Авиация Второй мировой
На главнуюПоиск на сайте English
 
Реактивные 2 МВ Реактивные самолеты БИ-1 Конструкция

Глава VII

ХАРАКТЕРНЫЕ КОНСТРУКЦИИ РЕАКТИВНЫХ САМОЛЕТОВ

19. Общие сведения

Боевые действия реактивных самолетов впервые отмечены в 1944 г. Масштаб этих действий был невелик и носил в основном характер фронтовых испытаний Последующее бурное развитие реактивной авиации дало ряд серийных образцов самолетов, с реактивными двигателями. Большинство современных реактивных самолетов является истребителями; бомбардировщиков с реактивными двигателями весьма мало. Это объясняется, прежде всего, трудностью обеспечить бомбардировщику продолжительность и дальность полета из-за больших расходов горючего.

Для большинства реактивных самолетов характерны следующие конструктивные особенности:

— применение схем со средним и верхним расположением крыла;

— применение тонких профилей крыльев;

— применение крыльев с продольной стреловидностью;

— мощная механизация крыла;

— герметизация кабины;

— применение шасси с носовым колесом;

— диференциальное торможение колес - как единственный метод управления самолетом при рулении;

— высокое расположение оперения;

— применение бустерных систем в проводке управления;

— широкое использование дерева в конструкции планеpa;

— применение крупнокалиберного оружия с сосредоточенным размещением.

Ниже рассматриваются реактивные самолеты следующих четырех групп:

1) одномоторные истребители:

а) снабженные ТКВРД с центробежным компрессором;

б) снабженные ТКВРД с осевым компрессором;

в) снабженные ЖРД;

2) двухмоторные истребители;

3) истребители с комбинированной силовой установкой, один из двигателей которой работает на воздушный винт, другой создает тягу за счет прямой реакции;

4) бомбардировщики.

20. Одномоторные истребители

Самолет Локхид Р-80 «Шутинг Стар» (рис 24, а) является первым серийным американским реактивным истребителем и выпущен в 1944 г. В 1946 г. на самолетах этоого типа был совершен ряд рекордных полетов, во время которых были достигнуты значительные результаты. Так, в январе 1946 г. три самолета Р-80 совершили трансконтинентальный перелет из Калифорнии в Нью-Йорк, причем один из самолетов прошел все расстояние, равное 3 332 км, без посадки за 4 часа 13 мин., показав среднюю скорость около 790 км/час. В августе один из самолетов покрыл дистанцию в 635 км за 35 мин., установив неофициальный рекорд скорости — 1 090 км/час.

Большая дальность самолетов Р-80 обеспечивается подвеской под концы крыльев сбрасываемых баков обтекаемой формы, емкость каждого составляет 625 л. Значительная дальность позволяет рассчитывать на эффективное использование этого самолета в качестве истребителя сопровождения.

По своей схеме этот самолет — низкоплан, с дуралюминовым крылом, тонкого, ламинизированного профиля, с острой передней кромкой. Удачная компоновка воздухозаборных патрубков способствует, как мы уже указывали, отдалению возникновения волнового кризиса. ТКВРД (Дженерэл Электрик I-40 с центробежным компрессором) смонтирован в хвостовой части дуралюминового, полумонококового фюзеляжа; для обеспечения ухода за двигателем и его замены фюзеляж сделан разъемным.

Кабина пилота герметизирована, снабжена кислородным питанием, системой кондиционирования воздуха и тепловой изоляцией.

Истребитель Р-80 обладает хорошими пилотажными качествами. Время выполнения бочки на этом самолете является рекордным. Он обладает хорошей путевой устойчивостью. На режиме потери скорости самолет ведет себя хорошо; его трудно ввести в штопор, и он выходит из него после четверти или половины витка.

Вооружение самолета состоит из шести пулеметов калибра 12,7 мм с общим боезапасом 1 800 патронов. Пулеметы расположены в нижней части переднего стыка фюзеляжа.

По аэродинамической компоновке, конструкции и достигнутым летно-техническим показателям самолет «Шутинг Стар» следует признать удачным образцом серийного реактивного истребителя. Модификация P-80R с заостренным носком крыла и расширенными всасывающими патрубками показала 1003,9 км/час у земли.

Самолет Де-Хэвилленд DH-100 «Вампир» — серийный английский истребитель с ТКВРД Де-Хэвилленд «Гоблин-2» (рис. 24, б). ТКВРД расположен в фюзеляже-гондоле за кабиной летчика; подвод воздуха — из всасывающих патрубков, находящихся в передней кромке центроплана.

По схеме этот самолет — среднеплан. Оперение крепится к центроплану на двух хвостовых балках. Конструкция самолета смешанная: крыло, хвостовые балки и оперение — клепанные из алюминиевых сплавов; короткий фюзеляж — гондола— деревянный.

В конструкции самолета «Вампир» имеется ряд интересных особенностей; важнейшие из них следующие:

1. Короткий фюзеляж-гондола выполнен из прессованной фанеры с прослойками из бальзы. Такая обшивка впервые была применена на двухмоторном истребителе той же фирмы «Москито». В фюзеляже имеется только три силовых шпангоута; передний является бронеплитой; средний служит для крепления добавочного переднего лонжерона центроплана; задний является противопожарной переборкой, к которой крепятся рама двигателя и узлы крепления основного лонжерона крыла.

2. Герметическая кабина пилота выполнена из дерева. Подавляющее большинство герметических кабин до настоящего времени были металлическими.

3. Вдоль, задней кромки консольных частей крыльев установлены аэродинамические тормозы. Во избежание дополнительных нагрузок на носовое колесо при посадке ось вращения аэродинамического тормоза смещена относительно его передней кромки и при приведении тормоза в действие одна часть, составляющая приблизительно 60% общей площади тормозного щитка, опускается вниз, а другая поднимается над верхней поверхностью крыла, устанавливаясь перпендикулярно к направлению потока.

4. В месте сопряжения центроплана с фюзеляжем на передней кромке профиля сделано специальное углубление, обеспечивающее ламинарность потока и тем самым отдаляющее, момент возникновения волнового кризиса.

5. В отличие от общераспространенной системы демпфирования «шимми» носового колеса устанавливается специальное колесо, пневматик которого снабжен двумя ребордами, что исключает необходимость в применении гидравлического демпфера «шимми».

Вооружение самолета состоит из четырех пушек «Испано» калибра 20 мм с общим боезапасом 600 патронов, установленных в носовой части фюзеляжа.

Де-Хэвилленд DH-108 «Суоллоу» (Англия) представляет собой экспериментальный бесхвостый среднеплан с резко выраженной продольной стреловидностью крыла и вертикального оперения (рис. 24, в). ТКВРД Де-Хэвилленд «Гоуст» с центробежным компрессором установлен в хвостовой части фюзеляжа-гондолы, как у истребителя Де-Хэвилленд «Вампир». Расположение заборных патрубков аналогично расположению последних на самолете «Вампир». Шасси с носовым колесом. Крыло снабжено предкрылками с фиксированной щелью и мощными щитками На концах крыла расположены обтекаемые контейнеры с противоштопорными парашютами.

Самолет был спроектирован и построен в первой половине 1946 г. В сентябре 1946 г., во время одного из экспериментальных полетов, произошла катастрофа, закончившаяся гибелью самолета и пилота. Причина катастрофы лежит, повидимому, в потере устойчивости стреловидным крылом на большой скорости полета, что повлекло переход самолета в пикирование и разрушение крыла вследствие больших значений возникших при этом отрицательных перегрузок. Результаты летных испытаний самолета «Суоллоу» предполагалось использовать для проектирования мощного двухмоторного реактивного самолета с полетным весом ~ 34 000 кг.

Одноместный истребитель Хейнкель-162 «Фольксегер» (Германия) был пущен в серийное производство в последние месяцы войны (рис. 24, г). В боевых действиях начал участвовать в первых числах апреля 1945 г.

Самолет — высокоплан смешанной конструкции: фюзеляж — дуралюминовый полумонокок с обшивкой на потайной клепке; крыло — деревянное, двухлонжеронное, с баками для горючего, входящими в конструкцию крыла. Шасси с носовым колесом, с уборкой всех трех колес и фюзеляж (подробно разобрано нами в главе V). Горизонтальное оперение имеет резко выраженное большое поперечное V. Вертикальное оперение состоит из двух шайб, перпендикулярных к плоскостям горизонтального оперения.

Помимо перечисленных, характерными особенностями самолета являются: малый размах крыла (7,2 м); большое отношение длины самолета к размаху (около 1,4); расположение двигателя (ТКВРД БМВ-00З Е-1 с осевым компрессором) вне фюзеляжа.

Кабина пилота расположена в передней части фюзеляжа, закрыта хорошо обтекаемым фонарем, снабжена катапультируемым сиденьем, устройство которого см. и главе IV.

Вооружение, состоящее из двух пушек МК-108 калибра 30 мм, расположено под кабиной пилота.

Истребитель Хеншель Hs-132 (Германия) очень напоминает по общей компоновке (рис. 24, д) истребитель Хейнкель-162, но имеет две особенности. Прежде всего, горючее, находящееся в крыле, размещено не в баках, а залито внутрь деревянного крыла; горючее же, находящееся в фююляже, помещено в фанерном баке. Второй особенностью является лежачее (лицом вниз) положение пилота. Такое положение пилота позволяет значительно повысить допустимые эксплоатационные перегрузки и, следовательно, выполнять криволинейные эволюции на больших скоростях и с меньшим радиусом. Ноги пилота упираются в педали обычного типа; под правой рукой, опирающейся на подлокотник, находится нормальная ручка управления уменьшенного размера; под левой— рычаги управления двигателем и управление огнем. Толстое бронестекло, помещенное перед пилотом, закрыто спереди обтекателем из прозрачной пластмассы. Снизу пилот защищен бронеплитой. Самолет Рипаблик Р-84 /Тандерджет» (США), поступивший на испытания в феврале 1946 г., — первый американский истребитель (рис. 24, е) с ШВРД Дженерэл Электрик TG-180, снабженным осевым компрессором. Такие ТКВРД имеют, как уже указывалось выше, боль-шую длину, чем ТКВРД с центробежными компрессорами, и на немецких самолетах обычно устанавливались над фюзеляжем (Хейнкель-162, Хеншель-132), что сильно ухудшало аэродинамику самолета. В истребителе ХР-84 забор воздуха производится через отверстие в носу фюзеляжа; воздухопроводы огибают кабину пилота, оставляя ее в середине, и вновь смыкаются перед двигателем, установленным в хвостовой (легко отъемной) части фюзеляжа. Это обстоятельство в сочетании со средним расположением крыла сделало аэродинамическую компоновку самолета ХР-84 очень удачной, представляющей шаг вперед по сравнению с истребителем Локхид Р-80 «Шутинг Стар». Самолет Р-84 состоит на вооружении ВВС США. В августе 1947 г. он показал скорость, равную 1 025 км/час у земли.

Примером самолета с ЖРД является Мессершмитт-163 (Германия), по назначению представляющий собой истребитель-перехватчик с сильным вооружением, большой горизонтальной скоростью и скороподъемностью (рис. 24, ж). Он представляет собой одномоторный, свободнонесущий, бесхвостый моноплан со средним расположением крыла. В хвостовой части фюзеляжа установлен ЖРД (Вальтер HWK109-509). Конструкция самолета смешанная: фюзеляж — цельнометаллический монокок из гладкого плакированного дуралюмина, с потайной клепкой; крыло — деревянное, выполненное из двух лонжеронов, ряда нервюр и фанерной обшивки; посадочные щитки — стальные.

Важнейшие конструктивные особенности самолета:

а) отсутствие горизонтального оперения;

б) мощная механизация крыла; предкрылки с фиксированной щелью; посадочные щитки; элероны, могущие работать и как рули высоты («элевоны»);

в) шасси, состоящее из сбрасываемой двухколесной тележки и посадочной лыжи, прижимаемой в полете к фюзеляжу при помощи гидравлического подъемника (рис. 21).

Так как ЖРД имеет очень высокий удельный расход горючего, вся центральная часть фюзеляжа, часть кабин пилота и консоли крыльев на 30% размаха заняты баками, содержащими 1 160 л жидкости Т (метиловый спирт — собственно горючее) и 500 л жидкости С (окислитель), представляющей, собой концентрированную перекись водорода с катализатором; в качестве последнего применяется перманганат калия.

Рис. 25. Размещение баков на самолете Ме-163:

Т— горючее; С - окислитель

Так как время полета при работающем двигателе не превышает 5—7 мин., то пилот периодически выключает и включает двигатель (работа двигателя «пунктиром»). Схема размещения баков представлена на рис. 25.

На самолете по бортам фюзеляжа установлены две пушки МК-108 калибра 30 мм с запасом снарядов по 60 шт. на каждое орудие.

С конца 1943 г. самолет Ме-163 строился серийно. Последние серии этого самолета отличались удлиненным фюзеляжем, наличием шасси с носовым колесом не сбрасываемым, а убирающимся в фюзеляж, и были известны под маркой Юнкерс-263.

Самолет Бахем Ва-349 «Наттер» (Германия) был сконструирован и построен в 1944 г. (рис. 24, з). Самолет строился только малыми сериями и имел ограниченное боевое применение. По назначению — истребитель-перехватчик с рекордной скороподъемностью — за одну минуту набирает высоту до 10 500 м. По схеме — свободнонесущии среднеплан с крылом прямоугольного очертания в плане, очень малого размаха (4 м), с крестообразным оперением, без шасси. Самолет в основном деревянный, за исключением центральной и хвостовой частей фюзеляжа.

Старт самолета осуществляется по двум вертикальн ы м направляющим, в которых скользят концы крыльев. Помимо работы ЖРД (Вальтер HWK 109-509), дополнительную тягу дают четыре пороховые ракеты в течение первых 6 сек. (по 1 100 кг каждая ракета). Для повышения эффективности управляемости в полете реактивное сопло снабжено управляемыми дефлекторами. В результате большого потребления двигателем горючего и окислителя вес самолета в полете подвергается изменениям. Если принять начальный вес за 100%, то после прекращения работы стартовых ракет вес самолета составляет приблизительно 80% от начального, а после освобождения от всех расходуемых грузов всего лишь 35% от начального. Самолет нормальной посадки не совершает: летчик выбрасывается вместе с сиденьем при помощи катапульты и затем опускается на парашюте, одновременно включая пиропатроны, взрыв которых расчленяет самолет на две; части: носовая падает на землю, а хвостовая, в которой находится двигатель, спускается на парашюте.

Вооружение самолета «Наттер» состоит из 24 ракетных снарядов типа FONN калибра 73 мм, установленных в носовой части фюзеляжа.

В 1947 г. начались испытания экспериментального самолета XS-1, построенного фирмой Белл (США) для исследований в области сверхзвуковых скоростей (рис. 24, и). По схеме самолет XS-1 — среднеплан, с трапециевидным крылом без стреловидности в плане, с максимальной относительной толщиной, составляющей 10%. Обшивка из алюминиевого сплава, имеет толщину у корня 13 мм, на концах крыла около 3 мм. Фюзеляж характеризуется резко заостренным носом, отсутствием изломов, обычных при наличии козырька-фонаря пилотской кабины. Шасси с носовым колесом; все три колеса убираются в фюзеляж. Силовая установка состоит из одного четырехкамерного жидкостного ракетного двигателя (РИЭКШН МОТОРС), установленного в хвостовой части фюзеляжа. Двигатель работает на спирте и жидком кислороде, подача которых и камеры сгорания производится при помощи турбонасосной установки.

При полетном весе около 6 000 кг, из которых 63% приходится на долю горючего, самолет рассчитан на достижение скорости 2 700 км/час на высоте 24 400 м, при скороподъемности 230 м/сек и дальности полета, составляющей 160 км.

Первый полет, на малой скорости, был совершен в декабре 1946 г. Программа испытаний предусматривала, что данные о скорости полета, ускорениях, отклонениях элеронов и рулей высоты будут передаваться с самолета на землю при помощи радиоаппаратуры, а сведения о положении органов управления в углах рыскания и скоростях виража будут регистрироваться приборами, установленными на самолете.

Самолет цельнометаллический, рассчитан на 18-кратную перегрузку. Размах крыльев 8,53 м; длина самолета 9,45 м. Нагрузка на крыло составляет 490 кг/м².

Самолет «Бейкэ» (Япония) является оружием одноразового применения и по существу представляет собой летающую торпеду (рис. 24, к), пилотируемую летчикомсмертником.

По схеме самолет — свободнонесущий моноплан с крылом деревянной конструкции и дуралюминовым фюзеляжем цилиндрической, формы, носовая часть которого заполнена 1 100 кг взрывчатого вещества (тринитроанизол); и центральной части помещается летчик, а в хвостовой находятся пороховые ракеты, которые могут работать в течение 40 сек. Горизонтальное оперение верхнего расположения по отношению к фюзеляжу; вертикальное оперение состоит из двух шайб. Шасси отсутствует. Самолет подвешивается к балочному бомбодержателю двухмоторного бомбардировщика. При подходе к цели отцепляется и наводится на цель пилотом, погибающим при взрыве. Впервые этот самолет был применен японцами в начале 1945 г. во время боев у острова Окинава (Тихий океан).

В приложении 1 приведены основные данные одномоторных истребителей, описанных выше.

Дата публикации на сайте: 15.10.2012

©AirPages
2003-