آشنایی با بمبهای هدایت شونده لیزری

در جنگ جهانى دوم براى انهدام هدفى به اندازه آشیانه هواپیما لازم بود دهها بمب سبک شلیک شود. اما امروزه مى توان همین کار را با استفاده از یک بمب هدایت شونده لیزرى مانند GBU12 از یک جنگنده F-16 انجام داد.

تاکنون دو نوع بمب هوشمند وارد میدان نبرد شده اند که عبارتند از:

• بمب هاى هدایت شونده TV/IR (چشمی/ تلویزیونی)
• بمب هاى هدایت شونده لیزرى

 
پیشرفت و توسعه ی چشمگیرى که در زمینه ی جنگ افزارهاى هدایت شونده لیزرى صورت گرفته، باعث پیشرفت و ارتقاى دقت سلاح هاى هدایت از راه دور شده است. بمب هاى هدایت شونده لیزرى یا LGB ها (Laser Guided Bombs) از قابلیت تحرک بالایى برخوردارند و سلاح هایى هستند که به صورت سقوط آزاد فرود مى آیند و براى این منظور به هیچ گونه ارتباط الکترونیکى درونى هواپیما احتیاج ندارند.

این سلاح ها داراى یک سیستم داخلى هدایت نیمه فعال هستند که انرژى لیزر را آشکار کرده و جنگ افزار را به سمت هدفى که توسط یک منبع لیزر خارجى روشن شده رهگیرى مى کند. به طور مثال در جنگ 1991 خلیج فارس، ابتدا هواپیمایى که لیدر نام داشت اهداف مورد نظر را با لیزر شناسایى و علامت گذارى مى کرد و سپس هواپیماهاى بمب افکن F-117 و F-14D توسط بمب هاى لیزرى، اهداف علامت گذارى شده را تخریب مى کردند. این سیستم حتى مى تواند از یک منبع مستقر در روى زمین نیز فرمان بگیرد.

عملیات توفان صحرا:  F-117 در حال پرتاب GBU12

F-14D در حال پرتاب بمب هدایت لیزری GBU24

بمب GBU24 در زیر بال F-16

مسیر پرواز LGBها به سه مرحله تقسیم مى شود:

• هدایت پرتاب
• هدایت پرواز
• هدایت نهایى

در خلال مرحله پرتاب، سلاح به مسیر غیرهدایتى که همان مسیر پرواز جنگنده مادر در لحظه آزادسازى است همچنان ادامه مى دهد و همپاى جنگنده حرکت مى کند.
در این مرحله، وضعیت پروازى جنگنده نیز حائز اهمیت است، چرا که قابلیت عملیاتى شدن جنگ افزار LGB به سرعت جنگنده در زمان هدایت نهایى بستگى دارد. بنابراین در خلال مرحله پرتاب، سرعت هوا مى تواند میزان قدرت عملیاتى شدن جنگ افزار را تحت الشعاع خود قرار دهد. همزمان با عمل هدف یابى، مرحله گذر نیز آغاز مى شود. طى این مرحله، سلاح سعى مى کند که بردار سرعت خود را با راستاى خط دید هدف میزان نماید.

یک فروند بمب هدایت شونده GBU12 پرتاب شده از F-14D

انتقال بمب هوشمند برای نصب بر روی جنگنده

حین مرحله نهایى، بمب هوشمند لیزرى تلاش مى کند که هر لحظه بردار سرعتش را موافق و همسوى خط دید قرار دهد. در لحظه اى که این تطبیق رخ مى دهد، انرژى لیزر بازتابش شده روى آشکارسازها، متمرکز مى شود و به سنسورهای آیرودینامیکى فرمان مى دهد که مسیر را تعقیب کنند تا موجب شوند سلاح به صورت یک جسم سنگین با نیروى وزنش به سمت هدف حرکت و با آن برخورد کند.

نمایش دهنده هاى هدف در اصل، تابشگرهاى نیمه فعالى هستند که براى قفل شدن روى هدف به کار مى روند. گیرنده هاى بمب هدایت شونده لیزرى از آرایه اى از فوتودیودها (نیمه هادىهایى که با دریافت نور فعال مى شوند) استفاده مى کنند تا پیام هاى مکانى هدف را پیدا کنند. این پیام ها به حرکت هاى سطحى برگردانده مى شوند تا سلاح را درست به سمت هدف سوق دهند. یک آشکارساز هوابرد مى تواند از طریق میدان دید وسیعى که در اختیار دارد اطلاعات مربوط به هدایت را در اختیار خلبان قرار دهد و آن را مستقیما روى هدف متمرکز کند و سرانجام به جنگ افزار مربوطه که در اختیار دارد، یک هدف نقطه اى را نشان دهد.
پس از این مرحله، موشک یا بمب هوشمند لیزرى مى تواند در زمانى شلیک شود که خلبان از قفل بودن آشکارساز روى هدف اطمینان داشته و سلسله مراتب مربوط به باز شدن محفظه جنگ افزار به نحو قابل قبولى انجام شده باشد. در هر یک از این مراحل خلبان هرگز هدف واقعى را نمى بیند و فقط نقطه اى را مشاهده مى کند که به وسیله لیزر، نشانگر موقعیت هدف است. سامانه هاى تجسسى و نمایش دهنده لیزرى از یک روش رمزگذارى پالسى استفاده مى کنند تا مطمئن شوند که یک پویشگر و یک نمایش دهنده ویژه در یک حالت هماهنگ با یکدیگر در حال کارند. هم رمز کردن این دو مجموعه باعث مى شود سامانه پویشگر تنها روى هدفى که دستگاه نمایش دهنده معلوم مى کند قفل شود.
رمزگذارى پالسى بر پایه فرکانس تکرار پالس (PRF) صورت مى گیرد. رمز مى تواند بسته به تجهیزات لیزرى که در اختیار است، سه یا چهار رقمى انتخاب شود. رمزگذارى به جنگنده یا هر وسیله جنگى هوایى این امکان را مى دهد که به طور همزمان یک هدف چندگانه و پیچیده را هدف قرار دهد ضمن آنکه از عملیات ضدالکترونیک دشمن مصون بماند.
در این حالت جنگ افزارهاى هدایت شونده لیزرى روى رمزهاى مختلف متمرکز مى شوند. این روش تا زمانى از اطمینان بالایى برخوردار است که چندین هدف با موقعیت برتر نسبت به نیروهاى خودى ضرورتا بمباران شوند.

این روش همواره با هدایت واحدهاى پشتیبان مى تواند به صورت همزمان طراحى و نمایش داده شود و آخرین وضعیت آن اعلام شود. سامانه هاى لیزرى هدایت آتش عبارتند از: مسافت سنج هاى لیزرى (LRF) و نمایشگرهاى لیزرى. این سامانه هاى لیزرى مى توانند براى انسان بسیار خطرناک تر از سامانه هاى آموزشى نظیر MILES و سامانه هاى شبیه ساز لیزرى باشند که براى دفاع در درگیرى هاى هوا به زمین استفاده مى شود.

در نتیجه لیزرهاى هدایت آتش نیاز به سنجش دارند تا در نتیجه نگاه مستقیم به پالس ها و پرتوهاى آن به عوارض دائمى همچون کورى منجر نشود. LGB یا بمب هاى هوشمند لیزرى نوشداروى تمام داستان ها و اهداف جنگى نیستند؛ بلکه به گونه اى پیشرفت کرده اند که بازیگر انواع دیگرى از جنگ افزارهاى سقوط آزاد هستند که در زاغه هاى مخفى نگهدارى مى شوند.

شمایی از یک بمب هوشمند

در یک دید وسیع تر، LGB ها در هدف قرار دادن مخفیگاه ها در وضعیتى با ارتفاع متوسط از قدرت اجرایى فوق العاده اى برخوردارند، قدرت مخفى شدن سریع و اغراق آمیز باعث افزایش قدرت تحرک و قابلیت پروازى LGB شده است. معمولاً شلیک در ارتفاع میانى، مشکلات یافتن هدف را کاهش مى دهد و به سایت هاى طراحى هوایى یا زمینى اجازه مى دهد که به راحتى آن را رهگیرى کنند. اگر سامانه هدایت لیزرى زودتر از موعد روشن شود یا برعکس به موقع روشن نشود، ممکن است LGB هدف را گم کند و به آن اصابت نکند.
طى عملیات، به محض روشن شدن انرژى لیزرى،LGB  آن را مشاهده و در همان زمان اقدام به شلیک از هواپیما یا هر وسیله حامل دیگرى مى کند و چون این عمل زودتر از موعد مناسب صورت گرفته، لذا بمب یا هدف را گم مى کند و به آن اصابت نمى کند و یا این که بخشى از آن را ویران مى سازد. براى رفع این مشکل، نمایشگر لیزرى باید در زمانى روشن شود که بمب به سمت هدف روانه شده و قصد ویران کردن آن را دارد. خلبان به طور یقین مى داند که زمان مناسب براى روشن کردن سامانه لیزر چه وقت است. شگردهاى پروازى تهاجمى - تدافعى که از LGBهاى نوین امروزى بهره مى گیرند به خوبى کمترین مدت زمان مورد نیاز براى نمایش هدف را اعلام مى کنند تا سلاح تا رسیدن به هدف و ویران کردن آن هدایت شود. دود، گردوغبار و نخاله هاى معلق در هوا مى تواند روى کارکرد سلاح هاى هدایت شونده لیزرى اثر سوء داشته باشند.

تست سنسورهای LGB توسط پرسنل زمینی

تفرق ناشى از بازتابش نور لیزر به وسیله ذرات دود مى تواند هدف هاى اشتباه را نمایش دهد. باران، برف، مه و ابرهاى رقیق نیز مى توانند استفاده موثر از سلاح هاى هدایت شونده لیزرى را تحت تاثیر قرار دهند. شتاب و تهور بیش از حد خلبان نیز مى تواند کاربرد نمایشگرهاى لیزرى را محدود سازد؛ زیرا خط دید را تحت تاثیر قرار مى دهد. برفى که زمین را مى پوشاند، نیز مى تواند روى دقت سلاح هدایت لیزرى تاثیر منفى داشته باشد. مه و ابرهاى رقیق میدان دید کاوشگر سلاح هدایت شونده لیزرى را سد مى کنند و مى توانند باعث کاهش زمان هدایت آن شوند. در واقع این کاهش میدان دید، احتمال برخورد سلاح به هدف را نیز پایین مى آورد.

فناورى LGBها متشکل از سه نسل است که هر یک از آنها به نوعى حاصل تحول یا اصلاح سازوکار هدایت هستند. نسل اول عبارت است از گروهى از بمب هاى هدایت شونده لیزرى با بال هاى ثابت، نسل دوم با بال هاى جمع شونده و نسل سوم نمایشگرهاى نیروى هوایى براى بمب هاى هدایت شونده لیزرى کلاس هزار و دو هزار پوندى هستند. واحد هدایت کننده لیزرى به بخش جلویى بمب و یک بال در قسمت عقب آن متصل شده است. هر سه نسل با نمایشگرهاى رایج در ارتش، نیروى هوایى، نیروى دریایى و زیردریایى سازگارى دارند. نسل دوم و سوم داراى برنامه گزینشى رمز پیش از پرواز هستند.
عموماً نسل سوم LGBها را بمب هدایت شونده لیزرى سطح پائین مى نامند. زیرا این بمب به نحوى طراحى شده است که تحت شرایط نقطه اوج نسبتاً پایین، براى ارتفاع کم و برد زیاد مورد استفاده قرار گیرد.

طى عملیات توفان صحرا، بیشترین استفاده از بمب هاى هدایت شونده لیزرى و شلیک آنها به سمت اهداف مهم و اصلى به عمل آمد و توانمندى جنگ افزارهاى نیروى دریایى ایالات متحده براى هدایت LGBها کاملاً مفید و مقرون به صرفه بود، تا آنجا که یکصد و بیست A-E6 حدود ۵ درصد از تمام توان LGB ایالات متحده را در نخستین روز از عملیات طوفان صحرا به صف و روانه منطقه عملیاتى کردند.

بمب افکن A-6E

بعضى از سامانه هاى حسگر لیزرى در شرایط نامساعد جوى نظیر باد مخالف، باران، مه و حتى رطوبت دچار افت کارایى شدند. نمایشگرهاى LGB ، بمب را به دقت به سمت هدف هدایت و آن را با یک جرقه منفجر مى کنند. در واقع هر یک بمب به خوبى مى تواند روى یک هدف مستقل و بزرگ تاثیرگذار باشد و مسئولیتش را به نحو احسن و بسیار دقیق انجام دهد.

مشخصات بمب GBU24

ماموریت: پشتیبانی هوایی نزدیک، مقابله ی هوایی دقیق با ادوات زمینی، حمله ضد شناورهای دریایی
اهداف: ادوات زمینی متحرک، ادوات ثابت کوچک و بزرگ
محل خدمت: نیروهای دریایی و هوایی
وضعیت: عملیاتی (در سرویس)
اولین نمونه قابل استفاده: 1983
روش هدایت پذیری: لیزری
برد: حدود 10 ناتیکال مایل
هزینه بهسازی: نامعلوم (سند محرمانه نیروی دریایی)
کل هزینه تولید: 138 / 729 میلیون دلار
کل هزینه تمام شده: نامعلوم
هزینه احداث هر واحد تولید کننده بمب ها:  55 میلیون دلار
هزینه تجهیز هر یگان رزمی: نامعلوم
تعداد تحویل شده به نیروهای رزمی: 13114 فروند

استفاده کننده ها:
جنگنده های: A-6E و A-10 و F-14D و F-15 (تمامی مدلها) و F/A-18 (تمامی مدلها) و F-111
(احتمالا به دلیل سنگینی و حجیم بودن نوع GBU24، این بمب در اف117 مورد استفاده قرار نمی گرفته است، زیرا اف117 مهمات خود را در درون محفظه های مخفی نگهداری می کرد و حجیم بودن این بمب، مانعی برای نصب آن بر روی اف117 بود)

_______________________________________________________________

منبع: military.blogfa.com