„Objekt 4202“ simbol je najnovijeg ruskog projekta na polju modernih vojnih hiperzvučnih zrakoplova. Prema autoritativnim stranim analitičkim centrima, njegova uspješna primjena može nadoknaditi prednosti u području strateškog naoružanja koje Sjedinjene Države namjeravaju steći nad Rusijom kao rezultat razmještaja globalnog sustava proturaketne obrane.
Kako su zrakoplovi klasificirani prema brzini leta
Prema brzinskim karakteristikama zrakoplovi se dijele na podzvučne, nadzvučne i hipersonske. Štoviše, njihove brzine leta obično se izražavaju u obliku bezdimenzionalnih količina koje su višestruke od tzv. Machov broj, nazvan po austrijskom fizičaru Ernstu Machu, a označen latiničnim slovom M. Machov broj je bezdimenzionalna količina i može se pojednostaviti može se definirati kao omjer brzine zrakoplova u brzini zvuka u zraku na određenoj visini. Stoga, brzina zrakoplova u 1 M (ili M = 1) znači da leti brzinom zvuka. Treba imati na umu da se s visinom brzina zvuka smanjuje, pa će vrijednost 1 M na različitim visinama odgovarati različitim vrijednostima, izraženim u km / h. Dakle, brzinom od 1 M zemlja odgovara 1224 km / h, a na nadmorskoj visini od 11 km - 1062 km / h.
Brzine nadzvučnog zrakoplova ne mogu biti veće od 5 M (ili M = 5), dok hiperzvučni zrakoplovi lete brzinom većom od 5 M. Štoviše, mogu manevrirati koristeći aerodinamičke sile koje nastaju tijekom leta u zraku, a mogu planirati i udaljenosti mnogo veće nego pri hipersonskim brzinama.
Fizički razlozi za dodjelu hiperzvučnih zrakoplova
Granica od 5 M između nadzvučnog i hipersonskog zrakoplova nije odabrana slučajno. Činjenica je da kada se dostigne ta brzina, priroda tijeka aerodinamičkih i gasdinamičkih procesa, u blizini tijela zrakoplova i unutar njegovog mlaznog motora, znatno se mijenja. Prvo, granični sloj zraka koji struji oko zrakoplova, brzinom od 5 M zagrijava se na temperaturu od nekoliko tisuća stupnjeva (posebno ispred frontalnog dijela zrakoplova), a molekule plina koje čine zrak počinju propadati u ione (disocirati). Fizikalno-kemijska svojstva takvog ioniziranog plina značajno se razlikuju od svojstava običnog zraka, ima tendenciju da ulazi u kemijske reakcije s površinom zrakoplova, između njega i protoka struje dolazi do intenzivne konvekcijske i izmjene topline zračenja. Stoga toplinska zaštita zrakoplova ne bi trebala biti lošija od one američke "svemirske letjelice" ili sovjetske "Burane".
Uz to, hipersoničnim zrakoplovima treba vrlo poseban dizajn mlaznog motora, koji nije sličan nijednoj od poznatih vrsta. Činjenica je da u dobro poznatim motorima zrakoplova nadzvučnih letjelica, protok zraka oduzetog iz atmosfere tijekom stvaranja smjese goriva i zraka neminovno se smanjuje na subzonski (inače je nemoguće unijeti pravu količinu goriva u zrak). U hipersoničnom zrakoplovu takav pad brzine strujanja zraka je neprihvatljiv - zbog zakona pretvorbe energije to će uzrokovati pregrijavanje konstrukcijskih elemenata motora s kojima se ne može podnijeti niti jedan poznati materijal.
Značajke dizajna
Hiperzvučni motor zrakoplova (u svojoj najjednostavnijoj verziji) sličan je dvjema zglobnim lijevcima, od kojih jedan služi kao dovod zraka (uski dio je svojevrsni kompresor kombiniran s mlaznicom za gorivo i djeluje kao komora za izgaranje), a drugi lijevak mlaznica za izlaz izgaranih plinova koji stvaraju žudnje. Takav se motor može postaviti samo pod trupom zrakoplova, što stvara određen izgled hipersona.
Međutim, takav motor ne može raditi pri brzinama manjim od 5-6 M, jer se komprimirani tok jednostavno ne zagrijava na temperature potrebne za potpuno izgaranje goriva. Stoga je najrealniji način ubrzavanja hipersoničnog zrakoplova do tražene brzine motora (barem u sadašnjoj fazi) korištenje odvojivog akceleratora kao prve faze, ponekad u kombinaciji s avionom za ubrzanje. Fotografija ispod prikazuje američku hiperzvučnu letjelicu X-52 postavljenu ispod krila strateškog bombardera B-52.
Stanje na hipersoničnom zrakoplovu u SAD-u
Sjedinjene Države odavno su počele razvijati nove vrste ofenzivnog oružja. Prije svega, to su hiperzvučni zrakoplovi. Dakle, u okviru projekta DARPA Falcon razvijaju se raketni zmajevi, označeni kao HTV-2, kao i projekti hipersoničnih uređaja korporacije Boeing (X-43, X-51) opremljeni ramjetnim motorima poput onog prikazanog na gornjoj fotografiji. Oni mogu nositi bojeve glave težine do 450 kg, što mogu biti ili nuklearne bojeve glave ili volumetrijske eksplozivne bombe koje su im pridružene po snazi, a koje mogu uništiti neprijateljski zaštićeni CP.
Projekt Boeing X-51 moći će dostizati brzine i do 6400 km / h. Prvi put je ovaj uređaj podignut u svibnju 2010. Bila su dva neuspjela starta koja su završila uništenjem jedrilice. Nakon odvajanja od zrakoplova nosača, uređaj se ubrzava dodatnim povišenjem napravljenim na temelju vojne taktičke rakete. Tek nakon postizanja brzine od 5400 km / h, mlazni motor aviona se uključuje, što ga ubrzava do marširajuće brzine.
Što smo izgubili od sovjetskog hipersoničnog razvoja
Naravno, Rusija se morala odbiti od takve prijetnje. Danas se na pamet dovode odgovarajuća sovjetska kretanja. U 80-ima prošlog stoljeća imali smo napredna dostignuća u ovom području, pa čak i gotov proizvod - raketni plan X-90 projekta Gala. Prema riječima stručnjaka, X-90 je uspješno lansiran iz zrakoplova posebno prilagođenog za ovu svrhu, i ubrzao je do 5400 km / h, što je granica hipersvuga. Ali onda su došli „blagoslovljeni liberali 90-ih“, a projekt je zatvoren.
Ruski odgovor Washingtonu
Nedavno je poznati britanski vojni istraživački centar Janes Information Group objavio informacije da su u veljači prošle godine u Rusiji na poligonu Dombarovsky (regija Orenburg) izvršena letačka ispitivanja hipersoničnih zrakoplova pod nazivom U-71 (Yu-71). Objekt 4202 koji je, prema istom centru, generalizirani simbol za sva ruska hipersonična kretanja, dio je našeg raketnog programa.
Ali formalno to ne naređuje vojni odjel za industriju, već Federalna svemirska agencija Ruske Federacije, što u modernim uvjetima nije neobično „pokriće“ za ovo djelo. Glavni izvođač ROC-a na temu "Objekt 4202" je "NPO Mashinostroyenie" iz Reutova, Moskovska regija (bivši biro za projektiranje generalnog dizajnera Vladimira Chelomeya, koji je bio glavni razvijač krstarećih raketa i balističkih raketa srednjeg dometa u SSSR-u).
Usput, na mjestu ovog poduzeća nalaze se podaci da je krajem 50-ih godina prošloga stoljeća zrakoplov MP-1 stvoren u dizajnerskom birou, sposoban za manevriranje u atmosferi koristeći aerodinamična kormila s hipersonskim brzinama. Njeno uspješno lansiranje izvršeno je 1961. godine! Dakle, tema "Objekt 4202" ima dugu povijest.
Izgledi za ruski "hiperzvuk"
Iz niza izvora poznato je da je Rusija od početka 2000-ih započela s radom na "vojnom hiperzvuku" i namjerava instalirati proizvod Yu-71 na obećavajuću balističku raketu Sarmat. Novi ruski hiperzvučni objekt 4202 može ubrzati do brzine od 11 000 km / h i može nositi konvencionalnu ili nuklearnu bojevu glavu. Pri tako ogromnim brzinama uređaj može manevrirati dok se nalazite u atmosferi na visinama od 40 do 50 km. Stoga je nemoguće presresti bilo koji od najnovijih sustava proturaketne obrane.
Iako bojeve glave modernih interkontinentalnih balističkih projektila također dosežu hipersonske brzine u letu, njihove se putanje mogu izračunati, a samim tim i moguće presretanje proturaketnih sustava. Proizvod Yu-71 (objekt 4202) može, za razliku od njih, upravljati složenom nepredvidivom putanjom, mijenjanjem putanje i visine, pa ga je gotovo nemoguće presresti.
U isto vrijeme, postoji razlog za vjerovanje da su se prvi testovi pogona 4202 dogodili još 2004. godine. Tada je zamjenik načelnika generalštaba Oružanih snaga RF-a Baluevsky na konferenciji za novinare najavio testove hipersoničnog zračenja zrakoplova u toku i nadmorskoj visini.
