„Obiect 4202” hipersonic și testarea acestuia

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-02-12 12:07

„Obiectul 4202” este simbolul celui mai recent proiect rusesc în domeniul aeronavelor hipersonice militare moderne (LA). Potrivit centrelor de analiză străine autorizate, implementarea cu succes a acesteia poate neutraliza avantajele în domeniul armelor strategice pe care Statele Unite intenționează să le câștige asupra Rusiei ca urmare a desfășurării unui sistem global de apărare antirachetă.

Cum sunt clasificate aeronavele în funcție de viteza de zbor

Avioanele în funcție de caracteristicile lor de viteză sunt împărțite în subsonice, supersonice și hipersonice. În același timp, vitezele lor de zbor sunt de obicei exprimate sub formă de mărimi adimensionale, un multiplu al așa-numitelor. Numărul Mach, numit după fizicianul austriac Ernst Mach, și notat cu litera latină M. Numărul Mach este o mărime adimensională și poate fi definită simplu ca raportul dintre viteza aeronavei și viteza sunetului în aer la o altitudine dată. Prin urmare, o viteză a aeronavei de 1 M (sau M=1) înseamnă că zboară cu viteza sunetului. În același timp, ar trebuirețineți că viteza sunetului scade odată cu înălțimea, deci valoarea de 1 M la diferite înălțimi va corespunde unor valori diferite, exprimate în km/h. Deci, lângă sol, o viteză de 1 M corespunde unei valori de 1224 km/h, iar la o altitudine de 11 km - 1062 km/h.

Vitezele aeronavelor supersonice nu pot depăși 5 M (sau M=5), în timp ce aeronavele hipersonice zboară la viteze de peste 5 M. În același timp, pot manevra și folosind forțele aerodinamice care apar în timpul zborului în aer și, de asemenea, alunecă pe distanțe mult mai mari decât la viteze sub-hipersonice.

Motive fizice pentru alocarea aeronavelor hipersonice

Granița de 5 M dintre aeronavele supersonice și hipersonice nu a fost aleasă întâmplător. Faptul este că atunci când această viteză este atinsă, natura fluxului proceselor aerodinamice și, respectiv, gaz-dinamice, în apropierea corpului aeronavei și în interiorul motorului său cu reacție, se schimbă semnificativ. În primul rând, stratul limită al aerului care curge în jurul aeronavei cu o viteză de 5 M este încălzit la o temperatură de câteva mii de grade (în special în fața părții frontale a aeronavei), iar moleculele de gaz care alcătuiesc aerul încep să se descompun în ioni (se disociază). Proprietățile fizico-chimice ale unui astfel de gaz ionizat diferă semnificativ de proprietățile aerului obișnuit, el tinde să intre în reacții chimice cu suprafața aeronavei și are loc un schimb intens de căldură prin convecție și radiație între acesta și fluxul din jur. Prin urmare, protecția termică a aeronavei nu ar trebui să fie mai slabă decât cea a „navetelor spațiale” americane sau a „Buranului” sovietic.

Cu excepțiaÎn plus, aeronavele hipersonice necesită un design de motor cu reacție foarte special, care este diferit de orice tip cunoscut. Faptul este că în motoarele de aeronave cunoscute ale aeronavelor supersonice, debitul de aer prelevat din atmosferă în timpul formării amestecului combustibil-aer scade inevitabil la subsonic (altfel este imposibil să avem timp pentru a introduce cantitatea necesară de combustibil în aer). Într-o aeronavă hipersonică, o astfel de scădere a vitezei fluxului de aer este inacceptabilă - din cauza legii conversiei energiei, aceasta va provoca o astfel de supraîncălzire a elementelor structurale ale motorului, pe care niciun material cunoscut nu o poate face față.

Caracteristici de design

Motorul unei aeronave hipersonice (în versiunea sa cea mai simplă) este asemănător cu două pâlnii articulate, dintre care una servește ca admisie a aerului (partea îngustă este un fel de compresor combinat cu un injector de combustibil și, de asemenea, acționează ca cameră de ardere), iar a doua pâlnie este o duză pentru eliberarea gazelor arse care creează tracțiune. Un astfel de motor poate fi plasat numai sub fuzelajul unei aeronave, ceea ce creează un anumit aspect pentru vehiculele hipersonice.

Totuși, un astfel de motor nu poate funcționa la turații mai mici de 5-6 M, deoarece debitul comprimat pur și simplu nu se încălzește la temperaturile necesare pentru arderea completă a combustibilului. Prin urmare, cel mai realist mod de a accelera o aeronavă hipersonică până la viteza necesară de pornire a motorului (cel puțin în stadiul actual) este utilizarea unei rachete de rapel de separare ca primă etapă,uneori în combinație cu o aeronavă de rapel. Fotografia de mai jos arată o aeronavă hipersonică americană X-52 atașată sub aripa unui bombardier strategic B-52.

Starea lucrărilor la aeronavele hipersonice în SUA

SUA a început de mult dezvoltarea de noi tipuri de arme ofensive. În primul rând, acestea sunt avioane hipersonice. Deci, în cadrul Proiectului DARPA Falcon, se dezvoltă un planor rachetă, desemnat HTV-2, precum și proiectele vehiculelor hipersonice ale corporației Boeing (X-43, X-51) sunt echipate cu motoare ramjet precum cel prezentat in fotografia de mai sus. Acestea sunt capabile să transporte focoase cu o greutate de până la 450 kg, care pot fi atât arme nucleare, cât și bombe cu explozie volumetrice, adiacente acestora din punct de vedere al puterii, capabile să distrugă posturile de comandă inamice protejate.

Proiectul Boeing X-51 va putea atinge viteze de până la 6400 km/h. Pentru prima dată, acest dispozitiv a fost ridicat în aer în mai 2010. Au fost două lansări nereușite în total, care s-au încheiat cu distrugerea planorului. După separarea de aeronava de transport, dispozitivul este accelerat de un rapel suplimentar realizat pe baza unei rachete tactice militare. Abia la atingerea unei viteze de 5400 km/h, motorul cu reacție al aeronavei în sine este pornit, ceea ce o accelerează până la viteza de croazieră.

Ce am pierdut din evoluțiile hipersonice sovietice

Desigur, Rusia a trebuit să evite o astfel de amenințare. Astăzi, sunt aduse în minte evoluțiile sovietice corespunzătoare. În anii '80 ai secolului trecut,am avut dezvoltări avansate în acest domeniu și chiar un produs finit - avionul rachetă X-90 al proiectului Gala. Potrivit experților, X-90 a fost lansat cu succes dintr-o aeronavă special adaptată în acest scop și a accelerat până la 5400 km/h, care este limita hipersunetului. Dar apoi au venit „anii 90 binecuvântați de liberali”, iar proiectul a fost închis.

Răspunsul rusesc la „Washington”

Recent, binecunoscutul centru de cercetare militară britanic Janes Information Group a publicat informații că în februarie anul trecut, în Rusia, la terenul de antrenament Dombarovsky (regiunea Orenburg), testele de zbor ale unei aeronave hipersonice sub simbolul Yu-71 (Yu). -71). Obiectul 4202, care, conform aceluiași centru, este un simbol generic pentru toate dezvoltările hipersonice rusești, face parte din programul nostru de rachete.

Dar în mod oficial nu departamentul militar îl comandă din industrie, ci Agenția Spațială Federală a Federației Ruse, care în condițiile moderne nu este o „acoperire” în plus pentru această lucrare. Contractorul principal de cercetare și dezvoltare pe subiectul „Obiectul 4202” este „NPO Mashinostroenie” din Reutov, lângă Moscova (fostul birou de proiectare a rachetelor al designerului general Vladimir Chelomey, care a fost principalul dezvoltator de rachete de croazieră și rachete balistice cu rază medie în URSS).

Apropo, site-ul acestei companii conține informații că la sfârșitul anilor 50 ai secolului trecut, aeronava MP-1 a fost creată în biroul de proiectare, capabilă să manevreze în atmosferă cu ajutorul aerodinamicii. cârme cu viteze hipersonice. A fost lansat cu succes în 1961! Deci subiectul„Obiectul 4202” are o istorie lungă.

Perspective pentru „hipersunetul” rusesc

Din mai multe surse se știe că de la începutul anilor 2000, Rusia a început să lucreze la „hipersunetul militar” și urmează să instaleze produsul Yu-71 pe promițătoarea rachetă balistică Sarmat. Noul obiect hipersonic rusesc 4202 este capabil să accelereze până la o viteză de 11.000 km/h și poate transporta un focos convențional sau nuclear. La astfel de viteze gigantice, dispozitivul poate manevra în atmosferă, la altitudini de 40 până la 50 km. Prin urmare, nu poate fi interceptat de niciunul dintre cele mai recente sisteme de apărare antirachetă.

Și deși focoasele rachetelor balistice intercontinentale moderne ating, de asemenea, viteze hipersonice în zbor, traiectoriile lor sunt susceptibile de calcul și, prin urmare, de posibile interceptări de către sistemele de apărare antirachetă. Produsul Yu-71 (obiectul 4202), spre deosebire de ei, este capabil să manevreze de-a lungul unei traiectorii complexe imprevizibile, schimbând cursul și altitudinea, așa că este aproape imposibil să-l intercepteze.

În același timp, există motive să credem că primele teste ale obiectului 4202 au avut loc în 2004. Atunci, șeful adjunct al Statului Major General al Forțelor Armate RF Baluyevsky a raportat la o conferință de presă despre testele unei aeronave hipersonice care manevrează de-a lungul cursului și altitudinii.

„Obiect 4202”: pe țărmurile Americii pe sunet hipersonic

Presa americană a reacționat la testele planorului hipersonic rusesc. Multe ziare au vorbit deschis despre faptul că strategia americană a unei lovituri globale fulgerătoare a avut-oconcurent serios. Dacă lucrările la proiectul Object 4202 sunt finalizate cu succes, atunci peste 10 ani Rusia va primi un „atu” serios în negocierile cu Statele Unite. Cert este că, în prezența aeronavelor hipersonice, va fi posibil să se lovească orice țintă din Statele Unite cu o singură rachetă. De exemplu, același „Sarmat” pe care va fi instalată aeronava, creat conform proiectului „Obiect 4202”. Hypersound la viteza de zbor plus manevrabilitatea unui nou tip de aeronavă - acestea sunt noile calități ale acestei arme, care, poate, vor face fără sens cheltuirea enormă de resurse pentru crearea sistemelor americane de apărare antirachetă.