Máy bay phản lực hiện đại. Máy bay phản lực đầu tiên

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Thanh niên hiện đại, và thậm chí cả những công dân trưởng thành, thật khó để hiểu được điều gì khiến những cỗ máy bay này, vốn có vẻ tuyệt vời khi đó, đã gây ra sự thích thú. Những giọt màu bạc, nhanh chóng chia cắt bầu trời xanh, kích thích trí tưởng tượng của những người trẻ tuổi đầu những năm năm mươi. Độ tương phản rộng không còn nghi ngờ gì nữa về loại động cơ. Ngày nay, chỉ những trò chơi máy tính như War Thunder, với lời đề nghị mua một máy bay phản lực khuyến mại của Liên Xô, mới đưa ra một số ý tưởng về giai đoạn này trong sự phát triển của hàng không trong nước. Nhưng nó còn bắt đầu sớm hơn.

"Phản ứng" nghĩa là gì

Có một câu hỏi hợp lý về tên của loại máy bay. Trong tiếng Anh, nó nghe ngắn gọn: Máy bay phản lực. Định nghĩa của Nga gợi ý về sự hiện diện của một số loại phản ứng. Rõ ràng đây không phải là về quá trình oxy hóa nhiên liệu - nó cũng có trong các động cơ chế hòa khí thông thường. Nguyên lý hoạt động của máy bay phản lực cũng giống như tên lửa. Phản ứng của một vật thể đối với lực của tia khí phóng ra được thể hiện ở việc tạo cho nó một gia tốc có hướng ngược lại. Mọi thứ khác đã là sự tinh tế, bao gồm cáccác thông số kỹ thuật của hệ thống như đặc tính khí động học, cách bố trí, mặt cắt cánh, kiểu động cơ. Dưới đây là các phương án khả thi mà các phòng kỹ thuật đã đưa ra trong quá trình làm việc của họ, họ thường tìm ra các giải pháp kỹ thuật tương tự, độc lập với nhau.

Rất khó để tách nghiên cứu tên lửa khỏi nghiên cứu hàng không ở khía cạnh này. Trong lĩnh vực tên lửa đẩy dạng bột, được lắp đặt để giảm độ dài của quá trình cất cánh và đốt cháy sau, công việc đã được thực hiện ngay cả trước chiến tranh. Hơn nữa, một nỗ lực lắp đặt động cơ nén (không thành công) trên một chiếc máy bay Coanda vào năm 1910 đã cho phép nhà phát minh Henri Coanda được quyền ưu tiên người Romania. Đúng vậy, thiết kế này ban đầu không hoạt động được, điều này đã được xác nhận trong lần thử nghiệm đầu tiên, trong đó máy bay bị cháy rụi.

Bước đầu tiên

Chiếc máy bay phản lực đầu tiên có khả năng ở trên không trong một thời gian dài đã xuất hiện sau đó. Người Đức đã trở thành những người tiên phong, mặc dù một số thành công đã đạt được bởi các nhà khoa học từ các nước khác - Mỹ, Ý, Anh và sau đó là Nhật Bản lạc hậu về kỹ thuật. Trên thực tế, những mẫu này là tàu lượn của máy bay chiến đấu và máy bay ném bom thông thường, được trang bị các loại động cơ mới, không có cánh quạt, điều này gây ra sự ngạc nhiên và ngờ vực. Ở Liên Xô, các kỹ sư cũng giải quyết vấn đề này, nhưng không quá tích cực, tập trung vào công nghệ cánh quạt đã được chứng minh và đáng tin cậy. Tuy nhiên, mô hình phản lực của máy bay Bi-1, được trang bị động cơ phản lực do A. M. Lyulka thiết kế, đã được thử nghiệm ngay trước chiến tranh. Thiết bị này rất không đáng tin cậy, axit nitric được sử dụng làm chất oxy hóa đã ăn qua các bình nhiên liệu, cócác vấn đề khác, nhưng những bước đầu tiên luôn khó khăn.

Sturmvogel của Hitler

Do sự đặc biệt trong tâm lý của Fuhrer, người hy vọng sẽ đánh bại "kẻ thù của Đế chế" (mà ông ta đã xếp hạng các quốc gia gần như phần còn lại của thế giới), ở Đức, sau khi bắt đầu Thế chiến II, công việc bắt đầu về việc tạo ra nhiều loại "vũ khí kỳ diệu", bao gồm cả số lượng máy bay phản lực. Không phải tất cả các lĩnh vực của hoạt động này đều không thành công. Các dự án thành công bao gồm Messerschmit-262 (hay còn gọi là Sturmvogel) - máy bay phản lực sản xuất hàng loạt đầu tiên trên thế giới. Thiết bị này được trang bị hai động cơ tuốc bin phản lực, có một radar ở mũi tàu, phát triển tốc độ gần âm thanh (hơn 900 km / h), và hóa ra là một phương tiện khá hiệu quả để chống lại B-17 ở độ cao lớn ("Pháo đài bay") của Đồng minh. Tuy nhiên, niềm tin cuồng tín của Adolf Hitler vào khả năng phi thường của công nghệ mới lại đóng một vai trò xấu trong tiểu sử chiến đấu của Me-262. Được thiết kế như một máy bay chiến đấu, theo hướng "phía trên", nó được chuyển đổi thành một máy bay ném bom, và trong lần sửa đổi này, nó đã không chứng tỏ được hoàn toàn bản thân.

Arado

Nguyên tắc của máy bay phản lực đã được áp dụng vào giữa năm 1944 cho thiết kế máy bay ném bom Arado-234 (một lần nữa của người Đức). Anh ta đã thể hiện khả năng chiến đấu phi thường của mình bằng cách tấn công các vị trí của quân đồng minh đổ bộ vào khu vực cảng Cherbourg. Tốc độ 740 km / h và trần bay 10 km đã không tạo cơ hội cho pháo phòng không bắn trúng mục tiêu này, và Mỹ vàCác võ sĩ người Anh chỉ đơn giản là không thể bắt kịp anh ta. Ngoài ném bom (rất không chính xác vì những lý do rõ ràng), "Arado" còn sản xuất không ảnh. Trải nghiệm thứ hai về việc sử dụng nó như một công cụ tấn công diễn ra đối với Liege. Người Đức đã không bị tổn thất, và nếu Đức Quốc xã có nhiều tài nguyên hơn và ngành công nghiệp này có thể sản xuất hơn 36 chiếc Ar-234, thì các nước trong liên minh chống Hitler sẽ gặp khó khăn.

U-287

Sự phát triển của Đức rơi vào tay các quốc gia thân thiện trong Chiến tranh thế giới thứ hai sau khi chủ nghĩa Quốc xã bị đánh bại. Các nước phương Tây đã trong giai đoạn cuối của chiến sự bắt đầu chuẩn bị cho cuộc đối đầu sắp tới với Liên Xô. Ban lãnh đạo Stalin thực hiện các biện pháp đối phó. Rõ ràng với cả hai bên rằng cuộc chiến tiếp theo, nếu nó xảy ra, sẽ được chiến đấu bằng máy bay phản lực. Liên Xô vào thời điểm đó chưa có tiềm lực hạt nhân tấn công, chỉ có công việc đang được tiến hành để tạo ra công nghệ sản xuất bom nguyên tử. Nhưng người Mỹ rất quan tâm đến chiếc Junkers-287 bị bắt giữ, nó có dữ liệu bay độc nhất vô nhị (tải trọng chiến đấu 4000 kg, tầm bay 1500 km, trần bay 5000 m, tốc độ 860 km / h). Bốn động cơ, quét âm (nguyên mẫu của "máy bay tàng hình" trong tương lai) giúp nó có thể sử dụng máy bay như một tàu sân bay hạt nhân.

Tiên hậu chiến

Máy bay phản lực không đóng vai trò quyết định trong Thế chiến thứ hai, vì vậy phần lớn năng lực sản xuất của Liên Xô tập trung vào việc cải tiến thiết kế và tăng sản lượngmáy bay chiến đấu, máy bay cường kích và máy bay ném bom thông thường. Câu hỏi về một tàu sân bay mang điện tích nguyên tử đầy hứa hẹn rất khó, và nó đã được giải quyết kịp thời bằng cách sao chép chiếc Boeing B-29 (Tu-4) của Mỹ, nhưng mục tiêu chính là chống lại sự xâm lược có thể xảy ra. Để làm được điều này, trước hết cần có máy bay chiến đấu - độ cao, khả năng cơ động và tất nhiên là tốc độ cao. Có thể đánh giá hướng đi mới của công nghệ hàng không phát triển như thế nào từ lá thư của nhà thiết kế A. S. Yakovlev gửi Ủy ban Trung ương (mùa thu năm 1945), đã cho thấy một sự hiểu biết nhất định. Một nghiên cứu đơn giản về công nghệ bắt được của Đức bị ban lãnh đạo đảng coi là một biện pháp không đủ. Đất nước cần những máy bay phản lực hiện đại của Liên Xô, không thua kém, nhưng vượt trội so với trình độ thế giới. Tại cuộc diễu hành năm 1946 nhân kỷ niệm tháng 10 (Tushino), chúng phải được trình diễn trước người dân và các vị khách nước ngoài.

Bọ bò và máy bay MiG tạm thời

Có một cái gì đó để hiển thị, nhưng nó không thành công: thời tiết thất bại, có sương mù. Cuộc trình diễn máy bay mới đã bị hoãn lại đến Ngày tháng Năm. Máy bay phản lực đầu tiên của Liên Xô, được sản xuất với số lượng 15 bản, được phát triển bởi Phòng thiết kế của Mikoyan và Gurevich (MiG-9) và Yakovlev (Yak-15). Cả hai mẫu được phân biệt bằng sơ đồ redan, trong đó phần đuôi được rửa sạch từ bên dưới bằng các dòng tia tạo ra bởi các vòi phun. Đương nhiên, để bảo vệ khỏi quá nhiệt, những phần da này đã được phủ một lớp đặc biệt làm từ kim loại chịu lửa. Cả hai máy bay đều khác nhau về trọng lượng, số lượng động cơ và mục đích, nhưng về tổng thể, chúng tương ứng với tình trạng của trường chế tạo máy bay Liên Xô vào cuối những năm bốn mươi. Mục đích chính của họ là chuyển đổi sang loại nhà máy điện mới, nhưng các nhiệm vụ quan trọng khác cũng được thực hiện: đào tạo nhân viên bay và giải quyết các vấn đề công nghệ. Những chiếc máy bay phản lực này, mặc dù được sản xuất với số lượng lớn (hàng trăm chiếc), được coi là tạm thời và có thể thay thế trong tương lai rất gần, ngay sau khi xuất hiện các thiết kế tiên tiến hơn. Và ngay sau đó thời khắc đã đến.

Mười lăm

Chiếc máy bay này đã trở thành một huyền thoại. Nó được chế tạo hàng loạt chưa từng có trong thời bình, cả trong chiến đấu và phiên bản huấn luyện ghép nối. Nhiều giải pháp kỹ thuật mang tính cách mạng đã được sử dụng trong thiết kế của MiG-15, lần đầu tiên nó được thực hiện nhằm tạo ra một hệ thống cứu hộ phi công đáng tin cậy (máy phóng), nó được trang bị vũ khí đại bác mạnh mẽ. Tốc độ của máy bay phản lực, tuy nhỏ nhưng rất hiệu quả, cho phép nó chiến thắng dàn máy bay ném bom chiến lược hạng nặng trên bầu trời Hàn Quốc, nơi chiến tranh nổ ra ngay sau khi xuất hiện loại máy bay đánh chặn mới. Chiếc Sabre của Mỹ, được chế tạo theo một sơ đồ tương tự, đã trở thành một loại tương tự của MiG. Trong cuộc giao tranh, trang thiết bị rơi vào tay kẻ thù. Máy bay của Liên Xô đã bị phi công Triều Tiên cướp mất một phần thưởng lớn bằng tiền. "Người Mỹ" bị bắn rơi đã được kéo lên khỏi mặt nước và giao cho Liên Xô. Đã có sự "trao đổi kinh nghiệm" lẫn nhau với việc áp dụng các giải pháp thiết kế thành công nhất.

Máy bay hành khách

Tốc độ của máy bay phản lực là ưu điểm chính của nó, và nó không chỉ áp dụng chomáy bay ném bom và máy bay chiến đấu. Vào cuối những năm bốn mươi, tàu Comet liner, được chế tạo ở Anh, đã đi vào hoạt động của các hãng hàng không quốc tế. Nó được tạo ra để phục vụ cho việc vận chuyển của con người, nó rất thoải mái và nhanh chóng, nhưng thật không may, nó không đáng tin cậy lắm: bảy vụ tai nạn đã xảy ra trong vòng hai năm. Nhưng tiến bộ trong lĩnh vực vận tải hành khách tốc độ cao đã không thể ngăn cản. Vào giữa những năm 50, chiếc Tu-104 huyền thoại xuất hiện tại Liên Xô, một phiên bản chuyển đổi của máy bay ném bom Tu-16. Bất chấp nhiều vụ tai nạn bay xảy ra với máy bay mới, máy bay phản lực ngày càng chiếm ưu thế của các hãng hàng không. Sự xuất hiện của một lớp lót đầy hứa hẹn và những ý tưởng về cách nó nên được hình thành dần dần. Cánh quạt (cánh quạt trục vít) ngày càng ít được các nhà thiết kế sử dụng.

Thế hệ máy bay chiến đấu: thứ nhất, thứ hai…

Giống như hầu hết mọi công nghệ, máy bay đánh chặn phản lực được phân loại theo thế hệ. Hiện tại có tổng cộng 5 chiếc, và chúng không chỉ khác nhau về năm sản xuất mẫu mã mà còn khác nhau về tính năng thiết kế. Nếu khái niệm về các mẫu xe đầu tiên dựa trên cơ sở thành tựu vững chắc trong lĩnh vực khí động học cổ điển (nói cách khác, chỉ loại động cơ là điểm khác biệt chính của chúng), thì thế hệ thứ hai có nhiều tính năng đáng kể hơn (cánh, hình dạng hoàn toàn khác của thân máy bay, v.v.) Vào những năm 50, có ý kiến cho rằng không chiến sẽ không bao giờ có tính chất cơ động nữa, nhưng thời gian đã cho thấy sự sai lầm của ý kiến này.

… và thứ ba đến thứ năm

Các trận không chiến vào những năm 60 giữa Skyhawks, Phantoms và MiG trên bầu trời Việt Nam và Trung Đông cho thấy quá trình phát triển tiếp theo, đánh dấu sự xuất hiện của thế hệ máy bay đánh chặn thứ hai. Hình dạng cánh thay đổi, khả năng nhiều lần vượt tốc độ của vũ khí âm thanh và tên lửa, kết hợp với hệ thống điện tử hàng không mạnh mẽ, đã trở thành dấu hiệu của thế hệ thứ ba. Hiện tại, phi đội Không quân của các quốc gia có công nghệ tiên tiến nhất dựa trên máy bay thế hệ thứ tư, đã trở thành sản phẩm của sự phát triển hơn nữa. Ngay cả những mẫu tiên tiến hơn cũng đã được đưa vào sử dụng, kết hợp tốc độ cao, khả năng siêu cơ động, tầm nhìn thấp và thiết bị tác chiến điện tử. Đây là thế hệ thứ năm.

Động cơ mạch kép

Nhìn bề ngoài, ngay cả ngày nay, máy bay phản lực của các mẫu đầu tiên, phần lớn không giống như các máy bay tương tự. Vẻ ngoài của nhiều chiếc trong số đó khá hiện đại, và các đặc tính kỹ thuật (chẳng hạn như trần và tốc độ) không quá khác biệt so với những chiếc hiện đại, ít nhất là ở cái nhìn đầu tiên. Tuy nhiên, khi xem xét kỹ hơn các đặc điểm hoạt động của những chiếc máy này, rõ ràng là trong những thập kỷ gần đây, một bước đột phá về chất đã được thực hiện theo hai hướng chính. Đầu tiên, khái niệm về một vectơ lực đẩy thay đổi xuất hiện, tạo ra khả năng xảy ra một sự điều động sắc nét và bất ngờ. Thứ hai, các máy bay chiến đấu ngày nay có thể ở trên không lâu hơn và bay được khoảng cách xa. Yếu tố này là do mức tiêu thụ nhiên liệu thấp, tức là hiệu quả. Nó đạt được bằng cách áp dụng, bằng ngôn ngữ kỹ thuật,sơ đồ mạch kép (mức độ bỏ qua thấp). Các chuyên gia biết rằng công nghệ đốt cháy này cung cấp quá trình đốt cháy hoàn toàn hơn.

Các tính năng khác của máy bay phản lực hiện đại

Có một số trong số chúng. Máy bay phản lực dân dụng hiện đại được đặc trưng bởi tiếng ồn động cơ thấp, tăng sự thoải mái và độ ổn định bay cao. Thông thường chúng là loại thân rộng (bao gồm nhiều bộ bài). Các mẫu máy bay quân sự được trang bị các phương tiện (chủ động và bị động) để đạt được tầm quan sát radar và tác chiến điện tử thấp. Theo một nghĩa nào đó, các yêu cầu về thiết kế quốc phòng và thương mại hiện nay chồng chéo lên nhau. Tuy nhiên, tất cả các loại máy bay đều cần hiệu quả vì những lý do khác nhau: trong một trường hợp là để tăng lợi nhuận, mặt khác - để mở rộng bán kính chiến đấu. Và ngày nay, cần phải tạo ra ít tiếng ồn nhất có thể cho cả dân thường và quân đội.