747: Creating the World's First Jumbo Jet and Other Adventures from a Life in Aviation

Этот опыт научил меня, что инженеры должны быть уверены в том, что их проекты соответствуют тому, как самолет будет использоваться в реальном мире. Будучи военным моряком, я также впервые познакомился с культурой ВВС, и не могу сказать, что она мне понравилась. К пилотам относились почти как к богам. Судя по тому, как плохо они обращались с трудолюбивыми летными медсестрами, ухаживающими за ранеными, это доходило до их голов.

К тому времени, когда в 1953 году закончилась Корейская война, я чувствовал, что, вероятно, смогу самостоятельно спроектировать поршневой авиалайнер. Первый этап моего обучения в Boeing был закончен, и начинался совсем другой.

 

 

4. Эра реактивных двигателей

Когда я пришел на работу, компания Boeing разрабатывала B-47 Stratojet, самолет настолько дерзкий, что казался предметом чистой научной фантастики. Первый крупный серийный самолет с реактивными двигателями и стреловидными крыльями, B-47 ознаменовал собой огромный скачок вперед и потряс мир, когда был представлен в 1947 году.

Интересно, что этот стратегический бомбардировщик для ВВС начинался с обычной конструкции с прямыми крыльями. Но перед моим прибытием компания Boeing изменила его, добавив тонкие крылья, наклоненные резко назад. Он выглядел и действительно был стрелой в будущее.

Так начался всплеск креативности реактивной эпохи, который вывел Boeing на передовые позиции в авиационном дизайне и удержал ее там. Именно это захватывающее видение реактивных самолетов со стреловидным крылом заставило меня отказаться от мыслей о переходе на корабль Douglas. Для молодого инженера-авиаконструктора Boeing был самым интересным местом.

───────

У квантового скачка Boeing был интересный генезис. Когда 8 мая 1945 года закончилась война в Европе, Джордж Шайрер, главный аэродинамик компании Boeing, уже находился в Германии, помогая правительству США проводить исследование авиационных технологий этой страны. В центре авиационных исследований в Фолькенроде эта группа технической разведки столкнулась с данными, полученными в аэродинамической трубе, которые подтверждали значение стреловидности крыла для высокоскоростного полета.

Это была своевременная находка. К концу войны проблемы ускоренного полета и возможность превысить скорость звука были в авангарде авиационной мысли. Но высокоскоростной полет был полон неизвестных.

Многие винтовые истребители времен Второй мировой войны разбились при пикировании, а их пилоты погибли из-за необъяснимых нестабильностей, возникших на скорости выше 70 % от скорости звука. Те немногие, кому удалось спастись, рассказывали, что их самолетами внезапно овладели силы, которые, казалось, намеревались их уничтожить. Они рассказывали о погружениях, при которых отрыв был невозможен, потому что слик зажало в тисках, об изменении управления и других непонятных явлениях.

Ученые назвали эти проявления феноменом Маха в честь Эрнста Маха, австрийского физика, который впервые исследовал соотношение между скоростью объекта, проходящего через воздух, и скоростью звука. Пресса и широкая общественность называли этого безликого убийцу, преследующего небеса, по-другому. Это был звуковой барьер, невидимая каменная стена в небе, которая разбивала самолеты, если они летели слишком быстро.

Что же происходило на самом деле? Когда самолет приближается к скорости звука, воздух уже не может достаточно быстро уходить с его пути, поэтому он сбивается в кучу, и начинают формироваться ударные волны. Мы называем эту неупругость воздушного потока на высоких скоростях сжимаемостью.

Сжимаемость - причина того, что реактивные самолеты имеют стреловидные крылья. Отклонение крыльев назад задерживает наступление сжимаемости и связанных с ней явлений Маха, что позволяет самолету эффективно летать на более высоких скоростях.

В Фолькенроде Шайрер и остальные члены американской группы технической разведки нашли документы, которые были поспешно сброшены в сухой колодец, чтобы их не схватили. Просматривая эти технические документы, Шайрер пришел в восторг. Данные ясно показывали, что стреловидные крылья в сочетании с турбинными двигателями - это то, что нужно.

Это была очень хорошая новость, потому что самолеты с поршневыми двигателями имели ограничения по скорости, накладываемые на них пропеллерами. На высоких дозвуковых скоростях наконечники пропеллеров уже сталкивались с трансзвуковым или сверхзвуковым потоком. Пропеллеры теряли эффективность, поэтому увеличение мощности не приводило к увеличению скорости. В отличие от них, самолеты с реактивными двигателями не имели таких ограничений.

10 мая. 10 мая 1945 года Шайрер написал семистраничное письмо своим коллегам из Boeing в Сиэтле, в котором подробно описал полученные результаты и свои мысли. В результате B-47 был оперативно перепроектирован с учетом 35 градусов стреловидности крыла. Для достижения максимальной эффективности на высоких скоростях конструкторы Boeing решили сделать эти крылья очень тонкими.