Реактивный самолёт | это... Что такое Реактивный самолёт? (original) (raw)

Реактивный самолёт — самолёт, приводимый в движение воздушно-реактивным двигателем (турбореактивным двигателем, прямоточным воздушно-реактивным двигателем, пульсирующим воздушно-реактивным двигателем, жидкостным реактивным двигателем и т. п.). Реактивные самолёты составляют основу современной военной и гражданской авиации.

Содержание

• 1 История
  • 1.1 Первые прототипы
  • 1.2 Первые практически успешные типы
    * 1.2.1 Военные
    * 1.2.2 Гражданские
    * 1.2.3 Гражданские сверхзвуковые
• 2 Достижения и рекорды
  • 2.1 Грузоподъёмность и вместимость
  • 2.2 Дальность
  • 2.3 Скорость
• 3 Основные типы в настоящее время
  • 3.1 СССР/Россия
  • 3.2 Страны Запада
• 4 Будущее, прототипы, исследования
  • 4.1 Сверхзвуковые
    * 4.1.1 Проектируемые пассажирские самолёты
    * 4.1.2 Пилотируемые летающие лаборатории
    * 4.1.3 Беспилотные гиперзвуковые
  • 4.2 Альтернативное топливо
  • 4.3 Освоение космоса
• 5 См. также
• 6 Примечания

История

Румынский инженер Анри Коанда в 1910 году создал и испытал самолёт Coanda-1910 с поршневым двигателем, вместо воздушного винта приводившим в движение простейший лопастной компрессор. Позднее, после завершения Второй мировой войны и повсеместного внедрения реактивных двигателей, конструктор утверждал, что созданная им установка была мотокомпрессорным воздушно-реактивным двигателем, что шло вразрез с его же первоначальными публикациями и патентными заявками[1] (нет в приведённом источнике). Из конструкции самолёта, приведенной на фотографии, очевидно[источник не указан 75 дней] что при двигателе расположенном перед деревянным фюзеляжем и незащищённой кабиной пилота (впрочем на фото перед кабиной пилота находятся цилиндры, что исключает прохождение там выхлопных газов), в случае сжигания топлива в воздушном потоке за компрессором самолёт и пилот были бы моментально уничтожены мощным пожаром. Согласно А. Коанда, поток горячих газов действительно сжег хвост самолёта в первом же полёте. Для сравнения, реактивные самолеты 1940-х годов у которых реактивная струя касалась обшивки, например МиГ-9 и Як-15, имели цельнометаллическую конструкцию и дополнительную тепловую защиту в виде листов из жаростойких сплавов, а воздействие горячих газов на пилота было полностью исключено взаимным расположением кабины и двигателей.

Первые прототипы

Реплика самолёта He 178 в зале прилёта аэропорта Ростока

Первый прототип Gloster E.28/39, № W4041/G

Турбореактивные, пригодные к длительному полёту, значительное преимущество перед поршневым двигателем:

• Германия. Heinkel He 178, первый полёт 27 августа 1939 года, конструктор двигателя Ханс Охайн, пилот — Эрих Варзитц (англ.)русск.
• Великобритания. Gloster E.28/39 (англ.)русск., первый полёт 15 мая 1941 года, конструктор двигателя Фрэнк Уиттл.

Мотокомпрессорные, условно пригодные к полёту, малое преимущество:

• Италия. Caproni Campini N.1 (англ.)русск., первый полёт 27 августа 1940 года. Максимальная скорость 375 км/ч, что хуже чем у чисто поршневого Bf-109B 1937 года — 406 км/ч у земли[2].
• СССР. МиГ-13, первый полёт 4 апреля 1945 года. Регулярные поломки и аварии, использование реактивной тяги возможно не более 10 минут.
• Япония. Двигатель Tsu-11 (англ.)русск., создавался для установки на самолёты камикадзе «Ока». Разработка прервана поражением Японии в войне. По мнению инженеров восстанавливающих исторические самолёты, вклад камеры сгорания в итоговую мощность был очень мал, двигатель по сути был импеллерным.

Заимствованная технология:

• США. Самолёт Bell P-59 Airacomet с двумя двигателями General Electric J31 (англ.)русск. на основе Power Jets W.1 (англ.)русск. Фрэнка Уиттла, установленного на английский прототип Gloster E.28/39. Первый полёт 1 октября 1942 года. Производился серийно, имел вооружение, пригоден к длительному полёту и боевой работе, имеет умеренное превосходство над поршневыми самолётами, не был направлен в районы боевых действий.

Первые практически успешные типы

Военные

Германия

• Двигатель Jumo-004, единый для нескольких серийных и экспериментальных типов самолётов. Впервые в мире имел осевой компрессор, как у современных двигателей, притом что советские массовые истребители получили двигатели с осевым компрессором лишь с 1954 года (МиГ-19), а американские с 1947 (F-86). Его глубоким развитием являются советские турбовинтовые двигатели НК-12, сконструированные с участием пленных немецких специалистов группы Альфреда Шайбе на основе конструкторского задела Jumo-022 и установленные на самолётах Ту-95, Ан-22 (работают по настоящее время), Ту-114, экраноплан A-90 «Орлёнок» (выведены из эксплуатации).
• Истребитель Me.262 Первый полёт с двигателями Jumo-004 18 июля 1942 года, 4 октября 1944 года первый боевой вылет в составе официально сформированного истребительного подразделения. Около 150 побед в воздушных боях и 100 боевых потерь. Значительная задержка в принятии на вооружение из-за некомпетентного личного вмешательства Гитлера.
• Бомбардировщик, разведчик Ar 234. Первый полёт 15 июня 1943 года, двигатели Jumo-004 (единые с Ме-262). В последние месяцы войны были единственными самолётами-разведчиками, способными действовать в условиях тотального превосходства противника в воздухе, в том числе над территорией Великобритании.

Великобритания

• Первый британский реактивный истребитель — Gloster Meteor (первый полёт 5 марта 1943, принят на вооружение 27 июля 1944). В конце Второй мировой войне использовался с осторожностью, в основном для перехвата крылатых ракет Фау-1. Дальнейший — ?
• Первый британский реактивный бомбардировщик — ?

США

• Первый американский реактивный истребитель — Lockheed F-80 Shooting Star (первый полёт 8 января 1944). Двигатель Allison J33, развитие английского Rolls-Royce Derwent конструкции Фрэнка Уиттла, применявшегося на Gloster Meteor. Широко применялся в начале корейской войны, первыми со стороны Западных стран вступили в бой между реактивными истребителями. В конце войны был вытеснен новым F-86 Sabre.
• Первый американский реактивный бомбардировщик — North American B-45 Tornado (1947). Последующий, Boeing B-47 Stratojet (с 1951), двигатель которого, Allison J35, — первая самостоятельная разработка и первый двигатель с осевым компрессором в США, предыдущие были заимствованы и имели радиальный (центробежный) компрессор; был переходным типом между поршневыми B-29 и B-36 к используемому по настоящее время B-52, совершил множество разведывательных полётов над СССР.

СССР

• МиГ-9 — первый советский турбореактивный истребитель, поднявшийся в воздух. Разработан в ОКБ Микояна и Гуревича, первый полёт совершил 24 апреля 1946 года. В 1946—1948 годах построено 602 самолёта.
• Як-15 — первый реактивный истребитель, принятый на вооружение ВВС СССР. Разработан на базе Як-3, совершил первый полёт 24 апреля 1946 года. В 1946—1947 годах построено 280 самолётов. В советских ВВС Як-15 считался переходным самолётом и использовался только для переучивания лётного состава с поршневых истребителей на реактивные.
• МиГ-15 — первый полёт 30 декабря 1947 года, был основным истребителем СССР в Корейской войне. Двигатель — Rolls-Royce Nene (англ.)русск., копия РД-45, самостоятельное развитие ВК-1.
• Бомбардировщики: Ил-22 (1947) — первый экспериментальный, Ил-28 (с 1950) — первый серийный. Дальнейшие — Як-28 и Ту-16.

Гражданские

• Великобритания — De Havilland Comet, первый полёт 27 июля 1949, начало эксплуатации 22 января 1952. Используется по настоящее время в ВВС Великобритании, также как и созданный на его основе морской разведчик Hawker Siddeley Nimrod (запланирована эксплуатация до 2020 года с заменой двигателей и крыльев). На первых моделях устанавливались двигатели de Havilland Ghost (англ.)русск. первого поколения с центробежным компрессором, на последующих — Rolls-Royce Avon (англ.)русск., первые с осевым компрессором. Самолёты раннего выпуска были сняты с полётов после серии катастроф из-за недостаточной прочности фюзеляжа и развития усталости металла.
• США — Boeing 707, первый полёт 15 июля 1954, построено 1010 шт, на февраль 2010 в эксплуатации 155 шт. (в основном как грузовые, транспортные в ВВС и ДРЛО).
• СССР — Ту-104, первый полёт 17 июня 1955, начало эксплуатации 15 сентября 1956. Создан на основе бомбардировщика Ту-16. Двигатели Микулин АМ-3, с осевым компрессором. Снят с эксплуатации из-за многочисленных отказов двигателей и приборов, до этого начал вытесняться более надёжным турбовинтовым Ил-18.

Гражданские сверхзвуковые

Ту-144ЛЛ в полёте

За всю историю авиации было создано только два сверхзвуковых пассажирских авиалайнера.

• СССР — Ту-144, первый полёт 31 декабря 1968, начало перевозок пассажиров 1 ноября 1977, 1 июня 1978 снят с эксплуатации после очередной катастрофы. Построено 16 шт., в перевозках пассажиров участвовали 2, совершено 55 рейсов, перевезено 3194 пассажира. Во всех рейсах командирами экипажа были лётчики-испытатели ОКБ Туполева.
• Великобритания, Франция — Aérospatiale-BAC Concorde, первый полёт 2 марта 1969, начало эксплуатации 21 января 1976, выведен из эксплуатации 26 ноября 2003. Построено 20 машин, активно эксплуатировалось 14, перевезено более 3 млн пассажиров, средний налёт — 17 417 часов. Один потерян в катастрофе 25 июля 2000 года, имел налёт 11 989 часов при наибольшем из всех самолётов — 23 397 (заводской № 210, регистрация G-BOAD, находится в Intrepid Sea-Air-Space Museum (англ.)русск.).

Достижения и рекорды

Грузоподъёмность и вместимость

Пассажирские:

• Airbus A380 (2005) — до 853 пассажира в одноклассовой конфигурации, крупнейший в мире пассажирский самолёт.
• Boeing 747 (1969) — в течение 35 лет до A380 был крупнейшим в мире пассажирским самолётом, до 524 пассажиров, до 275,6 м³ груза (разные модификации).

Грузовые:

• Ан-225 Мрия (1984—1988) — крупнейший в мире грузовой самолёт, не серийный (построен 1, задел на 1), грузоподъёмность до 250 тонн во внутреннем грузовом отсеке, до 200 тонн на внешних точках крепления. Основное назначение — перевозка частей космической системы Энергия — Буран.
• Ан-124 Руслан (1982—1987) — крупнейший в мире серийный грузовой самолёт. Грузоподъёмность до 150 тонн (Ан-124-150), масса единицы груза допускаемая без специального разрешения — 50 тонн.
• Lockheed C-5 Galaxy (1968) — крупнейший грузовой и военно-транспортный самолёт стран Запада, крупнейший в мире до Ан-124. Грузоподъёмность 118 тонн или 270 солдат.

Дальность

• Scaled Composites Virgin Atlantic GlobalFlyer (2005) — построен в 1 экземпляре, конструктор Бёрт Рутан, пилот Стив Фоссет. Совершил два рекордных полёта: кругосветный полёт без посадки и дозаправки длиной 36 912 км, и абсолютный рекорд дальности полёта среди всех типов воздушных судов, включая воздушные шары — 41 467 км, вокруг света + второй раз через Атлантический океан.

Скорость

МиГ-25

• Lockheed SR-71 (1966), разведчик. 3 529.6 км/ч в специальной рекордной версии. Несмотря на практическое использование, является промежуточным между экспериментальным и серийным — построено всего 32 самолёта, требует специальных условий для обслуживания, не может взлетать с полной заправкой топлива.
• МиГ-25 (1964—1967), истребитель-перехватчик, строился серийно (1190 шт.), не требует особых условий эксплуатации. 3 500 км/ч кратковременно, 3 090 км/ч при нормальном режиме работы двигателей.

Основные типы в настоящее время

СССР/Россия

• Ту-154. Пассажирский, 1968/1972, построено 935 (потеряно 69), завершение производства планируется в 2010, находится в стадии вывода из эксплуатации по причине низкой топливной эффективности и высокого шума, по ресурсу возможна эксплуатация до 2015-16 гг, в Аэрофлоте выведен 21 декабря 2009, после 38 лет службы.
• Ил-76. Грузовой, военно-транспортный, 1971/1974, построено 960 (потерян 61, из них 13 уничтожены в боевых действиях), производится в настоящее время, проектируются обновлённые варианты. До 60 тонн груза, до 245 солдат (разные модификации).
• Су-25. Штурмовик, 1975/1981, 1320 шт., планируется эксплуатация до 2020 года и дальнейшее производство.
• Су-27. Истребитель многоцелевой, 4-го поколения. 1977/1984, построено около 600 базвого типа, модификация Су-30 270 шт.[источник не указан 676 дней]
• Aero L-39 Albatros. Основной учебный самолёт стран Варшавского договора, Чехословакия, 1968/1972, производился до 1999, построено 2868 шт.

Страны Запада

• Boeing 737. Среднемагистральный пассажирский самолёт. Принят в эксплуатацию в 1968 году, построено 6285 шт.[источник не указан 676 дней], производится в настоящее время.

Будущее, прототипы, исследования

Сверхзвуковые

Sukhoi-Gulfstream S-21, эскиз.

Проектируемые пассажирские самолёты

• Крупные:
  • Ту-244
  • High Speed Civil Transport (англ.)русск.
• Бизнес-класса:
  • Россия: Ту-444, SSBJ.
  • Запад: Aerion SBJ (англ.)русск., SAI Quiet Supersonic Transport (англ.)русск.
• Гиперзвуковой проект:
  • Reaction Engines A2 (англ.)русск.

Пилотируемые летающие лаборатории

• Перестроенный Ту-144ЛЛ с двигателями НК-32 от Ту-160.
• Quiet Spike (англ.)русск.

Беспилотные гиперзвуковые

• NASA X-43 (англ.)русск.
• Boeing X-51

Альтернативное топливо

• Ту-155 — один из двигателей работал на сжиженном водороде и природном газе.

Освоение космоса

• SpaceShipOne и SpaceShipTwo используют реактивный самолёт в качестве первой ступени для суборбитального полёта. Проект активно развивается.
• Многоцелевая авиационно-космическая система на базе Ан-225 «Мрия». Проект заморожен, обсуждается возобновление.
• Авиационно-космическая система Спираль. Проект прекращён по административно-командным причинам в высокой степени готовности.

См. также

Ракетоплан

Примечания

1. ↑ Flight, 14 October 1960. — P. 619.
2. ↑ Сайт Уголок Неба, Bf-109B