Początek wprowadzenia technologii odrzutowej. Samolot odrzutowy - najpotężniejszy samolot współczesnego lotnictwa

Ciekawy artykuł o przeszłości, teraźniejszości i przyszłości naszego przemysłu rakietowego oraz perspektywach lotów kosmicznych.

Akademik Boris Katorgin, twórca najlepszych na świecie silników rakietowych na paliwo ciekłe, wyjaśnia, dlaczego Amerykanie wciąż nie mogą powtórzyć naszych osiągnięć w tej dziedzinie i jak zachować w przyszłości sowieckie szanse.

21 czerwca 2012 r. na Forum Ekonomicznym w Petersburgu wręczono nagrody laureatom Global Energy Prize. Autorytatywna komisja ekspertów branżowych z różnych krajów wybrała trzy wnioski spośród nadesłanych 639 i wyłoniła zwycięzców nagrody 2012, która jest już powszechnie nazywana „Nagrodą Nobla w dziedzinie energii”. W rezultacie 33 miliony rubli bonusowych w tym roku podzielił słynny wynalazca z Wielkiej Brytanii, profesor RodneyaJanAllam oraz dwóch naszych wybitnych naukowców - akademików Rosyjskiej Akademii Nauk BorysKatorgin I WaleryKostyuk.

Wszystkie trzy związane są z tworzeniem technologii kriogenicznej, badaniem właściwości produktów kriogenicznych i ich zastosowaniem w różnych elektrowniach. Akademik Borys Katorgin został nagrodzony „za opracowanie wysokowydajnych silników rakietowych na paliwo ciekłe na paliwach kriogenicznych, które zapewniają wysokie parametry energetyczne niezawodne działanie systemów kosmicznych dla pokojowego wykorzystania przestrzeni kosmicznej. Przy bezpośrednim udziale Katorgina, który poświęcił ponad pięćdziesiąt lat przedsiębiorstwu OKB-456, znanemu obecnie jako NPO Energomash, powstały silniki rakietowe na paliwo ciekłe (LRE), których osiągi są obecnie uważane za najlepsze na świecie. Sam Katorgin był zaangażowany w opracowywanie schematów organizacji procesu pracy w silnikach, tworzenie mieszanki składników paliwowych i eliminację pulsacji w komorze spalania. Znane są również jego fundamentalna praca nad jądrowymi silnikami rakietowymi (NRE) o wysokim impulsie właściwym oraz rozwojem w dziedzinie tworzenia chemicznych laserów cw dużej mocy.

W najtrudniejszych dla rosyjskich organizacji naukowo-intensywnych czasach, od 1991 do 2009 roku, Boris Katorgin kierował NPO Energomash, łącząc stanowiska dyrektora generalnego i generalnego projektanta, i zdołał nie tylko uratować firmę, ale także stworzyć szereg nowych silniki. Brak wewnętrznego zamówienia na silniki zmusił firmę Katorgin do poszukiwania klienta na rynku zagranicznym. Jednym z nowych silników był RD-180, opracowany w 1995 roku specjalnie na potrzeby udziału w przetargu zorganizowanym przez amerykański koncern Lockheed Martin, który wybrał silnik rakietowy na paliwo ciekłe do zmodernizowanej wówczas rakiety nośnej Atlas. W rezultacie NPO Energomash podpisał kontrakt na dostawę 101 silników i do początku 2012 roku dostarczył już ponad 60 LRE do Stanów Zjednoczonych, z czego 35 z powodzeniem pracowało na Atlasie podczas wystrzeliwania satelitów do różnych celów.

Przed wręczeniem nagrody „Eksperta” rozmawiałem z akademikiem Borisem Katorginem o stanie i perspektywach rozwoju silników rakietowych na paliwo ciekłe i dowiedziałem się, dlaczego silniki oparte na czterdziestoletnich rozwiązaniach są nadal uważane za innowacyjne, a RD- 180 nie dało się odtworzyć w amerykańskich fabrykach.

— Borys Iwanowicz, V Jak Dokładnie twój zasługa V kreacja domowy płyn reaktywny silniki, I Teraz uważany za najlepszy V świat?

- Aby wyjaśnić to niespecjalistom, prawdopodobnie potrzebujesz specjalnej umiejętności. Dla LRE opracowałem komory spalania, generatory gazu; generalnie kierował tworzeniem samych silników do pokojowej eksploracji kosmosu. (W komorach spalania paliwo i utleniacz mieszają się i spalają, i tworzy się objętość gorących gazów, które następnie wyrzucane przez dysze tworzą rzeczywistą ciąg odrzutowy; generatory gazu również spalają mieszankę paliwową, ale do pracy turbopomp, które pod ogromnym ciśnieniem pompują paliwo i utleniacz do tej samej komory spalania. — « Ekspert".)

— Ty mówić O spokojny rozwój przestrzeń, Chociaż oczywiście, Co Wszystko silniki pchnięcie z kilka dziesiątki do 800 mnóstwo, Który Utworzony V organizacja pozarządowa” Energomasz”, przeznaczony zanim Całkowity Dla wojskowy wymagania.

„Nie musieliśmy zrzucić ani jednej bomby atomowej, nie dostarczyliśmy ani jednego ładunku nuklearnego do celu w naszych pociskach i dzięki Bogu. Wszystkie wydarzenia militarne poszły w pokojową przestrzeń. Możemy być dumni z ogromnego wkładu naszej technologii rakietowej i kosmicznej w rozwój ludzkiej cywilizacji. Dzięki astronautyce narodziły się całe klastry technologiczne: nawigacja kosmiczna, telekomunikacja, telewizja satelitarna, systemy nagłaśniające.

— Silnik Dla międzykontynentalny balistyczny rakiety R-9, powyżej Który Ty pracował Następnie Poloz sie V podstawa trochę czy Nie Wszystko nasz załogowy programy.

- Jeszcze pod koniec lat 50. prowadziłem prace obliczeniowe i eksperymentalne nad ulepszeniem tworzenia mieszanki w komorach spalania silnika RD-111, który miał być przeznaczony do tej samej rakiety. Wyniki prac są nadal wykorzystywane w zmodyfikowanych silnikach RD-107 i RD-108 do tej samej rakiety Sojuz, wykonano na nich około dwóch tysięcy lotów kosmicznych, w tym wszystkie programy załogowe.

— Dwa roku z powrotem I wziął wywiad Na Twój jego Współpracownicy, laureat " Światowy energia" akademicki Aleksandra Leontiew. W rozmowa O Zamknięte Dla szeroki publiczny specjaliści, Który Leontiew ja Gdy- To był, On wspomniany Witalij Ievleva, To samo dużo zrobiony Dla nasz przestrzeń branże.

- Wielu akademików, którzy pracowali dla przemysłu obronnego, zostało sklasyfikowanych - to fakt. Teraz wiele zostało odtajnionych - to również fakt. Bardzo dobrze znam Aleksandra Iwanowicza: pracował nad stworzeniem metod obliczeniowych i metod chłodzenia komór spalania różnych silników rakietowych. Rozwiązanie tego problemu technologicznego nie było łatwe, zwłaszcza gdy zaczęliśmy maksymalnie wyciskać energię chemiczną mieszanka paliwowa uzyskanie maksymalnego impulsu właściwego, zwiększając m.in. ciśnienie w komorach spalania do 250 atmosfer. Weźmy nasz najmocniejszy silnik - RD-170. Zużycie paliwa z utleniaczem - naftą z ciekłym tlenem przechodzącym przez silnik - 2,5 tony na sekundę. Przepływy w nim ciepła sięgają 50 megawatów na metr kwadratowy - to ogromna energia. Temperatura w komorze spalania wynosi 3,5 tys. stopni Celsjusza. Trzeba było wymyślić specjalne chłodzenie komory spalania, aby mogła ona pracować wyrachowana i wytrzymać ciśnienie cieplne. Aleksander Iwanowicz właśnie to zrobił i muszę powiedzieć, że wykonał świetną robotę. Witalij Michajłowicz Iewlew, członek korespondent Rosyjskiej Akademii Nauk, doktor nauk technicznych, profesor, niestety zmarł dość wcześnie, był naukowcem o najszerszym profilu, posiadał encyklopedyczną erudycję. Podobnie jak Leontiev dużo pracował nad metodologią obliczania struktur termicznych o dużym naprężeniu. Ich praca gdzieś się przecięła, gdzieś się zintegrowała, w wyniku czego uzyskano doskonałą technikę, dzięki której można obliczyć gęstość ciepła dowolnych komór spalania; teraz, być może, używając go, każdy uczeń może to zrobić. Ponadto Witalij Michajłowicz brał czynny udział w rozwoju jądrowych, plazmowych silników rakietowych. Tu skrzyżowały się nasze zainteresowania z tamtych lat, kiedy Energomash robił to samo.

— W nasz rozmowa Z Leontiew My dotknięty temat obroty energomaszewski silniki RD-180 V USA, I Aleksander Iwanowicz powiedział Co W wiele Ten silnik - wynik rozwój, Który był zrobiony Jak raz Na kreacja RD-170, I V Niektóre To sens jego połowa. Co Ten - Naprawdę wynik odwracać skalowanie?

- Każdy silnik w nowym wymiarze to oczywiście nowe urządzenie. RD-180 o ciągu 400 ton jest w rzeczywistości o połowę mniejszy od RD-170 o ciągu 800 ton. RD-191, zaprojektowany dla naszej nowej rakiety Angara, ma ciąg 200 ton. Co łączy te silniki? Wszystkie mają jedną turbopompę, ale RD-170 ma cztery komory spalania, „amerykański” RD-180 ma dwie, a RD-191 ma jedną. Każdy silnik potrzebuje własnej jednostki turbopompowej - w końcu jeśli jednokomorowy RD-170 zużywa około 2,5 tony paliwa na sekundę, dla którego opracowano turbopompę o mocy 180 tys. jeszcze raz przekraczając na przykład moc reaktora atomowego lodołamacza Arktika, wówczas dwukomorowy RD-180 waży tylko połowę, 1,2 tony. Uczestniczyłem bezpośrednio w rozwoju turbopomp do RD-180 i RD-191 i jednocześnie nadzorowałem tworzenie tych silników jako całości.

— Kamera spalanie, Oznacza, NA Wszystko te silniki jeden I To To samo, tylko ilość ich różnorodny?

— Tak, i to jest nasze główne osiągnięcie. W jednej takiej komorze o średnicy zaledwie 380 milimetrów spala się nieco ponad 0,6 tony paliwa na sekundę. Bez przesady, ta komora jest wyjątkowym sprzętem narażonym na duże obciążenia cieplne ze specjalnymi pasami zabezpieczającymi przed silnymi przepływami ciepła. Ochrona realizowana jest nie tylko dzięki zewnętrznemu chłodzeniu ścian komory, ale także dzięki pomysłowej metodzie „wykładania” na nich filmu paliwa, który odparowując chłodzi ścianę. Na bazie tej wyjątkowej komory, która nie ma sobie równych na świecie, produkujemy nasze najlepsze silniki: RD-170 i RD-171 dla Energii i Zenit, RD-180 dla amerykańskiego Atlasa i RD-191 dla nowej rosyjskiej rakiety „Angara”.

— « Angara musieć był zastępować " Proton- M" więcej Niektóre lata z powrotem, Ale twórcy rakiety w obliczu Z poważny problemy Pierwszy lot testy wielokrotnie odłożony I projekt tak jak zrobiłbym trwa poślizg.

„Rzeczywiście były problemy. Podjęto już decyzję o wystrzeleniu rakiety w 2013 roku. Osobliwością Angary jest to, że na podstawie jej uniwersalnych modułów rakietowych można stworzyć całą rodzinę pojazdów nośnych o ładowności od 2,5 do 25 ton do wystrzeliwania ładunku na niską orbitę okołoziemską w oparciu o tę samą uniwersalną naftę tlenową silnik RD-191. „Angara-1” ma jeden silnik, „Angara-3” - trzy o łącznej sile ciągu 600 ton, „Angara-5” będzie miała ciąg 1000 ton, czyli będzie mogła wynieść na orbitę więcej ładunku niż Proton. Dodatkowo zamiast bardzo toksycznego heptylu, który spala się w silnikach Proton, stosujemy paliwo przyjazne dla środowiska, po spaleniu którego pozostaje tylko woda i dwutlenek węgla.

— Jak stało się, Co To To samo RD-170, Który Utworzony więcej V połowa 1970- X, zanim Teraz od pozostaje Przez istota, innowacyjny produkt, A jego technologie są używane V jakość podstawowy Dla nowy LRE?

- Podobna historia wydarzyła się z samolotem stworzonym po II wojnie światowej przez Władimira Michajłowicza Miasiszczewa (bombowiec strategiczny dalekiego zasięgu serii M, rozwinięcie moskiewskiego OKB-23 z lat 50. - « Ekspert"). Pod wieloma względami samolot wyprzedzał swoje czasy o około trzydzieści lat, a następnie inni producenci samolotów pożyczali elementy jego konstrukcji. I tak jest: w RD-170 pojawiło się sporo nowych elementów, materiałów, rozwiązań konstrukcyjnych. Według moich szacunków nie zdezaktualizują się jeszcze przez kilkadziesiąt lat. To przede wszystkim zasługa założyciela NPO Energomasz i jego generalnego projektanta Walentina Pietrowicza Głuszki oraz członka korespondenta Rosyjskiej Akademii Nauk Witalija Pietrowicza Radowskiego, który po śmierci Głuszki kierował firmą. (Należy zauważyć, że najlepsze na świecie charakterystyki energetyczne i wydajnościowe RD-170 są w dużej mierze spowodowane rozwiązaniem przez firmę Katorgin problemu tłumienia niestabilności spalania o wysokiej częstotliwości poprzez opracowanie przegród przeciwpulsacyjnych w tej samej komorze spalania. — « Ekspert".) A co z silnikiem pierwszego stopnia RD-253 do rakiety nośnej Proton? Przyjęty w 1965 roku jest tak doskonały, że do tej pory nikt go nie prześcignął. Dokładnie tak Głuszko uczył projektowania - na granicy możliwości i koniecznie powyżej średniej światowej. Kolejną ważną rzeczą do zapamiętania jest to, że kraj zainwestował w swoją technologiczną przyszłość. Jak było w Związku Radzieckim? Ministerstwo Inżynierii Ogólnej, które było odpowiedzialne w szczególności za przestrzeń kosmiczną i rakiety, wydało 22 procent swojego ogromnego budżetu na same badania i rozwój – we wszystkich obszarach, w tym w dziedzinie napędu. Dziś kwota finansowania badań jest znacznie mniejsza, a to mówi wiele.

— Nie oznacza czy osiągnięcie te LRE Niektóre zaangażowany cechy, I Stało się Ten pół wieku z powrotem, Co pocisk silnik Z chemiczny źródło energia V Niektóre To sens przeżywa ja: główny odkrycia zrobiony I V nowy pokolenia LRE, Teraz przemówienie wchodzi szybciej O Więc zwany wspierający innowacja?

"Absolutnie nie. Silniki rakietowe na paliwo ciekłe są poszukiwane i będą poszukiwane przez bardzo długi czas, ponieważ żadna inna technologia nie jest w stanie bardziej niezawodnie i ekonomicznie podnosić ładunków z Ziemi i umieszczać ich na orbicie bliskiej Ziemi. Są przyjazne dla środowiska, zwłaszcza te, które działają na ciekły tlen i naftę. Ale w przypadku lotów do gwiazd i innych galaktyk silniki rakietowe są oczywiście całkowicie nieodpowiednie. Masa całej metagalaktyki wynosi 1056 gramów. Aby przyspieszyć silnik rakietowy na paliwo ciekłe do co najmniej jednej czwartej prędkości światła, potrzebna jest absolutnie niewiarygodna ilość paliwa - 103200 gramów, więc nawet myślenie o tym jest głupie. LRE ma swoją niszę - silniki podtrzymujące. NA płynne silniki można rozpędzić lotniskowiec do drugiej prędkości kosmicznej, polecieć na Marsa i to wszystko.

— Następny scena - jądrowy pocisk silniki?

- Z pewnością. Nie wiadomo, czy dożyjemy niektórych etapów, a wiele już zrobiono, aby opracować nuklearny silnik rakietowy już w czasach sowieckich. Teraz, pod kierownictwem Centrum Keldysz, kierowanego przez akademika Anatolija Sazonowicza Korotejewa, opracowywany jest tzw. moduł transportowo-energetyczny. Konstruktorzy doszli do wniosku, że możliwe jest stworzenie reaktora jądrowego chłodzonego gazem, mniej stresującego niż w ZSRR, który sprawdzi się zarówno jako elektrownia, jak i źródło energii dla silników plazmowych podczas poruszania się w kosmosie . Taki reaktor jest obecnie projektowany w NIKIECIE im. N. A. Dollezhala pod kierunkiem członka korespondenta Rosyjskiej Akademii Nauk Jurija Grigoriewicza Dragunowa. W projekcie uczestniczy również Kaliningradzkie Biuro Konstrukcyjne „Fakel”, w ramach którego powstają elektryczne silniki odrzutowe. Podobnie jak w czasach sowieckich nie obejdzie się bez niej Woroneżskie Biuro Projektowe Automatyki Chemicznej, gdzie będą produkowane turbiny gazowe i sprężarki, aby zamknięty obwód do napędzania płynu chłodzącego - mieszanki gazowej.

— A Do widzenia lećmy NA LRE?

— Oczywiście i wyraźnie widzimy perspektywy dalszego rozwoju tych silników. Są zadania taktyczne, długoterminowe, nie ma ograniczeń: wprowadzenie nowych, bardziej żaroodpornych powłok, nowych materiałów kompozytowych, zmniejszenie masy silników, zwiększenie ich niezawodności, uproszczenie schematu sterowania. Można wprowadzić szereg elementów, aby dokładniej kontrolować zużycie części i inne procesy zachodzące w silniku. Są zadania strategiczne: np. opracowanie skroplonego metanu i acetylenu wraz z amoniakiem jako paliwem lub paliwem trójskładnikowym. NPO Energomash opracowuje trójskładnikowy silnik. Taki LRE mógłby być używany jako silnik zarówno dla pierwszego, jak i drugiego stopnia. Na pierwszym etapie wykorzystuje dobrze rozwinięte komponenty: tlen, płynną naftę, a jeśli dodasz jeszcze około pięciu procent wodoru, to impuls właściwy znacznie wzrośnie - jedna z głównych charakterystyk energetycznych silnika, co oznacza, że ​​więcej ładunek może zostać wysłany w kosmos. W pierwszym etapie wytwarzana jest cała nafta z dodatkiem wodoru, aw drugim ten sam silnik przełącza się z pracy na paliwie trójskładnikowym na dwuskładnikowe - wodór i tlen.

Stworzyliśmy już jednak eksperymentalny silnik o niewielkich gabarytach i ciągu zaledwie około 7 ton, przeprowadziliśmy 44 testy, wykonaliśmy pełnowymiarowe elementy mieszające w dyszach, w generatorze gazu, w komorze spalania i stwierdziliśmy, że jest można pracować najpierw na trzech komponentach, a następnie płynnie przejść do dwóch. Wszystko się udaje, osiąga się wysoką sprawność spalania, ale żeby pójść dalej, potrzebna jest większa próbka, musimy dopracować stanowiska, aby wprowadzić do komory spalania komponenty, które zamierzamy zastosować w prawdziwym silniku: ciekły wodór i tlen, a także nafta. Myślę, że to bardzo obiecujący kierunek i duży krok naprzód. I mam nadzieję, że coś w życiu zrobię.

— Dlaczego Amerykanie, otrzymane Prawidłowy NA reprodukcja RD-180, Nie móc Do jego już dużo lata?

Amerykanie są bardzo pragmatyczni. W latach 90., na samym początku współpracy z nami, zdali sobie sprawę, że w energetyce daleko ich wyprzedzamy i te technologie musimy od nas zaadoptować. Na przykład nasz silnik RD-170 w jednym starcie, dzięki wyższemu impulsowi właściwemu, mógł wynieść dwie tony więcej ładunku niż ich najpotężniejszy F-1, co w tamtym czasie oznaczało wygraną w wysokości 20 milionów dolarów. Ogłosili konkurs na 400-tonowy silnik do swoich Atlasów, który wygrał nasz RD-180. Wtedy Amerykanie myśleli, że zaczną z nami współpracować, a za cztery lata wezmą nasze technologie i sami je odtworzą. Od razu im powiedziałem: wydacie ponad miliard dolarów i dziesięć lat. Minęły cztery lata i mówią: tak, potrzeba sześciu lat. Minęło więcej lat, mówią: nie, potrzebujemy jeszcze ośmiu lat. Minęło siedemnaście lat, a oni nie odtworzyli ani jednego silnika. Teraz potrzebują miliardów dolarów tylko na wyposażenie ławek. W Energomaszu mamy stanowiska, na których można przetestować ten sam silnik RD-170 w komorze ciśnieniowej, której moc odrzutowa sięga 27 milionów kilowatów.

— I Nie pomyłka - 27 gigawat? Ten więcej przyjęty moc Wszystko elektrownia jądrowa " Rosatom.

- Dwadzieścia siedem gigawatów to moc odrzutowca, który rozwija się w stosunkowo krótkim czasie. Podczas testów na stanowisku energia strumienia jest najpierw gaszona w specjalnym basenie, a następnie w rurze dyspersyjnej o średnicy 16 metrów i wysokości 100 metrów. Aby zbudować takie stanowisko, w którym umieszczony jest silnik wytwarzający taką moc, trzeba zainwestować dużo pieniędzy. Amerykanie teraz zrezygnowali z tego i zabierają gotowy produkt. W rezultacie nie sprzedajemy surowców, ale produkt z ogromną wartością dodaną, w który zainwestowano wysoce intelektualną pracę. Niestety w Rosji jest to rzadki przykład sprzedaży high-tech za granicą w tak dużym wolumenie. Ale dowodzi, że przy odpowiednim sformułowaniu pytania jesteśmy w stanie wiele.

— Borys Iwanowicz, Co niezbędny Do, Do Nie stracić upośledzenie, wpisane radziecki pocisk budowa silnika? Może, z wyjątkiem brak finansowanie R & D Bardzo bolesny I inny problem - personel?

— Aby utrzymać się na światowym rynku, musimy zawsze iść do przodu, tworzyć Nowe Produkty. Najwyraźniej, dopóki nie byliśmy całkowicie przyciśnięci i nie uderzył grzmot. Ale państwo musi zdać sobie sprawę, że bez nowych rozwiązań znajdzie się na marginesie rynku światowego, a dziś, w tym okresie przejściowym, kiedy jeszcze nie dojrzeliśmy do normalnego kapitalizmu, to państwo musi przede wszystkim inwestować w Nowa. Wtedy można przekazywać rozwój do wydania serii prywatnym firmom na warunkach korzystnych zarówno dla państwa, jak i dla biznesu. Nie wierzę, że nie da się wymyślić rozsądnych metod tworzenia czegoś nowego, bez nich nie ma sensu mówić o rozwoju i innowacjach.

Są ramki. Kieruję wydziałem w Moskiewskim Instytucie Lotniczym, gdzie szkolimy zarówno inżynierów silników, jak i inżynierów laserów. Faceci są sprytni, chcą robić to, czego się uczą, ale musimy dać im normalny początkowy impuls, aby nie odeszli, jak wielu teraz, do pisania programów do dystrybucji towarów w sklepach. Aby to zrobić, konieczne jest stworzenie odpowiedniego środowiska laboratoryjnego, zapewnienie godziwego wynagrodzenia. Zbudowanie prawidłowej struktury interakcji między nauką a Ministerstwem Edukacji. Ta sama Akademia Nauk rozwiązuje wiele problemów związanych ze szkoleniem personelu. Rzeczywiście, wśród aktywnych członków akademii, członków korespondentów, jest wielu specjalistów, którzy zarządzają przedsiębiorstwami high-tech i instytutami badawczymi, potężnymi biurami projektowymi. Są bezpośrednio zainteresowani wydziałami przydzielonymi ich organizacjom do szkolenia niezbędnych specjalistów z dziedziny techniki, fizyki, chemii, tak aby od razu otrzymali nie tylko wyspecjalizowanego absolwenta uczelni, ale gotowego specjalistę z pewnym życiowym i naukowym i doświadczenie techniczne. Zawsze tak było: najlepsi specjaliści rodzili się w instytutach i przedsiębiorstwach, w których istniały wydziały edukacyjne. W Energomaszu iw NPO Ławoczkin mamy wydziały oddziału MAI Kometa, którym kieruję. Są stare kadry, które potrafią przekazać doświadczenie młodym. Ale czasu zostało bardzo mało, a straty będą nieodwracalne: aby po prostu wrócić do obecnego poziomu, będziesz musiał poświęcić znacznie więcej wysiłku, niż potrzeba dzisiaj, aby go utrzymać.

Oto całkiem świeże wiadomości:

Zamknięto przedsiębiorstwo Samara „Kuzniecow”. Umowa przedwstępna na dostawę do Waszyngtonu 50 NK-33 - elektrowni opracowanych dla radzieckiego programu księżycowego.

Opcja (pozwolenie) na dostawę określonej liczby silników do 2020 roku została zawarta z amerykańskim koncernem Orbital Sciences, produkującym satelity i rakiety nośne, oraz Aerojet, jednym z największych producentów silników rakietowych w Stanach Zjednoczonych. Jest to uprzednia umowa, ponieważ umowa opcji oznacza prawo, ale nie obowiązek kupującego do dokonania zakupu na z góry określonych warunkach. Dwa zmodyfikowane silniki NK-33 są wykorzystywane w pierwszym etapie rakiety nośnej Antares opracowanej w USA w ramach kontraktu z NASA (nazwa projektu Taurus-2). Przewoźnik ma dostarczać ładunki na ISS. Jego pierwszy start zaplanowano na 2013 rok. Silnik NK-33 został opracowany dla rakiety nośnej H1, która miała dostarczyć radzieckich kosmonautów na Księżyc.

Było też coś na blogu i dość kontrowersyjne informacje opisujące

Oryginalny artykuł znajduje się na stronie internetowej InfoGlaz.rf Link do artykułu, z którego wykonana jest ta kopia -

10 grudnia 2012 r

Kontynuując cykl artykułów (bo potrzebuję kolejnego eseju, teraz na temat "silników") - artykuł o bardzo obiecującym i obiecującym projekcie silnika SABRE. W sumie dużo o nim napisano w Runecie, ale w większości bardzo chaotyczne wzmianki i pochwały na stronach agencji informacyjnych, ale artykuł na angielskiej Wikipedii wydał mi się bardzo dobry, generalnie są przyjemnie bogate w szczegóły i szczegóły - artykuły na angielskiej Wikipedii.

Więc ten post (i mój przyszły esej) był oparty na artykule, w oryginale znajdującym się pod adresem: http://en.wikipedia.org/wiki/SABRE_(rocket_engine) , dodano też mały knebel i wyjaśnienia, zebrane na Internet, materiał ilustracyjny (to co, ale artykuły z Wikipedii nie różnią się bogactwem obrazków)

Poniżej następuje

SABRE (Synergistic Air-Breathing Rocket Engine) to koncepcja opracowana przez Reaction Engines Limited, wstępnie schłodzony hipersoniczny hybrydowy silnik rakietowy do oddychania powietrzem. Silnik jest opracowywany w celu zapewnienia jednostopniowej zdolności do umieszczania na orbicie dla systemu lotniczego Skylon. SABRE to ewolucyjne rozwinięcie serii LACE i silników podobnych do LACE, opracowanych przez Alana Bonda na początku/w połowie lat 80. w ramach projektu HOTOL.

Strukturalnie jest to jeden silnik o połączonym cyklu pracy, który ma dwa tryby pracy. Tryb Air-jet łączy turbosprężarkę z lekkim wymiennikiem ciepła-chłodnicą umieszczoną bezpośrednio za stożkiem wlotu powietrza. Przy wysokich obrotach wymiennik ciepła schładza gorące powietrze sprężane przez wlot powietrza, co pozwala na uzyskanie niezwykle wysokiego stopnia sprężania w silniku. Sprężone powietrze jest następnie podawane do komory spalania, podobnie jak konwencjonalny silnik rakietowy, gdzie zapala ciekły wodór. Niskie temperatury powietrza pozwalają na zastosowanie lekkich stopów i zmniejszają całkowitą masę silnika, co ma kluczowe znaczenie dla osiągnięcia orbity. Dodajmy, że w przeciwieństwie do koncepcji LACE, które poprzedzały ten silnik, SABRE nie skrapla powietrza, co daje większą wydajność.

Ryc.1. Samolot lotniczy Skylon i silnik SABRE

Po zamknięciu stożka wlotu powietrza przy prędkości M=5,14 i wysokości 28,5 km system kontynuuje pracę w cyklu zamkniętym wysokosprawnego silnika rakietowego, zużywając ciekły tlen i ciekły wodór ze zbiorników na pokładzie, umożliwiając Skylon osiągnie prędkość orbitalną po opuszczeniu atmosfery podczas stromego wznoszenia.

Również na bazie silnika SABRE opracowano odrzutowiec o nazwie Scimitar dla obiecującego naddźwiękowego samolotu pasażerskiego A2, opracowanego w ramach finansowanego przez Unię Europejską programu LAPCAT.

W listopadzie 2012 r. firma Reaction Engines ogłosiła pomyślne zakończenie serii testów potwierdzających wydajność układu chłodzenia silnika, co jest jedną z głównych przeszkód w realizacji projektu. Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) oceniła również wymiennik ciepła silnika SABRE i potwierdziła dostępność technologii niezbędnej do przekształcenia silnika w metal.

Ryc.2. Model silnika SABRE

Fabuła

Pomysł na silnik z chłodzeniem wstępnym pojawił się po raz pierwszy w 1955 roku przez Roberta Carmichaela. Następnie pojawił się pomysł silnika skroplonego powietrza (LACE), pierwotnie zbadany przez Marquardta i General Dynamics w latach 60. XX wieku w ramach prac Sił Powietrznych Stanów Zjednoczonych nad projektem Aerospaceplane.
System LACE znajduje się bezpośrednio za naddźwiękowym wlotem powietrza – więc sprężone powietrze dostaje się bezpośrednio do wymiennika ciepła, gdzie jest natychmiastowo schładzane za pomocą ciekłego wodoru przechowywanego na pokładzie jako paliwo. Powstałe ciekłe powietrze jest następnie przetwarzane w celu wydobycia ciekłego tlenu, który dostaje się do silnika. Jednak ilość wodoru, która przeszła przez wymiennik ciepła i została podgrzana, jest znacznie większa, niż można spalić w silniku, a jego nadmiar po prostu spływa za burtę (nie mniej jednak daje też pewien wzrost ciągu).

W 1989 roku, kiedy finansowanie projektu HOTOL zostało zakończone, Bond i inni utworzyli Reaction Engines Limited, aby kontynuować badania. Wymiennik ciepła silnika RB545 (który miał być zastosowany w projekcie HOTOL) miał pewne problemy z kruchością konstrukcji, a także stosunkowo dużym zużyciem ciekłego wodoru. Nie można było też z niego korzystać – patent na silnik należał do firmy Rolls-Royce'a, i najważniejszy argument – ​​silnik został ogłoszony ściśle tajnym. Dlatego Bond opracował nowy silnik SABRE, rozwijając idee zawarte w poprzednim projekcie.

W listopadzie 2012 r. Zakończono testy sprzętu w ramach tematu „Technologia wymienników ciepła o znaczeniu krytycznym dla hybrydowego silnika rakietowego powietrze-ciekły tlen”. To było kamień milowy podczas opracowywania SABRE, co pokazało potencjalnym inwestorom opłacalność tej technologii. Silnik oparty jest na wymienniku ciepła zdolnym do schłodzenia napływającego powietrza do temperatury -150°C (-238°F). Schłodzone powietrze miesza się z ciekłym wodorem i spala się, aby zapewnić ciąg do lotu atmosferycznego, zanim przełączy się na ciekły tlen ze zbiorników podczas lotu poza atmosferą. Udane testy tej krytycznej technologii potwierdziły, że wymiennik ciepła może zaspokoić potrzeby silnika w uzyskaniu wystarczająco tlen z atmosfery do pracy wysoka wydajność w warunkach lotu na małej wysokości.

Na targach Farnborough Airshow 2012 David Willetts, który jest ministrem ds. uniwersytetów i nauki Wielkiej Brytanii, wygłosił z tej okazji przemówienie. W szczególności powiedział, że ten silnik, opracowany przez Reaction Engines, może naprawdę wpłynąć na szanse w przemyśle kosmicznym. Zakończony pomyślnie test układu wstępnego chłodzenia jest świadectwem wysokiego uznania, jakie brytyjska agencja kosmiczna przyznała koncepcji silnika w 2010 roku. Minister dodał też, że jeśli kiedyś uda im się wykorzystać tę technologię do własnych lotów komercyjnych, to będzie to niewątpliwie fantastyczne osiągnięcie w swojej skali.

Minister zwrócił też uwagę, że jest niewielka szansa, że ​​Europejska Agencja Kosmiczna zgodzi się sfinansować Skylon, więc Wielka Brytania powinna być gotowa do budowy statku kosmicznego w większości z własnych środków.

Ryc.3. Samoloty kosmiczne Skylon - układ

Kolejna faza programu SABRE obejmuje testy naziemne model w skali silnik zdolny do zademonstrowania pełnego cyklu. ESA wyraziła wiarę w powodzenie budowy demonstratora i stwierdziła, że ​​będzie on stanowił "ważny kamień milowy w rozwoju tego programu i przełom w kwestii układów napędowych na całym świecie"

Projekt

Ryc.4. Układ silnika SABRE

Podobnie jak RB545, konstrukcja SABRE jest bliższa tradycyjnemu silnikowi rakietowemu niż odrzutowcowi. Wstępnie schłodzony hybrydowy silnik odrzutowo-rakietowy wykorzystuje ciekłe paliwo wodorowe w połączeniu z utleniaczem dostarczanym albo w postaci gazowego powietrza przez sprężarkę, albo ciekłego tlenu dostarczanego ze zbiorników paliwa przez turbopompę.

Z przodu silnika znajduje się prosty osiowosymetryczny wlot powietrza w kształcie stożka, który spowalnia powietrze do prędkości poddźwiękowych za pomocą tylko dwóch odbitych fal uderzeniowych.

Część powietrza przez wymiennik ciepła trafia do centralnej części silnika, a reszta kanałem pierścieniowym do drugiego obiegu, którym jest konwencjonalny silnik strumieniowy. Środkowa część, umieszczona za wymiennikiem ciepła, to turbosprężarka napędzana gazowym helem krążącym w zamkniętym kanale cyklu Braytona. Powietrze sprężone przez sprężarkę wchodzi pod wysokim ciśnieniem do czterech komór spalania silnika rakietowego o cyklu kombinowanym.

Ryc.5. Uproszczony cykl silnika SABRE

wymiennik ciepła

Powietrze wpływające do silnika przy naddźwiękowych/naddźwiękowych prędkościach staje się bardzo gorące po hamowaniu i sprężaniu we wlocie powietrza. Z wysokie temperatury W silnikach odrzutowych tradycyjnie stosowano ciężkie stopy na bazie miedzi lub niklu, zmniejszając stopień sprężania sprężarki, a także obniżając prędkość obrotową, aby uniknąć przegrzania i stopienia konstrukcji. Jednak w przypadku jednostopniowego statku kosmicznego takie ciężkie materiały nie mają zastosowania, a do osiągnięcia orbity w jak najkrótszym czasie potrzebny jest maksymalny możliwy ciąg, aby zminimalizować dotkliwość strat.

W przypadku zastosowania gazowego helu jako nośnika ciepła, powietrze w wymienniku ciepła zostaje znacznie schłodzone z 1000°C do -150°C, unikając przy tym skraplania powietrza lub skraplania pary wodnej na ściankach wymiennika ciepła.

Ryc.6. Model jeden z modułów wymiennika ciepła

Poprzednie wersje wymienniki ciepła, takie jak te stosowane w projekcie HOTOL, przepuszczały paliwo wodorowe bezpośrednio przez wymiennik ciepła, ale zastosowanie helu jako obiegu pośredniego między powietrzem a zimnym paliwem wyeliminowało problem kruchości wodorowej konstrukcji wymiennika ciepła. Jednak gwałtowne ochłodzenie powietrza obiecuje pewne problemy - konieczne jest zapobieganie blokowaniu wymiennika ciepła przez zamarzniętą parę wodną i inne frakcje. W listopadzie 2012 roku zademonstrowano przykładowy wymiennik ciepła, który może chłodzić powietrze atmosferyczne do -150°C w 0,01 s.
Jedną z innowacji wymiennika ciepła SABRE jest spiralne ułożenie rurek chłodniczych, co znacznie zwiększa jego wydajność.

Ryc.7. Prototyp wymiennika ciepła SABRE

Kompresor

Przy prędkości M=5 i wysokości 25 kilometrów, co stanowi 20% prędkości orbitalnej i wysokości wymaganej do wejścia na orbitę, powietrze schłodzone w wymienniku ciepła dostaje się do bardzo zwyczajnej turbosprężarki, strukturalnie podobnej do tej stosowanej w konwencjonalnym silniku turboodrzutowym silników, ale zapewniając niezwykle wysoki stopień sprężania, ze względu na wyjątkowo niską temperaturę powietrza wlotowego. Pozwala to na sprężenie powietrza do 140 atmosfer, zanim trafi ono do komór spalania silnika głównego. W przeciwieństwie do silników turboodrzutowych, turbosprężarka jest napędzana przez turbinę umieszczoną w obiegu helu, a nie poprzez działanie produktów spalania, jak w konwencjonalnych silnikach turboodrzutowych. W ten sposób turbosprężarka działa na ciepło wytwarzane przez żel w wymienniku ciepła.

cykl helowy

Ciepło jest przekazywane z powietrza do helu. Gorący hel z helowo-powietrznego wymiennika ciepła jest schładzany w helowo-wodorowym wymienniku ciepła, oddając ciepło cieczy paliwo wodorowe. Obwód, w którym krąży hel, działa zgodnie z cyklem Braytona, zarówno w celu chłodzenia silnika w newralgicznych miejscach, jak i napędzania turbin napędowych oraz wielu elementów silnika. Pozostała część energii cieplnej jest wykorzystywana do odparowania części wodoru, który jest spalany w zewnętrznym obiegu o przepływie bezpośrednim.

Tłumik

Aby schłodzić hel, jest on pompowany przez zbiornik z azotem. Obecnie zamiast ciekłego azotu do badań używa się wody, która odparowuje, obniżając temperaturę helu i zagłuszając hałas spalin.

Silnik

Ze względu na fakt, że hybrydowy silnik rakietowy ma ciąg statyczny daleki od zera, samolot może startować w normalnym trybie oddychania powietrzem, bez pomocy, podobnie jak te wyposażone w konwencjonalne silniki turboodrzutowe. Wraz ze wzrostem i spadkiem ciśnienia atmosferycznego coraz więcej powietrza jest przesyłane do sprężarki, a wydajność sprężania we wlocie powietrza tylko spada. W tym trybie silnik odrzutowy może pracować na znacznie większej wysokości, niż byłoby to możliwe w innym przypadku.
Po osiągnięciu prędkości M = 5,5 silnik odrzutowy staje się niesprawny i wyłącza się, a zgromadzony na pokładzie ciekły tlen i ciekły wodór trafiają do silnika rakietowego, aż do osiągnięcia prędkości orbitalnej (współmiernej do M = 25). Jednostki turbopompy są napędzane tym samym obiegiem helu, który teraz odbiera ciepło w specjalnych „komorach wstępnego spalania”.
Nietypowe rozwiązanie konstrukcyjne układu chłodzenia komory spalania - zamiast ciekłego wodoru jako czynnik chłodzący stosuje się utleniacz (powietrze/ciekły tlen), aby uniknąć nadmiernego zużycia wodoru i naruszenia stosunku stechiometrycznego (stosunek paliwa do utleniacza).

Drugim ważnym punktem jest dysza strumieniowa. Wydajność dyszy strumieniowej zależy od jej geometrii i ciśnienia atmosferycznego. Chociaż geometria dyszy pozostaje taka sama, ciśnienie zmienia się znacznie wraz z wysokością, stąd dysze, które są bardzo wydajne w niższych warstwach atmosfery, znacznie tracą swoją skuteczność na wyższych wysokościach.
W tradycyjnych, wielostopniowych systemach można temu zaradzić, po prostu stosując inną geometrię dla każdego stopnia i odpowiadającej mu fazy lotu. Ale w systemie jednostopniowym cały czas używamy tej samej dyszy.

Ryc.8. Porównanie różnych dysz strumieniowych w atmosferze i próżni

Jako wyjścia planuje się zastosowanie specjalnej dyszy Expansion-Deflection (ED) - opracowanej w ramach projektu STERN dyszy o regulowanym strumieniu, która składa się z tradycyjnego dzwonu (choć stosunkowo krótszego niż zwykle) oraz regulowanego korpusu centralnego który odchyla przepływ gazu do ścian. Zmieniając położenie korpusu centralnego, można zapewnić, że wydech nie zajmuje całej powierzchni dolnej sekcji, a jedynie sekcję pierścieniową, dostosowując zajmowaną powierzchnię do ciśnienia atmosferycznego.

Ponadto w silniku wielokomorowym możliwe jest dostosowanie wektora ciągu poprzez zmianę pola przekroju poprzecznego, a tym samym udziału w całkowitym ciągu każdej komory.

Ryc.9. Dysza strumieniowa Rozprężanie-odchylenie (dysza ED)

Obwód prosty

Odmowa skraplania powietrza zwiększyła wydajność silnika, zmniejszając koszty chłodziwa poprzez zmniejszenie entropii. Jednak nawet proste chłodzenie powietrzem wymaga więcej wodoru, niż można spalić w głównym obwodzie silnika.

Nadmiar wodoru jest odprowadzany za burtę, ale nie tylko, ale spalany w kilku komorach spalania, które znajdują się w zewnętrznym pierścieniowym kanale powietrznym, stanowiącym bezpośrednią część silnika, do której trafia powietrze omijające ciepło wymiennik. Drugi, jednoprzejściowy obwód zmniejsza straty spowodowane oporem powietrza, które nie dostało się do wymiennika ciepła, a także zapewnia część ciągu.
Przy niskich prędkościach obejście wymiennika ciepła/sprężarki jest bardzo trudne duża liczba powietrze i wraz ze wzrostem prędkości, aby utrzymać wydajność, większość powietrza, wręcz przeciwnie, dostaje się do sprężarki.
To odróżnia system od silnika strumieniowego, w którym wszystko jest dokładnie na odwrót - przy niskich prędkościach duże masy powietrza przechodzą przez sprężarkę, a przy dużych prędkościach omijają ją, przez obwód strumieniowy, który staje się tak wydajny, że nabiera wiodącą rolę.

Wydajność

Zakłada się, że projektowy stosunek ciągu do masy SABRE wynosi ponad 14 jednostek, podczas gdy stosunek ciągu do masy konwencjonalnych silników odrzutowych mieści się w przedziale 5, a tylko 2 dla silników naddźwiękowych silniki odrzutowe. Tak wysokie osiągi wynikają z zastosowania przechłodzonego powietrza, które staje się bardzo gęste i wymaga mniejszego sprężania, a co ważniejsze, ze względu na niskie temperatury robocze, w większości konstrukcji silnika stało się możliwe stosowanie stopów lekkich. Ogólna wydajność zapowiada się wyższa niż w przypadku silników RB545 czy naddźwiękowych silników strumieniowych.

Silnik ma wysoki impuls właściwy w atmosferze, który sięga 3500 sek. Dla porównania konwencjonalny silnik rakietowy ma impuls właściwy najlepszy przypadek około 450, a nawet obiecujący „termiczny” jądrowy silnik rakietowy obiecuje osiągnąć zaledwie 900 sek.

Połączenie wysokiej efektywności paliwowej i małej masy silnika daje Skylonowi możliwość dotarcia na orbitę w jednym etapie, działając jako odrzutowiec do prędkości M = 5,14 i wysokości 28,5 km. W takim przypadku pojazd kosmiczny osiągnie orbitę z dużą ładownością w stosunku do masy startowej, czego wcześniej nie mógł osiągnąć żaden pojazd niejądrowy.

Podobnie jak w przypadku RB545, pomysł wstępnego chłodzenia zwiększa masę i złożoność systemu, co w normalnych warunkach jest zaprzeczeniem zasady projektowania systemów rakietowych. Ponadto wymiennik ciepła jest bardzo agresywną i złożoną częścią konstrukcji silnika SABRE. To prawda, że ​​\u200b\u200bnależy zauważyć, że oczekuje się, że masa tego wymiennika ciepła będzie o rząd wielkości mniejsza niż istniejące próbki, a eksperymenty wykazały, że można to osiągnąć. Eksperymentalny wymiennik ciepła osiągnął wymianę ciepła na poziomie prawie 1 GW/m2, co jest uważane za rekord świata. Wykonano już małe moduły przyszłego wymiennika ciepła.

Straty wynikające z dodatkowego ciężaru systemu są kompensowane w obiegu zamkniętym (wymiennik ciepła-turbosprężarka), podobnie jak dodatkowy ciężar skrzydeł Skylon poprzez zwiększenie całkowitej masy systemu również przyczynia się do ogólnego wzrostu wydajności bardziej niż ją zmniejsza . Jest to w większości równoważone przez różne tory lotu. Konwencjonalne rakiety nośne startują pionowo, z ekstremalną prędkością niskie prędkości(jeśli mówimy o prędkości stycznej, a nie normalnej), to na pierwszy rzut oka nieefektywny ruch pozwala szybko przebić atmosferę i uzyskać prędkość styczną już w środowisku pozbawionym powietrza, bez utraty prędkości z powodu tarcia powietrza.

Jednocześnie wysoka efektywność paliwowa silnika SABRE pozwala na bardzo łagodne wznoszenie (przy którym styczna składowa prędkości wzrasta bardziej niż normalna składowa prędkości), powietrze raczej przyczynia się niż spowalnia system (utleniacz i płyn roboczy do silnika, siła nośna do skrzydeł), co skutkuje znacznie niższym zużyciem paliwa do osiągnięcia prędkości orbitalnej.

Niektóre cechy

Ciąg w pustce - 2940 kN
Ciąg na poziomie morza - 1960 kN
Stosunek ciągu do masy (silnik) - około 14 (w atmosferze)
Impuls właściwy w próżni - 460 sek
Impuls właściwy na poziomie morza - 3600 sek

Zalety

W przeciwieństwie do tradycyjnych silników rakietowych i podobnie jak inne typy silniki odrzutowe, hybrydowy silnik odrzutowy może wykorzystywać powietrze do spalania paliwa, zmniejszając wymaganą masę paliwa, a tym samym zwiększając masę ładunku.

Silniki typu Ramjet i Scramjet muszą spędzać dużo czasu w niższych warstwach atmosfery, aby osiągnąć prędkość wystarczającą do wejścia na orbitę, co uwidacznia problem intensywnego ogrzewania w warunkach hipersonicznych, a także znaczną utratę masy i złożoność ochrony termicznej.

Hybrydowy silnik odrzutowy, taki jak SABRE, musi tylko osiągnąć niską prędkość naddźwiękową (przypomnijmy: hiperdźwięk to wszystko po M=5, więc M=5,14 to sam początek zakresu prędkości hipersonicznych) w niższych warstwach atmosfery, zanim przejdzie do zamkniętego cyklu operacja i stroma wspinaczka z zestawem prędkości w trybie rakietowym.

W przeciwieństwie do silnika strumieniowego lub strumieniowego, SABRE jest w stanie zapewnić duży ciąg od prędkości zerowej do M=5,14, od ziemi do dużych wysokości, z wysoką wydajnością w całym zakresie. Ponadto zdolność do generowania ciągu przy zerowej prędkości oznacza, że ​​silnik można przetestować na ziemi, co znacznie obniża koszty rozwoju.

Istnieje również kilka linków dla twojej uwagi.

Samoloty odrzutowe to najpotężniejsze i najnowocześniejsze samoloty XX wieku. Ich zasadnicza różnica od innych jest to, że są napędzane silnikiem odrzutowym lub odrzutowym. Obecnie stanowią one podstawę współczesnego lotnictwa, zarówno cywilnego, jak i wojskowego.

Historia samolotów odrzutowych

Po raz pierwszy w historii lotnictwa samoloty odrzutowe stworzył rumuński konstruktor Henri Coanda. Było to na samym początku XX wieku, w 1910 roku. On i jego asystenci przetestowali samolot, nazwany jego imieniem Coanda-1910, który był wyposażony w silnik tłokowy zamiast znanego śmigła. To on uruchomił elementarną sprężarkę łopatkową.

Jednak wielu wątpi, że był to pierwszy samolot odrzutowy. Po zakończeniu II wojny światowej Coanda powiedział, że stworzony przez niego model był silnikiem odrzutowym z silnikiem i sprężarką, zaprzeczając sobie. W swoich oryginalnych publikacjach i zgłoszeniach patentowych nie wysuwał takich twierdzeń.

Na zdjęciach rumuńskiego samolotu widać, że silnik znajduje się w pobliżu drewnianego kadłuba, więc w przypadku spalenia paliwa pilot i samolot zostaliby zniszczeni w wyniku pożaru.

Sam Coanda twierdził, że pożar rzeczywiście zniszczył ogon samolotu podczas pierwszego lotu, ale nie zachowały się żadne dokumenty.

Warto zauważyć, że w samolotach odrzutowych produkowanych w latach 40. XX wieku poszycie było całkowicie metalowe i posiadało dodatkowe zabezpieczenie termiczne.

Eksperymenty z samolotami odrzutowymi

Oficjalnie pierwszy samolot odrzutowy wystartował 20 czerwca 1939 roku. Wtedy też odbył się pierwszy eksperymentalny lot samolotu stworzonego przez niemieckich konstruktorów. Nieco później Japonia i kraje koalicji antyhitlerowskiej wypuściły swoje próbki.

Niemiecka firma Heinkel rozpoczęła eksperymenty z samolotami odrzutowymi w 1937 roku. Dwa lata później He-176 odbył swój pierwszy oficjalny lot. Jednak po pierwszych pięciu lotach testowych stało się oczywiste, że nie ma szans na uruchomienie tej próbki w serii.

Problemy pierwszego samolotu odrzutowego

Niemieccy projektanci popełnili kilka błędów. Najpierw wybrano silnik płynny. Używał metanolu i nadtlenku wodoru. Działały jako paliwo i utleniacz.

Twórcy zakładali, że odrzutowce te będą w stanie osiągnąć prędkość do tysiąca kilometrów na godzinę. Jednak w praktyce udało się osiągnąć prędkość zaledwie 750 kilometrów na godzinę.

Po drugie, samolot miał wygórowane zużycie paliwa. Musiał zabrać ze sobą tyle, że samolot mógł przemieścić się maksymalnie 60 kilometrów od lotniska. Potem musiał zatankować. Jedyna zaleta w porównaniu z innymi wczesne modele, stało się szybkie tempo wznoszenia. To było 60 metrów na sekundę. Jednocześnie czynniki subiektywne odegrały pewną rolę w losach tego modelu. Po prostu nie lubiła Adolfa Hitlera, który był obecny na jednym z próbnych startów.

Pierwsza próbka produkcyjna

Pomimo niepowodzenia z pierwszą próbką, to niemieccy projektanci samolotów jako pierwsi wprowadzili samoloty odrzutowe do masowej produkcji.

Rozpoczęła się premiera modelu Me-262. Ten samolot odbył swój pierwszy lot testowy w 1942 roku, w szczytowym momencie II wojny światowej, kiedy Niemcy dokonały już inwazji na terytorium Związku Radzieckiego. Ta nowość mogła znacząco wpłynąć na ostateczny wynik wojny. Ten samolot bojowy wszedł do służby w armii niemieckiej już w 1944 roku.

Ponadto samolot został wyprodukowany w r różne modyfikacje- i jako zwiadowca, i jako samolot szturmowy, i jako bombowiec, i jako myśliwiec. W sumie do końca wojny wyprodukowano półtora tysiąca takich samolotów.

Te odrzutowe samoloty bojowe wyróżniały się godnymi pozazdroszczenia właściwościami technicznymi, jak na ówczesne standardy. Były wyposażone w dwa silniki turboodrzutowe, dostępna była 8-biegowa sprężarka osiowa. w odróżnieniu poprzedni model ten, powszechnie znany jako Messerschmitt, nie zużywał dużo paliwa i miał dobre osiągi w locie.

Prędkość samolotu odrzutowego osiągnęła 870 kilometrów na godzinę, zasięg lotu wynosił ponad tysiąc kilometrów, maksymalna wysokość wynosiła ponad 12 tysięcy metrów, a prędkość wznoszenia wynosiła 50 metrów na sekundę. Masa pustego samolotu wynosiła mniej niż 4 tony, w pełni wyposażony osiągnął 6 tysięcy kilogramów.

Messerschmitty były uzbrojone w 30-milimetrowe armaty (było ich co najmniej cztery), łączna masa pocisków i bomb, które samolot mógł przenosić, wynosiła około półtora tysiąca kilogramów.

Podczas II wojny światowej Messerschmitty zniszczyły 150 samolotów. Straty lotnictwa niemieckiego wyniosły około 100 samolotów. Eksperci zauważają, że liczba strat mogłaby być znacznie mniejsza, gdyby piloci byli lepiej przygotowani do pracy na zasadniczo nowym samolocie. Do tego dochodziły problemy z silnikiem, który szybko się zużywał i był zawodny.

Japoński wzór

Podczas drugiej wojny światowej prawie wszystkie walczące kraje starały się wyprodukować swoje pierwsze samoloty z napędem odrzutowym. Japońscy inżynierowie lotniczy wyróżnili się tym, że jako pierwsi zastosowali silnik na paliwo ciekłe w masowej produkcji. Był używany w japońskim pocisku załogowym, który latał kamikaze. Od końca 1944 do końca II wojny światowej na uzbrojenie armii japońskiej weszło ponad 800 takich samolotów.

Charakterystyka techniczna japońskiego samolotu odrzutowego

Ponieważ ten samolot w rzeczywistości był jednorazowego użytku - kamikadze rozbili się na nim natychmiast, zbudowali go zgodnie z zasadą „tanio i wesoło”. Dziób składał się z drewnianego szybowca; podczas startu samolot rozwijał prędkość do 650 kilometrów na godzinę. Wszystko dzięki trzem silnikom odrzutowym. Samolot nie potrzebował żadnych silników startowych ani podwozia. Dał radę bez nich.

Japoński samolot kamikaze został dostarczony do celu bombowcem Ohka, po czym uruchomiono silniki na paliwo ciekłe.

W tym samym czasie japońscy inżynierowie i sami wojskowi zauważyli, że wydajność i produktywność takiego schematu była wyjątkowo niska. Same bombowce można było łatwo obliczyć za pomocą radarów zainstalowanych na statkach wchodzących w skład marynarki wojennej Stanów Zjednoczonych. Stało się to jeszcze zanim kamikaze zdążył dostroić się do celu. W ostatecznym rozrachunku wiele samolotów zginęło na odległych podejściach do ostatecznego celu ich przeznaczenia. Co więcej, zestrzelili zarówno samoloty, w których siedzieli kamikadze, jak i bombowce, które ich dostarczyły.

Odpowiedź Wielkiej Brytanii

Ze strony brytyjskiej w II wojnie światowej brał udział tylko jeden samolot odrzutowy - jest to Gloster Meteor. Pierwszą wyprawę odbył w marcu 1943 r.

Wszedł do służby w brytyjskich Królewskich Siłach Powietrznych w połowie 1944 roku. Jego masowa produkcja trwała do 1955 roku. I te samoloty były w służbie do lat 70-tych. W sumie z linii montażowej zjechało około trzech i pół tysiąca tych samolotów. I różne modyfikacje.

Podczas II wojny światowej wyprodukowano tylko dwie modyfikacje myśliwców, potem ich liczba wzrosła. Co więcej, jedna z modyfikacji była tak tajna, że ​​​​nie poleciały na terytorium wroga, więc w przypadku katastrofy inżynierowie samolotów wroga nie dostaliby jej.

Zasadniczo zajmowali się odpieraniem ataków powietrznych niemieckich samolotów. Mieli siedzibę w pobliżu Brukseli w Belgii. Jednak od lutego 1945 roku lotnictwo niemieckie zapomniało o atakach, koncentrując się wyłącznie na potencjale obronnym. Dlatego w ostatnim roku II wojny światowej z ponad 200 samolotów Global Meteor utracono tylko dwa. Co więcej, nie było to wynikiem wysiłków niemieckich lotników. Oba samoloty zderzyły się ze sobą podczas lądowania. Lotnisko było wtedy zachmurzone.

Specyfikacje brytyjskiego samolotu

Brytyjski samolot Global Meteor miał godne pozazdroszczenia parametry techniczne. Prędkość samolotu odrzutowego osiągnęła prawie 850 tysięcy kilometrów na godzinę. Rozpiętość skrzydeł wynosi ponad 13 metrów, masa startowa to około 6 i pół tysiąca kilogramów. Samolot wystartował na wysokość prawie 13 i pół kilometra, a zasięg lotu wynosił ponad dwa tysiące kilometrów.

Brytyjskie samoloty były uzbrojone w cztery działka kal. 30 mm, które charakteryzowały się dużą skutecznością.

Amerykanie należą do ostatnich

Wśród wszystkich głównych uczestników II wojny światowej siły powietrzne USA były jednym z ostatnich samolotów odrzutowych. Amerykański model Lockheed F-80 trafił na brytyjskie lotniska dopiero w kwietniu 1945 roku. Miesiąc przed kapitulacją wojsk niemieckich. Dlatego praktycznie nie miał czasu na udział w działaniach wojennych.

Amerykanie aktywnie używali tego samolotu kilka lat później podczas wojny koreańskiej. To właśnie w tym kraju miała miejsce pierwsza w historii bitwa między dwoma samolotami odrzutowymi. Z jednej strony był amerykański F-80, a z drugiej radziecki MiG-15, który wówczas był nowocześniejszy, już transsoniczny. Zwyciężył radziecki pilot.

Całkowite uzbrojenie armia amerykańska otrzymał ponad półtora tysiąca takich samolotów.

Pierwszy radziecki samolot odrzutowy zjechał z linii montażowej w 1941 roku. Został wydany w rekordowym czasie. Projektowanie zajęło 20 dni, a produkcja jeszcze miesiąc. Dysza samolotu odrzutowego pełniła funkcję ochrony jego części przed nadmiernym nagrzewaniem.

Pierwszym radzieckim modelem był drewniany szybowiec, do którego przymocowano silniki na paliwo ciekłe. Kiedy rozpoczęła się Wielka Wojna Ojczyźniana, wszystkie wydarzenia zostały przeniesione na Ural. Tam rozpoczęły się eksperymentalne loty i testy. Zgodnie z zamysłem konstruktorów samolot miał osiągnąć prędkość do 900 kilometrów na godzinę. Jednak gdy tylko jego pierwszy tester, Grigorij Bakczywandzhi, zbliżył się do znaku 800 kilometrów na godzinę, samolot rozbił się. Pilot testowy zmarł.

sfinalizować wzór sowiecki samolotom odrzutowym udało się dopiero w 1945 roku. Ale natychmiast rozpoczęto masową produkcję dwóch modeli – Jak-15 i MiG-9.

Sam Józef Stalin brał udział w porównywaniu parametrów technicznych obu maszyn. W efekcie zdecydowano się na wykorzystanie Jak-15 jako samolotu szkolno-treningowego, a MiG-9 oddano do dyspozycji Sił Powietrznych. Przez trzy lata wyprodukowano ponad 600 MiG-ów. Jednak wkrótce samolot został wycofany.

Były dwa główne powody. Został opracowany szczerze mówiąc w pośpiechu, ciągle wprowadzając zmiany. Ponadto sami piloci byli wobec niego podejrzliwi. Opanowanie samochodu wymagało wiele wysiłku, a popełnianie błędów w pilotowaniu było absolutnie niemożliwe.

W rezultacie ulepszony MiG-15 zastąpił go w 1948 roku. Radziecki samolot odrzutowy leci z prędkością ponad 860 kilometrów na godzinę.

samolot pasażerski

Najbardziej znanym odrzutowym samolotem pasażerskim, obok angielskiego Concorde, jest radziecki TU-144. Oba te modele zostały zaliczone do kategorii naddźwiękowych.

Radziecki samolot wszedł do produkcji w 1968 roku. Od tego czasu nad sowieckimi lotniskami często słychać dźwięk odrzutowca.

Historia lotnictwa charakteryzuje się ciągłą walką o zwiększenie prędkości samolotów. Pierwszy oficjalnie zarejestrowany światowy rekord prędkości, ustanowiony w 1906 roku, wynosił zaledwie 41,3 km na godzinę. Do 1910 roku prędkość najlepszych samolotów wzrosła do 110 kilometrów na godzinę. Samolot myśliwski RBVZ-16, zbudowany w zakładach rosyjsko-bałtyckich w początkowym okresie pierwszej wojny światowej, miał maksymalną prędkość lotu 153 kilometrów na godzinę. A na początku II wojny światowej nie były to już oddzielne maszyny – tysiące samolotów leciało z prędkością przekraczającą 500 kilometrów na godzinę.
Z mechaniki wiadomo, że moc potrzebna do zapewnienia ruchu samolotu jest równa iloczynowi siły ciągu i jego prędkości. Zatem moc wzrasta proporcjonalnie do sześcianu prędkości. Dlatego, aby podwoić prędkość lotu samolotu napędzanego śmigłem, konieczne jest ośmiokrotne zwiększenie mocy jego silników. Prowadzi to do wzrostu masy elektrowni i znacznego wzrostu zużycia paliwa. Jak wynika z obliczeń, aby podwoić prędkość samolotu, prowadząc do wzrostu jego masy i rozmiarów, konieczne jest zwiększenie mocy silnik tłokowy 15-20 razy.
Ale zaczynając od prędkości lotu 700-800 kilometrów na godzinę i zbliżając się do prędkości dźwięku, opór powietrza wzrasta jeszcze gwałtowniej. Ponadto współczynnik pożyteczna akcjaśmigło jest wystarczająco wysokie tylko przy prędkościach lotu nieprzekraczających 700-800 kilometrów na godzinę. Przy dalszym wzroście prędkości gwałtownie spada. Dlatego pomimo wszelkich wysiłków konstruktorów samolotów, nawet najlepsze samoloty myśliwskie z silnikami tłokowymi o pojemności 2500-3000 Konie mechaniczne maksymalna prędkość lotu poziomego nie przekraczała 800 kilometrów na godzinę.
Jak widać, w celu opanowania dużych wysokości i dalszego zwiększania prędkości, nowy silnik samolotu, którego ciąg i moc nie zmniejszałyby się wraz ze wzrostem prędkości lotu, ale wzrastałyby.
I taki silnik powstał. To jest silnik odrzutowy samolotu. Był znacznie mocniejszy i lżejszy niż nieporęczne instalacje napędzane śmigłem. Zastosowanie tego silnika ostatecznie pozwoliło lotnictwu przełamać barierę dźwięku.

Zasada działania i klasyfikacja silników odrzutowych

Aby zrozumieć, jak działa silnik odrzutowy, pamiętajmy, co się dzieje, gdy strzela się z dowolnej broni palnej. Każdy, kto strzelał z karabinu lub pistoletu, zna efekt odrzutu. W momencie strzału gazy proszkowe z dużą siłą równomiernie naciskają we wszystkich kierunkach. Wewnętrzne ścianki lufy, dno pocisku lub pocisku oraz dno łuski trzymanej przez śrubę podlegają temu ciśnieniu.
Siły nacisku na ścianki lufy równoważą się wzajemnie. Ciśnienie gazów prochowych na pocisk (pocisk) wyrzuca go z karabinu (pistoletu), a ciśnienie gazów na dnie łuski jest przyczyną odrzutu.
Odrzut jest łatwy do wykonania i jest źródłem ciągłego ruchu. Wyobraźmy sobie na przykład, że umieściliśmy ciężki karabin maszynowy piechoty na lekkim wózku. Następnie przy nieustannym strzelaniu z karabinu maszynowego będzie się toczył pod wpływem wstrząsów odrzutu w kierunku przeciwnym do kierunku strzału.
Ta zasada jest podstawą działania silnika odrzutowego. Źródłem ruchu w silniku odrzutowym jest reakcja lub odrzut strumienia gazu.
Zamknięte naczynie zawiera sprężony gaz. Ciśnienie gazu rozkłada się równomiernie na ściankach naczynia, które pozostaje nieruchome. Ale jeśli jedna z końcowych ścian naczynia zostanie usunięta, sprężony gaz, próbując się rozszerzyć, zacznie szybko wypływać z otworu.
Ciśnienie gazu na ścianie przeciwnej do otworu nie będzie już zrównoważone, a naczynie, jeśli nie zostanie zamocowane, zacznie się poruszać. Należy zauważyć, że im większe ciśnienie gazu, tym większa prędkość jego wypływu i tym szybciej statek będzie się poruszał.
Do obsługi silnika odrzutowego wystarczy spalić w zbiorniku proch strzelniczy lub inną łatwopalną substancję. Wówczas nadciśnienie w zbiorniku wymusi ciągły przepływ gazów w postaci strumienia produktów spalania do atmosfery z szybkością, która jest tym większa, im wyższe jest ciśnienie wewnątrz samego zbiornika, a niższe ciśnienie na zewnątrz. Wypływ gazów z naczynia następuje pod wpływem siły ciśnienia zbieżnej z kierunkiem strumienia wychodzącego przez otwór. W konsekwencji nieuchronnie pojawi się inna siła o równej wielkości i przeciwnym kierunku. Ona sprawi, że czołg się poruszy.

Siła ta nazywana jest siłą ciągu.
Wszystkie silniki odrzutowe można podzielić na kilka głównych klas. Rozważ pogrupowanie silników odrzutowych według rodzaju stosowanego w nich utleniacza.
Do pierwszej grupy zalicza się silniki odrzutowe z własnym utleniaczem, tzw. silniki rakietowe. Ta grupa z kolei składa się z dwóch klas: PRD – proszkowe silniki odrzutowe i LRE – cieczowe silniki odrzutowe.
W silnikach proszkowych paliwo zawiera jednocześnie paliwo i utleniacz niezbędny do jego spalania. Najprostszym PRD jest dobrze znana rakieta fajerwerkowa. W takim silniku proch wypala się w ciągu kilku sekund lub nawet ułamków sekundy. Rozwijany w tym przypadku ciąg odrzutowy jest dość znaczny. Dopływ paliwa jest ograniczony objętością komory spalania.
Strukturalnie PRD jest wyjątkowo prosty. Może być stosowany jako instalacja, która nie działa przez długi czas, ale nadal wytwarza wystarczająco dużą siłę pociągową.
W silnikach odrzutowych na paliwo ciekłe kompozycja paliwa zawiera pewną palną ciecz (zwykle naftę lub alkohol) i ciekły tlen lub pewną substancję zawierającą tlen (na przykład nadtlenek wodoru lub kwas azotowy). Tlen lub jego zamiennik, niezbędny do spalania paliwa, nazywany jest potocznie utleniaczem. Podczas pracy LRE paliwo i utleniacz są podawane w sposób ciągły do ​​komory spalania; produkty spalania są wyrzucane na zewnątrz przez dyszę.
Silniki odrzutowe na ciecze i proszki, w przeciwieństwie do innych, mogą pracować w przestrzeni pozbawionej powietrza.
Drugą grupę stanowią silniki odrzutowe - WFD, wykorzystujące utleniacz z powietrza. Te z kolei dzielą się na trzy klasy: silniki strumieniowe (ramjet), pulsacyjne silniki odrzutowe (puVRD) oraz silniki turboodrzutowe (silniki turboodrzutowe).
W WFD z przepływem bezpośrednim (lub bez sprężarki) paliwo jest spalane w komorze spalania w powietrzu atmosferycznym sprężonym przez jego własne ciśnienie prędkości. Powietrze jest sprężane zgodnie z prawem Bernoulliego. Zgodnie z tym prawem, gdy ciecz lub gaz przemieszcza się przez rozszerzający się kanał, prędkość strumienia maleje, co prowadzi do wzrostu ciśnienia gazu lub cieczy.
Aby to zrobić, silnik strumieniowy ma dyfuzor - rozszerzający się kanał, przez który powietrze atmosferyczne dostaje się do komory spalania.
Powierzchnia sekcji wylotowej dyszy jest zwykle znacznie większa niż powierzchnia sekcji wlotowej dyfuzora. Dodatkowo ciśnienie rozkłada się inaczej na powierzchni dyfuzora i ma większe wartości niż na ściankach dyszy. W wyniku działania wszystkich tych sił powstaje ciąg reaktywny.
Wydajność RDW o przepływie bezpośrednim przy prędkości lotu 1000 kilometrów na godzinę wynosi około 8-9%. A przy dwukrotnym wzroście tej prędkości wydajność w niektórych przypadkach może osiągnąć 30% - wyższą niż w tłokowym silniku lotniczym. Należy jednak zauważyć, że silnik strumieniowy ma istotną wadę: taki silnik nie zapewnia ciągu na miejscu, a zatem nie może zapewnić niezależnego startu samolotu.
Silnik turboodrzutowy (TRD) jest bardziej złożony. Podczas lotu nadlatujące powietrze przechodzi przez przedni wlot do sprężarki i jest kilkakrotnie sprężane. Powietrze sprężone przez sprężarkę dostaje się do komory spalania, gdzie wtryskiwane jest płynne paliwo (najczęściej nafta); gazy powstające podczas spalania tej mieszaniny są podawane na łopatki turbiny gazowej.
Tarcza turbiny jest zamontowana na tym samym wale co koło sprężarki, więc gorące gazy przechodzące przez turbinę powodują jej obrót wraz ze sprężarką. Z turbiny gazy wchodzą do dyszy. Tutaj ich ciśnienie spada, a ich prędkość wzrasta. Strumień gazu opuszczający silnik wytwarza ciąg odrzutowy.
W przeciwieństwie do silnika strumieniowego WFD, silnik turboodrzutowy jest w stanie rozwinąć ciąg nawet podczas pracy na miejscu. Potrafi samodzielnie zapewnić start samolotu. Do uruchomienia silnika turboodrzutowego stosuje się specjalne urządzenia rozruchowe: rozruszniki elektryczne i rozruszniki turbin gazowych.
Sprawność silnika turboodrzutowego przy prędkości lotu do prędkości dźwięku jest znacznie wyższa niż w przypadku silnika odrzutowego o przepływie bezpośrednim. I tylko przy prędkościach naddźwiękowych rzędu 2000 kilometrów na godzinę zużycie paliwa dla obu typów silników staje się w przybliżeniu takie samo.

Krótka historia rozwoju lotnictwa odrzutowego

Najbardziej znanym i najprostszym silnikiem odrzutowym jest rakieta prochowa, wynaleziona wiele wieków temu w starożytnych Chinach. Oczywiście rakieta prochowa okazała się pierwszym silnikiem odrzutowym, który próbowano wykorzystać jako elektrownię lotniczą.
Na samym początku lat 30. XX wieku w ZSRR rozpoczęto prace związane ze stworzeniem silnika odrzutowego do samolotów. Radziecki inżynier F.A. Zander już w 1920 roku wyraził ideę samolotu rakietowego na dużych wysokościach. Jego silnik OR-2, zasilany benzyną i ciekłym tlenem, był przeznaczony do montażu na eksperymentalnym samolocie.
W Niemczech, z udziałem inżynierów Valle, Sengera, Opla i Stammera, począwszy od 1926 roku systematycznie prowadzono eksperymenty z rakietami prochowymi montowanymi na samochodzie, rowerze, wagonie kolejowym iw końcu na samolocie. W 1928 r. Uzyskano pierwsze praktyczne wyniki: samochód rakietowy wykazywał prędkość około 100 km / h, a wagon - do 300 km / h. W czerwcu tego samego roku odbył się pierwszy lot samolotu z silnikiem odrzutowym. Na wysokości 30 m. Ten samolot przeleciał 1,5 km., utrzymując się w powietrzu tylko przez minutę. Nieco ponad rok później lot powtórzono i osiągnięto prędkość lotu 150 km/h.
Do końca lat 30. naszego stulecia w różnych krajach prowadzono badania, prace projektowe i eksperymentalne w celu stworzenia samolotów z silnikami odrzutowymi.

W 1939 r. W ZSRR odbyły się próby w locie silników strumieniowych (silników strumieniowych) na samolocie I-15 zaprojektowanym przez N.N. Polikarpowa. Silniki Ramjet zaprojektowane przez IA Merkulova zostały zainstalowane w dolnych płaszczyznach samolotu jako silniki dodatkowe. Pierwsze loty przeprowadził doświadczony pilot testowy P.E. Loginov. Na określonej wysokości rozpędził samochód do maksymalnej prędkości i włączył silniki odrzutowe. Ciąg dodatkowych silników odrzutowych zwiększył maksymalną prędkość lotu. W 1939 roku się sprawdziły niezawodny start silnik w locie i stabilność procesu spalania. W locie pilot mógł wielokrotnie włączać i wyłączać silnik oraz regulować jego ciąg. 25 stycznia 1940 roku, po fabrycznych testach silników i sprawdzeniu ich bezpieczeństwa w wielu lotach, odbył się oficjalny test - lot samolotu z silnikiem odrzutowym. Startując z centralnego lotniska Frunze w Moskwie, pilot Łoginow włączył silniki odrzutowe na małej wysokości i wykonał kilka okrążeń nad obszarem lotniska.
Te loty pilota Loginova w 1939 i 1940 roku były pierwszymi lotami na samolocie z pomocniczymi silnikami strumieniowymi. Za nim w testach tego silnika brali udział piloci testowi NA Sopotsko, AV Davydov i A.I. Zhukov. Latem 1940 roku silniki te zostały zainstalowane i przetestowane na myśliwcu I-153 Chaika zaprojektowanym przez N.N. Polikarpowa. Zwiększyli prędkość samolotu o 40-50 km / h.

Jednak przy prędkościach lotu, które mogłyby być rozwijane przez samoloty napędzane śmigłem, dodatkowe nieskompresowane VJE zużywały dużo paliwa. Silnik strumieniowy ma jeszcze jeden ważna wada: taki silnik nie zapewnia ciągu w miejscu i dlatego nie może zapewnić niezależnego startu statku powietrznego. Oznacza to, że samolot podobny silnik musi być wyposażony w jakąś pomocniczą elektrownię rozruchową, na przykład śmigło, inaczej nie wzniesie się w powietrze.
Na przełomie lat 30. i 40. naszego wieku opracowano i przetestowano pierwsze samoloty z silnikami odrzutowymi innych typów.

Jeden z pierwszych lotów ludzi samolotem z silnikiem na paliwo ciekłe (LPRE) odbył się również w ZSRR. Radziecki pilot VP Fiodorow w lutym 1940 roku przetestował w powietrzu LRE krajowego projektu. Próby w locie poprzedziło wiele prac przygotowawczych. LRE zaprojektowany przez inżyniera L.S. Dushkina z regulowanym ciągiem przeszedł kompleksowe testy fabryczne na stanowisku. Następnie został zainstalowany na szybowcu zaprojektowanym przez S.P. Korolewa. Po tym, jak silnik pomyślnie przeszedł testy naziemne na szybowcu, rozpoczęły się testy w locie. Samolot odrzutowy był holowany przez konwencjonalny samolot śmigłowy na wysokość 2 km. Na tej wysokości pilot Fiodorow odpiął linkę i po odbyciu pewnej odległości od holującego samolotu włączył silnik rakiety. Silnik pracował stabilnie do całkowitego zużycia paliwa. Pod koniec lotu motorowego pilot z powodzeniem szybował i wylądował na lotnisku.
Te testy w locie były ważnym krokiem w kierunku stworzenia szybkiego samolotu odrzutowego.

Wkrótce radziecki projektant VF Bolkhovitinov zaprojektował samolot, w którym jako elektrownię wykorzystano silnik rakietowy na paliwo ciekłe L.S. Dushkina. Mimo trudności wojennych już w grudniu 1941 roku zbudowano silnik. W tym samym czasie powstał również samolot. Projekt i budowę pierwszego na świecie myśliwca na paliwo ciekłe ukończono w rekordowym czasie: zaledwie 40 dni. Równocześnie trwały przygotowania do prób w locie. Przeprowadzenie pierwszych testów w powietrzu nowe auto, który otrzymał markę „BI”, powierzono pilotowi doświadczalnemu kapitanowi G.Ya.Bakhchivandzhi.
15 maja 1942 roku odbył się pierwszy lot samolotu bojowego z silnikiem rakietowym. Był to mały, ostro zakończony jednopłat z chowanym podwoziem i kołem ogonowym. W przednim przedziale kadłuba umieszczono dwa działka kalibru 20 mm, amunicję do nich oraz sprzęt radiowy. Dalej był kokpit, zamknięty latarnią, i zbiorniki paliwa. Silnik znajdował się w części ogonowej. Próby w locie wypadły pomyślnie.
Podczas Wielkiej Wojny Ojczyźnianej radzieccy projektanci samolotów pracowali także nad innymi typami myśliwców z silnikami rakietowymi. Zespół projektowy pod kierownictwem N.N. Polikarpowa stworzył samolot bojowy Malutka. Inny zespół projektantów, kierowany przez M. K. Tichonrawowa, opracował myśliwiec odrzutowy marki „302”.
Prace nad stworzeniem bojowego samolotu odrzutowego były również szeroko prowadzone za granicą.
W czerwcu 1942 roku odbył się pierwszy lot niemieckiego myśliwca przechwytującego Me-163 zaprojektowanego przez firmę Messerschmitt. Dopiero dziewiąta wersja tego samolotu została wprowadzona do produkcji seryjnej w 1944 roku.
Po raz pierwszy ten samolot z silnikiem rakietowym został użyty w sytuacji bojowej w połowie 1944 roku podczas alianckiej inwazji na Francję. Miał zwalczać wrogie bombowce i myśliwce nad terytorium Niemiec. Samolot był jednopłatowcem bez usterzenia poziomego, co było możliwe dzięki dużemu rozstawowi skrzydeł.

Kadłubowi nadano opływowy kształt. Zewnętrzne powierzchnie samolotu były bardzo gładkie. W przednim przedziale kadłuba umieszczono wiatrak do napędzania generatora układu elektrycznego samolotu. W tylnym kadłubie zainstalowano silnik - silnik rakietowy o ciągu do 15 kN. Pomiędzy obudową silnika a poszyciem samochodu znajdowała się ogniotrwała uszczelka. Zbiorniki paliwa umieszczono w skrzydłach, a z utleniaczami wewnątrz kadłuba. W samolocie nie było konwencjonalnego podwozia. Start odbył się za pomocą specjalnego wózka startowego i tylnego koła. Natychmiast po starcie wózek ten został upuszczony, a koło ogonowe zostało schowane do kadłuba. Sterowanie samolotem odbywało się za pomocą steru umieszczonego jak zwykle za kilem oraz sterów wysokości umieszczonych w płaszczyźnie skrzydła, które były jednocześnie lotkami. Lądowanie odbywało się na stalowej narcie do lądowania o długości około 1,8 metra z płozą o szerokości 16 centymetrów. Zwykle samolot startował wykorzystując siłę ciągu zainstalowanego na nim silnika. Jednakże, zgodnie z koncepcją konstruktora, możliwe było wykorzystanie podwieszanych rakiet startowych, które były zrzucane po starcie, a także możliwość holowania przez inny samolot na żądaną wysokość. Kiedy silnik rakietowy pracował w trybie pełnego ciągu, samolot mógł wznosić się prawie pionowo. Rozpiętość skrzydeł samolotu wynosiła 9,3 metra, jego długość wynosiła około 6 metrów. Masa lotu podczas startu wynosiła 4,1 tony, podczas lądowania - 2,1 tony; w efekcie przez cały czas lotu silnikowego samolot stał się prawie dwukrotnie lżejszy – zużył ok. 2 ton paliwa. Rozbieg wynosił ponad 900 metrów, prędkość wznoszenia dochodziła do 150 metrów na sekundę. Samolot osiągnął wysokość 6 kilometrów 2,5 minuty po starcie. Pułap samochodu wynosił 13,2 kilometra. Na ciągła praca Lot LRE trwał do 8 minut. Zwykle po osiągnięciu wysokości bojowej silnik pracował nie w sposób ciągły, ale okresowo, a samolot albo planował, albo przyspieszał. W rezultacie całkowity czas lotu można było wydłużyć do 25 minut lub nawet więcej. Ten tryb pracy charakteryzuje się znacznymi przyspieszeniami: po włączeniu silnika rakietowego przy prędkości 240 km/h samolot osiągnął prędkość 800 km/h po 20 sekundach (w tym czasie przeleciał 5,6 km ze średnią przyspieszenie 8 metrów na sekundę do kwadratu). W pobliżu ziemi samolot ten rozwijał maksymalną prędkość 825 kilometrów na godzinę, aw zakresie wysokości 4-12 kilometrów jego maksymalna prędkość wzrosła do 900 kilometrów na godzinę.

W tym samym okresie w wielu krajach prowadzono intensywne prace nad stworzeniem silników odrzutowych (AJE) różnych typów i konstrukcji. W Związku Radzieckim, jak już wspomniano, przetestowano RDW o przepływie bezpośrednim zainstalowaną na myśliwcu.
We Włoszech w sierpniu 1940 roku odbył się pierwszy 10-minutowy lot jednopłatowca Campini-Caproni SS-2. Na tym samolocie zainstalowano tak zwaną RDW sprężarki silnikowej (ten typ RDW nie był brany pod uwagę w przeglądzie silników odrzutowych, ponieważ okazał się nieopłacalny i nie otrzymał dystrybucji). Powietrze wpadało przez specjalny otwór w przedniej części kadłuba do rury o zmiennym przekroju, gdzie było tłoczone przez sprężarkę, która otrzymywała obrót od znajdującego się z tyłu gwiaździstego silnika tłokowego samolotu o mocy 440 koni mechanicznych.
Potem płynąć skompresowane powietrze umył ten silnik tłokowy chłodzenie powietrzem i trochę się rozgrzałam. Powietrze przed wejściem do komory spalania zostało zmieszane spaliny z tego silnika. W komorze spalania, do której wtryskiwano paliwo, w wyniku jego spalania temperatura powietrza wzrosła jeszcze bardziej.
Mieszanka gazowo-powietrzna wypływająca z dyszy w tylnej części kadłuba tworzyła ciąg odrzutowy tej elektrowni. Powierzchnia sekcji wyjściowej dyszy strumieniowej była regulowana za pomocą stożka, który mógł poruszać się wzdłuż osi dyszy. Kokpit znajdował się w górnej części kadłuba nad rurą powietrzną biegnącą przez cały kadłub. W listopadzie 1941 roku samolot ten wykonał lot z Mediolanu do Rzymu (z międzylądowaniem w Pizie w celu uzupełnienia paliwa), trwający 2,5 godziny, ze średnią prędkością lotu 210 kilometrów na godzinę.

Jak widać, samolot odrzutowy z silnikiem wykonanym według takiego schematu okazał się nieudany: został pozbawiony głównej cechy samolotu odrzutowego - zdolności do osiągania dużych prędkości. Ponadto jego zużycie paliwa było bardzo wysokie.
W maju 1941 roku w Anglii odbył się pierwszy lot doświadczalny samolotu doświadczalnego Gloucester „E-28/39” z silnikiem turboodrzutowym ze sprężarką odśrodkową projektu Whittle'a.
Przy 17 tysiącach obrotów na minutę silnik ten rozwijał ciąg około 3800 niutonów. Eksperymentalny samolot był jednomiejscowym myśliwcem z jednym silnikiem turboodrzutowym umieszczonym w kadłubie za kokpitem. Samolot miał trójkołowe podwozie chowane w locie.

Półtora roku później, w październiku 1942 roku, przeprowadzono pierwszy lot próbny amerykańskiego myśliwca odrzutowego Erkomet R-59A z dwoma silnikami turboodrzutowymi konstrukcji Whittle'a. Był to jednopłatowiec średniopłatowy z wysoko osadzonym ogonem.
Dziób kadłuba został mocno wysunięty do przodu. Samolot był wyposażony w trójkołowe podwozie; masa lotu maszyny wynosiła prawie 5 ton, sufit - 12 kilometrów. Podczas prób w locie osiągnięto prędkość 800 kilometrów na godzinę.

Wśród innych samolotów z silnikiem turboodrzutowym z tego okresu należy wymienić myśliwiec Gloucester Meteor, którego pierwszy lot odbył się w 1943 roku. Ten jednomiejscowy, całkowicie metalowy jednopłat okazał się jednym z najbardziej udanych myśliwców odrzutowych tamtego okresu. Na dolnonośnym skrzydle zamontowano dwa silniki turboodrzutowe. Szeregowy samolot bojowy rozwijał prędkość 810 kilometrów na godzinę. Czas lotu wynosił około 1,5 godziny, pułap wynosił 12 kilometrów. Samolot miał 4 działa automatyczne kalibru 20 mm. Samochód miał dobrą zwrotność i sterowność przy wszystkich prędkościach.

Samolot ten był pierwszym myśliwcem odrzutowym użytym w bojowych operacjach powietrznych lotnictwa alianckiego w walce z niemieckimi pociskami V-1 w 1944 roku. W listopadzie 1941 roku na specjalnej rekordowej wersji tej maszyny ustanowiono światowy rekord prędkości lotu - 975 kilometrów na godzinę.
Był to pierwszy oficjalnie zarejestrowany rekord ustanowiony przez samolot odrzutowy. Podczas tego rekordowego lotu silniki turboodrzutowe rozwijały ciąg około 16 kiloniutonów każdy, a zużycie paliwa odpowiadało przepływowi około 4,5 tysiąca litrów na godzinę.

Podczas II wojny światowej w Niemczech opracowano i przetestowano kilka typów samolotów bojowych z silnikami turboodrzutowymi. Wskazujemy na dwusilnikowy myśliwiec Me-262, który rozwijał maksymalną prędkość 850-900 kilometrów na godzinę (w zależności od wysokości lotu) oraz czterosilnikowy bombowiec Arado-234.

Myśliwiec „Me-262” był najbardziej rozwiniętym i ukończonym projektem spośród wielu typów niemieckich maszyny odrzutowe okres drugiej wojny światowej. Wóz bojowy był uzbrojony w cztery działka automatyczne kalibru 30 mm.
W końcowej fazie Wielkiej Wojny Ojczyźnianej w lutym 1945 r. trzykrotny Bohater Związku Radzieckiego I. Kozhedub, w jednej z bitew powietrznych nad terytorium Niemiec, po raz pierwszy zestrzelił wrogi samolot odrzutowy - Me-262. W tym pojedynku powietrznym decydująca okazała się przewaga zwrotności, a nie prędkości (maksymalna prędkość myśliwca śmigłowego Ła-5 na wysokości 5 kilometrów wynosiła 622 kilometry na godzinę, a myśliwca odrzutowego Me-262 na tej samej wysokości wynosiła około 850 kilometrów na godzinę).
Warto zauważyć, że pierwsze niemieckie odrzutowce były wyposażone w silniki turboodrzutowe ze sprężarką osiową, a maksymalny ciąg silnika wynosił mniej niż 10 kiloniutonów. W tym samym czasie brytyjskie myśliwce odrzutowe były wyposażone w silnik turboodrzutowy ze sprężarką odśrodkową, który rozwijał około dwukrotnie większy ciąg.

Już w początkowym okresie rozwoju silników odrzutowych dawne znane formy samolotów ulegały mniej lub bardziej znaczącym zmianom. Bardzo nietypowo wyglądał na przykład angielski myśliwiec odrzutowy „Wampir” o konstrukcji dwubelkowej.
Jeszcze bardziej niezwykły dla oka był eksperymentalny angielski samolot odrzutowy „Flying Wing”. Ten bezkadłubowy i bezogonowy samolot został wykonany w formie skrzydła, w którym mieściła się załoga, paliwo itp. Organy stabilizujące i kontrolne zostały również zainstalowane na samym skrzydle. Zaletą tego schematu jest minimum ciągnąć. Znane trudności przedstawia rozwiązanie problemu stabilności i sterowności „Latającego skrzydła”.

Podczas opracowywania tego samolotu oczekiwano, że skośne skrzydło zapewni dużą stabilność w locie, jednocześnie znacznie zmniejszając opór powietrza. Brytyjska firma lotnicza De Haviland, która zbudowała samolot, zamierzała wykorzystać go do badania zjawisk ściśliwości powietrza i stabilności lotu przy dużych prędkościach. Odchylenie skrzydła tego całkowicie metalowego samolotu wynosiło 40 stopni. Elektrownia składała się z jednego silnika turboodrzutowego. Na końcach skrzydeł w specjalnych owiewkach znajdowały się spadochrony antypoślizgowe.
W maju 1946 roku Flying Wing został po raz pierwszy przetestowany w locie próbnym. A we wrześniu tego samego roku, podczas kolejnego lotu testowego, rozbił się i rozbił. Pilot, który go pilotował, zginął tragicznie.

W naszym kraju podczas Wielkiej Wojny Ojczyźnianej rozległe Praca badawcza w sprawie stworzenia samolotów bojowych z silnikami turboodrzutowymi. Wojna wyznaczyła zadanie - stworzyć samolot myśliwski nie tylko wysoka prędkość, ale także ze znacznym czasem lotu: w końcu opracowane myśliwce odrzutowe z LRE miały bardzo krótki czas lotu - tylko 8-15 minut. Samoloty bojowe zostały opracowane z połączoną elektrownią - śmigłem i odrzutowcem. Na przykład myśliwce Ła-7 i Ła-9 były wyposażone w dopalacze odrzutowe.
Prace nad jednym z pierwszych radzieckich samolotów odrzutowych rozpoczęły się w latach 1943-1944.

Ten pojazd bojowy został stworzony przez zespół projektowy kierowany przez generała Służby Inżynierii Lotniczej Artema Iwanowicza Mikojana. Był to myśliwiec I-250 z połączonym zespołem napędowym, który składał się z tłokowego silnika lotniczego chłodzenie cieczą typ „VK-107 A” ze śmigłem i VRD, którego sprężarka była obracana silnikiem tłokowym. Powietrze dostało się do wlotu powietrza pod wałem napędowym, przeszło kanałem pod kokpitem i dostało się do sprężarki WFD. Za sprężarką zainstalowano dysze do zasilania paliwem i urządzeń zapłonowych. Strumień odrzutowy wychodził przez dyszę w tylnej części kadłuba. I-250 odbył swój pierwszy lot w marcu 1945 roku. Podczas prób w locie osiągnięto prędkości znacznie przekraczające 800 kilometrów na godzinę.
Wkrótce ten sam zespół projektantów stworzył myśliwiec odrzutowy MIG-9. Zainstalowano na nim dwa silniki turboodrzutowe typu RD-20. Każdy silnik rozwijał ciąg do 8800 niutonów przy 9,8 tys. obrotów na minutę. Silnik typu RD-20 ze sprężarką osiową i regulowaną dyszą posiadał pierścieniową komorę spalania z szesnastoma palnikami wokół dysz wtrysku paliwa. 24 kwietnia 1946 roku pilot doświadczalny A.N. Grinchik wykonał pierwszy lot na samolocie MIG-9. Podobnie jak samolot BI, maszyna ta niewiele różniła się konstrukcją od samolotów tłokowych. Jednak zastąpienie silnika tłokowego silnikiem odrzutowym zwiększyło prędkość o około 250 kilometrów na godzinę. Maksymalna prędkość„MIG-9” przekroczył 900 kilometrów na godzinę. Pod koniec 1946 roku maszyna ta została wprowadzona do masowej produkcji.

W kwietniu 1946 roku odbył się pierwszy lot myśliwcem zaprojektowanym przez A.S. Jakowlewa. Aby ułatwić przejście do produkcji tych samolotów z silnikiem turboodrzutowym, zastosowano seryjny myśliwiec o napędzie śmigłowym Jak-3, w którym przedni kadłub i środkową część skrzydła przerobiono na silnik odrzutowy. Myśliwiec ten był używany jako odrzutowy samolot szkoleniowy naszych Sił Powietrznych.
W latach 1947-1948 radziecki myśliwiec odrzutowy projektu A.S. Jakowlewa „Jak-23”, który miał większą prędkość, przeszedł testy w locie.
Osiągnięto to, instalując na nim silnik turboodrzutowy typ „RD-500”, który rozwinął ciąg do 16 kiloniutonów przy 14,6 tysiącach obrotów na minutę. „Jak-23” był jednomiejscowym, całkowicie metalowym jednopłatem ze środkowym skrzydłem.

Tworząc i testując pierwszy samolot odrzutowy, nasi konstruktorzy stanęli przed nowymi problemami. Okazało się, że jedno zwiększenie ciągu silnika to wciąż za mało, aby latać z prędkością zbliżoną do prędkości rozchodzenia się dźwięku. Badania ściśliwości powietrza i warunków powstawania fal uderzeniowych prowadzili sowieccy naukowcy od lat 30. XX wieku. Szczególnie dużą skalę nabrały one w latach 1942-1946 po testach w locie myśliwca odrzutowego BI i innych naszych maszyn odrzutowych. W wyniku tych badań do 1946 roku podniesiono kwestię radykalnej zmiany konstrukcji aerodynamicznej szybkich samolotów odrzutowych. Zadanie polegało na stworzeniu samolotu odrzutowego z zamiecionym skrzydłem i upierzeniem. Wraz z tym pojawiły się zadania z tym związane – potrzebna była nowa mechanizacja skrzydeł, inny system sterowania itp.

Wytrwała praca twórcza zespołów badawczych, projektowych i produkcyjnych została uwieńczona sukcesem: nowe krajowe samoloty odrzutowe w niczym nie ustępowały światowej technologii lotniczej tamtego okresu. Wśród szybkich maszyn odrzutowych stworzonych w ZSRR w latach 1946-1947 myśliwiec odrzutowy zaprojektowany przez A.I. Mikojana i M.I. Gurevicha „MIG-15”, z zamiecionym skrzydłem i upierzeniem, wyróżnia się wysokimi właściwościami taktycznymi i operacyjnymi. Zastosowanie skośnego skrzydła i ustnika zwiększyło prędkość lotu poziomego bez znaczących zmian w jego stabilności i sterowności. Wzrost prędkości samolotu był również w dużej mierze ułatwiony przez zwiększenie jego zasilania: zainstalowano na nim nowy silnik turboodrzutowy ze sprężarką odśrodkową „RD-45” o ciągu około 19,5 kiloniutonów przy 12 tysiącach obrotów na minutę . Poziome i pionowe prędkości tej maszyny przewyższały wszystko, co wcześniej osiągano w samolotach odrzutowych.
Piloci testowi Heroes of the Soviet Union I.T. Ivashchenko i S.N. Anokhin brali udział w testach i udoskonalaniu samolotu. Samolot miał dobre dane lotu i taktyczne i był łatwy w obsłudze. Za wyjątkową wytrzymałość, łatwość obsługi i łatwość obsługi otrzymał przydomek „samolot żołnierza”.
Biuro projektowe, pracujące pod kierownictwem SA Ławoczkina, jednocześnie z wydaniem MIG-15, stworzyło nowy myśliwiec odrzutowy Ła-15. Miał skośne skrzydło umieszczone nad kadłubem. Miał potężną broń pokładową. Ze wszystkich istniejących wówczas myśliwców ze skośnymi skrzydłami Ła-15 miał najmniejszą masę w locie. Dzięki temu samolot Ła-15 z silnikiem RD-500, który miał mniejszy ciąg niż silnik RD-45 zainstalowany na MIG-15, miał w przybliżeniu takie same parametry lotu taktycznego jak MIG-15”.

Zamiatanie i specjalny profil skrzydeł i upierzenia samolotów odrzutowych radykalnie zmniejszyły opór powietrza podczas lotu z prędkością dźwięku. Teraz, podczas kryzysu falowego, opór wzrósł nie 8-12 razy, ale tylko 2-3 razy. Potwierdziły to pierwsze naddźwiękowe loty radzieckich samolotów odrzutowych.

Zastosowanie technologii odrzutowej w lotnictwie cywilnym

Wkrótce silniki odrzutowe zaczęto montować w samolotach lotnictwa cywilnego.
W 1955 roku wielomiejscowy samolot pasażerski Kometa-1 zaczął latać za granicą. Ten samochód osobowy z czterema silnikami turboodrzutowymi osiągał prędkość około 800 kilometrów na godzinę na wysokości 12 kilometrów. Samolot mógł przewozić 48 pasażerów.
Zasięg lotu wynosił około 4 tysięcy kilometrów. Masa wraz z pasażerami i pełnym zapasem paliwa wynosiła 48 ton. Rozpiętość skrzydeł, o małym skoku i stosunkowo cienkim profilu, wynosi 35 metrów. Powierzchnia skrzydła - 187 metrów kwadratowych, długość samolotu - 28 metrów. Jednak po poważnej awarii tego samolotu na Morzu Śródziemnym zaprzestano jego eksploatacji. Wkrótce zaczęto używać konstruktywnej wersji tego samolotu, Comet-3.

Interesujące są dane dotyczące amerykańskiego samolotu pasażerskiego z czterema silniki turbośmigłowe Lockheed Elektra, przeznaczony dla 69 osób (w tym załoga dwóch pilotów i inżynier pokładowy). Numer siedzenia pasażera można zwiększyć do 91. Kabina jest zaplombowana, przednie drzwi są podwójne. Prędkość przelotowa ten samochód - 660 kilometrów na godzinę. Masa pustego samolotu to 24,5 tony, masa lotu to 50 ton, w tym 12,8 tony paliwa na lot i 3,2 tony paliwa zapasowego. Tankowanie i konserwacja samolotu na lotniskach pośrednich trwała 12 minut. Produkcja samolotu rozpoczęła się w 1957 roku.

Od 1954 roku amerykańska firma Boeing testuje samolot Boeing 707 z czterema silnikami turboodrzutowymi. Prędkość samolotu wynosi 800 kilometrów na godzinę, wysokość lotu wynosi 12 kilometrów, zasięg 4800 kilometrów. Samolot ten przeznaczony był do użytku w lotnictwie wojskowym jako „cysterna powietrzna” – do tankowania samolotów bojowych paliwem w powietrzu, ale mógł być również przerobiony do użytku w cywilnym lotnictwie transportowym. W tym drugim przypadku w samochodzie można było zainstalować 100 miejsc dla pasażerów.
W 1959 roku rozpoczęła się eksploatacja francuskiego samolotu pasażerskiego Caravel. Samolot miał okrągły kadłub o średnicy 3,2 metra, który był wyposażony w komorę ciśnieniową o długości 25,4 metra. Ten przedział mieścił kabina pasażerska na 70 miejsc. Samolot miał skośne skrzydło, pochylone do tyłu pod kątem 20 stopni. Masa startowa samolotu wynosi 40 ton. Elektrownia składała się z dwóch silników turboodrzutowych o ciągu 40 kiloniutonów każdy. Prędkość samolotu wynosiła około 800 kilometrów na godzinę.
W ZSRR już w 1954 r. Na jednej z tras lotniczych dostawy pilnych ładunków i poczty odbywały się szybkimi samolotami odrzutowymi Ił-20.

Od wiosny 1955 r. Na trasie lotniczej Moskwa-Nowosybirsk zaczęły latać odrzutowe samoloty pocztowe i transportowe Ił-20. Na pokładach samolotów są matryce stołecznych gazet. Dzięki wykorzystaniu tych samolotów mieszkańcy Nowosybirska otrzymywali moskiewskie gazety tego samego dnia co Moskale.

Na festiwalu lotniczym 3 lipca 1955 r. Na lotnisku Tushino pod Moskwą nowy odrzutowy samolot pasażerski zaprojektowany przez A.N. Tupolewa „TU-104.
Ten samolot z dwoma silnikami turboodrzutowymi o ciągu 80 kiloniutonów każdy miał doskonałe aerodynamiczne kształty. Mógł przewozić 50 pasażerów, aw wersji turystycznej - 70. Wysokość lotu przekraczała 10 kilometrów, masa lotu wynosiła 70 ton. Samolot miał doskonałą izolację akustyczną i cieplną. Samochód był zaplombowany, powietrze w kabinie pobierane było ze sprężarek silnika turboodrzutowego. W przypadku awarii jednego silnika turboodrzutowego samolot mógł kontynuować lot na innym. Zasięg lotu bez międzylądowania wynosił 3000-3200 kilometrów. Prędkość lotu mogła osiągnąć 1000 kilometrów na godzinę.

15 września 1956 roku samolot Tu-104 wykonał pierwszy regularny lot z pasażerami na trasie Moskwa-Irkuck. Po 7 godzinach i 10 minutach lotu, po przebyciu 4570 kilometrów z lądowaniem w Omsku, samolot wylądował w Irkucku. Czas podróży w porównaniu do lotu samolotem tłokowym został skrócony prawie trzykrotnie. 13 lutego 1958 roku samolot Tu-104 rozpoczął swój pierwszy (techniczny) lot linią lotniczą Moskwa-Władywostok, jedną z najdłuższych w naszym kraju.

„TU-104” cieszył się dużym uznaniem zarówno w kraju, jak i za granicą. Zagraniczni eksperci, wypowiadając się w prasie, powiedzieli, że rozpoczynając regularny transport pasażerów odrzutowymi samolotami "TU-104", związek radziecki wyprzedził o dwa lata Stany Zjednoczone, Anglię i inne kraje zachodnie w masowej eksploatacji pasażerskich samolotów turboodrzutowych samoloty: amerykański samolot odrzutowy „Boeing-707” i angielski Comet-IV weszły na linie lotnicze dopiero pod koniec 1958 r., a francuski Caravel w 1959 r.
Lotnictwo cywilne wykorzystywało również samoloty z silnikami turbośmigłowymi (TVD). Ta elektrownia jest podobna w konstrukcji do silnika turboodrzutowego, ale ma śmigło zainstalowane na tym samym wale z turbiną i sprężarką z przodu silnika. Turbina jest tutaj ustawiona w taki sposób, że gorące gazy napływające z komór spalania do turbiny oddają jej większość swojej energii. Sprężarka pobiera dużo mniej energii niż turbina gazowa, a nadwyżka mocy turbiny przekazywana jest na wał napędowy.

TVD jest pośrednim typem elektrowni lotniczej. Chociaż gazy opuszczające turbinę są wyrzucane przez dyszę, a ich reakcja generuje pewien ciąg, główny ciąg jest generowany przez pracujące śmigło, tak jak w konwencjonalnym samolocie napędzanym śmigłem.
Teatr działań nie zyskał popularności w lotnictwie bojowym, ponieważ nie może zapewnić takiej prędkości ruchu, jak silniki czysto odrzutowe. Nie sprawdza się również na liniach ekspresowych lotnictwa cywilnego, gdzie decydującą rolę odgrywa prędkość, a kwestie ekonomii i kosztów lotu schodzą na drugi plan. Samoloty turbośmigłowe powinny być jednak wykorzystywane na trasach o różnej długości, na których loty odbywają się z prędkością rzędu 600-800 kilometrów na godzinę. Jednocześnie należy wziąć pod uwagę, że jak pokazało doświadczenie, przewóz pasażerów na nich na odległość 1000 kilometrów jest o 30% tańszy niż samolotami napędzanymi śmigłem z tłokowymi silnikami lotniczymi.
W latach 1956-1960 w ZSRR pojawiło się wiele nowych samolotów wyposażonych w teatr. Wśród nich są Tu-114 (220 pasażerów), An-10 (100 pasażerów), An-24 (48 pasażerów), Ił-18 (89 pasażerów).