الصواريخ الكابحة Retrorockets

 

الصاروخ الكابح Retrorocket هو محرك صاروخي يعطي دفع معاكس لاتجاه حركة المركبة مما يجعلها تتباطأ، ويستخدم غالبا في المركبات الفضائية و بعض الطائرات الهابطة على مدرج قصير.

 

إن الصاروخ الكابح Retrorocket (اختصارًا للصاروخ الرجعي Retrograde Rocket) هو محرك صاروخي يوفر قوة دفع معاكسة لاتجاه حركة المركبة ، مما يؤدي إلى إبطائها. تم استخدامه في الغالب في المركبات الفضائية ، مع استخدام محدود جدا في هبوط الطائرات على مدارج الهبوط القصيرة. تظهر استخدامات جديدة منذ عام 2010 للصواريخ ذات الدفع الرجعي Retro-Thrust Rockets في أنظمة الإطلاق القابلة لإعادة الاستخدام Reusable Launch Systems .

.

تاريخيا

 

تم تركيب صواريخ في أنف بعض طرازات الطائرة DFS 230 ، وهي طائرة شراعية عسكرية ألمانية من الحرب العالمية الثانية. وقد مكن هذا الطائرة من الهبوط في مناطق محصورة أكثر مما يمكن أن يكون ممكنًا أثناء هجوم جوي.

 

تطور آخر حدث في الحرب العالمية الثانية كان مشروع هاجيل البريطاني British Hajile project ، الذي بدأته إدارة تطوير الأسلحة المتنوعة Directorate of Miscellaneous Weapons Development التابعة للأميرالية البريطانية British Admiralty . في الأصل طلب من الجيش البريطاني كطريقة لإسقاط المعدات الثقيلة أو المركبات من الطائرات التي تحلق بسرعات عالية وعلى ارتفاعات عالية ، تحول المشروع إلى كارثة كبيرة وتم نسيانه إلى حد كبير بعد الحرب.

 

على الرغم من أن بعض الاختبارات كانت ناجحة ، إلا أن مشروع هاجيل Hajile كان لا يمكن التنبؤ به بحيث لا يمكن استخدامه في الحروب التقليدية ، وبحلول الوقت الذي اقتربت فيه الحرب من نهايتها ، ومع عدم وجود فرصة لوضع المشروع موضع التنفيذ ، تم تعليقه. استخدمت التجارب السوفيتية في وقت لاحق هذه التقنية ، لكبح سرعة الشحنات الكبيرة التي تسقط في الهواء بعد الهبوط بالمظلة.

.

أمثلة علي الاستخدامات Uses

 

مناورات الهبوط من المدار Deorbit Maneuvers

 

عندما تتباطأ مركبة فضائية في المدار بشكل كافٍ ، ينخفض ارتفاعها إلى النقطة التي تبدأ عندها القوى الديناميكية الهوائية Aerodynamic في إبطاء حركة المركبة بمعدل أسرع ، وبالتالي تعود إلى الأرض. فبدون الصواريخ الكابحة Retrorockets ، ستبقى المركبات الفضائية تدور في المدار لسنوات حتى تتباطأ مداراتها بشكل طبيعي ، وبالتالي إعادة الدخول إلى الغلاف الجوي في وقت لاحق ؛ في حالة الرحلات المأهولة Crewed Flights ، سنتقضي تلك المدة الزمنية بعد فترة طويلة من استنفاد أنظمة دعم الحياة Life Support Systems . لذلك ، من الأهمية بمكان أن يكون للمركبة الفضائية صواريخ كابحة Retrorockets موثوقة للغاية.

.

اقرأ أيضا: ماذا تعرف عن عملية تعديل مدار المحطة الفضائية الدولية ISS Orbit Adjustment ؟

.

مشروع ميركوري Project Mercury

 

نظرًا للاعتمادية العالية التي تتطلبها الصواريخ الكابحة Retrorockets ، استخدمت مركبة ميركوري الفضائية ثلاث صواريخ كابحة ذات وقود صلب ، ووقوة دفع 1000 رطل قوة (4.5 كيلو نيوتن)، وتم إطلاق كل منها لمدة 10 ثوانٍ ، وكانت مربوطة بالدرع الحراري Heat Shield في الجزء السفلي من المركبة الفضائية. كان صاروخ واحدا فقط كافيًا لإبطاء المركبة أثناء عودتها إلى الأرض إذا فشل الاثنان الآخران.

.

مشروع جيميني Project Gemini

 

استخدمت مركبة مشروع جيميني Gemini أربعة صواريخ ، كل منها 2500 رطل (11 كيلو نيوتن) ، تحترق لمدة 5.5 ثانية على التوالي ، مع تداخل طفيف بين فترات الاحتراق. تم تركيبها في القسم الرجعي Retrograde Section من وحدة المهايئ Adapter Module ، الموجود خلف الدرع الحراري للكبسولة مباشرة.

.

برنامج أبولو Apollo Program

 

بالنسبة للرحلات القمرية ، لم تتطلب وحدتي القيادة والخدمة في أبولو Apollo Command and Service Module إعادة وحدة القيادة إلى الأرض ، حيث أخذ مسار الرحلة الوحدة عبر الغلاف الجوي ، وباستخدام السحب الجوي Atmospheric Drag لتقليل السرعة. تطلبت الرحلات التجريبية في مدار الأرض دفعًا رجعيًا Retrograde Propulsion ، والذي تم توفيره بواسطة محرك دفع الخدمة Service Propulsion Engine الكبير والموجود في وحدة الخدمة Service Module . تم استخدام نفس المحرك كصاروخ كبح لإبطاء المركبة الفضائية لكي يتم إدخالها إلي المدار القمري. استخدمت وحدة أبولو القمرية Apollo Lunar Module محرك مرحلة الهبوط Descent Stage Engine للنزول من المدار القمري والهبوط على سطح القمر.

 

تم استخدام صواريخ الكبح Retrorockets لإبعاد المرحلتين S-IC و S-II عن بقية المركبة بعد إغلاق محرك كل منهما أثناء إطلاق الصاروخ ساتورن Saturn V إلى مدار انتظار حول الأرض Earth Parking Orbit .

.

برنامج مكوك الفضاء Space Shuttle program

 

نظام المناورات المدارية المكوك الفضائي Space Shuttle Orbital maneuvering system زود المركبة المدارية بزوج من الصواريخ القوية التي تعمل بالوقود السائل من أجل إعادة الدخول Reentry والمناورة المدارية Orbital Maneuvering . كان أحدها كافيًا لعمل إعادة الدخول بنجاح ، وإذا فشل كلا النظامين ، فإن نظام التحكم في رد الفعل Reaction Control System يمكن أن يبطئ المركبة بما يكفي لإعادة الدخول.

.

اقرأ أيضا:

 

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

فصل مراحل مركبات الإطلاق Launch Vehicle Staging

 

لضمان حدوث فصل نظيف لمرحلتين ومنع تلامسهما معا ، قد تحتوي الصواريخ متعددة المراحل مثل تيتان Titan II وساتورن Saturn I وساتورن Saturn IB وساتورن Saturn V على صواريخ كابحة صغيرة مثبتة على المراحل السفلية ، والتي تشتعل عند فصل المرحلة. وفي الوقت نفسه ، قد تحتوي المرحلة الأعلي منها على صواريخ الفراغ العلوي Ullage Rockets ، للمساعدة في عملية الفصل وضمان البدء الجيد لمحركات الوقود السائل Liquid-Fuel Engines .

.

اقرأ أيضا: تقسيم مركبات الإطلاق إلي مراحل Staging

.

مركبات الهبوط Landers

 

تُستخدم صواريخ الكبح Retrorocket أيضًا في أثناء هبوط المركبات الفضائية على أجسام فلكية أخرى ، مثل القمر والمريخ ، بالإضافة إلى تمكين مركبة فضائية من الدخول في مدار حول هذا الجسم (الإدخال المداري) . كما هو موضح أعلاه (فيما يتعلق بمشروع أبولو Project Apollo) ، يمكن إعادة توجيه الصاروخ الرئيسي على متن مركبة فضائية ليكون بمثابة صاروخ كبح. تستخدم كبسولة سويوز Soyuz صواريخ صغيرة أثناء المرحلة الأخيرة من رحلة الهبوط.

مركبة سويوز إم إس الفضائية

.

أنظمة الإطلاق القابلة لإعادة الاستخدام Reusable launch systems

 

ظهرت استخدامات جديدة للصواريخ ذات الدفع الرجعي Retro-Thrust Rockets منذ عام 2010 م، وذلك في أنظمة الإطلاق القابلة لإعادة الاستخدام. بعد فصل المرحلة الثانية ، تستخدم المرحلة الأولى في الصاروخين فالكون Falcon 9 وفالكون الثقيل Falcon Heavy التابعين لشركة سبيس إكس، من واحد إلى ثلاثة محركات من محركاتها الرئيسية من أجل عمل تباطؤ أثناء الهبوط المدفوع Propulsive Landing . ثم يتم استعادة المرحلة الأولى وتجديدها وإعدادها للرحلة التالية.
المعززات الخاصة بالصواريخ المدارية الأخرى يتم تدميرها بشكل روتيني بعد استخدام واحد من خلال إعادة الدخول إلي الغلاف الجوي ثم الاصطدام عالي السرعة بمياه المحيط.

شركات مثل شركة بلو اوريجين Blue Origin مع صاروخها New Glenn وشركة Link Space مع صاروخها New Line 1 ومشاريع وطنية مثل مشروع RETALT project التابع للمفوضية الأوروبية والصاروخ Long March 8 التابعة لإدارة الفضاء الوطنية الصينية جميعها تسعى إلى عمل إعادة دخول للمعززات بالدفع الرجعي Retro-Thrust Re-Entry لتكون المعززات قابلة لإعادة الاستخدام.

 

الصاروخ نيو شيبرد New Shepard هو صاروخ شبه مداري من مرحلة واحدة يمكن إعادة استخدامه حيث يستخدم المعزز Booster محركه الرئيسي للهبوط مرة أخرى بعد انتهاء الرحلة. تبطئ الكبسولة نزولها بالمظلات وتستخدم أيضا صواريخ كابحة Retrorockets للإبطاء من سرعتها أكثر قبل الوصول إلى الأرض مباشرة.

.

عملية Operation Credible Sport

 

عملية Operation Credible Sport ، كانت عبارة عن خطة وضعتها حكومة الولايات المتحدة في عام 1979 لإنقاذ الرهائن الأمريكيين في إيران ، أسفرت عن بناء طائرتين معدلتين من طراز Lockheed C-130 Hercules ، تسمى YMC-130H ، والتي احتوت علي صواريخ كابحة لتتمكن من الهبوط علي مدرج قصير للغاية. كجزء من الخطة ، ستهبط هذه الطائرات في استاد الشهيد شيرودي بالقرب من السفارة الأمريكية في طهران وتستخدم صواريخ الكبح للتوقف. تم تدمير إحدى الطائرتين في حادث تحطم أثناء رحلة تجريبية دون وقوع أي وفيات ، وتم إلغاء الخطة في وقت لاحق من ذلك العام.

.

مراجع

 

1- Retrorocket – Wikipedia – August 2023.

*

اضغط هنا لتتابع صفحتنا علي الفيس بوكو

*******************************

مقالات جديدة

 

.

.

.

.

مواضيع ذات صلة

 

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

**************************************

ملاحظة

  • إذا كان لديك مقالة تريد نشرها أو لديك تعديل أو اقتراح جيد ، فمن فضلك سجل اقتراحك في تعليق علي الموضوع .
  • أو راسلنا علي البريد التالي لنشر مقال خاص بك : info@inst-sm.coim

مكتبة محاكاة الأجهزة

أترك تعليق