21‏/9‏/2012

الدبابات الروسية وقابلية النجاة كما يراها أصحابها .

الدبابــات الروسيــة وقابليــة النجــاة كمــا يراهــا أصحابهــا


نعرض لأول مرة وجهة النظر الروسية فيما يخص أداء دباباتهم الميدانية الرئيسة ، فالروس كأقرانهم الأمريكان ، لديهم تجربة مريرة فيما يخص عرباتهم المدرعة وكفاحها خلال الحرب الشيشانية الأولى 1994-1996 ، معها أعاد الروس تقييم تكتيكاتهم القتالية ضمن كافة الصنوف ، وقبلها مراجعة مستويات الحماية والبقائية في تصاميم دباباتهم من الحقبة الشيوعية (يومها وضعت إحدى كبرى صحفهم مانشيت بالخط العريض على صدر الصفحة الأولى يقول : الهياكل المشوهة والممزقة للديناصورات الفولاذية steel dinosaurs على شوارع غروزني كانت أكثر بلاغة من أي حجج وتبريرات) . القيادة العسكرية الروسية شكلت آنذاك فريق تفتيش رسمي مختص لمعاينة العربات المدرعة الروسية المتضررة والمحطمة التي شاركت في معركة غروزني Grozny ، مع صلاحيات كاملة . بموجب ذلك ، سمح لكل من "سيرجي ليبوف" Sergei Lebov و"يوري ميدفيد" Yuri Medved القيام بزيارة قصيرة إلى مركز تطوير الدروع الروسي في "كوبينكا" Kubinka . التقرير الذي كانوا يعدونه أصبح واحداً من الأولويات القصوى في الجيش الروسي وقياداته . لقد كان بإمكان المفتشين بالإضافة إلى العدد الكبير من العربات المدرعة الخفيفة المدمرة ، فحص عدد 23 دبابة معركة رئيسة من طراز T-72B وعدد 10 دبابات من طراز T-80BV .مستوى الأضرار في هذه الدبابات كان متفاوت لحد كبير ، ففي حين أن بعضها تعرض لأعطال وتلف طفيف وسطحي من قبل المقاتلين الانفصاليين الشيشان ، فإن حجم الأضرار كان في الحقيقة هائل وشديد جداً بالنسبة لدبابات أخرى . في حالة واحدة مميزة ، دبابتين من نوع T-72A روسية دمرت أثناء المعركة حول قصر الرئاسة في غروزني ، بدت مثل النصب التذكاري الغريب بالنظر إلى أبراجهم المفصولة disembodied turrets المرتبة بعناية على الشارع بجانب هياكلهم المحطمة . ليبوف وميدفيد كان لديهم مهمة جمع بيانات سبب تطاير وانفصال أبراج هذه الدبابات . في الحقيقة هذا النوع من العمل لم يكن جديداً إلى المفتشين الروس ، فقد رأوا دماراً مماثلاً على ساحات معركة عاصفة الصحراء Desert Storm وفي يوغسلافيا السابقة ، لكن كان عليهم هذه المرة البحث بشكل أكثر شمولية عن أسباب افتراق البرج عن الهيكل . إيقاد واشتعال الذخيرة المخزنة في الداخل onboard ammunition بعد اختراق دروع الدبابة الرئيسة ، يسبب انفجاراً عنيفاً بما فيه الكفاية لنسف برج الدبابة المنكوبة عالياً في الهواء وبعيداً عن الهيكل (هذا ما تحدث عنه الغرب دوماً) . لكن ليبوف وميدفيد عرفا أن المشكلة جزئياً لم تكن في تصميم الدبابات نفسها ، فمنذ بدايات الحرب المدرعة ، الدبابات كانت تدخل المعركة بالذخيرة وهي مخزنة في المواضع المفتوحة غير المحمية ضمن مقصورات قتالها fighting compartments ، لذا كان لزاماً البحث في أسباب أخرى لهذه النتائج المأساوية .


قاعدة كوبينكا العسكرية التي توجه نحوها الفريق (تحول إلى متحف وصالة عرض بعد ذلك) ، والواقعة على مسافة 60 كلم خارج موسكو ، كانت فيما مضى مركزاً سرياً جداً لتطوير العربات المدرعة وموقعاً للاختبار . وفي نفس هذا المكان وفي شهر فبراير من العام 1995 ، عقد الجنرال "بافل غراشيف" Pavel Grachev (حصل في العام 1988 على وسام بطل الاتحاد السوفيتي الذهبي ، وهو وزير الدفاع الروسي السابق للفترة 1992-1996) ، مؤتمره الخاص الذي تحدث خلاله عن أداء الدروع الروسية في معركة غروزني . تعليقاته ربما كان لها تأثير كبير ومهم على قابليات تطوير العربات المدرعة والدبابات الروسية ، في الوقت الذي ساهمت فيه هذه التعليقات في تقليل الغرب لقدرات الدبابات الروسية الحالية والمستقبلية بشكل مثير . النقاط الرئيسة التي ركز عليها الجنرال الروسي تمحورت حول الأداء السيئ poor performance والرديء للعربات الروسية المدرعة وكما أشير إليه بشكل عام أثناء القتال في الشيشان . طبقاً للجنرال غراشيف ، نشر الجيش الروسي 2,221 عربة مدرعة أثناء بدء العمليات في الشيشان بتاريخ 14 ديسمبر 1994 . من ذلك المجموع ، كان هناك خسارة كلية وغير قابلة للاسترجاع irretrievable لنحو 225-250 عربة مدرعة مختلفة ، منها 62 دبابة معركة رئيسة من الأنواع T-72B وT-80B وT-80BV. وتحدث غراشيف يومها وأعرب عن استياءه الشديد من أداء القوات المدرعة الروسية بشكل عام ، ومن الدبابة T-80 بشكل خاص . طبقاً لبعض المصادر الغربية ، فإن دبابة T-80 التي كانت آلة القتال الرئيسة للجيش الروسي ، والتي لطالما أقلقت وأفزعت رؤساء وزارة الدفاع الأمريكية في العقد الأخير من الحرب الباردة ، ظهرت "ككومة خردة" junk heap على ساحات معركة الشيشان . يومها تحدث الجنرال غراشيف بشكل واضح ، وحدد ثلاثة مواضع رئيسة كعيوب منطقية للدبابة T-80 : حماية التدريع غير الكافية ، شراهة المحرك التوربيني الغازي للوقود ، ومصاعب تعامل الملقم الآلي مع خراطيش الذخيرة نصف القابلة للاحتراق .


الجنرال "أليكساندر غالكين" Aleksandr Galkin ، رئيس مديرية الدروع التابعة لوزارة الدفاع الروسية تحدث في مقابلة نشرت في صحيفة "النجم الأحمر" Red Star بتاريخ 25 مارس 1995 ، وأضاف بعض التعليقات المثيرة المتعلقة بالدبابة T-80 ، والنتائج العرضية التي تحققت خلال القتال في الشيشان . فذكر أولاً في رده على الملاحظات الحرجة التي نشرت وتتعلق بمنظومة التلقيم الآلي في الدبابات الروسية "القذائف في الدبابات الغربية توضع منفصلة عن الطاقم ، وهذا يحمل فائدة وميزة نفسية psychological advantage ، لكن في حالة حدوث ضربة مباشرة وقوية ، مخزون الذخيرة ما زال عرضة للانفجار والطاقم في وضع الخطر" . مع ذلك ، الجنرال غالكين اعترف على أية حال "إذا نفاث شحنة مشكلة ضرب جانب الدبابة T-80 الضعيف واخترقه ، فإنه يمكن أن يصيب أحد أجزاء مخزن الذخيرة على أرضية البرج ، وهذا مع حدث فعلاً عندما أصيب مقذوف صاروخي موجه من نوع Cobra (يخزن مثله مثل القذائف القياسية الأخرى في صينية التلقيم) وتسبب ذلك في حدوث انفجار عنيف لكامل حمولة الذخيرة" . طبقاً الجنرال غالكين ، هذه المشكلة كشفت أثناء العمليات القتالية ، وستؤخذ مستقبلاً بنظر اعتبار المصممين الروس ..


يرى المنظرين الروس أن المصادر والكتابات الغربية في أغلب الأحيان تتحدث عن حساسية دبابات الروسية للإطلاق والاختراق ، ويقولون أنه حتى مع اشتعال نيران صغيرة في مقصورة الدبابة ، فإن ذلك يمكن أن يتسبب في انفجار عنيف للذخيرة المخزنة في الداخل ammunition detonation ، ومن ثم فصل وطيران البرج عن الهيكل . وعندما ننظر بمزيد من الموضوعية objectively لهذا الرأي فإننا نجد أن أي مركبة سواء كانت أرضية أو جوية هي حساسة بطبعها للنيران الداخلية ، وليس الأمر مقتصر فقط على الدبابات . وقضية انفجار مخزن الذخيرة في الدبابات الروسية نتيجة النيران المعادية ، هي عملية متوقع حدوثها حتى مع الدبابات الغربية الأحدث مثل الأمريكية M1 Abrams ، وإن كان الخبراء الغربيين يتشدقون بالحديث عن صعوبة انفصال البرج عن الهيكل ، فإننا نتحدث في المقابل عن نتيجة حتمية نهائية تتمثل في تدمير الدبابة ومقتل الطاقم عادة (على الرغم من أن حالات افتراق برج الأبرامز عن الهيكل مثبته وأبلغ عنها أيضاً خلال حرب العراق 2003) . مع ذلك ، سجلت بعض الدروع الروسية خلال حملة الشيشان ، حدوث حالات حريق نتيجة عمل معادي وأمكن للدبابة النجاة وتجاوز الخطر . ومن ذلك ما حدث في شهر يناير العام 1995 عندما إحدى الدبابات تعرضت لإطلاق نار في غروزني من قبل سلاح RPG-7 وقذيفة من نوع PG-7VL (المقذوف القياسي ذو الشحنة المشكلة) ، عندما ضربت القذيفة الجانب الأيمن غير المحمي بحاجز الوقاية الذي تمزق خلال المعارك السابقة ، فثقب نفاث الشحنة المشكلة دروع الدبابة مباشرة . قناني الإطفاء كالعادة لم تكن مشحونة ، وبدأت الدبابة في الاشتعال . بأمر من قائد الدبابة ، عمل أفراد الطاقم على إخلاء العربة ، في حين استمر المحرك واصل في الدوران . قائد الدبابة عمل على إنقاذ السائق وإخراجه من الدبابة في الوقت الذي كانت فيه النيران قد أخمدت يدوياً . الذخيرة الداخلية وجدت وهي ساخنة بفعل حرارة النار المشتعلة وكانت متشحة بالسواد .. رغم ذلك لم يحدث شيء !! بالطبع ، لو كانت اسطوانات مكافحة الحريق extinguishing cylinders التي استخدمت على ما يبدو في عمل سابق جاهزة للعمل ، لكن بالإمكان السيطرة بشكل أسرع على الحريق .. مرة أخرى والعمليات العسكرية في أوج ضراوتها ، يظهر الدعم التقني والإسناد اللوجستي للقيادة العسكرية الروسية في أسوأ ظروفه .
  

بعد ضمان تزويد معظم الدبابات الروسية المشاركة بالعمليات بقراميد الدروع التفاعلية المتفجرة ERA ، والتوجيه الصحيح لأطقم الدبابات لاستخدام عرباتهم بشكل منسق مع باقي الوحدات ، تحدث القادة الروس عن انخفاض معدل الخسائر وبدأ تناقصها . في ربيع العام 1996 خلال تحرير قرية "غوسكايا" Goiskaya ، التي دافع عنها العشرات من المقاتلين الشيشان المسلحين بأنظمة متنوعة مضادة للدروع ، قامت سرية آلية روسية مجهزة بدبابات من طراز T-72B مع غطاء من القراميد التفاعلية بعملية الهجوم . الدبابات هاجمت مع أفراد المشاة مواضع المقاتلين من مسافة 1,200 م تقريباً ، المقاومون المتحصنون حاول الرد بنيران الصواريخ المضادة للدروع من طراز 9M111 Fagot ، حيث تولى المسلحون إطلاق ما مجموعه 14 صاروخ (الصاروخ Fagot دخل الخدمة 1970 ويمتلك مدى أقصى لنحو 2000 م ، ورأسه الحربية المفردة قادرة على اختراق نحو 400 ملم من التدريع الفولاذي المتجانس) . قذيفتان أخفقتا في إصابة إحدى الدبابات بعد مناورة سريعة وبشكل ماهر قام بها سائق الدبابة (القذيفتان استهدفت نفس الدبابة) . ضربت القذائف الأخرى بعض الدبابات المشاركة في العمليات ، وانتهت إحداها بعدد أربع قذائف !! على أية حال ، بعد هذه الضربات ، استطاع طاقم الدبابة الاستمرار ومواصلة أداء مهامهم القتالية fighting ability بعد تصدي الدروع التفاعلية للهجوم . الضربات أسفرت عن تلفيات وأضرار بالغة للرشاشة السقفية المضادة للطائرات ، ومنظار القائد البصري TKN-3B ، وأداة مراقبة المدفعي .

19‏/9‏/2012

البطانة المانعة للشظايا .

                   البطانـــــــة المانعـــــــة للشظايـــــــا


يولي المصممون اهتماماً خاصاً في تعزيز محطة الدفاع الأخيرة في التدريع الطبقي المركب والوجه الداخلي لصفيحة التدريع الأخيرة ، حيث تبدو الحاجة ضرورية لتعزيز دور البطانة المانعة للشظايا spall liner ، وتأكيد آليتها في إيقاف وصد arrest أو على الأقل إبطاء وتسكين mitigate الشظايا عالية السرعة النافذة عن محطة الحماية الرئيسة للدروع والتركيب الخزفي لمقصورة العربة . فالمواد المركبة أمثال ألياف الزجاج بصيغه المختلفة S-glass ، E-glass ، وكذلك أنسجة الألياف المدعمة مثل الكيفلار ، الكربون ، البولستر .. تتألف في معظمها من ألياف تعزيز fibers مترابطة ومصفوفة ، حيث تتمتع هذه المواد النموذجية جميعاً بمواطن قوة محددة وعالية نسبياً مقارنة بالمعادن . وفي الحقيقة يلقى على عاتق البطانة مانعة الشظايا القيام بمهمتين رئيستين ، عندما يبلغ أداء الاختراق حدوده الباليستية ، فإن مبطن التشظية يجب أن يمنع دخول شظايا المقذوف أو أجزاء وكسور مادة درع داخل مقصورة العربة ، ثانياً عندما أداء اختراق المقذوف يتجاوز الدرع ، مبطن التشظية يجب أن يخفض مخروط التشظية splinter cone بشكل ملحوظ ، مما يعني تحسين قابلية بقاء ونجاة الطاقم وتحقيق الحد الأدنى من الأضرار داخل مقصورة الطاقم .


لقد سجلت إحصائيات الإصابات الباليستية لعموم الحروب المتأخرة ، بضمن ذلك الحرب العالمية الثانية ، كوريا ، فيتنام ، فوكلاند ، الحروب العربية الإسرائيلية ، نحو 59% من الجروح كانت نتيجة أجزاء الشظايا المتطايرة ، فقط 19% بسبب طلقات الرصاص ، و22% رجعت لأسباب أخرى ، مثل الإصابات الناجمة عن الإنفجارات الثانوية والحطام الطائر ودمار المباني . وللتوضيح نقول أن قضية التجزؤ والتشظي تنشأ بالدرجة الأولى من مادة الهدف ، وهذه الحالة متوقع حدوثها نتيجة الفشل الديناميكي للسطح المعدني الداخلي بعد إرسال موجة اهتزاز shock waves خلال كتلة الهدف (مصطلح الفشل الديناميكي Dynamic Failure للمواد يناقش ضغوط التحميل ونسب الإجهاد العالية وتأثيرها على الفشل المادي والهيكلي للمادة) . لذا نجد وعلى نحو مميز ، أعداد كبيرة من الأجزاء والشظايا المتآكلة الصغيرة ، ذات الأوزان المليغرامية تتحرك بسرعات لنحو 1000 م/ث (نسبة كبيرة من هذه الأجزاء ستكون ذات كتل بتأثير مهمل جداً negligible effect ، لذا ستكون بمفعول معتدل نسبياً ، في المقابل فإن مقدار غير محدد سيمتلك طاقة حركية هامة وقاتلة للركاب البشريين) ، وكذلك لدينا السرعة المتبقية لمادة المقذوف التي تتسبب بشظايا أكبر حجما ، ويتراوح وزن هذه بين غرامات إلى عشرات الغرامات ، تتحرك بسرعة بضعة مئات الأمتار في الثانية الواحدة .الأجزاء يمكن أن تميز من خلال نمط تشكيلهم ، فهم يمكن أن يدعوا باسم التجزؤ الحلقي ring fragmentation أو يدعوا بالتآكل erosion . تشمل أجزاء التآكل مادة الهدف المثقوبة وكذلك أجزاء المقذوف ذاته . أما التجزؤ والتشظي الحلقي فينشأ من مادة الهدف وسطحه الداخلي ، حيث يتوقع حدوثه خلال عملية الفشل الديناميكي بعد إرسال موجات الاهتزاز ، تنتج عنها موجة شد tensile wave خلال كتلة الهدف .


إن أكثر المركبات الصناعية الليفية شهرة في الاستخدام للتطبيقات الباليستية يطلق عليها "الأراميد" Aramid من عائلة النايلون ، وهي ألياف صناعية مقاومة للحرارة (هم مستعملون أيضاً في التطبيقات الفضائية كبديل عن الأسبستوس asbestos) . ولمزيد من الدقة ، هي عبارة عن ألياف فيها السلاسل الجزيئية متوجه بدرجة عالية على طول محور الليف ، وبالتالي تزداد إمكانية نشوء الروابط الكيميائية بين السلاسل الجزيئية . ألياف الأراميد طورت أثناء الستينات وقدمت أولاً بشكل تجاري من قبل شركة DuPont في السبعينات تحت الاسم التجاري "كيفلار" Kevlar ، حيث يستخدم هذا المنتج كبطانة تشظيه داخلية لحماية أطقم الدبابات وعربات القتال المدرعة .

17‏/9‏/2012

الألغام الأرضية .. وسائل ضد المعالجة والرفع .

الألغام الأرضية .. وسائل ضد المعالجة والرفع


يعتبر استخدام وسائل ضد التعامل والمعالجة Anti-handling devices ، الأسلوب الأكثر شيوعاً لزيادة حساسية الألغام المضادة للدبابات . هي وسيلة أو أداة مصممة لإعاقة ومنع الخصم من العبث tampering باللغم أو محاولة تعطيله أو رفعه أو نقله . فهذه الوسيلة مصممة لتفجير اللغم عند تحريكه من مكانه ، وهي في الحقيقة وسيلة فعالة لمنع تطهير حقول الألغام (البعض يضعها في خانة مصائد المغفلين booby-trap) . بعض الألغام تأتي مع هذه الإضافات كمكمل لتصميمها ، والبعض الآخر يأتي كإضافة مرتجله ، ولهذا السبب يوصى دائماً عند التعامل مع الألغام الأرضية بوجوب اتخاذ إجراءات وقائية إضافية ، أو تدميرها في موقعها بدل محاولة إبطال مفعولها . في الحقيقة ليس كل الألغام لديها أداة ضد المعالجة والرفع لاءمت أو وافقت تركيبها ، إذ تشير التقارير المعنية أنه ربما واحد من كل عشرة ألغام مضادة للدبابات في حقل ألغام دفاعي كبير سيكون لديها مثل هذا التجهيز ، مشدود إلى صمامها الثانوي . مع ذلك ، يجب على طاقم أعمال التطهير والإزالة clearance process إدراك أن الألغام المضادة للدبابات عادة ما تنشر أو تطرح بالتزامن مع أنواع أخرى مختلفة من الألغام المضادة للأفراد ذات المحتوى الأدنى من الأجزاء المعدنية ، مثل VS-50 أو TS-50 ، وبعضها يمكن له التجهز بميزات ضد المعالجة أيضاً .أحد أبرز الألغام في هذا المجال هو اللغم الأمريكي M15 ، فهذا اللغم الذي يزن 14.27 كلغم وقطره 337 ملم ، يشتمل على آلية ضغط تقع في منتصف جسم اللغم المعدني ، وتوجد تجاويف على حاوية اللغم لوضع صمامات مانعه للرفع والمعالجة anti-handling ، أحدها على الجانب والآخر على قاع اللغم ، والتي بدورها تشعل الشحنة الرئيسة التي تزن 10.3 كلغم من المتفجرات عند محاولة تحريك اللغم . إن الأصناف المختلفة لأدوات ضد المعالجة تستحدث عادة للاستخدام مع تشكيلة من الصمامات .


قائمة أنواع الصمامات المستعملة كأدوات ضد معالجة يمكن أن تشمل :

· صمامات السحب والشد Pull fuzes : هذه تركب نموذجياً في حجيرات الصمام الثانوية المحددة في مكان على جانب أو قاع اللغم الأرضي . إن الصمام يوصل عادة إلى سلك رقيق thin wire مربوط بالأرض ، لذلك السلك سينسحب تلقائياً إذا اللغم مرفوع ، أو حاول أحدهم نقله أو إزعاجه بأية وسيلة . صمامات السحب البسيطة تتسبب عند جذبها في تحرير نابض الطارق spring striker ومن ثم تحفيز اللغم على الانفجار . نسخ إلكترونية أكثر تطوراً من صمامات السحب تم تطويرها ، هذه تمتلك ميزة مجس "سلك قطع" break wire الذي يكتشف هبوط في الفولطية . وبأي طريقة كانت ، جذب السلك المخفي سيتسبب في انفجار اللغم .
· صمامات ضد رفع والنقل Anti-lifting fuzes : هذه تشد وتثبت بعناية إلى جيب الصمام المساعد ، الذي يحدد مكانه عادة في أسفل قاع الألغام الأرضية المضادة للدبابات . أي إجراء سلوكي حيال رفع أو تحريك اللغم سوف يتسبب في تحرير الطارق المنتصب ، ومن ثم تفجير اللغم . من أشهر أدوات الإطلاق وتحرير الألغام التي طورت خلال الحرب العالمية الثانية واستمر استخدامها لعدة سنوات بعد الحرب ، الأمريكي M5 ، الذي يعتبر مثال كلاسيكي لصمامات ضد الرفع (يستخدم بشكل قياسي مسمار لولبي مثبت بسلك) .
· مفاتيح الإمالة/الاهتزاز Tilt/Vibration switches: هذه عبارة عن صمام مركب ومشدود داخل الأداة التي تتسبب في تفجير اللغم إذا ما تمت إمالة المجس لما بعد زاوية معينة certain angle أو خضع اللغم لأي اهتزاز . نموذجياً ، هو على شاكلة أو نمط من ترتيب البندول ، حيث يمكن استخدام نابض تحميل "رعاش" trembler تعمل ذبذباته على قطع الدائرة الكهربائية ، أو مفتاح زئبق (مفتاح الزئبق mercury switch المعروف كذلك بمفتاح ميل الزئبق هو أداة الغرض منها السماح بقطع تدفق التيار الكهربائي في دائرة كهربائية ، بالاعتماد على الموقع أو الاصطفاف الطبيعي للمفتاح ، نسبة إلى اتجاه سحب جاذبية الأرض ، أو القصور الذاتي) لاكتشاف الإمالة وتحفيز مفجر اللغم .
· صمامات ضد أجهزة كشف الألغام Anti-mine detector fuzes : هذه طورت أثناء الحرب العالمية الثانية لاكتشاف الحقل المغناطيسي magnetic field للكاشفات (كاشفات الألغام التي تعمل بالطاقة الكهربائية تتحصل على مجال أو حقل مغناطيسي يحيط بها نتيجة انتقال ومرور التيار الكهربائي electric current خلال أسلاكها الداخلية) .
· الصمامات إلكترونية : الصمامات الإلكترونية الحديثة يمكن أن تتضمن وتدمج ميزات ضد معالجة . نموذجياً ، هذه الصمامات يمكن أن تتألف من واحد أو أكثر من المجسات التالية : مغناطيسي seismic أو زلزالي magnetic ، أو حساس للحرارة أو الصوت thermal/acoustic . مثل هذه الصمامات يمكن تمييزها بين الأنواع المختلفة لعمليات تطهير الألغام ، وبمعنى آخر هي يمكن أن تقاوم التنشيط أو التحفيز activation بالأدوات المختلفة مثل العربات الدقاقة mine flails (أداة مصعدة على مقدمة عربة تشتمل على جنازير في أطرافها كرات معدنية ، تعمل على ضرب الأرض بضعة مرات في الثانية الواحدة بهدف تفجير الألغام الأرضية أمام العربة التي تحملها وجعل الطريق آمن خلال حقل الألغام) ، أو المحاريث ، أو المتفجرات ، في ذات الوقت الذي تكون قابله للانفجار متى ما عولجت من قبل أفراد إزالة الألغام المتخصصين .


إضافة إلى ما ذكر ، هناك صمامات إلكترونية لها قابلية التدمير الذاتي self-destruct . وبمعنى آخر هي مصممة مع نوع من عداد التوقيت التنازلي لتسبب في انفجار اللغم بعد ساعات ، أو أيام أو حتى بعد شهور من طرحها فوق أو أسفل التربة ، ومن المحتمل أن تنفجر هذه مع محاولة تحويلها لوضع السلامة بتحريك المفتاح المختص . وعلى الرغم من أن الصمامات بخاصية التدمير الذاتي ليست أدوات ضد المعالجة بحد ذاتها ، إلا أنهم يضيفون عامل تعقيد وإرباك إضافي إلى عمليات التطهير والإزالة .


دليل الجيش الأمريكي للألغام FM 20-32 ، يصنف بضعة أشكال من أدوات ضد المعالجة :

· أداة ضد الرفع : Anti-lifting devices وتعمل هذه على تحفيز اللغم وتفجيره عند محاولة رفعه أو سحبه خارج الحفرة التي هو بداخلها .
· أداة ضد القلق أو الاضطراب : Anti-disturbance device وتعمل هذه على تحفيز اللغم وتفجيره عند محاولة تحريكه أو محاولة إمالته ، كما في اللغم VS-50 الذي يحتوي على قضيب زئبقي مدمج .
· أداة ضد التعطيل : Anti-defusing device وتعمل هذه على تحفيز اللغم وتفجيره عند محاولة إزالة ورفع صمام اللغم المحمي .
. أداة ضد النزع والتجريد : Anti-disarming device وتعمل هذه على تحفيز اللغم وتفجيره عند محاولة وضع وتحويل آلية تسليح اللغم إلى الوضع الآمن .

15‏/9‏/2012

الرؤوس الحربية الترادفية (الثنائية) .

الـــرؤوس الحربيـــة الترادفيـــة (الثنائيـــــة)


مع تطوير التقنيات المتقدمة وتطبيقها في حماية دبابات المعركة الرئيسة MBT ، فإن قدرات حماية دروع الدبابة الرئيسة زيدت وتضاعفت كثيراً .. وكان لظهور الدروع المركبة والمباعدة في العقود السابقة ، أن خفض بشكل ملحوظ من قابليات وعمق اختراق أسلحة الطاقة الحركية والكيميائية تحديداً . هذه القابليات الوقائية تم مضاعفتها عملياً مع تطوير عناصر الدروع التفاعلية المتفجرة ERA التي يرجع الفضل في تطويرها للدكتور النرويجي "مانفريد هيلد" Manfred Held ، الذي سجل براءة اختراعه في ألمانيا العام 1970 ، وظهر ابتكاره أولاً على الدبابات الإسرائيلية في لبنان العام 1982 ، ثم بعد ذلك وبنفس المبدأ ظهرت هذه القراميد على الدبابات السوفييتية من الفئة T-80/64 . يشتمل عنصر أو قرميد الدروع التفاعلية المتفجرة في بناءه العام على صفيحتين معدنيتين ، حصرت بينها طبقة متفجرات منخفضة الحساسية . وتوضع هذه القراميد على طبقة التصفيح الرئيسة للعربات المدرعة ، وبدرجة ميلان للزاوية المتوقعة لهجوم نفاث الشحنة الجوفاء hollow charge . وعندما يضرب الرأس الحربي الصفيحة الخارجية ، فإن الموجات الصدمية shockwaves والضغوط المرتفعة لسيل النفاث تؤدي لتفجير طبقة المتفجرات ، لتبدأ معها الصفيحتين المعدنيتين بالطيران والحركة بشكل عرضي وباتجاهين متعاكسين .


في الوقت الحاضر ، القابلية الوقائية لعناصر الدروع التفاعلية المتفجرة ERA ، سوية مع الدروع المركبة compound armor الحديثة ، تستطيع توفير نحو 1300-1400 ملم من السماكة المكافئة للتدريع المتجانس ، ويمكن لهذه أن تزيد في المستقبل القريب . في المقابل فإن قدرة الرؤوس الحربية ذات الشحنات المشكلة المفردة ، لا تستطيع في أحيان كثيرة تجاوز ذلك المستوى من ثخانة التدريع ، لذا كان من الضروري البحث عن بدائل ناجحة . أحدها ارتبط بالشحنات المشكلة متعددة المراحل ، حيث صممت أجيال الصواريخ الغربية الموجهة المضادة للدروع أمثال TOW2A وMILAN2 وHOT2 ، وكذلك العديد من المنظومات الروسية الأخرى المشابهة ، بحيث تكون مزودة برؤوس حربية ثنائية ومترادفة tandem warhead ، تستخدم لتحفيز وتفجير طبقة قراميد الدروع التفاعلية المتفجرة الواقية لدروع دبابة المعركة ، وبذا تبقى الشحنة الرئيسة اللاحقة فعالة لاختراق دروع الهدف المقساة . فنتيجة لضغوط الكونغرس الأمريكي وقلق منظمة حلف شمال الأطلسي من حقيقة فاعلية مقذوفاتهم الموجهة المضادة للدروع أحادية الرؤوس ، تجاه الدبابات السوفيتية الأحدث التي جهزت في بداية عقد الثمانينات بقراميد التدريع التفاعلي المتفجر ، فقد جرى العمل على مشاريع صواريخ مضاد للدروع تستخدم رؤوس حربية ثنائية الشحنات ، حيث اختبر المصممون في بداية أعمال التطوير عدة أنواع من أنماط الرؤوس الحربية ، وباستخدام تراكيب مختلفة لبطانات الشحنات المشكلة ، مثل نصف الكروي semi-spherical والمخروطي conical . كما تم اختبار أنواع مختلفة من المتفجرات ، مثل hexogen وhexoflen وoctoflen والمتفجرات البلاستيكية منخفضة الحساسية ، واختبر المصممون مواد أغطية مختلفة للرؤوس الحربية ، لاختيار الرأس الحربي الابتدائي المثالي للشحنة الترادفية . فقد كان لظهور وتطور الدروع التفاعلية المتفجرة الحديثة ، التي أصبحت تغطي العديد من دبابات المعركة الرئيسة ، كالروسية T-72 و T-80 و T-90 ، بل وحتى الأمريكية M1A2 TUSK والبريطانية Challenger 2 ، التي باتت تستخدمها ضمن نسخة مخصصة حرب المدن والتضاريس الحضرية ، أن بدا من المفيد اللجوء لخيار الرؤوس الحربية متعددة الشحنة .


تتوافر الشحنات الترادفية في الصواريخ المضادة للدروع وفق نمطي توضيب ، أحدهما مع محور انفجار أفقي والآخر مع محور انفجار عمودي . في النوع الأول يتم تثبت شحنتين مشكلتين في نفس الرأس الحربي للقذيفة خلف بعضهما البعض ، بتأخير زمني مؤكد ومع مسافة عازلة تفصل بينهما . الشحنة الابتدائية المتفجرة الأولى مثبته في مقدمة هيكل الرأس الحربي ، أو في مسبار أو مجس طويل probe ، مثبت على مقدمة الرأس الحربي للقذيفة (يبلغ طوله في الصاروخ TOW2A على سبيل المثال 226 ملم ، مع قطر 40 ملم وشحنة متفجرة زنتها نحو 250 غرام) يتولى تدمير العنصر التفاعلي المتفجر وإزاحته عن الطريق ، في حين أن نفاث الشحنة المشكلة الرئيسة اللاحق يعمل على اختراق الدرع المكشوف (يتهيأ الطريق أمام الشحنة الرئيسة للتقدم والانفجار في نفس الموقع الذي هاجمت منه الشحنة الابتدائية ، بحيث يمر نفاث الشحنة الرئيسة من نفس الطريق ومن ثم اختراق دروع الهدف) . كلتا هذه الشحنات المتفجرة تثبت على الأغلب قريبة من بعضها البعض بسبب القيود المتعلقة بجزئية السعة والفراغ في قسم الرأس الحربي للنظام . ويبدو من الضروري مع هذا التصميم العمل على حماية الشحنة الثانية من تأثيرات انفجار الشحنة الأولى ، أثناء الفاصل الزمني بين تلقين الشحنتين . فقد يحمل انفجار الشحنة المشكلة الأولى بعض التأثيرات الضارة blast effects على الشحنة الرئيسة ، بحيث ينتقص ويؤثر في النهاية على أداء نظام الرأس الحربي ككل . لقد أظهرت الاختبارات الحديثة أن هذه الرؤوس الحربية التي تستخدم مرحلتين من مراحل الانفجار ، يمكن أن تزيد عملياً من عمق الاختراق لنحو 10-15% في الدروع الفولاذية المتجانسة ، والثقب الشعاعي لنفاث الشحنة سينمو ويتطور بوضوح . كما أنها فعالة إلى حد ما في التعامل مع بعض أنماط الدروع القفصية cage armor التي تصمم لحماية العربات المدرعة والدبابات وتشكيل حاجز محيطي حولها . كما بينت الاختبارات أن هذا النوع من الرؤوس رغم فاعليته تجاه الدروع التفاعلية المتفجرة ، إلا أنه لا يمتلك نفس درجة الفاعلية تجاه الدروع التفاعلية غير المتفجرة non-explosive reactive armor ، التي لا يوجد فيها بطانة داخلية متفجرة ، تتفاعل بالشكل المطلوب مع الشحنة المتفجرة الابتدائية .


زمن التأخير delay time المطلوب بين انفجار الشحنتين يقدر بنحو 50-300 جزء على الألف من الثانية . إن عملية توقيت وتأخير زمن الانفجاريين هذه مهمة جداً لعدة أسباب ، أولها لمنع الشحنة الثانية الرئيسة من التحفز والانفجار قبل إتمام عملية تدمير التدريع التفاعلي بواسطة الشحنة الابتدائية وإزاحته من موقعه . الفاصل التأخيري مهم أيضاً لمنع موجة نفاث الشحنة الرئيسة من اللحاق وإدراك كتلة ذيل نفاث الشحنة الابتدائية ، التي تتحرك عند سرعة 2000 م/ث أو دون ذلك بقليل . وفي الحقيقة يعتمد زمن تحديد التأخير الفعلي على سماكة صفائح التدريع المؤلفة للتدريع التفاعلي ، كما يعتمد على زاوية سقوط المقذوف على الهدف (زمن تأخير مفرط وزائد عن الحد يمكن أن يتطلب زيادة في مسافة المباعدة stand-off range للشحنة المتفجرة الرئيسة ، وتخفيض في سرعة القذيفة ، كما وقد يؤدي التبكير المفرط لزيادة التفاعل بين الشحنتين) .. من ضمن الترتيبات الأخرى التي اختبرت وأثبتت أهميتها ، وضع حاجز وقاية بين الشحنتين الرئيسة والابتدائية . الحاجز مصمم بسماكة منخفضة نسبياً حتى لا يؤثر على تكون نفاث ومسافة المباعدة الفضلى للشحنة الرئيسة . بعض التصاميم ألحقت ثقوب تهوية وتنفيس vent للغازات الناتجة عن انفجار الشحنة الابتدائية ، فتصريف الغازات يجب أن يكون سريع وفعال ، حتى يجعل مستويات الضغط على حاجز الحماية في مستواه الأدنى .


النمط الآخر للشحنات ثنائية الرؤوس يقوم على أساس محور الانفجار العمودي ، حيث تثبت شحنتين مشكلتين بجانب بعضهما البعض ، وكما هو الحال مع الصاروخ السويدي BILL 2 والأمريكي TOW2B . حيث يتم تحفيز هذه الشحنات المشكلة الثنائية عن طريق صمام تقاربي proximity fuse من مسافة مباعدة مثالية ، وإشعالها لضرب الهدف بسرعة عالية جداً ، لتخترق كتلة معدنية ذات طاقة حركية عالية بعد ذلك المنطقة الضعيفة لسقف البرج (نحو 50% من طاقة الرأس الحربي يتم تحريرها delivered داخل الدبابة المصابة) . في هذا النوع من الرؤوس الحربية تقوم شحنة ابتدائية مشكلة انفجارياً كما في الأمريكي الأمريكي TOW2B بتدمير مسبق لصفيحة التدريع التفاعلية المتفجرة ERA في حال وجودها ، في حين تتولى الشحنة التالية الرئيسة اختراق الدروع الأساسية للبرج وفق نفس المبدأ (نحن هنا نتحدث عن شحنتين من النوع EFP) . وتستطيع مجسات الصاروخ تمييز برج الدبابة أو مركز الهدف وتحديد الموقع الأفضل لإشعال وإطلاق الرأس الحربي .. لقد أثبتت التجارب الميدانية في مراحل التطوير الأولى لهذا النمط الهجومي ، أن أحد أفضل الأشكال القادرة على تحفيز المادة المتفجرة في الدروع التفاعلية ومن ثم إتاحة الطريق أمام الشحنة الرئيسة لإختراق الدروع ، هي القذيفة المشكلة انفجارياً EFP ، حيث أن الموجات الصدمية المولدة بهذه الشحنة كفيلة بتحفيز وإشعال متفجرات قراميد الدروع التفاعلية (يقترح المصممون تجاوز كتلة الشحنة المتفجرة سرعة 2000 م/ث لتحقيق عملية تحفيز مثالية للدروع التفاعلية وتفجيرها) . وتزود الشحنة EFP عادة ببطانة معدنية بزاوية منفرجة لنحو 140-170 درجة ، وبمتوسط سماكه للبطانة المعدنية تبلغ 1-2% من قطر الشحنة . ومما يعاب وينتقص من قدرات هذه النمط في ترتيب الشحنات الثنائية الرؤوس ، هو محدودية فاعلية الرأس الحربي تجاه الأهداف التي تتطلب الهجوم المباشر وليس الرأسي ، فوضع الشحنات المشكلة الثنائية بوضع عمودي سوف يساهم بشكل مؤكد في جعل محور الانفجار بعيداً عن مركز الهدف .


مع منظومات الصواريخ الموجهة المضادة للدروع ATGM من الجيل الثالث الأحدث ، واجه المصممين معضلة أمكن تفاديها نسبياً ، وتتعلق هذه بنمط توضيب وتكديس الشحنات الترادفية . فمن المعروف أن العديد من هذه الأنظمة تستخدم مجسات توجيه homing seekers نشيطة أو سلبية لقيادة الصاروخ إلى هدفه . هذا الباحث يجب أن يسكن بالضرورة في أنف الصاروخ ، الذي هو عادة ذات الموقع المحجوز للرأس الحربية بشحنتها المشكلة في قذائف الجيل الأول والثاني . بسبب موقع الباحث هذا ، الرأس الحربي المزدوج يمكن أن يكون في أحسن الأحوال يوضع مباشرة خلف الباحث . لذلك ، نفاثي الشحنتين المشكلتين يحتاجانِ لدحر وتجاوز عقبات الباحث أولاً قَبل أن يضربوا كتلة الهدف . هذا يؤدي إلى فقدان مؤكد certain loss لنسبة محددة من طاقة النفاث قبل هزيمة صفيحة الدرع التفاعلي . هذه الخسارة من الطاقة يمكن أن تتزايد وتتضاعف أكثر في بعض الحالات ، خصوصاً مع تواجد وتسكين أنظمة الصاروخ الفرعية الأخرى ، مثل لوحة معالج الإشارات ، التي قد يحدد مكانها بين الرأس الحربي والباحث (لذا يتوجب على المصمم التأكيد على اعتبارات التخطيط والتنظيم المحسن optimised layout لأنظمة الصاروخ الفرعية) . هكذا ، ولقطر معطى ومعلوم من الرأس الحربي ، فإن الاختراق الفعلي المنجز في الهدف من قبل الرأس الحربي مزدوج الشحنة في الشروط الثابتة absolute terms ، يمكن أن يكون مقلل ومخفض في بعض الحالات بالمقارنة إلى رأس حربي مع شحنة مشكلة واقع في أنف الصاروخ ، وكما هو الحال في منظومات الجيل السابق الصاروخية المضادة للدروع . على أية حال ، مقذوفات الجيل السابق لم تكن لديها القابلية الأساسية على تحقيق الهجوم السقفي top-attack capability ، تحديداً عند إطلاقها من منصات أرضية ، لذا مقدار الدروع الذي كان عليهم هزيمتها وإزاحتها في هجوم على المقدمة الجبهوية/الأجنحة الجانبية للدبابة في أغلب الأحيان يتطلب طاقة أكبر بالمقارنة إلى قمة الدبابة التي يمكن أن مشاغلتها engaged وهزيمتها بسبب قابلية الهجوم السقفية لصواريخ الجيل الثالث المضادة للدروع . لذلك ، فإن قابلية اختراق الرؤوس الحربية لصواريخ الجيل الثالث المضادة للدبابات نسبة إلى سماكة الدروع المتطلب دحرها وهزيمتها في قمة الدبابة ، هي في الحقيقة أعلى إلى حد كبير ، وأكثر قدرة من تلك من الرؤوس المماثلة الخاصة بصواريخ الجيل الثاني السابقة (النسبة تكون هنا عند مقارنة اختراقهم penetration إلى سماكة الدروع التي سيدحرونها في جبهة/جوانب الدبابة) ، وهذا ما يبرر حقيقة من ضمن أمور أخرى أسباب ارتفاع كلفهم .

13‏/9‏/2012

فيزياء عمل الشحنات المشكلة .

فيزيـــاء عمـــل الشحنــــات المشكلــــة


إن فيزياء عمل الشحنات المشكلة shaped charge معقدة جداً وحتى اليوم لم تفهم تماماً ، فقد أظهر العمل المبكر على هذه الشحنات ، تأثرها بالتراكيب البديلة ، بضمن ذلك تعديل زاوية المبطن أو تغيير سماكته ، فهذه يمكن أن تؤدي لتحصيل كتلة نفاث أسرع وأطول . جهود البحث والتطوير لمضاعفة قابليات الاختراق أخضعت بشكل كبير لاختبارات النجاح والفشل . وتبقى المشكلة الأبرز التي يواجهها هذا النوع من الشحنات ، والتي تتعلق باستقرار وتوازن القذيفة بواسطة دورانها حول محورها ، فهذا الدوران يسبب عملية طرد مركزي Centrifugal Force وتشتيت لسيل النفاث ، وبالتالي يزيد من قطره وبعثرته ، مما يقلل معه من قوة وفاعلية تركيزه (أظهرت الاختبارات الميدانية أن رؤوس الشحنات المشكلة عند إخضاعها للدوران المتسارع تحدث ثقوب بقطر أكبر لكن مع قابلية اختراق أقل لنحو 50%) . لهذا السبب يحرص مصممي المقذوفات والصواريخ المضادة للدروع على جعل عملية الموازنة أثناء الطيران تتم بواسطة زعانف خارجية صغيرة ، تضمن أقصى استقرار ممكن للمقذوف أثناء طيرانه .


الشحنة المشكلة في تركيبها البسيط تتضمن جسم أسطواني من الفولاذ أو الألمنيوم أو غيره ، مملوء بمادة شديدة الانفجار ، ويكون الجزء الأمامي للاسطوانة على شكل هندسي متناسق ، مثل تجويف مخروطي conical cavity أو نصف كروي hemispherical ، أو بيضوي ellipse أو هرمي pyramid أو مخروط ثنائي الزوايا dual angle cone ، أو أي شكل آخر مقوس مجهز ببطانة معدنية مثبته بإحكام خلال حيطان التجويف (عادة ما تكون هذه من النحاس أو أي معدن آخر) . ويتم وضع صاعق تفجير في مؤخرة الاسطوانة ، وعند تحفيز وإشعال المادة المتفجرة ، فإن جميع الطاقة الكيميائية المخزنة في المادة المتفجرة تتحول إلى موجة كروية خارجية متكاثرة وضغوط مرتفعة جداً ، تندفع على طول محور التناظر لتغمر بطانة التجويف (نموذجياً تتطلب موجة الإنفجار فقط 6 مايكرو/ثانية للوصول إلى قمة المبطن) . وتقود هذه الموجة نحو تحطيم وسحق البطانة المعدنية الداخلية في التجويف وعصرها لتبدو كمائدة سائلة لزجة viscid fluid (رغم إنها ليست كذلك) بتأثير ضغوط الغازات المتمددة ، ولحد أقل بتأثير درجة حرارة المتفجر . ولتوضيح هذه الجزئية تحديداً نقول أن النفاث في حقيقته يكون في حالة صلبة كما أظهرت صور الأشعة السينية X-ray وليس سائلة كما كان يعتقد من قبل . كما أن ألوان التوهج الحراري التي عرضتها الاختبارات ، افترضت قيمة متوسطة لحرارة سطح النفاث عند 400-500 درجة مئوية (مع بعض البقع الساخنة الموضعية) في حين أن النحاس يذوب عند حرارة 1083 درجة مئوية ، لذلك الثقب الناتج عن النفاث عالي السرعة في كتلة الدروع ليس له علاقة في الحقيقة بقضية الإنصهار أو الذوبان . هذه النتيجة تم الوصول لها باستخدام تقنيات أجهزة قياس الإشعاع تحت الأحمر ثنائي الألوان two-color infrared radiometry .


أثناء هذه العملية وخلال أجزاء من المليون من الثانية ، مادة المبطن تواجه حالة تشويه عنيف جداً تعرف باسم "الإنهيار" collapsing مع نسب إجهاد مرتفعة جدا . بعد مرحلة الانهيار بنحو 9 مايكرو/ثانية ، تبلغ مادة البطانة نقطة الخضوع yield point ، بحيث تبدأ مادتها تحت تأثير الإجهاد والضغط المتنامي بالتشوه لدائنياً لتشكيل النفاث والاندفاع نحو محورها المركزي . هذه العملية أو الظاهرة التي تدعى "التدفق الهايدروديناميكي" hydrodynamic flow (في الفيزياء ، ديناميكا الموائع هو العلم الذي يهتم بالملكيات الميكانيكية للسوائل ، مثل سرعة تدفقها ومدى لزوجتها وغير ذلك من المفاهيم المرتبطة) تؤدي لتشكيل وتكوين نفاث بصيغة محددة ، يتقدمه رأس النفاث jet tip الذي يتحرك بسرعة عالية جداً على طول محور المواجه لقاعدة المخروط ، حيث تكون أغلب المادة النفاثة ناشئه عن الطبقة الأعمق للمبطن ، أو نحو 15-20% من سماكته . ويؤدي التدفق اللدن الناتج إلى حدوث توسع وتمدد شعاعي radial expansion في مادة الهدف حول محور النفاث ، بحيث يثقب جسم الهدف ويعمل على توسعة الثغرة الناتجة (في الفيزياء ، حركة التدفق اللدن تحدث في المواد تحت الضغط المفرط والشديد ، حيث تتدفق المادة كهيئة لزجة جداً ولا ترجع إلى شكلها الأصلي بعد زوال الضغط) . في النهاية ، يتوقف النفاث اللدائني وينقطع بعد أن يحدث تجويف عميق بهيئة مخددة أو محززة furrowed cavity . هذا الناتج في الواقع يمثل أغلب طاقة النفاث المحولة والمنقولة إلى كتلة الهدف ، مع ملاحظة أن أي تزايد في حالة عدم الإستقرار للنفاث أو أنجرافه ستؤدي بالنتيجة إلى إختراق خارج المحور ، مما يعني قابلية إختراق محدودة .. وبسبب الاختلاف والتفاوت في سرعة انهيار البطانة على طول مادتها ، وهذه ناشئة عن تلقي واستقبال بعض أجزاء طبقة البطانة ضغوط انفجار أكبر من الأجزاء الأخرى ، فإن تشكيل النفاث الناتج سيكون له سرع متفاوتة على طول قطاعه . ونتيجة لوجود هذا التدرج الإنحداري في السرعة ، فإن النفاث سيتمدد ويستطيل stretch حتى يتمزق إلى عمود من الجزيئات . هذا التفتت لسيل النفاث أو التجزؤ هو من يتسبب في هدر وخسارة عمق الإختراق . فعندما يتجزء سيل النفاث ، فإن جزيئاته الفردية لن تصطف وتترتب بشكل مثالي وسوف تقوم عادة بالإصطدام في الحائط الجانبي للحفرة المشكلة مسبقاً ، ولن تتصرف هذه بالنتيجة لزيادة عمق الإختراق penetration depth . هكذا ، مجموع الطول الكلي للنفاث لن يساهم فعلياً في عملية الإختراق ، وجزيئات النفاث الخلفية أبداً لا تصل إلى قاع الحفرة . لهذا السبب ، فإن من المفيد عند تصميم الشحنات المشكلة مراعاة بقاء النفاث الناتج مستمراً ومتماسكاً طالما كان ذلك ممكناً وذلك بزيادة فاعلية مسافة المباعدة standoff performance (مسافة المباعدة هي المسافة بين قاعدة بطانة الشحنة المشكلة وسطح الهدف المستهدف) .


إن كتلة النفاث الرئيسة عند تشكلها تتحلل إلى جزءان منفصلان ، هما العنق ورأس النفاث . ولكي نفهم تشكيل هذه الأجزاء ، فمن الضروري بحث ودراسة العلاقة بين نسبة كتلة مادة البطانة إلى كتلة المادة المتفجرة ، أو بمعنى آخر نسبة المعدن لشحنة التفجير metal-to-charge ratio ، التي تأخذ الرمز M/C . حيث يشير الحرف C لكتلة المادة المتفجرة لكل وحدة طول من القذيفة ، والحرف M يشير لكتلة المعدن لكل وحدة طول من القذيفة . هذه النسبة عامل رئيس في تقرير السرعات المرتبطة بالنفاث ، حيث يفترض لتقرير نسبة M/C ، تناول وأخذ مواضيع هندسة المتفجرات explosive geometry وكذلك خواص المعادن بنظر الدراسة والاعتبار .. على سبيل المثال ، عند ملأ سبطانة معدنية بمادة متفجرة ، فإن الكتلة الكلية للمعدن المستخدم الذي يحتوي المادة المتفجرة سوف تقَارن وتضاهى بكتلة المادة المتفجرة . حيث سيلاحظ أن أي مقطعين من السبطانة لديهما نفس الطول سيمتلكان نفس كمية المعدن وكتلة الشحنة المتفجرة . وفي حال جرى تقسيم أو تنصيف halved أحد تلك المقاطع ، فإن كتلة المعدن وكتلة المادة المتفجرة ستكونان كلاهما منصفة أيضاً . لهذا السبب ، فإن نسبة M/C تكون مستقلة في الطول لكل مقطع .. إن هندسة المتفجرات والمعادن في الشحنة المشكلة shaped charge تكون مطبقة في المخروط المجوف المحاط بالمادة المتفجرة ، والذي يتم تغليفه من قبل الاسطوانة الحافظة . فعلى خلاف السبطانة المملوءة بالمادة المتفجرة سابقة الذكر ، فإن نسبة M/C لهذه الهندسة تعتمد على طول المقطع المقسم . هذا ينتج من حقيقة أن نسبة M/C تزداد من قمة طرف المبطن إلى قاعدته ، ولهذا السبب المبطن والمادة المتفجرة المحيطة به مقسمة ومفرقه إلى مقاطع أو أجزاء ، ونسبة M/C محددة ومحسوبة لكل مقطع . بشكل عام ، مع نسبة M/C أصغر وأقل ، فإننا نتحصل على سرعة نهائية أكبر وأعلى للعنصر الذي سيتولد وينتج . إن نسبة M/C للمبطن الداخلي المعدني ستكون أقل عند قمة رأس المخروط وتزداد صوب قاعدته . لذلك ، هو يظهر بأن المادة في قمة المبطن تنجز السرعة الأقصى maximum velocity للنفاث .. وفي حين أظهرت الاختبارات أن رأس النفاث قادر على بلوغ سرعة 7-10 كلم/ث أو أكثر في الهواء (نحو ثلاثون مرة ضعف سرعة الصوت) ، فإن عنق النفاث الذي يمثل أغلبية طول النفاث الملاحظ (منتج عن جزء المبطن بين نقطة الرأس وقاعدة المخروط) يتحرك بسرعة أكثر انخفاضا تبلغ نحو 2-3 كلم/ث ، بينما تتحرك الكتلة المعدنية اللاحقة slug بالسرعة الأكثر انخفاضاً ، أو نحو 0.5-2 كلم/ث ، حاملة معها نحو 80-85% من كتلة البطانة المعدنية . إن تحقيق السرعات المتطلبة والمرجوة يعتمد بشكل عام على نوع الشحنة المتفجرة المستخدمة وأسلوب حجزها ، المواد المستخدمة ، ونمط تلقين أو إيقاد الشحنة المتفجرة .


لقد أثبتت الاختبارات أيضاً أن رأس النفاث jet tip يستطيع بلوغ سرعته القصوى خلال نحو 40 مايكرو/ثانية فقط (40 جزء من مليون جزء من الثانية) بعد مرحلة الانفجار ، بحيث يوفر تعجيل لرأس المخروط يبلغ نحو 25 مليون G . هذا الاختلاف في السرعة يتسبب في تمدد وتوسع كتلة النفاث ، ويمكن أن يؤدي في النهاية إلى تفتيتها وتمزيقها إلى عمود من الجزيئات ، وبمرور الوقت تميل هذه الجزيئات إلى فقد اصطفافها وتماسكها alignment ، وهو ما يخفض من عمق الاختراق في مسافات المباعدة الطويلة (عندما يتمزق النفاث ، فإن جزيئاته الفردية لن تصطف بشكل مثالي ، وستعمل هذه على تحقيق ارتطامات جانبية بحائط الحفرة المشكلة سابقاً ولن تتصرف لزيادة عمق الاختراق) . وعندما يضرب رأس النفاث مادة الهدف فإن الضغط الذي يمارسه هذا الجزء في الحفرة المشكلة على جسم الهدف يمكن أن يبلغ 10,000,000 من الضغط الجوي لتبدأ عملية اختراق الهدف . كما أظهرت الاختبارات أن المادة في أقصى مقدمة النفاث تفرض عملية شبه تآكلية erosion-like ، بحيث يستمر تآكل الهدف حتى استهلاك واستنفاذ جميع مادة النفاث . وتجبر مادة الهدف المقساة للتدفق لدائنياً خارج طريق ومسار النفاث (أحد الأمور المدهشة هنا أن الحرارة لا تلعب أي دور تقريباً في الاختراق ، حيث أنه ببساطة لا وقت لانتقال الحرارة ، لأن العملية بكاملها من الإيقاد وحتى الاختراق تتم خلال 150 جزء من المليون من الثانية ، أو 150/1000,000 ثانية) .

11‏/9‏/2012

طائرة الدعم الجوي القريب .. Sukhoi Su-25 .

طائرة الدعم الجوي القريب .. Sukhoi Su-25


الطائرة الروسية Sukhoi Su-25 هي طائرة نفاثة ثنائية المحركات twin-engine jet مع مقعد واحد ، طورت في الإتحاد السوفييتي من قبل مكتب التصميم سوخوي . هي مصممة لتوفير الدعم الجوي القريب للقوات الأرضية السوفييتية ، وللمقارنة مع الأمريكية A-10 فإن الروسية Su-25 أصغر منها في الحجم ، ولها نسبة 25% أقل في مساحة الأجنحة و15% أقل في الوزن العلمياتي الأقصى ، ومحركات الطائرة Su-25 تزود قوة أكثر بنسبة 25% من الطائرة A-10 ، كما أنها أسرع من الطائرة الأمريكية ، وإن كانت تتساوى معها نسبياً في قدرات المناورة .

أنطلق النموذج الأول للطائرة Su-25 في 22 فبراير من العام 1975 ، ثم دخلت الإنتاج في العام 1978 ولقبها السوفييت بإسم Grach وتعني "الغراب" Rook . ترجع بداية هذه الطائرة للعام 1968 عندما قررت القيادة السوفييتية تطوير طائرة هجومية مدرعة متخصصة لتوفير الدعم الجوي القريب CAS للقوات السوفييتية الأرضية . فكرة تطوير هذا النوع من الطائرات جاءت بعد تحليل تجارب الطائرات الهجومية خلال الحرب العالمية الثانية وخبرات معارك الخمسينات والستينات . المقاتلات القاذفة السوفييتية التي كانت في الخدمة ، أو التي تحت التطوير في تلك الفترة أمثال Su-7 وSu-17 وMiG-21 وMiG-23 كانت غير قادرة على تلبية متطلبات الدعم الجوي القريب ، فنتيجة لسرعة طيرانها العالية ، عانت هذه الطائرات من صعوبة المحافظة على الاتصال البصري مع الهدف ، ناهيك عن افتقارها للدروع الواقية الكافية لحماية الطيار وتجهيزاتها الداخلية الحيوية من النيران الأرضية والصواريخ الكتفية المضادة للطائرات . حرص المصمم Pavel Sukhoi وطاقمه الفني من مكتب تصميم سوخوي Sukhoi Design Bureau على إجراء تصميم تمهيدي في فترة زمنية قصيرة نسبياً ، بالتعاون مع جهات سوفييتية رسمية أخرى ، إلا أن مسابقة تصميم أعلنها سلاح الجو السوفييتي في شهر مارس من العام 1969 لتطوير طائرة حديثة للدعم الجوي القريب شاركت بها عدة شركات معروفة ، حفز مكتب سوخوي على بدأ العمل في نسخة ابتدائية أطلق عليها T-8 ، وتمخض هذا الجهد عن نموذجين إختباريين ، هما T8-1 وT8-2 اللذين باشر المكتب أعمال تطويرهما في شهر يناير من العام 1972 ، وأصبح هذان النموذجان جاهزان للطيران في 9 مايو من العام 1974 ، ومع ذلك فإن الطيران الاختباري الأول لم يتم إلا في 22 فبراير من العام 1975 . وبعد سلسلة اختبارات طويلة من قبل الطيار Vladimir Ilyushin ، فازت نسخة سوخوي التي أطلق عليها Su-25 على منافستها الرئيسة Ilyushin Il-102 في مسابقة القوة الجوية السوفييتية . واقترحت إدارة مكتب سوخوي أن يتم تصنيع وإنتاج الطائرة Su-25 في مدينة تبليسي Tbilisi في جورجيا ، وتحديداً في المصنع المخصص أيضاً لإنتاج طائرة التدريب آنذاك MiG-21UM . وبعد موافقة وزارة الدفاع الروسية بدأ إنتاج الطائرة Su-25 رسمياً في العام 1978 .


على مدى أكثر من 25 سنة من الخدمة ، شوهدت طائرة الدعم الجوي القريب الروسية Su-25 في عدة قوات جوية ، كما رصدت هذه الطائرة في الكثير من المواجهات والصراعات الإقليمية والدولية ، فاشتركت بكثافة في الحرب السوفييتية على أفغانستان في الثمانينات ، وقامت بالعديد من عمليات القصف الجوي ضد قوات ومعاقل التمرد الخاصة بالمجاهدين الأفغان . وخلال السنوات الأخيرة من الحرب العراقية الإيرانية أستخدم سلاح الطيران العراقي الطائرة Su-25 ضد المواقع الإيرانية . كما استخدمت الطائرة في مواضع أخرى ، مثل الحرب الشيشانية وحرب أبخازيا وفي الصراع المقدوني ، والصراع في استونيا .. وظهرت مغايرات ونماذج مختلفة للطائرة Su-25 في أواخر الثمانينات وأوائل التسعينات ، منها النموذج Su-25UB المخصص للتدريب وهو ثنائي المقاعد dual-seat ، وهناك النموذج Su-25BM المخصص لسحب الأهداف الجوية وجرها ، والنسخة Su-25K المخصصة للتصدير ، ونسخة البحرية الروسية التي لم تدخل مرحلة الإنتاج Su-25TP ، وهناك النسخ الأحدث المطورة من هذه السلسلة وهي النموذج Su-25SM والنموذج Su-25TM .

صممت الطائرة Su-25 وفق مخطط ديناميكي هوائي aerodynamic تقليدي ، مع أجنحة ودفة ذيل غير مميزة ، وأستخدم في بناء هيكلها عدة معادن وبمقادير مختلفة ، مثل الألمنيوم وبنسبة 60% ، الفولاذ 19% ، التيتانيوم 13.5% ، سبيكة المغنيسيوم 2% ، معادن أخرى 5.5% . يتحكم الطيار بقيادة الطائرة عن طريق ذراع مركزي ، حيث يجلس الطيار على كرسي قاذف من نوع Zvezda K-36 (مماثل لذلك الموجود في المقاتلة Su-27) وأمامه أجهزة وأدوات الطيران القياسية . كابينة القيادة مصممة على هيئة حوض مدرع armored bathtub محاط بصفائح ملحومة من التيتانيوم titanium بسماكة تتراوح بين 10-24 ملم ، توفر حماية من الطلقات الخارقة للعيار 20-23 ملم ، كما أن الزجاج الأمامي من النوع المدرع . ويوجد في مؤخرة كابينة القيادة مسند فولاذي للرأس بسماكة 6 ملم ، صعد على الحاجزِ الخلفي . يفتح غطاء كابينة القيادة الزجاجي لجهة اليمين ، ويصعد الطيار عن طريق سلم متدلي للأسفل (أستبدل لاحقاً بسلم ركوب أنبوبي بثلاثة خطوات) وعند جلوس الطيار فإن مستوى جلوسه يكون منخفض نسبياً ، مما يؤثر على حدود رؤيته ، كما أن الرؤية الخلفية محدودة جداً ، ويتم التعويض عن ذلك من خلال منظار أفقي periscope على قمة غطاء الكابينة ، يستخدم للرؤية الخلفية . خلف كابينة القيادة يوجد وسادة فولاذية بسماكة 6 ملم ، مثبتة على الحاجز الخلفي ، مصممة لتعزيز حماية الطيار . لقد حرص المصممين الروس في النماذج اللاحقة من الطائرة Su-25 ، على تلافي مساوئ التصميم القديم لكابينة القيادة ، خصوصاً مع الأنواع الأحدث من الطائرة ، أمثال Su-25TM وSu-25SM ، التي جرى بها تطوير وتزويد كابينة القيادة بالكترونيات طيران aviation electronics حديثة ، وتوضيب موضع الطيار على نحو أفضل .


جهزت النسخ المبكرة للطائرة Su-25 بمحركين نفاثين بدون حارق خلفي من نوع R95Sh ، في حجرات منفصلة ومعزولة separate compartments على جانبي الهيكل الخلفي للطائرة ، في حين جهزت النسخ الأحدث من الطائرة بالمحرك المطور R-195 ، الذي يوفر للطائرة قدرة دفع أعظم وسرعة قصوى تبلغ نحو 950 كلم/ساعة ، بالإضافة لمعدل تسلق يبلغ 58 م/ث . وللطائرة خزين وقود يتكون من خزانين داخليين في الهيكل وخزان وقود على كل من جناحي الطائرة ، إجمالي سعتهما يبلغ 3.660 لتر . والخزانات من النوع ذاتية الانسداد self-sealing في حال تعرضها للثقب نتيجة إطلاقه معادية . وتساهم أنظمة التحكم بالمحركات بالسيطرة على أداء كل محرك باستقلالية عن المحرك الآخر ، وتتيح المحركات للطائرة بلوغ مدى أقصى وهي بكامل حمولتها القتالية حتى 750 كلم . نظام الهبوط landing gear عرض مخففات وممتصات للصدمة ، بالإضافة للإطارات منخفضة الضغط low-pressure tires للعمل على المدارج غير المعبدة . كما وحدات العجلات مزودة بواقيات طينية لمنع قذف مداخل المحرك بأي حطام أو حجارة أثناء الإقلاع والهبوط . وتحمل بعض النسخ من الطائرة Su-25 حاويات خاصة في داخلها لغرض الصيانة والدعم للطائرة في المطارات البعيدة ، عند ساحة المعركة .

تسليح الطائرة Su-25 يعتمد على عدد 10 نقاط تعليق hard points قادرة على حمل نحو 4.400 من الذخائر والأسلحة الهجومية ، بما في ذلك صاروخ AA-8 Aphid أو AA-12 Adder للدفاع الذاتي واشتباكات جو-جو . كما تستطيع Su-25 حمل تشكيلة مختلفة وواسعة من قنابل الاستخدام العام ، أو الاختصار الروسي FAB ، مثل FAB-500 ، FAB-250 ، FAB-100 ، BetAB-500 وODAB-500 ، وقنابل حارقة من نوع ZAB-500 . الطائرة قابلة أيضاً لتحميل سلسلة القنابل العنقودية المسماة RBK ، بالإضافة للقنابل الموجهة ، مثل القنابل الموجهة تلفزيونياً TV-homing ، وحاويات المدافع والذخيرة الفرعية ، وحاويات القذائف غير الموجهة من عيار 57 ، 80 ، 122 و240 ملم . كما أنها مهيأة أيضاً لحمل الصواريخ الموجهة للأرض أمثال Kh-25ML ، Kh-29L وKh-29T (تستخدم نظام قيادة ليزري) . هناك أيضاً صواريخ مضادة للإشعاع الكهرومغناطيسي مثل Kh-25MPU وKh-58 (تتيح استهداف رادارات منظومات الدفاع الجوي وتدميرها قبول دخول الطائرة منطقة الخطر) . أما تسليح الطائرة القياسي فيرتكز على المدفع GSh-30-2 عيار 30 ملم ، مع حمولة إجمالية من 250 طلقة .


وفي الوقت الذي تحدثت فيه المصادر الروسية عن قدرات رائعة لهذه الطائرة ، فإن مصادر غربية شككت آنذاك في فعالية النسخة القياسية من طائرة Su-25 ، فالطيار يواجه صعوبة حقيقة في القيام بمناورات جدية للمراوغة والتملص أثناء توجيهه أسلحته نحو الهدف ، علاوة على ذلك فإن الطائرة Su-25 تستطيع إطلاق صاروخ موجهه ليزريا LGM وتوجيهه عن طريق منظومة Klen-PS لتحديد المدى والتعيين الليزري ، ولكن عند استخدام القنابل الموجهة ليزرياً ستكون أكثر صعوبة ، وذلك لأن القنابل حرة السقوط free-fall تتجه للسقوط خلف الطائرة القاذفة عند رميها وتحريرها ، ولذلك يفترض الخبراء الغربيين وجود طائرة أخرى مرافقة تقوم بعملية إضاءة الهدف من مسافة آمنة ، بينما الطائرة الأخرى تهاجم هدف آخر ، وهذا التكتيك ملاحظ من خلال طيران Su-25 المستمر بشكل أزواج .

لقد تحدثت العديد من المصادر الروسية عن مميزات البقائية والنجاة لهذه الطائرة ، خصوصاً تلك التي تم تداركها في الحرب الأفغانية خلال عقد الثمانينات ، فقد تحدث الروس عن عدة حوادث اشتباك للطائرة Su-25 مع طائرات سلاح الجو الباكستاني ، وتم إسقاط إحدى هذه الطائرات بواسطة صاروخ أصاب المحرك الأيمن وسقطت الطائرة داخل الأراضي الباكستانية ، وأسر طيارها Rutskoi الذي أفاد بأنة قام بعدد 400 طلعة قتالية ، وأنة أصيب مرتين من قبل الصواريخ الباكستانية دون أن تسقط طائرته . تعرضت طائرة أخرى من نفس النوع بقيادة العقيد طيار Alexander V. Rutskoj لصاروخين جو-جو من نوع AIM-9L Sidewinders أطلقت من طائرة F-16 باكستانية ، إلا أنها استطاعت العودة سالمة إلى قاعدتها رغم الإصابة والأضرار (الطائرة عموماُ مهيأة للطيران بمحرك واحد، إذا ما أصيب أحد المحركين) . الطائرة ذاتها تم تجديدها في جورجيا لدى مصانع تبليسي Tbilisi ، ثم عرضت في باريس العام 1989 ، وهي الآن معروضة في متحف Khodynka .

أغرب حادثه مع الطائرة Su-25 ما تعرض له الطيار الرائد Rubalov's الذي أصيب محرك طائرته وتدفق الوقود وأغرق فسحة المحرك . كابينة الطيار والعديد من أنظمة التحكم تحطمت ، وأصيب الطيار بجروح في وجهه الذي غطي بالدم ، بعدها قرر Rubalov's القيام بهبوط على بطن الطائرة belly landing ، وبعد أن نجح في ذلك وتوقفت الطائرة على الأرض ، نزل الطيار بسرعة وأخذ يجري خوفاً من انفجار الطائرة ، ولكن ذلك لم يحدث .. فعاد لها من جديد ليطفئ محركها .

9‏/9‏/2012

الدعم الناري المدفعي في التضاريس الحضرية .

الدعم الناري المدفعي في التضاريس الحضرية


المهمة الرئيسة والأكثر صعوبة بالنسبة للمدفعية ، هو الاضطلاع بدور مؤثر وحاسم ضد الدفاعات المعادية المضادة للدبابات وتوفير الدعم الناري الفعال . ففي البيئات المفتوحة يمكن للمدفعية أن توجه نيرانها ضد الخطوط الأمامية للدفاع ، بحيث تدمر الأسلحة المضادة للدروع المكشوفة أو المتخندقة ، أما في البيئات الحضرية والممدنة urbanized terrain فإن معظم الأسلحة المضادة للدروع تكون مخفية بشكل جيد تحت الأرض ، أو في المباني والإنشاءات الهيكلية المنتشرة في المدينة ، ولهذا يصعب تعيين الأهداف ، فمعظم الأهداف تمت تغطيتها من قبل العدو ، كما أن الممرات وطرق الحركة تم إخفاءها بعناية . فالعدو متحصن فوق قمة السقوف والأسطح للمباني المنتشرة ، وقد يستخدم مجاري الصرف الصحي أو الأنفاق للتنقل بين مواضعه (هنا يبرز دور وأهمية المراقبين الأماميين forward observer للاستطلاع وتحري مواضع الكمائن المحتملة) . ولذلك ينبغي تحديد واختيار نمط النيران المناسب لكل مهمة ، سواء المباشرة منها Direct Fire ، أو غير المباشرة Indirect Fire ، وكذلك اختيار الذخيرة الملائمة لمواجهة هذا التحدي .


ويمكن للمدفعية ابتداء أن تتمركز خارج أو في أطراف المدينة ، لتبدأ في دعم الهجوم المتقدم بنيرانها الكثيفة ، حيث يرتبط دور المدفعية في عمليات الدعم الهجومي Offensive Support بشكل عام ، بالمحافظة على زخم الهجوم والمحافظة على تحركات القوات الصديقة ، واستخدام نيران المدفعية لتمزيق وتشتيت دفاعات العدو المنظمة ، وكذلك توجيه نيران مركزة لعزل منطقة الهدف ، ودعم تقدم وهجوم الوحدات الصديقة assault support ، ودعم عمليات التطهير اللاحقة للمناطق التي تم الاستحواذ عليها ، وكذلك عزل وحرمان العدو من طرق وممرات التقرب للمواقع الصديقة . وينبغي الإشارة هنا لأهمية استخدام القذائف شديدة الانفجار بصمامات التأخير delay fuzes ، بهدف تطهير أسقف المباني بشظايا الانفجارات الجوية من القناصة وحاملي القذائف الكتفية المضادة للدروع (ينعدم تأثيرها عند اللجوء للأدوار السفلى) . أما في أدوار الدعم الدفاعي Defensive Support فإن المدفعية تعمل كامل جهدها في عرقلة وإبطاء تقدم الوحدات المعادية المدرعة أو من المشاة ، وتسلم هذه النيران عند أقصى مدى ممكن بهدف فصل وعزل الدروع والدبابات المعادية عن المشاة الداعمين لتحركها ، وإعاقة استخدام وسائل الاتصالات ووسائل النقل ، ومن ثم توجيه مركز الهجوم المعادي نحو مناطق القتل killing zones الصديقة والحليفة .


في التضاريس والبيئات الحضرية ، توفر المباني والإنشاءات مواضع غطاء و إخفاء ممتازة عن نظر ورصد العدو ، في ذات الوقت تعمل هذه على تقييد وتحديد قدرات القوات الصديقة على المراقبة (كما هو الحال مع المباني المرتفعة التي تعيق تسليم النيران غير المباشرة) . وتُعرض الأهداف في هذه التضاريس بشكل قصير وسريع ، وفي أغلب الأحيان بالقرب من مواقع القوات الصديقة ، مما يصعب معه من عملية اكتساب الأهداف . وهذا حقيقتاً ما حدا بالكثيرين للقول أن توظيف مدفعية الميدان في أنماط النيران المباشرة وغير المباشرة ، خلال القتال في التضاريس الحضرية يرتبط بعدة معوقات يجب النظر إليها قبل تقرير شكل الدعم الناري المطلوب ، ففي نمط الرمي غير المباشر تكون هذه النيران غير فعالة تجاه الأهداف المدرعة بسبب تراكيب البناء والجدران والإنشاءات ، فتميل القذائف للاصطدام بالأسقف والأدوار العليا بدل الارتطام بأهدافها المدرعة على الأرض ، مما يعني الحاجة لإنفاق حجم كبير من الذخيرة لإصابة هدف واحد . كما تتسبب المباني المرتفعة في خلق وإحداث منطقة ميتة dead space ، والتي تعني المنطقة التي لا تستطيع بها النيران غير المباشرة الوصول لمستوى الشارع ومشاغلة الأهداف منخفضة الارتفاع ، كالدبابات والعربات المدرعة الأخرى ، بسبب المباني المرتفعة ، وزاوية سقوط القذيفة projectile angle fall ، ولذلك تعتبر هذه المنطقة ملجأ آمن للعدو . وعادة ما تعادل المنطقة الميتة لرمي قذيفة مدفع قوسي عيار 155 ملم بزاوية منخفضة ، نحو خمسة مرات أكثر من ارتفاع المبنى الذي يجلس خلفه الهدف .


أما في نمط الرمي المباشر Direct Fire ، فيجب أن نعلم حقيقة أن المدفعية ذاتية الحركة Self-propelled لا تمتلك الحماية المدرعة الثقيلة كتلك التي تمتلكها الدبابات ، لكنهم يستطيعون العمل في البيئات والتضاريس الحضرية متى ما تم تأمينهم بشكل كافي بواسطة المشاة . ولذلك ينبغي أن تكون الاستعانة بالمدفعية في دور تأمين الدعم الناري المباشر direct-fire support بناء على دراسة وتحليل الحاجات الملحة للنيران الثقيلة . وعلى الأغلب في المعركة الحضرية urban combat ، تستطيع المدفعية في هذا النمط من النيران ، تعزيز ودعم reinforce مدافع الدبابات تجاه الأهداف الصلبة والقوية والأهداف المدرعة المعادية ، حيث تستطيع القذائف شديدة الانفجار توفير نيران ذات تأثير مدمر devastating affect واختراق أكثر من 90 سم من الأهداف الخراسانية والإنشائية من مسافة 2.200 م ، وبالتأكيد فإن تأثير الشظايا سيكون عنيفاً على الأهداف المدرعة ، خصوصاً الأجزاء خفيفة التدريع .


تجربة المعارك الحضرية الروسية في الشيشان عامي 94-1995 ، أظهرت أن نيران المدفعية المباشرة Direct-fire قد تكون أداة مفيدة في هذا النوع من أنماط القتال ، فعندما اقتحمت القوات الروسية العاصمة غروزني Grozny اكتشف الروس صعوبة استخدام المدفعية في نمط غير المباشر ، بسبب تواجد المباني العالية ونقص الأفراد المتخصصين في توجيه النيران ، هم واجهوا أيضاً صعوبات تقنية في أسلحتهم الرئيسة كالعربات المدرعة والدبابات ، التي عجزت عن التعامل مع فرق القناصة ومطلق قذائف RPG من الطوابق العليا للأبنية ، وهكذا استخدم الروس المدفعية القوسية Howitzer وراجمات الصورايخ ومدافع الهاون الآلية عيار 82 ملم في توجيه نيران أسلحتهم ، وفي أحيان كثيرة من مديات لا تتجاوز 150-200 م .

ورغم أن الجيش الروسي امتلك ذخيرة مدفعية دقيقة التوجيه ، يمكنها تسديد ضربات جراحية دقيقة ، أمثال القذيفة الموجهة ليزريا Krasnapol وقذائف الهاون الموجهة نوع Smelchak ، إلا أنها لم تستخدم ، وذلك لاقتناع القيادات الروسية العليا بعدم جدوى استقدام ذخيرة باهظة الثمن لكي تهدر wasted في الشيشان . كما أن القادة الذين لجئوا إلي تكتيكات نيران الدعم المباشر من مديات لا تتجاوز 200 م ، أفادوا أن الدقة المطلوبة لهذه المديات يمكن بلوغها بقذائف المدفعية التقليدية ، دون الحاجة لقذائف موجهة .


وفي الوقت الذي أصبح فيه سلاح المدفعية يمثل هذه الدقة العالية ، فقد طورت في الجانب المضاد ، أنواع من الرادارات الحديثة ، سوف تؤدي إلى الحد من خطورة هذا السلاح ، تجاه القوات المدرعة وتلك المرافق لها . وترسل هذه الرادارات الراصدة حزماُ من الأشعة المستوية ، لزاوايا مختلفة من هوائيات البث فيها ، وحين تقطع قذيفة معادية تلك الأشعة ، تتولد مجموعة من إحداثيات تحديد المكان ، تندفع إلى كمبيوتر الرادار الذي يقوم بحساب المسار الباليستي للقذيفة (يشير مصطلح ballistics لأسلوب وسلوك القذيفة projectile behavior خلال مرحلة الطيران) ويحدد مركز الإطلاق بالضبط ، ويتم الحصول على هذه المعلومات في بضع ثوان ، حتى قبل تسقط القذيفة الأولى ، خصوصاُ إذا كان بعد المدفع المهاجم 8000 م أو أكثر من ذلك . لقد فرضت هذه التكنولوجيا ، على سلاح المدفعية أتباع تكتيك (الإطلاق المتحرك) لأن كل قذيفة تطلق تنبؤ بمكان المدفع ، فيصبح بعد ذلك البقاء في مركز الإطلاق ، لأكثر من ثوان معدودة محفوفاُ بالخطر ، ومن هنا كان من الضروري أن تكون كافة بطاريات مدافع المستقبل ، ذاتية الحركة (بحيث تتوفر لها إمكانية الحركة لمسافة 12 م في بضع ثوان بعد كل عملية إطلاق) .

8‏/9‏/2012

الصواريـــخ المضـــادة للـــدروع .. الجيل الثالث .

               الصواريـــــــخ المضـــــــادة للـــــــدروع .. منظومات الجيل الثالث


غالباً ما يطلق على منظومات الصواريخ المضادة للدروع من الجيل الثالث اسم "أطلق وأنسى" Fire and Forget ، وهذا يعني لا حاجة للتفكير في شيء بعد القيام بعملية الرمي لأن التوجيه ومن ثم الإصابة ستكون محققة بحيث يكون للمشغل بعدها حرية التراجع retreat . لكن هذه القيمة حقيقتا لا تتصف بالشمولية بالنسبة لجميع قذائف هذا الجيل ، فلا يزال العديد منها يعتمد على مهارة المشغل وتأكيده على متابعة الهدف وحتى إصابته ، وكما هو الحال مع المنظومات ذات التوجيه نصف النشيط semiactive homing . لقد انصب التغيير في أنظمة الجيل الثالث بالدرجة الأولى على تقنيات البحث واللواقط seekers ، حيث أحدثت الالكترونيات الدقيقة microelectronics والرقائق الإلكترونية electronics chip ، ثورة في تصميم واستخدام نظم توجيه الأسلحة ، وأضافت هذه بعداً جديداً لسيناريو معركة الصواريخ والذخيرة المضادة للدبابات ، وفرض التقدم التقني قابليات تشغيلية مميزه لمنظومات هذا الجيل ، كفلت لها تحقيق نتائج أكثر قيمه مما حققته سابقاتها ، حتى قال أحدهم "إن المعركة بين جهابذة مصممي الدبابات ومصممي قاتليها ، دخلت جولة أخرى جديدة" . وأصبح بإمكان معظمها العمل في مختلف الظروف الجوية الصعبة ، في الوقت الذي كان فيه استخدامها في مثل هذه الظروف معقداً إن لم يكن ضرباً من المستحيل .


لقد أدى التقدم السريع ونمو التقنيات فيما يتعلق بمنظومات الصواريخ الموجهة المضادة للدبابات خلال العقود الأربعة الماضية ، إلى تغيير شامل في سيناريو الحرب ضد الدبابات antitank warfare ، وانتشرت مفاهيم أكثر وضوحاً وعمقا حول أهمية استخدام هذه الأسلحة التكتيكية ، وساهمت عدة عوامل حقيقتاً في إحداث هذه التغييرات ، أهمها :

(a) المراقبة المستمرة والمتزايد increasing surveillance وقدرات اكتساب الأهداف وتمييزها وتعريفها ، وذلك باستخدام المجسات الكهروبصرية ، ضاعفت من قابليات التصويب والاشتباك الناجحة في الليل والنهار وفي معظم الظروف المناخية لساحة المعركة . أضف لذلك تحسن قابليات الاستطلاع والمراقبة عبر الأقمار الصناعية ، بحيث أصبح بالإمكان رصد حركة التشكيلات المدرعة بسهولة نسبية عما سبق .

(b) التقدم في علم الالكترونيات الدقيقة microelectronics سمح بأنماط بحث وتوجيه مصغرة ، بالإضافة إلى تنامي استخدام معالج الإشارات/الصور الفورية ، وكذلك أنظمة الطيران الرقمية الآلية والمجسات اللاقطة . جميع هذه التجهيزات وغيرها سكنت في فضاء صارم ومقيد stringent space دون إرباك قيود الوزن والحجم لمنظومة الصاروخ ، بهدف جعله أكثر قابلية للحمل والنقل . وفي حين كانت قذائف الجيل الأول والجيل الثاني كانت تتحصل على الحد الأدنى نموذجياً في داخلها من الإلكترونيات لترجمة وتفسير الأوامر المستلمة من خلال سلك التوجيه والتي ترسل بعد ذلك إلى المشغلات الميكانيكية actuators ، فإن منظومات الجيل الثالث في معظمها تعمل بنمط مستقل ، لاشتمالها على معالج دقيق للتوجيه وكمبيوتر للسيطرة ، يؤديان جميع وظائف التحكم أثناء طيران الصاروخ ، باستثناء عملية الاكتساب الأولي للهدف initial acquisition الذي يؤديه المشغل ويسلمه آلياً لباحث الصاروخ .

(c) الحاجة لتقليل زمن التعرض والانكشاف exposure time لمنصات إطلاق الصواريخ الموجهة المضادة للدروع ، أو وقت التواجد في منطقة الهدف العدائية ، أدى لظهور منظومات بقابلية "أطلق وأنسى" fire and forget ، مما ساهم بشكل أكبر في تعزيز حماية أطقم الاستهداف . كما سجلت خطوات جدية وملموسة في مجال مواجهة الإجراءات المضادة الكهروِ-بصرية electro-optical countermeasure وقابليات الإعاقة والتشويش ، وباتت الصواريخ المضادة للدروع أكثر تحصيناً ومقاومة لأنماط هذه الوسائل .


وفي الوقت الذي قللت فيه مقذوفات الجيل الثالث الموجهة المضادة للدروع من خطر النيران المعادية والمضادة على مشغليها ، فإنها في المقابل تعاني من معضلة الكلفة Cost-effectiveness مما يجعلها خياراً صعباً للكثيرين . ولصياغة ذلك بصورة مبسطة ، نقول إن المرء يأمل بكسب المعركة ، ولكن في نفس الوقت يجب أن يكون قادراً على تغطية نفقات ذلك المكسب . فمع ذات التقدم والتطور التقني ، فإن القابليات التشغيلية لأنظمة هذه الصواريخ ومنصات إطلاقها ، خصوصاً تلك المرتبطة والمثبتة على العربات المدرعة والمروحيات ، زادا إلى حد كبير ، وبالتالي ارتفعت أيضاً كلف نفقاتهم بشكل متزامن gone up costs . إن القيمة النسبية لمنصة إطلاق صاروخ مضاد للدروع من الجيل الحالي ، تبلغ نموذجياً أكثر من 30 ضعف قيمة الصاروخ ذاته . لذلك ، الكلفة العالية لمنصات الإطلاق firing platform بالإضافة للأطقم المدربة والقذائف المحمولة ، أوجدت الحاجة لضمان أن تكون مستويات الاستنزاف والاستهلاك attrition levels لمثل هذه المنصات مقبولة ورخيصة إلى القوات المستخدمة . لقد تطلب الأمر تحديد واختصار زمن تعرض وانكشاف منصة الإطلاق وكذلك طاقم التشغيل إلى الفترة الزمنية الضرورية الدنيا ، فقط لتسهيل اكتساب الهدف وإطلاق القذيفة عليه . هذا ما دعا الكثير من الشركات المتخصصة لاستئناف تطوير منظومات جديدة ذات قابليات متعددة للتوجيه الجزئي أو الكلي ، التي منحت في وقتنا الحاضر للعديد من منظومات الصواريخ الموجهة المضادة للدروع .


المنظرون الميدانيون الروس يحملون رؤاهم وتعليقاتهم الخاصة بشأن الاستعانة بالمقذوفات ذاتية التوجيه autonomous homing ، فهم يعتقدون أن الغرب يستعجل عرض فوائد ومزايا advantages منظوماتهم العاملة وفق هذا النمط من التوجيه . وهم يرون أن هذه الصواريخ التي يعمل جلها وفق آلية البحث بالأشعة تحت الحمراء IR seeker واكتساب الصورة الحرارية الصادرة عن الهدف ، رغم ميزاتها العديدة ، إلا أنها محكومة بنواحي تقنية تحد وتقيد من قيمتها الحقيقية . منها أن أداء الباحث من ناحية قابلية اكتساب الهدف target acquisition لا تتجاوز حتى الآن مسافة 2.5 كيلومتر ، مما يفرض تقييدات وعقبات على مدى إطلاق النار . الأمر الآخر يتعلق بمدى موثوقية واعتمادية الباحث السلبي ، فهذا يتطلب في عمله تحقيق مقارنة وتباين أعلى لصورة الهدف وتحليل بصري optical resolution بالمقارنة لتلك المطلوبة لأنظمة التشغيل التوجيهي التقليدية . هناك أيضاً احتمال عالي لفشل وإخفاق عملية التوجيه ، بسبب إما حالة التشويش المحيطة أو في الاكتساب الطبيعي للهدف من قبل باحث الصاروخ . إن الضرر والعائق الرئيس لتبني الصواريخ الموجهة بواسطة باحثها الخاص كما يراه الروس يكمن في كلفتهم العالية ، التي تبلغ نحو ثلاثة أضعاف تلك الخاصة بأنظمة التوجيه نصف الآلية semiautomatic guidance . لذلك ، الكثير من الجيوش لا تستطيع تحمل شراء مثل هذه الأنظمة بالأعداد المطلوبة ، حيث يفضل الكثير منهم اقتناء أعداد محدودة وبالتمازج مع منظومات الجيل السابق الصاروخية الموجه المضادة للدبابات .

6‏/9‏/2012

التدريـــــع الطبقــــــــي المركـــــب Chobham .

التدريـــــع الطبقــــــــي المركـــــب
"شوبهام" Chobham


لعل أحد ابرز الانجازات في ميدان حماية الدروع هو تطوير الدروع المركبة Composite armour ، المعروفة ابتداء باسم "شوبهام" Chobham. اكتمل تطوير هذا التركيب البريطاني في مؤسسة التطوير وبحث العربات القتالية FVRDE في منتصف الستينات ، وأطلق عليه هذا الاسم نسبة إلى المكان الذي أنتج فيه ، وهو قرية صغيرة قرب لندن يوجد فيها المركز المذكور . لقد أشتمل التدريع المذكور على تشكيلة من المواد المختلفة تتراوح بين السبائك المعدنية إلى المواد الخزفية ، رتبت هذه على هيئة مصفوفة قرص العسل وغلفت في صندوق الدرع الفولاذي .اسم شوبهام منذ ذلك الحين أصبح التعبير العام المشترك لدرع الدبابة الطبقي/الخزفي ، الذي يقدم حماية أعظم كثيراً تجاه أسلحة الشحنة المشكلة ، بالمقارنة مع صفائح التدريع الفولاذي التقليدي . أحيطت تفاصيل تصميم التدريع المركب شوبهام بالغموض الكامل ، لكن المفاهيم العامة المنطقية كانت معروضة للعلن ، فتحدثت هذه عن استبدال مفهوم الصفيحة الفولاذية السميكة المفردة ، بطبقات متعددة أكثر من الفولاذ والألمنيوم والتيتانيوم والخزف ومن مواد أخرى مختلفة . صممت كل طبقة من هذه لأداء وظيفة محددة تجاه طاقة الهجوم القادم . لذلك جرى تصنيف التدريع على أنه "مركب" composite . وقد أحيط هذا الابتكار عند الإعلان عنه بكثير من الكتمان والسرية ، حتى أعلن وزير الدفاع البريطاني في 17 يونيو من العام 1976 عن إنجاز هام ، هو بمثابة أعظم الانجازات أهمية منذ دخول سلاح الدبابة إلى الخدمة خلال الحرب العالمية الأولى .



قاد فريق بريطاني بقيادة الدكتور Gilbert Harvey مشروع البحث والتطوير لهذا النوع من الدروع في بداية الستينات . الدكتور هارفي عمل في مختبر عسكري سري خارج لندن ، قرب قرية شوبهام حيث الدرع استلم كنيته ، وظهر أول الإنتاج العام 1965 (الاسم الرمزي الرسمي المستعمل من قبل الجيش البريطاني والأمريكي كان Burlington) .. وخلال سنوات العمل والبحث ، جرى تعزيز هذا الدرع وتحسين المركب الداخليالخزفي Ceramic Composite المتصف بصلادته المفرطة لهزيمة ودحر هجوم مقذوفات الطاقة الكيميائية . الدكتور هارفي اكتشف بأن الرؤوس الحربية ذات الشحنة المشكلة لسلاح البازوكا وغيرها من الأسلحة المماثلة السوفيتية أو الألمانية ، لا تستطيع اختراق التشكيلة المتعاقبة للمواد المغلفة ضمن هذا النوع الجديد من الدروع .لقد عرضت مركبات خزفية أمثال أكسيد الألمنيوم الملبد أو أكسيد الألمنيوم alumina Al2O3 الذي يمتلك قابلية شد تبلغ 200-270 ميغا نيوتن لكل متر مربع وحجم كثافة لنحو 3.800-3.900 غرام/سم3 ، مقاومة أعظم تجاه اختراق نفاث الشحنات المشكلة مقارنة بالصفائح الفولاذية . ثم تمت إضافة مصفوفة "قرص العسل" honeycomb المدعمة بقراميد الخزف والمركبات اللدنة لتعزيز أداء المصفوفة . وتأخر التطبيق والاستخدام البريطاني للتدريع شوبهام كثيراً بفشل عدة مشاريع دبابات متقدمة ، أبرزها مشروع الدبابة البريطانية الألمانية المشتركة ، ثم برنامج دبابة المعركة الرئيسة البريطانية MBT-80 . أختبر التدريع أولاً على النسخة التجريبية FV4211 وذلك في العام 1971 ، أما تطبيقه العملياتي الأول ، فكان على نموذج الدبابة FV4030/3 الملقبة Shir 2 ، وهي نسخة مقتبسة من الدبابة البريطانية "شيفتين" Chieftain طورت لصالح إيران في أواخر السبعينات .



على الرغم من أن التفاصيل الدقيقة لبناء الدروع شوبهام تبقي من الأسرار العسكرية ، إلا أن بناء التدريع المركب يشتمل بشكله العام على ثلاثة محطات دفاعية ، تختلف في تفاصيلها :

· محطة الدفاع الأولى : الغرض من طبقة الدفاع والحماية الأولي ، إبطاء وتشويه وتخشين وحرف/تغيير اتجاه مقذوف الطاقة الحركية القادم ، أو امتصاص جزء من طاقة نفاث الشحنة الجوفاء . هذه الطبقة المقساة تتكون عادة من صفيحة ثخينة نسبياً ، في وضع مائل sloping plate ، بحيث تزيد هذه من المسافة العرضية الواجب على الرأس الحربية المعادية قطعها لثقب الصفيحة . تصنع الصفيحة الأولى من مواد عالية الكثافة ، وغالباً من الفولاذ المصلد أو اليورانيوم المستنزف أو من سبائك التنغستن . لقد وجد أن القضيب الطويل للخارق penetrator الذي يمتلك على الأرجح طولاً نموذجياً لنحو 30 مرة أو أكثر من قطره ، سيتمكن من اختراق سطح الصفيحة ، بإيداع مقدار كبير من الطاقة الحركية في منطقة مركزة ، سواء أكانت هذه من الفولاذ أو التنغستن أو ما عدا ذلك . إلا أن أي انحراف deviation لمحور قضيب الخارق عن اتجاه طيرانه لأكثر من بضعة درجات ، يمكن أن يؤثر على عملية الاختراق بشكل عكسي ، حيث يمكن للقضيب القادم إذا تحقق الانحراف ، أن ينحني أو ينكسر وبالتالي يفقد معظم تأثيره .

· محطة الدفاع الثانية : هذه الطبقة أكبر سمكا من سابقتها ، وتعني أكثر بتحطيم الخارق بالإضافة لاستيعاب وامتصاص تأثير طاقة الارتطام عالي السرعة (في الوقت ذاته الذي يكون فيه المقذوف تحت تأثير التباطؤ والتشويه) . إن القصد من وجود هذه المحطة ، هو توفير حماية أكثر من المقذوفات المتغلغلة والنافذة عن صفيحة الحماية الأولي ، حيث تقوم بتحطيم كتلتها ، وتوزيع وتشتيت التأثير على كافة أنحاء الطبقة . ويعتقد أن ترتيب هذه الطبقة يرتكز على بناء قرص العسل honey comb ، وهي عبارة عن صفيحة فولاذية مليئة بالثقوب والفتحات سداسية الأضلاع . هذه الطبقة بكاملها مكسوة بمركب خزفي (كربيد البورون أو كربيد السيلكون أو غيرها) ، حيث تحقن المادة الخزفية في فتحات قرص العسل ، بهدف تحطيم أو على الأقل تخشين مقدمة الخارق . ويعتقد أن مضمون هذه المحطة يشتمل أيضاً من ضمن ترتيباته على طبقة مطاطية rubber layer ، تعمل عند إصابتها ، على الانتفاخ والتمدد ، في حال كون الهجوم من قبل نفاث شحنة مشكلة ، بحيث تمتص هذه الطبقة جزء مهم من طاقة النفاث .

· محطة الدفاع الثالثة : هذه الطبقة رقيقة نسبياً ، وهي عبارة عن لوح شديد الصلابة مصنوع من التيتانيوم أو التنغستن ، بالإضافة إلى مركبات أخرى ، الهدف من هذه الطبقة تزويد حماية بالستية ممتازة ومنع اختراق هيكل أو برج المركبة . يلحق هذه الطبقة عادة من الداخل وكتجهيز قياسي ، بطانة مانعة للشظايا spall liners (عادة تشتمل على نسيج الكيفلار Kevlar) . فعندما يخفق مقذوف مضاد للدروع في اختراق كامل محطات الحماية ، فإنه يمكن أن يمزق صفيحة الدرع الداخلية ، نتيجة الضغط الشديد أو الموجات التصادمية . ذلك يمكن أن يؤدي لإنتاج قطع صغيرة أو شظايا ، تندفع بسرعة عالية باتجاه مقصورة الطاقم . البطانة المانعة للشظايا يمكن أن تصنع من الكيفلار أو من ألياف البلاستيك الأخرى لإيقاف تأثير هذه الشظايا ، وحماية الطاقم والتجهيزات الداخلية . لقد أثبتت الاختبارات أن بطانة من هذه التراكيب سماكتها 20 ملم ، تستطيع امتصاص نحو 97% من الشظايا المندفعة للداخل .


ويكمن السر في النتائج المثيرة لهذه الدروع المتقدمة والمتطورة المستخدمة في تصفيح العديد من الدبابة الغربية ، هو في تركيبها الذي لا يقتصر على طبقات من مواد مختلفة ، أو مواد خزفية ، ألياف نسيجية ، معادن خفيفة ممزوجة ، فولاذ أو مركبات ذات كثافة وصلادة عالية .. يفصل بينها فراغات ، بل إنها أيضا تشتمل على مقاطع سهلة التكسر والانسحاق ، وأخرى قابلة للتشوه deformation section . هذه العناصر والتي من الصعب رؤيتها ، يمكن تشبيهها بقطعة من الورق المقوى المجعدة ، والتي تهدف إلى امتصاص الصدمات الناتجة عن خوارق قذائف الطاقة الحركية KE وبالتحديد امتصاص طاقتها عن طريق تشتيتها فوق كامل سطح لوحة الإسناد الخلفية . ومع أن دروع الدبابة تمتص تلقائياً كامل الطاقة الحركية لهذه الصدمة (ما لم يرتد الخارق) ، فإن معظمها يتبدد أثناء تشوه العناصر القابلة للتكسر ، وما تبقى من الطاقة يتحول إلى الجزء الداخلي من العربة لمدة طويلة نسبياً من الزمن ، وفوق مساحة كبيرة من السطح . ولحد ما فإن هذه العملية ليست مختلفة عن السيارات الحديثة والمتطورة ، حيث يدرك القارئ كيف تقوم هذه المواد بامتصاص معظم الطاقة في حالة اصطدام السيارة وهي مسرعة جداً وإنقاذ حياة الركاب .


24‏/8‏/2012

الخارق المشكل انفجارياً .

الخــــــارق المشكـــــل انفجاريــــــاً EFP 


هناك نوع من أنواع الرؤوس الحربية تستخدمه بعض الصواريخ والذخائر الفرعية المضادة للدروع ، يطلق عليه اسم explosively formed penetrator وهو اختصار الخارق المشكل انفجارياً EFP . كما يطلق عليه أسماء أخرى مثل الشظية المشكلة ذاتياً self-forging fragment .. وفي جميع الحالات فإن الاسم يعكس حقيقة تكوين هذه الرأس الحربي ، فهو شكل من أشكال الشحنات المشكلة ، طور أثناء الحرب العالمية الثانية بهدف زيادة التأثير التدميري على الهدف من مسافة مباعدة قصوى . هذا التأثير درس واختبر من قبل مهندس المتفجرات الهنغاري "جوزيف ميزناي" Jozsef Misznay ، وخبير المقذوفات الألماني المهندس "هوبرت سكاردين" Hubert Schardin الذين أرادا أولياً تطوير لغم مضاد للدبابات أكثر فاعلية لقوات ألمانيا النازية . كما اختبرت قدرات الشحنة التدميرية حديثاً في العراق وأفغانستان على الكثير من أسلحة الطرق . إذ كشفت إحصائيات ساحة المعركة الأمريكية لشهر يوليو 2007 بأن شحنات EFP كان لديها كفاءة قاتلة تجاه الأهداف المدرعة لنحو 23% ، بينما الأنواع الأخرى من قنابل الطرق كان لديها كفاءة أقل لنحو 4% فقط . لقد لوحظ من خلال التجربة والتكرار أن مخروط الزاوية الأكبر والأكثر اتساعاً وأشكال البطانات الأخرى مثل الطبقية dishes أو الصفيحية plates ، لا تتدفق على هيئة نفاث ، لكنها بدلاً من ذلك تعطي قذيفة مشكلة إنفجارياً عالية السرعة . ومع أن قابلية اختراقها للأهداف أقل بكثير من تلك المحصلة عن طريق النفاث ، إلا أن قطر الثقب الناتج هنا سيكون أكبر اتساعاً مع المزيد من عامل التشظية في الدرع الداخلي والضغط الإضافي over-pressure (شحنات EFP غير متأثرة نسبياً بقراميد دروع الجيل الأول التفاعلية المتفجرة ، وتستطيع تجاوزها) .


يشتمل بناء السلاح EFP بشكله العام على اسطوانة معدنية دائرية محشوة بمادة متفجرة مناسبة ، يلحق بها تجويف ضحل في إحدى نهايتها الطرفية ، مجهز ببطانة معدنية رقيقة مقعرة dished concave liner . السلاح مصمم عملياً لاختراق الدروع من مسافة مباعدة أكثر طولاً great standoffs مما يتوافر للشحنات المشكلة التقليدية ، وذلك عن طريق إعادة ترتيب زاوية المخروط التقليدية وجعلها أكثر اتساعاً أو على شكل صحن أو طبق غير عميق shallow dish . ففي حين تبلغ مسافة المباعدة في الشحنات المشكلة التقليدية عدة سنتيمترات مع قابلية اختراق لنحو 4-10 مرات من قطر الشحنة ، فإنها في شحنات EFP يمكن أن تبلغ بضعة عشرات الأمتار مع قابلية اختراق لنحو 0.4-0.8 مرات من قطر الشحنة المستخدمة . لقد أظهرت اختبارات حديثة أن سبيكة التنغستن/النحاس يمكن أن تزيد عمق الاختراق لهدف فولاذي متجانس من قبل عامل 1.3 مع زاوية مخروط للبطانة يتراوح بين 140 إلى 160 درجة . الاختبارات أظهرت أيضاً أن زاوية بطانة دون 140 درجة ستميل أكثر نحو التشكل بهيئة مخروط ، مما يترتب عليه خلل في تشكيل الكتلة المطلوبة (بشكل عام ، شحنات EFP تتطلب بطانة مقعرة غير عميقة ، نموذجياً أقل من 0.25 من قطرها ، في حين تتطلب بطانة الشحنة المشكلة التقليدية ذات النفاث مخروط الذي عمق تجويف المبطن فيه أعظم من 0.4 من قطرها) . وعند إيقاد وتحفيز المادة المتفجرة في مؤخرة الاسطوانة ، فإن موجة الانفجار تتحرك نحو البطانة المعدنية لتنهار وتتشوه ، لكن بدل أن تتحول لتدفق أو نفاث jet كما في الشحنة المشكلة التقليدية ذات البطانة المخروطية ، فإنها تتحول إلى كتلة مقذوف مضغوط compact slug عالي السرعة ، وبفكره مشابهه لعمل خارق الطاقة الحركية ، بحيث تتحرك هذه بسرعة عالية جداً ، مقدرة بنحو 1500-2000 م/ث أو أكثر من ذلك (نتائج انهيار المبطن تعتمد في أحد أوجهها الرئيسة على شكل البطانة المستخدمة) لتسدد طاقة ميكانيكية عالية لجسم الهدف . مع وجوب ملاحظة أن سرعة المقذوف تعتمد على نسبة سماكة طبقة المتفجرات إلى البطانة المعدنية (سماكة البطانة عادة في هذا النوع من الشحنات تكون أكبر من تلك المستخدمة مع الشحنات المشكلة التقليدية ذات الناتج النفاثي) .


المقذوف المشكل انفجارياً يجب أن يكون مستقر ومتوازن وهو في وضع الطيران aerodynamically stable ، وذلك لكي يضرب الهدف ضمن احتمالية إخفاق محدودة ، أو مع زاوية انحراف صغيرة . في العمل الشامل ، ركز المطورون على أن يتحصل تشكيل EFP على زعانف مائلة canted fins بدرجة مناسبة ، لتوفير معدل دوران أعلى . فعند الرغبة في التعامل مع هدف عند مسافة 100 م ، يحتاج المقذوف للاتزان وتجاوز احتمالية الانحراف أو الانجراف drift ، حيث يمكن تكوين زعانف الاستقرار بإعادة تشكيل أو صياغة موجة الانفجار لإعاقة أو إبطاء التعجيل acceleration في نقاط معينة من البطانة بإضافة المزيد من الكتلة (يوجد هناك على الأقل دستة طرق مسجلة كبراءة اختراع لكيفية توفير الزعانف المشكلة لكتلة المقذوف) . ومع هذا الناتج ، أمكن الحصول على تحسينات أفضل في الاستقرار الديناميكي الهوائي لسلاح EFP .