Hypersonisk "Objekt 4202" och dess test

2024 Författare: Henry Conors | [email protected]. Senast ändrad: 2024-02-12 12:58

"Objekt 4202" är symbolen för det senaste ryska projektet inom området moderna militära hypersoniska flygplan (LA). Enligt auktoritativa utländska analytiska centra kan dess framgångsrika implementering neutralisera fördelarna inom området strategiska vapen som USA avser att vinna över Ryssland som ett resultat av utplaceringen av ett glob alt missilförsvarssystem.

Hur flygplan klassificeras efter flyghastighet

Flygplan enligt deras hastighetsegenskaper är uppdelade i subsoniska, överljuds- och hypersoniska. Samtidigt uttrycks deras flyghastigheter vanligtvis i form av dimensionslösa storheter, en multipel av de sk. Mach-tal, uppkallat efter den österrikiske fysikern Ernst Mach, och betecknat med den latinska bokstaven M. Mach-talet är en dimensionslös storhet och kan enkelt definieras som förhållandet mellan flygplanets hastighet och ljudets hastighet i luften på en given höjd. Därför betyder en flygplanshastighet på 1 M (eller M=1) att det flyger med ljudets hastighet. Samtidigt borde detkom ihåg att ljudets hastighet minskar med höjden, så värdet på 1 M på olika höjder kommer att motsvara olika värden, uttryckt i km/h. Så nära marken motsvarar en hastighet på 1 M ett värde på 1224 km/h, och på en höjd av 11 km - 1062 km/h.

Hastigheterna för överljudsflygplan får inte överstiga 5 M (eller M=5), medan hypersoniska flygplan flyger i hastigheter över 5 M. Samtidigt kan de också manövrera med hjälp av de aerodynamiska krafter som uppstår under flygning i luft och glider även över avstånd som är mycket större än vid subhypersoniska hastigheter.

Fysiska skäl för tilldelning av hypersoniska flygplan

5 M-gränsen mellan överljuds- och hypersoniska flygplan valdes inte av en slump. Faktum är att när denna hastighet uppnås förändras arten av flödet av aerodynamiska respektive gasdynamiska processer, nära flygplanets kropp och inuti dess jetmotor, avsevärt. Först värms gränsskiktet av luften som strömmar runt flygplanet med en hastighet av 5 M till en temperatur på flera tusen grader (särskilt framför den främre delen av flygplanet), och gasmolekyler som utgör luften börjar sönderdelas till joner (dissocierar). De fysikalisk-kemiska egenskaperna hos en sådan joniserad gas skiljer sig väsentligt från egenskaperna hos vanlig luft, den tenderar att ingå kemiska reaktioner med flygplanets yta, och intensiv konvektion och strålningsvärmeväxling sker mellan den och flödet runt omkring. Därför bör det termiska skyddet för flygplanet inte vara sämre än det för de amerikanska "rymdfärjorna" eller den sovjetiska "Buran".

UtomDessutom kräver hypersoniska flygplan en mycket speciell jetmotorkonstruktion som inte liknar någon känd typ. Faktum är att i de kända flygplansmotorerna för överljudsflygplan minskar flödeshastigheten för luften som tas från atmosfären under bildandet av bränsle-luftblandningen oundvikligen till subsonisk (annars är det omöjligt att ha tid att införa den erforderliga mängden av bränsle i luften). I ett hypersoniskt flygplan är en sådan minskning av luftflödeshastigheten oacceptabel - på grund av energiomvandlingens lag kommer detta att orsaka sådan överhettning av motorns strukturella element som inget känt material kan klara av.

Designfunktioner

Motorn i ett hypersoniskt flygplan (i sin enklaste version) liknar två ledade trattar, varav den ena fungerar som ett luftintag (den smala delen är en slags kompressor kombinerad med en bränsleinjektor, och fungerar även som en förbränningskammare), och den andra tratten är ett munstycke för utsläpp av brända gaser som skapar dragkraft. En sådan motor kan bara placeras under flygplanskroppen, vilket skapar ett visst utseende för hypersoniska fordon.

En sådan motor kan dock inte arbeta vid hastigheter mindre än 5-6 M, eftersom det komprimerade flödet 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 nödvändiga motorns starthastighet (åtminstone i nuvarande skede) att använda en separerande boosterraket som första steg,ibland i kombination med ett boosterflygplan. Bilden nedan visar ett amerikanskt X-52 hypersoniskt flygplan fäst under vingen på ett B-52 strategiskt bombplan.

Status för arbetet på hypersoniska flygplan i USA

USA har länge börjat utveckla nya typer av offensiva vapen. För det första är dessa hypersoniska flygplan. Så inom ramen för DARPA Falcon Project utvecklas ett raketglidare, benämnt HTV-2, liksom projekt av Boeing Corporations hypersoniska fordon (X-43, X-51) är utrustade med ramjetmotorer som den ena visas på bilden ovan. De är kapabla att bära stridsspetsar som väger upp till 450 kg, som kan vara både kärnvapen och volymetriska explosionsbomber, intill dem i kraftmässigt hänseende, kapabla att förstöra skyddade fientliga kommandoposter.

Boeing X-51-projektet kommer att klara hastigheter upp till 6400 km/h. För första gången lyftes den här enheten upp i luften i maj 2010. Det var två misslyckade uppskjutningar tot alt, som slutade med att segelflygplanet förstördes. Efter separation från bärarflygplanet accelereras enheten av en extra booster gjord på basis av en militär taktisk missil. Först när en hastighet på 5400 km/h uppnås, slås själva flygplanets jetmotor på, vilket accelererar det till marschhastighet.

Vad vi förlorade från den sovjetiska hypersoniska utvecklingen

Självklart var Ryssland tvungen att avvärja ett sådant hot. I dag tänker man på motsvarande sovjetiska utveckling. På 80-talet av förra seklet,vi hade avancerad utveckling inom detta område och till och med en färdig produkt - X-90-raketplanet från 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 hyperljud. Men så kom det "liber alt välsignade 90-talet", och projektet stängdes.

Ryskt svar på "Washington"

Nyligen publicerade det välkända brittiska militära forskningscentret Janes Information Group information om att i februari förra året i Ryssland vid Dombarovsky-övningsplatsen (Orenburg-regionen) testade ett hypersoniskt flygplan under symbolen Yu-71 (Yu). -71). Objekt 4202, som enligt samma center är en generisk symbol för all rysk hypersonisk utveckling, är en del av vårt missilprogram.

Men formellt är det inte militäravdelningen som beställer det från industrin, utan Ryska federationens Federal Space Agency, som under moderna förhållanden inte är en extra "cover" för detta arbete. Den ledande FoU-entreprenören i ämnet "Objekt 4202" är "NPO Mashinostroenie" från Reutov nära Moskva (den tidigare missildesignbyrån för generaldesignern Vladimir Chelomey, som var huvudutvecklaren av kryssningsmissiler och medeldistans ballistiska missiler i Sovjetunionen)

Förresten, webbplatsen för detta företag innehåller information om att MP-1-flygplanet i slutet av 50-talet av förra seklet skapades i designbyrån, som kan manövrera i atmosfären med hjälp av aerodynamisk roder med hypersoniska hastigheter. Det lanserades framgångsrikt redan 1961! Alltså ämnet"Object 4202" har en lång historia.

Utsikter för ryskt "hypersound"

Från ett antal källor är det känt att Ryssland sedan början av 2000-talet började arbeta med "militärt hyperljud" och kommer att installera Yu-71-produkten på den lovande ballistiska Sarmat-missilen. Det nya ryska hypersoniska objektet 4202 kan accelerera till en hastighet av 11 000 km/h och kan bära en konventionell eller nukleär stridsspets. Vid sådana gigantiska hastigheter kan enheten manövrera i atmosfären på höjder av 40 till 50 km. Därför kan den inte fångas upp av något av de senaste missilförsvarssystemen.

Och även om stridsspetsarna i moderna interkontinentala ballistiska missiler också når hypersoniska hastigheter under flygning, är deras banor mottagliga för beräkningar, och därmed för eventuell avlyssning av missilförsvarssystem. Yu-71-produkten (objekt 4202), till skillnad från dem, är kapabel att manövrera längs en komplex oförutsägbar bana, ändra kurs och höjd, så det är nästan omöjligt att fånga upp den.

Samtidigt finns det anledning att tro att de första testerna av objekt 4202 ägde rum redan 2004. Det var då som biträdande chef för generalstaben för RF Armed Forces Baluyevsky rapporterade vid en presskonferens om testerna av ett hypersoniskt flygplan som manövrerade längs kursen och höjden.

"Object 4202": till Amerikas stränder på hypersoniskt ljud

Den amerikanska pressen reagerade på testerna av det ryska hypersoniska glidflygplanet. Många tidningar talade öppet om det faktum att den amerikanska strategin med en blixtsnabb global strejk hadeseriös konkurrent. Om arbetet med Object 4202-projektet slutförs framgångsrikt, kommer Ryssland om 10 år att få ett seriöst "trumfkort" i förhandlingar med USA. Faktum är att i närvaro av hypersoniska flygplan kommer det att vara möjligt att träffa vilket mål som helst i USA med bara en missil. Till exempel samma "Sarmat" som flygplanet kommer att installeras på, skapad enligt projektet "Object 4202". Hyperljud i flyghastighet plus manövrerbarheten hos en ny typ av flygplan - det här är de nya egenskaperna hos detta vapen, som kanske kommer att göra de enorma resursutgifterna för skapandet av amerikanska missilförsvarssystem meningslösa.