Гіперзвукової «об’єкт 4202» та його випробування

Як класифікуються ЛА по швидкості польоту

ЛА за своїми швидкісними характеристиками поділяються на дозвукові, надзвукові і гіперзвукові. При цьому швидкості їхнього польоту прийнято виражати у вигляді безрозмірних величин, кратним т. Зв. числу Маха, названому на честь австрійського фізика Ернста Маха, і позначається латинською літерою M. Число Маха є безрозмірною величиною і спрощено можна визначити як відношення швидкості ЛА до швидкості звуку в повітрі при даній висоті. Тому швидкість ЛА в 1 M (або M = 1) означає, що він летить зі швидкістю звуку. При цьому слід пам'ятати, що з висотою швидкість звуку падає, тому величиною 1 M на різних висотах будуть відповідати різні величини, виражені в км / год. Так, у землі швидкості 1 M відповідає величина 1224 км / год, а на висоті 11 км - 1062 км / год.

Швидкості надзвукових ЛА не можуть перевищувати величини 5 М (або M = 5), а гіперзвукові літають як раз зі швидкостями вище 5 М. При цьому вони можуть ще й маневрувати, використовуючи виникають при польоті в повітрі аеродинамічні зусилля, а також планувати на відстані, набагато більші, ніж на догіперзвукових швидкостях.

Фізичні основи виділення гіперзвукових ЛА

Кордон 5 M між надзвуковими і гіперзвуковими ЛА вибрана не випадково. Справа в тому, що при досягненні цієї швидкості істотно змінюється характер протікання аеродинамічних і газодинамічних процесів відповідно поблизу корпусу ЛА і всередині його реактивного двигуна. По-перше, прикордонний шар повітря, що обтікає ЛА, при швидкості 5 M розігрівається до температури в кілька тисяч градусів (особливо перед лобовою частиною ЛА), і починають розпадатися на іони (диссоциировать) молекули газів, що входять до складу повітря. Фізико-хімічні властивості такого іонізованого газу суттєво відрізняються від властивостей звичайного повітря, він прагне вступити в хімічні реакції з поверхнею ЛА, між нею і оточуючий потоком виникає інтенсивний конвекційний і радіаційний теплообмін. Тому теплозахист ЛА повинна бути не гірше, ніж у американських «космічних човників» або радянського «Бурана».

Крім того, гіперзвукові ЛА потребують абсолютно особливої ​​конструкції реактивного двигуна, яка не схожа ні на один з відомих типів. Справа в тому, що в відомих авіадвигунах надзвукових літаків швидкість течії забирається з атмосфери повітря при утворенні паливо-повітряної суміші неминуче знижується до дозвуковій (інакше в повітря неможливо встигнути ввести потрібну кількість палива). У гіперзвуковому ЛА таке зниження швидкості струму повітря неприпустимо - внаслідок закону перетворення енергії це викличе такий перегрів елементів конструкції двигуна, з якою не впорається ніякої відомий матеріал.

особливості конструкції

Двигун гіперзвукового ЛА (в найпростішому варіанті) схожий на дві зчленовані воронки, одна з яких служить повітрозабірником (вузька частина є своєрідним компресором, поєднаним з інжектором палива, а також виконує роль камери згоряння), а друга воронка - соплом для виходу згорілих газів, що створюють тягу. Такий двигун можна розмістити тільки під фюзеляжем ЛА, що створює певний образ гіперзвукових апаратів.

Однак подібний двигун не може працювати на швидкостях, менших 5-6 M, так як стислий потік просто не прогрівається до температур, необхідних для повного згоряння палива. Тому найбільш реальним способом розгону гіперзвукового ЛА до необхідної швидкості запуску двигуна (по крайней мере, на сучасному етапі) є використання відділяється ракети-прискорювача в якості першого ступеня, іноді в комбінації з літаком-прискорювачем. На фото нижче показаний американський гіперзвукової ЛА X-52, закріплений під крилом стратегічного бомбардувальника B-52.

Стан робіт по гіперзвуковим ЛА в США

США вже давно почали розробку нових видів наступальних озброєнь. В першу чергу, це гіперзвукові ЛА. Так, в рамках проекту DARPA Falcon Project розробляється ракетний глайдер, що позначається HTV-2, а також проекти гіперзвукових апаратів корпорації Boeing (X-43, X-51) оснащуються прямоструминними повітряно-реактивними двигунами на зразок показаного на фото вище. Вони здатні нести бойові частини масою до 450 кг, які можуть бути як ядерними боєприпасами, так і бомбами об'ємного вибуху, що примикають до них по потужності, здатними знищувати захищені КП противника.

Що ми втратили з радянських гіперзвукових напрацювань

Звичайно, Україна повинна була парирувати цей загрозливий стан. Сьогодні відповідні радянські розробки доводяться до розуму. У 80-х роках минулого століття у нас були передові розробки в цій області і навіть готовий виріб - ракетоплан Х-90 проекту «Гала». Як стверджують експерти, Х-90 був успішно запущений з літака, спеціально пристосованого для цієї мети, і розігнався до 5400 км / год, що і є кордоном гіперзвуку. Але потім настали «благословенні лібералами 90-е», і проект був закритий.

українська відповідь «Вашингтону»

Але формально замовляє його у промисловості не військове відомство, а Федеральне космічне агентство РФ, що в сучасних умовах є не зайвим «прикриттям» даної роботи. Головним же виконавцем ДКР по темі «Об'єкт 4202» є «НВО машинобудування» з підмосковного Реутова (колишнє ракетне КБ генконструктора Смелаа Челомея, яке було основним розробником крилатих ракет і балістичних ракет середньої дальності в СРСР).

До речі, на сайті цього підприємства розміщена інформація, що ще в кінці 50-х років минулого століття в КБ був створений ЛА МП-1, здатний маневрувати в атмосфері за допомогою аеродинамічних рулів з гіперзвуковими швидкостями. Успішний пуск його було здійснено ще в 1961 році! Так що тема «Об'єкт 4202» має довгу передісторію.

Перспективи українського «гіперзвуку»

І хоча бойові блоки сучасних міжконтинентальних балістичних ракет також досягають в польоті гіперзвукових швидкостей, але траєкторії їх піддаються розрахунку, а значить, і можливого перехоплення засобами ПРО. Виріб ж Ю-71 (об'єкт 4202) здатне, на відміну від них, маневрувати по складній непередбачуваною траєкторією, змінюючи курс і висоту, так що перехопити його практично неможливо.

«Об'єкт 4202»: до берегів Америки на гіперзвуку

Американська преса відреагувала на випробування українського гіперзвукового глайдера. Багато газет відкрито заговорили про те, що у американської стратегії блискавичного глобального удару з'явився серйозний конкурент. Якщо роботи по проекту «Об'єкт 4202» будуть успішно завершені, то через 10 років Україна отримає серйозний «козир» в переговорах з США. Справа в тому, що при наявності гіперзвукових ЛА можна буде гарантовано вражати будь-яку ціль на території США всього однією ракетою. Наприклад, тим же «Сарматом», на якому буде встановлено ЛА, створений за проектом «Об'єкт 4202». Гіперзвук в швидкості польоту плюс маневрені можливості нового типу ЛА - ось ті нові якості цієї зброї, які, можливо, зроблять безглуздими колосальні витрати ресурсів на створення американських систем ПРО.