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 |
Всегда трудно быть первым, но интересно
Утром 27 марта 1943 года первый советский реактивный истребитель «БИ-1» взлетел с аэродрома НИИ ВВС Кольцово в Свердловской области. Проходил седьмой по счету испытательный полет на достижение максимальной скорости. Достигнув двухкилометровой высоты и набрав скорость около 800 км/ч, самолет на 78-й секунде после выработки топлива неожиданно перешел в пике и столкнулся с землей. Сидевший за штурвалом опытный летчик-испытатель Г. Я. Бахчиванджи погиб. Эта катастрофа стала важным этапом в развитии самолетов с жидкостными ракетными двигателями в СССР, но хотя работы по ним и продолжались до конца 1940-х годов, данное направление развития авиации оказалось тупиковым. Тем не менее эти первые, хотя и не слишком удачные шаги оказали серьезное влияние на всю дальнейшую историю послевоенного развития советского авиа- и ракетостроения.
«За эрой аэропланов винтовых должна следовать эра аэропланов реактивных…» – эти слова основоположника реактивной техники К. Э. Циолковского стали получать реальное воплощение уже в середине 1930-х годов ХХ века. К этому моменту стало ясно, что дальнейшее значительное увеличение скорости полета самолетов за счет возрастания мощности поршневых моторов и более совершенной аэродинамической формы практически невозможно. На самолетах должны были устанавливаться моторы, мощность которых не могла быть уже увеличена без чрезмерного возрастания массы двигателя. Так, для увеличения скорости полета истребителя с 650 до 1000 км/ч необходимо было мощность поршневого мотора увеличить в 6 (!) раз.
Было очевидно, что на смену поршневому двигателю должен был прийти реактивный, который, имея меньшие поперечные размеры, позволял бы достигать больших скоростей, давая большую тягу на единицу веса.
Реактивные двигатели разделяются на два основных класса: воздушно-реактивные, которые используют энергию окисления горючего кислородом воздуха, забираемого из атмосферы, и ракетные двигатели, содержащие все компоненты рабочего тела на борту и способные работать в любой среде, в том числе и в безвоздушной. К первому типу относятся турбореактивные (ТРД), пульсирующие воздушно-реактивные (ПуВРД) и прямоточные воздушно-реактивные (ПВРД), а ко второму - жидкостные ракетные (ЖРД) и твердотопливные ракетные (ТТРД) двигатели.
Первые образцы реактивной техники появились в странах, где традиции в области развития науки и техники и уровень авиационной промышленности были чрезвычайно высоки. Это, в первую очередь, Германия, США, а также Англия, Италия. В 1930 г. проект первого ТРД запатентовал англичанин Фрэнк Уиттл, затем первую рабочую модель двигателя собрал в 1935 г. в Германии Ганс фон Охайн, а в 1937-м француз Рене Ледюк получил правительственный заказ на создание ПВРД.
В СССР же практическая работа над «реактивной» тематикой велась главным образом в направлении жидкостных ракетных двигателей. Основоположником ракетного двигателестроения в СССР был В. П. Глушко. Он в 1930 г., тогда сотрудник Газодинамической лаборатории (ГДЛ) в Ленинграде, являвшейся в то время единственным КБ в мире по разработке твердотопливных ракет, создал первый отечественный ЖРД ОРМ-1. А в Москве в 1931–1933 гг. ученый и конструктор Группы изучения реактивного движения (ГИРД) Ф. Л. Цандер разработал ЖРД ОР-1 и ОР- 2.
Новый мощный импульс развитию реактивной техники в СССР придало назначение М. Н. Тухачевского в 1931 г. на пост заместителя наркома обороны и начальника вооружения РККА. Именно он настоял на принятии в 1932 г. постановления Совнаркома «О разработке паротурбинных и реактивных двигателей, а также самолетов на реактивной тяге…». Начатые после этого работы в Харьковском авиационном институте позволили только к 1941 г. создать рабочую модель первого советского ТРД конструкции А. М. Люльки и способствовали старту 17 августа 1933 г. первой в СССР жидкостной ракеты ГИРД-09, которая достигла высоты 400 м.
Но отсутствие более ощутимых результатов подтолкнуло Тухачевского в сентябре 1933 г. к объединению ГДЛ и ГИРД в единый Реактивный научно-исследовательский институт (РНИИ) во главе с ленинградцем, военным инженером 1 ранга И. Т. Клейменовым. Его заместителем был назначен будущий Главный конструктор космической программы, москвич С. П. Королев, который через два года в 1935 г. был назначен начальником отдела ракетных летательных аппаратов. И хотя РНИИ подчинялся управлению боеприпасов Наркомата тяжелой промышленности и основной его темой была разработка ракетных снарядов (будущей «Катюши»), Королеву удалось вместе с Глушко рассчитать самые выгодные конструктивные схемы аппаратов, типы двигателей и систем управления, виды топлива и материалов. В результате в его отделе к 1938 г. была разработана экспериментальная система управляемого ракетного оружия, включающая проекты жидкостных крылатой «212» и баллистической «204» ракет дальнего действия с гироскопическим управлением, авиационных ракет для стрельбы по воздушным и наземным целям, зенитных твердотопливных ракет с наведением по световому и радиолучу.
Стремясь получить поддержку военного руководства и в разработке высотного ракетоплана «218», Королев обосновал концепцию ракетного истребителя-перехватчика, способного за несколько минут достигать большой высоты и атаковать самолеты, прорвавшиеся к защищаемому объекту.
Но 30 июня 1939 г. немецкий пилот Эрих Варзиц поднял в воздух первый в мире реактивный самолет с ЖРД конструктора Гельмута Вальтера «Хейнкель» He-176, достигнув скорости в 700 км/ч, а через два месяца и первый в мире реактивный самолет с ТРД «Хейнкель» He-178, оснащенный двигателем Ганса фон Охайна, «HeS-3 B» с тягой 510 кг и скоростью 750 км/ч.
В мае 1941 г. совершил свой первый полет британский «Глостер Пионер» Е.28/29 с ТРД «Уиттл» W-1 конструктора Фрэнка Уиттла.
Таким образом, лидером в реактивной гонке становилась нацистская Германия, которая кроме авиационных программ начала осуществлять и ракетную программу под руководством Вернера фон Брауна на секретном полигоне в Пенемюнде.
В 1938 г. РНИИ был переименован в НИИ-3, теперь «королевский» ракетоплан «218–1» стал обозначаться «РП- 318–1». Новые ведущие конструкторы инженеры А. Щербаков, А. Палло заменили ЖРД ОРМ-65 В. П. Глушко на азотно-кислотно-керосиновый двигатель «РДА-1–150» конструкции Л. С. Душкина.
И вот почти после года испытаний в феврале 1940 г. состоялся первый полет «РП-318–1» на буксире за самолетом «Р 5». Летчик-испытатель?В. П. Федоров на высоте 2800 м отцепил буксировочный трос и запустил ракетный двигатель. За ракетопланом появилось небольшое облачко от зажигательного пиропатрона, потом бурый дым, затем огненная струя длиной около метра. «РП-318–1», развив максимальную скорость - всего лишь в 165 км/ч, перешел в полет с набором высоты.
Это скромное достижение все же позволило СССР вступить в члены довоенного «реактивного клуба» ведущих авиационных держав.
Успехи немецких конструкторов не прошли незамеченными для советского руководства. В июле 1940 г. Комитет обороны при Совнаркоме принял постановление, определившее создание первых отечественных самолетов с реактивными двигателями. В постановлении, в частности, предусматривалось решение вопросов «о применении реактивных двигателей большой мощности для сверхскоростных стратосферных полетов».
Массированные налеты люфтваффе на британские города и отсутствие в Советском Союзе достаточного количества радиолокационных станций выявили необходимость создания истребителя-перехватчика для прикрытия особо важных объектов, над проектом которого с весны 1941 г. начали работать молодые инженеры А. Я. Березняк и А. М. Исаев из ОКБ конструктора В. Ф. Болховитинова. Концепция их ракетного перехватчика с двигателем Душкина или «ближнего истребителя» опиралась на предложение Королева, выдвинутое еще в 1938 г.
«Ближний истребитель» при появлении самолета противника должен был быстро взлететь и, обладая высокой скороподъемностью и скоростью, догнать и уничтожить врага в первой атаке, затем после выработки топлива, используя запас высоты и скорости, спланировать на посадку.
Проект отличался необычайной простотой и дешевизной - вся конструкция должна была быть цельнодеревянной из клееной фанеры. Из металла изготовлялись рама двигателя, защита пилота и шасси, которые убирались под воздействием сжатого воздуха.
С началом войны Болховитинов привлек к работе над самолетом все ОКБ. В июле 1941 г. эскизный проект с пояснительной запиской был отправлен Сталину, и в августе Государственный комитет обороны принял решение о срочной постройке перехватчика, который был необходим частям ПВО Москвы. Согласно приказу по Наркомату авиапромышленности на изготовление машины отводилось 35 дней.
Самолет, получивший название «БИ» (ближний истребитель или, как в дальнейшем интерпретировали журналисты, «Березняк - Исаев») строили почти без детальных рабочих чертежей, вычерчивая на фанере его части в натуральную величину. Обшивка фюзеляжа выклеивалась на болванке из шпона, затем крепилась к каркасу. Киль выполнялся заодно с фюзеляжем, как и тонкое деревянное крыло кессонной конструкции, и обтягивался полотном. Деревянным был даже лафет для двух 20-мм пушек ШВАК с боезапасом из 90 снарядов. ЖРД Д-1 А-1100 устанавливался в хвостовой части фюзеляжа. Двигатель расходовал 6 кг керосина и кислоты в секунду. Общий запас топлива на борту самолета, равный 705 кг, обеспечивал работу двигателя в течение почти 2 мин. Расчетная взлетная масса самолета «БИ» составляла 1650 кг при массе пустого 805 кг.
В целях сокращения времени создания перехватчика по требованию заместителя наркома авиационной промышленности по опытному самолетостроению А. С. Яковлева планер самолета «БИ» был исследован в натурной аэродинамической трубе ЦАГИ, a на аэродроме летчик-испытатель Б. Н. Кудрин начал пробежки и подлеты на буксире. С разработкой силовой установки пришлось изрядно повозиться, поскольку азотная кислота разъедала баки и проводку и оказывала вредное воздействие на человека.
Однако все работы были прерваны в связи с эвакуацией ОКБ на Урал в поселок Белимбай в октябре 1941 г. Там с целью отладки работы систем ЖРД смонтировали наземный стенд - фюзеляж «БИ» с камерой сгорания, баками и трубопроводами. К весне 1942 г. программа наземных испытаний была завершена.
Летные испытания уникального истребителя поручили капитану Бахчиванджи, который совершил 65 боевых вылетов на фронте и сбил 5 немецких самолетов. Он предварительно освоил управление системами на стенде.
Утро 15 мая 1942 г. навсегда вошло в историю отечественной космонавтики и авиации, взлетом с грунта первого советского самолета с жидкостным реактивным двигателем. Полет, который продолжался 3 мин 9 сек на скорости 400 км/ч и при скороподъемности - 23 м/с, произвел сильное впечатление на всех присутствующих. Вот как об этом вспоминал Болховитинов в 1962 г.: «Для нас, стоявших на земле, этот взлет был необычным. Непривычно быстро набирая скорость, самолет через 10 секунд оторвался от земли и через 30 секунд скрылся из глаз. Только пламя двигателя говорило о том, где он находится. Так прошло несколько минут. Не скрою, у меня затряслись поджилки».
Члены государственной комиссии отметили в официальном акте, что «взлет и полет самолета «БИ-1» с ракетным двигателем, впервые примененным в качестве основного двигателя самолета, доказал возможность практического осуществления полета на новом принципе, что открывает новое направление развития авиации». Летчик-испытатель отмечал, что полет на самолете «БИ» в сравнении с обычными типами самолетов исключительно приятен, а по легкости управления самолет превосходит другие истребители.
Через день после испытаний в Билимбае была устроена торжественная встреча и митинг. Над столом президиума висел плакат: «Привет капитану Бахчиванджи, летчику, совершившему полет в новое!».
Вскоре последовало решение ГКО о постройке серии из 20 самолетов «БИ- ВС», где в дополнение к двум пушкам перед кабиной летчика устанавливалась бомбовая кассета, в которой размещалось десять мелких противосамолетных бомб массой по 2,5 кг.
Всего на истребителе «БИ» было совершено 7 испытательных полетов, каждый из которых фиксировал лучшие летные показатели самолета. Полеты проходили без летных происшествий, лишь при посадках случались незначительные повреждения шасси.
Но 27 марта 1943 г. при разгоне до скорости 800 км/ч на высоте 2000 м третий опытный экземпляр самопроизвольно перешел в пикирование и врезался в землю неподалеку от аэродрома. Комиссия, расследовавшая обстоятельства катастрофы и гибели летчика-испытателя Бахчиванджи, не смогла установить причины затягивания самолета в пике, отмечая, что еще не изучены явления, происходящие при скоростях полета порядка 800 –1000 км/ч.
Катастрофа больно ударилa по репутации ОКБ Болховитинова - все недостроенные перехватчики «БИ-ВС» были уничтожены. И хотя позднее в 1943–1944 гг. проектировалась модификация «БИ-7» с прямоточными воздушно-реактивными двигателями на концах крыла, а в январе 1945 г. летчик Б. Н. Кудрин выполнил последние два полета на «БИ-1», все работы по самолету были прекращены.
Наиболее успешно была реализована концепция ракетного истребителя в Германии, где с января 1939 г. в специальном «Отделе L» фирмы «Мессершмитт», куда из немецкого планерного института перешел профессор А. Липпиш со своими сотрудниками, шла работа над «проектом Х» - «объектовым» перехватчиком «Me-163» «Комет» с ЖРД, работающим на смеси гидразина, метанола и воды. Это был самолет нетрадиционной «безхвостой» схемы, который ради максимального снижения веса взлетал со специальной тележки, а садился на выдвигаемую из фюзеляжа лыжу. Первый полет на максимальной тяге летчик-испытатель Дитмар выполнил в августе 1941 г., а уже в октябре на нем впервые в истории была преодолена отметка в 1000 км/ч. Потребовалось более двух лет испытаний и доводки, прежде чем «Ме-163» был запущен в серию. Он стал первым самолетом с ЖРД, участвовавшим в боях с мая 1944 г. И хотя до февраля 1945 г. было выпущено более 300 перехватчиков, в строю находилось не более 80 боеготовых самолетов.
Боевое применение истребителей «Ме-163» показало несостоятельность концепции ракетного перехватчика. Из-за большой скорости сближения немецкие пилоты не успевали точно прицелиться, а ограниченный запас топлива (только на 8 минут полета) не давал возможности для второй атаки. После выработки топлива на планировании перехватчики становились легкой добычей американских истребителей - «Мустангов» и «Тандерболтов». До окончания боевых действий в Европе «Ме-163» сбили 9 самолетов противника, потеряв при этом 14 машин. Однако потери от аварий и катастроф в три раза превышали боевые. Ненадежность и малый радиус действия «Ме-163» способствовали тому, что руководством люфтваффе были запущены в серийное производство другие реактивные истребители «Ме- 262» и «Не-162».
Мессершмиитт Me.262 (нем. Messerschmitt Me.262 «Schwalbe» - «ласточка»)
Руководство советской же авиапромышленности в 1941–1943 гг. было сосредоточено на валовом выпуске максимального количества боевых самолетов и улучшении серийных образцов и не было заинтересовано в развитии перспективных работ по реактивной технике. Таким образом, катастрофа «БИ-1» поставила крест и на других проектах советских ракетных перехватчиков: «302» Андрея Костикова, «Р-114» Роберто Бартини и «РП» Королева.
Но сведения из Германии и стран союзников стали причиной того, что в феврале 1944 г. Государственный комитет обороны в своем постановлении указал на нетерпимое положение с развитием реактивной техники в стране. При этом все разработки в этом отношении сосредоточивались теперь во вновь организованном НИИ реактивной авиации, заместителем начальника которого был назначен Болховитинов. В этом институте были собраны ранее работавшие на различных предприятиях группы конструкторов реактивных двигателей во главе с М М. Бондарюком, В. П. Глушко, Л. С. Душкиным, А. М. Исаевым, A. M. Люлькой.
В мае 1944 г. ГКО принял еще одно постановление, наметившее широкую программу строительства реактивной авиационной техники. Этим документом предусматривалось создание модификаций Як-3, Ла-7 и Су-6 с ускорительным ЖРД, постройка «чисто ракетных» самолетов в ОКБ Яковлева и Поликарпова, экспериментального самолета Лавочкина с ТРД, а также истребителей с воздушно-реактивными моторокомпрессорными двигателями в ОКБ Микояна и Сухого. Для этого в конструкторском бюро Сухого был создан истребитель «Су-7», в котором совместно с поршневым мотором работал жидкостно-реактивный «РД-1», разработанный Глушко.
Полеты на «Су-7» начались в 1945 г. При включении «РД-1» скорость самолета увеличивалась в среднем на 115 км/ч, но испытания пришлось прекратить из-за частого выхода из строя реактивного двигателя. Похожая ситуация сложилась в конструкторских бюро Лавочкина и Яковлева. На одном из опытных самолетов «Ла-7 Р» ускоритель взорвался в полете, летчику-испытателю чудом удалось спастись. При испытании же «Як-3 РД» летчик-испытатель Виктор Расторгуев сумел достичь скорости в 782 км/ч, но при выполнении полета самолет взорвался, пилот погиб. Участившиеся катастрофы привели к тому, что испытания самолетов с «РД-1» были остановлены.
Одним из самых интересных проектов перехватчиков с ракетным двигателем стал проект сверхзвукового (!) истребителя «РМ-1» или «САМ-29», разработанного в конце 1944 г. незаслуженно забытым авиаконструктором А. С. Москалевым. Самолет выполнялся по схеме «летающее крыло» треугольной формы с овальными передними кромками, и при его разработке использовался предвоенный опыт создания самолетов «Сигма» и «Стрела». Проект «РМ-1» должен был иметь следующие характеристики: экипаж - 1 человек, силовая установка - «РД2 МЗВ» с тягой 1590 кгс, размах крыла - 8,1 м и его площадь - 28,0 м2, взлетный вес - 1600 кг, максимальная скорость - 2200 км/ч (и это в 1945 г.!). В ЦАГИ считали, что строительство и летные испытания «РМ- 1» - одно из наиболее перспективных направлений в будущем развитии советской авиации.
В ноябре 1945 г. приказ о постройке «РМ-1» был подписан министром А. И. Шахуриным, но в январе 1946 г. приказ о строительстве «РМ-1» отменен Яковлевым. Похожий Черановский БИЧ-26 (Че-24) сверхзвуковой проект истребителя на основе "летающего крыла" с рулем направления и крылом переменной стреловидности тоже был отменён.
Послевоенное знакомство с немецкими трофеями вскрыло значительное отставание в развитии отечественного реактивного самолетостроения. Чтобы сократить разрыв, было принято решение использовать немецкие двигатели «JUMO-004» и «BMW-003», а затем на их основе создать собственные. Эти двигатели получили наименование «РД-10» и «РД-20».
В 1945 г. одновременно с заданием построить истребитель «МиГ-9» с двумя «РД-20» перед ОКБ Микояна была поставлена задача разработать экспериментальный истребитель-перехватчик с ЖРД «РД-2 М-3 В» и скоростью 1000 км/ч. Самолет, получивший обозначение И-270 («Ж»), вскоре был построен, но его дальнейшие испытания не показали преимущества ракетного истребителя перед самолетом с ТРД, и работы по этой теме закрыли. В дальнейшем жидкостные реактивные двигатели в авиации стали применятся только лишь на опытных и экспериментальных самолетах или в качестве авиационных ускорителей.
«…Страшно вспомнить, как мало я тогда знал и понимал. Сегодня говорят: «открыватели», «первопроходцы». А мы в потемках шли и набивали здоровенные шишки. Ни специальной литературы, ни методики, ни налаженного эксперимента. Каменный век реактивной авиации. Были мы оба законченные лопухи!..» - так вспоминал о создании «БИ-1» Алексей Исаев. Да, действительно, из-за своего колоссального расхода топлива самолеты с жидкостно-ракетными двигателями не прижились в авиации, навсегда уступив место турбореактивным. Но сделав свои первые шаги в авиации, ЖРД прочно заняли свое место в ракетостроении.
В СССР в годы войны в этом отношении прорывом стало создание истребителя «БИ-1», и здесь особая заслуга Болховитинова, который взял под свое крыло и сумел привлечь к работе таких будущих светил советского ракетостроения и космонавтики, как: Василий Мишин, первый заместитель главного конструктора Королева, Николай Пилюгин, Борис Черток - главные конструкторы систем управления многих боевых ракет и носителей, Константин Бушуев - руководитель проекта «Союз» - «Аполлон», Александр Березняк - конструктор крылатых ракет, Алексей Исаев - разработчик ЖРД для ракет подводных лодок и космических аппаратов, Архип Люлька - автор и первый разработчик отечественных турбореактивных двигателей.
И-270 (по классификации НАТО - Type 11) - опытный истребитель ОКБ Микояна с ракетным двигателем.
Получила разгадку и тайна гибели Бахчиванджи. В 1943 г. в ЦАГИ в эксплуатацию была пущена аэродинамическая труба больших скоростей Т-106. В ней сразу же начали проводить широкие исследования моделей самолетов и их элементов при больших дозвуковых скоростях. Была испытана и модель самолета «БИ» для выявления причин катастрофы. По результатам испытаний стало ясно, что «БИ» разбился из-за особенностей обтекания прямого крыла и оперения на околозвуковых скоростях и возникающего при этом явления затягивания самолета в пикирование, преодолеть которое летчик не мог. Катастрофа 27 марта 1943 г. «БИ-1» стала первой, которая позволила советским авиаконструкторам решить проблему «волнового кризиса» путем установки стреловидного крыла на истребителе «МиГ-15». Спустя 30 лет в 1973 г. Бахчиванджи был посмертно удостоен звания Героя Советского Союза. Юрий Гагарин так отозвался о нем:
«…Без полетов Григория Бахчиванджи возможно бы не было и 12 апреля 1961 г. ». Кто мог знать, что ровно через 25 лет, 27 марта 1968 года, как и Бахчиванджи в возрасте 34 лет, Гагарин тоже погибнет в авиакатастрофе. Их действительно объединило главное - они были первыми.
Реактивные самолёты, впервые появляющиеся в небе, вызывали восторг у всех, кто имел возможность наблюдать их. Самолёты с реактивными двигателями пришли на смену обычным винтовым летательным аппаратам. Первый реактивный самолёт был спроектирован ещё в 1910 году, однако из-за множества несовершенств в конструкции он так и не поднялся в воздух, сгорев на земле в первом же испытании.
В годы после Второй мировой войны реактивные летательные аппараты занимали всё большую долю в используемой авиатехнике. Когда люди видели в небе инверсионный след определённой ширины, они сразу же понимали, какой двигатель установлен на летательном аппарате, рассекающим небо в данный момент.
Реактивные двигатели нашли применение не только в военной технике, но и в гражданской авиации, предназначенной для перевозки пассажиров. На данный момент большинство имеющихся самолётов оснащены реактивными двигателями.
Всего существует несколько видов реактивных двигателей:
- Турбореактивные;
- Пульсирующие;
- Прямоточные;
- Жидкостные;
- Ракетные двигатели.
В этой статье мы рассмотрим значение понятия реактивного двигателя, поговорим об истории развития авиации, использующей эту технологию.
Если судить по корню этого слова, можно предположить, что в основе работы двигателя лежит какая-то реакция. Имеется ввиду не химическое окисление — оно проходит и в обыкновенных карбюраторынх двигателях. В случае реактивного двигателя действует такой же принцип, как у ракеты. В одно направление выбрасывается газовая струя под высоким давлением, толкая тело, реагирующее ускорением, направленным в противоположную сторону.
Довольно сложно отделить ракетные и авиационные исследования в вопросе реактивных двигатель. Разработки в направлении установки компрессионного двигателя на аэроплан велись ещё задолго до войны — речь идёт о том самом самолёте, сгоревшем в 1910 году.
Первые реактивные самолёты
Первые шаги были совершены немецкими учёными, однако преуспели в этом направлении другие государства — Италия, США, Великобритания и Япония, на тот момент отстающая в вопросах технологического развития от других мировых стран. Первые самолёты с реактивными двигателями вызывали удивление тем, что у них отсутствовали винты, многие пилоты изначально не доверяли таким авиаконструкциям.
СССР также вели разработки в этом направлении, однако больше концентрировались на усовершенствовании имеющихся винтовых самолётов. Был разработан и построен самолёт Би-1, крайне несовершенный и ненадёжный. Азотная кислота проедала топливные баки, также имелись другие технические осложнения.
Германия вела активную разработку всех видов военной техники, стараясь применить новые открытия и технические решения, способные переломить ход войны и получить существенное преимущество над вооружёнными силами противников. Одним из этих направлений были реактивные самолёты.
В ходе этих разработок немцы построили первый самолёт с реактивным двигателям, поступивший на серийный выпуск. Этим самолётом был Мессершмит-262 или Штурмфогель. Эта авиамашина развивала скорость свыше 900 километров в час, что было невероятно для тех времён. Он оказался успешным средством для борьбы с тяжёлыми бомбардировщиками Б-17.
В какой-то момент с немецких верхов поступило странное указание — переоборудовать этот истребитель в бомбардировщик, что привело к тому, что самолёт не смог раскрыть своего потенциала.
Арадо
Этот самолёт также является немецкой разработкой. Его отличие от прошлого рассматриваемого самолёта в том, что он изначально проектировался как бомбардировщик. В ходе военных действий продемонстрировал прекрасные боевые качества — скорость в 750 километров в час и высота полёта в 10000 метров не оставляли зенитным орудиям никакого шанса подбить его. Истребители американцев и Великобритании не догнали его.
Помимо того, что Арадо сбрасывал бомбы, пусть и не слишком точно из-за высокой скорости, он также осуществлял фотосъёмку, выполняя функции разведки. Во время применения этих самолётов в боевых целях, немцы практически не несли потерь. Если бы они смогли построить большее количество этих единиц авиатехники, сражаться с ними было бы ещё сложнее.
Ю-287
Уже в последние годы ещё не закончившейся второй мировой войны США и СССР взаимно готовились к противостоянию друг с другом. С обоих сторон велись активные разработки реактивных двигателей для авиатехники, поскольку всем было ясно, что в случае ещё одной войны без их использования обойтись не удастся.
СССР на тот момент не имела собственного ядерного вооружения. В свою очередь, США захватили самолёт «Юнкерс287», который, в силу своих технических характеристик, был пригоден для использования в качестве носителя для атомной бомбы.
Реактивная авиация после войны
Во время войны СССР не вело активных разработок реактивных двигателей, так как они так и не сыграли в ней решающей роли. Однако в её последние годы встал вопрос о необходимости иметь на вооружении носитель атомного оружия, для чего Советским Союзом был скопирован Боинг Б-29.
Однако для обороны против вероятной агрессии были необходимы быстрые и манёвренные высотные истребители. Изучение немецкой военной техники, полученной в качестве боевых трофеев, посчитали недостаточным для решения этого вопроса. Авиаконструкторы приступили к проектированию самолётов, превосходящих мировой уровень.
Як и МиГ
Два конструкторских бюро разработали экземпляры реактивных самолётов, на которых были установлены тугоплавкие материалы в тех местах, где сопла сопрекосались с фюзеляжем, что защищало корпус от перегрева. Основной задачей был переход на новые виды энергоустановки, однако эти разработки рассматривались как временные варианты, пока им на смену не пришёл МиГ-15.
МиГ-15 стал легендарной авиаединицей. В нём применили множество смелых инноваций — в их числе первая в мире надёжная система спасения пилота (катапульта), также машину снабдили мощным пушечным вооружением. Великолепные лётно-технические и боевые характеристики позволяли мигу одерживать победы над армадами тяжёлых бомбардировщиков в Корее.
В ответ на отечественную разработку американцы создали «Сейбр», некий аналог МиГ-15. Один из экземпляров самолёта МиГ был угнан корейцами и продан США для изучения, а подбитый «Сейбр» солдаты СССР вытащили из воды. Таким образом, две сверхдержавы обменивались опытом.
Гражданская реактивная авиация
Британцы ещё в конце сороковых годов прошлого века выпустили на свои авиалинии авиалайнер «Комета», снабжённый реактивными двигателями. Он обрёл большую популярность, хоть и не отличался надёжностью — в первые годы его использования случилось немало катастроф.
Гражданские самолёты с реактивными двигателями разрабатывали и в Советском Союзе — одни из них был Ту-104, разработанный на основе бомбардировщика Ту-16. Несмотря на случающиеся катастрофы, разработки в этом направлении не прекратили. Постепенно прорисовывался образ надёжного реактивного лайнера, отодвигая винтовые двигатели всё дальше на второй план.
Ровно 60 лет назад, осенью 1957 года в Нью-Йоркском международном аэропорту Ла Гуардия совершил посадку советский пассажирский авиалайнер. К этому моменту уже осуществлялись регулярные пассажирские рейсы по маршруту Москва – Прага, Москва – Берлин и Москва — Хельсинки. Новые международные линии обслуживал первый советский реактивный пассажирский самолет Ту 104. Прилет советского пассажирского лайнера в США, безусловно, сыграл на руку имиджу Советского Союза в качестве страны, способной строить крупные и современные воздушные суда. Выход СССР на международный рынок пассажирских авиаперевозок стал настоящим прорывом для советского авиастроения, даже несмотря на то, что туполевская машина в действительности оказалась крайне неудачной разработкой.
Самолет Ту 104, построенный в КБ Андрея Туполева, стал первой реактивной машиной в отечественном гражданском самолетостроении. С началом холодной войны Советский Союз снова был вынужден стать участником гонки вооружений, которую ему навязали страны Запада. В этих тяжелых условиях советское руководство предпринимает ряд шагов, направленных на развитие гражданской авиации. Конструкторские бюро получают задания на создание воздушных пассажирских судов, способных регулярно работать на внутренних и международных маршрутах. В этот момент идет интенсивная и упорная борьба между сторонниками двух концепций:
- первая концепция предполагала строительство пассажирских судов, оснащенных поршневыми двигателям;
- вторая концепция предполагала создание реактивного пассажирского лайнера.
Сторонники первого варианта делали ставку на большую вместимость, экономичность и надежность. Действительно, построить пассажирский авиалайнер с поршневыми двигателями, способным перевозить 35-100 пассажиров на большие расстояния, было задачей реальной. В дальнейшем советские Ил 14 и Ил 18 только подтвердили правоту сторонников первой концепции. Для сторонников второй концепции задача стояла архисложная. Требовалось создать самолет с реактивными двигателями, способными поднять машину на большие высоты и разогнать ее до сверхзвуковой скорости. При этом необходимо было учитывать достаточно высокую пассажировместимость самолета, определенный уровень комфорта и безопасности полетов. Андрей Туполев и его коллектив конструкторов взяли на себя смелость создать в СССР первый пассажирский самолет, летающий на реактивной тяге.
Следует отметить, что идея Туполева о постройке скоростной пассажирской машины не была одинока. На Западе в небо уже сумели поднять пассажирский авиалайнер компании Де Хевилленд DH.106 «Комета». Самолет, который вмещал 30-40 пассажиров, обслуживал с мая 1952 года коммерческие авиарейсы между Лондоном и Йоханнесбургом (Южная Африка). В Советском Союзе с особым интересом наблюдали за эксплуатацией британской машины и с завистью смотрели на успехи американцев на этом поприще. Их первый реактивный пассажирский самолет Boeing 707 в начале 50-х годов уже получил свои очертания на эскизах и чертежах. Советскому Союзу срочно требовалось создать свою разработку, машину способную конкурировать с западными аналогами, поэтому идея Туполева имела значительную и серьезную поддержку на самом верху.
Каким образом решалась проблема с первым реактивным пассажирским авиалайнером
На голом месте Туполеву работать не пришлось. Создавая первый авиационный носитель для атомной бомбы, реактивный дальний бомбардировщик Ту-16, в голове конструктора витала мысль – на полученной технологической базе создать дальний пассажирский самолет. После того, как с бомбардировщиком ситуация стала ясна, в КБ Туполева принялись за работу над пассажирской версией самолета. Первые эскизы и наброски нового самолета были уже готовы в начале 50-года. Самолет получил обозначение Т2-2АМ-3-200. В данном аспекте советские авиаконструкторы опережали своих заокеанских визави. Американцы только прорабатывали свою концепцию пассажирского реактивного авиалайнера.
На рубеже 1952-53 годов у советских авиаконструкторов уже стали вырисовываться первые рабочие чертежи новой машины. Имея положительный результат испытаний стратегического бомбардировщика Ту-16, Андрей Туполев предложил на базе военной машины приступить к созданию пассажирского варианта. В данной ситуации наглядно просматривался основной принцип советской инженерной и конструкторской мысли того времени — сначала строим военную технику, а потом по возможности приспосабливаем ее для гражданских нужд. Так было с вертолетами семейства Миля, так было с ракетами-носителями Сергея Королева, так вышло и первым советским реактивным пассажирским самолетом.
Хотя отношение к созданию первого пассажирского самолета было серьезным и грамотным. Главным конструктором самолета стал Д.С. Марков, который настаивал на отказе от тупого и слепого копирования бомбардировщика Ту-16 с оглядкой на пассажирскую версию. Делалась ставка на надежность машины. Особенно это стало актуально в свете последних авиакатастроф, которые произошли с английским реактивным авиалайнером «Комета».
Такой прагматический подход в создании пассажирского самолета позволял убить сразу двух зайцев – получить для строительства серийных машин готовую производственную базу и возможности готовить летно-технический персонал для новой машины. К тому же, используя высокие летно-технические характеристики бомбардировщика, Туполев приводил веские аргументы в пользу своего детища. Пассажирский самолет сможет летать на больших высотах, преодолевая горизонты высот со сложными климатическими условиями. Высокая скорость обеспечивала быстрое покрытие больших расстояний, сокращая время пребывания в полете. Налицо была реальная экономия в подготовке ремонтно-технических служб и последующей эксплуатации машины. Однако за всеми этими преимуществами скрывались и серьезные недостатки конструкции машины, о которых стало известно гораздо позже.
Создание самолета Ту 104. Особенности конструкции
После того, как Туполев и компания представили высокому руководству готовые чертежи, в июне 1954 года было принято Постановление Совмина о создании в СССР пассажирского реактивного самолета на базе военного бомбардировщика Ту-16. Предполагалось в процессе создания машины разработать новый, более просторный и вместительный фюзеляж, в котором должен был разместиться герметический пассажирский салон. Основные узлы, включая стреловидность и механику крыла, шасси и хвостовое оперения взяли от военного варианта. Не поменялась и кабина пилотов, в которой сохранилась компоновка военного самолета.
При условии совершения полетов на высотах свыше 10 тыс. метров самолет должен был иметь герметичный фюзеляж на всем протяжении от кабины штурмана до хвостового отсека. К тому же диаметр фюзеляжа существенно увеличивался — от 2,9 метров до 3,5 метра. Это все привело к тому, что существенно изменился конструктив самолета. Прежде бомбардировщик Ту-16 был среднепланом. Пассажирская машина становилась низкопланом, т.е. крыло самолета было опущено вместе с реактивными двигателями вниз. Изначально фюзеляж самолета проектировался под пассажирский салон вместимостью 50 человек. Позже было принято решение на половину увеличить вместимость пассажирского отсека.
Кроме технической стороны вопроса, параллельно шла работа над дизайном машины, как внешним, так и внутренним. Пассажирская машина должна была даже издалека не напоминать военный бомбардировщик, хотя для опытных экспертов это в дальнейшем скрыть не удалось. Если внешне изменения были незначительными, то внутри самолет должен был стать образцово показательным. Комфорт на борту был одним из условий проекта. Следует отметить, что в этом аспекте советским конструкторам удалось добиться многого. Первый опытный экземпляр получился помпезным и роскошным внутри. В дальнейшем внутренняя отделка стала более демократичной, если не сказать аскетичной.
Разработчикам нового пассажирского лайнера пришлось попутно решать новые проблемы. Особенно это коснулось создания автономной системы кондиционирования и бортового электропитания, используемого для бытового обслуживания. Предполагалось полное освещение внутренних помещений салона и полная радиофикация самолета. Готовый макет был представлен Государственной комиссии в декабре 1954 года. Первый полет опытной машины под индексом Т-16П (проектное название самолета Ту 104) был осуществлен на следующий год, в июне 1955 года. Как и в остальных случаях, когда шли еще летные испытания, на Харьковском авиационном предприятии стали готовить производственную базу. Здесь же начался выпуск первых крупных узлов последующих серийных машин. Новый пассажирский самолет имел следующие конструктивные характеристики:
- взлетный вес 75,5 тонн;
- длина фюзеляжа 38,85 метра;
- размах крыльев составлял 35 метров;
- два турбореактивных двигателя АМ-3 с суммарной тягой 17500 кг;
- полезная нагрузка в обычном режиме составляла 5200 кгс.
Машина могла летать со скоростью 850-900 км/ч на высоте до 11500 метров. Максимальная дальность полета составляла 2750 км. Такими характеристиками могло похвастаться не каждое пассажирское воздушное судно. Винтомоторные самолеты были экономичнее, однако имели меньшую скорость и летали на небольшой высоте. Самолет КБ Туполева выпускали сразу на трех авиационных заводах Советского Союза, в Харькове, в Омске и в Казани (Республика Татарстан).
Начиная с 1956 года, новая машина начинает поступать на оснащение «Аэрофлота» — единственной в СССР гражданской авиакомпании. В этом же году советский авиалайнер доставил в Лондон советского лидера, Генерального Секретаря ЦК КПССС Никиту Хрущева. Несмотря на стремительный старт, и безоблачное будущее первого советского реактивного самолета, следующие годы стали черной страницей в истории туполевского детища. В 1958 году произошли две авиакатастрофы самолетов Ту 104, стоившие жизни 169 человек. В результате тщательного анализа происшедшего стало ясно, что причиной воздушной аварии и в первом, и во втором случае стали нарушенные пропорции в задней центровке авиалайнера. В срочном порядке были проведены усовершенствования конструкции, которые включали средства противоштопорной защиты. На лайнеры стали устанавливать системы аварийного покидания.
Трудная судьба первого пассажирского реактивного лайнера
Несмотря на серьезные аварии, самолет Ту 104 продолжал выпускаться. Официально выпуск машин был прекращен в 1960 году, ввиду высокого процента аварийности летающих машин этого типа. За 5 лет советские авиазаводы выпустили 201 машину в различных модификациях. На пассажирских маршрутах летали Ту 104А вместительностью 70 человек и Ту 104Б с салоном, рассчитанным на перевозку 100 пассажиров.
По количеству аварийных случаев советский пассажирский лайнер Ту 104 уступал только британскому самолету «Комета». За все годы эксплуатации произошло 37 серьезных аварий и катастроф, повлекших гибель 1140 человек.
Советский самолет был первым по многим аспектам. Впервые в Советском Союзе на линии вышла машина, которая могла предложить пассажирами высокий уровень комфорта. Вслед за появлением Ту 104 в самолетном парке «Аэрофлота» стала кардинально меняться инфраструктура аэродромного хозяйства. Для обслуживания самолетов этого класса требовалась специальная обслуживающая техника, мощные тягачи, заправщики и самодвижущиеся трапы. Для обслуживания самолета требовались новые кадры, включая пилотов высокой квалификации и бортовой обслуживающий персонал.
Машина, безусловно, стала прорывом в области гражданских пассажирских авиаперевозок. Однако самые главные принципы для пассажирских перевозок – надежность и безопасность, для этого самолета были несвойственны. Причина слабой надежности конструкции авиалайнера кроется в технических просчетах, допущенных в процессе конструирования машины. Работы велись в авральном режиме, поэтому говорить обо всех просчитанных вариантах не приходилось.
Основной порок, которым страдала машина и не удалось устранить конструкторам, заключался в неустойчивости самолета во время полета. Высокая скорость, которой поначалу гордились советские авиаконструкторы, стала главным препятствием на пути повышения безопасности. На малых скоростях самолет легко срывался в штопор. Во время посадки требовалось большое умение пилотов, чтобы посадить машину на больших скоростях. На безопасность полетов влияло несовершенство радионавигационного оборудования. При таком количестве серьезных недостатков, какими обладала машина Туполева, говорить об успешной и длительной эксплуатации не приходилось. Самолет Ту 104 стал первой в своем классе советской пассажирской машиной, однако далеко не самой лучшей.
Реактивные самолеты - самые мощные и современные воздушные суда XX века. Их принципиальное отличие от других состоит в том, что они приводятся в движение с помощью воздушно-реактивного или реактивного двигателя. В настоящее время они составляют основу современной авиации, как гражданской, так и военной.
История реактивных самолетов
Реактивные самолеты впервые в истории авиации попытался создать румынский конструктор Анри Коанда. Это было в самом начале XX века, в 1910 году. Он с помощниками испытал самолет, названный в его честь Coanda-1910, который был оснащен поршневым двигателем вместо всем знакомого винта. Именно он приводил в движение элементарный лопастной компрессор.
Однако многие сомневаются, что именно это был первый реактивный самолет. После окончания Второй мировой войны Коанда говорил, что созданный им образец был мотокомпрессорным воздушно-реактивным двигателем, противореча сам себе. В своих первоначальных публикациях и патентных заявках он ничего подобного не утверждал.
На фотоснимках румынского самолета видно, что двигатель располагается возле деревянного фюзеляжа, поэтому при сжигании топлива пилот и самолет были бы уничтожены образовавшемся пожаром.
Сам Коанда утверждал, что огонь действительно уничтожил хвост самолета во время первого полета, однако документальных подтверждений не сохранилось.
Стоит отметить, что в реактивных самолетах, выпускавшихся в 1940 годах, обшивка была цельнометаллической и имела дополнительную тепловую защиту.
Эксперименты с реактивными самолетами
Официально первый реактивный самолет поднялся в воздух 20 июня 1939 года. Именно тогда состоялся первый экспериментальный полет авиасудна, созданного немецкими конструкторами. Чуть позже свои образцы выпустила Япония и страны антигитлеровской коалиции.
Немецкая компания Heinkel начала опыты с реактивными самолетами в 1937 году. Уже через два года модель He-176 совершила свой первый официальный полет. Однако после первых пяти пробных вылетов стало очевидным, что запустить этот образец в серию нет никаких шансов.
Проблемы первых реактивных самолетов
Ошибок немецких конструкторов было несколько. Во-первых, двигатель был выбран жидкостно-реактивный. В нем использовались метанол и перекись водорода. Они выполняли функции горючего и окислителя.
Разработчики предполагали, что эти реактивные самолеты смогут развивать скорость до одной тысячи километров в час. Однако на практике удалось добиться скорости только в 750 километров в час.
Во-вторых, у самолета был непомерный расход топлива. С собой его приходилось брать столько, что авиасудно могло удалиться максимум на 60 километров от аэродрома. После ему требовалась дозаправка. Единственным плюсом, в сравнении с другими ранними моделями, стала быстрая скорость набора высоты. Она составляла 60 метров в секунду. При этом в судьбе этой модели определенную роль сыграли субъективные факторы. Так, она просто-напросто не понравилась Адольфу Гитлеру, который присутствовал на одном из пробных пусков.
Первый серийный образец
Несмотря на неудачу с первым образцом, именно немецким авиаконструкторам удалось раньше всех запустить реактивные самолеты в серийное производство.
На поток был поставлен выпуск модели Me-262. Первый пробный полет этот самолет совершил в 1942 году, в самый разгар Второй мировой войны, когда Германия уже вторглась на территорию Советского Союза. Эта новинка могла существенно повлиять на окончательный исход войны. На вооружение немецкой армии это боевое воздушное судно поступило уже в 1944-м.
Причем выпускался самолет в различных модификациях - и как разведчик, и как штурмовик, и как бомбардировщик, и как истребитель. Всего до конца войны было произведено полторы тысячи таких самолетов.
Эти реактивные военные самолеты отличались завидными техническими характеристиками, по меркам того времени. На них были установлены два турбореактивных двигателя, в наличии имелся 8-ступенчатый осевой компрессор. В отличие от предыдущей модели эта, широко известная как "Мессершмитт", потребляла не так много топлива, имела хорошие летно-технические показатели.
Скорость реактивного самолета достигала 870 километров в час, дальность полета составляла более тысячи километров, максимальная высота - свыше 12 тысяч метров, скорость набора высоты - 50 метров в секунду. Масса пустого воздушного судна была менее 4 тонн, полностью снаряженного достигала 6 тысяч килограммов.
На вооружении "Мессершмиттов" стояли 30-миллиметровые пушки (их было не менее четырех), общая масса ракет и бомб, которые мог перевозить самолет, около полутора тысяч килограммов.
В ходе Второй мировой войны "Мессершмитты" уничтожили 150 самолетов. Потери немецкой авиации составили около 100 воздушных судов. Эксперты отмечают, что количество потерь могло бы быть намного меньше, если бы пилоты были лучше подготовлены к работе на принципиально новом летательном аппарате. К тому же имелись проблемы с двигателем, который быстро изнашивался и был ненадежен.
Японский образец
В годы Второй мировой войны выпустить свой первый самолет с реактивным двигателем стремились практически все противоборствующие страны. Японские авиаинженеры отличились тем, что первыми стали использовать жидкостно-реактивный двигатель в серийном производстве. Он применялся в японском пилотируемом самолете-снаряде, на котором летали камикадзе. С конца 1944 года до конца Второй мировой войны на вооружение японской армии поступило более 800 таких воздушных судов.
Технические характеристики японского реактивного самолета
Так как этот самолет, по сути, был одноразовым - камикадзе сразу на нем разбивались, то и строили его по принципу "дешево и сердито". Носовую часть составлял деревянный планер, при взлете воздушное судно развивало скорость до 650 километров в час. Все за счет трех жидкостно-реактивных двигателей. Ни взлетных двигателей, ни шасси самолету не требовалось. Он обходился без них.
Японский самолет для камикадзе доставлялся до цели бомбардировщиком Ohka, после чего включались жидкостно-реактивные двигатели.
При этом сами японские инженеры и военные отмечали, что эффективность и производительность такой схемы была крайне низка. Сами бомбардировщики легко вычислялись с помощью локаторов, установленных на кораблях, входивших в состав американского военно-морского флота. Происходило это еще до того, как камикадзе успевали настроиться на цель. В конечном счете многие самолеты гибли еще на дальних подступах к конечной цели своего назначения. Причем сбивали как самолеты, в которых сидели камикадзе, так и бомбардировщики, которые их доставляли.
Ответ Великобритании
Со стороны Великобритании во Второй мировой войне принимал участие только один реактивный самолет - это Gloster Meteor. Свой первый боевой вылет он совершил в марте 1943 года.
На вооружение великобританских королевских военно-воздушных сил он поступил в середине 1944 года. Его серийное производство продолжалось до 1955-го. А на вооружении эти самолеты находились вплоть до 70-х годов. Всего с конвейера сошли около трех с половиной тысяч этих воздушных судов. Причем самых различных модификаций.
В период Второй мировой выпускались только две модификации истребителей, затем их количество увеличилось. Причем одна из модификаций была настолько секретной, что на территорию противника они не летали, чтобы в случае крушения не достаться авиационным инженерам врага.
В основном они занимались отражением авиационных атак немецких самолетов. Базировались они под Брюсселем в Бельгии. Однако с февраля 1945 года немецкая авиация забыла об атаках, сконцентрировавшись исключительно на оборонительном потенциале. Поэтому в последний год Второй мировой войны из 200 с лишним самолетов Global Meteor были потеряны только два. Причем это не стало следствием усилий немецких авиатором. Оба самолета столкнулись между собой при заходе на посадку. На аэродроме в то время была сильная облачность.
Технические характеристики британского самолета
Британский самолет Global Meteor обладал завидными техническими характеристиками. Скорость реактивного самолета достигала почти 850 тысяч километров в час. Размах крыла больше 13 метров, взлетная масса около 6 с половиной тысяч килограммов. Взлетал самолет на высоту почти 13 с половиной километров, дальность полета при этом составляла более двух тысяч километров.
На вооружении британского самолета находились четыре 30-миллиметровые пушки, которые обладали высокой эффективностью.
Американцы в числе последних
Среди всех основных участников Второй мировой одними из последних реактивный самолет выпустили военно-воздушные силы США. Американская модель Lockheed F-80 попала на аэродромы Великобритании только в апреле 1945 года. За месяц до капитуляции немецких войск. Поэтому поучаствовать в боевых действиях он практически не успел.
Американцы активно применяли этот самолет через несколько лет во время войны в Корее. Именно в этой стране произошел первый в истории бой между двумя реактивными самолетами. С одной стороны был американский F-80, а с другой советский МиГ-15, который на тот момент был более современным, уже околозвуковым. Советский пилот одержал победу.
Всего на вооружение американской армии поступило более полутора тысяч таких самолетов.
Первый советский реактивный самолет сошел с конвейера в 1941 году. Его выпустили в рекордные сроки. 20 дней ушло на проектирование и еще месяц на производство. Сопло реактивного самолета выполняло функцию защиты его частей от излишнего нагрева.
Первый советский образец представлял собой деревянный планер, к которому были прикреплены жидкостно-реактивные двигатели. Когда началась Великая Отечественная война, все наработки были переброшены на Урал. Там начались экспериментальные вылеты и испытания. По замыслу конструкторов, самолет должен был развивать скорость до 900 километров в час. Однако, как только первый его испытатель Григорий Бахчиванджи приблизился к отметке в 800 километров в час, воздушное судно рухнуло. Летчик-испытатель погиб.
Окончательно доработать советскую модель реактивного самолета удалось только в 1945 году. Зато массовый выпуск начали сразу двух моделей - Як-15 и МиГ-9.
В сравнении технических характеристик двух машин принимал участие сам Иосиф Сталин. В результате было принято решение использовать Як-15, как учебное воздушное судно, а МиГ-9 поступил в распоряжение ВВС. За три года было выпущено более 600 МиГов. Однако вскоре самолет был снят с производства.
Основных причин было две. Разрабатывали его откровенно наспех, постоянно вносили изменения. К тому же сами пилоты относились к нему с подозрением. Чтобы освоить машину, требовалось много усилий, а ошибок в пилотаже допускать было категорически нельзя.
В результате в 1948 году на смену пришел усовершенствованный МиГ-15. Советский реактивный самолет летит со скоростью более 860 километров в час.
Пассажирский самолет
Самый известный реактивный пассажирский самолет, наряду с английским Concorde, - советский ТУ-144. Обе этих модели входили в разряд сверхзвуковых.
Советские самолеты поступили в производство в 1968 году. Звук реактивного самолета с тех пор стал часто раздаваться над советскими аэродромами.