Modern sugárhajtású repülőgép. Az első sugárhajtású repülőgép

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

A modern fiataloknak, sőt az érett polgároknak is nehéz felfogni, milyen örömet okoztak ezek az akkor fantasztikusnak tűnő repülő gépek. A kék eget gyorsan boncolgató ezüstös cseppecskék izgatták az ötvenes évek elején a fiatalok fantáziáját. A széles futómű nem hagyott kétséget a motor típusát illetően. Manapság csak az olyan számítógépes játékok, mint a War Thunder, a Szovjetunió promóciós sugárhajtású repülőgépének vásárlási ajánlatával adnak némi képet a hazai repülés fejlődésének ezen szakaszáról. De ez még korábban kezdődött.

Mit jelent a „reaktív”

Van egy ésszerű kérdés a repülőgép típusának nevével kapcsolatban. Magyarul röviden hangzik: Jet. Az orosz meghatározás valamilyen reakció jelenlétére utal. Nyilvánvaló, hogy itt nem az üzemanyag oxidációjáról van szó – ez a hagyományos karburátoros motorokban is jelen van. A sugárhajtású repülőgép működési elve megegyezik a rakétáéval. A fizikai test reakciója a kilökött gázsugár erejére ellentétes irányú gyorsulásban fejeződik ki. Minden más már finomság, ami mást is tartalmaza rendszer műszaki paraméterei, úgymint aerodinamikai tulajdonságok, elrendezés, szárnyprofil, motortípus. Íme a lehetséges opciók, amelyeket a mérnökirodák munkájuk során találtak ki, és gyakran találtak hasonló műszaki megoldásokat, egymástól függetlenül.

Ebből a szempontból nehéz elválasztani a rakétakutatást a légiközlekedési kutatástól. A felszállási futás és az utóégető hosszának csökkentésére beépített porgyorsítók területén már a háború előtt folytak a munkálatok. Sőt, 1910-ben egy kompresszoros motor beszerelésére tett kísérlet (sikertelen) egy Coanda repülőgépbe lehetővé tette a feltaláló Henri Coanda számára, hogy igényt tartson a román elsőbbségre. Igaz, ez a kialakítás kezdetben működésképtelen volt, amit a legelső teszt is megerősített, amely során a repülőgép leégett.

Első lépések

Később megjelent az első sugárhajtású repülőgép, amely képes hosszú ideig a levegőben maradni. A németek lettek az úttörők, bár néhány sikert más országok – az USA, Olaszország, Nagy-Britannia, majd a technikailag elmaradott Japán – tudósai értek el. Ezek a minták valójában hagyományos vadászrepülők és bombázók vitorlázógépei voltak, amelyeket új típusú hajtóművekkel szereltek fel, propellerek nélkül, ami meglepetést és bizalmatlanságot keltett. A Szovjetunióban a mérnökök is foglalkoztak ezzel a problémával, de nem olyan aktívan, a bevált és megbízható propellertechnológiára összpontosítva. Ennek ellenére a Bi-1 repülőgép sugárhajtású modelljét, amelyet A. M. Lyulka által tervezett turbóhajtóművel szereltek fel, közvetlenül a háború előtt tesztelték. A készülék nagyon megbízhatatlan volt, az oxidálószerként használt salétromsav beszívta az üzemanyagtartályokat,egyéb problémák, de az első lépések mindig nehezek.

Hitler Sturmvogelje

A Führer pszichéjének sajátosságai miatt, aki a "birodalom ellenségeit" remélte (amelyhez szinte a világ többi országát sorolta) Németországban a világháború kitörése után II, megkezdődött a munka különféle típusú "csodafegyverek" létrehozásán, beleértve a sugárhajtású repülőgépek számát. Ennek a tevékenységnek nem minden területe volt sikertelen. A sikeres projektek közé tartozik a Messerschmit-262 (más néven Sturmvogel) – a világ első sorozatgyártású sugárhajtású repülőgépe. Az eszközt két turbóhajtóművel szerelték fel, az orrban radar volt, hanghoz közeli sebességet fejlesztett ki (több mint 900 km / h), és meglehetősen hatékony eszköznek bizonyult a nagy magasságú B-17 elleni küzdelemben ("Repülő erődök") a szövetségesek. Adolf Hitler fanatikus hite az új technológia rendkívüli képességeiben azonban paradox módon rossz szerepet játszott a Me-262 harci életrajzában. Vadásznak tervezték, a "fent" irányában bombázóvá alakították, és ebben a módosításban nem bizonyult teljesen.

Arado

A sugárhajtású repülőgép elvét 1944 közepén alkalmazták az Arado-234 bombázó tervezésénél (ismét a németek). Rendkívüli harci képességeit úgy sikerült demonstrálnia, hogy megtámadta a cherbourg-i kikötő területén partra szállt szövetségesek állásait. A 740 km/h-s sebesség és a tíz kilométeres mennyezet nem adott esélyt a légelhárító tüzérségnek, hogy elérje ezt a célt, és az amerikai ill. Az angol harcosok egyszerűen nem tudták utolérni őt. A bombázáson kívül (nyilvánvaló okokból nagyon pontatlan) "Arado" légifelvételeket is készített. A csapásmérő eszközként való használat második tapasztalata Liege felett történt. A németek nem szenvedtek veszteségeket, és ha a náci Németországnak több erőforrása lenne, és az ipar több mint 36 Ar-234-et tudna gyártani, akkor a Hitler-ellenes koalíció országainak nehéz dolguk lett volna.

U-287

A német fejlesztések baráti államok kezébe kerültek a második világháború idején, a nácizmus leverése után. A nyugati országok már az ellenségeskedés utolsó szakaszában elkezdtek felkészülni a Szovjetunióval való közelgő konfrontációra. A sztálini vezetés ellenintézkedéseket tett. Mindkét fél számára világos volt, hogy a következő háborút, ha sor kerül rá, repülőgépek fogják megvívni. A Szovjetuniónak akkoriban még nem volt csapásmérő nukleáris potenciálja, csak az atombomba előállítására szolgáló technológia megalkotásán folyt a munka. Az amerikaiakat azonban nagyon érdekelte az elfogott Junkers-287, amelynek egyedi repülési adatai voltak (harci terhelés 4000 kg, hatótávolság 1500 km, mennyezet 5000 m, sebesség 860 km / h). Négy hajtómű, negatív sweep (a jövőbeli "láthatatlanok" prototípusa) lehetővé tette a repülőgép nukleáris hordozóként való használatát.

Első háború utáni

A sugárhajtású repülőgépek nem játszottak döntő szerepet a második világháborúban, ezért a szovjet gyártási kapacitás nagy része a tervek javítására és a termelés növelésére összpontosítotthagyományos légcsavaros vadászgépek, támadó repülőgépek és bombázók. Nehéz volt az ígéretes atomi töltéshordozó kérdése, és az amerikai Boeing B-29 (Tu-4) lemásolásával gyorsan megoldódott, de továbbra is az esetleges agresszió leküzdése maradt a fő cél. Ehhez mindenekelőtt vadászgépekre volt szükség - nagy magasságú, manőverezhető és természetesen nagy sebességű. A repüléstechnika új irányának fejlődése A. S. Yakovlev tervezőnek a Központi Bizottsághoz írt leveléből (1945 őszén) ítélhető meg, amely bizonyos megértésre talált. A lefogl alt német technológia egyszerű tanulmányozását a pártvezetés nem tartotta elégséges intézkedésnek. Az országnak modern szovjet sugárhajtású repülőgépekre volt szüksége, amelyek nem alacsonyabbak, de jobbak a világszintnél. Az 1946-os októberi (Tushino) évforduló tiszteletére rendezett felvonuláson meg kellett őket mutatni a népnek és a külföldi vendégeknek.

Ideiglenes jakok és MiG-ek

Volt mit mutatni, de nem sikerült: az időjárás nem volt hiábavaló, köd volt. Az új repülőgépek bemutatóját május elsejére halasztották. Az első szovjet sugárhajtású repülőgépet, amelyet 15 példányban gyártottak, a Mikojan és Gurevics Tervező Iroda (MiG-9) és Jakovlev (Jak-15) fejlesztette ki. Mindkét mintát egy redan séma különböztette meg, amelyben a farokrészt alulról mossák a fúvókák által előállított sugársugárral. Természetesen a túlmelegedés elleni védelem érdekében a bőr ezen részeit speciális, tűzálló fémréteggel vonták be. Mindkét repülőgép tömegében, hajtóműszámában és rendeltetésében különbözött, de összességében megfelelt a negyvenes évek végének szovjet repülőgép-építő iskola állapotának. Fő céljuk az új típusú erőműre való átállás volt, de más fontos feladatokat is végeztek: a repülési személyzet képzését és a technológiai kérdések kidolgozását. Ezeket a sugárhajtású repülőgépeket a nagy gyártási mennyiség (több száz darab) ellenére ideiglenesnek tekintették, és a közeljövőben, közvetlenül a fejlettebb tervek megjelenése után cserélni kell őket. És hamarosan elérkezett a pillanat.

Tizenötödik

Ez a gép legendává vált. Békeidőben példátlan sorozatban készült, harcban és páros kiképzési változatban is. A MiG-15 tervezésénél számos forradalmi műszaki megoldást alkalmaztak, először próbálkoztak megbízható pilótamentő rendszer (katapult) létrehozásával, erős ágyúfegyverzéssel szerelték fel. A kicsi, de nagyon hatékony sugárhajtású repülőgép sebessége lehetővé tette számára, hogy megnyerje a nehéz stratégiai bombázók armadáit Korea egén, ahol nem sokkal az új elfogó megjelenése után kitört a háború. A hasonló séma szerint épített amerikai szablya a MiG egyfajta analógja lett. A harcok során felszerelések kerültek az ellenség kezébe. A szovjet gépet egy észak-koreai pilóta térítette el, akit hatalmas pénzjutalom kísért. A lezuhant "amerikait" kihúzták a vízből, és a Szovjetunióba szállították. A legsikeresebb tervezési megoldások elfogadásával kölcsönös "tapasztalatcsere" zajlott.

Utasszállító repülőgépek

Egy sugárhajtású repülőgép sebessége a fő előnye, és ez nem csak abombázók és vadászgépek. A Nagy-Britanniában épített Comet vonalhajó már a negyvenes évek végén bekerült a nemzetközi légitársaságok közé. Kifejezetten emberszállításra készült, kényelmes és gyors volt, de sajnos nem volt túl megbízható: két éven belül hét baleset történt. De a nagysebességű személyszállítás területén már megállíthatatlan volt a fejlődés. Az ötvenes évek közepén megjelent a Szovjetunióban a legendás Tu-104, a Tu-16 bombázó átalakítási változata. Az új repülőgépekkel történt számos repülési baleset ellenére a sugárhajtású repülőgépek egyre inkább átvették a légitársaságok uralmát. Ígéretes bélés megjelenése és ötletek arról, hogyan kell fokozatosan kialakítani. A légcsavarokat (csavaros légcsavarokat) egyre ritkábban használták a tervezők.

A harcosok nemzedékei: első, második…

Mint szinte minden technológia, a sugárhajtású elfogók generációk szerint vannak osztályozva. Jelenleg összesen öt darab van belőlük, és nemcsak a modellek gyártási éveiben, hanem a tervezési jellemzőikben is különböznek egymástól. Ha az első modellek koncepciója a klasszikus aerodinamika terén elért eredmények jól megalapozott bázisán alapult (vagyis csak a motor típusa volt a fő különbség közöttük), akkor a második generációnak voltak jelentősebb jellemzői (egy elsöprés). szárny, a törzs teljesen más formája stb.) Az ötvenes években az volt a vélemény, hogy a légiharc soha többé nem lesz manőverezhető jellegű, de az idő megmutatta ennek a véleménynek a tévedését.

… és a harmadiktól az ötödikig

A hatvanas évek Skyhawk, Phantom és MiG közötti kutyaviadalai Vietnam és a Közel-Kelet felett a további fejlődés irányát jelezték, jelezve a sugárhajtású elfogók második generációjának érkezését. A változtatható szárnygeometria, a hangsebesség többszöri túllépésének képessége és a rakétafegyverek, valamint az erőteljes repüléstechnika a harmadik generáció jelei lettek. Jelenleg a technológiailag legfejlettebb országok légierejének flottája a negyedik generációs repülőgépekre épül, amelyek továbbfejlesztés termékeivé váltak. Még fejlettebb modellek állnak már szolgálatba, amelyek a nagy sebességet, a szupermanőverezőképességet, a rossz látási viszonyokat és az elektronikus haditechnikai eszközöket ötvözik. Ez az ötödik generáció.

Kétkörös motorok

Külsőleg még ma sem tűnnek anakronizmusnak az első minták sugárhajtású repülőgépei. Sokuk megjelenése meglehetősen modern, és a műszaki jellemzők (például a mennyezet és a sebesség) nem különböznek túlságosan a modernektől, legalábbis első pillantásra. Ha azonban közelebbről megvizsgáljuk ezeknek a gépeknek a teljesítményjellemzőit, világossá válik, hogy az elmúlt évtizedekben két fő irányban sikerült minőségi áttörést elérni. Először a változó tolóerővektor fogalma jelent meg, ami egy éles és váratlan manőver lehetőségét teremtette meg. Másodszor, manapság a harci repülőgépek sokkal hosszabb ideig képesek a levegőben maradni és nagy távolságokat megtenni. Ez a tényező az alacsony üzemanyag-fogyasztásnak, azaz a hatékonyságnak köszönhető. Ezt úgy érik el, hogy a szaknyelvenkettős áramkörű séma (kis fokú bypass). A szakértők tudják, hogy ez az égési technológia teljesebb égést biztosít.

A modern sugárhajtású repülőgépek egyéb jellemzői

Több van belőlük. A modern polgári repülőgépeket alacsony motorzaj, fokozott kényelem és magas repülési stabilitás jellemzi. Általában széles törzsűek (többfedélzetűek is). A katonai repülőgépek mintái olyan eszközökkel vannak felszerelve (aktív és passzív), amelyek alacsony radarláthatóságot és elektronikus hadviselést biztosítanak. Bizonyos értelemben a védelmi és kereskedelmi formatervezési követelmények most átfedik egymást. Minden típusú repülőgépnek hatékonyságra van szüksége, azonban különböző okokból: az egyik esetben a jövedelmezőség növelése, a másik esetben a harci sugár kiterjesztése. Ma pedig a lehető legkevesebb zajt kell kelteni a civilek és a katonaság számára egyaránt.