no Início da década de 1920, constante avanços no desempenho da aeronave havia sido produzido pela melhoria das estruturas e arraste-tecnologias de redução e por mais poderosos, motores supercharged, mas até o início da década de 1930 tornou-se evidente para um punhado de hipermetropia engenheiros velocidades que em breve seria possível que excedem as capacidades de motores de pistão e hélices. As razões para tal não foram, de início, muito apreciadas., A velocidades próximas a Mach 1, ou a velocidade do som (cerca de 1,190 km / h ao nível do mar e cerca de 1,055 km / h a 11.000 metros), o arrasto aerodinâmico aumenta acentuadamente. Além disso, na faixa transônica (entre cerca de Mach 0.8 e Mach 1.2), o fluxo de ar sobre superfícies aerodinâmicas pára de se comportar como um fluido incompressível e forma ondas de choque. Estes, por sua vez, criam descontinuidades locais agudas no fluxo de ar e pressão, criando problemas não só de arrasto, mas também de controle., Porque as lâminas de hélice, descrevendo um caminho em espiral, movem-se através do ar em velocidades locais mais altas do que o resto da aeronave, eles entram neste turbulento regime transônico primeiro. Por esta razão, existe um limite superior inflexível nas velocidades que podem ser atingidas por aeronaves movidas por hélices. Tais interações complexas no regime transônico-e não os efeitos previsíveis das ondas de choque do voo supersônico, que os balistas tinham entendido desde o final do século XIX—apresentaram problemas especiais que não foram resolvidos até a década de 1950., Entretanto, alguns pioneiros atacaram o problema diretamente concebendo uma nova usina, o motor a jato.
Enquanto ainda um cadete na Royal Air Force College, Cranwell, em 1928, Frank Whittle avançada a ideia de substituir o pistão do motor e da hélice com uma turbina a gás, e, no ano seguinte, ele concebeu a turbojato, que ligada a um compressor, uma câmara de combustão e uma turbina no mesmo duto., In ignorance of Whittle’s work, three German engineers independently arrived at the same concept: Hans von Ohain in 1933; Herbert Wagner, chief structural engineer for Junkers, in 1934; and government aerodynamicist Helmut Schelp in 1937. Whittle had a running bench model by the spring of 1937, but backing from industrialist Ernst Heinkel gave von Ohain the lead. O He 178, o primeiro avião a jato, voou em Ago. 27, 1939, nearly two years before its British equivalent, the Gloster E. 28 / 39, on May 15, 1941., Através de uma cadeia envolvida de eventos em que a intervenção de Schelp foi fundamental, os esforços de Wagner levou ao Junkers Jumo 004 motor. Este tornou-se o motor a jato mais produzido da Segunda Guerra Mundial e o primeiro turbojato de fluxo axial Operacional, um em que o ar flui diretamente através do motor. By contrast, the Whittle and Heinkel jets used centrifugal flow, in which the air is thrown radially outward during compression., O fluxo centrífugo oferece vantagens de leveza, compacidade e eficiência—mas ao custo de maior área frontal, o que aumenta o arrasto, e menores razões de compressão, que limitam a potência máxima. Muitos dos primeiros caças a jato eram movidos por turborreactores de fluxo centrífugo, mas, à medida que as velocidades aumentavam, o fluxo axial tornou-se dominante.
Early jet fighters
Though Whittle was first off the mark, the Germans advanced their programs with persistence and ingenuity. O Messerschmitt Me 262, alimentado por dois motores Jumo e com asas varridas para trás 18,5°, era capaz de 845 km (525 milhas) por hora. Armado com quatro canhões de 30 mm e foguetes não guiados, foi um destruidor de bombardeiros eficaz, mas entrou em serviço tarde demais para ter um grande efeito na guerra., O meteoro Gloster entrou em serviço em 27 de julho de 1944, cerca de dois meses antes do Me 262; embora fosse menos capaz do que o caça alemão, foi eficaz na interceptação de bombas de zumbido V-1″. Desesperados para combater bombardeiros aliados, os alemães também se voltaram para a propulsão de foguetes, lançando o tailess Me 163 Komet nos últimos meses da guerra. Powered by a hydrogen peroxide rocket designed by Hellmuth Walter, The Komet had spectacular performance, but its short range and ineffective cannon armament made it an operational failure., Além disso, os propulsores eram instáveis e muitas vezes explodiam ao aterrar.
entretanto, a indústria de aviação dos EUA entrou na corrida com o recibo da General Electric de um motor frágil em 1941. O primeiro jato americano, o Bell P-59A Airacomet, fez seu primeiro voo no ano seguinte. Foi mais lento do que os lutadores contemporâneos com motor de pistão, mas em 1943-44 uma pequena equipe sob o designer Lockheed Clarence (“Kelly”) Johnson desenvolveu o P-80 Shooting Star. O P-80 e seu contemporâneo Britânico, O Vampiro De Havilland, foram os primeiros lutadores bem sucedidos movidos por um único turbojato.,
Os jatos da II Guerra Mundial inaugurou a primeira geração de caças a jato, em que a jato de propulsão foi aplicado à estrutura existente de tecnologia e aerodinâmica. (Na verdade, alguns jatos do pós-guerra-notavelmente, os soviéticos Yakovlev Yak-15 e Yak-23 e o Saab 21R Sueco-foram simplesmente reengenhados lutadores impulsionados por hélices.,) Essas aeronaves, geralmente, superou suas com motor de pistões contemporâneos, em virtude da maior propulsão que seus jatos fornecido em alta velocidade, mas eles sofreram sérias deficiências no alcance e características de manuseio devido ao alto consumo de combustível e lenta aceleração do início turbojatos., Mais fundamentalmente, eles estavam limitados a velocidades subsônicas, porque o relativamente espessa aerofólios do dia eram propensos a compressibilidade problemas de transonic de voo, especialmente em altitudes elevadas, onde a velocidades mais elevadas necessárias para produzir elevador na fina atmosfera trouxe as aeronaves mais rapidamente para transonic velocidade. Por esta razão, os jatos de primeira geração tiveram melhor desempenho em baixas altitudes.,
outros combatentes da primeira geração incluíram os EUA., McDonnell FH Phantom and the British Hawker Sea Hawk( the first jet carrier fighters), the McDonnell F2H Banshee, and the French Dassault Oragan. Estes caças de um só lugar estavam em serviço em 1950, enquanto os caças de primeira geração, sobrecarregados com radar e um segundo membro da tripulação, entraram em serviço até o final da década de 1950.