Хиперзвуков "обект 4202" и неговия тест

2024 Автор: Henry Conors | [email protected]. Последно модифициран: 2024-02-12 04:04

"Обект 4202" е символът на най-новия руски проект в областта на съвременните военни хиперзвукови самолети (LA). Според авторитетни чуждестранни аналитични центрове успешното му прилагане може да неутрализира предимствата в областта на стратегическите оръжия, които САЩ възнамеряват да получат пред Русия в резултат на разполагането на глобална система за противоракетна отбрана.

Как се класифицират самолетите по скорост на полета

Самолетите според техните скоростни характеристики се делят на дозвукови, свръхзвукови и хиперзвукови. В същото време скоростите им на полет обикновено се изразяват под формата на безразмерни величини, кратни на т.нар. Числото на Мах, наречено на името на австрийския физик Ернст Мах и означено с латинската буква M. Числото на Мах е безразмерна величина и може просто да се определи като съотношението на скоростта на самолета към скоростта на звука във въздуха на дадена височина. Следователно, скорост на самолета от 1 M (или M=1) означава, че той лети със скоростта на звука. В същото време трябване забравяйте, че скоростта на звука намалява с височината, така че стойността на 1 M на различни височини ще съответства на различни стойности, изразени в km / h. И така, близо до земята, скорост от 1 M съответства на стойност от 1224 km / h, а на височина от 11 km - 1062 km / h.

Скоростите на свръхзвуковите самолети не могат да надвишават 5 M (или M=5), докато хиперзвуковите летят със скорости над 5 M. В същото време те могат също да маневрират, използвайки аеродинамичните сили, които възникват по време на полет в въздух, а също така се плъзгат на разстояния, много по-големи, отколкото при субхиперзвукова скорост.

Физически основания за разпределяне на хиперзвуков самолет

Границата от 5 M между свръхзвуков и хиперзвуков самолет не е избрана случайно. Факт е, че при достигане на тази скорост характерът на протичането на аеродинамичните и газодинамичните процеси, съответно, в близост до тялото на самолета и вътре в неговия реактивен двигател, се променя значително. Първо, граничният слой на въздуха, който тече около самолета със скорост 5 M, се нагрява до температура от няколко хиляди градуса (особено пред предната част на самолета) и молекулите на газа, които съставляват въздуха, започват да се разлагат се на йони (дисоциират). Физико-химичните свойства на такъв йонизиран газ се различават значително от свойствата на обикновения въздух, той има тенденция да влиза в химични реакции с повърхността на самолета и между него и потока наоколо възниква интензивна конвекция и радиационен топлообмен. Следователно термичната защита на самолета трябва да бъде не по-лоша от тази на американските "космически совалки" или съветските "Буран".

ОсвенВ допълнение, хиперзвуковите самолети изискват много специален дизайн на реактивен двигател, който е различен от всеки известен тип. Факт е, че в известните авиационни двигатели на свръхзвукови самолети скоростта на потока на въздуха, взет от атмосферата по време на образуването на сместа гориво-въздух, неизбежно намалява до дозвукова (в противен случай е невъзможно да има време да се въведе необходимото количество гориво във въздуха). В хиперзвуков самолет подобно намаляване на скоростта на въздушния поток е неприемливо - поради закона за преобразуване на енергия, това ще причини такова прегряване на конструктивните елементи на двигателя, с което никой известен материал не може да се справи.

Дизайн характеристики

Двигателят на хиперзвуков самолет (в най-простата му версия) е подобен на две шарнирни фунии, едната от които служи за всмукване на въздух (тясната част е вид компресор, комбиниран с инжектор за гориво, и също така действа като горивна камера), а втората фуния е дюза за отделяне на изгорели газове, които създават тяга. Такъв двигател може да бъде поставен само под фюзелажа на самолет, което създава определен вид на хиперзвукови превозни средства.

Въпреки това, такъв двигател не може да работи при скорости по-малки от 5-6 M, тъй като компресираният поток просто не се загрява до температурите, необходими за пълното изгаряне на горивото. Следователно, най-реалистичният начин за ускоряване на хиперзвуков самолет до необходимата скорост на стартиране на двигателя (поне на настоящия етап) е да се използва отделяща ракета-носител като първа степен,понякога в комбинация с самолет-носител. Снимката по-долу показва американски хиперзвуков самолет X-52, прикрепен под крилото на стратегически бомбардировач B-52.

Статус на работа по хиперзвукови самолети в САЩ

САЩ отдавна започнаха разработването на нови видове нападателни оръжия. На първо място, това са хиперзвукови самолети. И така, в рамките на проекта DARPA Falcon се разработва ракетен планер, обозначен като HTV-2, както и проекти на хиперзвуковите превозни средства на корпорацията Boeing (X-43, X-51) са оборудвани с прямоточни двигатели като този показано на снимката по-горе. Те са способни да носят бойни глави с тегло до 450 кг, които могат да бъдат както ядрени оръжия, така и бомби с обемни експлозии, съседни на тях по мощност, способни да унищожат защитените командни пунктове на противника.

Проектът Boeing X-51 ще може да развива скорост до 6400 км/ч. За първи път това устройство беше издигнато във въздуха през май 2010 г. Имаше общо две неуспешни изстрелвания, завършили с унищожаването на планера. След отделяне от самолета носител, устройството се ускорява от допълнителен ускорител, направен на базата на военна тактическа ракета. Само при достигане на скорост от 5400 km/h, реактивният двигател на самия самолет се включва, което го ускорява до крейсерска скорост.

Какво загубихме от съветските хиперзвукови разработки

Разбира се, Русия трябваше да отблъсне подобна заплаха. Днес се напомнят съответните съветски разработки. През 80-те години на миналия век,имахме напреднали разработки в тази област и дори готов продукт - ракетния самолет Х-90 от проекта Гала. Според експерти Х-90 е изстрелян успешно от специално пригоден за тази цел самолет и е ускорен до 5400 км/ч, което е границата на хиперзвука. Но след това дойдоха „благословените от либералите 90-те“и проектът беше затворен.

Руски отговор на "Вашингтон"

Наскоро известният британски военен изследователски център Janes Information Group публикува информация, че през февруари миналата година в Русия на полигона Домбаровски (Оренбургска област) са извършени летателни изпитания на хиперзвуков самолет под символа Ю-71 (Ю -71). Обект 4202, който според същия център е общ символ за всички руски хиперзвукови разработки, е част от нашата ракетна програма.

Но формално не военното ведомство го поръчва от индустрията, а Федералната космическа агенция на Руската федерация, която в съвременните условия не е допълнително "прикритие" за тази работа. Водещ изпълнител на научноизследователска и развойна дейност по темата „Обект 4202“е „НПО Машиностроение“от Реутов край Москва (бившето ракетно конструкторско бюро на генерал-конструктор Владимир Челомей, което беше основният разработчик на крилати ракети и балистични ракети със среден обсег в СССР)

Между другото, сайтът на тази компания съдържа информация, че в края на 50-те години на миналия век в конструкторското бюро е създаден самолетът MP-1, способен да маневрира в атмосферата с помощта на аеродинамични рули с хиперзвукови скорости. Успешно стартира през далечната 1961 г.! Така че темата„Обект 4202“има дълга история.

Перспективи за руски "хиперзвук"

От редица източници се знае, че от началото на 2000-те Русия започва работа по "военния хиперзвук" и ще инсталира продукта Ю-71 на обещаващата балистична ракета "Сармат". Новият руски хиперзвуков обект 4202 е способен да се ускори до скорост от 11 000 км/ч и може да носи конвенционална или ядрена бойна глава. При такива гигантски скорости устройството може да маневрира, докато е в атмосферата на височини от 40 до 50 км. Следователно не може да бъде прихванат от никоя от най-новите системи за противоракетна отбрана.

И въпреки че бойните глави на съвременните междуконтинентални балистични ракети също достигат хиперзвукова скорост по време на полет, техните траектории са податливи на изчисление, а оттам и на евентуално прихващане от системи за противоракетна отбрана. Продуктът Ю-71 (обект 4202), за разлика от тях, е способен да маневрира по сложна непредвидима траектория, променя курса и височината, така че е почти невъзможно да го прехвърлите.

В същото време има основание да се смята, че първите тестове на обект 4202 са проведени през 2004 г. Тогава заместник-началникът на Генералния щаб на въоръжените сили на РФ Балуевски докладва на пресконференция за изпитанията на хиперзвуков самолет, маневриращ по курса и надморската височина.

"Object 4202": до бреговете на Америка на хиперзвуков звук

Американската преса реагира на изпитанията на руския хиперзвуков планер. Много вестници говориха открито за факта, че американската стратегия за светкавичен глобален удар имасериозен конкурент. Ако работата по проекта Обект 4202 приключи успешно, то след 10 години Русия ще получи сериозен „коз“в преговорите със САЩ. Факт е, че при наличието на хиперзвукови самолети ще бъде възможно да се порази всяка цел в САЩ само с една ракета. Например същият "Сармат", на който ще бъде монтиран самолетът, създаден по проект "Обект 4202". Хиперзвук при скорост на полета плюс маневреността на нов тип самолет - това са новите качества на това оръжие, което може би ще обезсмисли огромния разход на ресурси за създаването на американски системи за противоракетна отбрана.