"Object 4202" is een symbool van het nieuwste Russische project op het gebied van moderne militaire hypersonische vliegtuigen. Volgens gezaghebbende buitenlandse analytische centra kan de succesvolle implementatie ervan de voordelen op het gebied van strategische wapens compenseren die de Verenigde Staten voornemens zijn ten opzichte van Rusland te verwerven als gevolg van de inzet van een wereldwijd raketverdedigingssysteem.
Hoe vliegtuigen worden geclassificeerd op vliegsnelheid
Volgens hun snelheidskenmerken zijn vliegtuigen onderverdeeld in subsonisch, supersonisch en hypersonisch. Bovendien worden hun vliegsnelheden meestal uitgedrukt in de vorm van dimensieloze hoeveelheden die veelvouden zijn van de zogenaamde. Mach-nummer, genoemd naar de Oostenrijkse natuurkundige Ernst Mach, en aangeduid met de Latijnse letter M. Mach-nummer is een dimensieloze grootheid en kan worden vereenvoudigd kan worden gedefinieerd als de verhouding tussen de snelheid van een vliegtuig en de geluidssnelheid in de lucht op een bepaalde hoogte. Daarom betekent de snelheid van een vliegtuig in 1 M (of M = 1) dat het vliegt met de snelheid van geluid. Er moet aan worden herinnerd dat met hoogte de geluidssnelheid afneemt, daarom zal een waarde van 1 M op verschillende hoogtes overeenkomen met verschillende waarden, uitgedrukt in km / h. Dus met een snelheid van 1 M komt de aarde overeen met 1224 km / u en op een hoogte van 11 km - 1062 km / u.
De snelheden van supersonische vliegtuigen mogen niet hoger zijn dan 5 M (of M = 5), terwijl hypersonische vliegtuigen net met snelheden boven 5 M vliegen. Bovendien kunnen ze ook manoeuvreren met behulp van aerodynamische krachten die ontstaan tijdens de vlucht in de lucht, en ook plannen voor afstanden veel groter dan bij hypersonische snelheden.
Fysieke gronden voor de toewijzing van hypersonische vliegtuigen
De 5 M grens tussen supersonische en hypersonische vliegtuigen is niet toevallig gekozen. Het is een feit dat wanneer deze snelheid wordt bereikt, de aard van het verloop van respectievelijk aërodynamische en gasdynamische processen nabij het vliegtuiglichaam en binnenin de straalmotor aanzienlijk verandert. Ten eerste wordt de grenslaag van 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 beginnen de gasmoleculen die de lucht vormen te vervallen tot 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, intense convectie en stralingswarmte-uitwisseling vindt plaats tussen het en de stromende stroom. Daarom mag de thermische beveiliging van het vliegtuig niet slechter zijn dan die van de Amerikaanse "space shuttles" of de Sovjet "Buran".
Bovendien hebben hypersonische vliegtuigen een heel speciaal straalmotorontwerp nodig, dat niet lijkt op een van de bekende typen. Het is een feit dat bij de bekende vliegtuigmotoren van supersonische vliegtuigen het luchtdebiet dat uit de atmosfeer wordt gehaald tijdens de vorming van een brandstof-luchtmengsel onvermijdelijk afneemt tot subsonisch (anders is het onmogelijk om de juiste hoeveelheid brandstof in de lucht te brengen). In een hypersonisch vliegtuig is een dergelijke afname van de snelheid van de luchtstroom onaanvaardbaar - als gevolg van de wet van energieomzetting zal dit een zodanige oververhitting van de structurele motorelementen veroorzaken dat geen bekend materiaal kan omgaan.
Ontwerpkenmerken
De hypersonische vliegtuigmotor (in zijn 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 een verbrandingskamer), en de tweede trechter is een mondstuk voor het uitstromen van verbrande gassen onbedwingbare trek. Een dergelijke motor kan alleen onder de romp van het vliegtuig worden geplaatst, wat een bepaald uiterlijk van hypersonische apparaten creëert.
Een dergelijke motor kan echter niet werken bij snelheden van minder dan 5-6 M, omdat de gecomprimeerde stroom gewoon 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 het vereiste starttoerental van de motor (althans in de huidige fase) het gebruik van een afneembaar gaspedaal als eerste fase, soms in combinatie met een gaspedaal. De onderstaande foto toont het Amerikaanse X-52 hypersonische vliegtuig dat onder de vleugel van de B-52 strategische bommenwerper is gemonteerd.
Stand van de werkzaamheden aan hypersonische vliegtuigen in de Verenigde Staten
De Verenigde Staten zijn al lang begonnen met het ontwikkelen van nieuwe soorten aanvalswapens. Allereerst zijn dit hypersonische vliegtuigen. Dus, in het kader van het DARPA Falcon Project, wordt een raketglijder, HTV-2 genaamd, ontwikkeld, evenals projecten van hypersonische apparaten van het bedrijf Boeing (X-43, X-51) die zijn uitgerust met ramjet-motoren zoals die op de foto hierboven. Ze kunnen kernkoppen met een gewicht tot 450 kg vervoeren, wat zowel kernkoppen kan zijn als volumetrische explosiebommen die ernaast aan de macht zijn en die de beschermde CP van de vijand kunnen vernietigen.
Het Boeing X-51-project kan snelheden tot 6400 km / h halen. Voor het eerst werd dit apparaat in mei 2010 opgetild. Er waren twee mislukte starts 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 / h gaat de straalmotor van het vliegtuig zelf aan, wat het tot marssnelheid versnelt.
Wat hebben we verloren door hypersonische ontwikkelingen in de Sovjet-Unie
Natuurlijk moest Rusland een dergelijke dreiging afweren. Vandaag worden de overeenkomstige Sovjetontwikkelingen in gedachten gebracht. In de jaren 80 van de vorige eeuw hadden we geavanceerde ontwikkelingen op dit gebied en zelfs een afgewerkt product - het X-90-raketplan van het Gala-project. Volgens experts is de X-90 met succes gelanceerd vanuit een speciaal voor dit doel aangepast vliegtuig en versneld tot 5400 km / u, de grens van hypersound. Maar toen kwamen de "gezegende liberalen uit de jaren 90" en werd het project afgesloten.
Russische reactie op Washington
Onlangs publiceerde het beroemde Britse militaire onderzoekscentrum Janes Information Group informatie die in februari vorig jaar in Rusland op het oefenterrein Dombarovsky (regio Orenburg) vluchttesten van hypersonische vliegtuigen onder het symbool U-71 (Yu-71) werden uitgevoerd. Object 4202, dat volgens hetzelfde centrum een algemeen symbool is voor alle Russische hypersonische ontwikkelingen, maakt deel uit van ons raketprogramma.
Maar formeel wordt het niet door de militaire afdeling van de industrie bevolen, maar door de Federal Space Agency van de Russische Federatie, wat in moderne omstandigheden geen vreemde dekmantel is voor dit werk. De hoofduitvoerder van het ROC over het onderwerp "Object 4202" is "NPO Mashinostroyenie" uit Reutov, regio Moskou (het voormalige ontwerpbureau voor raketten van generaal-ontwerper Vladimir Chelomey, die de belangrijkste ontwikkelaar was van kruisraketten en ballistische raketten voor de middellange afstand) in de USSR.
Trouwens, op de site van deze onderneming is er informatie dat eind jaren 50 van de vorige eeuw het MP-1-vliegtuig werd gemaakt in het ontwerpbureau, dat in staat was om in de atmosfeer te manoeuvreren met behulp van aerodynamische roeren met hypersonische snelheden. De succesvolle lancering vond plaats in 1961! Het thema "Object 4202" heeft dus een lange geschiedenis.
Vooruitzichten voor de Russische "hypersound"
Uit een aantal bronnen is bekend dat Rusland sinds het begin van de jaren 2000 begon te werken aan een "militaire hypersound" en van plan is het Yu-71-product te installeren op een veelbelovende Sarmat-ballistische raket. Het nieuwe Russische hypersonische object 4202 kan accelereren tot een snelheid van 11.000 km / u en kan een conventionele of nucleaire kernkop dragen. Bij zulke gigantische snelheden kan het apparaat manoeuvreren in de atmosfeer op hoogtes van 40 tot 50 km. Daarom is het onmogelijk om een van de nieuwste raketafweersystemen te onderscheppen.
En hoewel de kernkoppen van moderne intercontinentale ballistische raketten tijdens de vlucht ook hypersonische snelheden bereiken, kunnen hun trajecten worden berekend en daarom mogelijk onderschept door raketafweersystemen. Het product Yu-71 (object 4202) kan, in tegenstelling tot hen, manoeuvreren langs een complex onvoorspelbaar traject, van koers en hoogte veranderen, dus het is bijna onmogelijk om het te onderscheppen.
Tegelijkertijd is er reden om aan te nemen dat de eerste tests van de 4202-faciliteit al in 2004 plaatsvonden. Het was toen dat de adjunct-chef van de generale staf van de RF-strijdkrachten, Baluevsky, op een persconferentie aankondigde over tests van een hypersonisch vliegtuig dat in koers en hoogte manoeuvreert.
