Moderne Düsenflugzeuge. Erstes Strahlflugzeug

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Die moderne Jugend und selbst reife Bürger können kaum verstehen, welche Freude diese damals fantastisch erscheinenden Flugmaschinen auslösten. Silbrige Tröpfchen, die den blauen Himmel schnell zerlegten, erregten Anfang der fünfziger Jahre die Fantasie junger Menschen. Der breite Kondensstreifen ließ keinen Zweifel an der Art des Motors. Heute geben nur Computerspiele wie War Thunder mit ihrem Angebot, ein Werbeflugzeug der UdSSR zu kaufen, eine Vorstellung von dieser Phase in der Entwicklung der heimischen Luftfahrt. Aber es fing noch früher an.

Was bedeutet "reaktiv"

Es gibt eine berechtigte Frage zum Namen des Flugzeugtyps. Auf Englisch klingt es kurz: Jet. Die russische Definition deutet auf das Vorhandensein einer Art Reaktion hin. Es ist klar, dass es hier nicht um Kraftstoffoxidation geht – sie ist auch bei herkömmlichen Vergasermotoren vorhanden. Das Funktionsprinzip eines Düsenflugzeugs ist das gleiche wie das einer Rakete. Die Reaktion eines physischen Körpers auf die Kraft des ausgestoßenen Gasstrahls äußert sich in einer entgegengesetzt gerichteten Beschleunigung. Alles andere sind schon Feinheiten, die unterschiedlich sindtechnische Parameter des Systems, wie aerodynamische Eigenschaften, Layout, Flügelprofil, Motortyp. Hier sind mögliche Optionen, die Ingenieurbüros im Laufe ihrer Arbeit gefunden haben und oft ähnliche technische Lösungen unabhängig voneinander gefunden haben.

In diesem Aspekt ist es schwierig, die Raketenforschung von der Luftfahrtforschung zu trennen. Im Bereich der Pulverbooster, die zur Verkürzung der Startstrecke und der Nachbrenner eingebaut wurden, wurde bereits vor dem Krieg gearbeitet. Darüber hinaus ermöglichte ein (erfolgloser) Versuch, ein Kompressortriebwerk in ein Coanda-Flugzeug im Jahr 1910 einzubauen, dem Erfinder Henri Coanda, die rumänische Priorität zu beanspruchen. Dieses Design war zwar zunächst nicht funktionsfähig, was durch den allerersten Test bestätigt wurde, bei dem das Flugzeug abbrannte.

Erste Schritte

Das erste Düsenflugzeug, das lange in der Luft bleiben konnte, erschien später. Die Deutschen wurden zu Pionieren, obwohl einige Erfolge von Wissenschaftlern aus anderen Ländern erzielt wurden - den USA, Italien, Großbritannien und dann dem technisch rückständigen Japan. Diese Proben waren in der Tat die Segelflugzeuge konventioneller Jäger und Bomber, die mit neuartigen Triebwerken ohne Propeller ausgestattet waren, was Überraschung und Misstrauen hervorrief. In der UdSSR befassten sich Ingenieure ebenfalls mit diesem Problem, jedoch nicht so aktiv, und konzentrierten sich auf bewährte und zuverlässige Propellertechnologie. Trotzdem wurde das Strahlmodell des Bi-1-Flugzeugs, das mit einem von A. M. Lyulka entworfenen Turbojet-Triebwerk ausgestattet war, unmittelbar vor dem Krieg getestet. Der Apparat war sehr unzuverlässig, Salpetersäure, die als Oxidationsmittel verwendet wurde, fraß sich durch Kraftstofftanks, es gabandere Probleme, aber die ersten Schritte sind immer schwierig.

Hitlers Sturmvogel

Aufgrund der Besonderheiten der Psyche des Führers, der hoffte, die "Feinde des Reiches" (zu denen er die Länder fast der übrigen Welt zählte) in Deutschland nach Beginn des Weltkriegs zu vernichten II begann die Arbeit an der Schaffung verschiedener Arten von "Wunderwaffen", darunter eine Reihe von Düsenflugzeugen. Nicht alle Bereiche dieser Aktivität waren erfolglos. Zu den erfolgreichen Projekten gehört die Messerschmit-262 (alias Sturmvogel) – das erste in Serie hergestellte Düsenflugzeug der Welt. Das Gerät war mit zwei Turbojet-Triebwerken ausgestattet, hatte ein Radar im Bug, entwickelte eine Schallgeschwindigkeit (mehr als 900 km / h) und erwies sich als recht wirksames Mittel zur Bekämpfung der B-17 in großer Höhe („Fliegende Festungen“) der Alliierten. Adolf Hitlers fanatischer Glaube an die außergewöhnlichen Fähigkeiten der neuen Technologie spielte jedoch paradoxerweise eine schlechte Rolle in der Kampfbiografie der Me-262. Als Jagdflugzeug konzipiert, wurde es auf Anweisung von "oben" in einen Bomber umgebaut und hat sich in dieser Modifikation nicht voll bewährt.

Arado

Das Prinzip eines Düsenflugzeugs wurde Mitte 1944 für das Design des Arado-234-Bombers (wieder von den Deutschen) angewendet. Es gelang ihm, seine außergewöhnlichen Kampffähigkeiten zu demonstrieren, indem er die Stellungen der Verbündeten angriff, die im Bereich des Hafens von Cherbourg gelandet waren. Eine Geschwindigkeit von 740 km / h und eine Obergrenze von zehn Kilometern gaben der Flugabwehrartillerie keine Chance, dieses Ziel zu treffen, und die Amerikaner undEnglische Kämpfer konnten ihn einfach nicht einholen. Zusätzlich zu Bombenangriffen (aus offensichtlichen Gründen sehr ungenau) produzierte "Arado" Luftaufnahmen. Die zweite Erfahrung, es als Schlagwerkzeug einzusetzen, fand über Lüttich statt. Die Deutschen erlitten keine Verluste, und wenn Nazi-Deutschland mehr Ressourcen hätte und die Industrie mehr als 36 Ar-234 produzieren könnte, dann hätten die Länder der Anti-Hitler-Koalition eine schwere Zeit gehabt.

U-287

Die deutschen Entwicklungen fielen während des Zweiten Weltkriegs nach der Niederlage des Nationalsozialismus in die Hände befreundeter Staaten. Bereits in der Endphase der Feindseligkeiten begannen die westlichen Länder, sich auf die bevorstehende Konfrontation mit der UdSSR vorzubereiten. Die stalinistische Führung ergriff Gegenmaßnahmen. Beiden Seiten war klar, dass der nächste Krieg, wenn er stattfand, von Jets geführt werden würde. Die UdSSR hatte zu diesem Zeitpunkt noch kein nukleares Streikpotential, es wurde nur daran gearbeitet, eine Technologie zur Herstellung einer Atombombe zu entwickeln. Die Amerikaner waren jedoch sehr an der erbeuteten Junkers-287 interessiert, die einzigartige Flugdaten hatte (Kampflast 4000 kg, Reichweite 1500 km, Decke 5000 m, Geschwindigkeit 860 km / h). Vier Triebwerke, negativer Sweep (der Prototyp der zukünftigen "Unsichtbaren") ermöglichten den Einsatz des Flugzeugs als Nuklearträger.

Erste Nachkriegszeit

Düsenflugzeuge spielten während des Zweiten Weltkriegs keine entscheidende Rolle, daher konzentrierte sich der Großteil der sowjetischen Produktionskapazität auf die Verbesserung des Designs und die Steigerung der Produktionkonventionelle Jäger mit Propellerantrieb, Angriffsflugzeuge und Bomber. Die Frage nach einem vielversprechenden Träger von Atomladungen war schwierig und wurde umgehend durch Nachahmung der amerikanischen Boeing B-29 (Tu-4) gelöst, aber die Abwehr möglicher Aggressionen blieb das Hauptziel. Dazu waren zunächst Jäger erforderlich - in großer Höhe, wendig und natürlich mit hoher Geschwindigkeit. Wie sich die neue Richtung der Luftfahrttechnologie entwickelte, lässt sich aus dem Brief des Designers A. S. Yakovlev an das Zentralkomitee (Herbst 1945) beurteilen, der ein gewisses Verständnis fand. Eine einfache Untersuchung der erbeuteten deutschen Technologie wurde von der Parteiführung als unzureichende Maßnahme angesehen. Das Land brauchte moderne sowjetische Düsenflugzeuge, die dem Weltniveau nicht unterlegen, sondern überlegen waren. Bei der Parade von 1946 zu Ehren des Jahrestages des Oktobers (Tuschino) mussten sie dem Volk und ausländischen Gästen gezeigt werden.

Temporäre Yaks und MiGs

Es gab etwas zu zeigen, aber es hat nicht geklappt: Das Wetter versagte, es war Nebel. Die Demonstration neuer Flugzeuge wurde auf den 1. Mai verschoben. Das erste sowjetische Düsenflugzeug, das in einer Serie von 15 Exemplaren hergestellt wurde, wurde vom Konstruktionsbüro von Mikojan und Gurewitsch (MiG-9) und Jakowlew (Jak-15) entwickelt. Beide Proben zeichneten sich durch ein Redan-Schema aus, bei dem der Heckabschnitt von unten durch von Düsen erzeugte Strahlströme gewaschen wird. Zum Schutz vor Überhitzung wurden diese Hautpartien natürlich mit einer speziellen Schicht aus Refraktärmetall überzogen. Beide Flugzeuge unterschieden sich in Gewicht, Triebwerkszahl und Einsatzzweck, entsprachen aber im Großen und Ganzen dem Stand der sowjetischen Flugzeugbauschule der späten vierziger Jahre. Ihr Hauptzweck war der Übergang zu einem neuen Kraftwerkstyp, aber es wurden auch andere wichtige Aufgaben durchgeführt: Ausbildung des Flugpersonals und Ausarbeitung technologischer Probleme. Diese Düsenflugzeuge g alten trotz der großen Produktionsmengen (Hunderte von Stücken) als vorübergehend und mussten in naher Zukunft, unmittelbar nach dem Erscheinen fortschrittlicherer Konstruktionen, ersetzt werden. Und bald war der Moment gekommen.

Fünfzehnter

Dieses Flugzeug ist zur Legende geworden. Es wurde in einer für Friedenszeiten beispiellosen Serie gebaut, sowohl im Kampf als auch in einer gepaarten Trainingsversion. Bei der Konstruktion der MiG-15 wurden viele revolutionäre technische Lösungen verwendet, zum ersten Mal wurde versucht, ein zuverlässiges Pilotenrettungssystem (Katapult) zu schaffen, das mit einer leistungsstarken Kanonenbewaffnung ausgestattet war. Die Geschwindigkeit des kleinen, aber sehr effektiven Düsenflugzeugs ermöglichte es ihm, Armadas schwerer strategischer Bomber am Himmel von Korea zu gewinnen, wo kurz nach dem Erscheinen eines neuen Abfangjägers der Krieg ausbrach. Der nach einem ähnlichen Schema gebaute American Sabre wurde zu einer Art Analogon der MiG. Während der Kämpfe fiel Ausrüstung in die Hände des Feindes. Das sowjetische Flugzeug wurde von einem nordkoreanischen Piloten entführt, der durch eine riesige Geldprämie in Versuchung geführt wurde. Der abgestürzte "Amerikaner" wurde aus dem Wasser gezogen und in die UdSSR geliefert. Es fand ein gegenseitiger „Erfahrungsaustausch“mit der Übernahme der erfolgreichsten Designlösungen statt.

Passagierflugzeuge

Die Geschwindigkeit eines Düsenflugzeugs ist sein Hauptvorteil, und das gilt nicht nur fürBomber und Jäger. Bereits Ende der vierziger Jahre hielt der in Großbritannien gebaute Comet-Liner Einzug bei internationalen Fluggesellschaften. Es wurde speziell für den Personentransport entwickelt, es war bequem und schnell, aber leider nicht sehr zuverlässig: Innerhalb von zwei Jahren passierten sieben Unfälle. Aber der Fortschritt im Bereich der Hochgeschwindigkeits-Personenbeförderung war schon jetzt nicht mehr aufzuh alten. Mitte der fünfziger Jahre erschien in der UdSSR die legendäre Tu-104, eine Umbauversion des Tu-16-Bombers. Trotz der zahlreichen Flugunfälle, die sich mit den neuen Flugzeugen ereigneten, übernahmen Strahlflugzeuge zunehmend die Fluggesellschaften. Das Aussehen eines vielversprechenden Liners und Ideen, wie er schrittweise geformt werden sollte. Propeller (Schneckenpropeller) wurden von Konstrukteuren immer seltener verwendet.

Generationen von Kämpfern: Erster, Zweiter…

Wie fast jede Technologie werden Jet-Abfangjäger nach Generationen klassifiziert. Insgesamt gibt es derzeit fünf davon, die sich nicht nur in den Baujahren der Modelle, sondern auch in Designmerkmalen unterscheiden. Wenn das Konzept der ersten Modelle auf einer gut etablierten Basis von Errungenschaften auf dem Gebiet der klassischen Aerodynamik basierte (mit anderen Worten, nur der Motortyp war ihr Hauptunterschied), dann hatte die zweite Generation bedeutendere Merkmale (ein geschwungener Flügel, eine völlig andere Form des Rumpfes usw.) In den fünfziger Jahren gab es die Meinung, dass der Luftkampf nie wieder manövrierfähig sein würde, aber die Zeit hat den Irrtum dieser Meinung gezeigt.

… und dritte bis fünfte

Die Luftkämpfe der sechziger Jahre zwischen Skyhawks, Phantoms und MiGs am Himmel über Vietnam und dem Nahen Osten zeigten den Kurs der weiteren Entwicklung an und markierten die Ankunft der zweiten Generation von Jet-Abfangjägern. Variable Flügelgeometrie, die Fähigkeit, die Schallgeschwindigkeit wiederholt zu überschreiten, und Raketenwaffen, kombiniert mit leistungsstarker Avionik, wurden zu Zeichen der dritten Generation. Derzeit basiert die Luftwaffenflotte der technologisch fortschrittlichsten Länder auf Flugzeugen der vierten Generation, die zu einem Produkt der Weiterentwicklung geworden sind. Noch fortschrittlichere Modelle werden bereits in Dienst gestellt und kombinieren hohe Geschwindigkeit, hervorragende Manövrierfähigkeit, geringe Sicht und elektronische Kampfausrüstung. Dies ist die fünfte Generation.

Zweikreismotoren

Nach außen hin wirken Düsenflugzeuge der ersten Muster auch heute noch größtenteils nicht wie Anachronismen. Das Aussehen vieler von ihnen ist ziemlich modern, und die technischen Eigenschaften (wie Decke und Geschwindigkeit) unterscheiden sich zumindest auf den ersten Blick nicht allzu sehr von modernen. Betrachtet man jedoch die Leistungsmerkmale dieser Maschinen genauer, wird deutlich, dass in den letzten Jahrzehnten ein qualitativer Durchbruch in zwei Hauptrichtungen erzielt wurde. Zuerst erschien das Konzept eines variablen Schubvektors, der die Möglichkeit eines scharfen und unerwarteten Manövers schuf. Zweitens sind Kampfflugzeuge heute in der Lage, viel länger in der Luft zu bleiben und große Distanzen zurückzulegen. Dieser Faktor ist auf den geringen Kraftstoffverbrauch, dh die Effizienz, zurückzuführen. Es wird erreicht, indem in der FachspracheZweikreisschema (geringer Bypass). Experten wissen, dass diese Verbrennungstechnologie für eine vollständigere Verbrennung sorgt.

Weitere Merkmale moderner Düsenflugzeuge

Davon gibt es mehrere. Moderne Ziviljets zeichnen sich durch geringe Triebwerksgeräusche, erhöhten Komfort und hohe Flugstabilität aus. Normalerweise sind sie Großraumflugzeuge (einschließlich Mehrdecker). Proben von Militärflugzeugen sind mit (aktiven und passiven) Mitteln ausgestattet, um eine geringe Radarsichtbarkeit und elektronische Kriegsführung zu erreichen. In gewisser Weise überschneiden sich jetzt die Anforderungen für Verteidigungs- und kommerzielle Designs. Flugzeuge aller Art brauchen jedoch aus unterschiedlichen Gründen Effizienz: einerseits um die Rentabilität zu steigern, andererseits um den Kampfradius zu erweitern. Und heute ist es notwendig, sowohl für die Zivilbevölkerung als auch für das Militär so wenig Lärm wie möglich zu machen.