Moderni aerei a reazione. Primo aereo a reazione

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

Giovani moderni, e anche cittadini maturi, è difficile capire quale delizia provocassero queste macchine volanti, che allora sembravano fantastiche. Goccioline argentate, che sezionavano rapidamente il cielo blu, eccitavano l'immaginazione dei giovani nei primi anni Cinquanta. L'ampia scia di condensazione non lasciava dubbi sul tipo di motore. Oggi, solo giochi per computer come War Thunder, con la loro offerta per l'acquisto di un jet promozionale dell'URSS, danno un'idea di questa fase dello sviluppo dell'aviazione nazionale. Ma è iniziato anche prima.

Cosa significa "reattivo"

C'è una domanda ragionevole sul nome del tipo di aeromobile. In inglese suona breve: Jet. La definizione russa allude alla presenza di un qualche tipo di reazione. È chiaro che non si tratta di ossidazione del carburante, ma è presente anche nei motori a carburatore convenzionali. Il principio di funzionamento di un aereo a reazione è lo stesso di quello di un razzo. La reazione di un corpo fisico alla forza del getto di gas espulso si esprime nel dargli un'accelerazione diretta in senso opposto. Tutto il resto è già sottigliezza, che include diversiparametri tecnici del sistema, come proprietà aerodinamiche, layout, profilo alare, tipo di motore. Ecco le possibili opzioni che gli uffici di ingegneria hanno escogitato nel corso del loro lavoro, trovando spesso soluzioni tecniche simili, indipendentemente l'una dall' altra.

È difficile separare la ricerca sui razzi dalla ricerca sull'aviazione in questo aspetto. Nel campo dei booster di polvere, installati per ridurre la lunghezza della pista di decollo e del postbruciatore, si lavorava già prima della guerra. Inoltre, un tentativo di installare un motore a compressore (senza successo) su un aereo Coanda nel 1910 permise all'inventore Henri Coanda di rivendicare la priorità rumena. È vero, questo progetto era inizialmente inutilizzabile, il che è stato confermato dal primo test, durante il quale l'aereo è andato a fuoco.

Primi passi

Il primo aereo a reazione in grado di rimanere in aria per molto tempo è apparso più tardi. I tedeschi divennero i pionieri, anche se alcuni successi furono ottenuti da scienziati di altri paesi: Stati Uniti, Italia, Gran Bretagna e poi il Giappone tecnicamente arretrato. Questi campioni erano, infatti, gli alianti di caccia e bombardieri convenzionali, dotati di nuovi tipi di motori, privi di eliche, che provocavano sorpresa e sfiducia. In URSS, anche gli ingegneri hanno affrontato questo problema, ma non così attivamente, concentrandosi su una tecnologia dell'elica collaudata e affidabile. Tuttavia, il modello a reazione del velivolo Bi-1, dotato di un motore a turbogetto progettato da A. M. Lyulka, fu testato immediatamente prima della guerra. L'apparecchio era molto inaffidabile, l'acido nitrico usato come agente ossidante mangiava i serbatoi di carburante, c'erano altri problemi, ma i primi passi sono sempre difficili.

Sturmvogel di Hitler

A causa delle peculiarità della psiche del Fuhrer, che sperava di schiacciare i "nemici del Reich" (al quale classificava i paesi di quasi il resto del mondo), in Germania, dopo l'inizio della guerra mondiale II, sono iniziati i lavori per la creazione di vari tipi di "armi miracolose", incluso il numero di aerei a reazione. Non tutte le aree di questa attività hanno avuto successo. I progetti di successo includono il Messerschmit-262 (aka Sturmvogel), il primo aereo a reazione prodotto in serie al mondo. Il dispositivo era dotato di due motori a turbogetto, aveva un radar a prua, sviluppava una velocità vicina al suono (oltre 900 km / h) e si rivelò un mezzo abbastanza efficace per combattere il B-17 d' alta quota ("Fortezze Volanti") degli Alleati. La fede fanatica di Adolf Hitler nelle straordinarie capacità della nuova tecnologia, tuttavia, ha giocato paradossalmente un ruolo negativo nella biografia di combattimento del Me-262. Progettato come un caccia, nella direzione di "sopra" è stato convertito in un bombardiere e in questa modifica non si è dimostrato pienamente valido.

Arado

Il principio di un aereo a reazione fu applicato a metà del 1944 per la progettazione del bombardiere Arado-234 (sempre dai tedeschi). Riuscì a dimostrare le sue straordinarie capacità di combattimento attaccando le posizioni degli alleati che sbarcarono nell'area del porto di Cherbourg. Una velocità di 740 km / he un tetto di dieci chilometri non davano all'artiglieria antiaerea la possibilità di colpire questo bersaglio, e americani eI combattenti inglesi semplicemente non potevano raggiungerlo. Oltre ai bombardamenti (molto imprecisi per ovvi motivi), "Arado" ha prodotto fotografie aeree. La seconda esperienza di utilizzo come strumento di sciopero ebbe luogo a Liegi. I tedeschi non subirono perdite e se la Germania nazista avesse più risorse e l'industria potesse produrre più di 36 Ar-234, i paesi della coalizione anti-hitleriana avrebbero avuto difficoltà.

U-287

Gli sviluppi tedeschi caddero nelle mani di stati amici durante la seconda guerra mondiale dopo la sconfitta del nazismo. I paesi occidentali già durante la fase finale delle ostilità iniziarono a prepararsi per il prossimo confronto con l'URSS. La leadership stalinista ha preso contromisure. Era chiaro a entrambe le parti che la prossima guerra, se avesse avuto luogo, sarebbe stata combattuta dai jet. L'URSS a quel tempo non aveva ancora un potenziale di sciopero nucleare, erano in corso solo i lavori per creare una tecnologia per la produzione di una bomba atomica. Ma gli americani erano molto interessati allo Junkers-287 catturato, che aveva dati di volo unici (carico di combattimento 4000 kg, portata 1500 km, soffitto 5000 m, velocità 860 km / h). Quattro motori, sweep negativo (il prototipo dei futuri "invisibili") hanno permesso di utilizzare l'aereo come portaerei nucleare.

Primo dopoguerra

Gli aerei a reazione non hanno svolto un ruolo decisivo durante la seconda guerra mondiale, quindi la maggior parte della capacità di produzione sovietica si è concentrata sul miglioramento dei progetti e sull'aumento della produzionecaccia convenzionali a elica, aerei d'attacco e bombardieri. La questione di un promettente vettore di cariche atomiche era difficile, e fu prontamente risolta copiando il Boeing B-29 (Tu-4) americano, ma contrastare una possibile aggressione rimase l'obiettivo principale. Per fare questo, prima di tutto, erano necessari combattenti: ad alta quota, manovrabili e, naturalmente, ad alta velocità. Come si è sviluppata la nuova direzione della tecnologia aeronautica può essere giudicata dalla lettera del designer A. S. Yakovlev al Comitato Centrale (autunno 1945), che ha trovato una certa comprensione. Un semplice studio della tecnologia tedesca catturata è stato considerato dalla leadership del partito una misura insufficiente. Il paese aveva bisogno di moderni aerei a reazione sovietici, non inferiori, ma superiori al livello mondiale. Alla parata del 1946 in onore dell'anniversario di ottobre (Tushino), dovevano essere mostrati al popolo e agli ospiti stranieri.

Yak e MiG temporanei

C'era qualcosa da mostrare, ma non ha funzionato: il tempo è sceso, c'era nebbia. La dimostrazione dei nuovi velivoli è stata posticipata al Primo Maggio. I primi aerei a reazione sovietici, prodotti in una serie di 15 copie, furono sviluppati dal Design Bureau di Mikoyan e Gurevich (MiG-9) e Yakovlev (Yak-15). Entrambi i campioni sono stati caratterizzati da uno schema redan, in cui la sezione di coda è lavata dal basso da correnti a getto prodotte da ugelli. Naturalmente, per proteggersi dal surriscaldamento, queste sezioni della pelle sono state ricoperte da uno speciale strato di metallo refrattario. Entrambi i velivoli differivano per peso, numero di motori e scopo, ma nel complesso corrispondevano allo stato della scuola di costruzione di aeromobili sovietica della fine degli anni Quaranta. Il loro scopo principale era il passaggio a un nuovo tipo di centrale elettrica, ma sono stati svolti anche altri compiti importanti: la formazione del personale di volo e l'elaborazione di questioni tecnologiche. Questi aerei a reazione, nonostante i grandi volumi di produzione (centinaia di pezzi), erano considerati temporanei e soggetti a sostituzione in un futuro molto prossimo, subito dopo la comparsa di progetti più avanzati. E presto arrivò il momento.

Quindicesimo

Questo aereo è diventato una leggenda. È stato costruito in serie senza precedenti per il tempo di pace, sia in combattimento che in una versione da addestramento accoppiata. Molte soluzioni tecniche rivoluzionarie sono state utilizzate nella progettazione del MiG-15, per la prima volta è stato tentato di creare un sistema di salvataggio pilota affidabile (catapulta), era dotato di un potente armamento di cannoni. La velocità del jet, piccolo ma molto efficace, gli ha permesso di conquistare armate di pesanti bombardieri strategici nei cieli della Corea, dove la guerra è scoppiata poco dopo la comparsa di un nuovo intercettore. L'American Sabre, costruita secondo uno schema simile, divenne una specie di analogo del MiG. Durante i combattimenti, l'equipaggiamento cadde nelle mani del nemico. L'aereo sovietico è stato dirottato da un pilota nordcoreano tentato da un'enorme ricompensa monetaria. L'"americano" abbattuto fu tirato fuori dall'acqua e consegnato all'URSS. C'è stato un reciproco "scambio di esperienze" con l'adozione delle soluzioni progettuali di maggior successo.

Jet passeggeri

La velocità di un aereo a reazione è il suo principale vantaggio e non si applica solo abombardieri e caccia. Già alla fine degli anni Quaranta, il transatlantico Comet, costruito in Gran Bretagna, entrò a far parte delle compagnie aeree internazionali. Nasceva appositamente per il trasporto di persone, era comoda e veloce, ma purtroppo non era molto affidabile: in due anni si verificavano sette incidenti. Ma i progressi nel campo del trasporto passeggeri ad alta velocità erano già inarrestabili. A metà degli anni Cinquanta apparve in URSS il leggendario Tu-104, una versione di conversione del bombardiere Tu-16. Nonostante i numerosi incidenti di volo avvenuti con il nuovo velivolo, gli aerei a reazione hanno assunto sempre più spesso le compagnie aeree. L'aspetto di un rivestimento promettente e idee su come dovrebbe essere gradualmente formato. Le eliche (eliche a vite) sono state utilizzate sempre meno dai progettisti.

Generazioni di combattenti: prima, seconda…

Come quasi tutte le tecnologie, gli intercettori di jet sono classificati per generazione. Attualmente ce ne sono cinque in totale e differiscono non solo per gli anni di produzione dei modelli, ma anche per le caratteristiche del design. Se il concept dei primi modelli era basato su una base consolidata di conquiste nel campo dell'aerodinamica classica (in altre parole, solo il tipo di motore era la loro principale differenza), allora la seconda generazione aveva caratteristiche più significative (una spazzata ala, una forma completamente diversa della fusoliera, ecc.) Negli anni Cinquanta si pensava che il combattimento aereo non sarebbe mai più stato di natura manovrabile, ma il tempo ha mostrato l'errore di questa opinione.

… e dalla terza alla quinta

I combattimenti aerei degli anni Sessanta tra Skyhawk, Phantom e MiG nei cieli del Vietnam e del Medio Oriente hanno indicato il corso di un ulteriore sviluppo, segnando l'arrivo della seconda generazione di intercettori a reazione. La geometria dell'ala variabile, la capacità di superare ripetutamente la velocità del suono e le armi missilistiche, combinata con una potente avionica, divennero segni della terza generazione. Attualmente la flotta dell'Aeronautica Militare dei paesi tecnologicamente più avanzati si basa su velivoli di quarta generazione, che sono diventati un prodotto di ulteriore sviluppo. Sono già entrati in servizio modelli ancora più avanzati, che combinano attrezzature ad alta velocità, super manovrabilità, bassa visibilità e guerra elettronica. Questa è la quinta generazione.

Motori a doppio circuito

Esteriormente, anche oggi, i jet dei primi esemplari non sembrano, per la maggior parte, come anacronismi. L'aspetto di molti di loro è piuttosto moderno e le caratteristiche tecniche (come soffitto e velocità) non sono troppo diverse da quelle moderne, almeno a prima vista. Tuttavia, osservando più da vicino le caratteristiche prestazionali di queste macchine, diventa chiaro che negli ultimi decenni è stata fatta una svolta qualitativa in due direzioni principali. In primo luogo, è apparso il concetto di vettore di spinta variabile, creando la possibilità di una manovra brusca e inaspettata. In secondo luogo, gli aerei da combattimento oggi sono in grado di rimanere in aria molto più a lungo e coprire lunghe distanze. Questo fattore è dovuto al basso consumo di carburante, ovvero all'efficienza. Si ottiene applicando, in linguaggio tecnico,schema a doppio circuito (basso grado di bypass). Gli esperti sanno che questa tecnologia di combustione fornisce una combustione più completa.

Altre caratteristiche dei moderni aerei a reazione

Ci sono molti di loro. I moderni jet civili sono caratterizzati da una bassa rumorosità del motore, un maggiore comfort e un'elevata stabilità di volo. Di solito sono wide-body (incluso multi-deck). Campioni di aerei militari sono dotati di mezzi (attivi e passivi) per ottenere una bassa visibilità radar e guerra elettronica. In un certo senso, i requisiti per la difesa e i progetti commerciali ora si sovrappongono. Gli aerei di tutti i tipi hanno bisogno di efficienza, tuttavia, per diversi motivi: in un caso per aumentare la redditività, nell' altro per espandere il raggio di combattimento. E oggi è necessario fare meno rumore possibile sia per i civili che per i militari.