13 септември 1931 г., Kalshot Sleeps, Великобритания. Слънцето е в студена вода, фонтани от пръски и рев на самолетни двигатели! Погледите на хиляди зрители са приковани към малки точки, които се втурват с ужасяваща скорост над огледалната повърхност на залива. Напред са фаворитите на въздушното състезание - "Супермарините" модел S.6B. Синьо и сребристо. След тях е италианецът Маки М.67. Кой ще получи главната награда?
Купата на Schneider отиде при британците. Летяща лодка Supermarine S.6B покри маршрута със скорост 547 км / ч. След 17 дни хидропланът постави абсолютен световен рекорд, ускорявайки до 655 км / ч! За това постижение авиоконструкторът Реджиналд Мичъл (бъдещият създател на „Spitfire“) е награден с орден на Британската империя.
Рекордът не продължи дълго: ужилени от поражение, италианците прибързано финализираха своя Macchi. На 23 октомври 1934 г. пилотът Аджело преодолява летвата със 700 км / ч. Неговият рекорд (709, 2 км / ч) продължава до 1939 г.
Сега, след 80 години, изглежда невероятно как тези скоби моноплани с бутални двигатели развиват такива огромни скорости. Но още по -изненадващ е фактът, че всички рекорди за скорост през тези години принадлежат на хидроплани с нелепи големи плувки, летящи на морското равнище. Докато най -добрите "сухопътни" изтребители, летящи в тънки слоеве на атмосферата, не можаха да преодолеят лентата от 500 км / ч.
Macchi M.67
Тайните на успеха на хидропланите бяха: а) високо специфично натоварване на крилата; б) висока мощност на двигателя. Ако всичко е ясно с двигателите, тогава първата точка изисква допълнителни обяснения.
Не е тайна, че самолетът лети с крила във въздуха. Необходимо условие за създаване на повдигане на крилото е разликата между посоката на падащия въздушен поток и хордата на крилото. Тази разлика е ъгълът на атака: ъгълът между хордата на крилото и проекцията на скоростта на самолета в свързаната координатна система. При хоризонтален полет самолетът буквално „избутва“крилото във въздуха, поради което на долната повърхност на крилото се образува зона с повишено налягане, „въздушна възглавница“, която позволява на самолета да остане във въздуха.
Стойността на повдигането зависи от площта на крилото, неговия профил, ъгъла на монтаж спрямо въздушния поток, както и плътността на въздушната среда и скоростта на самолета. При високи скорости самолетът вече не изисква голяма площ на крилото. Напротив, създава ненужно съпротивление, възпрепятствайки високоскоростния полет. Погледнете малките крила на крилатите ракети, за да видите колко сериозно е това. Уви, за разлика от компактдиска, самолетът трябва да може да извърши меко кацане. И тук започват проблемите.
Колкото по -малко е крилото, толкова повече килограми самолетна маса пада върху всеки квадратен метър от повърхността му. С намаляване на скоростта в един момент стойността на повдигането става по -малка от натоварването на крилото. Загуба на стабилност, застой, бедствие. При нормални условия самолетът трябва да се спуска плавно, като поддържа достатъчно повдигане до приземяване. Колкото по -голямо е крилото, толкова по -меко и безопасно е кацането. Скоростта на кацане не може да бъде твърде висока - в противен случай колесникът ще се счупи от удара при контакт.
Конструкторите на самолети от 30 -те години на миналия век бързо осъзнаха, че най -малката площ на крилото (и в резултат на това високите максимални и скорости на кацане) е най -добре реализирана в дизайна на хидроплан. Всъщност хидропланът има писта с неограничена дължина, а самият процес на кацане може да се извърши с неприемливо висока скорост.
В резултат на това Supermarine S.6B и McKee M.67 имаха много малко крило (13,3 - 13,4 кв. М). С излетно тегло над два тона! И дори огромните грозни плувки не могат да изравнят високоскоростните качества на хидропланите, постигнати благодарение на крилото на малка площ …
Прекрасен пример, показващ колко измамно може да изглежда и какви възможности могат да бъдат постигнати чрез познаване на аеродинамиката.
Радостната брегова линия на Портсмут е скрита в мъглата на времето и ние сме транспортирани 80 години напред, до хангара на военновъздушната база Еглин. Където в слабата светлина на лампите сива сянка разпростря крилата си-ненатрапчивият изтребител-бомбардировач F-35 Lightning II. Най -обсъжданият тип боен самолет днес, със своята скандална история и огромно количество материали, посветени на него. И ентусиазиран, и откровено не е ласкав.
Не е възможно да се извърши пълна оценка на възможностите на F-35 в рамките на тази статия. Нека отбележим при преминаването на основните моменти: по обективни причини видимостта на Lightnig трябва да бъде по-ниска от тази на всеки от неговите колеги, с изключение на F-22. Бордовата система за наблюдение и навигация също е извън конкуренцията-какво струва един радар (https://topwar.ru/63227-nobelevskaya-premiya-za-radar-dlya-f-35.html). В момента основната дискусия е съсредоточена около характеристиките на новия самолет. Ясно е, че на голямо разстояние "Светкавица-2" представлява смъртна заплаха за всеки враг. Но какви са нейните качества в близък бой? На пръв поглед нищо забележително: един, макар и двигател с много голям въртящ момент. Високо специфично натоварване на крилото (повече за това по -долу). Някой повтаря за неефективността на аеродинамичния дизайн на F-35, обезобразен от елементи на стелт технологията. Въпреки това, за разлика от конвенционалните изтребители, F -35 не трябва да носи оръжия и станции за прицелване на външните твърди точки - той има двойка вътрешни бомбени отсеци. Значителен аргумент в дебата за аеродинамиката на новия автомобил.
Лошата аеродинамична преценка на F-35 повдига още един интересен момент. Новият американски самолет е напълно неизползваем поради невъзстановим недостатък: много широк миш, създаващ „просто непоносима съпротива при полет с високи скорости“.
Уважаеми читателю, вече улови аналогията между Supermarine S.6B и модерния F-35. Законите на аеродинамиката са непроменени. Както преди 80 години, основното влачене на самолет в хоризонтален полет се създава не от фюзелажа, а от крилото му. Десетки квадратни метра повърхност (площта на крилата на моделите F-35A и 35B е 42, 7 квадратни метра), като се вземе предвид синусът на ъгъла на атака, непрекъснато „трупащи се“по въздуха!
Следователно всички приказки за „твърде голяма площ на челната проекция“във F-35 са ненаучни. Дори при равен полет, без да правите маневри, именно крилото е основният фактор за индуктивно (челно) съпротивление. Ясно е как съпротивлението се увеличава по време на изкачване, когато ъгълът на подравняване на крилото приема стойност от десетки градуса. Или при свръхкритични ъгли на атака (за F-35 тази стойност надвишава 50 градуса).
На този етап отново ще направим малка забележка относно основните принципи на авиацията.
Крилото е отговорно не само за повдигане и влачене, но е и основният елемент за управление на самолета. Противно на общоприетото схващане, самолетът не променя посоката си на полет поради вертикалното кормило на кила. Кормилото е само спомагателен инструмент (докато самият кил осигурява стабилизация по време на полет). Завоят се извършва с ролка в посоката, в която равнината трябва да бъде насочена. В резултат на това на "спуснатата" равнина на крилото стойността на повдигането намалява, на горната - се увеличава. Възникващият момент на силите (и той не е малък!) Обръща равнината. Следователно параметърът „специфично натоварване на крилото“е от значение: по -малкото килограми маса пада върху всеки квадрат. метрово крило, толкова по -активно маневрира самолетът.
Площта на крилото на основните модификации на F-35 е 42,7 кв. м (във версията на палубата - 58, 3 кв. м), докато макс. излетното тегло може да достигне 30 тона! Според официални източници специфичното натоварване на крилото на F-35A с излетно тегло 24 тона е 569 кг / кв. м. За сравнение: норми. излетното тегло на Су-35 е 25 тона (специфично натоварване на крилото 410 кг / кв. м).
Очевидно никое от посочените числа няма особен смисъл. Стойността на специфичното натоварване се определя изцяло от специфичната конфигурация на самолета (боеприпаси / вместимост на горивото). Те влизат във въздушен бой с ограничен запас гориво (по-малко от 50% от пълния капацитет на танковете) в присъствието на няколко относително леки ракети въздух-въздух (официалното „бойно тегло“на F-35 е около 20 тона). При ударни мисии автомобилите се пълнят до самата шия и са окачени с бомби. Лесно е да си представим какво ще бъде конкретното натоварване на крилото в този случай. Маневреността в този случай обаче вече не е важна. Неудобно е бомбардировач да участва в близък въздушен бой.
Заслужава да се отбележи, че празното тегло на F-35A е около 13 тона. Вътрешното "Сушене" е много по -голямо - 19 тона. Колко ще тежат двете машини за конкретна мисия? Има много възможности за отговор. И всички те ще бъдат верни!
Е, сега, когато всички точки са поставени върху буквите „i“, си струва да обърнете внимание на няколко интересни схеми. Сравнение на челните издатини на F-35 с най-близките му колеги-леки изтребители-бомбардировачи.
На хлапето на F-16 винаги му липсва гориво: трябва да носи на гърба си грозна „гърбица“, направена от конформни резервоари за гориво. Въпреки любопитния си вид, няма съмнение относно бойната му ефективност.
МиГ-29. С огромен коренов хребет на крилото, където са разположени "хрилете" на допълнителните въздухозаборници. Огромен "клюн" на носа, гондолите на двигателя и оръжията на външната прашка. Но външността мами! МиГ е един от лидерите по маневреност сред бойната авиация в края на ХХ век
Светкавицата е един от най -малките бойци на нашето време. Размахът на крилата му е малко над 10 метра, обща дължина 15,5 м
