Moderni mlazni avioni. Prvi mlazni avion

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Savremenoj omladini, pa čak i zrelim građanima, teško je shvatiti kakvo su oduševljenje izazvali ovi leteći aparati, koji su tada izgledali fantastično. Srebrne kapljice, koje su brzo secirali plavo nebo, uzbuđivale su maštu mladih ljudi ranih pedesetih. Široki trag nije ostavljao sumnju u tip motora. Danas samo kompjuterske igrice poput War Thundera, sa svojom ponudom za kupovinu promotivnog mlaznog aviona SSSR-a, daju neku predstavu o ovoj fazi razvoja domaće avijacije. Ali počelo je još ranije.

Šta znači "reaktivan"

Postoji razumno pitanje o nazivu tipa aviona. Na engleskom zvuči kratko: Jet. Ruska definicija nagoveštava prisustvo neke vrste reakcije. Jasno je da se ne radi o oksidaciji goriva - prisutna je i u konvencionalnim motorima s rasplinjačem. Princip rada mlaznog aviona je isti kao i kod rakete. Reakcija fizičkog tijela na silu izbačenog gasnog mlaza izražava se u suprotnom smjeru ubrzanja. Sve ostalo su već suptilnosti, koje uključuju drugačijetehnički parametri sistema, kao što su aerodinamička svojstva, raspored, profil krila, tip motora. Evo mogućih opcija do kojih su inženjerski biroi dolazili u toku svog rada, često pronalazeći slična tehnička rješenja, nezavisno jedno od drugog.

Teško je odvojiti istraživanje raketa od istraživanja avijacije u ovom aspektu. Na polju pojačivača baruta, postavljenih za smanjenje dužine poletanja i naknadnog sagorevanja, radilo se i prije rata. Štaviše, pokušaj ugradnje kompresorskog motora (neuspješan) u avion Coanda 1910. omogućio je pronalazaču Henriju Coandi da zatraži rumunski prioritet. Istina, ovaj dizajn je u početku bio neispravan, što je potvrđeno već prvim testom, tokom kojeg je avion izgorio.

Prvi koraci

Prvi mlazni avion sposoban da ostane u vazduhu dugo vremena pojavio se kasnije. Nemci su postali pioniri, iako su neke uspehe postigli naučnici iz drugih zemalja - SAD, Italije, Britanije i tada tehnički zaostalog Japana. Ovi uzorci su, u stvari, bile jedrilice konvencionalnih lovaca i bombardera, koje su bile opremljene novim tipovima motora, bez propelera, što je izazvalo iznenađenje i nepovjerenje. U SSSR-u su se inženjeri također bavili ovim problemom, ali ne tako aktivno, fokusirajući se na dokazanu i pouzdanu tehnologiju propelera. Ipak, mlazni model aviona Bi-1, opremljen turbomlaznim motorom koji je dizajnirao A. M. Lyulka, testiran je neposredno prije rata. Aparat je bio veoma nepouzdan, azotna kiselina koja se koristila kao oksidaciono sredstvo je projedala rezervoare za gorivo, bilo jedrugi problemi, ali prvi koraci su uvijek teški.

Hitlerov Sturmvogel

Zbog posebnosti Firerove psihe, koji se nadao da će slomiti "neprijatelje Rajha" (na koji je svrstao zemlje gotovo ostatka svijeta), u Njemačkoj, nakon početka svjetskog rata II, započeli su radovi na stvaranju raznih vrsta "čudesnog oružja", uključujući i broj mlaznih aviona. Nisu sva područja ove aktivnosti bila neuspješna. Uspješni projekti uključuju Messerschmit-262 (aka Sturmvogel) - prvi masovno proizveden mlazni avion na svijetu. Uređaj je bio opremljen sa dva turbomlazna motora, imao je radar u pramcu, razvijao je brzinu blisku zvuku (više od 900 km/h) i pokazao se kao prilično efikasno sredstvo za borbu protiv visinskog B-17 ("Leteće tvrđave") saveznika. Međutim, fanatična vera Adolfa Hitlera u izvanredne sposobnosti nove tehnologije, paradoksalno je igrala lošu ulogu u borbenoj biografiji Me-262. Dizajniran kao lovac, u pravcu "gore" je pretvoren u bombarder, au ovoj modifikaciji se nije u potpunosti pokazao.

Arado

Princip mlaznog aviona primenjen je sredinom 1944. za dizajn bombardera Arado-234 (opet od strane Nemaca). Svoje izvanredne borbene sposobnosti uspio je pokazati napadom na položaje saveznika koji su se iskrcali u području luke Cherbourg. Brzina od 740 km/h i plafon od deset kilometara nisu davali šansu protivavionskoj artiljeriji da pogodi ovu metu, a američki iEngleski borci ga jednostavno nisu mogli sustići. Pored bombardovanja (iz očiglednih razloga vrlo neprecizno), "Arado" je radio i aerofotografiju. Drugo iskustvo korištenja kao udarnog alata dogodilo se u Liegeu. Nijemci nisu pretrpjeli gubitke, a da je nacistička Njemačka imala više resursa, a industrija mogla proizvesti više od 36 Ar-234, onda bi zemlje antihitlerovske koalicije imale teško vrijeme.

U-287

Njemački razvoj događaja pao je u ruke prijateljskih država tokom Drugog svjetskog rata nakon poraza nacizma. Zapadne zemlje su već u završnoj fazi neprijateljstava počele da se pripremaju za nadolazeću konfrontaciju sa SSSR-om. Staljinističko rukovodstvo je preduzelo kontramere. Obje strane su bile jasno da će sljedeći rat, ako do njega dođe, voditi avioni. SSSR u to vrijeme još nije imao udarni nuklearni potencijal, samo se radilo na stvaranju tehnologije za proizvodnju atomske bombe. Ali Amerikanci su bili jako zainteresirani za zarobljeni Junkers-287, koji je imao jedinstvene podatke o letu (borbeno opterećenje 4000 kg, domet 1500 km, plafon 5000 m, brzina 860 km/h). Četiri motora, negativnog zamaha (prototip budućih "nevidljivih") omogućili su upotrebu aviona kao nuklearnog nosača.

Prvi poslijeratni

Mlazni avioni nisu igrali odlučujuću ulogu tokom Drugog svetskog rata, pa se najveći deo sovjetskih proizvodnih kapaciteta fokusirao na poboljšanje dizajna i povećanje proizvodnjekonvencionalni lovci na propeler, jurišni avioni i bombarderi. Pitanje perspektivnog nosača atomskih naboja bilo je teško i brzo je riješeno kopiranjem američkog Boeinga B-29 (Tu-4), ali suzbijanje moguće agresije ostalo je glavni cilj. Za to su, prije svega, bili potrebni borci - visoki, manevarski i, naravno, brzi. Kako se razvijao novi pravac avio-tehnologije može se suditi iz pisma dizajnera A. S. Yakovlev Centralnom komitetu (jesen 1945.), koje je naišlo na određeno razumijevanje. Jednostavnu studiju zarobljene njemačke tehnologije partijsko vodstvo smatralo je nedovoljnom mjerom. Zemlji su bili potrebni moderni sovjetski mlazni avioni, ne inferiorni, već superiorniji od svjetskog nivoa. Na paradi 1946. godine u čast godišnjice oktobra (Tushino), morali su biti pokazani narodu i stranim gostima.

Privremeni Jakovi i MiGovi

Moralo se nešto pokazati, ali nije išlo: vrijeme je podbacilo, bila je magla. Demonstracija novih aviona odložena je za Prvi maj. Prvi sovjetski mlazni avion, proizveden u seriji od 15 primjeraka, razvio je Konstruktorski biro Mikoyan i Gurevich (MiG-9) i Yakovlev (Yak-15). Oba uzorka su se razlikovala po redan shemi, u kojoj se repni dio ispire odozdo mlaznim strujama koje proizvode mlaznice. Naravno, radi zaštite od pregrijavanja, ovi dijelovi kože prekriveni su posebnim slojem od vatrostalnog metala. Oba aviona su se razlikovala po težini, broju motora i namjeni, ali su u cjelini odgovarali stanju sovjetske avio-škole kasnih četrdesetih. Njihova glavna svrha bila je prelazak na novi tip elektrane, ali su obavljeni i drugi važni zadaci: obuka letačkog osoblja i razrada tehnoloških pitanja. Ovi mlazni avioni, uprkos velikom obimu njihove proizvodnje (stotine komada), smatrani su privremenim i podložnim zamjeni u vrlo bliskoj budućnosti, odmah nakon pojave naprednijih dizajna. I ubrzo je došao trenutak.

Petnaesti

Ovaj avion je postao legenda. Građen je u serijama bez presedana za mirnodopsko doba, kako u borbenoj, tako iu parnoj verziji za obuku. U dizajnu MiG-15 korištena su mnoga revolucionarna tehnička rješenja, po prvi put je pokušano stvoriti pouzdan sistem za spašavanje pilota (katapult), opremljen snažnim topovskim naoružanjem. Brzina mlaznog aviona, malog, ali vrlo efikasnog, omogućila mu je da osvoji armade teških strateških bombardera na nebu Koreje, gdje je izbio rat ubrzo nakon pojave novog presretača. Američka sablja, izgrađena prema sličnoj shemi, postala je svojevrsni analog MiG-a. Tokom borbi, oprema je pala u ruke neprijatelju. Sovjetski avion je oteo sjevernokorejski pilot iskušavan ogromnom novčanom nagradom. Oboreni "amerikanac" je izvučen iz vode i dopremljen u SSSR. Došlo je do međusobne "razmjene iskustava" uz usvajanje najuspješnijih dizajnerskih rješenja.

Putnički avioni

Brzina mlaznog aviona je njegova glavna prednost, a ne odnosi se samo nabombarderi i lovci. Već krajem četrdesetih, linijski brod Comet, izgrađen u Britaniji, ušao je u međunarodne aviokompanije. Stvoren je posebno za prevoz ljudi, bio je udoban i brz, ali, nažalost, nije bio baš pouzdan: u roku od dvije godine dogodilo se sedam nesreća. Ali napredak u oblasti brzog prevoza putnika već je bio nezaustavljiv. Sredinom pedesetih godina u SSSR-u se pojavio legendarni Tu-104, preinačena verzija bombardera Tu-16. Uprkos brojnim letnim nesrećama koje su se dogodile sa novim avionom, mlazni avioni su sve više preuzimali aviokompanije. Pojava obećavajuće linije i ideje o tome kako se treba postepeno formirati. Propelere (vijčane propelere) dizajneri su sve manje koristili.

Generacije boraca: prva, druga…

Kao skoro svaka tehnologija, mlazni presretači su klasifikovani po generacijama. Trenutno ih ima ukupno pet, a razlikuju se ne samo po godinama proizvodnje modela, već i po dizajnerskim karakteristikama. Ako se koncept prvih modela zasnivao na dobro uspostavljenoj bazi dostignuća u oblasti klasične aerodinamike (drugim riječima, samo je tip motora bio njihova glavna razlika), onda je druga generacija imala značajnije karakteristike (pomagao krilo, potpuno drugačiji oblik trupa itd.) Pedesetih godina postojalo je mišljenje da zračna borba nikada više neće biti manevarske prirode, ali vrijeme je pokazalo pogrešnost ovog mišljenja.

… i treći do peti

Druge borbe šezdesetih između Skyhawka, Fantoma i MiG-ova na nebu iznad Vijetnama i Bliskog istoka nagovestile su tok daljeg razvoja, označavajući dolazak druge generacije mlaznih presretača. Varijabilna geometrija krila, sposobnost višestrukog prekoračenja brzine zvuka i raketnog oružja, u kombinaciji sa moćnom avionikom, postali su znakovi treće generacije. Trenutno se flota ratnog vazduhoplovstva tehnološki najnaprednijih zemalja zasniva na avionima četvrte generacije, koji su postali proizvod daljeg razvoja. Čak i napredniji modeli već ulaze u upotrebu, kombinujući veliku brzinu, super-manevarsku sposobnost, slabu vidljivost i opremu za elektronsko ratovanje. Ovo je peta generacija.

Dvokružni motori

Spolja, čak i danas, mlazni avioni prvih uzoraka ne izgledaju, uglavnom, kao anahronizmi. Izgled mnogih od njih je prilično moderan, a tehničke karakteristike (kao što su plafon i brzina) se ne razlikuju previše od modernih, barem na prvi pogled. Međutim, pažljivijim sagledavanjem karakteristika performansi ovih mašina, postaje jasno da je poslednjih decenija napravljen kvalitativni iskorak u dva glavna pravca. Prvo se pojavio koncept promjenjivog vektora potiska, stvarajući mogućnost oštrog i neočekivanog manevra. Drugo, borbeni avioni danas su u stanju da ostanu u vazduhu mnogo duže i da prelaze velike udaljenosti. Ovaj faktor je zbog niske potrošnje goriva, odnosno efikasnosti. To se postiže primjenom, tehničkim jezikom,shema sa dvostrukim krugom (nizak stepen premosnice). Stručnjaci znaju da ova tehnologija sagorevanja omogućava potpunije sagorevanje.

Ostale karakteristike modernih mlaznih aviona

Ima ih nekoliko. Moderne civilne avione karakterizira niska buka motora, povećana udobnost i visoka stabilnost leta. Obično su široki (uključujući i višespratne). Uzorci vojnih aviona opremljeni su sredstvima (aktivnim i pasivnim) za postizanje niske radarske vidljivosti i elektronskog ratovanja. U određenom smislu, zahtjevi za odbrambeni i komercijalni dizajn sada se preklapaju. Avioni svih tipova trebaju efikasnost, međutim, iz različitih razloga: u jednom slučaju za povećanje profitabilnosti, u drugom - za proširenje borbenog radijusa. A danas je potrebno napraviti što manje buke i za civile i za vojsku.