Однако, к концу Второй мировой войны требование ещё бо́льшего повышения мощности поршневых двигателей внутреннего сгорания вошло в неразрешимое противоречие с другими требованиями, предъявляемыми к авиамоторам — компактностью и ограничением массы. Дальнейшее развитие авиации по пути совершенствования поршневых двигателей становилось невозможным, и почти одновременно со смертью младшего из братьев Райт — Орвилла (1948 г) закончилась и эпоха поршневой авиации.
В двигателестроении ожили идеи, предложенные намного раньше поршневого двигателя внутреннего сгорания, но не привлекавшие внимания авиаконструкторов, пока поршневой двигатель сохранял перспективу развития. Ещё в эскизах Леонардо да Винчи (XV век) было найдено изображение колеса с лопастями, приводимого в движение тягой каминной трубы (прообраз турбины), и вращавшего через зубчатую передачу шампур для жарки мяса. Первый патент на турбинный двигатель был выдан англичанину Джону Барберу в 1791 году. В 1913 году француз Рене Лорен получил патент на прямоточный воздушно-реактивный двигатель.
Следует отметить, что ряд инженеров и учёных разных стран ещё в 30-е, и даже в 20-е годы XX века предвидели надвигающийся кризис в авиационном двигателестроении, и искали пути выхода из него, в том числе и за счёт ВРД. К ним можно отнести Ф. Уиттла (Великобритания), фон Охайна (Германия), Рене Ледюка (René Leduc) (Франция). В СССР этой проблемой занимались Ф. А. Цандер, Б. С. Стечкин, Ю. А. Победоносцев, А. М. Люлька и другие.
Впервые в СССР проект реального истребителя с ВРД разработанным А. М. Люлькой, в марте 1943 года предложил начальник ОКБ-301 М. И. Гудков. Самолёт назывался Гу-ВРД. Проект был отвергнут экспертами, главным образом, в связи с неверием в актуальность и преимущества ВРД в сравнении с поршневыми авиадвигателями.
Первый турбореактивный самолёт Heinkel He 178. Двигатель Jumo-004 — первый в мире крупносерийный ТРДНемецкие конструкторы и учёные, работавшие в этой и смежных областях (ракетостроение), оказались в более выгодном положении. Третий рейх планировал войну и выиграть её рассчитывал за счёт технического превосходства в вооружениях. Поэтому в Германии новые разработки в области авиации и ракетной техники субсидировались более щедро, чем в других странах. Первым самолётом, поднявшимся в небо с турбореактивным двигателем (ТРД) HeS 3 конструкции фон Охайна, был He 178 (фирма Хейнкель Германия), управляемый лётчиком-испытателем флюг-капитаном Эрихом Варзицем (27 августа 1939 года). Этот самолёт превосходил по скорости (700 км/ч) все поршневые истребители своего времени, максимальная скорость которых не превышала 650 км/ч, но при этом был менее экономичен, и вследствие этого имел меньший радиус действия. К тому же у него были бо́льшие скорости взлёта и посадки, чем у поршневых самолётов, из-за чего ему требовалась более длинная взлётно-посадочная полоса с качественным покрытием.
Работы по этой тематике неспешно продолжались почти до конца войны, когда Третий рейх, утратив своё былое преимущество в воздухе, предпринял безуспешную попытку восстановить его за счёт серийного выпуска с августа 1944 года реактивного истребителя-бомбардировщика Мессершмитт Me.262, оборудованного двумя турбореактивными двигателями Jumo-004 производства фирмы Юнкерс. Этот самолёт значительно превосходил всех своих «современников» по скорости и скороподъёмности. А с ноября 1944 года начал выпускаться ещё и первый реактивный бомбардировщик Arado Ar 234 Blitz с теми же двигателями, который из-за его скорости не могли перехватывать поршневые истребители того времени. Единственным реактивным самолётом союзников по антигитлеровской коалиции, формально принимавшим участие во Второй мировой войне, был «Глостер Метеор» (Великобритания) с ТРД Rolls-Royce Derwent 8 конструкции Ф. Уиттла (серийное производство которого началось даже раньше, чем немецких).
После войны во всех странах, имевших авиационную промышленность, начинаются интенсивные разработки в области воздушно-реактивных двигателей. Реактивное двигателестроение открыло новые возможности в авиации: полёты на скоростях, превышающих скорость звука, и создание самолётов с грузоподъёмностью, многократно превышающей грузоподъёмность поршневых самолётов, как следствие более высокой удельной мощности газотурбинных двигателей в сравнении с поршневыми.
Первым отечественным серийным реактивным самолётом был истребитель Як-15 (1946 г), разработанный в рекордные сроки на базе планера Як-3 и адаптации трофейного двигателя Jumo-004, выполненной в моторостроительном КБ В. Я. Климова под обозначением.
А уже через год прошёл государственные испытания первый, полностью оригинальный, отечественный турбореактивный двигатель ТР-1, разработанный в КБ А. М. Люльки (ныне филиал УМПО). Такие быстрые темпы освоения совершенно новой сферы двигателестроения имеют объяснение: группа А. М. Люльки занималась этой проблематикой ещё с довоенных времён, но «зелёный свет» этим разработкам был дан, только когда руководство страны вдруг обнаружило отставание СССР в этой области.
Первым отечественным реактивным пассажирским авиалайнером был Ту-104 (1955 г), оборудованный двумя турбореактивными двигателями РД-3М-500 (АМ-3М-500), разработанными в КБ А. А. Микулина. К этому времени СССР был уже в числе мировых лидеров в области авиационного моторостроения.
Leduc 010 первый аппарат, летавший с ПВРД (Музей в Ле Бурже). Первый полёт — 19 ноября 1946Запатентованный ещё в 1913 г, прямоточный воздушно-реактивный двигатель (ПВРД) привлекал конструкторов простотой своего устройства, но главное — своей потенциальной способностью работать на сверхзвуковых скоростях и в самых высоких, наиболее разреженных слоях атмосферы, то есть в условиях, в которых ВРД других типов неработоспособны или малоэффективны. В 1930-е годы с этим типом двигателей проводились эксперименты в США (Уильям Эвери), в СССР (Ф. А. Цандер, Б. С. Стечкин, Ю. А. Победоносцев).
В 1937 году французский конструктор Рене Ледюк получил заказ от правительства Франции на разработку экспериментального самолёта с ПВРД. Эта работа была прервана войной и возобновилась после её окончания. 19 ноября 1946 года состоялся первый в истории полёт аппарата с маршевым ПВРД. Далее в течение десяти лет было изготовлено и испытано ещё несколько экспериментальных аппаратов этой серии, в том числе, пилотируемые, а в 1957 году правительство Франции отказалось от продолжения этих работ — бурно развивавшееся в то время направление ТРД представлялось более перспективным.
Обладая рядом недостатков для использования на пилотируемых самолётах (нулевая тяга на месте, низкая эффективность на малых скоростях полёта), ПВРД является предпочтительным типом ВРД для беспилотных одноразовых снарядов и крылатых ракет, благодаря своей простоте, а, следовательно, дешевизне и надёжности. Начиная с 50-х годов XX века в США было создан ряд экспериментальных самолётов и серийных крылатых ракет разного назначения с этим типом двигателя.
В СССР с 1954 по 1960 гг в ОКБ-301 под руководством С.А.Лавочкина, разрабатывалась крылатая ракета «Буря», предназначавшаяся для доставки ядерных зарядов на межконтинентальные расстояния, и использовавшая в качестве маршевого двигателя ПВРД, разработанный группой М. М. Бондарюка, и имевший уникальные для своего времени характеристики: эффективная работа на скорости свыше трех Махов, и на высоте 17 км. В 1957 году проект вступил в стадию лётных испытаний, в ходе которых выявился ряд проблем, в частности, с точностью наведения, которые предстояло разрешить, и на это требовалось время, которое трудно было определить. Между тем, в том же году на вооружение уже поступила МБР Р-7, имевшая то же назначение, разработанная под руководством С. П. Королёва. Это ставило под сомнение целесообразность дальнейшей разработки «Бури». Из числа более современных отечественных разработок можно упомянуть противокорабельные крылатые ракеты с маршевыми ПВРД: П-800 Оникс, П-270 Москит.
Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (ПуВРД) был изобретён в XIX веке шведским изобретателем Мартином Вибергом. Немецкие конструкторы, ещё накануне Второй мировой войны проводившие широкий поиск альтернатив поршневым авиационным двигателям, не обошли вниманием и это изобретение, долгое время остававшееся невостребованным. Наиболее известным летательным аппаратом (и единственным серийным) c ПуВРД Argus As-014 производства фирмы Argus-Werken, явился немецкий самолёт-снаряд Фау-1. Главный конструктор Фау-1 Роберт Люссер выбрал для него ПуВРД не ради эффективности (поршневые авиационные двигатели той эпохи обладали лучшими характеристиками), а, главным образом, из-за простоты конструкции и, как следствие, малых трудозатрат на изготовление, что было оправдано при массовом производстве одноразовых снарядов. После войны исследования в области пульсирующих воздушно-реактивных двигателей продолжились во Франции (компания SNECMA) и в США (Pratt & Whitney, General Electric), кроме того, благодаря простоте и дешевизне, маленькие двигатели этого типа стали очень популярны среди авиамоделистов, и в любительской авиации, и появились коммерческие фирмы, производящие на продажу для этих целей ПуВРД и клапаны к ним (быстроизнашивающаяся запчасть).
| В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники.Эта отметка установлена 17 ноября 2011 года. |
История реактивных двигателейИстория реактивных двигателей История реактивных двигателей Информация Видео
История реактивных двигателей Просмотр темы.История реактивных двигателей что, История реактивных двигателей кто, История реактивных двигателей объяснение
There are excerpts from wikipedia on this article and video
www.turkaramamotoru.com
История реактивных двигателей неразрывно связана с историей авиации. Прогресс в авиации на всём протяжении её существования обеспечивался, главным образом, прогрессом авиационных двигателей, а всё возраставшие требования, предъявляемые авиацией к двигателям, являлись мощным стимулятором развития авиационного двигателестроения. Считающийся первым самолётом «Флайер-1» (конструкции братьев Райт, США, 1903 год), был оснащён поршневым двигателем внутреннего сгорания, и это техническое решение до начала 40-х годов XX века оставалось неизменным в авиации. Другие имевшиеся в то время технические решения, например самолёт Можайского (Россия, 1885 год), который имел паровые двигатели, были менее удачными. Авиационные поршневые двигатели совершенствовались, возрастала их мощность и, соответственно, тяговооружённость самих самолётов.
Однако, к концу Второй мировой войны требование ещё бо́льшего повышения мощности поршневых двигателей внутреннего сгорания вошло в неразрешимое противоречие с другими требованиями, предъявляемыми к авиамоторам — компактностью и ограничением массы. Дальнейшее развитие авиации по пути совершенствования поршневых двигателей становилось невозможным, и почти одновременно со смертью младшего из братьев Райт — Орвилла (1948 г) закончилась и эпоха поршневой авиации.
В двигателестроении ожили идеи, предложенные намного раньше поршневого двигателя внутреннего сгорания, но не привлекавшие внимания авиаконструкторов, пока поршневой двигатель сохранял перспективу развития. Ещё в эскизах Леонардо да Винчи (XV век) было найдено изображение колеса с лопастями, приводимого в движение тягой каминной трубы (прообраз турбины)[уточнить][1], и вращавшего через зубчатую передачу шампур для жарки мяса.[источник не указан 2456 дней] Первый патент на турбинный двигатель был выдан англичанину Джону Барберу в 1791 году.[источник не указан 2456 дней] В 1913 году француз Рене Лорен получил патент на прямоточный воздушно-реактивный двигатель.[источник не указан 2456 дней]
Следует отметить, что ряд инженеров и учёных разных стран ещё в 30-е, и даже в 20-е годы XX века предвидели надвигающийся кризис в авиационном двигателестроении, и искали пути выхода из него, в том числе и за счёт ВРД.[источник не указан 2456 дней] К ним можно отнести Ф. Уиттла (Великобритания), фон Охайна (Германия), Рене Ледюка (René Leduc) (Франция).[источник не указан 2456 дней] В СССР этой проблемой занимались Ф. А. Цандер, Б. С. Стечкин, Ю. А. Победоносцев, А. М. Люлька и другие.[источник не указан 2456 дней]
Впервые в СССР проект реального истребителя с ВРД разработанным А. М. Люлькой, в марте 1943 года предложил начальник ОКБ-301 М. И. Гудков.[источник не указан 2456 дней] Самолёт назывался Гу-ВРД. Проект был отвергнут экспертами, главным образом, в связи с неверием в актуальность и преимущества ВРД в сравнении с поршневыми авиадвигателями.
Первый турбореактивный самолёт Heinkel He 178. Двигатель Jumo-004 — первый в мире крупносерийный ТРДНемецкие конструкторы и учёные, работавшие в этой и смежных областях (ракетостроение), оказались в более выгодном положении. Третий рейх планировал войну и выиграть её рассчитывал за счёт технического превосходства в вооружениях. Поэтому в Германии новые разработки в области авиации и ракетной техники субсидировались более щедро, чем в других странах. Первым самолётом, поднявшимся в небо с турбореактивным двигателем (ТРД) HeS 3 конструкции фон Охайна, был He 178[источник не указан 2456 дней] (фирма Хейнкель Германия), управляемый лётчиком-испытателем флюг-капитаном Эрихом Варзицем (27 августа 1939 года). Этот самолёт превосходил по скорости (700 км/ч) все поршневые истребители своего времени, максимальная скорость которых не превышала 650 км/ч,[источник не указан 2456 дней] но при этом был менее экономичен, и вследствие этого имел меньший радиус действия. К тому же у него были бо́льшие скорости взлёта и посадки, чем у поршневых самолётов, из-за чего ему требовалась более длинная взлётно-посадочная полоса с качественным покрытием.
Работы по этой тематике неспешно продолжались почти до конца войны, когда Третий рейх, утратив своё былое преимущество в воздухе, предпринял безуспешную попытку восстановить его за счёт серийного выпуска с августа 1944 года реактивного истребителя-бомбардировщика Мессершмитт Me.262, оборудованного двумя турбореактивными двигателями Jumo-004 производства фирмы Юнкерс. Этот самолёт значительно превосходил всех своих «современников» по скорости и скороподъёмности. А с ноября 1944 года начал выпускаться ещё и первый реактивный бомбардировщик Arado Ar 234 Blitz с теми же двигателями, который из-за его скорости не могли перехватывать поршневые истребители того времени. Единственным реактивным самолётом союзников по антигитлеровской коалиции, формально принимавшим участие во Второй мировой войне, был «Глостер Метеор» (Великобритания) с ТРД Rolls-Royce Derwent 8 конструкции Ф. Уиттла (серийное производство которого началось даже раньше, чем немецких).[источник не указан 2456 дней]
После войны во всех странах, имевших авиационную промышленность, начинаются интенсивные разработки в области воздушно-реактивных двигателей. Реактивное двигателестроение открыло новые возможности в авиации: полёты на скоростях, превышающих скорость звука, и создание самолётов с грузоподъёмностью, многократно превышающей грузоподъёмность поршневых самолётов, как следствие более высокой удельной мощности газотурбинных двигателей в сравнении с поршневыми.
Первым отечественным серийным реактивным самолётом был истребитель Як-15 (1946 г), разработанный в рекордные сроки на базе планера Як-3 и адаптации трофейного двигателя Jumo-004, выполненной в моторостроительном КБ В. Я. Климова под обозначением.[2]
А уже через год прошёл государственные испытания первый, полностью оригинальный, отечественный турбореактивный двигатель ТР-1,[3] разработанный в КБ А. М. Люльки (ныне филиал УМПО). Такие быстрые темпы освоения совершенно новой сферы двигателестроения имеют объяснение: группа А. М. Люльки занималась этой проблематикой ещё с довоенных времён, но «зелёный свет» этим разработкам был дан, только когда руководство страны вдруг обнаружило отставание СССР в этой области.
Первым отечественным реактивным пассажирским авиалайнером был Ту-104 (1955 г), оборудованный двумя турбореактивными двигателями РД-3М-500 (АМ-3М-500), разработанными в КБ А. А. Микулина. К этому времени СССР был уже в числе мировых лидеров в области авиационного моторостроения.[источник не указан 2456 дней]
Leduc 010 первый аппарат, летавший с ПВРД (Музей в Ле Бурже). Первый полёт — 19 ноября 1946Запатентованный ещё в 1913 г, прямоточный воздушно-реактивный двигатель (ПВРД) привлекал конструкторов простотой своего устройства, но главное — своей потенциальной способностью работать на сверхзвуковых скоростях и в самых высоких, наиболее разреженных слоях атмосферы, то есть в условиях, в которых ВРД других типов неработоспособны или малоэффективны. В 1930-е годы с этим типом двигателей проводились эксперименты в США (Уильям Эвери), в СССР (Ф. А. Цандер, Б. С. Стечкин, Ю. А. Победоносцев).
В 1937 году французский конструктор Рене Ледюк получил заказ от правительства Франции на разработку экспериментального самолёта с ПВРД. Эта работа была прервана войной и возобновилась после её окончания. 19 ноября 1946 года состоялся первый в истории полёт аппарата с маршевым ПВРД.[4] Далее в течение десяти лет было изготовлено и испытано ещё несколько экспериментальных аппаратов этой серии, в том числе, пилотируемые,[5][неавторитетный источник?] а в 1957 году правительство Франции отказалось от продолжения этих работ — бурно развивавшееся в то время направление ТРД представлялось более перспективным.
Обладая рядом недостатков для использования на пилотируемых самолётах (нулевая тяга на месте, низкая эффективность на малых скоростях полёта), ПВРД является предпочтительным типом ВРД для беспилотных одноразовых снарядов и крылатых ракет, благодаря своей простоте, а, следовательно, дешевизне и надёжности. Начиная с 50-х годов XX века в США было создан ряд экспериментальных самолётов и серийных крылатых ракет разного назначения с этим типом двигателя.
В СССР с 1954 по 1960 гг в ОКБ-301 под руководством С.А.Лавочкина,[источник не указан 2456 дней] разрабатывалась крылатая ракета «Буря», предназначавшаяся для доставки ядерных зарядов[источник не указан 2456 дней] на межконтинентальные расстояния, и использовавшая в качестве маршевого двигателя ПВРД, разработанный группой М. М. Бондарюка, и имевший уникальные для своего времени характеристики: эффективная работа на скорости свыше трех Махов, и на высоте 17 км.[источник не указан 2456 дней] В 1957 году проект вступил в стадию лётных испытаний, в ходе которых выявился ряд проблем, в частности, с точностью наведения, которые предстояло разрешить, и на это требовалось время, которое трудно было определить. Между тем, в том же году на вооружение уже поступила МБР Р-7, имевшая то же назначение, разработанная под руководством С. П. Королёва. Это ставило под сомнение целесообразность дальнейшей разработки «Бури». Из числа более современных отечественных разработок можно упомянуть противокорабельные крылатые ракеты с маршевыми ПВРД: П-800 Оникс, П-270 Москит.
Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (ПуВРД) был изобретён в XIX веке шведским изобретателем Мартином Вибергом.[источник не указан 2456 дней] Немецкие конструкторы, ещё накануне Второй мировой войны проводившие широкий поиск альтернатив поршневым авиационным двигателям, не обошли вниманием и это изобретение, долгое время остававшееся невостребованным. Наиболее известным летательным аппаратом (и единственным серийным) c ПуВРД Argus As-014 производства фирмы Argus-Werken, явился немецкий самолёт-снаряд Фау-1. Главный конструктор Фау-1 Роберт Люссер выбрал для него ПуВРД не ради эффективности (поршневые авиационные двигатели той эпохи обладали лучшими характеристиками), а, главным образом, из-за простоты конструкции и, как следствие, малых трудозатрат на изготовление, что было оправдано при массовом производстве одноразовых снарядов. После войны исследования в области пульсирующих воздушно-реактивных двигателей продолжились во Франции (компания SNECMA) и в США (Pratt & Whitney, General Electric), кроме того, благодаря простоте и дешевизне, маленькие двигатели этого типа стали очень популярны среди авиамоделистов, и в любительской авиации, и появились коммерческие фирмы, производящие на продажу для этих целей ПуВРД и клапаны к ним (быстроизнашивающаяся запчасть).[6]
wikiredia.ru
История реактивных двигателей неразрывно связана с историей авиации. Прогресс в авиации на всём протяжении её существования обеспечивался, главным образом, прогрессом авиационных двигателей, а всё возраставшие требования, предъявляемые авиацией к двигателям, являлись мощным стимулятором развития авиационного двигателестроения. Считающийся первым самолётом «Флайер-1» (конструкции братьев Райт, США, 1903 год), был оснащён поршневым двигателем внутреннего сгорания, и это техническое решение до начала 40-х годов XX века оставалось неизменным в авиации. Другие имевшиеся в то время технические решения, например самолёт Можайского (Россия, 1885 год), который имел паровые двигатели, были менее удачными. Авиационные поршневые двигатели совершенствовались, возрастала их мощность и, соответственно, тяговооружённость самих самолётов.
Однако, к концу Второй мировой войны требование ещё бо́льшего повышения мощности поршневых двигателей внутреннего сгорания вошло в неразрешимое противоречие с другими требованиями, предъявляемыми к авиамоторам — компактностью и ограничением массы. Дальнейшее развитие авиации по пути совершенствования поршневых двигателей становилось невозможным, и почти одновременно со смертью младшего из братьев Райт — Орвилла (1948 г) закончилась и эпоха поршневой авиации.
В двигателестроении ожили идеи, предложенные намного раньше поршневого двигателя внутреннего сгорания, но не привлекавшие внимания авиаконструкторов, пока поршневой двигатель сохранял перспективу развития. Ещё в эскизах Леонардо да Винчи (XV век) было найдено изображение колеса с лопастями, приводимого в движение тягой каминной трубы (прообраз турбины)[уточнить][1], и вращавшего через зубчатую передачу шампур для жарки мяса.[источник не указан 2456 дней] Первый патент на турбинный двигатель был выдан англичанину Джону Барберу в 1791 году.[источник не указан 2456 дней] В 1913 году француз Рене Лорен получил патент на прямоточный воздушно-реактивный двигатель.[источник не указан 2456 дней]
Следует отметить, что ряд инженеров и учёных разных стран ещё в 30-е, и даже в 20-е годы XX века предвидели надвигающийся кризис в авиационном двигателестроении, и искали пути выхода из него, в том числе и за счёт ВРД.[источник не указан 2456 дней] К ним можно отнести Ф. Уиттла (Великобритания), фон Охайна (Германия), Рене Ледюка (René Leduc) (Франция).[источник не указан 2456 дней] В СССР этой проблемой занимались Ф. А. Цандер, Б. С. Стечкин, Ю. А. Победоносцев, А. М. Люлька и другие.[источник не указан 2456 дней]
Впервые в СССР проект реального истребителя с ВРД разработанным А. М. Люлькой, в марте 1943 года предложил начальник ОКБ-301 М. И. Гудков.[источник не указан 2456 дней] Самолёт назывался Гу-ВРД. Проект был отвергнут экспертами, главным образом, в связи с неверием в актуальность и преимущества ВРД в сравнении с поршневыми авиадвигателями.
Первый турбореактивный самолёт Heinkel He 178. Двигатель Jumo-004 — первый в мире крупносерийный ТРДНемецкие конструкторы и учёные, работавшие в этой и смежных областях (ракетостроение), оказались в более выгодном положении. Третий рейх планировал войну и выиграть её рассчитывал за счёт технического превосходства в вооружениях. Поэтому в Германии новые разработки в области авиации и ракетной техники субсидировались более щедро, чем в других странах. Первым самолётом, поднявшимся в небо с турбореактивным двигателем (ТРД) HeS 3 конструкции фон Охайна, был He 178[источник не указан 2456 дней] (фирма Хейнкель Германия), управляемый лётчиком-испытателем флюг-капитаном Эрихом Варзицем (27 августа 1939 года). Этот самолёт превосходил по скорости (700 км/ч) все поршневые истребители своего времени, максимальная скорость которых не превышала 650 км/ч,[источник не указан 2456 дней] но при этом был менее экономичен, и вследствие этого имел меньший радиус действия. К тому же у него были бо́льшие скорости взлёта и посадки, чем у поршневых самолётов, из-за чего ему требовалась более длинная взлётно-посадочная полоса с качественным покрытием.
Работы по этой тематике неспешно продолжались почти до конца войны, когда Третий рейх, утратив своё былое преимущество в воздухе, предпринял безуспешную попытку восстановить его за счёт серийного выпуска с августа 1944 года реактивного истребителя-бомбардировщика Мессершмитт Me.262, оборудованного двумя турбореактивными двигателями Jumo-004 производства фирмы Юнкерс. Этот самолёт значительно превосходил всех своих «современников» по скорости и скороподъёмности. А с ноября 1944 года начал выпускаться ещё и первый реактивный бомбардировщик Arado Ar 234 Blitz с теми же двигателями, который из-за его скорости не могли перехватывать поршневые истребители того времени. Единственным реактивным самолётом союзников по антигитлеровской коалиции, формально принимавшим участие во Второй мировой войне, был «Глостер Метеор» (Великобритания) с ТРД Rolls-Royce Derwent 8 конструкции Ф. Уиттла (серийное производство которого началось даже раньше, чем немецких).[источник не указан 2456 дней]
После войны во всех странах, имевших авиационную промышленность, начинаются интенсивные разработки в области воздушно-реактивных двигателей. Реактивное двигателестроение открыло новые возможности в авиации: полёты на скоростях, превышающих скорость звука, и создание самолётов с грузоподъёмностью, многократно превышающей грузоподъёмность поршневых самолётов, как следствие более высокой удельной мощности газотурбинных двигателей в сравнении с поршневыми.
Первым отечественным серийным реактивным самолётом был истребитель Як-15 (1946 г), разработанный в рекордные сроки на базе планера Як-3 и адаптации трофейного двигателя Jumo-004, выполненной в моторостроительном КБ В. Я. Климова под обозначением.[2]
А уже через год прошёл государственные испытания первый, полностью оригинальный, отечественный турбореактивный двигатель ТР-1,[3] разработанный в КБ А. М. Люльки (ныне филиал УМПО). Такие быстрые темпы освоения совершенно новой сферы двигателестроения имеют объяснение: группа А. М. Люльки занималась этой проблематикой ещё с довоенных времён, но «зелёный свет» этим разработкам был дан, только когда руководство страны вдруг обнаружило отставание СССР в этой области.
Первым отечественным реактивным пассажирским авиалайнером был Ту-104 (1955 г), оборудованный двумя турбореактивными двигателями РД-3М-500 (АМ-3М-500), разработанными в КБ А. А. Микулина. К этому времени СССР был уже в числе мировых лидеров в области авиационного моторостроения.[источник не указан 2456 дней]
Leduc 010 первый аппарат, летавший с ПВРД (Музей в Ле Бурже). Первый полёт — 19 ноября 1946Запатентованный ещё в 1913 г, прямоточный воздушно-реактивный двигатель (ПВРД) привлекал конструкторов простотой своего устройства, но главное — своей потенциальной способностью работать на сверхзвуковых скоростях и в самых высоких, наиболее разреженных слоях атмосферы, то есть в условиях, в которых ВРД других типов неработоспособны или малоэффективны. В 1930-е годы с этим типом двигателей проводились эксперименты в США (Уильям Эвери), в СССР (Ф. А. Цандер, Б. С. Стечкин, Ю. А. Победоносцев).
В 1937 году французский конструктор Рене Ледюк получил заказ от правительства Франции на разработку экспериментального самолёта с ПВРД. Эта работа была прервана войной и возобновилась после её окончания. 19 ноября 1946 года состоялся первый в истории полёт аппарата с маршевым ПВРД.[4] Далее в течение десяти лет было изготовлено и испытано ещё несколько экспериментальных аппаратов этой серии, в том числе, пилотируемые,[5][неавторитетный источник?] а в 1957 году правительство Франции отказалось от продолжения этих работ — бурно развивавшееся в то время направление ТРД представлялось более перспективным.
Обладая рядом недостатков для использования на пилотируемых самолётах (нулевая тяга на месте, низкая эффективность на малых скоростях полёта), ПВРД является предпочтительным типом ВРД для беспилотных одноразовых снарядов и крылатых ракет, благодаря своей простоте, а, следовательно, дешевизне и надёжности. Начиная с 50-х годов XX века в США было создан ряд экспериментальных самолётов и серийных крылатых ракет разного назначения с этим типом двигателя.
В СССР с 1954 по 1960 гг в ОКБ-301 под руководством С.А.Лавочкина,[источник не указан 2456 дней] разрабатывалась крылатая ракета «Буря», предназначавшаяся для доставки ядерных зарядов[источник не указан 2456 дней] на межконтинентальные расстояния, и использовавшая в качестве маршевого двигателя ПВРД, разработанный группой М. М. Бондарюка, и имевший уникальные для своего времени характеристики: эффективная работа на скорости свыше трех Махов, и на высоте 17 км.[источник не указан 2456 дней] В 1957 году проект вступил в стадию лётных испытаний, в ходе которых выявился ряд проблем, в частности, с точностью наведения, которые предстояло разрешить, и на это требовалось время, которое трудно было определить. Между тем, в том же году на вооружение уже поступила МБР Р-7, имевшая то же назначение, разработанная под руководством С. П. Королёва. Это ставило под сомнение целесообразность дальнейшей разработки «Бури». Из числа более современных отечественных разработок можно упомянуть противокорабельные крылатые ракеты с маршевыми ПВРД: П-800 Оникс, П-270 Москит.
Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (ПуВРД) был изобретён в XIX веке шведским изобретателем Мартином Вибергом.[источник не указан 2456 дней] Немецкие конструкторы, ещё накануне Второй мировой войны проводившие широкий поиск альтернатив поршневым авиационным двигателям, не обошли вниманием и это изобретение, долгое время остававшееся невостребованным. Наиболее известным летательным аппаратом (и единственным серийным) c ПуВРД Argus As-014 производства фирмы Argus-Werken, явился немецкий самолёт-снаряд Фау-1. Главный конструктор Фау-1 Роберт Люссер выбрал для него ПуВРД не ради эффективности (поршневые авиационные двигатели той эпохи обладали лучшими характеристиками), а, главным образом, из-за простоты конструкции и, как следствие, малых трудозатрат на изготовление, что было оправдано при массовом производстве одноразовых снарядов. После войны исследования в области пульсирующих воздушно-реактивных двигателей продолжились во Франции (компания SNECMA) и в США (Pratt & Whitney, General Electric), кроме того, благодаря простоте и дешевизне, маленькие двигатели этого типа стали очень популярны среди авиамоделистов, и в любительской авиации, и появились коммерческие фирмы, производящие на продажу для этих целей ПуВРД и клапаны к ним (быстроизнашивающаяся запчасть).[6]
ru.wikibedia.ru
История реактивных двигателей неразрывно связана с историей авиации. Прогресс в авиации на всём протяжении её существования обеспечивался, главным образом, прогрессом авиационных двигателей, а всё возраставшие требования, предъявляемые авиацией к двигателям, являлись мощным стимулятором развития авиационного двигателестроения. Считающийся первым самолётом «Флайер-1» (конструкции братьев Райт, США, 1903 год), был оснащён поршневым двигателем внутреннего сгорания, и это техническое решение до начала 40-х годов XX века оставалось неизменным в авиации. Другие имевшиеся в то время технические решения, например самолёт Можайского (Россия, 1885 год), который имел паровые двигатели, были менее удачными. Авиационные поршневые двигатели совершенствовались, возрастала их мощность и, соответственно, тяговооружённость самих самолётов.
Однако, к концу Второй мировой войны требование ещё бо́льшего повышения мощности поршневых двигателей внутреннего сгорания вошло в неразрешимое противоречие с другими требованиями, предъявляемыми к авиамоторам — компактностью и ограничением массы. Дальнейшее развитие авиации по пути совершенствования поршневых двигателей становилось невозможным, и почти одновременно со смертью младшего из братьев Райт — Орвилла (1948 г) закончилась и эпоха поршневой авиации.
В двигателестроении ожили идеи, предложенные намного раньше поршневого двигателя внутреннего сгорания, но не привлекавшие внимания авиаконструкторов, пока поршневой двигатель сохранял перспективу развития. Ещё в эскизах Леонардо да Винчи (XV век) было найдено изображение колеса с лопастями, приводимого в движение тягой каминной трубы (прообраз турбины)[уточнить][1], и вращавшего через зубчатую передачу шампур для жарки мяса.[источник не указан 2456 дней] Первый патент на турбинный двигатель был выдан англичанину Джону Барберу в 1791 году.[источник не указан 2456 дней] В 1913 году француз Рене Лорен получил патент на прямоточный воздушно-реактивный двигатель.[источник не указан 2456 дней]
Следует отметить, что ряд инженеров и учёных разных стран ещё в 30-е, и даже в 20-е годы XX века предвидели надвигающийся кризис в авиационном двигателестроении, и искали пути выхода из него, в том числе и за счёт ВРД.[источник не указан 2456 дней] К ним можно отнести Ф. Уиттла (Великобритания), фон Охайна (Германия), Рене Ледюка (René Leduc) (Франция).[источник не указан 2456 дней] В СССР этой проблемой занимались Ф. А. Цандер, Б. С. Стечкин, Ю. А. Победоносцев, А. М. Люлька и другие.[источник не указан 2456 дней]
Впервые в СССР проект реального истребителя с ВРД разработанным А. М. Люлькой, в марте 1943 года предложил начальник ОКБ-301 М. И. Гудков.[источник не указан 2456 дней] Самолёт назывался Гу-ВРД. Проект был отвергнут экспертами, главным образом, в связи с неверием в актуальность и преимущества ВРД в сравнении с поршневыми авиадвигателями.
Первый турбореактивный самолёт Heinkel He 178.ru-wiki.ru
реактивного двигателя есть долгая история от ранних паровых устройств в 2-м веке BCE к современному turbofans и scramjets.
Реактивные двигатели могут быть датированы к изобретению aeolipile приблизительно 150 BCE. Это устройство использовало энергию пара, направленную через два носика, чтобы заставить сферу вращаться быстро на ее оси. Насколько известен, это не использовалось для поставки механической энергии, и потенциальное практическое применение этого изобретения не было признано. Это просто считали любопытством.
Реактивное движение только буквально и фигурально взлетело с изобретением ракеты китайцами на фейерверке 13-го века, но постепенно прогрессировало, чтобы продвинуть огромное вооружение; и там технология остановилась в течение сотен лет.
Archytas, основатель математической механики, как описано в письмах Aulus Gellius спустя пять веков после него, как считали, проектировал и построил первое искусственное, самоходное летающее устройство. Это устройство было моделью формы птицы, продвигаемой самолетом того, что было, вероятно, паром, который, как сказали, фактически управлял приблизительно 200 метрами.
Осман Лэгэри Хасан Селеби, как говорят, взлетел в 1633 с тем, что было описано, чтобы быть ракетой формы конуса и затем скользить с крыльями в успешное приземление, выиграв положение в османской армии. Однако это было по существу трюком. Проблема состояла в том, что ракеты просто слишком неэффективны на низких скоростях, чтобы быть полезными для гражданской авиации.
Самые ранние попытки оснащенных воздушно-реактивным двигателем реактивных двигателей были гибридными проектами, в который внешний источник энергии первый сжатый воздух, который был тогда смешан с топливом и горел для реактивного толчка. В одной такой системе, названной thermojet Secondo Campini, но более обычно, motorjet, воздух был сжат поклонником, которого ведет обычный поршневой двигатель. Примеры включают Caproni Campini N.1, и японский двигатель Tsu-11 намеревался привести самолеты камикадзе Ohka в действие к концу Второй мировой войны. Ни один не был полностью успешен, и CC.2 закончил тем, что был медленнее, чем тот же самый дизайн с традиционным двигателем и комбинацией пропеллера.
В 1913 Рене Лорин придумал форму реактивного двигателя, подзвукового pulsejet, который будет несколько более эффективным, но у него не было способа достигнуть достаточно высоко скоростей для него, чтобы работать, и понятие осталось теоретическим в течение достаточно долгого времени.
Даже перед началом Второй мировой войны, инженеры начинали понимать, что поршневой двигатель самоограничивал с точки зрения максимальной производительности, которая могла быть достигнута; предел происходил из-за проблем, связанных с продвигающей эффективностью, которая уменьшилась, поскольку концы лопастей приблизились к скорости звука. Если бы двигатель, и таким образом самолет, работа должна была когда-либо увеличиваться вне такого барьера, путь, как должны были бы находить, радикально улучшил бы дизайн поршневого двигателя, или должен будет быть развит совершенно новый тип силовой установки. Это было мотивацией позади разработки газотурбинного двигателя, обычно называемого «реактивным» двигателем, который станет почти столь же революционным к авиации как первый полет Братьев Райт.
Ключ к практическому реактивному двигателю был газовой турбиной, используемой, чтобы извлечь энергию из самого двигателя, чтобы вести компрессор. Газовая турбина не была идеей, развитой в 1930-х: патент для постоянной турбины предоставили Джону Барберу в Англии в 1791. Первая газовая турбина, которая успешно будет бежать самоподдерживающийся, была построена в 1903 норвежским инженером Тджидиусом Эллингом. Ограничения в дизайне и практической разработке и металлургии предотвратили такие двигатели, достигающие изготовления. Основные проблемы были безопасностью, надежностью, весом и, особенно, выдержали операцию.
В Венгрии Альберт Фоно в 1915 создал решение для увеличения диапазона артиллерии, включив начатый оружием снаряд, который должен был быть объединен с единицей толчка прямоточного воздушно-реактивного двигателя. Это должно было позволить получить большое расстояние с низкими начальными скоростями морды, позволив тяжелым раковинам стреляться из относительно легкого оружия. Фоно представил свое изобретение Austro-венгерской армии, но предложение было отклонено. В 1928 он просил немецкий патент на самолете, приведенном в действие сверхзвуковыми прямоточными воздушно-реактивными двигателями, и это было награждено в 1932.
Первый патент для использования газовой турбины, чтобы привести самолет в действие был подан в 1921 французом Максимом Гийомом. Его двигатель был турбореактивным двигателем осевого потока.
В 1923 Эдгар Бакингем из американского Национального Бюро Стандарта опубликовал отчет, выражающий скептицизм, что реактивные двигатели будут экономически конкурентоспособны по отношению к опоре, которую ведут самолетом в низких высотах и скоростях полета периода: «там
кажется, не, в настоящее время, никакая перспектива вообще, что реактивное движение вида, который здесь рассматривают, будет когда-либо иметь практическую стоимость, даже в военных целях."
Вместо этого к 1930-м поршневой двигатель в его многих различных формах (ротация и статическая шина с радиальным кордом, охлаждаемая и охлажденная жидкостью действующий), был единственным типом силовой установки, доступной авиаконструкторам. Это было приемлемо пока, только низкие самолеты спортивного типа требовались, и действительно все, что было доступно.
В 1928 кадет Колледжа Королевских ВВС Франк Виттл Крануэлл формально представил свои идеи для турбореактивного двигателя его начальникам. В октябре 1929 он развил свои идеи далее. 16 января 1930 в Англии, Виттл представил свой первый патент (предоставленный в 1932). Патент показал двухэтапный осевой компрессор, кормящий односторонний центробежный компрессор. Практические осевые компрессоры были сделаны возможными идеями от A.A.Griffith в оригинальной газете в 1926 («Аэродинамическая Теория Турбинного Дизайна»). Виттл позже сконцентрировался бы на более простом центробежном компрессоре только для множества практических причин. У Виттла был свой первый двигатель, бегущий в апреле 1937. Это питалось жидкостью и включало отдельный бензонасос. Команда Виттла испытала почти панику, когда двигатель не остановится, ускоряясь даже после того, как топливо было выключено. Оказалось, что топливо просочилось в двигатель и накопилось в бассейнах. Таким образом, двигатель не остановился бы, пока все пропущенное топливо не сожгло. Виттл был неспособен заинтересовать правительство своим изобретением, и развитие продолжалось в медленном темпе.
В 1935 Ганс фон Охен начал работу над подобным дизайном в Германии, и часто утверждается, что он не знал о работе Виттла. Охен сказал, что не прочитал патент Виттла, и Виттл верил ему (Франк Виттл 1907-1996), однако, патент Виттла был в немецких библиотеках, и у сына Виттла были подозрения, что Охен читал или услышал о нем.
Несколько лет спустя было признано фон Охеном в его биографии, что это не было так. Автор Маргарет Коннер заявляет, что доступный поверенный ″Ohain случайно встретил Уменьшить патент в годах, что патенты фон Охена формулировались». сам фон Охен процитирован, «Мы чувствовали, что это было похоже на патент идеи», «Мы думали, что это серьезно не работалось на». Поскольку патент Охена не был подан до 1935, этот допуск ясно показывает, что он прочитал патент Виттла и даже критиковал его в некоторых деталях до регистрации его собственного патента и приблизительно за 2 года до того, как его собственный двигатель бежал.
ФОН ОХЕН: требования патента ″Our должны были быть сужены по сравнению с Виттлом, потому что Уменьшают, показал определенные вещи». «Когда я видел патент Виттла, я был почти убежден, что он имел некоторое отношение к комбинациям всасывания пограничного слоя. У этого было два - fl ой, двойной входной поток радиальный компрессор потока, который выглядел чудовищным с точки зрения двигателя. Его flow аннулирование смотрело на нас, чтобы быть нежелательной вещью, но оказалось, что это не было настолько плохо, в конце концов, хотя это дало некоторые незначительные проблемы нестабильности.″
Его первое устройство было строго экспериментально и могло только бежать под внешней властью, но он смог продемонстрировать фундаментальное понятие. Охен был тогда представлен Эрнсту Хайнкелю, одному из более крупных промышленников самолета дня, которые немедленно видели обещание дизайна. Хайнкель недавно купил компанию двигателя Hirth, и Охен и его основной машинист Макс Хэн были настроены там как новое подразделение компании Hirth. У них был свой первый HeS 1 центробежный двигатель, бегущий к сентябрю 1937. В отличие от дизайна Виттла, Охен использовал водород в качестве топлива, поставляемого под внешним давлением. Их последующие проекты достигли высшей точки в питаемом бензином HeS 3 1 100 фунт-сил (5 кН), который был приспособлен к Хейнкелю, простому и компактному Он 178 корпусов и управляемый Эрихом Варзицем рано утром от 27 августа 1939, от аэродрома Ростока-Marienehe, выразительно короткое время для развития. Он 178 был первым в мире приведенным в действие турбореактивным двигателем самолетом, который полетит.
Первый в мире турбовинтовой насос был Jendrassik Cs-1 разработанный венгерским инженером-механиком Дьердем Джендрэссиком. Это было произведено и проверено на фабрике Ganz в Будапеште между 1938 и 1942. Было запланировано соответствовать к Varga RMI-1 X/H двухмоторный бомбардировщик разведки, разработанный Ласло Варгой в 1940, но программа была отменена. В 1937 Джендрэссик также проектировал небольшой турбовинтовой насос на 75 кВт.
Двигатель Виттла начинал выглядеть полезным, и его Power Jets Ltd. начала получать деньги на Министерство ВВС. В 1941 летная версия двигателя назвала W.1, способный к 1 000 фунт-сил (4 кН) толчка, была приспособлена к корпусу Gloster E28/39, особенно построенному для него, и сначала управляла 15 мая 1941 в Королевских ВВС Крануэллом.
Британский дизайнер авиационного двигателя, Франк Хэлфорд, работающий от идей Виттла, развился «прямо через» версию центробежного самолета; его дизайн стал Гоблином de Havilland.
Одна проблема с обоими из этих ранних проектов, которые называют двигателями центробежного потока, состояла в том, что компрессор работал, «бросая» (ускоряющийся) воздух, направленный наружу от центрального потребления до внешней периферии двигателя, где воздух был тогда сжат расходящейся установкой трубочки, преобразовав ее скорость в давление. Преимущество этого дизайна состояло в том, что он был уже хорошо понят, будучи осуществленным в центробежных нагнетателях, затем в широком использовании на поршневых двигателях. Однако учитывая ранние технологические ограничения на скорость шахты двигателя, у компрессора должен был быть очень большой диаметр, чтобы произвести требуемую власть. Это означало, что у двигателей была большая лобная область, которая сделала его менее полезным как силовая установка самолета должный тянуться. Дальнейший недостаток был то, что воздушный поток должен был быть «согнут», чтобы течь назад через секцию сгорания и к турбине и выхлопной трубе, добавив сложность и понизив эффективность. Тем не менее, у этих типов двигателей были главные преимущества легкого веса, простоты и надежности, и развитие быстро прогрессировало до практических годных к полету проектов.
Австриец Ансельм Франц подразделения двигателя Junkers (Junkers Motoren или Jumo) решил эти проблемы с введением компрессора осевого потока. По существу это - турбина наоборот. Воздух, прибывающий перед двигателем, унесен к задней части двигателя стадией поклонника (сходящиеся трубочки), где это сокрушено против ряда невращающихся лезвий, названных статорами (расходящиеся трубочки). Процесс нигде не рядом так же силен как центробежный компрессор, таким образом, много этих пар поклонников и статоров размещены последовательно, чтобы получить необходимое сжатие. Даже со всей добавленной сложностью, получающийся двигатель намного меньший в диаметре и таким образом, более аэродинамический. Jumo назначили следующий номер двигателя в RLM нумерация последовательности, 4, и результатом был двигатель Jumo 004. После того, как много меньших технических трудностей были решены, массовое производство этого двигателя началось в 1944 как силовая установка для первого в мире самолета реактивного истребителя, Messerschmitt Меня 262 (и позже первого в мире самолета реактивного бомбардировщика, Площадь Arado 234). Ряд причин тайно замыслил задерживать наличие двигателя, эта задержка заставила борца прибывать слишком поздно, чтобы решительно повлиять на положение Германии во время Второй мировой войны. Тем не менее, это будут помнить как первое использование реактивных двигателей в обслуживании.
Фирма силовой установки авиации Heinkel-Hirth также попыталась создать более мощный турбореактивный двигатель, Heinkel HeS 011 почти 3 000 фунтов толкнувших полная мощность, очень поздно во время войны, чтобы улучшить варианты толчка, доступные новым немецким военным реактивным конструкциям самолетов и улучшить выполнение существующих проектов. Это использовало уникальную «диагональную» секцию компрессора, которая сочетала функции и центробежного и расположения компрессора осевого потока для турбореактивных силовых установок, но осталась на испытательной скамье только с приблизительно девятнадцатью примерами, когда-либо произведенными.
В Великобритании их первый двигатель осевого потока, Metrovick F.2, бежал в 1941 и сначала управлялся в 1943. Хотя более сильный, чем центробежные проекты в то время, Министерство считало свою сложность и ненадежность недостатком в военном времени. Работа в Metrovick привела к двигателю Армстронга Сиддели Сапфира, который будет построен в США как J65.
После конца войны немецкий реактивный самолет и реактивные двигатели были экстенсивно изучены победоносными союзниками и способствовали, чтобы работать над ранними советскими и американскими реактивными истребителями. Наследство двигателя осевого потока замечено в факте, что практически у всех реактивных двигателей на самолете с неподвижным крылом было некоторое вдохновение от этого дизайна.
Двигатели центробежного потока улучшились начиная с их введения. С улучшениями отношения технологии скорость шахты двигателя была увеличена, значительно уменьшив диаметр центробежного компрессора. Короткая длина двигателя остается преимуществом этого дизайна, особенно для использования в вертолетах, где полный размер более важен, чем лобная область. Также, поскольку их компоненты двигателя более прочны, они менее склонны к повреждению посторонним предметом, чем двигатели компрессора осевого потока.
Хотя немецкие проекты были более передовыми аэродинамически, комбинация простоты и отсутствие необходимых редких металлов для необходимой передовой металлургии (таких как вольфрам, хром и титан) для компонентов высокого напряжения, таких как турбинные лезвия и подшипники, и т.д.) означал, что позже произведенные немецкие двигатели имели короткий срок службы и должны были быть изменены после 10–25 часов. Британские двигатели были также широко произведены в соответствии с лицензией в США (см. Миссию Tizard), и были проданы советской России, кто перепроектировал их с Nene, продолжающим приводить известный МиГ 15 в действие. Американские и советские проекты, независимые типы осевого потока по большей части, стремились бы достигнуть превосходящей работы до 1960-х, хотя General Electric J47 предоставил превосходную услугу в Сабле F-86 в 1950-х.
К 1950-м реактивный двигатель был почти универсален в боевом самолете, за исключением груза, связи и других специализированных типов. Этим пунктом некоторые британские проекты были уже очищены для гражданского использования и появились на ранних моделях как Комета de Havilland и Канадский Авиалайнер Avro. К 1960-м весь большой гражданский самолет был также приведенный в действие самолет, оставляя поршневой двигатель в таких недорогостоящих ролях ниши, таких как грузовые полеты.
Неустанные улучшения турбовинтового насоса выдвинули поршневой двигатель (двигатель внутреннего сгорания) из господствующей тенденции полностью, оставив его служащий только самым маленьким проектам гражданской авиации и некоторому использованию в самолете дрона. Подъем реактивного двигателя к почти универсальному использованию в самолете занял хорошо менее чем двадцать лет.
Однако история была не совсем в конце, поскольку эффективность турбореактивных двигателей была все еще скорее хуже, чем поршневые двигатели, но к 1970-м с появлением высоких реактивных двигателей обхода, инновации, не предсказанные ранними комментаторами как Эдгар Бакингем, на высоких скоростях и больших высотах, которые казались абсурдными им, только тогда, сделали топливную экономичность, наконец превышают тот из лучшего поршня и двигателей пропеллера, и мечта о быстром, безопасном, экономичном кругосветном путешествии наконец прибыла, и их строгое, если хорошо основано в течение времени, предсказания, что реактивные двигатели никогда не будут составлять очень, были убиты навсегда.
ru.knowledgr.com
История реактивных двигателей неразрывно связана с историей авиации. Прогресс в авиации на всём протяжении её существования обеспечивался, главным образом, прогрессом авиационных двигателей, а всё возраставшие требования, предъявляемые авиацией к двигателям, являлись мощным стимулятором развития авиационного двигателестроения. Считающийся первым самолётом «Флайер-1» (конструкции братьев Райт, США, 1903 год), был оснащён поршневым двигателем внутреннего сгорания, и это техническое решение до начала 40-х годов XX века оставалось неизменным в авиации. Другие имевшиеся в то время технические решения, например самолёт Можайского (Россия, 1885 год), который имел паровые двигатели, были менее удачными. Авиационные поршневые двигатели совершенствовались, возрастала их мощность и, соответственно, тяговооружённость самих самолётов.
Однако, к концу Второй мировой войны требование ещё бо́льшего повышения мощности поршневых двигателей внутреннего сгорания вошло в неразрешимое противоречие с другими требованиями, предъявляемыми к авиамоторам — компактностью и ограничением массы. Дальнейшее развитие авиации по пути совершенствования поршневых двигателей становилось невозможным, и почти одновременно со смертью младшего из братьев Райт — Орвилла (1948 г) закончилась и эпоха поршневой авиации.
В двигателестроении ожили идеи, предложенные намного раньше поршневого двигателя внутреннего сгорания, но не привлекавшие внимания авиаконструкторов, пока поршневой двигатель сохранял перспективу развития. Ещё в эскизах Леонардо да Винчи (XV век) было найдено изображение колеса с лопастями, приводимого в движение тягой каминной трубы (прообраз турбины)[уточнить][1], и вращавшего через зубчатую передачу шампур для жарки мяса.[источник не указан 2424 дня] Первый патент на турбинный двигатель был выдан англичанину Джону Барберу в 1791 году.[источник не указан 2424 дня] В 1913 году француз Рене Лорен получил патент на прямоточный воздушно-реактивный двигатель.[источник не указан 2424 дня]
Следует отметить, что ряд инженеров и учёных разных стран ещё в 30-е, и даже в 20-е годы XX века предвидели надвигающийся кризис в авиационном двигателестроении, и искали пути выхода из него, в том числе и за счёт ВРД.[источник не указан 2424 дня] К ним можно отнести Ф. Уиттла (Великобритания), фон Охайна (Германия), Рене Ледюка (René Leduc) (Франция).[источник не указан 2424 дня] В СССР этой проблемой занимались Ф. А. Цандер, Б. С. Стечкин, Ю. А. Победоносцев, А. М. Люлька и другие.[источник не указан 2424 дня]
Впервые в СССР проект реального истребителя с ВРД разработанным А. М. Люлькой, в марте 1943 года предложил начальник ОКБ-301 М. И. Гудков.[источник не указан 2424 дня] Самолёт назывался Гу-ВРД. Проект был отвергнут экспертами, главным образом, в связи с неверием в актуальность и преимущества ВРД в сравнении с поршневыми авиадвигателями.
Первый турбореактивный самолёт Heinkel He 178. Двигатель Jumo-004 — первый в мире крупносерийный ТРДНемецкие конструкторы и учёные, работавшие в этой и смежных областях (ракетостроение), оказались в более выгодном положении. Третий рейх планировал войну и выиграть её рассчитывал за счёт технического превосходства в вооружениях. Поэтому в Германии новые разработки в области авиации и ракетной техники субсидировались более щедро, чем в других странах. Первым самолётом, поднявшимся в небо с турбореактивным двигателем (ТРД) HeS 3 конструкции фон Охайна, был He 178[источник не указан 2424 дня] (фирма Хейнкель Германия), управляемый лётчиком-испытателем флюг-капитаном Эрихом Варзицем (27 августа 1939 года). Этот самолёт превосходил по скорости (700 км/ч) все поршневые истребители своего времени, максимальная скорость которых не превышала 650 км/ч,[источник не указан 2424 дня] но при этом был менее экономичен, и вследствие этого имел меньший радиус действия. К тому же у него были бо́льшие скорости взлёта и посадки, чем у поршневых самолётов, из-за чего ему требовалась более длинная взлётно-посадочная полоса с качественным покрытием.
Работы по этой тематике неспешно продолжались почти до конца войны, когда Третий рейх, утратив своё былое преимущество в воздухе, предпринял безуспешную попытку восстановить его за счёт серийного выпуска с августа 1944 года реактивного истребителя-бомбардировщика Мессершмитт Me.262, оборудованного двумя турбореактивными двигателями Jumo-004 производства фирмы Юнкерс. Этот самолёт значительно превосходил всех своих «современников» по скорости и скороподъёмности. А с ноября 1944 года начал выпускаться ещё и первый реактивный бомбардировщик Arado Ar 234 Blitz с теми же двигателями, который из-за его скорости не могли перехватывать поршневые истребители того времени. Единственным реактивным самолётом союзников по антигитлеровской коалиции, формально принимавшим участие во Второй мировой войне, был «Глостер Метеор» (Великобритания) с ТРД Rolls-Royce Derwent 8 конструкции Ф. Уиттла (серийное производство которого началось даже раньше, чем немецких).[источник не указан 2424 дня]
После войны во всех странах, имевших авиационную промышленность, начинаются интенсивные разработки в области воздушно-реактивных двигателей. Реактивное двигателестроение открыло новые возможности в авиации: полёты на скоростях, превышающих скорость звука, и создание самолётов с грузоподъёмностью, многократно превышающей грузоподъёмность поршневых самолётов, как следствие более высокой удельной мощности газотурбинных двигателей в сравнении с поршневыми.
Первым отечественным серийным реактивным самолётом был истребитель Як-15 (1946 г), разработанный в рекордные сроки на базе планера Як-3 и адаптации трофейного двигателя Jumo-004, выполненной в моторостроительном КБ В. Я. Климова под обозначением.[2]
А уже через год прошёл государственные испытания первый, полностью оригинальный, отечественный турбореактивный двигатель ТР-1,[3] разработанный в КБ А. М. Люльки (ныне филиал УМПО). Такие быстрые темпы освоения совершенно новой сферы двигателестроения имеют объяснение: группа А. М. Люльки занималась этой проблематикой ещё с довоенных времён, но «зелёный свет» этим разработкам был дан, только когда руководство страны вдруг обнаружило отставание СССР в этой области.
Первым отечественным реактивным пассажирским авиалайнером был Ту-104 (1955 г), оборудованный двумя турбореактивными двигателями РД-3М-500 (АМ-3М-500), разработанными в КБ А. А. Микулина. К этому времени СССР был уже в числе мировых лидеров в области авиационного моторостроения.[источник не указан 2424 дня]
Leduc 010 первый аппарат, летавший с ПВРД (Музей в Ле Бурже). Первый полёт — 19 ноября 1946Запатентованный ещё в 1913 г, прямоточный воздушно-реактивный двигатель (ПВРД) привлекал конструкторов простотой своего устройства, но главное — своей потенциальной способностью работать на сверхзвуковых скоростях и в самых высоких, наиболее разреженных слоях атмосферы, то есть в условиях, в которых ВРД других типов неработоспособны или малоэффективны. В 1930-е годы с этим типом двигателей проводились эксперименты в США (Уильям Эвери), в СССР (Ф. А. Цандер, Б. С. Стечкин, Ю. А. Победоносцев).
В 1937 году французский конструктор Рене Ледюк получил заказ от правительства Франции на разработку экспериментального самолёта с ПВРД. Эта работа была прервана войной и возобновилась после её окончания. 19 ноября 1946 года состоялся первый в истории полёт аппарата с маршевым ПВРД.[4] Далее в течение десяти лет было изготовлено и испытано ещё несколько экспериментальных аппаратов этой серии, в том числе, пилотируемые,[5][неавторитетный источник?] а в 1957 году правительство Франции отказалось от продолжения этих работ — бурно развивавшееся в то время направление ТРД представлялось более перспективным.
Обладая рядом недостатков для использования на пилотируемых самолётах (нулевая тяга на месте, низкая эффективность на малых скоростях полёта), ПВРД является предпочтительным типом ВРД для беспилотных одноразовых снарядов и крылатых ракет, благодаря своей простоте, а, следовательно, дешевизне и надёжности. Начиная с 50-х годов XX века в США было создан ряд экспериментальных самолётов и серийных крылатых ракет разного назначения с этим типом двигателя.
В СССР с 1954 по 1960 гг в ОКБ-301 под руководством С.А.Лавочкина,[источник не указан 2424 дня] разрабатывалась крылатая ракета «Буря», предназначавшаяся для доставки ядерных зарядов[источник не указан 2424 дня] на межконтинентальные расстояния, и использовавшая в качестве маршевого двигателя ПВРД, разработанный группой М. М. Бондарюка, и имевший уникальные для своего времени характеристики: эффективная работа на скорости свыше трех Махов, и на высоте 17 км.[источник не указан 2424 дня] В 1957 году проект вступил в стадию лётных испытаний, в ходе которых выявился ряд проблем, в частности, с точностью наведения, которые предстояло разрешить, и на это требовалось время, которое трудно было определить. Между тем, в том же году на вооружение уже поступила МБР Р-7, имевшая то же назначение, разработанная под руководством С. П. Королёва. Это ставило под сомнение целесообразность дальнейшей разработки «Бури». Из числа более современных отечественных разработок можно упомянуть противокорабельные крылатые ракеты с маршевыми ПВРД: П-800 Оникс, П-270 Москит.
Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (ПуВРД) был изобретён в XIX веке шведским изобретателем Мартином Вибергом.[источник не указан 2424 дня] Немецкие конструкторы, ещё накануне Второй мировой войны проводившие широкий поиск альтернатив поршневым авиационным двигателям, не обошли вниманием и это изобретение, долгое время остававшееся невостребованным. Наиболее известным летательным аппаратом (и единственным серийным) c ПуВРД Argus As-014 производства фирмы Argus-Werken, явился немецкий самолёт-снаряд Фау-1. Главный конструктор Фау-1 Роберт Люссер выбрал для него ПуВРД не ради эффективности (поршневые авиационные двигатели той эпохи обладали лучшими характеристиками), а, главным образом, из-за простоты конструкции и, как следствие, малых трудозатрат на изготовление, что было оправдано при массовом производстве одноразовых снарядов. После войны исследования в области пульсирующих воздушно-реактивных двигателей продолжились во Франции (компания SNECMA) и в США (Pratt & Whitney, General Electric), кроме того, благодаря простоте и дешевизне, маленькие двигатели этого типа стали очень популярны среди авиамоделистов, и в любительской авиации, и появились коммерческие фирмы, производящие на продажу для этих целей ПуВРД и клапаны к ним (быстроизнашивающаяся запчасть).[6]
www-wikipediya.ru
Изобретение реактивного авиационного двигателя предопределило резкийскачок в развитии авиации. Новые самолеты с реактивными силовымиустановками были значительно быстрее и мощнее свих аналогов, оснащенныхпоршневыми авиамоторами.Реактивный двигатель позволил самолетам преодолеть звуковой барьер,что было практически неосуществимо при использовании поршневых авиамоторов.Современные реактивные самолеты способны двигаться со скоростями, внесколько раз превышающими скорость звука.Активное развитие реактивной авиации предзнаменовало наступлениекосмической эры. Ведь первые ракетные реактивные двигатели были поконструкции похожи на авиационные жидкостные реактивные двигатели.Изобретение турбовинтового двигателя позволило снизить стоимостьпассажирских авиаперевозок, а внедрение турбореактивного двигателя вгражданскую авиацию – повысить их скорость. Все это способствовалопопуляризации гражданских авиаперевозок среди населения и ускорило общийнаучно-технический прогресс.Современные реактивные самолёты Современный реактивный самолёт Реактивая турбина Работа над одним из первых советских реактивных самолетов началась ещев 1943-1944 годах. Эта боевая машина создавалась конструкторскимколлективом, возглавляемым генералом инженерно-авиационной службы АртемомИвановичем Микояном. То был истребитель “И-250” с комбинированной силовойустановкой, которая состояла из поршневого авиадвигателя жидкостногоохлаждения типа “ВК-107 А” с воздушным винтом и ВРД, компрессор которогополучал вращение от поршневого мотора. Воздух поступал в воздухозаборникпод валом винта, проходил по каналу под кабиной летчика и поступал вкомпрессор ВРД. За компрессором были установлены форсунки для подачитоплива и запальная аппаратура. Реактивная струя выходила через сопло вхвостовой части фюзеляжа. Свой первый полет “И-250” совершил еще в марте1945 года. Во время летных испытаний была достигнута скорость, значительнопревышающая 800 километров в час.В апреле 1946 года был совершен первый полет на реактивном истребителеконструкции А.С.Яковлева. Для облегчения перехода к производству этихсамолетов с ТРД был использован серийный винтовой истребитель “Як-3”, укоторого передняя часть фюзеляжа и средняя часть крыла были переделаны подустановку реактивного двигателя. Этот истребитель применялся как реактивныйтренировочный самолет наших ВВС.В 1947-1948 годах прошел летные испытания советский реактивныйистребитель конструкции А.С.Яковлева “Як-23” (рис.14), который обладалболее высокой скоростью.Итог: реактивный двигатель был разработан благодаря вычислениям греческого математика.Реактивный двигатель-это одна из самых значимых разроботок в истории авиации.Изобрёв реактивный двигатель человечество научилось преодолевать звуковой барьер.Это-огромный прорыв. КОНЕЦ
prezi.com
