самолет, который помнит Сталина — УНИАН
Ту-95 — действительно «уникальный» самолет, который устарел, когда поднялся в небо на двигателях, разработанных пленными немцами.
Ту-95 / Министерство обороны РФРашисты регулярно привлекают стратегические самолеты для ударов по Украине, обстреливая крылатыми ракетами жилые дома и убивая детей. Одним из таких самолетов является Ту-95, совершивший свой первый полет еще в 1952 году, застав Сталина. Именно он остается основным стратегическим ракетоносцем так называемых «воздушно-космических сил РФ».
Стратегический бомбардировщик Ту-95Появление такого самолета, как Ту-95 было обусловлено необходимостью доставить атомную бомбу которая появилась у СССР в 1949 году. В то же время из средств доставки этого оружия был только Ту-4 – точная копия американского B-29, который передрали один к одному. Но его характеристик, в первую очередь дальности не хватало даже для полета в США в один конец.
В это же время в США уже летал Convair B-36 с дальностью в 11 000 км.
Именно поэтому для будущего Ту-95 главным требованием было «достать» США, а также высокая скорость, которая давала в эпоху рассвета реактивной авиации шансы на прорыв противовоздушной обороны.
Видео дня
Стратегический бомбардировщик Ту-95
Так как до появления экономичных и надежных турбореактивных двигателей в СССР было еще далеко, Ту-95 оснастили специально под него разработанными турбовинтовыми НК-12. Они, кстати, создавались пленными немецкими учеными на основе документации к двигателю Jumo-022.
В результате появился бомбардировщик, который концептуально устарел уже на момент начала серийного производства в 1954 году, потому что в США годом ранее совершил первый полет массовый сверхзвуковой истребитель F-100 Super Sabre, похоронивший любую надежду на Ту-95 прорваться куда-нибудь на скорости.
Ту-95 / Министерство обороны РФНо, несмотря на многочисленные попытки, сделать что-то на замену этому самолету СССР не мог десятилетиями, клепая Ту-95 во всех возможных ролях, в частности, благодаря относительно экономичным «немецким» двигателям, как противолодочный самолет — Ту-142.
Другая основная роль, которая была отведена Ту-95 – ракетоносец. Ведь как носитель дальнобойных крылатых ракет он еще имел определенные шансы за счет того, что пуск осуществляется за пределами действия ПВО и авиации противника.
Несмотря на то, что СССР наклепал около 500 единиц Ту-95 всех версий, у рашистов осталось только 45 единиц Ту-95МС и 18 Ту-95МСМ, которые могут нести крылатые ракеты. Разница между «МС» и «МСМ» в том, что последние могут нести более современную крылатую ракету Х-101, все остальные – только советскую Х-55/555. Кстати, Х-101 не помещается во внутренний отсек с барабанной пусковой установкой, поэтому Ту-95МСМ может нести эти ракеты исключительно на наружной подвеске.
А всю архаику этого самолета можно оценить в видоагитке минобороны РФ за 2020 год, в котором «экипаж Ту-95МС прорывает зону ПВО противника». Судя по видео прорывать ему помогает логарифмическая линейка, кожаные летные шлемофоны ШЛ-82, а также отсутствие катапульт.
Это уже не шутка, потому что для покидания аварийного Ту-95 необходимо воспользоваться специальным конвейером, который должен выбросить экипаж за борт.
Стратегический бомбардировщик Ту-95
Но, конечно, это никак не мешает забрасывать с него крылатые ракеты по жилому дому в Одессе, летая над Каспийским морем. Как и решительным пропагандистам визжать, что Ту-95 – это «аналоговнетный» самолет, потому что действительно разработать за 70 лет его аналог они так и не смогли.
Ту-95МС — характеристики
- Экипаж: 7 человек
- Длина: 49,09 м
- Размах крыла: 50,04 м
- Максимальная взлетная масса: 185000
- Максимальная скорость: 830 км/ч
- Практический потолок: 10 500
- Боевая нагрузка: до 6 крылатых ракет Х-55/555 во внутренней барабанной установке
Вас также могут заинтересовать:
- HIMARS от США: «длинная рука» ВСУ для критических ударов по армии РФ
- Немецкая зенитная САУ Gepard: способна ли она сбивать «Калибры»
- Гаубица M777: в чем секрет этого оружия и решающее преимущество над артиллерией РФ
история, характеристики, особенности — Оружие — tsn.
uaРакетоносец Ту-95 МС – характеристики, история, какие ракеты он несет, почему его используют для обстрелов Украины, читайте в материале ТСН.ua.
Во время последних обстрелов Украины россияне использовали бомбардировщики типа Ту-95МС, а Ту-160 не использовали. Хотя Ту-160 является более мощным ракетоносцем, который может взять на борт гораздо больше ракет, чем Ту-95МС. Разбираемся, в чем особенности Ту-95МС, почему этот самолет используется россиянами для обстрела жилых домов.
История Ту-95
Свой первый полет Ту-95 совершил в 1952 году еще при Сталине. В 1949 году в СССР появилась атомная бомба. Доставлять ее мог только Ту-4 с небольшой дальностью. Его характеристик не хватало, чтобы довезти бомбу в США. Главной задачей перед разработчиками было как раз создать такой самолет, который долетел бы до США, самолет с высокой скоростью и дальностью. Для этого Ту-95 оснастили специально под него разработанными турбовинтовыми НК-12. Так появился бомбардировщик.
Но к моменту серийного производства, а это произошло в 1954 году, он уже устарел, потому что в США в 1953 году был запущен массовый сверхзвуковой истребитель F-100 Super Sabre.
Другую роль, которую отводили Ту-95 – это сделать его ракетоносцем, носителем дальнобойных крылатых ракет запуск которых осуществляется вне действия ПВО и авиации.
Сейчас у россиян 45 единиц Ту-95МС и 18 Ту-95МСМ. Последняя модификация самолета может нести более современную крылатую ракету Х-101, тогда как все остальные только советские – Х-55/555.
Именно Ту-95 до сих пор считается основным стратегическим ракетоносцем Воздушно-космических сил РФ.
Назначение и особенности ракетоносца
Самолет-ракетоносец предназначен для уничтожения стратегических объектов в любых погодных условиях и в любое время. Для этого самолет может нести до шести ракет во внутренней барабанной установке.
Бомбардировщик оборудован самыми мощными в мире турбовинтовыми двигателями НК-12. Турбина и редуктор этого двигателя обладают рекордно высоким коэффициентом полезного действия и делают самолет одним из самых громких самолетов в мире.
Основные характеристики Ту-95
- экипаж – 7 человек,
- вес снаряженного самолета – 190 тонн,
- максимальная скорость движения – 830 километров в час,
- мощность – 15 тысяч лошадиных сил;
- боевой радиус действия – 6500 километров,
- дальность полета – 13 тысяч километров.
Примерная цена Ту-95 – более 26 миллионов долларов.
Основные характеристики Ту-95 МС
- экипаж: 7 человек,
- длина: 49,09 м,
- размах крыльев: 50,04 м,
- максимальная взлетная масса: 185000 кг,
- максимальная скорость: 830 км/ч,
- практический потолок: 10 500 м,
- боевая нагрузка: до 6 крылатых ракет Х-55/555 во внутренней барабанной установке,
- боевой радиус его действия: 6500 км,
- дальность полета: 13 тыс. км.
Почему именно Ту-95 МС используется для обстрелов? Скорее всего, потому, что бомбардировщик Ту-95МС показал себя гораздо надежнее и проще в обслуживании, чем Ту-160.
Ракеты Х-101, которые несет бомбардировщик Ту-95МС, имеют размах крыльев 49 метров, весят около 2200 – 2400 килограммов. Эти ракеты трудно сбивать из-за непрогнозируемой траектории движения, потому что они могут изменять цель уже после запуска.
Это одна из самых дорогих российских ракет стоимостью ориентировочно 3 миллиона долларов, что вдвое дороже Калибра».
Читайте также:
- МиГ-31 – история, характеристики истребителя и особенности самолета, несущего ракеты «Кинжал»
- ЗРК NASAMS: основные характеристики, история создания, зачем он Украине
— Почему Ту-95 настолько эффективен, несмотря на то, что его винты вращаются быстрее скорости звука?
Да, у пропеллеров есть проблемы на высокой скорости, но если все сделать правильно, то они все же имеют преимущество перед ТРДД на скорости до 0,8 Маха.
Затем он использует вращающиеся в противоположных направлениях пропеллеры, которые вращаются очень медленно (всего 750 об/мин). Наличие двух соосных винтов, вращающихся в противоположных направлениях, повышает эффективность на высокой скорости. Первый винт предварительно закручивает поток, поэтому условия потока на втором винте более благоприятны для создания тяги.
Кончики лопастей вентилятора современного ТРДД также движутся со сверхзвуковой скоростью, так что сверхзвуковые винты на Ту-95 прямого недостатка не создают. Поддерживая относительную толщину лопасти возле кончика на низком уровне, увеличение сопротивления можно поддерживать на допустимом уровне.
То, что вы узнали о пропеллерах и реактивных двигателях, не является неправильным, но это и не черно-белый мир. Авиалайнеры используют реактивные двигатели для полета на максимально возможной крейсерской скорости, но за счет более высокого расхода топлива. Если бы они ограничились более низкими скоростями, можно было бы сэкономить много топлива. Но слишком мало людей будут бронировать эти рейсы, потому что на межконтинентальных маршрутах они будут занимать заметно больше времени. Обратите внимание, что турбовинтовые двигатели по-прежнему используются в региональных воздушных перевозках, и даже региональные самолеты имеют более низкую скорость полета, чем межконтинентальные.
Теперь об эффективности типов двигателей:
- Поршневые двигатели являются наиболее экономичными авиационными двигателями. Их недостатком является постоянная выходная мощность по скорости, так что тяга обратно пропорциональна скорости. Это помогает для ускорения при взлете, но ограничивает максимальную скорость. Современный поршневой двигатель использует 240 г топлива для обеспечения 1 кВт мощности в течение одного часа: 240 г/кВт-ч. Дизельные двигатели потребляют всего 220 г/кВт-ч. Эта цифра уже верна для старого Jumo 205, одного из первых авиационных дизельных двигателей, эксплуатировавшихся 80 лет назад.
- , и их мощность немного увеличивается с увеличением скорости из-за давления на цилиндр (что увеличивает внутреннее давление в двигателе примерно на 30% при скорости 0,8 Маха). Их удельная потребляемая мощность составляет около 300 г/кВт-ч, но уменьшается с увеличением размера, поэтому самые большие турбовинтовые двигатели приближаются к уровню эффективности поршневых двигателей.
Реактивные двигатели - менее эффективны, чем оба, но лучше подходят для быстрого и высокого полета. Их тяга еще меньше падает со скоростью, поэтому лучше всего для выражения потребления использовать тягу, а не мощность. Типичный расход топлива современного реактивного двигателя (GE-90) составляет 30 граммов топлива на ньютон тяги в течение одного часа (30 г/Н-ч) при работе в стационарном режиме и вдвое больше в крейсерском режиме на скорости 0,85 Маха. Современные военные реактивные двигатели достигают 80 г/Н·ч на взлете и имеют примерно постоянную тягу и удельный расход по скорости. Поскольку в наши дни большинство инноваций происходит в турбовентиляторных двигателях, самые современные турбовентиляторные двигатели снова приближаются к уровню эффективности поршневых двигателей, но если сравнить тот же технологический стандарт, они менее эффективны, чем их поршневые и турбовинтовые современники.
Во всех случаях тяга создается путем ускорения массы воздуха назад.
Общее уравнение для тяговой эффективности $\eta$: $$\eta = \frac{v_{\infty}}{v_{\infty}+\frac{\Delta V}{2}},$$, где $\Delta v$ — увеличение скорости массы воздуха из-за этого ускорения. Эта формула показывает, что лучше немного ускорить большую массу воздуха, чем намного меньшую массу. Пропеллеры делают это и по этой причине обеспечивают наилучшую эффективность. Турбовинтовые двигатели используют менее эффективные, но более легкие газовые турбины для создания мощности, но сохраняют эффективный воздушный винт. Гражданские ТРДД пытаются увеличить массу воздуха за счет увеличения степени двухконтурности, и только военные используют наименее эффективные типы со степенью двухконтурности ниже 1, потому что они являются лучшим выбором на сверхзвуковой скорости.
Ниже приведен график зависимости тяго-удельного расхода топлива в крейсерском режиме для различных типов двигателей в зависимости от их степени двухконтурности. Обратная зависимость легко видна.
График удельного расхода топлива в фунтах топлива на фунт тяги в час для различных двигателей в зависимости от логарифма их степени двухконтурности (источник изображения).
Интересно, смогут ли даже энтузиасты догадаться, какой самолет я использовал, потому что я запутал его, используя эти незнакомые метрические единицы. Я думаю, никто не будет спорить, что он не оптимизирован для быстрого полета, поэтому это сравнение должно иметь место и для Ту-95, по которому у меня меньше данных.
Здесь следует запрошенное расширение по скоростям лопасти винта. Благодаря отличному комментарию @JanHudec не так много осталось сказать: диаметр пропеллера составляет 5,6 м, а их скорость составляет 750 об / мин, поэтому окружная составляющая составляет $ 5,6 \cdot \pi \cdot 750 / 60 = 220 м/с$.
Но максимальная скорость немного выше. Благодаря отличной работе Фердинанда Бранднера и его команды еще в 50-х годах двигатели НК-12 тогда развивали уже 12 000 лошадиных сил, а с тех пор их мощность была увеличена до 14 795 л.с. Это позволяет развивать максимальную скорость 0,82 Маха, а теперь конечная скорость составляет 327 м/с или 1,08 Маха — слегка сверхзвуковая. Это означает, что внешние 30% винта испытывают сверхзвуковой поток.
Мне не удалось найти источник значений диапазона, которые вы указали в своем вопросе. Опять же, я ссылаюсь на этот сайт: это 7 800 миль или 12 552 км при крейсерской скорости 400 узлов или 179 м/с, что равно 0,606 Маха на высоте, что дает 0,96 Маха для законцовок винта.
Поэтому кажется, что наилучшая дальность достигается с дозвуковыми законцовками винта.
Для чего на самолете установлены винты, вращающиеся в противоположных направлениях?
спросил
Изменено 3 года, 1 месяц назад
Просмотрено 30 тысяч раз
$\begingroup$
Почему у самолетов, таких как знаменитые XF-11 и Ту-95, винты вращаются в противоположных направлениях? Какова их цель?
- дизайн самолета
- авиационные системы
- пропеллерные
- турбовинтовые
- противовращающиеся
$\endgroup$
1
$\begingroup$
По моему опыту, у вас две проблемы с винтами:
- Крутящий момент
- Скорость выхлопа
Если вы используете пропеллеры, вращающиеся в противоположных направлениях, вы устраняете проблему реакции крутящего момента, поскольку теперь у вас есть два пропеллера, вращающихся в противоположных направлениях, каждый из которых уравновешивает крутящий момент противоположного направления.
Также вы увеличиваете скорость воздуха, разгоняемого пропеллерами, тем самым повышается эффективность самолета на относительно высоких скоростях движения.
Обычно пропеллер может эффективно работать только при низких числах Маха, и увеличение числа оборотов выше определенного значения приведет только к сжатию воздуха за пропеллером, но не к его ускорению. Использование второго воздушного винта с более высокими углами шага может обеспечить достаточно высокую воздушную скорость без проблемы сжатия, поскольку второй воздушный винт вращается внутри воздушного потока, создаваемого первым воздушным винтом.
Исправление Однако наличие другой скорости и шага БУДЕТ вызывать эффект крутящего момента.
$\endgroup$
4
$\begingroup$
Основным преимуществом винтов, вращающихся в противоположных направлениях, является повышенный КПД (от 6 до 16% по данным Википедии).
Еще одно преимущество заключается в том, что крутящий момент в значительной степени компенсируется винтом, вращающимся в противоположных направлениях, но это гораздо меньшая проблема для самолетов с такой конфигурацией двигателя, как Ту-9.5 в вашем посте.
Я бы сказал, еще одним преимуществом является тот факт, что эта конструкция позволяет использовать винт меньшего диаметра, шасси меньшего размера и т. д. и т. д.
В зависимости от конструкции недостатки могут перевешивать преимущества. Они очень сложные. Это может привести к высоким затратам на техническое обслуживание или ненадежной конструкции. Пропеллеры, вращающиеся в противоположных направлениях, также очень громкие. Ту-95 известен как самый громкий самолет в мире. Ходят слухи, что их действительно могут слышать подводные лодки.
Тот факт, что существует не так много самолетов, использующих эту конструкцию, доказывает, что она не очень популярна. Насколько мне известно, единственная причина, по которой Ту-95 не использует штатные газотурбинные двигатели, заключается в том, что на этапе проектирования самолета не было газотурбинных двигателей, отвечающих требуемой спецификации.
$\endgroup$
5
$\begingroup$
Хотя существуют теоретические преимущества с точки зрения эффективности, трудности с их передачей не позволяют использовать их на практике, за исключением случаев, когда они используются с очень мощными двигателями. После определенного момента использование более длинных лезвий становится все более неэффективным, и приходится использовать другие стратегии для увеличения рабочего объема. Примером может служить Spitfire, который перешел от 3 лопастей в ранних марках к 4, 5, а затем к 3 + 3 в противоположном направлении в Mark XIX, поскольку мощность двигателей увеличивалась в течение производственного цикла.
Также следует отметить, что практически все турбины имеют много ступеней компрессора, которые вращаются на одном валу, но имеют неподвижные лопатки (статоры) между группами, что позволяет уменьшить тангенциальный поток без необходимости высокоскоростной передачи.
Это обеспечивает почти все повышение эффективности без добавления механической сложности, связанной с попытками раскрутить каждую ступень в противоположных направлениях при высоких оборотах турбины.
$\endgroup$
$\begingroup$
Помимо причин, указанных выше, есть еще одна важная, особенно актуальная для Ту-95. Турбины этого самолета очень мощные, самые мощные из когда-либо созданных. Чтобы преобразовать эту мощность в ускорение массы воздуха, вам понадобился бы очень большой и быстро вращающийся пропеллер, настолько большой, что кончики лопастей превышали бы скорость звука. Таким образом, единственным возможным компромиссом для гигантских турбовинтовых двигателей Ту-95 было оснащение каждой турбины двумя большими соосными винтами, вращающимися в противоположных направлениях. Даже при таком решении законцовки лопастей сверхзвуковые, но ненамного, а КПД винта достаточен для движения Ту-9.
5 до скоростей лишь немногим ниже, чем у его американского реактивного аналога B-52. Ту-95, до сих пор летающий в ВВС России, был большой технической удачей советских техников.
$\endgroup$
$\begingroup$
Почему у этих самолетов четыре набора винтов, вращающихся в противоположных направлениях? Не компенсация крутящего момента — у них четыре двигателя, и они могут просто обнулить крутящий момент, повернув два по часовой стрелке и два против часовой стрелки.
Воздушные винты, вращающиеся в противоположных направлениях, на самолетах с неподвижным крылом — это способ преодолеть присущие винтам ограничения преобразования мощности двигателя в тягу. Проблема заключается в скорости кончика винта, когда он достигает скорости звука, для преодоления сопротивления сжимаемости требуется большая мощность двигателя, что бесполезно для движения самолета. Таким образом, размер диска ограничен или скорость вращения лезвия.
Больше лезвий немного помогает, если мощность не является проблемой, но только немного. Помогают дополнительные пропеллерные диски, но опять же только до предела.
Ту-94 выполнял те же задачи, что и современные пассажирские самолеты: летать на большие расстояния со скоростью, близкой к скорости звука. Он впервые поднялся в воздух в 1952 году, задолго до того, как появились турбовентиляторные двигатели с большой степенью двухконтурности: реактивные двигатели того времени были расточительны с топливом, что также учитывалось при разработке B52. Пока США работали над более эффективными ТРДД, СССР выбрал другой вариант: использовать два гребных диска. Второй диск дополнительно разгоняет воздух от первого диска.
Новый пользователь Сэм сообщений: Похоже, нам нужно взглянуть на потенциально более высокую эффективность ветряных турбин . Действительно, устройство с встречным вращением может извлекать больше энергии из заданного воздушного потока, но какой ценой? Является ли предельная скорость преодоления звукового барьера проблемой для ветряных турбин? Стоит ли устройство с противоположным вращением дешевле, чем простое создание еще одного полного генератора?
$\endgroup$
3
$\begingroup$
Вот объяснение винта противоположного вращения, его преимущества и недостатки.
2 — Почему винты противоположного вращения?
Как уже говорилось, каждая лопасть воздушного винта самолета представляет собой вращающееся крыло. В результате лопасти пропеллера подобны аэродинамическим профилям и создают силы, которые создают тягу, чтобы тянуть или толкать самолет по воздуху.
Высокоскоростное вращение пропеллера самолета придает воздушному потоку штопорное или спиральное вращение. Штопорообразный поток скользящего потока также вызывает момент качения вокруг продольной оси (крена). Обратите внимание, что этот момент качения, вызванный штопорным потоком скользящего потока, направлен вправо, в то время как момент качения, вызванный реакцией крутящего момента, направлен влево — по сути, одно может противодействовать другому. {Однако эти силы сильно различаются, и пилот всегда должен применять надлежащие корректирующие действия, используя органы управления полетом. Этим силам необходимо противодействовать, независимо от того, какая из них наиболее заметна в данный момент.
}
При высоких оборотах винта и низкой скорости движения вперед (например, при взлете и заходе на посадку в режиме сваливания) это спиралевидное вращение очень компактно и оказывает сильное боковое усилие на вертикальное оперение самолета.
Когда этот спиралевидный спутный поток сталкивается с вертикальным оперением слева, он вызывает левый поворачивающий момент вокруг вертикальной оси (рыскания) самолета. Чем компактнее спираль, тем сильнее выражена эта сила. Однако по мере увеличения скорости движения спираль удлиняется и становится менее эффективной.
Одним из решений является добавление второго пропеллера позади первого, противодействующее вращению и устраняющее вращающий момент.
$\endgroup$
$\begingroup$
Простой ответ — Для противодействия эффекту крутящего момента.
Развернутый ответ — Пропеллеры обычно вращаются по часовой стрелке.
А теперь вспомните 3-й закон Ньютона — «Каждое действие имеет равное противодействие». Здесь «действие» — это вращение винта по часовой стрелке, а «противоположная реакция» — это летательный аппарат, имеющий тенденцию поворачиваться против часовой стрелки (то есть влево). Теперь эта склонность к левому повороту станет проблемой для пилотов, поскольку им придется прилагать усилия на руль направления, чтобы противодействовать ей. И именно поэтому были введены пропеллеры противоположного вращения!
Как следует из названия, это два пропеллера, вращающихся в двух противоположных направлениях (один по часовой стрелке, а другой против часовой стрелки). Это нейтрализует эффект крутящего момента!
$\endgroup$
$\begingroup$
Что касается шума винтов на скоростях, близких к звуковому барьеру, вы можете посмотреть F-84 ‘Thunderstreak’, видео версии винта на YouTube, https://youtu.be/UFhSzReWTgs, у него винты противоположного вращения, и вероятно, один из самых быстрых самолетов с такой компоновкой, в видео обсуждаются разработка и выводы пропеллера противоположного вращения в истребителе, летящем на скорости, близкой к 1 Маха; на любой скорости цель наличия пропеллеров, вращающихся в противоположных направлениях, я полагаю, заключается в уменьшении эффекта крутящего момента, который заставит самолет поворачиваться в направлении, противоположном пропеллеру, вдоль оси пропеллеров в центрально расположенном однодвигательном самолете, пропеллер, вращающийся по часовой стрелке, если смотреть сзади, покажет силу, заставляющую фюзеляж поворачиваться в противоположном направлении, также вихрь и другие изменения в воздушном столбе, вызванные пропеллером, могут влиять на элементы управления, такие как руль направления.