من محتوى الموضوع أستطيع معرفة عشقكم لموضوع الأسلحة والتسلح و خوفكم على الجزائر الحبيبة وشكرا نتمنى منكم نستفيد
مرأيكم في هدا الاقتراح وشكرا
عرف الإنسان الذخيرة منذ عهود بعيدة، إذ ارتبطت بصراعاته ونوازعه وأهدافه المختلفة التي يسعى لها.
ومع تطوره الحضري، واختراعه المركبات عمل على تزويد ذخائره بأنواع من المتفجرات الفعالة في إحداث المزيد من التدمير والقتل، كما أنه استخدم تلك المتفجرات في عدد من الأعمال المدنية الهادفة، وبخاصة في استغلال الموارد الأرضية.
وقبل التواصل في الحديث عن الذخيرة لابد من تعريف المتفجرات، فهي مادة تنتج رد فعل عنيفاً سريعاً حينما تسلط عليها الحرارة أو أي ضربة شديدة، وأثناء رد الفعل تنتج المتفجرات كميات كبيرة من الغازات تحت ضغط مرتفع، وتوفر الطاقة الهائلة المنطلقة أثناء الانفجار فوائد تجارية وحربية عديدة.
فالمتفجرات تمكن الإنسان من تسوية الأرض ونسف صخور الجلاميد لتشييد الطرق أو المباني، وتستعمل في حفر المناجم لاستخراج المعادن أو لزيادة انسياب النفط الذي يكمن عميقاً تحت الصخور في الآبار، وهي تشق الأنفاق خلال الجبال والوديان وتدفع الصواريخ إلى الفضاء.
«الذخائر»... من الحجارة إلى القذائف الموجّهة !
وإذا كان للمتفجرات فوائد فإن لها أضراراً في الوقت ذاته، وبخاصة في حالات الحرب والقتال في المدن، حينما تستعمل لتدمير الأحياء المدنية والبنية التحتية، وإغراق السفن وضرب الطائرات وقتل الكثير من الأبرياء وغيرها من الأعمال.
وقد تكون المتفجرات أجساماً صلبة أو سوائل أو غازات، ولكن كل المتفجرات تتشكل من وقود ومؤكسد (مادة تنتج الأكسجين الذي يجعل الوقود يحترق)، وحينما يقع الانفجار فإن تفاعلاً كيميائياً يحدث في أقل من واحد من مليون من الثانية، وتتحول السوائل والأجسام الصلبة إلى غازات ساخنة، تتمدد مع الانفجار العنيف الناتج عن الحرارة والضغط، وكلما ارتفع ضغط الغاز كان الانفجار أشد وأكثر تأثيراً.
وتحدد السرعة التي يحدث بها الضغط المفاجىء على الحيز المحيط، الاستخدام الدقيق للمادة المتفجرة، وينشأ عن الزيادة المفاجئة في الضغط تولد موجة صدم حادة، ويمكن استخدام القدرة الهائلة المتولدة من الانفجار لتفجير الغلاف المحتوي على المادة، فيتناثر قطعاً صغيرة، بينما تنفجر المتفجرات المنخفضة القدرة بسرعة بطيئة نسبياً، إذ يستغرق التفاعل الحادث بعض أجزاء من الألف من الثانية.
المتفجرات الكيميائية
وتنفجر أنواع محددة من المتفجرات في التفاعل النووي بطريقة أفضل من الانفجار الكيميائي، وهناك 3 أنواع رئيسية من المتفجرات الكيميائية:
1- المتفجرات الابتدائية: يجب تداولها بكميات ضئيلة وهي حساسة للحرارة، لدرجة أن شرارة من الكهرباء الساكنة يمكن أن تسبب تفجيرها، وتشمل المتفجرات الابتدائية الشائعة أكسيد الرصاص، وستايفنات الرصاص، وفلمينات الزئبق، وتستعمل بشكل أساسي في أجهزة إطلاق المتفجرات.
2- المتفجرات العالية: تنفجر بقوة أشد ولكنها أقل حساسية، والأنواع الشائعة من المتفجرات العالية تشمل النيتروجلسرين و آر.دي.إكس (RDX) وتي.إن.تي (TNT) وبي.إي.تي.إن (PETN) والبنتوليت وهو اتحاد من (تي.إن.تي) و(بي.إي.تي.إن).
وتستعمل معظم المتفجرات العالية استعمالاً تجارياً من أجل النسف والحفر، كما تستعمل عسكرياً في القنابل، وقذائف المدفعية والقنابل اليدوية.
وتمزج المتفجرات العالية أحياناً بمواد ملدّنة لإنتاج متفجرات «لدائنية»، وتسهل «الملدّنات» مثل الزيت والشمع تشكيل المتفجرات إلى أشكال متنوعة، وتستعمل المتفجرات اللدائنية في صنع القنابل وهي متفجرات كالعجينة يمكن تشكيلها في أي قالب كان (كأن نجعلها في شكل دمية مثلاً) وهذا مايجعل أمر إخفائها يسيراً.
وتصنّع المتفجرات اللدائنية بخلط «آر.دي.إكس» مع «بي.إي.تي.إن» بملدّن، وهي مادة تجعل المتفجرات مرنة وتحتاج إلى صاعق شديد كي تنفجر، وقد استخدمت المتفجرات اللدائنية بواسطة عملاء الحلفاء، ورجال المقاومة في الأراضي التي كانت تحتلها ألمانيا في الحرب العالمية الثانية، واشتهرت هذه المتفجرات في أوائل الستينيات من القرن العشرين، حينما استخدمتها مجموعة إرهابية فرنسية لمحاولة منع استقلال الجزائر، والمتفجرات اللدائنية سلاح شائع بين الإرهابيين، كما تستعمل عسكرياً في الألغام الأرضية.
ويتم بث الألغام بطريقة ميكانيكية أو يدوياً في مواضعها المحددة، ويمكن أن تصمم لتدمير الهدف، بالنسف أو بالشظايا أو بكليهما، أو تتضمن شحنة ذات شكل يتيح الاختراق إلى داخل الألواح المدرعة، ويمكن أن تصنع الصمامة بحيث تكون حساسة لمجموعة مختلفة من المؤثرات الحاثة، وتعمل معظم أنواع الألغام الأرضية منها أو البحرية بمجرد التلامس البسيط، ويتضمن تركيبها عادة مواد غير معدنية، حتى يتعذر اكتشافها.
3- المتفجرات المنخفضة: تحترق بسرعة أكثر، وأشهر أنواعها «البارود» الذي يستعمل بوصفه داسراً (مادة دافعة) يطلق الذخيرة من المدافع والأسلحة الأخرى، كما تعتبر مادة «الكوردايت» نموذجاً نمطياً للمواد منخفضة القدرة (بطيئة المفعول)، وتستخدم أيضاً في كثير من المدافع كمادة دافعة، وتعتبر الألعاب النارية من المتفجرات المنخفضة.
نبذة تاريخية
تعد الحجارة أول نوع من الذخائر يستعمله البشر وكانت تطلق فيما يشبه النبال وغيرها من الأسلحة الخفيفة، واستعمل قدماء الرومان أسلحة ضخمة الحجم لقذف الحجارة كبعض أنواع المنجنيق، ثم استعمل «البارود» الذي أدخله العرب إلى أوروبا لإطلاق الحجارة من المدافع في منتصف القرن الرابع عشر الميلادي، وفي القرن التالي جرى استعمال قنابل الحديد والرصاص كذخيرة للمدفعية.
وكلمة ذخيرة في تعريفها الحديث هي أداة حربية تتضمن مقومات مملوءة بمواد متفجرة، أو مواد تصدر أدخنة أو نيراناً، أو تبعث وميضاً.
واستعمل الإنسان الأسلحة اليدوية التي تطلق أعيرة الرصاص بالضغط على الزناد خلال القرن الخامس عشر، واكتشف الهولنديون خلال القرن السادس عشر قنابل معدنية تعبأ بالبارود ويتم إطلاقها من مدافع الهاون، وشاع استعمال الطلقات في أوروبا في أوائل القرن السابع عشر، وتضمنت منتجات الذخائر خلال القرن التاسع عشر الفتائل الورقية وبنادق الرش التي تطلق كرات من الرصاص مغلفة في قذائف من الورق، واكتشف أيضاً «البارود» غير المثير للدخان خلال القرن التاسع عشر.
وخلال الحرب العالمية الأولى (1914- 1918) شاع استعمال القنابل شديدة الانفجار والطلقات والقذائف الحارقة، وكذلك القذائف الكيميائية، ولابد من الإشارة هنا إلى أن المادة الخام تتحكم إلى حد كبير في مدى اختيار أصلح أنواع المواد المتفجرة من حيث درجة انتشارها وطريقة الحصول عليها، ومثالا لذلك استعملت القوات الإيطالية في الحرب العالمية الثانية نوعاً من المتفجرات يمكن تحضيره من الكحول الميثيلي، وهو قريب من الكحول المستعمل في المنازل الذي يسمى (الاسبرتو)، وهو مخلوط بقليل من الكحول الميثيلي السام، ولم يستخدم الجيش الإيطالي النوع الذي كان شائعاً في ذلك الحين وهو «التتريل» وذلك لأن تحضيره يتطلب كميات كبيرة من البنزين الذي لم يكن متوافراً حينئذ.
وحينما وجد الألمان أنهم لايملكون من المواد الدهنية القدر الكافي لتحضير الجلسرين (وهو ينتج أثناء عمل الصابون من المواد الدهنية) الذي يعتبر الخامة الرئيسية لإنتاج مركب «النيتروجلسرين» شديد الانفجار، بدأوا بتحضير مركب آخر يكون بديلاً له، ونجحوا في ذلك إلى حد كبير، وقد تضمنت المستحدثات في صناعة الذخائر خلال الستينيات والسبعينيات من القرن العشرين استعمال الطلقات المصنوعة من اللدائن ومن معادن أخف وأصلب من التي كانت مستعملة من قبل، كما أصبح في الإمكان استعمال مواد دافعة أكثر كفاءة، ويتنامى هذا الاتجاه باطراد، وكذلك استعمال أنظمة توجيه بالغة التقدم.
تطور الذخائر
يمكن إيجاز تاريخ تطور الذخائر على النحو التالي:
خلال القرن الرابع عشر أطلقت قذائف من الصخر أو الرصاص أو كرات من خام الحديد من مدافع بدائية باستعمال شحنات البارود.
في القرن الخامس عشر بدأ استعمال قذائف بدائية قصيرة المدى (كرات وخردة المعادن في عبوات من القصدير).
في القرن السابع عشر انتشر استعمال الطلقات المغلفة بالورق التي تحتوي على كل من البارود والرصاص وكرات مدفعية.
في القرن الثامن عشر درج استعمال الغلاف المصنع من القماش لاحتواء شحنة القذيفة.
في النصف الأول من القرن التاسع عشر استعملت الذخائر الثابتة في مدافع خلفية التعبئة، أي تعبأ من مؤخرة الأنبوب، واستعملت أسطوانات ورقية لاحتواء المقذوف والبارود.
نحو العام 1850 بدأ استعمال الفتائل الآلية في القذائف، وفي الخمسينيات من القرن التاسع عشر بدأ ظهور الغلاف المعدني للطلقات وصنع من معدن النحاس.
نحو العام 1890 أصبح شائعاً استعمال البارود غير المثير للدخان في الذخائر الثابتة للمدافع خلفية التحميل والبنادق سريعة الطلقات، وثبت الرصاص المغلف بالصلب في أمشاط لاستعمالها في بنادق ذات مخزن.
1942 أطلقت ذخائر ذاتية الدفع من مدافع «البازوكا».
1943 بدأ استعمال الفتائل التي تنشط حال اقترابها من الهدف ويتحكم في هذا الفعل جهاز راديو لتفجير القذيفة.
1953 فجرت الولايات المتحدة أول قذيفة تحتوي على متفجرات نووية.
1957 أطلق الاتحاد السوفييتي (سابقا) أول صاروخ ذاتي الدفع وذاتي التوجيه عابراً للقارات، وفي إمكانه إصابة هدف يبعد من 5.500-13.000 كلم عن منصة الإطلاق.
1974 إلى 1975 طورت الولايات المتحدة منصات لإطلاق قذائف ذات رؤوس موجهة تتبع انعكاسات أشعة الليزر من الأهداف المدرعة.
الذخيرة وأنواعها
تمثل الذخيرة (ammunition) أي مقذوف يطلق أو يقذف من بندقية أو أي نوع آخر من الأسلحة، وتشمل الذخائر: الخراطيش والقذائف والطلقات والصواريخ والطوربيدات، وتطلق تلك المقذوفات باستعمال أنواع من الأسلحة تشمل: البنادق اليدوية والمدافع ومنصات إطلاق الصواريخ.
ويحتوي كل نوع من أنواع الذخيرة على مادة دافعة متفجرة أو وقود يولد القوة الضرورية لدفع القذيفة إلى هدفها، وتحتوي جميع الذخائر تقريباً على كبسولة التفجير، وهي كمية ضئيلة من المواد المتفجرة تؤدي إلى اشتعال الوقود الدافع حينما تنفجر، وتحتوي بعض أنواع الذخائر على كمية إضافية من المتفجرات التي تؤدي إلى تفتت القذيفة عند ارتطامها بالهدف، وبالتالي تزيد من قوة التدمير.
وهناك نوعان من الذخائر: ذخيرة الأسلحة الخفيفة وذخيرة المدفعية، وتشمل ذخيرة الأسلحة الخفيفة ذخيرة البنادق وبنادق الرش والبنادق الآلية.
ويتم إطلاق ذخائر المدفعية باستعمال المدافع الثابتة وتشمل: مدافع الميدان، ومدافع الهاون والمدافع المضادة للطائرات ومنصات إطلاق الصواريخ وصواريخ الدفع الذاتي، وتسمى معظم أنواع ذخائر الأسلحة الخفيفة الخراطيش، بينما تعرف معظم أنواع ذخائر المدفعية بالقذيفة أو القنابل.
ذخيرة الأسلحة الخفيفة
تعرف «الخراطيش» بالذخائر الثابتة لأنها تصنع من وحدات جاهزة التجميع للاستعمال الفوري، وتحتوي جميع أنواع الخراطيش على مادة دافعة (داسر) وكبسولة (فتيل تفجير) وغلاف، وتختلف الخراطيش في نوع القذائف التي تحتويها، وتتضمن معظم الخراطيش رصاصة واحدة إلا أن الخرطوشة التي تستعمل في بنادق الرش (الصيد) تحتوي على عدد من الكريات (الحبيبات) الفلزية التي تعرف بالطلقات (خرادق).
وتمثل الرصاصة الجزء المقذوف من الخرطوشة، ومعظم أنواع الرصاص ذو جوف من الصلب أو الرصاص المغطى بغلاف فلزي صلب، وبعض أنواعه تتمدد عند إصابتها للهدف مما يحدث إصابات بالغة الخطورة، ويحرم القانون الدولي على العسكريين استعمال هذا النوع من الرصاص، وتستعمل القوات المسلحة رصاصاً مغلفاً بسبيكة من النحاس والخارصين (أو سبيكة من الرصاص والأنتيمون) تمنع التمدد، ويرمز إلى حجم الخراطيش التي تستعمل في الأسلحة -عدا بنادق الرش- بمصطلح العيار (قطر الرصاصة)، فالخرطوشة ذات العيار 0.30 مثلاً ذات قطر 7.6 ملم، ويتراوح عيار معظم طلقات الأسلحة الخفيفة بين 0.22 و 0.60.
ويدفع «الوقود الدافع» الرصاصة خارج البندقية ويقذفها صوب الهدف، وتعرف مواد الوقود الدافع في البنادق بالمتفجرات المنخفضة، وتتركب تلك المواد من مسحوق غير مثير للدخان (البارود) ويتكون من «النتروسليلوز» أو خليط من النتروسليلوز والنتروجلسرين، ويستعمل هذا المسحوق أيضاً لإطلاق قذائف المدافع الثقيلة.
ويتفجر فتيل الإشعال (الكبسولة) حينما يتعرض للطرق من إبرة الإطلاق، وهو تصميم يأخذ شكل المطرقة داخل البندقية، ومن المواد الشائع استعمالها في هذا الجزء مادة استيفينات الرصاص.
ويظل الغلاف داخل البندقية أو يقذف خارجها عند انطلاق الرصاصة، ويصنع عادة من سبائك الألومنيوم أو النحاس وبعض أنواع الخراطيش لاتزود بغلاف، وفي هذه الحالة يلحم الوقود الدافع بقاعدة الرصاص.
وتتكون خراطيش بنادق الرش (الصيد) من أنبوب من اللدائن أو الورق عوضاً عن الأغلفة المصنوعة من النحاس، وذلك لأنها تعمل عند ضغط منخفض وتنتهي بقاعدة من النحاس أو الفولاذ، وتطلى الخرطوشة بكاملها بالورنيش لمنع تسرب الرطوبة إلى الداخل، وليس لهذه الطلقات رصاص، وعوضاً عن ذلك تحشى الخرطوشة بكرات صغيرة (خرادق) من فلز الرصاص، وتتركب المادة الدافعة عادة من مسحوق البارود.
وهناك ذخائر تستخدمها قوات الأمن للسيطرة على المشاغبين، ولكنها قد تكون قاتلة حينما تصيب جزءاً حساساً من الجسم، وتصنع معظم هذه الذخائر من طلقات من المطاط المقوى، ولكن هناك نوع حديث من هذه الطلقات يصنع من حلقات المطاط اللين، وقد تحتوي على غاز مسيل للدموع، ويتسبب هذا النوع في إحداث إصابات أقل خطورة من الرصاص المطاطي.
ذخيرة المدفعية
تشمل المدفعية الأسلحة الحربية مثل المدفع القذّاف ومدافع الهاون والمدافع المضادة للطائرات وغيرها من المدافع المثبتة، كما تشمل منصات إطلاق الصواريخ ذاتية الدفع، ومعظم قذائف المدفعية ذات قطر أكبر من 2.5 سم ويعادل وزنها نحو 340 كجم .
وتتضمن الذخيرة الخاصة بالمدافع -على اختلاف أحجامها- شحنة دافعة ومقذوفاً، ويمكن تثبيتها معاً بشكل دائم، وتوريد الذخيرة بهذا الشكل (طلقة مثبتة)، كما يمكن توصيلهما معاً قبل الشحن إلى المدفع (شبه تثبيت)، أو توريد كل منهما وشحنة على انفراد (شحن منفصل)، ويتوقف اختيار الأسلوب الملائم لكل نوع، على العوامل المحددة مثل طريقة حبس تسرب الغاز المستخدم وقطر أنبوب المدفع (السبطانة) أو عياره، ويحكم حبس الشحنة داخل خزانة المدفع بواسطة حشو يوضع في بدن المغلاق، أو بإحاطة المادة الدافعة داخل غلاف الطلقة، ويقوم ضغط الغاز الناشىء عن احتراق المادة الدافعة بإحداث تمدد في الحشو أو غلاف الطلقة، حتى يتم إحكام سد الجزء الواقع خلف الشحنة تماماً، ويتم توفيق المقذوف بطريقة محددة في السبطانة لمنع التسرب الأمامي للغاز، ومع اتساع القطر الداخلي لماسورة المدفع يزداد ثقل الشحنة والمقذوف.
وتتألف الطلقة الكاملة للذخيرة من المادة الدافعة (أو الشحنة) والمقذوف (أو القذيفة)، ويصنع غلاف الطلقة المثبتة عادة من النحاس الذي يتكون من %70 من النحاس و %30من الخارصين، وثمة مواد أخرى مثل الفولاذ والألمونيوم واللدائن، وطرق تصنيع أخرى أرخص تكلفة يجري تطبيقها في أهداف وتطبيقات محدودة.
ويمكن أن تتخذ المادة الدافعة هيئة حبيبات صغيرة أو أسلاك طويلة أو قصيرة أو كتلة صلبة ذات ثقوب أو شقوق للتحكم في سرعة الاختراق، ويتم إشعالها بواسطة مسحوق الإشعال الذي يتضمن كمية ضئيلة من مادة قابلة للانفجار ذات حساسية بالغة، تنفجر عندما تضغط عليها أداة الضرب بين القدح والمصد، ويمر الوميض الناتج إلى جرامات عدة من مسحوق البارود الذي يشتعل لإطلاق المادة الدافعة.
أجزاء المقذوف
ويتألف المقذوف من 3 أجزاء أساسية: المادة المالئة شديدة الانفجار وطرق الدفع والصمامة، ويصنع المقذوف بالطرق (الحدادة) من فولاذ له جودة مرتفعة، ويتخذ شكله النهائي بعد إجراء 3 عمليات تشكيل وربما أكثر حتى يبلغ الأبعاد النهائية الدقيقة، ويتحدد شكل المقذوف بعدد من العوامل، إذ يتعين ألا يزيد طوله على 5 أمثال عيار المدفع، حتى يمكن أن ينطلق إلى هدفه بشكل ثابت، كما يجب أن يكون ناعم السطح حتى تنخفض المقاومة بالاحتكاك، وأخيراً يتعين أن تكون قاعدته انسيابية لخفض المقاومة الديناميكية للهواء، ويتألف طوق الدفع من حلقة نحاسية تركب قسراً داخل حز (شق) مقطوع حول الجزء السفلي من المقذوف، وتحدد مهمة هذا الطوق في توفير مانع محكم ضد تسرب الغاز أمام الشحنة، وتوفيق وضع المقذوف داخل الأنبوب والتعشيق مع الأخاديد الحلزونية الموجودة داخل أنبوب المدفع لإكساب المقذوف حركة مغزلية عند انطلاقه، ويُملأ جسم المقذوف بمادة شديدة الانفجار مثل T.N.T وتجري عملية الملء بصب مصهور المادة، ومن المعتاد أن تبلغ نسبة المادة المتفجرة إلى الوزن الكلي للمقذوف %15.
وأخيراً يتم تركيب «الصمامة» وهي أكثر أجزاء الطلقة خطورة، وينبغي أن تصمم بحيث لاتنفجر أثناء الإطلاق، عندما تتعرض لضغط غازي عال، ويجب أن تعمل بطريقة صحيحة حينما يرتطم المقذوف بالهدف، وتحتوي على خط بارود قابل للانفجار، ويبدأ عملها بتشغيل المفجر بفعل سن الطرق (الأداة الضاربة) فتمر النبضة الناتجة إلى مادة متفجرة منخفضة الحساسية شديدة الدفع، توجد داخل طلقة صغيرة، وتقوم موجة التفجير الناتجة من هذه الطلقة الصغيرة بإطلاق المادة المالئة الرئيسية، وتتسم الصمامات بشدة تعقيدها ودقتها.
مواد القذيفة
ومن المواد الشديدة الانفجار المستعملة داخل القذيفة مادة تي.إن.تي (T.N.T) و آر.دي.اكس (R.D.X) المعروفة أيضاً باسم «سيلكونيت» أو «هيكسوجين» و«التركيبة ب»، وهي مخلوط من مادة آر.دي.إكس ومادة تي.إن.تي ومادة ب.إي.ت.إن ومادة البنتوليت وهي تركيبات لعدد من المواد، وتحتوي أنواع أخرى من القذائف على ألغام أو على عدد من القذائف (القنابل) أصغر حجماً تطلق تباعاً من القذيفة الأساسية، وتصنع القذائف التي تخترق الدروع على سبيل المثال من فلز صلب ويمكنها اختراق التحصينات والسفن الحربية والدبابات، وتنفجر القذائف المتشظية حال ارتطامها بالهدف ناثرة العديد من الشظايا الفلزية.
ويزداد تعقيد تصميم الذخيرة الضرورية للمدافع مع زيادة عدد المقومات المطلوبة، بينما تتسم الأنواع التي تنقل يدوياً أو بالطائرات بالبساطة النسبية، وتكون قنابل الطائرات سميكة الجدران عادة ولكنها تحتوي على كمية وافرة من مادة شديدة الانفجار، يتراوح وزنها بين 5.5 كلجم و 7250 كلجم، وتبلغ نسبة المادة شديدة الانفجار إلى الوزن الكلي نحو %40، ويتحقق الثبات المطلوب أثناء عبور القنبلة الطائرة من خلال الذيل والشكل الإنسيابي (الايرودينامي) الجيد، وتركيب الصمامات عند الذيل أو المقدمة أو كليهما، ويمكن أن تتضمن فعل تأخير بحيث تنفجر القنبلة بعد فترة من ارتطامها بالأرض.
ويوجد أيضاً نوع آخر من القذائف يعبأ بمواد غير متفجرة مثل الكيميائيات السامة، أو التي تنتج الدخان أو تشعل الحرائق، والقذائف المزودة برؤوس متفجرة يمكنها قذف شرائط من الألمونيوم التي تظهر على هيئة أشكال تلك الناتجة عن وجود الطائرات وبذلك تخدع العاملين على الرادار وتساعد في حماية الطائرات من دفاع العدو، وتسلط بعض قذائف اختراق الدروع تياراً نفاثاً من فلز منصهر يسبب اختراق الدرع.
تشتمل قذائف المدفعية على 5 أنواع هي:
الذخيرة الثابتة: تطلقها المدفعية وتتكون من مقذوف وغلاف وفتيل تفجير والوقود الدافع، وهذا النوع من قذائف المدفعية يصنع على هيئة وحدات جاهزة كما هو الحال بالنسبة لطلقات الأسلحة الخفيفة.
الذخائر شبه الثابتة: تشبه الثابتة، إلا أن المقذوف مثبت جزئياً بالغلاف، وعلى ذلك يمكن فصل هذه الأقسام، ويمكن زيادة خفض الوقود الدافع في الغلاف حسب المسافة التي يتعين على القذيفة قطعها لبلوغ الهدف.
ذخائر التحميل المنفصلة: وتسمى أيضاً «ذخائر الخزنة»، إذ يعمل مغلاق المدفع على توفير الإحكام الخلفي، فتتألف الشحنة من قضبان من مادة «الموردايت» مربوطة مع بعضها البعض داخل كيس من القماش، ويخاط في أحد طرفي الكيس حشو مشعل، يحتوي على بضعة جرامات من مسحوق البارود، وتتم عملية الإشعال بواسطة الوميض الناتج من خرطوشة صغيرة ذات غلاف من النحاس الأصفر، يتم تركيبها في بدن المغلاق، وتتكون هذه الذخائر من أقسام منفصلة لكل من المقذوف وفتيل التفجير والوقود الدافع، ويوضع الوقود الدافع في عبوات يمكن تثبيتها خلف المقذوف، ويتوقف عدد العبوات على المسافة التي يتعين على القذيفة قطعها، وتستعمل هذه الذخائر لإطلاق قذائف المدفعية الثقيلة بعيدة المدى.
الذخائر المنفصلة: وتتكون كل ذخيرة من وحدتين: الأولى هي المقذوف والثانية تحتوي على الفتيل والغلاف وكمية من الوقود الدافع، وتعد الطلقات شبه الثابتة المنفصلة ضرورية للمدافع التي تتطلب توفير سرعات متغيرة للمقذوف في حال عبور أحد العوائق (مثل تل مرتفع أو غابة)، ويتم حشو شحنات إضافية في الطلقات من هذا النوع، داخل أكياس صغيرة متعددة تسهل إزالتها من الشحنة الرئيسية.
الذخائر ذاتية الدفع: تشمل الطوربيدات والقذائف الموجهة التي تقطع المسافات بقوة دفع مولدة ذاتياً، ويمكن زيادة سرعتها أو خفضها كما يمكن تغيير اتجاهها، ويمد محرك صاروخي معظم هذه الأنواع من المقذوفات بالطاقة الدافعة.
وتوجه بعض أنواع القذائف ذاتية الدفع باستعمال حاسوب مثبت داخل المقذوف، وهناك أنواع أخرى من القذائف يتحكم في توجيهها جهاز يتحسس الحرارة أو أنواع محددة من الإشعاعات التي تنبعث من الهدف، كما توجد أنواع أخرى من القذائف توجه بوساطة موجات الراديو أو الرادار من خلال أسلاك تثبت بالمقذوف، أو من خلال حزم ضوئية شديدة التركيز تنتج عن جهاز يعتمد على أشعة ليزر.
وتحمل بعض أنواع القذائف آلات تصوير تبث صوراً مباشرة للهدف وتساعد على تحديد مسار المقذوف بدقة، كما تحدد مدى دقة الإصابة.
أخيراً تجدر الإشارة إلى أن هناك مايزيد على 150 مادة كيميائية تصلح للاستعمال كمواد متفجرة، وتستخدم منها نحو 75 مادة في الصناعة فقط، في حين تستخدم 45 أخرى كمواد متفجرة لتطبيقات عسكرية بحتة، أما الباقي فيستعمل في المجالين العسكري والمدني على السواء.
=======================================* *****=================================== ========
الدبابه التى اعتقد انها الاقوى تصفيحا وتسليحا
نظام فايندرز لإدارة المعارك
إن ليكليرك مزودة بنظام معلومات وملاحة واتخاذ القرار وتقدم التقارير بشكل سريع، وهو نظام إدارة المعارك الذي طورته شركة جيات الفرنسية.
ويتضمن نظام فايندرز خريطة ملونة تظهر موقع دبابة الجيش بالإضافة إلى القوات الحليفة والمعادية والمواقع المحددة ، كما يمكن استخدام الخريطة للإستدلال على الطرق وتخطيط المهمات.
وقد اختار الجيش الفرنسي شركة جيات لتزويد دبابة ليكليرك (بنظام معلومات نهائي) يدعى "أيكون" وهو برنامج اتصالات وملاحة بيني .
تغطي هذه المرحلة الأولية من العقد أكثر من 100 دبابة ليكليرك، وقد تم تطوير نظام المعلومات مع نظام دفاعي إلكتروني. ويخول هذا النظام تبادل المعلومات الرقمية بين الدبابة والقيادة العليا، من ضمنها التكتيكات والأوامر المدونة على خلفية الخريطة.
تسليح دبابة ليكليرك
إن هذه الدبابة مزودة بمدفع ذي ذراع حراري ونظام ارتداد الفوهة. ويخرج الدخان المنبعث بواسطة وحدة هوائية مضغوطة. ويستخدم المدفع قذائف خارقة للدروع ، وتتمتع الدبابة بمعدل إطلاق يصل إلى12 قذيفة في الدقيقة الواحدة ، كما أن نظام التصويب يعمل بالكامل على الكهرباء لضمان سرعة إطلاق عالية.
بالإضافة إلى ذلك يوجد في الدبابة نظام تعبئة أوتوماتيكي، يسمح بإطلاق النار على أهداف غير ثابتة حتى لو كانت المركبة في وضعية متحركة ، كما تحمل ذخيرة مؤلفة من 22 قذيفة جاهزة للاستعمال ، والدبابة مسلحة برشاش عيار 12.7 ملم وببندقية عيار 7.62 ملم .
نظام الإطلاق الرقمي والمراقبة
يخول نظام الإطلاق الرقمي القائد بضرب ستة أهداف مختلفة في حوالي ثلاثين ثانية.
ويساعد الكمبيوتر الرقمي لهذا النظام بمعالجة آنية للمعلومات.
وتتمتع مقطورة القيادة برؤية بانورامية بفضل نظام HL-70، المؤلف من بيريسكوبات مصنعة من قبل شركة سفران SAFRAN، المعروفة سابقاً بـ ساغيم SAGEM، ووحدة تحديد المسافات بواسطة الليزر بمدى 4 كيلومترات، كما يستطيع القائد أن يرى الصورة الحرارية التي يراها ضابط المدفع .
إن وحدة المدفع مجهزة بثلاثة بيروسكوبات ووحدة عرض بصرية، وتسمى هذه الوحدة SAVAN20، تمكّن رؤية حرارية لثلاثة زوايا مختلفة.
أما وحدة السائق، فتحتوي على ثلاثة مناظير دقيقة، الوسطي منها هو OB-60 المطور من قبل شركة Thales Optronique المعروفة سابقا بـ Thomson-CSF، وتتمتع بقدرة رؤية في الليل والنهار.
نظام جاليكس لحماية الآليات القتالية
إن ليكليرك مزودة بنظام جاليكس لحماية الآليات القتالية المطور من قبل جيات ولاكروا La Croix. ويوجد تسعة قاذفات قنابل من عيار 80 ملم، مثبتة على جانبي الآلية.
وبمقدور هذا النظام إطلاق قنابل غازية أو مضادة للأفراد ووسائل تمويه للأشعة تحت الحمراء.
كما طورت جيات نظام كي بي سي أم KBCM الدفاعي، الذي يمكن تركيبه على ليكليرك.
ويتضمن نظام تحذير من الليزر والصواريخ وجهاز التشويش للأشعة تحت الحمراء، ويمكن دمج هذا النظام مع نظام فايندرز .
المحرك
تعمل دبابة ليكليرك على محرك ديزل SACM V8X- بقوة 1500 حصان عند 2500 دورة بالدقيقة، والمزود بنظام تحكم إلكتروني من قبل سفران، بالإضافة إلى وحدة نقل سرعة هيدروستاتية بخمس سرعات أمامية وإثنتان خلفية.
وينتج عن توربين المحرك ذو الضغط المرتفع سرعة تفوق 70كم/ساعة على الطرق المعبدة و50 كم/ساعة على الطرق الوعرة.
دبابة ليكليرك المعدلة لأجواء الإمارات العربية المتحدة
هذه النسخة من ليكليرك معدلة لتتناسب مع الأجواء المدارية والصحراوية تماشياً مع معايير دولة الإمارات العربية المتحدة.
فقد تم إضافة وحدة كهربائية جديدة ووحدة طاقة إضافية تعمل على الديزل، كما تم تطويل البدن من الخلف ليتسع لتلك الوحدات إضافةً إلى خزانات وقود أكبر.
وطورت جيات في هذه النسخة وعدة نسخ أخرى مخصصة للتصدير معدات إدارة المعارك، وهي مشتقة عن نظام فايندرز.
الجيل الجديد من عربات إسناد ليكليرك
تتميز هذه العربات ببدن أطول وسبعة أزواج من العجلات وبجرافة مثبتة على مقدمتها تعمل هيدروليكياً وتستخدم لإزالة عقبات الطريق. كما إن هذه العربة مزودة برافعة هيدروليكية ذات قدرة على رفع نحو 30 ألف كيلوغرام بواسطة كابل طوله 180 متراً، بالإضافة إلى رافعة ثانوية بقدرة 1500 كيلوغرام
================================******** *******================================= ========
مدفع بريفهارت البريطاني
دخل نظام المدفعية AS90 بريفهارت عيار 155 مليمتر ، وهو يعمل بصورة تلقائية ذاتي التلقيم إلى الخدمة في الجيش البريطاني عام 1992 ، حيث قامت شركة BAE للأنظمة الأرضية بتوريد عدد 179 مدفع AS90 منذ ذلك الوقت ، وتم استخدام نظام المدفعية بصورة فعالة في العمليات المساندة في حرب تحرير العراق عام 2003 .
قامت الشركة المصنعة مؤخراً بتحديث أنظمة المدفعية AS90 إلى أنظمة مطورة أطلقت الشركة عليها اسم ديزرت AS90 وهي تتميز بتحمل الظروف المناخية الصحراوية القاسية ، وقد تم تجربة نظام مدفعية ديزرت AS90 بنجاح في صحراء ولاية أريزونا الأمريكية عام 1994 وفي الكويت والمملكة العربية السعودية عام 1996 ، حيث أطلق على هذا النظام الذي يحتوي على فوهة بقطر 52 إنش اسم AS90 بريفهارت .
ويتضمن فريق تشغيل نظام المدفع AS90 على السائق بالإضافة إلى ثلاثة أو أربعة مشغلين يكون قائد المجموعة واحداً منهم.
نظام تسليح AS90 بريفهارت
يستخدم نظام بريفهارت عتاد عيار 155 مليمتر بفوهة عيار 39-52 ، وقد أثبت النظام AS90 بريفهارت فاعليته عندما قام بإطلاق 261 كيلوجرام من العتاد على هدف واحد في أقل من 10 ثوان ، حيث يحتوي النظام على جهاز تلقيم ذاتي قادر على إطلاق ثلاثة جولات من المدفعية خلال 10ثوان .
وقد تم تزويد المدفع AS90 بقواعد مستقرة لتحسين الدقة والأداء العام ، وقد دعمت القواعد بنظام فعال لامتصاص الصدمات التي تنتج عن إطلاق المدفعية ويعمل بواسطة غاز هيدروجيني مضغوط مما يجعل المدفع قادراً على العمل في جميع الاتجاهات بدرجة ميلان تبلغ 360 درجة .
صمم المدفع كذلك ليحتوي على نظام إلكتروني لتحديد الأهداف وتوجيه الفوهة ويبلغ مدى المدفع AS90 في الظروف الاعتيادية 24.7 كيلومتر عند استخدام العتاد التقليدي ، وهو قادر على إطلاق جولات مساندة مما يحسن من مدى المدفع ليصل إلى 30 كيلومتر، ويمكن أن يزيد مدى المدفع بتركيب فوهة عيار 52 بدلاً من عيار 39 ، حيث يصل المدى إلى 40 كيلومتر. وعكفت الشركة المصنعة كذلك على تزويد المدفع AS90 بنظام تلقيم أتوماتيكي مما يحسن من سرعة الجولات
نظام التحكم والملاحظة
ضمّنت الشركة المصنعة نظام إلكتروني قادر على توجيه المدفعية إلى الأهداف المعادية أثناء النهار والليل، كما تم تطوير أداء المدفعية لغرض الإطلاق الغير مباشر عن طريق نظام إلكتروني آخر يعمل بصورة دقيقة تصل إلى درجة ميل واحدة وبسرعة فائقة ، ودمجت الشركة كذلك نظاماً منفصلاً للتحكم في الإطلاق خاص بغرفة قائد فريق المدفعية .
وتقوم الشركة المصنعة بتطوير نظام خاص لتحديد الأهداف يعمل بواسطة أشعة الليزر مزود بكمبيوتر رقمي حيث يوضح هذا النظام موقع المدفعية ليوازنها مع اتجاه ميل الفوهة يعمل عن طريق نظام تحديد المواقع العالمي GPS .
نظام الحماية الذاتي
تم تصميم المركبة التي تحمل المدفعية بمدرعات فولاذية قادرة على تحمل العتاد المضاد من عيارات 7.62 مليمتر، 14.15 مليمتر، و152 مليمتر.
وتقوم الشركة حالياً بتطوير نظام يعمل على حماية المدفعية AS90 من الأسلحة الباليستية ويحتوي نظام الديزرت للمدفعية وهو النوع المطور من مدفعية AS90 بريفهارت على غطاء مدرع ضد الحرارة المرتفعة ، حيث يزود هذا الغطاء بحماية إضافية لأفراد فريق المدفعية
================================******** *************=========================== ============
كاسحة الالغام الالمانيه هاملين
بدأ تصنيع كاسحة الألغام هاميلن 333 للقوات البحرية الألمانية بواسطة مجموعة شركات صناعية تترأسها مؤسسة ستيميشنيك نورد والتي قامت فيما بعد ببناء المجموعة الخاصة بكاشفات الألغام ، وقد دخلت كاسحة الألغام هاميلن إلى الخدمة بالبحرية الألمانية بصورة رسمية بين عامي 1989 ــ 1991 ·
زودت كاسحات الألغام هاميلن بأنظمة ميكانيكية تقليدية لكشف وتدمير الألغام وزراعتها ذات قدرة عالية إضافة إلى عملها بأنظمة مغناطيسية وصوتية ·
التصميم
قامت وزارة الدفاع الألمانية بالتعاون مع مصانع السفن بتطوير التصميم الهيكلي لكاسحات الألغام هاميلن من مواد صلبة عالية الجودة تحتوي على الماغنيسيوم والخشب المقوى بدرجة كبيرة بلدائن الزجاج GRP وقد تم اختبار هذه المواد بعناية فائقة لتعمر كثيراً وبناءً على تجارب حية للعديد من العمليات ·
ومن أجل تقليل انبعاث الضوضاء من الهيكل جهزت معدات السفينة لتعمل على التردد المنخفض بدعائم قوية ، و تم وضع جميع عناصر المحرك على قالب خرساني متوسط بجانب مطاطية مزدوجة حيث يتصرف القالب الخرساني كقوة معادلة لتخفيف الضوضاء أثناء العمليات ·
الأسلحة الخاصة بكاسحة الألغام هاميلن
جهزت كاسحة الألغام هاميلن بقاعدتين لإطلاق صواريخ ستينجر ذات الأربعة خلايا ، حيث يقوم هذا الصاروخ بتزويد الكاسحة بنظام دفاع قصير المدى مضاد للطائرات المحلقة على ارتفاع منخفض ·
كما جهزت الكاسحة بأنظمة ذات ذخيرة خفيفة الوزن لها القدرة على التشغيل الذاتي بواسطة نظام سونار موجه آلياً عن طريق مجموعة روابط من الألياف الضوئية والبصرية مركبة على متن السفينة ، كما جهزت أيضاً بكاميرا تلفزيونية هوائية ومصابيح أمامية لها القدرة على تحديد الهدف قبيل التفجير ·
الإجراءات المضادة الدفاعية
زودت كاسحة الألغام هاميلن بنظام رادارDR2000 المزود بسماعات حساسة خاصة تستطيع استكشاف النبض والرادارات التي تعمل على الموجات المتصلة ، وتتميز الإشارات المنبعثة من هذا الرادار بالقدرة على معالجة نظام انبعاثات الرادارات المتكررة بمعدل مرتفع لإعادة النبض وعرضه بقدرة كبيرة على اكتشاف الترددات المنخفضة حيث تقارن جميع بيانات الترددات لأغراض الإنذار المبكر المضاد لأية تهديدات محتملة ·
المجسات وأجهزة الاستشعار
تمتلك كاسحة الألغام هاميلن عدد اثنين رادار بحث فعال ظاهرين يعملان على الترددات الخاصة بمجموعة (I,J) بالإضافة إلى رادار خاص بنظام الملاحة ·
وقد تم رفع مستوى الأداء بواسطة تركيب جهاز سونار ذي تردد متصاعد، وصمم هذا الجهاز بنظام دفاعي مضاد من برنامجMws80-4 أطلس ، وهو مركب على كاشف ألغام عالي الجودة من نوع فرانكينثال ·
ويستخدم النظام أجهزة نبض خاصة وإشارات متقدمة لمعالجة التقنيات المختلفة التي تعمل بواسطة كمبيوتر خاص ذي تصنيف عالِ لتعقب مواقع زرع الألغام والأهداف الشبيهة الأخرى ، وبإمكان الكاسحة إجراء عمليات استكشاف وفحص خط مسارها بواسطة أسلوب الفحص الجانبي·
قوة دفع وتحريك الكاسحة
تم تزويد كاسحة الألغام هاميلن بمحركيْ ديزل 16 سلندر لكل واحد من طرازTB91 بطاقة كهربائية 2200 كيلووات تقوم على تحريك مراوح ضخمة متغيرة السرعة بصورة أتوماتيكية وتستطيع هذه المحركات أن تبلغ سرعة 18 عقدة ، وقد ركبت المعدات والأنظمة الخاصة للسيطرة على المحرك في غرفة التحكم على متن الكاسحة وتتكون الغرف من أحد عشر كمبيوتر مربوطة جميعها بشبكة متكاملة عبر مسار البيانات
===================================***** *****************======================= ============
نظام المتابعه والتعقب بواسطه نظام رصد القمار الصناعيه
إلى العام 1978 حينما أطلقت وزارة الدفاع الأمريكية القمر الصناعي نافستار Navstar الأول، وعلى الرغم من أن المصممين توقعوا ظهور تطبيقات مدنية وتجارية له، فقد كان هدفهم الأساسي حينذاك هو منح نحو 40 ألف عسكري القدرة على الملاحة براً وبحراً وجواً بدقة عالية، وبدأ المدنيون بالاستفادة من ذلك النظام في ثمانينات القرن العشرين، ومع ارتفاع عدد الأقمار الصناعية في النظام GPS في المدار إلى 24 قمراً في بداية تسعينات القرن الماضي، وهو العدد الأدنى المطلوب للخدمة المتواصلة، تضاعفت بسرعة استخدامات السوق للنظام GPS وذلك بشكل كبير·
أما في الوقت الحالي فإنه بإمكان نحو 30 مليون مستخدم أن يحددوا بانتظام مواقعهم باستخدام النظام GPS· فوحدات الاستقبال تساعد على إرشاد المركبات البرية والبواخر والقوارب، إضافة إلى إدارة إعداد السيارات المستأجرة والحافلات، والتطبيقات الخاصة بالراحة والسياحة·
ويشحن الباعة في أمريكا شهرياً ما يزيد على 200 ألف جهاز استقبال مدني، وقد بلغت قيمة مبيعاتها في العالم عام 2003 نحو 3.5 بليون دولار، ويمكن أن تنمو سنوياً لتبلغ 10 بلايين دولار عام 2010، وذلك وفق استبيان حديث أجرته إحدى شركات الأبحاث· ولا تشتمل تلك الأرقام على عوائد من صناعة الأقمار وإطلاقها، ومن قطاع التحكم فيها، أو من المشروعات المرتبطة بالنظام GPS كإدارة مجموعة شحنه، وتشير الدراسة إلى أن المستهلكين يمثلون ما يربو قليلاً على نصف مبيعات الأجهزة، ويمثل العملاء التجاريون 40%، بينما تمثل القوات المسلحة النسبة الباقية (8%)·
ومن المعروف أن أقمار النظام GPS >نافستار< ليست الوحيدة في المدار، فأقمار الملاحة الروسية >جلوناس< تساهم في ذلك بهدف الاستفادة وتحقيق المطلوب، وخلال بضعة أعوام سيتواجد هناك النظام الأوروبي >جاليليو<·
لقد وضع الروس الأقمار >جلوناس< أثناء الحرب الباردة بهدف منافسة الجيش الأمريكي، لكن الأقمار جلوناس خرجت مؤخراً من الخدمة لأن مشغليها لا يمكنهم تحمل تكاليف استبدالها، أما منظومة المجموعة الأوروبية فيفترض أن تدخل الخدمة سنة 2010·
ويبدو أن عامل الجذب يتمثل في الازدهار المؤمل لسوق المستهلكين النهائيين الذي لن ينمو إلا مع إضافة مستقبلات GPS إلى السيارات والهواتف الخلوية >النقالة<· وكل من الأوروبيين والروس يسعون وراء نظم ملاحة فضائية خاصة بهم بهدف نيل حصتهم من السوق، ومؤخراً وقّع فريق إدارة النظام GPS وأقمار >جاليليو< اتفاقيات حول كيفية تأثر النظامين·
عمل نظام GPS
GPS نظام ملاحي يغطي العالم بالاعتماد على الإشارات الراديوية، ويتكون من 24 قمراً صناعياً والمحطات الأرضية المقترنة بها·
وباستخدام طريقة مشتقة من طريقة ثلاثي الأضلاع العادية لتحديد الموقع، يحسب النظام GPS إحداثيات الموقع الأرضي وذلك بقياس المسافة إلى 4 أقمار على الأقل· وهناك عوامل عديدة تجتمع بهدف تحديد الموقع بدقة·
ويمكن إيجاز ذلك بافتراض أن مستقبل النظام GPS يقيس المسافة إلى أحد الأقمار فيجدها 22000 كم· عندئذ على المستقبل أن يكون على سطح كرة متمركزة في القمر نصف قطرها 22000 كم، افترض أيضاً أن المستقبل يقدر المسافة إلى قمرين آخرين بـ 22000 كم و24000 كم تباعاً، لذلك يجب أن يكون موقع المستقبل عند تقاطع الكرات الثلاث تلك، لكن الهندسة تنص على أن 3 كرات لا يمكن أن تتقاطع معاً في أكثر من موقعين، وواحد منهما فقط سوف يكون قريباً من الأرض قرباً كافياً ليحدد موقع المستقبل·
ويتطلب قياس المسافة إلى قمر ما توقيت الفترة التي تستغرقها إشارة القمر للوصول إلى المستقبل، فحاصل ضرب السرعة في زمن الانتشار يعادل المسافة المقطوعة، وتنتشر إشارات الراديو بسرعة الضوء، أي بسرعة نحو 300000 كم/ث، ولعل المشكلة تكمن في قياس زمن الانتشار، وشفرة الضجيج شبه العشوائي (PRN)، وهي سلسلة معقدة من المعلومات الرقمية، تساعد على إنجاز تلك المهمة، وكل شفرة تخص قمراً محدداً، وذلك يضمن أن الإشارة لا تؤثر على المستقبل·
فحينما يحدد مستقبل النظام GPS موقعه على سطح كوكب الأرض، تطبق طريقة القياس ثلاثي الأضلاع Trilateration التي تتطلب استخدام قياس بعده الدقيق عن 4 أقمار في النظام GPS على الأقل بفضل إشارات قياس المسافة التي تبث من الأعلى، إن ما يحدث في الأساس هو استخدام الإشارات الراديوية المشفرة بشكل خاص كمقياس خفي لحساب المسافة من الأقمار إلى المستقبل·
وتعادل دقة المستقبل العادي المحمول باليد ما بين 5 و10 أمتار من موقعه الفعلي· وبإمكان وحدة النظام GPS العسكرية الأغلى ثمناً أن تحدد الموقع ضمن 5 أمتار، أما الرصد المزدوج >المتتابع< Tandem، باستخدام مستقبل يتلقى تصحيحات لأخطائه من جهاز استقبال ثابت قريب إحداثياته معلومة، فيمكنه بلوغ دقة تعادل نحو 0.5 متر· ويطلق على هذه العمليات المتتابعة اسم النظام GPS التفاضلي Differential·
سيل من المعلومات
لكي يمكن إدراك التطور الحالي للنظام GPS، فإن من الأفضل في البداية معرفة طريقة عمله الحالية·
يبث قمر النظام GPS الواحد إشارات قدرتها 500 واط، وتعادل تلك قدرة 5 مصابيح كهربائية متوهجة، وبعد قطع مسافة 20000 كم في الفضاء، تبلغ إشارات قياس المسافة الراديوية سطح الأرض بقدرة ذات كثافة ضئيلة جداً، وللمقارنة فإن قدرة إشارة التلفاز التي يستقبلها جهاز منزلي تفوق ذلك ببليون مرة·
وأقمار النظام GPS نوعان من المعلومات: الأول، وهو رسالة الملاحة، ويتشكل من >بتات< Bits بيانات تعرف الموقع المداري للقمر والزمن الذي تم فيه الإرسال، ويجري إعداد تلك الإحداثيات المكانية والزمانية في قطاع التحكم الأرضي في GPS الذي يستخدم شبكة من مستقبلات GPS في نقاط مرجعية معلومة لحساب تلك الإحداثيات، وترسل تلك المعلومات إلى القمر حيث تُضمَّن في رسالة الملاحة بهدف بثها بعدئذٍ إلى سائر المستخدمين·
أما النوع الثاني من المعلومات التي تبثها الأقمار فهي مجموعة من شفرات قياس المسافة، أي تسلسل له شكل مميز من النبضات الرقمية، ولا تتضمن تلك الإرسالات معلومات بالمعنى التقليدي، فالشفرات في الواقع مصممة لمساعدة المستقبل على حساب زمن بلوغ الإشارة القادمة، وهي مفتاح لتحديد الموقع بدقة، ويؤكد المهندسون الطبيعة المتميزة لإشارات قياس المسافة هذه بقولهم أن ما يسمى بشفرات الضجيج شبه العشوائي (PRN) مكونة من سلسلة من الإشارات الرقمية Chips عوضاً عن >البتات<·
تطبيقات النظام
يطبق النظام GPS إجراءً مماثلاً حينما يرصد المستقبل شفرة ضجيج شبه عشوائي يبثها قمر، فعند مطابقة تسلسل شفرة حساب المسافة القادم مع نسخة من تسلسل شفرة الضجيج شبه العشوائي المميز الخاص بذلك القمر والمختزن في المستقبل ويمكن للمستقبل حساب التأخير في زمن بلوغ إشارة قياس المسافة الراديوية الخاصة بذلك القمر، يضرب المستقبل آنذاك زمن التأخير في سرعة الضوء، لمعرفة المسافة إلى القمر المعني·
وعلى هذا النمط، تحسب المستقبلات المدى باستخدام مسطرة افتراضية يمدها كل قمر إلى الأرض· وتعطي الشفرات علامات مميزة Tick Marks على المسطرة الراديوية، في حين أن الرسالة الملاحية تصف موقع القمر الذي يماثل نقطة نهاية المسطرة·
ولو كان من الممكن تضمين وحدة النظام GPS ساعة توقيت دقيقة، لأتاحت 3 من قياسات المدى للمستقبل تعيين موقعه الثلاثي الأبعاد، من خلال خط العرض وخط الطول والارتفاع· ومن خلال الساعات الدقيقة يمكن لقياس واحد أن يثبت المستقبل على كرة يحددها نصف قطرها من القمر، وتوضع قراءتان للنظام GPS المستخدم في نقطة تقاطع كرتين متماثلتين، وتثبت القياسات الثلاثة المستخدمة في نقطة (أحادية) مميزة تتحدد بالكرات الثلاث، وبذلك فإن على المستقبل حل 3 معادلات بثلاثة مجاهيل، وهي خط الطول وخط العرض والارتفاع·
ونظراً لعدم توفر ساعات دقيقة تماما، فإن على المستقبل استنتاج الحل من مجهول رابع، وهو >الحيد< offset بين ساعة المستقبل الداخلية الزهيدة الثمن والزمن الذي تدل عليه شبكة النظام GPS، ويتم التحكم في الزمن الذي يشير إليه النظام GPS بدقة واحد من البليون من الثانية بواسطة ساعات ذرية، لكن ساعة المستقبل يمكن أن تكون عرضة لخطأ لنحو ثانية أو أكثر في اليوم الواحد، ويمكن تحويل الخطأ في الزمن إلى خطأ في المسافة بالضرب بسرعة الضوء (300000 كم/ث)· ويضيف ذلك >الحيد< مقدارا غير معلوم إلى المسافة المقاسة إلى كل قمر، وذلك ما يعلل سبب تسمية قياسات المسافة بقياسات شبه المدى pseudo Range· ومن المعلوم أن >حيد الزمن< هو ذاته فيما يتعلق بجميع الأقمار، وبالتالي يمكن قراءة قمر رابع للمستقبل بحل 4 معادلات للمجاهيل الأربعة وهي خط الطول وخط العرض والارتفاع والزمن·
ولأن المستخدمين المرتحلين يغيرون مواقعهم بسرعة، فإن مستقبلات النظام GPS الحالية ترصد >حيود دوبلر< في الإشارات القادمة أيضاً، أي حيود أطوال موجات الإشارة الناتجة عن الحركة· فإذا كان المستخدم يتحرك مبتعداً عن القمر، فإن طول الموجة يبدو أكبر، أما إذا تحرك باتجاه القمر، فتصبح الموجة القادمة أقصر، إن رصد حيود الموجة يتيح لتلك الأجهزة حساب سرعة المستخدم مباشرة وبدقة فائقة، وتحقق مستقبلات النظام GPS مهمة تحديد الموقع الأرضي المعقدة دون إرسال أي إشارات· ومع ذلك، فإن المستقبلات المقرر تركيبها مستقبلاً في الهواتف النقالة سوف تكون رخيصة جداً، وفي متناول الجميع
نطاق التردد L1 و L2
تبث المرسلات المحمولة على أقمار النظام GPS معلوماتها على موجات الترددات الراديوية المعتادة، ويمثل حامل التردد الراديوي موجة جيبية عادية، وتردده هو عدد الدورات Cycles (كل قمة وقعر) في الثانية· وتستخدم تقانة النظام GPS الحالية نطاقين ترددين، L1،L2، يقعان في جزء الموجات الدقيقة من الطيف الراديوي·
ويعد النطاق L1 عادة إشارة مدنية، على الرغم من أن القوات العسكرية تستخدمه أيضاً، فهو متوفر لكل شخص، وهو يغطي معظم التطبيقات المدنية الحالية· أما النطاق L2، فيخدم القوات العسكرية بشكل رئيسي، ولا مانع من استخدام إشارة L2 للعامة، لكن من دون كشف شفرات الضجيج شبه العشوائي العسكرية (PRN)·
وتجعل فجوة المعرفة تلك التطبيقات المدنية في النطاق L2 ضعيفة، فالمستقبلات المدنية، على سبيل المثال، تجد صعوبة في استخدام إشارة L2 من الأقمار العاملة في مدارات منخفضة أو تلك المحجوبة حتى بعوائق بسيطة مثل الأشجار، كما أن مستقبلات النطاق L2 باهظة الثمن، لأنها تتطلب تقنيات معالجة إشارة خاصة حتى يمكن الدخول إلى إشارة النطاق L2 دون معرفة شفرات الضجيج شبه العشوائي (PRN)·
ولهذه العوامل تستخدم معظم الوحدات المدنية إشارة النطاق L1، ولذلك تحصل عادة على دقة تراوح مابين 5 و 10 أمتار وذلك مجال خطأ تحدثه بشكل أساسي الجسيمات المشحونة في الغلاف الجوي الأيوني ل