Четверг, 23.11.2017, 14:14
Меню
Чеченская война
Интервью
Присоединяйся!
Рассказы участников Чечни
Армия России
Популярное на блоге


Зимой 1948 года на опытном самолете Ла-176, угол стреловидности крыла которого составлял 450,- на 10% больше, чем у любой нашей машины тех времен,- молодой летчик-испытатель О. Соколовский достиг скорости звука. С декабря 1948 года по январь 1949-го машина выходила на заветный рубеж шесть раз. Вместе с экспериментальными самолетами барьер штурмовали и некоторые истребители. Осенью 1949 года летчик-испытатель А. Тютерев в пологом пикировании на МиГ-15 превысил скорость звука на 1%. Еще дальше продвинулся - уже на МиГ-17 - летчик-испытатель П. Казьмин. Его "результат" - 18-процентное превышение звуковой скорости...

Вот что пишет о практическом значении таких полетов летчик-испытатель 1-го класса B. Шелест: "Недавно в архиве я разыскал технический отчет 2296 за 1952 год об этой работе. Вот о каких своих наблюдениях поведал нам тогда летчик. "Самолет при полете в области больших величин "М"... уподобляется жесткой пружине, которую трудно отклонить в любую сторону". И далее: "самолет настолько "плотно сидит в воздухе", что отклонить его по всем трем осям очень трудно. Это может служить большим препятствием для выполнения эволюций в боевых условиях... Для выполнения маневрирования на сверхзвуковой скорости необходимо применение каких-либо дополнительных средств в управлении".

Как же проектировать самолеты следующего, сверхзвукового поколения? Слишком еще непродолжительны были храбрые броски по скоростной шкале, чтобы составить представление о том, как, собственно, нужно "вылизывать" формы крыла, оперения, фюзеляжа? В расчете на какие режимы надо проектировать самолет? Ведь, стартуя на перехват высотной и скоростной цели, сверхзвуковой истребитель последовательно проходит весь посильный для него диапазон скоростей - от малых дозвуковых до высоких сверхзвуковых, а сесть ему нужно на не слишком длинную полосу. Необходимы боевой авиации и машины, отлично приспособленные к барражированию на дозвуке, но могущие, если надо, преодолеть барьер. Каким двигателем оснастить самолет, чтобы располагать избытком мощности для прорыва через М-1, но не возить "мертвый" груз в дозвуковой зоне?

Словом, непростая эта задача - оптимально сочетать в одной машине свойства сверхзвукового истребителя и самолета с приемлемыми весовыми, взлетно-посадочными, маневренными характеристиками. Непростая даже, если конструкторы располагают точными и всесторонними данными о сверхзвуковом полете. А их, этих данных, как раз и не хватало. Добыть недостающую информацию должны были беспилотные и пилотируемые "зонды": сверхзвуковые опытные и экспериментальные самолеты, иные летательные аппараты.

Еще в 1946 году под руководством известного специалиста по аэродинамике самолета, профессора И. Остославского в ЦАГИ построили и испытали серию моделей, действовавших по принципу падающей бомбы. Сброшенные с самолета-носителя крылатые - с прямым и, стреловидными, треугольными и ромбовидными плоскостями - "бомбы" развивали высокие околозвуковые скорости. Нужные замеры потоков и напряжений делала аппаратура, размещенная в теле снаряда. В конце 40-х годов ЛВ (так сокращенно называли "летающую бомбу") оснастили твердотопливным ускорителем. Разгонять снаряд силе земного притяжения помогал теперь двигатель. Скорость достигала 1700 км/ч. Недорогой и безопасный крылатый снаряд позволил нащупать закономерности сверхзвукового полета.

Примерно в то же время летчики-испытатели А. Пахомов и Г. Шиянов летали на ракетном самолете конструкции М. Бисновата. На высоту эту экспериментальную машину с тонким стреловидным крылом доставляла авиаматка - бомбардировщик-ветеран Пе-8.

В 1950-1951 годах КБ А. Яковлева строит экспериментальную машину Як-1000 с треугольным крылом чрезвычайно малого удлинения. Назначение самолета - летные исследования несущих поверхностей такой формы...

В середине 50-х годов КБ А. Микояна создало сразу две экспериментальные машины - до предела облегченный истребитель с дополнительным двигателем - ЖРД, и другой, тоже с комбинированной силовой установкой. Первый испытывали летчики - В. Нефедов и Г. Седов, на втором штурмовали высоту и "за звук" В. Васин и другие пилоты. В 1967 году Валентин Васин развил на ракетно-турбореактивном МиГе скорость, в 2,33 раза превышающую звуковую...

В США для исследования проблем сверхзвукового полета использовались экспериментальные самолеты Х-1, D-558 "Скайрокет", Х-2 и Х-3, созданные в 40-х и начале 50-х годов.

Первого из ракетных "спринтеров", Х -1, (1946 г.) оснастили четырехкамерным ЖРД с общей тягой 2722 кг. Регулировать мощность можно было последовательным включением камер. При собственном весе двигателя 95 кг он пропускал через свои камеры сгорания 1360 л спирта и 1300 л жидкого кислорода всего за 2,5 мин работы на полной тяге. Крыло Х-1 и его более поздних модификаций - прямое, с относительной толщиной от 10 до 4%.

Экспериментальный Дуглас D-558II "Скайрокет" впервые поднялся в воздух в начале 1948 года. Крыло - стреловидное, с дозвуковым профилем, толщиной около 10%. Силовая установка состояла поначалу из двух двигателей - ТРД с тягой 1360 кг и четырехкамерного ЖРД с полной тягой 2720 кг. Взлетал "Скайрокет" на ТРД с помощью стартовых ускорителей под фюзеляжем, набирал высоту и пикировал, развивая сверхзвуковую скорость. Позже ТРД сняли. Машину поднимали на 10-километровую высоту самолетом-носителем В-29 и сбрасывали. Предоставленный самому себе, "Скайрокет" С помощью ЖРД забирался на 18-25 км. Достигнув потолка, D-558 продолжал полет на полной тяге с небольшим снижением, а затем, после сгорания всего горючего, шел на посадку по-планерному. Летали на "Скайрокете" и по другим программам - от чисто научных и престижно-рекордных до испытаний с ярко выраженным военным прицелом. Один из последних экземпляров приспособили для ношения бомб, топливных баков и других грузов под крылом, чтобы исследовать, как поведет себя сверхзвуковая машина с наружными боевыми подвесками.

Самой главной ношей "Скайрокета" и других экспериментальных самолетов была регистрирующая и измерительная аппаратура, вес которой достигал нескольких сот килограммов. Машину буквально нашпиговали километрами проводов, датчиками, тензометрами. 400 манометров замеряли давления в разных точках крыла и оперения, более 900 тензометров, соединенных с осциллографами, фиксировали усилия в управлении и напряжения в конструкции самолета. Пять кинокамер фиксировали на пленке шкалы различных приборов.

Подбирая научную аппаратуру, исследователи заботились не только о сиюминутных проблемах скоростного полета. Впереди, далекий пока для военной авиации, маячил новый барьер - тепловой. И чтобы подойти к нему во всеоружии точных сведений об аэродинамическом нагреве, летающие лаборатории оснастили датчиками температуры: простейшими и сложными. Х-2, например, напоминал перед полетом со скоростью 3 тыс. км/ч жар-птицу - самолет покрыли разноцветными красками. Каждая размягчалась и начинала стекать при определенной, заранее оттарированной температуре. После посадки, по словам пилота Х-2 Ф. Эвереста, "термостойкая краска на передних кромках была опалена и местами вздута, как будто кто-то провел по этим местам паяльной лампой". У Х-3 (первый полет состоялся осенью 1955 года) носовая часть фюзеляжа охлаждалась топливом, которое циркулировало под обшивкой...

"Летающие бомбы", пилотируемые турбореактивные и ракетные самолеты, начиненные аппаратурой и датчиками, поставляли специалистам ценнейший материал. Трудно переоценить и впечатления опытнейших летчиков-инженеров, дополнявшие бесстрастные показания приборов. Тысячи метров осциллограмм и кинопленки, тысячи страниц пилотских отчетов превращались трудами аэродинамиков и управленцев, двигателистов и прочнистов, представителей всех авиационных профессий в тысячи графиков, таблиц, номограмм... Конструкторы знали теперь не только общие закономерности "сверхзвука", но и то, как они проявляются в каждой точке крыла, на его концевой и комлевой частях, как ведут себя рули и элероны, как меняется их эффективность при изменении числа М, в зависимости от формы и положения...

Итак, что же выяснилось в результате сложных, дорогих, стоивших жизни многим летчикам-испытателям полетах экспериментальных и опытных машин? Столь пугавший конструкторов рост сопротивления в трансзвуковой (число М, близкое к 1) зоне приобретает за барьером более плавный, спокойный характер. Сжимаемость воздуха, из-за которой круто подскакивало сопротивление, не проявляется так "агрессивно" при больших числах М. Трение же, напротив, выходит на первый план и определяет на современных самолетах 75% всего вредного сопротивления. Преимущества стреловидного крыла по сравнению с прямым исчезают при М=2. В этой области сопротивления прямой и скошенной под углами 450 и 600 поверхностей практически одинаковы. Из-за иных соотношений между разными компонентами сопротивления (индуктивного, волнового, трения) сверхзвуковой самолет нужно оснастить прямым или треугольным крылом малого удлинения. Как и прежде, предпочтение нужно отдать тонким 3-8% - профилям. Передняя кромка крыла должна стать еще острее. С другой стороны, чем тоньше крыло и острее его передняя кромка, тем меньше углы атаки, при которых начинается срыв потока. Ухудшение несущих свойств поверхностей приводит к снижению эффективности элеронов и рулей...

Даже из этих скороговоркой перечисленных сведений можно представить, как противоречат друг другу требования аэродинамики и прочности, как сложно создать самолет с хорошими сверхзвуковыми, дозвуковыми и взлетно-посадочными свойствами... Прибавьте к этому клубку проблем еще одну - аварийного покидания машины на сверхзвуке - и вы приблизительно представите заботы авиаконструкторов начала и середины 50-х годов.

"При эквивалентном скоростном напоре 3173 кг/м и более,- отмечали в 1956 году участники конференции американской Ассоциации авиационной медицины,- нефиксированные части тела (голова и конечности) человека на катапультируемом кресле начинают разбрасываться с силой, превышающей мускульный контроль. Могут иметь место вывихи или повреждения от ударов о кресло. В частности, вывихи и переломы наблюдались при катапультировании вниз на высоте 12 тыс. м и скорости менее 930 км/ч. Эксперименты на животных с открытыми мордами на скорости более 1100 км/ч показали, что через рот и нос в желудок попадает избыточный воздух. Имел место случай, когда у летчика, потерявшего шлем при сверхзвуковом катапультировании, в желудке оказалось 3 л воздуха".

Упомянутый случай стал хрестоматийным в истории авиационной медицины. Произошел он в 1955 году, когда летчик Р. Смит испытывал серийный сверхзвуковой самолет Норт Америкен F-100 "Супер Сейбр". На высоте свыше 11 км машина вдруг перешла в крутое пикирование со сверхзвуковой скоростью. Решив катапультироваться пилот не поставил ноги на подножки кресла и вообще не принял положения, предписанного инструкцией и печальным опытом погибших предшественников. Катапульта сработала и выбросила из кабины пилота, оставшегося в наклонном положении, с незафиксированными на подлокотниках руками. Авария случилась над морем. Приводнившегося Смита нашли в бессознательном состоянии (он пришел в себя лишь через 5 суток), с сильно израненным лицом, поврежденными руками и ногами, множеством ран. Тело пилота держалось на плаву благодаря воздуху, заполнившему под давлением желудок...

Какие только системы не перепробовали конструкторы, чтобы спасти в аварийных ситуациях пилотов-сверхзвуковиков. Благо если "выстрелиться" можно на небольшой скорости. А если нет? усилиями специалистов катапультируемое кресло превратилось в сложный агрегат. Его механизмы сами, автоматически, после того, как нажат аварийный рычаг, буквально связывают летчика по ногам и рукам, фиксируют зажимами и притягами конечности, заслоняют лицо или гибкой, но прочной шторкой, или стальным забралом, кресло выстреливается из кабины, распускает небольшие плоскости - стабилизаторы и, затормозившись, само выпускает пилота из "объятий". До выстрела, открыв замки фонаря, кресло отпирает кабину, "выжидает", пока ревущий поток унесет прозрачный обтекатель, и только после этого включает пиропатрон. Не помеха для сиденья и заклинивший фонарь. Оно сносит его массивным и прочным бронезаголовником...

В полной мере достижения реактивного авиастроения воплотились в первом советском сверхзвуковом истребителе МиГ-19, поступившем в серийное производство в 1954 году. Тонкое, с большой (56%) стреловидностью крыло, два мощных двигателя РД-9Б с тягой по 3250 кг на форсаже, совершенная аэродинамика, цельноповоротный стабилизатор, три 30-мм пушки - вот лишь некоторые особенности МиГ-19, ставшего одним из основных самолетов нашей авиации. Гидравлическую систему управления стабилизатором дублировали две аварийные - гидро- и электромеханическая. Автоматика таким образом изменяла передаточное отношение управления, чтобы на разных высотах и при разных скоростях (при разных величинах скоростного напора, определяемого плотностью воздуха и квадратом скорости полета) одинаковое отклонение ручки управления вперед-назад вызывало одинаковую реакцию машины. Максимальная скорость МиГ-19 - 1450 км/ч. На нашем первом сверхзвуковом истребителе провели эксперименты по бомбометанию с кабрирования, ставшему потом обычным боевым приемом летчиков.

Идея метода такова - истребитель-бомбардировщик сбрасывает бомбу на малой высоте (чтобы быть "невидимым" для радиолокаторов противника), но не в горизонтальном полете, а при кабрировании, в крутом наборе высоты с последующим боевым разворотом (или иммельманом) на обратный курс. Подчиняясь законам баллистики, на огромной скорости бомба сначала идет вверх, а затем снижается, описывает баллистическую кривую и попадает в цель.

Создав в начале 50-х годов всепогодный барражирующий перехватчик Як-25 - двухдвигательную машину со стреловидным крылом и шасси велосипедного типа - КБ А. Яковлева проектирует по той же схеме многоцелевой сверхзвуковой Як-28. Конструкторский коллектив П. Cухого дает нашим ВВС сверхзвуковой истребитель-бомбардировщик Су-7. В конце 50-х годов в серийное производство поступает одноместный истребитель МиГ-21 с треугольным крылом. Максимальная скорость нынешних вариантов машины более чем вдвое превышает звуковую.

Современник первого в СССР сверхзвукового истребителя МиГ-19 - американский Норт Америкен F-100 "Супер Сейбр", представлявший собой развитие "Сейбра". Этот довольно тяжелый (максимальный полетный вес F-100C - 17,7 т) построен по традиционной схеме машин "стреловидного") поколения - скошенные под большим - 450 - консоли, цельноповоротный стабилизатор, "лобовой" воздухозаборник двигателя. Совсем иначе выглядит всепогодный истребитель-перехватчик Конвер F-102 "Дельта Деггер", в самом названии которого содержится указание на форму крыла: дельтавидную, треугольную в плане. Проведя в 1953-1954 годах испытания опытных образцов самолета, специалисты, убедились: вопреки всем надеждам F-102 вовсе не сверхзвуковая машина. Чтобы спасти положение и оправдать немалые расходы, фирма радикально переделала самолет, а самое главное - применила недавно открытое "правило площадей". Согласно правилу "сечения фюзеляжа по всей его длине контакта с крылом следует уменьшить на величину, равную площади сечения (в этом же месте) крыла". Центральную часть корпуса F-102 поджали, нос удлинили, а хвостовую часть фюзеляжа чуть утолщили. В результате скорость модернизированного F-102 превысила звуковую, и в 1956 году началась эксплуатация машины в ВВС США.

В том же году фирма "Локхид" приступила к серийному выпуску многоцелевого истребителя F-104 "Старфайтер" с прямым крылом чрезвычайно малого размаха. Фирма реализовала рекомендации аэродинамиков: характеристики прямого и стреловидного крыла сравнимы при скоростях, близких удвоенной звуковой. Относительная толщина профиля всего 3,4%. Радиус передней кромки консоли - 0,4 мм. Задняя настолько остра, что на стоянке ее прикрывают войлочными чехлами. Самолет выпускался в нескольких вариантах. В 1956 году, по сообщению журнала "Интеравиа", фирма создала модель F-104K, машину для тренировки космонавтов. В хвостовой части фюзеляжа установили дополнительный двигатель ЖРД "Рокетдайн"... В начале 60-х годов радикально переделанный самолет - из перехватчика машину превратили в истребитель-бомбардировщик F-104G - поступил на вооружение западногерманских ВВС и составил основу боевой авиации ФРГ. Утяжеление машины при очень малом размахе крыла трагически сказалось на летных свойствах F-104. До конца 1970 года потерпели аварии и катастрофы 123 "Старфайтера", лишившие жизни 61 пилота...

Дельтавидные "бесхвостки" и самолеты с короткими стреловидными, почти треугольными крыльями типичны для авиастроения конца 50-х- начала 60-х годов. Предназначенные поначалу для роли истребителя, машины все больше берут на себя функции и истребителей-бомбардировщиков, и разведчиков. Некоторые фирмы, например, французская "Марсель Дассо", создали серию "Миражей", "бесхвосток" с треугольным крылом, которые при внешнем сходстве предназначаются для выполнения разных боевых задач - от перехвата до атомной бомбардировки.

Американский Мак Доннел, серийный выпуск которого начался в 1961 году, используется в качестве истребителя-бомбардировщика и палубного самолета для авиации ВМС. Совместно с сверхзвуковыми самолетами тактической авиации в военно-воздушных силах многих стран находится изрядное количество околозвуковых машин, таких, как А4 "Скайхоук" (США) с мaксимальной скоростью у земли (без внешних подвесок) около 1110 км/ч.

Вооружение многоцелевых самолетов меняется в зависимости от боевой задачи. Отнюдь неустарело и классическое бортовое оружие - автоматические скорострельные пушки размещенные в подвесных контейнерах в фюзеляже...

Война в Сирии
Свежее видео Сирия
Война на Украине
Война в Южной Осетии
Война в Афганистане
Свежее видео Украина
От администрации
Статистика
» Личный состав
Всего: 6548
Новых за месяц: 134
Новых за неделю: 33
Новых вчера: 2
Новых сегодня: 4

Яндекс.Метрика
Онлайн всего: 16
Солдат: 16
Офицеров: 0

Кто нас сегодня посетил

При копировании материалов, активная ссылка на www.Soldati-Russian.ru обязательна!

«Солдаты РФ» © 2010-2017 Все права защищены