Aviones a reacción modernos. Primer avión a reacción

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

La juventud moderna, e incluso los ciudadanos maduros, es difícil entender qué delicia causaron estas máquinas voladoras, que entonces parecían fantásticas. Gotas plateadas, diseccionando rápidamente el cielo azul, excitaron la imaginación de los jóvenes a principios de los años cincuenta. La amplia estela no dejaba dudas sobre el tipo de motor. Hoy, solo los juegos de computadora como War Thunder, con su oferta para comprar un avión a reacción promocional de la URSS, dan una idea de esta etapa en el desarrollo de la aviación nacional. Pero empezó incluso antes.

¿Qué significa "reactivo"?

Hay una pregunta razonable sobre el nombre del tipo de avión. En inglés, suena corto: Jet. La definición rusa insinúa la presencia de algún tipo de reacción. Está claro que no se trata de la oxidación del combustible, también está presente en los motores de carburador convencionales. El principio de funcionamiento de un avión a reacción es el mismo que el de un cohete. La reacción de un cuerpo físico a la fuerza del chorro de gas expulsado se expresa dándole una aceleración en dirección opuesta. Todo lo demás ya son sutilezas, que incluyen diferentesparámetros técnicos del sistema, como propiedades aerodinámicas, disposición, perfil del ala, tipo de motor. Estas son las posibles opciones que se les ocurrieron a las oficinas de ingeniería en el curso de su trabajo, a menudo encontrando soluciones técnicas similares, independientemente unas de otras.

Es difícil separar la investigación sobre cohetes de la investigación sobre aviación en este aspecto. En el campo de los propulsores de pólvora, instalados para reducir la duración de la carrera de despegue y el poscombustión, el trabajo se llevó a cabo incluso antes de la guerra. Además, un intento de instalar un motor compresor (sin éxito) en un avión Coanda en 1910 permitió al inventor Henri Coanda reclamar la prioridad rumana. Es cierto que este diseño inicialmente no funcionaba, lo que fue confirmado por la primera prueba, durante la cual el avión se quemó.

Primeros pasos

Más tarde apareció el primer avión a reacción capaz de permanecer en el aire durante mucho tiempo. Los alemanes se convirtieron en los pioneros, aunque científicos de otros países lograron algunos éxitos: EE. UU., Italia, Gran Bretaña y luego Japón, técnicamente atrasado. Estas muestras eran, de hecho, los planeadores de cazas y bombarderos convencionales, que estaban equipados con nuevos tipos de motores, desprovistos de hélices, lo que provocó sorpresa y desconfianza. En la URSS, los ingenieros también se ocuparon de este problema, pero no tan activamente, centrándose en la tecnología de hélice probada y confiable. Sin embargo, el modelo a reacción del avión Bi-1, equipado con un motor turborreactor diseñado por A. M. Lyulka, se probó inmediatamente antes de la guerra. El aparato era muy poco fiable, el ácido nítrico utilizado como agente oxidante estaba carcomiendo los tanques de combustible, habíaotros problemas, pero los primeros pasos siempre son difíciles.

El Sturmvogel de Hitler

Debido a las peculiaridades de la psique del Führer, que esperaba aplastar a los "enemigos del Reich" (a los que clasificó a los países de casi el resto del mundo), en Alemania, tras el inicio de la Guerra Mundial II, se comenzó a trabajar en la creación de varios tipos de "armas maravillosas", incluido el número de aviones a reacción. No todas las áreas de esta actividad fracasaron. Los proyectos exitosos incluyen el Messerschmit-262 (también conocido como Sturmvogel), el primer avión a reacción producido en masa en el mundo. El dispositivo estaba equipado con dos motores turborreactores, tenía un radar en la proa, desarrolló una velocidad cercana al sonido (más de 900 km / h) y resultó ser un medio bastante efectivo para combatir el B-17 de gran altitud ("Fortalezas Voladoras") de los Aliados. Sin embargo, la fe fanática de Adolf Hitler en las extraordinarias capacidades de la nueva tecnología, paradójicamente, jugó un mal papel en la biografía de combate del Me-262. Diseñado como un caza, en la dirección de "arriba" se convirtió en un bombardero, y en esta modificación no demostró su valía por completo.

Arado

El principio de un avión a reacción se aplicó a mediados de 1944 para el diseño del bombardero Arado-234 (nuevamente por los alemanes). Consiguió demostrar sus extraordinarias capacidades de combate atacando las posiciones de los aliados que desembarcaban en la zona del puerto de Cherburgo. Una velocidad de 740 km / hy un techo de diez kilómetros no le dio a la artillería antiaérea la oportunidad de alcanzar este objetivo, y estadounidenses yLos luchadores ingleses simplemente no pudieron alcanzarlo. Además de los bombardeos (muy imprecisos por razones obvias), "Arado" produjo fotografías aéreas. La segunda experiencia de usarlo como herramienta de ataque tuvo lugar en Lieja. Los alemanes no sufrieron pérdidas, y si la Alemania nazi tuviera más recursos y la industria pudiera producir más de 36 Ar-234, entonces los países de la coalición anti-Hitler lo habrían pasado mal.

U-287

Los desarrollos alemanes cayeron en manos de estados amigos durante la Segunda Guerra Mundial después de la derrota del nazismo. Los países occidentales ya durante la etapa final de las hostilidades comenzaron a prepararse para la próxima confrontación con la URSS. La dirección estalinista tomó contramedidas. Estaba claro para ambos bandos que la próxima guerra, si se producía, se libraría con aviones a reacción. La URSS en ese momento aún no tenía un potencial nuclear de ataque, solo se estaba trabajando para crear una tecnología para la producción de una bomba atómica. Pero los estadounidenses estaban muy interesados en el Junkers-287 capturado, que tenía datos de vuelo únicos (carga de combate 4000 kg, alcance 1500 km, techo 5000 m, velocidad 860 km / h). Cuatro motores, barrido negativo (el prototipo de los futuros "invisibles") hizo posible utilizar el avión como portaaviones nuclear.

Primera posguerra

Los aviones a reacción no jugaron un papel decisivo durante la Segunda Guerra Mundial, por lo que la mayor parte de la capacidad de producción soviética se concentró en mejorar los diseños y aumentar la produccióncazas de hélice convencionales, aviones de ataque y bombarderos. La cuestión de un portador prometedor de cargas atómicas era difícil y se resolvió rápidamente copiando el Boeing B-29 (Tu-4) estadounidense, pero el objetivo principal seguía siendo contrarrestar una posible agresión. Para hacer esto, en primer lugar, se requerían combatientes: gran altitud, maniobrables y, por supuesto, de alta velocidad. La forma en que se desarrolló la nueva dirección de la tecnología de aviación se puede juzgar a partir de la carta del diseñador A. S. Yakovlev al Comité Central (otoño de 1945), que encontró cierto entendimiento. La dirección del partido consideró que un simple estudio de la tecnología alemana capturada era una medida insuficiente. El país necesitaba modernos aviones a reacción soviéticos, no inferiores, sino superiores al nivel mundial. En el desfile de 1946 en honor al aniversario de Octubre (Tushino), tuvieron que mostrarse al pueblo y a los invitados extranjeros.

Yaks y MiG temporales

Había algo que mostrar, pero no funcionó: el tiempo falló, había niebla. La demostración de nuevos aviones se pospuso hasta el Primero de Mayo. El primer avión a reacción soviético, producido en una serie de 15 copias, fue desarrollado por la Oficina de Diseño de Mikoyan y Gurevich (MiG-9) y Yakovlev (Yak-15). Ambas muestras se distinguieron por un esquema redan, en el que la sección de la cola es lavada desde abajo por chorros de agua producidos por boquillas. Naturalmente, para proteger contra el sobrecalentamiento, estas secciones de la piel se cubrieron con una capa especial hecha de metal refractario. Ambos aviones diferían en peso, número de motores y propósito, pero en general correspondían al estado de la escuela de construcción de aviones soviéticos de finales de los años cuarenta. Su objetivo principal era la transición a un nuevo tipo de central eléctrica, pero también se llevaron a cabo otras tareas importantes: capacitación del personal de vuelo y resolución de problemas tecnológicos. Estos aviones a reacción, a pesar de los grandes volúmenes de su producción (cientos de piezas), se consideraban temporales y sujetos a sustitución en un futuro muy próximo, inmediatamente después de la aparición de diseños más avanzados. Y pronto llegó el momento.

Decimoquinto

Este avión se ha convertido en una leyenda. Fue construido en serie sin precedentes para tiempos de paz, tanto en combate como en versión de entrenamiento por parejas. Se utilizaron muchas soluciones técnicas revolucionarias en el diseño del MiG-15, por primera vez se intentó crear un sistema confiable de rescate de pilotos (catapulta), estaba equipado con un poderoso armamento de cañón. La velocidad del avión a reacción, pequeño pero muy efectivo, le permitió conquistar armadas de pesados bombarderos estratégicos en los cielos de Corea, donde estalló la guerra poco después de la aparición de un nuevo interceptor. El American Sabre, construido de acuerdo con un esquema similar, se convirtió en una especie de análogo del MiG. Durante los combates, el equipo cayó en manos del enemigo. El avión soviético fue secuestrado por un piloto norcoreano tentado por una gran recompensa monetaria. El "estadounidense" derribado fue sacado del agua y entregado a la URSS. Hubo un "intercambio de experiencias" mutuo con la adopción de las soluciones de diseño más exitosas.

Aviones de pasajeros

La velocidad de un avión a reacción es su principal ventaja, y se aplica no solo abombarderos y cazas. Ya a finales de los años cuarenta, el transatlántico Comet, construido en Gran Bretaña, entró en las líneas aéreas internacionales. Fue creado específicamente para el transporte de personas, era cómodo y rápido, pero, lamentablemente, no era muy confiable: en dos años ocurrieron siete accidentes. Pero el avance en el campo del transporte de pasajeros de alta velocidad ya era imparable. A mediados de los años cincuenta, apareció en la URSS el mítico Tu-104, una versión reconvertida del bombardero Tu-16. A pesar de los numerosos accidentes de vuelo que ocurrieron con el nuevo avión, los aviones a reacción se apoderaron cada vez más de las aerolíneas. La aparición de un forro prometedor e ideas sobre cómo debería formarse gradualmente. Los diseñadores utilizaban cada vez menos hélices (hélices helicoidales).

Generaciones de luchadores: primero, segundo…

Como casi cualquier tecnología, los interceptores a reacción se clasifican por generación. Actualmente hay cinco en total, y difieren no solo en los años de producción de los modelos, sino también en las características de diseño. Si el concepto de los primeros modelos se basó en una base bien establecida de logros en el campo de la aerodinámica clásica (en otras palabras, solo el tipo de motor era su principal diferencia), entonces la segunda generación tenía características más significativas (un barrido ala, una forma completamente diferente del fuselaje, etc.) En los años cincuenta se pensaba que el combate aéreo nunca volvería a tener un carácter maniobrable, pero el tiempo ha demostrado la falacia de esta opinión.

… y de tercero a quinto

Los combates aéreos de los años sesenta entre Skyhawks, Phantoms y MiGs en los cielos de Vietnam y Oriente Medio indicaron el curso de un mayor desarrollo, marcando la llegada de la segunda generación de aviones interceptores. La geometría variable del ala, la capacidad de exceder repetidamente la velocidad del sonido y las armas de misiles, combinadas con una poderosa aviónica, se convirtieron en signos de la tercera generación. En la actualidad, la flota de las Fuerzas Aéreas de los países tecnológicamente más avanzados se basa en aviones de cuarta generación, que se han convertido en un producto de mayor desarrollo. Ya están entrando en servicio modelos aún más avanzados, que combinan alta velocidad, supermaniobrabilidad, baja visibilidad y equipos de guerra electrónica. Esta es la quinta generación.

Motores de doble circuito

Aparentemente, incluso hoy en día, los aviones a reacción de las primeras muestras no parecen, en su mayor parte, como anacronismos. El aspecto de muchos de ellos es bastante moderno, y las características técnicas (como el techo y la velocidad) no difieren demasiado de las modernas, al menos a primera vista. Sin embargo, con una mirada más cercana a las características de rendimiento de estas máquinas, queda claro que en las últimas décadas se ha logrado un avance cualitativo en dos direcciones principales. Primero, apareció el concepto de un vector de empuje variable, creando la posibilidad de una maniobra brusca e inesperada. En segundo lugar, los aviones de combate actuales pueden permanecer en el aire durante mucho más tiempo y cubrir largas distancias. Este factor se debe al bajo consumo de combustible, es decir, a la eficiencia. Se logra aplicando, en lenguaje técnico,esquema de doble circuito (bajo grado de derivación). Los expertos saben que esta tecnología de combustión proporciona una combustión más completa.

Otras características de los modernos aviones a reacción

Hay varios de ellos. Los jets civiles modernos se caracterizan por el bajo nivel de ruido del motor, mayor comodidad y alta estabilidad de vuelo. Por lo general, son de cuerpo ancho (incluidos los de varias cubiertas). Las muestras de aeronaves militares están equipadas con medios (activos y pasivos) para lograr una baja visibilidad de radar y guerra electrónica. En cierto sentido, los requisitos para los diseños comerciales y de defensa ahora se superponen. Sin embargo, las aeronaves de todo tipo necesitan eficiencia por diferentes razones: en un caso para aumentar la rentabilidad, en el otro, para expandir el radio de combate. Y hoy es necesario hacer el menor ruido posible tanto para los civiles como para los militares.