Игорь Вадимов Грандмастер

Как летают самолеты? Барьеры скорости: затягивание в пикирование

Когда появился Ме-262, его назвали «Schwalbe» («ласточка»). Это был первый серийный реактивный самолет-истребитель, это была сенсация. Скорость до 900 км/час, 30 мм пушки Мк-108, установленные в носу самолета и дающие великолепную кучность… Гроза тяжелых бомбардировщиков! Но без проблем не обошлось…

Фото: Depositphotos

Оказалось, что на скоростях более 800 км/час самолет затягивало в пикирование, из которого не было выхода — самолет переставал слушаться рулей, и случались катастрофы.

Перейти к первой части статьи

Если в середине 30-х годов истребители летали на скоростях чуть больше 400 км/ч и это казалось достаточным, то во время Второй мировой войны скорости истребителей перевалили сначала за 600, потом за 700 км/час.

А потом случился прорыв: на Ме-262 можно было развить скорость выше 900 км/час. Вот только это оказалось смертельно опасным. При испытаниях на заводе Мессершмитта разбились несколько испытателей, летчиков высочайшей квалификации. Времени на тщательное расследование уже не было, потому пилотам Ме-262 просто запретили превышать некую максимальную скорость, особенно на большой высоте.

К этому времени в СССР уже тоже столкнулись с проблемой затягивания на больших скоростях самолета в пикирование. Авиаконструкторы Березняк и Исаев вели разработку перехватчика с реактивным двигателем. Перехватчик, вооруженный двумя пушками, должен был быстро взлететь, мгновенно набрать огромную скорость, подняться на высоту свыше 10 километров, атаковать и сбить немецкий высотный разведчик…

А далее он должен был спланировать и сесть на свой аэродром — запасов топлива хватало от силы на одну атаку. И назвался БИ-1 — именно «Ближний Истребитель».

Двигатель работал на керосине и азотной кислоте. Уже во время испытаний произошел взрыв, отправивший пилота-испытателя Григория Бахчиванджи в госпиталь.

Григорий Яковлевич Бахчиванджи
Григорий Яковлевич Бахчиванджи
Фото: ru.wikipedia.org

Однако тот факт, что самолет мог взлететь с короткой взлетной полосы и очень быстро набрать большую скорость и высоту, казался важнее сложностей и опасностей эксплуатации. Самолет был уже выпущен малой серией, и до боевых испытаний оставался один шаг, но… 27 марта 1943 года при испытаниях на максимальную скорость самолет разбился и пилот-испытатель Григорий Бахчиванджи погиб.

Поскольку причина затягивания в пикирование была непонятна, продолжение исследований в условиях войны было признано неэффективной тратой ресурсов — и проект был закрыт.

Продувка модели истребителя в аэродинамической трубе на сверхвысоких скоростях подтвердила существование эффекта затягивания в пикирование на скоростях свыше 800 км/час.

Уже после войны, когда советские авиаконструкторы начали работы над самолетами с реактивными двигателями, в КБ Яковлева шли испытания по проекту Як-ЖРД, по которым на самолет Як-3 ставились ЖРД-ускорители, позволявшие достигать скоростей реактивной авиации.

Во время испытаний нового проекта 16 августа 1945 года произошло затягивание самолета в пикирование. Пилот Виктор Расторгуев погиб.

Виктор Леонидович Расторгуев
Виктор Леонидович Расторгуев
Фото: Источник

Когда после победы над Германией в нашем распоряжении оказалось несколько самолетов Ме-262, было принято решение произвести испытания этого самолета, в том числе и на максимальную скорость — для изучения эффекта затягивания в пикирование.

Ведущим испытателем был назначен летчик-испытатель Андрей Григорьевич Кочетков. Будучи опытным летчиком и зная о существовании проблемы, он сумел мгновенно среагировать — убрать газ именно в тот момент, когда самолет едва не затянуло в пике. Поскольку во время испытаний приборы, помещенные в кабине самолета, старательно записывали все происходящее, ученые, наконец, получили информацию, как, когда и на какой скорости происходит новый эффект.

Андрей Григорьевич Кочетков
Андрей Григорьевич Кочетков
Фото: ru.wikipedia.org

Далее было дело за конструкторами. Испытания в аэродинамической трубе показали, что на скоростях, близких к скорости звука, воздух, обтекающий самолет, начинает вести себя иначе, чем на небольших скоростях. Для улучшения управления горизонтальные рули хвостовых стабилизаторов перенесли как можно выше, а вместо прямого крыла новые истребители стали летать со стреловидными крыльями. Это решило проблему затягивания в пикирование на высоких дозвуковых скоростях.

Росли скорости, появлялись новые барьеры неизвестности. Крылья у скоростных самолетов стали сначала треугольными, потом — с изменяемой геометрией крыла.

При переходе со сверхзвука на гиперзвук появились новые барьеры — их тоже решили. Но эти барьеры и их решения еще не принадлежат истории, это технологические секреты самолетостроительных фирм. О них мы узнаем через много лет развития технологии, когда сохранение секретности будет уже неактуальным.

Обновлено 18.04.2018
Статья размещена на сайте 10.04.2018

Комментарии (1):

Чтобы оставить комментарий зарегистрируйтесь или войдите на сайт

Войти через социальные сети:

  • Сергей Дмитриев Сергей Дмитриев Мастер 28 апреля 2018 в 02:09 отредактирован 28 апреля 2018 в 02:11

    Спасибо за компактное освещение проблемы ухода в пике. Я сделал макет самолёта по схеме тандем, но оказалось, что это известная схема и называется так. Но мне хотелось бы повозиться с ней, хотя бы на действующих масштабных моделях."Полезными отличиями" такой схемы представляются следующие: == Уменьшение габаритов размаха крыльев; == Два двгтля спереди и сзади, под и над фюзеляжем могут обеспечить взлёт, полёт и приземление в горизонтальном положении фюзеляжа; при отказе одного двгтля полёт может быть продолжен до ближайшего аэрдрма без проблем управления. Почему-то такая схема не разрабатывается.
    Оценка:5