Гиперсоникалық "Object 4202" және оның сынағы

2024 Автор: Henry Conors | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-02-12 09:49

"Object 4202" заманауи әскери гиперсоникалық ұшақтар (LA) саласындағы соңғы ресейлік жобаның символы болып табылады. Беделді шетелдік аналитикалық орталықтардың пікірінше, оны сәтті жүзеге асыру АҚШ-тың жаһандық зымыранға қарсы қорғаныс жүйесін орналастыру нәтижесінде Ресейден алуды көздеп отырған стратегиялық қару саласындағы артықшылықтарды бейтараптандыруы мүмкін.

Ұшу жылдамдығы бойынша ұшақтар қалай жіктеледі

Ұшақтар жылдамдық сипаттамаларына қарай дыбыстан төмен, дыбыстан жоғары және гипер дыбыстық болып бөлінеді. Сонымен бірге олардың ұшу жылдамдықтары әдетте өлшемсіз шамалар түрінде көрсетіледі, бұл деп аталатынға еселік. Мах саны, австриялық физик Эрнст Махтың атымен аталған және латын әрпімен белгіленген M. Мах саны өлшемсіз шама болып табылады және оны ұшақ жылдамдығының берілген биіктіктегі ауадағы дыбыс жылдамдығына қатынасы ретінде қарапайым түрде анықтауға болады. Демек, ұшақтың жылдамдығы 1 М (немесе М=1) оның дыбыс жылдамдығымен ұшатынын білдіреді. Сонымен бірге керекдыбыс жылдамдығы биіктікке қарай төмендейтінін есте сақтаңыз, сондықтан әртүрлі биіктіктегі 1 М мәні км / сағ-та көрсетілген әртүрлі мәндерге сәйкес келеді. Сонымен, жерге жақын жерде 1 М жылдамдық 1224 км/сағ мәнге сәйкес келеді, ал 11 км биіктікте - 1062 км/сағ.

Дыбыстан жоғары ұшақтардың жылдамдығы 5 М-ден (немесе M=5) аспауы керек, ал гипердыбыстық ұшақтар 5 М-ден жоғары жылдамдықпен ұшады. Сонымен бірге олар ұшу кезінде пайда болатын аэродинамикалық күштерді пайдалана отырып маневр жасай алады. ауа, сондай-ақ субгиперсоникалық жылдамдықтарға қарағанда әлдеқайда үлкен қашықтықта сырғанайды.

Гиперсоникалық ұшақтарды бөлудің физикалық негіздері

Дыбыстан жоғары және гипер дыбысты ұшақтар арасындағы 5 М шекара кездейсоқ таңдалған жоқ. Бұл жылдамдыққа жеткенде, сәйкесінше, ұшақ корпусының жанында және оның реактивті қозғалтқышының ішінде аэродинамикалық және газ-динамикалық процестердің ағынының сипаты айтарлықтай өзгереді. Біріншіден, ұшақтың айналасында 5 М жылдамдықпен ағып жатқан ауаның шекаралық қабаты бірнеше мың градус температураға дейін қызады (әсіресе ұшақтың фронтальды бөлігінің алдында), ал ауаны құрайтын газ молекулалары қозғала бастайды. иондарға ыдырайды (диссоциацияланады). Мұндай иондалған газдың физика-химиялық қасиеттері кәдімгі ауаның қасиеттерінен айтарлықтай ерекшеленеді, ол ұшақтың бетімен химиялық реакцияларға түсуге бейім және оның айналасындағы ағынның арасында қарқынды конвекция және радиациялық жылу алмасу жүреді. Сондықтан ұшақтың жылу қорғанысы американдық «ғарыш кемелерінен» немесе кеңестік «Бураннан» кем болмауы керек.

ҚоспаСонымен қатар, гиперсоникалық ұшақтар кез келген белгілі түрге ұқсамайтын өте ерекше реактивті қозғалтқыш дизайнын қажет етеді. Өйткені, дыбыстан жоғары ұшақтардың белгілі авиациялық қозғалтқыштарында отын-ауа қоспасын қалыптастыру кезінде атмосферадан алынатын ауаның ағынының жылдамдығы сөзсіз дыбыстан астыға дейін төмендейді (әйтпесе ауаның қажетті мөлшерін енгізуге үлгеру мүмкін емес. отын ауаға). Гиперсоникалық ұшақта ауа ағынының жылдамдығының бұлай төмендеуіне жол берілмейді - энергияны түрлендіру заңына байланысты бұл қозғалтқыштың құрылымдық элементтерінің қызып кетуіне әкеліп соғады, оны ешбір белгілі материал көтере алмайды.

Дизайн мүмкіндіктері

Гиперсоникалық ұшақтың қозғалтқышы (ең қарапайым нұсқасында) екі топсалы шұңқырға ұқсайды, олардың біреуі ауа сорғыш ретінде қызмет етеді (тар бөлігі отын бүріккішімен біріктірілген компрессордың бір түрі, сонымен қатар әрекет етеді. жану камерасы ретінде), ал екінші шұңқыр - қысымды тудыратын жанған газдарды шығаруға арналған саптама. Мұндай қозғалтқышты тек әуе кемесінің фюзеляжының астына қоюға болады, бұл гипер дыбысты көліктерге белгілі бір көрініс береді.

Алайда мұндай қозғалтқыш 5-6 М-ден аз жылдамдықта жұмыс істей алмайды, өйткені қысылған ағын жанармайдың толық жануы үшін қажетті температураға дейін қызбайды. Сондықтан, гипердыбыстық ұшақты қажетті қозғалтқыштың іске қосу жылдамдығына дейін жеделдетудің ең шынайы жолы (кем дегенде қазіргі кезеңде) бірінші кезең ретінде бөлетін күшейткіш зымыранды пайдалану,кейде үдеткіш ұшақпен үйлеседі. Төмендегі суретте B-52 стратегиялық бомбалаушы ұшағының қанатының астына бекітілген американдық X-52 гиперсоникалық ұшағы көрсетілген.

АҚШ-тағы гипердыбыстық ұшақтағы жұмыс жағдайы

АҚШ әлдеқашан шабуыл қаруының жаңа түрлерін әзірлеуді бастады. Ең алдымен, бұл гипер дыбысты ұшақтар. Сонымен, DARPA Falcon жобасы аясында HTV-2 деп аталатын зымырандық планер, сонымен қатар Boeing корпорациясының гиперсоникалық көліктерінің жобалары (X-43, X-51) осы сияқты ramjet қозғалтқыштарымен жабдықталған. жоғарыдағы фотода көрсетілген. Олар салмағы 450 кг-ға дейінгі оқтұмсықтарды алып жүруге қабілетті, олар ядролық қару да, қуаттылығы жағынан олармен іргелес, жаудың қорғалған командалық пункттерін жоюға қабілетті көлемді жарылыс бомбалары болуы мүмкін.

Boeing X-51 жобасы 6400 км/сағ жылдамдыққа жетеді. Бұл құрылғы алғаш рет 2010 жылдың мамыр айында ауаға көтерілді. Барлығы екі сәтсіз ұшыру болды, олар планердің жойылуымен аяқталды. Тасымалдаушы ұшақтан бөлінгеннен кейін құрылғы әскери-тактикалық зымыран негізінде жасалған қосымша күшейткіш арқылы жеделдетіледі. 5400 км/сағ жылдамдыққа жеткенде ғана ұшақтың реактивті қозғалтқышы қосылады, бұл оны крейсерлік жылдамдыққа дейін үдетеді.

Кеңестік гипердыбыстық оқиғалардан біз жоғалтқанымыз

Әрине, Ресей мұндай қауіп-қатерге тойтарыс беруге мәжбүр болды. Бүгінде соған сәйкес кеңестік оқиғалар еске түседі. Өткен ғасырдың 80-жылдарындаБізде осы саладағы озық әзірлемелер болды, тіпті дайын өнім - Гала жобасының X-90 зымыран ұшағы. Сарапшылардың пікірінше, Х-90 осы мақсатқа арнайы бейімделген ұшақтан сәтті ұшырылып, 5400 км/сағ жылдамдыққа жетті, бұл гипердыбыстың шегі болып табылады. Бірақ содан кейін «либералды-берекелі 90-шы жылдар» келді және жоба жабылды.

Ресейдің "Вашингтонға" жауабы

Жақында белгілі британдық Janes Information Group әскери зерттеу орталығы өткен жылдың ақпан айында Ресейдегі Домбаровский полигонында (Орынбор облысы) Ю-71 (Ю-71) белгісімен гипер дыбыстық ұшақтың ұшу сынақтары өткізілгені туралы ақпаратты жариялады. -71). 4202-объект, сол орталықтың мәліметі бойынша, барлық ресейлік гипер дыбыстық әзірлемелер үшін жалпы символ болып табылады, біздің зымырандық бағдарламамыздың бөлігі болып табылады.

Бірақ формальды түрде оны саладан әскери ведомство емес, Ресей Федерациясының Федералдық ғарыш агенттігі тапсырыс береді, бұл қазіргі жағдайда бұл жұмысқа қосымша «мұқаба» емес. «Объект 4202» тақырыбы бойынша ғылыми-зерттеу және тәжірибелік-конструкторлық жұмыстардың жетекші мердігері Мәскеу түбіндегі Реутов қаласындағы «НПО Машиностроение» (КСРО-да қанатты және орташа қашықтықтағы баллистикалық зымырандардың негізгі әзірлеушісі болған бас конструктор Владимир Челомейдің бұрынғы зымырандық конструкторлық бюросы)

Айтпақшы, бұл компанияның сайтында өткен ғасырдың 50-жылдарының соңында конструкторлық бюрода аэродинамикалық құралдардың көмегімен атмосферада маневр жасауға қабілетті МП-1 ұшағы жасалғаны туралы ақпарат бар. гипердыбыстық жылдамдықтары бар рульдер. Ол 1961 жылы сәтті іске қосылды! Сонымен тақырып"4202 нысанының" ұзақ тарихы бар.

Орысша «гипердыбыс» болашағы

Бірқатар дереккөздерден белгілі болғандай, Ресей 2000-шы жылдардың басынан бері «әскери гипердыбыс» бойынша жұмысты бастады және болашағы зор «Сармат» баллистикалық зымыранына Ю-71 өнімін орнатпақшы. Жаңа ресейлік 4202 гипердыбыстық нысаны 11 000 км/сағ жылдамдыққа жетуге қабілетті және кәдімгі немесе ядролық оқтұмсықты тасымалдай алады. Осындай үлкен жылдамдықта құрылғы атмосферада 40-50 км биіктікте маневр жасай алады. Сондықтан оны соңғы зымыранға қарсы қорғаныс жүйесінің ешқайсысы ұстап алу мүмкін емес.

Қазіргі континентаралық баллистикалық зымырандардың оқтұмсықтары ұшу кезінде де гипердыбыстық жылдамдыққа жетсе де, олардың траекториялары есептеуге, демек, зымыранға қарсы қорғаныс жүйелерімен мүмкін болатын ұстап қалуға жарамды. Ю-71 өнімі (объект 4202), олардан айырмашылығы, күрделі болжанбайтын траектория бойынша маневр жасауға, бағыты мен биіктігін өзгертуге қабілетті, сондықтан оны ұстап алу мүмкін емес.

Сонымен бірге 4202 нысанының алғашқы сынақтары сонау 2004 жылы өтті деуге негіз бар. Дәл сол кезде РФ Қарулы Күштері Бас штабы бастығының орынбасары Балуевский баспасөз мәслихатында курс пен биіктікте маневр жасайтын гипердыбыстық ұшақтың сынақтары туралы баяндады.

"Object 4202": гиперсоникалық дыбыста Америка жағалауларына

Американдық баспасөз ресейлік гиперсоникалық планердің сынақтарына реакция жасады. Көптеген газеттер американдық найзағайдың жылдам жаһандық ереуіл стратегиясының болғаны туралы ашық айттыелеулі бәсекелес. Объект 4202 жобасы бойынша жұмыс сәтті аяқталса, 10 жылдан кейін Ресей АҚШ-пен келіссөздерде елеулі «козырь» алады. Өйткені, гипер дыбыстық ұшақ болған жағдайда АҚШ-тағы кез келген нысананы бір ғана зымыранмен атауға болады. Мысалы, «Объект 4202» жобасы бойынша жасалған ұшақ орнатылатын сол «Сармат». Ұшу жылдамдығындағы гипердыбыс және ұшақтың жаңа түрінің маневрлігі - бұл қарудың жаңа қасиеттері, мүмкін, американдық зымыранға қарсы қорғаныс жүйелерін құру үшін орасан зор ресурстарды жұмсау мағынасыз болады.