Сверхзвуковые самолеты - Эдмунд Цихош

Эдмунд Цихош

Сверхзвуковые самолеты

Dr. inz. EDMUND CICHOSZ

Rozwуj samolotуw naddzwiekowych Wydawnictwa Komunikacji i Lacznosci Warszawa 1980

Э. Цихош

Сверхзвуковые самолеты

Перевод с польского

канд. техн. наук Л. В. ЛЕВИЦКОГО, Л. Л. ТЕПЕРИНА и канд. экон. наук Ю. А. ИВАНОВА

Под редакцией

д-ра техн. наук, проф. В. Г. МИКЕЛАДЗЕ и канд. техн. наук Е. В. ЗЯБРЕВА

Цихош Э.

Сверхзвуковые самолеты: Справочное руководство. Пер. с польск.-М.: Мир, 1983.-432 е., ил.

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

Для конструкторов самолетов, студентов соответствующих специальностей вузов и лиц, интересующихся авиацией.

Предисловие к русскому изданию

Книга польского авиационного специалиста Э. Цихоша, исправленное и дополненное издание которой предлагается советскому читателю, несомненно, будет встречена с большим интересом. Дело в том, что авиация, прежде всего сверхзвуковая,-это одна из наиболее динамичных и увлекательных областей современной техники, отражающая, пожалуй, наиболее наглядно извечное стремление человечества, по выражению М. Горького, «все вперед и выше». Таким образом, перед автором стояла благодарная задача-создать книгу, в которой были бы изложены история и тенденции развития сверхзвуковой авиации, основные проблемы, связанные с проектированием сверхзвуковых самолетов, а также по возможности полный обзор самолетов, разработанных в различных странах мира,-причем сделать это так, чтобы книга была интересной как специалисту, так и любителю. Можно с удовлетворением отметить, что автору это удалось.

Первая часть книги дает достаточно полную картину развития сверхзвуковых самолетов и их систем с первых послевоенных лет практически до наших дней. Много внимания уделено проблемам звукового, теплового и психологического барьеров, обзору различных аэродинамических схем и компоновок самолетов, типов двигательных установок и систем управления.

Большую ценность представляет вторая часть книги, в которой даются описания большинства сверхзвуковых самолетов, созданных в мире за время существования сверхзвуковой авиации. Эти материалы, включающие историю разработки, описание конструкции, двигателей и вооружения, летно- технические характеристики, иллюстрируются фотографиями и чертежами общих видов самолетов. Такой полный обзор сверхзвуковых самолетов появляется на русском языке впервые.

Однако следует отметить, что летно-технические данные зарубежных самолетов (особенно новых), заимствованные из западных источников информации, нередко носят рекламный характер, и поэтому должны восприниматься критически; с другой стороны, описания отечественных самолетов в книге сохранены в соответствии с авторским текстом, хотя и они не свободны от неточностей. Тем не менее эти недостатки, обусловленные объективными трудностями темы, не умаляют отмеченных выше достоинств книги.

Книга Э. Цихоша написана на хорошем научно-техническом уровне, содержит обширный фактический материал и богато иллюстрирована. Такая книга будет полезна специалистам авиационной промышленности и авиации, студентам соответствующих учебных заведений и многочисленным авиалюбителям.

В. Г. Микеладзе, Е. В. Зябрев

От автора

Когда 14 октября 1947 г. летчик Чарлз Егер на экспериментальном самолете XS-1 с ракетным двигателем достиг скорости, соответствующей числу Маха 1,06, стало ясно, что перед авиацией открылась еще малоизведанная область сверхзвуковых скоростей полета. В настоящее время благодаря применению высокоэффективных двигателей, оптимальной аэродинамической компоновки самолета (особенно его крыла), автоматических систем управления и совершенствованию технологии производства деталей из высокопрочных конструкционных материалов скорость серийных самолетов превзошла границу 3000 км/ч. Сейчас, т. е. через тридцать с небольшим лет после первого полета со сверхзвуковой скоростью, авиация стоит на пороге области гиперзвуковых скоростей, соответствующих числам Маха М = 6 -15. Научно-технические предпосылки для проникновения в эту область скоростей полета в настоящее время имеются, однако трудно предвидеть, какие препятствия возникнут при ее достижении. Тем не менее можно предположить, что попутно выявятся многочисленные проблемы, не менее сложные, чем те, которые существуют на современном этапе развития авиации.

Книга, предлагаемая читателям, посвящена разработке сверхзвуковых самолетов. В ней изложены наиболее важные проблемы аэродинамики и конструкции сверхзвуковых самолетов, связанные с их летными характеристиками.

Объем данной книги не позволяет в такой же мере рассмотреть проблемы разработки двигательных установок и оборудования для сверхзвуковых самолетов; эти вопросы достаточно полно освещены в других трудах.

В книге изложена история развития сверхзвуковых самолетов и приведены данные почти о всех самолетах этого класса, построенных во многих странах, касающиеся их геометрических и массовых параметров, а также летных характеристик.

В книге собраны обстоятельные сведения, хотя и в ограниченном объеме из-за неполной информации о некоторых военных самолетах и об опытных аппаратах, не изготовлявшихся серийно. С этой точки зрения хронологический обзор сверхзвуковых самолетов, приведенный во второй части книги, не является исчерпывающим, а общее число самолетов, имеющихся в данном обзоре,-88 типов-представляется ориентировочным. Это обусловлено тем, что к классу сверхзвуковых самолетов отнесены только те, которые могли развивать максимальную скорость крейсерского полета, соответствующую числу Маха не менее 1,3 (около 1400 км/ч). Тем самым исключался ряд самолетов, которые могли развить сверхзвуковую скорость лишь на некоторых форсированных режимах, например при пикировании или полете с ускорителем. Принятая система группировки типов самолетов для описания в книге соответствует принципу классификации на дозвуковые, околозвуковые (М = 0,8 – 1,3) и сверхзвуковые самолеты. При описании самолетов автору приходилось учитывать также и следующие чисто формальные обстоятельства:

1) Для некоторых самолетов отсутствуют четкие названия и летно-технические данные.

2) Некоторые модификации самолетов нередко объединялись под одним общим наименованием типа самолета, несмотря на значительную разницу в габаритах, двигателе, оборудовании и т.п. (это касается, например, такого самолета, как Р-1А, и его последующей модификации «Лайтнинг», а также самолетов «Тайгер» и «Супер-Тайгер», F-8U-1 и F-8U-3 и др., по которым работы были прерваны на этапе создания опытного экземпляра).

3) Некоторые самолеты отличались друг от друга из-за изменения общей схемы или названия в последующей модификации (такие самолеты, как «Мираж» III, «Мираж» 5 и «Кфир»),

В книге рассмотрены только те самолеты, на которых был осуществлен хотя бы один полет с последующим приземлением. Таким образом, отсутствуют описания значительной группы сверхзвуковых самолетов, по которым работы были прерваны на этапах проектирования или наземных испытаний. С учетом этих ограничений представленный обзор является достаточно полным. Очередность, в которой приведены описания самолетов, определяется датой облета первого опытного экземпляра независимо от времени испытаний модификаций самолета, введенных как перед налаживанием серийного выпуска, так и за все время существования и эксплуатации описываемого типа самолета. Если о точной дате первого облета не сообщалось, то за нее принимался конец соответствующего календарного года. При определении очередности описаний самолетов принималась также во внимание последовательность их наименований согласно латинскому алфавиту.

Характерной чертой развития сверхзвуковой авиации до середины 60-х годов был непрекращающийся поиск возможностей увеличения максимальной скорости. Переход от дозвуковой скорости полета до скорости, соответствующей числу Маха М = 2 (а затем М = 3,0), произошел относительно быстро, главным образом благодаря увеличению тяги двигателей и использованию стреловидного крыла. Оказалось, однако, что освоение авиацией новых областей скоростей и высот является весьма дорогостоящим мероприятием, выходящим за экономические возможности даже сильных в экономическом отношении государств, имеющих развитую авиационную промышленность. Это свидетельствует о том, что прогресс авиации, определявшийся первоначально достижениями науки и техники, в дальнейшем оказался связанным в большей мере финансовыми возможностями, чем научно-техническими. Такое положение подтверждается статистическими данными по постепенному уменьшению за период с 1946 по 1978 г. количества новых типов самолетов, внедренных в серийное производство. Можно также полагать, что и в дальнейшем число новых типов самолетов будет уменьшаться, тем более что уже сегодня военная авиация сосредоточила свое внимание главным образом на совершенствовании оборудования самолетов, которое улучшает их характеристики. Конструкторы современных сверхзвуковых самолетов проводят работы по улучшению маневренности и обеспечению запаса скорости в диапазоне чисел Маха 0,8-1,2, наиболее широко используемом в воздушном бою, по увеличению максимальной скорости на малых высотах полета, а также по снижению чувствительности самолетов к турбулентности атмосферы и самовозбуждающимся колебаниям. Значительное внимание уделяется задаче уменьшения посадочной скорости с целью обеспечения безопасности экипажа и возможности использования автомобильных дорог или наскоро подготавливаемых взлетно-посадочных полос. Кроме того, проводятся также интенсивные работы и вкладываются значительные средства для улучшения технологичности конструкции, повышения надежности, экономичности, удобства эксплуатации и т. п. С этой точки зрения работы, проводимые в последние годы и намечаемые на ближайшее будущее, состоят в поисках простых и эффективных аэродинамических и конструктивных решений с использованием легких, прочных и технологичных материалов.