В сознании большого количества людей, так или иначе связанных с авиацией общего назначения, такое понятие как «личный самолет» некоторое время было неразрывно связано с легкими одно- или двухмоторными винтовыми самолетами, которые оснащались турбовинтовыми или поршневыми двигателями. До самого последнего времени реактивные самолеты представлялись слишком дорогими и неэкономичными для клиентов, которые могли позволить себе такой вид транспорта. В этом нет ничего странного, так как даже дешевые самолеты с реактивными двигателями стоили по несколько миллионов долларов, а их мощные двигатели потребляли большое количество топлива, в сравнении с поршневыми аналогами. Поэтому попытки создания маленького реактивного самолета для частного использования долгие годы заканчивались ничем.
Однако сегодня есть все основания полагать, что в бизнес-авиации в ближайшее время произойдут существенные изменения: грядет эра одномоторных и двухмоторных реактивных самолетов. При этом речь идет не только о реактивных самолетах бизнес-класса, которые рассчитаны на перевозку 4-8 пассжирова, но о машинах, которые подобны спорткарам. То есть обычным 2-4 местным реактивным самолетам, которые уже ни в чем не уступают своим собратьям с поршневыми двигателями.
При этом естественно гражданские реактивные самолеты бизнес-класса, такие как ECLIPSE 500, CITATION MUSTANG, ADAM 700 и Embraer PHENOM 100 имеют больше перспектив на рынке, так как позволяют с комфортом переместить небольшую компанию куда угодно. По мнению экспертов в ближайшие 10 лет в мире будет реализовано порядка 4300-5400 «карманных» реактивных самолетов, а это уже вполне внушительная цифра. При этом появляется спрос не только на стандартные бизнес-джеты, но и на совершенно новые машины супер-легкие бизнес-джеты или даже своеобразные воздушные такси.
У таких самолетов даже появилось специально обозначение VLG – Very Light Jet. Реактивные самолеты начального уровня или личные реактивные самолеты, ранее такие самолеты часто называли микроджетами. Максимальная пассажировместимость таких машин не превышает 4-8 человек, а максимальная масса не превышает 4 540 кг. Такие самолеты легче, чем те модели, которые обычно называются бизнес-джетами и предназначены для управления 1 пилотом. Примерами таких машин являются уже упомянутые выше модели.
Ультралегкий реактивный самолет представляет собой совершенно новую концепцию, и все большее количество экспертов по всему миру приходят к выводу, что появление таких самолетов может произвести в сегменте бизнес-авиации настоящую революцию. Компании Honeywell и Rolls-Royce вовремя учли данный фактор при составлении своих достаточно серьезных годовых прогнозов по оценке рыночной ситуации. Ситуация на рынке меняется уже в настоящее время. Широкое использование при создании самолетов композитных материалов, миниатюризация реактивных двигателей, появление новых авиационных электронных систем все это, начиная с конца 1990-х годов двигает рынок подобных самолетов вперед.
В настоящее время владельцы самолетов, оснащенных поршневыми двигателями, часть из которых была спроектирована и построена еще в послевоенный период, начинает задумываться о покупке современных реактивных самолетов. Огромный интерес аудитории привел к появлению большого количества самых разнообразных проектов и разработок. К сожалению, большая их часть так навсегда и останется концептами и проектами, которые даже не дошли до стадии прототипа.
Embraer PHENOM 100
Первой компанией, которой удалось преодолеть весь процесс разработки и представить на свет готовый самолет, стала бразильская компания Eclipse Aviation. Именно эта авиастроительная компания вошла в гражданской авиации, первой получив сертификат на «карманный» реактивный самолет. Бразильское авиастроительное объединение вышло на рынок со своей моделью Embraer PHENOM 100, спрос на который превзошел все ожидания, что стало одним из предвестников грядущей коммерческой революции.
В настоящее время перспектива приобрести на рынке собственный реактивный самолет за условные 500 000 долларов оставляет равнодушными большое количество профессионалов от авиации, но те люди, которые любят и всю жизнь мечтали летать – а именно они и являются основными покупателями таких необычных средств передвижения – просто не могли поверить своему счастью. И хотя реальная стоимость бразильского первенца преодолела 1 миллион долларов (продажи стартовали с цен в 1,3 млн. долларов), он остается не просто конкурентоспособным, а просто уникальным предложением, обладающим невероятно низкой ценой. Приобрести такой самолет, с такими летными характеристиками в недавнем прошлом было просто нереально. При этом все авиапредприятия, которые трудятся в этом сегменте, стараются сделать все возможное, чтобы цены на их продукцию не превышали психологически важной отметки в 1 млн. долларов.
Увлечение Very Light Jet привело даже к довольно смелым проектам, таким как трансформация учебно-боевого самолета в гражданский ультралегкий реактивный самолет. Нетрудно представить, если бы самый современный российский учебно-тренировочный самолет Як-130 неожиданно стал доступен и для гражданских заказчиков. На него обязательно образовался бы спрос. Нашлись бы свои доморощенные «Абрамовичи» (да и не свои), которые захотели бы приобрести нечто отдаленно, но напоминающее боевую машину. Такая возможность чуть было не была реализована компанией Aviation Technology Group (ATG).
Учебно-тренировочный самолет, который разрабатывала компания ATG, получил название ATG Javelin и достаточно серьезно отличался от своих традиционных представителей. От перспективных моделей УТС он, прежде всего, отличался своей очень малой массой – не более 2 900 кг, что, к примеру, в 2,3 раза меньше, чем у российского учебно-тренировочного самолета Як-130 в аналогичном варианте комплектации. При этом американский ATG Javelin представлял собой двухдвигательным самолётом, обладающий полной электронной начинкой, которая позволяла ему (как утверждалось) достаточно эффективно готовить пилотов как гражданских авиалайнеров, так и новейших истребителей 5-го поколения.
В его бортовую электронику было «зашито» огромное количество различных сценариев возможных воздушных боев, а также имитация работы систем самообороны и бортового вооружения, возможности анализа действий летчика и планирования боевых вылетов. По словам представителей компании ATG реализация всего этого на практике позволяла с успехом использовать ATG Javelin не только для основной и первоначальной подготовки летчиков, но и повышения квалификации военных пилотов, которые после этого могли бы перейти на управление такими машинами, как Eurofighter, Су-30 или Rafale.
По своей конструкции УТС ATG Javelin был похож на истребитель с легким и прочным планером, который производился с широким использованием композиционных материалов. Члены экипажа находились в кабине тандемно под специальным двухсекционным фонарем кабины. Машина отличалась низким расположением свободнонесущего крыла со стреловидной передней кромкой. Стреловидное горизонтальное оперение, 2 киля, 2 подфюзеляжных гребня были наклонены наружу на 20°. Шасси самолета было трехстоечным, носовая опора оснащалась гидравлическим приводом. Двигатели были смонтированы за кабиной пилотов, воздух к ним подходил через боковые воздухозаборники. Плоские выхлопные сопла были расположены между килями.
Первоначально данный самолет разрабатывался и проектировался именно как учебно-тренировочный, но впоследствии он все чаще начинал позиционироваться как воздушное такси или даже легкое бизнес-джет решение. Для того чтобы без ограничений совершать полеты по гражданским воздушным трассам, ATG Javelin предполагалось оборудовать комплектом аппаратуры, подобной той, что используется на пассажирских самолетах, включая аппаратуру предупреждения столкновений в воздухе и с землей, системы для полетов с сокращенными интервалами вертикального эшелонирования, вычислительную систему самолетовождения. Читая подобные заявления со стороны разработчиков, оставалось только думать о том, как они собираются уместить все это оборудование в заявленную массу самолета, которая не превышала 3 тонн.
Также создатели машины надеялись пройти сертификацию по нормам FAR-23. Первый полет, единственный построенный экземпляр ATG Javelin выполнил 30 сентября 2005 года. Несмотря на тот факт, что компания получила 150 твердых заказов на свое детище, компания ATG так и не смогла найти того стратегического партнера, который бы позволил запустить новинку в серийное производство. В 2008 году фирма объявила себя банкротам, а разработка и испытания ATG Javelin были остановлены. Так любители легкой авиации лишились возможность получить в свои руки практически учебно-боевой самолет, обладающей завидной, практически сверхзвуковой скоростью. Максимальная скорость ATG Javelin составляла 975 км/ч.
Источники информации:
-http://luxury-info.ru/avia/airplanes/articles/karmannie-samoleti.html
-http://pkk-avia.livejournal.com/41955.html
-http://www.dogswar.ru/oryjeinaia-ekzotika/aviaciia/6194-ychebno-boevoi-samol.html
20 июня 1939 года совершил полёт первый в истории экспериментальный реактивный самолёта He.176, созданный немецкими авиаконструкторами. С некоторым отставанием реактивные машины выпустили страны антигитлеровской коалиции, а также Япония.
1. Первый блин
Работы по созданию первого реактивного самолета были начаты в компании Heinkel в 1937 году. А через два года He.176 совершил свой первый вылет. После пяти полетов стало понятно, что пойти в серию у него нет ни малейших шансов.
Конструкторы в качестве двигателя выбрали для него жидкостно-реактивный двигатель с тягой 600 кгс, в котором используются в качестве горючего и окислителя метанол и перекись водорода. Предполагалось, что машина будет развивать скорость 1000 км/ч, однако разогнать ее удалось лишь до 750 км/ч. Громадный расход топлива не позволял самолету удаляться от аэродрома более чем на 60 км. Единственное достоинство по сравнению с обычными истребителями заключалось в громадной скороподъемности, равной 60 м/с, что было втрое выше чем у машин с поршневыми двигателями.
На судьбу He.176 повлияло и субъективное обстоятельство — во время показа самолет не понравился Гитлеру.
2. Первый серийный
Германия опередила всех и по созданию первого серийного реактивного самолета. Им стал Me.262. Свой первый полет он совершил в июле 1942 года, а на вооружение был принят в 1944 году. Самолет выпускался и как истребитель, и как бомбардировщик, и как разведчик, и как штурмовик. Всего в армию поступили почти полторы тысячи машин.
В Me.262 были использованы два турбореактивных двигателя Jumo-004 с тягой 910 кгс, имевших 8-ступенчатый осевой компрессор, одноступенчатую осевую турбину и 6 камер сгорания.
В отличие от He.176, который преуспел в пожирании топлива, реактивный «Мессершмит» был удачной машиной, обладавшей прекрасными летно-техническими характеристиками:
Максимальная скорость на высоте — 870 км/ч
Дальность полета — до 1050 км
Практический потолок — 12200 м
Скороподъемность — 50 м/с
Длина — 10,9 м
Высота — 3,8 м
Размах крыла — 12,5 м
Площадь крыла — 21,8 кв.м.
Масса пустого — 3800 кг
Масса снаряженного — 6000 кг
Вооружение — до 4-х 30-мм пушек, от 2 до 14 точек подвески; масса подвесных ракет или бомб до 1500 кг.
За период боевых действий Me.262 сбили 150 самолетов. Потери составили 100 самолетов. Такая аварийность в значительной степени была связана как с недостаточной подготовкой пилотов к полетам на принципиально новом летательном аппарате, так и с недоработками двигателя, имевшего невысокий ресурс и низкую надежность.
3. Билет в один конец
Жидкостно-реактивный двигатель был использован лишь в одном серийном самолете периода Второй мировой войны. В японском пилотируемом самолете-снаряде Yokosuka MXY7 Ohka, предназначенном для камикадзе. С конца 1944 года и до конца войны их было произведено 825 штук.
Самолет был построен по принципу «дешево и сердито». Деревянный планер с 1,2 т. аммонала в носовой части оснащался тремя ЖРД, работавшими 10 сек и разгонявшими самолет до скорости 650 км/ч. Ни шасси, ни взлетных двигателей не было. Бомбардировщик доставлял Ohka на подвеске на расстояние визуальной видимости до цели. После чего происходил поджиг ЖРД.
Однако эффективность такой схемы была невысока. Потому что бомбардировщики обнаруживались локаторами американских кораблей ВМФ до того, как камикадзе наводились на цель. В результате на дальних подступах бессмысленно гибли и бомбардировщики, и начиненные аммоналом самолеты-снаряды.
4. Британский долгожитель
Gloster Meteor — единственный реактивный самолет союзников, принимавший участие в сражениях Второй мировой войны. Свой первый полет он совершил в марте 1943 года, поступил на вооружение Королевских ВВС в июле 1944 года, производился до 1955 года включительно, находился на вооружении ВВС ряда военных союзников Великобритании до конца 70-х годов. Всего было выпущено 3555 машин различных модификаций.
В военный период были выпущены две модификации истребителя — F. Mk I и F. Mk III. Эскадрилья F. Mk I сбила 10 немецких Фау-1. F. Mk III ввиду их особой засекреченности на территорию противника не выпускали. И они должны были отражать атаки Люфтваффе, базируясь под Брюсселем. Однако начиная с февраля 1945 года, немецкая авиация занималась исключительно обороной. Из 230 произведенных до середины 1945 года Gloster Meteor были потеряны лишь два: они столкнулись при заходе на посадку в условиях сильной облачности.
ЛТХ Gloster Meteor F. Mk III:
Длина — 12,6 м
Высота — 3,96 м
Размах крыла — 13,1 м
Площадь крыла — 34,7 кв.м.
Взлетная масса — 6560 кг
Двигатели — 2ТРД
Тяга — 2×908 кгс
Максимальная скорость — 837 км/ч
Потолок — 13400 м
Дальность — 2160 км
Вооружение — 4 пушки 30-мм
5. Опоздавший с призывом
Американский Lockheed F-80 Shooting Star начал поступать на британские аэродромы непосредственно перед окончанием военных действий в Европе — в апреле 1945 года. Повоевать он не успел. F-80 широко использовался в качестве истребителя-бомбардировщика несколько лет спустя во время Корейской войны.
На Корейском полуострове произошло первое в истории сражение между двумя реактивными истребителями. F-80 и более современным околозвуковым советским МиГ-15. Победу одержал советский пилот.
Всего было выпущено 1718 этих первых американских реактивных самолетов.
ЛТХ Lockheed F-80 Shooting Star:
Длина — 10,5 м
Высота — 3,45 м
Размах крыла — 11,85 м
Площадь крыла — 22,1 кв.м.
Взлетная масса — 5300 кг
Двигатели — 1ТРД
Тяга — 1×1746 кгс
Максимальная скорость — 880 км/ч
Скороподъемность — 23 м/с
Потолок — 13700 м
Дальность — 1255 км, с ПТБ — 2320 км
Вооружение — 6 пулеметов 12,7-мм, 8 неуправляемых ракет, 2 бомбы 454 кг.
6. Тендер по-советски
Первый советский экспериментальный самолет БИ-1 проектировали весной 1941 года двадцать дней и делали месяц. Деревянный планер, к которому прикрепили ЖРД — это было чисто по-стахановски. После начала войны самолет эвакуировали на Урал. И в июле приступили к испытаниям. По замыслам конструкторов БИ-1 должен был развивать скорость, равную 900 км/ч. Однако когда прославленный испытатель Григорий Яковлевич Бахчиванджи подошел к рубежу в 800 км/ч, самолет потерял управление и рухнул на землю.
Нормальным образом к созданию реактивного истребителя подошли лишь в 1945 году. И даже не одного, а двух. К середине года были спроектированы двухмоторный МиГ-9 и одномоторный Як-15. В воздух они поднялись в один день — 24 апреля 1946 года.
МиГу в отношении использования его в ВВС повезло больше. В результате сравнения характеристик двух машин, в котором принимал участие и Сталин, Як-15 было предписано сделать учебным самолетом для подготовки пилотов реактивной авиации.
МиГ-9 стал боевой машиной. И уже в 1946 году начал поступать в части ВВС. За три года было выпущено 602 самолета. Однако на его судьбе сильно сказались два обстоятельства, в связи с чем МиГ-9 был снят с производства.
Во-первых, его разработка велась ускоренными темпами. В результате до 1948 года в конструкцию самолета регулярно вносили изменения.
Во-вторых, пилоты с большим подозрением относились к новой машине, требовавшей больших усилий для освоения и не прощающей даже незначительных ошибок пилотажа. Им куда привычнее был Як-15, который был максимально приближен к Як-3, всем прекрасно знакомый. Собственно, он и был построен на его базе с необходимыми минимальными отклонениями.
И в 1948 году на смену первому реактивному истребителю, оказавшемуся сыроватым, пришел более совершенный МиГ-15.
ЛТХ МиГ-9:
Длина — 9,75 м
Размах крыла — 10,0 м
Площадь крыла — 18,2 кв.м.
Взлетная масса — 4990 кг
Двигатели — 2ТРД
Тяга — 2×800 кгс
Максимальная скорость — 864 км/ч
Скороподъемность — 22 м/с
Потолок — 13500 м
Продолжительность полета на высоте 5000 м — 1 час
Вооружение — 3 пушки.
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 |
Современной молодежи, и даже гражданам зрелым, трудно понять, какой восторг вызывали эти, казавшиеся тогда фантастическими, летающие машины. Серебристые капельки, стремительно рассекающие за собой голубое небо, будоражили воображение молодых людей начала пятидесятых. Широкий не оставлял сомнений в типе двигателя. Сегодня только компьютерные игры наподобие War Thunder, с их предложением приобрести реактивный акционный самолет СССР, дают какое-то представление об этом этапе развития отечественной авиации. Но начиналось все еще раньше.
Что означает «реактивный»
Возникает резонный вопрос о названии типа летательных аппаратов. По-английски оно звучит кратко: Jet. Русское определение намекает на наличие какой-то реакции. Ясно, что речь идет не об окислении топлива - оно присутствует и в обычных карбюраторных самолета такой же, как у ракеты. Реакция физического тела на силу выбрасываемой газовой струи выражается в придании ему противоположно направленного ускорения. Все остальное - уже тонкости, к которым относятся разные технические параметры системы, такие как аэродинамические свойства, схема, профиль крыла, тип двигателя. Здесь возможны варианты, к которым инженерные бюро пришли в процессе работы, часто находя сходные технические решения, независимо друг от друга.
Отделить ракетные исследования от авиационных в данном аспекте тяжело. В области пороховых ускорителей, устанавливаемых для сокращения длины разбега и форсажа, работы велись еще до войны. Более того, попытка установки компрессорного двигателя (неудачная) на аэроплан Coanda в 1910 году позволила изобретателю Анри Коанде утверждать о румынском приоритете. Правда, конструкция эта была изначально неработоспособной, что и подтвердилось первым же испытанием, в ходе которого летательный аппарат сгорел.
Первые шаги
Первый реактивный самолет, способный проводить в воздухе длительное время, появился позже. Пионерами стали немцы, хотя определенных успехов добились ученые других стран - США, Италии, Британии и отсталой тогда в техническом отношении Японии. Эти образцы представляли собой, по сути, планеры обычных истребителей и бомбардировщиков, на которые устанавливались двигатели нового типа, лишенные пропеллеров, что вызывало удивление и недоверие. В СССР этой проблемой инженеры также занимались, но не так активно, делая упор на проверенную и надежную винтовую технику. Тем не менее реактивная модель самолета Би-1, оснащенная ТРД конструкции А. М. Люльки, была испытана непосредственно перед войной. Аппарат был очень ненадежен, азотная кислота, используемая в качестве окислителя, проедала топливные баки, были и другие проблемы, но первые шаги всегда трудны.
«Штурмфогель» Гитлера
В силу особенностей психики фюрера, надеявшегося сокрушить «врагов рейха» (к которым он причислял страны практически всего остального мира), в Германии после начала II мировой войны развернулись работы по созданию разных видов «чудо-оружия», в том числе и реактивных самолетов. Не все направления этой деятельности оказались безуспешными. К удачным проектам можно отнести «Мессершмит-262» (он же «Штурмфогель») - первый реактивный самолет в мире, выпускаемый серийно. Аппарат был оснащен двумя ТРД, имел радиолокатор в носовой части, развивал скорость, близкую к звуковой (более 900 км/ч), и оказался достаточно эффективным средством борьбы с высотными Б-17 («Летающими крепостями») союзников. Фанатичная вера Адольфа Гитлера в чрезвычайные возможности новой техники, однако, парадоксально сыграла скверную роль в боевой биографии Ме-262. Проектировавшийся как истребитель, он, по указанию «свыше», переоборудовался в бомбардировщик, и в этой модификации не проявил себя в полной мере.
«Арадо»
Принцип реактивного самолета был применен в середине 1944 года для конструкции бомбардировщика «Арадо-234» (опять же немцами). Он успел продемонстрировать свои необычайные боевые возможности, атаковав позиции союзников, высадившихся в районе порта Шербур. Скорость в 740 км/ч и десятикилометровый потолок не давали шансов зенитной артиллерии поразить эту цель, а американские и английские истребители просто не смогли его догнать. Помимо бомбометания (весьма неточного по понятным причинам), «Арадо» производил аэрофотосъемку. Второй опыт применения его в качестве ударного средства состоялся над Льежем. Потерь немцы не понесли, и если бы ресурсов у фашистской Германии было больше, и промышленность смогла бы выпустить «Ар-234» в количестве более 36 экземпляров, то странам антигитлеровской коалиции пришлось бы туго.
«Ю-287»
Немецкие наработки попали в руки дружественных в период Второй мировой воны государств после разгрома нацизма. Западные страны уже в ходе завершающего этапа боевых действий начали готовиться к грядущему противостоянию с СССР. Сталинское руководство принимало встречные меры. Обеим сторонам было ясно, что в следующей войне, если она состоится, сражаться будут реактивные самолеты. СССР на тот момент еще не обладал ударным ядерным потенциалом, шла лишь работа над созданием технологии производства атомной бомбы. А вот американцам был очень интересен захваченный «Юнкерс-287», имевший уникальные летные данные (боевая нагрузка 4000 кг, дальность 1500 км, потолок 5000 м, скорость 860 км/ч). Четыре двигателя, отрицательная стреловидность (прообраз будущих «невидимок) позволяли использовать самолет в качестве атомного носителя.
Первые послевоенные
Реактивные самолеты не сыграли решающей роли во время Второй мировой, поэтому основная часть советских производственных мощностей сосредоточила усилия на совершенствовании конструкций и увеличении выпуска обычный винтовых истребителей, штурмовиков и бомбардировщиков. Вопрос о перспективном носителе атомных зарядов был трудным, и его решили оперативно, скопировав американский Боинг Б-29 (Ту-4), но главной целью оставалось противодействие возможной агрессии. Для этого в первую очередь требовались истребители - высотные, маневренные и, конечно же, скоростные. О том, как развивалось новое направление можно судить по письму конструктора А. С. Яковлева в ЦК (осень 1945 года), нашедшего определенное понимание. Простое изучение трофейной немецкой техники партийное руководство сочло недостаточной мерой. Стране были необходимы современные советские реактивные самолеты, не уступающие, а превосходящие мировой уровень. На параде 1946 года в честь годовщины Октября (Тушино) их нужно было показать народу и зарубежным гостям.
Временные Яки и МиГи
Показать было что, но не сложилось: подвела погода, стоял туман. Демонстрацию новой авиатехники перенесли на Первомай. Первые советские реактивные самолеты, произведенные серией в 15 экземпляров, были разработаны КБ Микояна и Гуревича (МиГ-9) и Яковлева (Як-15). Оба образца отличались реданной схемой, при которой хвостовая часть снизу омывается реактивными струями, выпускаемыми соплами. Естественно, для защиты от перегрева эти участки обшивки покрыли специальным слоем, выполненным из тугоплавкого металла. Оба самолета отличались массой, числом двигателей и назначением, но в целом отвечали состоянию советской авиастроительной школы конца сороковых годов. Главным их назначением был переход на новый тип энергоустановки, но помимо этого выполнялись и другие важные задачи: обучение летного состава и отработка технологических вопросов. Эти реактивные самолеты, несмотря на большие объемы их выпуска (сотни штук), рассматривались как временные и подлежащие замене в самое ближайшее время, сразу же после появления более совершенных конструкций. И вскоре этот момент настал.
Пятнадцатый
Этот самолет стал легендой. Он строился невиданными для мирного времени сериями, как в боевом, так и в спаренном учебном варианте. В конструкции МиГ-15 применены многие революционные технические решения, впервые сделана попытка создания надежной системы спасения пилота (катапульты), его оснастили мощным пушечным вооружением. Скорость реактивного самолета, небольшого, но очень эффективного, позволяла ему одерживать победы над армадами тяжелых стратегических бомбардировщиков в небе Кореи, где заполыхала война вскоре после появления нового перехватчика. Неким аналогом МиГа стал американский «Сейбр», построенный по сходной схеме. В ходе боевых действий техника попадала в руки противника. Советский самолет угнал северокорейский летчик, соблазненный огромным денежным вознаграждением. Подбитого «американца» удалось вытащить из воды и доставить в СССР. Происходил взаимный «обмен опытом» с перениманием наиболее удачных конструкторских решений.
Пассажирские реактивные
Скорость реактивного самолета - главное его достоинство, и применимо оно не только к бомбардировщикам и истребителям. Уже в конце сороковых на международные авиалинии вышел лайнер «Комета», построенный в Британии. Он создавался специально для перевозки людей, был комфортабельным и быстрым, но, к сожалению, не отличался надежностью: в течение двух лет случилось семь катастроф. Но прогресс в области скоростных пассажироперевозок уже остановить было нельзя. В середине пятидесятых в СССР появился легендарный Ту-104, конверсионная версия бомбардировщика Ту-16. Несмотря на многочисленные летные происшествия, происходившие с новой авиатехникой, реактивные самолеты все в большей степени овладевали авиалиниями. Постепенно формировался облик перспективного лайнера и представления о том, каким он должен быть. движители) применялись конструкторами все реже.
Поколения истребителей: первое, второе…
Как практически любая техника, реактивные перехватчики классифицируются по поколениям. Всего их в настоящее время пять, и они отличаются не только годами выпуска моделей, но и конструктивными особенностями. Если концепция первых образцов в своей основе имела наработанную базу достижений в области классической аэродинамики (иными словами, лишь тип двигателя был главным их отличием), то второе поколение имело более существенные признаки (стреловидное крыло, совершенно иная форма фюзеляжа и пр.) В пятидесятые годы существовало мнение о том, что воздушный бой уже никогда не будет носить маневренного характера, но время показало ошибочность такого мнения.
… и с третьего по пятое
«Собачьи свалки» шестидесятых между «Скайхоками», «Фантомами» и МиГами в небе над Вьетнамом и Ближним Востоком указали ход дальнейшего развития, ознаменовав приход второго поколения реактивных перехватчиков. Изменяемая геометрия крыла, способность многократного звука и ракетное вооружение в сочетании с мощной авионикой стали признаками третьей генерации. В настоящее время основу парка ВВС наиболее развитых в техническом отношении стран составляют машины четвертого поколения, ставшие продуктом дальнейшего развития. На вооружение уже поступают еще более совершенные образцы, сочетающие высокую скорость, сверхманевренность, малую заметность и средства РЭБ. Это поколение пятое.
Двухконтурные двигатели
Внешне и сегодня реактивные самолеты первых образцов не выглядят в своем большинстве анахронизмами. Вид многих из них вполне современен, а технические характеристики (такие как потолок и скорость) не слишком отличаются от современных, по крайней мере, на первый взгляд. Однако при более тщательном ознакомлении с ТТХ этих машин становится ясно, что в последние десятилетия совершен качественный прорыв в двух главных направлениях. Во-первых, появилось понятие переменного вектора тяги, создающего возможность резкого и неожиданного маневра. Во-вторых, сегодня способны намного дольше находиться в воздухе и преодолевать большие расстояния. Этот фактор обусловлен малым расходом топлива, то есть экономичностью. Достигается он применением, выражаясь техническим языком, двухконтурной схемы (низкая степень двухконтурности). Специалистам известно, что указанная технология сжигания топлива обеспечивает более полное его сгорание.
Другие признаки современного реактивного самолета
Их несколько. Современные гражданские реактивные самолеты отличаются низким шумом двигателей, повышенным комфортом и высокой стабильностью в полете. Обычно они широкофюзеляжные (в том числе и многопалубные). Образцы военной авиатехники оснащены средствами (активными и пассивными) достижения малой радиолокационной заметности и В каком-то смысле требования к оборонным и коммерческим образцам сегодня пересекаются. Экономичность нужна самолетам всех типов, правда, по разным причинам: в одном случае для повышения рентабельности, в другом - для расширения боевого радиуса. И шуметь сегодня нужно как можно меньше как гражданским, так и военным.
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.