СТО
JATO ( аббревиатура от «реактивный взлет» ) — это тип вспомогательного взлета, предназначенный для поднятия перегруженного самолета в воздух путем обеспечения дополнительной тяги в виде небольших ракет . Термин JATO используется взаимозаменяемо с (более конкретным) термином RATO для взлета с помощью ракеты (или, на RAF языке , RATOG для взлета с помощью ракеты ).
Ранние эксперименты и Вторая мировая война
[ редактировать ]В 1927 году советская научно-исследовательская лаборатория « Лаборатория газовой динамики » разработала твердотопливные ракеты для облегчения взлета самолетов, а в 1931 году первое в мире успешное использование ракет для облегчения взлета самолетов было осуществлено на самолете У-1 . советском Обозначение учебно-тренировочного самолета Avro 504 , совершившего около ста успешных взлетов с помощью вспомогательного оборудования. [1] [2] Успешный взлет с помощью вспомогательных средств был достигнут и на Туполеве ТБ-1 . [3] и Туполев ТБ-3 . тяжелые бомбардировщики [1] [4] Официальные испытания Туполева ТБ-1 в 1933 году сократили взлет на 77% при использовании ракет. [1]
Ранние эксперименты с использованием ракет для поднятия планеров в воздух проводились в Германии в 1920-х годах ( Lippisch Ente ), а позже и Королевские ВВС , и Люфтваффе внедрили такие системы во Второй мировой войне . [5] Британская система использовала довольно большие твердотопливные ракеты для стрельбы по самолетам (обычно Hawker Hurricane ) с небольшой рампы, установленной на передней части торговых судов, известных на вооружении как торговые суда с катапультным вооружением (или CAM Ships) , чтобы обеспечить некоторое прикрытие от Немецкие морские патрульные самолеты. После выстрела ракета была выпущена из задней части самолета, упала в воду и затонула. Выполнив задачу, пилот, если возможно, полетит на дружественную территорию или спрыгнет с парашютом, надеясь, что его подберет одно из кораблей сопровождения. За два года система использовалась всего девять раз для атаки немецких самолетов, при этом было зафиксировано восемь сбитых самолетов с потерей одного пилота.
Люфтваффе и BMW, так также использовало эту технику как с жидкотопливными агрегатами, произведенными фирмами Walter и с твердотопливными, производимыми фирмами Schmidding и WASAG , в качестве жестко прикрепленных и сбрасываемых ракетных двигателей, чтобы быстрее и эффективнее подниматься в воздух. более короткие разбеги. Они использовались для повышения взлетных характеристик их средних бомбардировщиков, а также огромного 55-метрового размаха крыльев планера Gigant Me 321 Messerschmitt Me 321 , задуманного в 1940 году для вторжения в Британию и использовавшегося для снабжения русского фронта. Огромные Me 321 изначально имели возможность буксировать по воздуху до трех тяжелых истребителей Messerschmitt Bf 110 в так называемой схеме «Тройка-Шлепп» в воздух с грузами, которые в противном случае сделали бы взлет слишком длинным, но с большим сопутствующим риском падения в воздух. Столкновение трех V-образных самолетов Bf 110, выполняющих одновременную функцию буксировки , должно быть значительно облегчено заменой трех самолетов Bf 110 единственным примером необычного двухфюзеляжного самолета. Heinkel He 111Z Специально разработанный пятимоторный буксир . Использование методов взлета с помощью ракет стало особенно важным в конце войны, когда длина пригодных для использования взлетно-посадочных полос была сильно сокращена из-за результатов бомбардировок союзников. В их системе обычно использовались сбрасываемые автономные ракетные ускорители Walter HWK 109-500 Starthilfe («помощь при взлете»), также известные как «Rauchgerät» - дымогенератор, унифицированные жидкотопливные монотопливные ракетные ускорители, двигатели которых приводятся в действие химическим разложением « Т». -Stoff », по существу почти чистая перекись водорода , с каталитическим соединением Z-Stoff . Парашютный ранец на тупой передней части внешнего корпуса двигателя использовался для замедления его падения после выхода из самолета, чтобы систему можно было использовать повторно. Первые эксперименты были проведены в 1937 году на Heinkel He 111 , пилотируемом летчиком-испытателем Эрихом Варзицем в Нойхарденберге , большом поле примерно в 70 км к востоку от Берлина , внесенном в список резервного аэродрома на случай войны. [6] Другие немецкие эксперименты с JATO были направлены на содействие запуску самолетов-перехватчиков, таких как Messerschmitt Me 262 C, как специальные версии Heimatschützer , обычно оснащенные либо версией Walter HWK 109-509 жидкостного ракетного двигателя от Me 163 Komet. программа либо в крайней задней части фюзеляжа, либо полу-"подстроенная" под ним, сразу за задней кромкой крыла, для поддержки турбореактивных двигателей Junkers Jumo 004 или пары комбинированных реактивно-ракетных силовых установок BMW 003R со специальными ракетными двигателями вместо Jumo 004, чтобы перехватчики Me 262C Heimatschützer могли быстрее достичь группировок бомбардировщиков противника. Из трех предложенных конструкций были построены и прошли испытательные полеты два прототипа Heimatschützer версии Me 262. В отличие от широкого спектра типов самолетов , разработанные HWK , на которых испытывались модульные конструкции жидкостного монотопливного ускорителя Starthilfe , которые в некоторой степени использовались на передовой; Вышеупомянутые конструкции твердотопливных ускорителей RATO, разработанные как фирмами Schmidding, так и WASAG, оставались почти строго экспериментальными по своему характеру. Твердотопливные ускорительные установки Schmidding с тягой 500 кг, предназначенные для эксплуатации, - квартет, установленный на планер для использования с радикальной конструкцией ракеты-перехватчика Bachem Ba 349 VTO в 1945 году для нужд вертикального запуска. Строго экспериментальная система HWK 109-501 Starthilfe RATO использовала такой же двухкомпонентный «горячий» двигатель, что и на ракетном истребителе Me 163B Komet , с добавлением 20-килограммовой массы комбинации гидразина B-stoff , смешанного с «Br-Stoff». «stoff» ( дистиллят лигроинового углеводорода) в качестве основного «топлива» для монотоплива T-Stoff, все еще дестабилизированного перманганатом Z-Stoff для воспламенения в качестве окислителя, что утрояет показатель тяги 109-500, составляющий 4,95 кН (при 14,71 кН/1500 кгс). ) с горением длительностью 30 секунд. Из-за аналогичных рисков «горячей» системы, требующих аналогичных специальных процедур заправки топливом и обращения с ракетным двигателем «Комета» 509А, 109-501, похоже, оставался строго экспериментальной конструкцией и использовался только для испытательных полетов Junkers Ju 287. Прототип реактивного бомбардировщика V1. [7]
В начале 1939 года Национальная академия наук США предоставила 1000 долларов Теодору фон Карману и Группе ракетных исследований (включая Джека Парсонса , Фрэнка Малину , Эдварда Формана и Аполлона М.О. Смита ) в Аэронавтической лаборатории Гуггенхайма Калифорнийского технологического института. (GALCIT) для исследования взлета самолетов с помощью ракеты. Это исследование JATO было первым ракетным исследованием, получившим финансовую помощь от правительства США после Первой мировой войны, когда у Роберта Х. Годдарда был армейский контракт на разработку твердотопливного ракетного оружия. [8] [9] [10] В конце 1941 года фон Карман и его команда прикрепили несколько твердотопливных самолетов Aerojet JATO с тягой 50 фунтов к легкому самолету Ercoupe, а армейский капитан Гомер Буши отправился на испытательные полеты. В последнем заходе они сняли пропеллер, прикрепили шесть блоков JATO под крыльями, и Буши поднялся в воздух для короткого полета, став первым американцем, летавшим только на ракетной энергии. Обе вооруженные силы во время войны использовали твердое топливо JATO. [10] : 329
После Второй мировой войны
[ редактировать ] |
После Второй мировой войны JATO часто использовался для преодоления плохой тяги ранних реактивных двигателей на низких скоростях или для помощи при взлете тяжелонагруженных самолетов. Например, винтовой двигатель Avro Shackleton , когда он был сильно загружен топливом для длительных морских наблюдательных полетов, Armstrong Siddeley Viper для взлета полагался на турбореактивные двигатели .
Первый в мире реактивный авиалайнер de Havilland DH 106 Comet предусматривал возможность перевозки двух с перекисью водорода ракет- носителей de Havilland Sprite , предназначенных для установки в « жарких и высоких » условиях из таких аэропортов, как Хартум и Найроби. [11] [12] Они были испытаны в тридцати полетах, но одни только реактивные двигатели de Havilland Ghost считались достаточно мощными, а некоторые авиакомпании пришли к выводу, что ракетные двигатели непрактичны. [13] Тем не менее, фитинги Sprite были сохранены на серийных Comet 1, но стали ненужными после последующих модернизаций двигателя. [14]
В конце 1950-х годов экспериментальные программы запуска истребителей с нулевой длиной осуществлялись ВВС США , ВВС Германии и ВВС СССР с использованием конструкций ускорителей с высокой тягой и короткой продолжительностью горения, аналогичных по внешнему виду и функциям. . ВВС США использовали модифицированный Republic F-84 , получивший обозначение EF-84G, который использовал MGM-1 Matador твердотопливный ускоритель крылатой ракеты , разработанный Aerojet General, с тягой 240 кН (26 коротких тонн) и продолжительностью тяги две секунды. Советские ВВС использовали модифицированный истребитель МиГ-19 , получивший обозначение СМ-30, запускавшийся из специальной пусковой установки и использовавший конструкцию твердотопливного ракетного ускорителя, почти идентичную конструкции EF-84G, но гораздо более мощной, 600 кН. (64 коротких тонны) уровень тяги. F -100 и F-104 также использовались для экспериментов по запуску нулевой длины с такими же мощными разгонными блоками, как и советские эксперименты SM-30. [15]
Также в 1950-х годах компания Aerojet Engineering попыталась установить JATO Junior на небольшие коммерческие самолеты, но была заблокирована Бюро аэронавтики ВМС США. Компания Aerojet заявила, что меньший баллон JATO, создающий тягу в 250 фунтов в течение 12 секунд, может помочь легкому частному самолету, которому обычно требуется взлетно-посадочная полоса длиной почти 900 футов (270 м), чтобы преодолеть препятствие высотой 50 футов (15 м). то же самое с взлетно-посадочной полосой длиной 300 футов (91 м) с установкой JATO Jr. [16] Баллоны JATO Junior, установленные на мотогондолах, некоторое время предлагались в качестве заводской опции для Beechcraft Twin Bonanza ; они рекламировались не как средство помощи при взлете, а скорее как средство увеличения дальности планирования при вынужденной посадке на неблагоприятной местности. Однако неизвестно, были ли бутылки когда-либо установлены на серийный Twin Bonanza или использовались в каких-либо целях, кроме заводских испытательных полетов. [17]
В Боинге 727 была предусмотрена система помощи Aerojet JATO для использования в «жарких и высоких» условиях, особенно в Мехико и Ла-Пасе . [18] [19] была доступна опция JATO, Для Fairchild Swearingen Metroliner позволяющая увеличить взлетную массу при сохранении требований к набору высоты с одним неработающим двигателем. [ нужна ссылка ]
В конце 1980 года план военной операции США Operation Credible Sport был направлен на спасение заложников, удерживаемых Ираном, с использованием грузовых самолетов C-130, модифицированных ракетными двигателями, обеспечивающими очень короткий взлет и посадку. План был отменен после того, как во время испытательной посадки произошла авария, когда обращенные вперед блоки JATO, предназначенные для замедления самолета, открыли огонь раньше, чем обращенные вниз блоки (предназначенные для смягчения приземления), что привело к аварийной посадке самолета.
JATO стал практически ненужным, поскольку взлетная тяга реактивных двигателей улучшилась, и теперь он редко используется даже при работе с большой нагрузкой на коротких взлетно-посадочных полосах или в «жарких и высоких» условиях. [ нужна ссылка ] Иногда его используют в исключительных случаях на специально оборудованных, в основном военных, самолетах. [20]
Городская легенда
[ редактировать ]— Ракетный автомобиль JATO это городская легенда , повествующая историю автомобиля, оснащенного агрегатами JATO, который позже был найден разбитым на склоне горы. Эту историю часто приводят в качестве примера премии Дарвина ; это кажется апокрифом, не имеющим фактических оснований. [21]
Легенда несколько раз рассматривалась в на канале Discovery шоу «Разрушители мифов» . В первой попытке, в пилотном эпизоде 2003 года, команда воспроизвела сцену и тягу JATO с помощью некоторых имеющихся в продаже любительских ракетных двигателей. Автомобиль действительно ехал очень быстро, обогнав преследующий вертолет, но далеко не на скорости 300 миль в час (500 км/ч), о которой сообщалось в оригинальной истории, и не смог подняться в воздух. К этому мифу вернулись в 2007 году, когда в попытке заставить автомобиль летать использовались ракеты другой конфигурации; он взорвался, не дойдя до конца стартовой рампы. К этому мифу снова вернулись в 2013 году в 1-м эпизоде 12-го сезона «Разрушителей мифов» в честь 10-летия их эфира.
1958 года выпуска, оснащенный JATO, Автомобиль Dodge Coronet на высохшем озере Эль-Мираж использовался в телевизионной рекламе, чтобы продемонстрировать мощность их тормозов с «полным контактом». Это транслировалось во время шоу Лоуренса Велка в конце 1950-х годов. [22]
Галерея
[ редактировать ]
«Толстый Альберт» ВМС США Самолет Blue Angels C-130 Hercules использует JATO во время взлета.
Дрон-мишень BQM-74E Chukar с использованием JATO
BS.605 , используемый Buccaneer S.50
Бутылка РАТО
Lockheed P-2 Neptune стартует с авианосца USS Franklin D. Roosevelt (CV-42) , 2 июля 1951 года.
B с помощью ракеты Взлет Boeing B-47 .
Торпедоносец Grumman TBF Avenger взлетает с помощью реактивной установки мощностью 330 лошадиных сил (250 кВт) примерно за половину обычного пробега.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]Примечания
- ^ Перейти обратно: а б с Глушко, Валентин (1973). Развитие ракетной и космической техники в СССР . Новости Пресс-паб. Дом. п. 7.
- ^ У-1 на сайте airwar.ru – «Уголок неба»
- ^ Зак, Анатолий. «Лаборатория Газодинамики» . Российская космическая паутина . Проверено 29 мая 2022 г.
- ^ Черток, Борис (31 января 2005 г.). Ракеты и люди (Том 1 изд.). Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. стр. 164–165 . Проверено 29 мая 2022 г.
- ^ «Для операций с небольших кабин экипажа с тяжелыми грузами были необходимы взлеты с помощью ракет». http://uboat.net/allies/aircraft/swordfish.htm
- ^ Варзиц, Лутц: Первый пилот реактивного самолета - История немецкого летчика-испытателя Эриха Варсица (стр. 45), Pen and Sword Books Ltd., Англия, 2009 г. Архивировано 2 декабря 2013 г. в Wayback Machine.
- ^ Страница Краковского музея польской авиации на капсуле HWK 109-501 Starthilfe RATO.
- ^ Малина, Фрэнк Дж. (1967). «Мемуары о ракетно-исследовательском проекте GALCIT» . Обсерватория Леонардо для искусств и технических наук. Архивировано из оригинала 5 февраля 2012 года . Проверено 17 августа 2008 г.
- ^ «Порядки величины - История NACA и НАСА, 1915–1990, глава 2» . НАСА . 1989.
- ^ Перейти обратно: а б Леман, Милтон (1988). Роберт Х. Годдард . Нью-Йорк: Да Капо Пресс. стр. 91–95.
- ^ Кукман, Обери О. младший «Путешествие на самолете» . Популярная механика , 93 (4), апрель 1950 г., стр. 149–152.
- ^ Фрэнсис 1950, стр. 98–102.
- ^ Бертлз 1970, с. 125.
- ^ Ганн 1987, с. 269.
- ^ Гебель, Грег (1 мая 2012 г.). «Истребитель нулевой длины» . Грег Гебель / В общественном достоянии. Архивировано из оригинала 22 апреля 2012 года.
- ^ « Реактивный агрегат «Малышка» поднимает легкий самолет в воздух» . «Популярная механика» , февраль 1950 г., с. 163.
- ^ Колдуэлл, Крис (декабрь 2022 г.). «Бук D50C Твин Бонанза» . ЕАА Спортивная авиация . Ошкош, Висконсин: Ассоциация экспериментальных самолетов . стр. 34–36 . Проверено 20 января 2023 г.
- ^ «Данные сертификации типа серии 727-200» . Боинг-727.com . Проверено 20 марта 2022 г.
- ^ «Решка сквозь время: вариант Boeing 727 JATO» . Архивировано из оригинала 1 декабря 2016 года . Проверено 27 апреля 2017 г.
- ^ "Ускоренный запуск гражданских самолетов" . Популярная наука , июнь 1955 г., с. 150.
- ^ «Кармагеддон» . snopes.com.
- ^ Dodge представляет шоу Лоуренса Велка на YouTube , начало сегмента в 30:00.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Видео (Архив) Heinkel He 111 с ракетными ускорителями Вальтера
- «Рождение ЯТО». Popular Science , июль 1946 г., стр. 74–75.
- Боинг 727 с использованием JATO на YouTube
- C-130 Lockheed Hercules JATO на YouTube