Пять поколений самолетов., 7 частей

Пишет Самсонов Андрей:

Пять поколений самолётов. Часть 1.

В последние годы в СМИ все чаще говорят о самолетах пятого поколения. Чем они отличаются от остальных и как выглядят остальные поколения? В этой статье мы расскажем о том, как развивалась реактивная авиация.

Наиболее кратко и емко понятие "поколения" можно выразить как определенный технологический уровень, объединяющий самолеты с примерно равными возможностями и схожей конструкцией. Однако сама система поколений не является чем-то незыблемым и общепринятым – существует несколько вариаций. "Классической" считается деление на пять поколений, иногда к ним добавляют еще и "нулевое". Мы выберем именно такой вариант как наиболее логичный и распространенный.

Также следует помнить о том, что наиболее четко классификации поддаются исключительно самолеты класса "истребитель". Именно они обычно воплощают в себе наиболее передовые решения и являются хорошими демонстраторами пресловутого технологического уровня

Нулевое поколение – время проб и ошибок.

Первые настоящие реактивные самолеты были созданы в период Второй мировой войны. Сама идея и технология авиационного реактивного двигателя была воплощена еще в 1939 году в Германии, прототипы создавались и в СССР. Однако первым серийным реактивным истребителем, принявшим участие в реальных боях, стал легендарный Me-262. Новая технология внесла ощутимый дисбаланс в воздушный бой, и союзную авиацию спасали только ненадежность первых реактивных двигателей и неважный уровень подготовки немецких пилотов.

Немного позже аналогичный самолет – Gloster Meteor – разработали британцы, а после войны технологии попали в руки СССР и США. Хотя первые советские модели были явным подражанием немецким, очень быстро началось производство собственных разработок – МиГ-9 и Як-15. Американцы создали свою собственную модель F-80 Shooting Star.

Так почему же это поколение следует считать нулевым? Конструкция фюзеляжа, аэродинамика, вооружение и тактика применения самолетов имели очень мало отличий от поршневых истребителей. Иногда истребитель даже создавался путем установки турбореактивного двигателя в фюзеляж поршневого (например, Як-15 использовал минимально доработанный корпус Як-3), а некоторые реактивные истребители на стадии раннего прототипа совершали полеты с поршневыми двигателями. Кроме того, большинство из созданных в это время самолетов так никогда и не увидели ни массового производства, ни настоящего воздушного боя. Истребители нулевого поколения балансируют между поршневой и реактивной эрой, серийным и опытным производством, однако, несомненно, открывают новую эру в самолетостроении.

Черты поколения:

• Прямое крыло либо небольшой угол стреловидности
• Унаследованные от поршневых самолетов аэродинамические обводы
• Низкая надежность первых турбореактивных двигателей
• Пулеметно-пушечное вооружение
• Скорости до 900 км/ч
• Высотность до 13000 метров

Яркие представители:

• Германия – Me-262
• СССР – МиГ-9, Су-9, Як-15
• США – P-80, FJ-1
• Великобритания – Sea Hawk, Meteor, DH.100 Vampire

В следующей части статьи речь пойдет о самолетах первого поколения – о новых конструкциях и связанных с ними проблемах в самолетостроении.

Пять поколений самолётов. Часть 2.

Продолжаем наш цикл статей, посвященный поколениям самолетов. Так называемое нулевое поколение летательных аппаратов относится к периоду Второй мировой войны. В данной статье пойдет речь о первом поколении, связанном с реактивной авиацией.

Первое поколение – новые конструкции, новые проблемы

Довольно быстро авиаконструкторам стало ясно, что новые скорости и возможности, открываемые реактивной тягой, требуют полностью пересмотреть конструкцию истребителя и оснастить его новым оборудованием и вооружением. Наиболее важным нововведением на этом этапе стало появление стреловидного крыла, создававшего значительно меньшее аэродинамическое сопротивление на больших скоростях.

Предстояло решить много новых проблем: при всех достоинствах стреловидное крыло преподносило много неприятных сюрпризов. Флаттер и штопор стали кошмаром для первых летчиков-испытателей, и на борьбу с проблемой были брошены немалые силы. Другой важной особенностью истребителей первого поколения является строгое требование обеспечить высотность самолета, в частности предусмотреть установку гермокабины и кислородного оборудования. Наконец, многие истребители первого поколения получили на вооружение радиоприцелы – по сути, маломощные и имевшие крайне ограниченные углы обзора радары, позволявшие выявить местоположение противника за 3–5 километров и рассчитать поправку на дальность при стрельбе.

Первым прототипом реактивного истребителя с полноценным стреловидным крылом стал советский Ла-160, построенный в июне 1947 года. Американский аналог – XP-86, будущий легендарный F-86 Sabre, – взлетел в октябре этого же года. В отличие от СССР, где еще некоторое время несколько ведущих КБ "нащупывали" идеальную форму, американский истребитель сразу же оказался очень удачным. После нескольких месяцев испытаний наиболее совершенными советскими самолетами были признаны разработки КБ Лавочкина и Микояна – Ла-15 и МиГ-15. Предпочтение было отдано последнему.

Проверить боевые возможности первому и нулевому поколениям удалось в Корейской войне 1950–1953 годов. Наиболее интригующим противостоянием стало сравнение F-86 и МиГ-15. Советская машина имела преимущество в скороподъемности и вертикальной маневренности, американская – в горизонтальной, а кроме того, за счет радиодальномера имела большую дальность стрельбы. Но в общем и целом машины оказались равны по возможностям, и исход боя определялся опытом пилота и тактической ситуацией.

Завершающей тенденцией поколения стало стремление конструкторов к сверхзвуковой скорости. Решить эту задачу пока не удавалось, хотя наиболее совершенные самолеты того времени (например, МиГ-17 – значительно доработанный МиГ-15) могли достичь сверхзвука при пикировании. Однако по-настоящему освоен сверхзвук был уже в следующем поколении.

Черты поколения:

• Стреловидное крыло
• Небольшие размеры фюзеляжа
• Простейшее радиолокационное оборудование
• Пушечно-пулеметное вооружение
• Скорости до 1000–1100 км/ч
• Высотность до 15–16 км

Яркие представители:

• СССР – Ла-15, МиГ-15, МиГ-17
• США – F-86
• Франция – MD-450
• Швеция – Saab 29

Далее в серии статей речь пойдет о стремительном прорыве в самолетостроении – о создании сверхзвуковых истребителей. Второе поколение самолетов и первые управляемые ракеты позволили создать боевые летательные аппараты совершенно другого уровня.

Пять поколений самолётов. Часть 3.

Продолжаем серию статей о самолетах. Сегодня речь пойдет о втором поколении – сверхзвуковых истребителях с управляемыми ракетами. Их предшественниками были реактивные самолеты.

Второе поколение – стремительный прорыв

К сверхзвуку авиаконструкторы подошли уже в целом подготовленными – большая часть нюансов и технологических решений была отработана в конце первого поколения. Технологическое развитие начала 1950-х годов, подарившее самолетостроению новые, более мощные двигатели, новые материалы, оборудование и электронику, дало начало новым, принципиально новым проектам. 24 апреля 1953 года в воздух поднялся американский F-100, 5 января 1954 года оторвался от советской земли МиГ-19. Оба самолета стали первыми серийными сверхзвуковыми истребителями, без проблем взяв звуковой барьер в ходе испытаний.

Следующим прорывом второго поколения стало более широкое использование бортовых электронных систем, в особенности радаров, и управляемого оружия. США быстро стали лидером в этой области. Полноценные РЛС в современном понимании устанавливались на самолеты F-4D Skyray и F-104, созданные в 1951 и 1954 годах соответственно, в то время как первые советские радары появились только на МиГ-21П в 1960 году.

Неудачным второе поколение стало для американцев. Созданный в качестве суперскоростного перехватчика F-104 оказался крайне ненадежным и плохо управляемым самолетом. С другой стороны, в СССР был создан принципиально новый самолет МиГ-21, представлявший уникальное сочетание скоростных и маневренных качеств. Постепенно модернизируясь, этот истребитель дошел до наших дней, получив прозвище "автомата Калашникова среди самолетов" – простого в изготовлении, простого в управлении и убийственно эффективного в бою.

Что и было блестяще подтверждено во время Вьетнамской войны (1957–1975 гг.). Легкий и быстрый МиГ-21 оказался идеальным противодействием тяжелым, неповоротливым истребителям-бомбардировщикам США. Грамотная тактика вьетнамцев позволила им громить значительно превосходящие по численности ВВС и ВМС США.

Обкатку в этой войне прошло и управляемое ракетное вооружение. Американцы широко использовали ракеты AIM-9 Sidewinder и AIM-7 Sparrow, с советской стороны в 1962 году появилась К-13 – копия AIM-9. В реальном бою оказалось, что точность ракет пока что не выдерживает никакой критики – вьетнамцы уходили от них простейшим маневрированием. Американцы были этим шокированы: они настолько доверяли новому оружию, что даже посчитали лишней простейшую авиационную пушку, из-за чего не могли на равных вести воздушный бой с МиГами.


Черты поколения:

• Сверхзвуковые скорости (до 2 М)
• Горизонтальная маневренность принесена в жертву скоростным характеристикам
• Массовое распространение радаров
• Первые управляемые ракеты
• Концепция перехватчика
• Двигатели с форсажными камерами
• Высотность до 19 км

Яркие представители:

• СССР – МиГ-19, МиГ-21
• США – F-100, F-105
• Франция – Mirage III

Цикл статей об истории самолетостроения продолжится рассказом о следующем поколении, главная отличительная черта которого – многофункциональность.

Пять поколений самолётов. Часть 4.


Продолжает цикл статей третье поколение военных самолетов, которое характерно вниманием проектировщиков к маневренности и многофункциональности.

Третье поколение: многофункциональность, гибкость, рекорды

Вьетнамская война стала важным катализатором опыта создания истребителей. Выявились основные тенденции будущего развития боевой авиации. Во-первых, прекращение гонки за сверхскоростями ценой всех остальных аэродинамических качеств. Во-вторых, увеличение количества и качества бортовой электроники – при всей неэффективности управляемых ракет "воздух-воздух" во Вьетнаме было очевидно, что с дальнейшим совершенствованием они станут крайне опасным оружием. В-третьих, расширение функционала истребителей с приданием им функций бомбардировщиков и самолетов поддержки наземных войск. С учетом всех этих требований первенцем нового поколения можно считать американский F-4 Phantom II. Этот самолет широко использовался во Вьетнамской войне, став одним из ее символов и, подобно своему главному противнику МиГ-21, до сих пор с честью служит в ВВС некоторых стран.

Интерес представляет еще один американский самолет третьего поколения – F-5 Freedom Fighter. Непривычный для американской школы – максимально легкий, простой, без продвинутой электроники – самолет должен был стать более современной альтернативой легендарному F-86. Вооружение состояло из ракет малой дальности AIM-9 и двух 20-миллиметровых пушек, при этом прицельное оборудование представляло из себя простейший оптический прицел без радара. F-5 оказался очень удачным, надежным, недорогим и "летучим" истребителем.

Опыт Вьетнамской войны адекватно восприняли и в СССР. Хотя по результатам боевого применения советские самолеты оказались на высоте, было вполне понятно, что будущие сражения не будут выигрываться только за счет аэродинамики – нужно было срочно создавать истребитель для дальнего ракетного боя. Наследником МиГ-21, увы, не снискавшим такой же славы, стал МиГ-23. Одной из главных особенностей должно было стать крыло изменяемой стреловидности, позволявшее найти баланс между хорошей управляемостью на небольших скоростях и возможностью разгоняться до внушительных 2500 км/ч. Кроме того, на МиГ-23 был установлен сравнимый с F-4 комплекс вооружения, включавший в себя радар "Сапфир-23Л" и четыре ракеты.

Не меньший интерес представляет легендарный МиГ-25. Этот перехватчик был создан, чтобы противостоять сверхскоростным американским разведчикам SR-71 Blackbird и будущему бомбардировщику XB-70 Valkyrie. Советский инженерный гений создал уникальную машину: вплоть до сегодняшнего дня МиГ-25 удерживает рекорд скорости среди боевых самолетов – 3,2 скорости звука! Этого удалось достичь благодаря мощным двигателям и очень удачному планеру.

Черты поколения:

• Принципиально новые формы планера
• Крыло изменяемой стреловидности
• Широкое распространение высокоточных прицельных систем
• Выполнение одним самолетом множества ролей
• Повышение надежности и точности ракет "воздух-воздух"
• Высокоточное вооружение "воздух-земля"
• Возросшая роль электроники в управлении самолетом
• Скорости >3000 км/ч (МиГ-25), средняя – 2700 км/ч
• Высотность >22 км

Яркие представители:

• СССР – МиГ-23, МиГ-27, Су-15, Як-28, Ту-128, МиГ-25
• США – F-4, F-5, F-111
• Франция – Mirage F1
• Израиль – Kfir

В следующей статье речь пойдет о четвертом поколении самолетов, которые характеризовались высокой маневренностью, тяговооруженностью, многофункциональностью и автоматизацией процессов.