กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 4 นาที

อาวุธพลังงานจลน์

อาวุธ พลังงานจลน์ (หรือที่รู้จักกันในชื่อ อาวุธจลน์ , หัวรบพลังงานจลน์ , กระสุน จลน์ , ยาน สังหารจลน์ ) คืออาวุธประเภทกระสุนที่ใช้ พลังงานจลน์ ของ กระสุน เพียงอย่างเดียว...

อาวุธพลังงานจลน์

การทดลองระบบนำทางด้วยลำแสงโลหะ (Homing Overlay Experiment)ใช้พัดโลหะที่ม้วนเก็บระหว่างการปล่อยและขยายตัวออกระหว่างการบิน โลหะดังกล่าวมีพลังทำลายล้างมากกว่าหัวรบระเบิดที่มีน้ำหนักเท่ากันถึงห้าเท่า
ตัวอย่างจากการทดสอบอาวุธพลังงานจลน์ ชิ้นส่วน พลาสติก โพลีคาร์บอเนตหนัก 7 กรัม ( 1/4 ออนซ์  ) ถูกยิงใส่ บล็อก อะลูมิเนียม ด้วยความเร็ว 7 กม./วินาที ( 23,000 ฟุต/วินาที) ทำให้มีพลังงานปากกระบอกปืน 171,500 จูล (126,500 ฟุต⋅ปอนด์) กระสุนปืน ไรเฟิลทั่วไป มีพลังงานปากกระบอกปืนอยู่ในช่วงไม่กี่พันจูล โดยกระสุน.50 BMG สำหรับต่อต้านวัสดุมีพลังงาน ถึง 20,000 จูล (15,000 ฟุต⋅ปอนด์)

อาวุธพลังงานจลน์ (หรือที่รู้จักกันในชื่ออาวุธจลน์ , หัวรบพลังงานจลน์ , กระสุน จลน์ , ยานสังหารจลน์ ) คืออาวุธประเภทกระสุนที่ใช้พลังงานจลน์ของกระสุน เพียงอย่างเดียว ในการสร้างความเสียหายแก่เป้าหมาย แทนที่จะใช้วัตถุระเบิด วัตถุไวไฟ สารเคมี หรือรังสีใดๆอาวุธน์ทั้งหมดทำงานโดยการบรรลุความเร็วในการบินสูง – โดยทั่วไปคือความเร็วเหนือเสียงหรือแม้กระทั่งความเร็ว สูงมาก  – และพุ่งชนเป้าหมาย เปลี่ยนพลังงานจลน์และแรงกระตุ้น สัมพัทธ์ให้กลาย เป็นคลื่นกระแทกทำลายล้าง ความร้อน และการเกิดฟองอากาศ ในอาวุธจลน์ที่ไม่มีแรงขับเคลื่อนในการบินความเร็วปากกระบอกปืนหรือความเร็วในการปล่อยมักจะเป็นตัวกำหนดระยะทำการและศักยภาพในการสร้างความเสียหายของกระสุนจลน์

อาวุธจลน์เป็นอาวุธระยะไกลที่เก่าแก่และพบได้บ่อยที่สุดในประวัติศาสตร์มนุษย์โดยกระสุนมีหลากหลายรูปแบบ ตั้งแต่กระสุนทื่อ เช่นก้อนหินและลูกปืน กลม ไปจนถึง กระสุนปลายแหลม เช่นลูกศรลูกธนูลูกดอกและหอกไปจนถึงกระสุนความเร็วสูงรูปทรงเรียวที่ทันสมัย ​​เช่นกระสุนปืนลูกดอกสั้นและกระสุนเจาะเกราะ อาวุธจลน์ทั่วไปจะเร่งความเร็วของกระสุนด้วยกลไก (โดยใช้กำลังกล้ามเนื้ออุปกรณ์เพิ่มความได้เปรียบเชิงกลพลังงานยืดหยุ่นหรือระบบนิวแมติก ) หรือ ด้วย สารเคมี (โดยการเผาไหม้ของเชื้อเพลิง เช่นเดียวกับอาวุธปืน ) แต่เทคโนโลยีใหม่ๆ กำลังช่วยให้สามารถพัฒนาอาวุธที่มีศักยภาพโดยใช้ กระสุนที่ยิง ด้วยสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเช่นปืนรางแม่เหล็กปืนขดลวดและเครื่องขับมวลนอกจากนี้ยังมีอาวุธต้นแบบที่เร่งความเร็วด้วยแรงโน้มถ่วงเช่นอาวุธโจมตีด้วยพลังงานจลน์ ที่ออกแบบมาสำหรับ สงครามในอวกาศ

คำว่า"โจมตีเพื่อทำลาย"หรือ"โจมตีด้วยพลังงานจลน์ " ยังถูกใช้ใน วงการ การบินและอวกาศ ทางทหาร เพื่ออธิบายอาวุธพลังงานจลน์ที่เร่งความเร็วด้วยเครื่องยนต์จรวดโดยส่วนใหญ่ใช้ใน ด้าน การต่อต้านขีปนาวุธ (ABM) และอาวุธต่อต้านดาวเทียม (ASAT) แต่ขีปนาวุธต่อต้านอากาศยาน สมัยใหม่บางชนิด ก็เป็นอาวุธโจมตีด้วยพลังงานจลน์เช่นกัน ระบบโจมตีเพื่อทำลายเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มกระสุนพลังงานจลน์ ซึ่งเป็นกลุ่มที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการ ต่อต้านรถถัง

แนวคิดพื้นฐาน

พลังงานจลน์เป็นฟังก์ชันของมวลและความเร็วของวัตถุ[ 1 ]สำหรับอาวุธพลังงานจลน์ในด้านการบินและอวกาศ วัตถุทั้งสองกำลังเคลื่อนที่ และความเร็วสัมพัทธ์เป็นสิ่งสำคัญ[ a ] ​​ในกรณีของการสกัดกั้นยานกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ (RV) จากขีปนาวุธข้ามทวีป (ICBM) ในช่วงสุดท้ายของการเข้าใกล้ ยานกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศจะเดินทางด้วยความเร็วประมาณ 15,000 ไมล์ต่อชั่วโมง (24,000 กม./ชม.) ในขณะที่ยานสกัดกั้นจะมีความเร็วประมาณ 7,000 ไมล์ต่อชั่วโมง (11,000 กม./ชม.) เนื่องจากยานสกัดกั้นอาจไม่ได้เข้าใกล้แบบตรงๆ จึงสามารถสันนิษฐานได้ว่าความเร็วสัมพัทธ์ต่ำสุดอยู่ที่ประมาณ 16,000 ไมล์ต่อชั่วโมง (26,000 กม./ชม.) [ 2 ]หรือเมื่อแปลงเป็นหน่วย SI จะได้ประมาณ 7,150 ม./วินาที

ที่ความเร็วระดับนั้น พลังงานต่อกิโลกรัมของตัวสกัดกั้นจะมีค่าเท่ากับ:

TNTมีพลังงานระเบิดประมาณ 4,853 จูลต่อกรัม[ 3 ]หรือประมาณ 5 เมกะจูลต่อกิโลกรัม นั่นหมายความว่าพลังงานกระทบของมวลของตัวสกัดกั้นนั้นมากกว่าพลังงานกระทบของหัวรบที่ระเบิดซึ่งมีมวลเท่ากันถึงห้าเท่า[ 2 ]

อาจดูเหมือนว่าหัวรบจะไม่จำเป็น แต่ระบบโจมตีเพื่อทำลายเป้าหมายจะต้องโจมตีเป้าหมายให้โดนจริง ซึ่งอาจมีขนาดกว้างประมาณครึ่งเมตร ในขณะที่หัวรบแบบธรรมดาจะปล่อยเศษชิ้นส่วนเล็กๆ จำนวนมากที่เพิ่มโอกาสในการกระทบในพื้นที่ที่กว้างกว่ามาก แม้ว่าจะมีมวลกระทบที่น้อยกว่ามากก็ตาม สิ่งนี้จึงนำไปสู่แนวคิดทางเลือกที่พยายามกระจายโซนการกระทบที่อาจเกิดขึ้นโดยไม่ต้องใช้ระเบิด[ 2 ]แนวคิด SPAD ในช่วงทศวรรษ 1960 ใช้ตาข่ายโลหะที่มีลูกเหล็กขนาดเล็กที่จะถูกปล่อยออกมาจากขีปนาวุธสกัดกั้น[ 4 ]ในขณะที่การทดลอง Homing Overlayในช่วงทศวรรษ 1980 ใช้แผ่นโลหะรูปพัด[ 5 ]

เนื่องจากความแม่นยำและความเร็วของขีปนาวุธพื้นสู่อากาศ (SAM) สมัยใหม่ดีขึ้น และเป้าหมายของพวกมันเริ่มรวมถึงขีปนาวุธข้ามทวีป (TBM) ระบบที่มีอยู่หลายระบบจึงเปลี่ยนไปใช้การโจมตีแบบยิงเพื่อทำลายเช่นกัน ซึ่งรวมถึงMIM-104 Patriotซึ่งรุ่น PAC-3 ได้ถอดหัวรบออกและอัพเกรด มอเตอร์ จรวดเชื้อเพลิงแข็งเพื่อสร้างขีปนาวุธสกัดกั้นที่มีขนาดโดยรวมเล็กกว่ามาก[ 6 ]เช่นเดียวกับRIM-161 Standard Missile 3ซึ่งออกแบบมาเพื่อบทบาทต่อต้านขีปนาวุธโดยเฉพาะ[ 7 ]

จัดส่ง

อาวุธจลน์บางชนิดที่ใช้โจมตีเป้าหมายในอวกาศได้แก่อาวุธต่อต้านดาวเทียมและขีปนาวุธต่อต้านขีปนาวุธเนื่องจากในการที่จะเข้าถึงเป้าหมายในวงโคจร จำเป็นต้องมีความเร็วสูงมาก พลังงานจลน์ที่ปล่อยออกมาเพียงอย่างเดียวก็เพียงพอที่จะทำลายเป้าหมายได้ โดยไม่จำเป็นต้องใช้ระเบิด ตัวอย่างเช่น พลังงานของTNTคือ 4.6 เมกะจูลต่อกิโลกรัม และพลังงานของยานทำลายล้างแบบจลน์ที่มีความเร็วเข้าใกล้ 10 กิโลเมตรต่อวินาที (22,000 ไมล์ต่อชั่วโมง) คือ 50 เมกะจูลต่อกิโลกรัม เมื่อเปรียบเทียบแล้ว 50  เมกะจูลเทียบเท่ากับพลังงานจลน์ของรถบัสโรงเรียนที่มีน้ำหนัก 5 ตัน ซึ่งวิ่งด้วยความเร็ว 509 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (316 ไมล์ต่อชั่วโมง; 141 เมตรต่อวินาที) วิธีนี้ช่วยลดน้ำหนักและไม่ต้อง กำหนดเวลา การจุดระเบิด อย่างแม่นยำ อย่างไรก็ตาม วิธีนี้จำเป็นต้องมีการสัมผัสโดยตรงกับเป้าหมาย ซึ่งต้องใช้การ กำหนดวิถีการบินที่แม่นยำกว่า หัวรบ แบบยิงตรงเป้าหมายบางชนิดยังติดตั้งหัวรบระเบิดแบบกำหนดทิศทางเพิ่มเติม เพื่อเพิ่มโอกาสในการทำลายเป้าหมาย (เช่น ขีปนาวุธ Arrow ของอิสราเอล หรือขีปนาวุธPatriot PAC-3 ของสหรัฐฯ )

ในส่วนของอาวุธต่อต้านขีปนาวุธขีปนาวุธ ArrowและMIM-104 Patriot PAC-2มีวัตถุระเบิด ในขณะที่Kinetic Energy Interceptor (KEI), Lightweight Exo-Atmospheric Projectile (LEAP ซึ่งใช้ในระบบ Aegis BMDS ) และTHAADไม่มีวัตถุระเบิด (ดูข้อมูลเพิ่มเติมได้จาก Missile Defense Agency )

อาวุธยิงพลังงานจลน์สามารถทิ้งจากเครื่องบินได้เช่นกัน วิธีนี้ใช้โดยการแทนที่วัตถุระเบิดของระเบิดทั่วไปด้วยวัสดุที่ไม่ระเบิด (เช่น คอนกรีต) เพื่อการโจมตีที่แม่นยำและลดความเสียหายต่อพื้นที่โดยรอบ อาวุธ เหล่านี้เรียกว่าระเบิดคอนกรีตระเบิดทั่วไปมีมวล 900 กิโลกรัม (2,000 ปอนด์) และความเร็วในการตกกระทบ 800 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (500 ไมล์ต่อชั่วโมง) นอกจากนี้ยังใช้ในการฝึกการทิ้งระเบิดด้วย วิธีนี้ถูกนำมาใช้ในปฏิบัติการอิรักเสรีและปฏิบัติการทางทหารในอิรัก ในเวลาต่อมา โดยการใช้ระเบิดฝึกที่บรรจุคอนกรีตร่วมกับ ชุดนำทาง GPS ของ JDAM เพื่อโจมตีรถยนต์และเป้าหมายที่ "อ่อนแอ" อื่นๆ ที่อยู่ใกล้กับสิ่งปลูกสร้างพลเรือนมากเกินไปสำหรับการใช้ระเบิด แรงสูง แบบธรรมดา

การเบี่ยงเบนและการควบคุมทัศนคติ

เมื่อกำหนดเป้าหมายวัตถุในการบินอวกาศ ส่วนสุดท้ายของการเดินทางของยานจลน์จะเกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศที่เบาบางหรือเกือบเป็นสุญญากาศในอวกาศ ส่งผลให้พื้นผิวแอโรไดนามิกจะมีประโยชน์น้อยในการแก้ไขเส้นทาง และจำเป็นต้องใช้เครื่องยนต์ขับดันจรวด รูปแบบพื้นฐานที่ใช้เพื่อจุดประสงค์นี้คือระบบควบคุมการเบี่ยงเบนและทิศทาง (DACS) โดยมีเครื่องยนต์ขับดันเบี่ยงเบนสี่ตัวและหัวฉีดควบคุมทิศทางหกตัวติดอยู่กับ KV [ 8 ]การออกแบบประเภทนี้พบได้ในอาวุธต่อต้านขีปนาวุธและต่อต้านดาวเทียมหลายชนิด รวมถึงขีปนาวุธมาตรฐาน RIM-161 3 [ 9 ] THAAD [ 10 ]และL-SAM [ 11 ] การออกแบบทั่วไปใช้ DACS ที่ขับเคลื่อนด้วยเครื่องกำเนิดก๊าซเชื้อเพลิงแข็ง จากนั้นก๊าซจะถูกกระจายไปยังเครื่องยนต์ขับดันและหัวฉีดตามที่ต้องการสำหรับการสกัดกั้น การลอยตัวแบบเป็นกลางทำได้โดยการทำให้เครื่องยนต์ขับดันหักล้างกันเอง เครื่องกำเนิดก๊าซสามารถปรับแรงดันและ/หรือจุดไฟใหม่ได้[ 12 ]

ข้อดีและข้อเสีย

ข้อได้เปรียบหลักของอาวุธพลังงานจลน์คือการลดมวลการปล่อยอาวุธให้น้อยที่สุด เนื่องจากไม่ต้องจัดสรรน้ำหนักสำหรับหัวรบแยกต่างหาก ทุกส่วนของอาวุธ รวมถึงโครงสร้างลำตัว อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และแม้แต่เชื้อเพลิงควบคุมการเคลื่อนที่ที่ยังไม่เผาไหม้ ล้วนมีส่วนช่วยในการทำลายเป้าหมาย การลดมวลรวมของยานพาหนะมีข้อดีในแง่ของยานพาหนะปล่อยที่จำเป็นเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่ต้องการ และยังช่วยลดมวลที่ต้องเร่งความเร็วในระหว่างการเคลื่อนที่อีกด้วย[ 2 ]

ข้อดีอีกประการหนึ่งของอาวุธพลังงานจลน์คือ การกระทบใดๆ ก็ตามจะรับประกันการทำลายเป้าหมายได้เกือบแน่นอน ในทางตรงกันข้าม อาวุธที่ใช้ หัวรบ แบบระเบิดแตกกระจายจะสร้างกลุ่มเศษชิ้นส่วนขนาดเล็กจำนวนมาก ซึ่งจะไม่ก่อให้เกิดการทำลายล้างมากนักเมื่อกระทบเป้าหมาย ทั้งสองแบบจะสร้างผลกระทบที่สามารถมองเห็นได้ง่ายในระยะไกลโดยใช้เรดาร์หรือ เครื่องตรวจ จับอินฟราเรดแต่สัญญาณดังกล่าวโดยทั่วไปจะบ่งชี้ถึงการทำลายล้างอย่างสมบูรณ์ในกรณีของอาวุธพลังงานจลน์ ในขณะที่กรณีของการระเบิดแตกกระจายไม่รับประกันว่าจะ "ทำลาย" เป้าหมายได้[ 2 ]

การที่ไม่มีกระสุนเคมีในอาวุธเหล่านี้หมายความว่ามลพิษจากอาวุธจลน์จะน้อยลงมาก นอกจากนี้ยังปลอดภัยกว่าในการจัดเก็บอีกด้วย

ข้อเสียหลักของอาวุธพลังงานจลน์คือต้องใช้ความแม่นยำสูงมากในระบบนำทาง ประมาณ 0.5 เมตร (2 ฟุต) [ 2 ]

ดูเพิ่มเติม

หมายเหตุอธิบาย

  1. ^ตรงกันข้ามกับในด้านการต่อต้านรถถัง ซึ่งความเร็วของรถถังสามารถประมาณได้ว่าเป็นศูนย์เมื่อเทียบกับความเร็วของอาวุธ

บรรณานุกรม

  • "ระบบป้องกันขีปนาวุธ: เผชิญหน้ากับความท้าทายโดยตรง"ล็อกฮีด มาร์ติน 22 มีนาคม 2018
  • "หัวรบพลังงานจลน์ทำลายล้าง" . GlobalSecurity.org .
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Kinetic_energy_weapon&oldid=1359838463 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ อาวุธพลังงานจลน์

อาวุธ พลังงานจลน์ (หรือที่รู้จักกันในชื่อ อาวุธจลน์ , หัวรบพลังงานจลน์ , กระสุน จลน์ , ยาน สังหารจลน์ ) คืออาวุธประเภทกระสุนที่ใช้ พลังงานจลน์ ของ กระสุน เพียงอย่างเดียว...

แนวคิดพื้นฐาน

พลังงานจลน์ เป็นฟังก์ชันของมวลและความเร็วของวัตถุ [ 1 ] สำหรับอาวุธพลังงานจลน์ในด้านการบินและอวกาศ วัตถุทั้งสองกำลังเคลื่อนที่ และ ความเร็วสัมพัทธ์ เป็นสิ่งสำคัญ [ a ] ​​ในกรณีของการสกัด กั้นยานกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ (RV) จาก ขีปนาวุธข้ามทวีป (ICBM)...

จัดส่ง

อาวุธจลน์บางชนิดที่ใช้โจมตีเป้าหมายใน อวกาศ ได้แก่ อาวุธต่อต้านดาวเทียม และ ขีปนาวุธต่อต้านขีปนาวุธ เนื่องจากในการที่จะเข้าถึงเป้าหมายในวงโคจร จำเป็นต้องมีความเร็วสูงมาก พลังงานจลน์ที่ปล่อยออกมาเพียงอย่างเดียวก็เพียงพอที่จะทำลายเป้าหมายได้...

การเบี่ยงเบนและการควบคุมทัศนคติ

เมื่อกำหนดเป้าหมายวัตถุในการบินอวกาศ ส่วนสุดท้ายของการเดินทางของยานจลน์จะเกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศที่เบาบางหรือเกือบเป็นสุญญากาศในอวกาศ ส่งผลให้พื้นผิวแอโรไดนามิกจะมีประโยชน์น้อยในการแก้ไขเส้นทาง และจำเป็นต้องใช้เครื่องยนต์ขับดันจรวด...