เครื่องบินเจ็ตที่ทันสมัย เครื่องบินเจ็ทลำแรก

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

เยาวชนสมัยใหม่และแม้แต่พลเมืองที่โตเต็มที่แล้ว ก็ยากที่จะเข้าใจว่าเครื่องบินเหล่านี้สร้างความสุขให้กับอะไร ซึ่งดูน่าพิศวงในตอนนั้น ละอองสีเงินตัดท้องฟ้าสีฟ้าออกอย่างรวดเร็ว กระตุ้นจินตนาการของคนหนุ่มสาวในวัยห้าสิบต้นๆ contrail กว้างไม่ต้องสงสัยเลยเกี่ยวกับประเภทของเครื่องยนต์ วันนี้มีเพียงเกมคอมพิวเตอร์อย่าง War Thunder ที่มีข้อเสนอซื้อเครื่องบินเจ็ตส่งเสริมการขายของสหภาพโซเวียต ให้แนวคิดเกี่ยวกับขั้นตอนนี้ในการพัฒนาการบินในประเทศ แต่มันเริ่มเร็วกว่านี้อีก

"ปฏิกิริยา" หมายถึงอะไร

มีคำถามที่สมเหตุสมผลเกี่ยวกับชื่อประเภทเครื่องบิน ในภาษาอังกฤษจะออกเสียงสั้นว่า Jet คำจำกัดความของรัสเซียบ่งบอกถึงการมีอยู่ของปฏิกิริยาบางอย่าง เห็นได้ชัดว่าสิ่งนี้ไม่เกี่ยวกับการเกิดออกซิเดชันของเชื้อเพลิง แต่มีอยู่ในเครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์ทั่วไปด้วย หลักการทำงานของเครื่องบินเจ็ตเหมือนกับจรวด ปฏิกิริยาของร่างกายต่อแรงของไอพ่นก๊าซที่พุ่งออกมานั้นแสดงออกโดยให้ความเร่งในทิศทางตรงกันข้าม อย่างอื่นมีรายละเอียดปลีกย่อยอยู่แล้วซึ่งรวมถึงแตกต่างกันพารามิเตอร์ทางเทคนิคของระบบ เช่น คุณสมบัติแอโรไดนามิก เลย์เอาต์ โปรไฟล์ปีก ประเภทของเครื่องยนต์ ต่อไปนี้คือตัวเลือกที่เป็นไปได้ที่สำนักงานวิศวกรรมศาสตร์นำมาใช้ในระหว่างการทำงาน ซึ่งมักจะพบวิธีแก้ปัญหาทางเทคนิคที่คล้ายกัน โดยไม่แยกจากกัน

มันยากที่จะแยกการวิจัยจรวดออกจากการวิจัยการบินในด้านนี้ ในด้านของผงดีเด่น ซึ่งได้รับการติดตั้งเพื่อลดระยะเวลาของการวิ่งขึ้นและลงของเครื่องบิน ได้มีการดำเนินการก่อนสงคราม นอกจากนี้ ความพยายามที่จะติดตั้งเครื่องยนต์คอมเพรสเซอร์ (ไม่สำเร็จ) ในเครื่องบิน Coanda ในปี 1910 ทำให้นักประดิษฐ์ Henri Coanda สามารถอ้างสิทธิ์ในลำดับความสำคัญของโรมาเนียได้ จริงอยู่ การออกแบบนี้ใช้งานไม่ได้ในตอนแรก ซึ่งได้รับการยืนยันโดยการทดสอบครั้งแรกในระหว่างที่เครื่องบินถูกไฟไหม้

ขั้นแรก

เครื่องบินเจ็ทลำแรกที่สามารถอยู่บนอากาศได้นานปรากฏขึ้นในภายหลัง ชาวเยอรมันกลายเป็นผู้บุกเบิก แม้ว่านักวิทยาศาสตร์จากประเทศอื่น ๆ ก็ประสบความสำเร็จบ้าง เช่น สหรัฐอเมริกา อิตาลี อังกฤษ และญี่ปุ่นล้าหลังในทางเทคนิค อันที่จริง ตัวอย่างเหล่านี้เป็นเครื่องร่อนของเครื่องบินขับไล่และเครื่องบินทิ้งระเบิดทั่วไป ซึ่งติดตั้งเครื่องยนต์ประเภทใหม่ ไร้ใบพัด ซึ่งทำให้เกิดความประหลาดใจและความไม่ไว้วางใจ ในสหภาพโซเวียต วิศวกรก็จัดการกับปัญหานี้เช่นกัน แต่ไม่จริงจังนัก โดยมุ่งเน้นที่เทคโนโลยีใบพัดที่ได้รับการพิสูจน์แล้วและเชื่อถือได้ อย่างไรก็ตาม โมเดลเครื่องบินไอพ่นของเครื่องบิน Bi-1 ซึ่งติดตั้งเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ทที่ออกแบบโดย A. M. Lyulka ได้รับการทดสอบทันทีก่อนสงคราม เครื่องไม่น่าเชื่อถือมาก กรดไนตริกที่ใช้เป็นตัวออกซิไดซ์ถูกกินผ่านถังเชื้อเพลิงมีปัญหาอื่นๆ แต่ก้าวแรกมักจะยากเสมอ

Sturmvogel ของฮิตเลอร์

เนื่องจากลักษณะเฉพาะของจิตใจของ Fuhrer ที่หวังว่าจะบดขยี้ "ศัตรูของ Reich" (ซึ่งเขาจัดอันดับประเทศต่างๆ เกือบทั่วโลก) ในเยอรมนีหลังจากเริ่มสงครามโลกครั้งที่สอง II เริ่มงานเกี่ยวกับการสร้าง "อาวุธมหัศจรรย์" ประเภทต่างๆ รวมถึงจำนวนเครื่องบินไอพ่น ไม่ใช่ทุกพื้นที่ของกิจกรรมนี้ที่ไม่ประสบความสำเร็จ โครงการที่ประสบความสำเร็จ ได้แก่ Messerschmit-262 (หรือที่รู้จักในชื่อ Sturmvogel) ซึ่งเป็นเครื่องบินเจ็ตที่ผลิตจำนวนมากเครื่องแรกของโลก อุปกรณ์ดังกล่าวได้รับการติดตั้งเครื่องยนต์ turbojet สองเครื่องมีเรดาร์อยู่ที่หัวเรือพัฒนาความเร็วใกล้เคียงกับเสียง (มากกว่า 900 กม. / ชม.) และกลายเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการต่อสู้กับ B-17 ในระดับสูง ("ป้อมบิน") ของฝ่ายสัมพันธมิตร ศรัทธาที่คลั่งไคล้ของอดอล์ฟ ฮิตเลอร์ในความสามารถพิเศษของเทคโนโลยีใหม่นี้ อย่างไรก็ตาม กลับมีบทบาทสำคัญในชีวประวัติการต่อสู้ของ Me-262 ออกแบบมาให้เป็นนักสู้ ในทิศทาง "ด้านบน" มันถูกดัดแปลงเป็นเครื่องบินทิ้งระเบิด และในการดัดแปลงนี้ มันไม่ได้พิสูจน์ตัวเองอย่างเต็มที่

อาราโด

หลักการของเครื่องบินเจ็ทถูกนำมาใช้ในกลางปี 1944 สำหรับการออกแบบเครื่องบินทิ้งระเบิด Arado-234 (โดยชาวเยอรมันอีกครั้ง) เขาสามารถแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการต่อสู้ที่ไม่ธรรมดาของเขาโดยการโจมตีตำแหน่งของพันธมิตรที่ลงจอดในพื้นที่ท่าเรือเชอร์บูร์ก ความเร็ว 740 กม. / ชม. และเพดานสิบกิโลเมตรไม่ได้ทำให้ปืนใหญ่ต่อต้านอากาศยานมีโอกาสโจมตีเป้าหมายนี้และอเมริกาและนักสู้ชาวอังกฤษไม่สามารถตามเขาทัน นอกจากการทิ้งระเบิด (ไม่ถูกต้องมากด้วยเหตุผลที่ชัดเจน) "Arado" ยังผลิตภาพถ่ายทางอากาศอีกด้วย ประสบการณ์ครั้งที่สองของการใช้มันเป็นเครื่องมือโจมตีเกิดขึ้นที่เมืองลีแอช ชาวเยอรมันไม่ประสบความสูญเสีย และหากนาซีเยอรมนีมีทรัพยากรมากกว่า และอุตสาหกรรมสามารถผลิตอาร์-234 ได้มากกว่า 36 ลำ แสดงว่าประเทศในกลุ่มพันธมิตรต่อต้านฮิตเลอร์จะต้องลำบาก

U-287

การพัฒนาของเยอรมันตกอยู่ในมือของรัฐที่เป็นมิตรในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองหลังจากการพ่ายแพ้ของลัทธินาซี ประเทศตะวันตกในช่วงสุดท้ายของการสู้รบเริ่มเตรียมพร้อมสำหรับการเผชิญหน้ากับสหภาพโซเวียต ผู้นำสตาลินใช้มาตรการตอบโต้ เป็นที่ชัดเจนสำหรับทั้งสองฝ่ายว่าสงครามครั้งต่อไป หากเกิดขึ้น จะต้องต่อสู้ด้วยเครื่องบินไอพ่น สหภาพโซเวียตในเวลานั้นยังไม่มีศักยภาพในการจู่โจมนิวเคลียร์ มีเพียงงานที่กำลังดำเนินการเพื่อสร้างเทคโนโลยีสำหรับการผลิตระเบิดปรมาณู แต่ชาวอเมริกันมีความสนใจอย่างมากใน Junkers-287 ที่ถูกจับซึ่งมีข้อมูลการบินที่ไม่ซ้ำกัน (โหลดการต่อสู้ 4000 กก., พิสัย 1500 กม., เพดาน 5,000 ม., ความเร็ว 860 กม. / ชม.) เครื่องยนต์สี่เครื่อง กวาดลบ (ต้นแบบของอนาคต "ล่องหน") ทำให้สามารถใช้เครื่องบินเป็นเรือบรรทุกนิวเคลียร์ได้

หลังสงครามครั้งแรก

เครื่องบินเจ็ทไม่ได้มีบทบาทชี้ขาดในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 ดังนั้นกำลังการผลิตจำนวนมากของสหภาพโซเวียตจึงมุ่งเน้นไปที่การปรับปรุงการออกแบบและการเพิ่มการผลิตเครื่องบินขับไล่ที่ใช้ใบพัดแบบธรรมดา เครื่องบินจู่โจม และเครื่องบินทิ้งระเบิด คำถามเกี่ยวกับผู้ให้บริการประจุปรมาณูที่มีแนวโน้มว่าจะเป็นไปได้ยาก และได้รับการแก้ไขโดยทันทีด้วยการลอกเลียนแบบเครื่องบินโบอิ้ง B-29 (Tu-4) ของอเมริกา แต่การตอบโต้การรุกรานที่เป็นไปได้ยังคงเป็นเป้าหมายหลัก ในการทำเช่นนี้ก่อนอื่นจำเป็นต้องมีนักสู้ - ระดับความสูงคล่องแคล่วและแน่นอนความเร็วสูง ทิศทางใหม่ของเทคโนโลยีการบินที่พัฒนาขึ้นสามารถตัดสินได้อย่างไรจากจดหมายของนักออกแบบ A. S. Yakovlev ถึงคณะกรรมการกลาง (ฤดูใบไม้ร่วงปี 1945) ซึ่งพบความเข้าใจบางอย่าง การศึกษาง่ายๆ เกี่ยวกับเทคโนโลยีของเยอรมนีที่จับได้นั้นถือว่าผู้นำพรรคพิจารณาว่าเป็นมาตรการที่ไม่เพียงพอ ประเทศต้องการเครื่องบินเจ็ตโซเวียตสมัยใหม่ ไม่ด้อยกว่า แต่เหนือกว่าระดับโลก ที่ขบวนพาเหรดปี 1946 เพื่อเป็นเกียรติแก่วันครบรอบเดือนตุลาคม (Tushino) พวกเขาจะต้องแสดงให้ผู้คนและแขกต่างชาติได้เห็น

ยักษ์และมิกส์ชั่วคราว

มีบางอย่างจะแสดงแต่ไม่ได้ผล: อากาศล้มเหลว มีหมอก การสาธิตเครื่องบินใหม่ถูกเลื่อนออกไปเป็นวันแรงงาน เครื่องบินเจ็ทโซเวียตลำแรกที่ผลิตในชุด 15 ชุดได้รับการพัฒนาโดยสำนักออกแบบของ Mikoyan และ Gurevich (MiG-9) และ Yakovlev (Yak-15) ตัวอย่างทั้งสองมีความโดดเด่นด้วยรูปแบบ redan ซึ่งส่วนหางถูกล้างจากด้านล่างโดยกระแสน้ำที่ผลิตโดยหัวฉีด โดยธรรมชาติแล้ว ผิวหนังส่วนเหล่านี้ถูกเคลือบด้วยชั้นพิเศษที่ทำจากโลหะทนไฟเพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไป เครื่องบินทั้งสองลำมีน้ำหนัก จำนวนเครื่องยนต์ และวัตถุประสงค์ต่างกัน แต่โดยรวมแล้วสอดคล้องกับสถานะของโรงเรียนสร้างเครื่องบินโซเวียตในวัยสี่สิบปลายวัตถุประสงค์หลักของพวกเขาคือการเปลี่ยนไปใช้โรงไฟฟ้ารูปแบบใหม่ แต่ก็มีการดำเนินงานที่สำคัญอื่น ๆ เช่นการฝึกอบรมบุคลากรการบินและการแก้ไขปัญหาด้านเทคโนโลยี เครื่องบินเจ็ตเหล่านี้ แม้ว่าจะมีการผลิตจำนวนมาก (หลายร้อยชิ้น) แต่ก็ถือว่าเป็นเครื่องบินชั่วคราวและอาจมีการเปลี่ยนทดแทนได้ในอนาคตอันใกล้นี้ ทันทีหลังจากที่ปรากฏการออกแบบที่ล้ำหน้ากว่า และไม่นานก็มาถึง

สิบห้า

เครื่องบินลำนี้กลายเป็นตำนานไปแล้ว มันถูกสร้างขึ้นในซีรีส์ที่ไม่เคยมีมาก่อนในยามสงบ ทั้งในการต่อสู้และในเวอร์ชั่นฝึกหัด โซลูชันทางเทคนิคที่ปฏิวัติวงการจำนวนมากถูกนำมาใช้ในการออกแบบ MiG-15 ซึ่งเป็นครั้งแรกที่ความพยายามในการสร้างระบบช่วยเหลือนักบินที่เชื่อถือได้ (หนังสติ๊ก) มันถูกติดตั้งด้วยอาวุธปืนใหญ่อันทรงพลัง ความเร็วของเครื่องบินเจ็ต ขนาดเล็ก แต่มีประสิทธิภาพมาก ทำให้สามารถเอาชนะกองเรือทิ้งระเบิดทางยุทธศาสตร์หนักในท้องฟ้าของเกาหลี ที่ซึ่งสงครามปะทุขึ้นหลังจากการปรากฏตัวของเครื่องบินสกัดกั้นใหม่ได้ไม่นาน American Saber ซึ่งสร้างขึ้นตามโครงการที่คล้ายคลึงกันกลายเป็นอะนาล็อกของ MiG ระหว่างการต่อสู้ อุปกรณ์ตกไปอยู่ในมือของศัตรู เครื่องบินโซเวียตถูกจี้โดยนักบินชาวเกาหลีเหนือที่ล่อใจด้วยเงินรางวัลก้อนโต "อเมริกัน" ที่ถูกกระดกถูกดึงขึ้นจากน้ำและส่งไปยังสหภาพโซเวียต มี "การแลกเปลี่ยนประสบการณ์" ร่วมกันด้วยการนำโซลูชันการออกแบบที่ประสบความสำเร็จมาใช้มากที่สุด

เครื่องบินโดยสาร

ความเร็วของเครื่องบินเจ็ทเป็นข้อได้เปรียบหลัก และไม่เพียงแต่ใช้กับเครื่องบินทิ้งระเบิดและเครื่องบินรบ เมื่อปลายทศวรรษที่สี่สิบแล้ว สายการบิน Comet ซึ่งสร้างขึ้นในสหราชอาณาจักรได้เข้าสู่สายการบินระหว่างประเทศ มันถูกสร้างขึ้นโดยเฉพาะสำหรับการคมนาคมของผู้คน มันสะดวกและรวดเร็ว แต่น่าเสียดายที่มันไม่น่าเชื่อถือมาก: อุบัติเหตุเจ็ดครั้งเกิดขึ้นภายในสองปี แต่ความก้าวหน้าในด้านการขนส่งผู้โดยสารด้วยความเร็วสูงนั้นผ่านพ้นไปแล้ว ในช่วงกลางทศวรรษที่ห้าสิบ Tu-104 ในตำนานได้ปรากฏตัวในสหภาพโซเวียตซึ่งเป็นเครื่องบินทิ้งระเบิด Tu-16 รุ่นดัดแปลง แม้จะมีอุบัติเหตุเที่ยวบินมากมายที่เกิดขึ้นกับเครื่องบินลำใหม่ แต่เครื่องบินเจ็ทก็เข้ายึดครองสายการบินมากขึ้น การปรากฏตัวของอายไลเนอร์ที่มีแนวโน้มและแนวคิดเกี่ยวกับวิธีการสร้างแบบค่อยเป็นค่อยไป ใบพัด (ใบพัดสกรู) ถูกใช้โดยนักออกแบบน้อยลงเรื่อยๆ

รุ่นของนักสู้: หนึ่ง สอง…

เช่นเดียวกับเทคโนโลยีอื่นๆ เครื่องสกัดกั้นไอพ่นถูกจำแนกตามรุ่น ขณะนี้มีทั้งหมดห้ารุ่นและแตกต่างกันไม่เฉพาะในปีที่ผลิตแบบจำลอง แต่ยังรวมถึงคุณสมบัติการออกแบบด้วย หากแนวคิดของรุ่นแรกขึ้นอยู่กับฐานความสำเร็จที่มั่นคงในด้านแอโรไดนามิกแบบคลาสสิก (กล่าวอีกนัยหนึ่งคือความแตกต่างหลักของเครื่องยนต์เท่านั้น) รุ่นที่สองก็มีคุณสมบัติที่สำคัญกว่า (การกวาดล้าง ปีก รูปร่างที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงของลำตัว ฯลฯ) ในช่วงทศวรรษที่ 50 มีความเห็นว่าการต่อสู้ทางอากาศจะไม่มีทางเป็นไปได้อีกเลย แต่เวลาได้แสดงให้เห็นความผิดพลาดของความคิดเห็นนี้

… และสามถึงห้า

การดวลกันของอายุหกสิบเศษระหว่าง Skyhawks, Phantoms และ MiGs บนท้องฟ้าเหนือเวียดนามและตะวันออกกลางบ่งชี้ถึงแนวทางการพัฒนาต่อไปซึ่งถือเป็นการมาถึงของเครื่องบินสกัดกั้นเจเนอเรชั่นที่สอง รูปทรงปีกแบบแปรผัน ความสามารถในการเพิ่มความเร็วของอาวุธเสียงและขีปนาวุธซ้ำแล้วซ้ำเล่า รวมกับระบบการบินอันทรงพลัง กลายเป็นสัญญาณของรุ่นที่สาม ในปัจจุบัน ฝูงบินกองทัพอากาศของประเทศที่มีเทคโนโลยีก้าวหน้าที่สุดนั้นใช้เครื่องบินรุ่นที่สี่ ซึ่งได้กลายเป็นผลผลิตของการพัฒนาต่อไป โมเดลที่ล้ำหน้ากว่านั้นได้เข้ามาให้บริการแล้ว โดยผสมผสานความเร็วสูง ความคล่องแคล่วสูง ทัศนวิสัยต่ำ และอุปกรณ์สงครามอิเล็กทรอนิกส์ นี่คือรุ่นที่ห้า

เครื่องยนต์วงจรคู่

ภายนอก แม้กระทั่งทุกวันนี้ เครื่องบินเจ็ทของตัวอย่างแรกๆ ส่วนใหญ่ไม่ได้มองว่าเป็นยุคสมัย รูปลักษณ์ของพวกเขาค่อนข้างทันสมัย และลักษณะทางเทคนิค (เช่น เพดานและความเร็ว) ก็ไม่แตกต่างจากรูปลักษณ์สมัยใหม่มากนัก อย่างน้อยก็ในแวบแรก อย่างไรก็ตาม เมื่อพิจารณาคุณลักษณะด้านประสิทธิภาพของเครื่องจักรเหล่านี้อย่างละเอียดถี่ถ้วน จะเห็นได้ชัดว่าในช่วงไม่กี่สิบปีที่ผ่านมามีการพัฒนาเชิงคุณภาพในสองทิศทางหลัก ประการแรก แนวคิดของเวกเตอร์แรงขับแบบแปรผันปรากฏขึ้น ทำให้เกิดความเป็นไปได้ของการหลบหลีกที่เฉียบคมและคาดไม่ถึง ประการที่สอง เครื่องบินรบในปัจจุบันสามารถอยู่ในอากาศได้นานขึ้นและครอบคลุมระยะทางไกล ปัจจัยนี้เกิดจากการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงต่ำนั่นคือประสิทธิภาพ ทำได้โดยการใช้ภาษาเทคนิครูปแบบวงจรคู่ (บายพาสระดับต่ำ) ผู้เชี่ยวชาญทราบดีว่าเทคโนโลยีการเผาไหม้นี้ช่วยให้การเผาไหม้สมบูรณ์ยิ่งขึ้น

คุณสมบัติอื่นๆ ของเครื่องบินเจ็ทสมัยใหม่

มีหลายตัวครับ เครื่องบินไอพ่นพลเรือนสมัยใหม่มีลักษณะพิเศษคือเสียงเครื่องยนต์ต่ำ ความสะดวกสบายที่เพิ่มขึ้น และความเสถียรในการบินสูง โดยปกติแล้วจะเป็นลำตัวกว้าง (รวมถึงหลายสำรับ) ตัวอย่างของเครื่องบินทหารได้รับการติดตั้งเครื่องมือ (แบบแอ็คทีฟและแบบพาสซีฟ) เพื่อให้ทัศนวิสัยเรดาร์ต่ำและการทำสงครามอิเล็กทรอนิกส์ ในแง่หนึ่ง ข้อกำหนดสำหรับการออกแบบการป้องกันและการออกแบบเชิงพาณิชย์ในขณะนี้ทับซ้อนกัน เครื่องบินทุกประเภทต้องการประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม ด้วยเหตุผลที่แตกต่างกัน: ในกรณีหนึ่งเพื่อเพิ่มผลกำไร ในอีกกรณีหนึ่ง - เพื่อขยายรัศมีการรบ และวันนี้จำเป็นต้องส่งเสียงให้น้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้สำหรับทั้งพลเรือนและกองทัพ