بیرون می‌زند، دما از ۲۵۰۰ درجه سانتی‌گراد می‌گذرد؛ آن‌قدر داغ که فولاد را مثل یک تکه کره آب می‌کند و به راحتی از درونش رد می‌شود. اینجا دیگر مهندسان راه‌حلی باورنکردنی پیدا کرده‌اند؛ سپری که قرار است از عمد بسوزد؛ ماده‌ای شبیه زغال قالبی، ولی فوق‌پیشرفته که وقتی داغ می‌شود، به‌جای ذوب شدن، آرام‌آرام لایه لایه سطحش کنده می‌شود و گرما را با خودش به بیرون پرتاب می‌کند؛ چیزی شبیه به این که وقتی دستتان به یک تکه یخ خشک می‌خورد، یخ خشک به جای آب شدن، تصعید می‌شود و از بین می‌رود؛ این فناوری به سپر حرارتی موشک اجازه می‌دهد در دمایی که برای ذوب سنگ هم کافی است، جان سالم به در ببرد و از محموله ارزشمند داخلش محافظت کند.

داستان یک کلاهک و بازگشت به زمین

حالا برویم سراغ هیجان‌انگیزترین بخش یعنی کلاهک موشک؛ هنگامی که موشک کارش را انجام می‌دهد، باید دوباره به جو زمین برگردد. این مثل این است که یک شهاب‌سنگ مصنوعی از آسمان به زمین پرتاب می‌شود؛ اصطکاک هوا آن‌قدر زیاد است که نوک دماغه موشک سفید-داغ می‌شود؛ اگر جنس دماغه از مواد معمولی باشد، قبل از رسیدن به هدف ذوب می‌شود و همه چیز نابود می‌شود. مهندسان برای حل این مشکل از مواد «فداشونده» استفاده می‌کنند؛ موادی که همچون یک سرباز فداکار، خودشان را قربانی می‌کنند؛ لایه بیرونی دماغه با سوختن و جدا شدن، حرارت را با خود می‌بَرد و لایه‌های زیرین خنک می‌همچون. به زبان ساده‌تر، پوشش قربانی می‌شود تا قلب عملیاتی موشک به تپش ادامه دهد و دقیق به هدف بخورد.

چرا این جهش فناورانه مهم است؟

اهمیت این پیشرفت‌ها فقط در این نیست که موشک بتواند دورتر برود یا محکم‌تر باشد؛ نکته کلیدی اینجاست که وقتی کشوری به فناوری «مواد» مسلط می‌شود، یعنی دیگر نیازی به وارد کردن آلیاژهای کمیاب یا کامپوزیت‌های پیشرفته از دیگران ندارد،بلکه می‌تواند در کارخانه‌های خودش، نخ کربن را از پتروشیمی بیرون بکشد، آن را ببافد، با رزین‌های بومی ترکیب کند و محصول نهایی را در خط تولید خودش بسازد؛ این یعنی یک زنجیره کامل از دانش که از معدن و پالایشگاه آغاز می‌شود، از آزمایشگاه شیمی و مهندسی مکانیک می‌گذرد و روی سکوی پرتاب به اوج می‌رسد؛ این توانایی به زبان ساده یعنی استقلال واقعی در ساخت پیشرفته‌ترین ابزارهای دفاعی، بدون وابستگی به هیچ قدرت خارجی.

    نظرات کاربرانکپی متنکپی لینک