„Obiectul 4202” este un simbol al celui mai recent proiect rus în domeniul aeronavelor hipersonice militare moderne. Potrivit centrelor de analiză străine autoritare, implementarea sa de succes poate compensa avantajele în domeniul armelor strategice pe care Statele Unite intenționează să le câștige asupra Rusiei ca urmare a implementării unui sistem global de apărare împotriva rachetelor.
Modul în care aeronavele sunt clasificate în funcție de viteza zborului
În funcție de caracteristicile lor de viteză, aeronavele sunt împărțite în subsonice, supersonice și hipersonice. Mai mult, vitezele lor de zbor sunt de obicei exprimate sub formă de cantități fără dimensiuni, care sunt multipli ai așa-numitelor. Numărul Mach, numit după fizicianul austriac Ernst Mach și notat cu litera latină M. Numărul Mach este o cantitate fără dimensiuni și poate fi simplificat poate fi definit ca raportul dintre viteza unei aeronave și viteza sunetului în aer la o înălțime dată. Prin urmare, viteza unei aeronave în 1 M (sau M = 1) înseamnă că zboară cu viteza sunetului. Trebuie amintit că odată cu înălțimea viteza sunetului scade, prin urmare, valorile de 1 M la înălțimi diferite vor corespunde valorilor diferite exprimate în km / h. Deci, la viteza de 1 M, pământul corespunde 1224 km / h, iar la o altitudine de 11 km - 1062 km / h.
Viteza aeronavelor supersonice nu poate depăși 5 M (sau M = 5), în timp ce aeronavele hipersonice zboară doar la viteze peste 5 M. Mai mult, pot manevra și folosind forțe aerodinamice care apar în timpul zborului în aer și, de asemenea, pot planifica distanțele. mult mai mare decât la viteze hipersonice.
Motive fizice pentru alocarea aeronavelor hipersonice
Limita de 5 M dintre aeronavele supersonice și cele hipersonice nu a fost aleasă întâmplător. Cert este că, atunci când este atinsă această viteză, natura cursului proceselor aerodinamice și gazdinamice, respectiv, în apropierea corpului aeronavei și în interiorul motorului său cu jet se schimbă semnificativ. În primul rând, stratul limită de aer care curge în jurul aeronavei, cu o viteză de 5 M, este încălzit la o temperatură de câteva mii de grade (în special în fața părții frontale a aeronavei), iar moleculele de gaz care alcătuiesc aerul încep să se descompună în ioni (se disociază). Proprietățile fizico-chimice ale unui astfel de gaz ionizat sunt semnificativ diferite de proprietățile aerului obișnuit, tinde să intre în reacții chimice cu suprafața aeronavei, convecția intensă și schimbul de căldură prin radiație are loc între acesta și fluxul care curge. Prin urmare, protecția termică a aeronavei nu ar trebui să fie mai rea decât cea a „navetei spațiale” americane sau a „Buranului” sovietic.
În plus, aeronavele hipersonice au nevoie de un proiect de motor cu jet foarte special, care nu este similar cu niciunul dintre tipurile cunoscute. Cert este că, în binecunoscutele motoare de avioane ale aeronavelor supersonice, debitul de aer preluat din atmosferă în timpul formării unui amestec combustibil-aer scade inevitabil la subsonic (altfel este imposibil să introduceți cantitatea corectă de combustibil în aer). Într-o aeronavă hipersonică, o astfel de scădere a vitezei de curgere a aerului este inacceptabilă - datorită legii convertirii energiei, aceasta va provoca o astfel de supraîncălzire a elementelor structurale ale motorului pe care niciun material cunoscut nu le poate suporta.
Caracteristici de proiectare
Motorul de aeronave hipersonice (în varianta sa cea mai simplă) este similar cu două pâlnii articulate, dintre care unul servește ca admisie de aer (partea îngustă este un fel de compresor combinat cu un injector de combustibil și acționează, de asemenea, ca o cameră de combustie), iar a doua pâlnie este o duză pentru ieșirea gazelor arse. pofte. Un astfel de motor poate fi plasat doar sub fuzelajul aeronavei, ceea ce creează o anumită apariție a dispozitivelor hipersonice.
Cu toate acestea, un astfel de motor nu poate funcționa la viteze mai mici de 5-6 M, deoarece fluxul comprimat pur și simplu nu se încălzește la temperaturile necesare pentru arderea completă a combustibilului. Prin urmare, cel mai realist mod de a accelera o aeronavă hipersonică la viteza de pornire necesară a motorului (cel puțin în faza actuală) este utilizarea unui accelerator detașabil ca primă etapă, uneori în combinație cu o aeronavă de accelerație. Fotografia de mai jos arată aeronava hipersonică americană X-52 montată sub aripa bombardierului strategic B-52.
Starea de lucru a aeronavelor hipersonice din SUA
Statele Unite au început de mult să dezvolte noi tipuri de arme ofensive. În primul rând, acestea sunt aeronave hipersonice. Așadar, în cadrul Proiectului DARPA Falcon, se dezvoltă un planor de rachete, denumit HTV-2, precum și proiecte ale dispozitivelor hipersonice ale companiei Boeing (X-43, X-51), echipate cu motoare ramjet, precum cel prezentat în fotografia de mai sus. Ele sunt capabile să transporte focoane cu o greutate de până la 450 kg, care pot fi fie focoase nucleare, fie bombe volumetrice de explozie adiacente lor în putere, capabile să distrugă CP-ul protejat al inamicului.
Proiectul Boeing X-51 va putea atinge viteze de până la 6400 km / h. Pentru prima dată, acest dispozitiv a fost ridicat în mai 2010. Au fost două porniri nereușite care s-au încheiat în distrugerea planorului. După separarea de aeronava purtătoare, dispozitivul este accelerat de un rapel suplimentar realizat pe baza unei rachete tactice militare. Numai la atingerea unei viteze de 5400 km / h motorul cu avionul propriu-zis este pornit, ceea ce îl accelerează până la viteza de marș.
Ce am pierdut din evoluțiile hipersonice sovietice
Desigur, Rusia a trebuit să renunțe la o astfel de amenințare. Astăzi, sunt dezvoltate în minte evoluțiile sovietice corespunzătoare. În anii 80 ai secolului trecut, am avut evoluții avansate în acest domeniu și chiar un produs finit - planul de rachete X-90 al proiectului Gala. Potrivit experților, X-90 a fost lansat cu succes dintr-o aeronavă special adaptată în acest scop și a fost accelerat la 5400 km / h, care este limita hipersoundului. Dar apoi au venit „binecuvântații liberali anii 90”, iar proiectul a fost închis.
Răspunsul rusesc la Washington
Recent, celebrul centru de cercetare militară britanic Janes Information Group a publicat informații conform cărora, în februarie anul trecut, în Rusia, pe terenul de pregătire Dombarovsky (regiunea Orenburg), au fost efectuate teste de zbor ale aeronavelor hipersonice sub simbolul U-71 (Yu-71). Obiectul 4202, care, potrivit aceluiași centru, este un simbol generalizat pentru toate evoluțiile hipersonice rusești, face parte din programul nostru de rachete.
În mod formal, nu este comandat de departamentul militar din industrie, ci de Agenția Spațială Federală a Federației Ruse, care în condiții moderne nu este o „acoperire” ciudată pentru această lucrare. Directorul ROC pe tema „Obiectul 4202” este „NPO Mashinostroyenie” din Reutov, Regiunea Moscova (fostul birou de proiectare a rachetelor de la General Designer Vladimir Chelomey, care a fost principalul dezvoltator de rachete de croazieră și rachete balistice de rază medie în URSS).
Apropo, pe site-ul acestei întreprinderi există informații că, la sfârșitul anilor 50 ai secolului trecut, aeronava MP-1 a fost creată în biroul de proiectare, capabilă să manevreze în atmosferă folosind cârme aerodinamice cu viteze hipersonice. Lansarea sa de succes a fost realizată în 1961! Deci, tema „Obiectul 4202” are o istorie lungă.
Perspective pentru „hipersound” rusesc
Din mai multe surse se știe că, de la începutul anilor 2000, Rusia a început să lucreze la o „hipersonă militară” și intenționează să instaleze produsul Yu-71 pe o promițătoare rachetă balistică Sarmat. Noul obiect hipersonic rus 4202 este capabil să accelereze la o viteză de 11.000 km / h și poate transporta un focar convențional sau nuclear. La viteze atât de gigantice, dispozitivul poate manevra în atmosferă la altitudini de 40 până la 50 km. Prin urmare, este imposibil să interceptați unul dintre cele mai recente sisteme de apărare împotriva rachetelor.
Și deși focoasele rachetelor balistice intercontinentale moderne ating și viteze hipersonice în zbor, traiectoriile lor pot fi calculate și, prin urmare, posibile interceptate de sistemele de apărare a rachetelor. Produsul Yu-71 (obiectul 4202) este capabil, spre deosebire de ei, de a manevra de-a lungul unei traiectorii imprevizibile complexe, schimbând cursul și înălțimea, astfel încât este aproape imposibil de interceptat.
În același timp, există motive să credem că primele teste ale instalației 4202 au avut loc în 2004. Atunci, șeful adjunct al personalului general al Forțelor Armate RF, Baluevsky, a anunțat în cadrul unei conferințe de presă despre testele unei manevre de aeronave hipersonice în curs și în altitudine.
