אשכול משוחזר מהמערכת הישנה נכתב ע"י spooler

סקירה: "סופר קויטציה" והטורפדו שקוואל


מהי "קויטיציה" ?

המונח קויטציה לקוח מתחום - ההידרומכניקה, והוא מתאר תופעה שכיחה שנוצרת כתוצאה מחיכוך של עצם בעל קצוות חדים -
לדוגמא להבים של מדחף עם המים שמקיפים אותו. כתוצאה מהחיכוך הרב שנוצר (כפונקציה של מהירות הסיבוב), לחץ המים סביב קצוות הלהבים יורד באופן משמעותי,
במידה והלחץ נופל בפתאומיות, המים סביב הלהבים מגיעים ללחץ אדים, כלומר המים מתחילים לרתוח ולהתאדות.
תופעה זו גורמת להיווצרות בועות או חללי גז סביב קצוות הלהבים - הבועות הנוצרות כתוצאה מהחיכוך אינן יציבות ויכולות לקרוס פנימה.

הבעיות שנגרמות כתוצאה מקוויטציה לכלי השייט הן רבות :

המדחף מאבד את האפקטיביות שלו מפני שהוא מסתובב בתוך וואקום ולא מייצר כוח דחף.
במידה ובועת הגז קורסת באופן פתאומי היא גורמת לנזק פיזי למדחף.
כתוצאה מקריסת בועת הגז נוצר רעש מאד חזק, דבר שיכול לחשוף את מיקום כלי השייט.

תמונה להמחשה - תופעת הקויטציה מתחילה להיווצר בקצוות הלהבים:



מהי "סופר קויטציה" ?

שימוש בתופעת הקויטציה ליצירת בועת גז בלחץ נמוך, שבתוכה יוכל לנוע עצם במהירות גבוהה מאד כאשר הוא שקוע בתוך נוזל.
בועת הגז מפחיתה באופן משמעותי את הגרר שפועל על העצם במים - שהוא פי 1000 יותר מהגרר באוויר.

במקום להילחם בתופעת הקויטציה, המדענים החליטו לנצל את התופעה לטובתם וליצור סביבת עבודה תת-מימית כמעט ללא חיכוך עם המים -
כלי השייט יוכלו להשתמש בסופר קויטציה כדי לנוע בתוך בועת גז שתעטוף את כל הכלי ותגרום לו לנוע בתוך חלל של גז/אוויר ללא חיכוך עם המים.
ובכך להגיע למהירויות עצומות. ניתן להשוות את התופעה - לשבירת מחסום הקול מתחת לפני המים כמו שקורה בכלי טייס.

מהירות ההבקעה שגורמת להיווצרות בועת גז היא 100 קשר, בתנאי שהחרטום של הכלי מעוצב בצורה מסוימת שתגרום ללחץ המים לרדת בפתאומיות -
וכתוצאה מכך - הנוזל סביב החרטום יהפוך לגז שיעטוף את הכלי כולו. כדי לשמור על בועת הגז הלא יציבה סביב הכלי, יש מנגנון ש"מזריק" אוויר כדי לעבות את בועת הגז על מנת שתשמור על יציבותה ולא תקרוס.

בועת הגז שעוטפת את הכלי התת-ימי


הטורפדו שקוואל ובועת הגז העוטפת אותו


הנעה תת-מימית

כדי שהכלי יוכל לייצר מספיק כוח דחף ולהתגבר על כוח הגרר הרב של המים שהוא פי 1000 מהאוויר,
משתמשים במנוע רקטי במצב מוצק , הדומה לצורת העבודה של מנועי ramjet במטוסים וברקטות.

הטכנולוגיה כיום.

הטכנולוגיה כבר קיימת מספר עשורים אבל היא עדיין בתחילת דרכה.
קיימים עדיין מכשולים רבים שהמדענים לא הצליחו להתגבר עליהם, כגון שמירה על גודל בועת הגז בתמרונים חדים,
שינוי מהירות הקליע או כלי השייט, אמצעי חישה ואיכון, כוח הנעה יקר ומסובך, ועוד..
החלוצים בתחום העל קויטציה הם הרוסים והם גם הראשונים שישמו את הטכנולוגיה בשטח,
דוקטרינת הלוחמה הימית שלהם דוגלת ביותר מהירות מאשר חמקנות, אחריהם משתרכים האמריקאים וגם הם מפתחים סוגי אמל"ח תת-ימיים -
המנצלים את הטכנולוגיה אבל הנושא לא בראש סדרי העדיפויות, האמריקאים מעדיפים לבנות כלי שייט חמקניים שנעים בשקט -
מאשר כלים הנעים במהירות.ניתן לראות זאת לפי התקציב השנתי שמושקע למחקר ופיתוח בתחום ה"סופר קוויטציה" -
העומד על 50 מיליון דולר לשנה בלבד.


הטכנולוגיה בעתיד


הפוטנציאל של אמל"ח וכלי שייט הפועלים בטכנולוגית "סופר קויטציה" הוא מקיף למדי, והוא כולל –
רעיונות מרחיקי לכת שחלקם נשמעים כמו מדע בדיוני, כגון :
מטוסים ומסוקים מנמיכי טוס, סירות, תותחים תת-ימיים, טילים בליסטים בין יבשתיים - תת ימיים,
המסוגלים לחצות את האוקיינוסים במהירויות עצומות ואז מספר קילומטרים לפני המטרה הם מתנתקים מהמים וממשיכים במעוף בליסטי לעבר המטרה .
חלק מהמדענים טוענים שבשלבים יותר מתקדמים של הטכנולוגיה, ישתנו כללי המשחק בלוחמה הימית כמו שאנחנו מכירים –
לא עוד משחקי חתול ועכבר שקטים וחמקניים בין צוללות, אלה כלי שייט שינועו במהירויות של מעל 1 מאך ויבצעו קרבות "אוויר" מתחת למים.

סוגי אמל"ח המבוססים על טכנולוגיית "סופר קויטציה".

רוסיה

VA-111 SHKVAL / SQUALL




טורפדו מזן חדש הנמצא בשימוש הכוחות הימיים הרוסים, השקוואל הוא הטורפדו הראשון בעולם שעושה שימוש בטכנולוגיית ה"סופר קויטציה" -
ומסמל את פריצת הדרך בלוחמה ימית מודרנית.

הפיתוח של השקוואל החל בשנות ה-60 בתקופת המלחמה הקרה, תחת מעטה כבד של סודיות.
תוכנן ע"י שני מהנדסים מהמכון לחקר הידרומכניקה מעשית במוסקבה - יבגני ראקוב וגאורגי לוגוינוביץ'.
השקוואל תוכנן במטרה לפגוע בצוללות הפולאריס החדישות (דאז) של הצי האמריקאי שהיו מצוידות בטילים בליסטים,
לפני שאלו יוכלו לשגר את המטען הגרעיני לעבר רוסיה.
סיבה נוספת היתה לתת את אפשרות התגובה המהירה לצוללות הדיזל המיושנות כנגד הצוללות הגרעיניות והחמקניות של ארה"ב.
הרעיון היה שכאשר צוללת רוסית "שומעת" שיגור טורפדו לעברה - היא מיד משגרת את השקוואל לאותו כיוון,
כתוצאה מכך הצוללת האמריקאית מבצעת תמרון היתחמקות ומאבדת את ההנחיה של הטורפדו ששיגרה.

בשנת 1977 הטורפדו הפך להיות מבצעי והוא הועבר ליחידות השונות.
כשהאמריקאים גילו לראשונה על הקיום של השקוואל, הם נחרדו לגלות עד כמה הטכנולוגיה מתקדמת משלהם ויותר מזה - הצי שלהם חשוף מבלי יכולת להתגונן.
השקוואל פורסם לראשונה באופן פומבי בשנת 1991, כאשר חיל הים הרוסי פירסם מדריך לספינות מלחמה רוסיות, ולאחר מכן ב1995 ע"י כתב המגזין - Jane's.

השקוואל משוגר מצוללות מסוג – "אקולה", "אוסקר" - והוא נע במסלול ליניארי במהירות של 370 קמ"ש עם יכולת פעולה בעומק של עד 365מ'.
טווח הטורפדו הוא 8 ק"מ ואת כוח ההנעה הוא מיצר בעזרת מנוע רקטי עם דלק מוצק.
הטורפדו משיג את מהירותו הגבוהה, ע"י יצירת בועת גז דקה בחרטום הטורפדו - שמתפשטת ועוטפת את המעטה החיצוני של הגוף,
בנוסף קיים מנגנון בחרטום הטורפדו שמורכב מחרירים דקים שמזריקים אוויר דחוס כדי לעבות את הבועה על מנת שהיא לא תקרוס.
הגירסה הראשונה של השקוואל היתה ללא מערכת הנחיה, והשיגור היה מתבצע בקו ישר עם המטרה,
הגירסאות היותר מתקדמות כבר כללו מערכת טייס אוטומטי שקבעה מראש את מסלול השיוט של הטורפדו - ע"י הכנסת פרמטרים לפני השיגור, כגון: וקטור למטרה, מהירות ומרחק. הנתונים מוזנים למחשב שמעבד את המידע, ולאחר השיגור הטורפדו מגיע לעומק פעולה אופטימלי ובהתאם לנתונים - מפעיל את המנוע הרקטי ו"טס" לכיוון המטרה. לשקוואל כמו שנאמר אין ראש ביות והוא עוקב אחר הנתונים שמחולל המחשב.
הגירסאות העתידיות יכללו ראש ביות מונחה סונאר אקטיבי ומנגנון האטה שיאפשר לטורפדו לחפש ולעקוב אחרי המטרה.

מבנה השקוואל




כיום לא ידוע על מערכת הגנה שמסוגלת לעצור את השקוואל, מהרגע שהוא משוגר ועד הפגיעה.
השקוואל מצויד בראש קרב קונבנציונאלי, למרות שרק מעוצמת הפגיעה והאנרגיה הקינטית הוא יכול להטביע כלי שייט.
גורמים לא רשמיים טוענים שיש לו יכולת לשאת ראש קרב גרעיני, כדי לפגוע בנושאות מטוסים ובקבוצת הקרב שלהם.

רוסיה תיכננה גרסה מיוחדת עבור יצוא (SHKVAL-E), והיא הוצגה בתערוכת הנשק IDEX99 באבו-דאבי בשנת 1999, גרסה זו נמכרה לסין.

בנוסף לגרסת היצוא קיימת כנראה גרסה נוספת שבה הוחלף הדלק המוצק בדלק נוזלי לצורך הורדת עלויות. וגורמים לא רשמיים טוענים שזו גרמה לטביעת הצוללת קורסק.

שמועות די מבוססות אומרות שהרוסים הולכים להעלות את הקורסק באמצעות דוברה נורבגית מיוחדת אבל להשאיר את החרטום שלה במצולות ולא להעלות אותו לפני השטח.

תזכורת קטנה - K-141Kursk - צוללת גרעינית מדגם אוסקר 2 שטבעה עקב פיצוץ מסתורי ב- 12 לאוגוסט של שנה שעברה, כשעליה 118 אנשי צוות, ומתוכם יש 49 קציני צוללות בעלי דרגות בכירות, הרבה הרבה יותר מאשר צריכים להיות בדרך קבע על צוללת מסוג זה.

מסתבר שלפי הידיעות האלה הסיבה לכך שהרוסים לא רוצים להעלות את החרטום היא על מנת שלא לחשוף בפני העולם את אחד מכלי הנשק הסודיים ביותר שלהם, ה - VA-111 Shkval - טורפדו המשתמש בעיקרון הסופר-קוויטציה שתואר בסקירה לעיל, בעל טווח של כ- 8 מייל ימי ומהירות של כמעט 300 מייל לשעה.

אותן תיאוריות טוענות כי התקלה שגרמה לטביעתה של הקורסק היא לא התנגשות בעצם זר (כפי שהרוסים טוענים) ולא תקלה בשיגור הטיל/טורפדו על-קולי - ה- 100-RU Veder (או בכינוי נאט"ו - SS-N-16A Stallion) כפי שמומחים מערביים טוענים. ה"שקוואל" (או דיונון) הוא טורפדו מדהים ביכולותיו במיוחד אם מלבישים עליו ראש נפץ גרעיני. הנשק יכול לשמש כנשק "נקמה" קלאסי בכך שצוללת המצויידת במספר כלים כאלה יכולה לזרוע הרס וחורבן בערי חוף אמריקאיות וכן להשמיד קבוצות קרב שלמות (קבוצת קרב כוללת בד"כ נושאת מטוסים גרעינית אחת, מספר צוללות, משחתות, סיירות, ספינות ל"א, נ"מ, ספינות ליווי ועוד).

לגבי היקף היצוא, אף מדינה מערבית כולל צרפת לא הצליחה לשים את ידה על השקוואל.
למרות שנעשו נסיונות לא מוצלחים להשיג את ה-Blue Prints" של השקוואל.
איראן התעניינה בשקוואל כדי לחמש את צוללות מסוג "kilo" שברשותה, אבל לא מצאתי מידע מוסמך שמאשר שיש ברשותה טורפדו מסוג שקוואל.
האסון הימי היחיד שמקושר לשקוואל הוא טביעת הקורסק.


נתונים טכניים:

מימדים:
אורך - 8.2 מטר
רוחב - 0.533 מטר
משקל - 2.7 טון

ביצועים:
מהירות מקסימלית - 370 קמ"ש
מהירות יציאה מצינור המשגר - 93 קמ"ש
טווח פגיעה - 7-8 ק"מ

ראש הקרב:
משקל - 210 ק"ג
סוג - TNT
פיוז - מגע/קירבה


איור לצורך המחשה של השקוואל ובועת האוויר שעוטפת אותו + הנחשול שנוצר

סרטון אנימציה 3D של השקוואל מתחת למים : http://www.niklasindustries.com/animations/shkval.mpg

ארה"ב

בניגוד לרוסים - האמריקאים מעדיפים להשקיע את תקציבי המחקר והפיתוח עבור כלי שייט חמקניים, הנעים בשקט,
כדי לא להישאר מאחור בהשוואה להתקדמות הרוסים בתחום, הם התחילו לפתח כלי נשק יותר פרקטיים כגון מערכת מוטסת לפיצוץ מוקשים ימיים וקליעים עם גרר נמוך עבור ירי תת-מימי.

טורפדו עתידי



הדומה לשקוואל הרוסי עם שינויים מהותיים, כגון – מערכת הנעה עם דחף משתנה ,
מערכת חישה שמבוססת על סונר אקטיבי. ואפשרות שליטה במהירות השיוט.
בשלבי פיתוח

Rapid Airborne Mine Clearance System - RAMICS



מערכת המורכבת על מסוק שבנויה מתותח 20מ"מ שיורה קליעים הפועלים בטכנולוגית "סופר קוויטציה" -
הקליעים מסתובבים במהירות גבוהה מאד ופוגעים במים בזווית אלכסונית,
כתוצאה מהמהירות והצורה של הקליע – הגרר שפועל על הקליע נמוך והוא מסוגל לפגוע במוקש הימי בעוצמה מספיק חזקה שגורמת לניטרולו.
המערכת בשלבי פיתוח.

מבנה הקלע והתרמיל שבתוכו הוא יושב.


תמונה של הפגז והקליעים


החור שנוצר במוקש הימי וצילום של גלי ההלם שהקלע יוצר בתוך מנהרת מים


צילום הקלע במנהרת מים בזמן הניסוי



Adaptable High Speed Underwater Munitions - AHSUM



מערכת תת-מימית שדומה לתפקיד ה-PHALANX אך מותקנת סביב גוף הספינה ששקוע מתחת למים,
המערכת נשלטת ע"י סונר . והיא קצת דומה לתותחים הממונעים שהיו מותקנים במטוסי ה B17 ממלחמת העולם השנייה.
המערכת אמורה לתת הגנה מפני מוקשים, צוללנים, טילי טורפדו ואפילו צוללות.
המערכתבשלבי פיתוח.

מקורות ומידע נוסף:

מאמר מקיף ממגזין "Scientific American"
http://www.sciam.com/article.cfm?articleID=000CA29B-0EA6-1C70-84A9809EC588EF21
מאמר על השקוואל
http://www.fas.org/man/dod-101/sys/missile/row/shkval.htm
http://www.diodon349.com/Kursk-Memorial/storm_over_the_squall.htm
מאמר על תהליך ההתחמשות של סין בטורפדו השקוואל
http://www.newsmax.com/archives/articles/2001/4/23/220813.shtml
מאמר של Global Security על קליעים תת-ימיים
http://www.globalsecurity.org/military/systems/ship/systems/hsuw.htm
פרויקטים אמריקאים של אמל"ח בשלבי ניסוי
http://www.ctechdefense.com/projects.html
אתר - DeepAngel המציג את הקונספט של טכנולוגיית "סופר קוויטציה" בעתיד הרחוק
http://www.deepangel.com/html/supercavitation.html
חומר על ה-RAMICS
http://www.ctechdefense.com/ramics.html
http://www.globalsecurity.org/military/library/budget/fy2001/dot-e/navy/01amc.html
לינק המתאר בצורה מאוד מעניינת את השתלשלות המקרה של הקורסק:
http://www.jerrypournelle.com/reports/jerryp/kursk.html

בשכתוב הסקירה שילבתי גם תגובה של מיצו
קישור לאשכול המקורי מהמערכת הישנה של הפורום :
http://www.fresh.co.il/dcforum/dcbo...95&forum=Army#3

[התמונה הבאה מגיעה מקישור שלא מתחיל ב https ולכן לא הוטמעה בדף כדי לשמור על https תקין: http://promote.opera.com/buttons/official/88x31/gif/88x31innovationgrey.gif]

[התמונה הבאה מגיעה מקישור שלא מתחיל ב https ולכן לא הוטמעה בדף כדי לשמור על https תקין: http://marketing.openoffice.org/art/galleries/marketing/web_buttons/nicu/88x31_3_get.png]


!!! Depeche Mode - You Let Me Down Again

וללא ספק אחד מאמצעי הלחימה המדהימים (והיפים) שקיימים !

איזה גז זה בעצם?

STRENGTH & HONOR


[התמונה הבאה מגיעה מקישור שלא מתחיל ב https ולכן לא הוטמעה בדף כדי לשמור על https תקין: http://www.isayeret.com/logos/civi/yamas-logo.gif]

הגז שנוצר הוא בעצם אדי המים, כלומר ברגע שהמים מגיעים לטמפ' רתיחה (כתוצאה מהחיכוך של הלהבים עם המים) הם משנים את מצב הצבירה שלהם מנוזל לגז.

[התמונה הבאה מגיעה מקישור שלא מתחיל ב https ולכן לא הוטמעה בדף כדי לשמור על https תקין: http://promote.opera.com/buttons/official/88x31/gif/88x31innovationgrey.gif]

[התמונה הבאה מגיעה מקישור שלא מתחיל ב https ולכן לא הוטמעה בדף כדי לשמור על https תקין: http://marketing.openoffice.org/art/galleries/marketing/web_buttons/nicu/88x31_3_get.png]


!!! Depeche Mode - You Let Me Down Again

דבר אחד לא הצלחתי להבין:
איך זה הגיוני שמעצמת על בסדר גודל של ארה"ב שמשקיעה בכל שנה מילארדים רבים בפיתוח אמל"ח מתקדמים לא הצליחה משנות ה60 לפתח גם טורפדו המבוסס על סופר קויטציה?

זה נראה מהצד כאילו אותם מדענים רוסים הקדימו את כל העולם ב60-70 שנה, וזה קצת מגוחך.

ציטוט:

במקור נכתב על ידי Narion דבר אחד לא הצלחתי להבין: איך זה הגיוני שמעצמת על בסדר גודל של ארה"ב שמשקיעה בכל שנה מילארדים רבים בפיתוח אמל"ח מתקדמים לא הצליחה משנות ה60 לפתח גם טורפדו המבוסס על סופר קויטציה? זה נראה מהצד כאילו אותם מדענים רוסים הקדימו את כל העולם ב60-70 שנה, וזה קצת מגוחך.

זה לא חוסר הצלחה, זו החלטה מודעת ומכוונת. החיסרון העיקרי זה חזרה לימי הטורפדו הטיפש - ללא מנגנון הנחייה יעיל. הטורפדו משוגר לכיוון מסוים עם יכולת מינימלית לתיקון התוואי, ומתפוצץ עם מגע או מרחק/טיימר. הרוסים התייחסו לחיסרון ב-2 צורות: רש"ק גרעיני שאמור לחפות על ההחטאה בעזרת קטלניות (אך יש לזכור כי מתחת למים פיצוץ גרעיני הרבה יותר חלש), ודוקטורינת שימוש מיוחדת. הדוקטרינה דיברה על כמה תסריטים - שיגור כמות מאסיבית לאיזור מסוים כדי לעורר פאניקה ולגרום להפעלת מנגנוני הגנה שיעזרו באיתור מדויק של מטרות לתקיפה נוספת באמצעים אחרים. תסריט יותר נפוץ דיבר על הגנה - צוללת רוסית מגלה טורפדו עוין בדרך, ובתגובה משוגר שקוואל או כמה לכיוון משוער של הצוללת התוקפת. בגלל המהירות העצומה של השקוואל וחוסר מנגנון הנחייה שניתן לשבש, נשאר רק לנסות להימנע מפגיעה על-ידי תנועות "אלימות". תנועות אלו יקרעו את הכבל שמחבר בין הצוללת התוקפת לטורפדו שלה ובכך ההתקפה תנוטרל. כיום יש טורפדות מתוחכמות ללא כבלים, כך שתסריט זה פחות רלוונטי.
נקודה חשובה נוספת שהמנגנון לא הכי יציב ו/או בטיחותי, במיוחד בעת השיגור. אבל אלו בעיות טכניות שניתנות לפיתרון. בעיית ה(אין) הנחייה הרבה יותר חמורה, ושם הפתרונות ידרשו שינויים נרחבים לטורפדו. שינויים אלו יישימים ברובם רק מהיום הודות למחשוב וחיישנים שפותחו. מסיבה זו, אך בעיקר הודות לכיוון הבלתי מאוייש, האמריקאים חוזרים לחקור מנגנון הנעה זה.

רק שהוא יחסית קר כי נוצר בלחצים מאוד נמוכים

http://rbth.co.uk/defence/2014/05/2...le_ 36941.html


[התמונה הבאה מגיעה מקישור שלא מתחיל ב https ולכן לא הוטמעה בדף כדי לשמור על https תקין: http://nl.media.rbth.ru/web/en-rbth/images/2014-05/big/1331324784_468.jpg]

סקירה תמציתית על הנעה והנחייה של טורפדו החל מתחילת המאה של כל המדינות המובילות (בריטניה, ארה"ב, גרמניה, יפן, בריה"מ) - http://www.ausairpower.net/SP/DT-To...on-Dec-2010.pdf
כולל השוואה בין טורפדו קל וכבד, הבדלים פנימיים ואפשרויות תקיפה לפי ספינות.