«شیء 4202» نماد آخرین پروژه روسیه در زمینه هواپیماهای مافوق صوت نظامی مدرن (LA) است. به گفته مراکز معتبر تحلیلی خارجی، اجرای موفقیت آمیز آن ممکن است مزیت هایی را در زمینه تسلیحات استراتژیک که ایالات متحده قصد دارد بر روسیه در نتیجه استقرار سامانه دفاع موشکی جهانی به دست آورد، خنثی کند.
چگونه هواپیماها بر اساس سرعت پرواز طبقه بندی می شوند
هواپیماها با توجه به ویژگی های سرعتی که دارند به زیر صوت، مافوق صوت و مافوق صوت تقسیم می شوند. در عین حال، سرعت پرواز آنها معمولاً در قالب کمیت های بدون بعد، مضربی از به اصطلاح بیان می شود. عدد ماخ که به نام ارنست ماخ فیزیکدان اتریشی نامگذاری شده است و با حرف لاتین M نشان داده می شود. عدد ماخ یک کمیت بدون بعد است و می تواند به سادگی به عنوان نسبت سرعت هواپیما به سرعت صوت در هوا در یک ارتفاع معین تعریف شود. بنابراین، سرعت هواپیما 1 M (یا M=1) به این معنی است که با سرعت صوت پرواز می کند. در عین حال بایدبه یاد داشته باشید که سرعت صوت با ارتفاع کاهش می یابد، بنابراین مقدار 1 M در ارتفاعات مختلف با مقادیر متفاوتی مطابقت دارد که بر حسب کیلومتر در ساعت بیان می شود. بنابراین، در نزدیکی زمین، سرعت 1 M با مقدار 1224 کیلومتر در ساعت و در ارتفاع 11 کیلومتری - 1062 کیلومتر در ساعت مطابقت دارد.
سرعت هواپیماهای مافوق صوت نمی تواند از 5 M (یا M=5) تجاوز کند، در حالی که هواپیماهای مافوق صوت با سرعت های بالاتر از 5 M پرواز می کنند. در همان زمان، آنها همچنین می توانند با استفاده از نیروهای آیرودینامیکی که در طول پرواز در هواپیما ایجاد می شوند مانور دهند. هوا، و همچنین در فواصل بسیار بیشتر از سرعت های مافوق صوت سر خوردن.
زمینه فیزیکی برای تخصیص هواپیماهای مافوق صوت
مرز 5 M بین هواپیماهای مافوق صوت و مافوق صوت تصادفی انتخاب نشده است. واقعیت این است که با رسیدن به این سرعت، ماهیت جریان فرآیندهای آیرودینامیکی و گاز دینامیکی به ترتیب در نزدیکی بدنه هواپیما و داخل موتور جت آن به طور قابل توجهی تغییر می کند. ابتدا لایه مرزی هوایی که در اطراف هواپیما با سرعت 5 M در جریان است تا دمای چند هزار درجه (به ویژه در جلوی قسمت جلویی هواپیما) گرم می شود و مولکول های گازی که هوا را تشکیل می دهند شروع به گرم شدن می کنند. به یون تجزیه می شود (تجزیه می شود). خواص فیزیکوشیمیایی چنین گاز یونیزه شده به طور قابل توجهی با خواص هوای معمولی متفاوت است، تمایل دارد تا با سطح هواپیما وارد واکنش های شیمیایی شود و تبادل گرمای جابجایی شدید و تشعشع بین آن و جریان اطراف اتفاق می افتد. بنابراین، حفاظت حرارتی هواپیما نباید بدتر از "شاتل های فضایی" آمریکایی یا "بوران" شوروی باشد.
به جزعلاوه بر این، هواپیماهای مافوق صوت به طراحی موتور جت بسیار خاصی نیاز دارند که شبیه هیچ نوع شناخته شده ای نیست. واقعیت این است که در موتورهای هواپیمای شناخته شده هواپیماهای مافوق صوت، سرعت جریان هوای گرفته شده از جو در هنگام تشکیل مخلوط سوخت و هوا به ناچار به زیر صوت کاهش می یابد (در غیر این صورت نمی توان زمان لازم برای معرفی مقدار مورد نیاز را داشت. سوخت در هوا). در یک هواپیمای مافوق صوت، چنین کاهشی در سرعت جریان هوا غیرقابل قبول است - به دلیل قانون تبدیل انرژی، این امر باعث گرم شدن بیش از حد عناصر ساختاری موتور می شود که هیچ ماده شناخته شده ای نمی تواند با آن مقابله کند.
ویژگی های طراحی
موتور یک هواپیمای مافوق صوت (در ساده ترین نسخه آن) شبیه به دو قیف مفصلی است که یکی از آنها به عنوان ورودی هوا عمل می کند (قسمت باریک نوعی کمپرسور است که با انژکتور سوخت ترکیب می شود و همچنین عمل می کند. به عنوان یک محفظه احتراق)، و قیف دوم نازلی برای انتشار گازهای سوخته است که نیروی رانش ایجاد می کند. چنین موتوری را فقط می توان زیر بدنه هواپیما قرار داد که ظاهر خاصی برای وسایل نقلیه مافوق صوت ایجاد می کند.
با این حال، چنین موتوری نمی تواند با سرعت کمتر از 5-6 M کار کند، زیرا جریان فشرده به سادگی به دمای مورد نیاز برای احتراق کامل سوخت گرم نمی شود. بنابراین، واقع بینانه ترین راه برای شتاب دادن یک هواپیمای مافوق صوت به سرعت استارت موتور مورد نیاز (حداقل در مرحله فعلی)، استفاده از موشک تقویت کننده جداکننده به عنوان مرحله اول است.گاهی اوقات در ترکیب با یک هواپیمای تقویت کننده. عکس زیر یک هواپیمای مافوق صوت آمریکایی X-52 را نشان می دهد که زیر بال یک بمب افکن استراتژیک B-52 متصل شده است.
وضعیت کار بر روی هواپیماهای مافوق صوت در ایالات متحده
ایالات متحده مدتهاست که توسعه انواع جدیدی از سلاح های تهاجمی را آغاز کرده است. اول از همه، اینها هواپیماهای مافوق صوت هستند. بنابراین، در چارچوب پروژه دارپا فالکون، یک گلایدر موشکی با نام HTV-2 در حال توسعه است و همچنین پروژه های وسایل نقلیه مافوق صوت شرکت بوئینگ (X-43، X-51) به موتورهای رم جت مانند آن مجهز شده است. در عکس بالا نشان داده شده است. آنها قادر به حمل کلاهک های تا وزن 450 کیلوگرم هستند که می توانند هم سلاح های هسته ای و هم بمب های انفجاری حجمی باشند که از نظر قدرت در مجاورت آنها هستند و می توانند پست های فرماندهی محافظت شده دشمن را از بین ببرند.
پروژه بوئینگ X-51 می تواند تا 6400 کیلومتر در ساعت سرعت بگیرد. برای اولین بار این دستگاه در می 2010 به هوا بلند شد. در مجموع دو پرتاب ناموفق وجود داشت که به انهدام گلایدر ختم شد. پس از جدا شدن از هواپیمای حامل، دستگاه توسط یک تقویت کننده اضافی ساخته شده بر اساس یک موشک تاکتیکی نظامی شتاب می گیرد. فقط با رسیدن به سرعت 5400 کیلومتر در ساعت، موتور جت خود هواپیما روشن می شود که آن را به سرعت کروز افزایش می دهد.
آنچه از تحولات مافوق صوت شوروی از دست دادیم
البته، روسیه باید از چنین تهدیدی جلوگیری می کرد. امروز، تحولات مربوط به شوروی در ذهن آورده می شود. در دهه 80 قرن گذشته،ما پیشرفت های پیشرفته ای در این زمینه و حتی یک محصول نهایی داشتیم - هواپیمای موشکی X-90 پروژه گالا. به گفته کارشناسان، X-90 با موفقیت از هواپیمای مخصوص این منظور به فضا پرتاب شد و تا 5400 کیلومتر در ساعت شتاب گرفت که حد فراصوت است. اما پس از آن "دهه 90 پربرکت لیبرال" آمد و پروژه بسته شد.
پاسخ روسیه به "واشنگتن"
اخیراً مرکز تحقیقات نظامی مشهور بریتانیایی Janes Information Group اطلاعاتی منتشر کرد مبنی بر اینکه در فوریه سال گذشته در روسیه در زمین آموزشی دومباروفسکی (منطقه اورنبورگ) آزمایش پرواز یک هواپیمای مافوق صوت با نماد Yu-71 (Yu) انجام شد. -71). شیء 4202 که به گفته همین مرکز، نمادی عمومی برای تمامی تحولات مافوق صوت روسیه است، بخشی از برنامه موشکی ما است.
اما به طور رسمی این بخش نظامی نیست که آن را به صنعت سفارش می دهد، بلکه آژانس فضایی فدرال فدراسیون روسیه است که در شرایط مدرن "پوشش" اضافی برای این کار نیست. پیمانکار اصلی تحقیق و توسعه در موضوع "شیء 4202" "NPO Mashinostroenie" از Reutov در نزدیکی مسکو است (دفتر طراحی موشکی سابق طراح ژنرال ولادیمیر چلومی، که سازنده اصلی موشک‌های کروز و موشک‌های بالستیک میان‌برد در اتحاد جماهیر شوروی بود)
به هر حال، سایت این شرکت حاوی اطلاعاتی است مبنی بر اینکه در اواخر دهه 50 قرن گذشته، هواپیمای MP-1 در دفتر طراحی ساخته شد که قادر به مانور در جو با کمک آیرودینامیک بود. سکان با سرعت های مافوق صوت در سال 1961 با موفقیت راه اندازی شد! بنابراین موضوع"شی 4202" سابقه طولانی دارد.
چشم انداز برای "هایپرصدای" روسی
از تعدادی از منابع مشخص شده است که از ابتدای دهه 2000، روسیه کار بر روی "هیپرصوت نظامی" را آغاز کرد و قرار است محصول Yu-71 را روی موشک بالستیک امیدوار کننده Sarmat نصب کند. شیء مافوق صوت جدید روسیه 4202 قادر است تا سرعت 11000 کیلومتر در ساعت شتاب بگیرد و می تواند کلاهک هسته ای یا معمولی را حمل کند. در چنین سرعت های غول پیکری، این دستگاه می تواند در حالی که در جو در ارتفاعات 40 تا 50 کیلومتری است مانور دهد. بنابراین، با هیچ یک از جدیدترین سیستم های دفاع موشکی قابل رهگیری نیست.
و اگرچه کلاهک های موشک های بالستیک قاره پیما به سرعت های مافوق صوت در پرواز نیز می رسند، مسیر حرکت آنها قابل محاسبه و در نتیجه رهگیری احتمالی توسط سیستم های دفاع موشکی است. محصول Yu-71 (شی 4202)، بر خلاف آنها، قادر به مانور در طول یک مسیر پیچیده غیر قابل پیش بینی، تغییر مسیر و ارتفاع است، بنابراین رهگیری آن تقریبا غیرممکن است.
در همان زمان، دلیلی وجود دارد که باور کنیم اولین آزمایشات جسم 4202 در سال 2004 انجام شد. پس از آن بود که بالویفسکی معاون ستاد کل نیروهای مسلح روسیه در یک کنفرانس مطبوعاتی در مورد آزمایشات یک هواپیمای مافوق صوت در حال مانور در طول مسیر و ارتفاع گزارش داد.
"شیء 4202": به سواحل آمریکا با صدای مافوق صوت
مطبوعات آمریکایی به آزمایش گلایدر مافوق صوت روسی واکنش نشان دادند. بسیاری از روزنامه ها آشکارا در مورد این واقعیت صحبت کردند که استراتژی آمریکا برای یک حمله برق آسا جهانی داشترقیب جدی اگر کار روی پروژه Object 4202 با موفقیت به پایان برسد، پس از 10 سال روسیه یک "کارت برنده" جدی در مذاکرات با ایالات متحده دریافت خواهد کرد. واقعیت این است که در حضور هواپیماهای مافوق صوت تنها با یک موشک می توان به هر هدفی در آمریکا اصابت کرد. به عنوان مثال، همان "سرمت" که هواپیما بر روی آن نصب می شود، طبق پروژه "شیء 4202" ایجاد شده است. فراصوت در سرعت پرواز به اضافه مانورپذیری نوع جدیدی از هواپیما - اینها ویژگی های جدید این سلاح است که شاید هزینه هنگفت منابع برای ایجاد سیستم های دفاع موشکی آمریکایی را بی معنی کند.
