"Objek 4202" adalah simbol dari proyek Rusia terbaru di bidang pesawat hipersonik militer modern. Menurut pusat-pusat analitik asing yang otoritatif, penerapannya yang sukses dapat mengimbangi 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 penerbangan
Menurut karakteristik kecepatannya, pesawat dibagi menjadi subsonik, supersonik, dan hipersonik. Selain itu, kecepatan penerbangan mereka biasanya dinyatakan dalam bentuk kuantitas tanpa dimensi yang merupakan kelipatan dari apa yang disebut. Nomor Mach, dinamai sesuai dengan fisikawan Austria Ernst Mach, dan dilambangkan dengan huruf Latin M. Nomor Mach adalah kuantitas tanpa dimensi dan dapat disederhanakan dapat didefinisikan sebagai rasio kecepatan pesawat terbang terhadap kecepatan suara di udara pada ketinggian tertentu. Oleh karena itu, kecepatan pesawat dalam 1 M (atau M = 1) berarti bahwa ia terbang dengan kecepatan suara. Harus diingat bahwa dengan ketinggian kecepatan suara menurun, oleh karena itu, nilai 1 M pada ketinggian yang berbeda akan sesuai dengan nilai yang berbeda, dinyatakan dalam km / jam. Jadi, pada kecepatan 1 M bumi bersesuaian dengan 1224 km / jam, dan pada ketinggian 11 km - 1062 km / jam.
Kecepatan pesawat supersonik tidak dapat melebihi 5 M (atau M = 5), sedangkan pesawat hipersonik terbang hanya pada kecepatan di atas 5 M. Selain itu, mereka juga dapat bermanuver menggunakan kekuatan aerodinamis yang timbul selama penerbangan di udara, dan juga merencanakan jarak. jauh lebih besar dari pada kecepatan 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 dari proses aerodinamis dan proses dinamik gas, masing-masing, di dekat badan pesawat dan di dalam mesin jetnya berubah secara signifikan. Pertama, lapisan batas udara yang mengalir di sekitar pesawat, pada kecepatan 5 M, dipanaskan hingga suhu beberapa ribu derajat (terutama di depan bagian depan pesawat), dan molekul gas yang membentuk udara mulai membusuk menjadi ion (terpisah). Sifat fisikokimia dari gas terionisasi tersebut berbeda secara signifikan dari sifat-sifat udara biasa, ia cenderung masuk ke dalam reaksi kimia dengan permukaan pesawat, konveksi yang intens dan pertukaran panas radiasi terjadi di antara itu dan aliran yang mengalir. Oleh karena itu, perlindungan termal pesawat tidak boleh lebih buruk daripada "pesawat ulang-alik" Amerika atau Soviet "Buran".
Selain itu, pesawat hipersonik membutuhkan desain mesin jet yang sangat khusus, yang tidak mirip dengan jenis yang dikenal. Faktanya adalah bahwa dalam mesin pesawat terbang supersonik yang terkenal, laju aliran udara yang diambil dari atmosfer selama pembentukan campuran udara-bahan bakar pasti berkurang menjadi subsonik (jika tidak mustahil untuk memasukkan jumlah bahan bakar yang tepat ke udara). Dalam pesawat hipersonik, penurunan kecepatan aliran udara seperti itu tidak dapat diterima - karena hukum konversi energi, ini akan menyebabkan panas berlebih pada elemen struktur mesin yang tidak dapat ditangani oleh material yang dikenal.
Fitur desain
Mesin pesawat hipersonik (dalam versi yang paling sederhana) mirip dengan dua corong artikulasi, salah satunya berfungsi sebagai asupan udara (bagian sempitnya adalah sejenis kompresor yang dikombinasikan dengan injektor bahan bakar dan juga bertindak sebagai ruang bakar), dan corong kedua adalah nozzle untuk keluarnya gas yang terbakar menciptakan mengidam. Mesin semacam itu hanya dapat ditempatkan di bawah badan pesawat, yang menciptakan penampilan tertentu perangkat hipersonik.
Namun demikian, mesin seperti itu tidak dapat beroperasi pada kecepatan kurang dari 5-6 M, karena aliran yang dikompresi tidak hanya menghangat pada suhu yang diperlukan untuk pembakaran bahan bakar sepenuhnya. Oleh karena itu, cara paling realistis untuk mempercepat pesawat hipersonik ke kecepatan awal mesin yang diperlukan (setidaknya pada tahap ini) adalah dengan menggunakan akselerator yang dapat dilepas sebagai tahap pertama, kadang-kadang dalam kombinasi dengan pesawat akselerator. Foto di bawah ini menunjukkan pesawat hipersonik X-52 Amerika yang dipasang di bawah sayap pembom strategis B-52.
Kondisi kerja pada pesawat hipersonik di AS
Amerika Serikat telah lama mulai mengembangkan jenis senjata ofensif baru. Pertama-tama, ini adalah pesawat hipersonik. Jadi, dalam kerangka Proyek DARPA Falcon, peluncur roket, yang ditunjuk HTV-2, sedang dikembangkan, serta proyek-proyek perangkat hipersonik perusahaan Boeing (X-43, X-51) yang dilengkapi dengan mesin ramjet seperti yang ditunjukkan pada foto di atas. Mereka mampu membawa hulu ledak seberat 450 kg, yang bisa berupa hulu ledak nuklir atau bom ledakan volumetrik yang berdekatan dengan mereka yang berkuasa, yang mampu menghancurkan CP musuh yang dilindungi.
Proyek Boeing X-51 akan dapat mencapai kecepatan hingga 6.400 km / jam. Untuk pertama kalinya perangkat ini dicabut pada Mei 2010. Ada dua awal yang gagal yang berakhir dengan penghancuran pesawat layang. Setelah terpisah dari pesawat pengangkut, perangkat ini dipercepat oleh booster tambahan yang dibuat berdasarkan rudal taktis militer. Hanya setelah mencapai kecepatan 5400 km / jam, mesin jet dari pesawat itu sendiri menyala, yang mempercepatnya hingga kecepatan berbaris.
Apa yang telah kita kehilangan dari perkembangan hipersonik Soviet
Tentu saja, Rusia harus menangkis ancaman semacam itu. Hari ini, perkembangan Soviet yang sesuai dibawa ke pikiran. Pada tahun 80-an abad terakhir, kami memiliki perkembangan maju di bidang ini dan bahkan produk jadi - rencana roket X-90 dari proyek Gala. Menurut para ahli, X-90 berhasil diluncurkan dari pesawat yang diadaptasi khusus untuk tujuan ini, dan dipercepat hingga 5400 km / jam, yang merupakan batas hypersound. Tetapi kemudian datanglah "kaum liberal yang diberkati tahun 90-an", dan proyek itu ditutup.
Tanggapan Rusia terhadap Washington
Baru-baru ini, pusat penelitian militer terkenal Inggris Janes Information Group menerbitkan informasi bahwa pada Februari tahun lalu di Rusia di tempat latihan Dombarovsky (wilayah Orenburg) uji penerbangan pesawat hipersonik dengan simbol U-71 (Yu-71) telah dilakukan. Objek 4202, yang, menurut pusat yang sama, adalah simbol umum untuk semua perkembangan hipersonik Rusia, adalah bagian dari program rudal kami.
Tetapi secara formal, itu tidak dipesan oleh departemen militer dari industri, tetapi oleh Badan Antariksa Federal Federasi Rusia, yang dalam kondisi modern bukanlah "penutup" yang aneh untuk pekerjaan ini. Pelaku utama ROC pada subjek "Obyek 4202" adalah "NPO Mashinostroyenie" dari Reutov, Daerah Moskow (mantan biro desain rudal Perancang Umum Vladimir Chelomey, yang merupakan pengembang utama rudal jelajah dan rudal balistik jarak menengah di Uni Soviet).
Ngomong-ngomong, di situs perusahaan ini terdapat informasi bahwa pada akhir 50-an abad lalu, pesawat MP-1 diciptakan di biro desain, yang mampu bermanuver di atmosfer menggunakan kemudi aerodinamis dengan kecepatan hipersonik. Peluncurannya yang sukses dilakukan pada tahun 1961! Jadi tema "Obyek 4202" memiliki sejarah panjang.
Prospek untuk "hipersound" Rusia
Dari sejumlah sumber diketahui bahwa sejak awal tahun 2000-an, Rusia mulai mengerjakan "hipersound militer" dan berencana untuk menginstal produk Yu-71 pada rudal balistik Sarmat yang menjanjikan. Objek hipersonik Rusia 4202 yang baru mampu berakselerasi hingga kecepatan 11.000 km / jam dan dapat membawa hulu ledak konvensional atau nuklir. Pada kecepatan raksasa seperti itu, perangkat dapat bermanuver saat berada di atmosfer pada ketinggian 40 hingga 50 km. Karena itu, mustahil untuk mencegat salah satu sistem pertahanan rudal terbaru.
Dan meskipun hulu ledak rudal balistik antarbenua modern juga mencapai kecepatan hipersonik dalam penerbangan, lintasan mereka dapat dihitung, dan, oleh karena itu, mungkin dicegat oleh sistem pertahanan rudal. Produk Yu-71 (objek 4202) mampu, tidak seperti mereka, bermanuver di sepanjang lintasan kompleks yang tidak dapat diprediksi, mengubah arah dan ketinggian, sehingga hampir mustahil untuk mencegatnya.
Pada saat yang sama, ada alasan untuk percaya bahwa tes pertama dari fasilitas 4202 dilakukan pada tahun 2004. Saat itulah wakil kepala staf umum Angkatan Bersenjata RF, Baluevsky, mengumumkan pada konferensi pers tentang uji coba manuver pesawat hipersonik dalam jalur dan ketinggian.
