Реактивная авиация
Переход к реактивной авиации . В 1930-х годах стало ясно, что обычный тип самолета с поршневым двигателем и воздушным винтом приближается к пределу своих возможностей. Стремление увеличить скорость и высоту полета боевых самолетов заставило ученых и конструкторов усиленно искать новых путей развития авиации.
И путь был найден: наступила пора реактивной авиации, которую задолго до этого предвещал наш знаменитый соотечественник Константин Эдуардович Циолковский. Реактивная авиация произвела подлинную техническую революцию в воздушном флоте.
Первые шаги были связаны с большими трудностями и разочарованиями. Но это не остановило настойчивых поисков.
Поршневой двигатель, установленный на самолете, передает свою энергию воздушному винту. Винт отбрасывает назад захватываемую массу воздуха и тянет за собой самолет. Скорость отбрасываемой струи и определяет в основном скорость самолета.
Чтобы повысить скорость полета, конструкторы добивались увеличения мощности двигателя. Но при скорости около 700 километров в час даже большой прирост мощности уже не давал существенного увеличения скорости самолета: увеличение веса и габаритов поршневого двигателя и воздушного винта влекло за собой возрастание веса и лобового сопротивления самолета.
Это и был тупик.
Выход из него открыл реактивный двигатель. Он обладает большим преимуществом перед поршневым, ибо может развивать огромные тяги, имея при этом сравнительно небольшой вес и габариты. Кроме того, он передает свою энергию самолету непосредственно, не нуждаясь в помощи тяжелого и громоздкого воздушного винта, эффективность которого падает с увеличением скорости.
В реактивном двигателе воздух, нагнетаемый компрессором в камеру сгорания и проходящий после этого через турбину (вращающую компрессор) и выхлопное сопло, с огромной скоростью устремляется в атмосферу и благодаря создающейся реактивной силе толкает самолет вперед. Чем больше сгорит топлива, тем мощнее будет струя газов, тем больше скорость самолета. Таков турбореактивный двигатель, или сокращенно ТРД.
Есть и другой тип реактивного двигателя - так называемый жидкостный реактивный двигатель, или ЖРД. Он работает, так же как и ТРД, на керосине, но керосин в нем окисляется при горении не воздухом из атмосферы, нагнетаемым компрессором, как у ТРД, а каким-нибудь окислителем, например жидким кислородом или азотной кислотой, запас которых находится на самолете в специальном резервуаре.
Первые попытки создания реактивных самолетов . Пока не были созданы надежные образцы реактивных двигателей, не могло быть и речи о реактивном самолете, Во второй половине 30-х годов в СССР, Англии, Германии, Италии, а несколько позже в США шла напряженная научно-исследовательская и конструкторская работа по созданию реактивных двигателей. В 1938 - 1939 годах появились немецкие реактивные двигатели БМВ, "Юнкерс", в Англии - двигатель Френка Уиттла и в Италии - "Кампини-Капрони". Все это были еще несовершенные, экспериментальные реактивные двигатели, тем не менее их уже можно было устанавливать на специально построенных самолетах.
Итальянские конструкторы Капрони и Кампини построили реактивные самолеты КК-1 и КК-2. На них было сделано несколько полетов в 1940 - 1941 годах, а 1 декабря 1941 года совершен перелет из Милана в Рим. Фюзеляж самолета "Кампини-Капрони" от носа до хвоста представлял собой трубу. Воздух поступал в носовой круглый заборник, затем в двухступенчатый компрессор и выбрасывался через сопло в хвостовой части фюзеляжа с увеличенной скоростью и температурой.
В Англии в апреле 1937 года начали испытания реактивного двигателя Френка Уиттла. После больших доводочных работ и конструктивных усовершенствований двигатель Уиттла был установлен на самолет, специально построенный фирмой Глостер.
Управляемый летчиком Сейером самолет "Глостер" с этим двигателем поднялся в воздух в мае 1941 года. В октябре 1941 года двигатель Уиттла и его чертежи вместе с группой инженеров фирмы Пауэр Джетс были направлены в США для оказания технической помощи американской фирме Дженерал электрик. Через год в Америке построили самолет "Айркомет" с двумя двигателями "Дженерал электрик" типа Уиттла; это был первый американский реактивный самолет.
Используя опыт, полученный в ходе проектирования, постройки и испытаний своего первого самолета, фирма Глостер создала реактивный двухмоторный истребитель "Метеор". "Метеор" - единственный реактивный самолет союзников, принимавший участие во второй мировой войне. Его первый полет состоялся в марте 1943 года.
Самолеты "Метеор" действовали против гитлеровских самолетов-снарядов с баз в Южной Англии.
БИ-1 – первый реактивный самолет СССР . Пионером, заложившим основы отечественных турбореактивных двигателей, является конструктор-турбинщик А. М. Люлька, который в 1937 году начал работать над своим первым авиационным турбореактивным двигателем.
Проект БИ-1, начатый накануне войны сотрудниками КБ В.Ф. Болховитинова Александром Яковлевичем Березняком и его коллегой Алексеем Михайловичем Исаевым, Наркомат авиационной промышленности одобрил и первый же день войны, 22 июня 1941 года. Через три недели проект был готов. На его реализацию - выпуск чертежей и постройку машины в металле - отпустили... 35 дней!
Через 40 дней БИ-1, правда, пока не в металле, а дереве - дюраль стал большим дефицитом - выкатили из цеха. Машина была еще просто планером - ракетный двигатель Л.С.Душкина оказался "сыроват" для летных испытаний. Даже на земле двигателисты не рисковали приближаться к работающему ЖРД-прятались в укрытии.К тому же окислитель - азотная кислота - активно разрушал баки, трубопроводы, все, с чем соприкасался.
Пока доводили двигатель, самолет все же побывал в воздухе. Его испытал в безмоторном, по-планерному, полете летчик испытатель Б.Н.Кудрин."Меня,- вспоминает Кудрин,-буксировали на Пе-2 Якимов, Байкалов и некторые другие летчики. Я не помню сейчас, сколько было сделано полетов, но, во всяком случае, немало. Я снял целый ряд характеристик, пригодившихся в последствии на первом огневом вылете..."
Первый "огневой вылет" уже в эвакуации, на Урале, совершил летчик-испытатель Григорий Яковлевич Бахчиванджи.Произошло это 15 мая 1942 года. Очевидец полета, известный ученный, профессор В.С.Пышнов так вспоминал о том знаменательном дне:"На уральском аэродроме собрались инженеры,техники, летчики, ученные. Впервые я увидел, сколько людей настроено не реактивную "волну", сколь велика армия первооткрывателей. Все они были людьми реактивной эры, пришедшими к ней в полной готовности, с пониманием ее значения. Каждый был загружен до предела...Взгляды всех собравшихся обратились к реактивному соплу. И вот из него вырвалось слабое пламя, а затем раздался оглушительный рев.Огненный факел вытянулся на 3- 4 метра. Самолет тронулся, быстро ускоряя движение. Он побежал по летной полосе, легко оторвался и стал набирать высоту..."
Позже испытания этого уникального самолета и его модификаций продолжили летчики Б.Кудрин, К.Груздев и А.Пахомов.Расчетная скорость БИ должна была превышать 900 км/ч. Однако вскоре, при одном из последующих полетов, когда летчик дал полную тягу двигателю, и самолет, подобно метеору, промелькнул в небе над изумленными людьми, машина вдруг потеряла устойчивость, стала неуправляемой и через несколько мгновений с огромной скоростью устремилась к земле.
Герой летчик-испытатель, пионер реактивной авиации Григорий Яковлевич Бахчиванджи совершил подвиг. Он погиб, осваивая первый отечественный реактивный самолет.
Реактивная авиация в фашистской Германии . Гитлеровская германия оказалась первым государством, в котором реактивные самолеты были запущены в серийное производство.
В 1942 годуначались испытания «Мессершмита-262», известный по имени «Штурмфогель» – «Ураганная птица». С двумя турбореактивными двигателями, развивающая скорость в 900 километров в час (наши ястребки – 600- 650 километров в час), эта смертоносная, но великолепная машина имела и радилокатор, и мощные пушки. В первом же воздушном бою с американцами 36 Ме-262 свалили наземь двадцать четыре «летающих крепости» и пять истребителей, потеряв всего двух своих. «Штурмфогели» успешно сбивали скоростные британские бомбардировщики «Москито», которые дотоле лихо налетали на Рейх без прикрытия. Скорость «Мосси» превышала 600 километров в час, и британцы даже не ставили на него оборонительных пулеметов. Но Ме-262 быстро развеяли их самоуверенность. Потом на Западе скажут: появись сей самолет у немцев хотя бы полугодом ранее – и исход войны мог стать совсем другим. Гитлер просто не успел подготовить достаточно пилотов и произвести побольше «262-х» – ему не дала это сделать Красная Армия, прорвавшаяся к его логову. Ме-262 серийного образца выступал машиной с еще дозвуковым, прямым крылом и двумя турбореактивными двигателями «Юнкерс Юмо» с тягой по 900 килограммов. Однако строился уже Ме-262ХГЗ со стреловидными плоскостями и с моторами «ХеС », скорость которого достигала 1000 км/час.
Летом 1944 года люфтваффе получают на вооружение реактивный двухмоторный бомбардировщик «Арадо-234» (до конца войны гитлеровцы успели построить всего около полутора сотен этих самолетов). Первой их работой стала фоторазведка. В августе сорок четвертого лейтенант Зоммер трижды промчался над позициями западных войск у Шербура на скорости в 740 км/час на высоте десяти верст. Его не могли достать ни истребители, ни зенитки. В декабре восьмерка Ар-234 под командованием капитана Люкеша налетает на бельгийский Льеж. Они были совершенно безоружны, и на обратном пути за машиной Люкеша погнался английский истребитель. Обычно в такой ситуации даже ощетинившийся пулеметными стволами бомбер-одиночка обречен. Но Люкеш, дав форсаж, легко ушел от преследователя. Потерь у немцев не было вовсе. И какое счастье, что к апрелю 1945-го немцы имели в боеспособном состоянии всего 36 Ар-234, уже вооруженных пушками! Если бы не таланты Жукова да не железная воля Сталина, пришлось бы Западу драться уже с сотнями реактивных бомбардировщиков Гитлера.
Уже после капитуляции в руки англо-американцев попал и второй реактивный бомбер немцев, четырехмоторный «Юнкерс-287» с крылом обратной (!) стреловидности. С грузом бомб в четыре 4 тонны он развивал 859 километров в час на высоте пяти верст. Кстати, первые, еще самые примитивные атомные бомбы весили как раз 3-4 тонны, и Ю-287 мог унести одну такую штучку на полторы тысячи километров. Если мы, по совету автора «Ледокола» Резуна-«Суворова», вздумали бы отсидеться за линиями бетонно-броневых укреплений, то немцы вполне могли провести испытания по теме «Взламывание фортификационных поясов обороны русских атомными ударами с последующим вводом в проделанные бреши танковых групп генерала Хайнца Гудериана». В 1946 году немцы планировали начало широкомасштабной реактивной войны. И начали бы ее, стоило нам в 1944-м хотя бы завязнуть в Польше.
Тем не менее полеты первых реактивных самолетов доставили немцам много неприятностей. Освоение этих машин было связано с многочисленными катастрофами. Последние объяснялись не столько новизной полета на реактивном самолете, сколько той лихорадочной спешкой, с которой нацистские правители стремились запустить в серийное производство недостаточно проверенные и наспех сделанные машины и побыстрее начать применение их на фронте. Неизбежные в таких условиях аварии породили у летчиков недоверие к реактивному самолету.
Создание реактивной авиации СССР . Только после окончания войны советские конструкторы получили возможность вплотную, по-настоящему заняться вопросами реактивной авиации. На протяжении всей войны мы улучшали качества серийных самолетов, стремясь к тому, чтобы наши летчики всегда имели превосходство над неприятелем, и особенно в области истребительной авиации. Поскольку полное господство в воздухе было завоевано, конструкторов, не особенно прижимали по части дальнейшего повышения боевых качеств самолетов. Но несмотря на то что работой конструкторских бюро были довольны, конструкторы не раз говорили о том, что откладывать развертывание перспективных работ не следует, особенно в области реактивной техники. Еще в конце войны конструкторы неоднократно ставили этот вопрос в наркомате. Однако каждый раз им отвечали, что главное сейчас - обеспечить выпуск максимального количества боевых самолетов, удовлетворяющих по своим качествам фронт, а "перспектива подождет".
Осенью 1945 года авиаконструктор Яковлев написал письмо в ЦК партии с подробным изложением тревожного положения, сложившегося в области науки и опытного строительства. В декабре 1945 года это письмо послужило предметом неоднократного, подробного обсуждения в Центральном Комитете партии и правительстве. Было решено во избежание отставания, особенно в области реактивной авиации, принять срочные меры по улучшению опытного строительства новых типов самолетов, двигателей, оборудования и оказанию широкой помощи научно-исследовательским институтам.
Между прочим, в это время была предпринята неудачная попытка подменить проведение радикальных мероприятий копированием в серии немецкого реактивного самолета МЕ-262. На одном из совещаний у Сталина при обсуждении вопросов работы авиационной промышленности было рассмотрено предложение наркома А. И. Шахурина о серийном производстве захваченного нашими войсками трофейного реактивного истребителя "Мессершмитт-262". В ходе обсуждения запуск такого самолета в серию был признан нецелесообразным - если будем копировать "Мессершмитт", то все внимание и ресурсы будут мобилизованы на эту машину и мы нанесем большой ущерб работе над отечественными реактивными самолетами – уже концу 1945 года были разработаны двухмоторный МиГ-9 и одномоторный ЯК-15. Насчет этих истребителей ЯК-15 и МиГ-9 на том же заседании Сталин сказал:
Если не подведете, сделаете машины в срок - пустим их на тушинском параде.
Так решался вопрос о развитии реактивной авиации в нашей стране собственными путями.
И как всегда, когда партия проводила большие принципиальные мероприятия в какой-либо области, были намечены меры по резкому подъему опытных и научно-исследовательских работ в авиации. Один из видных государственных деятелей и организаторов отечественной оборонной промышленности, М. В. Хруничев, был назначен министром авиационной промышленности.
Уже в апреле 1946 года состоялись их первые испытательные полеты, после которых самолеты были запущены в серию. Через четыре недели после начала работ из сборочного цеха выкатывается первая машина. 5 октября выходит второй самолет, а 21 октября был отгружен в Москву последний, пятнадцатый ЯК-15. На 7 ноября было запланировано их участие в воздушном параде над Красной площадью. К сожалению, густой туман не только помешал в этот день - 7 ноября 1946 года - принять участие в параде реактивным самолетам МиГ-9 и ЯК-15, но и вообще воздушная часть парада была отменена. Но 1 мая 1947 года москвичи увидели впервые над Красной площадью реактивных первенцев своей Родины. Время между 7 ноября 1946 года и 1 мая 1947 года не пропало даром: за эти месяцы серийными заводами было выпущено много самолетов ЯК-15 и МиГ-9, и полеты на реактивных самолетах в строевых частях Военно-Воздушных Сил уже становились обычным делом.
Весной 1947 года произошло еще одно событие, явившееся этапом в развитии реактивной авиации. Летчик-испытатель Стефановский на самолете ЯК-15 проделал весь высший пилотаж.
В декабре 1948 года на экспериментальном реактивном самолете "176" ОКБ С. А. Лавочкина со стреловидностью крыла 45° при полете со снижением была достигнута скорость звука.
Из реактивных истребителей наиболее широко, в массовой серии, строился МиГ-15 А. И. Микояна. Самолет имелстреловидное крыло и оперение, трехколесное шасси и герметическую кабину. Для безопасного покидания самолета на больших скоростях применялось катапультное сиденье. Реактивный двигатель РД-45, имевший тягу 2270 килограммов, а затем ВК-1 с тягой 2700 килограммов был расположен позади кабины летчика. Вооружение самолета состояло из одной пушки калибра 37 миллиметров и двух - калибра 23 миллиметра. Под крылом самолета при необходимости можно было подвесить дополнительные топливные баки или бомбы.
Самолеты МиГ-15 получили боевое крещение в Корее и показали свое превосходство над американскими самолетами "Сейбр".
МиГ-15 стал самым массовым и любимым самолетом советских летчиков-истребителей.
В 1948 году начались испытания реактивного фронтового бомбардировщика ИЛ-28 С. В. Ильюшина, показавшего максимальную скорость 900 километров в час и дальность 2400 километров с одной тонной бомб. Следующий этап - самолеты, созданные позже на базе первых отечественных реактивных двигателей: истребитель МиГ-19, истребитель-перехватчик ЯК-25 и бомбардировщик ТУ-16.
Фронтовой истребитель МиГ-19 - первый в СССР серийный сверхзвуковой самолет, он развивал максимальную скорость 1450 километров в час.
Самолет А. Н. Туполева ТУ-16 был оснащен двумя двигателями АМ-3 по 8750 килограммов тяги, установленными по бокам в стыке крыла с фюзеляжем. Имея вес около 70 тонн, ТУ-16 мог нести 3 тонны бомб при дальности полета более 5000 километров. Максимальная скорость приближалась к 1000 километров в час.
Экипаж, состоявший из 6 человек, располагал мощным оборонительным вооружением - семью пушками калибра 23 миллиметра. Позднее ТУ-16 превратился в грозного ракетоносца, способного уничтожать наземные цели, не входя в зону ПВО противника. Освоенный в ВВС и доведенный до высокой степени надежности, ТУ-16 послужил основой для создания первого советского реактивного пассажирского самолета ТУ-104.
В 50-х годах СССР имел в крупносерийном производстве вполне современные реактивные боевые самолеты:
МиГ-19 - фронтовой истребитель,
ЯК-25 - всепогодный, ночной истребитель-перехватчик,
ИЛ-28 - фронтовой бомбардировщик,
ТУ-16 - дальний бомбардировщик.
Эти самолеты и составили основу воздушной мощи Советского Союза до конца десятилетия, когда им на смену пришли новые, еще более совершенные, ракетоносные, быстроходные и высотные машины.
Пассажирская реактивная авиация . Первые реактивные самолеты, создававшиеся в разных странах мира, были предназначены для военных целей. Но именно в Советском Союзе впервые был запущен в серию первый в мире реактивный пассажирский самолет гражданского назначения – 6 ноября 1955 года Харьковском авиазаводе поднялся в небо первый серийный турбореактивный пассажирский самолет Ту-104. Этот самолет унаследовал от своего предшественника - военного бомбардировщика Ту-16 - лучшие свойства и был значительным шагом вперед в области пассажирских перевозок.
Самолет с 50-ю пассажирами на борту преодолевал расстояние до 3500 км с максимальной скоростью 950- 1000 км в час. Освоение его производства на Харьковском авиазаводе было осуществлено, как для того времени, в максимально короткие сроки - к изготовлению первого фюзеляжа Ту-104 предприятие приступило в конце 1954 г., а к осени 1955-го официально была завершена сборка первой серийной машины.
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.
Самолеты захватывают воображение многих людей, и это неудивительно. Ведь каких-то 100 лет назад никто не мог и предположить, что многотонные аппараты будут бороздить небеса со скоростью, намного превышающей скорость звука. Сегодня речь пойдет о самых худших реактивных самолетах в истории человечества.
1. Vought F7U Cutlass
Перед приобретением Northrop Grumman компания Vought выпустила некоторые из самых известных и самых успешных самолетов в истории ВМФ Соединенных Штатов. Во время Второй мировой войны Vought разработала F4U Corsair, который использовался в боях на Тихом океане. Во Вьетнаме же использовался знаменитый палубный истребитель F-8 Crusader. В этот период Vought проводила разработки необычных самолетов, таких как F7U Cutlass. Изначально проект F7U предназначался для модернизации ВМС США, но в ходе испытаний выяснилось, что это чрезвычайно опасный и ненадежный самолет. Несколько пилотов погибли в результате аварий и несчастных случаев. У Cutlass был уникальный дизайн для того времени - в частности двухкилевое хвостовое оперение, построенное по аэродинамической схеме "бесхвостка". Тем не менее, во время тестирования выяснились очевидные проблемы. Несмотря на то, что Cutlass развивал скорость выше 1000 км/ч, у него были огромные проблемы с двигателями, которым попросту не хватало тяги.
2. PZL М-15
Польский PZL М-15 является одним из самых странных на внешний вид самолетов, которые когда-либо пошли в серийное производство. Это был единственный серийный реактивный биплан в истории, а также единственный реактивный самолет для опыления химикатами сельскохозяйственных культур. Советские власти в 1970-е годы почувствовали острую необходимость замены сельскохозяйственного воздушного флота, в котором использовались устаревшие самолеты. Учитывая, что в течение многих лет совхозы использовали польские сельскохозяйственные самолеты, именно польская компания PZL начала разрабатывать новое воздушное судно. Одним из требований было то, что в новом самолете должен был использоваться реактивный двигатель, чего ранее никто не делал. Когда PZL построил тестовый реактивный самолет, обнаружилось, что его крейсерская скорость составляет всего 161 километр в час (а максимальная - 200 километров в час). В итоге М-15 не оправдал ожиданий, поскольку он был слишком неэкономичным, а скорость оставляла желать лучшего. Было построено всего 175 экземпляров, после чего проект был закрыт.
3. Як-38
Когда в 1969 году на вооружение британских ВМС был принят Harrier Jump Jet - истребитель с вертикальным взлетом и посадкой, то Советский Союз начал разрабатывать собственный легкий палубный штурмовик. К сожалению, Як-38 в итоге стал одним из самых бесполезных морских самолетов, когда-либо введенных в эксплуатацию. Несмотря на косметические сходства с Harrier, в Як-38 использовалась другая система подъемных двигателей. Из-за этих различий в конструкции Як-38 использовал во время взлета гораздо больше топлива, чем Harrier. Это значительно ограничило боевой радиус действия самолета. С полной боевой загрузкой дальность полета Як-38 составляла всего 680 км (или 500 км при вертикальном взлете). Также для того, чтобы максимально облегчить вес самолета, в нем было предусмотрено только четыре внешних пилона для оружия.
4. Bristol 188
В 1947 году Чарльз Йегер первым преодолел звуковой барьер на самолете Bell X-1, тем самым открыв новую эру в авиации. После этого в разных странах начали активно разрабатывать собственные реактивные самолеты, большинство из проектов которых оказались неудачными. Таким оказался и Bristol 188 - футуристический самолет из нержавеющей стали, который по проекту должен был развить скорость в 2,6 Маха. Предполагалось, что на таких скоростях корпус будет нагреваться до 300 градусов по Цельсию, из-за чего Bristol 188 получил прозвище "Пылающий карандаш". Во время первого же тестового полета обнаружилась проблема - взлетная скорость "188-го" составляла 480 километров в час, что является перебором для любого самолета. Для взлета "Пылающий карандаш" нуждался в чересчур длинной взлетно-посадочной полосе. Последним гвоздем в гроб Bristol 188 стало то, что ему не удалось достичь даже скорости в 2 Маха.
5. McDonnell XF-85 Goblin
6. Baade 152
Хотя Германия сыграла ведущую роль в разработке реактивных самолетов во время Второй мировой войны, разрушение немецкой авиационной промышленности и ее медленное послевоенное восстановление привели к тому, что Германия изначально отставала от других мировых держав в развитии послевоенной реактивной авиации. Первый реактивный самолет был построен в 1949 году, но только в 1956 году немецкие авиационные конструкторы начали работу по разработке собственного реактивного пассажирского авиалайнера. Инженеры из ГДР, которые ранее работали в компании Junkers, разработали Baade 152, ставший первым турбореактивным пассажирским самолетом Германии. В самолете была использована необычная силовая установка, стреловидное крыло и шасси, подобное тому, которое стояло на американском B-47. К сожалению, во время второго испытательного полета прототип 152 разбился, при этом погиб весь экипаж. Инженеры внесли существенные изменения во второй прототип, полностью переделав конфигурацию шасси и изменив обтекатели двигателя. Но и эта идея также оказалась неудачной, и к 1961 году проект был закрыт.
7. Ту-144
В 1960-х и 1970-х годах вошли в моду сверхзвуковые самолеты. Англичане и французы разработали "Конкорд", а в СССР был разработан почти идентичный Ту-144. Хотя сверхзвуковой пассажирский самолет был передовым для своего времени, Ту-144 оказался одним из худших самолетов, когда-либо введенных в эксплуатацию. Первый полет авиалайнера Туполева был произведен за два месяца до полета "Конкорда". С самого начала с Ту-144 возникло множество проблемы. Первый пассажирский прототип потерпел крушение прямо на глазах публики во время демонстрационного полета в Ле-Бурже в 1973 году. Тем не менее, началась коммерческая эксплуатация самолета. После нескольких полетов инженеры обнаружили, что корпуса двух Ту-144 находились на грани полного разрушения конструкции, в то время как у других самолетов отказывали некоторые системы прямо во время полета. Хотя аварий больше не было, всего после 55 рейсов самолет прекратили использовать для пассажирских перевозок. А еще через 50 рейсов (где Ту-144 выступал уже в роли грузового самолета) от его эксплуатации отказались полностью.
8. Dassault Balzac V и Mirage III V
В основном проекты истребителей с вертикальным взлетом и посадкой оказывались неудачными. Когда англичане разработали Harrier в конце 1960-х, французы также начали работу над собственным истребителем вертикального взлета и посадки. Идея оказалась хорошей на бумаге, но полностью провалилась на практике. Компания Dassault оснастила один из первых прототипов Mirage III восемью подъемными реактивными двигателями. Самолет, получивший название Balzac V, через несколько месяцев испытательных полетов потерпел катастрофу - перевернулся во время посадки. При этом погиб летчик-испытатель. Dassault восстановила прототип и продолжила тестирование. В 1965 году при испытании погиб американский летчик. Самолет существенно переделали и назвали Mirage III V. Так же, как и у его предшественника, у него было многообещающее начало. Но вновь случилась катастрофа и проект окончательно закрыли.
9. De Havilland Comet
Среднемагистральный пассажирский реактивный самолет от De Havilland привел Великобританию в восторг. Самолету Comet, первый вылет которого состоялся в 1949 году, пророчили большое будущее, поскольку он стал одним из первых реактивных авиалайнеров в мире. К сожалению, Comet стал слишком передовым для своего времени, а инженерам De Havilland не хватало понимания того, как проектировать авиалайнеры. Их просчеты привели к гибели десятков пассажиров. Первый авария Comet произошла в 1952 году, когда самолет не смог взлететь и съехал с конца взлетно-посадочной полосы. Несколько месяцев спустя, в 1953 году произошла идентичная проблема в Пакистане, которая на этот раз привела к гибели 11 человек. Пока проводилось расследование относительно причин случившегося, очередной Comet просто распался в воздухе на взлете в индийского аэропорту, погибли все 43 человека, находившиеся на борту. Чуть более года спустя, 10 января 1954 года еще один Comet пострадал от взрывной декомпрессии в воздухе и упал в океан, в результате чего погибли 35 человек. Как оказалось впоследствии, к авариям привело то, что у Comet были квадратные иллюминаторы, которые могли разрушаться на высоких скоростях.
10. Rolls-Royce Thrust Measuring Rig
Просто посмотрев на этот воздушный аппарат, сразу можно сказать, что летать на нем было безумно опасно. Rolls-Royce Thrust Measuring Rig (известный в просторечии как "Летающая кровать"), использовался для тестирования возможности вертикального взлета и посадки воздушных судов. Он по сути представлял собой два реактивных двигателя, прикрепленные к небольшой раме. У него не было ни фюзеляжа, ни крыльев, ни управляющих поверхностей - только топливные баки, двигатели и … пилот. Трагедия случилась в 1957 году, когда "Летающая кровать" перевернулась и раздавил пилота. Rolls-Royce забросил дальнейшее тестирование после этой катастрофы и начал исследовать другие формы двигателей СВВП, что в конечном итоге привело к появлению Harrier.
Реактивный двигатель для самолетов стал таким же прорывом, как изобретение пороха для оружейного дела. В продолжение темы авиастроения, хотелось бы рассказать про становления отрасли.
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 |
20 июня 1939 года совершил полёт первый в истории экспериментальный реактивный самолёта He.176, созданный немецкими авиаконструкторами. С некоторым отставанием реактивные машины выпустили страны антигитлеровской коалиции, а также Япония.
1. Первый блин
Работы по созданию первого реактивного самолета были начаты в компании Heinkel в 1937 году. А через два года He.176 совершил свой первый вылет. После пяти полетов стало понятно, что пойти в серию у него нет ни малейших шансов.
Конструкторы в качестве двигателя выбрали для него жидкостно-реактивный двигатель с тягой 600 кгс, в котором используются в качестве горючего и окислителя метанол и перекись водорода. Предполагалось, что машина будет развивать скорость 1000 км/ч, однако разогнать ее удалось лишь до 750 км/ч. Громадный расход топлива не позволял самолету удаляться от аэродрома более чем на 60 км. Единственное достоинство по сравнению с обычными истребителями заключалось в громадной скороподъемности, равной 60 м/с, что было втрое выше чем у машин с поршневыми двигателями.
На судьбу He.176 повлияло и субъективное обстоятельство — во время показа самолет не понравился Гитлеру.
2. Первый серийный
Германия опередила всех и по созданию первого серийного реактивного самолета. Им стал Me.262. Свой первый полет он совершил в июле 1942 года, а на вооружение был принят в 1944 году. Самолет выпускался и как истребитель, и как бомбардировщик, и как разведчик, и как штурмовик. Всего в армию поступили почти полторы тысячи машин.
В Me.262 были использованы два турбореактивных двигателя Jumo-004 с тягой 910 кгс, имевших 8-ступенчатый осевой компрессор, одноступенчатую осевую турбину и 6 камер сгорания.
В отличие от He.176, который преуспел в пожирании топлива, реактивный «Мессершмит» был удачной машиной, обладавшей прекрасными летно-техническими характеристиками:
Максимальная скорость на высоте — 870 км/ч
Дальность полета — до 1050 км
Практический потолок — 12200 м
Скороподъемность — 50 м/с
Длина — 10,9 м
Высота — 3,8 м
Размах крыла — 12,5 м
Площадь крыла — 21,8 кв.м.
Масса пустого — 3800 кг
Масса снаряженного — 6000 кг
Вооружение — до 4-х 30-мм пушек, от 2 до 14 точек подвески; масса подвесных ракет или бомб до 1500 кг.
За период боевых действий Me.262 сбили 150 самолетов. Потери составили 100 самолетов. Такая аварийность в значительной степени была связана как с недостаточной подготовкой пилотов к полетам на принципиально новом летательном аппарате, так и с недоработками двигателя, имевшего невысокий ресурс и низкую надежность.
3. Билет в один конец
Жидкостно-реактивный двигатель был использован лишь в одном серийном самолете периода Второй мировой войны. В японском пилотируемом самолете-снаряде Yokosuka MXY7 Ohka, предназначенном для камикадзе. С конца 1944 года и до конца войны их было произведено 825 штук.
Самолет был построен по принципу «дешево и сердито». Деревянный планер с 1,2 т. аммонала в носовой части оснащался тремя ЖРД, работавшими 10 сек и разгонявшими самолет до скорости 650 км/ч. Ни шасси, ни взлетных двигателей не было. Бомбардировщик доставлял Ohka на подвеске на расстояние визуальной видимости до цели. После чего происходил поджиг ЖРД.
Однако эффективность такой схемы была невысока. Потому что бомбардировщики обнаруживались локаторами американских кораблей ВМФ до того, как камикадзе наводились на цель. В результате на дальних подступах бессмысленно гибли и бомбардировщики, и начиненные аммоналом самолеты-снаряды.
4. Британский долгожитель
Gloster Meteor — единственный реактивный самолет союзников, принимавший участие в сражениях Второй мировой войны. Свой первый полет он совершил в марте 1943 года, поступил на вооружение Королевских ВВС в июле 1944 года, производился до 1955 года включительно, находился на вооружении ВВС ряда военных союзников Великобритании до конца 70-х годов. Всего было выпущено 3555 машин различных модификаций.
В военный период были выпущены две модификации истребителя — F. Mk I и F. Mk III. Эскадрилья F. Mk I сбила 10 немецких Фау-1. F. Mk III ввиду их особой засекреченности на территорию противника не выпускали. И они должны были отражать атаки Люфтваффе, базируясь под Брюсселем. Однако начиная с февраля 1945 года, немецкая авиация занималась исключительно обороной. Из 230 произведенных до середины 1945 года Gloster Meteor были потеряны лишь два: они столкнулись при заходе на посадку в условиях сильной облачности.
ЛТХ Gloster Meteor F. Mk III:
Длина — 12,6 м
Высота — 3,96 м
Размах крыла — 13,1 м
Площадь крыла — 34,7 кв.м.
Взлетная масса — 6560 кг
Двигатели — 2ТРД
Тяга — 2×908 кгс
Максимальная скорость — 837 км/ч
Потолок — 13400 м
Дальность — 2160 км
Вооружение — 4 пушки 30-мм
5. Опоздавший с призывом
Американский Lockheed F-80 Shooting Star начал поступать на британские аэродромы непосредственно перед окончанием военных действий в Европе — в апреле 1945 года. Повоевать он не успел. F-80 широко использовался в качестве истребителя-бомбардировщика несколько лет спустя во время Корейской войны.
На Корейском полуострове произошло первое в истории сражение между двумя реактивными истребителями. F-80 и более современным околозвуковым советским МиГ-15. Победу одержал советский пилот.
Всего было выпущено 1718 этих первых американских реактивных самолетов.
ЛТХ Lockheed F-80 Shooting Star:
Длина — 10,5 м
Высота — 3,45 м
Размах крыла — 11,85 м
Площадь крыла — 22,1 кв.м.
Взлетная масса — 5300 кг
Двигатели — 1ТРД
Тяга — 1×1746 кгс
Максимальная скорость — 880 км/ч
Скороподъемность — 23 м/с
Потолок — 13700 м
Дальность — 1255 км, с ПТБ — 2320 км
Вооружение — 6 пулеметов 12,7-мм, 8 неуправляемых ракет, 2 бомбы 454 кг.
6. Тендер по-советски
Первый советский экспериментальный самолет БИ-1 проектировали весной 1941 года двадцать дней и делали месяц. Деревянный планер, к которому прикрепили ЖРД — это было чисто по-стахановски. После начала войны самолет эвакуировали на Урал. И в июле приступили к испытаниям. По замыслам конструкторов БИ-1 должен был развивать скорость, равную 900 км/ч. Однако когда прославленный испытатель Григорий Яковлевич Бахчиванджи подошел к рубежу в 800 км/ч, самолет потерял управление и рухнул на землю.
Нормальным образом к созданию реактивного истребителя подошли лишь в 1945 году. И даже не одного, а двух. К середине года были спроектированы двухмоторный МиГ-9 и одномоторный Як-15. В воздух они поднялись в один день — 24 апреля 1946 года.
МиГу в отношении использования его в ВВС повезло больше. В результате сравнения характеристик двух машин, в котором принимал участие и Сталин, Як-15 было предписано сделать учебным самолетом для подготовки пилотов реактивной авиации.
МиГ-9 стал боевой машиной. И уже в 1946 году начал поступать в части ВВС. За три года было выпущено 602 самолета. Однако на его судьбе сильно сказались два обстоятельства, в связи с чем МиГ-9 был снят с производства.
Во-первых, его разработка велась ускоренными темпами. В результате до 1948 года в конструкцию самолета регулярно вносили изменения.
Во-вторых, пилоты с большим подозрением относились к новой машине, требовавшей больших усилий для освоения и не прощающей даже незначительных ошибок пилотажа. Им куда привычнее был Як-15, который был максимально приближен к Як-3, всем прекрасно знакомый. Собственно, он и был построен на его базе с необходимыми минимальными отклонениями.
И в 1948 году на смену первому реактивному истребителю, оказавшемуся сыроватым, пришел более совершенный МиГ-15.
ЛТХ МиГ-9:
Длина — 9,75 м
Размах крыла — 10,0 м
Площадь крыла — 18,2 кв.м.
Взлетная масса — 4990 кг
Двигатели — 2ТРД
Тяга — 2×800 кгс
Максимальная скорость — 864 км/ч
Скороподъемность — 22 м/с
Потолок — 13500 м
Продолжительность полета на высоте 5000 м — 1 час
Вооружение — 3 пушки.
