"Objekat 4202" je simbol za najnoviji ruski projekat u oblasti modernih vojnih hipersoničnih aviona (LA). Prema mjerodavnim stranim analitičkim centrima, njegova uspješna implementacija može neutralizirati prednosti u oblasti strateškog naoružanja koje Sjedinjene Države namjeravaju steći nad Rusijom kao rezultat raspoređivanja globalnog raketnog odbrambenog sistema.
Kako se avioni klasifikuju po brzini leta
Avioni prema svojim brzinskim karakteristikama dijele se na podzvučne, nadzvučne i hipersonične. Pritom se njihove brzine leta obično izražavaju u obliku bezdimenzionalnih veličina, višestrukih od tzv. Mahov broj, nazvan po austrijskom fizičaru Ernstu Mahu, i označen latiničnim slovom M. Mahov broj je bezdimenzionalna veličina i može se jednostavno definisati kao odnos brzine aviona i brzine zvuka u vazduhu na datoj visini. Stoga, brzina aviona od 1 M (ili M=1) znači da leti brzinom zvuka. U isto vreme, trebalo bizapamtite da brzina zvuka opada sa visinom, pa će vrijednost od 1 M na različitim visinama odgovarati različitim vrijednostima, izraženim u km/h. Dakle, blizu tla, brzina od 1 M odgovara vrijednosti od 1224 km/h, a na visini od 11 km - 1062 km/h.
Brzine nadzvučnih aviona ne mogu biti veće od 5 M (ili M=5), dok hipersonični lete brzinom većom od 5 M. Istovremeno, mogu manevrisati i koristeći aerodinamičke sile koje nastaju tokom leta u zrakom, a također kliziti na udaljenostima mnogo većim nego pri subhipersoničnim brzinama.
Fizički osnov za dodjelu hipersoničnih aviona
Granica od 5 M između supersoničnih i hipersoničnih aviona nije odabrana slučajno. Činjenica je da kada se postigne ova brzina, priroda toka aerodinamičkih i plinodinamičkih procesa, u blizini tijela zrakoplova i unutar njegovog mlaznog motora, značajno se mijenja. Prvo, granični sloj vazduha koji struji oko aviona brzinom od 5 M zagreva se na temperaturu od nekoliko hiljada stepeni (naročito ispred prednjeg dela aviona), a molekuli gasa koji čine vazduh počinju da se raspadaju se na jone (disocijacija). Fizičko-hemijska svojstva takvog joniziranog plina značajno se razlikuju od svojstava običnog zraka, on ima tendenciju da stupi u kemijske reakcije s površinom zrakoplova, a između njega i strujanja dolazi do intenzivne konvekcijske i radijacijske izmjene topline. Prema tome, termička zaštita aviona ne bi trebala biti ništa lošija od one američkih "spejs šatlova" ili sovjetskih "Burana".
OsimOsim toga, hipersonični avioni zahtijevaju vrlo poseban dizajn mlaznog motora koji nije sličan nijednom poznatom tipu. Činjenica je da se u poznatim avionskim motorima nadzvučnih aviona brzina protoka zraka uzetog iz atmosfere tokom formiranja mješavine goriva i zraka neizbježno smanjuje na podzvučnu (inače je nemoguće imati vremena za uvođenje potrebne količine goriva u vazduh). U hipersoničnoj letjelici takvo smanjenje brzine strujanja zraka je neprihvatljivo - zbog zakona konverzije energije to će uzrokovati takvo pregrijavanje strukturnih elemenata motora s kojim se nijedan poznati materijal ne može nositi.
Karakteristike dizajna
Motor hipersoničnog aviona (u najjednostavnijoj verziji) sličan je dva zglobna lijevka, od kojih jedan služi kao usisnik zraka (uži dio je vrsta kompresora u kombinaciji sa injektorom goriva, a također djeluje kao komora za sagorijevanje), a drugi lijevak je mlaznica za ispuštanje sagorjelih plinova koji stvaraju potisak. Takav motor se može postaviti samo ispod trupa aviona, što stvara određeni izgled hipersoničnih vozila.
Međutim, takav motor ne može raditi pri brzinama manjim od 5-6 M, jer se komprimirani protok jednostavno ne zagrijava do temperature potrebne za potpuno sagorijevanje goriva. Stoga je najrealniji način za ubrzanje hipersonične letjelice do potrebne brzine pokretanja motora (barem u sadašnjoj fazi) korištenje rakete za odvajanje kao prve faze,ponekad u kombinaciji sa buster avionom. Fotografija ispod prikazuje američki hipersonični avion X-52 pričvršćen ispod krila strateškog bombardera B-52.
Status rada na hipersoničnim avionima u SAD
SAD su odavno započele razvoj novih vrsta ofanzivnog oružja. Prije svega, to su hipersonični avioni. Tako se u okviru DARPA Falcon projekta razvija raketna jedrilica, označena HTV-2, kao i projekti hipersoničnih vozila korporacije Boeing (X-43, X-51) opremljeni ramjet motorima poput ovog prikazano na gornjoj fotografiji. Oni su u stanju da nose bojeve glave težine do 450 kg, koje mogu biti i nuklearno oružje i bombe sa volumetrijskom eksplozijom, blizu njih po snazi, sposobne da unište zaštićena neprijateljska komandna mjesta.
Projekat Boeing X-51 će moći postići brzine do 6400 km/h. Prvi put ovaj uređaj je podignut u vazduh u maju 2010. godine. Bilo je ukupno dva neuspješna lansiranja koja su završila uništenjem jedrilice. Nakon odvajanja od aviona nosača, uređaj se ubrzava dodatnim pojačivačem napravljenim na bazi vojno-taktičke rakete. Tek po dostizanju brzine od 5400 km/h, uključuje se mlazni motor samog aviona, koji ga ubrzava do brzine krstarenja.
Šta smo izgubili od sovjetskih hipersoničnih razvoja
Naravno, Rusija je morala da se odbrani od takve pretnje. Danas se prisjećaju odgovarajući sovjetski razvoji. Osamdesetih godina prošlog veka,imali smo napredna dostignuća u ovoj oblasti, pa čak i gotov proizvod - raketni avion X-90 projekta Gala. Prema riječima stručnjaka, X-90 je uspješno lansiran iz aviona posebno prilagođenog za ovu svrhu, a ubrzao je do 5400 km/h, što je granica hiperzvuka. Ali onda su došle "devedesete blagoslovljene liberalima" i projekat je zatvoren.
Ruski odgovor na "Washington"
Nedavno je poznati britanski vojni istraživački centar Janes Information Group objavio informaciju da je u februaru prošle godine u Rusiji na poligonu Dombarovski (regija Orenburg) izvršena letačka testiranja hipersonične letjelice pod simbolom Yu-71 (Yu -71). Objekat 4202, koji je, prema istom centru, generički simbol za sve ruske hipersonične razvoje, deo je našeg raketnog programa.
Ali formalno to nije vojni resor taj koji ga naručuje od industrije, već Federalna svemirska agencija Ruske Federacije, koja u savremenim uslovima nije ekstra "pokriće" za ovaj posao. Vodeći izvođač radova na istraživanju i razvoju na temu „Objekat 4202“je „NPO Mašinostroenie“iz Reutova kod Moskve (bivši biro za projektovanje projektila generalnog konstruktora Vladimira Čelomeja, koji je bio glavni proizvođač krstarećih raketa i balističkih raketa srednjeg dometa u SSSR-u)
Uzgred, na sajtu ove kompanije nalazi se podatak da je još krajem 50-ih godina prošlog veka u konstruktorskom birou stvoren avion MP-1, sposoban da manevrira u atmosferi uz pomoć aerodinamike kormila sa hipersoničnim brzinama. Uspješno je lansiran davne 1961. godine! Dakle, tema"Objekat 4202" ima dugu istoriju.
Izgledi za ruski "hypersound"
Iz brojnih izvora poznato je da je Rusija od početka 2000-ih počela da radi na "vojnom hiperzvuku" i da će ugraditi proizvod Yu-71 na perspektivnu balističku raketu Sarmat. Novi ruski hipersonični objekat 4202 sposoban je da ubrza do brzine od 11.000 km/h i može nositi konvencionalnu ili nuklearnu bojevu glavu. Pri takvim gigantskim brzinama, uređaj može manevrisati dok je u atmosferi na visinama od 40 do 50 km. Stoga ga ne može presresti nijedan od najnovijih sistema protivraketne odbrane.
I iako bojeve glave modernih interkontinentalnih balističkih projektila takođe postižu hipersonične brzine u letu, njihove putanje su podložne proračunu, a time i mogućem presretanju od strane raketnih odbrambenih sistema. Proizvod Yu-71 (objekat 4202), za razliku od njih, sposoban je za manevrisanje po složenoj nepredvidivoj putanji, mijenjajući kurs i visinu, pa ga je gotovo nemoguće presresti.
Istovremeno, postoji razlog za vjerovanje da su se prva testiranja objekta 4202 dogodila još 2004. godine. Tada je zamenik načelnika Generalštaba Oružanih snaga RF Balujevski na konferenciji za novinare izvestio o testovima hipersoničnog aviona koji je manevrisao duž kursa i visine.
"Objekat 4202": do obala Amerike uz hipersonični zvuk
Američka štampa reagovala je na testove ruske hipersonične jedrilice. Mnoge su novine otvoreno govorile o tome da je američka strategija munjevitog globalnog udara imalaozbiljan konkurent. Ako posao na projektu Objekat 4202 bude uspješno završen, onda će za 10 godina Rusija dobiti ozbiljan "adut" u pregovorima sa Sjedinjenim Državama. Činjenica je da će u prisustvu hipersoničnih aviona biti moguće pogoditi bilo koju metu u Sjedinjenim Državama sa samo jednom raketom. Na primjer, isti "Sarmat" na koji će biti instaliran avion, kreiran prema projektu "Objekat 4202". Hiperzvuk pri brzini leta plus manevarska sposobnost novog tipa aviona - to su novi kvaliteti ovog oružja, koji će, možda, obesmisliti ogromnu potrošnju resursa za stvaranje američkih sistema protivraketne odbrane.
