الثلاثاء، 9 نوفمبر، 2010

شكفال (طوربيد)


شكفال (بالروسية Шквал أي الريح العاصفة) اسم يطلق على طوربيد تجوفي روسي الصنع. المسمى الرسمي لهذا الطربيد في البحرية الروسية هوVA-111 Schkwal. اعتمد هذا الطربيد في الخدمة سنة 1977 وتصل سرعته إلى 350 كلم في الساعة. يبلغ طوله 8 أمتار ووزنه 2700 كلغ. يعتمد الطوربيد في تكونه للهالة الغازية التي تحيط به على السرعة وعلى مخزون غازي يحمله معه. يعتبر هذا الطربيد من النوع الذي لا يمكن التحكم في مساره بعد الإطلاق إلا أنه رغم ذلك مرتبط عن طريق سلك بنظام الإطلاق مما يجعل هناك إمكانية للتحكم المحدود في مساره


من المعروف أنه بسرعة تفوق 400 كيلو متر بالساعة، تكون المياه أكثر صلابة من "الباطون" (الإسمنت المسلح). ومع ذلك تنطلق الطوربيدات الروسية، تأسيسا على قاعدة علمية وهي إحاطة الطوربيد بفقاعة بخارية.. إنها إشكالية فيزيائية بحتة؛ فمنذ تفكك الاتحاد السوفيتي لم يتوقف الروس عن اقتحام وتطوير قدراتهم في هذا الحقل الحيوي من المجال العسكري، وهم الذين عُرفوا بتفوقهم في هذا الحقل، والدليل العلمي المؤكد هو ذلك الطوربيد الفائق الجديد، الذي أطلق عليه اسم "شكفال" (Shkvale) (ويعني بالروسية القرش أو الزوبعة).
ورغم أن هذا الطوربيد، بسبب خطأ في تقليبه، أدى إلى غرق وخسارة الغواصة الروسية الشهيرة "كورسك"، وهو خطأ بالغ الكلفة قاد إلى توقف تطوير هذا الطوربيد عدة أشهر... لكن القيادة الروسية ما لبثت أن عاودت إقرار عملية تطوير آلية التحكم بالوجه والاكتساب الإلكتروني للطوربيدات وسد الثغرات المتعلقة بمفهوم معركة تحت البحار وتكريس استراتيجية: (الذهاب بعيدا وبسرعة ولكن بخط مستقيم). وكانت النتيجة الباهرة: الطوربيد "شكفال" ينطلق بسرعة تفوق 400كلم- ساعة.. أي أسرع بأربع أو خمس مرات من منافسيه.
ولكن كيف يمكن تحقيق مثل هذه السرعات؟ فمن دون ريب، أن السرعة في الماء تكون أقل منها في الهواء، ولتعادل السرعتين يجب قهر قوة أكبر بألف مرة منها في الجو.. وكلما ازدادت السرعة ازداد الكبح ووجب فرض جهود أكبر، وتتغير قوة الاحتكاك في الواقع مع مربع السرعة: ضاعف سرعتك وتغدو قوة السَّحْب أكبر أربع مرات. ولمواجهة هذه القوة تبرز الفكرة الأولى وهي تحسين الشكل الانسيابي وطبيعة الأغلفة بغية تسهيل انزلاق السائل، وكل هذا لكسب بضعة أعشار الثانية.
وهكذا يمكن القول أن الروس قاموا بالأفضل، وبما أن المياه هي وسط معادٍ، فقد حبسوا طوربيدهم في فقاعة من البخار تخف عليها الاحتكاكات.. إنها فكرة بسيطة ظاهريا، ولكنها -وثمة شك في الأمر- ليست من السهولة بمكان بحيث يمكن تطبيقها.. إذ كيف يمكن في الواقع توليد فقاعات في الماء والحفاظ عليها حول أجسام تنطلق بسرعات تصل إلى مئات الكيلومترات بالساعة؟

ماهية الفقاعات


من خلال رمي طلقات من رشاش في الماء اكتشف أكاديميون عام 1940 بداية الحل لهذه الإشكالية، فالمقذوفات كانت تدخل في السائل بدرجة أكثر عمقا مما كانوا يتوقعونه في حساباتهم. والطلقة المقذوفة بقوة كافية بإمكانها فعلا أن تصنع فقاعتها وتنطلق فيها بسرعة أكبر أيضا وإلى مسافة أبعد كذلك. وبعد خمسين سنة تحولت التسلية الأكاديمية إلى نظام دفاع عسكري.
وإلى جانب الطوربيد الروسي طور الأمريكيون كذلك مدفعا للألغام جهزت به الطوافة. وهذا المدفع أطلق عليه اسم "راميكس" (Ramics)، وبفضل قوة نيرانه، يرسل قذائفه الفائقة القوة والدقة حتى بضعة عشرات الأمتار تحت الماء مدمرا الألغام البحرية هناك، وفي مطلع تسعينات القرن العشرين المنصرم أحدث طوربيد "شكفال" زلزالاً مصغراً (ميني زلزال) في المجمع البحري عندما عرفت سرعته التحتمائية العالية جدا وكذلك طاقاته وقدراته الفائقة، ومن المعروف أن هذا الطوربيد يقذف بمدفع بسرعة قريبة من التسعين كيلو مترا بالساعة، ويتسارع من ثم بفضل محرك يعمل بالبارود، وتستعاد الغازات التي يبثها هذا المحرك بكل ذكاء لتهوية الفقاعة الفائقة التجفي وتعزيز استقرارها.
ومع ذلك اعتبرت البحريات الغربية طوربيد "شكفال" مجرد تكنولوجيا تقليدية، ففي العام 1997 اجتازت التكنولوجيا الأمريكية ذت الصلة في "المركز الوطني للقتال تحت البحار" العقبة الرمزية "للماك 1" تحت الماء بعد خمسين عاما تقريبا على إنجاز "شاك ييجر"، أول رجل يخترق جدار الصوت بطائرته، فالآلة التي أطلقوها بسرعة فائقة 1500 متر في الثانية (عشر مرات أسرع من الطوربيد الروسي) لم تكن مأهولة وكانت تشبه قضيب كرسي أكثر من الطوربيد.. بيد أن ثمة عقبة هامة قد اجتيزت.
تحدي قوانين الدينامية


في السائل، يرتبط السَّحْب (القوة الساحبة) أو الاحتكاك بمزايا السائل وسرعة الجريان والخصائص الهيدرودينامية (المتعلقة بالقوة المائية) للجسم، وهكذا فإن مضاعفة سرعة الجسم تعني ضرب قوة السَّحْب بأربعة.
وانطلاقا من عدة عشرات الأمتار في الثانية تبدلت تلك القواعد، فكلما كانت السرعة كبيرة على طول مساحة الآلة تقلص الضغط، وإذا انخفضت السرعة بعد حد معين تتبخر المياه، وتحت شروط معينة، يحيط جيب من البخار بالآلة، وعندها يمكن ملاحظة التجفي الفائق، حيث يتقلص السَّحْب عدة مرات. وفي الواقع، يعمل هذا الجيب كمادة مزلقة للسطح، ويمكن أن يراوح قطره بين مرتين وثلاث مرات قطر المقذوف. وهذه المرة، ضرب السرعة باثنين يعني ضرب قوة السحب مرتين كذلك، ويكون الأنف وحده في الماء، وتسافر الفقاعة وبداخلها الطوربيد، ولكن عندما تنقص السرعة يعود السحب ليلتصق بالطوربيد، ويكون التوقف فجائيا. وثمة طريقة أخرى لصنع فقاعات البخار تقوم على حقن غازات على مستوى أنف الطوربيد الذي يتعرض لضغط يزداد كلما زادت سرعة الطوربيد.
السفر في الفقاعات


لم يتوان العسكريون عن تصميم غواصة أسرع من الصوت، وإذا ما تحقق مثل هذا الحلم الواعد، فإننا سنسافر من دون شك، ذات يوم غير بعيد، ربما، تحت المحيط بسرعة الصوت، والسؤال المطروح في المجمعات الصناعية العسكرية المتعلقة بالمنظومات البحرية هو: هل سيصبح بالإمكان صناعة طوربيد مائي يضاهي في سرعته الكونكورد التي استطاعت كسر جدار سرعة الصوت؟
إن الخروج من فقاعة تنطلق بسرعة (ماك 1) تعادل فجأة في جدار الماء، والصعوبة مع التجفي الفائق تتمثل بكونه يستدعي تغييرا في الوسط، فعلى عكس طائرة الكونكورد التي لا تطير سوى في الهواء، تنطلق آلة غواصة أسرع من الصوت في فقاعة من بخار الماء تبحر في المياه، وللشهادة على عنف الصدمات، عرض الباحثون في واجهات جامعات كييف، حيث صمم طوربيد "شكفال"، قضبان تيتان ملوية بعدما أخرجت من فقاعاتها الأسرع من الصوت، وهذا ما يردّ حماسة ربابنة التجربة الأوائل لغواصة نموذجية أسرع من الصوت، والسبب أن الفقاعة الواقية لا يمكن السيطرة عليها بسهولة، فقليل من التآكل -حوالي بضعة ملليمترات من البنية- وتختفي طبقة الهواء وتفقد أي سيطرة، ويغدو الحادث محتوما، وإذا كان يبدو أن الانطلاق بسرعة، بصورة مستقيمة، بمتناول المهندسين، فإن عقبة القيادة بدورها بعيدة عن التذليل، ولكن ألم يقل المشككون الكلام ذاته قبل أن تخترق الطائرة "بل إكس 1" جدار الصوت؟
وهنا يقترح "المركز الوطني للقتال تحت البحار الأمريكي" على موقعه علي الإنترنت، طريقة واجهات "الناسا"، رسوماً لعمارات مستقبلية أسرع من الصوت، وغواصات كذلك، وعلى منضدة العمل هناك عمل ما لأنه يجب تحقيق قفزات تكنولوجية نوعية، أولها السيطرة على المحركات ذات العنفة التي تعمل مثل طوربيد "شكفال" بمزيج من البارود. وثمة مرحلة حيوية أخرى: التوجيه، وقد تقوم بالمهمة مراوح صغيرة جانبية تغطس بالمياه، ولكن قد تنقص من السرعة، والحل: حقن غازات لتغيير الاتجاه، أو تغيير شكل الأنف لقيادة الآلة. وباختصار شديد، لاتزال الفقاعة بعيدة عن التحكم بها.
أخير يمكن القول أن الغواصة الأسرع من الصوت جعلت العسكريين يحلمون. ولكن الأمر سيظل بحكم المستحيل بسبب الضجيج الجهنمي، بالمقابل من أجل نقل القوى.. لم لا؟ وكذلك يمكن للمدنيين، بدورهم، أن يجدوا ضالتهم بأمل رحلة أسرع من الصوت تحت الماء.




Specifications

There are at least three variants:
  • VA-111 Shkval - Original variant; GOLIS autonomous inertial guidance.
  • "Shkval 2" - Current variant; believed to have additional guidance systems, possibly via the use of vectored thrust, and with much longer range.
  • A less capable version currently being exported to various world navies.The export version is sometimes referred to as "Shkval-E"[citation needed] by Western analysts.
  • Iran claimed it has created a version named Hoot.
All current versions are believed to be fitted only with conventional explosive warheads, although the original design used a nuclear warhead.
  • Length: 8.2 m
  • Diameter: 533 mm
  • Weight: 2700 kg
  • Warhead weight: 210 kg
  • Speed
    • Launch Speed: 50 kt (93 km/h)
    • Maximum Speed: 200+ kt (370 km/h)
  • Range: Around 7,000 m to 13,000 m (New version) Older versions could only fire 2,000 m.
File:Shkval.jpg


File:Shkval head.jpg


File:Shkval rear.jpg