"Objek 4202" hipersonik dan pengujiannya

2024 Pengarang: Henry Conors | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-02-12 08:55

"Objek 4202" adalah simbol untuk proyek Rusia terbaru di bidang pesawat hipersonik militer modern (LA). Menurut pusat analitik asing yang berwenang, keberhasilan implementasinya dapat menetralisir keuntungan di bidang senjata strategis yang ingin diperoleh Amerika Serikat atas Rusia sebagai hasil dari penyebaran sistem pertahanan rudal global.

Bagaimana pesawat diklasifikasikan berdasarkan kecepatan terbang

Pesawat menurut karakteristik kecepatannya dibagi menjadi subsonik, supersonik, dan hipersonik. Pada saat yang sama, kecepatan terbang mereka biasanya dinyatakan dalam bentuk kuantitas tak berdimensi, kelipatan dari apa yang disebut. Nomor Mach, dinamai menurut fisikawan Austria Ernst Mach, dan dilambangkan dengan huruf Latin M. Nomor Mach adalah besaran tak berdimensi dan secara sederhana dapat didefinisikan sebagai rasio kecepatan pesawat dengan kecepatan suara di udara pada ketinggian tertentu. Oleh karena itu, kecepatan pesawat 1 M (atau M=1) berarti ia terbang dengan kecepatan suara. Pada saat yang sama, seharusnyaingat bahwa kecepatan suara berkurang dengan ketinggian, sehingga nilai 1 M pada ketinggian yang berbeda akan sesuai dengan nilai yang berbeda, dinyatakan dalam km / jam. Jadi, di dekat tanah, kecepatan 1 M sesuai dengan nilai 1224 km / jam, dan pada ketinggian 11 km - 1062 km / jam.

Kecepatan pesawat supersonik tidak boleh melebihi 5 M (atau M=5), sedangkan pesawat hipersonik terbang dengan kecepatan di atas 5 M. Pada saat yang sama, mereka juga dapat bermanuver menggunakan gaya aerodinamis yang timbul selama penerbangan di udara, dan juga meluncur pada jarak yang jauh lebih besar daripada kecepatan sub-hipersonik.

Alasan fisik untuk alokasi pesawat hipersonik

Batas 5 M antara pesawat supersonik dan hipersonik tidak dipilih secara kebetulan. Faktanya adalah bahwa ketika kecepatan ini tercapai, sifat aliran proses aerodinamis dan gas-dinamis, masing-masing, di dekat badan pesawat dan di dalam mesin jetnya, berubah secara signifikan. Pertama, lapisan batas udara yang mengalir di sekitar pesawat dengan kecepatan 5 M dipanaskan hingga suhu beberapa ribu derajat (terutama di depan bagian depan pesawat), dan molekul gas yang membentuk udara mulai bergerak. terurai menjadi ion-ion (terdisosiasi). Sifat fisikokimia gas terionisasi tersebut berbeda secara signifikan dari sifat udara biasa, ia cenderung masuk ke dalam reaksi kimia dengan permukaan pesawat, dan konveksi intens dan pertukaran panas radiasi terjadi antara itu dan aliran di sekitarnya. Oleh karena itu, perlindungan termal pesawat tidak boleh lebih buruk daripada "pesawat ulang-alik" Amerika atau "Buran" Soviet.

KecualiSelain itu, pesawat hipersonik memerlukan desain mesin jet yang sangat khusus yang tidak seperti jenis yang dikenal. Faktanya adalah bahwa dalam mesin pesawat yang dikenal dari pesawat supersonik, laju aliran udara yang diambil dari atmosfer selama pembentukan campuran bahan bakar-udara pasti berkurang menjadi subsonik (jika tidak, tidak mungkin memiliki waktu untuk memasukkan jumlah yang diperlukan bahan bakar ke udara). Dalam pesawat hipersonik, penurunan kecepatan aliran udara seperti itu tidak dapat diterima - karena hukum konversi energi, ini akan menyebabkan elemen struktur mesin yang terlalu panas yang tidak dapat diatasi oleh material yang diketahui.

Fitur Desain

Mesin pesawat hipersonik (dalam versi paling sederhana) mirip dengan dua corong artikulasi, salah satunya berfungsi sebagai asupan udara (bagian yang sempit adalah semacam kompresor yang dikombinasikan dengan injektor bahan bakar, dan juga berfungsi sebagai ruang bakar), dan corong kedua adalah nosel untuk melepaskan gas yang terbakar yang menciptakan daya dorong. Mesin seperti itu hanya dapat ditempatkan di bawah badan pesawat, yang menciptakan tampilan tertentu untuk kendaraan hipersonik.

Namun, mesin seperti itu tidak dapat beroperasi pada kecepatan kurang dari 5-6 M, karena aliran terkompresi tidak mencapai suhu yang diperlukan untuk pembakaran bahan bakar yang sempurna. Oleh karena itu, cara paling realistis untuk mempercepat pesawat hipersonik ke kecepatan awal mesin yang diperlukan (setidaknya pada tahap saat ini) adalah dengan menggunakan roket pendorong pemisah sebagai tahap pertama,terkadang dikombinasikan dengan pesawat booster. Foto di bawah menunjukkan pesawat hipersonik X-52 Amerika yang terpasang di bawah sayap pembom strategis B-52.

Status bekerja pada pesawat hipersonik di AS

USA telah lama memulai pengembangan jenis senjata ofensif baru. Pertama-tama, ini adalah pesawat hipersonik. Jadi, dalam kerangka Proyek Falcon DARPA, peluncur roket, yang ditunjuk HTV-2, sedang dikembangkan, serta proyek-proyek kendaraan hipersonik perusahaan Boeing (X-43, X-51) dilengkapi dengan mesin ramjet seperti itu ditunjukkan pada foto di atas. Mereka mampu membawa hulu ledak dengan berat hingga 450 kg, yang dapat berupa senjata nuklir dan bom ledakan volumetrik, berdekatan dengan mereka dalam hal kekuatan, mampu menghancurkan pos komando musuh yang dilindungi.

Proyek Boeing X-51 akan mampu melaju hingga 6400 km/jam. Untuk pertama kalinya perangkat ini diangkat ke udara pada Mei 2010. Ada dua peluncuran yang gagal secara total, berakhir dengan penghancuran glider. Setelah pemisahan dari pesawat pengangkut, perangkat dipercepat oleh booster tambahan yang dibuat berdasarkan rudal taktis militer. Hanya setelah mencapai kecepatan 5400 km / jam, mesin jet pesawat itu sendiri dihidupkan, yang mempercepatnya ke kecepatan jelajah.

Apa yang hilang dari perkembangan hipersonik Soviet

Tentu saja, Rusia harus menangkis ancaman seperti itu. Hari ini, perkembangan Soviet yang sesuai sedang dibawa ke pikiran. Pada tahun 80-an abad terakhir,kami memiliki pengembangan lanjutan di bidang ini dan bahkan produk jadi - pesawat roket X-90 dari proyek Gala. Menurut para ahli, X-90 berhasil diluncurkan dari pesawat yang secara khusus diadaptasi untuk tujuan ini, dan dipercepat hingga 5400 km / jam, yang merupakan batas hypersound. Tapi kemudian datanglah "tahun 90-an yang diberkati liberal", dan proyek itu ditutup.

Respons Rusia untuk "Washington"

Baru-baru ini, pusat penelitian militer Inggris yang terkenal, Janes Information Group, menerbitkan informasi bahwa pada bulan Februari tahun lalu di Rusia, di tempat latihan Dombarovsky (wilayah Orenburg) uji terbang pesawat hipersonik di bawah simbol Yu-71 (Yu -71). Objek 4202, yang menurut pusat yang sama, adalah simbol umum untuk semua perkembangan hipersonik Rusia, adalah bagian dari program misil kami.

Tetapi secara formal bukan departemen militer yang memesannya dari industri, tetapi Badan Antariksa Federal Federasi Rusia, yang dalam kondisi modern bukanlah "penutup" tambahan untuk pekerjaan ini. Kontraktor R&D utama pada subjek "Objek 4202" adalah "NPO Mashinostroenie" dari Reutov dekat Moskow (bekas biro desain rudal General Designer Vladimir Chelomey, yang merupakan pengembang utama rudal jelajah dan rudal balistik jarak menengah di Uni Soviet).

Omong-omong, situs perusahaan ini berisi informasi bahwa pada akhir 50-an abad lalu, pesawat MP-1 dibuat di biro desain, mampu bermanuver di atmosfer dengan bantuan aerodinamis kemudi dengan kecepatan hipersonik. Itu berhasil diluncurkan kembali pada tahun 1961! Jadi topiknya"Objek 4202" memiliki sejarah panjang.

Prospek untuk "hypersound" Rusia

Dari sejumlah sumber diketahui bahwa sejak awal tahun 2000-an, Rusia mulai mengerjakan "militer hypersound" dan akan memasang produk Yu-71 pada rudal balistik Sarmat yang menjanjikan. Objek hipersonik baru Rusia 4202 mampu berakselerasi hingga kecepatan 11.000 km/jam dan dapat membawa hulu ledak konvensional atau nuklir. Pada kecepatan raksasa, perangkat dapat bermanuver saat berada di atmosfer pada ketinggian 40 hingga 50 km. Oleh karena itu, tidak dapat dicegat oleh salah satu sistem pertahanan rudal terbaru.

Dan meskipun hulu ledak rudal balistik antarbenua modern juga mencapai kecepatan hipersonik dalam penerbangan, lintasannya dapat dihitung, dan karenanya memungkinkan untuk dicegat oleh sistem pertahanan rudal. Produk Yu-71 (objek 4202), tidak seperti mereka, mampu bermanuver di sepanjang lintasan tak terduga yang kompleks, mengubah arah dan ketinggian, sehingga hampir tidak mungkin untuk mencegatnya.

Pada saat yang sama, ada alasan untuk percaya bahwa tes pertama objek 4202 terjadi pada tahun 2004. Saat itulah Wakil Kepala Staf Umum Angkatan Bersenjata RF Baluyevsky melaporkan pada konferensi pers tentang uji coba pesawat hipersonik yang bermanuver di sepanjang jalur dan ketinggian.

"Objek 4202": ke pantai Amerika dengan suara hipersonik

Pers Amerika bereaksi terhadap tes peluncur hipersonik Rusia. Banyak surat kabar berbicara secara terbuka tentang fakta bahwa strategi Amerika dari serangan global secepat kilat telahpesaing serius. Jika pekerjaan pada proyek Object 4202 berhasil diselesaikan, maka dalam 10 tahun Rusia akan menerima "kartu truf" yang serius dalam negosiasi dengan Amerika Serikat. Faktanya adalah bahwa dengan adanya pesawat hipersonik, akan mungkin untuk mencapai target apa pun di Amerika Serikat hanya dengan satu rudal. Misalnya, "Sarmat" yang sama di mana pesawat akan dipasang, dibuat sesuai dengan proyek "Objek 4202". Hypersound pada kecepatan penerbangan ditambah kemampuan manuver pesawat jenis baru - ini adalah kualitas baru dari senjata ini, yang, mungkin, akan membuat pengeluaran sumber daya yang sangat besar untuk pembuatan sistem pertahanan rudal Amerika menjadi tidak masuk akal.