"Objekt 4202" ist ein Symbol für das jüngste russische Projekt auf dem Gebiet der modernen militärischen Hyperschallflugzeuge. Laut maßgeblichen ausländischen Analysezentren kann die erfolgreiche Implementierung die Vorteile auf dem Gebiet der strategischen Waffen ausgleichen, die die Vereinigten Staaten durch den Einsatz eines globalen Raketenabwehrsystems gegenüber Russland erzielen wollen.
Wie Flugzeuge nach Fluggeschwindigkeit klassifiziert werden
Flugzeuge werden entsprechend ihrer Geschwindigkeitseigenschaften in Unterschall, Überschall und Hyperschall unterteilt. Darüber hinaus werden ihre Fluggeschwindigkeiten üblicherweise in Form dimensionsloser Größen ausgedrückt, die ein Vielfaches der sogenannten sind. Die Machzahl, benannt nach dem österreichischen Physiker Ernst Mach und mit dem lateinischen Buchstaben M bezeichnet. Die Machzahl ist eine dimensionslose Größe und kann vereinfacht als das Verhältnis der Geschwindigkeit eines Flugzeugs zur Schallgeschwindigkeit in Luft in einer bestimmten Höhe definiert werden. Daher bedeutet die Geschwindigkeit eines Flugzeugs in 1 M (oder M = 1), dass es mit Schallgeschwindigkeit fliegt. Es ist zu beachten, dass mit zunehmender Höhe die Schallgeschwindigkeit abnimmt. Daher entspricht ein Wert von 1 M in verschiedenen Höhen verschiedenen Werten, ausgedrückt in km / h. Bei einer Geschwindigkeit von 1 M entspricht die Erde 1224 km / h und in einer Höhe von 11 km - 1062 km / h.
Die Geschwindigkeiten von Überschallflugzeugen dürfen 5 M (oder M = 5) nicht überschreiten, während Hyperschallflugzeuge nur mit Geschwindigkeiten über 5 M fliegen. Darüber hinaus können sie auch mit aerodynamischen Kräften manövrieren, die während des Fluges in der Luft auftreten, und auch Entfernungen planen viel größer als bei Überschallgeschwindigkeit.
Physikalische Gründe für die Zuteilung von Hyperschallflugzeugen
Die 5-M-Grenze zwischen Überschall- und Hyperschallflugzeugen wurde nicht zufällig gewählt. Tatsache ist, dass sich bei Erreichen dieser Geschwindigkeit die Art des Verlaufs aerodynamischer bzw. gasdynamischer Prozesse in der Nähe des Flugzeugkörpers und innerhalb seines Strahltriebwerks erheblich ändert. Zunächst wird die Grenzschicht der Luft, die mit einer Geschwindigkeit von 5 m um das Flugzeug strömt, auf eine Temperatur von mehreren tausend Grad erhitzt (insbesondere vor dem vorderen Teil des Flugzeugs), und die Gasmoleküle, aus denen die Luft besteht, beginnen in Ionen zu zerfallen (dissoziieren). Die physikochemischen Eigenschaften eines solchen ionisierten Gases unterscheiden sich erheblich von den Eigenschaften gewöhnlicher Luft. Es neigt dazu, chemische Reaktionen mit der Oberfläche des Flugzeugs einzugehen. Zwischen ihm und dem strömenden Strom tritt eine intensive Konvektion und ein Strahlungswärmeaustausch auf. Daher sollte der Wärmeschutz des Flugzeugs nicht schlechter sein als der der amerikanischen "Space Shuttles" oder des sowjetischen "Buran".
Darüber hinaus benötigen Hyperschallflugzeuge ein ganz spezielles Düsentriebwerk, das keinem der bekannten Typen ähnelt. Tatsache ist, dass bei den bekannten Flugzeugtriebwerken von Überschallflugzeugen die Luftströmungsrate, die der Atmosphäre während der Bildung eines Kraftstoff-Luft-Gemisches entnommen wird, unvermeidlich auf Unterschall abnimmt (andernfalls ist es unmöglich, die richtige Kraftstoffmenge in die Luft einzutreten). In Hyperschallflugzeugen ist eine solche Abnahme des Luftdurchsatzes nicht akzeptabel - aufgrund des Gesetzes der Energieumwandlung führt dies zu einer solchen Überhitzung der Triebwerksstrukturelemente, mit der kein bekanntes Material umgehen kann.
Designmerkmale
Das Hyperschallflugzeug (in seiner einfachsten Version) ähnelt zwei Gelenktrichtern, von denen einer als Lufteinlass dient (der schmale Teil ist eine Art Kompressor in Kombination mit einem Kraftstoffinjektor und fungiert auch als Brennkammer), und der zweite Trichter ist eine Düse zum Austreten verbrannter Gase Heißhunger. Ein solches Triebwerk kann nur unter dem Rumpf des Flugzeugs platziert werden, wodurch ein gewisses Erscheinungsbild von Hyperschallgeräten entsteht.
Ein solcher Motor kann jedoch nicht bei Drehzahlen von weniger als 5 bis 6 m betrieben werden, da sich der komprimierte Strom einfach nicht auf die Temperaturen erwärmt, die für eine vollständige Verbrennung des Kraftstoffs erforderlich sind. Daher ist der realistischste Weg, ein Hyperschallflugzeug (zumindest in der gegenwärtigen Phase) auf die erforderliche Motorstartgeschwindigkeit zu beschleunigen, die Verwendung eines abnehmbaren Beschleunigers als erste Stufe, manchmal in Kombination mit einem Beschleunigerflugzeug. Das Foto unten zeigt das amerikanische Hyperschallflugzeug X-52, das unter dem Flügel des strategischen Bombers B-52 montiert ist.
Stand der Arbeiten an Hyperschallflugzeugen in den USA
Die Vereinigten Staaten haben lange damit begonnen, neue Arten von Offensivwaffen zu entwickeln. Zuallererst sind dies Hyperschallflugzeuge. Im Rahmen des DARPA Falcon-Projekts werden daher ein Raketensegelflugzeug mit der Bezeichnung HTV-2 sowie Projekte von Hyperschallgeräten der Boeing Corporation (X-43, X-51) entwickelt, die mit Staustrahltriebwerken wie dem auf dem Foto oben gezeigten ausgestattet sind. Sie können Sprengköpfe mit einem Gewicht von bis zu 450 kg tragen. Dies können entweder Atomsprengköpfe oder volumetrische Explosionsbomben sein, die an der Macht sind und die geschützte CP des Feindes zerstören können.
Das Boeing X-51-Projekt kann Geschwindigkeiten von bis zu 6400 km / h erreichen. Zum ersten Mal wurde dieses Gerät im Mai 2010 gehoben. Es gab zwei erfolglose Starts, die zur Zerstörung des Segelflugzeugs führten. Nach der Trennung vom Trägerflugzeug wird das Gerät durch einen zusätzlichen Booster beschleunigt, der auf der Basis einer militärischen taktischen Rakete hergestellt wurde. Erst bei Erreichen einer Geschwindigkeit von 5400 km / h schaltet sich das Düsentriebwerk des Flugzeugs selbst ein, wodurch es auf Marschgeschwindigkeit beschleunigt wird.
Was haben wir durch sowjetische Hyperschallentwicklungen verloren?
Natürlich musste Russland eine solche Bedrohung abwehren. Heute werden die entsprechenden sowjetischen Entwicklungen in Erinnerung gerufen. In den 80er Jahren des letzten Jahrhunderts hatten wir Fortschritte in diesem Bereich und sogar ein fertiges Produkt - den X-90-Raketenplan des Gala-Projekts. Experten zufolge wurde die X-90 erfolgreich von einem speziell für diesen Zweck angepassten Flugzeug aus gestartet und auf 5400 km / h beschleunigt, was die Grenze des Hypersounds darstellt. Aber dann kamen die "gesegneten Liberalen der 90er Jahre" und das Projekt wurde abgeschlossen.
Russische Antwort auf Washington
Kürzlich veröffentlichte das berühmte britische Militärforschungszentrum Janes Information Group Informationen, die im Februar letzten Jahres in Russland auf dem Dombarovsky-Trainingsgelände (Region Orenburg) Flugtests von Hyperschallflugzeugen unter dem Symbol U-71 (Yu-71) durchgeführt wurden. Das Objekt 4202, das laut demselben Zentrum ein allgemeines Symbol für alle russischen Hyperschallentwicklungen ist, ist Teil unseres Raketenprogramms.
Aber formal wird es nicht von der Militärabteilung der Industrie bestellt, sondern von der Weltraumbehörde der Russischen Föderation, was unter modernen Bedingungen keine seltsame „Deckung“ für diese Arbeit darstellt. Der Hauptdarsteller der Republik China zum Thema „Objekt 4202“ ist „NPO Mashinostroyenie“ aus Reutov, Region Moskau (das ehemalige Raketendesignbüro des Generaldesigners Vladimir Chelomey, der der Hauptentwickler von Marschflugkörpern und ballistischen Mittelstreckenraketen in der UdSSR war).
Auf dem Gelände dieses Unternehmens gibt es übrigens Informationen, dass in den späten 50er Jahren des letzten Jahrhunderts das MP-1-Flugzeug im Konstruktionsbüro entwickelt wurde, das mit aerodynamischen Rudern mit Überschallgeschwindigkeit in der Atmosphäre manövrieren kann. Der erfolgreiche Start erfolgte 1961! Das Thema „Objekt 4202“ hat also eine lange Geschichte.
Perspektiven für den russischen "Hypersound"
Aus einer Reihe von Quellen ist bekannt, dass Russland seit Anfang der 2000er Jahre mit der Arbeit an einem „militärischen Hypersound“ begonnen hat und plant, das Yu-71-Produkt auf einer vielversprechenden ballistischen Sarmat-Rakete zu installieren. Das neue russische Hyperschallobjekt 4202 kann auf eine Geschwindigkeit von 11.000 km / h beschleunigen und einen konventionellen oder nuklearen Sprengkopf tragen. Bei solch gigantischen Geschwindigkeiten kann das Gerät in der Atmosphäre in Höhen von 40 bis 50 km manövrieren. Daher ist es unmöglich, eines der neuesten Raketenabwehrsysteme abzufangen.
Und obwohl die Sprengköpfe moderner ballistischer Interkontinentalraketen auch im Flug Überschallgeschwindigkeiten erreichen, können ihre Flugbahnen berechnet und daher möglicherweise von Raketenabwehrsystemen abgefangen werden. Das Produkt Yu-71 (Objekt 4202) ist im Gegensatz zu ihnen in der Lage, entlang einer komplexen unvorhersehbaren Flugbahn zu manövrieren, Kurs und Höhe zu ändern, so dass es fast unmöglich ist, sie abzufangen.
Darüber hinaus besteht Grund zu der Annahme, dass die ersten Tests der 4202-Anlage bereits im Jahr 2004 stattfanden. Zu diesem Zeitpunkt kündigte der stellvertretende Generalstabschef der RF-Streitkräfte, Baluevsky, auf einer Pressekonferenz über Tests eines Hyperschallflugzeugs an, das in Kurs und Höhe manövriert.
