O caminho para o bombardeiro supersônico da linha de frente. Parte I. Pré-requisitos

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Anonim
O caminho para o bombardeiro supersônico da linha de frente. Parte I. Pré-requisitos
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Em meados da década de 50 do século passado, a aviação de bombardeiro de linha de frente (FBA), que fazia parte da Força Aérea do Exército Soviético, contava com mais de um mil e quinhentos aviões com quase quatro mil tripulações. Entre eles, duas divisões de bombardeiros da linha de frente eram consideradas especiais e destinavam-se a usar armas nucleares. Eles eram mais bem tripulados e "montados", e o tempo de voo anual de suas tripulações era uma vez e meia maior do que o valor correspondente para as tripulações de divisões "regulares", que haviam voado em média 55 horas no ano anterior.

A FBA estava armada com o bombardeiro Il-28, cujo protótipo voou pela primeira vez em 8 de julho de 1948. A produção em série do bombardeiro Ilyushin foi estabelecida em 1950 em três fábricas ao mesmo tempo. Mais tarde, mais quatro empresas de aviação juntaram-se à produção da máquina. O Il-28 acabou por ser o bombardeiro a jato de linha de frente mais massivo da história da aviação mundial. Em regimentos de combate, o Il-28 conquistou a simpatia das tripulações de solo e de vôo. Talvez pela primeira vez na União Soviética, os criadores de um veículo de combate prestaram tanta atenção às condições de trabalho dos aviadores. As pessoas acostumadas com o frio espartano e as cabines barulhentas dos bombardeiros de pistão ficaram maravilhadas com as condições confortáveis a bordo do novo carro, o layout conveniente e a riqueza de equipamentos. Os pilotos notaram especialmente a técnica de pilotagem significativamente mais simples do Il-28 do que o Tu-2, especialmente durante a decolagem e pouso, o aumento desproporcional da velocidade e taxa de subida e boa manobrabilidade. Para os navegadores, o "vigésimo oitavo" descobriu técnicas antes inacessíveis de navegação aérea e bombardeio, especialmente em condições climáticas difíceis. A equipe técnica recebeu uma máquina de fácil e conveniente manutenção: os motores eram facilmente destampados, as unidades eram intercambiáveis e era fornecido acesso conveniente a locais que exigiam monitoramento constante. A confiabilidade e integridade estrutural da aeronave são lendárias. Portanto, aqueles que serviram em Chernyakhovsk lembram-se bem do caso em que um carro de sua base, após um pouso forçado no mar, permaneceu flutuando por mais de duas horas, foi rebocado até a costa, consertado e depois continuou a operar. A tripulação do IL-28U do 408º Regimento de Bombardeiros da Linha de Frente (FBAP) de Stryi teve que experimentar o comportamento da máquina quando ela entrou em uma tempestade de granizo. Seu gêmeo "preso" em uma nuvem negra a uma altitude de 6.000 m, onde foi bastante danificado e jogado para a margem esquerda. O comandante do esquadrão Konoplyannikov, que estava sentado no lugar do instrutor, tirou o impulso dos motores, e quando o carro caiu das nuvens a uma altitude de 1.800 m, ele os colocou no modo nominal, nivelou o avião e pousou-o com segurança em seu campo de aviação. No solo, descobriu-se que o carro havia recebido vários furos de raios e que a pintura (em alguns lugares até o solo) havia sido arrancada pelo granizo de todas as bordas dianteiras da asa e da cauda.

Apesar de o Il-28 ser uma máquina de muito sucesso, ultrapassando o Tu-14 doméstico e os colegas estrangeiros, seu destino não pode ser chamado de feliz. Nos anos cinquenta do século passado, os dados de voo das aeronaves foram melhorados tão rapidamente que, em apenas um período de cinco anos, a avaliação da máquina poderia mudar para o oposto exato.

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Em agosto de 1955, o Presidium do Comitê Central do PCUS instruiu o Ministro da Defesa, Marechal da União Soviética G. K. Zhukov e o Comandante-em-Chefe da Força Aérea, Chefe do Ar Marechal P. F. Zhigarev "para considerar a viabilidade de produção adicional de aeronaves Il-28", bem como aeronaves de outros tipos. Os motivos eram simples: caças supersônicos e caça-interceptores, assim como mísseis de cruzeiro, começaram a entrar no armamento das forças aéreas dos países - inimigos potenciais da União Soviética.

Chefe do Estado-Maior Marechal da União Soviética V. D. Sokolovsky em uma carta para P. F. Zhigarevu observou: "… Nos Estados Unidos, o caça de combate aéreo F-104A com velocidade máxima de 2.400 km / h, um teto prático de cerca de 20 km foi preparado para adoção e o caça-interceptor F-102 com uma velocidade máxima de 1600 km / h está sendo produzido em massa. com um teto de cerca de 18 km, armado com mísseis guiados Falcon com um alcance de tiro de 6-8 km … Estes exemplos indicam um atraso significativo em nossa pesquisa e trabalho experimental em tecnologia de aviação do nível de um inimigo em potencial …"

Também foi notado que em 1955 a Força Aérea Americana adotou o míssil de cruzeiro operacional Matador com um alcance de lançamento de cerca de 1000 km e estava concluindo os testes dos mísseis de cruzeiro estratégicos Snark e Navajo, que tinham uma velocidade de 1800 … 2500 km / h … Naquela época, naturalmente, ninguém sabia que todos esses projetos seriam malsucedidos. Mas as enormes velocidades e alcances de voo das aeronaves mais recentes eram francamente hipnotizantes. Não foi sem razão que a União Soviética, em resposta às ameaças no exterior, começou imediatamente a desenvolver mísseis de cruzeiro estratégicos e operacionais S, P-20, D, Tempest e Buran. Naqueles anos, acreditava-se que a velocidade e o teto de serviço eram as principais vantagens de qualquer aeronave. São eles que o ajudarão a escapar dos sistemas de defesa aérea e vencer o combate aéreo, ou evitá-lo. Depois de analisar a situação, a liderança da Força Aérea considerou necessário restringir a produção do "obsoleto" bombardeiro Il-28, reduzindo a encomenda de 1955 para 250 aeronaves, e "em 1956 produzi-lo apenas para os países do povo. democracias."

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Comandante da Força Aérea P. F. Zhigarev apontou: "A aeronave Il-28 não atende totalmente aos requisitos modernos em termos de voo e dados táticos e especialmente em termos de velocidade de voo …" Em vez do Il-28, a FBA planejou adotar um novo supersônico bombardeiro.

Os escritórios de projetos de aviação começaram a desenvolver uma nova máquina no final de 1952. A base oficial foi o lançamento de uma série de Resoluções do Conselho de Ministros da URSS em dezembro de 1952, segundo as quais os projetistas de aeronaves soviéticos foram instruídos a resolver a questão de criando um bombardeiro de linha de frente com uma velocidade de pelo menos 1200 km / h.

Os motores disponíveis e em desenvolvimento na URSS deveriam fornecer velocidades supersônicas. E foi a escolha correta da usina que acabou determinando o vencedor na competição de agências de projeto de aviação. Por esta altura, A. M. O berço foi criado pelo motor AL-5 (TR-3A). No início dos anos 50, o AL-5 era um dos motores turbojato mais potentes do mundo. Em 1952, pela primeira vez, este motor atingiu um recurso de 200 horas e um empuxo máximo de 5200 kgf a um valor nominal de 4200 kgf. O motor tinha um compressor axial de sete estágios, uma câmara de combustão anular com 24 queimadores de vórtice, uma turbina de um estágio e um bico cônico rígido. O motor é ligado de forma autônoma por meio de um turbo starter tipo TC. O motor foi fabricado em pequenas séries para instalação nas aeronaves Il-46 e La-190, que realizaram apenas voos experimentais e não foram implantadas. Em paralelo com o desenvolvimento do AL-5, A. M. Cradle tratou do problema de criação de um compressor supersônico, cujas pás do rotor são aeradas com ar a uma velocidade que excede a velocidade do som. Isso torna possível aumentar a capacidade do compressor, aumentar a taxa de aumento de pressão e reduzir o peso e as dimensões do motor, mantendo ou mesmo aumentando o empuxo.

O motor AL-7, que possui o primeiro estágio de compressor supersônico, foi testado em 1952. Seu empuxo atingiu 6.500 kgf, e sua massa foi de 2.000 kg.

Motor AL-7F
Motor AL-7F

Além disso, os motores adequados para um bombardeiro de linha de frente foram desenvolvidos no Klimov Design Bureau. O primeiro deles é o VK-5 com um empuxo de 3800 kgf e é um desenvolvimento posterior do VK-1F masterizado na produção. O VK-5 passou nos testes estaduais em 1953 e nos testes de voo em uma aeronave de reconhecimento fotográfico experiente MiG-17R, que, com a pós-combustão ligada, atingiu a maior altitude de voo na época - 18.000 m. Além do VK-5, o projeto de Klimov bureau trabalhou em um motor VK-9 promissor com pós-combustor de até 12.000 kg.

O terceiro desenvolvedor dos motores necessários foi o A. A. Mikulin. Foi aqui que o AM-5 foi criado, o primeiro motor turbojato totalmente desenvolvido na URSS. Após a certificação do motor em 1953, o Mikulin Design Bureau criou uma versão melhorada do motor - AM-9, com um novo compressor com vazão de ar transônica e empuxo máximo de 2600 kgf e 3250 kgf em modo forçado. O motor passou nos testes de bancada estaduais em 1955. Ele foi projetado para instalação nos caças supersônicos MiG-19 e Yak-25.

Além disso, em 1953, sob a liderança de A. A. Mikulin (mais tarde substituído por S. K. Tumansky), o desenvolvimento do motor turbojato AM-11, que mais tarde recebeu o índice R11F-300, começou.

Motor R11F-300
Motor R11F-300

Ao criar o motor, foram teoricamente desenvolvidos e aplicados os princípios básicos de regulação dos motores turbojato de eixo duplo com pós-combustão, que garantiram características ótimas de alta velocidade, simplicidade e confiabilidade de operação. O empuxo máximo foi de 4.200 kg, pós-combustor de 5.100 kg, peso do motor de 1.040 kg. Os motores VK-5, VK-9, AL-5 e AM-9 foram rejeitados pelos projetistas de aeronaves. O primeiro era um motor de compressor centrífugo e tinha uma grande seção transversal. Um motor como esse seria bom quando instalado dentro da fuselagem de uma aeronave monomotora. Mas, neste caso, o empuxo do motor não foi suficiente para garantir a velocidade supersônica. O VK-9 era uma “torta no céu”.

O alto desempenho declarado foi acompanhado por um grande risco técnico. Os projetistas de aviação ainda se lembravam bem de como calcularam mal nos anos 40 ao projetar aeronaves para os promissores VK-107 (primeira formação), M-71 e M-90, que nunca se tornaram em série. O motor AL-5 foi rejeitado devido à sua baixa estabilidade gás-dinâmica, que já haviam experimentado nos protótipos La-190 e I-350.

Além disso, A. M. O berço ofereceu um AL-7 mais poderoso. O AM-9, de acordo com os projetistas das aeronaves, tinha um empuxo baixo, mesmo se dois motores fossem instalados. Assim, o AL-7 e o R11F-300 tornaram-se favoritos, foi com eles que mais tarde foram construídos protótipos de bombardeiros supersônicos de linha de frente, o que será discutido nas próximas partes.

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