Hipersonični "Objekt 4202" i njegov test

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-02-12 08:10

"Objekt 4202" je simbol za najnoviji ruski projekt u području modernih vojnih hipersoničnih zrakoplova (LA). Prema autoritativnim inozemnim analitičkim centrima, njezina uspješna provedba mogla bi neutralizirati prednosti na području strateškog naoružanja koje Sjedinjene Države namjeravaju steći nad Rusijom kao rezultat raspoređivanja globalnog proturaketnog obrambenog sustava.

Kako se zrakoplovi klasificiraju prema brzini leta

Zrakoplovi prema svojim brzinskim karakteristikama dijele se na podzvučne, nadzvučne i hipersonične. Pritom se njihove brzine leta obično izražavaju u obliku bezdimenzijskih veličina, višekratnika tzv. Machov broj, nazvan po austrijskom fizičaru Ernstu Machu, a označen latiničnim slovom M. Machov broj je bezdimenzionalna veličina i može se jednostavno definirati kao omjer brzine zrakoplova i brzine zvuka u zraku na određenoj visini. Dakle, brzina zrakoplova od 1 M (ili M=1) znači da leti brzinom zvuka. U isto vrijeme, trebalo bizapamtite da brzina zvuka opada s visinom, pa će vrijednost od 1 M na različitim visinama odgovarati različitim vrijednostima, izraženim u km/h. Dakle, u blizini tla, brzina od 1 M odgovara vrijednosti od 1224 km / h, a na visini od 11 km - 1062 km / h.

Brzine nadzvučnih zrakoplova ne mogu prelaziti 5 M (ili M=5), dok hipersonični lete brzinom većom od 5 M. Istovremeno, mogu manevrirati i koristeći aerodinamičke sile koje nastaju tijekom leta u zrakom, a također kliziti na udaljenostima mnogo većim nego pri subhipersoničnim brzinama.

Fizički razlozi za dodjelu hipersoničnih zrakoplova

Granica od 5 M između nadzvučnih i hipersoničnih zrakoplova nije odabrana slučajno. Činjenica je da kada se postigne ova brzina, priroda tijeka aerodinamičkih i plinodinamičkih procesa, u blizini tijela zrakoplova i unutar njegovog mlaznog motora, značajno se mijenja. Prvo, granični sloj zraka koji struji oko zrakoplova brzinom od 5 M zagrijava se na temperaturu od nekoliko tisuća stupnjeva (osobito ispred prednjeg dijela zrakoplova), a molekule plina koje čine zrak počinju se zagrijavati. razlagati se na ione (disocirati). Fizikalno-kemijska svojstva takvog ioniziranog plina značajno se razlikuju od svojstava običnog zraka, sklon je ulasku u kemijske reakcije s površinom zrakoplova, a između njega i strujanja oko njega dolazi do intenzivne konvekcijske i radijacijske izmjene topline. Stoga toplinska zaštita zrakoplova ne bi trebala biti ništa lošija od one američkih "space shuttlea" ili sovjetskih "Burana".

OsimOsim toga, hipersonični zrakoplovi zahtijevaju vrlo poseban dizajn mlaznog motora koji je za razliku od bilo kojeg poznatog tipa. Činjenica je da se u poznatim zrakoplovnim motorima nadzvučnih zrakoplova brzina protoka zraka uzetog iz atmosfere tijekom stvaranja smjese goriva i zraka neizbježno smanjuje na podzvučnu (inače je nemoguće imati vremena za uvođenje potrebne količine gorivo u zrak). U hipersoničnom zrakoplovu takvo smanjenje brzine strujanja zraka je neprihvatljivo - zbog zakona pretvorbe energije to će uzrokovati takvo pregrijavanje strukturnih elemenata motora s kojim se nijedan poznati materijal ne može nositi.

Obilježja dizajna

Motor hipersoničnog zrakoplova (u najjednostavnijoj verziji) sličan je dvama zglobnim lijevkama, od kojih jedan služi kao usis zraka (uski dio je vrsta kompresora u kombinaciji s brizgaljkom goriva, a također djeluje kao komora za izgaranje), a drugi lijevak je mlaznica za ispuštanje izgorjelih plinova koji stvaraju potisak. Takav motor se može postaviti samo ispod trupa zrakoplova, što stvara određeni izgled hipersoničnih vozila.

Međutim, takav motor ne može raditi pri brzinama manjim od 5-6 M, budući da se komprimirani tok jednostavno ne zagrijava na temperature potrebne za potpuno izgaranje goriva. Stoga je najrealniji način ubrzanja hipersoničnog zrakoplova do potrebne brzine pokretanja motora (barem u sadašnjoj fazi) korištenje rakete za odvajanje kao prve faze,ponekad u kombinaciji s buster zrakoplovom. Fotografija ispod prikazuje američki hipersonični zrakoplov X-52 pričvršćen ispod krila strateškog bombardera B-52.

Status rada na hipersoničnim zrakoplovima u SAD-u

SAD su odavno započele razvoj novih vrsta ofenzivnog oružja. Prije svega, to su hipersonični zrakoplovi. Dakle, u okviru DARPA Falcon projekta razvija se raketna jedrilica pod nazivom HTV-2, kao i projekti hipersoničnih vozila korporacije Boeing (X-43, X-51) opremljeni ramjet motorima poput ovog prikazano na gornjoj fotografiji. Sposobni su nositi bojeve glave težine do 450 kg, koje mogu biti i nuklearno oružje i bombe s volumetrijskom eksplozijom, koje su im susjedne po snazi, sposobne uništiti zaštićena neprijateljska zapovjedna mjesta.

Projekt Boeing X-51 bit će sposoban za brzinu do 6400 km/h. Prvi put ovaj uređaj podignut je u zrak u svibnju 2010. godine. Bilo je ukupno dva neuspješna lansiranja, koja su završila uništenjem jedrilice. Nakon odvajanja od zrakoplova nosača, uređaj se ubrzava dodatnim pojačivačem izrađenim na bazi vojnog taktičkog projektila. Tek po postizanju brzine od 5400 km/h, uključuje se mlazni motor samog zrakoplova koji ga ubrzava do brzine krstarenja.

Što smo izgubili od sovjetskih hipersoničnih razvoja

Naravno, Rusija se morala odbiti od takve prijetnje. Danas se prisjećaju odgovarajući sovjetski razvoji. 80-ih godina prošlog stoljeća,imali smo napredni razvoj u ovom području, pa čak i gotov proizvod - raketni avion X-90 projekta Gala. Prema riječima stručnjaka, X-90 je uspješno lansiran iz zrakoplova posebno prilagođenog za ovu namjenu, a ubrzan je do 5400 km/h, što je granica hiperzvuka. Ali onda su došle "devedesete blagoslovljene liberalima" i projekt je zatvoren.

Ruski odgovor na "Washington"

Nedavno je poznati britanski vojni istraživački centar Janes Information Group objavio informaciju da je u veljači prošle godine u Rusiji na poligonu Dombarovsky (regija Orenburg) izvršeno testiranje hipersoničnog zrakoplova pod simbolom Yu-71 (Yu -71). Objekt 4202, koji je, prema istom centru, generički simbol za sve ruske hipersonične razvoje, dio je našeg raketnog programa.

No, formalno to nije vojni resor taj koji ga naručuje od industrije, već Federalna svemirska agencija Ruske Federacije, koja u modernim uvjetima nije dodatni "pokrivač" za ovaj posao. Vodeći izvođač radova na istraživanju i razvoju na temu „Objekt 4202“je „NPO Mašinostroenie“iz Reutova kod Moskve (bivši projektni biro projektila generalnog konstruktora Vladimira Čelomeja, koji je bio glavni razvijač krstarećih projektila i balističkih projektila srednjeg dometa u SSSR-u)

Usput, stranica ove tvrtke sadrži informacije da je još krajem 50-ih godina prošlog stoljeća u konstruktorskom birou stvoren zrakoplov MP-1, sposoban za manevriranje u atmosferi uz pomoć aerodinamike kormila s hipersoničnim brzinama. Uspješno je lansiran davne 1961. godine! Dakle tema"Objekt 4202" ima dugu povijest.

Izgledi za ruski "hiperzvuk"

Iz brojnih izvora poznato je da je Rusija od početka 2000-ih počela raditi na "vojnom hiperzvuku" i da će ugraditi proizvod Yu-71 na perspektivnu balističku raketu Sarmat. Novi ruski hipersonični objekt 4202 sposoban je ubrzati do brzine od 11.000 km/h i može nositi konvencionalnu ili nuklearnu bojevu glavu. Pri takvim gigantskim brzinama uređaj može manevrirati dok je u atmosferi na visinama od 40 do 50 km. Stoga ga ne može presresti nijedan od najnovijih proturaketnih obrambenih sustava.

I premda bojeve glave modernih interkontinentalnih balističkih projektila također postižu hipersonične brzine u letu, njihove putanje su podložne proračunu, a time i mogućem presretanju od strane raketnih obrambenih sustava. Proizvod Yu-71 (objekt 4202), za razliku od njih, sposoban je manevrirati po složenoj nepredvidivoj putanji, mijenjajući kurs i visinu, pa ga je gotovo nemoguće presresti.

Istovremeno, postoji razlog za vjerovanje da su se prva testiranja objekta 4202 dogodila još 2004. godine. Tada je zamjenik načelnika Glavnog stožera Oružanih snaga RF Balujevski izvijestio na konferenciji za novinare o testovima hipersoničnog zrakoplova koji je manevrirao duž kursa i visine.

"Objekt 4202": do obala Amerike uz hipersonični zvuk

Američki tisak reagirao je na testove ruske hipersonične jedrilice. Mnoge su novine otvoreno govorile o tome da je američka strategija munjevitog globalnog udara imalaozbiljan konkurent. Ako radovi na projektu Objekt 4202 budu uspješno završeni, onda će za 10 godina Rusija dobiti ozbiljan "adut" u pregovorima sa Sjedinjenim Državama. Činjenica je da će uz prisutnost hipersoničnih zrakoplova biti moguće pogoditi bilo koju metu u Sjedinjenim Državama samo s jednom raketom. Na primjer, isti "Sarmat" na kojem će se instalirati zrakoplov, nastao prema projektu "Objekt 4202". Hiperzvuk pri brzini leta plus upravljivost novog tipa zrakoplova - to su nove kvalitete ovog oružja, koje će, možda, obesmisliti ogromnu potrošnju resursa za stvaranje američkih proturaketnih obrambenih sustava.