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超音速对象4202及其测试

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超音速对象4202及其测试
超音速对象4202及其测试
Anonim

“对象4202”是俄罗斯在现代军用高超音速飞机领域最新项目的象征。 权威的外国分析中心认为,其成功实施可以抵消由于全球导弹防御系统的部署而美国打算在俄罗斯获得的战略武器领域的优势。

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飞机如何按飞行速度分类

根据它们的速度特性,飞机分为亚音速,超音速和高音速。 而且,它们的飞行速度通常以无量纲的形式表示,该无量纲的数量是所谓的倍数。 马赫数以奥地利物理学家恩斯特·马赫(Ernst Mach)的名字命名,用拉丁字母M表示。马赫数是一个无量纲的量,可以简化为在给定高度下飞机速度与空气中声速之比。 因此,飞机的速度为1 M(或M = 1)意味着它以声速飞行。 应当记住,随着高度的升高,声速会降低,因此,在不同高度处的1 M值将对应于以km / h表示的不同值。 因此,在1 M的速度下,地球对应于1224 km / h,在11 km-1062 km / h的高度上。

超音速飞机的速度不能超过5 M(或M = 5),而超音速飞机的飞行速度只能超过5M。此外,它们还可以利用空中飞行过程中产生的空气动力进行机动,并可以规划距离比高超声速时大得多。

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高超音速飞机分配的物理依据

超音速和高音速飞机之间的5 M边界不是偶然选择的。 事实是,当达到该速度时,分别在飞机机身附近和喷气发动机内部的空气动力学和气体动力学过程的性质发生了显着变化。 首先,以5 M的速度在飞机周围流动的空气边界层被加热到几千度的温度(特别是在飞机前部的前方),组成空气的气体分子开始衰减成离子(离解)。 这种电离气体的物理化学性质与普通空气的性质显着不同,它倾向于与飞机表面发生化学反应,在飞机与流动气流之间发生强烈的对流和辐射热交换。 因此,飞机的热保护不应比美国的“航天飞机”或苏联的“暴风雪”的热保护更差。

另外,高超音速飞机需要非常特殊的喷气发动机设计,这与任何已知类型都不相似。 事实是,在超音速飞机的众所周知的飞机发动机中,在形成燃油-空气混合物的过程中从大气中抽取的空气的流量不可避免地会降低到亚音速(否则不可能将适量的燃油输入到空气中)。 在高超音速飞机中,这种气流速度的降低是不可接受的-由于能量转换的规律,这将导致发动机结构元件过热,而已知材料无法应对。

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设计特色

高超音速飞机发动机(最简单的版本)类似于两个铰接式漏斗,其中一个用作进气口(狭窄的部分是一种与燃料喷射器结合的压缩机,还用作燃烧室),第二个漏斗是用于排出燃烧气体的喷嘴渴望。 这样的发动机只能放置在飞机的机身下方,这会产生某种超音速设备的外观。

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但是,这种发动机不能以低于5-6 M的速度运行,因为压缩后的气流根本无法预热到燃料完全燃烧所需的温度。 因此,将高超音速飞机加速到所需的发动机启动速度(至少在当前阶段)的最现实的方法是将可拆卸的加速器用作第一阶段,有时与加速器飞机结合使用。 下图显示了安装在B-52战略轰炸机机翼下方的美国X-52高超音速飞机。

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美国高超音速飞机的工作状况

美国长期以来一直在开发新型进攻性武器。 首先,这些是高超音速飞机。 因此,在DARPA Falcon项目的框架内,正在开发一种名为HTV-2的火箭滑翔机,以及波音公司的超音速设备(X-43,X-51)的项目,这些设备配备了冲压发动机,如上图所示。 它们能够携带重达450公斤的弹头,这些弹头可以是核弹头,也可以是与其相邻的体积炸弹,能够摧毁敌方受保护的CP。

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波音X-51项目将能够达到6400公里/小时的速度。 该设备于2010年5月首次被吊起。 有两个失败的开始,以滑翔机的毁灭为结尾。 与舰载飞机分离后,该装置将通过基于军事战术导弹的附加助推器进行加速。 只有达到5400 km / h的速度时,飞机本身的喷气发动机才会打开,这会将其加速到行进速度。

我们从苏联高超音速发展中失去了什么

当然,俄罗斯必须抵御这种威胁。 今天,人们想到了苏联的相应发展。 在上世纪80年代,我们在这一领域取得了长足的发展,甚至完成了产品-Gala项目的X-90火箭计划。 据专家介绍,X-90是从专门为此目的改装的飞机成功发射的,并加速至5400 km / h,这是超音速的边界。 但随后出现了“ 90年代有福的自由主义者”,该项目结束了。

俄罗斯对华盛顿的回应

近日,著名的英国军事研究中心简氏情报组发布信息称,去年2月在俄罗斯的多姆巴洛夫斯基训练场(奥伦堡地区)对以U-71(Yu-71)为标志的高超音速飞机进行了飞行试验。 根据同一中心的说法,对象4202是俄罗斯所有超音速发展的通用符号,是我们导弹计划的一部分。

但是从形式上说,它不是由军事部门从工业界订购的,而是由俄罗斯联邦联邦航天局订购的,在现代情况下,这对这项工作来说并不是一个奇怪的“掩护”。 ROC在“对象4202”主题上的主要表演者是来自莫斯科地区罗伊托夫的“ NPO Mashinostroyenie”(前总设计师弗拉基米尔·谢洛米(Vladimir Chelomey)的导弹设计局,他是苏联巡航导弹和中程弹道导弹的主要开发商)。

顺便说一句,在这家企业的网站上,有信息可以追溯到上世纪50年代后期,MP-1飞机是在设计局制造的,能够使用超音速的气动舵在大气中操纵。 它的成功发射是在1961年! 因此,主题“对象4202”具有悠久的历史。

俄罗斯“超音速”的前景

从许多消息来源得知,自2000年代初以来,俄罗斯开始研究“军用高音”,并计划将Yu-71产品安装在有前途的Sarmat弹道导弹上。 俄罗斯的新型高超音速物体4202能够加速至11, 000 km / h的速度,并且可以携带常规或核弹头。 在如此巨大的速度下,该设备可以在40至50 km的高度大气中操纵。 因此,不可能拦截任何最新的导弹防御系统。

尽管现代洲际弹道导弹的弹头在飞行中也达到了超音速,但它们的轨迹可以计算出来,因此有可能被导弹防御系统拦截。 与它们不同,产品Yu-71(对象4202)能够沿着复杂的不可预测的轨迹进行操纵,改变航向和高度,因此几乎不可能拦截它。

同时,我们有理由相信4202设施的首次测试是在2004年进行的。 那时,RF武装部队总参谋部副部长Baluevsky在新闻发布会上宣布了有关高超音速飞机在航向和高度上操纵的测试。

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