گزارش تسنیم از ارتقا توپخانه پدافند دریایی/ ناوهای ارتش در لایه آخر چگونه از خود دفاع می‌کنند؟

گروه دفاعی خبرگزاری تسنیم-سامانه‌های پدافندی توپخانه‌ای از دیرباز از جمله تسلیحات مورد استفاده در شناورهای دریایی بوده‌اند. در گذشته به علت دقت پایین این تسلیحات با افزایش حجم آتش و برخی راهکارهای دیگر سعی در بهبود اثرگذاری آنها روی هدف داشتند. با ظهور رادار و بعدها سامانه‌های اپتیکی در ترکیب با واحد کنترل آتش، امیدها به افزایش اثربخشی این تسلیحات بیشتر شد. همچنین اضافه شدن قابلیت پایدارسازی (Stabilization) تأثیر قابل توجهی روی افزایش احتمال اصابت به اهداف برای تسلیحات توپخانه‌ای داشته است. البته پایدارسازها در عرصه دریایی عموماً بر روی توپ‌های سبک قابل پیاده سازی هستند.

سامانه‌های اپتیکی تصویرساز حرارتی متصل به واحد کنترل آتش یکی از راهکارهای افزایش دقت آتش در عصر جدید است. علت این امر، مقاومت ذاتی سامانه اپتیکی در برابر اقدامات متقابل (جنگ) الکترونیکی از یک سو و قابلیت دوربین‌های تصویرساز در عملکرد در شب و شرایط جوی نامساعد است که بروز آن در دریا امری عادی به شمار می رود.

در سالهای پس از جنگ تحمیلی، متخصصان کشور سرمایه گذاری هوشمندانه‌ای روی توسعه سامانه‌های شناسایی و هدفگیری اپتیکی مرئی و حرارتی داشته‌اند که امروزه محصولات ایرانی این حوزه در خارج از ایران نیز شناخته شده است. حتی شرکت‌های خصوصی هم با اتکا به دانش بومی موفق به ارائه محصولات ارزشمندی در زمینه تجهیزات اپتیکی شده‌اند.

در این گزارش به معرفی سامانه کنترل آتش اپتیکی دریاپایه EOTS-I-4 به عنوان یک نمونه از سامانه‌های مذکور پرداخته و با نگاهی به فیلم مربوط به عملکرد توپخانه 35 میلیمتری قدیمی اورلیکن که به سامانه‌ای مشابه با EOTS-I-4 متصل شده اثرگذاری این نوع از سامانه‌ها را بهتر درک می کنیم.

همچنین در این گزارش، به معرفی کامل‌تری از سامانه پدافند هوایی کمند پرداخته‌ایم که کم کم در حال تبدیل شدن به سامانه استاندارد پدافند هوایی توپخانه‌ای دریاپایه ایران بوده و البته نمونه زمین پایه آن نیز در دست توسعه قرار دارد.

کنترل آتش دریاپایه الکترواپتیکی

علاوه بر مزایای گفته شده پیرامون سامانه‌های الکترواپتیکی ذکر این نکته نیز ضروری است که این سامانه‌ها به صورت غیرفعال یا پسیو (Passive) عمل می کنند. یعنی بدون هرگونه انتشار الکترومغناطیسی فعالیت های جستجو، شناسایی و درگیری اهداف را به انجام می رسانند در نتیجه دشمن از وجود چنین سامانه‌ای مطلع نمی شود.

شاید چنین مزیتی برای سامانه دریاپایه چندان مهم به نظر نرسد زیرا شناور حامل چنین سامانه‌ای به تنهایی موقعیت تمام سامانه‌های نصب شده روی خود را افشا می کند اما عملکرد غیرفعال سبب عدم امکان مقابله یا جمینگ هدف با سامانه پدافندی می شوند. در ادامه دو سامانه مجزا که کار تأمین داده های لازم برای واحد کنترل آتش را بر عهده دارند معرفی می شوند.

سامانه جستجو و نظارت الکترواپتیکی IRSS-I-4

سامانه بومی IRSS-I-4 با هدف نظارت و جستجوی محیط دریا با دوربین‌های حرارتی و برای به کار گیری روی شناورها توسعه داده شده است. این سامانه به تنهایی قابلیت کنترل تسلیحات را نیز دارد در نتیجه در شناورهایی که با محدودیت فضا برای نصب تجهیزات مواجه هستند می‌تواند بدون نیاز به سامانه دیگری به هدفگیری سلاح برای درگیری اقدام کند.

این سامانه قابلیت کار در روز و شب را داشته و با چرخش سریع در 360 درجه کار پویش (اسکن) محیط  را انجام می‌دهد. به طور خاص الگوریتم های تشخیصی سامانه IRSS-I-4 علیه اهداف با ارتفاع پروازی بسیار نزدیک به سطح آب یعنی موشک‌های کروز بهینه شده است.

این سامانه در سه محور پایدارسازی شده و قابلیت چرخش 360 درجه در هر ثانیه را دارد. در واقع IRSS-I-4 می‌تواند در هر ثانیه یک دور محیط اطراف را پویش کند. این سامانه موقعیت نسبی هدف را بر اساس زاویه های بلندا و انحراف در صفحه افق به واحد کنترل آتش ارسال می کند.

زاویه دید دوربین این سامانه در راستای ارتفاعی، دارای بازه 6.75 درجه در حالت گسترده در هر گام تنظیم است. سامانه IRSS-I-4 قابلیت تشخیص یک موشک کروز را در بازه 6 تا 10 کیلومتری بسته به شرایط مختلف دارد. این برد برای درگیری با سامانه‌های توپخانه‌ای مناسب است. حسگر حرارتی دوربین این سامانه از نوع سرد شونده است که قابلیت های تشخیصی بهتری نسبت به نوع غیرسرد شونده دارد.

همانطور که اشاره شد، این سامانه در سه محور پایدارسازی شده است و قابلیت جبران 20 تا 25 درجه انحراف را نسبت به زاویه صفر ناشی از حرکت شناور را در محورهای مختلف با سرعت زاویه ای تا 25 درجه بر ثانیه دارد. دقت اندازه‌گیری حرکات شناور در این سامانه 0.01 درجه است. کلیه ارتباطات این سامانه با فیبر نوری انجام شده و جرم کل آن 250 کیلوگرم است. فضای اشغال شونده توسط این سامانه مکعبی به ابعاد 1 متر است.

سامانه بومی EOTS-I-4 نیز مجهز به دوربین‌های دید در روز، دوربین حرارتی و مسافت‌یاب لیزری با فرکانس بالا، عملکرد غیرفعال داشته و روی شناورهای ساخت داخل از رده پیکان (پروژه سینا) تا تناژهای بالاتر همچون رده جماران و ... قابل نصب و به کارگیری است.

سامانه ردگیری هدف EOTS-I-4

این سامانه پس از قفل روی هدف، مختصات، زاویه نسبی، فاصله، سرعت و خط سیر پروازی (ترجکتوری) آن را به صورت بی‌درنگ (Real-time) به واحد کنترل آتش ارسال می کند.

این سامانه زمان واکنش کمتر از 4 ثانیه داشته و بر اساس محاسبات خط سیر بالستیک امکان هدفگیری دارد و قفل آن روی اهداف شناسایی شده به صورت خودکار صورت می پذیرد. به علت استفاده از دوربین‌های اپتیکی این سامانه امکان کشف اهداف با سطح مقطع راداری پایین مانند پهپادها و موشک‌های کروز را علاوه بر اهداف عادی دارد.

این سامانه در روز و شب و شرایط نامساعد جوی قابلیت عمل کردن دارد و برد درگیری و مسافت‌یاب لیزری این سامانه 20 کیلومتر است. پایدارسازی این سامانه با دقت 500 میکرو رادیان معادل حدود 0.029 درجه انجام می شود تا اثرات حرکت شناور بر روی تصویربرداری جبران شود.

حسگر دوربین حرارتی این سامانه از نوع سرد شونده بوده و از فناوری FPA بهره می برد. وسعت دید این دوربین در حالت پهن 7.3 * 9.1 درجه است. محدوده دمای کاری آن از منفی 40 تا مثبت 55 درجه سلسیوس بوده و با توان مصرفی 14 وات مدت زمان راه‌اندازی آن کمتر از 8 دقیقه است.

این سامانه در برابر رطوبت و نفوذ آب مقاوم‌سازی شده است. دوربین مرئی این سامانه با فاصله کانونی 10 تا 500 میلیمتر، زاویه دید در حالت گسترده 20.4 * 27.5 درجه دارد. مسافت‌یاب لیزری این سامانه در برد 200 متر تا 20 کیلومتر عمل کرده و دقت آن بهتر از 5 متر است.

سکویی که دوربین‌ها و مسافت‌یاب روی آن نصب شده اند قابلیت چرخش با سرعت 120 درجه بر ثانیه را دارد و در راستای عمودی بین منفی 20 تا مثبت 85 درجه و در صفحه افقی به صورت پیوسته (360 درجه) قابلیت چرخش دارد. ارتباطات اجزاء در این سامانه با فیبر نوری برقرار شده است.

تجهیز توپ کارکشته 35 میلیمتری به سامانه کنترل آتش

همانطور که اشاره شد، شناورهای رزمی رده الوند در نیروی دریایی ارتش از ابتدا به یک قبضه توپ 35 میلیمتری دو لوله اورلیکن با نواخت تیر 1100 گلوله بر دقیقه در قسمت پاشنه (عقب شناور) مجهز بودند. نمونه زمینی این توپ نیز در اختیار پدافند هوایی ارتش بوده و عملکرد خوبی که از خود در سالهای دفاع مقدس بر جای گذاشت مدیون سامانه رادار و کنترل آتش اسکای گارد متصل به آن بود.

در گذشته یک سامانه هدفگیری چشمی نصب شده روی عرشه دوم شناورهای رده الوند به هدفگیری توپ اورلیکن کمک می کرد اما در سال‌های اخیر روی ناوهای این رده دو سامانه الکترواپتیکی یکی در نقش جستجو و کشف اهداف و دیگری در نقش ردگیری و قفل روی هدف جایگزین سامانه قدیمی شده اند که در ترکیب با واحد کنترل آتش، دقت فوق العاده بالایی به توپ 35 میلیمتری اورلیکن داده اند. دو سامانه مذکور همان IRSS-I-4 و EOTS-I-4 هستند که در این گزارش معرفی شدند.

تجهیز شناور دریایی به سامانه‌های کشف و ردگیری الکترواپتیک؛ سامانه IRSS-I-4 در کادر سفید و EOTS-I-4 در کادر زرد مشخص شده اند

در تصاویر زیر نمایشگر دیجیتال سامانه مشاهده می‌شود که کاربر به واسطه آن هدف را مشاهده کرده و وضعیت قفل روی آن و سایر اطلاعات را مشاهده می کند.

قفل سامانه الکترواپتیکروی هدف پروازی در مسافت 1000 متری

قفل سامانه الکترواپتیکی روی هدف شناور دریایی

طبق اطلاعات موجود در تصویر، مسافت تا هدف در حدود 1020 متر بوده و آزمایش در سال 2016 انجام شده است. همانطور که در این تصاویر مشخص است توپ اورلیکن موفق شده تا هدف شناور دریایی را با دقت بسیار بالا و در اولین سری شلیک مورد اصابت قرار دهد.

شلیک به هدف و انهدام آن توسط توپ 35 میلیمتری تحت کنترل آتش سامانه الکترواپتیکی

سامانه کشف با کادر سفید، سامانه ردگیری و کنترل آتش با کادر قرمز و توپ 35 میلیمتری با کادر زرد رنگ مشخص شده اند

فیلم/ شلیک به هدف و انهدام آن توسط توپ 35 میلیمتری تحت کنترل آتش سامانه الکترواپتیکی

در بین شناورهای ناوگان جنوب نیروی دریایی ارتش در ابتدا در اسفند 1395 و در رزمایش ولایت 95 این نیرو، ناوچه محافظ سبلان به شماره بدنه 73 مجهز به سامانه‌های جدید الکترواپتیکی در قسمت عقب خود مشاهده شد. در اسفند 96 الوند به شماره بدنه 71 نیز در رزمایش محمد رسول الله (ص) مجهز به همان سامانه‌ها مشاهده شد.

ناو سبلان مجهز به سامانه های الکترواپتیکی در سال 1395

ناوهای الوند و سبلان مجهز به سامانه کشف و ردگیری و کنترل آتش الکترواپتیکی (کادر مشکی) در سال 1396

در رزمایش مرکب سه جانبه دریایی که با شرکت ایران، چین و روسیه در دی 1398 برگزار شد، دیگر عضو رده الوند یعنی ناو البرز به شماره بدنه 72 نیز با تجهیزات جدید الکترواپتیک مشاهده شد اما با یک تفاوت؛ در البرز علاوه بر به کارگیری تجهیزات مذکور برای توپ 35 میلیمتری پاشنه، یک قبضه توپ فتح630 یا همان سامانه کمند نیز به همراه دو سامانه الکترواپتیک مستقل و مجزا برای کمند مشاهده شد.

ناو البرز مجهز به سامانه های الکترواپتیکی مجزا برای سامانه کمند و توپ 35 میلیمتری

ناو البرز پس از سهند به شماره بدنه 74، دومین شناور رزمی بود که به توپ کمند مجهز شد. با این چیدمان تجهیزات، ناو البرز می‌تواند همزمان با توپ کمند و توپ اورلیکن خود با اهداف مجزا درگیر شود.

سامانه کمند

خبرهایی از توسعه این سامانه در سال‌های اولیه دهه 1390 منتشر شد. فیلم کوتاهی از آزمایش این سامانه در بین دستاوردهای جدید وزارت دفاع نشان داد که این سامانه به طور جدی در دست توسعه قرار دارد. نهایتاً با رونمایی از ناوچه محافظ سهند در سال 1397 سامانه کمند نیز به طور عملیاتی مشاهده شد.

توپ 6 لوله فتح630 متعلق به سامانه کمند

کمند در دسته سلاح‌های CIWS قرار گرفته و برای دفاع نقطه ای لایه آخر در برابر تهدیداتی که از سایر لایه های دفاعی واحد شناور عبور کرده اند مورد استفاده قرار می گیرد. سلاح سامانه کمند یک قبضه توپ 6 لوله 30 میلیمتری چرخان (گتلینگ) است که نواخت تیر 4000 تا 5000 تیر بر دقیقه دارد. این سامانه علیه هر هدف شناسایی شده در برد خود قابلیت استفاده دارد یعنی علاوه بر هواگردهای مختلف و موشک کروز علیه شناورهای کوچک و مین های شناور نیز قابل استفاده است.

سامانه کمند شامل توپ فتح630 و دو سامانه مستقل کشف و ردگیری الکترواپتیک و سامانه هدفگیری چشمی آن روی ناو البرز؛ توپ 35 میلیمتری و سامانه‌های الکترواپتیکی آن با کادر زرد مشخص شده اند

در حالت استاندارد، سامانه کمند از سه سامانه برای هدفگیری خود استفاده می کند. یک سامانه جستجوی اپتیکی همانند IRSS-I-4، یک سامانه ردگیری و قفل و همچنین یک سامانه اپتیکی برای هدفگیری دستی توسط نفر. رادارهای معمولی و آرایه فازی نیز برای افزوده شدن به کمند در نظر گرفته شده و همچنین با توجه به کارایی مطلوب این سامانه، نسخه زمین پایه این سامانه نیز در دست توسعه قرار دارد. همچنین موشک آذرخش نیز به عنوان یک سلاح برد کوتاه موشکی قابلیت افزوده شدن به این مجموعه و تشکیل یک لایه دفاعی موشکی-توپخانه‌ای را دارد.

اجزا سامانه کمند به ترتیب از بالا به پایین: سامانه کشف، سامانه ردگیری و کنترل آتش، سامانه هدفگیری دستی، توپ فتح630

برد مؤثر کمند 4000 متر و برد نهایی آن 8000 متر و سرعت خروج گلوله از لوله برابر 875 متر بر ثانیه اعلام شده است. این توپ قابلیت چرخش از منفی 12 تا مثبت 88 درجه را در صفحه عمودی (نسبت به افق به عنوان زاویه صفر) و نیز 163 درجه به طرفین را دارد. سرعت زاویه ای این سامانه نیز 50 درجه بر ثانیه در راستای عمودی و 70 درجه بر ثانیه در صفحه افقی است. این سامانه بدون مهمات 2 تن وزن داشته و 2000 گلوله در مخزن آن به صورت خودکار در سلاح تغذیه می شوند. با توجه به اینکه این سامانه تنها در حدود 61 درصد وزن توپ 40 میلیمتری فتح40 را دارد امکان نصب آن از نظر وزنی روی شناورهای رزمی رده پیکان نیز وجود دارد.

تجربیات رزم های دریایی خصوصاً مواجهه مستقیم نیروی دریایی ارتش و سپاه با آمریکا نشان داده است که او با اتکا به قدرت هواپایه خود علیه دشمن تهاجم را آغاز می کند. در نتیجه تا زمان تأمین پوشش هوایی برای واحدهای سطحی (زمینی و دریایی) ایجاد یک پدافند قوی امری تخطی ناپذیر است. در عرصه زمینی آرایه متنوعی از سامانه‌های برد کوتاه تا بلند در کشور توسعه یافته و عملیاتی شده اند اما در عرصه دریایی هنوز پای پدافند موشکی به شناورهای رزمی کشور باز نشده است. در نتیجه تقویت پدافند توپخانه‌ای، حتی تجهیز توپ‌های 20 و 23 میلیمتری به پایدارساز و سامانه کنترل آتش همانند نمونه‌های خارجی همرده که به احتمال اصابت 17.5 برابری رسیده اند می‌تواند در بهبود پدافند نقطه آخر ناو مؤثر باشد. قرار است فروند جدید ناو دماوند در شمال کشور اولین شناور مجهز به پدافند موشکی شود. امید می‌رود که کار تجهیز سایر واحدهای شناور به این دست از تسلیحات نیز به سرعت آغاز شود.

انتهای پیام/