Ludzie po prostu uwielbiają patrzeć w przyszłość, nie bez powodu wróżki, media i horoskopy są tak popularne, że mogą odpowiedzieć na pytanie: „co tam jest”?! Istnieje nawet specjalna nauka - prognostyka, która robi to samo, z tym że ludzie, którzy to robią, zwykle nie patrzą w kryształową kulę! W przeszłości różne czasopisma naukowe i popularnonaukowe próbowały i próbowały wyjrzeć poza „zasłonę czasu” najlepiej jak potrafiły. Udało mi się znaleźć jeden interesujący artykuł na ten temat w sowieckim czasopiśmie „Science and Technology” nr 16 z 1937 roku. Nazywa się „Lotnictwo w pięć lat”. To znaczy jego autor na podstawie posiadanej wiedzy próbował sobie wyobrazić, jak będzie wyglądało lotnictwo 1942 roku. Nie mógł przewidzieć, że będzie wojna, ale… pisał jasno ze znajomością sprawy. Cóż, wiemy, co wydarzyło się w 1942 roku i możemy porównać jego przepowiednie z rzeczywistością, co jest nie tylko ciekawe, ale i przydatne pod wieloma względami. Pisownia i sposób prezentacji są w pełni zachowane, więc jest to także swego rodzaju „kawałek” dawno minionej historii!
„Niedawno odbył się doroczny zjazd Amerykańskiego Towarzystwa Naukowo-Technologicznego Mechaników. Na tym kongresie wysłuchano doniesień najwybitniejszych konstruktorów samolotów na temat „Lotnictwo za pięć lat”. Raporty te, zbudowane na podstawie aktualnych trendów w rozwoju lotnictwa, nakreśliły naprawdę ciekawy i majestatyczny obraz podboju powietrza w najbliższej przyszłości. Tutaj przewidywano nie tylko możliwe wymiary samolotu 1942 roku, ale także konstrukcję silników lotniczych, ekonomię eksploatacji (tak w tekście - VO), wygodę dla pasażerów, system sterowania i stabilności samolotu. samolotów, osiąganie wyższych prędkości lotu, a także rozwój najtrudniejszych transoceanicznych dróg oddechowych.
Nowoczesne samoloty są wynikiem długiej historii inżynierii i złożonego procesu produkcyjnego. Stworzenie oryginalnej, konstrukcyjnie nowej maszyny zajmuje lata. Dlatego zamieszczone poniżej przepowiednie amerykańskich specjalistów nie są przepowiednią, a raczej otwarciem zasłony, która skrzętnie skrywa ich pracę nad projektowaniem przyszłych samolotów.
Koncentrując się na dalszym rozwoju silników lotniczych o zapłonie iskrowym, prelegenci uważają, że w oparciu o obecny stan technologii moc silników chłodzonych powietrzem może przekroczyć 1500 KM. z. jednocześnie zmniejszając ciężar właściwy silnika. Za pięć lat standardowy silnik lotniczy będzie ważył 0,4 kg na konia. siła. Nawet nowoczesny 24-cylindrowy silnik Napier o mocy 725 KM. z. na wysokości 1000 m, przy zwiększeniu liczby obrotów i zwiększeniu stopnia sprężania, mógł dawać moc 1400 litrów. z. Wkrótce silniki z małymi, ale licznymi cylindrami mają odnieść decydujące zwycięstwo nad silnikami z większymi cylindrami, rozwijając większą moc przy tej samej masie. Na przykład trzydziestolitrowy silnik może rozwinąć 1800 litrów przy 60 cylindrach. z. Oczywiście zwiększenie mocy silnika w przyszłości będzie wymagało znacznego zmniejszenia jego ciężaru właściwego, choć jednocześnie wzrośnie liczba i masa mechanizmów pomocniczych.
Przyszłe silniki lotnicze będą miały głównie chłodzenie powietrzem, co znacznie uprości konstrukcję całej elektrowni. Z drugiej strony chłodzenie powietrzem wraz ze wzrostem mocy silnika prowadzi do wzrostu oporu spowodowanego zwiększoną cyrkulacją powietrza w układzie chłodzenia. Z tego powodu dla silników lotniczych powyżej 1000 litrów. z. zastosowane zostanie chłodzenie cieczą, co ma tę zaletę, że użyteczną powierzchnię układu chłodzenia można bez ograniczeń zwiększać i jednocześnie bez zwiększania oporu powietrza.
Należy zmniejszyć jednostkowe zużycie paliwa, głównie ze względu na stosowanie paliwa o wysokiej liczbie oktanowej. Ponieważ termin „liczba oktanowa” jest stosunkowo nowy i dlatego nieznany naszym czytelnikom, podajemy jego krótkie wyjaśnienie. Liczba oktanowa jest abstrakcyjną wartością liczbową uzyskaną przez porównanie stopnia detonacji paliwa testowego z paliwem kontrolnym składającym się z mieszaniny izooktanu i heptanu. Izooktan (C8 H18) charakteryzuje się niską detonacją i przy określaniu liczby oktanowej przyjmuje się za detonację 103%. Heptan normalny (C7 H16) charakteryzuje się wysoką detonacją i przy badaniu na silniku eksperymentalnym przyjmuje się go jako 0%. Liczba oktanowa to procent izooktanu w danej kontrolnej mieszaninie izooktan-heptan.
Obecnie powstała już produkcja na małą skalę 100 oktanowego paliwa – za kilka lat będzie ono równie powszechne w lotnictwie, co najlepsze obecnie paliwo 87 oktanowe. Obecnie w amerykańskich laboratoriach badane jest paliwo odpowiadające 130 oktanowi, które zawiera mieszaniny benzyny i syntetycznych mieszanin oczyszczonych gazów przemysłowych. Ten nowy rodzaj paliwa, który będzie spalany przy najniższym możliwym stopniu sprężania, ale z maksymalnym doładowaniem, drastycznie zwiększy moc silnika, a tym samym zmniejszy jego ciężar właściwy. Jednostkowe zużycie paliwa w silniku lotniczym za pięć lat wyniesie mniej niż 160 gramów na litr. z. na godzinę zamiast nowoczesnych 200 g ze stopniem kompresji 6-6, 5.
Słynny projektant Sikorsky uważa, że jeszcze przed 1950 r. możliwe byłoby zbudowanie łodzi latających o wadze 500 ton, przeznaczonych dla 1000 pasażerów. Ponieważ jednak wielkość samolotu jest ograniczona długością trasy, możliwość zbudowania gigantycznych ekspresowych pociągów lotniczych na 1000 pasażerów jest bardzo wątpliwa. W każdym razie za pięć lat masa największego samolotu przekroczy 100 ton.
Już w chwili obecnej ładunek handlowy wynoszący 10% całkowitej masy samolotu został praktycznie osiągnięty na trasie lotniczej o długości ponad 7000 km. Nowoczesne samoloty mogłyby być jeszcze bardziej obciążone, gdyby miały wystarczającą wewnętrzną pojemność użyteczną. W przyszłości będą budowane bardzo duże samoloty, które mają lepsze osiągi w stosunku do masy całkowitej. Wraz ze wzrostem rozmiaru opór samolotu zmienia się nieco mniej niż kwadrat jego wymiarów liniowych, podczas gdy masa wzrasta w sześcianie. W rezultacie na każdą jednostkę objętości dużego samolotu wymagana jest mniejsza moc silnika niż w przypadku małego.
Określone typy samolotów będą istnieć za pięć lat, jednak różnica w ich wskaźnikach jakości zostanie znacznie zmniejszona. Rozmiary samolotów będą się zwiększać, aby latające łodzie zbliżały się do samolotów lądowych, które nadal uważane są za najwydajniejsze. Na trasach transoceanicznych preferowane powinny być łodzie latające, nie tylko ze względu na możliwość lądowania na wodzie, ale przede wszystkim ze względu na ich większą objętość wewnętrzną.
Wraz ze wzrostem gabarytów wzrośnie również prędkość eksploatacyjna samolotu (w przypadku wypadku z innym silnikiem w locie), a także podczas lotów w stratosferze. Osiągnięcie maksymalnej prędkości 850 km/h w ciągu pięciu lat uważane jest za całkiem realne. W tym samym terminie normalna wysokość operacyjna lotów osiągnie 6500-8 500 m. Loty na wysokości 15000-18 000 m będą wykonywane wyłącznie przez lotnictwo wojskowe i ewentualnie w celach naukowych. Nowoczesne typy samolotów cięższych od powietrza nigdy nie mogą osiągnąć wysokości rzędu 30 000 m. Wyższy pułap samolotu w naturalny sposób pozwala na większą prędkość; dodatkowo poprawia również nawigację samolotów ze względu na relatywnie lepszą pogodę w stratosferze. Ogromne samoloty wymagają rozwiązania problemów związanych ze stabilnością powietrza i kontrolą. Obecnie sterowanie ręczne jest w pewnym stopniu ułatwione dzięki aerodynamicznej równowadze sterowalnych powierzchni samolotu. Jeśli rozmiar samolotu gwałtownie wzrośnie, ręczne sterowanie nie będzie już możliwe i będzie wymagane sterowanie hydrauliczne. Sterowanie automatyczne również będzie w tym przypadku nie tylko przydatne, ale również niezbędne.
Jeśli chodzi o aerodynamikę samolotów przyszłości, obecne trendy mówią już o dalszych ulepszeniach. Nowoczesne samoloty mają następujące główne cechy; dolnopłat, chowane podwozie z opływową podstawą, całkowicie metalowa konstrukcja, ukryta rama, dzielona klapa, ulepszone śmigła i zwiększona gęstość mocy silników.
Dalsze ulepszenia obejmą śmigła o zmiennym skoku, zakrywające chowane otwory podwozia, usuwające anteny zewnętrzne, poprawiające stabilność i obsługę oraz wykorzystujące układ wydechowy (ciepło) do mechaniki doładowania i ogrzewania.
Masę konstrukcyjną samolotu zmniejszają zwykle ulepszone materiały, większa wiedza na temat przykładania obciążeń, lepsze rozmieszczenie elementów konstrukcyjnych i zwiększone wymiary samolotu.
Obciążenie wiatrem pozostanie w przyszłości takie samo, jak wielkość samolotu, wyrażona jako procent całkowitej masy. Wraz ze wzrostem masy całkowitej płatowiec będzie lżejszy, siedzenia maszyny będą się zmniejszać wraz ze wzrostem masy płatowca, a sam płatowiec będzie stosunkowo lżejszy wraz ze wzrostem rozmiaru.
Zainstalowane wyposażenie samolotu pozostanie taki sam, jak procent całkowitej masy. Na przykład dla łodzi latających o wadze 9 ton odejmie 6%, a dla samolotu o wadze 45 ton - 4% pionu. Masa kadłuba łodzi latającej będzie niezmiennie spadać w stosunku do 1% - 2% przy wzroście masy całkowitej na każde 4,5 tony.
Budowa sterowców w niedalekiej przyszłości również zrobi duży krok naprzód. Można powiedzieć, że regularna transoceaniczna obsługa sztywnych sterowców będzie etapem już za nami i rozwinie się w jeszcze ważniejsze loty. Jeśli teraz samoloty są cięższe od powietrza, to wciąż przystosowują się tylko do pasażerskich lotów przez ocean, to sterowce od dawna operują na linii Europa-Ameryka. W najbliższych latach sterowców nie da się zastąpić samolotami – są one zbyt cennym dodatkiem do innych istniejących rodzajów transportu. Dalszy postęp w budowie sterowców będzie polegał głównie na zwiększeniu szybkości i wygodzie pasażerów, a ich wielkość nie zostanie znacznie zwiększona. Teraz projektanci rozwiązują ciekawy problem sterowiec-lotnisk, który łączy w sobie zalety samolotów lżejszych i cięższych od powietrza. Szybkie samoloty takiego sterowca-lotniska wystartują ze środka oceanu, aby pilnie dostarczyć pocztę, ładunek ekspresowy i pasażerów na wybrzeże. Oczywiście nie ma potrzeby mówić o wojskowej wartości sterowców lotniskowców.
Lotniskowiec-sterowiec z okładki amerykańskiego magazynu „Modern Mechanics” nr 10, 1934
Warto zauważyć, że amerykańscy projektanci są dość pewni realizacji swojego przewidywanego pięcioletniego „planu” rozwoju lotnictwa. Przekonują, że w dalszej przyszłości pole sztuki inżynierskiej w doskonaleniu samolotów nie zostanie w najmniejszym stopniu zawężone.
Ale to już lotniskowiec. Nowoczesna mechanika, marzec 1938.
Podsumowując wypowiedzi amerykańskich specjalistów lotnictwa, wymienimy niektóre z głównych osiągnięć, które powinny charakteryzować samolot z 1942 roku.
Silniki lotnicze będą miały niższy ciężar właściwy i najprawdopodobniej nie będą zwiększać wymiarów liniowych. Silniki chłodzone powietrzem zachowają swoje miejsce, a silniki chłodzone cieczą będą szeroko rozwijane przy wyższych mocach. Silniki Diesla będą stosowane w samolotach w bardzo mocnych jednostkach. Nie są jednak w stanie zastąpić silników o zapłonie iskrowym, które nadal będą dominować w lotnictwie.
W praktyce wprowadzone zostanie paliwo wydajniejsze, a jego jednostkowe zużycie znacznie się zmniejszy. Oczekuje się, że zmniejszenie zużycia paliwa wyniesie 10% w ciągu pięciu lat.
Wymiary i wskaźniki jakości samolotów wszystkich typów będą nadal rosły, a ograniczenie tego wzrostu będzie podyktowane jedynie warunkami celowości i opłacalności, a nie trudnościami technicznymi. Podobno całkowita waga samolotu powinna wzrosnąć od dwóch do trzech razy w porównaniu z największym obecnie istniejącym. Szybkość również wzrośnie i będzie to około 120-125% prędkości już osiągniętych.
Radziecki TB-3 z podwieszonym myśliwcem I-16.
Nawigacja samolotu będzie wymagała pomocniczego systemu sterowania. Dalsza ekspansja zastosowania automatycznego sterowania spowoduje istotne zmiany w wymaganiach dotyczących stateczności statku powietrznego, aw przyszłości może być wymagana jej mniejsza stateczność automatyczna.
Ścieżki rozwoju lotnictwa są w dużej mierze wspólne dla wielu krajów. Można wręcz powiedzieć, że technologia lotnicza ma charakter międzynarodowy, gdyż nie sposób sobie nawet wyobrazić jej odosobnionego rozwoju w jednym kraju. Wracając do perspektyw rozwoju naszego lotnictwa radzieckiego, należy śmiało stwierdzić, że jego osiągnięcia za pięć lat będą w każdym razie nie mniej godne uwagi niż w Ameryce. Gwarancją tego jest wysoka sowiecka kultura lotnicza.
Na dowód tego twierdzenia wystarczy się odwołać do nowoczesnych wskaźników naszego lotnictwa. Jakie będą osiągnięcia samolotów radzieckich i ich dzielnych pilotów w 1942 roku, jeśli już teraz posiadamy tak wspaniałe samoloty, jak np. „ANT-25”. Ale ta maszyna została stworzona w 1934 roku - nasi eksperci uważają ją teraz za nieco przestarzałą. Od trzech lat technologii udało się zrobić duży krok naprzód.
Transarktyczne loty Bohaterów Związku Radzieckiego vols. Czkałow, Bajdukow, Bielakow, Gromow, piloci Yumashev i Danilin na trasie Moskwa - Biegun Północny - Ameryka Północna zapisali nową, niezwykłą kartę w historii rozwoju i osiągnięć lotnictwa światowego. Po raz kolejny zademonstrowano siłę i wysoki poziom radzieckiego przemysłu lotniczego. Samoloty radzieckie zaczęły latać najdalej w najtrudniejszych warunkach - w przyszłości będą latać wyżej i szybciej niż ktokolwiek inny.”
Ryż. A. Szepsa
