Сучасні реактивні літаки. Перший реактивний літак
Сучасній молоді, і навіть громадянам зрілим, важко зрозуміти, який захват викликали ці, що здавалися тоді фантастичними, літаючі машини. Сріблясті крапельки, стрімко що розсікають за собою блакитне небо, розбурхували уяву молодих людей почала п'ятдесятих. Широкий інверсійний слід не залишав сумнівів у типі двигуна. Сьогодні тільки комп'ютерні ігри на зразок War Thunder, з їх пропозицією придбати реактивний акційний літак СРСР, дають якесь уявлення про це етапі розвитку вітчизняної авіації. Але починалося все ще раніше.
Зміст
Що означає «реактивний»
Виникає резонне питання про назву типу літальних апаратів. По-англійськи воно звучить коротко: Jet. Русское визначення натякає на наявність якоїсь реакції. Ясно, що мова йде не про окисленні палива - воно присутнє і в звичайних карбюраторних двигунах. Принцип роботи реактивного літака такий же, як у ракети. Реакція фізичного тіла на силу викидається газового струменя виражається в доданні йому протилежно спрямованого прискорення. Все інше - вже тонкощі, до яких відносяться різні технічні параметри системи, такі як аеродинамічні властивості, схема, профіль крила, тип двигуна. Тут можливі варіанти, до яких інженерні бюро прийшли в процесі роботи, часто знаходячи подібні технічні рішення, незалежно один від одного.
Відокремити ракетні дослідження від авіаційних в даному аспекті важко. В області порохових прискорювачів, встановлюваних для скорочення довжини розбігу і форсажу, роботи велися ще до війни. Більше того, спроба установки компресорного двигуна (невдала) на аероплан Coanda в 1910 році дозволила винахіднику Анрі Коанда стверджувати про румунському пріоритеті. Правда, конструкція ця була спочатку непрацездатною, що і підтвердилося першим же випробуванням, в ході якого літальний апарат згорів.
Перші кроки
Перший реактивний літак, здатний проводити в повітрі тривалий час, з'явився пізніше. Піонерами стали німці, хоча певних успіхів домоглися вчені інших країн - США, Італії, Британії і відсталою тоді в технічному відношенні Японії. Ці зразки представляли собою, по суті, планери звичайних винищувачів і бомбардувальників, на які встановлювалися двигуни нового типу, позбавлені пропелерів, що викликало подив і недовіру. У СРСР цією проблемою інженери також займалися, але не так активно, спираючись на перевірену і надійну гвинтову техніку. Проте реактивна модель літака Бі-1, оснащена ТРД конструкції А. М. Люльки, була випробувана безпосередньо перед війною. Апарат був дуже ненадійний, азотна кислота, використовувана в якості окислювача, проїдала паливні баки, були й інші проблеми, але перші кроки завжди важкі.
«Штурмфогель» Гітлера
У силу особливостей психіки фюрера, які сподівалися розтрощити «ворогів рейху» (до яких він зараховував країни практично всього іншого світу), в Німеччині після початку II світової війни розгорнулися роботи по створенню різних видів «чудо-зброї», в тому числі і реактивних літаків. Не всі напрямки цієї діяльності виявилися безуспішними. До вдалих проектів можна віднести «Мессершмит-262» (він же «Штурмфогель») - перший реактивний літак у світі, що випускається серійно. Апарат був оснащений двома ТРД, мав радіолокатор в носовій частині, розвивав швидкість, близьку до звукової (більше 900 км / год), і виявився досить ефективним засобом боротьби з висотними Б-17 («Літаючими фортецями») союзників. Фанатична віра Адольфа Гітлера в надзвичайні можливості нової техніки, однак, парадоксально зіграла кепську роль в бойовій біографії Ме-262. Проектувати як винищувач, він, за вказівкою «згори», переобладнався в бомбардувальник, і в цій модифікації не виявив себе повною мірою.
«Арадо»
Принцип реактивного літака був застосований в середини 1944 роки для конструкції бомбардувальника «Арадо-234» (знову ж німцями). Він встиг продемонструвати свої надзвичайні бойові можливості, атакувавши позиції союзників, що висадилися в районі порту Шербур. Швидкість в 740 км / год і десятикілометровий стеля не давали шансів зенітної артилерії вразити цю мету, а американські та англійські винищувачі просто не змогли його наздогнати. Крім бомбометання (вельми неточного зі зрозумілих причин), «Арадо» виробляв аерофотозйомку. Другий досвід застосування його як ударного кошти відбувся над Льєжем. Втрат німці не понесли, і якби ресурсів у фашистської Німеччини було більше, і промисловість змогла б випустити «Ар-234» в кількості більше 36 примірників, то країнам антигітлерівської коаліції довелося б туго.
«Ю-287»
Німецькі напрацювання потрапили в руки дружніх в період Другої світової індійські держав після розгрому нацизму. Західні країни вже в ході завершального етапу бойових дій почали готуватися до прийдешнього протистояння з СРСР. Сталінське керівництво брало зустрічні заходи. Обом сторонам було ясно, що в наступній війні, якщо вона відбудеться, битися будуть реактивні літаки. СРСР на той момент ще не володів ударним ядерним потенціалом, йшла лише робота над створенням технології виробництва атомної бомби. А ось американцям був дуже цікавий захоплений «Юнкерс-287», який мав унікальні льотні дані (бойове навантаження 4000 кг, дальність 1500 км, стеля 5000 м, швидкість 860 км / ч). Чотири двигуна, негативна стріловидність (прообраз майбутніх «невидимок) дозволяли використовувати літак в якості атомного носія.
Перші післявоєнні
Реактивні літаки не зіграли вирішальної ролі під час Другої світової, тому основна частина радянських виробничих потужностей зосередила зусилля на вдосконаленні конструкцій і збільшенні випуску звичайний гвинтових винищувачів, штурмовиків і бомбардувальників. Питання про перспективний носії атомних зарядів був важким, і його вирішили оперативно, скопіювавши американський Боїнг Б-29 (Ту-4), але головною метою залишалося протидія можливої агресії. Для цього в першу чергу потрібні винищувачі - висотні, маневрені і, звичайно ж, швидкісні. Про те, як розвивалося новий напрямок авіаційної техніки, можна судити за листом конструктора А. С. Яковлєва в ЦК (осінь 1945 року), який знайшов певне розуміння. Просте вивчення трофейної німецької техніки партійне керівництво визнало недостатньою мірою. Країні були необхідні сучасні радянські реактивні літаки, не поступаються, а переважаючі світовий рівень. На параді 1946 року в честь річниці Жовтня (Тушино) їх потрібно було показати народу і зарубіжним гостям.
Тимчасові Яки і МіГи
Показати було що, але не склалося: підвела погода, стояв туман. Демонстрацію нової авіатехніки перенесли на Першотравень. Перші радянські реактивні літаки, вироблені серією в 15 екземплярів, були розроблені КБ Мікояна і Гуревича (МіГ-9) та Яковлєва (Як-15). Обидва зразки відрізнялися Реда схемою, при якій хвостова частина знизу омивається реактивними струменями, що випускаються соплами. Природно, для захисту від перегріву ці ділянки обшивки покрили спеціальним шаром, виконаним з тугоплавкого металу. Обидва літаки відрізнялися масою, числом двигунів і призначенням, але в цілому відповідали стану радянської авіабудівної школи кінця сорокових років. Головним їх призначенням був перехід на новий тип енергоустановки, але крім цього виконувалися і інші важливі завдання: навчання льотного складу і відпрацювання технологічних питань. Ці реактивні літаки, незважаючи на великі обсяги їх випуску (сотні штук), розглядалися як тимчасові і підлягають заміні в самий найближчий час, відразу ж після появи більш досконалих конструкцій. І незабаром цей момент настав.
П'ятнадцятий
Цей літак став легендою. Він будувався небаченими для мирного часу серіями, як в бойовому, так і в спареному навчальному варіанті. У конструкції МіГ-15 застосовано багато революційні технічні рішення, вперше зроблена спроба створення надійної системи порятунку пілота (катапульти), його оснастили могутнім гарматним озброєнням. Швидкість реактивного літака, невеликого, але дуже ефективного, дозволяла йому здобувати перемоги над армадами важких стратегічних бомбардувальників у небі Кореї, де запалала війна невдовзі після нового перехоплювача. Певним аналогом МіГа став американський «Сейбр», побудований за подібною схемою. У ході бойових дій техніка потрапляла в руки супротивника. Радянський літак викрав північнокорейський льотчик, спокушений величезним грошовою винагородою. Підбитого «американця» вдалося витягнути з води і доставити в СРСР. Походив взаємний «обмін досвідом» з переймання найбільш вдалих конструкторських рішень.
Пасажирські реактивні
Швидкість реактивного літака - головне його достоїнство, і застосовно воно не тільки до бомбардувальників і винищувачам. Вже в кінці сорокових на міжнародні авіалінії вийшов лайнер «Комета», побудований у Британії. Він створювався спеціально для перевезення людей, був комфортабельним і швидким, але, на жаль, не відрізнявся надійністю: протягом двох років трапилося сьомій катастроф. Але прогрес в області швидкісних пасажироперевезень вже зупинити було не можна. У середині п'ятдесятих в СРСР з'явився легендарний Ту-104, конверсійна версія бомбардувальника Ту-16. Незважаючи на численні льотні події, що відбувалися з новою авіатехнікою, реактивні літаки все більшою мірою опановували авіалініями. Поступово формувався вигляд перспективного лайнера і уявлення про те, яким він повинен бути. Пропелери (гвинтові рушії) застосовувалися конструкторами все рідше.
Покоління винищувачів: перше, друге ...
Як практично будь-яка техніка, реактивні перехоплювачі класифікуються за поколінням. Всього їх в даний час п'ять, і вони відрізняються не тільки роками випуску моделей, але і конструктивними особливостями. Якщо концепція перших зразків у своїй основі мала напрацьовану базу досягнень в області класичної аеродинаміки (іншими словами, лише тип двигуна був головним їх відмінністю), то друге покоління мало більш істотні ознаки (стреловидное крило, зовсім інша форма фюзеляжу і ін.) У п'ятдесяті роки існувала думка про те, що повітряний бій вже ніколи не буде носити маневреного характеру, але час показав помилковість такої думки.
... І з третього по п'яте
«Собачі звалища» шістдесятих між «Скайхок», «Фантомами» і мігамі в небі над В'єтнамом і Близьким Сходом вказали хід подальшого розвитку, ознаменувавши прихід другого покоління реактивних перехоплювачів. Змінна геометрія крила, здатність багаторазового перевищення швидкості звуку і ракетне озброєння в поєднанні з потужною авіоникой стали ознаками третьої генерації. В даний час основу парку ВПС найбільш розвинених в технічному відношенні країн становлять машини четвертого покоління, що стали продуктом подальшого розвитку. На озброєння вже надходять ще більш досконалі зразки, що поєднують високу швидкість, надманевреність, малу помітність і засоби РЕБ. Це покоління п'яте.
Двоконтурні двигуни
Зовні і сьогодні реактивні літаки перших зразків не виглядають у своїй більшості анахронізмами. Вид багатьох з них цілком сучасний, а технічні характеристики (такі як стеля і швидкість) не надто відрізняються від сучасних, принаймні, на перший погляд. Однак при більш ретельному ознайомленні з ТТХ цих машин стає ясно, що в останні десятиліття здійснено якісний прорив у двох головних напрямках. По-перше, з'явилося поняття змінного вектора тяги, що створює можливість різкого і несподіваного маневру. По-друге, бойові літаки сьогодні здатні набагато довше перебувати в повітрі і долати великі відстані. Цей фактор обумовлений малою витратою палива, тобто економічністю. Досягається він застосуванням, висловлюючись технічною мовою, двоконтурної схеми (низький ступінь двоконтурності). Фахівцям відомо, що вказана технологія спалювання палива забезпечує більш повне його згорання.
Інші ознаки сучасного реактивного літака
Їх декілька. Сучасні цивільні реактивні літаки відрізняються низьким шумом двигунів, підвищеним комфортом і високою стабільністю в польоті. Зазвичай вони широкофюзеляжні (у тому числі і багатопалубні). Зразки військової авіатехніки оснащені засобами (активними і пасивними) досягнення малої помітності радіолокації і радіоелектронної боротьби. У якомусь сенсі вимоги до оборонних і комерційним зразкам сьогодні перетинаються. Економічність потрібна літакам всіх типів, правда, з різних причин: в одному випадку для підвищення рентабельності, в іншому - для розширення бойового радіусу. І шуміти сьогодні потрібно якнайменше як цивільних, так і військовим.