К статье АВИАЦИЯ ВОЕННАЯ
Организация инженерных работ. Скорость первого военного самолета не превышала 68 км/ч. В наши дни имеются самолеты, которые могут летать со скоростью 3200 км/ч, а в летных испытаниях некоторые из экспериментальных самолетов развивали скорости более 6400 км/ч. Следует ожидать, что скорости полета будут увеличиваться. В связи с усложнением конструкции и оборудования самолетов радикально изменилась организация труда авиаконструкторов. На заре авиации инженер мог конструировать самолет в одиночку. Теперь же этим занимается группа фирм, каждая из которых специализируется в своей области. Их работу координирует генеральный подрядчик, получивший заказ на разработку самолета в результате конкурса. См. также АВИАЦИОННО-КОСМИЧЕСКАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ.
Проектирование. На протяжении первой половины 20 в. внешний облик самолета претерпел значительные изменения. Биплан с подкосами и расчалками уступил место моноплану; появилось обтекаемое посадочное шасси; кабина пилота сделана закрытой; конструкция стала более обтекаемой. Однако дальнейший прогресс сдерживался чрезмерно большим относительным весом поршневого двигателя и использованием пропеллера, который не позволял самолету выйти из диапазона умеренных дозвуковых скоростей. С появлением реактивного двигателя все изменилось. Скорость полета превзошла скорость звука, основной же характеристикой двигателя стала тяга.
Скорость звука составляет ок. 1220 км/ч на уровне моря и примерно 1060 км/ч на высотах 10-30 км. Говоря о наличии "звукового барьера", некоторые конструкторы считали, что самолет никогда не полетит быстрее скорости звука из-за вибраций конструкции, которые неизбежно разрушат самолет. Некоторые из первых реактивных самолетов действительно разрушились при приближении к скорости звука. К счастью, результаты летных испытаний и быстрое накопление опыта проектирования позволили устранить возникшие проблемы, и "барьер", казавшийся когда-то непреодолимым, в наши дни потерял свое значение. При надлежащем выборе компоновки самолета удается уменьшить вредные аэродинамические силы и, в частности, сопротивление в диапазоне перехода от дозвуковых скоростей к сверхзвуковым. Фюзеляж истребителя обычно проектируется в соответствии с "правилом площадей" (с сужением в центральной части, где к нему пристыковано крыло). Вследствие этого достигается плавное обтекание области стыка крыла с фюзеляжем и снижается лобовое сопротивление. На самолетах, скорости которых заметно превышают скорость звука, используются крылья большой стреловидности и фюзеляж большого удлинения.
Гидравлическое (бустерное) управление. При сверхзвуковых скоростях полета сила, действующая на орган аэродинамического управления, становится столь большой, что пилот просто не может изменять его положение собственными силами. В помощь ему проектируются гидравлические системы управления, во многом аналогичные гидроприводу для управления автомобилем. Эти системы могут управляться также с помощью автоматизированной системы управления полетом.
Влияние аэродинамического нагревания. Современные самолеты развивают в полете скорости, в несколько раз превышающие скорость звука, и силы поверхностного трения вызывают нагревание их обшивки и конструкции. Самолет, рассчитываемый на полет с M = 2,2, должен быть изготовлен уже не из дюралюминия, а из титана или стали. В некоторых случаях приходится охлаждать топливные баки, чтобы предотвратить перегрев топлива; следует охлаждать и колеса шасси, чтобы не допустить оплавления резины.
Вооружение. Огромный прогресс достигнут в области вооружений со времен Первой мировой войны, когда был изобретен синхронизатор стрельбы, позволяющий вести огонь через плоскость вращения винта.Современные истребители часто вооружают многоствольными 20-мм автоматическими пушками, которые могут производить до 6000 выстрелов в минуту. Они вооружены также управляемыми ракетами, такими, как "Сайдуиндер", "Феникс" или "Спэрроу". Бомбардировщики могут быть вооружены оборонительными ракетами, оптическими и радиолокационными прицелами, термоядерными бомбами и крылатыми ракетами класса "воздух - земля", которые запускаемыми за много километров от цели.
Производство. С усложнением задач, стоящих перед военной авиацией, стремительно возрастает трудоемкость и стоимость летательных аппаратов.
Согласно имеющимся данным, на разработку бомбардировщика B-17 было затрачено 200 000 человеко-часов инженерного труда. Для B-52 потребовалось уже 4 085 000, а для B-58 - 9 340 000 чел.-ч.
В производстве истребителей наблюдаются аналогичные тенденции. Стоимость одного истребителя F-80 составляет ок. 100 тыс. долл. Для F-84 и F-100 это уже 300 и 750 тыс. долл. соответственно. Стоимость истребителя F-15 в свое время оценивалась примерно в 30 млн. долл.
Работа пилота. Быстрый прогресс в навигации, приборостроении и вычислительной технике оказал существенное влияние на работу пилота. Многое из рутинной летной работы теперь выполняется автопилотом, а навигационные проблемы могут быть решены с использованием бортовых инерциальных систем, доплеровской РЛС и наземных станций. Осуществляя слежение за рельефом местности с помощью бортовой РЛС и используя автопилот, можно лететь на малых высотах. Автоматизированная система в совокупности с бортовым автопилотом обеспечивает надежность посадки самолета при очень низкой облачности (до 30 м) и плохой видимости (менее 0,8 км). См. также АВИАЦИОННЫЕ БОРТОВЫЕ ПРИБОРЫ; АЭРОНАВИГАЦИЯ; ВОЗДУШНЫМ ДВИЖЕНИЕМ УПРАВЛЕНИЕ.
Автоматизированные оптические, инфракрасные или радиолокационные системы используются также для управления средствами поражения. Эти системы обеспечивают точное попадание в удаленную цель.
Возможность использования автоматизированных систем позволяет одному летчику или экипажу из двух человек выполнять задания, которые ранее предполагали участие гораздо более многочисленного экипажа. Работа пилота в основном заключается в том, что он следит за показаниями приборов и функционированием автоматизированных систем, принимая управление на себя лишь при их отказе.
В настоящее время на борту самолета можно разместить даже телевизионную аппаратуру, имеющую связь с наземным центром управления. В этих условиях еще большее число функций, которые ранее должен был выполнять экипаж самолета, берет на себя электронная аппаратура. Теперь пилот должен действовать только в наиболее ответственных ситуациях, таких, как визуальная идентификация самолета-нарушителя и принятие решения о необходимых действиях.
Комбинезоны. Одежда пилота также заметно изменилась с тех пор, когда ее обязательными атрибутами были кожаная куртка, очки и шелковый шарф. Для пилота истребителя стандартным теперь стал противоперегрузочный комбинезон, страхующий его от потери сознания при резким маневрах. На высотах более 12 км пилоты используют облегающий тело высотный костюм, предохраняющий от разрушительного действия взрывной декомпрессии в случае разгерметизации кабины. Воздушные трубки, проходящие вдоль рук и ног, заполняются автоматически или вручную и поддерживают необходимое давление.
Катапультируемые кресла. Катапультируемые кресла стали в военной авиации обычным элементом оборудования. Если пилот вынужден покинуть самолет, он выстреливается из кабины, оставаясь привязанным к креслу. Убедившись в достаточной удаленности самолета, пилот может освободиться от кресла и спуститься на землю на парашюте. В современных конструкциях от самолета обычно отделяется вся кабина пилота. Это защищает от начального ударного торможения и воздействия аэродинамических нагрузок. К тому же, если катапультирование происходит на больших высотах, в кабине сохраняется пригодная для дыхания атмосфера. Большое значение для пилота сверхзвукового самолета имеют системы охлаждения кабины и скафандра пилота для защиты от воздействия аэродинамического нагревания при сверхзвуковых скоростях.