Il jet age

a Partire dal 1920, progressi costanti nelle prestazioni del velivolo era stato prodotto dal miglioramento delle strutture e drag-tecnologie per la riduzione e il più potente, turbo, ma dai primi anni 1930, era diventato evidente per una manciata di lungimirante ingegneri che velocità sarebbe presto essere possibile che superano le capacità dei motori alternativi e le eliche. Le ragioni di ciò non sono state inizialmente ampiamente apprezzate., A velocità che si avvicinano a Mach 1, o alla velocità del suono (circa 1.190 km all’ora al livello del mare e circa 1.055 km all’ora a 11.000 metri ), la resistenza aerodinamica aumenta bruscamente. Inoltre, nell’intervallo transonico (tra circa Mach 0.8 e Mach 1.2), l’aria che scorre sulle superfici aerodinamiche smette di comportarsi come un fluido incomprimibile e forma onde d’urto. Questi a loro volta creano forti discontinuità locali nel flusso d’aria e nella pressione, creando problemi non solo di resistenza ma anche di controllo., Poiché le pale dell’elica, descrivendo un percorso a spirale, si muovono nell’aria a velocità locali più elevate rispetto al resto dell’aereo, entrano prima in questo regime transonico turbolento. Per questo motivo, c’è un limite superiore inflessibile sulle velocità che possono essere raggiunte dagli aerei ad elica. Tali interazioni complesse nel regime transonico-e non i prevedibili effetti delle onde d’urto del volo supersonico, che i ballisti avevano capito dalla fine del 19 ° secolo—presentavano problemi speciali che non furono risolti fino agli 1950., Nel frattempo, alcuni pionieri attaccarono direttamente il problema concependo una nuova centrale elettrica, il motore a reazione.

Mentre ancora un cadetto presso la Royal Air Force College, Cranwell, nel 1928, Frank Whittle avanzato l’idea di sostituire il pistone del motore e l’elica con una turbina a gas, e l’anno seguente ha concepito il turbogetto, che ha collegato un compressore, camera di combustione e turbina nello stesso tubo., Nell’ignoranza del lavoro di Whittle, tre ingegneri tedeschi arrivarono indipendentemente allo stesso concetto: Hans von Ohain nel 1933; Herbert Wagner, capo ingegnere strutturale per Junkers, nel 1934; e l’aerodinamico governativo Helmut Schelp nel 1937. Whittle aveva un modello di panca da corsa entro la primavera del 1937, ma il sostegno dell’industriale Ernst Heinkel diede a von Ohain il comando. L’He 178, il primo aereo a reazione, ha volato il mese di agosto. 27, 1939, quasi due anni prima del suo equivalente britannico, il Gloster E. 28/39, il 15 maggio 1941., Attraverso una catena di eventi in cui l’intervento di Schelp è stato fondamentale, gli sforzi di Wagner hanno portato al motore Junkers Jumo 004. Questo è diventato il motore a reazione più ampiamente prodotto della seconda guerra mondiale e il primo turbogetto a flusso assiale operativo, uno in cui l’aria scorre direttamente attraverso il motore. Al contrario, i getti Whittle e Heinkel utilizzavano il flusso centrifugo, in cui l’aria viene lanciata radialmente verso l’esterno durante la compressione., Il flusso centrifugo offre vantaggi di leggerezza, compattezza ed efficienza, ma a costo di una maggiore area frontale, che aumenta la resistenza e rapporti di compressione più bassi, che limitano la potenza massima. Molti dei primi caccia a reazione erano alimentati da turbogetti a flusso centrifugo, ma, con l’aumentare della velocità, il flusso assiale divenne dominante.

I primi caccia a reazione

Anche se Whittle era il primo fuori del marchio, i tedeschi hanno avanzato i loro programmi con persistenza e ingegno. Il Messerschmitt Me 262, alimentato da due motori Jumo e con le ali spazzate indietro di 18,5°, era in grado di 845 km (525 miglia) all’ora. Armato con quattro cannoni da 30 mm e razzi non guidati, era un cacciabombardiere efficace, ma entrò in servizio troppo tardi per avere un effetto importante sulla guerra., Il Gloster Meteor entrò in servizio il 27 luglio 1944, circa due mesi prima del Me 262; sebbene fosse meno capace del caccia tedesco, era efficace nell’intercettare le bombe buzz V-1″.”Nel disperato tentativo di combattere i bombardieri alleati, i tedeschi si rivolsero anche alla propulsione a razzo, mettendo in campo il Me 163 Komet senza coda negli ultimi mesi della guerra. Alimentato da un razzo a perossido di idrogeno progettato da Hellmuth Walter, il Komet aveva prestazioni spettacolari, ma il suo corto raggio e l’inefficace armamento dei cannoni lo resero un fallimento operativo., Inoltre, i propellenti erano instabili e spesso esplodevano all’atterraggio.

Nel frattempo, l’industria aeronautica statunitense entrò nella corsa a reazione con la ricezione da parte della General Electric di un motore Whittle nel 1941. Il primo jet statunitense, il Bell P-59A Airacomet, fece il suo primo volo l’anno successivo. Era più lento dei moderni caccia a pistoni, ma nel 1943-44 una piccola squadra sotto il progettista della Lockheed Clarence (”Kelly”) Johnson sviluppò il P-80 Shooting Star. Il P-80 e il suo contemporaneo britannico, il de Havilland Vampire, furono i primi caccia di successo alimentati da un singolo turbojet.,

I jet della seconda guerra mondiale inaugurarono la prima generazione di caccia a reazione, in cui la propulsione a turbogetto fu applicata alla tecnologia e all’aerodinamica della cellula esistente. (In effetti, alcuni primi jet del dopoguerra-in particolare, i sovietici Yakovlev Yak-15 e Yak-23 e il Saab 21R svedese—erano semplicemente riprogettati caccia ad elica.,) Questi aerei generalmente superavano i loro contemporanei con motore a pistoni in virtù della maggiore spinta che i loro getti fornivano alle alte velocità, ma soffrivano di gravi carenze nelle caratteristiche di autonomia e maneggevolezza a causa dell’elevato consumo di carburante e della lenta accelerazione dei primi turboreattori., Più fondamentalmente, erano limitati alle velocità subsoniche perché i profili alari relativamente spessi del giorno erano inclini ai problemi di compressibilità del volo transonico—specialmente ad alta quota, dove le velocità più elevate richieste per produrre ascensore in atmosfera sottile portavano gli aerei più rapidamente alla velocità transonica. Per questo motivo, i getti di prima generazione si sono comportati meglio a basse altitudini.,

Altri caccia di prima generazione includevano gli Stati Uniti., McDonnell FH Phantom e il britannico Hawker Sea Hawk (i primi caccia jet carrier), il McDonnell F2H Banshee, e il francese Dassault Ouragan. Questi caccia diurni monoposto erano in servizio dal 1950, mentre i caccia all-weather di prima generazione, gravati da radar e un secondo membro dell’equipaggio, entrarono in servizio fino alla fine degli anni 1950.