Moderni mlazni zrakoplov. Prvi mlazni zrakoplov

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Modernoj omladini, pa i zrelim građanima, teško je razumjeti kakvo su oduševljenje izazvali ovi leteći strojevi, koji su se tada činili fantastičnim. Srebrne kapljice, koje su brzo secirali plavo nebo, uzbuđivale su maštu mladih ljudi ranih pedesetih. Široki trag nije ostavljao dvojbe o vrsti motora. Danas samo računalne igre poput War Thundera, svojom ponudom za kupnju promotivnog mlaznog zrakoplova SSSR-a, daju neku ideju o ovoj fazi razvoja domaćeg zrakoplovstva. Ali počelo je još ranije.

Što znači "reaktivan"

Postoji razumno pitanje o nazivu tipa zrakoplova. Na engleskom zvuči kratko: Jet. Ruska definicija upućuje na prisutnost neke vrste reakcije. Jasno je da se ne radi o oksidaciji goriva – prisutna je i u konvencionalnim motorima s rasplinjačem. Princip rada mlaznog zrakoplova isti je kao i kod rakete. Reakcija fizičkog tijela na silu izbačenog plinskog mlaza izražava se u suprotnom smjeru ubrzanja. Sve ostalo su već suptilnosti, koje uključuju različitetehnički parametri sustava, kao što su aerodinamička svojstva, raspored, profil krila, tip motora. Ovdje su moguće opcije do kojih su inženjerski biroi dolazili tijekom svog rada, često pronalazeći slična tehnička rješenja, neovisno jedno o drugom.

Teško je odvojiti istraživanje raketa od istraživanja zrakoplovstva u ovom aspektu. Na području pojačivača baruta, postavljenih za smanjenje duljine uzlijetanja i naknadnog sagorijevanja, radilo se i prije rata. Štoviše, pokušaj ugradnje kompresorskog motora (neuspješan) u zrakoplov Coanda 1910. omogućio je izumitelju Henriju Coandi da zatraži rumunjski prioritet. Istina, ovaj dizajn je u početku bio neispravan, što je potvrđeno već prvim testom, tijekom kojeg je zrakoplov izgorio.

Prvi koraci

Prvi mlazni zrakoplov sposoban dugo ostati u zraku pojavio se kasnije. Nijemci su postali pioniri, iako su neke uspjehe postigli znanstvenici iz drugih zemalja - SAD-a, Italije, Britanije i tada tehnički zaostalog Japana. Ti su uzorci bili, zapravo, jedrilice konvencionalnih lovaca i bombardera, koje su bile opremljene novim tipovima motora, bez propelera, što je izazvalo iznenađenje i nepovjerenje. U SSSR-u su se inženjeri također bavili ovim problemom, ali ne tako aktivno, usredotočujući se na provjerenu i pouzdanu tehnologiju propelera. Ipak, mlazni model zrakoplova Bi-1, opremljen turbomlaznim motorom koji je dizajnirao A. M. Lyulka, testiran je neposredno prije rata. Aparat je bio vrlo nepouzdan, dušična kiselina koja se koristila kao oksidacijsko sredstvo je projedala spremnike goriva, bilo jedrugi problemi, ali prvi koraci su uvijek teški.

Hitlerov Sturmvogel

Zbog posebnosti Fuhrerove psihe, koji se nadao da će slomiti "neprijatelje Reicha" (na koji je svrstao zemlje gotovo ostatka svijeta), u Njemačkoj, nakon početka svjetskog rata II, započeo je rad na stvaranju raznih vrsta "čudesnog oružja", uključujući i broj mlaznih zrakoplova. Nisu sva područja ove aktivnosti bila neuspješna. Uspješni projekti uključuju Messerschmit-262 (aka Sturmvogel) - prvi masovno proizveden mlazni zrakoplov na svijetu. Uređaj je bio opremljen s dva turbomlazna motora, imao je radar u pramcu, razvijao je brzinu blisku zvuku (više od 900 km/h) i pokazao se prilično učinkovitim sredstvom za borbu protiv B-17 na velikoj nadmorskoj visini ("Leteće tvrđave") saveznika. Fanatična vjera Adolfa Hitlera u izvanredne sposobnosti nove tehnologije, međutim, paradoksalno je odigrala lošu ulogu u borbenoj biografiji Me-262. Dizajniran kao lovac, u smjeru "gore" pretvoren je u bombarder, au ovoj modifikaciji se nije u potpunosti pokazao.

Arado

Princip mlaznog zrakoplova primijenjen je sredinom 1944. za dizajn bombardera Arado-234 (opet Nijemci). Svoje izvanredne borbene sposobnosti uspio je pokazati napadom na položaje saveznika koji su se iskrcali na području luke Cherbourg. Brzina od 740 km/h i strop od deset kilometara nisu dali priliku protuzračnom topništvu da pogodi ovu metu, a američki iEngleski borci ga jednostavno nisu mogli sustići. Osim bombardiranja (iz očitih razloga vrlo netočno), "Arado" je proizvodio i zračne fotografije. Drugo iskustvo korištenja kao udarnog alata dogodilo se nad Liegeom. Nijemci nisu pretrpjeli gubitke, a da je nacistička Njemačka imala više resursa, a industrija mogla proizvesti više od 36 Ar-234, onda bi zemlje antihitlerovske koalicije imale težak put.

U-287

Njemački razvoj događaja pao je u ruke prijateljskih država tijekom Drugog svjetskog rata nakon poraza nacizma. Zapadne zemlje već su se tijekom završne faze neprijateljstava počele pripremati za nadolazeći sukob sa SSSR-om. Staljinističko vodstvo poduzelo je protumjere. Objema je stranama bilo jasno da će sljedeći rat, ako do njega dođe, voditi avioni. SSSR u to vrijeme još nije imao udarni nuklearni potencijal, samo se radilo na stvaranju tehnologije za proizvodnju atomske bombe. Ali Amerikanci su bili jako zainteresirani za zarobljeni Junkers-287, koji je imao jedinstvene podatke o letu (borbeno opterećenje 4000 kg, domet 1500 km, strop 5000 m, brzina 860 km/h). Četiri motora, negativni zamah (prototip budućih "nevidljivih") omogućili su korištenje zrakoplova kao nuklearnog nosača.

Prvi poslijeratni

Mlazni zrakoplovi nisu igrali presudnu ulogu tijekom Drugog svjetskog rata, pa se većina sovjetskih proizvodnih kapaciteta usredotočila na poboljšanje dizajna i povećanje proizvodnjekonvencionalni lovci na propeler, jurišni zrakoplovi i bombarderi. Pitanje perspektivnog nosača atomskih naboja bilo je teško i promptno je riješeno kopiranjem američkog Boeinga B-29 (Tu-4), ali suzbijanje moguće agresije ostalo je glavni cilj. Za to su prije svega bili potrebni borci - visoki, manevarski i, naravno, brzi. Kako se razvijao novi smjer zrakoplovne tehnologije može se suditi iz pisma dizajnera A. S. Yakovleva Centralnom odboru (jesen 1945.), koje je naišlo na određeno razumijevanje. Jednostavnu studiju zarobljene njemačke tehnologije partijsko vodstvo smatralo je nedovoljnom mjerom. Zemlja je trebala moderne sovjetske mlazne zrakoplove, ne inferiorne, već superiorne u odnosu na svjetsku razinu. Na paradi 1946. u čast godišnjice listopada (Tushino), morali su biti pokazani narodu i stranim gostima.

Privremeni Jakovi i MiGovi

Moralo se što pokazati, ali nije išlo: vrijeme je podbacilo, bila je magla. Demonstracija novih zrakoplova odgođena je za Prvi maj. Prvi sovjetski mlazni zrakoplov, proizveden u seriji od 15 primjeraka, razvio je Dizajnerski biro Mikoyan i Gurevich (MiG-9) i Yakovlev (Yak-15). Oba su se uzorka razlikovala po redan shemi, u kojoj se repni dio ispire odozdo mlaznim strujama koje proizvode mlaznice. Naravno, radi zaštite od pregrijavanja, ovi dijelovi kože prekriveni su posebnim slojem od vatrostalnog metala. Oba aviona su se razlikovala po težini, broju motora i namjeni, ali su u cjelini odgovarali stanju sovjetske zrakoplovne škole kasnih četrdesetih. Njihova glavna svrha bio je prijelaz na novi tip elektrane, ali su se obavljali i drugi važni zadaci: obuka letačkog osoblja i razrada tehnoloških pitanja. Ovi mlazni zrakoplovi, unatoč velikim količinama njihove proizvodnje (stotine komada), smatrani su privremenim i podložnim zamjeni u vrlo bliskoj budućnosti, odmah nakon pojave naprednijih dizajna. I ubrzo je došao trenutak.

petnaesti

Ovaj avion je postao legenda. Građena je u serijama bez presedana za mirnodopsko doba, kako u borbenoj tako i u parnoj verziji za obuku. U dizajnu MiG-15 korištena su mnoga revolucionarna tehnička rješenja, prvi put je pokušano stvoriti pouzdani sustav spašavanja pilota (katapult), opremljen je snažnim topovskim naoružanjem. Brzina mlaznog zrakoplova, malog, ali vrlo učinkovitog, omogućila mu je da osvoji armade teških strateških bombardera na nebu Koreje, gdje je izbio rat ubrzo nakon pojave novog presretača. Američka sablja, izgrađena prema sličnoj shemi, postala je svojevrsni analog MiG-a. Tijekom borbi oprema je pala u ruke neprijatelju. Sovjetski je zrakoplov oteo sjevernokorejski pilot iskušavan ogromnom novčanom nagradom. Srušeni "Amerikanac" izvučen je iz vode i dopremljen u SSSR. Došlo je do međusobne "razmjene iskustava" uz usvajanje najuspješnijih dizajnerskih rješenja.

putnički avioni

Brzina mlaznog zrakoplova njegova je glavna prednost, a ne odnosi se samo nabombarderi i lovci. Već krajem četrdesetih, linijski brod Comet, izgrađen u Britaniji, ušao je u međunarodne zračne prijevoznike. Stvoren je posebno za prijevoz ljudi, bio je udoban i brz, ali, nažalost, nije bio baš pouzdan: u dvije godine dogodilo se sedam nesreća. Ali napredak u području brzog prijevoza putnika već je bio nezaustavljiv. Sredinom pedesetih godina u SSSR-u se pojavio legendarni Tu-104, preinačena verzija bombardera Tu-16. Unatoč brojnim letnim nesrećama koje su se dogodile s novim zrakoplovom, mlazni zrakoplovi sve više preuzimaju zračne prijevoznike. Pojava obećavajućeg košuljice i ideje o tome kako se treba postupno formirati. Propelere (vijčane propelere) dizajneri su sve manje koristili.

Generacije boraca: prvi, drugi…

Kao gotovo svaka tehnologija, mlazni presretači su razvrstani po generacijama. Trenutno ih je ukupno pet, a razlikuju se ne samo po godinama proizvodnje modela, već i po značajkama dizajna. Ako se koncept prvih modela temeljio na dobro utvrđenoj bazi dostignuća u području klasične aerodinamike (drugim riječima, samo je vrsta motora bila njihova glavna razlika), onda je druga generacija imala značajnije značajke (pomaganje krilo, potpuno drugačiji oblik trupa itd.) Pedesetih godina postojalo je mišljenje da zračna borba nikada više neće biti manevarske prirode, ali vrijeme je pokazalo zabludu tog mišljenja.

… i treći do peti

Zračne borbe šezdesetih između Skyhawka, Fantoma i MiG-ova na nebu iznad Vijetnama i Bliskog istoka naznačile su tijek daljnjeg razvoja, označivši dolazak druge generacije mlaznih presretača. Promjenjiva geometrija krila, sposobnost višestrukog prekoračenja brzine zvuka i raketnog oružja, u kombinaciji s moćnom avionikom, postali su znakovi treće generacije. Trenutno se flota zračnih snaga tehnološki najnaprednijih zemalja temelji na zrakoplovima četvrte generacije, koji su postali proizvod daljnjeg razvoja. Čak i napredniji modeli već ulaze u službu, kombinirajući veliku brzinu, super-manevarsku sposobnost, slabu vidljivost i opremu za elektroničko ratovanje. Ovo je peta generacija.

Motori s dva kruga

Izvana, čak i danas, mlazni zrakoplovi prvih uzoraka uglavnom ne izgledaju kao anakronizmi. Izgled mnogih od njih je prilično moderan, a tehničke karakteristike (poput stropa i brzine) barem se na prvi pogled ne razlikuju previše od modernih. Međutim, bližim pogledom na karakteristike izvedbe ovih strojeva, postaje jasno da je posljednjih desetljeća napravljen kvalitativni iskorak u dva glavna smjera. Prvo se pojavio koncept promjenjivog vektora potiska, stvarajući mogućnost oštrog i neočekivanog manevra. Drugo, borbeni zrakoplovi danas su u stanju mnogo duže ostati u zraku i prevladati velike udaljenosti. Ovaj faktor je zbog niske potrošnje goriva, odnosno učinkovitosti. To se postiže primjenom, tehničkim jezikom,shema s dvostrukim krugom (nizak stupanj premosnice). Stručnjaci znaju da ova tehnologija izgaranja omogućuje potpunije izgaranje.

Ostale značajke modernih mlaznih zrakoplova

Ima ih nekoliko. Moderne civilne mlaznice karakterizira niska buka motora, povećana udobnost i visoka stabilnost leta. Obično su široki (uključujući višekatne). Uzorci vojnih zrakoplova opremljeni su sredstvima (aktivnim i pasivnim) za postizanje niske radarske vidljivosti i elektroničkog ratovanja. U određenom smislu, zahtjevi za obrambeni i komercijalni dizajn sada se preklapaju. Zrakoplovi svih vrsta trebaju učinkovitost, međutim, iz različitih razloga: u jednom slučaju za povećanje profitabilnosti, u drugom - za proširenje borbenog radijusa. A danas je potrebno napraviti što manje buke i za civile i za vojsku.