Razvoj mlaznih aviona 1937.-1950.
16 Velj 2009
- Detalji
- Kategorija: Povijesni pregled
- Napisao/la Danijel Folnegović
- Hitovi: 13936
Razvoj mlaznih motora i mlaznog zrakoplovstva počeo je gotovo istodobno u Velikoj Britaniji i Njemačkoj neovisno jedan o drugome. Zbog potreba II. svjetskog rata taj je razvoj bio strelovit i samo trinaest godina kasnije borbeni zrakoplovi s klipnim motorima potpuno su istisnuti s neba
Iz dana u dan sve je manje ljudi koji se nisu bar jednom u životu koristili prednostima putničkih aviona na mlazni pogon. Malo njih pritom pomisli kako su to mlaznjaci za nepunih dvadeset godina s neba potpuno istisnuli borbene i putničke avione s klipnim motorima, prouzročivši tako najveću revoluciju u transportu ali i načinu života na Zemlji. Još manje njih zna kako je do toga došlo. Tko su ti ljudi koji su, uz nemalu pomoć satelita, od Zemlje napravili globalno selo?
Sve je započelo kad su jedan britanski i jedan njemački inovator, neovisno jedan o drugome počeli razvijati potpuno novu vrstu pogona, znatno moćniju nego svi dotadašnji. Britanac se zvao Frank Whittle, a Nijemac dr. Hans von Ohain. Povijest mlaznog motora počela je 12. travnja 1937. kad je, uvjetno rečeno, proradio prvi turbomlazni motor Franka Whittlea. Naime, motor je proradio ali je radio samo kratko vrijeme jer se ubrzo, usljed prevelikog broja okretaja i otkidanja lopatica kompresora raspao. Unatoč tome za motor se zainteresiralo tadašnje Ministarstvo zrakoplovstva koje je Whittleu dodijelilo šest tisuća funti za daljnji razvoj i to je uglavnom bilo to.
Prvi mlazni avion - Heinkel He-178
Znatno je bolje prošao dr. Hans von Ohain. On je sa svojim bliskim suradnikom Mayom Hahnom u ožujku 1936. dobio stalni posao, ali i primjerenu financisku pomoć kod Ernstna Heinkela. Ohainova je jedina zadaća bila da u što kraćem roku razvije svoj novi i revolucionarni motor. Rezultati napornog rada vidjeli su se već u rujnu 1937. kad je, samo pet mjeseci nakon Whittleovog, proradio i prvi Ohainov motor. U početku je Ohain pokušavao svoje motore pokretati vodikom što se pokazalo preopasnim. Na posljetku je u ožujku 1938. proradio prvi motor pokretan dizelskim gorivom - HeW 3. Početna su ispitivanja utvrdila da motor daje oko 4,89 kW snage. To je bilo dovoljno da nacisti, koji su odmah prepoznali sve potencijale novog motora, Heinkelu dopuste da počme s projektiranjem prvog aviona na mlazni pogon - He 178.
Zahvaljujući osiguranim sredstvima razvoj novog aviona bio je začuđujuće brz, ako se u obzir uzme činjenica da je primijenjen potpuno nov i nepoznat sustav pogona. Rabeći HeS.3B motor He-178 je prvi put poletio već 27. kolovoza 1939., nakon što je tri dana prije uzletno-sletnoj stazi izveden kratki skok na kako bi se još jednom provjerili svi osnovni sustavi aviona, postavši tako prvi avion na turbomlazni pogon na svijetu. Tog povijesnog dana avionom je upravljao probni pilot Erich Warstiz. Potrebno je posebno istaknuti da je Heinkel već kod He 178 postavio osnove konstrukcije gotovo svih suvremenih borbenih aviona sadašnjice - motor je smjestio u stražnji dio trupa aviona, a usisnik zraka u sam nos. Iako se takvo rješenje danas smatra normalnim više konstruktora je pokušavalo s bitno različitijim rješenjima.
Iako prvi He-178 je već tada imao neke odlike suvremenih mlaznih lovačkih aviona
Tek će razvoj radara i njihova masovnija ugradnja u borbene avione dovesti do potrebe da se usisnici postave bočno na trup aviona kako bi se nos oslobodio za smještaj velike radarske antene. Avion je bio visokokrilac s klasičnim repnim dijelom. Zanimljivo je da se u dijelu stručne literature navodi da je He 178 bio napravljen od kompozita iako je zapravo trup aviona napravljen od duraluminija, a krila od drveta. Stajni trap je bio u skladu s konstrukcijama namijenjenim avionima s klipnim motorima i elisama - središnje noge postavljene su u visini krila, a treća noga stajnog trapa smještena je ispod stražnjeg dijela aviona. Takav je raspored omogućavao da avion na zemlji bude nakošen prema natrag kako elisa ne bi doticala zemlju a istodobno središnje noge nisu trebale biti pretjerano dugačke. Ubrzo se pokazalo da je za mlazne avione puno pogodnije da se treća noga smjesti u nos i to zbog više razloga. Između ostalih na taj je način bila daleko od stražnjeg, ponekad vrlo zagrijanog dijela trupa. Kako se u stražnjem dijelu nalazio motor prirodnije je bilo da se noga smjesti u prednji prazni dio tijela što je istodobno pridonosilo uravnoteženju aviona. Uostalom avion nije biše bio zakošen prema straga te se njime znatno lakše moglo upravljati na zemlji. Kako je He 178 bio visokokrilac konstruktori su razvili vrlo originalni, i za današnje pojmove, koncepcijski vrlo suvremen stajni trap koji se uvlačio u tijelo. Kako je to običaj i danas na prvom letu stajni se trap nije uvlačio iz sigurnosnih razloga, ali je kasnije fukcionirao vrlo dobro.
He 178 je bio dugačak 7,48 metara s rasponom krila 7,2 metra i površinom 9,1 m2 (visine 2,1 m) te je i za tadašnje pojmove bio mali avion. Prazan je težio samo 1620 kg, a napunjen gorivom i s pilotom 1998 kg. U takav avion ugradili su turbomlazni motor HeS.3B koji je na prvom letu razvijao 4,4 kN potiska. Kasnije je snaga motora, nakon što se pokazao dovoljno pouzdanim, povećana na 5,34 kN. To je bilo dovoljno za postizanje maksimalne brzine od čak 700 km/h i brzine krstarenja od 580 km/h. Operativni radijus djelovanja procijenjen je na 200 kilometara iako nije nikada dosegnut. Već su ti podaci naciste upozorili o kakvom je izvrsnom oružju budućnosti riječ, tim prije jer je He 178 konstruiran kako bi se ispitala nova vrsta motora te bio što sigurniji u letu a ne za obavljanje borbenih zadaća.
He-178 snimljen tijekom prvog probnog leta
Da bi se u potpunosti prikazao napredak koji je He 178 postigao potrebno ga je smjestiti u okvire zrakoplovne tehnike tadašnjeg vremena. Tada najbrži njemački lovački avion s klipnim motorom Focke-Wulf 190, koji je također u to vrijeme bio u fazi razvoja, postizao je maksimalnu brzinu od 685 km/h dok mu je brzina krstarenja bila gotovo identična kao i He 178. Tada najbolji britanski lovac Supermarine Spitfire IA imao je najveću brzinu od samo 583 km/h. Tek je inačica sa samog kraja rata - Spitfire XIVE mogla dosegnuti maksimalnu brzinu od 721 km/h. Još su sporiji bili teški bombarderi. Britanski Handley Page Halifax imao je maksimalnu brzinu od 459 km/h, ali kad su ga naoružali bombama i napunili gorivom za let od Velike Britanije do Njemačke i natrag teško je postizao brzine veće od 300 km/h. Ni američki srednji bombarder Boeing B-17 Flying Fortress nije bio znatno brži. Maksimalna brzina inačice s kraja rata B-17G s normalnim teretom bombi bila je 462 km/h, a brzina krstarenja tek 258 km/h. Tako bi He-178, da su ga opremili naoružanjem i unatoč povećanju mase, već u startu bio znatno brži od svih svojih mogućih protivnika.
Na osnovi tih uspjeha Heinkel je odmah odlučio napraviti još jedan avion, označen kao He 178 V2. Avion je dobio krila većeg raspona i površine ali nikada nije poletio. Razlog je bio i u tome što je Heinkel svoj He 178 nacistima prvi put službeno prikazao 1. studenog 1939. Na temelju prikazanog i postignutih rezultata Luftwaffe (njemačke zračne snage) je odmah odlučila pokrenuti razvoj pravog borbenog aviona, u koji se odmah uključio i Ernst Heinkel svojim projektom He 280. Nakon završetka letnih ispitivanja He 178 je doniran Zrakoplovnom muzeju u Berlinu, gdje je uništen tijekom jednog od masovnih savezničkih bombardiranja.
Gloster E.28/39 Pioneer
Nakon što mu je proradio prvi turbomlazni motor u travnju 1937. Frank Whittle je dobio puno čestitki, tapšanja po ramenu i "čak" 6000 funti za nastavak rada. Tek je u rujnu 1939. Ministarstvo zrakoplovstva, što pod dojmom uspjeha He 178, što zbog izbijanja ll. svjetskog rata, izdalo specifikaciju E.28/39 za novi lovački avion za velike visine koja je upućena tvrtki Gloster Aircraft Company. Gloster nije slučajno dobio narudžbu jer je već 1938. Frank Whittle počeo surađivati s glavnim konstruktorom tvrtke Georgom Carterom kako bi razvili novi avion koji bi se koristio turbomlaznim motorom. Avion je dobio oznaku Gloster G.40. Whittle je od početka smatrao kako je potrebno napraviti potpuno mlazni avion koji bi mogao zadovoljiti specifikaciju F.18/37. Na kraju je prevagnulo mišljenje da je bolje napraviti znatno jednostavniji avion koji će poslužiti tek za ispitivanje mogućnosti novog motora. Takav je avion ponuđen Ministarstvu zrakoplovstva koje ga je prihvatilo te je službeni ugovor o izradi SB/3229 potpisan 3. veljače 1940. Ugovor je predviđao izradu dva prototipa (W4041/G i W4046/G), a kako bi se ipak dao privid korisnosti u ratnim uvjetima predviđao je da se u krilima ostavi prostor za moguću ugradnju po dvije teške strojnice. Kako je projektna dokumentacija već uglavnom bila gotova izrada aviona počela je odmah nakon potpisivanja ugovora.
Prvi je prototip (W4041) završen početkom travnja 1941. te je 7. travnja prebačen u Hucclecote radi ispitivanja na zemlji. U avion je ugrađena inačica W.1 motora koja nije bila sposobna za letenje i služila je tek za ispitivanje ispravnosti konstrukcije aviona. Nekim je testiranjima nazočio i Frank Whittle. Na kraju istog mjeseca avion je radi nekih preinaka prebačen u sjedište Glostera u Cheltenhamu, a početkom svibnja 1941. prebačen je u Cranwell koji je imao uletno-sletnu stazu. Tamo je ugrađen radno-sposobni W.1 motor kako bi se avion osposobio za letenje. Dana 7. travnja s tim su motorom obavljene prve vožnje po zemlji.
Iako projektirani potpuno neovisno jedan o drugome Gloster E.28/39 i He-178 imali su dosta sličnosti
Gloster E.28/39 prvi je put poletio 15. svibnja 1941. u 19.45 sati. Avionom je upravljao Glosterov šef probnih pilota Gerry Sayer. Let je trajao sedamnaest minuta i prošao je bez najmanjih teškoća. Nakon deset sati letenja, koji su ostvareni u nekoliko idućih dana, avion je vraćen u Gloster radi ugradnje novog, znatno snažnijeg motora. Testovi s novim motorom počeli su 4. veljače 1942. pri čemu je, zbog problema s motorom, avion lakše oštećen.
Drugi je prototip poletio 1. ožujka 1943., opremljen motorom Rover W.2B. Taj je avion zbog kvara izgubljen 30. srpnja 1943. Prvi je prototip nastavio letjeti kao ispitni avion sve do 1944. da bi se 1946. premjestio u Britanski znanstveni muzej gdje je i danas. Avion je poslužio za ispitivanje aerodinamike, posebno krila, testiranje novih turbomlaznih motora i drugih avionskih sustava.
Gloster E.28/39 je bio niskokrilac u potpunosti napravljen od aluminija. I on je, kao i He 178 imao motor smješten iza pilota i usisnik zraka u nosu. Dužina mu je bila 7,72 metra. Krila su mu imala raspon 8,84 metra površine 13,6 m2. Prazan je težio 1309 kg, dok mu je maksimalna masa pri uzlijetanju bila 1678 kg. Pri prvom letu Gloster E.28/39 imao je motor Supercharger Type W.1 pokretan petrolejom koji je davao 3,83 kN potiska. To je bilo dovoljno za maksimalnu brzinu od samo 544 km/h. Kasnije je sa znatno snažnijim motorom Rover W.2B potiska 7,6 kN postizao već zavidnu brzinu od 724 km/h.
Pod utjecajem Franka Whittlea i Glostera Ministarsvo zrakoplovstva se odlučilo da se na temelju E.28/39 pokrene razvoj znatno naprednijeg dvomotornog lovca s turbomlaznim motorima. Tako je počeo razvoj Gloster Meteora, jedinog savezničkog mlaznog aviona koji je postao operativan tijekom ll. svjetskog rata. Tijekom 1942. Whittle je otišao u Boston kako bi pomogao tamošnjoj tvrtki General Electric u razvoju prvog američkog turbomlaznog motora namijenjenog lovcu Bell XP-59A Airocomet.
Na kraju je važno istaknuti i da je, unatoč svim nastojanjima britanskih povjesničara i medija da uvjere svijet u svoju istinu, suvremeni turbomlazni motor razvijen u Njemačkoj a ne u Velikoj Britaniji. Razlog toj istini leži u konstrukcijskim razlikama njemačkih i britanskih turbomlaznih motora na kraju ll. svjetskog rata. Whittle je za svoj motor odabrao centrifugalni kompresor što je dalo glomaznu, tešku i nefunkcionalnu konstrukciju. S druge strane i Ohain je za svoje motore u početku odabrao centrifugalne kompresore ali su njemački projektanti vrlo brzo prešli na aksialne kompresore. Koliko je Whittleovo rješenje bilo loše najbolje govori činjenica da su i sovjetski inženjeri, nakon što su dobili i britanske turbomlazne motore Rolls-Royce i njemačke Junkers i BMW odmah odlučili za njemačke te ne temelju njih razvili svoje moderne turbomlazne motore. Isto se dogodilo i u Sjedinjenim Američkim Državama, pa čak i u Velikoj Britaniji.
Tako je počeo razvoj turbomlaznih motora i aviona pokretanih njima koji se nije zaustavio sve do danas.
www.hrvatski-vojnik.hr
Comments powered by CComment