Az „Object 4202” a legújabb orosz projekt szimbóluma a modern katonai hiperszonikus repülőgépek területén. A hiteles külföldi elemzőközpontok szerint annak sikeres végrehajtása ellensúlyozhatja azokat a stratégiai fegyverek terén mutatkozó előnyöket, amelyeket az Egyesült Államok Oroszországgal szemben kívánnak szerezni egy globális rakétavédelmi rendszer telepítése eredményeként.
Hogyan osztályozzák a repülőgépeket a repülési sebesség alapján?
Sebességjellemzőik alapján a repülőgépeket szubhangos, szuperszonikus és hiperszonikus repülőgépekre osztják. Ráadásul repülési sebességüket általában dimenzió nélküli mennyiségek formájában fejezik ki, amelyek az úgynevezett többszörösei. A Mach-szám, amelyet az osztrák fizikus, Ernst Mach neveznek el és latin betűvel jelölnek, Mach-szám dimenzió nélküli mennyiség, és egyszerűsíthető úgy, mint egy repülőgép sebességének aránya a levegőben lévő hangsebességgel egy adott magasságon. Ezért a repülőgép sebessége 1 M-ban (vagy M = 1) azt jelenti, hogy a hang sebességén repül. Emlékeztetni kell arra, hogy a magassággal a hangsebesség csökken, ezért az 1 M-es érték különböző magasságokban eltérő értékeket fog megadni, km / h-ban kifejezve. Tehát 1 M sebességgel a föld 1224 km / h-nak felel meg, 11 km-es tengerszint feletti magasság pedig - 1062 km / h-nak.
A szuperszonikus repülőgépek sebessége nem haladhatja meg az 5 M-t (vagy M = 5), míg a hiperszonikus repülőgépek csak 5 M feletti sebességgel repülnek. Sőt, a levegőben történő repülés során felmerülő aerodinamikai erőkkel is manőverezhetnek, és megtervezhetik a távolságot is. sokkal nagyobb, mint hiperszonikus sebességnél.
A hiperszonikus repülőgépek elosztásának fizikai okai
A szuperszonikus és a hiperszonikus repülőgépek közötti 5 M-es határot véletlenül nem választották meg. A helyzet az, hogy e sebesség elérésekor az aerodinamikai és a gázdinamikus folyamatok jellege, a repülőgép testének közelében és a sugárhajtómű belsejében, jelentősen megváltozik. Először a repülőgép körül áramló, 5 M sebességű határréteget több ezer fok hőmérsékletre hevítik (főleg a repülőgép elülső része előtt), és a levegőt alkotó gázmolekulák ionokká alakulnak (disszociálódnak). Egy ilyen ionizált gáz fizikai-kémiai tulajdonságai jelentősen különböznek a rendes levegő tulajdonságaitól, hajlamos kémiai reakciókba lépni a repülőgép felületével, intenzív konvekció és sugárzási hőcserélés alakul ki annak és az áramló áramlás között. Ezért a repülőgépek hővédelme nem lehet rosszabb, mint az amerikai „űrrepülőgépek” vagy a szovjet „Buran”.
Ezenkívül a hiperszonikus repülőgépeknek nagyon különleges sugárhajtómű-kialakításra van szükségük, amely nem hasonlít az ismert típusokhoz. A helyzet az, hogy a szuperszonikus repülőgépek ismert repülőgép-hajtóműveiben a tüzelőanyag-levegő keverék képződésekor a légkörből származó levegő áramlási sebessége elkerülhetetlenül csökken a szubkontinensen (egyébként lehetetlen a megfelelő mennyiségű üzemanyag bejuttatása a levegőbe). A hiperszonikus repülőgépeknél a légáram sebességének ilyen csökkenése elfogadhatatlan - az energiaátalakítás törvénye miatt ez a motor szerkezeti elemeinek olyan túlhevülését okozhatja, amelyet egyetlen ismert anyag sem képes kezelni.
Tervezési jellemzők
A hiperszonikus repülőgép-motor (a legegyszerűbb változatban) hasonló két csuklós tölcsérhez, amelyek közül az egyik légszívóként szolgál (a keskeny rész egyfajta kompresszor, üzemanyag-befecskendezővel kombinálva, és égési kamrként is működik), a második tölcsér pedig egy fúvóka az égött gázok kilépésére. sóvárgást. Egy ilyen motort csak a repülőgép törzse alá lehet helyezni, ami a hiperszonikus eszközök bizonyos megjelenését hozza létre.
Egy ilyen motor azonban nem képes 5-6 M-nál kisebb sebességgel működni, mivel a sűrített áram egyszerűen nem melegszik fel az üzemanyag teljes elégetéséhez szükséges hőmérsékletre. Ezért a hiperszonikus repülőgépnek a motor indításához szükséges fordulatszámon való gyorsításának leg realisztikusabb módja (legalábbis a jelenlegi szakaszban), ha első lépésben levehető gyorsítót használ, néha gyorsító repülőgéppel kombinálva. Az alábbi képen az amerikai X-52 hiperszonikus repülőgép látható, amely a B-52 stratégiai bombázó szárnya alá van felszerelve.
A hypersonic repülőgépekkel kapcsolatos munka helyzete az Egyesült Államokban
Az Egyesült Államok már régóta megkezdte a támadó fegyverek új típusainak fejlesztését. Mindenekelőtt ezek hiperszonikus repülőgépek. Tehát a DARPA Falcon projekt keretében kidolgozás alatt áll egy HTV-2 elnevezésű rakétarepülőgép, valamint olyan Boeing vállalat hiperszonikus készülékeinek (X-43, X-51) projektjei, amelyek nyomatékmotorokkal vannak felszerelve, mint például a fenti képen. Képesek akár 450 kg súlyú harcfejeket is szállítani, amelyek akár atomfegyverek vagy akár hatalmon lévő szomszédos robbanó bombák, amelyek elpusztíthatják az ellenség védett CP-jét.
A Boeing X-51 projekt akár 6400 km / h sebességet is képes elérni. Ezt az eszközt először 2010 májusában vették fel. Két sikertelen indulás volt a vitorlázó pusztításával. A hordozó repülőgéptől való elválasztás után a készüléket egy újabb emlékeztetővel gyorsítják fel, amelyet katonai taktikai rakéta alapján készítenek. Csak akkor, ha eléri az 5400 km / h sebességet, maga a repülőgép fúvóka motorja is bekapcsol, ami felgyorsítja azt a felvonulási sebességre.
Mit veszítettünk a szovjet hiperszonikus fejlemények miatt?
Természetesen Oroszországnak meg kellett küzdenie egy ilyen fenyegetést. Ma a megfelelő szovjet fejleményekre gondolunk. A múlt század 80-as éveiben ezen a téren fejlett fejleményekkel haladtunk, és még késztermék is volt - a Gala projekt X-90 rakétaterve. A szakértők szerint az X-90-et sikeresen elindították egy speciálisan erre a célra adaptált repülőgépről, és 5400 km / h sebességre gyorsították fel, ami a hiperszonda határa. Aztán jött a "90-es áldott liberálisok", és a projektet lezárták.
Orosz válasz Washingtonnak
A közelmúltban a híres brit katonai kutatóközpont, a Janes Information Group közzétette, hogy tavaly februárban Oroszországban, a Dombarovsky kiképző területen (Orenburgi régió), az U-71 (Yu-71) szimbólum alatt végzett hiperszonikus repülőgépek repülési tesztelésére került sor. A 4202 objektum, amely ugyanazon központ szerint az összes orosz hiperszonikus fejlesztés általános szimbóluma, a rakétaprogramunk része.
De hivatalosan ezt nem az ipar katonai osztálya, hanem az Orosz Föderáció Szövetségi Űrügynöksége rendeli, amely modern körülmények között nem különös „fedezék” erre a munkára. Az ROC főszereplője az „Object 4202” témában az „NPO Mashinostroyenie” (Reutov, Moszkva régió) (Vladimir Chelomey általános tervező rakétatervező irodája, aki a Szovjetunióban a körutazási rakéták és a közepes hatótávolságú ballisztikus rakéták fő fejlesztője volt).
Mellesleg, a vállalkozás helyszínén vannak olyan információk, hogy a múlt század 50-es évek végén az MP-1 repülőgépet a tervezőirodában hozták létre, amely képes a légkörben manőverezni hiperszonikus sebességű aerodinamikai kormánylapát segítségével. Sikeres indítását 1961-ben hajtották végre! Tehát az „Object 4202” témának hosszú története van.
Az orosz "hiperszonda" kilátásai
Számos forrásból ismert, hogy a 2000-es évek eleje óta Oroszország elkezdte a „katonai hiperhang” kidolgozását, és a Yu-71 termék telepítését tervezi egy ígéretes Sarmat ballisztikus rakétra. Az új orosz, 4202 szuperszonikus objektum 11 000 km / h sebességre képes felgyorsulni, és hagyományos vagy nukleáris lőfegyvert hordozhat. Ilyen hatalmas sebességgel a készülék 40-50 km tengerszint feletti magasságban képes manőverezni. Ezért lehetetlen elfogni a legújabb rakétavédelmi rendszerek egyikét sem.
És bár a modern interkontinentális ballisztikus rakéták harci fejei repülés közben is elérik a hiperszonikus sebességet, trajektóriáikat kiszámolhatják, és ezért a rakétavédelmi rendszerek elfoghatják. A Yu-71 termék (4202 tárgy), ellentétben velük, egy komplex kiszámíthatatlan pályán, a pálya és a magasság változtatásán keresztül képes manőverezni, így szinte lehetetlen elfogni.
Ezenkívül ok van azt hinni, hogy a 4202 létesítmény első tesztelésére 2004-ben került sor. Ekkor Baluevsky, az RF fegyveres erők vezérigazgató-helyettese egy sajtótájékoztatón jelentette be a repülési út és a magasság felett manőverező hiperhang repülőgépek tesztelését.
