Эдмунд Цихош - Сверхзвуковые самолеты

• Название: Сверхзвуковые самолеты
• Автор: Эдмунд Цихош
• Издательство: М.: Мир
• Жанр: Техническая литература
• Год: 1983

В книге польского авиационного специалиста приведены основные летно-технические характеристики, фотографии, чертежи общих видов и компоновочных схем большинства современных отечественных и зарубежных сверхзвуковых самолетов. Кратко излагается история их разработки. Описывается оборудование различных типов сверхзвуковых самолетов и рассматриваются научно-технические проблемы, связанные с их созданием. Наиболее полное для настоящего времени справочное руководство по зарубежным и отечественным сверхзвуковым самолетам. Для конструкторов самолетов, студентов соответствующих специальностей вузов и лиц, интересующихся авиацией.

Прим. OCR: Первая появившаяся в СССР в открытой печати монография по сверхзвуковым самолетам. Охват и качество материала позволяют занимать этой книге одно из первых мест по упоминаниям в авиационной литературе по реактивным самолетам.

---

Двигательная установка. На первом опытном образце (№ 2) были опробованы (в разных полетах) два четырехкамерных ракетных двигателя на жидком топливе фирмы «Риэкшн моторз» XLR-11 тягой 35,59 кН x 4 (3629 кГ x 4). На следующих двух опытных образцах уже устанавливались однокамерные двигатели (XLR99-RM-1 – на одном и XLR99-RM-2-Ha другом). На высоте 13 700 м однокамерный двигатель развивал максимальную тягу 253,55 кН (25 855 кГ); он имел диапазон регулирования тяги от 102,31 кН (10 433 кГ) до 266,90 кН (27 216 кГ). Двигатель XLR-11 работал на спирте и жидком кислороде (по аналогии с самолетами Х-1), а двигатель XLR99-RM-l/2-Ha аммиаке и жидком кислороде. Внутренняя топливная система емкостью 8615 кг в опытном образце Х-15А-2 была дополнена двумя подвесными баками (длиной 6,70 м и диаметром 0,96 м) общей емкостью 6123 кг (2724 кг аммиака и 3399 кг кислорода). Заправка топливом осуществляется перед стартом Х-15 с борта самолета-носителя В-52А. Во время работы двигателя топливо сначала расходуется из подвесных баков, которые после опорожнения сбрасываются на парашютах. Использование дополнительных топливных баков позволило увеличить время работы двигателя с 84 до 150 с. Для привода вспомогательных устройств (системы управления, шасси, автоматики) используются два турбонасосных агрегата, работающие на продуктах разложения перекиси водорода, которые располагаются за кабиной пилота. Кроме баков аммиака, жидкого кислорода и перекиси водорода в фюзеляже (и в его хвостовом отсеке, над соплом двигателя в опытном образце Х-15А-2) размещены баллоны со сжатым гелием, используемым для наддува топливных баков, продувки двигателя и аварийного слива топлива, и жидким азотом, используемым в системе охлаждения кабины.

Летно-технические данные

Размах крыла, м 6,70

Длина, м 15,98

Высота, м 4,10

Площадь несущей поверхности, м2 18,58

Максимальная взлетная масса, кг 23095

Посадочная масса, кг 7765

Емкость топливных баков (внутр./внешн.), кг 8165/6123

Максимальная удельная нагрузка на крыло, кг/м2 1243-1418

Отношение массы самолета к тяге, кг/даН 0,91-0,30

Максимальное число Маха 6,72

Максимальный потолок, м 107960

М -50- стратегический трехместный бомбардировщик конструкции В.М. Мясищева-СССР, 1960 г.

Рис. 2.103. Стратегический бомбардировщик М-50 на аэродроме (а) и в полете в сопровождении истребителя МиГ-21 (б).

История создания. В середине 50-х годов конструкторское бюро, возглавляемое В. М. Мяси- щевым, приступило к разработке сверхзвукового тяжелого бомбардировщика дальнего действия. Предшественником М-50 был околозвуковой самолет, выпускавшийся в двух модификациях, известных под обозначениями 103-М и 201-М (семь мировых рекордов скорости-1028,66 км/ч в полете по замкнутому 1000-км маршруту с грузом 1000-25 000 кг и высоты-15 317 м с грузом 10000 кг; пять рекордов высоты-13 121 м с грузом 35 000-55 000 кг). Облет последней модификации-201-М-был совершен в 1955 г.

От своих предшественников М-50 заимствовал характерные очертания, внушительные размеры, большие грузоподъемность и дальность. Бомбардировщик предназначался для нанесения ударов по стратегически важным объектам в глубине территории противника.

В процессе создания самолета были решены проблемы, связанные с герметизацией больших объемов крыла и фюзеляжа, изготовлением крупногабаритных прессованных панелей и секций планера, разработкой термостойких материалов, проведением необходимых аэродинамических исследований. Большое внимание в процессе разработки самолета уделялось созданию надежной и удобной в эксплуатации и обслуживании системы управления. Всего были выпущены два опытных образца самолета, различавшихся габаритными размерами, летно-техниче- скими показателями и незначительно внешним видом. Облет самолета состоялся в 1960 г., а официальный его показ был осуществлен на воздушном параде в Тушино в августе 1961 г. В серийное производство запущен не был в связи с изменением тактико-технических требований к самолету.

Описание самолета. М-50 выполнен по классической схеме с треугольным высокорасположенным крылом и стреловидным хвостовым оперением. Крыло самолета -много лонжерон- ной конструкции с отрицательным поперечным V и относительной толщиной профиля (типа ЦАГИ) около 3,5%-имеет угол стреловидности по передней кромке 55° в корневых частях и 48° в концевых. Передняя кромка крыла прямолинейная с изломом в месте изменения стреловидности; задняя – острая, прямолинейная. Крыло оборудовано выдвижными щелевыми закрылками, расположенными на внутренних частях консолей крыла, и элеронами. На верхней поверхности крыла установлены аэродинамические гребни, являющиеся как бы продолжением пилонов двух соответствующих двигательных гондол. Остальные два двигателя располагаются в гондолах, закрепленных на торцевых концах крыла. Такое расположение четырех двигателей позволило, с одной стороны, получить аэродинамически «чистое» крыло, обладающее более высокими характеристиками, и, разгрузив его, соответственно уменьшить массу. С другой стороны, использованная компоновка дала возможность применить более эффективные лобовые воздухозаборники.

Круглого сечения фюзеляж с большим миделевым сечением выполнен в соответствии с правилом площадей. В носовой части, имеющей оживальную форму, расположены аппаратура РЛС, кабина экипажа, оборудованная катапультируемыми сиденьями класса 0-0, и отсек оборудования. Фонарь кабины снабжен передним остеклением из двойных наклонных плит закаленного стекла и боковыми иллюминаторами. В центральной части фюзеляжа размещаются ниши уборки основных стоек шасси, бомбовый отсек и топливные кессон-баки. Бомбовый отсек длиной более 10 м закрывается створками. В верхней части фюзеляжа расположен центроплан с болтовым креплением консолей крыла. К хвостовой части фюзеляжа крепятся поворотный киль и управляемый стабилизатор.

Рис. 2.104. Проекции трехместного стратегического бомбардировщика М-50.

Шасси самолета-велосипедного типа, с главными стойками, убираемыми в фюзеляж (передняя вперед, задняя назад), и поддерживающими, которые убираются в специальные ниши, расположенные в концевых сечениях крыла рядом с гондолами внешних двигателей. Главные стойки оборудованы 8-колесными тележками с пневматиками высокого давления, поддерживающие – спаренными колесами.

В конструкции самолета широко использованы алюминиевые и титановые сплавы.

Двигательная установка. Самолет М-50 имеет 4 турбореактивных двигателя с форсажными камерами. Двигатели размещаются в индивидуальных гондолах. Воздухозаборники-лобовые, сверхзвуковые, нерегулируемые. Выходные сопла двигателей регулируемые, эжекторного типа. Топливо размещается в фюзеляжных и крыльевых кессон-баках.

E -l66-одноместный экспериментальный самолет с турбореактивным двигателем конструкции А. И. Микояна-СССР, 1961 г.

Рис. 2.105. Рекордный самолет Е-166 на аэродроме «Домодедово».

История создания. Показанный впервые публично на выставке советского авиационного оборудования в 1967 г. на подмосковном аэродроме «Домодедово», самолет Е-166 вызвал понятный интерес у посетителей, ибо до этого времени был известен лишь по сообщениям в печати об установленных им рекордах. Разработка самолета была начата в 1959 г., а уже спустя два года был установлен первый рекорд. 7.10.1961 г. А. Федотов в полете по замкнутому 100-километровому маршруту достиг на нем средней скорости 2401,0 км/ч. В следующем году на самолете Е-166 был установлен рекорд скорости на базе 15-25 км (2681,0 км/ч) и рекорд высоты в горизонтальном полете (22 670 м). В первом из этих рекордных полетов самолет на некоторых отрезках маршрута развивал скорость 2730 км/ч, а в третьем-постоянную скорость около 2500 км/ч на базе 15 км. При установлении второго рекорда измеренная скорость полета самолета в одном направлении превышала 3000 км/ч. Температура окружающего воздуха во время этого полета составляла около – 60° С, а на острие конуса воздухозаборника-около + 300°С. Экспериментальная эксплуатация самолета Е-166 позволила получить важный опыт полетов при сверхзвуковых скоростях.

Описание самолета. Самолет Е-166 создавался на базе рекордного самолета Е-66, от которого он, обладая иными габаритами и силовой установкой, сохранил тем не менее типичную для самолетов А. И. Микояна классическую схему с треугольным крылом. От других советских самолетов того времени он отличается наличием надстройки в верхней части фюзеляжа, являющейся продолжением геометрического контура фонаря кабины пилота. На первом этапе испытаний Е-166 имел в передней части фюзеляжа дестабилизатор. Однако результаты испытаний показали, что самолет является нормально устойчивым и управляемым и при «гладком» контуре.

Двигательная установка. Согласно представленному в ФАИ протоколу, на самолете используется двигатель ТРД Р. 166 тягой 98,07 кН.