October 14th, 2017

Там, на "Махе", 70 лет тому назад

70 лет назад человеком впервые был преодолен звуковой барьер - ракетоплан Белл Х-1 14 ноября 1947 г. в полете «потерял» свой звук. Этот полет тогда сравнивали с первым полетом братьев Райт...
X-1a.jpg

Впервые термин «барьер» использовал британский аэродинамик Хилтрон в 1935 г. – исследуя аэродинамические профили, он обнаружил резкий рост воздушного сопротивления на скоростях близких к скорости звука. «Они, похоже, упирались в барьер». Журналисты тут же размножили новое модное выражение, добавив от себя, что за «барьером» время идет в обратную сторону, а пилоты будут возвращаться «от туда» помолодевшими, - как вариант, потерявшими голос (звук-то отлетел!) и вообще дематериализовавшиеся.

Пожалуй, впервые с реальным звуковым барьером столкнулись пилоты американского тяжелого двухмоторного истребителя Локхид Р-38 «Лайтнинг» – самолет быстро разгонялся на пикировании, и дальше пилоты отмечали сильный бафтинг (тряску), так что нельзя было читать показания приборов в кабине, нос самолета «загружался», так что тот попадал в крутое пикирование или штопор. 5 ноября 1941 г. один «Лайтнинг» просто разрушился в воздухе. Стало ясно, что с «барьером» шутки плохи.

Чтобы понять, что происходит, стали проводить опыты по пикированию на истребителе «Мустанг», который обладал тогда, пожалуй, лучшей аэродинамикой среди американских самолетов. Майор Пите Барсони сумел сфотографировать на поверхности крыла своего «Мустанга» образование скачков уплотнения (локальные зоны, где скорость воздушного потока выше скорости звука - выше числа Маха). Похожие эксперименты проводили на «спитфайрах» британские пилоты: на «пятерке», пикируя, они в 1941 г. достигли скорости М=0,8, а на «девятке» три года спустя аж М=0.89. Это быстрее, чем тогда уже летавшие реактивные истребители «Метеор» и «Вампир»... Но от самолета «отлетел» мотор... Из шести пилотов «Отделения скоростных полетов», задействованных в испытаниях, погибли четыре.

Да, почему же проводили такие опасные эксперименты, когда, казалось бы, можно было продуть модели самолетов в аэродинамической трубе? Дело в том, что в районе «звукового барьера» в «трубе» возникали многочисленные «скачки уплотнения». Возмущенный поток не позволял проводить какие-либо исследования на скоростях от М=0,85 до М=1,25 (так называемый «трансзвук») – это была «черная дыра» тогдашней аэродинамики. Что там происходит, не знал никто. Проще оказалось построить сверхзвуковую трубу, а вот «барьер» никак не давался в руки. Первую трансзвуковую трубу удалось построить только в 1949 г. в Советском Союзе. А в 1951 г., получив ее описание из открытых (!) советских научных работ, это удалось сделать американцам. Но это было потом.

А «сейчас» в 1942-1943 годах союзники были обеспокоены слухами о появлении в Германии первых реактивных самолетов и о том, что один из них – ракетный Ме 163 «Комета» якобы достиг скорости 1000 км/ч. Вопрос требовал настоятельного решения – без этого нельзя было «двигать» дальше уже проходящие испытания свои реактивные самолеты.

Collapse )