فرآیند طراحی موشکهای پدافند هوایی ، دارای مراحل متعددی است که با طراحی مفهومی آغاز می گردد. سپس با طراحی اولیه مشخصات فنی زیرسیستم ها محاسبه شده و جهت ساخت در بخش طراحی جزئیات به نقشه تبدیل می شود. در روند طراحی ارائه شده در این مقاله ، مرحله طراحی مفهومی و قسمتی از طراحی اولیه به عنوان طراحی سیستمی مورد نظر است .

در این الگوریتم ، شروع روند طراحی سیستمی با تعریف مأمویت سیستم پدافند موشکی ، شامل ماکزیمم برد وارتفاع درگیری و مانورپذیری اهداف ، آغاز می شود. این مشخصات با استخراج از تحقیقات تهدیدشناسی و نیازسنجی و نظرات کارفرما جهت استفاده در طرح جامع پدافند کشور و پوشش مناطق حساس بدست می آید.

در این مقاله ، ابتدا الگوریتم طراحی سیستمی موشک پدافند هوایی ارائه شده ، سپس به بررسی نرم افزار تدوین شده بر اساس این الگوریتم پرداخته خواهد شد. در انتها روند طراحی برای یک نمونه موشک پدافند هوایی برد بلند انجام شده و نتایج آن با اطلاعات عمومی موجود این موشک در مراجع مختلف ، اعتبارسنجی شده است .

الگوریتم طراحی

در شکل ۱، الگوریتم طراحـی سیستمی موشک پدافند هوایی ارائه شده است .

همانگونه که دیده می شود، ابتدا تخمین اولیه ای از پارامترهای لازم مانند محدوده جرم ، طول و قطر موشک با استفاده از طراحی آماری بدست می آید.

سپس چیدمان اجزاء موشک توسط طراح مشخص می گردد. با استفاده از داده های بدست آمده ، با مقداردهی مشخصات سوخت و سازه ، به طراحی موتور پرداخته و موقعیت و جرم اجزای مختلف موتور مشخص می شود. بعد از آن با تعیین نوع پیکربندی موشک طراح وارد بخش آیرودینامیکمی شود و در این بخش ، به کمک نرم افزار MD، زاویه حمله مجاز و سطح بال میانی طراحی شده و ضرایب آیرودینامیکی محاسبه می گردند. سپس به کمک شبیه سازی در صفحه پیچ به بررسی موتور و پیکربندی پرداخته و در صورت عدم تأیید به مرحله قبل بازگشته و با اصلاح پارامترهای لازم ، مراحل تکرار و ضرایب آیرودینامیکی تجدید می شوند. این روال تا تأیید موتور و سطح بال میانی جهت ایجاد شتاب جانبی مورد نیاز، ادامه خواهد یافت . در صورت تأیید طراحی موتور و سطح بال میانی با تحلیل پایداری موشک، بالک کنترلی نیز طراحی شده و موقعیت بال میانی و هندسه آن معین می گردد.

در ادامه با استفاده از شبیه سازی شش درجه آزادی و بررسی پایداری دینامیکی موشک ، با توجه به نوع هدایت ، سیستم کنترل طراحی می گردد.

قابل ذکر است که در شبیه سازی صفحه پیچ ، از هدایت تناسبی با جبران شتاب جاذبه استفاده شده و علاوه بر آن می توان با انتخاب یک یا دو نقطه گذر به عنوان هدف مجازی ، برد موشک را افزایش داد. اگر در هر یک از بخش ها نیاز به تغییر پارامترهای اصلی موشک بود، حلقه طراحی دوباره اجرا شده و پارامترهای دیگر با توجه به تغییرات اعمال شده اصلاح می گردند. در نهایت طراحی های مربوط به بخش های سازه ، سرجنگی و جستجوگر صورت می پذیرد. در ادامه ، جزئیات هر یک از بخش های ذکر شده در این الگوریتم شرح داده شده است .