JATO ( сокращение от jet-assisted take-off ) — тип вспомогательного взлета для помощи перегруженному самолету в подъеме в воздух путем предоставления дополнительной тяги в виде небольших ракет . Термин JATO используется взаимозаменяемо с (более конкретным) термином RATO , для rocket-assisted take-off (или, на языке RAF , RATOG , для rocket-assisted take-off gear ).
В 1927 году советская научно-исследовательская и опытно-конструкторская лаборатория Газодинамической лаборатории разработала твердотопливные ракеты для помощи взлету самолетов, а в 1931 году первое в мире успешное использование ракет для помощи взлету самолетов было осуществлено на У-1, советское обозначение учебно-тренировочного самолета Avro 504 , который достиг около ста успешных вспомогательных взлетов. [1] [2] Успешные вспомогательные взлеты были также достигнуты на Туполев ТБ-1 . [3] и Туполев ТБ-3 тяжелых бомбардировщиках. [1] [4] Официальные испытания Туполев ТБ-1 в 1933 году сократили взлет на 77% при использовании ракет. [1]
Ранние эксперименты с использованием ракет для подъема планеров в воздух проводились в Германии в 1920-х годах ( Lippisch Ente ), а позднее и Королевские ВВС , и Люфтваффе внедрили такие системы во время Второй мировой войны . [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 службе как Catapult armed merchantmen (или CAM Ships) , чтобы обеспечить некоторое прикрытие от немецких морских патрульных самолетов. После выстрела ракета выпускалась из задней части самолета, чтобы упасть в воду и затонуть. Выполнив задачу, пилот должен был лететь на дружественную территорию, если это было возможно, или спрыгивать с самолета с парашютом, надеясь, что его подберет одно из эскортных судов. За два года система использовалась всего девять раз для атаки немецких самолетов, при этом было зафиксировано восемь сбитых самолетов при потере одного пилота.
Люфтваффе также использовали эту технику с жидкотопливными агрегатами, произведенными фирмами Walter и BMW, и твердотопливными, которые в свою очередь производились фирмами Schmidding и WASAG , как в качестве прочно прикрепленных и отделяемых ракетных двигателей, чтобы быстрее подниматься в воздух и с более короткими разбегами. Они использовались для повышения взлетных характеристик их средних бомбардировщиков, а также огромного 55-метрового размаха крыльев Gigant , планера Messerschmitt Me 321 , задуманного в 1940 году для вторжения в Британию и использовавшегося для снабжения русского фронта. Огромные Me 321 изначально имели помощь в воздушной буксировке от трех тяжелых истребителей Messerschmitt Bf 110 в так называемой схеме «тройка-шлепп» в воздухе с грузами, которые в противном случае сделали бы разбег слишком длинным, но с большим сопутствующим риском столкновения в воздухе от трех V-образных Bf 110, задействованных в одновременной функции буксировщика , что должно было быть значительно облегчено заменой трех Bf 110 одним примером необычного двухфюзеляжного специально разработанного пятимоторного буксировщика Heinkel He 111Z . Использование методов взлета с помощью ракет стало особенно важным в конце войны, когда длина используемых взлетно-посадочных полос была существенно сокращена из-за результатов бомбардировок союзников. Их система обычно использовала сбрасываемый, автономный Walter HWK 109-500 Starthilfe («помощь при взлете»), также известный как «Rauchgerät» — дымогенератор, унифицированные жидкотопливные монотопливные ракетные ускорители, двигатели которых работали на химическом разложении « T-Stoff », по сути, почти чистой перекиси водорода , с каталитическим соединением Z-Stoff . Парашютный ранец на тупом контуре передней части внешнего корпуса двигателя использовался для замедления его падения после отделения от самолета, поэтому 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 километрах к востоку от Берлина , указанном как резервный аэродром на случай войны. [6] Другие немецкие эксперименты с JATO были направлены на содействие запуску самолетов-перехватчиков, таких как Messerschmitt Me 262 C, как специальных версий Heimatschützer , обычно оснащенных либо версией жидкостного ракетного двигателя Walter HWK 109-509 от Me 163 Komet программа либо в крайней задней части фюзеляжа, либо полу"подвешенная" под ним сразу за задней кромкой крыла, чтобы помочь его турбореактивным двигателям Junkers Jumo 004 , или пара специально усиленных ракетных комбинированных реактивно-ракетных силовых установок BMW 003R вместо Jumo 004, чтобы перехватчики Me 262C Heimatschützer могли быстрее достичь вражеских бомбардировщиков. Были построены и испытаны два прототипа версий Me 262 Heimatschützer из трех предложенных конструкций. В отличие от широкого спектра типов самолетов , с которыми испытывались разработанные HWK модульные жидкостные монотопливные ускорители Starthilfe , наблюдая некоторую степень использования на передовой; вышеупомянутые твердотопливные ускорители RATO от фирм Schmidding и WASAG оставались по своей сути почти исключительно экспериментальными, причем твердотопливные ускорители Schmidding тягой 500 кг предназначались для ввода в эксплуатацию, по четыре штуки на каждом планере 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 аналогичный двухкомпонентный «горячий» двигатель, как и на ракетном истребителе Me 163B Komet , добавляя 20 кг смеси гидразина B-stoff , смешанного с «Br-stoff» ( дистиллятом лигроинового углеводорода) в качестве основного «топлива» к монотопливу T-Stoff, все еще дестабилизированному перманганатом Z-Stoff для воспламенения в качестве окислителя, что утроило показатель тяги 109-500 в 4,95 кН (при 14,71 кН/1500 кгс) при продолжительности горения 30 секунд. Из-за схожих рисков «горячей» системы, требующей аналогичных специальных процедур заправки и обслуживания, как и у ракетного двигателя Komet 509A, 109-501, по-видимому, остался строго экспериментальной конструкцией, использовавшейся только для испытательных полетов прототипа реактивного бомбардировщика Junkers Ju 287 V1. [7]
В начале 1939 года Национальная академия наук США предоставила 1000 долларов Теодору фон Карману и группе по исследованию ракет (включая Джека Парсонса , Фрэнка Малину , Эдварда Формана и Аполлона МО Смита ) в Авиационной лаборатории Гуггенхайма в Калифорнийском технологическом институте (GALCIT) для исследования взлета самолетов с помощью ракет. Это исследование JATO стало первым исследованием ракет, получившим финансовую поддержку от правительства США со времен Первой мировой войны, когда Роберт Х. Годдард получил армейский контракт на разработку твердотопливного ракетного оружия. [8] [9] [10] В конце 1941 года фон Карман и его команда прикрепили несколько 50-фунтовых твердотопливных JATO Aerojet к легкому самолету Ercoupe, и капитан армии Гомер Буши совершил испытательные полеты. В последнем запуске они сняли пропеллер, прикрепили шесть единиц JATO под крыльями, и Boushey был поднят в воздух для короткого полета, став первым американцем, который летал только на ракетной тяге. Обе вооруженные силы использовали твердотопливные JATO во время войны. [10] : 329
После Второй мировой войны JATO часто использовался для преодоления слабой тяги ранних реактивных двигателей на низких скоростях или для помощи тяжело нагруженным самолетам при взлете. Например, винтовой двигатель Avro Shackleton , будучи сильно загруженным топливом для длительных морских разведывательных полетов, полагался на турбореактивные двигатели Armstrong Siddeley Viper для взлета.
Первый в мире реактивный авиалайнер , de Havilland DH 106 Comet , включал в себя проектное положение для перевозки двух ракет-носителей de Havilland Sprite, работающих на перекиси водорода , предназначенных для установки в « жарких и высокогорных » условиях в таких аэропортах, как Хартум и Найроби. [11] [12] Они были испытаны в тридцати полетах, но реактивные двигатели de Havilland Ghost сами по себе были признаны достаточно мощными, и некоторые авиакомпании пришли к выводу, что ракетные двигатели непрактичны. [13] Тем не менее, фитинги Sprite были сохранены на серийных Comet 1, но стали ненужными с последующими модернизациями двигателей. [14]
В конце 1950-х годов экспериментальные программы запуска истребителей с нулевой длиной были реализованы ВВС США , ВВС Германии и ВВС СССР с использованием ускорителей с высокой тягой и короткой продолжительностью горения, схожих по внешнему виду и функциям. ВВС США использовали модифицированный Republic F-84 , обозначенный EF-84G, который использовал твердотопливный ускоритель крылатой ракеты MGM-1 Matador , разработанный Aerojet General, с тягой 240 кН (26 коротких тонн) и длительностью тяги в две секунды. Советские ВВС использовали модифицированный истребитель МиГ-19 , обозначенный SM-30, запускаемый со специальной пусковой установки и использующий почти идентичную конструкцию твердотопливного ракетного ускорителя, что и EF-84G, но с гораздо более мощным уровнем тяги 600 кН (64 коротких тонны). F -100 и F-104 также использовались для экспериментов по запуску с нулевой дистанции, с такими же мощными сбрасываемыми ускорителями, как и советские эксперименты с SM-30. [15]
Также в 1950-х годах JATO Junior был попыткой Aerojet Engineering внедрить меньшие блоки JATO для небольших коммерческих самолетов, но был заблокирован Бюро аэронавтики ВМС США. Aerojet утверждала, что меньший баллон JATO, обеспечивающий 250 фунтов тяги в течение 12 секунд, может помочь легкому частному самолету, которому обычно требуется почти 900 футов (270 м) взлетно-посадочной полосы, чтобы преодолеть препятствие высотой 50 футов (15 м), может сделать то же самое с 300 футами (91 м) взлетно-посадочной полосы с блоком JATO Jr. [16] Баллоны JATO Junior, установленные на гондолах двигателей, некоторое время предлагались в качестве заводской опции на Beechcraft Twin Bonanza ; они рекламировались не как средство помощи при взлете, а скорее как средство увеличения дальности планирования во время вынужденной посадки на неблагоприятной местности. Однако неизвестно, были ли баллоны когда-либо фактически установлены на серийном Twin Bonanza или использовались в каких-либо случаях, кроме заводских испытательных полетов. [17]
В Boeing 727 была предусмотрена возможность использования Aerojet JATO в «жарких и высокогорных» условиях, особенно в Мехико и Ла-Пасе . [18] [19] Опция JATO была доступна для Fairchild Swearingen Metroliner для увеличения взлетного веса при сохранении требований набора высоты с одним неработающим двигателем. [ необходима 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 для обеспечения очень короткого взлета и посадки. План был отменен после аварии, произошедшей во время испытательной посадки, когда направленные вперед блоки JATO, предназначенные для замедления самолета, сработали раньше, чем направленные вниз блоки (предназначенные для смягчения приземления), в результате чего самолет совершил аварийную посадку.
JATO стал в значительной степени ненужным, поскольку взлетная тяга реактивных двигателей улучшилась, и теперь используется редко, даже при работе с большой нагрузкой на коротких взлетно-посадочных полосах или в «жарких и высоких» условиях. [ необходима цитата ] Иногда он используется в исключительных обстоятельствах на специально оборудованных, в основном военных, самолетах. [20]
Автомобиль -ракета JATO — городская легенда , рассказывающая историю об автомобиле, оборудованном блоками JATO, который позже был найден разбитым о склон горы. Эту историю часто приводят в качестве примера премии Дарвина ; она кажется апокрифической, не имеющей под собой никаких оснований. [21]
Легенда была рассмотрена несколько раз в шоу MythBusters на канале Discovery Channel . Для первой попытки, в пилотном эпизоде 2003 года, команда воспроизвела сцену и тягу JATO с некоторыми коммерчески доступными любительскими ракетными двигателями. Машина действительно ехала очень быстро, обогнав преследующий вертолет, но далеко не 300 миль в час (500 км/ч), о которых сообщалось в оригинальной истории, и не смогла подняться в воздух. Миф был пересмотрен в 2007 году с использованием другой конфигурации ракет в попытке заставить машину летать; она взорвалась, не достигнув конца своего стартового пандуса. Миф был снова пересмотрен в 2013 году в 1-м эпизоде 12-го сезона Mythbusters в качестве празднования их 10-й годовщины в эфире.
Автомобиль Dodge Coronet 1958 года, оснащенный JATO, на высохшем озере Эль-Мираж использовался для телевизионной рекламы, чтобы продемонстрировать силу их тормозов «полного контакта». Это транслировалось во время шоу Лоуренса Уэлка в конце 1950-х годов. [22]
Примечания
_flight_deck_during_a_missile_firing_exercise.jpg/1280px-thumbnail.jpg)
_on_2_July_1951_(80-G-629296).jpg/1280px-Lockheed_P2V-3C_Neptune_takes_off_from_USS_Franklin_D._Roosevelt_(CVB-42)_on_2_July_1951_(80-G-629296).jpg)
