13. septembar 1931, Kalshot Sleeps, UK. Sunce je u hladnoj vodi, fontane prskanja i huk motora aviona! Pogledi hiljada posmatrača upereni su u sitne tačke koje užasnom brzinom jure preko zrcalne površine zaliva. Ispred su favoriti vazdušne trke - "Supermarines" model S.6B. Plava i srebrna. Slijedi ih Talijan Makki M.67. Ko će dobiti glavnu nagradu?
Schneider Cup pripao je Britancima. Leteći čamac Supermarine S.6B prešao je rutu brzinom od 547 km / h. Nakon 17 dana hidroavion je postavio apsolutni svjetski rekord, ubrzavši do 655 km / h! Za ovo postignuće, dizajner aviona Reginald Mitchell (budući tvorac "Spitfire") odlikovan je Ordenom Britanskog carstva.
Rekord nije dugo trajao: Talijani su, pogođeni porazom, žurno finalizirali svoj Macchi. 23. oktobra 1934. pilot Ajello je savladao traku od 700 km / h. Njegov rekord (709, 2 km / h) trajao je do 1939.
Sada, nakon 80 godina, čini se nevjerojatnim kako su ovi jednokrilni monoplani s klipnim motorima razvili tako velike brzine. No, još je iznenađujuća činjenica da su svi brzinski zapisi tih godina pripadali hidroavionima sa smiješnim velikim plovcima koji lete na razini mora. Dok najbolji "kopneni" lovci, leteći u tankim slojevima atmosfere, nisu mogli savladati traku od 500 km / h.
Macchi M.67
Tajne uspjeha hidroaviona bile su: a) veliko specifično opterećenje krila; b) velika snaga motora. Ako je s motorima sve jasno, tada prva točka zahtijeva dodatna objašnjenja.
Nije tajna da avion leti sa krilima u vazduhu. Neophodan uvjet za stvaranje podizanja krila je razlika između smjera upadnog strujanja zraka i tetive krila. Ova razlika je ugao napada: ugao između tetive krila i projekcije brzine aviona u pridruženom koordinatnom sistemu. U horizontalnom letu, zrakoplov doslovno "gura" krilo u zrak, zbog čega se na donjoj površini krila formira područje povećanog pritiska, "zračni jastuk", koji omogućava letjelici da ostane u vazduhu.
Vrijednost podizanja ovisi o površini krila, njegovom profilu, kutu ugradnje u odnosu na protok zraka, kao i gustoći zračnog medija i brzini aviona. Pri velikim brzinama zrakoplovu više nije potrebna velika površina krila. Naprotiv, stvara nepotrebno odugovlačenje, ometajući velike brzine leta. Pogledajte mala krila krstarećih projektila da vidite koliko je ovo ozbiljno. Nažalost, za razliku od CD -a, avion mora moći lagano sletjeti. I tu počinju problemi.
Što je krilo manje, to više kilograma mase aviona pada na svaki kvadratni metar njegove površine. Sa smanjenjem brzine, u nekom trenutku vrijednost podizanja postaje manja od opterećenja na krilu. Gubitak stabilnosti, zastoj, katastrofa. U normalnim uslovima avion bi se trebao spuštati glatko, zadržavajući dovoljno podizanja do slijetanja. Što je krilo veće, slijetanje je mekše i sigurnije. Brzina slijetanja ne može biti prevelika - inače će se stajni trap slomiti od udara u kontakt.
Dizajneri aviona 1930 -ih brzo su shvatili da je najmanja površina krila (i, kao rezultat toga, velike maksimalne brzine i brzine slijetanja) najbolje implementirana u dizajn hidroaviona. Zapravo, hidroavion ima pistu neograničene duljine, a sam proces slijetanja može se izvesti neprihvatljivo velikom brzinom.
Kao rezultat toga, Supermarine S.6B i McKee M.67 imali su vrlo malo krilo (13,3 - 13,4 kvadratnih metara M). Uz težinu polijetanja preko dvije tone! Čak ni ogromni ružni plovci nisu mogli izravnati brzine hidroaviona, postignute zahvaljujući krilu male površine …
Predivan primjer koji pokazuje koliko zavaravajuće može izgledati i koje se mogućnosti mogu postići znanjem o aerodinamici.
Vesela riva Portsmouth -a skrivena je u magli vremena, a mi smo 80 godina unaprijed prevezeni u hangar vazduhoplovne baze Eglin. Tamo gdje je pri slabom svjetlu svjetiljki krila raširila siva sjena-nenametljivi lovac-bombarder F-35 Lightning II. Borbeni avion o kojem se najviše raspravljalo danas, sa skandaloznom istorijom i ogromnom količinom materijala posvećenog njemu. I entuzijastičan i iskreno neuhvatljiv.
Nije moguće provesti potpunu procjenu sposobnosti F-35 u okviru ovog članka. Napominjemo usput glavne točke: iz objektivnih razloga vidljivost Lightniga trebala bi biti manja od bilo koje od njegovih kolega, s izuzetkom F-22. Ugrađeni sistem za posmatranje i navigaciju takođe je van konkurencije-koliko vrijedi jedan radar (https://topwar.ru/63227-nobelevskaya-premiya-za-radar-dlya-f-35.html). Trenutno je glavna rasprava usredsređena na karakteristike performansi novog aviona. Jasno je da "Munja-2" na velikoj udaljenosti predstavlja smrtnu prijetnju svakom neprijatelju. Ali koje su njene kvalitete u bliskoj borbi? Na prvi pogled, ništa izvanredno: jedan, iako motor s velikim okretnim momentom. Visoko specifično opterećenje krila (više o tome ispod). Netko ponavlja o neefikasnosti aerodinamičkog dizajna F-35, unakaženog elementima stealth tehnologije. Međutim, za razliku od konvencionalnih lovaca, F -35 ne mora nositi oružje i stanice za ciljanje na vanjskim tvrdim tačkama - ima par unutrašnjih ležišta bombi. Značajan argument u raspravi o aerodinamičnosti novog automobila.
Loša aerodinamička prosudba F-35 pokreće još jednu zanimljivu stvar. Novi američki zrakoplov potpuno je neupotrebljiv zbog nepopravljivog nedostatka: vrlo široka sredina, stvarajući "jednostavno nepodnošljiv otpor pri letenju velikom brzinom".
Dragi čitatelju, već smo uhvatili analogiju između Supermarine S.6B i modernog F-35. Zakoni aerodinamike su nepromijenjeni. Kao i prije 80 godina, glavni otpor aviona u horizontalnom letu ne stvara trup aviona, već njegovo krilo. Desetine kvadratnih metara površine (površina krila modela F-35A i 35B iznosi 42,7 kvadratnih metara), uzimajući u obzir sinus ugao napada, neprestano se "gomila" po zraku!
Stoga su svi govori o "prevelikom području frontalne projekcije" u F-35 nenaučni. Čak i pri ravnom letu, bez manevara, krilo je glavni faktor induktivnog (frontalnog) otpora. Jasno je kako se otpor povećava tokom uspona, kada kut poravnanja krila poprimi vrijednost od nekoliko desetina stepeni. Ili pod superkritičnim uglovima napada (za F-35 ova vrijednost prelazi 50 stepeni).
Na ovom mjestu ćemo ponovo dati malu napomenu o osnovnim principima vazduhoplovstva.
Krilo nije odgovorno samo za podizanje i povlačenje, već je i glavni upravljački element aviona. Suprotno uvriježenom mišljenju, zrakoplov ne mijenja smjer leta zbog okomitog kormila na kobilici. Kormilo je samo pomoćni alat (dok sama kobilica osigurava stabilizaciju u letu). Okretanje se izvodi kotrljanjem u smjeru u kojem ravnina treba biti usmjerena. Kao rezultat toga, na "spuštenoj" ravnini krila vrijednost podizanja se smanjuje, na gornjoj - povećava. Novi moment sila (a nije mali!) Okreće avion. Stoga je parametar "specifično opterećenje na krilu" važan: manji kilogram mase pada na svaki kvadrat. metar krilo, zrakoplov aktivnije manevrira.
Površina krila glavnih modifikacija F-35 iznosi 42,7 kvadratnih metara. m (u verziji na palubi - 58, 3 m²), dok je max. uzletna težina može doseći 30 tona! Prema službenim izvorima, specifično opterećenje krila F-35A uz uzletnu težinu od 24 tone iznosi 569 kg / m². m. Za poređenje: norme. uzletna težina Su-35 je 25 tona (specifično opterećenje krila 410 kg / m2).
Očigledno, nijedan od navedenih brojeva nema mnogo smisla. Vrijednost specifičnog opterećenja u potpunosti je određena specifičnom konfiguracijom aviona (municija / kapacitet goriva). U zračne borbe ulaze s ograničenim zalihama goriva (manje od 50% punog kapaciteta tenkova) u prisustvu nekoliko relativno lakih projektila zrak-zrak (službena "borbena težina" F-35 je oko 20 tona). U šok misijama automobili su napunjeni do samog vrata i okačeni bombama. Lako je zamisliti koje će specifično opterećenje krila biti u ovom slučaju. No, upravljivost u ovom slučaju više nije važna. Bombarder nije zgodan u bliskoj zračnoj borbi.
Vrijedi napomenuti da je prazna težina F-35A oko 13 tona. Domaće "sušenje" je mnogo veće - 19 tona. Koliko će obje mašine težiti za određenu misiju? Postoji mnogo opcija odgovora. I sve će to biti istina!
Pa, sada kada su sve točke postavljene iznad "i", vrijedi obratiti pažnju na nekoliko zanimljivih shema. Usporedba čeonih projekcija F-35 sa najbližim kolegama-lakim lovačkim bombarderima.
Klincu F-16 uvijek nedostaje goriva: mora na leđima nositi ružnu "grbu" napravljenu od konformnih rezervoara za gorivo. Međutim, unatoč neobičnom izgledu, nema sumnje u njegovu borbenu učinkovitost.
MiG-29. S velikim korijenskim grebenom krila, gdje se nalaze "škrge" dodatnih usisnika zraka. Ogroman "kljun" pramca, postolja motora i oružja na vanjskoj remenici. Ali izgled vara! MiG je jedan od lidera u manevarskim sposobnostima borbene avijacije krajem dvadesetog stoljeća
Munja je jedan od najmanjih lovaca našeg vremena. Raspon krila mu je nešto više od 10 metara, ukupne dužine 15,5 m
