Avião a jato moderno. Primeiro avião a jato

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

Jovens modernos, e mesmo cidadãos maduros, é difícil entender o prazer que essas máquinas voadoras, que pareciam fantásticas na época, causavam. Gotas prateadas, dissecando rapidamente o céu azul, excitaram a imaginação dos jovens no início dos anos cinquenta. O rastro largo não deixou dúvidas sobre o tipo de motor. Hoje, apenas jogos de computador como o War Thunder, com a oferta de compra de um avião a jato promocional da URSS, dão uma ideia desse estágio no desenvolvimento da aviação doméstica. Mas começou ainda mais cedo.

O que significa "reativo"

Há uma dúvida razoável sobre o nome do tipo de aeronave. Em inglês, soa curto: Jet. A definição russa sugere a presença de algum tipo de reação. É claro que não se trata de oxidação do combustível - também está presente em motores carburados convencionais. O princípio de operação de um avião a jato é o mesmo de um foguete. A reação de um corpo físico à força do jato de gás ejetado é expressa dando-lhe uma aceleração de direção oposta. Todo o resto já são sutilezas, que incluem diferentesparâmetros técnicos do sistema, como propriedades aerodinâmicas, layout, perfil da asa, tipo de motor. Aqui estão as opções possíveis que os departamentos de engenharia criaram no decorrer de seu trabalho, muitas vezes encontrando soluções técnicas semelhantes, independentemente umas das outras.

É difícil separar a pesquisa de foguetes da pesquisa de aviação neste aspecto. No campo dos impulsionadores de pólvora, instalados para reduzir a duração da corrida de decolagem e pós-combustão, o trabalho foi realizado mesmo antes da guerra. Além disso, uma tentativa de instalar um motor compressor (sem sucesso) em um avião Coanda em 1910 permitiu ao inventor Henri Coanda reivindicar a prioridade romena. É verdade que este projeto foi inicialmente inoperante, o que foi confirmado pelo primeiro teste, durante o qual a aeronave pegou fogo.

Primeiros passos

O primeiro avião a jato capaz de permanecer no ar por muito tempo surgiu mais tarde. Os alemães se tornaram os pioneiros, embora alguns sucessos tenham sido alcançados por cientistas de outros países - EUA, Itália, Grã-Bretanha e depois o Japão tecnicamente atrasado. Essas amostras eram, na verdade, os planadores de caças e bombardeiros convencionais, que foram equipados com novos tipos de motores, desprovidos de hélices, o que causou surpresa e desconfiança. Na URSS, os engenheiros também lidaram com esse problema, mas não tão ativamente, concentrando-se em tecnologia de hélice comprovada e confiável. No entanto, o modelo a jato da aeronave Bi-1, equipado com um motor turbojato projetado por A. M. Lyulka, foi testado imediatamente antes da guerra. O aparelho não era muito confiável, o ácido nítrico usado como agente oxidante estava corroendo os tanques de combustível, haviaoutros problemas, mas os primeiros passos são sempre difíceis.

Hitler's Sturmvogel

Devido às peculiaridades da psique do Führer, que esperava esmagar os "inimigos do Reich" (aos quais ele classificou os países de quase todo o mundo), na Alemanha, após o início da Guerra Mundial II, iniciou-se o trabalho de criação de vários tipos de "armas maravilhosas", incluindo vários aviões a jato. Nem todas as áreas desta atividade foram mal sucedidas. Projetos bem-sucedidos incluem o Messerschmit-262 (também conhecido como Sturmvogel) - o primeiro avião a jato produzido em massa no mundo. O dispositivo foi equipado com dois motores turbojato, tinha um radar na proa, desenvolveu uma velocidade próxima ao som (mais de 900 km / h) e acabou sendo um meio bastante eficaz de combater o B-17 de alta altitude ("Fortalezas Voadoras") dos Aliados. A fé fanática de Adolf Hitler nas capacidades extraordinárias da nova tecnologia, no entanto, paradoxalmente desempenhou um papel ruim na biografia de combate do Me-262. Projetado como um caça, na direção de "acima" foi convertido em um bombardeiro, e nesta modificação não se provou totalmente.

Arado

O princípio de um avião a jato foi aplicado em meados de 1944 para o projeto do bombardeiro Arado-234 (novamente pelos alemães). Ele conseguiu demonstrar suas extraordinárias capacidades de combate atacando as posições dos aliados que desembarcaram na área do porto de Cherbourg. Uma velocidade de 740 km/h e um teto de dez quilômetros não deram à artilharia antiaérea chance de atingir esse alvo, e os americanos eOs lutadores ingleses simplesmente não conseguiram alcançá-lo. Além do bombardeio (muito impreciso por razões óbvias), "Arado" produziu fotografia aérea. A segunda experiência de usá-lo como ferramenta de ataque ocorreu em Liège. Os alemães não sofreram perdas, e se a Alemanha nazista tivesse mais recursos, e a indústria pudesse produzir mais de 36 Ar-234s, então os países da coalizão anti-Hitler teriam tido dificuldades.

U-287

Os desenvolvimentos alemães caíram nas mãos de estados amigos durante a Segunda Guerra Mundial após a derrota do nazismo. Os países ocidentais já durante a fase final das hostilidades começaram a se preparar para o próximo confronto com a URSS. A liderança stalinista tomou contramedidas. Ficou claro para ambos os lados que a próxima guerra, se ocorresse, seria travada por jatos. A URSS naquela época ainda não tinha um potencial nuclear de ataque, apenas o trabalho estava em andamento para criar uma tecnologia para a produção de uma bomba atômica. Mas os americanos estavam muito interessados no Junkers-287 capturado, que tinha dados de voo únicos (carga de combate 4000 kg, alcance 1500 km, teto 5000 m, velocidade 860 km / h). Quatro motores, varredura negativa (o protótipo dos futuros "invisíveis") possibilitou o uso da aeronave como porta-aviões nuclear.

Primeiro pós-guerra

As aeronaves a jato não desempenharam um papel decisivo durante a Segunda Guerra Mundial, então a maior parte da capacidade de produção soviética se concentrou em melhorar os projetos e aumentar a produçãocaças convencionais movidos a hélice, aviões de ataque e bombardeiros. A questão de um promissor porta-aviões de cargas atômicas era difícil, e foi prontamente resolvida copiando o americano Boeing B-29 (Tu-4), mas o objetivo principal era combater uma possível agressão. Para fazer isso, antes de tudo, eram necessários caças - de alta altitude, manobráveis e, é claro, de alta velocidade. Como a nova direção da tecnologia da aviação desenvolvida pode ser julgada pela carta do designer A. S. Yakovlev ao Comitê Central (outono de 1945), que encontrou um certo entendimento. Um simples estudo da tecnologia alemã capturada foi considerado pela liderança do partido como uma medida insuficiente. O país precisava de aviões a jato soviéticos modernos, não inferiores, mas superiores ao nível mundial. No desfile de 1946 em homenagem ao aniversário de outubro (Tushino), eles tiveram que ser mostrados ao povo e convidados estrangeiros.

Yaks e MiGs temporários

Havia algo para mostrar, mas não deu certo: o tempo falhou, havia neblina. A demonstração de novas aeronaves foi adiada para o primeiro de maio. O primeiro avião a jato soviético, produzido em uma série de 15 cópias, foi desenvolvido pelo Design Bureau de Mikoyan e Gurevich (MiG-9) e Yakovlev (Yak-15). Ambas as amostras foram distinguidas por um esquema redan, no qual a seção da cauda é lavada por baixo por correntes de jato produzidas por bocais. Naturalmente, para proteger contra o superaquecimento, essas seções da pele foram cobertas com uma camada especial feita de metal refratário. Ambas as aeronaves diferiam em peso, número de motores e propósito, mas no geral correspondiam ao estado da escola de construção de aeronaves soviética do final dos anos quarenta. Seu principal objetivo era a transição para um novo tipo de usina, mas outras tarefas importantes também foram realizadas: treinamento de pessoal de voo e resolução de questões tecnológicas. Esses jatos, apesar dos grandes volumes de sua produção (centenas de peças), eram considerados temporários e passíveis de substituição em um futuro muito próximo, imediatamente após o surgimento de projetos mais avançados. E logo o momento chegou.

XV

Este avião se tornou uma lenda. Foi construído em séries inéditas para tempos de paz, tanto em combate quanto em versão de treinamento pareado. Muitas soluções técnicas revolucionárias foram usadas no projeto do MiG-15, pela primeira vez foi feita uma tentativa de criar um sistema confiável de resgate de pilotos (catapulta), equipado com um poderoso armamento de canhão. A velocidade do avião a jato, pequeno mas muito eficaz, permitiu-lhe conquistar armadas de bombardeiros estratégicos pesados nos céus da Coreia, onde a guerra eclodiu logo após o aparecimento de um novo interceptor. O American Saber, construído de acordo com um esquema semelhante, tornou-se uma espécie de análogo do MiG. Durante a luta, o equipamento caiu nas mãos do inimigo. O avião soviético foi sequestrado por um piloto norte-coreano tentado por uma enorme recompensa monetária. O "americano" abatido foi retirado da água e entregue à URSS. Houve uma "troca de experiência" mútua com a adoção das soluções de design mais bem-sucedidas.

Jatos de passageiros

A velocidade de um avião a jato é sua principal vantagem, e não se aplica apenas abombardeiros e caças. Já no final dos anos quarenta, o transatlântico Comet, construído na Grã-Bretanha, entrou nas companhias aéreas internacionais. Foi criado especificamente para o transporte de pessoas, era confortável e rápido, mas, infelizmente, não era muito confiável: sete acidentes aconteceram em dois anos. Mas o progresso no campo do transporte de passageiros de alta velocidade já era imparável. Em meados dos anos cinquenta, o lendário Tu-104 apareceu na URSS, uma versão de conversão do bombardeiro Tu-16. Apesar dos inúmeros acidentes aéreos ocorridos com a nova aeronave, os aviões a jato cada vez mais tomavam conta das companhias aéreas. O aparecimento de um forro promissor e ideias sobre como ele deve ser formado gradualmente. Hélices (hélices de parafuso) eram cada vez menos usadas pelos projetistas.

Gerações de lutadores: primeiro, segundo…

Como quase qualquer tecnologia, os interceptores a jato são classificados por geração. Atualmente, existem cinco deles no total, e diferem não apenas nos anos de produção dos modelos, mas também nos recursos de design. Se o conceito dos primeiros modelos era baseado em uma base bem estabelecida de conquistas no campo da aerodinâmica clássica (em outras palavras, apenas o tipo de motor era sua principal diferença), então a segunda geração tinha características mais significativas (um varrido asa, uma forma completamente diferente da fuselagem, etc.) Nos anos cinqüenta havia uma opinião de que o combate aéreo nunca mais seria de natureza manobrável, mas o tempo mostrou a falácia dessa opinião.

… e do terceiro ao quinto

Os combates aéreos dos anos sessenta entre Skyhawks, Phantoms e MiGs nos céus do Vietnã e do Oriente Médio indicaram o curso de um maior desenvolvimento, marcando a chegada da segunda geração de interceptores a jato. A geometria variável da asa, a capacidade de exceder repetidamente a velocidade do som e das armas de mísseis, combinada com aviônicos poderosos, tornaram-se sinais da terceira geração. Atualmente, a frota da Força Aérea dos países tecnologicamente mais avançados é baseada em aeronaves de quarta geração, que se tornaram um produto de maior desenvolvimento. Modelos ainda mais avançados já estão entrando em serviço, combinando alta velocidade, supermanobrabilidade, baixa visibilidade e equipamentos de guerra eletrônica. Esta é a quinta geração.

Motores de circuito duplo

Externamente, ainda hoje, os aviões a jato das primeiras amostras não parecem, em sua maioria, como anacronismos. O visual de muitos deles é bastante moderno, e as características técnicas (como teto e velocidade) não são muito diferentes das modernas, pelo menos à primeira vista. No entanto, com um olhar mais atento às características de desempenho dessas máquinas, fica claro que nas últimas décadas um avanço qualitativo foi feito em duas direções principais. Primeiro, surgiu o conceito de um vetor de empuxo variável, criando a possibilidade de uma manobra brusca e inesperada. Em segundo lugar, as aeronaves de combate hoje são capazes de permanecer no ar por muito mais tempo e cobrir longas distâncias. Esse fator se deve ao baixo consumo de combustível, ou seja, eficiência. É conseguido aplicando, em linguagem técnica,esquema de circuito duplo (baixo grau de desvio). Os especialistas sabem que esta tecnologia de combustão proporciona uma combustão mais completa.

Outras características dos aviões a jato modernos

Existem vários deles. Os jatos civis modernos são caracterizados pelo baixo ruído do motor, maior conforto e alta estabilidade de voo. Geralmente eles são wide-body (incluindo multi-deck). Amostras de aeronaves militares são equipadas com meios (ativos e passivos) para obter baixa visibilidade de radar e guerra eletrônica. De certa forma, os requisitos para projetos comerciais e de defesa agora se sobrepõem. Aeronaves de todos os tipos precisam de eficiência, no entanto, por diferentes razões: em um caso para aumentar a lucratividade, no outro - para expandir o raio de combate. E hoje é preciso fazer o mínimo de barulho possível tanto para civis quanto para militares.