اژدر چیست و چگونه کار می‌کند؟
اژدر چیست و چگونه کار می‌کند: اژدر نوعی سلاح خودپیشران با کلاهک انفجاری است که زیر آب حرکت می‌کند و کلاهکش با برخورد به هدف یا در مجاورت آن منفجر می‌شود. به اژدرهایی که با برخورد به هدف منفجر می‌شوند، اژدر تماسی و به اژدرهای جدیدتر که در مجاورت هدف عمل می‌کنند، اژدر مجاورتی می‌گوییم. اگرچه اژدرها عموما از ناوها و زیردریایی‌ها به سمت هدف پرتاب می‌شوند، بعضی از آن‌ها را می‌توان بوسیله قایق جنگی، بالگرد، هواپیما یا حتی پهپاد نیز به آب انداخت. اژدر پس از رها شدن در آب، سوی هدف هدایت می‌شود تا نهایتا با برخورد به هدف و یا در مجاورتش منفجر شود. در ادامه با جزییات بیشتری توضیح می‌دهیم که اژدر چیست و چگونه کار می‌کند. همچنین درباره انواع اژدرها بیشتر توضیح می‌دهیم.
(توضیح تصویر: نیروی دریایی جمهوری اسلامی ایران یکی از اژدرهای خود را از اژدرافکن به آب پرتاب و آن را آزمایش می‌کند.)
اژدر چیست؟
گفتیم اژدر (torpedo) نوعی موشک خودپیشران با کلاهک یا سرجنگیِ انفجاری است که بوسیله شناور، زیردریایی یا حتی هواگرد به آب پرتاب می‌شود و از زیر آب سمت هدف پیش می‌رود و نهایتا با برخورد به آن یا در مجاورتش منفجر می‌شود. وقتی می‌گوییم اژدر نوعی موشک خودپیشران است یعنی مثل موشک (و برخلاف گلوله و خمپاره) پیشران و موتور دارد و با کمک آن‌ها حرکت می‌کند و پیش می‌رود. به همین سبب با کمی اغماض می‌توان اژدر را نوعی موشک زیردریایی قلمداد کرد.
البته اژدرها در مقایسه با راکت‌ها و موشک‌ها سرعت کمتری دارند زیرا آب در مقایسه با هوا غلیظ‌تر و چگال‌تر است و اژدر برای شکافتن لایه‌های آب و حرکت در آن با اصطکاک و مقاومت بیشتری مواجه می‌شود. با این‌حال، نوعی از اژدرها موسوم به اژدر ابرحفره‌زا (supercavitating torpedo) سرعت بسیار بیشتری دارند. هم‌اکنون فناوری ساخت اژدرهای ابرحفره‌زا تنها در اختیار روسیه و جمهوری اسلامی ایران است.
اژدرهای قدیمی با برخورد به هدف منفجر می‌شوند که به آن‌ها اژدرهای تماسی می‌گویند. اما اژدرهای جدیدتر موسوم به اژدرهای مجاورتی معمولا با فاصله کم و معمولا زیر بدنه شناور منفجر می‌شوند و خطرناک‌ترند. در ادامه، ابتدا توضیح می‌دهیم که اژدر چگونه کار می‌کند، سپس ساختار اژدر را بررسی می‌کنیم و بعد با انواع اژدر آشنا می‌شویم.
اژدر چگونه کار می‌کند؟
اژدر معمولا از شناورهای جنگی سطحی و زیرسطحی به آب افکنده می‌شود اما انواعی از آن‌ها را می‌توان با بالگرد، هواپیما و حتی پهپاد نیز به آب انداخت. پس از آنکه اژدر به آب افتاد، با کمک سامانه ناوبری، هدفش را شناسایی می‌کند و سمتش می‌رود.
اژدرهای امروزی پس از شلیک با کمک سونار فعال (active sonar) یا سونار غیرفعال (passive sonar) هدف را کشف می‌کنند. در سونار غیرفعال، اژدر علائم صوتی محیط را شنود می‌کند تا هدف را کشف کند. اما در سونار فعال، خود اژدر علائم صوتی منتشر می‌کند تا با دریافت و تحلیل پژواک‌‌ها محل دقیق هدف را بیابد.
اثربخشی اژدر تا حد زیادی به موفقیت سامانه هدایت و ناوبری آن بستگی دارد. بعضی از عوامل محیطی و عمقی (مثلا دمای آب و جریان‌های آبی در عمق) ممکن است فناوری هدف‌یابی اژدر را مختل کنند. ضمنا ناوهای جنگی به امکاناتی مثل صداساز فریبنده‌ی اژدر (decoy) و مسدودساز (jammer) مجهز هستند که ممکن است سامانه هدف‌یابِ اژدر را گمراه کنند.
برای کشف هدف از سامانه‌های مغناطیس‌سنج نیز استفاده می‌شود. کشتی‌ها و زیردریایی‌ها به‌سبب جنس فلزی بدنه‌شان، هنگام حرکت در آب خطوط میدان مغناطیسی زمین را در محدوده خود، آشفته می‌کنند. با کمک شناساگرهای ویژه می‌توان همین آشفتگی‌های جزئی مغناطیسی را شناسایی و محل حضور کشتی یا زیردریایی‌ِ دشمن را کشف کرد. سامانه ناوبری، اژدر را تا نزدیک هدف می‌بَرد و سرانجام اژدر زیر بدنه کشتی منفجر می‌شود.
ساختار و اجزای اصلی اژدر
اژدرها بویژه گونه‌های پیشرفته و امروزی‌شان از نظر ساختاری پیچیده هستند اما در کل، همه اژدرها سه جزء اصلی دارند:
- پیشران (propellent)
- سامانه ناوبری (navigation system)
- سرجنگی یا همان کلاهک انفجاری (warhead)
پیشران، سامانه‌ای است که اژدر را به حرکت درمی‌آورد و پیش می‌برد. سامانه ناوبری، اژدر را به‌سمت هدف هدایت و مسیرش را تعیین می‌کند. سرجنگی همان کلاهکی است که هنگام اصابت اژدر به هدف یا در مجاورت هدف منفجر می‌شود.
طبیعتاً اژدرها بسته به نوع‌شان اجزای متعدد و پیچیده دیگری نیز دارند که پرداختن به آن‌ها مجال دیگری می‌طلبد.
اژدرها چگونه به کشتی‌ها آسیب می‌زنند؟
انفجار اژدر زیر سطح آب، نیروی انفجاری عظیمی را به بخشی از بدنه کشتی وارد می‌کند که مهار کردنش آسان نیست. طراحان ناوهای جنگی دریافتند که برای مقابله با اثر ویرانگر اژدرها راه سختی در پیش دارند. برای مثال، آن‌ها با ایجاد تغییراتی در ساختار بدنه کشتی کوشیدند ضربه‌ی ناشی از انفجار اژدر را کاهش دهند و البته تا حد زیادی هم موفق شدند اما اژدرهای جدید که عمدتا مجاورتی هستند، قابلیت‌هایی دارند که گریز از آن‌ها بسیار سخت است. در بخش پیشِ رو توضیح می‌دهیم که اژدرها اعم از اژدر تماسی و اژدر مجاورتی چگونه شناورها را غرق می‌کنند یا چگونه به آن‌ها آسیب می‌زنند.
انواع اژدر
اژدرها را بسته به ویژگی‌های مختلف‌شان می‌توان به انواع متعددی تقسیم کرد. برای مثال، عامل انفجار کلاهک اژدرها متفاوت است؛ برای نحوه ناوبری و هدایت اژدرها نیز روش‌های مختلفی وجود دارد. اما یکی از مهم‌ترین دسته‌بندی‌های اژدرها مربوط به محل یا زمان انفجار و نحوه آسیب‌زنی آن‌ها به هدف است. از این حیث، اژدرها دو نوع هستند:
- اژدر تماسی (contact torpedo)
- اژدر مجاورتی (proximity torpedo)
اژدر تماسی چیست و چگونه کار می‌کند؟
اژدر تماسی، اژدری است که کلاهکش به محض برخورد با هدف عمل می‌کند و منفجر می‌شود. برای این منظور، فیوز تماسی روی دماغه یا سر اژدر نصب می‌شود. وقتی سر اژدر با هدف برخورد می‌کند، به فیوز فشار وارد می‌شود و بلافاصله کلاهک انفجاری اژدر را مشتعل و منفجر می‌کند.
اژدر تماسی چگونه به کشتی آسیب می‌زند؟
اژدرهای تماسی طی دو مرحله به هدف آسیب می‌زنند: نخست هنگام انفجار کلاهک و تولید حباب و سپس هنگام انفجار حباب و هجوم آب برای پر کردن جای خالی حباب که در ادامه هر دو را توضیح می‌دهیم.
مرحله ۱: انفجار کلاهک اژدر و ایجاد حباب آب
با انفجار اولیه‌ی کلاهک اژدر، حباب گاز بزرگی درون آب ایجاد می‌شود. حباب چون بسیار سریع منبسط یا متورم می‌شود، موج‌ضربه‌ی شدیدی ایجاد می‌کند. برخورد حباب و موج‌ضربه با بدنه کشتی، به صفحه‌های بدنه ضربه شدیدی وارد می‌آورد و بدنه را می‌شکافد. انرژی‌ای که از نقطه تماس اژدر با کشتی در ساختار بدنه پخش می‌شود، صفحه‌های بدنه کشتی را از هم جدا می‌کند و بدین‌سان حفره بزرگی در بدنه ایجاد می‌شود که ممکن است حتی کشتی را غرق کند.
موج‌ضربه‌ای که ایجاد شده بود، سپس بدنه‌ی کشتی را درمی‌نوردد. شدت فشار چنان است که می‌تواند درزها، شکاف‌ها، دریچه‌ها و بسیاری دیگر از اجزای اینچنینیِ کشتی را پاره کند و در ساختار یکپارچه کشتی شکاف پدید آورد. در این‌صورت کشتی خاصیت ضدآبش را از دست می‌دهد و آب به درونش نفوذ می‌کند. اگر موج‌ضربه به اندازه کافی قوی باشد، حتی می‌تواند تاسیسات و ماشین‌آلات داخل کشتی را نیز از جا بکند و تجیهزاتش را از کار بیاندازد. اگر انفجار به مخزن مهمات کشتی راه بیابد، اثرش ویرانگر خواهدبود.
علاوه بر خود موج انفجار، قطعاتی که در اثر انفجار از کشتی جدا می‌شوند نیز مثل ترکش عمل می‌کنند و چون با سرعت و شدت به اطراف پرت می‌شوند ممکن است لایه‌های داخلی کشتی را سوراخ کنند و آسیب مضاعفی پدید آورند و یکپارچگی ضدآب کشتی را بیش از پیش به خطر بیاندازند.
مرحله ۲: انفجار حباب و هجوم آب برای پر کردن جای خالی حباب
گفتیم که وقتی اژدر منفجر می‌شود، حبابی از گاز درون آب شکل می‌گیرد و آب‌هایی را که اطراف حباب هستند، با سرعت دور می‌راند یا اصطلاحا پس می‌زند. اما وقتی حباب سرانجام فروپاشید، آب‌هایی که در اثر تورم حباب هوا عقب رانده شده بودند، فوراً به‌سوی فضای خالی ناشی از فروپاشی حباب هجوم می‌آورند تا آن‌را پر کنند.
چون در اژدرهای تماسی انفجار روی خود بدنه کشتی رخ می‌دهد، حباب هوا نیز همان‌جا مقابل بدنه کشتی ایجاد می‌شود و لذا وقتی حباب فرومی‌پاشد، آب‌هایی که بازمی‌گردند تا خلاء ناشی از انفجار حباب را پر کنند، به‌سمت شکافی که در بدنه کشتی ایجاد شده است، هجوم می‌برند. چون هجوم جریان آب برای پر کردن خلأ بسیار قوی است، آب را سمت شکاف هل می‌دهد و نتیجتاً آب از شکاف‌های ایجاد شده در بدنه کشتی، وارد آن می‌شود. هجوم جریان آب ممکن است چنان قوی باشد که حتی دیواره‌ها یا پوشش‌هایی را که قبلا در اثر انفجار تضعیف شده بودند، له کند. همه آنچه گفتیم طی تنها چند ثانیه اتفاق می‌افتد.
انفجار ناشی از برخورد اژدر تماسی با کشتی چه می‌کند؟
اگر کشتی کوچک باشد، ممکن است مستقیما در اثر انفجار منهدم شود. اگر اژدر بتواند به مخزن مهمات یا دیگر اجزای حیاتی کشتی راه یابد، حتی کشتی‌های بزرگ را هم منهدم می‌کند. اما اگر کشتی در اثر انفجار اولیه نابود نشود، سوراخ بزرگی که در بدنه آن ایجاد می‌شود، بسیار خطرناک خواهدبود، زیرا اگر کارکنان کشتی نتوانند جریان آب ورودی به کشتی را مهار کنند، نیروی جاذبه بر شناوری کشتی غلبه و آن‌را غرق می‌کند.
حتی اگر کشتی غرق نشود، چنانچه آب به بعضی از اجزای مهم آن نفوذ کند، ممکن است کشتی را از کار بیاندازد. مثلا ممکن است موتورخانه کشتی از کار بیفتد، شارژهای پیشرانه خراب شوند یا ساختار خود کشتی جداً آسیب ببیند و توان رزمی خود را از دست بدهد. اما طراحان کشتی با بررسی عملکرد اژدرها و نحوه اثرگذاری آن‌ها، در بدنه ناوها تغییراتی پدید آوردند که توانست از شدت آسیب‌ها بکاهد.
اژدر مجاورتی چیست و چگونه کار می‌کند؟
اژدرهای جدیدتر عمدتا مجاورتی هستند. توضیح دادیم که اژدرهای تماسی بسیار خطرناکند اما امروزه سامانه‌های دفاعی ضداژدر تا حد زیادی با آن‌ها مقابله می‌کنند. طی جنگ جهانی دوم و حتی قبل از آن، طراحان صنایع نظامی برای کاهش خطرات ناشی از اژدرها سامانه‌های دفاعی مختلفی طراحی کردند.
در سوی دیگر، طراحان اژدر نیز در پی روش‌هایی بودند که بتوانند سامانه‌های ضداژدر کشتی را دور بزنند. آن‌ها برای مقابله با سامانه‌های دفاعی کشتی‌ها، اژدرهای خطرناک‌تری ساختند که به آن‌ها اژدر مجاورتی می‌گویند. اژدرهای مجاورتی نه در اثر برخورد با کشتی بلکه با کمی فاصله زیر بدنه کشتی منفجر می‌شوند. در نتیجه، سامانه‌های دفاعی کشتی چندان نمی‌توانند با آن‌ها مقابله کنند. در عین حال، ساختار کشتی‌های قدیمی نیز طوری بود که موج ناشی از انفجار اژدر در زیر بدنه را تشدید می‌کرد؛ یعنی ساختار کشتی‌ها علیه خودشان عمل می‌کرد و لذا قدرت تخریب اژدرهای مجاورتی را افزایش می‌داد. لذا مهندسان بعدها در ساختار بدنه کشتی تغییراتی ایجاد کردند تا پیامدهای ناشی از انفجار اژدر را بکاهد، اما با تمام این‌ها اژدرهای مجاورتی هنوز هم در زمره‌ی مهلک‌ترین سلاح‌های ضدکشتی هستند.
اژدرهای مجاورتی چگونه به کشتی آسیب می‌زنند؟
اژدرهای مجاورتی در سه مرحله به کشتی آسیب می‌زنند: نخست هنگام انفجار اژدر زیر بدنه کشتی و تولید حباب و نتیجتاً هل دادن کشتی رو به بالا؛ دوم هنگام فروپاشیدن حباب زیر بدنه کشتی و پایین کشیده شدن کشتی به‌سمت جای خالی حباب؛ و سوم هجوم آب برای پر کردن جای خالی حباب و هل دادن مجدد کشتی به بیرون آب که در ادامه هر سه مرحله را توضیح می‌دهیم.
مرحله ۱: انفجار، تولید حباب و هل دادن کشتی رو به بالا
ابتدا اژدر زیر بدنه کشتی منفجر می‌شود. در اثر فشار ناشی از انفجار، حباب غول‌پیکری زیر بدنه کشتی پدید می‌آید و چون حباب از آب سبک‌تر است، سریعا بالا می‌رود و کشتی را نیز با خود سمت بالا هل می‌دهد و از آب خارج می‌کند. در این مرحله، فشار شدیدی به بدنه کشتی وارد می‌شود.
مرحله ۲: فروپاشی حباب، ایجاد خلأ و پایین کشیده شدن کشتی به‌سمت خلأ
هنگامی که حباب نهایتا فروپاشید، کشتی به‌سمت فضای خالی ناشی از انفجار حباب، پایین کشیده می‌شود. مرکز بدنه کشتی نیز که همچنان به‌سبب وجود کمان و قسمت پشتیِ خارج از فضای خالی، حمایت می‌شود، به درون فضای خالی فرو می‌رود. در این مرحله، نیروی گرانش، فشار شدیدی به بدنه وارد می‌کند.
مرحله ۳: هجوم آب برای پر کردن جای خالی حباب و هل دادن مجدد کشتی به روی آب
در مرحله سوم، آب برای پر کردن فضای خالی ناشی از انفجار حباب، هجوم می‌آورد. موج آب، فضای خالی را پر می‌کند و سپس رو به بالا می‌رود و آبفشان یا فواره آبی قدرتمندی ایجاد می‌کند. کشتی که تازه در اثر پر کردن فضای خالی به وضعیت افتادگی در آب دچار شده بود، برای بار دوم بلند می‌شود. بدنه قبلا در اثر انفجار رو به بالا، آسیب دیده و سپس در اثر افتادگی به آسیب مضاعفی دچار شده بود. لذا این‌بار کشتی با موج عظیمی که از زیر بدنه، آن‌را مجددا رو به بیرون پرت می‌کند، درهم می‌شکند. چنین آسیبی چنان شدید است که می‌تواند کف یا دماغه کشتی را بشکند. اژدرهای مجاورتی تقریبا به‌طور حتم کشتی جنگی را منهدم می‌کنند و حتی آن‌هایی که از انهدام در امان می‌مانند، به‌شدت آسیب می‌بینند. یادآوری می‌کنیم که تمام مراحل فوق طی تنها چند ثانیه رخ می‌دهند.
مقایسه اژدر تماسی و اژدر مجاورتی
به تفکیک توضیح دادیم که اژدر چیست و چگونه کار می‌کند. اژدرهای قدیمی عمدتاً تماسی بودند، یعنی با برخورد مستقیم به کشتی منفجر می‌شدند و در کشتی حفره یا خرابی بزرگی پدید می‌آوردند اما در کل، آسیب‌های‌شان محدود بود. لذا گاهی کشتی آسیب‌دیده را تا محل امن یدک‌کش می‌کردند تا تعمیر شود. ضمنا کشتی‌های امروزی از کشتی‌های قدیمی مستحکم‌ترند و محفظه‌های آب‌بند زیادی دارند. وقتی یک یا چند لایه آسیب ببیند، آن‌ها را می‌بندند تا آب و خرابی‌ها به لایه‌های داخلی و اصلی کشتی سرایت نکند. به همین سبب اژدرهای تماسی نمی‌توانند کشتی را کاملا منهدم یا از دور خارج کنند.
در صورت اصابت اژدر تماسی، کشتی همچنان شناور می‌ماند و حتی تعمیر می‌شود یا حداقل دیر غرق می‌شود و خدمه کشتی فرصت می‌یابند آن‌را تخلیه کنند. پس، طراحان برای افزایش قدرت تخریب، اژدرهای مجاورتی را ساختند که زیر بدنه منفجر می‌شوند و همانطور که قبلا توضیح دادیم، قدرت تخریب بیشتری دارند. آن‌ها کشتی را خیلی زود غرق و گاهی حتی دو نیم می‌کنند.
جمع‌بندی: اژدر چیست و چگونه کار می‌کند؟
در مطلب اخیر گفتیم که اژدر چیست و چگونه کار می‌کند. اژدرها فارغ از نوع‌شان برای کشتی‌های جنگی بسیار خطرناک هستند. تقریبا به محض سربرآوردن اژدرها، طراحان کشتی در پی یافتن راه‌هایی برآمدند تا با آن‌ها مقابله کنند. آن‌ها که آموخته بودند اژدر چگونه به کشتی آسیب می‌زند، راه‌هایی یافتند تا آسیب‌های ناشی از انفجار اژدر را کاهش دهند. اما همچنان که ناوها و زیردریایی‌ها قوی‌تر و پیشرفته‌تر می‌شوند، قابلیت‌ها و قدرت تخریب اژدرها نیز افزایش می‌یابد.
اژدرها بسته به نوع‌شان اجزای متعدد، گوناگون و پیچیده‌ای دارند اما ۳ جزء اصلی یعنی پیشران، سامانه ناوبری و کلاهک انفجاری در همه آن‌ها مشترک است.
اژدرهای قدیمی تماسی بودند و در صورت اصابت با هدف منفجر می‌شدند. آن‌ها در بدنه کشتی حفره‌های بزرگی پدید می‌آوردند که گاهی کشتی را غرق می‌کرد. اما در کل، آسیب‌های‌شان محدود بود. اژدرهای امروزی عمدتا مجاورتی هستند و زیر بدنه کشتی منفجر می‌شوند. انفجار به بدنه کشتی ضربه شدیدی وارد می‌آورد و هم‌زمان حباب گازی بزرگی در آب ایجاد می‌کند. تورم و انبساط آنیِ حباب، به کف کشتی فشار وارد می‌کند و آن‌را رو به بالا هل می‌دهد. گاهی شدت فشار چنان زیاد است که کف کشتی خم می‌شود و حتی ممکن است بشکند.
