Современной молодежи, и даже гражданам зрелым, трудно понять, какой восторг вызывали эти, казавшиеся тогда фантастическими, летающие машины. Серебристые капельки, стремительно рассекающие за собой голубое небо, будоражили воображение молодых людей начала пятидесятых. Широкий не оставлял сомнений в типе двигателя. Сегодня только компьютерные игры наподобие War Thunder, с их предложением приобрести реактивный акционный самолет СССР, дают какое-то представление об этом этапе развития отечественной авиации. Но начиналось все еще раньше.
Что означает «реактивный»
Возникает резонный вопрос о названии типа летательных аппаратов. По-английски оно звучит кратко: Jet. Русское определение намекает на наличие какой-то реакции. Ясно, что речь идет не об окислении топлива - оно присутствует и в обычных карбюраторных самолета такой же, как у ракеты. Реакция физического тела на силу выбрасываемой газовой струи выражается в придании ему противоположно направленного ускорения. Все остальное - уже тонкости, к которым относятся разные технические параметры системы, такие как аэродинамические свойства, схема, профиль крыла, тип двигателя. Здесь возможны варианты, к которым инженерные бюро пришли в процессе работы, часто находя сходные технические решения, независимо друг от друга.
Отделить ракетные исследования от авиационных в данном аспекте тяжело. В области пороховых ускорителей, устанавливаемых для сокращения длины разбега и форсажа, работы велись еще до войны. Более того, попытка установки компрессорного двигателя (неудачная) на аэроплан Coanda в 1910 году позволила изобретателю Анри Коанде утверждать о румынском приоритете. Правда, конструкция эта была изначально неработоспособной, что и подтвердилось первым же испытанием, в ходе которого летательный аппарат сгорел.
Первые шаги
Первый реактивный самолет, способный проводить в воздухе длительное время, появился позже. Пионерами стали немцы, хотя определенных успехов добились ученые других стран - США, Италии, Британии и отсталой тогда в техническом отношении Японии. Эти образцы представляли собой, по сути, планеры обычных истребителей и бомбардировщиков, на которые устанавливались двигатели нового типа, лишенные пропеллеров, что вызывало удивление и недоверие. В СССР этой проблемой инженеры также занимались, но не так активно, делая упор на проверенную и надежную винтовую технику. Тем не менее реактивная модель самолета Би-1, оснащенная ТРД конструкции А. М. Люльки, была испытана непосредственно перед войной. Аппарат был очень ненадежен, азотная кислота, используемая в качестве окислителя, проедала топливные баки, были и другие проблемы, но первые шаги всегда трудны.
«Штурмфогель» Гитлера
В силу особенностей психики фюрера, надеявшегося сокрушить «врагов рейха» (к которым он причислял страны практически всего остального мира), в Германии после начала II мировой войны развернулись работы по созданию разных видов «чудо-оружия», в том числе и реактивных самолетов. Не все направления этой деятельности оказались безуспешными. К удачным проектам можно отнести «Мессершмит-262» (он же «Штурмфогель») - первый реактивный самолет в мире, выпускаемый серийно. Аппарат был оснащен двумя ТРД, имел радиолокатор в носовой части, развивал скорость, близкую к звуковой (более 900 км/ч), и оказался достаточно эффективным средством борьбы с высотными Б-17 («Летающими крепостями») союзников. Фанатичная вера Адольфа Гитлера в чрезвычайные возможности новой техники, однако, парадоксально сыграла скверную роль в боевой биографии Ме-262. Проектировавшийся как истребитель, он, по указанию «свыше», переоборудовался в бомбардировщик, и в этой модификации не проявил себя в полной мере.
«Арадо»
Принцип реактивного самолета был применен в середине 1944 года для конструкции бомбардировщика «Арадо-234» (опять же немцами). Он успел продемонстрировать свои необычайные боевые возможности, атаковав позиции союзников, высадившихся в районе порта Шербур. Скорость в 740 км/ч и десятикилометровый потолок не давали шансов зенитной артиллерии поразить эту цель, а американские и английские истребители просто не смогли его догнать. Помимо бомбометания (весьма неточного по понятным причинам), «Арадо» производил аэрофотосъемку. Второй опыт применения его в качестве ударного средства состоялся над Льежем. Потерь немцы не понесли, и если бы ресурсов у фашистской Германии было больше, и промышленность смогла бы выпустить «Ар-234» в количестве более 36 экземпляров, то странам антигитлеровской коалиции пришлось бы туго.
«Ю-287»
Немецкие наработки попали в руки дружественных в период Второй мировой воны государств после разгрома нацизма. Западные страны уже в ходе завершающего этапа боевых действий начали готовиться к грядущему противостоянию с СССР. Сталинское руководство принимало встречные меры. Обеим сторонам было ясно, что в следующей войне, если она состоится, сражаться будут реактивные самолеты. СССР на тот момент еще не обладал ударным ядерным потенциалом, шла лишь работа над созданием технологии производства атомной бомбы. А вот американцам был очень интересен захваченный «Юнкерс-287», имевший уникальные летные данные (боевая нагрузка 4000 кг, дальность 1500 км, потолок 5000 м, скорость 860 км/ч). Четыре двигателя, отрицательная стреловидность (прообраз будущих «невидимок) позволяли использовать самолет в качестве атомного носителя.
Первые послевоенные
Реактивные самолеты не сыграли решающей роли во время Второй мировой, поэтому основная часть советских производственных мощностей сосредоточила усилия на совершенствовании конструкций и увеличении выпуска обычный винтовых истребителей, штурмовиков и бомбардировщиков. Вопрос о перспективном носителе атомных зарядов был трудным, и его решили оперативно, скопировав американский Боинг Б-29 (Ту-4), но главной целью оставалось противодействие возможной агрессии. Для этого в первую очередь требовались истребители - высотные, маневренные и, конечно же, скоростные. О том, как развивалось новое направление можно судить по письму конструктора А. С. Яковлева в ЦК (осень 1945 года), нашедшего определенное понимание. Простое изучение трофейной немецкой техники партийное руководство сочло недостаточной мерой. Стране были необходимы современные советские реактивные самолеты, не уступающие, а превосходящие мировой уровень. На параде 1946 года в честь годовщины Октября (Тушино) их нужно было показать народу и зарубежным гостям.
Временные Яки и МиГи
Показать было что, но не сложилось: подвела погода, стоял туман. Демонстрацию новой авиатехники перенесли на Первомай. Первые советские реактивные самолеты, произведенные серией в 15 экземпляров, были разработаны КБ Микояна и Гуревича (МиГ-9) и Яковлева (Як-15). Оба образца отличались реданной схемой, при которой хвостовая часть снизу омывается реактивными струями, выпускаемыми соплами. Естественно, для защиты от перегрева эти участки обшивки покрыли специальным слоем, выполненным из тугоплавкого металла. Оба самолета отличались массой, числом двигателей и назначением, но в целом отвечали состоянию советской авиастроительной школы конца сороковых годов. Главным их назначением был переход на новый тип энергоустановки, но помимо этого выполнялись и другие важные задачи: обучение летного состава и отработка технологических вопросов. Эти реактивные самолеты, несмотря на большие объемы их выпуска (сотни штук), рассматривались как временные и подлежащие замене в самое ближайшее время, сразу же после появления более совершенных конструкций. И вскоре этот момент настал.
Пятнадцатый
Этот самолет стал легендой. Он строился невиданными для мирного времени сериями, как в боевом, так и в спаренном учебном варианте. В конструкции МиГ-15 применены многие революционные технические решения, впервые сделана попытка создания надежной системы спасения пилота (катапульты), его оснастили мощным пушечным вооружением. Скорость реактивного самолета, небольшого, но очень эффективного, позволяла ему одерживать победы над армадами тяжелых стратегических бомбардировщиков в небе Кореи, где заполыхала война вскоре после появления нового перехватчика. Неким аналогом МиГа стал американский «Сейбр», построенный по сходной схеме. В ходе боевых действий техника попадала в руки противника. Советский самолет угнал северокорейский летчик, соблазненный огромным денежным вознаграждением. Подбитого «американца» удалось вытащить из воды и доставить в СССР. Происходил взаимный «обмен опытом» с перениманием наиболее удачных конструкторских решений.
Пассажирские реактивные
Скорость реактивного самолета - главное его достоинство, и применимо оно не только к бомбардировщикам и истребителям. Уже в конце сороковых на международные авиалинии вышел лайнер «Комета», построенный в Британии. Он создавался специально для перевозки людей, был комфортабельным и быстрым, но, к сожалению, не отличался надежностью: в течение двух лет случилось семь катастроф. Но прогресс в области скоростных пассажироперевозок уже остановить было нельзя. В середине пятидесятых в СССР появился легендарный Ту-104, конверсионная версия бомбардировщика Ту-16. Несмотря на многочисленные летные происшествия, происходившие с новой авиатехникой, реактивные самолеты все в большей степени овладевали авиалиниями. Постепенно формировался облик перспективного лайнера и представления о том, каким он должен быть. движители) применялись конструкторами все реже.
Поколения истребителей: первое, второе…
Как практически любая техника, реактивные перехватчики классифицируются по поколениям. Всего их в настоящее время пять, и они отличаются не только годами выпуска моделей, но и конструктивными особенностями. Если концепция первых образцов в своей основе имела наработанную базу достижений в области классической аэродинамики (иными словами, лишь тип двигателя был главным их отличием), то второе поколение имело более существенные признаки (стреловидное крыло, совершенно иная форма фюзеляжа и пр.) В пятидесятые годы существовало мнение о том, что воздушный бой уже никогда не будет носить маневренного характера, но время показало ошибочность такого мнения.
… и с третьего по пятое
«Собачьи свалки» шестидесятых между «Скайхоками», «Фантомами» и МиГами в небе над Вьетнамом и Ближним Востоком указали ход дальнейшего развития, ознаменовав приход второго поколения реактивных перехватчиков. Изменяемая геометрия крыла, способность многократного звука и ракетное вооружение в сочетании с мощной авионикой стали признаками третьей генерации. В настоящее время основу парка ВВС наиболее развитых в техническом отношении стран составляют машины четвертого поколения, ставшие продуктом дальнейшего развития. На вооружение уже поступают еще более совершенные образцы, сочетающие высокую скорость, сверхманевренность, малую заметность и средства РЭБ. Это поколение пятое.
Двухконтурные двигатели
Внешне и сегодня реактивные самолеты первых образцов не выглядят в своем большинстве анахронизмами. Вид многих из них вполне современен, а технические характеристики (такие как потолок и скорость) не слишком отличаются от современных, по крайней мере, на первый взгляд. Однако при более тщательном ознакомлении с ТТХ этих машин становится ясно, что в последние десятилетия совершен качественный прорыв в двух главных направлениях. Во-первых, появилось понятие переменного вектора тяги, создающего возможность резкого и неожиданного маневра. Во-вторых, сегодня способны намного дольше находиться в воздухе и преодолевать большие расстояния. Этот фактор обусловлен малым расходом топлива, то есть экономичностью. Достигается он применением, выражаясь техническим языком, двухконтурной схемы (низкая степень двухконтурности). Специалистам известно, что указанная технология сжигания топлива обеспечивает более полное его сгорание.
Другие признаки современного реактивного самолета
Их несколько. Современные гражданские реактивные самолеты отличаются низким шумом двигателей, повышенным комфортом и высокой стабильностью в полете. Обычно они широкофюзеляжные (в том числе и многопалубные). Образцы военной авиатехники оснащены средствами (активными и пассивными) достижения малой радиолокационной заметности и В каком-то смысле требования к оборонным и коммерческим образцам сегодня пересекаются. Экономичность нужна самолетам всех типов, правда, по разным причинам: в одном случае для повышения рентабельности, в другом - для расширения боевого радиуса. И шуметь сегодня нужно как можно меньше как гражданским, так и военным.
Реактивные самолеты
За первые четыре года войны максимальная скорость серийных самолетов возросла, в среднем, на 100 км/ч: с 500–550 км/ч до 600–650 км/ч Для этого мощность двигателей потребовалось увеличить примерно в два раза: с 1000 до 2000 л.с. (цифры даны для истребителей). Одновременно сильно возрос вес не только силовой установки. но и всего самолета.
Дальнейший рост скорости оказался почти невозможен. Как известно, мощность, затрачиваемая на преодоление аэродинамического сопротивления, пропорциональна квадрату скорости, а тяга пропеллера обратно пропорциональна скорости. Таким образом. потребная мощность винтомоторной силовой установки возрастает пропорционально кубу скорости и, чем на больших скоростях летает самолет, тем больше мощности требуется добавить для одного и того же прироста скорости (рис. 4.62).
Это теория. На практике же потребовалась бы еще большая мощность, так как: 1) с увеличением рабочего объема двигателя возросли бы его габариты и аэродинамическое сопротивление; 2) удельный расход топлива примерно пропорционален мощности, поэтому для сохранения требуемой дальности полета пришлось бы увеличивать запас горючего; 3) из-за возросших веса силовом установки и большего количества топлива для сохранения прежней нагрузки на крыло необходимо увеличить его размеры, что, в свою очередь, привело бы к возрастанию веса и аэродинамического сопротивления самолета.
Рис. 4.62. Зависимость N-f(V)
В 30-е годы увеличение скорости летательных аппаратов осуществлялось не только повышением мощности, но и за счет уменьшения удельного веса мотора, перехода к большим нагрузкам на крыло, улучшения внешних форм самолета и КПД винта, увеличения высоты полета. Однако к середине 40-х голов эти возможности были практически исчерпаны. Более того, с ростом скорости самолетов начало сказываться влияние сжимаемости воздуха, что привело к ухудшению некоторых аэродинамических параметров. Так, было замечено снижение эффективности пропеллера; с ростом скорости и высоты полета и увеличением размеров и числа оборотов воздушного винта на концах лопастей стали возникать скачки уплотнения. Попытки избежать этого за счет увеличения числа лопастей с одновременным уменьшением их длины, изменения формы крутки и профиля лопасти давали лишь ограниченный эффект (рис. 4.63) .
Иногда влияние сжимаемости проявлялось и на самом самолете, обычно при пикировании на больших высотах, где волновой кризис наступает примерно на 150 км/ч раньше, чем при полете у земли. Из-за возникновения скачков уплотнения на крыле начиналась вибрация, самолет затягивало в пикирование. Чаше всего это случалось на американских Р-38 и Р-47. имевших Мкрит=0,7 (на них даже пришлось установить специальные закрылки для вывода из пикирования), реже - на Р-51 с ламинарным профилем (Мкрит=0.,8), еще реже - на «Спитфайре», отличавшимся тонким крыльевым профилем (Мкрит=0,9) . На советских истребителях, действовавших на небольших высотах, случаев влияния сжимаемости не отмечалось.
Итак, становилось ясно, что, несмотря на все ухищрения (введение форсированных режимов работы мотора, применение нагнетателей, использование энергии выхлопа с помощью специальных реактивных насадок), возможности двигателя внутреннего сгорания с воздушным винтом исчерпаны. Для освоения новых диапазонов скорости и высоты полета требовался переход к другому типу силовой установки - реактивному двигателю.
Паллиативной мерой явилось создание двигателей комбинированного типа, с использованием реактивной тяги в качестве дополнительного ускорителя в полете. Для этого под фюзеляжем или на крыльях устанавливали небольшие реактивные двигатели типа ПВРД или ЖРД. Наибольший размах эти работы имели в СССР, где к концу войны из-за меньшей мощности поршневых двигателей наметилось отставание военных самолетов по высоте и скорости от лучших образцов зарубежной авиационной техники. Впервые возможность применения ПВРД на истребителе испытали в 1940 г. на самолетах И-15бис и И-153, расположив под крыльями два таких двигателя. Позднее в качестве эксперимента прямоточные воздушно-реактивные двигатели ставили на истребителях ЛаГГ-3 и Як-7Б.
Рис. 4.63. Изменение КПД винта на околозвуковых скорости
Включение ПВРД давало прирост скорости на 30–50 км/ч, однако из-за большого аэродинамического сопротивления этих двигателей максимальная скорость истребителя с неработающими ПВРД была заметно меньше, чем у такого же самолета без вспомогательных силовых установок. Кроме того, «прямоточки» расходовали массу горючего (60–70 кг/мин). Поэтому вскоре от такого способа отказались.
Установка ЖРД в хвостовой части фюзеляжа не вела к увеличению Схо. Кроме того, при испытаниях в 1943–1945 гг. на бомбардировщике Пе-2 и истребителях Як-3, Jla-7 и Су-7 было установлено, что использование ЖРД-ускорителя (РД-1 с тягой 300 кг) дает более заметый прирост скорости: от 70 до 180 км/ч. Но недостаточная надежность работы жидкостно-ракетного ускорителя и необходимость иметь на борту запас едкой азотной кислоты, используемой в качестве окислителя, сильно затрудняли эксплуатацию. К тому же РД-1 оказался сшс более «прожорливым», чем ПВРД-ускорители: за одну минуту он сжигал 90 кг топлива. Поэтому и этот метод увеличения максимальной скорости полета не получил распространения в ВВС .
Другим типом комбинированного воздушно-реактивного двигателя была мото- компрессорная силовая установка. Первый самолет этого типа построили в Италии на фирме Капрони в августе 1940 г. (рис. 4.64). Силовая установка состояла из поршневого двигателя «Изотта-Фраскини» мощностью 900 л.с., который приводил в действие трехступенчатый компрессор расположенного сзади воздушно-реактивного двигателя. Такая конструкция позволяла обойтись без турбины, являвшейся камнем преткновения на пути создания ТРД из-за того, что материал лопаток не выдерживал сверхвысоких температур за камерой сгорания. Однако полетные испытания показали бесперспективность этой силовой установки - из-за ее низкого КПД максимальная скорость самолета составила всего 330 км/ч .
Рис. 4.64. Экспериментальный самолет Капрони-Кампиии
В экспериментальной реактивно-винтовой моторной установке, сконструированной в 1943–1945 гг. в СССР под руководством К. В. Холщевникова, тяга создавалась совместным действием воздушного пропеллера и ВРД с осевым компрессором, приводимым во вращение от поршневого мотора ВК-107 с помощью удлинительного вала. Истребители с таким двигателем И-107(Су-5) и И-250(МиГ-13) испытывались в марте-апреле 1945 г., а последний даже строился небольшой серией .
Из-за большого веса поршневого двигателя и нерешенных проблем, обусловленных падением КПД пропеллера па высоких скоростях, создание силовых установок комбинированного типа не оправдало себя. Реальный скачек в развитии летно-технических характеристик самолетов был достигнут только тогда, когда двигатель внутреннего сгорания был окончательно заменен реактивным.
Первой страной, наладившей серийный выпуск реактивных самолетов, была Германия. Как отмечалось, опыты с реактивными самолетами немецкие конструкторы начали еще до войны. Работы велись в двух направлениях: создание ракетных самолетов с ЖРД и создание турбореактивных самолетов (табл. 4.15).
Таблица 4.15. Характеристики реактивных самолетов периода второй мировой войны.
* - расчетные значения
Испытания первого в мире ракетного самолета Не-176 летом 1939 г. показали принципиальную возможность полета с помощью ЖРД, однако максимальная скорость, которую достиг этот летательный аппарат после 50 секунд работы двигателя, составила только 345 км/ч. Полагая, что одной из причин этого является консервативная «классическая» схема самолета Хейнкеля, руководители Исследовательского отдела Министерства авиации предложили использовать ракетный двигатель на «бесхвостке». По их заказу немецкий авиаконструктор А. Липпиш, занимавшийся до этого проектированием аппаратов типа «летающее крыло», в 1940 г. построил экспериментальный самолет-«бесхвостку» DFS-I94 с таким же ЖРД Вальтер R1-203. Из-за небольшой тяги двигателя (400 кг) и непродолжительности его работы (I мин.) скорость самолета оказалась не больше, чем у винтомоторных самолетов. Однако вскоре был создан ЖРД Вальтер R2-203, способный развивать тягу 750 кг. Заручившись поддержкой фирмы Мессершмитт, Липпиш выпустил новый ракетный самолет Me-163Л, с двигателем R2-203. Воктябрс 1941 г. X. Диттмар, после подъема самолета на буксире на высоту 4000 м, запустив двигатель, через несколько минут полета на полной тяге достиг невиданной прежде скорости - 1003 км/ч . Казалось бы, после этого немедленно последует заказ на серийное производство самолета в качестве боевой машины. Но немецкое военное командование не торопилось. В то время ситуация в войне складывалась в пользу Германии, и нацистские лидеры были уверенны в скорой победе с помощью имеющихся у них вооружений.
Однако к 1943 г. положение стало иным. Немецкая авиация быстро утрачивала свое лидирующее положение, ухудшилась ситуация на фронтах. Над территорией Германии все чаще появлялись самолеты противника, все более мощными становились бомбовые удары по немецким военным и промышленным объектам. Это заставило серьезно задуматься над усилением истребительной авиации, и идея создания высокоскоростного ракетного истребителя-перехватчика стала чрезвычайно заманчивой. К тому же, был достигнут прогресс в развитии ЖРД - новый двигательфирмы Вальтер HWK 109-509А с увеличенной температурой сгорания топлива мог развивать тягу до 1700 кг. Самолет с этим двигателем получил обозначение Me-163В. В отличие от экспериментального Ме-163А он имел пушечное вооружение (2x30 мм) и бронезащиту пилота, т. е. представлял собой боевой самолет.
В связи с тем, что доводка HWK 109-509А затянулась, первый серийный Ме-163В поднялся в воздух только 21 февраля 1944 г., а всего до конца войны было построено 279 таких самолетов . С мая 1944 г. они принимали участие в боевых действиях в качестве истребителя-перехватчика на Западном фронте. Так как радиус действия Me-163 был невелик - всего окаю 100 км, предполагалось создать целую сеть специальных групп перехвата, расположенных на расстоянии примерно 150 км друг от друга и защищающих Германию с северного и западного направлений.
Ме-163 представлял собой «бесхвостку» со стреловидным крылом (рис. 4.65). Фюзеляж имел металлическую конструкцию, крыло - деревянную. Стреловидность крыла в сочетании с аэродинамической круткой использовалась для продольной балансировки самолета без горизонтального оперения. Вместе с тем, как выяснилось позднее, применение стреловидного крыла позволяло снизить волновое сопротивления на околозвуковых скоростях полета.
Из-за большой тяги двигателя по скорости Me-163 превосходил другие реактивные самолеты периода второй мировой войны и обладал невиданной прежде скороподъемностью - 80 м/сек. Однако его боевую эффективность сильно снижала очень малая продолжительность полета. Вследствие большого удельного расхода горючего и окислителя жидкостно-ракетным двигателем (5 кг/сек) их запаса хватало только на 6 минут работы ЖРД на полной тяге. После набора высоты 9-10 км летчик имел время только на одну короткую атаку. Весьма сложным были также взлет и посадка из-за необычного шасси в виде отдаляемой тележки (посадка осуществлялась на выдвигаемую из фюзеляжа лыжу). Частые случаи остановки двигателя, высокая посадочная скорость, неустойчивость при разбеге и пробеге, большая вероятность взрыва ракетного топлива при ударе - все это, по свидетельству очевидца событий, явилось причиной множества катастроф .
Технические недостатки усугублялись нехваткой ракетного топлива и недостатком летчиков в конце войны. В результате только четверть из числа построенных Me-163В приняли участие в боевых действиях. Самолет не оказал какого либо заметного эффекта на ход войны. Поданным зарубежной печати, реально боеспоспособным было только одно подразделение, на счету которого оказалось 9 сбитых бомбардировщиков при собственных потерях 14 самолетов .
В конце 1944 г. немцы сделали попытку усовершенствовать самолет. Чтобы увеличить продолжительность полета двигатель оборудовали вспомогательной камерой сгорания для полета на крейсерском режиме с уменьшенной тягой, увеличили запас топлива, вместо отделяемой тележки установили обычное колесное шасси. До конца войны удалось построить и испытать только один образец, получивший обозначение Ме-263.
В 1944–1945 гг. Япония пыталась наладить у себя выпуск самолетов типа Ме-163 для борьбы с высотными бомбардировщиками В-29. Была куплена лицензия, но одну из двух немецких подводных лодок, направленных из Германии в Японию для доставки документов и технических образцов, потопили, и японцам достался только неполный комплект чертежей. Тем не менее фирме Мицубиси удалось построить и самолет и двигатель. Самолету присвоили название J8M1. В первом полете 7 июля 1945 г. он разбился из-за отказа двигателя при наборе высоты .
Стимулом к созданию ракетных самолетов было стремление найти средство противодействия в условиях господства авиации противника-Поэтому в СССР работы по истребителю с ЖРД, в противоположность Германии и Японии, велись в начальной стадии войны, когда немецкая авиация хозяйничала в небе нашей страны. Летом 1941 г. В. Ф. Болховитинов обратился к правительству с проектом истребителя-перехватчика БИ с ЖРД, разработанным инженерами А. Я. Березняком и А. М. Исаевым.
Рис. 4.65. Мессершмитт Ме-163B
Рис. 4.66. Истребитель БИ
В отличие от Me-163, самолет БИ имел обычную схему с нестреловидным крылом, хвостовым оперением и убираемым колесным шасси (рис. 4.66). Конструкция была выполнена из дерева и отличалась небольшими размерами, площадь крыла составляла всего 7 м?. Расположенный в хвостовой части фюзеляжа ЖРД Д-1А-1100 развивал максимальную тягу 1100 кг. Военное положение было тяжелое, поэтому уже на первом опытном экземпляре установили вооружение (2 пушки калибром 20 мм) и бронезащиту летчика.
Летные испытания самолета задержала вынужденная эвакуация на Урал. Первый полет состоялся 15 мая 1942 г летчик Г. Я. Бахчиванджи). Он продолжался чуть более трех минут, но, тем не менее, вошел в историю как первый полет боевого самолета с ракетным двигателем. Посте замены планера самолета, вызванной повреждением его конструкции парами азотной кислоты, используемой в качестве окиститсля, в 1943 г. испытательные полеты продолжили. 27 марта 1943 г. произошла катастрофа: из-за нарушения устойчивости и управляемости вследствие возникновения скачков уплотнения на большой скорости (об этой опасности тогда и не подозревали) самолет самопроизвольно перешел в пикирование и разбился, Бахчиванджи погиб.
Еще во время испытаний была заложена серия истребителей БИ. После катастрофы несколько десятков недостроенных самолетов уничтожили, признав их опасными для полетов. Кроме того, как показали испытания, запаса 705 кг топлива и окислителя хватаю менее, чем на две минуты работы двигателя , что ставило под сомнение саму возможность практического применения самолета.
Существовала и еще одна, внешняя, причина: к 1943 г. удалось наладить широкомасштабный выпуск винтомоторных боевых самолетов, не уступавших по характеристикам немецким машинам, и уже не было острой необходимости во внедрении в производство новой, малоизученной и поэтому опасной техники.
Самым необычным из ракетных самолетов, построенных во время войны, был немецкий вертикально-взлетающий перехватчик Ва-349А «Наттер». Его спроектировали как альтернативу Me-163, рассчитанную на массовое производство. Ва-349А представлял собой предельно дешевый и технологичный самолет, сконструированный из наиболее доступных сортов древесины и металла. Крыло не имело элеронов, поперечное управление осуществлялось дифференциальным отклонением рулей высоты. Старт происходил вдаль вертикальной направляющей длиной около 9 м. Самолет разгонялся с помощью четырех пороховых ускорителей, установленных по бокам задней части фюзеляжа (рис. 4.67). На высоте 150 м отработанные ракеты сбрасывались и полет продолжался за счет работы основного двигателя - ЖРД Вальтер 109-509А. Вначале перехватчик наводился на вражеские бомбардировщики автоматически, по радиосигналам, а когда пилот видел цель, он брал управление на себя. Приблизившись к цели, летчик давал залп из двадцати четырех 73-мм реактивных снарядов, установленных под обтекателем в носу самолета. Затем он должен был отделить переднюю часть фюзеляжа и спуститься с парашютом на землю. Двигатель также должен был сбрасываться с парашютом, чтобы его можно было использовать повторно. Очевидно, что данный проект опережал технические возможности немецкой индустрии, и не приходится удивляться, что летные испытания в начале 1945 г. закончились катастрофой - на режиме вертикального взлета самолет потерял устойчивость и разбился, пилот погиб .
Рис. 4.67. Старт самолета Ва-349А
В качестве силовой установки для «одноразовых» самолетов применяли не только ракетные двигатели. В 1944 г. немецкие конструкторы проводили эксперименты с самолетом-снарядом, снабженным пульсирующим воздушно-реактивным двигателем (ПуВРД) и предназначенным для действий по морским целям. Этот летательный аппарат представлял собой пилотируемый вариант крылатого снаряда Физелер Fi- 103 (V-1), который использовался для обстрела Англии. В связи с тем, что при работе на земле тяга ПуВРД ничтожно мала, самолет не мог взлетать самостоятельно и доставлялся в район цели на самолете-носителе. Шасси на Fi-103 не было. После отделения от носителя летчик должен был прицелиться и спикировать на цель. Несмотря на то, что в кабине имелся парашют, Fi-103, по существу, являлся оружием летчиков-смертников: шансов на благополучное покидание самолета с парашютом при пикировании со скоростью около 800 км/ч было крайне мало. До конца войны в пилотируемые самолеты-снаряды переделали 175 ракет, но из-за многочисленных катастроф при испытаниях в бою их не применяли.
Невостребованные самолеты фирма Юнкере попыталась переделать в штурмовики Ju-126, установив на них шасси и пушечное вооружение. Взлет должен был осуществляться с катапульты или с помощью ракетных ускорителей. Постройка и испытания этой машины происходили уже после войны, по заданию, выданному СССР немецким авиаконструкторам .
Еще одним пилотируемым самолетом-снарядом с ПуВРД должен был стать Ме- 328. Его испытания состоялись в середине 1944 г. Чрезмерная вибрация, связанная с работой пульсирующих воздушно-реактивных двигателей, привела к разрушению самолета и прервала дальнейшие работы в этом направлении.
По настоящему работоспособные реактивные самолеты были созданы на основе турбореактивных двигателей, появившихся после того, как удалось решить проблему жаропрочности конструкционных материалов для лопаток турбины и камер сгорания. Этот тип двигателя по сравнению с ПВРД или ПуВРД обеспечивал автономность взлета и вызывал меньшую вибрацию, а от ЖРД он выгодно отличался в 10–15 раз меньшим удельным расходом топлива, отсутствием необходимости в окислителе, большей безопасностью в эксплуатации.
Первым истребителем с ТРД был немецкий самолет Хейнкель Не-280. Проектирование машины началось в 1939 г., вскоре после испытаний экспериментального реактивного самолета Не-178. Под крыльями стояли 2 ТРД HeS-8A с тягой по 600 кг. Конструктор так объяснял выбор двухдвигательной схемы: «Опыт работы над одно- двигательным реактивным самолетом показал, что фюзеляж такого летательного аппарата ограничен длиной воздухозаборника и сопловой частью силовой установки. При такой схеме установки двигателя было очень трудно устанавливать вооружение, без которого турбореактивный самолет не представлял интереса в военном отношении. Я видел только один выход из такого положения: создание истребителя с двумя двигателями под крылом» .
В остальном самолет представлял собой обычную конструкцию: металлический моноплан с не стреловидным крылом, колесным шасси с носовой опорой и двухкилевым хвостовым оперением. В начале испытаний вооружения на самолете не было, пушки (3x20мм) установили только летом 1942 г.
Первый полет Не-178 состоялся 2 апреля 1941 г. Месяц спустя была достигнута скорость 780 км/ч .
Не-178 был первым в мире двухмоторным реактивным самолетом. Еще одним новшеством явилось применение системы катапультирования летчика. Это было сделано, чтобы обеспечить спасение на больших скоростях, когда сильный скоростной напор уже не даст летчику возможности самостоятельно выброситься из кабины с парашютом. Катапультное кресло выстреливалось из кабины с помощью сжатого воздуха, затем летчик сам должен был отсоединить привязные ремни и раскрыть парашют.
Система катапультирования пригодилась уже через несколько месяцев после начала испытаний Не-280. 13 января 1942 г., во время полета в плохих погодных условиях, произошло обледенение самолета, и он перестал слушаться рулей. Механизм катапульты сработал исправно, и летчик благополучно приземлился. Это было первое в истории авиации практическое использование системы катапультирования человека.
Начиная с 1944 г. по распоряжению Технического отдела Германского министерства авиации на опытных вариантах всех военных самолетов предписывалось иметь только катапультные кресла. Система катапультирования применялась также на большинстве серийных немецких реактивных самолетов. До конца второй мировой войны в Германии имело место около 60 случаев успешного катапультирования летчиков .
На начальной стадии войны гитлеровское военное руководство не проявляло особого интереса к новому самолету Хейнкеля и не ставило вопроса о его серийном производстве. Поэтому до 1943 г. Не-280 так и оставался экспериментальной машиной, а затем появился Ме-262 с лучшими летными характеристиками, и программу реактивного самолета фирмы Хейнкель закрыли.
Первым серийным самолетом с ТРД был истребитель Мессершмитт Ме-262 (рис. 4.68). Он состоял на вооружении немецких ВВС и принимал участие в боевых действиях.
Строительство первого опытного образца Ме-262 началось в 1940 г, а с 1941 г. проходили его летные испытания. Вначале самолет облетывался с комбинированной установкой из винтомоторного двигателя в носу фюзеляжа и 2 ТРД под крылом. Первый полет только с реактивными двигателями состоялся 18 июля 1942 г. Он продолжался 12 минут и прошел вполне успешно. Летчик-испытатель Ф. Венд ель пишет: «Турбореактивные двигатели работали как часы, а управляемость машины была на редкость приятной. В самом деле, я редко когда чувствовал такой энтузиазм во время первого полета на каком-либо самолете, как на Me 262» .
Так же как и Не-280, Ме-262 представлял собой одноместный цельнометаллический свободнонесущий моноплан с 2 ТРД в гондолах под крылом. Шасси с хвостовой опорой вскоре по образцу Не-280 заменили на трехколесное, с носовым колесом; такая схема лучше соответствовала большим взлетно-посадочным скоростям реактивного самолета. Фюзеляж имел характерную форму поперечного сечения в виде расширяющегося вниз треугольника со скругленными углами. Это позволяло убирать колеса основных стоек шасси в ниши в нижней поверхности фюзеляжа и обеспечивало минимальное сопротивление интерференции в зоне сочленения крыла и фюзеляжа. Крыло - трапециевидной формы со стреловидностью по передней кромке 18°. На задней прямой кромке были расположены элероны и посадочные закрылки. Запуск турбореактивных двигателей Jumo-004 тягой по 900 кг осуществлялся с помощью бензинового двухтактного двигателя-стартера. Благодаря большей, чем у Не-280 мощности двигателей самолет мог продолжать полет при остановке одного из них. Максимальная скорость полета на высоте 6 км составляла 865 км/ч.
Рис. 4.68. Мессершмитт Ме-262
В ноябре 1943 г. реактивный «Мессершмитт» демонстрировался Гитлеру. Посте этого последовало решение о серийном производстве самолета, однако, вопреки здравому смыслу, Гитлер приказал строить его не как истребитель, а как скоростной бомбардировщик. Так как Ме-262 не имел места для внутреннего бомбоотсека, бомбы пришлось подвешивать под крылом, при этом из-за возросшего веса и аэродинамического сопротивления самолет терял преимущество в скорости перед обычными винтомоторными самолетами-истребителями. Только почти год спустя лидер Третьего Рейха отказался от своего ошибочного решения.
Другим обстоятельством, задержавшим серийный выпуск реактивных самолетов, были трудности с производством ТРД. К ним относятся и конструктивные проблемы, связанные с часто стучавшимися самопроизвольными остановками Jumo-004 в налете, и технологические трудности из-за нехватки никеля и хрома для изготовления жаропрочных лопаток турбин к блокированной с суши и моря Германии, и нарушения производства в связи с усиливающимися бомбардировками англо-американской авиацией и вызванного этим переводом значительной части авиастроительной индустрии в специальные подземные заводы.
В результате первые серийные Ме-262 появились только летом 1944 г. Стремясь возродить Люфтваффе, немцы быстрыми темпами наращивали выпуск реактивных самолетов. До конца 1444 г. было изготовлено 452 Ме-262. за первые 2 месяца 1945 г. - еще 380 машин |52, с. 126 |. Самолеты выпускались в вариантах истребителя с мощным вооружением (четыре 30-мм пушки в носовой части фюзеляжа), истребителя-бомбардировщика с двумя бомбами на пилонах под крылом и фоторазведчика. В конце войны основные самолетостроительные заводы были уничтожены бомбардировками, и изготовление самолетов и деталей к ним велось на маленьких фабриках, построенных на скорую руку в лесной глуши, чтобы сделать их незаметными дли авиации. Аэродромов не было, собранные Ме-262 должны были взлетать с обычного шоссе.
В связи с острой нехваткой авиационного топлива и летчиков большинство из построенных Ме-262 так никогда и не поднялось в воздух. Тем не менее, несколько боевых подразделений реактивных самолетов принимало участие в боях. Первый воздушный бой Ме-262 с самолетом противника произошел 26 июля 1944 г., когда немецкий пилот атаковал высотный английский разведчик «Москито». Благодаря лучшей маневренности «Москито» сумел уйти от преследования. Позднее Ме-262 применялись группами для перехвата бомбардировщиков. Иногда происходили схватки с истребителями сопровождения, и были даже случаи, когда обычному винтомоторному самолету удавалось сбить более скоростной, но менее маневренный реактивный истребитель . Но это происходило редко. В целом, Ме-262 продемонстрировали превосходство перед обычными самолетами, прежде всего как перехватчики (рис. 4.69).
В 1945 г. в Японии, получившей от фирмы Крупп технологию производства жаропрочных сталей для турбин, сконструировали по образцу Ме-262 реактивный самолет Накадзима J8N1 «Кикка» с 2 ТРД Ne20. Единственный испытанный в полете самолет поднялся в воздух 7 августа, на следующий день после атомной бомбардировки Хиросимы. К моменту капитуляции Японии на линии сборки находилось 19 реактивных истребителей «Кикка» .
Вторым немецким самолетом с турбореактивными двигателями, применявшимся в боевых действиях, был многоцелевой двухмоторный Арадо Ar-234. Его начали проектировать в 1941 г. как скоростной разведчик. Из-за сложностей с доводкой двигателей Jumo-004 первый полет состоялся только в середине 1943 г., а серийное производство началось в июле 1944 г.
Рис. 4.64. Высотно-скоростные характеристики самолетов «Спитфайр» ХIV и Ме-262
Самолет имел верхнерасположеннное крыло. Такая компоновка обеспечивала необходимый клиренс между землей и установленными под крылом двигателями при взлете и посадке, но, в то же время, создавала проблему с уборкой шасси. Вначале хотели применить сбрасываемую колесную тележку, как на Ме-163. Но это лишало пилота возможности повторного взлета в случае посадки вне аэродрома. Поэтому в 1944 г. самолет оборудовали обычным колесным шасси, убирающимся в фюзеляж. Для этот пришлось увеличить размеры фюзеляжа и перекомпоновать топливные баки (вариант Ar-232В).
По сравнению с Ме-262 Ar-234 имел большие размеры и вес, в связи с этим его максимальная скорость при тех же двигателях была меньше - около 750 км/ч. Но зато самолет мог нести на внешних подвесках три 500-кг бомбы.. Поэтому, когда в сентябре 1944 г, сформировали первое боевое подразделение реактивных «Арадо». их применяли не только для разведки, но и для бомбометания и для наземной поддержки войск. В частности, самолеты Ar-234В выполняли бомбовые удары по англо-американским войскам во время немецкого контрнаступления на Арденах зимой 1944–1945 гг.
В 1944 г. испытывался четырехдвигательный вариант Ar-234С (рис. 4.70) - двухместный многоцелевой самолет с усиленным пушечным вооружением и увеличенной скоростью полета. Из-за нехватки реактивных двигателей для немецкой реактивной авиации он не строился в серии.
Всего до мая 1945 г. было изготовлено около 200 Ar-234 . Как и в случае с Ме-262, из-за острого дефицита авиационного топлива к концу войны около половины этих самолетов не участвовало в боях.
Вклад в развитие реактивной авиации в Германии внесла также старейшая немецкая самолетостроительная фирма Юнкере. В соответствии с традиционной специализацией проектирования многомоторных самолетов там было решено создать тяжелый реактивный бомбардировщик Ju-287. Работы начались в 1943 г. по инициативе инженера Г. Воккс. К этому времени уже было известно, что для увеличения Мкриг в полете следует применять стреловидное крыло. Воккс предложил необычное решение - установить на самолете крыло обратной стреловидности. Преимуществом данной компоновки было то, что срыв потока на больших углах атаки возникал сначала в корневых частях крыла, без потери работоспособности элеронов. Правда, ученые предупреждали об опасности возникновения сильных аэроупругих деформаций крыла при обратной стреловидности, но Воккс и его единомышленники надеялись, что в ходе испытаний им удастся решить прочностные проблемы.
Р ис 4.70. Арадо Ar-234С I
Рис. 4.71. Опытный экземпляр бомбардировщика Ju-287
Для ускорения постройки первого образца использовали фюзеляж от самолета Не-177, хвостовое оперение - от Ju-288. На самолете установили четыре ТРД Jumo-004: 2 в гондолах под крылом и 2 - по бокам носовой части фюзеляжа (рис. 4.71). Для облегчения взлета к двигателям добавили стартовые ракетные ускорители. Испытания первого в мире реактивного бомбардировщика начались 16 августа 1944 г. В целом, они дали положительные результаты. Однако максимальная скорость не превысила 550 км/ч, поэтому на серийном бомбардировщике решили установить 6 двигателей BMW-003 тягой по 800 кг. По расчетам в этом случае самолет должен был брать до 4000 кг бомб и иметь скорость полета на высоте 5000 м 865 км/ч. Летом 1945 г. частично построенный бомбардировщик попал к советским войскам, руками немецких инженеров его довели до летного состояния и отправили в СССР на испытания .
Стремясь переломить ход военных действий за счет массового выпуска реактивных самолетов, немецкое военное руководство осенью 1944 г. объявило конкурс на создание дешевого истребителя с ТРД, в отличие от Ме-262 пригодного для производства из простейших материалов и без применения квалифицированной рабочей силы. В конкурсе приняли участие почти все ведущие авиационные конструкторские организации - Арадо, Блом и Восс, Хейнкель, Физлср, Фокке-Вульф, Юнкере. Лучшим был признан проект фирмы Хейнкель- Не-162.
Самолет Не-162 (рис. 4.72) представлял собой одноместный однодвигательный моноплан с металлическим фюзеляжем и деревянным крылом. Для упрощения процесса сборки двигатель BMW-003 установили на фюзеляже. Самолет должен был иметь простейшее пилотажное оборудование и очень ограниченный ресурс. Вооружение состояло из двух пушек калибром 20 мм. По планам Министерства авиации предполагалось в январе 1945 г. выпустить 50 самолетов, в феврале - 100 и далее наращивать производство до 1000 машин в месяц . Не-162 должен был стать основным самолетом для создаваемого по приказу фюрера народного ополчения Фолькштурм. Руководству молодежной организации Гитлерюгенд поручили в кратчайшие сроки подготовить несколько тысяч пилотов для этого самолета.
Не-162 спроектировали, построили и испытали всего за три месяца. Первый полет состоялся 6 декабря 1944 г., а уже в январе на метких предприятиях в горных районах Австрии начали серийный выпуск машины. Но было уже стишком поздно. До конца войны на вооружение успели передать только 50 самолетов, еще 100 было подготовлено к испытаниям, около 800 Не-162 находились на различных стадиях сборки. В боевых действиях самолет не участвовал. Это позволило спасти жизни не только солдат антигитлеровской коалиции, но и сотен немецких юношей: как показали испытания Не-162 в СССР , самолет имел плохую устойчивость, и использование на нем в качестве пилотов 15-16-летних подростков, практически не имевших летной подготовки (все «обучение» заключалось в нескольких полетах на планере) было бы равноценно их убийству.
Рис. 4.72. Хейнкель Не-162
Большинство первых реактивных самолетов имело прямое крыло. Среди серийных машин исключение составлял Me-163, но стреловидность в данном случае была обусловлена необходимостью обеспечить продольную балансировку самолета схемы «бесхвостка» и была слишком мала, чтобы заметно влиять на Мкрит.
Возникновение скачков уплотнения на больших скоростях послужило причиной целого ряда катастроф, причем, в отличие от винтомоторных самолетов, волновой кризис происходил не при пикировании, а в горизонтальном полете. Первым из таких трагических происшествий была гибель Г. Я. Бахчиванджи. С началом серийного производства реактивных самолетов эти случаи участились. Вот как описывает их летчик-испытатель фирмы Мессершмитт Л. Гофман: «Эти катастрофы (по словам свидетелей, внушаюших доверие) происходили следующим образом. Самолет Me 262 после достижения в горизонтальном полете большой скорости самопроизвольно переходил в пикирование, вывести из которого самолет летчику уже не удавалось. Установить причины этих катастроф путем расследования практически было невозможно, так как летчики не оставались в живых, а самолеты полностью разбивались. В результате этих катастроф погибли один летчик-испытатель фирмы „Мессершмитт“ и целый ряд военных летчиков» .
Загадочные катастрофы ограничивали возможности реактивной авиации. Так, по указанию военного руководства, максимально допустимые скорости Me-163 и Ме- 262 не должны были превышать 900 км/ч .
Когда к концу войны ученые стали догадываться о причинах затягивания самолетов в пикирование, немцы вспомнили рекомендации А. Буземанна и А. Бетца о преимуществах стреловидного крыла на больших скоростях. Первым самолетом, в котором стреловидность несущей поверхности была выбрана специально для уменьшения волнового сопротивления, явился описанный выше Юнкере Ju-287. Незадолго до конца войны, по инициативе главного аэродинамика фирмы Арадо Р. Козина, начались работы по созданию варианта самолета Ar-234 с крылом, так называемой, серповидной формы. Стреловидность у корня составляла 37°, к концам крыла она уменьшалась до 25°. При этом благодаря переменной стреловидности крыла и специальному подбору профилей предполагалось обеспечить одинаковые значения Мкрит вдоль размаха. К апрелю 1945 г., когда цеха фирмы были заняты английскими войсками, модифицированный «Арадо» был почти готов. Позднее англичане использовали аналогичное крыло на реактивном бомбардировщике «Виктор».
Применение стреловидности позволяло уменьшить аэродинамическое сопротивление, но на малых скоростях такое крыло было больше подвержено срыву потока и давало меньший Су макс по сравнению с прямым. В результате возникла идея крыла изменяемой в полете стреловидности. С помощью механизма поворота консолей крыла на взлете и посадке должна была устанавливаться минимальная стреловидность, на больших скоростях - максимальная. Автором данной идеи являлся А. Липпиш
Рис. 4.74. DM-1 в аэродинамической лаборатории Ленгли, США
Рис 4.75 Хортен Нo-9
После предварительных аэродинамических исследований, показавших возможность заметного «смягчения» волнового кризиса при применении крыла малого удлинения (рис. 4.73), в 1944 г. Липпиш приступил к созданию безмоторного аналога самолета. Планер, названный DM-1, помимо треугольного крыла малого удлинения отличался необычно большим по площади вертикальным килем (42 % от S крыла). Это было сделано ал я сохранения путевой устойчивости и управляемости на больших углах атаки. Внутри киля находилась кабина летчика. Для компенсации перераспределения аэродинамических сил на крыле при околозвуковой скорости, которая должна была достигаться при крутом пикировании с большой высоты, предусматривалась система перекачки водяного балласта в хвостовой бак. К моменту капитуляции Германии строительство планера было почти завершено. После войны DM-1 переправили в США для изучения в аэродинамической трубе (рис. 4.74) ).
Еще одной интересной технической разработкой, появившейся в Германии в конце войны, был реактивный самолет-«летающее крыло» Хортен Но-9. Как уже отмечалось, схема «бесхвостка» была весьма удобная компоновки реактивных двигателей в фюзеляже, а стреловидное крыло и отсутствие фюзеляжа и хвостового оперения обеспечивали малое аэродинамическое сопротивление на околозвуковых скоростях. По расчету этот самолет с двумя ТРД Jumo-004B тягой по 900 кг должен был иметь V? n *c? 945 км/ч |39, с. 92 |. В январе 1945 г., посте первого успешного полета опытного образца Ho-9V-2 (рис. 4.75), фирме «Гота» дали заказ на пробную серию из 20 машин, производство которых было включено в чрезвычайную программу обороны Германии. По этот заказ так и остался на бумаге - немецкая авиаиндустрия к тому времени была уже неработоспособна.
Политическая ситуация стимулировала развитие реактивной авиации не только в Германии, но и в других странах, прежде всего в Англии - основном сопернике немецких ВВС в первые годы войны. В этой стране уже имелись технические предпосылки для создания реактивных летательных аппаратов: в 1930-е годы над конструкцией ТРД там работал инженер Ф. Уиттл. Первые работоспособные образцы двигателей Уиттла появились на рубеже 30-40-х годов.
В отличие от немецких двигателей, имевших многоступенчатый осевой компрессор, на английских ТРД применялся одноступенчатый центробежный компрессор, разработанный на основе конструкции центробежных нагнетателей поршневых двигателей. Такой тип компрессора был легче и проще, чем осевой, но имел заметно больший диаметр (табл. 4.16).
Таблица 4.16. Характеристики немецких и английских ТРД
Вскоре посте начала войны Министерство авиации Великобритании поручило фирме Глостер построить экспериментальный самолет Е.28/39 для испытаний ТРД Ф. Уиттла W.I. Чтобы максимально засекретить работы, самолет собирали не на авиационном заводе, а в малоприметном автомобильном гараже. Он представлял собой небольшой одноместный моноплан с нестреловидным крылом (рис. 4.76). Первый полет состоялся 15 мая 1941 г., его выполнил летчик-испытатель фирмы Глостер П. Сэйср. Так как тяга двигателя составляла всего 390 кг, скорость Е.28/39 оказалась меньше, чем у винтомоторных самолетов - всего 480 км/ч. Однако, когда в 1943 г. на самолете установили более совершенный ТРД Пауэре Джет W.2/500 с тягой 775 кг, скорость полета возросла до 745 км/ч .
Потенциальные преимущества ТРД оказались столь убедительными, что уже в 1941 г. правительство слетало фирме Глостер заказ на реактивный истребитель-перехватчик. Первый такой самолет, G.41, построили в 1943 г. Он имеет два двигателя Де Хевилленд «Гоблин» тягой по 680 кг. Они располагались в гондолах на крыле. Из-за невысокой тяги двигателей и их большого миделя скорость самолета не превышала 650 км/ч. Тем не менее, правительство решило дать заказ на серийный выпуск реактивных самолетов. Первоначально они имели название «Тандср- болт», однако вследствие присвоения этого имени американскому истребителю Р-47, самолет получил новое обозначение - «Метеор».
Возможности роста скоростных качеств истребителя ограничивало возникновение скачков уплотнения в месте соединения мотогондол большого диаметра с крылом. Прогресс был достигнут в начале 1945 г., когда появился новый вариант, «Метеор» F.3 (рис. 4.77) с двигателями Раглс-Ройс «Дервент» тягой по 900 кг, отличающимися на 200 мм меньшим габаритным поперечным размером компрессора.
G.41 «Метеор» был единственным реактивным самолетом стран антигитлеровской коалиции, принимавшим участие в войне. Первые 20 «Метеоров» поступили на вооружении английской авиации в июле 1944 г. Вначале их использовали в системе ПВО для борьбы с немецкими крылатыми ракетами V-1. В январе 1945 г. подразделение «Метеоров» F.3 направили в Бельгию для поддержки наступления англо-американских сил. В боях с немецкими реактивными самолетами «Метеору» поучаствовать не довелось.
В США не было собственного авиационного реактивного двигателя. Поэтому при создании первого американского реактивного самолета Белл Р-59 «Эркомет» на нем установили выполненные фирмой Дженерал Электрик копии английских ТРД конструкции Ф. Уиттла. Проектирование самолета началось в сентябре 1941 г. по инициативе Технического отдела ВВС США, а 1 октября 1942 г. состоялся его первый полет под управлением летчика Р. Стенли.
Р-59 проектировался как боевой истребитель, в августе 1944 г. началось серийное производство машины. Однако из-за значительной интерференции крыла и расположенных по бокам фюзеляжа гондол двигателей летные характеристики самолета оказались не лучше, чем у истребителей с поршневыми двигателями (Ум акс=660 км/ч). Поэтому Р59 применялся только как учебно-тренировочный самолет, их построили 50 экземпляров.
Первый по-настоящему боевой реактивный истребитель, Локхид F-80 «Шутинг Стар», появился в США в 1944 г. К этому времени американцам удалось создать ТРД с вдвое большей тягой, чем первые двигатели Ф. Уиттла. Поэтому, в отличие от Р-59, F-80 был однодвигательным самалетом. Расположение ТРД в фюзеляже позволило значительно улучшить обтекаемость аппарата, и максимальная скорость F-80 составляла около 900 км/ч. Серийное производство самолета началось уже после окончания войны.
Рис. 4.76. Экспериментальный самолет Глостер Е28/39
В целом, реактивная авиация в Англии и США в годы второй мировой войны по уровню развития заметно уступала немецким работам в этой области. Если в странах антигитлеровского блока к концу войны имелся только один полноценный боевой реактивный самолет, то в Германии в боевых действиях участвовало три типа реактивных самолетов - Ме-163, Ме-262 и Ar-234. К тому же, как следует из таблицы 4.15, английский «Метеор» из-за меньшей тяга и большого «лба» двигателей сильно уступал по скорости и ряду других параметров основному немецкому реактивному истребителю Ме-262.
В области аэродинамики скоростного полета немецким конструкторам и ученым принадлежит первенство в предложении таких способов уменьшения волнового сопротивления, как стреловидное крыло, крыло изменяемой в полете стреловидности, треугольное крыло малого удлинения. Как известно, эти технические решения нашли впоследствии самое широкое применение в авиации.
Одной из причин отставания в развитии реактивной авиации в странах антигитлеровской коалиции было то, что практические работы в этой области в США, Англии и других странах начались позднее, чем в Германии. Но главным мне представляется отсутствие стимулов к созданию реактивных летательных аппаратов в странах, имевших в конце войны значительно более мощную авиацию по сравнению с Германией, обеспечивавшую господство в воздухе с помощью обычных винтомоторных самолетов.
Из книги Бермудский треугольник и другие загадки морей и океанов автора Конев ВикторСамолеты «КС-135» В среду 28 августа 1963 года с авиабазы «Хоумстед» на Флориде одновременно поднялись в воздух два самолета типа «КС-135». Последнее сообщение от них поступило около полудня, когда самолеты находились на расстоянии 1200 километров северо-восточнее Майами
Из книги Бог войны Третьего рейха автора автора Первушин Антон ИвановичРеактивные истребители Бартини Еще один проект истребителя будущего разрабатывал самый эксцентричный конструктор в истории авиации Роберто Людовигович Бартини (Роберто Орос ди Бартини). Итальянский барон-коммунист, сделавший блестящую карьеру в стране Советов,
Из книги Битва за звезды-1. Ракетные системы докосмической эры автора Первушин Антон ИвановичРеактивные бомбардировщики «Пе-2» Конечно, Королев понимал, что до реализации проекта «РП» в полном объеме еще очень далеко. Потому в качестве первого этапа он рассматривал возможность создания экспериментального ракетоплана на основе пикирующего бомбардировщика
Из книги Автомобили Советской Армии 1946-1991 автора Кочнев Евгений Дмитриевич Из книги Артиллерия в Великой Отечественной войне автора Широкорад Александр БорисовичПриложение 5 Реактивные установки в Великой Отечественной войне По приказу Верховного Главнокомандующего от 8 августа 1941 г. началось формирование первых восьми полков реактивной артиллерии. Это стало важной вехой в ее истории. Новым формированиям присваивалось
Из книги Полеты богов и людей автора Никитин Юрий ФёдоровичРеактивные сопла древности
Из книги Третий рейх автора Булавина Виктория Викторовна«Настоящий квантовый скачок». Первые реактивные самолеты Не менее значимыми, чем разработка ракет, были разработки в области самолетостроения. Немецкие Люфтваффе имели преимущество в начале войны, и если бы не нерешительность и недальновидность руководства Третьего
Из книги Реактивная авиация Второй мировой войны автора Козырев Михаил Егорович9. Реактивные вертолеты и автожиры В реактивных вертолетах силовая установка может приводить во вращение его несущий воздушный винт тремя способами. Первый способ, механический привод, заключается в том, что вращение на винт передается через редуктор от вала турбины
Из книги Ракеты и полеты в космос автора Лей Вилли Из книги Воздушный бой (зарождение и развитие) автора Бабич В. К. автора Ненахов Юрий ЮрьевичГлава 13. Артиллерийские реактивные системы залпового огня Как известно, требования Версальского договора категорически запретили Германии иметь либо разрабатывать большинство современных видов вооружения: боевую авиацию, танки, химическое оружие, тяжелую артиллерию
Из книги «Чудо-оружие» Третьего рейха автора Ненахов Юрий ЮрьевичГлава 17. Реактивные истребители Эрнст Хейнкель, вообще отличавшийся обостренным вкусом к новому, кроме разработок в области создания ракетных самолетов, зарекомендовал себя в начале 30-х годов как пионер реактивной авиации. Теоретической основой для этого стали
Из книги Фронт идет через КБ: Жизнь авиационного конструктора, рассказанная его друзьями, коллегами, сотрудниками [с иллюстрациями] автора Арлазоров Михаил СауловичГлава пятая. Первые реактивные… Скорей – это наш закон. К нам, авиаконструкторам, никак не применима эта ходячая мудрость: «Лучше поздно, чем никогда». Для нас поздно хуже, чем никогда. Самолет, который опоздал, который вылетел в небо позже, чем ему было положено, похож на
автора Козырев Михаил Егорович Из книги Авиация Красной армии автора Козырев Михаил ЕгоровичМиГ-9 – это советский реактивный истребитель, разработанный сразу после окончания войны. Он стал первым реактивным истребителем, сделанным в СССР. Истребитель МиГ-9 серийно выпускался с 1946 по 1948 год, за это время было произведено более шестисот боевых машин.
Исследователи истории авиации часто называют МиГ-9 и другие советские боевые машины (Як-15 и Як-17), созданные в этот период, «переходным типом истребителя». Эти самолеты были оснащены реактивной силовой установкой, но в то же время они имели планер, сходный с поршневыми машинами.
Истребители МиГ-9 стояли на вооружении отечественных ВВС недолго: в начале 50-х годов они были сняты с эксплуатации. В 1950-1951 годах почти четыреста истребителей были переданы военно-воздушным силам Китая. Китайцы использовали их в основном в качестве учебных самолетов: пилоты учились на них эксплуатировать реактивные самолеты.
МиГ-9 нельзя назвать слишком удачной машиной: с момента начала испытаний его преследовали катастрофы, конструкторам то и дело приходилось исправлять дефекты, появляющиеся во время эксплуатации. Однако не следует забывать, что МиГ-9 был первым реактивным истребителем, он создавался и передавался в войска в крайне сжатые сроки. На момент начала работ по созданию этой машины в СССР даже не существовало двигателя, который мог развивать необходимую для реактивного полета тягу.
На смену «проблемному» МиГ-9 вскоре пришел МиГ-15 , который и наши, и зарубежные эксперты называют одним из лучших истребителей этого периода. Добиться такого успеха конструкторы смогли только благодаря опыту, полученному во время создания МиГ-9.
Появление у Советского Союза большого количества реактивных истребителей вызвало удивление на Западе. Там многие не верили, что страна, разоренная войной, в кратчайшие сроки сможет наладить серийное производство новейшей по тем временам авиационной техники. Появление МиГ-9 и других советских реактивных самолетов имело серьезное политическое значение. Хотя, конечно, на Западе не имели представления о сложностях и проблемах, с которыми пришлось столкнуться советским авиационным конструкторам и пилотам, а также о том, чего стоило разрушенной стране создавать новые виды вооружения .
История создания первого реактивного самолета СССР
Уже в конце Второй мировой войны стало понятно, что будущее авиации за реактивными самолетами. В Советском Союзе начались работы в этом направлении, они пошли гораздо быстрее после ознакомления с трофейными немецкими разработками. В конце войны СССР смог заполучить не только неповрежденные немецкие самолеты и реактивные двигатели, но и захватить немецкие предприятия, где они выпускались.
Задание на создание реактивного истребителя одновременно получили четыре ведущих авиационных конструкторских бюро страны: Микояна, Лавочкина, Яковлева и Сухого. Основной проблемой являлось то, что на тот момент в СССР не было собственного реактивного авиационного двигателя, его еще предстояло создать.
А между тем время поджимало: вероятные противники - США, Англия и Германия - уже имели налаженное серийное производство реактивных самолетов и активно эксплуатировали эту технику.
На первых советских реактивных истребителях использовались трофейные немецкие двигатели BMW-003A и ЮМО-004.
В ОКБ Микояна работали над созданием двух истребителей, которые на стадии проекта имели обозначения И-260 и И-300. На обеих машинах планировали использовать двигатель BMW-003A. Работы над созданием самолета начались в феврале 1945 года.
И-260 копировал немецкий истребитель Me.262, два реактивных двигателя располагались под крыльями самолета. И-300 имел компоновку с силовой установкой внутри фюзеляжа.
Продувки в аэродинамической трубе показали, что компоновка с двигателями внутри фюзеляжа более выигрышная. Поэтому от дальнейших работ по прототипу И-260 решено было отказаться и доделывать И-300, который позже стал первым серийным советским реактивным истребителем под обозначением МиГ-9.
В постройку были заложены три опытные машины для проведения испытания: Ф-1, Ф-2 и Ф-3. Самолет Ф-1 был готов уже к декабрю 1945 года, однако доводка машины затянулась до марта следующего года, и только тогда начались испытания. 24 апреля 1946 года истребитель впервые поднялся в воздух, первый полет прошел нормально.
Уже начальный этап испытаний четко показал огромное превосходство реактивных самолетов над поршневыми: МиГ-9 смог разогнаться до скорости 920 км/ч, достичь потолка 13 км и набрать высоту 5 тыс. метров за 4,5 минуты. Следует сказать, что первоначально самолет планировали вооружить 57-мм автоматической пушкой Н-57, установив ее в перегородке между воздухозаборниками и двумя 37-мм пушками НС-23, расположенными в нижней части фюзеляжа. Однако позже от 57-мм пушки решили отказаться, сочтя ее мощь чрезмерной.
11 июля 1946 года произошла трагедия: во время полета фрагмент, оторвавшийся от крыла, повредил стабилизатор, в результате чего машина потеряла управление и врезалась в землю. Пилот погиб.
Второй опытный самолет Ф-2 был продемонстрирован публике во время авиапарада в Тушино. В августе на Куйбышевском заводе приступили к производству малой серийной партии, состоящей из десяти самолетов. Планировалось, что они примут участие в параде на Красной площади в октябре 1946 года.
В марте 1947 года началось серийное производство истребителя. Однако после выпуска 49 самолетов оно было приостановлено. Машину пришлось срочно переделывать. В течение двух месяцев на МиГ-9 была серьезно модернизирована топливная система, изменена конструкция хвостового обтекателя, увеличена площадь киля, также был выполнен ряд других доработок. После этого серийное производство было возобновлено.
В июне 1947 года были завершены государственные испытания четырех истребителей, двух опытных (Ф-2 и Ф-3) и двух серийных машин. В целом МиГ-9 получил положительные отзывы: по скоростным характеристикам, скороподъемности и высоте полета он существенно превосходил все поршневые самолеты, находящиеся на вооружении советской армии. Невиданной была и огневая мощь машины.
Были и проблемы: при стрельбе из пушек на высоте более 7 тыс. метров глох двигатель. С этим недостатком пытались бороться, но полностью устранить его так и не смогли.
Если сравнивать характеристики МиГ-9 с реактивным истребителем Як-15, который был разработан в это самое время, то микояновская машина проигрывала самолету ОКБ Яковлева в маневренности, но была быстрее в горизонтальном полете и при пикировании.
Новую машину в войсках встретили без особого энтузиазма. Летчики зачастую просто боялись летать на самолете, у которого нет винта. Кроме пилотов, нужно было переучить и технический персонал, причем сделать это нужно было в кратчайшие сроки. Спешка часто приводила к авариям, никак не связанным с техническими особенностями самолета.
Описание конструкции истребителя МиГ-9
МиГ-9 – это цельнометаллический одноместный истребитель, оснащенный двумя турбореактивными двигателями. Он выполнен по классической схеме со среднерасположенным крылом и трехопорным убирающимся шасси.
Самолет имеет фюзеляж типа полумонокок с гладкой работающей обшивкой. В его носовой части находится воздухозаборник, который разделяется на два туннеля, каждый из которых подает воздух к одному из двигателей. Каналы имеют эллиптическое сечение, они проходят по боковым частям фюзеляжа, обходя кабину пилота с двух сторон.
Крыло самолета трапециевидной формы с закрылками и элеронами.
Хвостовое оперение МиГ-9 цельнометаллическое с высокорасположенным стабилизатором.
Кабина пилота находится в передней части фюзеляжа, она закрыта фонарем обтекаемой формы, состоящим из двух частей. Передняя часть, козырек, закреплена неподвижно, а задняя часть сдвигается назад по трем направляющим. На поздних модификациях машины козырек выполнен из броневого стекла. Кроме того, для защиты пилота на машине установлена передняя и задняя броневые плиты, их толщина составляет 12 мм.
МиГ-9 имеет трехстоечное убирающееся шасси с передним колесом. Система выпуска шасси – пневматическая.
Истребитель оснащался силовой установкой, состоящей из двух ТРД РД-20, которые являлись ничем иным, как копией немецких трофейных двигателей БМВ-003. Каждый из них мог развивать тягу в 800 кгс. Двигатели первой серии (А-1) имели ресурс всего лишь 10 часов, ресурс серии А-2 был увеличен до 50 часов, а моторы РД-20Б могли работать по 75 часов. Силовая установка МиГ-9 запускалась с помощью пусковых моторов «Ридель».
Двигатели устанавливались в реданной части фюзеляжа, сопла имели регулировку, их можно было ставить в четыре положения: «старт», «взлет», «полет» или «скоростной полет». Управление конусом сопловых аппаратов было электродистанционным.
Чтобы уберечь корпус от раскаленных газов, на нижней стороне хвостовой части был установлен специальный термоэкран, который представлял собой гофрированный лист жароупорной стали.
Топливо размещалось в десяти баках, расположенных в крыльях и фюзеляже. Их общий объем составлял 1595 литров. Топливные баки соединялись между собой, чтобы обеспечивать равномерное использование топлива, это позволяло сохранять центровку самолета во время полета.
На МиГ-9 был установлена радиостанция РСИ-6, радиополукомпас РПКО-10М, а также кислородный аппарат КП-14. Электропитание самолет получал от трофейного генератора LR-2000, который позже был заменен отечественным ГСК-1300.
Вооружение истребителя состояло из одной 37-мм пушки Н-37 с боекомплектом в сорок снарядов и двумя 23-мм пушками НС-23 с боекомплектом в 40 снарядов. Первоначально самолет планировали оснастить более мощной, 57-мм, пушкой Н-57, но впоследствии от этой идеи отказались.
Одной из основных проблем истребителя было попадание пороховых газов в двигатели, так как пушка Н-37 была установлена на перегородке между двумя воздухозаборники. На поздних модификациях самолета на Н-37 стали устанавливать газоотводные трубки. Машины, выпущенные ранее, оборудовались ими уже в строевых частях.
На первых МиГ-9 стоял коллиматорный прицел, позже он был заменен автоматическим стрелковым прицелом.
Характеристики МиГ-9
Ниже представлены характеристики МиГ-9.
| Размах крыла, м | 10 |
| Длина, м | 9.75 |
| Высота, м | 3.225 |
| Площадь крыла, кв. м | 18.20 |
| Макс. взлетная масса, кг | 4998 |
| Двигатель | 2 РД РД-20 |
| Тяга, кгс | 2 х 800 |
| Макс. скорость, км,/ч | 910 |
Реактивный самолет – это летательный аппарат, который осуществляет полет в воздухе за счет использования в своей конструкции воздушно-реактивных двигателей. Они могут быть турбореактивными, прямоточными, пульсирующего типа, жидкостными. Также реактивные самолеты могут быть укомплектованы двигателем ракетного типа. В современном мире самолеты с реактивными двигателями занимают большую часть всех современных летательных аппаратов.
Краткая история развития реактивных самолетов
Началом истории реактивных самолетов мира принято считать 1910 год, когда конструктор и инженер Румынии по имени Анри Конада создал летательный аппарат в основе с поршневым двигателем. Отличием от стандартных моделей было использование лопастного компрессора, который и приводил машину в движение. Особо активно конструктор начал утверждать в послевоенное время, что его аппарат был оснащен именно реактивным двигателем, хотя первоначально он заявлял категорически противоположное.
Изучая конструкцию перового реактивного самолета А. Конада, можно сделать несколько выводов. Первый – конструктивные особенности машины показывают, что расположенный впереди двигатель и его выхлопные газы убили бы пилота. Вторым вариантом развития мог быть только пожар на самолете. Именно об этом и говорил конструктор, при первом запуске огнем была уничтожена хвостовая часть.
Что касается самолетов реактивного типа, которые были изготовлены в 1940-е года, они имели совершенно другую конструкцию, когда двигатель и место пилота были удалены, и, как следствие, это повысило безопасность. В местах, где пламя двигателей соприкасалось с фюзеляжем, была установлена специальная жаростойкая сталь, что не приносило корпусу увечий и разрушений.
Первые прототипы и наработки
Конечно же, самолеты с турбореактивной силовой установкой имеют значительно больше преимуществ, нежели летательные аппараты с поршневыми двигателями.
Самолет германского происхождения под обозначением He 178 был впервые поднят в воздух 27.08.1939 года.
В 1941 году в небо поднялся подобный аппарат британских конструкторов с названием Gloster E.28/39.
Аппараты с ракетными двигателями
He 176, созданный в Германии, осуществил первый отрыв от ВПП 20.07.1939 года.
Советский летательный аппарат БИ-2 взлетел в мае 1942 года.
Самолеты с многокомпрессорным двигателем (их считают условно пригодными к полетам)
Campini N.1 – изготовленный в Италии самолет впервые поднялся в воздух в конце августа 1940 года. была достигнута скорость полета в 375 км/час, а это еще меньше, чем поршневого аналога.
Японский самолет «Ока» с двигателем Tsu-11 был предназначен для разового использования, поскольку это был самолет-бомба с пилотом-камикадзе на борту. Из-за поражения в войне так и не было окончательно доделана камера сгорания.
За счет заимствованной технологии во Франции американцы также смогли изготовить собственную модель самолета с реактивным двигателем, которым стал Bell P-59. Машина имела два двигателя реактивного типа. Впервые отрыв от ВПП зафиксирован в октябре 1942 года. Нужно отметить, что эта машина была достаточно успешной, поскольку ее изготовление велось серийно. Аппарат имел некоторые преимущества над поршневыми аналогами, но все же в боевых действиях он участия не принимал.
Первые успешные реактивные прототипы
Германия:
Созданный двигатель Jumo-004 был применен для нескольких экспериментальных и серийных самолетов. Нужно отметить, что это первая силовая установка в мире, которая имела осевой компрессор, как и современные истребители. США и СССР подобный тип двигателя получил значительно позже.
Самолет Me.262 с установленным двигателем типа Jumo-004 впервые поднялся в воздух 18.07.1942 года, а уже через 43 месяца осуществил свой первый боевой вылет. Преимущества в воздухе данного истребителя были значительными. Была задержка запуска в серию из-за некомпетентности руководства.
Реактивный разведчик-бомбардировщик типа Ar 234 изготовлен летом 1943 года, также был оснащен двигателем Jumo-004. Он активно применялся в последние месяцы войны, поскольку только он мог работать в ситуации с сильным преобладанием сил противника.
Великобритания:
- Первым реактивным истребителем, изготовленным британцами, стал самолет Gloster Meteor, который был создан в марте 43-го года, а на вооружение его приняли 27.07.1944 года. В конце войны основной задачей истребителя был перехват самолетов Германии, которые несли крылатые ракеты типа Фау-1.
США :
Первым реактивным истребителем в США стал аппарат под обозначением Lockheed F-80. Впервые отрыв от ВПП зафиксирован в январе 1944 года. На самолете был установлен двигатель типа Allison J33, который считается доработанной версией двигателя, установленного на аппарате Gloster Meteor. Боевое крещение произошло в Корейской войне, но вскоре он был заменен на самолет F-86 Sabre.
Первый палубный истребитель с реактивным двигателем был готов в 1945 году, он обозначался как FH-1 Phantom.
Реактивный бомбардировщик в США был готов в 1947 году, это был B-45 Tornado. Дальнейшее развитие позволило создать машину B-47 Stratojet с двигателем AllisonJ35. Этот двигатель был самостоятельной разработкой без внедрения технологий других стран. В итоге был изготовлен бомбардировщик, который эксплуатируют и сейчас, а именно В-52.
СССР:
Первым реактивным самолетом в СССР стал МиГ-9. Первый взлет – 24.05.1946 года. Всего с заводов поступило 602 таких самолета.
Як-15 – это истребитель с реактивным двигателем, который стоял на вооружении в ВВС. Этот самолет считается переходной моделью от поршневых к реактивным.
МиГ-15 изготовлен в декабре 1947 года. Активно применялся в военном конфликте в Корее.
Реактивный бомбардировщик Ил-22 изготовлен в 1947 году, он был первым в дальнейшем развитии бомбардировщиков.
Сверхзвуковые реактивные самолеты
Единственный в истории авиастроения палубный бомбардировщик с возможностями сверхзвукового движения – самолет A-5 «Виджилент».
Сверхзвуковые истребители палубного типа - F-35 и Як-141.
В гражданской авиации был создано только два пассажирских самолета с возможностью полета на сверхзвуковых скоростях. Первый был изготовлен на территории СССР в 1968 году и обозначался как Ту-144. Было изготовлено 16 таких самолетов, но после серии катастроф машина была снята с эксплуатации.
Второй пассажирский аппарат данного типа изготовила Франция и Великобритания в 1969 году. Всего было построено 20 самолетов, эксплуатация продолжалась с 1976 по 2003 год.
Рекорды реактивных самолетов
Airbus A380 может расположить на своем борту 853 человека.
Boeing 747 на протяжении 35 лет был самым большим пассажирским самолетом с пассажировместительностью в 524 человека.
Грузовые :
Ан-225 «Мрия» – единственная машина в мире, которая обладает грузоподъемностью в 250 тонн. Первоначально был изготовлен для перевозки космической системы «Буран».
Ан-124 «Руслан» – один из самых крупных самолетов мира с грузоподъемностью в 150 тонн.
Был самым крупным грузовым самолетом до появления «Руслана», грузоподъемность равна 118 тоннам.
Максимальная скорость полета
Летательный аппарат Lockheed SR-71 достигает скорости в 3 529 км/ч. Изготовлены 32 самолета, не может произвести взлет с полными баками.
МиГ-25 – нормальная скорость полета в 3 000 км/ч, возможен разгон до 3 400 км/ч.
Будущие прототипы и разработки
Пассажирские:
Крупные:
- High Speed Civil.
- Ту-244.
Бизнес-класс:
SSBJ, Ту-444.
SAI Quiet, Aerion SBJ.
Гиперзвуковые:
- Reaction Engines A2.
Управляемые лаборатории :
Quiet Spike.
Ту-144ЛЛ с двигателями от аппарата Ту-160.
Беспилотные:
- Х-51
- Х-43.
Классификация самолетов:
| А |
| Б |
| В |
| Г |
| Д |
| И |
| К |
| Л |
В нашу эпоху уже вряд ли можно удивить кого-то технологическими новинками. Тем более, что теперь, когда обороты развития техники набрали такую скорость, о какой в прошлые эпохи просто не мечтали. То же самое касается и самолетов. Теперь с турбореактивными двигателями — обычная вещь. А когда-то люди и не могли мечтать о таком.
Первый в мире пассажирский реактивный самолет появился только в середине прошлого века, когда развитие авиации активно продолжалось. Конечно, в связи со Второй Мировой Войной, особое внимание уделялось в первую очередь военным , поэтому уже после ее окончания инженеры и изобретатели обратили свой взор на пассажирские лайнеры.
Для начала дадим определение, что же это за воздушное судно? Это самолет, двигатель которого является реактивным.
Принцип его работы состоит в использовании смеси забираемого из атмосферы воздуха и продуктов окисления топлива кислородом, которые есть в воздухе. Благодаря реакции окисления, рабочее тело нагревается и, расширяясь, выбрасывается из двигателя очень быстро, производя при этом реактивную тягу.
Первые модели
Самолеты, которые затем стали прототипами для пассажирских лайнеров, разрабатывались тогда в Германии, а точнее в Третьем Рейхе, и в Великобритании. Первопроходцами в данной области являются немцы.
Heinkel He 178 — считается первым самолетом с реактивным двигателем. Впервые его опробовали 27 августа 1939 года. Самолет показал довольно ободряющие результаты, но вышестоящее руководство в лице Рейхсминистерства авиации посчитало, что данная технология не интересна. Да и основным направлением тогда была именно военная авиационная техника.
Британцы тоже не отставали от немцев. И в 1941 году мир увидел Gloster E.28/39. Конструктором двигателя был Фрэнк Уиттл.
Gloster E.28/39.
Именно эти опытные образцы показали всем, каким путем пойдет авиация в дальнейшем.
Первые реактивные пассажирские самолет
Первым реактивным самолетом для пассажиров считается, созданный британцами, “Комета-1” . Он был испытан 27 июля 1949 года. У него было 4 турбореактивных двигателя , а салон был рассчитан на 32 пассажира . Кроме этого, на него установили 2 ускорителя на перекиси водорода . Его использовали на трассах в Европу и Африку. Например, — Йоханнесбург с остановками по пути. Время всего рейса составляло 23,5 часа.
Позднее были разработаны “Комета-2” и “Комета-3” , но они не оправдали надежд и были сняты с производства из-за усталости металла и недостаточной прочности фюзеляжа. И все же некоторые модификации используются до сих пор для проектирования истребителей ВВС Великобритании.
Шестью годами позже, СССР представил ТУ-104. Первый советский реактивный пассажирский самолет. Впервые он поднялся в воздух 15 июня 1955 года. А.Н.Туполев взял за основу своего проекта бомбардировщик с реактивными двигателями ТУ-16. Он просто увеличил фюзеляж, опустил крыло под него, а в салоне расположил 100 кресел для пассажиров . С 1956 года его запустили на массовое производство.
В течение следующих двух лет он был единственным в мире реактивным самолетом , который использовали для перевозки гражданских лиц. У него было 2 турбореактивных двигателя. Его максимальная скорость достигала 950 км/ч, а летать он мог до 2700 км.
На нем были введены и такие новинки для СССР, как обеды на борту, красиво одетые стюардессы и подтянутые пилоты.
Тем не менее, за 4 года его эксплуатации произошло 37 катастроф с участием этого самолета. Это самое большое число аварий среди всех российских самолетов. Неудивительно, что Н.С. Хрущев отказался даже приближаться к нему. Несмотря на то, что с производства его сняли, до 1979 года его еще использовали для перелетов .
В 1958 году на пассажирские линии вышел . Он мог принять на свой борт от 90 до 180 пассажиров. На разные модели устанавливались двигатели различной мощности. Самолет предназначался для маршрутов средней и дальней протяженности. Однако, аварий с ним происходило намного больше, чем с ТУ-104.
SE.210 Caravelle 1.
Прорывом в мировой авиации стало создание французского SE.210 Caravelle 1 . Он начал полеты в 1959 году , в основном, в колонии Франции, в Африке. У него также было 2 турбореактивных двигателя, но фирмы “Роллс-Ройс”, в хвосте самолета. Это помогло достигнуть того, что улучшилась и аэродинамика, и шум в салоне был минимизирован, и надежность работы воздухозаборников был повышен.
И трап тоже был выполнен в другом ключе, чем у других самолетов того времени — в виде опускающейся части фюзеляжа. В салоне тоже провели нововведения: иллюминаторы стали больше, а проход расширили. Его использовали на маршрутах только средней дальности.
Всего было выпущено 12 самолетов такого типа, но все же он не выдержал соперничества с Боингами, и дальнейшее производство было остановлено.
