Как самолёты времён Первой мировой войны стреляли из пулемёта через пропеллер: хитрости авиации прошлого века
Как пилоты стреляли сквозь винт, не повреждая его? Всё дело в одном хитром устройстве
Если рассматривать самолёты времён Первой мировой войны, то можно заметить, что пулемёт на них расположен прямо за несущим винтом. Получается, что при стрельбе пули неминуемо будут пролетать через работающий пропеллер, правильно? Да. И поначалу действительно так и было. Но вскоре стало понятно, что это чревато выходом из строя винта, порой прямо в полёте – и последующей катастрофой с фатальными последствиями.
Стало ясно, что без модернизации тут не обойтись. В 1915 году французский лётчик и инженер Ролан Гаррос разработал специальное устройство – так называемый «отсекатель пуль», который представлял собой металлическую призму. «Отсекатели» прикручивались на каждую лопасть пропеллера на уровне ствола пулемёта и вызывали рикошет пуль, попадающих в винт. Правда, скорострельность из-за этого всё-таки пришлось уменьшить.
А потом нидерландский инженер Антон Фоккер, который работал на немецкую армию, придумал специальный девайс – механический синхронизатор пулемёта со скоростью вращения винта. Он связывал гашетку с тягой пропеллера и позволял пулям пролетать мимо лопастей винта. Простая и надёжная конструкция решила проблему повреждения пропеллера, но с развитием реактивной авиации в 1950-е годы стала попросту ненужной.
Как многофункциональный истребитель МиГ-35 совершил свой первый вертикальный взлет: архивное видео
На кадрах видеосъёмки продемонстрировано, как МиГ-35, оторвавшись от земли, резко взлетает вверх и выполняет вираж. Самолёт способен осуществлять подобные манёвры благодаря впечатляющей энерговооружённости, значение которой достигает 1,09 кгс/кг – то есть больше, чем вес истребителя. МиГ-35 разработан на базе истребителя МиГ-29 и отличается как увеличенной полезной нагрузкой, так и дальностью полёта и новым комплексом бортового оборудования.
Также Министерство обороны РФ опубликовало видеоролик, посвящённый испытаниям МиГ-35, на котором этот самолёт можно подробно рассмотреть в деталях. Военные тогда отметили, что истребитель поколения 4++ является одним из немногих самолётов, который умеет выполнять сложные многоцелевые задачи в условиях непрерывно меняющейся обстановки над полем боя. Установленное на борту высокотехнологичное оборудование позволяет обнаруживать и сопровождать до 30 воздушных целей на расстоянии до 160 километров, а при необходимости – уничтожить одновременно шесть воздушных и четыре наземных цели.
Почему пилотам истребителя V поколения становится плохо?
F-35 Joint Strike Fighter является самой дорогой военной программой в мире — её общая стоимость превышает триллион долларов. При этом, на момент ее старта истребитель имел несколько сотен критических недостатков и не был готов к боевым испытаниям до 2019 года. В начале 2017 года истребитель-бомбардировщик пятого поколения F-35 подверг разгромной критике в своём ежегодном докладе директор управления по эксплуатационным испытаниям и проверкам Министерства обороны США Майкл Гилмор. Военные обнаружили в самолёте 276 уязвимостей, которые относятся к работе операционной системы версии 3F, более половины из которых остались и в обновлённой версии программного обеспечения 3FR6.
В дополнение к трём сотням уже известных ошибок, найденным в истребителе-бомбардировщике, Пентагон продолжал находить новые, причём с завидной регулярностью. Если точнее, то их число варьировалось в среднем по 20 недостатков в месяц, и предпосылок для их окончания на тот момент не наблюдалось. С эксплуатационными качествами F-35 тоже беда. Самолёт не соответствовал требованиям к истребителю пятого поколения из-за невозможности полёта на сверхзвуковой скорости без использования форсажа, низкой тяговооружённости, высокой ЭПР, а также низкой живучести и манёвренности. Но самое интересное, что чёткого плана действий, как решить все эти проблемы, у разработчиков самолёта на тот момент не было.
Американские военные также выявили целый комплекс проблем, связанных с боевым применением F-35, среди которых — невозможность использовать встроенную авиапушку без существенной модификации самолёта, ограниченные возможности при поражении наземных движущихся целей, неэффективная система ночного видения, неудовлетворительные характеристики сенсоров авионики и многое другое. А затем к техническим проблемам истребителя добавились и так называемые «физиологические эпизоды» с пилотами – то есть резкое ухудшение их здоровья в ходе испытательных полётов на F-35.
В октябре 2017 года американцы зарегистрировали уже 29 подобных инцидентов. Пять из десяти «физиологических эпизодов» произошло между 2 мая и 8 июня на базе ВВС США «Люк» в штате Аризона. В результате полёты истребителя F-35 на авиабазе были приостановлены, а после их возобновления было зарегистрировано ещё три похожих случая». В течение нескольких месяцев с пилотами работали военные эксперты, но причина возникновения данной проблемы оставались для американцев загадкой. Симптомы похожи на кислородное голодание, но могут свидетельствовать и о повышении уровня углекислого газа в крови.
В качестве вероятных причин «физиологических эпизодов» специалисты также называли нарушение потребления кислорода тканями организма, декомпрессионную болезнь и обезвоживание. Система кислородного питания на самолётах оказалась полностью исправна, поэтому эксперты искали любые другие факторы, которые потенциально могли оказать влияние на дыхание пилотов. Чаще всего на необъяснимое ухудшение самочувствия жаловались пилоты модификации F-35A: с версией F-35C случилось лишь пять эпизодов, а с F-35B – всего четыре. Тем не менее, некоторые лётчики из-за этого категорически отказывались выполнять испытательные полёты на F-35.
МиГ-25: профессиональный охотник за невидимками
Взлетали перехватчики, наоборот, с оглушительным ревом, сотрясая все вокруг, с огромным хвостом форсажного пламени позади, исчезая высоко в небе за какие-то секунды. Несмотря на обилие на аэродроме разнообразной военной техники — гигантских стратегических бомбардировщиков и транспортных самолетов, штурмовиков, фронтовых истребителей и вертолетов, все разговоры вертелись вокруг МиГ-25, уж больно необычен был самолет без следов заклепок на борту, с неправдоподобно тонкими крыльями, с двигательными соплами, куда свободно залезал человек. И уж совсем мифическим был тот факт, что это единственный самолет, с которого после посадки сливалось 200 л 40-градусного водно-спиртового раствора, слегка отдающего резиной и за всенародную аэродромную любовь прозванного «Массандрой». В ответ на вопрос, зачем в полете столько водки, пилоты перехватчиков, затянутые в противоперегрузочные высотные костюмы и сгибающиеся под тяжестью канистр с «Массандрой», загадочно хранили молчание. Может, они и в самом деле не знали. А вот мы теперь знаем.
Полет «Валькирий»
В конце 1954 года командующий стратегической авиацией ВВС США генерал Кертис Ли Мэй поднял вопрос о создании бомбардировщика, обладающего дальностью полета без дозаправки не менее 11 тыс. км при «максимально возможной» скорости. А спустя несколько лет в США развернулись интенсивные работы по супербомбардировщику B-70 «Валькирия». Самолет должен был иметь крейсерскую скорость в 1,5−2 М, а максимальную до 3 М. Первое боевое авиакрыло было намечено сформировать уже к августу 1965 года. В 1960 году об этой сверхсекретной программе узнали в Советском Союзе и КБ Микояна начало разработку высокоскоростного перехватчика с невиданными характеристиками для перехвата американских «Валькирий». Вторгающаяся со стороны Северного полюса предполагаемая армада бомбардировщиков, со скоростью в 3 раза больше скорости звука, сильно давила на психику руководства СССР. Поэтому инициатива Микояна быстро нашла поддержку в правительстве (надо отметить, пока в правительстве сохранялись позиции родного брата Анастаса Микояна, практически все предложения Артема Микояна находили поддержку) и КБ было выдано задание на разработку проекта перехватчика Е-155 — будущего МиГ-25.
Задача оказалась невероятно сложной. Только самолеты преодолели звуковой барьер, как ставилась цель летать в 3 раза быстрее звука. К тому же предстояло преодолеть еще один барьер — тепловой.
Уже при полете МиГ-19 с числом М=1,3 при температуре 00С воздух в районе носового обтекателя нагревался до 720С. Аналогичный нагрев обтекателя МиГ-21 при М=2,05 достигал уже 1070С. Расчеты показывали, что при М=3 температура превысит 3000С. Оказалось, на таких скоростях плавился плексиглас остекления кабины пилота, разлагалась гидравлическая жидкость, все детали из резины, включая шины, теряли упругость. Но самое неприятное: основной авиационный материал — алюминиевые сплавы теряли свои прочностные свойства уже при 1300С. Казалось, на безальтернативной основе остался только титан, на котором и остановились американцы. Однако при традиционной клепке авиационных корпусов требовалась герметизация швов. Высокотемпературных герметиков, выдерживающих предполагаемые режимы полета перехватчика, в России не существовало. Титановые листы безуспешно пытались сваривать — материал растрескивался. Зато сваривать сталь в нашей стране умели великолепно. После долгих раздумий в КБ решили сваривать самолет из стали. Качественная сталь обладает прочностью в 3 раза выше, чем алюминиевые сплавы, но и весит в 3 раза больше. По меньшей мере это означало, что каждый элемент надо было делать в 3 раза тоньше, что требовало кардинального пересмотра традиционного подхода к проблемам сопротивления, устойчивости, вибрации и т. д. В итоге конечный самолет на 80% состоял из стали, на 8% — из титана и только на 11% — из жаропрочного алюминиевого сплава. В конструкции планера было 5 км сварных швов и 1,4 млн сварных точек. О качестве работ говорит тот факт, что за один год сварочных работ при общей длине швов в 450 км были обнаружены только две незначительные утечки топлива (незначительная капельная течь). Неожиданным побочным эффектом нового материала стала удивительная ремонтопригодность самолета — сварку можно было вести прямо на стоянке.
Совершенно необычным был двигатель перехватчика, представляющий собой развитие двигателя ТРД-15К для беспилотных аппаратов конструкции Микулина. После доработки компрессора, камеры сгорания и форсажной камеры получился почти прямоточный двигатель, с очень коротким компрессором, чрезвычайно прожорливый, но имеющий характеристики, сходные с ракетным двигателем. Он идеально подходил для одной единственной цели — практически мгновенно набирать огромную высоту и скорость. Но никогда и никому такие двигатели ставить на серийной самолет не разрешили бы: правительство всегда требовало универсальные машины. Микоян оказался исключением (не будем забывать, кто был его братом). По этой же причине Е-155 обзавелся поджарым, спринтерским планером, с огромными воздухозаборниками и тонкими лезвиями крыльев и оперения.
Отличало перехватчик от других самолетов и необычное по тем временам двухкилевое оперение. Легенда, бытующая в КБ, описывает его появление так. Разведчики принесли как-то в КБ фотографию разрабатывающегося в США новейшего скоростного разведчика SR-71. Фотография была настолько мутной, что ничего рассмотреть на ней было нельзя, за исключением того, что килей было два. Решили подстраховаться, установив на Е-155 также два киля. Попутно выяснилось, что если их установить не совсем перпендикулярно к горизонту — это ощутимо снижает радиолокационную заметность. Собственно поэтому большинство современных боевых самолетов имеют два наклонных киля, а гражданские — традиционный один.
МиГ-25 — чемпион
Невероятно, но практически за два года основные проблемы были решены. Односторонний пуск на огромных скоростях подвешенной на внешних узлах подвески ракеты приводил к опасной асимметрии, которая была устранена цельно-поворотным дифференциальным стабилизатором. Самолет пронизывала целая система теплообменников, турбохолодильников для уменьшения температуры воздуха от 7000С на входе компрессора до необходимых 200С для нормального функционирования оборудования. Для радиоэлектронного оборудования была специально разработана мощная водно-спиртовая система охлаждения, заправляемая как раз теми загадочными 200 л «Массандры». На теплоотражающие стальные перегородки Госплан выделил по 5 кг серебра на самолет — и ни граммом больше. Тело и голова пилота охлаждались специальным потоком воздуха, но прикасаться голой рукой к стеклянной кабине было строжайше запрещено — все равно, что дотронуться до раскаленного железа. В итоге получился уникальный, не имеющий мировых аналогов самолет, как ничто в мире умеющий набирать высоту и скорость. Самолету было присвоено специальное «спортивное» название «Е-266», под которым он был зарегистрирован в Международной авиационной федерации ФАИ, и он начал расправляться с мировыми рекордами, установленными преимущественно американским суперразведчиком SR-71. Это было продолжением своеобразного психологического прессинга США, вдогонку космическим успехам СССР. До сих пор многие из рекордов Е-266 остаются непобитыми.
Таблица рекордов
Под стать планеру была и начинка перехватчика. Четыре новые ракеты «воздух — воздух» К-40 с титановым корпусом позволяли вести стрельбу на дальность до 50 км, развивая при этом невиданную скорость, превышающую число М=5. Бортовая радиоэлектронная аппаратура впервые позволяла выводить перехватчик на цель в полуавтоматическом режиме, что при ожидаемых скоростях сближения было просто необходимым: обычные человеческие рефлексы просто не успевали срабатывать. Проблемы начались там, где их не ждали, — у суперперехватчика исчез суперпротивник.
Бесцельный перехватчик
Появление в СССР первых дальних мобильных зенитных ракетных комплексов заставило американцев сделать вывод, что по уязвимости сверхзвуковой В-70 будет не намного лучше дозвукового В-52 при разнице в цене в десятки раз. В марте 1964 года, израсходовав более $1,3 млрд, США отказались от дальнейшей разработки «Валькирий», ограничившись постройкой двух 2-местных экспериментальных самолетов ХВ-70А без боевых систем. (Правда, в Советском Союзе до 1967 года эта машина считалась не экспериментальной, а боевой.) У еще не родившегося МиГ-25 исчезла цель, ведь он был предназначен для решения одной единственной задачи. Через полюс к нам летят неповоротливые, но удивительно быстрые «Валькирии». С заполярных аэродромов к ним навстречу поднимаются такие же неповоротливые, но такие же скоростные перехватчики и расстреливают B-70 прямо над полюсом. Как истребитель МиГ-25 никуда не годился: ближний и средний бой он вести не мог — радиус виража превышал 10 км. Правда, некоторая надежда на американцев у разработчиков все же была: долгое время советская разведка считала, что разрабатываемый создателем U-2 Кларенсом Джонсоном сверхскоростной разведчик A-11 (будущий SR-71) — на самом деле, бомбардировщик. В заблуждение ввела буква «A» в названии. Обычно ею в ВВС США обозначались самолеты, предназначенные для нанесения ударов по наземным целям (от слова «Attack»). У Джонсона же буква появилась от слова «Archangel» — U-2 в ходе разработки носил обозначение «Angel». Существует еще одна версия — «А» обозначает «Agency», ведь заказчиком нового самолета выступало ЦРУ.
Во все другие времена исчезновение цели автоматически привело бы к свертыванию программы. Но не для человека с фамилией Микоян. На Горьковском авиазаводе разворачивается все увеличивающийся выпуск чудо-машины: в 1967—1970 годах выпущено 79 машин, в 1971—1975-м — уже 343, в 1976—1980-м — 402 и в 1981—1985-м — 288. Всего на заводе построили 1112 (!) МиГ-25 всех модификаций.
Модификаций было действительно много, причем некоторые на грани анекдота. Чувствуя необходимость как-то обосновывать все возрастающий выпуск самолета, Микоян находил ему все новые и новые применения. Самое простое решение лежало на поверхности: если МиГ-25 летает выше и быстрее SR-71, то почему бы из него не сделать советский тактический разведчик. Сказано — сделано. У МиГ-25 изменили носовой обтекатель, в котором размещалось разведывательное оборудование; установили дополнительные антенны; для увеличения дальности кили были превращены в интегральные топливные баки (по 350 л в каждом); был разработан специальный подфюзеляжный топливный бак больших размеров (5300 л); было снято все вооружение. В 1969 году неуловимый российский разведчик МиГ-25Р пошел в серию.
Совсем уж невероятной кажется история создания стратосферного бомбардировщика на базе МиГ-25. Дело в том, что некоторые разведчики МиГ-25Р, предназначенные для фотосъемки в ночное и сумеречное время, для подсветки целей могли нести до 8 осветительных бомб калибра 100 или 250 кг — этакие сверхмощные фотовспышки. Эти самолеты довольно интенсивно применялись во время арабоизраильских конфликтов. А что если вместо фотобомб навешивать фугасные — такая идея пришла в микояновскую голову. В кратчайшие сроки была разработана сложнейшая аппаратура прицельного бомбометания из стратосферы на сверхзвуковой скорости (!) «Пеленг-2», была увеличена до 5 т бомбовая нагрузка, внедрена тандемная подвеска авиабомб. Есть данные, что 4 подобных самолета дважды (в 1971-м и 1973-м годах) направлялись в Египет, где активно вели разведывательные полеты, в том числе во время военных действий в октябре 1973 года. Далее источники противоречат сами себе: с одной стороны, утверждается, что бомбометание эти самолеты не вели, с другой — что система бомбометания в командировках была отработана. Можно предположить, что бросали, но не попали — попробуй попасть с 20 км на скорости несколько тысяч километров в час.
Не прошла только одна микояновская модификация МиГ-25 — административный самолет для высшего комсостава МиГ-25П. Видно, престарелое руководство просто боялось не выдержать перегрузки при полете в 7-местном раскаленном самолете со средней скоростью 2500 км/ч.
Продолжение следует
История имеет продолжение. В начале 70-х США приступили к разработке бомбардировщика B-1, оснащенного револьверными пусковыми барабанами, позволяющими в короткий срок выпустить 8 крылатых ракет, не залетая в зону действия советского ПВО. Для перехвата ракет была создана специальная модификация МиГ-25, получившая отдельное название — «МиГ-31». Самолет получил новые более экономичные двигатели, ракеты большой дальности (до 110 км) и совершенно уникальную бортовую аппаратуру. МиГ-31 предназначены для действий четверками, в которых ведущий самолет выполняет роль своеобразного сверхзвукового «Авакса», в автоматическом режиме распределяя цели и наводя на них 3 ведомых самолета. Самолеты в таком порядке находятся друг от друга на расстоянии 200 км, перекрывая своими радарами зону в 800−900 км. На сегодняшний день Нижегородским авиазаводом выпущено более 400 различных модификаций МиГ-31. У американцев в строю сейчас 93 B-1B. Так что с целями для «тридцать первого» все в порядке. Беда в том, что, судя по всему, лететь к нам через Северный полюс B-1B не собираются.
Откуда у «мертвой петли» такое название: вы вряд ли догадывались
Рассказываем, откуда у этого элемента высшего пилотажа «смертельное» название
Мёртвая петля представляет собой фигуру высшего пилотажа — замкнутую петлю в вертикальной плоскости. Петля считается «правильной», если все точки её траектории лежат в одной вертикальной плоскости. Впервые в мире фигура была выполнена 9 сентября 1913 года в Киеве над Сырецким полем российским лётчиком Петром Нестеровым на моноплане Nieuport IV с двигателем «Гном» мощностью 70 лошадиных сил.
До Нестерова горизонтальные развороты на самолётах делали без крена – так называемым «блинчиком». Его заслуга состоит в том, что он начал использовать подъёмную силу крыла для манёвра и в горизонтальной, и в вертикальной плоскостях. Более того, Нестеров так доверял своим расчётам, что перед выполнением мёртвой петли даже не пристегнулся ремнями безопасности. Расчёты оказались верны — в верхней точке петли он не выпал, как предостерегали некоторые, потому что центробежная сила прижала лётчика к сиденью.
Этим манёвром Нестеров и положил начало высшему пилотажу. А своё название мёртвая петля получила из-за того, что долгое время эта фигура существовала только в теории – на бумаге. Выполнить её на практике и вывести самолёт из вертикального крена у пилотов не получалось. До Нестерова все попытки заканчивались фатально — самолёты не выдерживали возникающих перегрузок и разрушались в воздухе, а лётчики, как правило, не выживали.
Правда, во Франции и некоторых других западноевропейских стран принято считать, что первым мёртвую петлю выполнил знаменитый французский лётчик и шоумен Адольф Пегу на три дня раньше — 6 сентября 1913 года за штурвалом самолёта Blériot XI. В России считается, что Пегу выполнил всё-таки не мёртвую петлю, а S-образную фигуру, лишь на короткое время оказавшись вниз головой.
Су-57 способен точно обнаружить местоположение противника: технические характеристики российского истребителя
Перспективный российский многофункциональный истребитель пятого поколения Су-57 обладает способностью раскрывать местоположение малозаметных истребителей, в частности, американских F-22 Raptor и F-35 Lightning II, однако лишь приближённо. По мнению издания, для подобных возможностей Су-57 в передней кромке крыла имеет антенные системы радиолокационной станции «Белка», работающие в сантиметровом диапазоне, позволяя «обнаружить любого "невидимку" за несколько сотен километров».
«Правда, разрешающая способность в данном случае недостаточна, чтобы произвести пуск ракеты по цели. Но это позволит пилоту не только подготовиться к встрече с противником, но и передать на землю или самолётам работающей в небе эскадрильи информацию о местонахождении вражеского борта», — отмечало издание «Военно-промышленный курьер» в 2020 году.
Исполнительный директор Военно-воздушных сил США по закупкам Уил Ропер тогда заявил, что истребители пятого поколения F-22 Raptor и F-35 Lightning II будут взаимодействовать друг с другом посредством ведомого беспилотника, оснащённого перспективной системой искусственного интеллекта.
Свежие комментарии