13. rujna 1931., Kalshot Sleeps, UK. Sunce je u hladnoj vodi, fontane prskanja i tutnjava avionskih motora! Pogledi tisuća promatrača upereni su u sitne točkice koje užasnom brzinom jure preko zrcalne površine zaljeva. Ispred su favoriti zračne utrke - "Supermarines" model S.6B. Plava i srebrna. Slijedi ih Talijan Makki M.67. Tko 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 zrakoplova Reginald Mitchell (budući tvorac "Spitfire") odlikovan je Redom Britanskog Carstva.
Rekord nije dugo trajao: Talijani su žurno poraženi žurno finalizirali svoj Macchi. 23. listopada 1934. pilot Ajello svladao je letvicu od 700 km / h. Njegov rekord (709, 2 km / h) trajao je do 1939. godine.
Sada, nakon 80 godina, čini se nevjerojatnim kako su ti 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 svladati 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 s krilima u zraku. Neophodan uvjet za stvaranje podizanja krila je razlika između smjera upadnog strujanja zraka i tetive krila. Ova razlika je napadni kut: kut između tetive krila i projekcije brzine zrakoplova u pridruženom koordinatnom sustavu. U vodoravnom letu zrakoplov doslovno "gura" krilo u zrak, zbog čega se na donjoj površini krila stvara područje povećanog pritiska, "zračni jastuk", koji zrakoplovu omogućuje zadržavanje u zraku.
Vrijednost dizanja ovisi o površini krila, njegovu profilu, kutu ugradnje u odnosu na strujanje zraka, kao i gustoći zračnog medija i brzini zrakoplova. Pri velikim brzinama zrakoplovu više nije potrebna velika površina krila. Naprotiv, stvara nepotrebno povlačenje, ometajući brzi let. 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 zrakoplova pada na svaki kvadratni metar njegove površine. S smanjenjem brzine, u nekom trenutku vrijednost dizanja postaje manja od opterećenja na krilu. Gubitak stabilnosti, zastoj, katastrofa. U normalnim uvjetima zrakoplov 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 zrakoplova iz 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 četvornih metara). Uz uzletnu težinu preko dvije tone! Čak ni ogromni ružni plovci nisu mogli izravnati brzine hidroaviona, postignute zahvaljujući krilu male površine …
Prekrasan primjer koji pokazuje koliko zavaravajuće može izgledati i koje se mogućnosti mogu postići poznavanjem aerodinamike.
Vesela riva u Portsmouthu skrivena je u magli vremena, a mi smo 80 godina unaprijed prevezeni u hangar zračne baze Eglin. Gdje je u prigušenom svjetlu svjetiljki krila raširila siva sjena-nenametljivi lovac-bombarder F-35 Lightning II. Vrsta borbenih zrakoplova o kojoj se najviše raspravlja danas, sa svojom skandaloznom poviješću i ogromnom količinom materijala posvećenih njoj. I entuzijastično i iskreno ne laskavo.
Nije moguće provesti potpunu procjenu sposobnosti F-35 u okviru ovog članka. Napominjemo usput glavne točke: iz objektivnih razloga, vidljivost Lightniga trebala bi biti niža od bilo koje od njegovih kolega, s izuzetkom F-22. Ugrađeni sustav za promatranje i navigaciju također je izvan konkurencije-koliko vrijedi jedan radar (https://topwar.ru/63227-nobelevskaya-premiya-za-radar-dlya-f-35.html). Trenutno je glavna rasprava usmjerena na karakteristike performansi novog zrakoplova. Jasno je da na velikoj udaljenosti "Lightning-2" predstavlja smrtnu prijetnju svakom neprijatelju. No, koje su njezine kvalitete u bliskoj borbi? Na prvi pogled, ništa izvanredno: jedan, iako motor vrlo visokog okretnog momenta. Visoko specifično opterećenje krila (više o tome u nastavku). Netko ponavlja o neučinkovitosti 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 točkama - ima par unutarnjih ležišta za bombe. Značajan argument u raspravi o aerodinamičnosti novog automobila.
Loša aerodinamička prosudba F-35 pokreće još jednu zanimljivost. Novi američki zrakoplov potpuno je neupotrebljiv zbog nepopravljivog nedostatka: vrlo široka sredina, stvarajući "jednostavno nepodnošljiv otpor pri letenju velikom brzinom".
Dragi čitatelj već je uhvatio analogiju između Supermarine S.6B i modernog F-35. Zakoni aerodinamike su nepromijenjeni. Kao i prije 80 godina, glavni otpor zrakoplova u horizontalnom letu ne stvara trup, već njegovo krilo. Deseci četvornih metara površine (površina krila modela F-35A i 35B iznosi 42, 7 četvornih metara), uzimajući u obzir sinus napadačkog kuta, neprestano se "gomila" po zraku!
Stoga su svi govori o "prevelikom području frontalne projekcije" u F-35 neznanstveni. Čak i u ravnom letu, bez manevara, krilo je glavni faktor induktivnog (frontalnog) otpora. Jasno je kako se otpor povećava tijekom uspona, kada kut poravnanja krila poprimi vrijednost od nekoliko desetaka stupnjeva. Ili pod superkritičnim kutovima napada (za F-35 ova vrijednost prelazi 50 stupnjeva).
Na ovom mjestu ćemo opet dati malu napomenu o osnovnim načelima zrakoplovstva.
Krilo nije odgovorno samo za podizanje i povlačenje, već je i glavni upravljački element zrakoplova. 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 ravninu. Stoga je parametar "specifično opterećenje krila" važan: manji kilogram mase pada na svaki kvadrat. metar krilo, zrakoplov aktivnije manevrira.
Površina krila glavnih modifikacija F-35 iznosi 42,7 četvornih metara. m (u verziji na palubi - 58, 3 m²), dok je max. uzletna težina može doseći 30 tona! Prema službenim izvorima, specifično krilno opterećenje F-35A uz uzletnu težinu od 24 tone iznosi 569 kg / m². m. Za usporedbu: norme. uzletna težina Su-35 iznosi 25 tona (specifično opterećenje krila 410 kg / m²).
Očito, niti jedan od navedenih brojeva nema puno smisla. Vrijednost specifičnog opterećenja u potpunosti je određena specifičnom konfiguracijom zrakoplova (streljivo / kapacitet goriva). U zračne borbe ulaze s ograničenom opskrbom gorivom (manje od 50% punog kapaciteta tenkova) u prisutnosti 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 kolika će biti specifična opterećenja krila u ovom slučaju. No, upravljivost u ovom slučaju više nije važna. Bombaš je nezgodno upuštati se u blisku zračnu borbu.
Vrijedi napomenuti da je prazna težina F-35A oko 13 tona. Domaće "sušenje" puno je veće - 19 tona. Koliko će oba stroja težiti za određenu misiju? Postoji mnogo opcija odgovora. I svi će oni biti istiniti!
Pa, sada kada su sve točke stavljene iznad "i", vrijedi obratiti pozornost na nekoliko zanimljivih shema. Usporedba čeonih projekcija F-35 s najbližim kolegama-lakim lovačkim bombarderima.
Klincu F-16 uvijek nedostaje goriva: na leđima mora nositi ružnu "grbu" napravljenu od konformnih spremnika goriva. Međutim, unatoč neobičnom izgledu, nema sumnje u njegovu borbenu učinkovitost.
MiG-29. S ogromnim korijenskim grebenom krila, gdje se nalaze "škrge" dodatnih usisnika zraka. Ogroman "kljun" pramca, postolja motora i oružja na vanjskoj remenici. No, izgled vara! MiG je jedan od vodećih u manevarskim sposobnostima borbenog zrakoplovstva krajem dvadesetog stoljeća
Munja je jedan od najmanjih boraca našeg vremena. Raspon krila mu je nešto više od 10 metara, ukupne duljine 15,5 m
