„Objekt 4202“ je symbolem nejnovějšího ruského projektu v oblasti moderních vojenských nadzvukových letadel. Podle autoritativních zahraničních analytických center může její úspěšná implementace vykompenzovat výhody v oblasti strategických zbraní, které USA hodlají získat nad Ruskem v důsledku rozmístění globálního systému protiraketové obrany.
Jak jsou letadla klasifikována podle rychlosti letu
Podle jejich rychlostních charakteristik jsou letadla rozdělena do podzvukových, nadzvukových a nadzvukových. Navíc jsou jejich rychlosti letu obvykle vyjádřeny ve formě bezrozměrných veličin, které jsou násobky tzv. Machovo číslo, pojmenované podle rakouského fyzika Ernsta Macha, označené latinským písmenem M. Machovo číslo je bezrozměrné množství a může být zjednodušeno, lze definovat jako poměr rychlosti letadla k rychlosti zvuku ve vzduchu v dané výšce. Proto rychlost letadla v 1 M (nebo M = 1) znamená, že letí rychlostí zvuku. Je třeba si uvědomit, že s výškou se rychlost zvuku snižuje, proto hodnota 1 M v různých výškách bude odpovídat různým hodnotám, vyjádřeným v km / h. Při rychlosti 1 M tedy Země odpovídá 1224 km / h, a v nadmořské výšce 11 km - 1062 km / h.
Rychlosti nadzvukových letadel nemohou překročit 5 M (nebo M = 5), zatímco hypersonické letouny létají těsně při rychlostech nad 5 M. Navíc mohou také manévrovat pomocí aerodynamických sil vznikajících během letu ve vzduchu a také plánovat vzdálenosti mnohem větší než při hypersonických rychlostech.
Fyzické důvody pro přidělování nadzvukových letadel
Hranice 5 M mezi nadzvukovými a nadzvukovými letadly nebyla vybrána náhodou. Faktem je, že při dosažení této rychlosti se podstatně mění povaha průběhu aerodynamických a plyndynamických procesů v blízkosti těla letadla a uvnitř jeho proudového motoru. Nejprve se mezní vrstva vzduchu proudícího kolem letadla rychlostí 5 M zahřeje na teplotu několika tisíc stupňů (zejména před přední částí letadla) a molekuly plynu, které tvoří vzduch, se začnou rozkládat na ionty (disociují se). Fyzikálně-chemické vlastnosti takového ionizovaného plynu se výrazně liší od vlastností obyčejného vzduchu, má tendenci vstoupit do chemických reakcí s povrchem letadla, dochází k intenzivnímu proudění a dochází k tepelné výměně záření mezi ním a proudícím proudem. Tepelná ochrana letadla by proto neměla být horší než ochrana amerických „raketoplánů“ nebo sovětských „Buranů“.
Navíc, nadzvukový letoun potřebuje velmi speciální konstrukci proudového motoru, která není podobná žádnému ze známých typů. Skutečnost je taková, že u známých leteckých motorů nadzvukových letadel se rychlost proudění vzduchu odebíraného z atmosféry při tvorbě směsi paliva se vzduchem nevyhnutelně snižuje na podzvukovou (jinak nelze do vzduchu vstoupit správné množství paliva). U hypersonických letadel je takové snížení rychlosti proudění vzduchu nepřijatelné - v důsledku zákona o přeměně energie to způsobí takové přehřátí konstrukčních prvků motoru, které žádný známý materiál nezvládne.
Designové prvky
Hypersonický letecký motor (ve své nejjednodušší verzi) je podobný dvěma kloubovým trychtýřům, z nichž jeden slouží jako přívod vzduchu (úzká část je druh kompresoru kombinovaný se vstřikovačem paliva a působí také jako spalovací komora) a druhým trychtýřem je tryska pro výstup spalin vytvářejících touhy. Takový motor může být umístěn pouze pod trup letadla, což vytváří určitý vzhled hypersonických zařízení.
Takový motor však nemůže pracovat při rychlostech nižších než 5 až 6 M, protože stlačený proud se jednoduše nezahřeje na teploty nezbytné pro úplné spalování paliva. Nejrealističtějším způsobem, jak zrychlit hypersonické letadlo na požadovanou počáteční rychlost motoru (alespoň v současné fázi), je tedy použít jako první stupeň odnímatelný akcelerátor, někdy v kombinaci s akceleračním letounem. Na následujícím obrázku je americké nadzvukové letadlo X-52 namontované pod křídlem strategického bombardéru B-52.
Stav práce na nadzvukových letadlech v USA
Spojené státy již dlouho začaly vyvíjet nové typy útočných zbraní. Nejprve to jsou hypersonická letadla. V rámci projektu DARPA Falcon se tedy vyvíjí raketový kluzák označený HTV-2, jakož i projekty hypersonických zařízení společnosti Boeing (X-43, X-51) vybavených ramjetovými motory, jako jsou ty, které jsou znázorněny na výše uvedené fotografii. Jsou schopny nést hlavice o hmotnosti až 450 kg, což mohou být buď jaderné hlavice nebo objemové výbuchové bomby sousedící s nimi, schopné zničit nepřítele chráněné CP.
Projekt Boeing X-51 bude schopen dosáhnout rychlosti až 6400 km / h. Poprvé bylo toto zařízení zdviženo v květnu 2010. Byly dva neúspěšné starty, které skončily zničením kluzáku. Po oddělení od nosného letadla je zařízení urychleno dalším posilovačem vyrobeným na základě vojenské taktické rakety. Pouze při dosažení rychlosti 5400 km / h se zapne proudový motor samotného letadla, což jej zrychlí na pochodovou rychlost.
Co jsme ztratili ze sovětského hypersonického vývoje
Rusko samozřejmě muselo tuto hrozbu odrazit. Dnes je na mysli odpovídající sovětský vývoj. V 80. letech minulého století jsme měli v této oblasti pokročilý vývoj a dokonce i hotový produkt - raketový plán Galaxie X-90. Podle odborníků byl X-90 úspěšně vypuštěn z letadla speciálně upraveného pro tento účel a zrychlen na 5400 km / h, což je hranice hypersoundu. Pak ale přišly „blahoslavení liberálové 90. let“ a projekt byl uzavřen.
Ruská reakce na Washington
Nedávno slavné britské vojenské výzkumné středisko Janes Information Group zveřejnilo informace, že v únoru loňského roku v Rusku na Dombarovském cvičišti (region Orenburg) byly provedeny letové testy nadzvukových letadel pod symbolem U-71 (Yu-71). Objekt 4202, který je podle stejného centra obecným symbolem pro veškerý ruský hypersonický vývoj, je součástí našeho raketového programu.
Formálně však není nařízeno vojenským oddělením průmyslu, ale Federální kosmickou agenturou Ruské federace, která v moderních podmínkách není pro tuto práci podivným „krytím“. Hlavním interpretem ROC na téma „Objekt 4202“ je „NPO Mashinostroyenie“ z Reutova v Moskevské oblasti (bývalá kancelář pro projektování raket generálního designéra Vladimíra Chelomeyho, který byl hlavním vývojářem raket pro řízené střely a balistických raket středního doletu v SSSR).
Mimochodem, na místě tohoto podniku existují informace, že již na konci 50. let minulého století bylo v konstrukční kanceláři vytvořeno letadlo MP-1, schopné manévrování v atmosféře pomocí aerodynamických kormidel s hypersonickými rychlostmi. Jeho úspěšné spuštění bylo provedeno v roce 1961! Téma „Objekt 4202“ má tedy dlouhou historii.
Vyhlídky na ruský „hypersound“
Z mnoha zdrojů je známo, že od začátku 2000 let začalo Rusko pracovat na „vojenském hypersoundu“ a plánuje instalaci produktu Yu-71 na slibnou balistickou raketu Sarmat. Nový ruský hypersonický objekt 4202 je schopen zrychlit na rychlost 11 000 km / ha může nést konvenční nebo jadernou hlavici. Při takových gigantických rychlostech může zařízení manévrovat v atmosféře ve výškách 40 až 50 km. Proto není možné zachytit žádný z nejnovějších systémů protiraketové obrany.
A přestože hlavice moderních mezikontinentálních balistických raket dosahují také hypersonických rychlostí za letu, jejich trajektorie lze vypočítat, a proto je možné je zachytit systémy protiraketové obrany. Produkt Yu-71 (objekt 4202) je na rozdíl od nich schopen manévrovat po složité nepředvídatelné trajektorii, měnící se kurz a výšku, takže je téměř nemožné ji zachytit.
Zároveň existuje důvod se domnívat, že první zkoušky zařízení 4202 proběhly již v roce 2004. Tehdy zástupce tiskového štábu ozbrojených sil RF Baluevsky oznámil na tiskové konferenci testy zkoušek nadzvukových letadel manévrovajících v průběhu a výšce.
