13 september 1931, Kalshot Sleeps, VK. De zon is in koud water, fonteinen van spatten en het gebrul van vliegtuigmotoren! De blikken van duizenden toeschouwers zijn gefixeerd op kleine stippen die met angstaanjagende snelheid over het spiegelachtige oppervlak van de baai razen. Voorop staan de favorieten van de luchtrace - "Supermarines" model S.6B. Blauw en zilver. Ze worden gevolgd door de Italiaanse Makki M.67. Wie krijgt de hoofdprijs?
De Schneider Cup ging naar de Britten. Vliegboot Supermarine S.6B legde de route af met een snelheid van 547 km/u. Na 17 dagen zette het watervliegtuig een absoluut wereldrecord neer, versnellend tot 655 km/u! Voor deze prestatie ontving vliegtuigontwerper Reginald Mitchell (de toekomstige maker van "Spitfire") de Order of the British Empire.
Het record duurde niet lang: gestoken door een nederlaag, maakten de Italianen haastig hun Macchi af. Op 23 oktober 1934 overwon de piloot Ajello de lat van 700 km/u. Zijn record (709, 2 km/u) hield stand tot 1939.
Nu, na 80 jaar, lijkt het ongelooflijk hoe deze eendekkers met zuigermotoren zulke enorme snelheden ontwikkelden. Maar nog verrassender is het feit dat alle snelheidsrecords van die jaren toebehoorden aan watervliegtuigen met belachelijk grote drijvers die op zeeniveau vlogen. Terwijl de beste "land" -jagers, vliegend in dunne lagen van de atmosfeer, de lat van 500 km / u niet konden overwinnen.
Macchi M.67
De succesgeheimen van watervliegtuigen waren: a) hoge specifieke vleugelbelasting; b) hoog motorvermogen. Als alles duidelijk is met de motoren, dan vraagt het eerste punt om aanvullende uitleg.
Het is geen geheim dat het vliegtuig met zijn vleugels in de lucht vliegt. Een noodzakelijke voorwaarde voor het creëren van vleugellift is het verschil tussen de richting van de invallende luchtstroom en de vleugelkoorde. Dit verschil is de invalshoek: de hoek tussen de koorde van de vleugel en de projectie van de snelheid van het vliegtuig in het bijbehorende coördinatensysteem. Bij een horizontale vlucht "duwt" het vliegtuig de vleugel letterlijk de lucht in, waardoor een gebied met verhoogde druk, een "luchtkussen", wordt gevormd op het onderste oppervlak van de vleugel, waardoor het vliegtuig kan blijven in de lucht.
De waarde van de lift hangt af van het vleugeloppervlak, het profiel, de montagehoek ten opzichte van de luchtstroom, de dichtheid van het luchtmedium en de vliegtuigsnelheid. Bij hoge snelheden heeft het vliegtuig geen groot vleugeloppervlak meer nodig. Integendeel, het creëert onnodige weerstand en belemmert vluchten met hoge snelheid. Kijk eens naar de kleine vleugels van kruisraketten om te zien hoe ernstig dit is. Helaas moet het vliegtuig, in tegenstelling tot de CD, een zachte landing kunnen maken. En hier beginnen de problemen.
Hoe kleiner de vleugel, hoe meer kilo's vliegtuigmassa er op elke vierkante meter van het oppervlak valt. Met een afname van de snelheid wordt de waarde van de lift op een gegeven moment minder dan de belasting op de vleugel. Verlies van stabiliteit, stalling, ramp. Onder normale omstandigheden moet het vliegtuig soepel dalen en voldoende lift behouden om te landen. Hoe groter de vleugel, hoe zachter en veiliger de landing. De landingssnelheid mag niet te hoog zijn - anders zal het landingsgestel breken door de impact bij contact.
Vliegtuigontwerpers van de jaren dertig realiseerden zich al snel dat het kleinste vleugeloppervlak (en als gevolg daarvan hoge maximum- en landingssnelheden) het beste kon worden geïmplementeerd in het ontwerp van een watervliegtuig. In feite heeft het watervliegtuig een startbaan van onbeperkte lengte en het landingsproces zelf kan met een onaanvaardbaar hoge snelheid worden uitgevoerd.
Als gevolg hiervan hadden Supermarine S.6B en McKee M.67 een zeer kleine vleugel (13,3 - 13,4 vierkante meter). Met een startgewicht van meer dan twee ton! En zelfs enorme lelijke drijvers konden de hogesnelheidskwaliteiten van watervliegtuigen niet nivelleren, bereikt door de vleugel van een klein gebied …
Een prachtig voorbeeld dat laat zien hoe bedrieglijk schijn kan zijn en welke mogelijkheden er zijn met kennis van aerodynamica.
De jubelende waterkant van Portsmouth is verborgen in de mist van de tijd, en we worden 80 jaar vooruit getransporteerd, naar de hangar van Eglin Air Force Base. Waar, in het schemerige licht van de lampen, een grijze schaduw zijn vleugels spreidde - de onopvallende F-35 Lightning II jachtbommenwerper. Het meest besproken type gevechtsvliegtuig van vandaag, met zijn schandalige geschiedenis en een enorme hoeveelheid materialen die eraan zijn gewijd. Zowel enthousiast als eerlijk gezegd weinig vleiend.
Het is niet mogelijk om in het kader van dit artikel een volledige beoordeling van de capaciteiten van de F-35 uit te voeren. Laten we terloops de belangrijkste punten opmerken: om objectieve redenen zou de zichtbaarheid van de Lightnig lager moeten zijn dan die van zijn tegenhangers, met uitzondering van de F-22. Het waarnemings- en navigatiesysteem aan boord is ook buiten competitie - wat is één radar waard (https://topwar.ru/63227-nobelevskaya-premiya-za-radar-dlya-f-35.html). Op dit moment draait de belangrijkste discussie om de prestatiekenmerken van het nieuwe vliegtuig. Het is duidelijk dat "Lightning-2" op grote afstand een dodelijke bedreiging vormt voor elke vijand. Maar wat zijn haar kwaliteiten in close combat? Op het eerste gezicht niets bijzonders: één, zij het een motor met een zeer hoog koppel. Hoge specifieke vleugelbelasting (meer daarover hieronder). Iemand herhaalt over de inefficiëntie van het aerodynamische ontwerp van de F-35, misvormd door elementen van stealth-technologie. In tegenstelling tot conventionele jagers hoeft de F-35 echter geen wapens en doelstations op de externe hardpoints te dragen - hij heeft een paar interne bommenruimen. Een belangrijk argument in het debat over de aerodynamica van de nieuwe auto.
Het slechte aerodynamische oordeel van de F-35 brengt nog een interessant punt naar voren. Het nieuwe Amerikaanse vliegtuig is volledig onbruikbaar vanwege een onherstelbaar nadeel: een zeer breed midscheeps, waardoor "gewoon ondraaglijke weerstand bij het vliegen met hoge snelheden" ontstaat.
Beste lezer heeft de analogie tussen de Supermarine S.6B en de moderne F-35 al opgemerkt. De wetten van de aerodynamica zijn ongewijzigd. Net als 80 jaar geleden wordt de hoofdweerstand van een vliegtuig in horizontale vlucht niet gecreëerd door de romp, maar door zijn vleugel. Tientallen vierkante meters oppervlakte (het vleugeloppervlak van de F-35A- en 35B-modellen is 42, 7 vierkante meter), rekening houdend met de sinus van de aanvalshoek, continu "opstapelen" in de lucht!
Daarom is al het gepraat over "een te groot frontaal projectiegebied" in de F-35 onwetenschappelijk. Zelfs in horizontale vlucht, zonder manoeuvres te maken, is het de vleugel die de belangrijkste factor is van inductieve (frontale) weerstand. Het is duidelijk hoe de weerstand toeneemt tijdens het klimmen, wanneer de vleugeluitlijningshoek een waarde van tientallen graden aanneemt. Of bij superkritische invalshoeken (voor de F-35 is deze waarde groter dan 50 graden).
Op dit punt maken we nogmaals een kleine opmerking over de basisprincipes van de luchtvaart.
De vleugel is niet alleen verantwoordelijk voor lift en weerstand, maar is ook het belangrijkste besturingselement van het vliegtuig. In tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht, verandert een vliegtuig zijn vliegrichting niet vanwege het verticale roer op de kiel. Het roer is slechts een hulpmiddel (terwijl de kiel zelf voor stabilisatie tijdens de vlucht zorgt). De draai wordt uitgevoerd door een rol in de richting waarin het vliegtuig moet worden gericht. Als gevolg hiervan neemt op het "verlaagde" vlak van de vleugel de waarde van de lift af, aan de bovenkant neemt deze toe. Het opkomende moment van krachten (en het is niet klein!) Draait het vliegtuig. Daarom is de parameter "specifieke belasting op de vleugel" van belang: hoe minder kilogram massa er op elk vierkant valt. meter vleugel, hoe actiever het vliegtuig manoeuvreert.
Het vleugeloppervlak van de belangrijkste aanpassingen van de F-35 is 42,7 vierkante meter. m (in de dekversie - 58, 3 m²), terwijl de max. startgewicht kan oplopen tot 30 ton! Volgens officiële bronnen is de specifieke vleugelbelasting van de F-35A met een startgewicht van 24 ton 569 kg / sq. m. Ter vergelijking: normen. startgewicht van de Su-35 is 25 ton (specifieke vleugelbelasting 410 kg / m²).
Het is duidelijk dat geen van de gegeven cijfers veel zin heeft. De specifieke beladingswaarde wordt geheel bepaald door de specifieke configuratie van het vliegtuig (munitie/brandstofcapaciteit). Ze gaan luchtgevechten aan met een beperkte voorraad brandstof (minder dan 50% van de volledige capaciteit van de tanks) in aanwezigheid van verschillende relatief lichte lucht-luchtraketten (het officiële "gevechtsgewicht" van de F-35 is ongeveer 20 ton). In schokmissies worden de auto's tot de nek gevuld en met bommen opgehangen. Het is gemakkelijk voor te stellen wat de specifieke vleugelbelasting in dit geval zal zijn. Manoeuvreerbaarheid is in dit geval echter niet meer van belang. Het is lastig voor een bommenwerper om deel te nemen aan close air combat.
Het is vermeldenswaard dat het leeggewicht van de F-35A ongeveer 13 ton is. Binnenlands "Drogen" is veel groter - 19 ton. Hoeveel zullen beide machines wegen voor een specifieke missie? Er zijn veel antwoordmogelijkheden. En ze zullen allemaal waar zijn!
Welnu, nu alle puntjes op de "i" s zijn geplaatst, is het de moeite waard om aandacht te besteden aan verschillende interessante schema's. Vergelijking van de frontale projecties van de F-35 met zijn naaste tegenhangers - lichtgewicht jachtbommenwerpers.
De F-16 heeft altijd een tekort aan brandstof: hij moet een lelijke "bult" op zijn rug dragen die is gemaakt van conforme brandstoftanks. Ondanks zijn merkwaardige uiterlijk bestaat er echter geen twijfel over de effectiviteit van de strijd.
MiG-29. Met enorme wortelrand van de vleugel, waar de "kieuwen" van de extra luchtinlaten zitten. Enorme "bek" van de boeg, motorgondels en wapens op de externe slinger. Maar schijn bedriegt! MiG is een van de leiders op het gebied van manoeuvreerbaarheid van de gevechtsluchtvaart aan het einde van de twintigste eeuw
De Lightning is een van de kleinste vechters van onze tijd. De spanwijdte is iets meer dan 10 meter, totale lengte 15,5 m
