wiek odrzutowy

począwszy od lat 20., stały postęp w osiągach samolotów był produkowany przez ulepszone konstrukcje i technologie redukcji oporu i mocniejsze, doładowane silniki, ale na początku 1930 roku stało się jasne dla garstki dalekowzrocznych inżynierów, że prędkości wkrótce będą możliwe, że przekroczy możliwości silników tłokowych i śmigieł. Przyczyny tego nie były początkowo powszechnie doceniane., Przy prędkościach zbliżających się do Mach 1 lub prędkości dźwięku (około 1190 km / h na poziomie morza i około 1055 km / h na 11 000 m) opór aerodynamiczny gwałtownie wzrasta. Ponadto w zakresie transonicznym (od około 0,8 Mach do 1,2 Mach) powietrze przepływające przez powierzchnie aerodynamiczne przestaje zachowywać się jak niezrozumiały płyn i tworzy fale uderzeniowe. Te z kolei tworzą ostre lokalne nieciągłości w przepływie powietrza i ciśnieniu, stwarzając problemy nie tylko z oporem, ale również z kontrolą., Ponieważ łopaty śmigieł, opisując drogę spiralną, poruszają się w powietrzu z większymi miejscowymi prędkościami niż reszta samolotu, najpierw wchodzą w ten burzliwy transoniczny reżim. Z tego powodu istnieje nieelastyczna górna granica prędkości, które mogą być osiągnięte przez samoloty Napędzane śmigłem. Takie złożone interakcje w reżimie transonicznym – a nie przewidywalne efekty fali uderzeniowej lotu naddźwiękowego, które balistycy rozumieli od końca XIX wieku-stanowiły szczególne problemy, które nie zostały rozwiązane aż do lat 50., W międzyczasie kilku pionierów zaatakowało problem bezpośrednio, tworząc nową elektrownię, silnik odrzutowy.

będąc jeszcze kadetem w Royal Air Force College w Cranwell, w 1928 roku, Frank Whittle wysunął pomysł zastąpienia silnika tłokowego i śmigła turbiną gazową, a w następnym roku stworzył turbojet, który łączył sprężarkę, komorę spalania i turbinę w tym samym kanale., W 1933 roku Hans von Ohain, Herbert Wagner, główny inżynier konstrukcyjny Junkersa, i Helmut Schelp, rządowy aerodynamik. Whittle miał model ławki biegowej do wiosny 1937 roku, ale poparcie przemysłowca Ernsta Heinkela dało von Ohainowi prowadzenie. He 178, pierwszy samolot z napędem odrzutowym, poleciał w sierpniu. 27 maja 1939 roku, prawie dwa lata przed brytyjskim odpowiednikiem Gloster E. 28/39, 15 maja 1941 roku., Dzięki zaangażowanemu łańcuchowi wydarzeń, w których interwencja Schelpa była kluczowa, wysiłki Wagnera doprowadziły do powstania silnika Junkers Jumo 004. Stał się on najczęściej produkowanym silnikiem odrzutowym II Wojny Światowej i pierwszym operacyjnym turboodrzutowym o osiowym przepływie, w którym powietrze przepływa prosto przez silnik. Natomiast dysze Whittle i Heinkel wykorzystywały przepływ odśrodkowy, w którym powietrze jest wyrzucane promieniowo na zewnątrz podczas kompresji., Przepływ odśrodkowy oferuje zalety lekkości, zwartości i wydajności—ale kosztem większego obszaru przedniego, który zwiększa opór, i niższych współczynników sprężania, które ograniczają maksymalną moc. Wiele wczesnych myśliwców odrzutowych było napędzanych turboodrzutami o przepływie odśrodkowym, ale wraz ze wzrostem prędkości, przepływ osiowy stał się dominujący.

wczesne myśliwce odrzutowe

chociaż Whittle był pierwszy poza znakiem, Niemcy rozwijali swoje programy z uporem i pomysłowością. Messerschmitt Me 262, napędzany dwoma silnikami Jumo i ze skrzydłami odchylonymi do tyłu o 18,5°, był zdolny do 845 km (525 mil) na godzinę. Uzbrojony w cztery działa 30 mm i niekierowane rakiety, był skutecznym niszczycielem bombowym, ale wszedł do służby zbyt późno, aby mieć znaczący wpływ na wojnę., Gloster Meteor wszedł do służby 27 lipca 1944 roku, około dwa miesiące przed Me 262; choć był mniej zdolny niż niemiecki myśliwiec, był skuteczny w przechwytywaniu bomb V-1 „buzz.”Zdesperowani do zwalczania alianckich bombowców, Niemcy zwrócili się również do napędu rakietowego, osłaniając bez ogona Me 163 Komet w ostatnich miesiącach wojny. Napędzany przez rakietę nadtlenkową wodoru zaprojektowaną przez Hellmutha Waltera, Komet miał spektakularne osiągi, ale jego krótki zasięg i nieskuteczne uzbrojenie działowe czyniły go operacyjną porażką., Ponadto materiały pędne były niestabilne i często eksplodowały podczas lądowania.

Pierwszy amerykański samolot, Bell P-59A Airacomet, odbył swój pierwszy lot w następnym roku. Był wolniejszy od współczesnych myśliwców tłokowych, ale w latach 1943-44 mały zespół pod kierownictwem Clarence ' a („Kelly”) Johnsona opracował P-80 Shooting Star. P-80 i jego brytyjski współczesny de Havilland Vampire były pierwszymi udanymi myśliwcami napędzanymi pojedynczym silnikiem turboodrzutowym.,

odrzutowce II wojny światowej zainaugurowały pierwszą generację myśliwców odrzutowych, w których napęd turboodrzutowy został zastosowany do istniejącej technologii płatowca i aerodynamiki. (W rzeczywistości niektóre wczesne powojenne odrzutowce-zwłaszcza sowieckie Jakowlew Jak-15 i jak-23 oraz Szwedzki Saab 21R-były po prostu ponownie napędzanymi śmigłami myśliwcami.,) Samoloty te generalnie przewyższały swoje współczesne silniki tłokowe dzięki większemu ciągu, jaki zapewniały ich odrzutowce przy dużych prędkościach, ale cierpiały na poważne braki w zasięgu i charakterystyce obsługi z powodu wysokiego zużycia paliwa i powolnego przyspieszania wczesnych silników turboodrzutowych., Zasadniczo ograniczały się one do prędkości subsonicznych, ponieważ stosunkowo grube płaty lotnicze dnia były podatne na problemy ze ściśliwością lotu transonicznego—szczególnie na dużych wysokościach, gdzie wyższe prędkości wymagane do wytworzenia podnoszenia w cienkiej atmosferze doprowadziły samoloty szybciej do prędkości transonicznej. Z tego powodu odrzutowce pierwszej generacji najlepiej radziły sobie na małych wysokościach.,

wśród innych myśliwców pierwszej generacji znalazły się, McDonnell FH Phantom I Brytyjski Hawker Sea Hawk( pierwsze myśliwce jet carrier), McDonnell F2H Banshee i francuski Dassault Ouragan. Te jednomiejscowe myśliwce dzienne były w służbie do 1950 roku, podczas gdy pierwsza generacja myśliwców all-weather, obciążona radarem i drugim członkiem załogi, weszła do służby pod koniec 1950 roku.