“Objekts 4202” ir simbols jaunākajam Krievijas projektam modernu hiperskaņas lidmašīnu jomā. Pēc autoritatīvu ārvalstu analītisko centru domām, tā veiksmīga ieviešana var kompensēt priekšrocības stratēģisko ieroču jomā, kuras Amerikas Savienotās Valstis plāno gūt pār Krieviju, izvietojot globālo pretraķešu aizsardzības sistēmu.
Kā gaisa kuģi tiek klasificēti pēc lidojuma ātruma
Pēc to ātruma parametriem lidmašīnas tiek iedalītas zemskaņas, virsskaņas un hiperskaņas. Turklāt to lidojuma ātrumu parasti izsaka bezizmēra lielumu veidā, kas ir ts daudzkārtņi. Maha skaitlis, kas nosaukts Austrijas fiziķa Ernsta Maha vārdā un apzīmēts ar latīņu burtu M. Maha skaitlis ir lielums bez dimensijas un to var vienkāršot, to var definēt kā lidaparāta ātruma attiecību pret skaņas ātrumu gaisā noteiktā augstumā. Tāpēc gaisa kuģa ātrums 1 M (vai M = 1) nozīmē, ka tas lido ar skaņas ātrumu. Jāatceras, ka ar augstumu skaņas ātrums samazinās, tāpēc 1 M vērtība dažādos augstumos atbildīs dažādām vērtībām, kas izteiktas km / h. Tātad ar ātrumu 1 M zeme atbilst 1224 km / h, bet 11 km augstumā - 1062 km / h.
Virsskaņas gaisa kuģu ātrums nedrīkst pārsniegt 5 M (vai M = 5), savukārt hiperskaņas lidmašīnas lido tikai ar ātrumu virs 5 M. Turklāt viņi var arī manevrēt, izmantojot aerodinamiskos spēkus, kas rodas lidojuma laikā gaisā, kā arī plānot attālumus. daudz lielāks nekā ar hiperskaņas ātrumu.
Fiziski iemesli hiperskaņas gaisa kuģu piešķiršanai
5 M robeža starp virsskaņas un hiperskaņas lidmašīnām netika izvēlēta nejauši. Fakts ir tāds, ka, sasniedzot šo ātrumu, attiecīgi mainās aerodinamisko un gasdinamisko procesu gaita netālu no gaisa kuģa korpusa un tā reaktīvā dzinēja iekšpusē. Pirmkārt, gaisa slānis, kas plūst ap lidmašīnu, ar ātrumu 5 M, tiek uzkarsēts līdz vairāku tūkstošu grādu temperatūrai (īpaši lidmašīnas priekšējās daļas priekšā), un gāzes molekulas, kas veido gaisu, sāk sadalīties jonos (izkliedējas). Šādas jonizētas gāzes fizikāli ķīmiskās īpašības ievērojami atšķiras no parasta gaisa īpašībām, tai ir tendence sākt ķīmiskas reakcijas ar gaisa kuģa virsmu, starp to un plūstošo straumi notiek intensīva konvekcija un radiācijas siltuma apmaiņa. Tāpēc lidmašīnas termiskajai aizsardzībai nevajadzētu būt sliktākai par amerikāņu "kosmosa vilcieniem" vai padomju "Buran".
Turklāt hiperskaņas lidmašīnām ir nepieciešams ļoti īpašs reaktīvo dzinēju dizains, kas nav līdzīgs nevienam no zināmajiem tipiem. Fakts ir tāds, ka virsskaņas lidaparātu labi zināmajos gaisa kuģu dzinējos gaisa un gaisa plūsmas ātrums, kas tiek ņemts no atmosfēras, veidojot degvielas-gaisa maisījumu, neizbēgami samazinās līdz zemskaņai (pretējā gadījumā nav iespējams ievadīt pareizo degvielas daudzumu gaisā). Hiperskaņas lidmašīnās šāda gaisa plūsmas ātruma samazināšanās nav pieļaujama - enerģijas pārveidošanas likuma dēļ tas izraisīs tādu motora konstrukcijas elementu pārkaršanu, ka neviens zināms materiāls nevar tikt galā.
Dizaina iezīmes
Lidmašīnas hiperskaņas dzinējs (vienkāršākajā versijā) ir līdzīgs divām šarnīrveida piltuvēm, no kurām viena kalpo kā gaisa ieplūde (šaurā daļa ir sava veida kompresors, kas apvienots ar degvielas iesmidzinātāju un darbojas arī kā sadegšanas kamera), bet otrā piltuve ir sprausla sadegušo gāzu izejai. alkas. Šādu motoru var novietot tikai zem gaisa kuģa korpusa, kas rada noteiktu hiperskaņas ierīču izskatu.
Tomēr šāds motors nevar darboties ar ātrumu mazāku par 5-6 M, jo saspiestā straume vienkārši nesasilda līdz temperatūrai, kas nepieciešama pilnīgai degvielas sadegšanai. Tāpēc visreālākais veids, kā paātrināt hiperskaņas gaisa kuģi līdz vajadzīgajam motora palaišanas ātrumam (vismaz pašreizējā posmā), ir pirmais posms, izmantojot noņemamu paātrinātāju, dažreiz apvienojumā ar lidmašīnu ar paātrinātāju. Zemāk esošajā fotoattēlā parādīts amerikāņu hiperskaņas lidmašīna X-52, kas uzstādīta zem stratēģiskā bumbvedēja B-52 spārna.
Darba stāvoklis hiperskaņas lidmašīnās ASV
Amerikas Savienotās Valstis jau sen ir sākušas attīstīt jaunus ofensīvu ieroču veidus. Pirmkārt, tās ir hiperskaņas lidmašīnas. Tātad, DARPA Falcon projekta ietvaros tiek izstrādāts raķešu planieris, kas apzīmēts ar HTV-2, kā arī Boeing korporācijas hiperskaņas ierīču projekti (X-43, X-51) ir aprīkoti ar ramjetdzinējiem, kā tas parādīts iepriekš esošajā fotoattēlā. Viņi spēj nēsāt kaujas galviņas, kas sver līdz 450 kg, un tās var būt kodolgalviņas vai tilpuma sprādzienbumbas blakus tām, kas atrodas pie varas, kas spēj iznīcināt ienaidnieka aizsargāto CP.
Boeing X-51 projekts spēs sasniegt ātrumu līdz 6400 km / h. Pirmo reizi šī ierīce tika pacelta 2010. gada maijā. Bija divi neveiksmīgi starti, kas beidzās ar planiera iznīcināšanu. Pēc atdalīšanas no gaisa kuģa, ierīci paātrina ar papildu pastiprinātāju, kas izgatavots, pamatojoties uz militāru taktisko raķeti. Tikai sasniedzot ātrumu 5400 km / h, ieslēdzas pati lidmašīnas reaktīvais dzinējs, kas to paātrina līdz došanās ātrumam.
Ko mēs esam zaudējuši no padomju hiperskaņas norisēm
Protams, Krievijai bija jānovērš šādi draudi. Mūsdienās tiek atcerētas atbilstošās padomju norises. Pagājušā gadsimta 80. gados mums bija progresīva attīstība šajā jomā un pat gatavais produkts - Gala projekta X-90 raķešu plāns. Pēc ekspertu domām, X-90 tika veiksmīgi palaists no šim nolūkam īpaši pielāgota gaisa kuģa un paātrināts līdz 5400 km / h, kas ir hiperskaņas robeža. Bet tad nāca "svētītie liberāļi 90. gadi", un projekts tika slēgts.
Krievijas atbilde uz Vašingtonu
Nesen slavenais Lielbritānijas militāro pētījumu centrs Janes Information Group publicēja informāciju, ka pagājušā gada februārī Krievijā Dombarovska apmācības poligonā (Orenburgas apgabals) tika veiktas hiperskaņas lidmašīnu lidojuma pārbaudes ar simbolu U-71 (Yu-71). Objekts 4202, kas saskaņā ar to pašu centru ir vispārināts simbols visām Krievijas hiperskaņas norisēm, ir mūsu raķešu programmas sastāvdaļa.
Bet formāli to nepasūta militārā nodaļa no rūpniecības, bet gan Krievijas Federācijas Federālā kosmosa aģentūra, kas mūsdienu apstākļos nav nepāra “segums” šim darbam. ROC galvenais izpildītājs par tēmu “Objekts 4202” ir “NPO Mashinostroyenie” no Reutovas, Maskavas apgabalā (bijušais ģenerālprojektētāja Vladimira Čelomeja raķešu projektēšanas birojs, kurš bija galvenais kruīza raķešu un vidēja darbības rādiusa ballistisko raķešu izstrādātājs PSRS).
Starp citu, šī uzņēmuma vietnē ir informācija, ka jau pagājušā gadsimta 50. gadu beigās MP-1 lidmašīna tika izveidota projektēšanas birojā, kas spēja manevrēt atmosfērā, izmantojot aerodinamiskās stūres ar hiperskaņas ātrumu. Tā veiksmīgā atklāšana tika veikta 1961. gadā! Tātad tēmai “Objekts 4202” ir sena vēsture.
Krievijas "hiperskaņas" izredzes
No vairākiem avotiem ir zināms, ka kopš 2000. gadu sākuma Krievija sāka darbu pie “militārās hiperskaņas” un plāno uzstādīt produktu Yu-71 uz daudzsološu Sarmat ballistisko raķeti. Jaunais krievu hiperskaņas objekts 4202 spēj paātrināties līdz ātrumam 11 000 km / h un var nest parasto vai kodolgalviņu. Pie šāda gigantiska ātruma ierīce var manevrēt, atrodoties atmosfērā 40 līdz 50 km augstumā. Tāpēc nav iespējams pārtvert nevienu no jaunākajām pretraķešu aizsardzības sistēmām.
Un, lai arī mūsdienu starpkontinentālo ballistisko raķešu kaujas galviņas lidojuma laikā sasniedz arī hiperskaņas ātrumu, to trajektorijas var aprēķināt, un tāpēc to iespējams pārtvert ar pretraķešu aizsardzības palīdzību. Izstrādājums Yu-71 (objekts 4202), atšķirībā no tiem, spēj manevrēt pa sarežģītu neparedzamu trajektoriju, mainīt kursu un augstumu, tāpēc to pārtvert ir gandrīz neiespējami.
Tajā pašā laikā ir pamats uzskatīt, ka pirmie 4202 objekta testi notika 2004. gadā. Toreiz RF Bruņoto spēku ģenerālštāba priekšnieka vietnieks Baluevskis preses konferencē paziņoja par hiperskaņas lidmašīnas izmēģinājumiem, veicot manevru kursā un augstumā.
