"Obiekt 4202" to symbol najnowszego rosyjskiego projektu w dziedzinie nowoczesnych wojskowych samolotów naddźwiękowych (LA). Według autorytatywnych zagranicznych ośrodków analitycznych, jego udana realizacja może zneutralizować przewagę w zakresie broni strategicznej, jaką Stany Zjednoczone zamierzają uzyskać nad Rosją w wyniku rozmieszczenia globalnego systemu obrony przeciwrakietowej.
Jak klasyfikowane są samoloty według prędkości lotu
Samoloty zgodnie z ich charakterystyką prędkości dzielą się na poddźwiękowe, naddźwiękowe i naddźwiękowe. Jednocześnie ich prędkości lotu wyrażane są zwykle w postaci wielkości bezwymiarowych, wielokrotności tzw. Liczba Macha, nazwana na cześć austriackiego fizyka Ernsta Macha i oznaczana łacińską literą M. Liczba Macha jest wielkością bezwymiarową i można ją po prostu zdefiniować jako stosunek prędkości samolotu do prędkości dźwięku w powietrzu na danej wysokości. Dlatego prędkość samolotu 1 M (lub M=1) oznacza, że leci z prędkością dźwięku. Jednocześnie powinienpamiętaj, że prędkość dźwięku maleje wraz z wysokością, więc wartość 1 M na różnych wysokościach będzie odpowiadać różnym wartościom, wyrażonym w km/h. Tak więc przy ziemi prędkość 1 M odpowiada wartości 1224 km / h, a na wysokości 11 km - 1062 km / h.
Prędkości samolotów naddźwiękowych nie mogą przekraczać 5 M (lub M=5), podczas gdy samoloty naddźwiękowe latają z prędkością powyżej 5 M. Jednocześnie mogą również manewrować wykorzystując siły aerodynamiczne powstające podczas lotu w w powietrzu, a także szybować na dystansach znacznie większych niż przy prędkościach podhiposonicznych.
Fizyczne podstawy przydziału samolotów naddźwiękowych
Granica 5 M między samolotami naddźwiękowymi i naddźwiękowymi nie została wybrana przypadkowo. Faktem jest, że po osiągnięciu tej prędkości istotnie zmienia się charakter przepływu procesów aerodynamicznych i gazowo-dynamicznych odpowiednio w pobliżu korpusu samolotu i wewnątrz jego silnika odrzutowego. Po pierwsze, warstwa graniczna powietrza opływającego samolot z prędkością 5 M zostaje nagrzana do temperatury kilku tysięcy stopni (szczególnie przed przednią częścią samolotu), a cząsteczki gazu, z których składa się powietrze, zaczynają się rozkładać się na jony (dysocjować). Właściwości fizykochemiczne takiego zjonizowanego gazu znacznie odbiegają od właściwości zwykłego powietrza, ma on tendencję do wchodzenia w reakcje chemiczne z powierzchnią samolotu, a między nim a przepływem zachodzi intensywna wymiana ciepła konwekcyjnego i radiacyjnego. Dlatego ochrona termiczna samolotu nie powinna być gorsza niż w przypadku amerykańskich „wahadeł kosmicznych” czy sowieckiego „Buran”.
Z wyjątkiemPonadto samoloty naddźwiękowe wymagają bardzo specjalnej konstrukcji silnika odrzutowego, która nie przypomina żadnego znanego typu. Faktem jest, że w znanych silnikach lotniczych samolotów naddźwiękowych natężenie przepływu powietrza pobieranego z atmosfery podczas tworzenia mieszanki paliwowo-powietrznej nieuchronnie spada do poddźwiękowych (w przeciwnym razie nie można mieć czasu na wprowadzenie wymaganej ilości paliwo do powietrza). W samolocie naddźwiękowym taki spadek prędkości przepływu powietrza jest niedopuszczalny – ze względu na zasadę konwersji energii spowoduje to takie przegrzanie elementów konstrukcyjnych silnika, z jakim nie poradzi sobie żaden znany materiał.
Cechy projektu
Silnik samolotu naddźwiękowego (w swojej najprostszej wersji) jest podobny do dwóch przegubowych lejków, z których jeden służy jako wlot powietrza (wąska część jest rodzajem kompresora połączonego z wtryskiwaczem paliwa, a także działa jako komora spalania), a drugi lejek to dysza do uwalniania spalonych gazów, które wytwarzają ciąg. Taki silnik można umieścić tylko pod kadłubem samolotu, co tworzy pewien wygląd pojazdów naddźwiękowych.
Jednak taki silnik nie może pracować przy prędkościach mniejszych niż 5-6 M, ponieważ sprężony strumień po prostu nie nagrzewa się do temperatur wymaganych do całkowitego spalenia paliwa. Dlatego najbardziej realistycznym sposobem rozpędzenia statku powietrznego naddźwiękowego do wymaganej prędkości startowej silnika (przynajmniej na obecnym etapie) jest użycie jako pierwszego stopnia rakiety separacyjnej.czasami w połączeniu z samolotem wspomagającym. Poniższe zdjęcie przedstawia amerykański samolot naddźwiękowy X-52 podwieszony pod skrzydłem bombowca strategicznego B-52.
Status prac nad samolotami naddźwiękowymi w USA
USA od dawna rozpoczęły opracowywanie nowych rodzajów broni ofensywnej. Przede wszystkim są to samoloty naddźwiękowe. Tak więc w ramach projektu DARPA Falcon opracowywany jest szybowiec rakietowy, oznaczony jako HTV-2, a także projekty pojazdów hipersonicznych korporacji Boeing (X-43, X-51) wyposażone w silniki strumieniowe, takie jak ten pokazane na zdjęciu powyżej. Są w stanie przenosić głowice o masie do 450 kg, które mogą być zarówno bronią jądrową, jak i sąsiadującymi z nimi pod względem mocy bombami wybuchowymi, zdolnymi do zniszczenia chronionych stanowisk dowodzenia wroga.
Projekt Boeing X-51 będzie mógł osiągnąć prędkość do 6400 km/h. Po raz pierwszy urządzenie to zostało wzniesione w powietrze w maju 2010 roku. W sumie odbyły się dwa nieudane starty, zakończone zniszczeniem szybowca. Po oddzieleniu od lotniskowców urządzenie jest przyspieszane dodatkowym boosterem wykonanym na bazie wojskowego pocisku taktycznego. Dopiero po osiągnięciu prędkości 5400 km/h włącza się silnik odrzutowy samego samolotu, co przyspiesza go do prędkości przelotowej.
Co straciliśmy w wyniku sowieckiego rozwoju hipersonicznego
Oczywiście Rosja musiała odeprzeć takie zagrożenie. Dziś przypominają się odpowiednie wydarzenia sowieckie. W latach 80. ubiegłego wiekumieliśmy zaawansowane rozwiązania w tej dziedzinie, a nawet gotowy produkt - samolot rakietowy X-90 projektu Gala. Według ekspertów X-90 został z powodzeniem wystrzelony ze specjalnie do tego celu przystosowanego samolotu i przyspieszył do 5400 km/h, czyli granicy hiperdźwięków. Ale potem nadeszły „błogosławione liberałami lata 90.” i projekt został zamknięty.
Rosyjska odpowiedź na „Waszyngton”
Niedawno znane brytyjskie wojskowe centrum badawcze Janes Information Group opublikowało informację, że w lutym zeszłego roku w Rosji na poligonie Dombarovsky (region Orenburg) odbyły się testy w locie naddźwiękowego samolotu o symbolu Yu-71 (Yu -71). Obiekt 4202, który według tego samego centrum jest ogólnym symbolem wszystkich rosyjskich rozwiązań hipersonicznych, jest częścią naszego programu rakietowego.
Ale formalnie to nie resort wojskowy zleca to przemysłowi, ale Federalna Agencja Kosmiczna Federacji Rosyjskiej, co we współczesnych warunkach nie jest dodatkową „przykrywką” dla tej pracy. Głównym wykonawcą prac badawczo-rozwojowych na temat „Obiektu 4202” jest „NPO Mashinostroenie” z Reutowa pod Moskwą (byłe biuro projektowe pocisków generalnego konstruktora Władimira Chelomeya, który był głównym konstruktorem pocisków manewrujących i pocisków balistycznych średniego zasięgu w ZSRR).
Nawiasem mówiąc, strona tej firmy zawiera informacje, że jeszcze pod koniec lat 50. ubiegłego wieku w biurze konstrukcyjnym powstał samolot MP-1, zdolny do manewrowania w atmosferze za pomocą aerodynamiki stery z naddźwiękową prędkością. Został pomyślnie uruchomiony w 1961 roku! Więc temat„Obiekt 4202” ma długą historię.
Perspektywy rosyjskiego „hiperdźwięku”
Z wielu źródeł wiadomo, że od początku XXI wieku Rosja rozpoczęła prace nad „wojskowym hiperdźwiękiem” i zamierza zainstalować produkt Yu-71 na obiecującym pocisku balistycznym Sarmat. Nowy rosyjski obiekt hipersoniczny 4202 jest zdolny do przyspieszania do prędkości 11 000 km/h i może przenosić głowicę konwencjonalną lub jądrową. Przy tak gigantycznych prędkościach urządzenie może manewrować w atmosferze na wysokościach od 40 do 50 km. Dlatego nie może zostać przechwycony przez żaden z najnowszych systemów obrony przeciwrakietowej.
I chociaż głowice nowoczesnych międzykontynentalnych pocisków balistycznych również osiągają w locie prędkości naddźwiękowe, ich trajektorie są podatne na obliczenia, a tym samym na możliwe przechwycenie przez systemy obrony przeciwrakietowej. Produkt Yu-71 (obiekt 4202), w przeciwieństwie do nich, jest w stanie manewrować po złożonej, nieprzewidywalnej trajektorii, zmieniając kurs i wysokość, więc przechwycenie go jest prawie niemożliwe.
Jednocześnie istnieją powody, by sądzić, że pierwsze testy obiektu 4202 miały miejsce już w 2004 roku. Wtedy to zastępca szefa Sztabu Generalnego Sił Zbrojnych FR Bałujewski poinformował na konferencji prasowej o testach naddźwiękowego samolotu manewrującego po kursie i wysokości.
„Obiekt 4202”: do wybrzeży Ameryki na dźwięk hipersoniczny
Prasa amerykańska zareagowała na testy rosyjskiego szybowca naddźwiękowego. Wiele gazet otwarcie mówiło o tym, że amerykańska strategia błyskawicznego globalnego strajku miałapoważny konkurent. Jeśli prace nad projektem Object 4202 zostaną pomyślnie zakończone, to za 10 lat Rosja otrzyma poważny „kartę atutową” w negocjacjach ze Stanami Zjednoczonymi. Faktem jest, że w obecności samolotów naddźwiękowych możliwe będzie trafienie dowolnego celu w Stanach Zjednoczonych tylko jednym pociskiem. Na przykład ten sam „Sarmat”, na którym zostanie zainstalowany samolot, stworzony zgodnie z projektem „Obiekt 4202”. Hiperdźwięk przy prędkości lotu plus zwrotność nowego typu samolotu – to nowe cechy tej broni, które być może pozbawią sensu ogromne nakłady środków na tworzenie amerykańskich systemów obrony przeciwrakietowej.
