Aeronau a reacció moderna. Primer avió a reacció

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

Els joves moderns, i fins i tot els ciutadans madurs, costa d'entendre quina alegria provocaven aquestes màquines voladores, que llavors semblaven fantàstiques. Les gotes platejades, disseccionant ràpidament el cel blau, van excitar la imaginació dels joves a principis dels anys cinquanta. L'àmplia estela no deixava cap dubte sobre el tipus de motor. Avui, només jocs d'ordinador com War Thunder, amb la seva oferta per comprar un avió promocional de l'URSS, donen una idea d'aquesta etapa en el desenvolupament de l'aviació nacional. Però va començar encara abans.

Què vol dir "reactiu"

Hi ha una pregunta raonable sobre el nom del tipus d'avió. En anglès, sona curt: Jet. La definició russa deixa entreveure la presència d'algun tipus de reacció. Està clar que no es tracta de l'oxidació del combustible, sinó que també està present en els motors de carburació convencionals. El principi de funcionament d'un avió a reacció és el mateix que el d'un coet. La reacció d'un cos físic a la força del raig de gas expulsat s'expressa donant-li una acceleració de direcció oposada. Tota la resta ja són subtileses, que inclouen diferentsparàmetres tècnics del sistema, com ara propietats aerodinàmiques, disposició, perfil de l'ala, tipus de motor. Aquestes són les opcions possibles que les oficines d'enginyeria van trobar durant la seva feina, sovint trobant solucions tècniques similars, independentment les unes de les altres.

És difícil separar la investigació sobre coets de la investigació aeronàutica en aquest aspecte. En el camp dels impulsors de pols, instal·lats per reduir la durada de la carrera d'enlairament i postcombustió, es va treballar fins i tot abans de la guerra. A més, un intent d'instal·lar un motor de compressor (infructuós) en un avió Coanda el 1910 va permetre a l'inventor Henri Coanda reivindicar la prioritat romanesa. És cert que aquest disseny era inicialment inoperable, cosa que va ser confirmada per la primera prova, durant la qual l'avió es va cremar.

Primers passos

El primer avió a reacció capaç de romandre en l'aire durant molt de temps va aparèixer més tard. Els alemanys es van convertir en els pioners, tot i que alguns èxits van ser aconseguits per científics d' altres països: els EUA, Itàlia, Gran Bretanya i després el Japó tècnicament endarrerit. Aquestes mostres eren, de fet, els planadors de caces i bombarders convencionals, que estaven equipats amb nous tipus de motors, desproveïts d'hèlix, que provocaven sorpresa i desconfiança. A l'URSS, els enginyers també van tractar aquest problema, però no tan activament, centrant-se en la tecnologia d'hèlix provada i fiable. No obstant això, el model a reacció de l'avió Bi-1, equipat amb un motor turborreactor dissenyat per A. M. Lyulka, es va provar immediatament abans de la guerra. L'aparell era molt poc fiable, l'àcid nítric utilitzat com a agent oxidant es menjava a través dels dipòsits de combustible, hi havia altres problemes, però els primers passos sempre són difícils.

Sturmvogel d'Hitler

A causa de les peculiaritats de la psique del Führer, que esperava aixafar els "enemics del Reich" (al qual va classificar els països de gairebé la resta del món), a Alemanya, després de l'inici de la Guerra Mundial II, es va començar a treballar en la creació de diversos tipus d'"armes meravelloses", inclòs el nombre d'avions a reacció. No totes les àrees d'aquesta activitat no van tenir èxit. Els projectes reeixits inclouen el Messerschmit-262 (també conegut com Sturmvogel), el primer avió a reacció produït en massa del món. El dispositiu estava equipat amb dos turborreactors, tenia un radar a la proa, va desenvolupar una velocitat propera al so (més de 900 km / h) i va resultar ser un mitjà bastant eficaç per combatre el B-17 a gran altitud ("Fortalesses Voladores") dels Aliats. La fe fanàtica d'Adolf Hitler en les extraordinàries capacitats de la nova tecnologia, però, paradoxalment va tenir un paper dolent en la biografia de combat del Me-262. Dissenyat com a caça, en la direcció "a d alt" es va convertir en un bombarder, i en aquesta modificació no es va demostrar del tot.

Arado

El principi d'un avió a reacció es va aplicar a mitjans de 1944 per al disseny del bombarder Arado-234 (de nou pels alemanys). Va aconseguir demostrar les seves extraordinàries capacitats de combat atacant les posicions dels aliats que van desembarcar a la zona del port de Cherbourg. Una velocitat de 740 km/h i un sostre de deu quilòmetres no van donar a l'artilleria antiaèria l'oportunitat d'assolir aquest objectiu, i els nord-americans iEls lluitadors anglesos simplement no podien posar-lo al dia. A més dels bombardeigs (molt inexactes per raons òbvies), "Arado" va produir fotografia aèria. La segona experiència d'utilitzar-lo com a eina de vaga va tenir lloc a Lieja. Els alemanys no van patir pèrdues, i si l'Alemanya nazi tingués més recursos i la indústria pogués produir més de 36 Ar-234, els països de la coalició anti-Hitler haurien tingut dificultats.

U-287

L'evolució alemanya va caure en mans d'estats amics durant la Segona Guerra Mundial després de la derrota del nazisme. Els països occidentals ja durant l'etapa final de les hostilitats van començar a preparar-se per al proper enfrontament amb l'URSS. La direcció estalinista va prendre contramesures. Tenia clar per a ambdós bàndols que la següent guerra, si es produïa, es lliuraria amb avions a reacció. L'URSS en aquell moment encara no tenia un potencial nuclear d'atac, només es treballava per crear una tecnologia per a la producció d'una bomba atòmica. Però els nord-americans estaven molt interessats en el Junkers-287 capturat, que tenia dades de vol úniques (càrrega de combat 4000 kg, abast 1500 km, sostre 5000 m, velocitat 860 km / h). Quatre motors, escombrat negatiu (el prototip dels futurs "invisibles") van permetre utilitzar l'avió com a portaavions nuclears.

Primera postguerra

Els avions a reaccióno van tenir un paper decisiu durant la Segona Guerra Mundial, de manera que la major part de la capacitat de producció soviètica es va centrar a millorar els dissenys i augmentar la producciócaces convencionals propulsats per hèlix, avions d'atac i bombarders. La qüestió d'un prometedor portador de càrregues atòmiques era difícil, i es va resoldre ràpidament copiant el Boeing B-29 nord-americà (Tu-4), però contrarestar una possible agressió continuava sent l'objectiu principal. Per fer-ho, en primer lloc, es necessitaven caces: gran altitud, maniobrables i, per descomptat, d' alta velocitat. Com es va desenvolupar la nova direcció de la tecnologia aeronàutica es pot jutjar a partir de la carta del dissenyador A. S. Yakovlev al Comitè Central (tardor de 1945), que va trobar una certa comprensió. Un simple estudi de la tecnologia alemanya capturada va ser considerat per la direcció del partit com una mesura insuficient. El país necessitava avions a reacció soviètics moderns, no inferiors, sinó superiors al nivell mundial. A la desfilada de 1946 en honor a l'aniversari d'octubre (Tushino), es van haver de mostrar a la gent i als convidats estrangers.

Yaks i MiG temporals

Hi havia alguna cosa per mostrar, però no va funcionar: el temps va fallar, hi havia boira. La demostració de nous avions es va ajornar al Primer de Maig. El primer avió a reacció soviètic, produït en una sèrie de 15 còpies, va ser desenvolupat per l'Oficina de Disseny de Mikoyan i Gurevich (MiG-9) i Yakovlev (Yak-15). Ambdues mostres es van distingir per un esquema redan, en què la secció de la cua es renta des de sota per corrents de raig produïts per broquets. Naturalment, per protegir contra el sobreescalfament, aquestes seccions de la pell estaven cobertes amb una capa especial feta de metall refractari. Tots dos avions diferien en pes, nombre de motors i propòsit, però en conjunt corresponien a l'estat de l'escola de construcció d'avions soviètica de finals dels anys quaranta. El seu principal objectiu era la transició a un nou tipus de central elèctrica, però també es van dur a terme altres tasques importants: la formació del personal de vol i la resolució de problemes tecnològics. Aquests avions a reacció, malgrat els grans volums de la seva producció (centenars de peces), van ser considerats com a temporals i subjectes a reemplaçament en un futur molt proper, immediatament després de l'aparició de dissenys més avançats. I aviat va arribar el moment.

Quinze

Aquest avió s'ha convertit en una llegenda. Va ser construït en sèries sense precedents per a temps de pau, tant en combat com en versió d'entrenament en parella. En el disseny del MiG-15 es van utilitzar moltes solucions tècniques revolucionàries, per primera vegada es va intentar crear un sistema de rescat pilot fiable (catapulta), estava equipat amb un potent armament de canó. La velocitat de l'avió a reacció, petita però molt eficaç, li va permetre guanyar armades de bombarders estratègics pesats al cel de Corea, on la guerra va esclatar poc després de l'aparició d'un nou interceptor. L'American Sabre, construït segons un esquema similar, es va convertir en una mena d'anàleg del MiG. Durant els combats, l'equip va caure en mans de l'enemic. L'avió soviètic va ser segrestat per un pilot nord-coreà temptat per una gran recompensa monetària. El "americà" abatut va ser tret de l'aigua i lliurat a l'URSS. Hi va haver un "intercanvi d'experiències" mutu amb l'adopció de les solucions de disseny més reeixides.

Jets de passatgers

La velocitat d'un avió a reacció és el seu principal avantatge, i no només s'aplica abombarders i caces. Ja a finals dels anys quaranta, el vaixell Comet, construït a Gran Bretanya, va entrar a les companyies aèries internacionals. Va ser creat específicament per al transport de persones, era còmode i ràpid, però, malauradament, no era gaire fiable: en dos anys es van produir set accidents. Però el progrés en el camp del transport de passatgers d' alta velocitat ja era imparable. A mitjans dels anys cinquanta va aparèixer a l'URSS el llegendari Tu-104, una versió de conversió del bombarder Tu-16. Malgrat els nombrosos accidents de vol que es van produir amb el nou avió, els avions a reacció van agafar cada cop més el control de les companyies aèries. L'aparició d'un revestiment prometedor i idees sobre com s'ha de formar gradualment. Els dissenyadors feien servir cada cop menys les hèlixs (hèlixs de cargol).

Generacions de lluitadors: primer, segon…

Com gairebé qualsevol tecnologia, els interceptors de raigs es classifiquen per generació. Actualment n'hi ha cinc en total i es diferencien no només en els anys de producció dels models, sinó també en les característiques de disseny. Si el concepte dels primers models es basava en una base ben establerta d'assoliments en el camp de l'aerodinàmica clàssica (és a dir, només el tipus de motor era la seva principal diferència), aleshores la segona generació tenia característiques més significatives (un ala, una forma completament diferent del fuselatge, etc.) Als anys cinquanta hi havia l'opinió que el combat aeri no tornaria a ser de naturalesa maniobrable, però el temps ha mostrat la fal·làcia d'aquesta opinió.

… i del tercer al cinquè

Les baralles de gossos dels anys seixanta entre Skyhawks, Phantoms i MiG als cels de Vietnam i Orient Mitjà van indicar el curs del desenvolupament posterior, marcant l'arribada de la segona generació d'interceptors a reacció. La geometria variable de l'ala, la capacitat de superar repetidament la velocitat del so i les armes de míssils, combinada amb una potent aviònica, es van convertir en signes de la tercera generació. En l'actualitat, la flota de la Força Aèria dels països més avançats tecnològicament es basa en avions de quarta generació, que s'han convertit en un producte d'un desenvolupament posterior. Ja estan entrant en servei models encara més avançats, que combinen alta velocitat, súper maniobrabilitat, poca visibilitat i equips de guerra electrònica. Aquesta és la cinquena generació.

Motors de doble circuit

Exteriorment, encara avui, els avions a reacció de les primeres mostres no semblen, en la seva majoria, anacronismes. L'aspecte de molts d'ells és força modern i les característiques tècniques (com ara el sostre i la velocitat) no són massa diferents de les modernes, almenys a primera vista. Tanmateix, amb una mirada més propera a les característiques de rendiment d'aquestes màquines, queda clar que en les últimes dècades s'ha produït un avenç qualitatiu en dues direccions principals. En primer lloc, va aparèixer el concepte d'un vector d'empenta variable, creant la possibilitat d'una maniobra aguda i inesperada. En segon lloc, els avions de combat d'avui són capaços de romandre en l'aire durant molt més temps i cobrir llargues distàncies. Aquest factor es deu al baix consum de combustible, és a dir, a l'eficiència. S'aconsegueix aplicant, en llenguatge tècnic,esquema de doble circuit (grau baix de bypass). Els experts saben que aquesta tecnologia de combustió proporciona una combustió més completa.

Altres característiques dels avions a reacció moderns

N'hi ha diversos. Els avions civils moderns es caracteritzen per un baix soroll del motor, una major comoditat i una gran estabilitat de vol. Normalment són de cos ample (incloent-hi múltiples cobertes). Les mostres d'avions militars estan equipades amb mitjans (actius i passius) per aconseguir una visibilitat de radar baixa i una guerra electrònica. En cert sentit, els requisits per als dissenys de defensa i comercials ara es superposen. Els avions de tot tipus necessiten eficiència, però, per diferents motius: en un cas per augmentar la rendibilitat, en l' altre, per ampliar el radi de combat. I avui cal fer el menys soroll possible tant per als civils com per als militars.