13. september 1931, Kalshot Sleeps, Veľká Británia. Slnko je v studenej vode, fontány striekancov a hukot leteckých motorov! Pohľady tisícov prizerajúcich sa upierajú na drobné bodky rútiace sa desivou rýchlosťou po zrkadlovom povrchu zálivu. Pred nami sú favoriti leteckých pretekov - model „Supermarines“model S.6B. Modrá a strieborná. Za nimi nasleduje Talian Makki M.67. Kto získa hlavnú cenu?
Schneiderov pohár získali Briti. Lietajúci čln Supermarine S.6B prešiel trasu rýchlosťou 547 km / h. Po 17 dňoch vytvoril hydroplán absolútny svetový rekord a zrýchlil na 655 km / h! Za tento úspech bol letecký konštruktér Reginald Mitchell (budúci tvorca „Spitfire“) vyznamenaný Rádom Britského impéria.
Rekord netrval dlho: po porážke uštipnutí Taliani narýchlo dokončili svoje Macchi. 23. októbra 1934 pilot Ajello prekonal latku 700 km / h. Jeho rekord (709, 2 km / h) trval do roku 1939.
Teraz, po 80 rokoch, sa zdá neuveriteľné, ako tieto vzperové jednoplošníky s piestovými motormi vyvinuli také obrovské rýchlosti. Ale ešte prekvapivejšia je skutočnosť, že všetky rýchlostné rekordy tých rokov patrili hydroplánom so smiešnymi veľkými plavákmi lietajúcimi na hladine mora. Zatiaľ čo najlepší „pozemní“bojovníci lietajúci v tenkých vrstvách atmosféry nedokázali prekonať latku 500 km / h.
Macchi M.67
Tajomstvo úspechu hydroplánov bolo: a) vysoké špecifické zaťaženie krídel; b) vysoký výkon motora. Ak je s motormi všetko jasné, prvý bod vyžaduje dodatočné vysvetlenia.
Nie je žiadnym tajomstvom, že lietadlo letí s krídlami vo vzduchu. Nevyhnutnou podmienkou na vytvorenie zdvihu krídla je rozdiel medzi smerom prúdiaceho vzduchu a akordom krídla. Tento rozdiel je uhol nábehu: uhol medzi tetivou krídla a priemetom rýchlosti lietadla v súvisiacom súradnicovom systéme. Pri horizontálnom lete lietadlo doslova „tlačí“krídlo do vzduchu, vďaka čomu sa na spodnom povrchu krídla vytvorí oblasť zvýšeného tlaku, „vzduchový vankúš“, ktorý umožňuje lietadlu zostať. vo vzduchu.
Hodnota zdvihu závisí od plochy krídla, jeho profilu, uhla inštalácie vo vzťahu k prúdeniu vzduchu, ako aj od hustoty vzduchového média a rýchlosti lietadla. Pri vysokých rýchlostiach už lietadlo nevyžaduje veľkú plochu krídel. Naopak, vytvára zbytočný odpor, ktorý bráni vysokorýchlostnému letu. Pozrite sa na malé krídla riadených striel, aby ste zistili, aké vážne to je. Bohužiaľ, na rozdiel od disku CD musí byť lietadlo schopné mäkkého pristátia. A tu začínajú problémy.
Čím je krídlo menšie, tým viac kilogramov hmotnosti lietadla padá na každý meter štvorcový jeho povrchu. So znížením rýchlosti sa v určitom bode hodnota zdvihu stane menšou ako zaťaženie krídla. Strata stability, zablokovanie, katastrofa. Za normálnych podmienok by malo lietadlo klesať hladko a udržiavať dostatočný zdvih až do pristátia. Čím je krídlo väčšie, tým je pristátie mäkšie a bezpečnejšie. Pristávacia rýchlosť nemôže byť príliš vysoká - v opačnom prípade sa podvozok pri dotyku zlomí.
Leteckí konštruktéri 30. rokov 20. storočia rýchlo pochopili, že najmenšia plocha krídel (a v dôsledku toho vysoké maximálne rýchlosti a pristávacie rýchlosti) sa najlepšie implementovala pri konštrukcii hydroplánu. V skutočnosti má hydroplán dráhu neobmedzenej dĺžky a samotný proces pristátia je možné vykonať neprijateľne vysokou rýchlosťou.
Výsledkom bolo, že Supermarine S.6B a McKee M.67 mali veľmi malé krídlo (13,3 - 13,4 sq. M). So vzletovou hmotnosťou nad dve tony! A dokonca ani obrovské škaredé plaváky nedokázali vyrovnať vysokorýchlostné vlastnosti hydroplánov dosiahnuté krídlom malej oblasti …
Nádherný príklad, ktorý ukazuje, ako môže klamný vzhľad vyzerať a aké možnosti je možné dosiahnuť prostredníctvom znalosti aerodynamiky.
Jásavé nábrežie Portsmouthu je skryté v hmle času a my sme transportovaní 80 rokov dopredu do hangáru leteckej základne Eglin. Kde v šere svetiel roztiahol krídla sivý tieň-nenápadný stíhací bombardér F-35 Lightning II. Najdiskutovanejší typ bojových lietadiel súčasnosti so škandalóznou históriou a obrovským množstvom materiálov, ktoré sú mu venované. Aj nadšení, aj úprimne povedané nelichotiví.
V rámci tohto článku nie je možné vykonať úplné posúdenie schopností lietadla F-35. Pripomeňme si na okraj hlavné body: z objektívnych dôvodov by mala byť Lightnigova viditeľnosť nižšia ako u akýchkoľvek jeho náprotivkov, s výnimkou lietadla F-22. Palubný zameriavací a navigačný systém je tiež mimo konkurencie-čo stojí za jeden radar (https://topwar.ru/63227-nobelevskaya-premiya-za-radar-dlya-f-35.html). V súčasnej dobe je hlavná diskusia zameraná na výkonové charakteristiky nového lietadla. Je zrejmé, že na veľkú vzdialenosť predstavuje „Lightning-2“smrteľnú hrozbu pre akéhokoľvek nepriateľa. Aké sú však jej vlastnosti v boji zblízka? Na prvý pohľad nič výnimočné: jeden, aj keď motor s veľmi vysokým krútiacim momentom. Vysoké špecifické zaťaženie krídel (viac o tom nižšie). Niekto opakuje neefektívnosť aerodynamického dizajnu F-35, znetvoreného prvkami skrytej technológie. Na rozdiel od bežných stíhačiek však F -35 nemusí nosiť zbrane a zameriavacie stanice na vonkajších závesných bodoch - má dvojicu vnútorných pozícií pre bomby. Významný argument v debate o aerodynamike nového auta.
Zlý aerodynamický úsudok lietadla F-35 vyvoláva ďalší zaujímavý bod. Nové americké lietadlo je úplne nepoužiteľné kvôli neodstrániteľnej nevýhode: veľmi širokej strednej lodi, ktorá vytvára „jednoducho neznesiteľný odpor pri lietaní vysokou rýchlosťou“.
Vážený čitateľ, už ste zachytili analógiu medzi Supermarine S.6B a moderným F-35. Zákony aerodynamiky zostávajú nezmenené. Rovnako ako pred 80 rokmi hlavný ťah lietadla pri horizontálnom lete nie je tvorený trupom, ale jeho krídlom. Desiatky metrov štvorcových povrchu (plocha krídel modelov F-35A a 35B je 42, 7 metrov štvorcových), berúc do úvahy sínus uhla útoku, sa neustále „hromadí“vo vzduchu!
Preto všetky reči o „príliš veľkej oblasti čelnej projekcie“na letúne F-35 sú nevedecké. Aj pri vodorovnom lete, bez manévrov, je to krídlo, ktoré je hlavným faktorom indukčného (čelného) odporu. Je zrejmé, ako sa odpor zvyšuje počas stúpania, keď uhol nastavenia krídla nadobúda hodnotu desiatok stupňov. Alebo pri superkritických uhloch útoku (pre F-35 táto hodnota presahuje 50 stupňov).
Na tomto mieste si opäť urobíme malú poznámku k základným princípom letectva.
Krídlo je zodpovedné nielen za zdvih a ťah, ale je aj hlavným riadiacim prvkom lietadla. Na rozdiel od všeobecného presvedčenia, lietadlo nemení smer letu kvôli zvislému kormidlu na kýle. Kormidlo je iba pomocným nástrojom (pričom samotný kýl poskytuje stabilizáciu za letu). Otočenie sa vykonáva valcom v smere, v ktorom by mala smerovať rovina. Výsledkom je, že v „zníženej“rovine krídla hodnota zdvihu klesá, v hornej časti sa zvyšuje. Vznikajúci moment síl (a nie je malý!) Otáča lietadlo. Preto je parameter „špecifické zaťaženie krídla“dôležitý: menej kilogramov hmotnosti padá na každý štvorec. metrového krídla, tým aktívnejšie lietadlo manévruje.
Plocha krídla hlavných úprav F-35 je 42,7 m². m (v palubnej verzii - 58, 3 m2), pričom max. vzletová hmotnosť môže dosiahnuť 30 ton! Podľa oficiálnych zdrojov je konkrétne zaťaženie krídel lietadla F-35A so štartovou hmotnosťou 24 ton 569 kg / sq. m) Na porovnanie: normy. vzletová hmotnosť Su-35 je 25 ton (špecifické zaťaženie krídel 410 kg / m2).
Je zrejmé, že žiadne z uvedených čísel nedáva veľký zmysel. Špecifická hodnota zaťaženia je úplne určená konkrétnou konfiguráciou lietadla (munícia / kapacita paliva). Do vzdušných súbojov vstupujú s obmedzenými zásobami paliva (menej ako 50% plnej kapacity tankov) za prítomnosti niekoľkých relatívne ľahkých rakiet vzduch-vzduch (oficiálna „bojová hmotnosť“lietadla F-35 je asi 20 ton). Pri šokových misiách sú autá naplnené až po krk a sú ovešané bombami. Je ľahké si predstaviť, aké bude konkrétne zaťaženie krídel v tomto prípade. Ovládateľnosť však v tomto prípade už nie je dôležitá. Pre bombardéra je nepohodlné zapojiť sa do boja zblízka.
Stojí za zmienku, že prázdna hmotnosť F-35A je asi 13 ton. Domáce „sušenie“je oveľa väčšie - 19 ton. Koľko budú oba stroje vážiť pre konkrétnu misiu? Možností odpovedí je veľa. A všetky budú pravdivé!
Teraz, keď boli všetky bodky umiestnené nad „i“s, stojí za to venovať pozornosť niekoľkým zaujímavým schémam. Porovnanie predných výčnelkov F-35 s najbližšími náprotivkami-ľahkými stíhacími bombardérmi.
Dieťaťu F-16 vždy chýba palivo: na chrbte musí mať škaredý „hrb“vyrobený z konformných palivových nádrží. Napriek svojmu kurióznemu vzhľadu však niet pochýb o jeho bojovej účinnosti.
MiG-29. S obrovským koreňovým hrebeňom krídla, kde sú umiestnené „žiabre“ďalších prívodov vzduchu. Obrovský „zobák“luku, motorové gondoly a zbrane na vonkajšom závese. Zdanie však klame! MiG je jedným z lídrov v ovládateľnosti bojového letectva na konci dvadsiateho storočia
Blesk je jedným z najmenších bojovníkov našej doby. Rozpätie krídel má niečo cez 10 metrov a celkovú dĺžku 15,5 m
