Техника - молодёжи 1934-10, страница 33

Как известно, барометрическое давление воздуха с возрастанием высоты в арифметической прогрессии понижается в геометрической прогрессии. Давление воздуха у земли 760 мм :рт. ст.; на высоте 10 км давление падает до 217 мм; на высоте 20 км — до 41 мм; .на высоте 30 км оно снижается до 9 мм. Многим кажется, что стоит лишь самолету выбраться за пределы тропосферы, как он сумеет развивать невероятные скорости, звуковые и сверхзвуковые (т. е. равные скорости звука). Это .предположение товарищи строят на следующем расчете: если, скажем, на высоте 30 км давление воздуха уменьшается в 85 раз, то в 85 раз и сокращается сопротивление воздушной среды самолету и едва ли не во столько же раз можно ускорить полет.

Эти рассуждения абсолютно неверны. Такие расчеты справедливы лишь для ракет и будущих ракетопланов. Известный изобретатель — математик Циолковский, утверждает, что ракета будет двигаться тем скорее, чем меньше сопротивляется воздушная среда газам, бурно выделяющимся из «хвоста» ракеты, и чем меньше лобовое сопротивление воздуха самой ракете. Но этот расчет совершенно непригоден для самолета, который заставляет передвигаться ввинчивающийся в воздух пропеллер. Давайте допустим совершенно немыслимый факт: на нашем стратоплане стоит идеальный мотор, способный нормально «дышать» и работать в стратосфере. На какой-то определенной высотной точке самолет разовьет максимальную скорость, которая затем по мере дальнейшего подъема будет непрерывно па-1 дать, пока .наконец самолет совершенно потеряет способности подниматься. Почему? Дело в том, что сила тяги винта, коэфициент его полезного действия тем ниже, чем меньше плотность воздуха, в которой он вращается.

Всему бывает .предел и тяга винта имеет свой предел. В безвоздушном пространстве, как догадывается каждый, она равна полному нулю. Техника пытается оказать помощь винту, работающему в разреженной среде. Можно непосредственно в полете в зависимости от высоты менять шаг винта — угол его атаки. Но на самолете с винтом выше ^-22 км человек несомненно не поднимется, а Чратоплан с помощью винтовой тяги вообще вряд ли будет способен «а гигантские скорости 1500— 2000 км. Летаггь так быстро самолет сумеет только с реактивным двигателем.

Время не ждет: самолет настойчиво рвется из тропосферы. Что же делать, если обычный мотор не годится для работы в стратосфере? На высоте 8 тыс. м мотор теряет почти 60 проц. своей полезной мощности. На высоте 18—20 тыс. м его полезная мощность будет фактически сведена к нулю. Многие думают, что если снабдить обычный карбюраторный мотор нагнетателем воздуха (импеллер), то проблема высотного авиадвигателя благополучно разрешится. Ничего подобного. Высотный двигатель—такой запутанный клубок технических противоречий, что одним взмахом его разрубить нельзя.

Удельный вес (отношение веса двигателя к его максимальной мощности) наилучших моторов, в частности американских, удалось снизить до 500— 600 г. Если мы снабдим самолет нагнетателем для наддува мотора, то, несмотря и на это, мотор по мере подъема на высоту после какого-то оптимального уровня непрерывно будет терять свою мощность. Нагнетатель позволит мотору сохранить его полезную мощность постоянной примерно лишь до 4 тыс. м. На высоте 8 тыс. м, несмотря на работу нагнетателя, мотор потеряет 40—45 проц. мощности, а «а высоте 18—20 тыс. м мощность мотора практически снова будет равна нулю. Неспособность мотора сохранять свою мощность с высотой приводит, во-первых, к огромному снижению скоростей полета; во-вторых, чем больше потери в мощ-

Английская бесхвостка „F-3-Beche" в полете Убирающиеся шасси, складные крылья, самолеты без хвоста—все это имеет своей целью увеличение скорости

ности, тем выше удельный вес мотора. На высоте примерно 15 км удельный вес мотора с нагнетателем увеличится, по крайней мере, до 3500 г.

Некоторые возлагают большие надежды на дизель. Над созданием дизеля длительное время работают все передовые в техническом отношении страны. Фирма Юнкере испытала уже в эксплоата-ции авиадизель мощностью в 700 л. с. Надо думать, что в недалеком будущем появятся дизели мощностью в 3—4 тыс. л. с. Весьма вероятно, что дизель благодаря своей большей мощности и тому, что он не требует дорогого и легко воспламеняющегося бензина вытеснит из авиации бензиновые моторы. Но и дизелю не под силу полет в стратосфере.

И как это не странно слышать, скорее всего самолет полетит в стратосферу с помощью паровых турбин и паровых машин. Некоторым такое утверждение может показаться маловероятным. Техника, мол, давно похоронила паровой самолетный двигатель. Ведь еще в 1897 г. изобретатель Лэнгли пытался летать на самолете с паровым двигателем в 40 л. с. и у него ничего не вышло. Полным провалом закончились опыты с паровой машиной и у Хайрема Максима— известного изобретателя пулемета. Паровая машина оказалась тихоходной.

Все эти ссылки на факты из истории авиации совершенно справедливы, но паросиловую авиационную установку незачем преждевременно хоронить. Могут возразить, что паросиловая установка: котел, конденсатор пара, насосы, всевозможные вспомогательные механизмы и наконец самая паровая машина или турбина—все это настолько тяжело и громоздко, что разместить такое оборудование на самолете немыслимо. У читателя возникает общераспространенное представление о котле — этакой махине, обмурованной сотнями тысяч кирпичей и окованной десятками тонн стали. На самом же деле авиационный котел — изящная легкая конструкция. На изготовление всей авиационной паросиловой установки нужны сотни килограммов, а не десятки тонн металла.

Авиационная паросиловая установка, особенно с турбиной, обладает в сравнении с бензиновым мотором или дизелем исключительными преимуществами. Они прежде всего в том, что паросиловая установка по своей мощности в состоянии во много раз превзойти и мотор и дизель. В отличие от этих

Техника молодежи № 10