قوی‌ترین موتور پرتابگر ایران چطور موفق شد؟

روزنامه همشهری: استفاده از سوخت ترکیبی در پرتابگر ذوالجناح، پیشرفت مهمی در حوزه فناوری فضایی کشور به‌حساب می‌آید.

دانشمندان کشورمان روز دوشنبه گذشته موفق به پرتاب پرتابگری شدند که برای پیشرانه آن از ترکیب سوخت مایع و سوخت جامد استفاده شده است. این پرتابگر که نام «ذوالجناح» را بر خود دارد، در مرحله اول و دوم از سوخت جامد و در مرحله سوم از سوخت مایع استفاده می‌کند. ماموریت اصلی این ماهواره‌بر قرار دادن ماهواره‌ای با حداکثر وزن حدود 220کیلوگرم در ارتفاع ۵۰۰‌کیلومتری زمین است. اما تکنولوژی سوخت ترکیبی در مقایسه با سوخت‌های دیگری که فقط به‌صورت مایع یا به‌صورت جامد در موشک‌ها استفاده می‌شود، چه ویژگی‌هایی دارد؟

تفاوت موشک سوخت جامد با سوخت مایع

عمده تفاوت این دو نوع سوخت در این است که موشک‌های سوخت مایع از یک سوخت مشخص و اکسیژن(یا اکسید‌کننده دیگر) در حالت مایع تشکیل شده‌‌اند. آنها در یک محفظه احتراق، ترکیب و سپس مشتعل می‌شوند. می‌توان جریان سوخت به موتور را کنترل، میزان رانش تولیدی را تنظیم و درصورت لزوم موتور را خاموش یا روشن کرد. این در حالی است که موشک‌های سوخت جامد از یک سوخت و اکسید‌کننده تشکیل شده‌اند که به‌صورت جامد از قبل مخلوط می‌شوند. هنگامی که سوخت جامد مشتعل شد، رانش ایجاد‌شده قابل تنظیم نیست یا نمی‌تواند خاموش شود.

موتورهای سوخت جامد انعطاف‌پذیری بیشتری دارند و همچنین به تجهیزات پشتیبانی کمتری نیاز دارند، اما به شیمی، مهندسی و ساخت دقیق هم نیاز دارند. بنابراین ساخت موتورهای بزرگ با پیشرانه جامد کار سختی است. این در حالی است که هیدروژن مایع با اکسیژن مایع در دمای حدود 2726درجه سانتی‌گراد احتراق ایجاد می‌کند و محصول این احتراق، مولکول‌های آب هستند. با این حال، هیدروژن مایع چگالی کمی دارد و بنابراین برای ذخیره آن نیاز به مخازن بزرگی است.

ویژگی‌های فنی ذوالجناح

محمدحسین جهان‌پناه، کارشناس حوزه هوا و فضا در مورد ویژگی‌های فنی پرتابگر ذوالجناح می‌گوید: این پرتابگر 52تن وزن دارد و ارتفاع آن به 5/25متر می‌رسد. همچنین پیشرانه‌ای دارد که می‌تواند نیرویی معادل 74هزار کیلوگرم-نیرو تولید کند. قطر این پرتابگر در مرحله اول و دوم 5/1متر و مرحله سوم آن 25/1متر است. جهان‌پناه با اشاره به اینکه بیشتر پرتابگرهای دنیا فقط از سوخت مایع استفاده می‌کنند، ادامه می‌دهد: استفاده از سوخت درواقع نوعی انتخاب است که براساس ظرفیت‌ها و توانمندی‌ها صورت می‌گیرد، اما بیشتر پرتابگرها از سوخت مایع استفاده می‌کنند و از موتورهای سرمازا (cryogenic) بهره می‌برند.

در کشور ما هم تعدادی از پرتابگرها مانند سفیر و سریر از سوخت مایع استفاده می‌کنند. به‌گفته او، «از آنجا که سوخت جامد انرژی بیشتری در مراحل اولیه پرتاب در یک بازه زمانی کوتاه ایجاد می‌کند، استفاده از این سوخت در برخی پرتابگرها رایج است.»

جهان‌پناه در مورد موتور پرتابگر ذوالجناح هم می‌گوید: موتور این پرتابگر قوی‌ترین موتوری است که تاکنون در پرتابگرهای ایرانی استفاده شده ‌و از این‌رو یک گام مثبت فناورانه به شمار می‌رود. در واقع این موتور حتی از موتورهای موشک‌های نظامی ما قوی‌تر است. همچنین در مرحله سوم این پرتابگر از مرحله دوم سفیر یک استفاده شده است. علاوه بر این، با دو‌برابر‌شدن وزن این پرتابگر، توان حمل محموله آن در مقایسه با سفیر یک، 4برابر شده است.

سرنوشت یک آزمایش

سیداحمد حسینی، سخنگوی فضایی وزارت دفاع،درباره سرنوشت این پرتاب در یک گفت و گوی تلویزیونی گفت: هدف ما در این پرتاب عملکرد موتور سوخت جامد - مایع بود. الحمدلله به طور کامل مرحله اول پرواز را انجام داد. مرحله یک حدود 70 ثانیه عملکرد دارد و ما را به ارتفاع 15 کیلومتری می‌رساند. در این ارتفاع بوستر جدا می‌شود که هم به ارتفاع موردنظر رسیدیم و هم جدایش اتفاق افتاد. حسینی اعلام کرد: در محل محموله، یک محموله تحقیقاتی گذاشته بودیم تا تاثیرات همه زیرسیستم‌ها بر یکدیگر در ماهواره‌بر که بسیار پیچیده و در لبه تکنولوژی است را ببینیم. محققان بخشی از زیرسیستم‌ها را در این مرحله تست کردند.