Հիպերձայնային «Օբյեկտ 4202» և դրա թեստը

2024 Հեղինակ: Henry Conors | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-02-12 08:40

«Օբյեկտ 4202»-ը ժամանակակից ռազմական հիպերձայնային ինքնաթիռների (LA) ոլորտում ռուսական վերջին նախագծի խորհրդանիշն է: Արտասահմանյան հեղինակավոր վերլուծական կենտրոնների կարծիքով՝ դրա հաջող իրականացումը կարող է չեզոքացնել ռազմավարական սպառազինության ոլորտում այն առավելությունները, որոնք ԱՄՆ-ը մտադիր է ձեռք բերել Ռուսաստանի նկատմամբ՝ հակահրթիռային պաշտպանության համաշխարհային համակարգի տեղակայման արդյունքում։

։

Ինչպես են դասակարգվում ինքնաթիռներն ըստ թռիչքի արագության

Օդանավերն ըստ իրենց արագության բնութագրերի բաժանվում են ենթաձայնային, գերձայնային և գերձայնային։ Միևնույն ժամանակ, նրանց թռիչքի արագությունները սովորաբար արտահայտվում են անչափ մեծությունների տեսքով, այսպես կոչված, բազմապատիկ: Mach թիվը, որն անվանվել է ավստրիացի ֆիզիկոս Էռնստ Մախի պատվին և նշվում է լատիներեն M տառով: Mach թիվը չափազերծող մեծություն է և կարող է պարզապես սահմանվել որպես օդանավի արագության և ձայնի արագության հարաբերակցությունը տվյալ բարձրության վրա: Հետևաբար, 1 Մ (կամ M=1) ինքնաթիռի արագությունը նշանակում է, որ այն թռչում է ձայնի արագությամբ: Միաժամանակ պետք էհիշեք, որ ձայնի արագությունը նվազում է բարձրության հետ, ուստի տարբեր բարձրությունների վրա 1 մ արժեքը կհամապատասխանի տարբեր արժեքների՝ արտահայտված կմ/ժ-ով: Այսպիսով, գետնին մոտ 1 Մ արագությունը համապատասխանում է 1224 կմ/ժ արժեքին, իսկ 11 կմ բարձրության վրա՝ 1062 կմ/ժ։

Գերձայնային ինքնաթիռների արագությունները չեն կարող գերազանցել 5 Մ-ը (կամ M=5), մինչդեռ հիպերձայնային ինքնաթիռները թռչում են 5 Մ-ից բարձր արագությամբ: Միևնույն ժամանակ, նրանք կարող են նաև մանևրել՝ օգտագործելով աերոդինամիկական ուժերը, որոնք առաջանում են օդում թռիչքի ժամանակ: օդը և նաև սահում են շատ ավելի մեծ հեռավորությունների վրա, քան ենթահիպերձայնային արագությամբ:

Հիպերձայնային ինքնաթիռների տեղաբաշխման ֆիզիկական հիմքեր

Գերձայնային և հիպերձայնային ինքնաթիռների 5 մ սահմանը պատահական չի ընտրվել։ Փաստն այն է, որ երբ այս արագությունը հասնում է, էականորեն փոխվում է օդանավի մարմնի մոտ և դրա ռեակտիվ շարժիչի ներսում, համապատասխանաբար, աերոդինամիկ և գազադինամիկ գործընթացների հոսքի բնույթը: Նախ, օդանավի շուրջը 5 մ արագությամբ հոսող օդի սահմանային շերտը տաքացվում է մի քանի հազար աստիճանի ջերմաստիճանի (հատկապես օդանավի ճակատային մասի դիմաց), և օդը կազմող գազի մոլեկուլները սկսում են. քայքայվել իոնների (տարանջատվել): Նման իոնացված գազի ֆիզիկաքիմիական հատկությունները զգալիորեն տարբերվում են սովորական օդի հատկություններից, այն հակված է քիմիական ռեակցիաների մեջ մտնել օդանավի մակերևույթի հետ, և ինտենսիվ կոնվեկցիա և ճառագայթային ջերմափոխանակություն տեղի է ունենում դրա և շրջակայքի հոսքի միջև: Հետևաբար, ինքնաթիռի ջերմային պաշտպանությունը չպետք է լինի ավելի վատ, քան ամերիկյան «տիեզերական մաքոքները» կամ խորհրդային «Բուրանը»:

ԲացառությամբԲացի այդ, հիպերձայնային ինքնաթիռները պահանջում են շատ հատուկ ռեակտիվ շարժիչի դիզայն, որը նման չէ որևէ հայտնի տեսակի: Փաստն այն է, որ գերձայնային ինքնաթիռների հայտնի օդանավերի շարժիչներում վառելիք-օդ խառնուրդի ձևավորման ժամանակ մթնոլորտից վերցված օդի հոսքի արագությունը անխուսափելիորեն նվազում է մինչև ենթաձայնային (հակառակ դեպքում անհնար է ժամանակ ունենալ անհրաժեշտ քանակությունը ներմուծելու համար. վառելիքը օդում): Հիպերձայնային ինքնաթիռում օդի հոսքի արագության նման նվազումն անընդունելի է. էներգիայի փոխակերպման օրենքի պատճառով դա կառաջացնի շարժիչի կառուցվածքային տարրերի այնպիսի գերտաքացում, որին ոչ մի հայտնի նյութ չի կարող հաղթահարել:

Դիզայնի առանձնահատկություններ

Հիպերձայնային ինքնաթիռի շարժիչը (ամենապարզ տարբերակով) նման է երկու հոդակապ ձագարների, որոնցից մեկը ծառայում է որպես օդի ընդունիչ (նեղ հատվածը մի տեսակ կոմպրեսոր է, որը համակցված է վառելիքի ներարկիչի հետ և գործում է նաև. որպես այրման պալատ), իսկ երկրորդ ձագարը վարդակ է այրված գազերի արտանետման համար, որոնք ստեղծում են մղում: Նման շարժիչը կարող է տեղադրվել միայն ինքնաթիռի ֆյուզելյաժի տակ, ինչը որոշակի տեսք է ստեղծում հիպերձայնային մեքենաների համար։

Սակայն նման շարժիչը չի կարող աշխատել 5-6 Մ-ից պակաս արագությամբ, քանի որ սեղմված հոսքը պարզապես չի տաքանում վառելիքի ամբողջական այրման համար պահանջվող ջերմաստիճաններին: Հետևաբար, հիպերձայնային օդանավը շարժիչի մեկնարկի պահանջվող արագությանը (առնվազն ներկա փուլում) արագացնելու ամենաիրատեսական միջոցը որպես առաջին փուլ առանձնացնող ուժեղացուցիչ հրթիռ օգտագործելն է,երբեմն զուգակցված ուժեղացուցիչ ինքնաթիռի հետ: Ստորև բերված լուսանկարը ցույց է տալիս ամերիկյան X-52 հիպերձայնային ինքնաթիռը, որը ամրացված է B-52 ռազմավարական ռմբակոծիչի թևի տակ:

Հիպերձայնային ինքնաթիռի աշխատանքի կարգավիճակը ԱՄՆ-ում

ԱՄՆ-ը վաղուց է սկսել հարձակողական զենքի նոր տեսակների մշակումը։ Առաջին հերթին դրանք հիպերձայնային ինքնաթիռներ են։ Այսպիսով, DARPA Falcon Project-ի շրջանակներում մշակվում է HTV-2 կոչվող հրթիռային սլաքը, ինչպես նաև Boeing կորպորացիայի հիպերձայնային մեքենաների նախագծերը (X-43, X-51) հագեցած են նման ռամջեթ շարժիչներով: ցուցադրված է վերևի լուսանկարում: Նրանք ի վիճակի են կրել մինչև 450 կգ քաշով մարտագլխիկներ, որոնք կարող են լինել և՛ միջուկային զենք, և՛ ծավալային պայթյունավտանգ ռումբեր՝ հզորությամբ դրանց հարևանությամբ, որոնք կարող են ոչնչացնել հակառակորդի պաշտպանված հրամանատարական կետերը։

Boeing X-51 նախագիծը ունակ կլինի մինչև 6400 կմ/ժ արագություն զարգացնել։ Առաջին անգամ այս սարքը օդ բարձրացվեց 2010 թվականի մայիսին։ Ընդհանուր առմամբ եղել է երկու անհաջող արձակում, որոնք ավարտվել են սլաքի ոչնչացմամբ։ Փոխադրող օդանավից բաժանվելուց հետո սարքն արագացնում է լրացուցիչ խթանիչ, որը պատրաստված է ռազմական մարտավարական հրթիռի հիման վրա։ Միայն 5400 կմ/ժ արագության հասնելուց հետո միանում է ինքնաթիռի ռեակտիվ շարժիչը, որն արագացնում է այն մինչև նավարկության արագությունը։

Ինչ կորցրինք խորհրդային հիպերձայնային զարգացումներից

Իհարկե, Ռուսաստանը ստիպված էր զերծ մնալ նման սպառնալիքից։ Այսօր հիշվում են խորհրդային համապատասխան զարգացումները։ Անցյալ դարի 80-ական թթ.մենք ունեինք առաջադեմ զարգացումներ այս ոլորտում և նույնիսկ պատրաստի արտադրանք՝ «Գալա» նախագծի X-90 հրթիռային ինքնաթիռը: Ըստ մասնագետների՝ X-90-ը հաջողությամբ արձակվել է հատուկ հարմարեցված այդ նպատակով ինքնաթիռից և արագացել է մինչև 5400 կմ/ժ, որը հիպերձայնի սահմանն է։ Բայց հետո եկավ «լիբերալ-օրհնյալ 90-ականները», և նախագիծը փակվեց։

Ռուսական պատասխանը «Վաշինգտոնին»

Վերջերս բրիտանական հայտնի ռազմական հետազոտական Janes Information Group-ը տեղեկություն հրապարակեց, որ անցյալ տարվա փետրվարին Ռուսաստանում Դոմբարովսկու ուսումնավարժարանում (Օրենբուրգի մարզ) Յու-71 (Յու) նշանով գերձայնային ինքնաթիռի թռիչքի փորձարկումներ են կատարվել. -71): 4202 օբյեկտը, որը, ըստ նույն կենտրոնի, ընդհանուր խորհրդանիշ է բոլոր ռուսական հիպերձայնային զարգացումների համար, մեր հրթիռային ծրագրի մի մասն է։

Բայց ֆորմալ առումով ոչ թե ռազմական գերատեսչությունն է պատվիրում արդյունաբերությանը, այլ Ռուսաստանի Դաշնության տիեզերական դաշնային գործակալությունը, որը ժամանակակից պայմաններում լրացուցիչ «կափարիչ» չէ այս աշխատանքի համար։ «Օբյեկտ 4202» թեմայով գիտահետազոտական և մշակման առաջատար կապալառուն «NPO Mashinostroenie»-ն է մերձմոսկովյան Ռեուտովից (գլխավոր կոնստրուկտոր Վլադիմիր Չելոմեյի հրթիռների նախագծման նախկին բյուրոն, որը ԽՍՀՄ-ում թեւավոր հրթիռների և միջին հեռահարության բալիստիկ հրթիռների հիմնական մշակողն էր):

Ի դեպ, այս ընկերության կայքը պարունակում է տեղեկատվություն, որ դեռ անցյալ դարի 50-ականների վերջին MP-1 ինքնաթիռը ստեղծվել է կոնստրուկտորական բյուրոյում, որն ունակ է մանևրելու մթնոլորտում աերոդինամիկ օգնությամբ։ հիպերձայնային արագությամբ ղեկ. Այն հաջողությամբ գործարկվել է դեռևս 1961 թվականին: Այսպիսով, թեման«Օբյեկտ 4202»-ը երկար պատմություն ունի։

Ռուսական «հիպերձայնի» հեռանկարներ

Մի շարք աղբյուրներից հայտնի է դարձել, որ 2000-ականների սկզբից Ռուսաստանը սկսել է աշխատանքը «ռազմական հիպերձայնի» վրա և պատրաստվում է Յու-71 արտադրանքը տեղադրել խոստումնալից «Սարմատ» բալիստիկ հրթիռի վրա։ Ռուսական նոր հիպերձայնային 4202 օբյեկտն ունակ է զարգացնել մինչև 11000 կմ/ժ արագություն և կարող է կրել սովորական կամ միջուկային մարտագլխիկ։ Նման հսկա արագությունների դեպքում սարքը կարող է մանևրել մթնոլորտում 40-ից 50 կմ բարձրության վրա: Հետևաբար, այն չի կարող կալանվել հակահրթիռային պաշտպանության նորագույն համակարգերից որևէ մեկի կողմից:

Եվ չնայած ժամանակակից միջմայրցամաքային բալիստիկ հրթիռների մարտագլխիկները թռիչքի ժամանակ նույնպես հասնում են հիպերձայնային արագության, դրանց հետագծերը ենթակա են հաշվարկման և, հետևաբար, հակահրթիռային պաշտպանության համակարգերի կողմից հնարավոր կասեցման: Յու-71 արտադրանքը (օբյեկտ 4202), ի տարբերություն նրանց, ունակ է մանևրելու բարդ անկանխատեսելի հետագծի երկայնքով՝ փոխելով ընթացքը և բարձրությունը, ուստի այն կասեցնելը գրեթե անհնար է։

Միևնույն ժամանակ, հիմքեր կան ենթադրելու, որ 4202 օբյեկտի առաջին փորձարկումները տեղի են ունեցել դեռևս 2004 թվականին։ Հենց այդ ժամանակ էր, որ ՌԴ ԶՈՒ գլխավոր շտաբի պետի տեղակալ Բալուևսկին մամուլի ասուլիսի ժամանակ զեկուցեց ընթացքի և բարձրության երկայնքով մանևրող հիպերձայնային ինքնաթիռի փորձարկումների մասին։

։

«Օբյեկտ 4202». դեպի Ամերիկայի ափերը հիպերձայնային ձայնով

Ամերիկյան մամուլն արձագանքել է ռուսական հիպերձայնային սլայդերի փորձարկումներին. Շատ թերթեր բացահայտորեն խոսում էին այն մասին, որ կայծակնային արագ գլոբալ հարվածի ամերիկյան ռազմավարությունն ուներլուրջ մրցակից. Եթե Object 4202 նախագծի աշխատանքները հաջողությամբ ավարտվեն, ապա 10 տարի հետո Ռուսաստանը լուրջ «հաղթաթուղթ» կստանա ԱՄՆ-ի հետ բանակցություններում։ Բանն այն է, որ հիպերձայնային ինքնաթիռների առկայության դեպքում միայն մեկ հրթիռով հնարավոր կլինի խոցել ԱՄՆ-ի ցանկացած թիրախ։ Օրինակ, նույն «Սարմատը», որի վրա տեղադրվելու է ինքնաթիռը, ստեղծված «Օբյեկտ 4202» նախագծի համաձայն։ Թռիչքի արագությամբ հիպերձայնը գումարած նոր տիպի ինքնաթիռի մանևրելիությունը՝ ահա այս զենքի նոր որակները, որոնք, թերևս, անիմաստ կդարձնեն ամերիկյան հակահրթիռային պաշտպանության համակարգերի ստեղծման համար ռեսուրսների հսկայական ծախսերը։

: