Ang "Object 4202" ay isang simbolo ng pinakabagong proyekto sa Russia sa larangan ng modernong sasakyang panghimpapawid na hypersonic sasakyang panghimpapawid. Ayon sa makapangyarihang mga dayuhang sentro ng analitiko, ang matagumpay na pagpapatupad nito ay maaaring makapagpabagsak sa mga pakinabang sa larangan ng estratehikong sandata na balak ng Estados Unidos na makamit ang Russia bilang isang resulta ng paglawak ng isang pandaigdigang sistema ng pagtatanggol ng misayl.
Paano naiuri ang sasakyang panghimpapawid sa pamamagitan ng bilis ng paglipad
Ayon sa kanilang mga katangian ng bilis, ang mga sasakyang panghimpapawid ay nahahati sa subsonic, supersonic at hypersonic. Bukod dito, ang kanilang mga bilis ng paglipad ay karaniwang ipinahayag sa anyo ng mga walang sukat na dami na maraming mga tinatawag na tinatawag na. Ang numero ng Mach, na pinangalanan sa pisika ng Austrian na si Ernst Mach, at tinukoy ng Latin na titik na M. Mach number ay isang sukat na walang sukat at maaaring mapadali ay maaaring matukoy bilang ratio ng bilis ng isang sasakyang panghimpapawid sa bilis ng tunog sa hangin sa isang naibigay na taas. Samakatuwid, ang bilis ng isang sasakyang panghimpapawid sa 1 M (o M = 1) ay nangangahulugang lumilipad ito sa bilis ng tunog. Dapat itong alalahanin na may taas na bilis ng tunog ay bumababa, samakatuwid, ang mga halaga ng 1 M sa iba't ibang taas ay tumutugma sa iba't ibang mga halaga na ipinahayag sa km / h. Kaya, sa bilis ng 1 M ang lupa ay tumutugma sa 1224 km / h, at sa isang taas ng 11 km - 1062 km / h.
Ang bilis ng supersonic na sasakyang panghimpapawid ay hindi maaaring lumampas sa 5 M (o M = 5), habang ang mga hypersonic na sasakyang panghimpapawid ay lumipad lamang sa bilis na higit sa 5 M. Dagdag pa, maaari rin silang magmamaniobra gamit ang aerodynamic na puwersa na lumitaw sa panahon ng paglipad sa himpapawid, at nagplano din para sa mga distansya mas malaki kaysa sa bilis ng hypersonic.
Pisikal na mga batayan para sa paglalaan ng hypersonic sasakyang panghimpapawid
Ang hangganan ng 5 M sa pagitan ng supersonic at hypersonic na sasakyang panghimpapawid ay hindi pinili ng pagkakataon. Ang katotohanan ay kapag naabot ang bilis na ito, ang likas na katangian ng kurso ng mga proseso ng aerodynamic at gasdynamic, ayon sa pagkakabanggit, malapit sa katawan ng sasakyang panghimpapawid at sa loob ng jet engine nito ay nagbago nang malaki. Una, ang hangganan na layer ng hangin na umaagos sa paligid ng sasakyang panghimpapawid, sa bilis na 5 M, ay pinainit sa isang temperatura ng ilang libong degree (lalo na sa harap ng pangharap na bahagi ng sasakyang panghimpapawid), at ang mga molekula ng gas na bumubuo ng hangin ay nagsisimulang mabulok sa mga ions (magkakaisa). Ang mga katangian ng physicochemical ng tulad ng isang ionized gas ay makabuluhang naiiba sa mga katangian ng ordinaryong hangin, may posibilidad na pumasok sa mga reaksyon ng kemikal na may ibabaw ng sasakyang panghimpapawid, matinding kombeksyon at pagpapalitan ng init ng radiation ay nangyayari sa pagitan nito at ng daloy ng agos. Samakatuwid, ang thermal protection ng sasakyang panghimpapawid ay hindi dapat mas masahol kaysa sa American "space shuttle" o ang Soviet "Buran".
Bilang karagdagan, ang mga sasakyang panghimpapawid ng hypersonic ay nangangailangan ng isang napaka espesyal na disenyo ng jet engine, na hindi katulad sa alinman sa mga kilalang uri. Ang katotohanan ay sa mga kilalang makina ng sasakyang panghimpapawid ng supersonic na sasakyang panghimpapawid, ang daloy ng rate ng hangin na kinuha mula sa kalangitan sa panahon ng pagbuo ng isang pinaghalong gasolina-air ay hindi maiiwasang bumababa sa subsonic (kung hindi man imposibleng ipasok ang tamang dami ng gasolina sa himpapawid). Sa isang hypersonic na sasakyang panghimpapawid, ang gayong pagbaba sa bilis ng daloy ng hangin ay hindi katanggap-tanggap - dahil sa batas ng conversion ng enerhiya, ito ang magiging sanhi ng sobrang pag-init ng mga elemento ng istruktura ng engine na walang kilalang materyal na mahawakan.
Mga tampok ng disenyo
Ang hypersonic sasakyang panghimpapawid na sasakyang panghimpapawid (sa pinakasimpleng bersyon) ay katulad ng dalawang articulated funnels, na ang isa ay nagsisilbing isang intake ng hangin (ang makitid na bahagi ay isang uri ng tagapiga na sinamahan ng isang fuel injector at kumikilos din bilang isang silid ng pagkasunog), at ang pangalawang funnel ay isang nozzle para sa exit ng mga nasusunog na gas cravings. Ang ganitong engine ay maaaring mailagay lamang sa ilalim ng fuselage ng sasakyang panghimpapawid, na lumilikha ng isang tiyak na hitsura ng mga aparato ng hypersonic.
Gayunpaman, ang isang makina ay hindi maaaring gumana sa bilis na mas mababa sa 5-6 M, dahil ang naka-compress na stream na lang ay hindi nagpainit hanggang sa mga temperatura na kinakailangan para sa kumpletong pagkasunog ng gasolina. Samakatuwid, ang pinaka-makatotohanang paraan upang mapabilis ang isang hypersonic na sasakyang panghimpapawid sa kinakailangang bilis ng pagsisimula ng makina (hindi bababa sa kasalukuyang yugto) ay ang paggamit ng isang nababawas na accelerator bilang unang yugto, kung minsan ay pinagsama sa isang sasakyang panghimpapawid na sasakyang panghimpapawid. Ang larawan sa ibaba ay nagpapakita ng American X-52 hypersonic na sasakyang panghimpapawid na naka-mount sa ilalim ng pakpak ng B-52 strategic bomber.
Estado ng trabaho sa mga hypersonic na sasakyang panghimpapawid sa USA
Matagal nang sinimulan ng Estados Unidos ang pagbuo ng mga bagong uri ng nakakasakit na armas. Una sa lahat, ito ay mga hypersonic na sasakyang panghimpapawid. Kaya, sa loob ng balangkas ng DARPA Falcon Project, isang rocket glider, na itinalaga na HTV-2, ay binuo, pati na rin ang mga proyekto ng mga aparato ng hypoeic korporasyon ng Boeing (X-43, X-51) na nilagyan ng mga ramjet engine tulad ng ipinakita sa larawan sa itaas. May kakayahang magdala sila ng mga warheads na may timbang na hanggang 450 kg, na maaaring maging alinman sa mga nukleyar na warheads o volumetric na mga bomba ng pagsabog na katabi ng mga ito sa kapangyarihan, na may kakayahang sirain ang protektado ng CP ng kaaway.
Ang proyekto ng Boeing X-51 ay maaabot ang bilis ng hanggang sa 6400 km / h. Sa unang pagkakataon ang aparato na ito ay naangat noong Mayo 2010. Mayroong dalawang hindi matagumpay na pagsisimula na natapos sa pagkawasak ng glider. Pagkatapos ng paghihiwalay mula sa sasakyang panghimpapawid ng carrier, ang aparato ay pinabilis ng isang karagdagang tagasunod na ginawa batay sa isang taktikal na misayl ng militar. Lamang sa pag-abot ng isang bilis ng 5400 km / h ang jet engine ng sasakyang panghimpapawid mismo ay naka-on, na nagpapabilis nito sa bilis ng pagmamartsa.
Ano ang nawala sa atin mula sa mga pag-unlad ng hypersonic ng Soviet
Siyempre, kailangang palayasin ng Russia ang naturang banta. Ngayon, ang kaukulang mga pag-unlad ng Sobyet ay naisip sa isip. Noong 80s ng huling siglo, nagkaroon kami ng mga advanced na pag-unlad sa lugar na ito at kahit isang natapos na produkto - ang X-90 na rocket plan ng proyekto ng Gala. Ayon sa mga eksperto, ang X-90 ay matagumpay na inilunsad mula sa isang sasakyang panghimpapawid na espesyal na inangkop para sa layuning ito, at pinabilis sa 5400 km / h, na siyang hangganan ng hypersound. Ngunit pagkatapos ay dumating ang "pinagpalang liberal 90s", at ang proyekto ay sarado.
Tugon ng Ruso sa Washington
Kamakailan lamang, ang sikat na sentro ng pagsasaliksik ng militar ng British na si Janes Information Group ay naglathala ng impormasyon na noong Pebrero ng nakaraang taon sa Russia sa Dombarovsky training ground (Orenburg region) na mga pagsusuri sa paglipad ng mga hypersonic na sasakyang panghimpapawid sa ilalim ng simbolo na U-71 (Yu-71). Ang Bagay 4202, na, ayon sa parehong sentro, ay isang pangkalahatang simbolo para sa lahat ng mga pag-unlad na hypersonic ng Russia, ay bahagi ng aming programa ng misayl.
Ngunit pormal, hindi ito iniutos ng departamento ng militar mula sa industriya, ngunit sa pamamagitan ng Federal Space Agency ng Russian Federation, na sa mga modernong kondisyon ay hindi isang kakaibang "takip" para sa gawaing ito. Ang head performer ng ROC sa paksa na "Object 4202" ay "NPO Mashinostroyenie" mula sa Reutov, Moscow Rehiyon (ang dating biro ng disenyo ng misayl ng Pangkalahatang Disenyo na si Vladimir Chelomey, na siyang pangunahing nag-develop ng mga missile ng cruise at medium-range ballistic missiles sa USSR).
Sa pamamagitan ng paraan, sa site ng negosyong ito ay mayroong impormasyon na bumalik sa huli na 50s ng huling siglo, ang sasakyang panghimpapawid ng MP-1 ay nilikha sa bureau ng disenyo, na may kakayahang maneuvering sa kapaligiran gamit ang aerodynamic rudder na may bilis ng hypersonic. Ang matagumpay na paglulunsad ay isinasagawa noong 1961! Kaya ang temang "Object 4202" ay may mahabang kasaysayan.
Mga prospect para sa Russian "hypersound"
Mula sa isang bilang ng mga mapagkukunan ay kilala na mula pa noong simula ng 2000, nagsimula ang Russia na gumana sa isang "hypersound ng militar" at pinaplano na i-install ang produktong Yu-71 sa isang promising na ballistic missile ng Sarmat. Ang bagong bagay na hypersonic na Ruso 4202 ay may kakayahang mapabilis sa isang bilis na 11, 000 km / h at maaaring magdala ng isang maginoo o nuclear warhead. Sa ganitong napakalaking bilis, ang aparato ay maaaring mapaglalangan habang nasa kapaligiran sa taas ng 40 hanggang 50 km. Samakatuwid, imposible na maagap ang anumang pinakabagong mga sistema ng pagtatanggol ng misayl.
At kahit na ang mga warheads ng mga modernong intercontinental ballistic missiles ay nakakarating din sa hypersonic na bilis sa paglipad, ang kanilang mga tilapon ay maaaring kalkulahin, at, samakatuwid, posibleng mai-intercept ng mga system ng pagtatanggol ng misil. Ang produkto na Yu-71 (object 4202) ay may kakayahang, hindi tulad ng mga ito, ng pagmamaniobra sa isang kumplikadong hindi mahuhulaan na tilapon, nagbabago ng kurso at taas, kaya't imposible na makagambala ito.
Kasabay nito, may dahilan upang maniwala na ang mga unang pagsusuri sa pasilidad ng 4202 ay naganap noong 2004. Ito ay pagkatapos na ang representante na punong heneral ng pangkalahatang kawani ng RF Armed Forces, Baluevsky, ay inihayag sa isang pagpupulong ng balita tungkol sa mga pagsubok ng isang hypersonic na sasakyang panghimpapawid na nagmamaniobra sa kurso at taas.
