در سال‌های اخیر نیروی هوافضای سپاه محصولات جدیدی را در حوزه فناوری موشکی معرفی کرده است که به واسطه استفاده از مواد پیشرفته به قابلیت‌های ممتازی نسبت به موشک‌های نسل قبل رسیده‌اند. موتور‌های فضای سلمان و رافع و نیز موتور زهیر که در موشک رعد-۵۰۰ به کار رفته است، از جمله موارد مذکور هستند. در ساخت این سه موتور از مواد مرکب غیرفلزی و بر پایه فیبرکربن هم در بدنه موتور و هم عایق اطراف سوخت جامد استفاده شده است که قبلاً این بخش‌ها فلزی بودند. گذر از فلز به مواد کربنی و پلیمری سبب کاهش وزن بسیار چشمگیر و در نتیجه رسیدن به قابلیت‌های عملیاتی برتر نسبت به موشک‌های قبلی می‌شود.
رعد-۵۰۰ با استفاده از جدیدترین فناوری مواد مرکب یا کامپوزیت غیرفلزی ساخته شده است. با توجه به تنش‌های مختلفی که روی اجزای سازه و بدنه موشک‌ها در مراحل مختلف پرواز اثر می‌کنند، جنس ماده‌ای که در ساخت این بخش‌ها به کار می‌رود، باید تحمل تمامی شرایط فوق را داشته باشد. در آخرین لحظه پیش از شلیک، تمام اجزا در سرعت و شتاب صفر قرار دارند. پس از روشن شدن موتور که با شروع فرایند احتراق صورت می‌پذیرد، در چند ثانیه نیروی رانش موشک به حدی می‌رسد که از پرتابگر جدا شود. در این لحظه، شتاب و به بیان دیگر، نیروی بسیار زیادی به تمام اجزای موشک از جمله سازه و بدنه وارد می‌شود. در زمان کوتاهی با رسیدن نیروی رانش به بیشترین مقدار، نیروی وارده به سازه و بدنه نیز به حداکثر خود می‌رسد. اما این بخشی از ماجراست. با کوچک‌ترین تغییر در مسیر حرکت، شتاب‌های دیگری ناشی از این حرکت‌ها به سازه و بدنه و سایر اجزا وارد می‌شود. به علاوه بار‌های ارتعاشی با منابع تولید مختلف نیز به اجزای موشک وارد می‌شود. به این موارد باید تنش‌های ناشی از بار‌های حرارتی را نیز اضافه کرد که منابع اصلی آن احتراق موتور و اصطکاک هوا با بدنه بیرونی است. ماده تشکیل‌دهنده باید تحمل تمامی این تنش‌ها را داشته باشد.
مواد سازنده بدنه موشک، از سنتی تا پیشرفته
فلزات از دیرباز به عنوان مقاوم‌ترین نوع ماده در کاربرد‌های صنعتی شناخته می‌شدند. آلیاژ‌های متنوع آلومینیوم، تیتانیوم و فولاد، پرکاربردترین نوع فلزات در ساخت محصولات هوافضایی بوده‌اند، اما با پیشرفت صنایع، به مرور مواد مرکب حرف‌هایی برای گفتن پیدا کردند. ماده مرکب به ماده‌ای گفته می‌شود که از چند ماده مختلف ساخته می‌شود. مواد مرکب یا کامپوزیت به طور کلی از یک ماده به عنوان تقویت‌کننده و یک ماده به عنوان بستر یا زمینه تشکیل شده است که فصل مشترک مشخصی داشته باشند و با یکدیگر مخلوط نمی‌شوند. ماده تقویت‌کننده و زمینه می‌توانند فلزی، سرامیکی یا پلیمری باشند.
مواد مرکب پلیمری، سبک‌ترین نوع این مواد هستند که به طور گسترده در ۳۰ سال اخیر، جای پای خود را در صنعت هوافضا باز و تثبیت کرده‌اند. این مواد در عین خواص مکانیکی بسیار خوب، چگالی و به بیان دیگر، وزن پایینی دارند در نتیجه کاربرد آن‌ها سبب کاهش وزن چشمگیر قطعات و اجزا می‌شود، اما خواص مکانیکی و حرارتی مواد مرکب پلیمری، به مرور بهتر شدند تا قابلیت جایگزینی با فلزات را پیدا کنند. در گذشته درصد بسیار اندکی از اجزای یک وسیله هوایی از این نوع مواد ساخته می‌شد، اما در دهه‌های اخیر، به مرور سهم مواد مرکب در ساختار سازه و بدنه وسایل هوایی از جمله بالگرد‌ها و هواپیما‌های رزمی و تجاری بیشتر شد.
استفاده از مواد مرکب پلیمری و کربنی یک مزیت مهم دیگر نیز به دنبال دارد و آن هم کاهش بازتاب راداری این موشک‌هاست. با توجه به اینکه این مواد بخشی از انرژی امواج رادار‌های مرسوم در باند‌های فرکانسی بالا را جذب می‌کنند، کار کشف و ردگیری آن‌ها برای رادار‌های دشمن سخت‌تر می‌شود، البته مواد مرکب کربنی، تحمل بالایی نیز نسبت به درجه حرارت‌های بالا دارند که سبب می‌شود امکان استفاده از آن‌ها به جای فلز و عایق‌های مورد نیاز در پوسته موتور‌های سوخت جامد ممکن شود. پیشران یا موتور راکتی سوخت جامد زهیر بر اساس همین توانمندی برای رعد-۵۰۰ ساخته شده است.
مشخصات رعد-۵۰۰
به گفته فرمانده نیروی هوافضای سپاه، موشک رعد-۵۰۰ که به طور بسیار گسترده‌ای در ساخت بدنه بیرونی و بدنه موتور آن از مواد مرکب استفاده شده، وزن حدود یک‌دوم نسبت به موشک فاتح-۱۱۰ با بدنه فولادی دارد. به طور دقیق‌تر رعد-۵۰۰ حدود هزارو ۸۰۰ کیلوگرم وزن دارد که نسبت به فاتح-۱۱۰ با وزن ۳ هزارو ۳۲۰ کیلوگرم بسیار کمتر و اعجاب‌انگیز است.
در عین حال، رعد-۵۰۰ به برد بیشتری نیز نسبت به فاتح-۱۱۰ دست پیدا می‌کند. این میزان افزایش برد ۲۰۰ کیلومتر عنوان شده که به معنی ۶۷ درصد افزایش برد نسبت به ۳۰۰ کیلومتر قابل دستیابی با فاتح-۱۱۰ خواهد بود، البته ممکن است تمام کاهش وزن رعد-۵۰۰ ناشی از استفاده از مواد مرکب نبوده باشد بلکه به واسطه کاهش بسیار زیاد وزن ناشی از استفاده از این مواد، نیاز به سوخت جامد در اندازه موشک قبلی نیز وجود ندارد، بنابراین با فرض ثابت ماندن جرم سرجنگی، کاهش وزن حاصل‌شده در رعد-۵۰۰ می‌تواند شامل دو مؤلفه سبک‌سازی سازه و بدنه (سهم عمده) و کاستن از میزان سوخت باشد.
دقت نقطه‌زنی موشک‌های خانواده فاتح در رعد-۵۰۰ نیز حفظ شده و این موشک با دقت (CEP) بهتر از ۳۰ متر وارد خط تولید گردیده است. تفاوت‌های ظاهری متعددی هم بین موشک رعد-۵۰۰ و فاتح-۱۱۰ مشاهده می‌شود که شامل افزایش طول قسمت سرجنگی، تغییر طراحی بالک‌های کنترلی دماغه، حذف بالک‌های مثلثی جلوی بالک‌های پایدارساز انتهای بدنه و تغییر پیکربندی بالک‌های کنترلی از حالت بعلاوه به ضربدری از جمله این موارد است.
تغییرات اعمال‌شده در سرجنگی نیز به دلیل جداشونده بودن این بخش است. افزایش طول سبب منتقل شدن مرکز فشار روی این بخش به سمت جلو و تأمین میزان پایداری مدنظر طراح شده است. کاهش بازتاب راداری و حتی اثرات حرارتی بدنه با فناوری جدا شدن سرجنگی در موشک رعد-۵۰۰ سبب دشواری بسیار زیادتر مورد اصابت قرار دادن آن توسط سامانه‌های دفاع موشکی دشمن می‌شود.
مزیت‌های رعد-۵۰۰
بدیهی است کاهش وزن یک موشک سبب مزیت‌های متعددی می‌شود. بهبود‌های مختلف در مراحل تولید، حمل و نقل، امکان افزایش برد، امکان افزودن به جرم سرجنگی، امکان بهکارگیری تجهیزات بیشتر در زمینه هدایت و ناوبری و نیز امکان ساخت موشک‌های جدید با ابعاد کوچک‌تر ولی با همان برد و قدرت تخریب از جمله این موارد است. در مورد اخیر، کاهش ابعاد سبب بهبود قابلیت‌های راهکنشی (تاکتیکی) و ایجاد امکان بهکارگیری تعداد بالاتر موشک نیز می‌شود.
دستیابی به دانش، فناوری و امکان تولید مواد سبک برای سازه و بدنه سبب می‌شود موشک‌های جدید با قیمت تمام‌شده پایین‌تر و در مواردی سهولت نگهداری و انبارداری از خط تولید خارج شوند. در مورد رعد-۵۰۰ گفته شده که قیمت تمام‌شده آن در حال حاضر کمتر از نصف موشک مشابه قبلی است که در آینده و با تولید انبوه، این قیمت باز هم کاهش خواهد یافت. یکی از دلایل مهم این کاهش قیمت، فرایند‌های متعدد مورد نیاز برای ساخت فولاد‌های آلیاژی مقاوم مورد نیاز در موشک‌های قبلی است. پس از آن برش دادن ورق‌های فولاد، شکل‌دهی به شکل استوانه با دقت بالا و سپس جوشکاری لبه‌ها تنها بخشی از دشواری‌های ساختن موشکی با بدنه فولادی است. کاهش قیمت تمام‌شده در موشک‌های جدید مزیت مهم دیگری را به دنبال دارد و آن هم امکان تولید و به‌خدمت‌گیری تعداد بیشتری موشک با یک بودجه یکسان است.
نکته بسیار مهم دیگر که توسط فرماندهان سپاه نیز بر آن تصریح شد، امکان توسعه این فناوری یعنی ساخت مواد مرکب پیشرفته و سبک برای سازه و بدنه در سایر انواع موشک‌های سطح به سطح و حتی سطح به هوا را شامل می‌شود. موشک‌های پدافند هوایی به کار رفته در سامانه‌های دزفول، ۹ دی و سوم خرداد همگی در صورت امکان استفاده از مواد مرکب پیشرفته در ساخت سازه و بدنه، بسیار سبک‌تر و به دنبال آن دارای برد بیشتری می‌شوند. همچنین موشک بالستیک خیبرشکن نیز در صورت ساخت بدنه با مواد مرکب می‌تواند به برد ۲ هزارکیلومتر نزدیک شود.
در موشک‌های پدافند هوایی، اما اهمیت سبک ساختن دوچندان است چرا که علاوه بر امکان افزایش برد موشک با ابعاد یکسان و کوچک، چابک‌سازی موشک‌ها در برد یکسان را نیز به دست آورد که سبب افزایش تعداد موشک‌های قابل بهکارگیری در هر پرتابگر می‌شود. این امر برای افزایش پایایی رزمی سامانه‌های پدافند هوایی اهمیت بالایی دارد.
جهش‌های فناوری حاصل شده توسط متخصصان جوان، مؤمن و انقلابی نیروی هوافضای سپاه پاسداران انقلاب اسلامی حاصل شده است. این امر علاوه بر اینکه به سهم خود، عقب‌افتادگی‌های ناشی از اتکا و حتی نگاه به خارج داشتن سایر بخش‌های کشور را به سهم خود جبران می‌کند، سبب بهبود روزافزون توان دفاعی و تهاجمی کشور در دنیایی که قانون جنگل بر آن حاکم است، می‌شود. توانی که جلوه‌ای از آن در انهدام پهپاد جاسوسی فوق‌پیشرفته گلوبال هاوک و در عملیات شهید سلیمانی علیه شیطان بزرگ و سلطان خودخوانده صنعت هوافضا و بخشی از آن هم با پرتاب ماهواره‌بر قاصد در دو سال اخیر در معرض دید جهانیان قرار گرفت.
