"Object 4202" är en symbol för det senaste ryska projektet inom området för moderna militära hypersonflygplan. Enligt auktoritativa utländska analytiska centra kan dess framgångsrika implementering kompensera fördelarna inom området strategiska vapen som Förenta staterna avser att vinna över Ryssland till följd av utplaceringen av ett globalt missilförsvarssystem.
Hur flygplan klassificeras efter flyghastighet
Enligt deras hastighetsegenskaper är flygplan uppdelade i subsoniska, supersoniska och hypersonic. Dessutom uttrycks deras flyghastigheter vanligtvis i form av måttlösa kvantiteter som är multiplar av den så kallade. Mach-nummer, uppkallat efter den österrikiska fysikern Ernst Mach, och betecknat med den latinska bokstaven M. Mach-nummer är en måttlös kvantitet och kan förenklas kan definieras som förhållandet mellan ett flygplanets hastighet och ljudets hastighet i en viss höjd. Därför betyder hastigheten för ett flygplan i 1 M (eller M = 1) att det flyger med ljudets hastighet. Man bör komma ihåg att med höjden minskar ljudets hastighet, därför kommer ett värde på 1 M i olika höjder att motsvara olika värden, uttryckta i km / h. Så med en hastighet av 1 M motsvarar jorden 1224 km / h och på en höjd av 11 km - 1062 km / h.
Supersoniska flygplanets hastigheter kan inte överstiga 5 M (eller M = 5), medan hypersoniska flygplan flyger precis med hastigheter över 5 M. Dessutom kan de också manövrera med hjälp av aerodynamiska krafter som uppstår under flygning i luften, och också planera för avstånd mycket större än vid hypersoniska hastigheter.
Fysiska grunder för tilldelning av hypersonflygplan
Gränsen på 5 M mellan supersoniska och hypersoniska flygplan valdes inte av en slump. Faktum är att när denna hastighet uppnås förändras karaktären av aerodynamiska respektive gasdynamiska processer nära flygplanets kropp och inuti dess jetmotor avsevärt. Först upphettas gränsskiktet av luft som flyter runt flygplanet, med en hastighet av 5 M, till en temperatur på flera tusen grader (särskilt framför den främre delen av flygplanet), och gasmolekylerna som utgör luften börjar sönderfalla till joner (dissociera). De fysikalisk-kemiska egenskaperna hos en sådan joniserad gas skiljer sig väsentligt från egenskaperna för vanlig luft, den tenderar att komma in i kemiska reaktioner med ytan på flygplanet, intensiv konvektion och strålningsvärmeväxling sker mellan den och den strömmande strömmen. Därför bör det termiska skyddet för flygplanet inte vara sämre än det för den amerikanska "rymdfärjan" eller den sovjetiska "Buran".
Dessutom behöver hypersonflygplan en mycket speciell jetmotorkonstruktion, som inte liknar någon av de kända typerna. Faktum är att i de välkända flygmotorerna för supersoniska flygplan minskar luftflödet från atmosfären under bildandet av en bränsle-luftblandning oundvikligen till subsonisk (annars är det omöjligt att mata in rätt mängd bränsle i luften). I ett hypersoniskt flygplan är en sådan minskning av luftflödets hastighet oacceptabel - på grund av lagen om energiomvandling kommer detta att orsaka en sådan överhettning av motorns konstruktionselement som inget känt material kan hantera.
Designfunktioner
Den hypersoniska flygmotorn (i sin enklaste version) liknar två ledade tratt, varav en fungerar som ett luftintag (den smala delen är en typ av kompressor kombinerad med en bränsleinsprutare och fungerar också som en förbränningskammare), och den andra tratten är ett munstycke för utgång från brända gaser som skapar sug. En sådan motor kan endast placeras under flygplanets flygkropp, vilket skapar ett visst utseende på hypersoniska enheter.
En sådan motor kan emellertid inte arbeta med hastigheter mindre än 5-6 M, eftersom den komprimerade strömmen helt enkelt inte värms upp till de temperaturer som krävs för fullständig förbränning av bränslet. Därför är det mest realistiska sättet att accelerera ett hypersoniskt flygplan till den erforderliga motorhastigheten (åtminstone i nuvarande skede) att använda en avtagbar accelerator som det första steget, ibland i kombination med ett acceleratorflygplan. Bilden nedan visar det amerikanska X-52-hypersoniska flygplanet monterat under vingen på den strategiska B-52-bombplanen.
Arbetsläge på hypersonflygplan i USA
USA har länge börjat utveckla nya typer av offensiva vapen. Först och främst är det hypersonflygplan. Så inom ramen för DARPA Falcon-projektet utvecklas en raketflygplan, betecknad HTV-2, liksom projekt från Boeing-företagets hypersonic-enheter (X-43, X-51) utrustade med ramjet-motorer som de som visas på bilden ovan. De kan transportera stridsspetsar som väger upp till 450 kg, vilket kan vara antingen kärnvapenhuvud eller volymetriska explosionsbomber intill dem vid makten och kan förstöra fiendens skyddade CP.
Boeing X-51-projektet kan nå hastigheter upp till 6400 km / h. För första gången lyftes denna enhet i maj 2010. Det fanns två misslyckade startar som slutade i förstörelsen av glidflygplanet. Efter avskiljning från flygplanet påskyndas enheten med en extra booster tillverkad på basis av en militär taktisk missil. Först när man når en hastighet på 5400 km / h startar själva flygmotorns jetmotor, vilket accelererar till marschhastighet.
Vad har vi förlorat från sovjetiska hypersonic utvecklingen
Naturligtvis var Ryssland tvungen att avvärja ett sådant hot. Idag kommer den motsvarande sovjetiska utvecklingen att tänka på. På 80-talet av förra seklet hade vi avancerad utveckling på detta område och till och med en färdig produkt - X-90 raketplan för Gala-projektet. Enligt experter lanserades X-90 framgångsrikt från ett flygplan speciellt anpassat för detta ändamål och accelererade till 5400 km / h, vilket är gränsen för hypersound. Men sedan kom de "välsignade liberalerna 90-talet" och projektet avslutades.
Ryskt svar på Washington
Nyligen publicerade den berömda brittiska militära forskningscentret Janes Information Group information som i februari förra året i Ryssland vid Dombarovsky träningsplats (Orenburg-regionen) flygtest av hypersonflygplan under symbolen U-71 (Yu-71). Objekt 4202, som enligt samma centrum är en generaliserad symbol för all rysk hypersonisk utveckling, är en del av vårt missilprogram.
Men formellt beställs det inte av den militära avdelningen från industrin, utan av den ryska federationens rymdorganisation, som under moderna förhållanden inte är en udda "täckning" för detta arbete. ROC: s huvudspelare i ämnet ”Object 4202” är ”NPO Mashinostroyenie” från Reutov, Moskva-regionen (den tidigare missildesignbyrån för generaldesigner Vladimir Chelomey, som var huvudutvecklaren av kryssningsmissiler och ballistiska missiler med medelstora räckvidd i Sovjetunionen).
Förresten, på webbplatsen för detta företag finns information om att i slutet av 50-talet av förra seklet, MP-1-flygplanet skapades i designbyrån, som kan manövrera i atmosfären med hjälp av aerodynamiska roder med hypersoniska hastigheter. Dess framgångsrika lansering genomfördes 1961! Så temat "Object 4202" har en lång historia.
Utsikterna för den ryska "hypersound"
Från ett antal källor är det känt att Ryssland sedan början av 2000-talet började arbeta med en "militär hypersound" och planerar att installera Yu-71-produkten på en lovande Sarmat-ballistiska missil. Det nya ryska hypersonobjektet 4202 kan accelerera till en hastighet av 11 000 km / h och kan bära en konventionell eller kärnvapen. Vid sådana gigantiska hastigheter kan enheten manövrera sig i atmosfären på 40 till 50 km höjder. Därför är det omöjligt att fånga något av de senaste missilförsvarssystemen.
Och även om stridsspetsarna för moderna interkontinentala ballistiska missiler också når hypersoniska hastigheter under flygning, kan deras bana beräknas, och därför möjligen avlyssnas av missilförsvar. Produkten Yu-71 (objekt 4202) kan, till skillnad från dem, manövrera längs en komplex oförutsägbar bana, ändra kurs och höjd, så det är nästan omöjligt att fånga den.
Samtidigt finns det anledning att tro att de första testerna av anläggningen 4202 ägde rum 2004. Det var då den biträdande chefen för RF-väpnadens generalstab, Baluevsky, tillkännagav på en presskonferens om tester av ett hypersoniskt flygplan som manövrerade i kurs och höjd.
