Hypersonic "Oggetto 4202" e il suo test

2024 Autore: Henry Conors | [email protected]. Ultima modifica: 2024-02-12 09:08

"Object 4202" è il simbolo dell'ultimo progetto russo nel campo dei moderni velivoli ipersonici militari (LA). Secondo autorevoli centri analitici stranieri, la sua riuscita implementazione potrebbe neutralizzare i vantaggi nel campo delle armi strategiche che gli Stati Uniti intendono ottenere rispetto alla Russia grazie al dispiegamento di un sistema di difesa missilistica globale.

Come vengono classificati gli aeromobili in base alla velocità di volo

Gli aerei in base alle loro caratteristiche di velocità si dividono in subsonici, supersonici e ipersonici. Allo stesso tempo, le loro velocità di volo sono solitamente espresse sotto forma di quantità adimensionali, un multiplo delle cosiddette. Numero di Mach, dal nome del fisico austriaco Ernst Mach, e denotato dalla lettera latina M. Il numero di Mach è una quantità adimensionale e può essere semplicemente definito come il rapporto tra la velocità dell'aereo e la velocità del suono nell'aria a una data altitudine. Pertanto, una velocità dell'aeromobile di 1 M (o M=1) significa che vola alla velocità del suono. Allo stesso tempo, dovrebbericordiamo che la velocità del suono diminuisce con l' altezza, quindi il valore di 1 M a diverse altezze corrisponderà a valori diversi, espressi in km/h. Quindi, vicino al suolo, una velocità di 1 M corrisponde a un valore di 1224 km / he ad un' altitudine di 11 km - 1062 km / h.

Le velocità dei velivoli supersonici non possono superare i 5 M (o M=5), mentre i velivoli ipersonici volano a velocità superiori a 5 M. Allo stesso tempo, possono anche manovrare sfruttando le forze aerodinamiche che si generano durante il volo in in aria, e planano anche su distanze molto maggiori rispetto a velocità sub-ipersoniche.

Motivi fisici per l'assegnazione di velivoli ipersonici

Il confine di 5 M tra velivoli supersonici e ipersonici non è stato scelto a caso. Il fatto è che quando viene raggiunta questa velocità, la natura del flusso dei processi aerodinamici e gasdinamici, rispettivamente, vicino al corpo dell'aeromobile e all'interno del suo motore a reazione, cambia in modo significativo. Innanzitutto, lo strato limite dell'aria che scorre intorno all'aeromobile a una velocità di 5 M viene riscaldato a una temperatura di diverse migliaia di gradi (soprattutto davanti alla parte frontale dell'aeromobile) e le molecole di gas che compongono l'aria iniziano a decomporsi in ioni (dissociarsi). Le proprietà fisico-chimiche di un tale gas ionizzato differiscono in modo significativo dalle proprietà dell'aria ordinaria, tende a entrare in reazioni chimiche con la superficie dell'aeromobile e si verifica un'intensa convezione e scambio di calore per radiazione tra esso e il flusso circostante. Pertanto, la protezione termica dell'aereo non dovrebbe essere peggiore di quella delle "navette spaziali" americane o del "Buran" sovietico.

TranneInoltre, gli aerei ipersonici richiedono un design del motore a reazione molto speciale che è diverso da qualsiasi tipo noto. Il fatto è che nei noti motori aeronautici di velivoli supersonici, la portata dell'aria prelevata dall'atmosfera durante la formazione della miscela aria-carburante diminuisce inevitabilmente a subsonica (altrimenti è impossibile avere il tempo di introdurre la quantità richiesta di carburante nell'aria). In un aereo ipersonico, una tale diminuzione della velocità del flusso d'aria è inaccettabile: a causa della legge di conversione dell'energia, ciò causerà un tale surriscaldamento degli elementi strutturali del motore che nessun materiale noto può sopportare.

Caratteristiche del design

Il motore di un aereo ipersonico (nella sua versione più semplice) è simile a due imbuti articolati, uno dei quali funge da presa d'aria (la parte stretta è una specie di compressore abbinato ad un iniettore di carburante, e funge anche da come camera di combustione) e il secondo imbuto è un ugello per il rilascio dei gas combusti che creano spinta. Un tale motore può essere posizionato solo sotto la fusoliera di un aereo, il che crea un certo aspetto per i veicoli ipersonici.

Tuttavia, un tale motore non può funzionare a velocità inferiori a 5-6 M, poiché il flusso compresso semplicemente non si riscalda alle temperature richieste per la completa combustione del carburante. Pertanto, il modo più realistico per accelerare un aereo ipersonico alla velocità di avviamento del motore richiesta (almeno allo stadio attuale) è utilizzare un razzo booster separatore come primo stadio,a volte in combinazione con un aereo booster. La foto sotto mostra un aereo ipersonico americano X-52 attaccato sotto l'ala di un bombardiere strategico B-52.

Stato dei lavori su velivoli ipersonici negli Stati Uniti

Gli USA hanno iniziato da tempo lo sviluppo di nuovi tipi di armi offensive. Prima di tutto, questi sono velivoli ipersonici. Quindi, nell'ambito del DARPA Falcon Project, è in fase di sviluppo un aliante a razzo, designato HTV-2, così come i progetti di veicoli ipersonici della società Boeing (X-43, X-51) sono dotati di motori ramjet come quello mostrato nella foto sopra. Sono in grado di trasportare testate che pesano fino a 450 kg, che possono essere sia armi nucleari che bombe esplosive volumetriche, adiacenti a loro in termini di potenza, in grado di distruggere posti di comando nemici protetti.

Il progetto Boeing X-51 sarà in grado di raggiungere velocità fino a 6400 km/h. Per la prima volta questo dispositivo è stato sollevato in aria nel maggio 2010. Ci sono stati in totale due lanci senza successo, che si sono conclusi con la distruzione dell'aliante. Dopo la separazione dall'aereo da trasporto, il dispositivo viene accelerato da un booster aggiuntivo realizzato sulla base di un missile tattico militare. Solo al raggiungimento di una velocità di 5400 km / h, si accende il motore a reazione dell'aereo stesso, che lo accelera alla velocità di crociera.

Quello che abbiamo perso dagli sviluppi ipersonici sovietici

Ovviamente, la Russia ha dovuto respingere una simile minaccia. Oggi vengono ricordati i corrispondenti sviluppi sovietici. Negli anni '80 del secolo scorso,abbiamo avuto sviluppi avanzati in quest'area e persino un prodotto finito: l'aereo a razzo X-90 del progetto Gala. Secondo gli esperti, l'X-90 è stato lanciato con successo da un velivolo appositamente adattato per questo scopo e accelerato a 5400 km / h, che è il limite dell'ipersound. Ma poi sono arrivati gli "anni '90 benedetti dai liberali" e il progetto è stato chiuso.

Risposta russa a "Washington"

Recentemente, il noto centro di ricerca militare britannico Janes Information Group ha pubblicato informazioni che nel febbraio dello scorso anno in Russia presso il campo di addestramento di Dombarovsky (regione di Orenburg) prove di volo di un aereo ipersonico con il simbolo Yu-71 (Yu -71). L'oggetto 4202, che, secondo lo stesso centro, è un simbolo generico per tutti gli sviluppi ipersonici russi, fa parte del nostro programma missilistico.

Ma formalmente non è il dipartimento militare che lo ordina all'industria, ma l'Agenzia Spaziale Federale della Federazione Russa, che in condizioni moderne non è una "copertura" in più per questo lavoro. Il principale app altatore di ricerca e sviluppo sull'argomento "Oggetto 4202" è "NPO Mashinostroenie" di Reutov vicino a Mosca (l'ex ufficio di progettazione missilistica del progettista generale Vladimir Chelomey, che è stato il principale sviluppatore di missili da crociera e missili balistici a medio raggio nell'URSS).

A proposito, il sito di questa azienda contiene informazioni che alla fine degli anni '50 del secolo scorso, l'aereo MP-1 è stato creato nell'ufficio di progettazione, in grado di manovrare nell'atmosfera con l'aiuto dell'aerodinamica timoni con velocità ipersoniche. È stato lanciato con successo nel 1961! Quindi l'argomento"Oggetto 4202" ha una lunga storia.

Prospettive per "ipersound" russo

Da diverse fonti è noto che dall'inizio degli anni 2000, la Russia ha iniziato a lavorare sull'"ipersonico militare" e installerà il prodotto Yu-71 sul promettente missile balistico Sarmat. Il nuovo oggetto ipersonico russo 4202 è in grado di accelerare fino a una velocità di 11.000 km/he può trasportare una testata convenzionale o nucleare. A velocità così gigantesche, il dispositivo può manovrare mentre si trova nell'atmosfera ad altitudini comprese tra 40 e 50 km. Pertanto, non può essere intercettato da nessuno dei più recenti sistemi di difesa missilistica.

E sebbene le testate dei moderni missili balistici intercontinentali raggiungano anche velocità ipersoniche in volo, le loro traiettorie sono suscettibili di calcolo, e quindi di possibile intercettazione da parte dei sistemi di difesa missilistica. Il prodotto Yu-71 (oggetto 4202), a differenza di loro, è in grado di manovrare lungo una traiettoria complessa e imprevedibile, cambiando rotta e quota, quindi è quasi impossibile intercettarlo.

Allo stesso tempo, c'è motivo di credere che i primi test dell'oggetto 4202 siano avvenuti nel 2004. Fu allora che il vice capo di stato maggiore delle forze armate RF Baluyevsky riferì in una conferenza stampa sui test di un aereo ipersonico che manovrava lungo la rotta e l' altitudine.

"Object 4202": verso le coste dell'America con un suono ipersonico

La stampa americana ha reagito alle prove dell'aliante ipersonico russo. Molti giornali hanno parlato apertamente del fatto che la strategia americana di un fulmineo attacco globale ha avutoserio concorrente. Se il lavoro sul progetto Object 4202 viene completato con successo, tra 10 anni la Russia riceverà una seria "carta vincente" nei negoziati con gli Stati Uniti. Il fatto è che in presenza di velivoli ipersonici sarà possibile colpire qualsiasi bersaglio negli Stati Uniti con un solo missile. Ad esempio, lo stesso "Sarmat" su cui verrà installato l'aereo, creato secondo il progetto "Oggetto 4202". Ipersonico a velocità di volo più la manovrabilità di un nuovo tipo di velivolo: queste sono le nuove qualità di quest'arma, che, forse, renderà insensato l'enorme dispendio di risorse per la creazione di sistemi di difesa missilistica americani.