1931. gada 13. septembris, Kalshot Sleeps, Lielbritānija. Saule ir aukstā ūdenī, šļakatu strūklakas un lidmašīnu dzinēju rūkoņa! Tūkstošiem vērotāju skatieni ir vērsti uz sīkiem punktiem, kas briesmīgā ātrumā steidzas pāri spoguļveidīgajai līča virsmai. Priekšā ir gaisa sacensību favorīti - "Supermarines" modelis S.6B. Zils un sudrabs. Tiem seko itālis Makki M.67. Kurš saņems galveno balvu?
Šneidera kauss tika britiem. Lidojošā laiva Supermarine S.6B maršrutu veica ar ātrumu 547 km / h. Pēc 17 dienām hidroplāns uzstādīja absolūtu pasaules rekordu, paātrinoties līdz 655 km / h! Par šo sasniegumu lidmašīnu dizainers Reginalds Mičels (topošais "Spitfire" radītājs) tika apbalvots ar Britu impērijas ordeni.
Ieraksts nebija ilgs laiks: sakāves sagrautie itāļi steidzami pabeidza savu Macchi. 1934. gada 23. oktobrī pilots Ajello pārvarēja ātrumu 700 km / h. Viņa rekords (709, 2 km / h) ilga līdz 1939. gadam.
Tagad, pēc 80 gadiem, šķiet neticami, kā šīs breketes monoplanes ar virzuļdzinējiem attīstīja tik milzīgu ātrumu. Bet vēl pārsteidzošāks ir fakts, ka visi šo gadu ātruma rekordi piederēja hidroplānām ar smieklīgiem lieliem pludiņiem, kas lidoja jūras līmenī. Kamēr labākie "sauszemes" cīnītāji, lidojot plānās atmosfēras kārtās, nespēja pārvarēt 500 km / h latiņu.
Macchi M.67
Hidroplānu veiksmes noslēpumi bija: a) augsta spārnu noslodze; b) liela dzinēja jauda. Ja ar motoriem viss ir skaidrs, tad pirmais punkts prasa papildu paskaidrojumus.
Nav noslēpums, ka lidmašīna lido ar spārniem gaisā. Nepieciešams nosacījums spārnu pacelšanai ir starpība starp krītošās gaisa plūsmas virzienu un spārna akordu. Šī atšķirība ir uzbrukuma leņķis: leņķis starp spārna akordu un lidmašīnas ātruma projekciju saistītajā koordinātu sistēmā. Horizontālā lidojumā lidaparāts burtiski "izstumj" spārnu gaisā, kā dēļ uz spārna apakšējās virsmas veidojas paaugstināta spiediena zona, "gaisa spilvens", kas ļauj lidmašīnai palikt gaisā.
Pacelšanas vērtība ir atkarīga no spārna laukuma, tā profila, uzstādīšanas leņķa attiecībā pret gaisa plūsmu, kā arī no gaisa nesēja blīvuma un lidmašīnas ātruma. Lielā ātrumā lidmašīnai vairs nav nepieciešama liela spārnu platība. Gluži pretēji, tas rada nevajadzīgu pretestību, kavējot ātrgaitas lidojumu. Apskatiet mazos spārnu spārnus, lai redzētu, cik tas ir nopietni. Ak, atšķirībā no kompaktdiska, lidmašīnai jāspēj veikt mīkstu nosēšanos. Un šeit sākas problēmas.
Jo mazāks spārns, jo vairāk kilogramu lidmašīnas masas nokrīt uz katra tā virsmas kvadrātmetra. Samazinoties ātrumam, kādā brīdī pacelšanās vērtība kļūst mazāka par spārna slodzi. Stabilitātes zudums, apstāšanās, katastrofa. Normālos apstākļos lidmašīnai vajadzētu nolaisties vienmērīgi, saglabājot pietiekamu pacelšanos līdz piezemējumam. Jo lielāks spārns, jo mīkstāka un drošāka nosēšanās. Nosēšanās ātrums nevar būt pārāk liels - pretējā gadījumā šasija salūzīs no trieciena uz kontaktu.
30. gadu lidmašīnu dizaineri ātri saprata, ka mazākā spārnu zona (un līdz ar to arī lielais maksimālais un nosēšanās ātrums) vislabāk tiek īstenota hidroplāna dizainā. Patiesībā hidroplānam ir neierobežota garuma skrejceļš, un pašu nosēšanās procesu var veikt ar nepieņemami lielu ātrumu.
Tā rezultātā Supermarine S.6B un McKee M.67 bija ļoti mazs spārns (13,3 - 13,4 kv. M). Ar pacelšanās svaru virs divām tonnām! Un pat milzīgi neglīti pludiņi nespēja izlīdzināt hidroplānu ātrgaitas īpašības, kas tika sasniegtas nelielas teritorijas spārna dēļ …
Brīnišķīgs piemērs, kas parāda, kāds var būt maldinošs izskats un kādas iespējas var sasniegt, izmantojot zināšanas par aerodinamiku.
Priecīgā Portsmutas krastmala ir paslēpta laika miglā, un mēs tiekam nogādāti 80 gadus uz priekšu, uz Eglinas gaisa spēku bāzes angāru. Tur, kur lampu blāvajā gaismā spārnus izpleta pelēka ēna-neuzkrītošais iznīcinātājs F-35 Lightning II. Mūsdienās visvairāk apspriestais kaujas lidmašīnu veids ar savu skandalozo vēsturi un tam veltīto milzīgo materiālu daudzumu. Gan entuziastiski, gan atklāti, neglaimojoši.
Šī raksta ietvaros nav iespējams pilnībā novērtēt F-35 spējas. Pievērsīsim uzmanību galvenajiem punktiem: objektīvu iemeslu dēļ Lightnig redzamībai vajadzētu būt zemākai nekā jebkurai citai kamerai, izņemot F-22. Arī borta novērošanas un navigācijas sistēma ir ārpus konkurences-kāda ir viena radara vērtība (https://topwar.ru/63227-nobelevskaya-premiya-za-radar-dlya-f-35.html). Šobrīd galvenā diskusija ir vērsta uz jauno lidmašīnu ekspluatācijas īpašībām. Ir skaidrs, ka lielā attālumā "Lightning-2" rada nāvējošus draudus jebkuram ienaidniekam. Bet kādas ir viņas īpašības tuvcīņā? No pirmā acu uzmetiena nekas izcils: viens, kaut arī ļoti liels griezes moments. Liela spārnu slodze (vairāk par to zemāk). Kāds atkārto par F-35 aerodinamiskā dizaina neefektivitāti, ko izjauc slepenas tehnoloģijas elementi. Tomēr atšķirībā no parastajiem iznīcinātājiem F -35 nav jānes ieroči un mērķa stacijas ārējos cietos punktos - tam ir pāris iekšējo bumbu nodalījumu. Būtisks arguments debatēs par jaunās automašīnas aerodinamiku.
F-35 sliktais aerodinamiskais spriedums rada vēl vienu interesantu jautājumu. Jaunā amerikāņu lidmašīna ir pilnīgi nelietojama neatgriezeniska trūkuma dēļ: ļoti plašs vidējais kuģis, radot "vienkārši nepanesamu pretestību, lidojot lielā ātrumā".
Cienījamais lasītājs jau ir pamanījis līdzību starp Supermarine S.6B un mūsdienu F-35. Aerodinamikas likumi nemainās. Tāpat kā pirms 80 gadiem, lidmašīnas galveno pretestību horizontālā lidojumā rada nevis fizelāža, bet gan spārns. Desmitiem kvadrātmetru virsmas (modeļu F-35A un 35B spārnu laukums ir 42,7 kvadrātmetri), ņemot vērā uzbrukuma leņķa sinusu, nepārtraukti "krājoties" gaisā!
Tāpēc visas runas par "pārāk lielu frontālās projekcijas laukumu" F-35 ir nezinātniskas. Pat lidojuma līmenī, neveicot manevrus, tieši spārns ir galvenais induktīvās (frontālās) pretestības faktors. Ir skaidrs, kā pretestība palielinās kāpšanas laikā, kad spārnu izlīdzināšanas leņķis ir desmitiem grādu. Vai arī pārkritiskos uzbrukuma leņķos (F-35 šī vērtība pārsniedz 50 grādus).
Šajā brīdī mēs atkal izdarīsim nelielu piezīmi par aviācijas pamatprincipiem.
Spārns ir atbildīgs ne tikai par pacelšanu un vilkšanu, bet arī ir galvenais lidmašīnas vadības elements. Pretēji izplatītajam uzskatam, lidmašīna nemaina lidojuma virzienu vertikālās stūres dēļ uz ķīļa. Stūre ir tikai palīginstruments (kamēr pats ķīlis nodrošina stabilizāciju lidojuma laikā). Pagriezienu veic rullis virzienā, kurā lidmašīna jānovirza. Tā rezultātā uz spārna "nolaistās" plaknes pacelšanās vērtība samazinās, augšējā - palielinās. Jaunais spēku moments (un tas nav mazs!) Pagriež lidmašīnu. Tāpēc parametram "specifiskā slodze uz spārnu" ir liela nozīme: jo mazāk kilogramu masas nokrīt uz katra kvadrāta. metru spārns, jo aktīvāk lidmašīna manevrē.
F-35 galveno modifikāciju spārnu laukums ir 42,7 kv. m (klāja versijā - 58, 3 kv. m), savukārt maks. pacelšanās svars var sasniegt 30 tonnas! Saskaņā ar oficiālajiem avotiem, F-35A īpatnējā spārnu slodze ar pacelšanās svaru 24 tonnas ir 569 kg / kv. m Salīdzinājumam: normas. Su-35 pacelšanās svars ir 25 tonnas (īpatnējā spārnu noslodze 410 kg / kv. m).
Acīmredzot nevienam no norādītajiem skaitļiem nav lielas jēgas. Īpašo slodzes vērtību pilnībā nosaka gaisa kuģa īpašā konfigurācija (munīcija / degvielas ietilpība). Viņi iesaistās gaisa kaujā ar ierobežotu degvielas padevi (mazāk nekā 50% no pilnas tvertņu ietilpības) vairāku salīdzinoši vieglu gaiss-gaiss raķešu klātbūtnē (F-35 oficiālais "kaujas svars" ir aptuveni 20 tonnas). Šoka misijās automašīnas tiek piepildītas līdz pašam kaklam un piekārtas ar bumbām. Ir viegli iedomāties, kāda konkrētā spārnu slodze būs šajā gadījumā. Tomēr manevrēšanas spēja šajā gadījumā vairs nav svarīga. Bumbvedējam ir neērti iesaistīties gaisa kaujās.
Ir vērts atzīmēt, ka F-35A tukšais svars ir aptuveni 13 tonnas. Iekšzemes "Žāvēšana" ir daudz lielāka - 19 tonnas. Cik sver abas mašīnas konkrētai misijai? Ir daudz atbilžu variantu. Un tie visi būs patiesi!
Nu, tagad, kad visi punkti ir novietoti virs "i", ir vērts pievērst uzmanību vairākām interesantām shēmām. F-35 frontālo izvirzījumu salīdzinājums ar tuvākajiem kolēģiem-vieglajiem iznīcinātājiem-bumbvedējiem.
Bērnam F-16 vienmēr pietrūkst degvielas: viņam mugurā jānes neglīts "kupris", kas izgatavots no konformālām degvielas tvertnēm. Tomēr, neskatoties uz kuriozo izskatu, nav šaubu par tā kaujas efektivitāti.
MiG-29. Ar milzīgu spārna sakņu grēdu, kur atrodas papildu gaisa ieplūdes "žaunas". Milzīgs priekšgala "knābis", dzinēja nacelles un ieroči uz ārējās stropes. Bet šķietamība maldina! MiG ir viens no manevrēšanas līderiem kaujas aviācijas vidū divdesmitā gadsimta beigās
Zibens ir viens no mazākajiem mūsu laika cīnītājiem. Tā spārnu platums ir nedaudz vairāk par 10 metriem, kopējais garums 15,5 m
