مهمات رسام مجهز به ترکیبات پیروتکنیک در قسمت انتهایی خود هستند که با سوختن در طول پرواز، مسیر گلوله را به یک خط نوری واضح برای تصحیح و هدایت آتش تبدیل میکنند.
به گزارش سیناپرس، اگر تا به حال به تماشای فیلمهای اکشن جنگی نشسته باشید یا تصاویر مستند مانورهای نظامی در شب را دیده باشید، حتماً با یک صحنه خیرهکننده و در عین حال ترسناک مواجه شدهاید: رگباری از گلولهها که مانند پرتوهای لیزر درخشان و آتشین، تاریکی آسمان را میشکافند. در این میان، برای بسیاری از مخاطبان این سوال پیش میآید که چرا در میان رگبار مسلسلها، تنها برخی از گلولهها از خود نور ساطع میکنند و بقیه کاملاً نامرئی هستند؟
بسیاری از افراد به اشتباه تصور میکنند که این گلولههای نورانی صرفاً به دلیل شلیک در شب اینگونه به نظر میرسند، یا شاید این تنها یک جلوه ویژه سینمایی برای جذابتر کردن صحنههای نبرد است اما حقیقت از منظر فناوری نظامی کاملاً متفاوت است. این پرتابههای درخشان در ادبیات نظامی گلوله رسام نامیده میشوند و حضور آنها در میان گلولههای ساده نتیجه یک طراحی دقیق نظامی و شیمیایی برای هدایت عملیات نظامی است.در ادامه، به بررسی مهندسی و فناوری پنهان در پشت این پرتابههای درخشان میپردازیم.
شیمی در خدمت جنگ؛ چرا رنگها متفاوتاند؟
برای درک اینکه یک گلوله رسام چگونه کار میکند، ابتدا باید ساختار فیزیکی آن را بررسی کنیم. از نمای بیرونی، یک گلوله رسام شباهت بسیار زیادی به یک گلوله جنگی استاندارد دارد و در همان اسلحهها و با همان مکانیزمها شلیک میشود. اما تفاوت اصلی در معماری داخلی و قسمت انتهایی مرمّی (پرتابه) نهفته است.در گلولههای استاندارد، هسته پرتابه از سرب توپر یا ترکیبی از فولاد ساخته شده است. اما مهندسان تسلیحات در طراحی گلولههای رسام، انتهای پرتابه را به شکل یک فنجان یا حفرهای توخالی طراحی میکنند. این فضای خالی، میزبان یک ترکیب شیمیایی به شدت متراکم از مواد آتشزا (پیروتکنیک) است که تحت فشارهای چند تنی در انتهای گلوله پرس میشود.
هنگامی که سوزن اسلحه به چاشنی ضربه میزند و باروت درون پوکه منفجر میشود، گازهای خروجی با دمایی بالغ بر هزاران درجه سانتیگراد تولید میشوند. این جهنم سوزان در داخل لوله اسلحه، پیش از آنکه گلوله حتی از دهانه لوله خارج شود، لایه آتشزنه انتهای پرتابه را مشتعل میکند. فناوری ترکیب این مواد به گونهای است که احتراق آن در برابر جریان هوای مافوق صوتِ پس از خروج از اسلحه مقاومت کرده و خاموش نمیشود؛ در نتیجه گلوله در تمام طول مسیر پرواز خود میسوزد و ردپایی از نور به جا میگذارد.
نگاهی به استاندارد های قدیمی، چرا رنگها متفاوتاند؟
یکی از جذابترین جنبههای فناوری رسام، علم شیمی به کار رفته در تولید نور آنهاست. سوخت اصلی این گلولهها معمولاً پودر منیزیم است که با دمای بسیار بالا میسوزد و تضمین میکند که نور تولید شده از فواصل چند کیلومتری نیز قابل رویت باشد. اما رنگ این نور تصادفی نیست.در استانداردهای ناتو، از نمکهای استرانسیم (مانند نیترات استرانسیم) در ترکیب شیمیایی استفاده میشد که سوختن آن نوری به رنگ قرمز خیرهکننده تولید میکرد.
در نقطه مقابل، کشورهای بلوک شرق، مانند روسیه و چین، به طور سنتی از نمکهای باریم استفاده میکردند که نوری به رنگ سبز فسفری ساطع میکرد. این تفاوت شیمیایی در میدان نبرد یک کاربرد تاکتیکی حیاتی داشت: در هرج و مرج جنگ شبانه، سربازان تنها با نگاه کردن به رنگ خط سیر گلولهها در آسمان میتوانستند تشخیص دهند که آتش از سوی نیروهای خودی است یا دشمن.البته در نبرد سال های اخیر هر دو رنگ مورد استفاده قرار گرفتند و در زمان حضور اشغالگران ناتو در افغانستان بارها استفاده از مهمات رسام با رنگ قرمز دیده شده بود.
چگونگی ترکیب مهمات؛ چرا همه گلولهها رسام نیستند؟
به سوال اصلی بازگردیم: چرا در فیلمها و مانورها، تنها برخی از گلولهها درخشان هستند؟ دلیل این امر محدودیتهای فیزیکی و تاکتیکی است.اولین دلیل، حفظ پنهانکاری تیرانداز است. گلوله رسام همانطور که مسیر را به تیرانداز نشان میدهد، مانند یک فلش نوری دوطرفه، جایگاه دقیق شلیککننده را نیز برای دشمن فاش میکند. اگر تمام گلولهها رسام باشند، تیرانداز در کسری از ثانیه به یک هدف واضح تبدیل میشود.
دلیل دوم به متالورژی لوله اسلحه بازمیگردد. مواد پیروتکنیک در حال سوختن، حرارت مضاعفی تولید میکنند. شلیک مداوم گلولههای رسام باعث میشود لوله اسلحه به سرعت داغ شده، تغییر شکل دهد یا حتی ذوب شود. به همین دلیل، در قطارهای فشنگ مسلسلها (مانند نوارهای تیربار)، مهمات با یک نسبت ریاضی دقیق چیده میشوند. آنچه معمولاً دیده شده، نسبت چهار به یک است؛ یعنی چهار گلوله جنگی ساده و سپس یک گلوله رسام. این نسبت به تیرانداز اجازه میدهد بدون لو دادن بیش از حد موقعیت خود و بدون آسیب رساندن به اسلحه، خطای نشانهروی خود را تصحیح کند.در ادامه تصویر فشنگهای کالیبر ۵۱×۷٫۶۲ میلیمتر که به صورت چهار عدد فشنگ معمولی (سبز) و سپس یک عدد فشنگ رسام (نارنجی) بارگذاری شدهاند را مشاهده میکنید:
نسلهای نوین رسام؛ جنگ در طیف نامرئی
فناوری رسامها در دهههای گذشته ثابت نمانده است. مهندسان متوجه شدند که رسامهای اولیه به محض خروج از لوله روشن میشدند و این نور شدید در شب، باعث کور شدن موقت دیدِ در شب خود تیرانداز میشد. برای حل این مشکل، فناوری رسامهای تأخیری توسعه یافت. در این نسل، یک لایه شیمیایی کُند سوز روی مواد اصلی قرار میگیرد. گلوله شلیک میشود اما احتراق اصلی حدود ۱۰۰ متر جلوتر آغاز میگردد؛ به این ترتیب هم دید تیرانداز مختل نمیشود و هم دشمن نمیتواند نقطه دقیق شلیک را پیدا کند.اما بزرگترین جهش فناوری در این حوزه، توسعه رسامهای فروسرخ است که در مرحله تحقیقاتی است .
با فراگیر شدن تجهیزات دید در شب، مهندسان ترکیبات شیمیایی را به گونهای تغییر دادند که گلوله هنگام سوختن تقریباً هیچ نور مرئی تولید نمیکند. اگر با چشم غیرمسلح به شلیک این گلولهها نگاه کنید، هیچ نوری نمیبینید (دقیقاً مانند یک پرتابه ساده)؛ اما سربازانی که عینکهای دید در شب به چشم دارند، این گلولهها را به شکل لیزرهای درخشان در طیف مادون قرمز مشاهده میکنند. این فناوری یک برتری تاکتیکی مطلق در تاریکی شب به حساب میآید و محوریت آن تجهیز نیروها به تجهیزات دید در شب است.
چالش بزرگ آیرودینامیک و کاهش جرم
شاید پیچیدهترین چالش در مهندسی گلولههای رسام، مسئله فیزیک بالستیک باشد. یک گلوله معمولی در طول پرواز خود وزن ثابتی دارد، اما گلوله رسام به دلیل سوختن مداوم مواد شیمیایی انتهای خود، در حال از دست دادن جرم است.
به نقل از فارس، تغییر جرم در سرعتهای مافوق صوت، به معنای تغییر در رفتار آیرودینامیکی و مسیر افت گلوله است.اگر یک رسام رفتار متفاوتی با گلولههای استاندارد داشته باشد، دیگر نمیتواند مسیر شلیک را به درستی به تیرانداز نشان دهد. برای حل این تضاد فیزیکی، مهندسان مجبورند وزن اولیه پرتابه رسام، شکل هندسی آن و نرخ دقیق سوختن مواد شیمیایی را با استفاده از شبیهسازیهای پیچیده فنی طوری تنظیم کنند که افت تدریجی وزن، با افت سرعت گلوله جبران شود و خط سیر آن تا رسیدن به برد مؤثر (مثلاً ۸۰۰ متر)، با پرتابههای معمولی کاملاً منطبق بماند.
در نهایت، گلولههای رسام نمادی از تلفیق ظریف مهندسی مکانیک، شیمی مواد و فیزیک بالستیک هستند. پرتابههایی که با یک حفره کوچک و چند گرم ماده شیمیایی، نحوه هدایت آتش در میدانهای نبرد مدرن را برای همیشه تغییر دادهاند.