El "Objeto 4202" es un símbolo del último proyecto ruso en el campo de los aviones hipersónicos militares modernos. Según los centros analíticos extranjeros autorizados, su implementación exitosa puede compensar las ventajas en el campo de las armas estratégicas que los Estados Unidos intentan obtener sobre Rusia como resultado del despliegue de un sistema global de defensa antimisiles.
Cómo se clasifican los aviones por velocidad de vuelo
Según sus características de velocidad, los aviones se dividen en subsónicos, supersónicos e hipersónicos. Además, sus velocidades de vuelo generalmente se expresan en forma de cantidades adimensionales que son múltiplos de las llamadas. El número de Mach, llamado así por el físico austriaco Ernst Mach, y denotado por la letra latina M. El número de Mach es una cantidad adimensional y puede simplificarse, puede definirse como la relación entre la velocidad de un avión y la velocidad del sonido en el aire a una altura dada. Por lo tanto, la velocidad de un avión en 1 M (o M = 1) significa que vuela a la velocidad del sonido. Debe recordarse que con la altura la velocidad del sonido disminuye, por lo tanto, un valor de 1 M a diferentes alturas corresponderá a diferentes valores, expresados en km / h. Entonces, a una velocidad de 1 M, la tierra corresponde a 1224 km / h, y a una altitud de 11 km - 1062 km / h.
Las velocidades de los aviones supersónicos no pueden exceder los 5 M (o M = 5), mientras que los aviones hipersónicos vuelan a velocidades superiores a 5 M. Además, también pueden maniobrar utilizando las fuerzas aerodinámicas que surgen durante el vuelo en el aire, y también planificar distancias mucho más grande que a velocidades hipersónicas.
Motivos físicos para la asignación de aviones hipersónicos
El límite de 5 M entre aviones supersónicos e hipersónicos no fue elegido por casualidad. El hecho es que cuando se alcanza esta velocidad, la naturaleza del curso de los procesos aerodinámicos y gasdinámicos, respectivamente, cerca del cuerpo del avión y dentro de su motor a reacción cambia significativamente. Primero, la capa límite de aire que fluye alrededor del avión, a una velocidad de 5 M, se calienta a una temperatura de varios miles de grados (especialmente frente a la parte frontal del avión), y las moléculas de gas que forman el aire comienzan a descomponerse en iones (disociarse). Las propiedades fisicoquímicas de dicho gas ionizado son significativamente diferentes de las propiedades del aire ordinario, tiende a entrar en reacciones químicas con la superficie de la aeronave, se produce un intenso intercambio de calor por convección y radiación entre este y la corriente que fluye. Por lo tanto, la protección térmica de la aeronave no debería ser peor que la de los "transbordadores espaciales" estadounidenses o el "Buran" soviético.
Además, los aviones hipersónicos necesitan un diseño de motor a reacción muy especial, que no es similar a ninguno de los tipos conocidos. El hecho es que en los motores de aviones conocidos de aviones supersónicos, la tasa de flujo de aire tomado de la atmósfera durante la formación de una mezcla de combustible-aire disminuye inevitablemente a subsónica (de lo contrario, es imposible ingresar la cantidad correcta de combustible en el aire). En los aviones hipersónicos, tal disminución en el flujo de aire es inaceptable; debido a la ley de conversión de energía, esto causará un sobrecalentamiento de los elementos estructurales del motor que ningún material conocido puede manejar.
Características de diseño
El motor del avión hipersónico (en su versión más simple) es similar a dos embudos articulados, uno de los cuales sirve como una toma de aire (la parte estrecha es un tipo de compresor combinado con un inyector de combustible y también actúa como una cámara de combustión), y el segundo embudo es una boquilla para la salida de gases quemados creando antojos Tal motor solo se puede colocar debajo del fuselaje de la aeronave, lo que crea una cierta apariencia de dispositivos hipersónicos.
Sin embargo, dicho motor no puede funcionar a velocidades inferiores a 5-6 M, ya que la corriente comprimida simplemente no se calienta a las temperaturas necesarias para la combustión completa del combustible. Por lo tanto, la forma más realista de acelerar un avión hipersónico a la velocidad de arranque del motor requerida (al menos en la etapa actual) es usar un acelerador desmontable como primera etapa, a veces en combinación con un avión acelerador. La foto a continuación muestra el avión hipersónico estadounidense X-52 montado bajo el ala del bombardero estratégico B-52.
Estado del trabajo en aviones hipersónicos en los EE. UU.
Estados Unidos ha comenzado a desarrollar nuevos tipos de armas ofensivas. En primer lugar, estos son aviones hipersónicos. Entonces, en el marco del Proyecto DARPA Falcon, se está desarrollando un planeador de cohetes, designado HTV-2, así como proyectos de dispositivos hipersónicos de la corporación Boeing (X-43, X-51) equipados con motores ramjet como el que se muestra en la foto de arriba. Son capaces de transportar ojivas de hasta 450 kg, que pueden ser ojivas nucleares o bombas de explosión volumétricas adyacentes a ellas en el poder, capaces de destruir el PC protegido del enemigo.
El proyecto Boeing X-51 podrá alcanzar velocidades de hasta 6400 km / h. Por primera vez, este dispositivo se levantó en mayo de 2010. Hubo dos inicios fallidos que terminaron en la destrucción del planeador. Después de la separación del avión de transporte, el dispositivo es acelerado por un refuerzo adicional hecho sobre la base de un misil táctico militar. Solo al alcanzar una velocidad de 5400 km / h se enciende el motor a reacción del avión, que lo acelera a la velocidad de marcha.
¿Qué hemos perdido de los desarrollos hipersónicos soviéticos?
Por supuesto, Rusia tuvo que defenderse de tal amenaza. Hoy, se me vienen a la mente los desarrollos soviéticos correspondientes. En los años 80 del siglo pasado, tuvimos desarrollos avanzados en esta área e incluso un producto terminado: el plan de cohete X-90 del proyecto Gala. Según los expertos, el X-90 fue lanzado con éxito desde un avión especialmente adaptado para este propósito, y aceleró a 5400 km / h, que es el límite del hipersonido. Pero luego llegaron los "benditos liberales de los 90", y el proyecto se cerró.
Respuesta rusa a Washington
Recientemente, el famoso centro de investigación militar británico Janes Information Group publicó información que en febrero del año pasado en Rusia en el campo de entrenamiento Dombarovsky (región de Orenburg) se llevaron a cabo pruebas de vuelo de aviones hipersónicos bajo el símbolo U-71 (Yu-71). El objeto 4202, que, según el mismo centro, es un símbolo generalizado para todos los desarrollos hipersónicos rusos, es parte de nuestro programa de misiles.
Pero formalmente, no está ordenado por el departamento militar de la industria, sino por la Agencia Espacial Federal de la Federación de Rusia, que en las condiciones modernas no es una "cobertura" extraña para este trabajo. El intérprete principal de la República de China sobre el tema "Objeto 4202" es "NPO Mashinostroyenie" de Reutov, Región de Moscú (la antigua oficina de diseño de misiles del Diseñador General Vladimir Chelomey, quien fue el principal desarrollador de misiles de crucero y misiles balísticos de mediano alcance en la URSS).
Por cierto, en el sitio de esta empresa hay información de que a fines de los años 50 del siglo pasado, el avión MP-1 fue creado en la oficina de diseño, capaz de maniobrar en la atmósfera utilizando timones aerodinámicos con velocidades hipersónicas. ¡Su exitoso lanzamiento se llevó a cabo en 1961! Entonces el tema "Objeto 4202" tiene una larga historia.
Perspectivas para el "hipersonido" ruso
De varias fuentes se sabe que desde el comienzo de la década de 2000, Rusia comenzó a trabajar en un "hipersonido militar" y planea instalar el producto Yu-71 en un prometedor misil balístico Sarmat. El nuevo objeto hipersónico ruso 4202 es capaz de acelerar a una velocidad de 11, 000 km / hy puede transportar una cabeza nuclear convencional o nuclear. A velocidades tan gigantescas, el dispositivo puede maniobrar mientras está en la atmósfera a altitudes de 40 a 50 km. Por lo tanto, es imposible interceptar cualquiera de los últimos sistemas de defensa antimisiles.
Y aunque las ojivas de los misiles balísticos intercontinentales modernos también alcanzan velocidades hipersónicas en vuelo, sus trayectorias pueden calcularse y, por lo tanto, pueden interceptarse mediante sistemas de defensa antimisiles. El producto Yu-71 (objeto 4202) es capaz, a diferencia de ellos, de maniobrar a lo largo de una trayectoria compleja e impredecible, cambiando el rumbo y la altura, por lo que es casi imposible interceptarlo.
Al mismo tiempo, hay razones para creer que las primeras pruebas de la instalación 4202 tuvieron lugar en 2004. Fue entonces cuando el subdirector del personal general de las Fuerzas Armadas de la Federación de Rusia, Baluevsky, informó en una conferencia de prensa sobre las pruebas de un avión hipersónico maniobrando en curso y altura.
