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Hypersonic Object 4202とそのテスト

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Hypersonic Object 4202とそのテスト
Hypersonic Object 4202とそのテスト
Anonim

「Object 4202」は、現代の軍用極超音速機の分野における最新のロシアのプロジェクトの象徴です。 権威のある外国の分析センターによると、その成功した実装は、世界的なミサイル防衛システムの配備の結果として米国がロシアに勝つことを意図している戦略兵器の分野における利点を相殺することができます。

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航空機が飛行速度によってどのように分類されるか

航空機の速度特性に応じて、航空機は亜音速、超音速、極超音速に分類されます。 さらに、それらの飛行速度は通常、いわゆる倍数である無次元量の形で表されます。 マッハ数は、オーストリアの物理学者エルンストマッハにちなんで名付けられ、ラテン文字のMで表されます。マッハ数は無次元の量であり、簡略化できます。これは、航空機の速度と空気中の音速との比率として定義できます。 したがって、1 M(またはM = 1)での航空機の速度は、音速で飛行することを意味します。 高さでは音速が低下するため、異なる高さでの1 Mの値はkm / hで表される異なる値に対応することに注意してください。 つまり、1 Mの速度では地球は1224 km / hに対応し、高度では11 km-1062 km / hになります。

超音速航空機の速度は5 M(またはM = 5)を超えることはできませんが、極超音速航空機は5 Mを超える速度で飛行します。さらに、空中飛行中に発生する空気力を使用して操縦し、距離を計画することもできます。極超音速よりもはるかに大きい。

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極超音速機の配置の物理的根拠

超音速航空機と極超音速航空機の間の5 M境界は、偶然に選択されたものではありません。 実際には、この速度に達すると、航空機本体付近とそのジェットエンジン内部で、それぞれ空気力学的プロセスと気体力学的プロセスのコースの性質が大きく変化します。 最初に、5 Mの速度で航空機の周囲を流れる空気の境界層が数千度の温度に加熱され(特に航空機の前部の前)、空気を構成するガス分子がイオンに崩壊(解離)し始めます。 このようなイオン化ガスの物理化学的特性は通常の空気の特性とは大きく異なり、航空機の表面と化学反応を起こしやすく、激しい対流とそれと流れるストリームの間で放射熱交換が起こります。 したがって、航空機の熱保護は、アメリカの「スペースシャトル」やソビエトの「ブラン」よりも劣ってはなりません。

さらに、極超音速機は、非常に特殊なジェットエンジンの設計を必要とします。これは、既知のタイプのどれにも似ていません。 事実は、超音速航空機のよく知られた航空機エンジンでは、混合気の形成中に大気から取り込まれる空気の流量が必然的に亜音速に低下することです(そうでない場合、適切な量の燃料を空気に入れることができません)。 極超音速機では、このような気流の速度の低下は許容できません。エネルギー変換の法則により、既知の材料では処理できないエンジン構造要素の過熱を引き起こします。

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デザインの特徴

極超音速航空機エンジン(その最も単純なバージョン)は、2つの多関節ファンネルに類似しており、1つは空気取り入れ口として機能し(狭い部分は燃料噴射装置と組み合わされた一種のコンプレッサーであり、燃焼室としても機能します)、2つ目のファンネルは燃焼ガスの出口用ノズルであり、渇望。 このようなエンジンは航空機の胴体の下にのみ配置でき、極超音速装置の特定の外観を作成します。

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しかしながら、圧縮された流れは単に燃料の完全燃焼に必要な温度まで暖まらないので、そのようなエンジンは5〜6M未満の速度で作動することができない。 したがって、極超音速機を必要なエンジン始動速度に(少なくとも現在の段階では)加速する最も現実的な方法は、取り外し可能な加速器を最初の段階として使用し、場合によっては加速器航空機と組み合わせて使用​​することです。 下の写真は、B-52戦略爆撃機の翼の下に取り付けられたアメリカのX-52極超音速機を示しています。

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アメリカにおける極超音速機の作業状況

米国は長い間、新しいタイプの攻撃兵器の開発を始めています。 まず、これらは極超音速機です。 したがって、DARPA Falconプロジェクトの枠組みの中で、HTV-2と指定されたロケットグライダーが開発されているほか、ボーイング社の超音速装置(X-43、X-51)のプロジェクトも上図に示すようなラムジェットエンジンを搭載しています。 彼らは最大450 kgの弾頭を運ぶことができます。これは、核弾頭または隣接する体積爆発爆弾のいずれかであり、敵の保護されたCPを破壊することができます。

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ボーイングX-51プロジェクトは、最大6400 km / hの速度に到達することができます。 このデバイスは2010年5月に初めて解除されました。 グライダーの破壊に終わった2つの失敗したスタートがありました。 空母から分離された後、デバイスは、軍事戦術ミサイルに基づいて作られた追加のブースターによって加速されます。 5400 km / hの速度に達したときのみ、航空機自体のジェットエンジンがオンになり、それがマーチングスピードに加速します。

ソビエト極超音速開発から何を失ったか

もちろん、ロシアはそのような脅威をかわしなければなりませんでした。 今日、対応するソビエトの発展が思い浮かびます。 前世紀の80年代には、私たちはこの分野で進歩を遂げ、最終製品であるガラプロジェクトのX-90ロケットプランさえありました。 専門家によると、X-90はこの目的のために特別に適合された航空機から発射され、超音波の境界である5400 km / hに加速されました。 しかしその後、「祝福された自由主義90年代」が訪れ、プロジェクトは終了しました。

ワシントンに対するロシアの反応

最近、有名な英国軍事研究センターのジェーンズインフォメーショングループは、昨年2月にロシアのドンバロフスキー訓練場(オレンブルク地域)で、超音速航空機のシンボルU-71(Yu-71)の下で飛行試験が実施されたという情報を公開しました。 同じセンターによると、オブジェクト4202は、ロシアのすべての極超音速開発の一般的なシンボルであり、ミサイルプログラムの一部です。

しかし正式には、軍事部門から産業界に命令されるのではなく、ロシア連邦の連邦宇宙機関から命令されています。ロシア連邦政府は、現代の状況ではこの研究の奇妙な「カバー」ではありません。 主題「オブジェクト4202」に関するROCの首席パフォーマーは、モスクワ地方のロイトフからの「NPOマシノストロエニエ」(ソビエト連邦で巡航ミサイルと中距離弾道ミサイルの主な開発者であった将軍デザイナーウラジミールチェロミーの元ミサイル設計局)です。

ちなみに、この企業のサイトには、前世紀の50年代後半に設計局で作成されたMP-1航空機が、極超音速の空力舵を使用して大気中で操縦できるという情報があります。 その成功した打ち上げは1961年に行われました! したがって、テーマ「Object 4202」には長い歴史があります。

ロシアの「超音波」の展望

多くの情報源から、2000年代の初め以来、ロシアは「軍事用超音波」に取り組み始め、有望なサーマット弾道ミサイルにYu-71製品をインストールすることを計画していることが知られています。 新しいロシアの極超音速物体4202は、11, 000 km / hの速度まで加速でき、従来型または核弾頭を運ぶことができます。 このような巨大な速度では、デバイスは高度40〜50 kmの大気中に移動できます。 したがって、最新のミサイル防衛システムを横取りすることは不可能です。

また、現代の大陸間弾道ミサイルの弾頭も飛行中の極超音速に達しますが、それらの軌道は計算できるため、ミサイル防衛システムによって迎撃される可能性があります。 製品Yu-71(オブジェクト4202)は、それらとは異なり、複雑な予測不可能な軌道に沿って操縦したり、コースや高さを変更したりすることができるため、傍受することはほとんど不可能です。

同時に、4202施設の最初のテストが2004年に行われたと信じる理由があります。 当時、RF軍の一般スタッフの次長であるBaluevskyが記者会見で、航行中の極超音速機のテストと高度について発表しました。

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