L'objecte 4202 és un símbol del darrer projecte rus en el camp dels avions hipersònics militars moderns. Segons els centres analítics estrangers autoritzats, la seva implementació amb èxit pot compensar els avantatges en el camp de les armes estratègiques que els Estats Units pretenen obtenir sobre Rússia com a resultat del desplegament d’un sistema global de defensa contra míssils.
Com es classifiquen els avions segons la velocitat del vol
Segons les seves característiques de velocitat, els avions es divideixen en subsònics, supersònics i hipersònics. A més, les seves velocitats de vol s’expressen generalment en forma de quantitats sense dimensions que són múltiples de l’anomenat. El número de Mach, anomenat després del físic austríac Ernst Mach, i denotat per la llatina llatina M. El número de Mach és una quantitat sense dimensions i es pot simplificar es pot definir com la relació de la velocitat d’un avió amb la velocitat del so en l’aire a una altura determinada. Per tant, la velocitat d’un avió en 1 M (o M = 1) significa que vola a la velocitat del so. Cal recordar que amb l’altura la velocitat del so disminueix, per tant, un valor d’1 M a diferents altures correspondrà a valors diferents, expressats en km / h. Així doncs, a la velocitat d’1 M la terra correspon a 1224 km / h, i a una altitud d’11 km - 1062 km / h.
La velocitat dels avions supersònics no pot superar els 5 M (o M = 5), mentre que els avions hipersònics volen a velocitats superiors a 5 M. A més, també poden maniobrar amb forces aerodinàmiques sorgides durant el vol a l’aire i també poden planificar distàncies. molt més gran que a velocitats hipersòniques.
Motius físics per a l’assignació d’avions hipersònics
El límit dels 5 M entre avions supersònics i hipersònics no va ser escollit per casualitat. El fet és que quan s’aconsegueix aquesta velocitat, la naturalesa del curs dels processos aerodinàmics i gasodinàmics, respectivament, a prop del cos de l’aeronau i dins del seu motor a reacció canvia significativament. En primer lloc, la capa límit d’aire que circula per l’aeronau, a una velocitat de 5 M, s’escalfa a una temperatura de diversos milers de graus (sobretot davant de la part frontal de l’aeronau), i les molècules de gas que formen l’aire comencen a decaure en ions (dissociar-se). Les propietats fisicoquímiques d’un gas tan ionitzat són significativament diferents de les propietats de l’aire ordinari, tendeix a entrar en reaccions químiques amb la superfície de l’avió, es produeix una intensa convecció i un intercanvi de calor per radiació entre aquest i el corrent que flueix. Per tant, la protecció tèrmica de l’avió no ha de ser pitjor que la de les "llançadores espacials" nord-americanes o la "Buran" soviètica.
A més, els avions hipersònics necessiten un disseny de motors a reacció molt especial, que no és similar a cap dels tipus coneguts. El cas és que en els coneguts motors d’avions supersònics, el cabal d’aire pres de l’atmosfera durant la formació d’una barreja combustible-aire disminueix inevitablement a subsònic (en cas contrari és impossible entrar la quantitat adequada de combustible a l’aire). En un avió hipersònic, aquesta disminució de la velocitat del flux d'aire és inacceptable; a causa de la llei de la conversió d'energia, això provocarà un sobreescalfament dels elements estructurals del motor que cap material conegut pot suportar.
Funcions de disseny
El motor d’avions hipersònic (en la seva versió més senzilla) és similar a dos embuts articulats, un dels quals serveix d’entrada d’aire (la part estreta és una mena de compressor combinat amb un injector de combustible i també actua com a cambra de combustió), i el segon embut és una boquilla per a la sortida de gasos creats. els anhels Aquest motor només es pot col·locar sota el fuselatge de l'aeronau, cosa que crea una certa aparença de dispositius hipersònics.
No obstant això, aquest motor no pot funcionar a velocitats inferiors a 5-6 M, ja que el corrent comprimit no s'escalfa fins a les temperatures necessàries per a la combustió completa del combustible. Per tant, la manera més realista d’accelerar un avió hipersònic fins a la velocitat d’arrencada del motor requerida (almenys en la fase actual) és utilitzar un accelerador desmuntable com a primer estadi, de vegades en combinació amb un avió d’accelerador. La foto de sota mostra els avions hipersònics americans X-52 muntats sota l'ala del bombarder estratègic B-52.
Estat de treball dels avions hipersònics als EUA
Els Estats Units han començat des de fa temps a desenvolupar nous tipus d’armes ofensives. En primer lloc, es tracta d’avions hipersònics. Així doncs, en el marc del Projecte DARPA Falcon, s'està desenvolupant una planadora de coets, denominada HTV-2, així com projectes de dispositius hipersònics de la corporació Boeing (X-43, X-51) equipats amb motors ramjet com el que es mostra a la foto de dalt. Són capaços de portar càlculs de foc que pesen fins a 450 kg, que poden ser uns focs nuclears o bombes volumètriques d’explosió al costat d’elles al poder, capaços de destruir el CP protegit de l’enemic.
El projecte Boeing X-51 podrà assolir velocitats de fins a 6400 km / h. Aquest dispositiu es va aixecar per primera vegada el maig de 2010. Es van produir dues sortides infructuoses que van acabar en la destrucció de la planadora. Després de la separació dels avions portadors, el dispositiu s’accelera mitjançant un reforç addicional realitzat sobre la base d’un míssil tàctic militar. Només en assolir una velocitat de 5400 km / h s’activa el propi motor de reacció de l’avió, que l’accelera fins a la velocitat de marxa.
Què hem perdut dels desenvolupaments hipersònics soviètics
Per descomptat, Rússia havia de defensar aquesta amenaça. Avui es recorden els esdeveniments soviètics corresponents. Als anys 80 del segle passat, teníem avançats en aquesta zona i fins i tot un producte acabat: el pla de coets X-90 del projecte Gala. Segons els experts, el X-90 es va llançar amb èxit des d'un avió especialment adaptat per a aquest propòsit, i es va accelerar fins als 5400 km / h, que és el límit de la hipersona. Però després van venir els "beneits liberals dels 90" i el projecte es va tancar.
Resposta russa a Washington
Recentment, el famós centre d’investigació militar britànic Janes Information Group va publicar informació que el febrer de l’any passat a Rússia al camp d’entrenament de Dombarovsky (regió d’Orenburg) es van dur a terme proves de vol d’avions hipersònics amb el símbol U-71 (Yu-71). L’objecte 4202, que, segons el mateix centre, és un símbol generalitzat per a tots els desenvolupaments hipersònics russos, forma part del nostre programa de míssils.
Però formalment, no està ordenat pel departament militar de la indústria, sinó per l'Agència Espacial Federal de la Federació Russa, que en condicions modernes no és una "cobertura" estranya per a aquesta obra. L'intèrpret principal del ROC sobre el tema "Objecte 4202" és "NPO Mashinostroyenie" de Reutov, Regió de Moscou (l'antiga oficina de disseny de míssils del dissenyador general Vladimir Chelomey, que va ser el principal desenvolupador de míssils de creuer i míssils balístics de gamma mitjana a l'URSS).
Per cert, al lloc d’aquesta empresa hi ha informació que a finals dels anys 50 del segle passat, l’avió MP-1 va ser creat al gabinet de disseny, capaç de maniobrar a l’atmosfera amb timons aerodinàmics amb velocitat hipersònica. El seu èxit de llançament es va dur a terme el 1961! Així, el tema "Objecte 4202" té una llarga història.
Perspectives de la "hipersona" russa
De diverses fonts se sap que des del començament dels anys 2000, Rússia va començar a treballar en una "hipersona militar" i té previst instal·lar el producte Yu-71 en un prometedor míssil balístic de Sarmat. El nou objecte hipersònic rus 4202 és capaç d’accelerar fins a una velocitat d’11.000 km / h i pot portar una testa convencional o nuclear. A aquestes velocitats gegantines, el dispositiu pot maniobrar mentre es troba a l’atmosfera a altituds de 40 a 50 km. Per tant, és impossible interceptar cap dels últims sistemes de defensa contra míssils.
I tot i que els focs dels míssils balístics intercontinentals moderns també assoleixen velocitats hipersòniques en el vol, les seves trajectòries es poden calcular i, per tant, possibles interceptades pels sistemes de defensa dels míssils. El producte Yu-71 (objecte 4202) és capaç, a diferència d’ells, de maniobrar al llarg d’una complexa trajectòria imprevisible, canviant el curs i l’altura, per la qual cosa és gairebé impossible interceptar-lo.
Al mateix temps, hi ha raons per creure que les primeres proves de la instal·lació 4202 van tenir lloc el 2004. Va ser llavors quan el subdirector de l'estat major de les Forces Armades de la RF, Baluevsky, va anunciar en una conferència de premsa sobre les proves d'un avió hipersònic de maniobres en el curs i l'altitud.
