A jet-kor

Elején az 1920-as években folyamatos fejlődése repülőgép teljesítmény készítették, jobb struktúrák, majd húzza-csökkentési technológiák, valamint a nagyobb teljesítményű, kompresszoros motorok, de az 1930-as évek elején vált nyilvánvalóvá, hogy egy maroknyi távollátó mérnökök, hogy a sebesség hamarosan lehet, hogy meghaladja a képességeit dugattyús motorok propeller. Ennek okait először nem értékelték széles körben., A Mach 1-hez közeledő sebességnél, vagy a hangsebességnél (körülbelül 1190 km / óra tengerszint feletti magasságban, körülbelül 1055 km / óra 11 000 méternél) az aerodinamikai húzás hirtelen növekszik. Ezenkívül a transzonikus tartományban (kb. Mach 0.8 és Mach 1.2 között) az aerodinamikai felületeken átáramló levegő megáll, mint egy összenyomhatatlan folyadék, és lökéshullámokat képez. Ezek viszont éles helyi diszkontinuitást okoznak a légáramlásban és a nyomásban, ami nem csak a húzással, hanem a vezérléssel is problémákat okoz., Mivel a spirális utat leíró propellerpengék magasabb helyi sebességgel mozognak a levegőben, mint a többi repülőgép, először belépnek ebbe a turbulens transzonikus rendszerbe. Ezért rugalmatlan felső határ van a sebességekre, amelyeket a propeller-vezérelt repülőgépek elérhetnek. Az ilyen komplex kölcsönhatások a transzonikus rendszerben-és nem a szuperszonikus repülés kiszámítható lökéshullámhatásai, amelyeket a ballisztikusok a 19.század vége óta megértettek—olyan speciális problémákat mutattak be, amelyeket az 1950-es évekig nem oldottak meg., Időközben néhány úttörő közvetlenül megtámadta a problémát egy új erőmű, a sugárhajtómű elképzelésével.

Amíg még egy kadét a Royal Air Force Főiskola, Cranwell, 1928-ban, Frank Whittle fejlett az ötlet, cseréje, dugattyús motor légcsavar egy gázturbina, a következő évben ő dolgozta ki a több, ami kapcsolódik egy kompresszor, egy égéstérbe, valamint egy turbina ugyanabban a csatorna., Whittle munkájának figyelmen kívül hagyásával három német mérnök önállóan érkezett ugyanarra a koncepcióra: Hans von Ohain 1933-ban; Herbert Wagner, a Junkers fő szerkezeti mérnöke 1934-ben; valamint Helmut Schelp kormány aerodinamikus 1937-ben. Whittle-nek 1937 tavaszára futópadmodellje volt, de Ernst Heinkel iparos támogatásával von Ohain vezette a vezetést. A He 178, az első sugárhajtású repülőgép, repült augusztus. 1939.május 27-én, közel két évvel brit megfelelője, a Gloster E. 28/39 előtt, 1941. május 15-én., Egy olyan eseményláncon keresztül, amelyben Schelp beavatkozása kulcsfontosságú volt, Wagner erőfeszítései a Junkers Jumo 004 motorhoz vezettek. Ez lett a második világháború legszélesebb körben gyártott sugárhajtóműve, valamint az első működő axiális áramlású turbojet, amelyben a levegő egyenesen a motoron keresztül áramlik. Ezzel szemben a Whittle és a Heinkel fúvókák centrifugális áramlást alkalmaztak, amelyben a levegőt sugárirányban kifelé dobják a tömörítés során., A centrifugális áramlás a könnyedség, a tömörség és a hatékonyság előnyeit kínálja – de a nagyobb frontális terület költségén, ami növeli a húzást, valamint alacsonyabb tömörítési arányokat, amelyek korlátozzák a maximális teljesítményt. Számos korai sugárhajtású vadászgépet centrifugális áramlású turbóhajtású hajtóművek hajtottak végre, de a sebesség növekedésével az axiális áramlás domináns lett.

korai sugárhajtású vadászgépek

bár Whittle volt az első a védjegy, a németek fejlett a programok kitartás és találékonyság. A Messerschmitt Me 262 két Jumo motorral és 18,5° – os szárnyakkal hajtott, 845 km (525 mérföld) / óra sebességre volt képes. Négy 30 mm-es ágyúval és irányítatlan rakétával felfegyverkezve hatékony bombázó romboló volt, de túl későn lépett szolgálatba, hogy jelentős hatást gyakoroljon a háborúra., A Gloster Meteor 1944.július 27-én lépett szolgálatba, körülbelül két hónappal a Me 262 előtt; bár kevésbé volt képes, mint a német harcos, hatékony volt a V-1 “buzz bombák elfogásában.”Kétségbeesetten harcoltak a szövetséges bombázók ellen, a németek a rakétahajtáshoz is fordultak, a háború utolsó hónapjaiban a hátsó 163 Komet-et. A Hellmuth Walter által tervezett hidrogén-peroxid rakétával a Komet látványos teljesítményt nyújtott, de rövid hatótávolsága és hatástalan ágyú fegyverzete működési kudarcot jelentett., Emellett a hajtóanyagok instabilak voltak, és gyakran felrobbantak a leszálláskor.

eközben az amerikai légiközlekedési ipar 1941-ben belépett a sugárhajtású versenybe, amikor a General Electric megkapta a Whittle motort. Az első amerikai jet, A Bell P-59A Airacomet, a következő évben tette meg első repülését. Lassabb volt, mint a kortárs dugattyús hajtóműves harcosok, de 1943-44 – ben egy kis csapat Clarence (“Kelly”) Johnson alatt kifejlesztette a P-80 Shooting Star-t. A P-80 és brit kortársa, a De Havilland Vampire voltak az első sikeres harcosok, akiket egyetlen turbojet hajtott végre.,

A jets a második világháború avatták fel az első generációs vadászgépek, amelyben sugárhajtású hajtómű alkalmazták meglévő törzs technológia aerodinamika. (Valójában néhány korai háború utáni Repülőgép—nevezetesen a szovjetek Yakovlev jak-15 és Jak-23, valamint a svéd Saab 21R-egyszerűen újragondolt propellervezérelt harcosok voltak.,) Ezek a repülőgépek általában túlteljesítették dugattyús hajtóművüket azzal a nagyobb tolóerővel, amelyet fúvókáik nagy sebességgel biztosítottak, de a magas üzemanyag-fogyasztás és a korai turbófeltöltések lassú gyorsulása miatt a hatótávolság és a kezelési jellemzők súlyos hiányosságait szenvedték el., Alaposabban, a szubszonikus sebességre korlátozódtak, mivel a nap viszonylag vastag légpárnái hajlamosak voltak a transzonikus repülés összenyomhatósági problémáira—különösen nagy magasságokban, ahol a vékony légkörben történő emeléshez szükséges nagyobb sebesség a repülőgépeket gyorsabban transzonikus sebességre hozta. Emiatt az első generációs fúvókák a legjobban alacsony magasságban teljesítettek.,