Autoservice-mekona.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

В каком году был изобретен реактивный двигатель

АЛ-31: технический бестселлер XX века

Истребитель Су-27 с двигателями Архипа Люльки. Фото: Александр Бельтюков / wikimedia.org

22 апреля 1941 года конструктор Архип Люлька получил авторское свидетельство на первый разработанный в СССР двухконтурный турбореактивный двигатель. Но сам двигатель был создан значительно позднее. Только в середине 1970-х годов Люлька наконец подошел к реализации своего давнего изобретения – он начал строить уникальный двухконтурный двигатель АЛ-31. Сейчас по схеме Люльки создается абсолютное большинство турбореактивных двухконтурных двигателей (ТРДД) в мире.

О турбореактивных двигателях и возможностях, которые они открыли в авиации, а также о «вечном» АЛ-31 – в нашем материале.

Первый реактивный

Как часто бывает с выдающимися изобретениями, двухконтурный турбореактивный двигатель Архипа Михайловича опередил время. Разработав его схему еще в конце 1930-х годов, конструктор смог заглянуть в будущее. Ведь в 1941 году, когда он получил патент на свое изобретение, даже одноконтурные ТРД ставились авиастроителями под сомнение, и впереди был многолетний путь по созданию первого реактивного авиадвигателя. Это достижение не зафиксировано в своде патентов, но оно также бесспорно принадлежит Архипу Люльке.

В 1937 году 29-летний сотрудник Харьковского авиационного института Архип Люлька вместе с группой энтузиастов начинает заниматься до той поры неизведанной темой – реактивным газотурбинным двигателем, который сначала называли ракетным. Первые встречи проходили на кухне в коммунальной квартире конструктора. Затем Люлька везет свой смелый проект в Москву, где получает одобрение крупного специалиста по газовым турбинам, профессора МВТУ им. Баумана Владимира Уварова и поддержку наркомата авиапромышленности.


А.М. Люлька с группой работников КБ и завода у макета первого отечественного ТРД ТР-1

Начинается работа над первым реактивным. Люльку назначают техническим руководителем проекта ТРД, переводят из Харькова в Ленинград и выделяют средства на опытный образец. Параллельно на волне интереса к ТРД Архип Михайлович добивается закрытия бесперспективного направления авиационных паровых установок, чтобы направить все силы на новый двигатель.

К устройству первого ТРД можно было применить поговорку «все гениальное – просто». Воздух засасывался в двигатель осевым компрессором, уставленным рядами лопаток, и перед камерой сгорания сильно уплотнялся. В камере за счет сгорания топлива воздух подогревался, и расширенный газ на огромной скорости подавался на лопатки турбины, которая, в свою очередь, вращала компрессор. Далее раскаленный газ вылетал наружу через сопло, а самолет двигался вперед. Скорость самолета зависела от массы и скорости выходящих газов. Неожиданной особенностью ТРД оказалось то, что этот тип двигателя эффективнее работал как раз на больших скоростях, для которых он и предназначался.

«Инженера Люльку разыскать. Срочно»

Осенью 1940 года молодая и дружная команда Люльки закончила проект двигателя, получившего название РД-1. Но война смешала все планы. В августе 1941 года КБ эвакуируется на Урал, работы по двигателю закрываются. Люлька считал это решение ошибочным, писал письма руководству, ведь двигатель был готов в металле на 70% и требовался фронту. Но враг подступал к Ленинграду, и конструктору перед эвакуацией пришлось спрятать большую часть наработок на территории Кировского завода.

А когда в 1942 году стало известно, что немцы ведут работы по реактивным самолетам, о Люльке и его «ракетном» двигателе вспомнили. По требованию высшего руководства его разыскали в эвакуации на Урале, где Люлька занимался танковыми двигателями, и доставили в Москву. Вместе с отрядом саперов он лично вернулся в осажденный Ленинград и по Дороге жизни вывез драгоценные чертежи и детали РД-1.

Уже осенью 1942 года в ЦК партии был представлен проект реактивного самолета авиаконструктора Михаила Гудкова с двигателем Архипа Люльки РД-1. Однако отечественные специалисты не были готовы принять машину. Проект данного самолета не был воплощен, но старт работам в области турбореактивного двигателестроения в стране был официально дан.

После команда Люльки вошла в новый НИИ авиапромышленности, где продолжила заниматься реактивным двигателем, теперь уже в модификации С-18. В 1944 году начинается производство опытной партии. В это время в руки двигателестроителей попадают немецкие реактивные двигатели ЮМО, которые, несмотря на высокое качество, проигрывали двигателю Люльки по тяге, расходу топлива и весу. Принимается решение по установке нового двигателя на самолеты Су-11 и Ил-22.

Весна 1947 года принесла Архипу Михайловичу заслуженные плоды. 3 марта Сталин поздравил Люльку и коллектив с завершением госиспытаний первого отечественного реактивного двигателя. А 28 мая состоялся первый полет истребителя Су-11 с двигателем Люльки. Это был триумф конструктора и начало долгой дружбы с Павлом Осиповичем Сухим, практически все последующие самолеты которого оснащались двигателями АЛ.

Возвращение к двухконтурной схеме

Впоследствии под руководством Архипа Люльки был создан целый ряд удачных реактивных двигателей, которыми оснащались самолеты Сухого, Туполева, Ильюшина, Бериева. По решению руководства страны двигатели, созданные в ОКБ А.М. Люльки, стали именоваться инициалами конструктора – АЛ – Архип Люлька.

Только спустя более 30 лет после получения патента Архип Михайлович смог вернуться к одному из своих первых проектов – двухконтурному турбореактивному двигателю. Такие двигатели, построенные по схеме Люльки, уже разрабатывались и в СССР, и за рубежом. Но ОКБ Люльки до этого момента продолжало заниматься одноконтурным направлением, так как оно обладало большим запасом для развития.


Двигатель АЛ-31Ф М2. Фото: wikimedia.org

Суть изобретения Архипа Михайловича заключалась в том, что он предложил добавить в двигатель еще один воздушный контур. По нему часть воздушного потока проходит без нагрева и выбрасывается наружу без сгорания вместе с горячими газами. Использование второго контура позволило снизить потребление топлива двигателем. На дозвуковой скорости ТРДД обеспечивал экономный режим, а в случае форсажа самолет мог достигать сверхзвуковых скоростей. Сейчас по этой схеме строится абсолютное большинство турбореактивных двигателей в мире.

Современные двигатели отличаются степенью двухконтурности, то есть соотношением объема воздуха, проходящего через внешний контур, и объема воздуха, проходящего через внутренний контур. В военных самолетах применяются двигатели с низкой степенью двухконтурности, так как им важна большая тяга, а расход топлива второстепенен. Для гражданских самолетов характерны силовые установки с высокой степенью двухконтурности, где основная тяга создается за счет внешнего контура. Такие двигатели более экономны.

Работы по двигателю начались в 1972 году и продолжались 13 лет до момента окончания государственных испытаний. Сам Архип Люлька не дожил до завершения работ над АЛ-31Ф, уйдя из жизни в 1984 году.

Лучший двигатель для лучшего самолета

Базовый двигатель АЛ-31Ф предназначался для истребителя Су-27 и стал основой целого семейства модификаций. Он заслуженно признан вершиной творчества Архипа Михайловича. С помощью АЛ-31Ф на истребителе было поставлено 30 мировых рекордов. А в июне 1989 года в Ле Бурже на самолете Су-27 с двигателями АЛ-31Ф показана совершенно новая фигура высшего пилотажа – «Кобра Пугачева».


Истребитель Су-27, 1992 год. Фото: wikimedia.org

При выполнении фигуры самолет за считаные секунды резко поднимается из горизонтального положения в вертикальное, напоминая кобру перед броском, и возвращается обратно. В бою этот трюк может пригодиться, когда нужно уйти от преследования, резко затормозив машину и дав противнику пролететь мимо. При этом Су-27 не теряет управляемости.

Двигатель АЛ-31Ф и сегодня остается одним из лучших в мире для самолетов фронтовой авиации. Он устанавливается на истребители Су-27 и его модификации, палубные истребители Су-33, фронтовые бомбардировщики Су-34.

ОКБ имени А.Люльки – филиал ОДК-УМПО – продолжило работы по созданию глубокомодернизированной версии АЛ-31Ф. На истребителе пятого поколения Су-57 были установлены двигатели первого этапа – АЛ-41Ф-1. В рамках программы Су-57 разрабатывается перспективный двигатель пятого поколения. Первый полет истребителя пятого поколения с новой силовой установкой состоялся 5 декабря 2017 года. Вероятно, что в дальнейшем этот двигатель может по традиции получить индекс АЛ – Архип Люлька.

Реактивный двигатель Подготовила : Полищук Арина 8 класс. — презентация

Презентация была опубликована 7 лет назад пользователемСветлана Михалева

Похожие презентации

Презентация на тему: » Реактивный двигатель Подготовила : Полищук Арина 8 класс.» — Транскрипт:

1 Реактивный двигатель Подготовила : Полищук Арина 8 класс

2 Реактивный двигатель, был изобретен Гансом фон Охайном выдающимся немецким инженером — конструктором и Фрэнком Уиттлом. Первый патент на работающий газотурбинный двигатель был получен в 1930 году Фрэнк Уиттлом. Однако первую рабочую модель собрал именно Охайн. 2 августа 1939 года в небо поднялся первый реактивный самолет He 178 ( Хейнкель 178), снаряженный двигателем HeS 3, разработанный Охайном.

3 O Устройство реактивного двигателя достаточно просто и крайне сложно. Просто по принципу действия : забортный воздух ( в ракетных двигателях жидкий кислород ) засасывается в турбину, там смешивается с топливом и сгорая, в конце турбины образует т. н. рабочее тело ( реактивная струя ), которое и двигает машину.

Читать еще:  Что будет если форсунка льет на дизельном двигатели

4 Так все просто, но на деле это целая область науки, ибо в таких двигателях рабочая температура достигает тысяч градусов по Цельсию. Одна из самых главных проблем турбореактивного двигателестроения создание не плавящихся деталей, из плавящихся металлов. Но для того, что бы понять проблемы конструкторов и изобретателей нужно сначала более детально изучить принципиальное устройство двигателя.

5 В начале турбины всегда стоит вентилятор, который засасывает воздух из внешней среды в турбины. Вентилятор обладает большой площадью и огромным количеством лопастей специальной формы, сделанных из титана. Основных задач две первичный забор воздуха и охлаждение всего двигателя в целом, путем прокачивания воздуха между внешней оболочкой двигателя и внутренними деталями. Это охлаждает камеры смешивания и сгорания и не дает им разрушится. Сразу за вентилятором стоит мощный компрессор, который нагнетает воздух под большим давлением в камеру сгорания.

6 Камера сгорания выполняет еще и роль карбюратора, смешивая топливо с воздухом. После образования топливо воздушной смеси она поджигается. В процессе возгорания происходит значительный разогрев смеси и окружающих деталей, а также объемное расширение. Фактически реактивный двигатель использует для движения управляемый взрыв.

7 Камера сгорания реактивного двигателя одна из самых горячих его частей её необходимо постоянно интенсивное охлаждение. Но и этого недостаточно. Температура в ней достигает 2700 градусов, поэтому её часто делают из керамики. После камеры сгорания горящая топливо — воздушная смесь направляется непосредственно в турбину.

8 Турбина состоит из сотен лопаток, на которые давит реактивный поток, приводя турбину во вращение. Турбина в свою очередь вращает вал, на котором сидят вентилятор и компрессор. Таким образом система замыкается и требует лишь подвода топлива и воздуха для своего функционирования. После турбины поток направляется в сопло. Сопло реактивного двигателя последняя, но далеко не по значению часть реактивного двигателя. Оно формирует непосредственно реактивную струю. В сопло направляется холодный воздух, нагнетаемый вентилятором для охлаждения внутренних деталей двигателя. Этот поток ограничивает манжету сопла от сверх горячего реактивного потока и ее дает ей расплавится.

9 O В связи с тем, в каком транспорте используется реактивный двигатель, их существует несколько видов, например, классический реактивный двигатель используется на истребителях в разных модификациях. Турбовинтовой двигатель отличается тем, что в данном типе двигателя мощность турбины через понижающий редуктор направляется в направлении классического винта. Такие двигатели позволяют большим самолетам осуществлять полеты на приемлемых скоростях, не расходуя при этом большого количества топлива.

10 O Турбовентиляторный реактивный двигатель считается одним из самых экономичных авиационных реактивных двигателей, главное отличие состоит в том, что на входе устанавливается вентилятор большего диаметра, который подает воздух не только в турбину, но и создает достаточно мощный поток вне самого двигателя, в связи с этим мощность реактивного двигателя является очень высокой, именно поэтому двигатель данного типа используется на лайнерах и больших самолетах.

11 O Еще одним реактивным двигателем самолета является воздушно — реактивный, который способен осуществлять работу без подвижных деталей. Отличительной чертой такого двигателя является то, что воздух попадает в камеру сгорания естественным образом, за счет торможения потока об обтекатель входного отверстия, после чего все происходит по стандартной схеме – воздух смешивается с топливом для реактивных двигателей и в конечном этапе выходит в виде реактивной струи из сопла. Такие двигатели на данный момент практически не используются, а ранее использовались на поездах, самолетах, БЛА и в боевых ракетах, а также его могут использовать на велосипедах и скутерах. Реактивным двигателям – необходимый атрибут современной цивилизации. С их помощью вырабатывается 80% электроэнергии.

12 O В тоже время повсеместное использование реактивных двигателей связано с отрицательным воздействием на окружающую среду. Сжигание топлива сопровождается выделением в атмосферу углекислого газа, способного поглощать тепловое инфракрасное ( ИК ) излучение поверхности Земли. Рост концентрации углекислого газа в атмосфере, увеличивая поглощение ИК – излучения, приводит к повышению её температуры ( парниковый эффект ). Ежегодно температура атмосферы Земли повышается на 0,05 º С. Этот эффект может создать угрозу таяния ледников и катастрофического повышения уровня Мирового океана. Продукты сгорания топлива существенно загрязняют окружающую среду. Углеводород, вступая в реакцию с озоном, находящимся в атмосфере, образуют химические соединения, неблагоприятно воздействующие на жизнедеятельность растений, животных и человека. Потребление кислорода при горении топлива уменьшает его содержание в атмосфере.

13 O Для охраны окружающей среды широко использует очистные сооружения, препятствующие выбросу в атмосферу вредных веществ, резко ограничивают использование соединений тяжелых металлов, добавляемых в топливо, разрабатывают. Двигатели, использующие водород в качестве горючего ( выхлопные газы состоят из безвредных паров воды ), создают электромобили и автомобили, использующим солнечную энергию. Это может показаться парадок ­ сом, но концепция силовой установки, способной поднять машину в воздух и двигать ее вперед с помощью реактив ­ ной силы горячего газа, много старше собственно самолета. Первооткрыва ­ телем идеи реактивного движения надо считать Герона, жившего за 150 лет до нашей эры. Он построил метал ­ лический шар с двумя выступающими трубками, выхлопные отверстия кото ­ рых были направлены в противопо ­ ложные стороны. После наполнения водой шар подогревался. Через неко ­ торое время вода закипала, и шар на ­ чинал вращаться под реактивным дей ­ ствием струи пара, выходящего через трубки. Самый первый проект, кото ­ рый можно считать про — прототипом газовой турбины, датируется 1791 г.

14 O. Его автором был Джон Барбер. В 1863 г. во Франции появился проект аппа ­ рата, названного своим автором, Жа ­ ном Делувриером (Delouvrier; в неко ­ торых источниках — Charles de Louvrie), членом Академии наук в Париже, « аэронефом » (aeronave). Передвигать ­ ся он должен был с помощью реактив ­ ного « мотора », а активным агентом служил водяной пар. Следующий изобретатель реактивной турбины проис ­ ходил из Швеции — Патрик де Лаваль. На его идеи впоследствии опирались французы, братья Арменго (Armengaud), которые около 1900 г. построили в Париже подобную турби ­ ну. Первым конструктором, который смог контролировать процесс сгора ­ ния в камере своей турбины, а следо ­ вательно — и ее тягу, был немец — Ганс Хольцварт

15 Его устройство имело не ­ сколько клапанов, позволяющих регу ­ лировать давление внутри камеры сго ­ рания. Практически все современные самолеты являются реактивными, из этого возникает вопрос, а почему популярность данного устройства настолько высока. Для начала следует изучить историю возникновения реактивного двигателя, и каким образом он стал впервые применяться.

Пять этапов создания первой советской атомной бомбы

С отличием окончив Симферопольскую мужскую гимназию и вечернюю ремесленную школу, в сентябре 1920 года Курчатов поступил на физико-математический факультет Таврического университета. Уже через три года он досрочно с успехом закончил вуз. В 1930 году Курчатов возглавил физический отдел Ленинградского физико-технического института.

«РГ» рассказывает об этапах создания первой советской атомной бомбы, испытания которой успешно состоялись в августе 1949 года.

Работы в области атомного ядра в СССР начались еще в 1930-х годах. Во всесоюзных конференциях АН СССР того времени принимали участие физики и химики не только советских научных центров, но и иностранные специалисты.

В 1932 году были получены образцы радия, в 1939 был произведен расчет цепной реакции деления тяжелых атомов. Знаковым в развитии ядерной программы стал 1940 год: сотрудники Украинского физико-технического института подали заявку на прорывное по тем временам изобретение: конструкцию атомной бомбы и методы наработки урана-235. Впервые обычную взрывчатку было предложено использовать как запал для создания критической массы и инициирования цепной реакции. В будущем ядерные бомбы подрывались именно так, а предложенный учеными УФТИ центробежный способ и по сей день является основой промышленного разделения изотопов урана.

В предложениях харьковчан были и существенные изъяны. Как отметил в своей статье для научно-технического журнала «Двигатель» кандидат технических наук Александр Медведь, «предложенная авторами схема уранового заряда в принципе не являлась работоспособной…. Однако ценность предложения авторов была велика, поскольку именно эту схему можно считать первым в нашей стране обсуждавшимся на официальном уровне предложением по конструкции собственно ядерной бомбы».

Читать еще:  Дастер замена масла в двигателе через сколько км

Заявка долго ходила по инстанциям, но так и не была принята, а легла в итоге на полку с грифом «совершенно секретно».

Кстати, в том же сороковом году, на всесоюзной конференции, Курчатов представил доклад о делении тяжелых ядер, что явилось прорывом в решении практического вопроса осуществления цепной ядерной реакции в уране.

После нападения фашистской Германии на Советский Союз 22 июня 1941 года ядерные исследования были приостановлены. Основные московские и ленинградские институты, занимавшиеся проблемами ядерной физики, были эвакуированы.

Берия, как руководитель стратегической разведки, знал, что крупные ученые-физики на Западе считают атомное оружие достижимой реальностью. По данным историков, еще в сентябре 1939 года в СССР инкогнито приезжал будущий научный руководитель работ по созданию американской атомной бомбы Роберт Оппенгеймер. От него советское руководство впервые могло услышать о возможности получения сверхоружия. Все — и политики и ученые — понимали, что создание ядерной бомбы возможно, и ее появление у противника принесет непоправимые беды.

В 1941 году в СССР начали поступать разведданные из США и Великобритании о развертывании интенсивной работы по созданию ядерного оружия.

Академик Петр Капица, выступая 12 октября 1941 года на антифашистском митинге ученых, сказал: «…атомная бомба даже небольшого размера, если она осуществима, с легкостью могла бы уничтожить крупный столичный город с несколькими миллионами населения…».

28 сентября 1942 года было принято постановление «Об организации работ по урану» — эта дата считается стартом советского ядерного проекта. Весной следующего года специально для производства первой советской бомбы была создана Лаборатория № 2 АН СССР. Встал вопрос: кому доверить руководство вновь созданной структурой.

«Надо подыскать талантливого и относительно молодого физика, чтобы решение атомной проблемы стало единственным делом его жизни. А мы дадим ему власть, сделаем академиком и, конечно, будем зорко его контролировать», — распорядился Сталин.

Первоначально список кандидатур составлял около пятидесяти фамилий. Берия предложил остановить выбор на Курчатове, и в октябре 1943 года того вызвали в Москву на смотрины. Сейчас научный центр, в который с годами трансформировалась лаборатория, носит имя своего первого заведующего — «Курчатовский институт».

9 апреля 1946 года было принято постановление о создании конструкторского бюро при Лаборатории № 2. Первые производственные корпуса в зоне Мордовского заповедника были готовы только в начале 1947 года. Часть лабораторий разместилась в монастырских строениях.

Советский прототип получил название РДС-1, что означало по одной из версий — «реактивный двигатель специальный». Позже аббревиатуру начали расшифровывать как «Реактивный двигатель Сталина» или «Россия делает сама». Бомба так же была известна под названиями «изделие 501», атомный заряд «1-200». Кстати, для обеспечения режима секретности бомба в документах именовалась как «ракетный двигатель».

РДС-1 представляла собой устройство мощностью 22 килотонны. Да, в СССР велись собственные разработки атомного оружия, но необходимость догнать Штаты, ушедшие вперед за время войны, подтолкнула отечественную науку к активному использованию данных разведки. Так, за основу был взят американский «Толстяк» (Fat Man). Бомба под этим кодовым именем США сбросили 9 августа 1945 года на японский Нагасаки. «Толстяк» работал на основе распада плутония-239 и имел имплозивную схему подрыва: по периметру делящегося вещества взрываются заряды конвенционального взрывчатого вещества, которые создают взрывную волну, «сжимающую» вещество в центре и инициирующую цепную реакцию. Кстати, в дальнейшем эта схема была признана малоэффективной.

РДС-1 была выполнена в виде свободнопадающей бомбы большого диаметра и массы. Заряд атомного взрывного устройства выполнен из плутония. Баллистический корпус бомбы и электрооборудование были отечественной разработки. Конструктивно РДС-1 включала в себя ядерный заряд, баллистический корпус авиабомбы большого диаметра, взрывное устройство и оборудование систем автоматики подрыва заряда с системами предохранения.

Взяв за основу американскую плутониевую бомбу, советская физика столкнулась с проблемой, решить которую предстояло в сжатые сроки: на момент разработок производство плутония в СССР еще не начиналось.

На первоначальном этапе использовался трофейный уран. Но большой промышленный реактор требовал не менее 150 тонн вещества. В конце 1945 года возобновили работу рудники в Чехословакии и Восточной Германии. В 1946 году были найдены месторождения урана на Колыме, в Читинской области, в Средней Азии, в Казахстане, на Украине и Северном Кавказе, возле Пятигорска.

Первый промышленный реактор и радиохимический завод «Маяк» начали строить на Урале, возле города Кыштым, в 100 км к северу от Челябинска. Закладкой урана в реактор руководил лично Курчатов. В 1947 году было развернуто строительство еще трех атомградов: двух — на Среднем Урале (Свердловск-44 и Свердловск-45) и одного — в Горьковской области (Арзамас-16).

Строительные работы шли быстрыми темпами, но урана не хватало. Даже в начале 1948 года первый промышленный реактор не мог быть запущен. Уран загрузили к седьмому июня 1948 года.

Курчатов взял на себя функции главного оператора пульта управления реактором. Между одиннадцатью и двенадцатью часами ночи он начал эксперимент по физическому пуску реактора. В ноль часов тридцать минут 8 июня 1948 года реактор достиг мощности ста киловатт, после чего Курчатов заглушил цепную реакцию. Следующий этап подготовки реактора продолжался два дня. После подачи охлаждающей воды стало ясно, что для осуществления цепной реакции имеющегося в реакторе урана недостаточно. Только после загрузки пятой порции реактор достиг критического состояния, и вновь стала возможной цепная реакция. Это произошло десятого июня в восемь часов утра.

17 июня в оперативном журнале начальников смен Курчатов сделал запись: «Предупреждаю, что в случае остановки подачи воды будет взрыв, поэтому ни при каких обстоятельствах не должна быть прекращена подача воды. Необходимо следить за уровнем воды в аварийных баках и за работой насосных станций».

19 июня 1948 года в 12 часов 45 минут состоялся промышленный пуск первого в Евразии атомного реактора.

Десять килограммов плутония — количество, заложенное в американскую бомбу — были накоплены в СССР в июне 1949 года.

Руководитель опыта Курчатов, в соответствии с указанием Берии, отдал распоряжение об испытании РДС-1 29 августа.

Под испытательный полигон был отведен участок безводной прииртышской степи в Казахстане, в 170 километрах западнее Семипалатинска. В центре опытного поля диаметром примерно 20 километров была смонтирована металлическая решетчатая башня высотой 37,5 метров. На ней установили РДС-1.

Заряд представлял собой многослойную конструкцию, в которой перевод активного вещества в критическое состояние осуществлялся путём его сжатия посредством сходящейся сферической детонационной волны во взрывчатом веществе.

После взрыва башня была уничтожена полностью, на ее месте образовалась воронка. Но основные повреждения были от ударной волны. Очевидцы описывали, что когда на следующий день — 30 августа — состоялась поездка на опытное поле, участники испытаний увидели страшную картину: железнодорожный и шоссейный мосты были искорежены и отброшены на 20-30 метров, вагоны и машины были разбросаны по степи на расстоянии 50-80 метров от места установки, жилые дома оказались полностью разрушенными. Танки, на которых проверялась сила удара, лежали на боку со сбитыми башнями, пушки превратились в груду искореженного металла, сгорели десять «подопытных» автомашин «Победа».

Всего было изготовлено 5 бомб РДС-1. В ВВС они не передавались, а находились на хранении в Арзамасе-16. В настоящее время макет бомбы экспонируется в музее ядерного оружия в Сарове (бывший Арзамас-16).

История авиационных воздушно-реактивных двигателей

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.

Содержание

  • 1 Первые изобретения
  • 2 Вторая половина XX века
  • 3 Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель
  • 4 Примечания
  • 5 Ссылки

Первые изобретения [ править | править код ]

Разработки по созданию самолёта с реактивным двигателем велись ещё в XIX веке. 27 августа 1867 года отставной капитан артиллерии Николай Афанасьевич Телешов запатентовал во Франции свои изобретения — проект самолёта «Дельта» и спроектированный для него воздушно-реактивный пульсирующий двигатель, который был назван «теплородный духомёт» и являлся прототипом аналогичных современных двигателей [1] . Румынский изобретатель-любитель Александру Чурку со своим французским коллегой Жюстом Бюсиссоном в 1886 году на р. Сене испытали первую в мире лодку на реактивном двигателе, предполагая установку такого двигателя в дальнейшем на самолёты.

Считающийся первым самолётом «Флайер-1» (конструкции братьев Райт, США, 1903 год) был оснащён поршневым двигателем внутреннего сгорания, и это техническое решение до начала 1940-х годов 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.

Читать еще:  Горит давление масла на прогретом двигателе газель 405

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) 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 ] [2] , и вращавшего через зубчатую передачу шампур для жарки мяса. [ источник не указан 3599 дней ] Первый патент на турбинный двигатель был выдан англичанину Джону Барберу в 1791 году. [ источник не указан 3599 дней ] В 1913 году француз Рене Лорин получил патент на прямоточный воздушно-реактивный двигатель. [ источник не указан 3599 дней ]

Ряд инженеров и учёных разных стран ещё в 1930-е, и даже в 1920-е годы предвидели надвигающийся кризис в авиационном двигателестроении, и искали пути выхода из него, в том числе и за счёт ВРД . [ источник не указан 3599 дней ] К ним можно отнести Ф. Уиттла (Великобритания), фон Охайна (Германия), Рене Ледюка (René Leduc) (Франция). [ источник не указан 3599 дней ] В СССР этой проблемой занимались Ф. А. Цандер, Б. С. Стечкин, Ю. А. Победоносцев, А. М. Люлька и другие. [ источник не указан 3599 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 3599 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.

Немецкие 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 3599 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 3599 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 3599 дней ]

Вторая половина XX века [ править | править код ]

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), разработанный в рекордные сроки на базе планера Як-3 и адаптации трофейного двигателя Jumo-004, выполненной в моторостроительном КБ В. Я. Климова под обозначением РД-10 [3] .

А уже через год прошёл государственные испытания первый, полностью оригинальный, отечественный турбореактивный двигатель ТР-1 [4] , 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), 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 3599 дней ]

Запатентованный 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 [5] . Далее в течение десяти лет было изготовлено и испытано ещё несколько экспериментальных аппаратов этой серии, в том числе, пилотируемые, [6] [ неавторитетный источник? ] а в 1957 году правительство Франции отказалось от продолжения этих работ — бурно развивавшееся в то время направление ТРД представлялось более перспективным.

В СССР с 1954 по 1960 годы в ОКБ-301 под руководством С. А. Лавочкина, [ источник не указан 3599 дней ] разрабатывалась крылатая ракета «Буря», предназначавшаяся для доставки ядерных зарядов [ источник не указан 3599 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 3599 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 [ править | править код ]

Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (ПуВРД) был изобретён в XIX веке шведским изобретателем Мартином Вибергом. [ источник не указан 3599 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) [7] .

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector