Moderné prúdové lietadlo. Prvé prúdové lietadlo

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Pre modernú mládež a dokonca aj pre zrelých občanov je ťažké pochopiť, akú radosť spôsobili tieto lietajúce stroje, ktoré sa vtedy zdali fantastické. Strieborné kvapôčky, rýchlo rozoberajúce modrú oblohu, vzrušovali predstavivosť mladých ľudí začiatkom päťdesiatych rokov. Široká kondenzácia nenechala žiadne pochybnosti o type motora. Dnes iba počítačové hry ako War Thunder s ponukou na nákup propagačného prúdového lietadla ZSSR poskytujú určitú predstavu o tejto fáze vývoja domáceho letectva. Ale začalo to ešte skôr.

Čo znamená „reaktívny“

Existuje rozumná otázka o názve typu lietadla. V angličtine to znie krátko: Jet. Ruská definícia naznačuje prítomnosť nejakého druhu reakcie. Je jasné, že tu nejde o oxidáciu paliva – tá je prítomná aj v bežných karburátorových motoroch. Princíp činnosti prúdového lietadla je rovnaký ako u rakety. Reakcia fyzického tela na silu vyvrhnutého prúdu plynu je vyjadrená tým, že mu dáva opačne smerované zrýchlenie. Všetko ostatné sú už jemnosti, ktoré zahŕňajú rôznetechnické parametre systému, ako sú aerodynamické vlastnosti, rozloženie, profil krídla, typ motora. Tu sú možné možnosti, s ktorými prišli inžinierske kancelárie v priebehu svojej práce, pričom často našli podobné technické riešenia, nezávisle od seba.

V tomto aspekte je ťažké oddeliť výskum rakiet od výskumu letectva. V oblasti práškových zosilňovačov inštalovaných na skrátenie dĺžky vzletovej dráhy a dodatočného spaľovania sa pracovalo už pred vojnou. Navyše pokus o inštaláciu kompresorového motora (neúspešný) v lietadle Coanda v roku 1910 umožnil vynálezcovi Henrimu Coandovi uplatniť si rumunskú prioritu. Pravda, táto konštrukcia bola spočiatku nefunkčná, čo potvrdil hneď prvý test, pri ktorom lietadlo zhorelo.

Prvé kroky

Prvé prúdové lietadlo schopné zostať vo vzduchu dlhší čas sa objavilo neskôr. Priekopníkmi sa stali Nemci, aj keď niektoré úspechy dosiahli vedci z iných krajín – USA, Talianska, Británie a potom technicky zaostalého Japonska. Tieto vzorky boli v skutočnosti klzáky konvenčných stíhačiek a bombardérov, ktoré boli vybavené novými typmi motorov bez vrtúľ, čo spôsobilo prekvapenie a nedôveru. V ZSSR sa inžinieri tiež zaoberali týmto problémom, ale nie tak aktívne, so zameraním na osvedčenú a spoľahlivú vrtuľovú techniku. Napriek tomu bol prúdový model lietadla Bi-1, vybavený prúdovým motorom skonštruovaným A. M. Lyulkom, testovaný tesne pred vojnou. Aparatúra bola veľmi nespoľahlivá, kyselina dusičná použitá ako oxidačné činidlo prenikala cez palivové nádržeiné problémy, ale prvé kroky sú vždy ťažké.

Hitler's Sturmvogel

Kvôli zvláštnostiam Fuhrerovej psychiky, ktorý dúfal, že rozdrví „nepriateľov Ríše“(ku ktorým zaradil krajiny takmer zvyšku sveta), v Nemecku po začiatku svetovej vojny II sa začali práce na vytvorení rôznych typov „zázračných zbraní“, vrátane počtu prúdových lietadiel. Nie všetky oblasti tejto aktivity boli neúspešné. Medzi úspešné projekty patrí Messerschmit-262 (alias Sturmvogel) – prvé sériovo vyrábané prúdové lietadlo na svete. Zariadenie bolo vybavené dvoma prúdovými motormi, malo radar v prednej časti, vyvinulo rýchlosť blízku zvuku (viac ako 900 km / h) a ukázalo sa, že je celkom účinným prostriedkom boja proti vysokohorskému B-17 ("Lietajúce pevnosti") spojencov. Fanatická viera Adolfa Hitlera v mimoriadne schopnosti novej techniky však paradoxne zohrala v bojovej biografii Me-262 zlú rolu. Skonštruovaný ako stíhací, smerom „hore“bol prerobený na bombardér a v tejto úprave sa úplne neosvedčil.

Arado

Princíp prúdového lietadla bol použitý v polovici roku 1944 pri návrhu bombardéra Arado-234 (opäť Nemci). Svoje mimoriadne bojové schopnosti sa mu podarilo preukázať útokom na pozície spojencov, ktorí sa vylodili v oblasti prístavu Cherbourg. Rýchlosť 740 km/h a desaťkilometrový strop nedávali protilietadlovému delostrelectvu šancu tento cieľ zasiahnuť a americké resp. Anglickí bojovníci ho jednoducho nedokázali dobehnúť. Okrem bombardovania (z pochopiteľných dôvodov veľmi nepresné) vyrábalo „Arado“letecké fotografie. Druhá skúsenosť s jeho použitím ako nástrojom úderu sa odohrala nad Liege. Nemci neutrpeli straty a ak by nacistické Nemecko malo viac zdrojov a priemysel by dokázal vyrobiť viac ako 36 Ar-234, potom by to krajiny protihitlerovskej koalície mali ťažké.

U-287

Vývoj Nemecka padol počas druhej svetovej vojny po porážke nacizmu do rúk spriatelených štátov. Západné krajiny sa už v záverečnej fáze nepriateľstva začali pripravovať na nadchádzajúcu konfrontáciu so ZSSR. Stalinistické vedenie podniklo protiopatrenia. Obom stranám bolo jasné, že ďalšia vojna, ak k nej dôjde, bude vedená prúdovými lietadlami. ZSSR v tom čase ešte nemal úderný jadrový potenciál, len sa pracovalo na vytvorení technológie na výrobu atómovej bomby. Američanov ale veľmi zaujal ukoristený Junkers-287, ktorý mal unikátne letové údaje (bojové zaťaženie 4000 kg, dolet 1500 km, dostup 5000 m, rýchlosť 860 km/h). Štyri motory, negatívny pohyb (prototyp budúcich „neviditeľných“) umožnili použiť lietadlo ako jadrový nosič.

Prvá povojnová

Proudové lietadlá nehrali počas 2. svetovej vojny rozhodujúcu úlohu, takže väčšina sovietskej výrobnej kapacity sa zamerala na zlepšovanie návrhov a zvyšovanie výrobykonvenčné vrtuľové stíhačky, útočné lietadlá a bombardéry. Otázka perspektívneho nosiča atómových nábojov bola zložitá a bola rýchlo vyriešená skopírovaním amerického Boeingu B-29 (Tu-4), hlavným cieľom však zostávalo čeliť prípadnej agresii. Na to boli potrebné predovšetkým bojovníci - vysoko nadmorské, manévrovateľné a samozrejme vysokorýchlostné. Ako sa vyvinul nový smer leteckej techniky, možno posúdiť z listu dizajnéra A. S. Jakovleva Ústrednému výboru (jeseň 1945), ktorý našiel určité pochopenie. Jednoduché štúdium zachytenej nemeckej techniky považovalo vedenie strany za nedostatočné opatrenie. Krajina potrebovala moderné sovietske prúdové lietadlá, nie podradné, ale nadradené svetovej úrovni. Na prehliadke v roku 1946 na počesť výročia októbra (Tushino) ich museli ukázať ľuďom a zahraničným hosťom.

Dočasné jaky a MiGy

Bolo čo ukazovať, no nevyšlo to: počasie nevyšlo, bola hmla. Predvádzanie nových lietadiel bolo odložené na Prvý máj. Prvé sovietske prúdové lietadlo, vyrobené v sérii 15 kópií, bolo vyvinuté konštrukčným úradom Mikojana a Gureviča (MiG-9) a Jakovleva (Jak-15). Obe vzorky sa odlišovali redanovou schémou, v ktorej je chvostová časť obmývaná zospodu prúdmi trysiek produkovanými dýzami. Na ochranu pred prehriatím boli tieto časti pokožky prirodzene pokryté špeciálnou vrstvou vyrobenou zo žiaruvzdorného kovu. Obe lietadlá sa líšili hmotnosťou, počtom motorov a určením, ale celkovo zodpovedali stavu sovietskej leteckej školy z konca štyridsiatych rokov. Ich hlavným účelom bol prechod na nový typ elektrárne, ale plnili sa aj ďalšie dôležité úlohy: výcvik leteckého personálu a riešenie technologických problémov. Tieto prúdové lietadlá, napriek veľkým objemom ich výroby (stovky kusov), boli považované za dočasné a boli predmetom výmeny vo veľmi blízkej budúcnosti, hneď po objavení sa pokročilejších konštrukcií. A čoskoro nastala tá chvíľa.

pätnáste

Toto lietadlo sa stalo legendou. Bol postavený v sériách bezprecedentných pre čas mieru, a to ako v boji, tak aj v párovej cvičnej verzii. Pri konštrukcii MiGu-15 bolo použitých veľa revolučných technických riešení, po prvýkrát bol urobený pokus o vytvorenie spoľahlivého pilotného záchranného systému (katapultu), bol vybavený výkonnou kanónovou výzbrojou. Rýchlosť prúdového lietadla, malého, ale veľmi účinného, mu umožnila vyhrať nad armádami ťažkých strategických bombardérov na oblohe Kórey, kde vojna vypukla krátko po objavení sa nového stíhača. Americký Sabre, postavený podľa podobnej schémy, sa stal akýmsi analógom MiGu. Počas bojov sa vybavenie dostalo do rúk nepriateľa. Sovietske lietadlo uniesol severokórejský pilot zlákaný obrovskou peňažnou odmenou. Zostrelený „Američan“bol vytiahnutý z vody a doručený do ZSSR. Došlo k vzájomnej „výmene skúseností“s preberaním najúspešnejších konštrukčných riešení.

Pasažérske lietadlá

Rýchlosť prúdového lietadla je jeho hlavnou výhodou a platí nielen prebombardéry a stíhačky. Už koncom štyridsiatych rokov vstúpil do medzinárodných aerolínií v Británii vyrobený parník Comet. Bol vytvorený špeciálne na prepravu ľudí, bol pohodlný a rýchly, ale, žiaľ, nebol veľmi spoľahlivý: v priebehu dvoch rokov sa stalo sedem nehôd. Pokrok v oblasti vysokorýchlostnej osobnej dopravy bol však už nezastaviteľný. V polovici päťdesiatych rokov sa v ZSSR objavil legendárny Tu-104, konverzná verzia bombardéra Tu-16. Napriek početným letovým nehodám, ku ktorým došlo s novým lietadlom, prúdové lietadlá čoraz viac preberali letecké spoločnosti. Vzhľad sľubnej vložky a predstavy o tom, ako by sa mala postupne formovať. Vrtule (skrutkové vrtule) používali konštruktéri čoraz menej.

Generácie bojovníkov: prvá, druhá…

Ako takmer každá technológia, stíhačky prúdových lietadiel sú klasifikované podľa generácie. V súčasnosti ich je celkovo päť a líšia sa nielen rokmi výroby modelov, ale aj dizajnovými vlastnosťami. Ak koncepcia prvých modelov vychádzala z dobre vybudovanej základne úspechov v oblasti klasickej aerodynamiky (inými slovami, ich hlavným rozdielom bol iba typ motora), potom druhá generácia mala výraznejšie črty (výrazný krídlo, úplne iný tvar trupu a pod.) V päťdesiatych rokoch panoval názor, že vzdušný boj už nikdy nebude mať manévrovateľný charakter, ale čas ukázal mylnosť tohto názoru.

… a tretí až piaty

Súboje šesťdesiatych rokov medzi Skyhawkmi, Phantommi a MiGmi na oblohe nad Vietnamom a Blízkym východom naznačili smer ďalšieho vývoja a znamenali príchod druhej generácie stíhacích lietadiel. Variabilná geometria krídel, schopnosť opakovane prekračovať rýchlosť zvukových a raketových zbraní v kombinácii s výkonnou avionikou sa stali znakmi tretej generácie. V súčasnosti je flotila vzdušných síl technologicky najvyspelejších krajín založená na lietadlách štvrtej generácie, ktoré sa stali produktom ďalšieho vývoja. Do služby sa už dostávajú aj pokročilejšie modely, ktoré kombinujú vysokú rýchlosť, super manévrovateľnosť, nízku viditeľnosť a elektronické bojové vybavenie. Toto je piata generácia.

Dvojokruhové motory

Navonok ani dnes prúdové lietadlá prvých vzoriek nevyzerajú väčšinou ako anachronizmy. Vzhľad mnohých z nich je celkom moderný a technické vlastnosti (napríklad strop a rýchlosť) sa príliš nelíšia od moderných, aspoň na prvý pohľad. Pri bližšom pohľade na výkonové charakteristiky týchto strojov je však zrejmé, že v posledných desaťročiach nastal kvalitatívny prelom v dvoch hlavných smeroch. Najprv sa objavil koncept premenlivého vektora ťahu, ktorý vytvoril možnosť prudkého a neočakávaného manévru. Po druhé, bojové lietadlá sú dnes schopné zostať vo vzduchu oveľa dlhšie a prekonať veľké vzdialenosti. Tento faktor je spôsobený nízkou spotrebou paliva, to znamená účinnosťou. Dosahuje sa aplikáciou v odbornom jazyku,schéma s dvojitým okruhom (nízky stupeň obtoku). Odborníci vedia, že táto technológia spaľovania poskytuje úplnejšie spaľovanie.

Ďalšie funkcie moderných prúdových lietadiel

Je ich niekoľko. Moderné civilné lietadlá sa vyznačujú nízkou hlučnosťou motora, zvýšeným komfortom a vysokou stabilitou letu. Zvyčajne sú široké (vrátane viacpodlažných). Vzorky vojenských lietadiel sú vybavené prostriedkami (aktívnymi a pasívnymi) na dosiahnutie nízkej radarovej viditeľnosti a elektronického boja. V istom zmysle sa teraz požiadavky na obranné a komerčné návrhy prekrývajú. Lietadlá všetkých typov však potrebujú efektivitu z rôznych dôvodov: v jednom prípade na zvýšenie ziskovosti, v druhom na rozšírenie bojového polomeru. A dnes je potrebné robiť čo najmenej hluku pre civilistov aj pre armádu.