Продолжаем рассказывать о единственных в своем роде странах создавших или оседлавших технологию высочайшего уровня инженерной мысли и главное - толково применяющих ее на практике.
Про американские стелс-самолёты говорят одно и то же: дорого. Но если смотреть не на ценник, а на цифры целиком, становится ясно: это самые прибыльные боевые самолёты в истории.
Цифры, которые меняют картину
Произведено и поставлено: более 1 000 самолётов F-35 уже переданы заказчикам.
План выпуска: около 3 000+ машин на весь жизненный цикл программы.
Цена за самолёт: для версии F-35A серийная цена опускалась до ~80 млн долларов — для стелса это беспрецедентно.
Рынок эксплуатации: совокупная стоимость программы (поставка + обслуживание + модернизации) оценивается в триллионы долларов на 30–40 лет. Основная прибыль — не в продаже самолёта, а в сервисе, ПО и апгрейдах.
если сравнивать стоимость часа полёта, то при схожем текущем уровне у всех трёх существующих самолётов тенденция есть только у F-35 — его час полёта стабильно дешевеет по мере роста парка и сервиса, тогда как у Су-57 и J-20 стоимость остаётся неопределённой и не масштабируется.
Ни один другой стелс-проект в мире даже близко не подошёл к таким масштабам — ни по количеству, ни по деньгам, ни по сроку жизни.
Почему США смогли
Потому что стелс здесь — это не «форма самолёта», а экосистема:
серийное производство,
единые стандарты для союзников,
постоянные обновления программного обеспечения,
долгосрочные контракты на обслуживание.
Именно поэтому даже при высокой цене:
заводы работают непрерывно,
линии не останавливаются,
деньги возвращаются не «когда-нибудь», а регулярно.
B-21 Raider — следующий уровень прибыльности
Программа B-21 Raider — это уже не просто «невидимый бомбардировщик».
Это попытка сделать стелс сразу экономичным:
цифровое проектирование,
меньше ручного труда,
проще обслуживание,
дешевле модернизация.
Компания Lockheed Martin зарабатывает не разово, а десятилетиями с каждого борта. Самолёт продаётся один раз — деньги возвращаются весь срок службы.
Тем более, что в этом году произошел бум заказов - Israeli Air Force стал первым иностранным оператором, применившим F-35 в уникальной по масштабу и сложности боевой операции (версия F-35I Adir). Это сняло главный рыночный страх — «а работает ли он не на презентациях?» — и стало психологическим триггером для остальных покупателей. После этого F-35 окончательно закрепился как стандарт, а не эксперимент.
Американские стелс-самолёты:
не самые дешёвые,
но самые массовые,
самые продаваемые,
и самые прибыльные в своём классе.
Это случай, когда одна военная технология стала устойчивым глобальным рынком единственной страны, а не разовой гонкой вооружений с равными конкурентами. Поэтому США в нашей серии.
4 января 1996 года. Пустыня Мохаве, Калифорния. С взлетной полосы поднимается машина, которая должна была изменить военную авиацию навсегда. RAH-66 Comanche – должен был быть первым в мире серийным стелс-вертолетом, невидимкой с острыми гранями и внутренними отсеками для вооружения.
Но вместо триумфальных побед этот полет стал началом одной из самых дорогих разочарований в истории американского ВПК. Было потрачено почти 7 млрд. долларов, ушло 22 года разработки, и как итог - только два прототипа, которые стали музейными экспонатами. Как революционная машина превратилась в символ провала?
Мечта о невидимых вертолетах
1983 год. Холодная война на пике, а американская армия понимает: ее вертолеты безнадежно устарели. Huey времен Вьетнама, разведчики OH-58 Kiowa, ударные AH-1 Cobra - все они как мишени на фоне советских ЗРК. Нужна революция.
Программа LHX задумывалась масштабно. Один вертолет вместо целого зоопарка устаревших машин - для разведки, атаки, транспорта, спасательных операций. Звучало логично на бумаге.
В 1991 году контракт достался связке Boeing-Sikorsky. Проект получил обозначение RAH-66 и имя индейского племени - Comanche. Первый полет запланировали на 1995 год. Изначальная цена за единицу: $12,1 млн.
"Мы создаем вертолет 21 века", - заявил тогда главный конструктор проекта.
Он даже не подозревал, насколько окажется прав - но совсем не в том смысле, который имел в виду.
Когда инженеры обогнали время
Сравнение заметности вертолетов по различным видам волн
Comanche действительно получился революционным. Представьте: радиолокационная заметность в 663 раз меньше, чем у Apache. Для радара он выглядел не больше воробья.
Ключевые фишки невидимки:
Граненый фюзеляж без единого прямого угла
Внутренние отсеки вооружения (как у истребителей)
Пятилопастный винт с шумоподавлением
Втягивающиеся шасси и антенны
Специальное радиопоглощающее покрытие
Вертолет нес 14 ракет Hellfire внутри или 28 снаружи для максимальной огневой мощи. Прицельная система позволяла обнаруживать танки за 8 км и поражать их, оставаясь невидимым.
"Противник услышит свист ракеты раньше, чем звук лопастей", - хвастались разработчики. И это была чистая правда.
Мечты столкнулись с реальностью
Но уже к 2000 году проект трещал по швам. Цифры росли пугающими темпами. Программа съела $6,9 млрд, при этом каждый вертолет подорожал с $12,1 млн до $58,9 млн.
Армия параллельно урезала заказ - с 5000 с лишним машин до 1400, потом до 1200, в конце концов до 650 штук. Меньше вертолетов - выше цена за каждый. Порочный круг. С каждым сокращением цена за единицу росла катастрофически.
Главные проблемы накапливались как снежный ком:
Технический кошмар. Вертолет получился на тонну тяжелее расчетного веса. Программное обеспечение глючило, прицельные системы не работали, двигатели не тянули. Инженеры решали одну проблему, создавая две новые.
Изменившийся мир. Пока Comanche летал в пустыне Мохаве, Америка увязла в Ираке и Афганистане. Там не нужны были стелс-технологии - нужны были надежные рабочие лошадки, способные месяцами молотить повстанцев в городах и горах.
Последний гвоздь: эра дронов
Но самый сокрушительный удар нанесли беспилотники. В начале 2000-х Predator и Reaper доказали: зачем рисковать пилотами, если дрон сделает ту же работу дешевле и эффективнее?
Сравните:
Comanche: $58,9 млн за единицу, экипаж 2 человека, сложное обслуживание
Predator: $4 млн, никого не убьют при сбитии, простота эксплуатации
Генералы поняли: будущее за роботами, а не за сверхдорогими пилотируемыми машинами.
Смерть проекта
23 февраля 2004 года. Армия США объявила о закрытии программы Comanche. 22 года разработки, $6,9 млрд потрачено - и только два летающих прототипа.
"Comanche больше не соответствует потребностям трансформирующейся армии", - сухо констатировал официальный пресс-релиз.
Подрядчики получили компенсацию за досрочное расторжение контрактов. Армия перенаправила $14,6 млрд, выделенных на 121 Comanche, на закупку 796 дополнительных Black Hawk и других проверенных машин.
Что осталось от миллиардов
Но деньги потратили не зря. Технологии Comanche живут в современных машинах:
Стелс-покрытия используют в F-35 и B-21 Raider
Цифровая авионика легла в основу Black Hawk модернизаций
Композитные материалы применяют в гражданских вертолетах
"Мы создали не вертолет, а технологическую базу для следующего поколения", - оправдывались разработчики.
Дорогая база, надо сказать.
Сложность против здравого смысла
Comanche стал классическим примером инженерного высокомерия. Создатели хотели впихнуть в одну машину все передовые технологии разом, забыв о главном: оружие должно быть простым, надежным и доступным.
Советский Калашников побеждал не сложностью, а простотой. Американский F-16 стал хитом продаж не из-за стелс-технологий, а благодаря универсальности и цене.
Comanche же стал жертвой синдрома "золотого молотка" - когда идеальное становится врагом хорошего. В результате армия получила... ничего.
А что думаете вы: прав ли был Пентагон, закрыв программу Comanche? Или это была стратегическая ошибка, которая отбросила американскую авиацию на годы назад? Поделитесь мнением в комментариях!
В 1988 году Пентагон разослал секретные приглашения лучшим пилотам страны. Зарплата в два раза больше, карьерный рост, престиж. Но через полгода треть лётчиков подала рапорты о переводе обратно на обычные истребители.
Это были люди, которые годами гоняли на F-16 и ни разу не пожаловались на опасность. Что же такого было в знаменитой "невидимке", что даже матёрые вояки просились с неё подальше?
История F-117 - это когда круто выглядящая штука на деле оборачивается сущим адом. За красивой картинкой скрывалась машина, которая убивала пилотов с завидной регулярностью.
Угловатость и аэродинамика самолёта
Знаете, почему F-117 такой угловатый? Не из-за дизайнерской прихоти. В 80-х компьютеры были слабенькие, сложные изгибы просчитать не могли. Поэтому инженеры нарезали корпус на простые треугольники - как оригами из металла.
Получилось красиво. И абсолютно неаэродинамично.
Как говорили сами пилоты: "Этот ящик летал только потому, что очень хотел. По всем законам физики он должен был камнем падать на землю".
Цифры говорят сами за себя. Обычный истребитель держится в воздухе за счёт подъёмной силы с коэффициентом 1,2-1,4. У F-117 было всего 0,8. То есть машина постоянно норовила свалиться - пилоту приходилось её буквально заставлять лететь.
А на скорости больше 740 км/ч начиналось вообще веселье. Самолёт трясло как в лихорадке. Один лётчик сравнил это с попыткой удержать в руках отбойный молоток.
Полет вслепую на 800 км/ч
Вид на кабину пилота F-117
Сядьте в машину и закройте половину лобового стекла картонкой. Попробуйте так поехать и поймёте, что чувствовал пилот F-117.
Треугольные окошки кабины были крошечными. Куда ни повернись - везде железо. Видимость как из танка, только танк по земле ползёт, а тут - небо под тобой.
Полковник Том Морено, который имеет больше тысячи часов налета говорил: "Садишься в кресло, и чувствуешь себя как в гробу. Мир видишь через щёлочки, а машина то и дело пытается тебя убить".
И это ещё цветочки. Автоматики никакой толковой - всё на пилоте. Чуть дёрнул ручку - и привет, штопор. Чуть не рассчитал на посадке - и можешь не рассчитывать на завтрак. Самое паршивое - ночные полёты. А именно ночью F-117 должен был работать. В темноте, с такой видимостью, многие просто теряли ориентацию. Некоторые врезались в землю, думая, что летят вверх.
Статистика, которая пугает
За 27 лет службы разбилось 6 машин из 59. Звучит не так уж страшно? А теперь сравните с F-16 - его выпустили тысячи, а процент аварийности меньше.
И самое поганое: четыре катастрофы случились в мирное время. Просто летали, тренировались - бац, и нет человека.
Майор Росс Малхолланд погиб в 1997 году на учебном полёте. Не смог справиться с машиной, самолёт свалился в штопор на высоте 200 метров. Катапультироваться не успел.
После этого случая половина эскадрильи подала рапорт о переводе. Лётчики поняли: это не они управляют самолётом, а он ими.
Тайны за семью печатями
Долгие годы никто не знал, насколько опасен F-117. Гриф секретности покрывал всё - даже аварии. Жёны пилотов думали, что мужья летают на транспортниках и возят грузы по пустыне Невада.
А пилоты тем временем проходили особую психологическую подготовку. Их готовили не только к секретности, но и к тому, что шансы погибнуть выше обычного.
Рассекретили документы только в 2008-м. И тогда выяснилось: средний налёт пилота на F-117 - всего 250 часов. После этого их быстренько переводили на другие машины. Официально - для расширения опыта. На самом деле - чтобы не угробить.
Посадка была отдельным кошмаром. Садиться приходилось на скорости почти 370 км/ч - это как на легковушке въехать в гараж со скоростью 100 км/ч. Тормозной путь огромный, управляемость никакая. Чуть промахнулся с расчётом - и привет, забор в конце полосы.
Когда нервы не выдерживают
F-117 сбитый советским ЗРК С-125 "Нева"
Знаете, что самое дикое? Многие пилоты сами просились с F-117. При том, что служба там означала большие деньги и быстрое продвижение по службе.
Причина была простой: "Каждый полёт - как русская рулетка. Сначала адреналин, потом привыкаешь. А потом понимаешь: рано или поздно пуля найдёт свою мишень" - так объяснял один из бывших пилотов.
Лётчики жаловались на бессонницу, постоянное напряжение. Некоторые начинали пить - не от скуки, а от стресса. В маленьком сообществе пилотов F-117 - всего человек 80 - все знали друг друга. Каждая смерть была как удар ножом.
Дейл Зелко, единственный пилот, которого сбили в бою на F-117, говорил: "Странно, но, когда по мне стреляли сербы, я чувствовал себя спокойнее, чем на обычном тренировочном полёте. Там хотя бы враг снаружи".
Конец эпохи "железных гробов"
В 2008-м F-117 списали. Официально - из-за морального устаревания. Но все понимали настоящую причину: машина была слишком опасна для собственных пилотов.
Парадокс какой-то. Создали самолёт-невидимку, который должен был безнаказанно бомбить врага. А в итоге он убивал больше своих, чем чужих.
Современные "невидимки" вроде F-22 и F-35 учли этот урок. Да, у них тоже проблем хватает. Но никто больше не жертвует безопасностью пилота ради красивой технологии.
Как видите, F-117 остался в истории как напоминание: неважно, насколько крута твоя штуковина. Если человек за штурвалом каждый день рискует жизнью просто для того, чтобы взлететь и сесть - значит, что-то пошло не так.
Как, по-вашему, стоит ли технология малой заметности своих отрицательных качеств? Сели бы за штурвал такого самолет? Поделитесь в комментарии.
Некоторые товарищи в комментах к посту @FerrumKing просили рассказать, каким же образом реактивный двигатель запускают. Будем с этим разбираться минимально используя умные слова и прочий матан.
Для объяснения нам понадобится двухконтурный турбореактивный двигатель, ВСУ, пневматическая система, система зажигания и какие нибудь кнопки в кабине. Начнем немного издалека. Большинство современных авиационных ТРД - двухконтурные. Это означает, что всасываемый двигателем воздух разделяется на две части и пропускается через 2 разных контура - горячий и холодный. Отношение расхода(то есть объема пропускаемого) воздуха называют степенью двухконтурности. У б-гомерзкого семейства PW1000G, к примеру, степень двухконтурности достигает 12, то есть через холодный контур, в котором горения топлива не происходит, воздуха проходит в 12 раз больше чем через горячий. А у советского Д30, который летал Ту-154М, Ил-76 и другие интересные самолеты - всего 2,3.
Чем больше степень двухконтурности, тем большую тягу создает вентилятор по сравнению с реактивной струей. А для того, чтобы делать все вот это вот максимально эффективно, каскады лопаток компрессора и турбины размещают на разных валах внутри двигателя. Механической связи между ними нет.
Схематичное изображение двухконтурного ГТД. Зеленым обозначен вал низкого давления(холодный контур), розовым - вал высокого давления.
Собственно говоря, для запуска двигателя нужно всего лишь раскрутить валы для того чтобы двигатель засосал достаточно воздуха, компрессор сжал его и загнал в камеру сгорания; пшыкнуть туда керосина и поджечь все это дело. А дальше оно перейдет на самоподдув(наверное)
В самую первую очередь нужно раскрутить компрессор. Но он ведь достаточно глубоко внутри двигателя. В принципе, можно было бы дунуть со стороны воздухозаборника, чтобы все лопатки естественным образом стали раскручиваться. В принципе, в воздухе двигатели таким образом и запускают, на авторотации. Но вернемся немного назад, к понятию двухконтурности, там был упомянут расход воздуха. Для работающего CFM56 на А320 он составляет почти 450 килограммов в секунду. Для запуска конечно так много не нужно, но и это бешеный объем. Где ж его взять то?
Гораздо проще взять и раскрутить вал механически. И тут мы вернемся к устройству двигателя. Несмотря на все схематические картинки, двигатель не представляет собой гладкую трубо-/бочкообразную штуковину. Под капотами двигатель в разрезе на самом деле выглдяит вот так:
Двигатель в разрезе. Угадай, какой именно
А именно вот эта вот штуковина, обведенная красным
Штуковина обведенная красным
Она же
Это так называемая коробка приводов(Accessory Gearbox, AGB). Проще говоря, это трансмиссия и привод для всяческих агрегатов, необходимых для работы двигателя и других систем самолета. На ней устанавливаются топливные и гидронасосы, генераторы и так далее. Чтобы привести ее в движение используется угловая передача. На конец вала N2 насажена шестерня, которая вращает промежуточный вал.
Угловая передача в CFM56-3
Но ведь в эту игру можно играть вдвоем! Раз двигатель может вращать агрегаты в коробке, значит и двигатель можно вращать, воздействуя через коробку. Достаточно просто воткнуть туда стартер через обгонную муфту, чтобы он не вертелся со всеми остальными механизмами постоянно и излишне не изнашивался. Какой именно использовать стартер - дело вкуса. Можно поставить электрический, можно пневматический. Электрический расходует много электричества(ВНЕЗАПНО), но для той же ВСУ, например, альтернативы практически нет.
А в большей части случаев на двигателях гражданских самолетов используется пневмотурбостартер. По сути дела, это маленькая турбина, которая раскрутит нам коробку приводов и как следствие вал N2 с компрессором на нем.
Типичный представитель
А вот откуда брать сжатый воздух - это уже не такой уж принципиальный вопрос. Можно от ВСУ, можно от наземного источника, можно от работающего двигателя. Причем даже от работающего двигателя другого самолета. Слишком сильно углубляться в пневматическую систему не станем.
Итак, у нас есть двигатель к которому прикрутили воздушный стартер. Подвели к нему трубу с воздухом. Если оставить все как есть, то стартер будет постоянно раскручиваться, пока есть давление в пневматической системе. Нам это не нужно, поэтому чуть выше на трубе вкорячивается клапан. Его мы будем открывать и закрывать нажимая на кнопочку в кабине, а на случай если дистанционное управление откажет, есть возможность открыть его вручную. Закрывается он сам, причем крайне охотно.
Вот так выглядит ручное управление клапаном. Да, придется стоять совсем рядом с двигателем. Да, страшно. Нет, не засосет если делать все по инструкции
Итак, мы раскрутили компрессор примерно до таких оборотов, что воздух в достаточном объеме поступает в камеру сгорания, достаточно сжат и разогрет чтобы двигатель мог начать работу. Пора подавать топливо в камеру сгорания. Подачей топлива внутрь двигателя занимаются форсунки. В принципе, ничего особо интересного. Просто распылитель керосина
Топливная форсунка, 1шт. В двигатель засовывать тонкой изогнутой стороной. На CFM56-5 таких 20 штук.
И вот в камере сгорания уже не просто воздух, а топливовоздушная смесь. Абдулла, поджигай!
Это Абдулла. Он поджигает.
В системе зажигания тоже в принципе нет ничего примечательного(в контексте этого поста). Обычные свечи зажигания, помощнее автомобильных. В пару сотен раз. При их работе рядом с двигателем хорошо слышно щелчки. Самое серьезное отличие от привычного автомобильного ДВС у ГТД в том, что постоянно работать системе зажигания не нужно. Свечи работают только при запсуке, и на отвественных этапах полета вроде взлета и посадки. Для того, чтобы уж наверняка не потухло.
Осталось только разобраться с тем, кто и в какой момент подаст топливо и электричество в камеру сгорания.
Вариантов здесь 2 - специально обученный человек или специально обученный автомат. Первый метод любит Боинг. Запускающий отдельным галетником или кнопкой открывает клапан стартера, глядит на тахометр и по нему на 20-25% оборотов N1(не забываем что механической связи между валами нет, но газодинамическая то есть. Поэтому воздух сжимаемый коvпрессором и проходящий через весь газовоздушный тракт будет действовать на турбину низкого давления и как следствие раскрутит вал N1) переводит стоп-краны(которые называют Start Lever) двигателей в положение ВКЛ. При этом откроются отсекающие топливные краны и включится система зажигания. После достижения нужных оборотов N2 либо по времени закроется клапан стартера.
Start Levers в кабине 737
У аэрбасов с точки зрения запуска все проще. Перевел главный выключатель двигателя (ENG master switch) вперед и наслаждайся работой автоматики. Запуском рулит электронная система управления двигателем FADEC, она же сделает все что сможет в случае сбойных ситуаций - остановит запуск либо повторит при необходимости. На А320 c CFM56 FADEC сам включает зажигание на 16% N2, подачу топлива на 15-20% и отключит стартер на 50% N2. Но есть возможность и запуститься вручную, как на Боинге.
ENG Master Switches на Аэрбасе
Ну и напоследок: бывают такие варианты запуска, как ложный запуск и холодная прокрутка.
При ложном запуске не включается зажигание. Его используют, к примеру, чтобы заполнить топливную автоматику после замены. За двигателем в таком случае образуется шлейф белесого тумана, рядом с которым лучше не куритью
При холодной прокрутке не подается топливо и не включается зажигание. Ее используют для охлаждения или продувки газовоздушного тракта. Например, чтобы выдуть лишнее топливо после неудачного запуска.
Каждый такой двигатель сжигает тонны кислорода. Он ещё и сделан, чтобы эффективно сжигать тонны кислорода. Один рейс пассажирского "Боинга" до 6 тонн чистого кислорода сжигает! Посмотрите "флай радар". https://www.flightradar24.com/39.33,-99.54/Я, если честно в ужасе, сколько эти самолеты сжигают кислорода, каждую секунду. Никакая амазонка не возместит столько кислорода планете! И нам не о "потеплении" на планете надо думать, а о том, что нам, всем, дышать скоро нечем будет!
Кто-то может удивиться "Это же жопка самолёта, а не сердце?". Ну, а кто же виноват, что на военных самолётах от двигателя виден только попец?
Зато на гражданских самолётах двигатель красив, огромен и могущественен. Достаточно бросить взгляд на двигатель, чтобы понять, что конкретно поднимет тебя в воздух...
1/4
Причём это всё - двигатели. Именно двигатели - не турбины! Турбина скрыта в глубине двигателя, так как является только лишь составной частью авиационного двигателя, причём частью необязательной.
Вот сильно упрощённая схема авиационного турбореактивного двигателя (turbojet - на английском).
Так как работает авиационной двигатель?
А очень просто. Турбина (уже именно турбина) соединена с компрессором через вал. Турбина раскручивается и из-за этого начинает крутится компрессор, который засасывает воздух снаружи. Воздух проходит через компрессор и сильно сжимается (частота вращения компрессора исчисляется тысячами оборотов в минуту). После чего сильно сжатый воздух поступает в камеру сгорания. Там воздух смешивается с топливом, который поступает через топливные форсунки и сгорает. Получившаяся мешанина (остатки воздуха +остатки топлива + продукты сгорания) )расширяется за счёт сгорания топлива и давит на лопатки турбины, вращая вал на котором находится компрессор... Цикл замкнулся. Это называется цикл Брайтона
Игрушки с вращающаюсями компрессором и турбиной. Иногда вал компрессора и турбины разделяет редуктор, который позволяет менять частоту вращения компрессора относительно турбины. В некоторых случаях даже менять направление вращения. На современных двигателях, как правило, используются два вала. Ну это уже нюансы...
ОТКРОЙ ФОРТОЧКУ, БУДЕТ НЕМНОГО ДУШНО (Про цикл Брайтона) это на один абзац
По оси абсцисс V - это объем мешанины (научное название - рабочее тело), по оси ординат P - полное давление. В точке 1 происходит забор воздуха воздухозаборника. Линия 1-2 это сжатие воздуха в компрессоре (единица объема воздуха уменьшается из-за увеличивающегося давления компрессора). Qp - это сгорание топлива. На единицу объема в камере сгорания приходится тот же уровень давления, но за счёт сгорания топлива объем теперь увеличивается. Линия 3-4 это процесс, когда рабочее тело давит на лопатки турбины из-за чего теряет энергию. Qо - рабочее тело вылетает из двигателя и остывает в атмосфере.
Для более легкого восприятия цикла Брайтона. Только на крупных авиадвигателях никто не ставит центробежные компрессоры.
НУДЯТИНА ЗАКОНЧИЛАСЬ, ПРОДОЛЖАЕМ
Ты можешь задаться вопросом. Кто с самого начала раскручивает турбину? Она же в глубине где-то? Вопрос резонный. Есть три способа завести самолёт с нуля. Один на земле, один в воздухе и одному вообще плевать где заводиться. Начнём с последнего. Если описать его кратко, то...
И я не шучу
Есть такая приблуда - ВСУ (вспомогательная силовая установка). Устанавливается она прямо в самолёт. Иногда она может и не устанавливаться. Это решение оставим за создателем самолёта. На земле ВСУ занимается тем, что раскручивает турбины основных двигателей самолёта. После того, как частота вращения вала компрессора - турбины достигнет определенной величины (как правило 50-60% установленной нормы) в камеру сгорания поступает топливо с дальнейшим розжигом. После того как основные двигатели будут спокойно работать в режиме малый газ и датчики розжига скажут, что топливо горит хорошо и проблем нет, ВСУ переведут в другой режим. Как вы понимаете в полёт лишние килограммы не берут, а это значит что ВСУ после взлёта наградят другими задачами. Обычно это выработка электроэнергии или же подача воздуха экипажу и пассажирам. Если ВСУ нету на борту, то этим всем занимается основной двигатель.
1/5
Как правило ВСУ устанавливают в хвост самолёта. На Су-34 ВСУ сунули вообще в хвостовую балку
ВСУ на самолёте как правило дорого и избыточно. Поэтому очень часто встречают другой вариант запуска основного двигателя. Это раскрутка турбины на земле специальной установкой.
1/2
Он может быть как подкатным, так и на собственной машине
От спецустановки тянется шланг, который вставляется в спецотверстие на мотогондоле. После чего проделывают все те же операции, что и с ВСУ. Только после полного запуска двигателей, установку изымают и увозят для запуска другого самолёта. По сути дела, внутри этой наземной установки расположен самый обычный ВСУ. Только отстегиваемый и перетаскиваемый. Вот что скрывается под корпусом наземного стартера (только приблуду сзади мысленно отстегните).
Ну а третий путь... Это на тот случай, если самолёт заглохнет в воздухе. В этом случае компрессор превращается в турбину и начинает вращаться за счёт набегающего на лопатки воздуха. Этот процесс называется - авторотация.
А теперь очень важный момент.
Компрессор - это то, что заставляет воздух двигаться. Турбина - это то, что двигается из-за рабочего тела или воздуха.
Это - турбина
А это - компрессор
И на режиме авторотации, компрессор - временно становится турбиной, только для того, чтобы нормально заработала камера сгорания и разожгла ТВС (топливо-воздушная смесь), чтобы компрессор снова стал компрессором, а турбина - турбиной. Сложна? Ну куда деваться?
Кстати, насчёт необязательности присутствия турбины и компрессора в самолётном двигателе, что там было? А вот шо.
Существуют классификации воздушно-реактивных двигателей. По классификации выше, два варианта из трёх не требуют компрессора или турбины. Так какого черта везде применяют только первый вариант? А всё просто. Не хватает скорости. Вы никогда не задумывались зачем двигателю компрессор? Ему чё, воздуха не хватает? Я вон когда угли для шашлыка топлю, воздуха вполне хватает для огонька. Так вот... Воздуха действительно не хватает. Причём особенно это заметно в воздухе, а не на земле. Ведь воздух на земле имеют плотность одну, а на высоте другую. А огоньку в сердечке самолёта плевать на какой он высоте, ему нужен воздух! Причем воздуха много. Чем больше воздуха, тем больше тяги. Вот компрессор и нужен, чтобы гарантировать, что двигло насобирает достаточно воздуха даже там, где его очень мало.
Вам никогда не было интересно, почему скорость измеряется в числах Маха? Да потому что скорость это штука приятная конечно, но какая тебе разница с какой скоростью ты летишь, когда твой двигатель задыхается от недостатка воздуха? Когда инженегры создают двигатель, они ведь очень сильны привязаны к параметрам плотности воздуха. Поэтому был необходим параметр, который объединяет скорость и плотность воздуха. И это число Маха. Обрати внимание на два видеоролика снизу. Число Маха в обоих случаях одинаковая, хотя физическая скорость на высоте в 12 км меньше чем на высоте 1,5 км почти в два раза (в 1,8 если быть точным). Это всё потому, что на высоте в 12 км очень мало воздуха. Число Маха это с какой скоростью звук распространяется в среде. Так вот, в теории есть такая высота, где ты, мой дорогой читатель, можешь стать человеком преодолевшим сверхзвуковой барьер пешком (это где-то возле открытого космоса). Только не забудь скафандр надеть)
Вернемся к классификации двигателей. Так почему нигде не применяются двигатели без турбины и компрессора? Ну... Потому что, эти двигатели работают только на ТАКИХ ОГРОМНЫХ скоростях, когда воздух поступающий в канал воздуховода силком пропихивается последующим воздухом. Благодаря чему компрессор уже нафиг никому не сдался. Более того, на таких скоростях компрессор, это уже помеха, потому что лопатки представляют собой сплошное лобовое сопротивление поступающему воздуху. Поэтому на гибридных двигателях, делают мероприятия, которые исключают работу классических турбореактивных двигателей. Давайте посмотрим отрывок фильма с Томом Кукурузом.
Как же красиво американцы показали переключение режима работы двигателя. По факту, гибридный двигатель - это два двигателя. Один турбореактивный, а второй прямоточный (без компрессора и турбины, который). Каждый двигатель работает только на своих скоростях. Турбореактивный на скоростях от 0 до 2,5 Маха, а на скоростях выше уже работает прямоточка. В этом случае турбореактивный двигатель является мертвым грузом. А мертвый груз это экономически не целесообразно, поэтому на данный момент такими штуками балуются только военные. И у американцев в этом плане, писька была побольше, потому что они таки создали действующий самолёт с гибридным двигателем.
SR-71 самолёт с гибридным двигателем
То, какую сложную схему они намутили для этого... Мать моя женщина, там нужен отдельный пост для этого, или даже два. Если упрощенно, то на маленьких скоростях воздух пропускается во внутренний двигатель, а на высоких скоростях воздух выводится через специальные трубы к форсажной камере (которая будет выступать как основная на прямоточных режимах работы (на схеме вместо труб, какой-то наружний корпус получается).
Без поллитра не разберешься...
Видал огромные трубы по бокам? Через них воздух и поступает напрямую в форсажную камеру сгорания.
Короче, у американцев с этим двигателем писька получилась длиннее и если надо всё подробно, то лучше это в отдельный пост.
ТАК, А ЧТО ТАКОЕ ФОРСАЖНАЯ КАМЕРА? Яростно спросишь ты меня? Рассказываю. В двигателях могут быть две камеры сгорания - основная и форсажная. В связи с тем, что люди ещё не разработали материалы настолько жаропрочные и легкие, что лопатки турбины спокойно могут выдержать их жар, люди в основную камеру сгорания топлива НЕДОЛИВАЮТ. Потому что, если бы люди топлива доливали, то лопатки турбины расплавились бы. Гражданским двигателям и так нормально живётся, а вот военным... Чтобы военным недолили???? Поэтому создали умные люди для военных двигателей форсажные камеры сгорания. Это отдельное продолжение двигателя, в которое доливают остатки топлива и благодаря чему тяга двигателя становится ещё мощнее!!!!
Типичная форсажная камера сгорания изнутри.
Форсажная камера тоже требует затрат мысленных. Вот почему стенки такой форму у форсажной камеры сгорания знаешь? А это, чтобы в случае теплового расширения, стенки увеличиваясь сгибались. В этом случае корпус менее подвержен трещинам. А что это за люстра металлическая спереди знаешь? Это фронтовое устройство форсажной камеры сгорания. Для чего оно нужно? Чтобы пламя разгорелось равномерно по всей площади форсажной камеры сгорания...
Нужно понимать, что форсажная камера для двигателистов вещь вообще-то неприятная. Думаете они сами не хотят поддать огоньку? Ещё как хотят! Больше военных, но материаловеды говорят "СТОПЭ! пощади лопатки турбины". А учитывая, что форсажные камеры, огромную часть времени летят и не используются... Получается очередной мертвый груз. Поэтому инженеры усиленно хотят хотя бы уменьшить его длину, чтобы минимизировать массу всей форсажной камеры сгорания. Для этого топливо-воздушная смесь должна загореться по всей площади камеры сгорания, тогда она и сгорит быстро.
Пример из реальной жизни: Если ты подожжешь бумагу только с одного конца, то она сгорит секунд за 10. А если ты подожжешь её сразу в десяти точках равномерно удалённых друг от друга? Понял зачем нужно фронтовое устройство? Это устройство является источником возгорания топливо-воздушной среды по всей площади камеры.
1/11
Силуэты фронтовых устройств на различных военных самолётах
Видал какие красивые фронтовые устройства смотрят на тебя из жопок самолётов? А знаешь кому это ещё нравится?
Ракетам с тепловой системой наведения. Причём наличие форсажной камеры необязательно, чтобы ракета успешно навелась на цель. На двигателях достаточно горячих частей. Если не получается смотреть на фронтовое устройство форсажных камер сгорания, то можно смотреть на лопатки турбин или компрессоров. Их нагрев будет очень сильно заметен на фоне неба. Что делать? Прятать!
1/5
Для стэлс-самолётов, как правило, проводят стэлс мероприятия. Например использование щелевых воздухозаборников. Щель будет длинная, но зато в ней будет хреново видны горячие части двигателя при том, что объем воздуха будет захватываться такой же (если ты правильно щель посчитал). Там правда будет много нюансов, например большие гидрогазодинамические потери + в скорости ты будешь ограничен и всё-такое... Сопла щелевые делают знаешь для чего? Потому что, плоская струя быстрее смешается с окружающим воздухом, что тоже хорошо для инфракрасной незаметности. По крайней мере именно так гласит легенда.
1/2
Выглядит вроде не сильно по-разному... Но в идеале конечно получить бы снимки с камер с одинаковыми настройками...
Есть ещё варианты сокрытия горячих частей двигателя.
Называется эта магия КРР – (коаксиально-радиальная решётка) или "радар блокер".
На какой-то новейшей машине поставили спец-конструкцию, которая при просмотре в лоб съедает лучи неправославных радаров. Но это не точно...
S - образный канал
А вообще, все мировые авиастроители сейчас решили использовать достаточно простое мероприятие для сокрытие горячих частей авиадвигателей. Это S - образный канал. Для сокрытия компрессора, штука эффективная. Возможно, что нечто подобное применяется на американских стэлсах для сокрытия лопаток турбин или других частей. Но про такие штуки не принято писать в тырнетиках...
Спасибо за то, что дочитал до конца!
Хочу заметить, что в посту много упрощений (ОЧЕНЬ МНОГО упрощений) для более легкого понимания не понимающих людей. Адекватная и конструктивная критика с подробными пояснениями где я конкретно и в чем не прав - приветствуется. А ещё лучше, напиши развёрнутый комментарий. В ещё ещё лучше - отдельным постом выложи почему я не прав, и что я упустил) Всем спасибо!
Аэродинамику придумали те - кто не умеют делать мощные моторы.
-- Джейсон Стэтхем --
UPD:
Поток после воспламенения в камере сгорания идёт в сторону турбины из-за того, что за турбиной находится область с пониженным давлением. Зачем потоку двигаться в сторону компрессора, если его там встречает воздух под давлением? Вообще иногда-бывает, что поток в компрессоре двигается не туда куда надо - это называется помпаж. С помпажом активно борются - используют механизмы выпускающие воздух двигающийся в неправильном направлении за двигатель. Есть ещё и другие факторы - профилирования лопаток компрессора и турбины например...
Пользователи @CFM56, и @AdrianZiNormandy, вчера написали мне, что я ввёл вас в заблуждение по поводу ВСУ.
Спасибо большое, пользователям, которые напихали мне по теме, приводили свои аргументы без грубостей и объясняли другим пользователям сложные моменты ) Вы красавчики!
Отдельное спасибо пользователям писавшим, что пост написан с использованием нейросетей. Добавлю это в свою коллекцию того, как меня называли. Это сообщение специально для вас)
Законцовки несущего винта, рубленые формы фюзеляжа, закрытые втулки несущего и рулевого винтов однозначно указывают на применение технологий снижения заметности.
1/2
А решение носовой части фюзеляжа с трубками ПВД однозначно заимствованы у Lockheed F-117 Nighthawk:
Однако весьма вероятно что подобный вертолет, точнее обломок концевой балки с рулевым винтом, засветился уже достаточно давно - после операции «Копьё Нептуна», секретной операции спецназа США, проведённой в Пакистане в 2011 году с целью поимки или ликвидации Усамы бен Ладена. Тогда снимки обломков неизвестного вертолета в резиденции террориста номер два вызвали настоящую сенсацию во всем мире.
1/2
Похоже что несмотря на скандальный провал программы по разработке ударного стелс-вертолета Boeing/Sikorsky RAH-66 Comanche, американцы продолжают работать над внедрением в жизнь технологий снижения заметности на вертолетах.
