13 september 1931, Kalshot Sleeps, Storbritannien. Solen är i kallt vatten, stänkbrunnar och vrål från flygmotorer! Tusentals åskådares blickar är fästa på små prickar som rusar med skräckinjagande fart över den spegelliknande ytan av bukten. Framåt är flygloppens favoriter - "Supermarines" modell S.6B. Blått och silver. De följs av italienska Makki M.67. Vem får huvudpriset?
Schneider Cup gick till britterna. Flygbåten Supermarine S.6B täckte rutten med en hastighet av 547 km / h. Efter 17 dagar satte sjöflygplanet ett absolut världsrekord och accelererade till 655 km / h! För denna prestation tilldelades flygplanskonstruktören Reginald Mitchell (den framtida skaparen av "Spitfire") Order of the British Empire.
Rekordet varade inte länge: stucken av nederlag slutförde italienarna hastigt sin Macchi. Den 23 oktober 1934 övervann piloten Ajello ribban på 700 km / h. Hans rekord (709, 2 km / h) varade fram till 1939.
Nu, efter 80 år, verkar det otroligt hur dessa stagmonoplan med kolvmotorer utvecklade så enorma hastigheter. Men ännu mer överraskande är det faktum att alla dessa års hastighetsrekord tillhörde sjöflygplan med löjliga stora flottar som flyger på havsnivå. Medan de bästa "land" -kämparna, som flyger i tunna lager av atmosfären, inte kunde övervinna ribban på 500 km / h.
Macchi M.67
Sjöplanens framgångshemligheter var: a) hög specifik vinglastning; b) hög motoreffekt. Om allt är klart med motorerna kräver den första punkten ytterligare förklaringar.
Det är ingen hemlighet att planet flyger med vingarna i luften. En nödvändig förutsättning för att skapa vinglyft är skillnaden mellan det infallande luftflödets riktning och vingkordet. Denna skillnad är attackvinkeln: vinkeln mellan vingens ackord och projektionen av flygplanets hastighet i det tillhörande koordinatsystemet. Vid en horisontell flygning "skjuter" flygplanet bokstavligen vingen upp i luften, på grund av vilket ett område med ökat tryck, en "luftdyna", bildas på vingens nedre yta, vilket gör att flygplanet kan stanna i luften.
Lyftets värde beror på vingeområdet, dess profil, installationsvinkeln i förhållande till luftflödet, samt luftmediets densitet och flygplanets hastighet. Vid höga hastigheter kräver flygplanet inte längre ett stort vingområde. Tvärtom skapar det onödigt drag och hindrar höghastighetsflyg. Ta en titt på kryssningsmissilernas små vingar för att se hur allvarligt detta är. Ack, till skillnad från CD: n måste planet kunna göra en mjuk landning. Och det är här problemen börjar.
Ju mindre vingen, desto fler kilo flygmassa faller på varje kvadratmeter av dess yta. Med en minskning av hastigheten, vid någon tidpunkt, blir värdet på hissen mindre än belastningen på vingen. Förlust av stabilitet, stall, katastrof. Under normala förhållanden ska flygplanet sjunka smidigt och upprätthålla tillräcklig lyft upp till touchdown. Ju större vingen desto mjukare och säkrare landning. Landningshastigheten kan inte vara för hög - annars går landningsstället sönder från påverkan vid kontakt.
Flygplanskonstruktörer på 1930 -talet insåg snabbt att det minsta vingeområdet (och därmed höga max- och landningshastigheter) var bäst genomfört vid utformningen av ett sjöflygplan. Sjöflygplanet har faktiskt en bana med obegränsad längd, och själva landningsprocessen kan utföras med en oacceptabelt hög hastighet.
Som ett resultat hade Supermarine S.6B och McKee M.67 en mycket liten vinge (13,3 - 13,4 kvm). Med en startvikt över två ton! Och även enorma fula flottar kunde inte jämna ut höghastighetskvaliteten hos sjöflygplan, som uppnås på grund av vingen i ett litet område …
Ett underbart exempel som visar hur bedrägligt utseende kan vara och vilka möjligheter som kan uppnås genom kunskap om aerodynamik.
Den jublande vattnet i Portsmouth är dolt i tidens dimma, och vi transporteras 80 år framåt till hangaren för Eglin Air Force Base. Där, i lampornas svaga ljus, en grå skugga spred sina vingar-det diskreta F-35 Lightning II-jaktplanet. Den mest diskuterade typen av stridsflygplan idag, med sin skandalösa historia och en enorm mängd material tillägnad det. Både entusiastiskt och uppriktigt sagt smickrande.
Det är inte möjligt att göra en fullständig utvärdering av F-35: s kapacitet inom ramen för denna artikel. Låt oss notera förbi huvudpunkterna: av objektiva skäl bör Lightnigs synlighet vara lägre än för någon av dess motsvarigheter, med undantag för F-22. Det inbyggda observations- och navigationssystemet är också konkurrensutsatt-vad är en radar värd (https://topwar.ru/63227-nobelevskaya-premiya-za-radar-dlya-f-35.html). För närvarande är den huvudsakliga diskussionen centrerad kring prestandaegenskaperna för det nya flygplanet. Det är klart att "Lightning-2" på ett stort avstånd utgör ett dödligt hot mot alla fiender. Men vad är hennes egenskaper i närstrid? Vid första anblicken, inget enastående: en, om än en mycket högt vridmoment. Hög specifik vingbelastning (mer om det nedan). Någon upprepar om ineffektiviteten hos den F-35 aerodynamiska designen, vanställd av inslag av smygteknik. Till skillnad från konventionella krigare behöver F -35 dock inte bära vapen och målstationer på de yttre hårdpunkterna - den har ett par interna bombplatser. Ett betydande argument i debatten om den nya bilens aerodynamik.
F-35: s dåliga aerodynamiska omdöme väcker en annan intressant punkt. Det nya amerikanska flygplanet är helt oanvändbart på grund av en oåterkallelig nackdel: ett mycket brett midskepp som skapar "helt enkelt outhärdligt motstånd när man flyger i höga hastigheter".
Kära läsare har redan fångat analogin mellan Supermarine S.6B och den moderna F-35. Aerodynamikens lagar är oförändrade. Liksom för 80 år sedan skapas huvuddraget för ett flygplan i horisontell flygning inte av flygkroppen, utan av dess vinge. Dussintals kvadratmeter yta (vingytan på modellerna F-35A och 35B är 42, 7 kvadratmeter), med beaktande av sinus för angreppsvinkeln, kontinuerligt "stapla på" luften!
Därför är allt tal om "för stort frontalt projektionsområde" i F-35 ovetenskapligt. Även vid planflygning, utan att göra manövrar, är det vingen som är huvudfaktorn för induktivt (frontalt) drag. Det är tydligt hur motståndet ökar under klättring, när vinkelinriktningsvinkeln tar ett värde av tiotals grader. Eller vid överkritiska attackvinklar (för F-35 överstiger detta värde 50 grader).
Vid denna tidpunkt kommer vi återigen att göra en liten anmärkning om luftfartens grundläggande principer.
Vingen ansvarar inte bara för lyft och drag, utan är också flygplanets huvudkontrollelement. I motsats till vad många tror, ändrar ett flygplan inte sin flygriktning på grund av det vertikala rodret på kölen. Rodret är bara ett hjälpverktyg (medan själva kölen ger stabilisering under flygning). Svängningen utförs av en rulle i riktningen där planet ska riktas. Som ett resultat, på det "sänkta" planet av vingen minskar hissens värde, på det övre - det ökar. Det framväxande ögonblicket av krafter (och det är inte litet!) Vänder planet. Därför är parametern "specifik belastning på vingen" av betydelse: de mindre kilon massa faller på varje kvadrat. meter vinge, desto mer aktivt manövreras flygplanet.
Vingeområdet för de viktigaste modifieringarna av F-35 är 42,7 kvm. m (i däckversionen - 58, 3 kvm), medan max. startvikt kan nå 30 ton! Enligt officiella källor är den specifika vinglastningen av F-35A med en startvikt på 24 ton 569 kg / kvm. m. För jämförelse: normer. startvikten för Su-35 är 25 ton (specifik vinglast 410 kg / kvm).
Uppenbarligen är ingen av de angivna siffrorna mycket meningsfull. Det specifika lastvärdet bestäms helt av flygplanets specifika konfiguration (ammunition / bränslekapacitet). De går in i luftstrid med en begränsad tillgång på bränsle (mindre än 50% av tankarnas fulla kapacitet) i närvaro av flera relativt lätta luft-till-luft-missiler (den officiella "stridsvikten" för F-35 är ungefär 20 ton). I chockuppdrag fylls bilarna upp till halsen och hängs med bomber. Det är lätt att föreställa sig vad den specifika vinglastningen kommer att vara i detta fall. Men manövrerbarhet i detta fall är inte längre viktigt. Det är obekvämt för en bombplan att delta i nära luftstrid.
Det är värt att notera att tomvikten för F-35A är cirka 13 ton. Inhemsk "torkning" är mycket större - 19 ton. Hur mycket kommer båda maskinerna att väga för ett specifikt uppdrag? Det finns många svarsalternativ. Och de kommer alla att vara sanna!
Tja, nu när alla prickar har placerats över "jag" är det värt att uppmärksamma flera intressanta scheman. Jämförelse av de främre utsprången på F-35 med sina närmaste motsvarigheter-lätta jaktbombare.
F-16-barnet saknar alltid bränsle: han måste bära en ful "puckel" på ryggen gjord av överensstämmande bränsletankar. Men trots dess nyfikna utseende råder det ingen tvekan om dess stridseffektivitet.
MiG-29. Med en enorm rotrygg på vingen, där "gälarna" för de extra luftintagen finns. Enormt "näbb" på fören, motornaceller och vapen på den yttre lyftselen. Men utseendet lurar! MiG är en av ledarna inom manövrerbarhet inom stridsflyget i slutet av 1900 -talet
The Lightning är en av vår tids minsta kämpar. Dess vingspann är drygt 10 meter, total längd 15,5 m
