กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 4 นาที

ยานกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศที่คล่องตัว

หัว รบแบบบังคับทิศทางได้ (ย่อว่า MARV หรือ MaRV ) เป็น หัวรบ ชนิดหนึ่งสำหรับ ขีปนาวุธ ที่สามารถบังคับทิศทางและเปลี่ยนวิถีการบินได้

ยานกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศที่คล่องตัว

ส่วนบนของจรวด เพอร์ชิง IIที่บรรจุ MARV พร้อมระบบนำทางด้วยเรดาร์แบบแอคทีฟ ที่ส่วนปลาย

หัวรบแบบบังคับทิศทางได้ (ย่อว่าMARVหรือMaRV ) เป็น หัวรบชนิดหนึ่งสำหรับขีปนาวุธที่สามารถบังคับทิศทางและเปลี่ยนวิถีการบินได้

โดยทั่วไปแล้วมีเหตุผลสองประการในการใช้ MARV ประการแรกคือ เพื่อทำให้การติดตามยานกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ (RV) ทำได้ยากขึ้น และทำให้การโจมตีขณะที่ยานเข้าใกล้เป้าหมายทำได้ยากขึ้นเช่นกัน วิธีนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในการต่อต้าน ระบบ ป้องกันขีปนาวุธ (ABM) รุ่นแรกๆ ซึ่งใช้เวลาหลายวินาทีในการคำนวณเส้นทางการสกัดกั้น การเปลี่ยนแปลงวิถีโคจรแบบสุ่มอาจทำให้ระบบเหล่านี้ไร้ประโยชน์ MARV ประเภทนี้บางครั้งเรียกว่าMaRV ที่หลบหลีกได้

อีกประการหนึ่งคือการปรับปรุงความแม่นยำหรือติดตามเป้าหมายที่เคลื่อนที่โดยใช้ระบบนำทางขั้นสุดท้ายที่สามารถทำงานได้เฉพาะในช่วงสุดท้ายของการบินเท่านั้น เครื่องบินประเภทนี้บางครั้งเรียกว่าMaRV ที่เน้นความแม่นยำในกรณีนี้ ระยะทำการที่สั้นของระบบนำทางแบบแอคทีฟทำให้ RV จำเป็นต้องสามารถหลบหลีกได้ เช่นเดียวกับ ระบบ ค้นหาเป้าหมายด้วยเรดาร์แบบแอคทีฟ ในระบบ Pershing II ระบบเดียวกันนี้อาจใช้ในการติดตามเป้าหมายที่เคลื่อนที่ เช่นเรือบรรทุกเครื่องบินซึ่งเคลื่อนที่ไปไกลมากระหว่างการปล่อยและการลงจอด ทำให้ไม่สามารถคาดการณ์ตำแหน่งได้ และจำเป็นต้องใช้ระบบนำทางขั้นสุดท้ายแบบแอคทีฟ

ประวัติศาสตร์

งานในช่วงแรก

การพัฒนา ระบบ ป้องกันขีปนาวุธ A-35 ของโซเวียต นำไปสู่การศึกษาหาแนวทางในการต่อต้านระบบดังกล่าวในสหรัฐอเมริกา จึงมีการจัดตั้งสำนักงานระบบขีปนาวุธเชิงกลยุทธ์ขั้นสูงร่วมสามเหล่าทัพขึ้นเพื่อศึกษาปัญหา และในทันทีก็พบแนวทางที่เป็นไปได้หลายประการ

วิธี หนึ่งคือการใช้การร่อนลงจอดแบบข้ามเพื่อขยายระยะของยานลงจอด (RV) ในขณะที่บินที่ระดับความสูงต่ำ ซึ่งจะทำให้การติดตามในระยะทางไกลที่จำเป็นสำหรับการสกัดกั้นที่ประสบความสำเร็จทำได้ยากขึ้นมาก แนวทางที่คล้ายกันคือการใช้ขีปนาวุธแบบยิงจากอากาศซึ่งบินในระยะทางที่สั้นกว่ามากและระดับความสูงที่ต่ำกว่ามาก อีกวิธีหนึ่งคือการเพิ่มตัวล่อและมาตรการต่อต้านเรดาร์ ต่างๆ เพื่อทำให้ระบบ ABM ล้มเหลวในการติดตาม RV ท่ามกลางตัวล่อ หรือในทำนองเดียวกัน การใช้ ระบบ MIRVเพื่อเพิ่มจำนวนเป้าหมายให้มากกว่าที่ระบบ ABM อาจจัดการได้[ 1 ]

การหลบหลีก RV เป็นอีกวิธีหนึ่งในการแก้ปัญหา เรดาร์และโดยเฉพาะอย่างยิ่งคอมพิวเตอร์ในยุคนั้นใช้เวลาหลายวินาทีในการคำนวณวิถีโคจรของ RV ที่กำลังลง วิถีโคจรของ ABM ที่กำลังขึ้น จุดชนที่เลือก และส่งข้อมูลนั้นไปยัง ABM เพื่อปรับเส้นทางการบิน หาก RV หลบหลีกอย่างต่อเนื่องในระหว่างที่อยู่ในระยะของ ABM ระบบนำทางจะไม่สามารถคำนวณเส้นทางการสกัดกั้นที่ประสบความสำเร็จได้ วิธีแก้ปัญหาเดียวคือการปล่อย ABM หลายลูกในรูปแบบที่ครอบคลุมทุกเส้นทางที่เป็นไปได้ไปยังเป้าหมาย ซึ่งอาจต้องใช้ ABM หลายสิบลูกต่อ RV ที่โจมตี[ 1 ]

การพัฒนา MARV ดำเนินไปอย่างต่อเนื่องตลอดช่วงทศวรรษ 1960 แต่ในที่สุดก็ไม่ได้ถูกนำไปใช้ใน กองเรือ ICBM ของสหรัฐฯ เนื่องจากมีการลงนามในสนธิสัญญา ABMซึ่งทำให้เกิดความจำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีที่ทันสมัยกว่า MIRV และตัวล่อ[ 1 ]

ม.500

ความสนใจในการหลบหลีก MARV เพิ่มขึ้นในช่วงปลายทศวรรษ 1970 ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการถกเถียงในวงกว้างเกี่ยวกับนโยบายการทำสงครามนิวเคลียร์ สิ่งนี้ทำให้กองทัพเรือสหรัฐฯพัฒนา MARV แบบง่ายๆ สำหรับ ขีปนาวุธ Trident I SLBM ของตน คือ Mk. 500 หรือ "Evader" นี่เป็นการดัดแปลง RV ที่มีอยู่เดิมอย่างง่ายๆ โดย "ดัด" ส่วนหัวของ RV ไปด้านข้างเล็กน้อย ทำให้เกิดแรงยกทางอากาศพลศาสตร์ในทิศทางเดียว แต่ทิศทางโดยรวมของ RV สามารถควบคุมได้โดยการหมุน RV รอบแกนยาว ระหว่างการเข้าใกล้เป้าหมาย Mk. 500 จะหมุนไปในทิศทางต่างๆ อย่างต่อเนื่องเพื่อสร้างเส้นทางแบบสุ่ม[ 1 ]

Mk. 500 ได้รับการออกแบบให้เรียบง่าย และมีปัญหาที่ทราบกันดีอยู่หลายประการ ประการหนึ่งคือมันไม่สามารถบินเป็นเส้นตรงได้ ซึ่งหมายความว่ามันต้องคำนวณการเข้าใกล้เป้าหมายโดยที่การเคลื่อนที่ทั้งหมดจะนำมันไปยังเป้าหมาย อีกประการหนึ่งคือการเคลื่อนที่นั้นมีแรง G คงที่ ดังนั้นเมื่อมันเข้าใกล้เป้าหมาย พื้นที่ที่มันสามารถเคลื่อนที่ได้จึงหดตัวลงอย่างต่อเนื่อง สุดท้าย เนื่องจากมันสร้างแรงยกอย่างต่อเนื่อง มันจึงชะลอตัวลงเร็วกว่า RV ที่ไม่ได้ทำการเคลื่อนที่ ซึ่งไม่เพียงแต่ลดปริมาณแรงยกที่มันสร้างขึ้นเมื่อมันชะลอตัวลงเท่านั้น แต่ยังลดความเร็วสุดท้ายลงอย่างมาก ซึ่งทั้งสองอย่างนี้ทำให้มันเสี่ยงต่อการถูกโจมตีโดยเครื่องบินสกัดกั้นที่เร็วมากซึ่งโจมตีในระยะใกล้มาก[ 1 ]

การทดลองยานลงจอดบนปีกพลังงานสูงของแซนเดีย (SWERVE)

SWERVE เริ่มต้นในช่วงทศวรรษ 1970 และสิ้นสุดลงด้วยการทดสอบการบินที่ประสบความสำเร็จในปี 1985 ซึ่งแสดงให้เห็นถึงเทคโนโลยีการกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศที่ซับซ้อน[ 2 ]และปูทางไปสู่ระบบกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศทางเลือกของโครงการอาวุธความเร็วเหนือเสียงขั้นสูงในช่วงต้นทศวรรษ 2010 [ 3 ]ซึ่งต่อมาได้รับการพัฒนาเป็นยานร่อนความเร็วเหนือเสียงCommon-Hypersonic Glide Body [ 4 ]

ยานกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศที่คล่องตัวขั้นสูง

ภาพแสดงการทดสอบการบินของยานกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศขั้นสูง (Advanced Maneuverable Reentry Vehicle) ในช่วงต้นปี 1980 เส้นทางการบินของยานกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศแสดงด้วยเส้นแสงด้านบน โดยมีถังเชื้อเพลิงเสริมอยู่ด้านล่าง แสงไฟจากเกาะควาจาเลนในมหาสมุทรแปซิฟิกสามารถมองเห็นได้ที่มุมล่างขวา

ยานกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศขั้นสูงที่สามารถควบคุมทิศทางได้ (AMaRV) เป็นต้นแบบของยานกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ (MARV) ที่สร้างโดยบริษัทMcDonnell Douglasมีการสร้าง AMaRV ขึ้นมาสี่ลำ และถือเป็นก้าวสำคัญใน การพัฒนา เทคโนโลยียานกลับเข้า สู่ชั้นบรรยากาศ สามในสี่ของ AMaRV ถูกปล่อยโดยขีปนาวุธข้ามทวีป Minuteman-1ในวันที่ 20 ธันวาคม 1979, 8 ตุลาคม 1980 และ 4 ตุลาคม 1981 AMaRV มีมวลขณะเข้าสู่ชั้นบรรยากาศประมาณ 470  กิโลกรัม รัศมีส่วนหัว 2.34  เซนติเมตร มุมครึ่งตัดด้านหน้า 10.4 องศา รัศมีระหว่างส่วนตัด 14.6  เซนติเมตร มุมครึ่งตัดด้านหลัง 6 องศา และความยาวตามแนวแกน 2.079 เมตร

การออกแบบโดยพื้นฐานแล้วคือ RV รูปทรงกรวยที่มีการตัดด้านหนึ่งออกเพื่อให้เกิดเป็นพื้นผิวเรียบ ปริซึมรูปสามเหลี่ยมขนาดเล็กถูกวางไว้ที่ปลายด้านท้ายของพื้นที่เรียบนี้ ปริซึมถูกแบ่งออกเป็นสองส่วน คือซ้ายและขวา เพื่อสร้างแผ่นพับสองแผ่น ซึ่งบางครั้งเรียกว่า "แผ่นพับรับลมแบบแยกส่วน" ในการปรับมุมเงยของยาน แผ่นพับทั้งสองจะถูกยกขึ้นในกระแสลม ทำให้ส่วนหัวเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้าม และทำให้เกิดแรงยกในทิศทางตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่ของแผ่นพับ RV จะหมุนโดยการยกแผ่นพับหนึ่งแผ่นขึ้นในขณะที่ลดแผ่นพับอีกแผ่นลง[ 1 ]

AMaRV มีข้อได้เปรียบมากมายเหนือ Mk. 500 ไม่จำเป็นต้องทำการหลบหลีกตลอดเวลา และสามารถควบคุมการหลบหลีกได้อย่างละเอียด เนื่องจากสามารถหลีกเลี่ยงการหลบหลีกในช่วงการกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศครั้งแรก จึงสามารถรักษาพลังงานไว้ได้ และด้วยเหตุนี้จึงสามารถรักษาการหลบหลีกที่ทรงพลังในระดับความสูงที่ต่ำกว่า ในขณะเดียวกันก็เดินทางได้เร็วกว่าโดยรวม เป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการถึงระบบป้องกันขีปนาวุธในชั้นบรรยากาศที่สามารถป้องกันยานพาหนะประเภท AMaRV ได้ในราคาที่สมเหตุสมผล[ 1 ]

ข้อเสียของ AMaRV คือมันหนักมาก หนักเกินกว่าจะบรรทุกบน Trident I ได้ แม้ว่าจะสามารถบรรทุกบนMinutemanและMX ได้ แต่การทำเช่นนั้นจะจำกัดจำนวน RV ที่บรรทุกได้ ซึ่งอาจส่งผลให้มี RV น้อยลงที่ไปถึงเป้าหมายได้ แม้ว่าจะสามารถหลบหลีก ABM ที่ RV ที่ไม่สามารถหลบหลีกไม่ได้ก็ตาม[ 1 ]

ขีปนาวุธที่สามารถติดตั้ง MARV ได้

จีน
  • DF-15B (แบบแอคทีฟ)
  • DF-21D (แบบแอคทีฟ)
ฝรั่งเศส
  • ขีปนาวุธ บี-สไตรค์ บาลิสตีก แตร์เรสเตร (MBT) – 1,000–2,500 กิโลเมตร (620–1,550 ไมล์) [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] 
อินเดีย
  • Agni-P (อยู่ในระหว่างการวางแผน ยังไม่ได้ทดสอบกับ MaRV)
  • อัคนี-II [ 8 ]
อิหร่าน
เกาหลีเหนือ
  • KN-18 (ทดสอบแล้ว สถานะไม่ทราบ) [ 13 ]
  • ฮวาซอง-12A (ชื่อที่คาดการณ์ไว้ จากการทดสอบ)
  • ฮวาซอง-16A (ชื่อที่คาดการณ์ไว้ จากการทดสอบ)
ปากีสถาน
เกาหลีใต้
  • Hyunmoo-2C (กำลังดำเนินการ)
สหภาพโซเวียต
  • R-27K (ปลดประจำการแล้ว)
สหรัฐอเมริกา

ดูเพิ่มเติม

  • SAO/NASA ADS Physics Abstract Service - การออกแบบวิถีโคจรที่สามารถควบคุมได้ของยานกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ยานกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศที่คล่องตัว

หัว รบแบบบังคับทิศทางได้ (ย่อว่า MARV หรือ MaRV ) เป็น หัวรบ ชนิดหนึ่งสำหรับ ขีปนาวุธ ที่สามารถบังคับทิศทางและเปลี่ยนวิถีการบินได้

งานในช่วงแรก

การพัฒนา ระบบ ป้องกันขีปนาวุธ A-35 ของโซเวียต นำไปสู่การศึกษาหาแนวทางในการต่อต้านระบบดังกล่าวในสหรัฐอเมริกา จึงมีการจัดตั้งสำนักงานระบบขีปนาวุธเชิงกลยุทธ์ขั้นสูงร่วมสามเหล่าทัพขึ้นเพื่อศึกษาปัญหา และในทันทีก็พบแนวทางที่เป็นไปได้หลายประการ

ม.500

ความสนใจในการหลบหลีก MARV เพิ่มขึ้นในช่วงปลายทศวรรษ 1970 ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการถกเถียงในวงกว้างเกี่ยวกับนโยบายการทำสงครามนิวเคลียร์ สิ่งนี้ทำให้ กองทัพเรือสหรัฐฯ พัฒนา MARV แบบง่ายๆ สำหรับ ขีปนาวุธ Trident I SLBM ของตน คือ Mk.

การทดลองยานลงจอดบนปีกพลังงานสูงของแซนเดีย (SWERVE)

SWERVE เริ่มต้นในช่วงทศวรรษ 1970 และสิ้นสุดลงด้วยการทดสอบการบินที่ประสบความสำเร็จในปี 1985 ซึ่งแสดงให้เห็นถึงเทคโนโลยีการกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศที่ซับซ้อน [ 2 ]...