Mūsdienu reaktīvie lidaparāti. Pirmā reaktīvā lidmašīna

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Mūsdienu jauniešiem un pat nobriedušiem pilsoņiem ir grūti saprast, kādu sajūsmu izraisīja šīs lidojošās mašīnas, kas toreiz likās fantastiskas. Sudrabainie pilieni, strauji sadalot zilās debesis, saviļņoja piecdesmito gadu sākuma jauniešu iztēli. Plašā sliede neradīja šaubas par dzinēja tipu. Mūsdienās tikai tādas datorspēles kā War Thunder ar piedāvājumu iegādāties PSRS reklāmas reaktīvo lidmašīnu sniedz zināmu priekšstatu par šo vietējās aviācijas attīstības posmu. Bet tas sākās vēl agrāk.

Ko nozīmē “reaktīvs”

Ir pamatots jautājums par lidmašīnas tipa nosaukumu. Angļu valodā tas izklausās īsi: Jet. Krievu definīcija norāda uz kaut kādas reakcijas klātbūtni. Skaidrs, ka šeit nav runa par degvielas oksidēšanos – tā ir arī parastajos karburatora dzinējos. Reaktīvās lidmašīnas darbības princips ir tāds pats kā raķetei. Fiziskā ķermeņa reakcija uz izmestās gāzes strūklas spēku izpaužas kā pretējā virziena paātrinājums. Viss pārējais jau ir smalkumi, kas ietver dažādussistēmas tehniskie parametri, piemēram, aerodinamiskās īpašības, izkārtojums, spārnu profils, dzinēja tips. Šeit ir iespējamie varianti, ko inženieru biroji izdomāja sava darba gaitā, bieži vien atrodot līdzīgus tehniskos risinājumus, neatkarīgi viens no otra.

Šajā aspektā ir grūti nodalīt raķešu pētniecību no aviācijas izpētes. Pulvera pastiprinātāju jomā, kas uzstādīti, lai samazinātu pacelšanās skrējiena garumu un pēcdedzināšanas degļu, darbi tika veikti jau pirms kara. Turklāt mēģinājums uzstādīt kompresora dzinēju (neveiksmīgs) Coanda lidmašīnā 1910. gadā ļāva izgudrotājam Henri Coanda pieprasīt Rumānijas prioritāti. Tiesa, šis dizains sākotnēji nebija ekspluatējams, ko apstiprināja pats pirmais tests, kura laikā lidmašīna nodega.

Pirmie soļi

Vēlāk parādījās pirmais reaktīvais lidaparāts, kas spēj noturēties gaisā ilgu laiku. Vācieši kļuva par pionieriem, lai gan dažus panākumus guva citu valstu zinātnieki - ASV, Itālija, Lielbritānija un pēc tam tehniski atpalikušā Japāna. Šie paraugi patiesībā bija parasto iznīcinātāju un bumbvedēju planieri, kas bija aprīkoti ar jauna veida dzinējiem, bez dzenskrūves, kas izraisīja pārsteigumu un neuzticību. Arī PSRS inženieri ar šo problēmu nodarbojās, taču ne tik aktīvi, koncentrējoties uz pārbaudītām un uzticamām propelleru tehnoloģijām. Neskatoties uz to, lidmašīnas Bi-1 reaktīvo modeli, kas aprīkots ar A. M. Lyulka izstrādāto turboreaktīvo dzinēju, pārbaudīja tieši pirms kara. Aparāts bija ļoti neuzticams, slāpekļskābe, ko izmantoja kā oksidētāju, ēda caur degvielas tvertnēm, bijacitas problēmas, taču pirmie soļi vienmēr ir grūti.

Hitlera Šturmvogels

Fīrera psihes īpatnību dēļ, kurš cerēja sagraut "reiha ienaidniekus" (pie kuriem viņš ierindoja gandrīz visas pārējās pasaules valstis) Vācijā pēc pasaules kara sākuma. II, sākās darbs pie dažāda veida "brīnumieroču", tostarp reaktīvo lidmašīnu skaita, radīšanas. Ne visas šīs aktivitātes jomas bija neveiksmīgas. Veiksmīgie projekti ietver Messerschmit-262 (pazīstams arī kā Sturmvogel) - pirmo masveidā ražoto reaktīvo lidmašīnu pasaulē. Ierīce bija aprīkota ar diviem turboreaktīvajiem dzinējiem, priekšgalā bija radars, tā attīstīja ātrumu tuvu skaņai (vairāk nekā 900 km / h) un izrādījās diezgan efektīvs līdzeklis cīņā pret augstkalnu B-17 (Sabiedroto "Lidojošie cietokšņi"). Tomēr Ādolfa Hitlera fanātiskā ticība jaunās tehnoloģijas neparastajām spējām paradoksālā kārtā nospēlēja sliktu lomu Me-262 kaujas biogrāfijā. Izstrādāts kā iznīcinātājs, virzienā "augšā" tas tika pārveidots par bumbvedēju, un šajā modifikācijā tas sevi pilnībā nepierādīja.

Arado

Reaktīvās lidmašīnas princips tika pielietots 1944. gada vidū bumbvedēja Arado-234 projektēšanā (atkal vācieši). Viņam izdevās demonstrēt savas neparastās kaujas spējas, uzbrūkot sabiedroto pozīcijām, kas izkāpa Šerbūras ostas rajonā. Ātrums 740 km/h un desmit kilometru griesti nedeva pretgaisa artilērijai iespēju trāpīt šim mērķim, un amerikāņu unAngļu cīnītāji vienkārši nevarēja viņu panākt. Papildus bombardēšanai (ļoti neprecīzi acīmredzamu iemeslu dēļ) "Arado" veidoja aerofotografēšanu. Otrā pieredze, izmantojot to kā trieciena rīku, notika virs Lježas. Vācieši necieta zaudējumus, un, ja nacistiskajai Vācijai būtu vairāk resursu un nozare varētu ražot vairāk nekā 36 Ar-234, tad antihitleriskās koalīcijas valstīm būtu klājies grūti.

U-287

Vācijas attīstība nonāca draudzīgu valstu rokās Otrā pasaules kara laikā pēc nacisma sakāves. Rietumvalstis jau karadarbības pēdējā posmā sāka gatavoties gaidāmajai konfrontācijai ar PSRS. Staļina vadība veica pretpasākumus. Abām pusēm bija skaidrs, ka nākamais karš, ja tāds notiks, cīnīsies ar lidmašīnām. PSRS tajā laikā vēl nebija trieciena kodolpotenciāla, noritēja tikai darbs pie atombumbas ražošanas tehnoloģijas izveides. Bet amerikāņus ļoti ieinteresēja notvertais Junkers-287, kuram bija unikāli lidojuma dati (kaujas slodze 4000 kg, attālums 1500 km, griesti 5000 m, ātrums 860 km/h). Četri dzinēji, negatīvā slaucīšana (nākotnes "neredzamo" prototips) ļāva izmantot lidmašīnu kā kodolnesēju.

Pirmais pēckara laiks

Reaktīvām lidmašīnām Otrā pasaules kara laikā nebija izšķirošas nozīmes, tāpēc lielākā daļa padomju ražošanas jaudas bija vērsta uz konstrukciju uzlabošanu un ražošanas palielināšanu.parastie dzenskrūves iznīcinātāji, uzbrukuma lidmašīnas un bumbvedēji. Jautājums par daudzsološu atomu lādiņu nesēju bija sarežģīts, un tas tika ātri atrisināts, kopējot amerikāņu Boeing B-29 (Tu-4), taču galvenais mērķis joprojām bija iespējamās agresijas apkarošana. Lai to izdarītu, pirmkārt, bija nepieciešami iznīcinātāji - lieli, manevrējami un, protams, ātrgaitas. Par to, kā attīstījās jaunais aviācijas tehnikas virziens, var spriest pēc dizainera A. S. Jakovļeva vēstules Centrālkomitejai (1945. gada rudenī), kas radīja zināmu izpratni. Vienkāršu vācu tehnoloģiju izpēti partijas vadība uzskatīja par nepietiekamu pasākumu. Valstij bija vajadzīgas modernas padomju reaktīvas lidmašīnas, nevis zemākas, bet augstākas par pasaules līmeni. 1946. gada parādē par godu oktobra (Tushino) gadadienai tās bija jārāda tautai un ārzemju viesiem.

Pagaidu jaki un MiGs

Bija ko rādīt, bet nesanāca: laikapstākļi pievīla, bija migla. Jauno lidmašīnu demonstrēšana tika pārcelta uz Maiju. Pirmo padomju reaktīvo lidmašīnu, ko ražoja 15 eksemplāru sērijā, izstrādāja Mikojana un Gureviča (MiG-9) un Jakovļeva (Jak-15) Dizaina birojs. Abi paraugi izcēlās ar redāna shēmu, kurā astes daļu no apakšas mazgā sprauslu radītās strūklas. Protams, lai aizsargātu pret pārkaršanu, šīs ādas daļas tika pārklātas ar īpašu slāni, kas izgatavots no ugunsizturīga metāla. Abi lidaparāti atšķīrās pēc svara, dzinēju skaita un mērķa, taču kopumā tie atbilda četrdesmito gadu beigu padomju aviācijas skolas stāvoklim. To galvenais mērķis bija pāreja uz jauna tipa elektrostaciju, taču tika veikti arī citi svarīgi uzdevumi: lidojumu personāla apmācība un tehnoloģisko jautājumu izstrāde. Šīs reaktīvo lidmašīnu, neskatoties uz to lielo ražošanas apjomu (simtiem gabalu), tika uzskatītas par pagaidu un tika nomainītas ļoti tuvākajā nākotnē, tūlīt pēc progresīvāku konstrukciju parādīšanās. Un drīz pienāca brīdis.

Piecpadsmitais

Šī lidmašīna ir kļuvusi par leģendu. Tas tika būvēts miera laikā vēl nebijušā sērijā gan kaujas, gan pāra apmācības versijā. MiG-15 projektēšanā tika izmantoti daudzi revolucionāri tehniski risinājumi, pirmo reizi tika mēģināts izveidot uzticamu pilotu glābšanas sistēmu (katapultu), tā tika aprīkota ar jaudīgu lielgabalu bruņojumu. Neliela, bet ļoti efektīva reaktīvo lidmašīnu ātrums ļāva tai uzvarēt smago stratēģisko bumbvedēju armadu Korejas debesīs, kur neilgi pēc jauna pārtvērēja parādīšanās sākās karš. Amerikāņu zobens, kas uzbūvēts pēc līdzīgas shēmas, kļuva par sava veida MiG analogu. Cīņu laikā tehnika nonāca ienaidnieka rokās. Padomju lidmašīnu nolaupīja Ziemeļkorejas pilots, ko vilināja milzīga naudas atlīdzība. Notriektais "amerikānis" tika izvilkts no ūdens un nogādāts PSRS. Notika savstarpēja "pieredzes apmaiņa" ar veiksmīgāko dizaina risinājumu pieņemšanu.

Pasažieru lidmašīnas

Reaktīvās lidmašīnas ātrums ir tā galvenā priekšrocība, un tas attiecas ne tikai uzbumbvedēji un iznīcinātāji. Jau četrdesmito gadu beigās Lielbritānijā būvētais Comet laineris ienāca starptautiskajās aviokompānijās. Tas tika radīts speciāli cilvēku pārvadāšanai, bija ērts un ātrs, bet diemžēl nebija īpaši uzticams: divu gadu laikā notika septiņi negadījumi. Taču progress ātrgaitas pasažieru pārvadājumu jomā jau bija neapturams. Piecdesmito gadu vidū PSRS parādījās leģendārais Tu-104, bumbvedēja Tu-16 pārveides versija. Neskatoties uz daudzajiem negadījumiem, kas notika ar jauno lidmašīnu, reaktīvie lidaparāti arvien vairāk pārņēma aviokompānijas. Daudzsološa lainera izskats un idejas par to, kā tas pakāpeniski jāveido. Propellerus (skrūvju dzenskrūves) dizaineri izmantoja arvien retāk.

Cīnītāju paaudzes: pirmā, otrā…

Tāpat kā gandrīz jebkura tehnoloģija, reaktīvo pārtvērēju klasificē pēc paaudzes. Pavisam šobrīd tādi ir pieci, un tie atšķiras ne tikai pēc modeļu ražošanas gadiem, bet arī pēc dizaina iezīmēm. Ja pirmo modeļu koncepcija bija balstīta uz vispāratzītu sasniegumu bāzi klasiskās aerodinamikas jomā (citiem vārdiem sakot, tikai dzinēja tips bija to galvenā atšķirība), tad otrajai paaudzei bija daudz nozīmīgākas iezīmes (sasniegums). spārns, pilnīgi cita fizelāžas forma utt.) Piecdesmitajos gados pastāvēja uzskats, ka gaisa kaujām nekad vairs nebūs manevrējama rakstura, taču laiks ir parādījis šī viedokļa maldīgumu.

… un trešā līdz piektā

Sešdesmito gadu suņu cīņas starp Skyhawks, Phantom un MiG debesīs virs Vjetnamas un Tuvajiem Austrumiem norādīja uz turpmākās attīstības gaitu, iezīmējot otrās paaudzes reaktīvo pārtvērēju ierašanos. Mainīga spārnu ģeometrija, spēja atkārtoti pārsniegt skaņas ātrumu un raķešu ieroči apvienojumā ar jaudīgu avioniku kļuva par trešās paaudzes pazīmēm. Šobrīd tehnoloģiski attīstītāko valstu gaisa spēku flote balstās uz ceturtās paaudzes lidmašīnām, kas kļuvušas par tālākas attīstības produktu. Ekspluatācijā jau nonāk vēl progresīvāki modeļi, kas apvieno lielu ātrumu, supermanevrusspēju, zemu redzamību un elektroniskās kara iekārtas. Šī ir piektā paaudze.

Divu ķēdes dzinēji

Ārēji pat šodien pirmo paraugu reaktīvie lidaparāti lielākoties neizskatās kā anahronismi. Daudzu no tiem izskats ir diezgan moderns, un tehniskie parametri (piemēram, griesti un ātrums) vismaz no pirmā acu uzmetiena pārāk neatšķiras no mūsdienu. Tomēr, rūpīgāk aplūkojot šo mašīnu veiktspējas raksturlielumus, kļūst skaidrs, ka pēdējo desmitgažu laikā ir panākts kvalitatīvs izrāviens divos galvenajos virzienos. Vispirms parādījās mainīga vilces vektora jēdziens, radot asa un negaidīta manevra iespēju. Otrkārt, kaujas lidmašīnas mūsdienās spēj noturēties gaisā daudz ilgāk un veikt lielus attālumus. Šis faktors ir saistīts ar zemu degvielas patēriņu, tas ir, efektivitāti. To panāk, tehniskajā valodā pielietojotdubultās ķēdes shēma (zema apvedceļa pakāpe). Eksperti zina, ka šī sadegšanas tehnoloģija nodrošina pilnīgāku sadegšanu.

Citas moderno reaktīvo lidmašīnu funkcijas

Tie ir vairāki. Mūsdienu civilajām lidmašīnām raksturīgs zems dzinēja troksnis, paaugstināts komforts un augsta lidojuma stabilitāte. Parasti tie ir plata korpusa (ieskaitot daudzstāvu). Militāro lidmašīnu paraugi ir aprīkoti ar līdzekļiem (aktīviem un pasīviem), lai panāktu zemu radara redzamību un elektronisko karadarbību. Savā ziņā prasības aizsardzības un komerciālajiem dizainparaugiem tagad pārklājas. Visu veidu lidmašīnām ir nepieciešama efektivitāte, taču dažādu iemeslu dēļ: vienā gadījumā, lai palielinātu rentabilitāti, otrā - lai paplašinātu kaujas rādiusu. Un šodien ir nepieciešams pēc iespējas mazāk trokšņot gan civiliedzīvotājiem, gan militārpersonām.