"الكائن 4202" هو رمز لأحدث مشروع روسي في مجال الطائرات العسكرية الأسرع من الصوت. ووفقًا لمراكز تحليلية أجنبية موثوقة ، فإن تنفيذها الناجح يمكن أن يعوض المزايا في مجال الأسلحة الاستراتيجية التي تعتزم الولايات المتحدة اكتسابها على روسيا نتيجة لنشر نظام الدفاع الصاروخي العالمي.
كيف يتم تصنيف الطائرات حسب سرعة الطيران
وفقًا لخصائص سرعتها ، تنقسم الطائرات إلى سرعة تفوق سرعة الصوت ، وفوق سرعة الصوت ، وفرط سرعة الصوت. علاوة على ذلك ، عادة ما يتم التعبير عن سرعات طيرانهم في شكل كميات لا أبعاد لها وهي مضاعفات ما يسمى. رقم ماخ ، الذي سمي على اسم الفيزيائي النمساوي إرنست ماخ ، ويشار إليه بالحرف اللاتيني M. رقم ماخ هو كمية بلا أبعاد ويمكن تبسيطها ويمكن تعريفها على أنها نسبة سرعة الطائرة إلى سرعة الصوت في الهواء عند ارتفاع معين. لذلك ، فإن سرعة الطائرة في 1 م (أو م = 1) تعني أنها تطير بسرعة الصوت. يجب أن نتذكر أنه مع الارتفاع تنخفض سرعة الصوت ، وبالتالي ، فإن قيمة 1 M على ارتفاعات مختلفة تتوافق مع القيم المختلفة ، معبرًا عنها بالكيلومتر / ساعة. لذا ، بسرعة 1 م تقابل الأرض 1224 كم / ساعة وعلى ارتفاع 11 كم - 1062 كم / ساعة.
لا يمكن أن تتجاوز سرعات الطائرات الأسرع من الصوت 5 M (أو M = 5) ، بينما تطير الطائرات التي تفوق سرعتها سرعة الصوت فوق 5 M. علاوة على ذلك ، يمكنها أيضًا المناورة باستخدام القوى الديناميكية الهوائية الناشئة أثناء الطيران في الهواء ، وكذلك التخطيط للمسافات أكبر بكثير من سرعات تفوق سرعة الصوت.
الأسباب المادية لتخصيص الطائرات الأسرع من الصوت
لم يتم اختيار حد 5 أمتار بين الطائرات الأسرع من الصوت والطائرات التي تفوق سرعتها سرعة الصوت. والحقيقة هي أنه عندما يتم الوصول إلى هذه السرعة ، تتغير طبيعة مسار العمليات الهوائية والديناميكية الغازية ، على التوالي ، بالقرب من جسم الطائرة وداخل محركها النفاث بشكل كبير. أولاً ، يتم تسخين الطبقة الحدودية للهواء المتدفق حول الطائرة ، بسرعة 5 أمتار ، إلى درجة حرارة عدة آلاف من الدرجات (خاصة أمام الجزء الأمامي من الطائرة) ، وتبدأ جزيئات الغاز التي تشكل الهواء في الانحلال إلى أيونات (تنفصل). تختلف الخصائص الفيزيائية والكيميائية لمثل هذا الغاز المتأين بشكل كبير عن خصائص الهواء العادي ، فهي تميل إلى الدخول في تفاعلات كيميائية مع سطح الطائرة ، ويحدث الحمل الحراري المكثف والتبادل الحراري الإشعاعي بينها وبين التيار المتدفق. لذلك ، لا ينبغي أن تكون الحماية الحرارية للطائرة أسوأ من حماية "مكوكات الفضاء" الأمريكية أو "بوران" السوفياتية.
بالإضافة إلى ذلك ، تحتاج الطائرات التي تفوق سرعتها سرعة الصوت إلى تصميم محرك نفاث خاص للغاية ، والذي لا يشبه أيًا من الأنواع المعروفة. والحقيقة هي أنه في محركات الطائرات المعروفة للطائرات الأسرع من الصوت ، ينخفض معدل تدفق الهواء المأخوذ من الغلاف الجوي أثناء تكوين خليط الوقود والهواء حتمًا إلى سرعة الصوت (وإلا فإنه من المستحيل إدخال الكمية المناسبة من الوقود في الهواء). في الطائرات التي تفوق سرعتها سرعة الصوت ، يعد هذا الانخفاض في سرعة تدفق الهواء غير مقبول - بسبب قانون تحويل الطاقة ، سيؤدي ذلك إلى ارتفاع درجة حرارة العناصر الهيكلية للمحرك التي لا يمكن لأي مادة معروفة التعامل معها.
ميزات التصميم
يشبه محرك الطائرات الذي تفوق سرعته سرعة الصوت (في أبسط صوره) مسارين مفصلين ، أحدهما يعمل كمدخل للهواء (الجزء الضيق هو نوع من الضاغط مع حاقن الوقود ويعمل أيضًا كغرفة احتراق) ، والقمع الثاني هو فوهة للخروج من الغازات المحروقة التي تخلق الرغبة الشديدة. يمكن وضع هذا المحرك فقط تحت جسم الطائرة ، مما يخلق مظهرًا معينًا لأجهزة تفوق سرعتها سرعة الصوت.
ومع ذلك ، لا يمكن أن يعمل هذا المحرك بسرعات أقل من 5-6 م ، لأن التيار المضغوط ببساطة لا يسخن إلى درجات الحرارة اللازمة للاحتراق الكامل للوقود. لذلك ، فإن الطريقة الأكثر واقعية لتسريع طائرة تفوق سرعتها سرعة الصوت إلى سرعة بدء المحرك المطلوبة (على الأقل في المرحلة الحالية) هي استخدام مسرع قابل للانفصال كمرحلة أولى ، وأحيانًا بالاشتراك مع طائرة تسريع. تُظهر الصورة أدناه الطائرة الأمريكية X-52 الأسرع من الصوت المركبة تحت جناح القاذفة الاستراتيجية B-52.
حالة العمل على الطائرات الأسرع من الصوت في الولايات المتحدة الأمريكية
بدأت الولايات المتحدة منذ فترة طويلة في تطوير أنواع جديدة من الأسلحة الهجومية. بادئ ذي بدء ، هذه طائرات تفوق سرعتها سرعة الصوت. لذلك ، في إطار مشروع DARPA Falcon ، يتم تطوير طائرة شراعية صاروخية ، تسمى HTV-2 ، وكذلك مشاريع أجهزة شركة Boeing التي تفوق سرعة الصوت (X-43 ، X-51) مجهزة بمحركات رامجيت مثل المحرك الموضح في الصورة أعلاه. إنهم قادرون على حمل رؤوس حربية يصل وزنها إلى 450 كجم ، والتي يمكن أن تكون إما رؤوسًا نووية أو قنابل انفجار حجمي مجاورة لهم في السلطة ، قادرة على تدمير CP المحمي للعدو.
سيتمكن مشروع Boeing X-51 من الوصول إلى سرعات تصل إلى 6400 كم / ساعة. لأول مرة تم رفع هذا الجهاز في مايو 2010. كانت هناك بدايتان غير ناجحتين انتهت بتدمير طائرة شراعية. بعد الانفصال عن الطائرة الحاملة ، يتم تسريع الجهاز بواسطة معزز إضافي مصنوع على أساس صاروخ تكتيكي عسكري. فقط عند الوصول إلى سرعة 5400 كم / ساعة يتم تشغيل المحرك النفاث للطائرة نفسها ، مما يسرعها إلى سرعة السير.
ماذا خسرنا من التطورات السوفيتية التي تفوق سرعتها سرعة الصوت
بالطبع كان على روسيا أن تتصدى لمثل هذا التهديد. اليوم ، تم أخذ التطورات السوفيتية المقابلة في الاعتبار. في الثمانينيات من القرن الماضي ، كانت لدينا تطورات متقدمة في هذا المجال وحتى منتج نهائي - خطة الصواريخ X-90 لمشروع غالا. وفقًا للخبراء ، تم إطلاق X-90 بنجاح من طائرة تم تكييفها خصيصًا لهذا الغرض ، وتسارعت إلى 5400 كم / ساعة ، وهي حدود الموجات فوق الصوتية. ولكن بعد ذلك جاءت "التسعينات الليبرالية المباركة" ، وتم إغلاق المشروع.
الرد الروسي على واشنطن
في الآونة الأخيرة ، نشر مركز الأبحاث العسكرية البريطاني الشهير Janes Information Group معلومات مفادها أنه في فبراير من العام الماضي في روسيا في ملعب تدريب Dombarovsky (منطقة أورينبورغ) تم تنفيذ اختبارات الطيران للطائرات التي تفوق سرعتها سرعة الصوت تحت الرمز U-71 (Yu-71). يُعد الكائن 4202 ، الذي يمثل ، وفقًا لنفس المركز ، رمزًا عامًا لجميع التطورات الروسية التي تفوق سرعة الصوت ، جزءًا من برنامجنا الصاروخي.
ولكن من الناحية الرسمية ، لا تأمر بها الإدارة العسكرية من الصناعة ، ولكن من قبل وكالة الفضاء الفيدرالية للاتحاد الروسي ، والتي في الظروف الحديثة ليست "غطاء" غريبًا لهذا العمل. رئيس أداء ROC حول موضوع "الكائن 4202" هو "NPO Mashinostroyenie" من Reutov ، منطقة موسكو (مكتب تصميم الصواريخ السابق للمصمم العام فلاديمير تشيلومي ، الذي كان المطور الرئيسي لصواريخ كروز والصواريخ البالستية متوسطة المدى في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية).
بالمناسبة ، على موقع هذه المؤسسة هناك معلومات تفيد أنه في أواخر الخمسينات من القرن الماضي ، تم إنشاء طائرة MP-1 في مكتب التصميم ، قادرة على المناورة في الغلاف الجوي باستخدام الدفات الهوائية مع سرعات تفوق سرعة الصوت. تم إطلاقها بنجاح في عام 1961! لذا فإن موضوع "الكائن 4202" له تاريخ طويل.
آفاق "فرط الصوت" الروسي
من عدد من المصادر ، من المعروف أنه منذ بداية العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، بدأت روسيا العمل على "الموجات فوق الصوتية العسكرية" وتخطط لتثبيت منتج يو -71 على صاروخ بالستي سارمات الواعد. الجسم الروسي الجديد الأسرع من الصوت 4202 قادر على التسارع بسرعة 11000 كم / ساعة ويمكنه حمل رأس حربي تقليدي أو نووي. عند هذه السرعات الضخمة ، يمكن للجهاز المناورة أثناء وجوده في الجو على ارتفاعات 40 إلى 50 كم. لذلك ، من المستحيل اعتراض أي من أحدث أنظمة الدفاع الصاروخي.
وعلى الرغم من أن الرؤوس الحربية للصواريخ البالستية الحديثة العابرة للقارات تصل أيضًا إلى سرعات تفوق سرعة الصوت في الطيران ، إلا أنه يمكن حساب مساراتها ، وبالتالي يمكن اعتراضها بواسطة أنظمة الدفاع الصاروخي. المنتج Yu-71 (الكائن 4202) قادر ، على عكسهم ، على المناورة على طول مسار معقد لا يمكن التنبؤ به ، وتغيير المسار والارتفاع ، لذلك يكاد يكون من المستحيل اعتراضه.
في الوقت نفسه ، هناك سبب للاعتقاد بأن الاختبارات الأولى للمنشأة 4202 جرت في عام 2004. في ذلك الوقت ، أعلن نائب رئيس هيئة الأركان العامة للقوات المسلحة RF ، بالوفسكي ، في مؤتمر صحفي حول اختبارات مناورة الطائرات التي تفوق سرعتها سرعة الصوت في المسار والارتفاع.
