"Object 4202" je simbol za najnovejši ruski projekt na področju sodobnih vojaških hiperzvočnih letal (LA). Po mnenju avtoritativnih tujih analitičnih centrov bi lahko njena uspešna implementacija nevtralizirala prednosti na področju strateškega orožja, ki jih nameravajo ZDA pridobiti pred Rusijo z namestitvijo svetovnega sistema protiraketne obrambe.
Kako so letala razvrščena glede na hitrost leta
Zrakala glede na hitrostne značilnosti delimo na podzvočna, nadzvočna in hiperzvočna. Hkrati so njihove hitrosti letenja običajno izražene v obliki brezdimenzionalnih veličin, večkratnika ti. Machovo število, poimenovano po avstrijskem fiziku Ernstu Machu in označeno z latinsko črko M. Machovo število je brezrazsežna količina in jo lahko preprosto definiramo kot razmerje med hitrostjo letala in hitrostjo zvoka v zraku na določeni višini. Zato hitrost letala 1 M (ali M=1) pomeni, da leti s hitrostjo zvoka. Hkrati bi moralne pozabite, da se hitrost zvoka z višino zmanjšuje, zato bo vrednost 1 M na različnih višinah ustrezala različnim vrednostim, izraženim v km / h. Torej v bližini tal hitrost 1 M ustreza vrednosti 1224 km / h, na nadmorski višini 11 km pa 1062 km / h.
Hitrosti nadzvočnih letal ne smejo presegati 5 M (ali M=5), hiperzvočna letala pa letijo s hitrostmi nad 5 M. Hkrati lahko manevrirajo tudi z uporabo aerodinamičnih sil, ki nastanejo med letom v zraka in tudi drsi na razdaljah, ki so veliko večje kot pri subhiperzvočnih hitrostih.
Fizični razlogi za dodelitev hiperzvočnega letala
Meja 5 M med nadzvočnimi in hiperzvočnimi letali ni bila izbrana po naključju. Dejstvo je, da se ob doseganju te hitrosti narava toka aerodinamičnih in plinskodinamičnih procesov v bližini telesa letala in znotraj njegovega reaktivnega motorja bistveno spremeni. Najprej se mejna plast zraka, ki teče okoli letala s hitrostjo 5 M, segreje na temperaturo nekaj tisoč stopinj (zlasti pred čelnim delom letala) in molekule plina, ki sestavljajo zrak, se začnejo razpadejo na ione (disociirajo). Fizikalno-kemijske lastnosti takega ioniziranega plina se bistveno razlikujejo od lastnosti navadnega zraka, nagiba se k kemičnim reakcijam s površino letala, med njim in okolico poteka intenzivna konvekcijska in sevalna izmenjava toplote. Zato toplotna zaščita letala ne bi smela biti nič slabša kot pri ameriških "space shuttles" ali sovjetskih "Buran".
RazenPoleg tega hiperzvočna letala zahtevajo zelo posebno zasnovo reaktivnega motorja, ki ni podobna nobenemu znanemu tipu. Dejstvo je, da se v znanih letalskih motorjih nadzvočnih letal hitrost pretoka zraka, odvzetega iz ozračja med tvorbo mešanice goriva in zraka, neizogibno zmanjša na podzvočno (sicer je nemogoče imeti čas za vnos potrebne količine gorivo v zrak). V hiperzvočnem letalu je takšno zmanjšanje hitrosti pretoka zraka nesprejemljivo - zaradi zakona pretvorbe energije bo to povzročilo tako pregrevanje konstrukcijskih elementov motorja, s katerim se ne more spopasti noben znani material.
oblikovne značilnosti
Motor hiperzvočnega letala (v svoji najpreprostejši različici) je podoben dvema zgibnima lijakoma, od katerih eden služi kot dovod zraka (ozki del je nekakšen kompresor v kombinaciji z injektorjem goriva in deluje tudi kot zgorevalna komora), drugi lij pa je šoba za sproščanje zgorelih plinov, ki ustvarjajo potisk. Takšen motor je mogoče postaviti le pod trup letala, kar ustvarja določen videz hiperzvočnih vozil.
Vendar pa tak motor ne more delovati pri hitrostih, manjših od 5-6 M, saj se stisnjen tok enostavno ne segreje na temperature, potrebne za popolno zgorevanje goriva. Zato je najbolj realističen način za pospeševanje hiperzvočnega letala do zahtevane zagonske hitrosti motorja (vsaj v sedanji fazi) uporaba ločevalne rakete kot prve stopnje,včasih v kombinaciji s pospeševalnim letalom. Spodnja fotografija prikazuje ameriško hiperzvočno letalo X-52, pritrjeno pod krilo strateškega bombnika B-52.
Status dela na hiperzvočnih letalih v ZDA
ZDA so že dolgo začele z razvojem novih vrst ofenzivnega orožja. Najprej so to hiperzvočna letala. Tako se v okviru projekta DARPA Falcon razvija raketno jadralno letalo, imenovano HTV-2, pa tudi projekti hiperzvočnih vozil korporacije Boeing (X-43, X-51) so opremljeni z ramjet motorji, kot je ta prikazano na zgornji fotografiji. Sposobni so nositi bojne glave, ki tehtajo do 450 kg, ki so lahko tako jedrsko orožje kot volumetrične eksplozivne bombe, ki so jim po moči sosednje, sposobne uničiti zaščitena sovražnikova poveljniška mesta.
Projekt Boeing X-51 bo lahko dosegel hitrost do 6400 km/h. Prvič je bila ta naprava dvignjena v zrak maja 2010. Skupno sta bili dve neuspešni izstrelitvi, ki sta se končala z uničenjem jadralnega letala. Po ločitvi od nosilnega letala napravo pospešuje dodatni ojačevalnik, izdelan na osnovi vojaške taktične rakete. Šele ko doseže hitrost 5400 km/h, se vklopi reaktivni motor samega letala, ki ga pospeši do potovalne hitrosti.
Kaj smo izgubili zaradi sovjetskega hiperzvočnega razvoja
Seveda se je morala Rusija ubraniti takšni grožnji. Danes se spominjamo ustreznega sovjetskega razvoja. V 80. letih prejšnjega stoletja,imeli smo napreden razvoj na tem področju in celo končni izdelek - raketoplan X-90 projekta Gala. Po mnenju strokovnjakov je bil X-90 uspešno izstreljen iz letala, posebej prilagojenega za ta namen, in pospešil do 5400 km/h, kar je meja hiperzvoka. Toda potem so prišla "liberalno blagoslovljena 90." in projekt je bil zaprt.
ruski odgovor na "Washington"
Pred kratkim je znano britansko vojaško raziskovalno središče Janes Information Group objavilo informacijo, da so februarja lani v Rusiji na poligonu Dombarovsky (regija Orenburg) opravili preizkuse letenja hiperzvočnega letala pod simbolom Yu-71 (Yu -71). Objekt 4202, ki je po mnenju istega centra generični simbol za vse ruske hiperzvočne razvoje, je del našega raketnega programa.
Vendar formalno tega od industrije ne naroča vojaški oddelek, ampak Zvezna vesoljska agencija Ruske federacije, ki v sodobnih razmerah ni dodatna "pokriva" za to delo. Glavni izvajalec raziskav in razvoja na temo "Objekt 4202" je "NPO Mashinostroenie" iz Reutova pri Moskvi (nekdanji projektni biro za rakete generalnega konstruktorja Vladimirja Čelomeja, ki je bil glavni razvijalec križarskih raket in balističnih raket srednjega dosega v ZSSR)
Mimogrede, spletno mesto tega podjetja vsebuje informacije, da je bilo v poznih 50-ih letih prejšnjega stoletja v konstruktorskem biroju ustvarjeno letalo MP-1, ki je sposobno manevrirati v ozračju s pomočjo aerodinamike krmila s hiperzvočnimi hitrostmi. Uspešno je bil lansiran leta 1961! Torej tema"Objekt 4202" ima dolgo zgodovino.
Možnosti za ruski "hiperzvok"
Iz številnih virov je znano, da je Rusija od začetka 2000-ih začela delati na "vojaškem hiperzvoku" in bo izdelek Yu-71 namestila na obetavno balistično raketo Sarmat. Novi ruski hiperzvočni objekt 4202 je sposoben pospeševati do hitrosti 11.000 km/h in lahko nosi običajno ali jedrsko bojno glavo. Pri tako velikanskih hitrostih lahko naprava manevrira v ozračju na nadmorski višini od 40 do 50 km. Zato ga ne more prestreči noben najnovejši sistem protiraketne obrambe.
In čeprav bojne glave sodobnih medcelinskih balističnih raket dosegajo tudi hiperzvočne hitrosti med letom, so njihove poti sposobne izračunati in s tem tudi morebitno prestrezanje s sistemi protiraketne obrambe. Izdelek Yu-71 (objekt 4202) je za razliko od njih sposoben manevrirati po zapleteni nepredvidljivi poti, spreminjati smer in nadmorsko višino, zato ga je skoraj nemogoče prestreči.
Ob istem času obstaja razlog za domnevo, da so se prvi testi objekta 4202 zgodili že leta 2004. Takrat je namestnik načelnika Generalštaba oboroženih sil Ruske federacije Balujevski na tiskovni konferenci poročal o preizkusih hiperzvočnega letala, ki je manevriralo vzdolž smeri in višine.
"Object 4202": do obale Amerike na hiperzvočnem zvoku
Ameriški tisk se je odzval na preizkuse ruskega hiperzvočnega jadralnega letala. Številni časopisi so odkrito govorili o tem, da je ameriška strategija bliskovitega globalnega udararesen tekmec. Če bo delo na projektu Object 4202 uspešno zaključeno, bo Rusija v 10 letih prejela resen "adut" v pogajanjih z ZDA. Dejstvo je, da bo ob prisotnosti hiperzvočnega letala mogoče zadeti katero koli tarčo v ZDA z eno samo raketo. Na primer, isti "Sarmat", na katerem bo nameščeno letalo, ustvarjen po projektu "Objekt 4202". Hiperzvok pri hitrosti letenja plus manevriranje novega tipa letala - to so nove lastnosti tega orožja, ki bodo morda nesmiselno razbremenile ogromno porabo sredstev za ustvarjanje ameriških sistemov protiraketne obrambe.
