"Object 4202" is het symbool voor het nieuwste Russische project op het gebied van moderne militaire hypersonische vliegtuigen (LA). Volgens gezaghebbende buitenlandse analytische centra kan de succesvolle implementatie ervan de voordelen op het gebied van strategische wapens neutraliseren die de Verenigde Staten ten opzichte van Rusland willen behalen als gevolg van de inzet van een wereldwijd raketafweersysteem.
Hoe vliegtuigen worden geclassificeerd op vliegsnelheid
Vliegtuigen worden op basis van hun snelheidskenmerken onderverdeeld in subsonisch, supersonisch en hypersonisch. Tegelijkertijd worden hun vliegsnelheden meestal uitgedrukt in dimensieloze grootheden, een veelvoud van de zogenaamde. Mach-getal, genoemd naar de Oostenrijkse natuurkundige Ernst Mach, en aangeduid met de Latijnse letter M. Het Mach-getal is een dimensieloze grootheid en kan eenvoudig worden gedefinieerd als de verhouding tussen de snelheid van het vliegtuig en de geluidssnelheid in de lucht op een bepaalde hoogte. Daarom betekent een vliegtuigsnelheid van 1 M (of M=1) dat het met de geluidssnelheid vliegt. Tegelijkertijd moet hetonthoud dat de geluidssnelheid afneemt met de hoogte, dus de waarde van 1 M op verschillende hoogten komt overeen met verschillende waarden, uitgedrukt in km/u. Dus, dichtbij de grond, komt een snelheid van 1 M overeen met een waarde van 1224 km / h, en op een hoogte van 11 km - 1062 km / h.
De snelheden van supersonische vliegtuigen mogen niet hoger zijn dan 5 M (of M=5), terwijl hypersonische vliegtuigen met snelheden boven 5 M vliegen. Tegelijkertijd kunnen ze ook manoeuvreren met behulp van de aerodynamische krachten die optreden tijdens de vlucht in de lucht, en ook glijden over afstanden die veel groter zijn dan bij sub-hypersonische snelheden.
Fysieke gronden voor de toewijzing van hypersonische vliegtuigen
De 5 M-grens tussen supersonische en hypersonische vliegtuigen is niet toevallig gekozen. Het feit is dat wanneer deze snelheid wordt bereikt, de aard van de stroom van aerodynamische en gasdynamische processen, respectievelijk nabij het vliegtuiglichaam en in de straalmotor, aanzienlijk verandert. Ten eerste wordt de grenslaag van de lucht die rond het vliegtuig stroomt met een snelheid van 5 M verwarmd tot een temperatuur van enkele duizenden graden (vooral voor het voorste deel van het vliegtuig), en gasmoleculen waaruit de lucht bestaat, beginnen te ontleden in ionen (dissociëren). De fysisch-chemische eigenschappen van een dergelijk geïoniseerd gas verschillen aanzienlijk van de eigenschappen van gewone lucht, het heeft de neiging om chemische reacties aan te gaan met het oppervlak van het vliegtuig, en er vindt een intense convectie- en stralingswarmte-uitwisseling plaats tussen het en de stroming eromheen. Daarom zou de thermische bescherming van het vliegtuig niet slechter moeten zijn dan die van de Amerikaanse "space shuttles" of de Sovjet "Buran".
BehalveBovendien vereisen hypersonische vliegtuigen een heel speciaal straalmotorontwerp dat anders is dan elk bekend type. Het feit is dat in de bekende vliegtuigmotoren van supersonische vliegtuigen het debiet van de lucht die tijdens de vorming van het brandstof-luchtmengsel uit de atmosfeer wordt gehaald onvermijdelijk afneemt tot subsonisch (anders is het onmogelijk om tijd te hebben om de vereiste hoeveelheid brandstof in de lucht). In een hypersonisch vliegtuig is een dergelijke afname van de snelheid van de luchtstroom onaanvaardbaar - vanwege de wet van energieconversie zal dit een zodanige oververhitting van de structurele motorelementen veroorzaken dat geen enkel bekend materiaal dit aankan.
Ontwerpkenmerken
De motor van een hypersonisch vliegtuig (in de eenvoudigste versie) is vergelijkbaar met twee gelede trechters, waarvan er één dient als luchtinlaat (het smalle deel is een soort compressor gecombineerd met een brandstofinjector, en fungeert ook als verbrandingskamer), en de tweede trechter is een mondstuk voor het vrijgeven van verbrande gassen die stuwkracht creëren. Zo'n motor kan alleen onder de romp van een vliegtuig worden geplaatst, wat een bepaalde look creëert voor hypersonische voertuigen.
Een dergelijke motor kan echter niet werken bij snelheden van minder dan 5-6 M, omdat de gecomprimeerde stroom eenvoudigweg niet opwarmt tot de temperaturen die nodig zijn voor volledige verbranding van de brandstof. Daarom is de meest realistische manier om een hypersonisch vliegtuig te versnellen tot de vereiste startsnelheid van de motor (tenminste in de huidige fase) het gebruik van een scheidende booster-raket als de eerste fase,soms in combinatie met een boostervliegtuig. De onderstaande foto toont een Amerikaans X-52 hypersonisch vliegtuig bevestigd onder de vleugel van een B-52 strategische bommenwerper.
Status van het werk aan hypersonische vliegtuigen in de VS
VS is al lang begonnen met de ontwikkeling van nieuwe soorten aanvalswapens. Allereerst zijn dit hypersonische vliegtuigen. Dus, in het kader van het DARPA Falcon-project, wordt een raketzweefvliegtuig ontwikkeld, genaamd HTV-2, en projecten van hypersonische voertuigen van Boeing (X-43, X-51) zijn uitgerust met straalmotoren zoals die getoond op de foto hierboven. Ze zijn in staat kernkoppen te dragen met een gewicht tot 450 kg, wat zowel kernwapens als volumetrische explosiebommen kunnen zijn, naast hen qua kracht, in staat om beschermde vijandelijke commandoposten te vernietigen.
Het Boeing X-51-project zal snelheden tot 6400 km/u kunnen halen. In mei 2010 werd dit apparaat voor het eerst de lucht in getild. Er waren in totaal twee mislukte lanceringen, die eindigden in de vernietiging van het zweefvliegtuig. Na scheiding van het draagvliegtuig wordt het apparaat versneld door een extra booster gemaakt op basis van een militaire tactische raket. Pas bij het bereiken van een snelheid van 5400 km/u wordt de straalmotor van het vliegtuig zelf ingeschakeld, waardoor het op kruissnelheid komt.
Wat we zijn kwijtgeraakt door hypersonische ontwikkelingen in de Sovjet-Unie
Natuurlijk moest Rusland zo'n dreiging afweren. Tegenwoordig worden de overeenkomstige Sovjet-ontwikkelingen in gedachten gebracht. In de jaren 80 van de vorige eeuw,we hadden geavanceerde ontwikkelingen op dit gebied en zelfs een afgewerkt product - het X-90-raketvliegtuig van het Gala-project. Volgens experts werd de X-90 met succes gelanceerd vanuit een speciaal voor dit doel aangepast vliegtuig en versneld tot 5400 km / u, wat de limiet is van hypersound. Maar toen kwamen de "liberaal gezegende jaren 90", en het project werd gesloten.
Russische reactie op "Washington"
Onlangs heeft het bekende Britse militaire onderzoekscentrum Janes Information Group informatie gepubliceerd dat in februari vorig jaar in Rusland op het Dombarovsky-oefenterrein (regio Orenburg) vliegtesten werden uitgevoerd met een hypersonisch vliegtuig onder het symbool Yu-71 (Yu -71). Object 4202, dat volgens hetzelfde centrum een generiek symbool is voor alle Russische hypersonische ontwikkelingen, maakt deel uit van ons raketprogramma.
Maar formeel is het niet de militaire afdeling die het bij de industrie bestelt, maar het Federale Ruimteagentschap van de Russische Federatie, dat in moderne omstandigheden geen extra "dekmantel" is voor dit werk. De leidende R&D-aannemer over het onderwerp "Object 4202" is "NPO Mashinostroenie" uit Reutov bij Moskou (het voormalige ontwerpbureau voor raketten van algemeen ontwerper Vladimir Chelomey, de belangrijkste ontwikkelaar van kruisraketten en ballistische middellangeafstandsraketten in de USSR)
Trouwens, de site van dit bedrijf bevat informatie dat in de late jaren 50 van de vorige eeuw het MP-1-vliegtuig werd gemaakt in het ontwerpbureau, in staat om in de atmosfeer te manoeuvreren met behulp van aerodynamische roeren met hypersonische snelheden. Het werd met succes gelanceerd in 1961! Dus het onderwerp"Object 4202" heeft een lange geschiedenis.
Vooruitzichten voor Russische "hypersound"
Van een aantal bronnen is bekend dat Rusland sinds het begin van de jaren 2000 begon te werken aan "militaire hypersound" en het Yu-71-product gaat installeren op de veelbelovende Sarmat-ballistische raket. Het nieuwe Russische hypersonische object 4202 kan versnellen tot een snelheid van 11.000 km/u en kan een conventionele of nucleaire kernkop dragen. Met zulke gigantische snelheden kan het apparaat in de atmosfeer manoeuvreren op een hoogte van 40 tot 50 km. Daarom kan het niet worden onderschept door een van de nieuwste raketafweersystemen.
En hoewel de kernkoppen van moderne intercontinentale ballistische raketten tijdens de vlucht ook hypersonische snelheden bereiken, zijn hun banen vatbaar voor berekening, en dus voor mogelijke onderschepping door raketafweersystemen. Het Yu-71-product (object 4202) is, in tegenstelling tot hen, in staat om langs een complex onvoorspelbaar traject te manoeuvreren, van koers en hoogte te veranderen, dus het is bijna onmogelijk om het te onderscheppen.
Tegelijkertijd is er reden om aan te nemen dat de eerste tests van object 4202 al in 2004 plaatsvonden. Het was toen dat plaatsvervangend chef van de generale staf van de RF-strijdkrachten Baluyevsky op een persconferentie berichtte over de tests van een hypersonisch vliegtuig dat langs de koers en hoogte manoeuvreert.
"Object 4202": naar de kusten van Amerika op hypersonisch geluid
De Amerikaanse pers reageerde op de tests van het Russische hypersonische zweefvliegtuig. Veel kranten spraken openlijk over het feit dat de Amerikaanse strategie van een bliksemsnelle wereldwijde staking hadserieuze concurrent. Als het werk aan het Object 4202-project met succes wordt voltooid, krijgt Rusland over 10 jaar een serieuze "troefkaart" in de onderhandelingen met de Verenigde Staten. Het feit is dat het in de aanwezigheid van hypersonische vliegtuigen mogelijk zal zijn om elk doel in de Verenigde Staten te raken met slechts één raket. Bijvoorbeeld dezelfde "Sarmat" waarop het vliegtuig zal worden geïnstalleerd, gemaakt volgens het project "Object 4202". Hypersound bij vliegsnelheid plus de manoeuvreerbaarheid van een nieuw type vliegtuig - dit zijn de nieuwe kwaliteiten van dit wapen, die misschien de enorme uitgaven aan middelen voor het creëren van Amerikaanse raketafweersystemen zinloos zullen maken.
