Σύγχρονο αεριωθούμενο αεροσκάφος. Πρώτο τζετ αεροσκάφος

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Η σύγχρονη νεολαία, ακόμα και οι ώριμοι πολίτες, είναι δύσκολο να καταλάβουμε τι χαρά προκάλεσαν αυτές οι ιπτάμενες μηχανές, που τότε φαινόταν φανταστικές. Ασημένιες σταγόνες, που ανατέμνουν γρήγορα τον γαλάζιο ουρανό, ενθουσίασαν τη φαντασία των νέων στις αρχές της δεκαετίας του '50. Το ευρύ contrail δεν άφηνε καμία αμφιβολία για τον τύπο του κινητήρα. Σήμερα, μόνο παιχνίδια υπολογιστών όπως το War Thunder, με την προσφορά τους να αγοράσουν ένα προωθητικό αεροσκάφος τζετ της ΕΣΣΔ, δίνουν κάποια ιδέα για αυτό το στάδιο στην ανάπτυξη της εγχώριας αεροπορίας. Αλλά ξεκίνησε ακόμα νωρίτερα.

Τι σημαίνει "αντιδραστικό"

Υπάρχει μια εύλογη απορία σχετικά με το όνομα του τύπου του αεροσκάφους. Στα αγγλικά, ακούγεται σύντομο: Jet. Ο ρωσικός ορισμός υπαινίσσεται την παρουσία κάποιου είδους αντίδρασης. Είναι σαφές ότι δεν πρόκειται για οξείδωση καυσίμου - υπάρχει επίσης σε συμβατικούς κινητήρες με καρμπυρατέρ. Η αρχή λειτουργίας ενός αεριωθούμενου αεροσκάφους είναι η ίδια με αυτή ενός πυραύλου. Η αντίδραση ενός φυσικού σώματος στη δύναμη του εκτοξευόμενου πίδακα αερίου εκφράζεται δίνοντάς του μια αντίθετα κατευθυνόμενη επιτάχυνση. Όλα τα άλλα είναι ήδη λεπτότητες, που περιλαμβάνουν διαφορετικέςτεχνικές παράμετροι του συστήματος, όπως αεροδυναμικές ιδιότητες, διάταξη, προφίλ πτερυγίων, τύπος κινητήρα. Ακολουθούν πιθανές επιλογές στις οποίες κατέληξαν τα γραφεία μηχανικών κατά τη διάρκεια της εργασίας τους, βρίσκοντας συχνά παρόμοιες τεχνικές λύσεις, ανεξάρτητα η μία από την άλλη.

Είναι δύσκολο να διαχωριστεί η έρευνα πυραύλων από την αεροπορική έρευνα σε αυτήν την πτυχή. Στον τομέα των ενισχυτών πούδρας, που εγκαταστάθηκαν για τη μείωση του μήκους της διαδρομής απογείωσης και του μετακαυστήρα, πραγματοποιήθηκαν εργασίες ακόμη και πριν από τον πόλεμο. Επιπλέον, μια προσπάθεια εγκατάστασης ενός κινητήρα συμπιεστή (αποτυχημένη) σε ένα αεροπλάνο Coanda το 1910 επέτρεψε στον εφευρέτη Henri Coanda να διεκδικήσει τη ρουμανική προτεραιότητα. Είναι αλήθεια ότι αυτός ο σχεδιασμός ήταν αρχικά μη λειτουργικός, κάτι που επιβεβαιώθηκε από την πρώτη κιόλας δοκιμή, κατά την οποία το αεροσκάφος κάηκε.

Πρώτα βήματα

Το πρώτο αεριωθούμενο αεροσκάφος ικανό να παραμείνει στον αέρα για μεγάλο χρονικό διάστημα εμφανίστηκε αργότερα. Οι Γερμανοί έγιναν οι πρωτοπόροι, αν και κάποιες επιτυχίες πέτυχαν επιστήμονες από άλλες χώρες - ΗΠΑ, Ιταλία, Βρετανία και στη συνέχεια τεχνικά καθυστερημένη Ιαπωνία. Αυτά τα δείγματα ήταν, στην πραγματικότητα, τα ανεμόπτερα συμβατικών μαχητικών και βομβαρδιστικών, τα οποία ήταν εξοπλισμένα με νέους τύπους κινητήρων, χωρίς έλικες, γεγονός που προκαλούσε έκπληξη και δυσπιστία. Στην ΕΣΣΔ, μηχανικοί αντιμετώπισαν επίσης αυτό το πρόβλημα, αλλά όχι τόσο ενεργά, εστιάζοντας στην αποδεδειγμένη και αξιόπιστη τεχνολογία προπέλας. Παρόλα αυτά, το μοντέλο τζετ του αεροσκάφους Bi-1, εξοπλισμένο με κινητήρα στροβιλοκινητήρα σχεδιασμένο από τον A. M. Lyulka, δοκιμάστηκε αμέσως πριν τον πόλεμο. Η συσκευή ήταν πολύ αναξιόπιστη, το νιτρικό οξύ που χρησιμοποιήθηκε ως οξειδωτικό μέσο έτρωγε μέσα από τις δεξαμενές καυσίμου, υπήρχανάλλα προβλήματα, αλλά τα πρώτα βήματα είναι πάντα δύσκολα.

Hitler's Sturmvogel

Λόγω των ιδιαιτεροτήτων της ψυχής του Φύρερ, που ήλπιζε να συντρίψει τους «εχθρούς του Ράιχ» (στο οποίο κατέταξε τις χώρες σχεδόν του υπόλοιπου κόσμου), στη Γερμανία, μετά την έναρξη του Παγκοσμίου Πολέμου II, άρχισαν οι εργασίες για τη δημιουργία διαφόρων τύπων «θαυμάτων όπλων», συμπεριλαμβανομένου του αριθμού των αεριωθούμενων αεροσκαφών. Δεν ήταν όλοι οι τομείς αυτής της δραστηριότητας ανεπιτυχείς. Τα επιτυχημένα έργα περιλαμβάνουν το Messerschmit-262 (γνωστός και ως Sturmvogel) - το πρώτο αεροσκάφος τζετ μαζικής παραγωγής στον κόσμο. Η συσκευή ήταν εξοπλισμένη με δύο turbojet κινητήρες, είχε ένα ραντάρ στην πλώρη, ανέπτυξε ταχύτητα κοντά στον ήχο (πάνω από 900 km / h) και αποδείχθηκε ότι ήταν αρκετά αποτελεσματικό μέσο για την καταπολέμηση του B-17 σε μεγάλο υψόμετρο («Ιπτάμενα Φρούρια») των Συμμάχων. Η φανατική πίστη του Αδόλφου Χίτλερ στις εξαιρετικές δυνατότητες της νέας τεχνολογίας, ωστόσο, έπαιξε παραδόξως κακό ρόλο στη βιογραφία μάχης του Me-262. Σχεδιασμένο ως μαχητικό, στην κατεύθυνση «πάνω» μετατράπηκε σε βομβαρδιστικό και σε αυτή την τροποποίηση δεν αποδείχθηκε πλήρως.

Arado

Η αρχή ενός αεριωθούμενου αεροσκάφους εφαρμόστηκε στα μέσα του 1944 για τον σχεδιασμό του βομβαρδιστικού Arado-234 (και πάλι από τους Γερμανούς). Κατάφερε να επιδείξει τις εξαιρετικές μαχητικές του ικανότητες επιτιθέμενος στις θέσεις των συμμάχων που αποβιβάστηκαν στην περιοχή του λιμανιού του Cherbourg. Ταχύτητα 740 km/h και οροφή δέκα χιλιομέτρων δεν έδωσαν στο αντιαεροπορικό πυροβολικό την ευκαιρία να χτυπήσει αυτόν τον στόχο, και οι Αμερικανοί καιΟι Άγγλοι μαχητές απλά δεν μπορούσαν να τον προφτάσουν. Εκτός από τον βομβαρδισμό (πολύ ανακριβής για ευνόητους λόγους), η «Arado» παρήγαγε αεροφωτογραφίες. Η δεύτερη εμπειρία χρήσης του ως εργαλείου κρούσης έλαβε χώρα στη Λιέγη. Οι Γερμανοί δεν υπέστησαν απώλειες και αν η ναζιστική Γερμανία είχε περισσότερους πόρους και η βιομηχανία μπορούσε να παράγει περισσότερα από 36 Ar-234, τότε οι χώρες του αντιχιτλερικού συνασπισμού θα είχαν δυσκολία.

U-287

Οι γερμανικές εξελίξεις έπεσαν στα χέρια φίλων κρατών κατά τον Β' Παγκόσμιο Πόλεμο μετά την ήττα του ναζισμού. Οι δυτικές χώρες ήδη κατά το τελευταίο στάδιο των εχθροπραξιών άρχισαν να προετοιμάζονται για την επερχόμενη αντιπαράθεση με την ΕΣΣΔ. Η σταλινική ηγεσία πήρε αντίμετρα. Ήταν ξεκάθαρο και στις δύο πλευρές ότι ο επόμενος πόλεμος, εάν γινόταν, θα γινόταν με αεροσκάφη. Η ΕΣΣΔ εκείνη την εποχή δεν είχε ακόμη πυρηνικό δυναμικό κρούσης, μόνο γινόταν εργασίες για τη δημιουργία μιας τεχνολογίας για την παραγωγή ατομικής βόμβας. Αλλά οι Αμερικανοί ενδιαφέρθηκαν πολύ για το συλληφθεί Junkers-287, το οποίο είχε μοναδικά δεδομένα πτήσης (φόρτο μάχης 4000 kg, εμβέλεια 1500 km, οροφή 5000 m, ταχύτητα 860 km / h). Τέσσερις κινητήρες, αρνητική σάρωση (το πρωτότυπο των μελλοντικών «αόρατων») κατέστησαν δυνατή τη χρήση του αεροσκάφους ως πυρηνικό φορέα.

Πρώτος μεταπολεμικός

Τα αεριωθούμενα αεροσκάφη δεν έπαιξαν καθοριστικό ρόλο κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου, επομένως το μεγαλύτερο μέρος της σοβιετικής παραγωγικής ικανότητας επικεντρώθηκε στη βελτίωση των σχεδίων και στην αύξηση της παραγωγήςσυμβατικά μαχητικά με έλικα, επιθετικά αεροσκάφη και βομβαρδιστικά. Το ζήτημα ενός πολλά υποσχόμενου φορέα ατομικών φορτίων ήταν δύσκολο και επιλύθηκε αμέσως με την αντιγραφή του αμερικανικού Boeing B-29 (Tu-4), αλλά η αντιμετώπιση πιθανής επιθετικότητας παρέμεινε ο κύριος στόχος. Για να γίνει αυτό, πρώτα απ 'όλα, απαιτούνταν μαχητές - μεγάλου υψόμετρου, ελιγμών και, φυσικά, υψηλής ταχύτητας. Το πώς αναπτύχθηκε η νέα κατεύθυνση της τεχνολογίας της αεροπορίας μπορεί να κριθεί από την επιστολή του σχεδιαστή A. S. Yakovlev προς την Κεντρική Επιτροπή (φθινόπωρο 1945), η οποία βρήκε μια ορισμένη κατανόηση. Μια απλή μελέτη της αιχμαλωτισμένης γερμανικής τεχνολογίας θεωρήθηκε από την ηγεσία του κόμματος ως ανεπαρκές μέτρο. Η χώρα χρειαζόταν σύγχρονα σοβιετικά τζετ αεροσκάφη, όχι κατώτερα, αλλά ανώτερα από το παγκόσμιο επίπεδο. Στην παρέλαση του 1946 προς τιμήν της επετείου του Οκτωβρίου (Tushino), έπρεπε να παρουσιαστούν στον κόσμο και στους ξένους καλεσμένους.

Προσωρινά Yaks και MiG

Υπήρχε κάτι να δείξουμε, αλλά δεν λειτούργησε: ο καιρός απέτυχε, υπήρχε ομίχλη. Η επίδειξη νέων αεροσκαφών αναβλήθηκε για την Πρωτομαγιά. Το πρώτο σοβιετικό αεριωθούμενο αεροσκάφος, που παρήχθη σε μια σειρά 15 αντιγράφων, αναπτύχθηκε από το Γραφείο Σχεδιασμού των Mikoyan and Gurevich (MiG-9) και Yakovlev (Yak-15). Και τα δύο δείγματα διακρίθηκαν από ένα σχήμα reddan, στο οποίο το τμήμα της ουράς πλένεται από κάτω από ρεύματα πίδακα που παράγονται από ακροφύσια. Φυσικά, για προστασία από την υπερθέρμανση, αυτά τα τμήματα του δέρματος καλύφθηκαν με ένα ειδικό στρώμα από πυρίμαχο μέταλλο. Και τα δύο αεροσκάφη διέφεραν σε βάρος, αριθμό κινητήρων και σκοπό, αλλά συνολικά αντιστοιχούσαν στην κατάσταση της σοβιετικής σχολής κατασκευής αεροσκαφών στα τέλη της δεκαετίας του '40. Ο κύριος σκοπός τους ήταν η μετάβαση σε έναν νέο τύπο σταθμού ηλεκτροπαραγωγής, αλλά πραγματοποιήθηκαν και άλλα σημαντικά καθήκοντα: εκπαίδευση του προσωπικού πτήσης και επεξεργασία τεχνολογικών θεμάτων. Αυτά τα αεριωθούμενα αεροσκάφη, παρά τους μεγάλους όγκους παραγωγής τους (εκατοντάδες τεμάχια), θεωρήθηκαν ως προσωρινά και υπόκεινται σε αντικατάσταση στο πολύ άμεσο μέλλον, αμέσως μετά την εμφάνιση πιο προηγμένων σχεδίων. Και σύντομα έφτασε η στιγμή.

Δεκατοπέμπτη

Αυτό το αεροπλάνο έχει γίνει θρύλος. Κατασκευάστηκε σε σειρές πρωτόγνωρες για καιρό ειρήνης, τόσο σε μάχη όσο και σε έκδοση ζευγαρωμένης εκπαίδευσης. Πολλές επαναστατικές τεχνικές λύσεις χρησιμοποιήθηκαν στο σχεδιασμό του MiG-15, για πρώτη φορά έγινε προσπάθεια να δημιουργηθεί ένα αξιόπιστο πιλοτικό σύστημα διάσωσης (καταπέλτης), ήταν εξοπλισμένο με ισχυρό οπλισμό κανονιού. Η ταχύτητα του αεριωθούμενου αεροσκάφους, μικρή αλλά πολύ αποτελεσματική, του επέτρεψε να κερδίσει τις αρμάδες βαρέων στρατηγικών βομβαρδιστικών στον ουρανό της Κορέας, όπου ξέσπασε πόλεμος λίγο μετά την εμφάνιση ενός νέου αναχαιτιστή. Το αμερικανικό Sabre, που κατασκευάστηκε σύμφωνα με ένα παρόμοιο σχέδιο, έγινε ένα είδος αναλόγου του MiG. Κατά τη διάρκεια των μαχών, εξοπλισμός έπεσε στα χέρια του εχθρού. Το σοβιετικό αεροσκάφος καταλήφθηκε από βορειοκορεάτη πιλότο που μπήκε στον πειρασμό από μια τεράστια χρηματική ανταμοιβή. Ο κατεβασμένος «Αμερικάνος» ανασύρθηκε από το νερό και παραδόθηκε στην ΕΣΣΔ. Έγινε αμοιβαία «ανταλλαγή εμπειριών» με την υιοθέτηση των πιο επιτυχημένων σχεδιαστικών λύσεων.

Passenger Jets

Η ταχύτητα ενός τζετ είναι το κύριο πλεονέκτημά του και δεν ισχύει μόνο γιαβομβαρδιστικά και μαχητικά. Ήδη στα τέλη της δεκαετίας του σαράντα, το πλοίο Comet, που κατασκευάστηκε στη Βρετανία, εισήλθε σε διεθνείς αεροπορικές εταιρείες. Δημιουργήθηκε ειδικά για τη μεταφορά ανθρώπων, ήταν άνετο και γρήγορο, αλλά, δυστυχώς, δεν ήταν πολύ αξιόπιστο: επτά ατυχήματα συνέβησαν μέσα σε δύο χρόνια. Όμως η πρόοδος στον τομέα της μεταφοράς επιβατών υψηλής ταχύτητας ήταν ήδη ασταμάτητη. Στα μέσα της δεκαετίας του '50, το θρυλικό Tu-104 εμφανίστηκε στην ΕΣΣΔ, μια έκδοση μετατροπής του βομβαρδιστή Tu-16. Παρά τα πολυάριθμα αεροπορικά ατυχήματα που συνέβησαν με το νέο αεροσκάφος, τα αεριωθούμενα αεροσκάφη κυρίευαν όλο και περισσότερο τις αεροπορικές εταιρείες. Η εμφάνιση μιας πολλά υποσχόμενης επένδυσης και ιδέες για το πώς θα πρέπει να διαμορφωθεί σταδιακά. Οι έλικες (βιδωτές έλικες) χρησιμοποιήθηκαν από τους σχεδιαστές όλο και λιγότερο.

Γενιές μαχητών: πρώτη, δεύτερη…

Όπως σχεδόν κάθε τεχνολογία, οι αναχαιτιστές αεριωθουμένων ταξινομούνται ανά γενιά. Επί του παρόντος υπάρχουν πέντε συνολικά και διαφέρουν όχι μόνο στα χρόνια παραγωγής των μοντέλων, αλλά και στα σχεδιαστικά χαρακτηριστικά. Εάν η ιδέα των πρώτων μοντέλων βασιζόταν σε μια καλά εδραιωμένη βάση επιτευγμάτων στον τομέα της κλασικής αεροδυναμικής (με άλλα λόγια, μόνο ο τύπος κινητήρα ήταν η κύρια διαφορά τους), τότε η δεύτερη γενιά είχε πιο σημαντικά χαρακτηριστικά (ένα σαρωμένο πτέρυγα, ένα εντελώς διαφορετικό σχήμα της ατράκτου κ.λπ.) Στη δεκαετία του '50 υπήρχε η άποψη ότι η αεροπορική μάχη δεν θα ήταν ποτέ ξανά ελιγμών, αλλά ο χρόνος έδειξε την πλάνη αυτής της άποψης.

… και τρίτο έως πέμπτο

Οι κυνομαχίες της δεκαετίας του εξήντα μεταξύ Skyhawks, Phantoms και MiG στους ουρανούς πάνω από το Βιετνάμ και τη Μέση Ανατολή έδειξαν την πορεία περαιτέρω ανάπτυξης, σηματοδοτώντας την άφιξη της δεύτερης γενιάς αεριωθούμενων αναχαιτιστών. Η μεταβλητή γεωμετρία φτερών, η ικανότητα επανειλημμένης υπέρβασης της ταχύτητας του ήχου και των πυραύλων, σε συνδυασμό με ισχυρά αεροηλεκτρονικά, έγιναν σημάδια της τρίτης γενιάς. Επί του παρόντος, ο στόλος της Πολεμικής Αεροπορίας των πιο προηγμένων τεχνολογικά χωρών βασίζεται σε αεροσκάφη τέταρτης γενιάς, τα οποία έχουν γίνει προϊόν περαιτέρω ανάπτυξης. Ακόμα πιο προηγμένα μοντέλα μπαίνουν ήδη στην υπηρεσία, συνδυάζοντας εξοπλισμό υψηλής ταχύτητας, υπερ-ελιγμούς, χαμηλής ορατότητας και ηλεκτρονικού πολέμου. Αυτή είναι η πέμπτη γενιά.

Μηχανές διπλού κυκλώματος

Εξωτερικά, ακόμη και σήμερα, τα αεριωθούμενα αεροσκάφη των πρώτων δειγμάτων δεν φαίνονται, ως επί το πλείστον, ως αναχρονισμοί. Η εμφάνιση πολλών από αυτά είναι αρκετά μοντέρνα και τα τεχνικά χαρακτηριστικά (όπως η οροφή και η ταχύτητα) δεν διαφέρουν πολύ από τα σύγχρονα, τουλάχιστον με την πρώτη ματιά. Ωστόσο, με μια πιο προσεκτική ματιά στα χαρακτηριστικά απόδοσης αυτών των μηχανών, γίνεται σαφές ότι τις τελευταίες δεκαετίες έχει γίνει μια ποιοτική ανακάλυψη σε δύο βασικές κατευθύνσεις. Αρχικά, εμφανίστηκε η έννοια του μεταβλητού διανύσματος ώθησης, δημιουργώντας την πιθανότητα ενός αιχμηρού και απροσδόκητου ελιγμού. Δεύτερον, τα μαχητικά αεροσκάφη σήμερα είναι σε θέση να παραμείνουν στον αέρα για πολύ περισσότερο και να καλύπτουν μεγάλες αποστάσεις. Αυτός ο παράγοντας οφείλεται στη χαμηλή κατανάλωση καυσίμου, δηλαδή στην απόδοση. Επιτυγχάνεται με την εφαρμογή, σε τεχνική γλώσσα,σχήμα διπλού κυκλώματος (χαμηλός βαθμός παράκαμψης). Οι ειδικοί γνωρίζουν ότι αυτή η τεχνολογία καύσης παρέχει πιο ολοκληρωμένη καύση.

Άλλα χαρακτηριστικά των σύγχρονων αεριωθούμενων αεροσκαφών

Υπάρχουν πολλά από αυτά. Τα σύγχρονα πολιτικά τζετ χαρακτηρίζονται από χαμηλό θόρυβο κινητήρα, αυξημένη άνεση και υψηλή σταθερότητα πτήσης. Συνήθως είναι φαρδιά σώματα (συμπεριλαμβανομένου του multi-deck). Τα δείγματα στρατιωτικών αεροσκαφών είναι εξοπλισμένα με μέσα (ενεργητικά και παθητικά) για την επίτευξη χαμηλής ορατότητας ραντάρ και ηλεκτρονικού πολέμου. Κατά μία έννοια, οι απαιτήσεις για αμυντικά και εμπορικά σχέδια συμπίπτουν πλέον. Τα αεροσκάφη όλων των τύπων χρειάζονται αποτελεσματικότητα, ωστόσο, για διαφορετικούς λόγους: στη μία περίπτωση για αύξηση της κερδοφορίας, στην άλλη - για επέκταση της ακτίνας μάχης. Και σήμερα είναι απαραίτητο να κάνουμε όσο το δυνατόν λιγότερο θόρυβο τόσο για τους πολίτες όσο και για τους στρατιωτικούς.