Использовали ли ВВС США самолеты с пропеллерами противоположного вращения?

Недавно я видел фотографию, на которой русский медведь (ТУ-95) перехватывает один из наших (американских) военных самолетов над Тихим океаном.

Много лет назад, когда я летал на разведывательном самолете, нас часто перехватывали медведи, которые на удивление летали со скоростью более 500 миль в час.

Тем не менее, ни один военный самолет США не использует винты, вращающиеся в противоположных направлениях (насколько мне известно). Это почему?

Ответы (4)

Короче говоря, США это было не нужно.

Основной причиной разработки Ту-95 стала довольно уникальная ситуация, сложившаяся после Второй мировой войны, когда Советскому Союзу понадобился тяжелый бомбардировщик для перевозки (тогда очень тяжелого) ядерного оружия. Из-за отсутствия баз где-либо рядом с прилегающими Соединенными Штатами Советы находились в значительно невыгодном положении, когда дело дошло до нанесения ядерного удара по США до того, как появились межконтинентальные баллистические ракеты (у США были базы в Европе и на Тихом океане). В то время тяжелые бомбардировщики были единственным способом доставки ядерной нагрузки, и для этого требовалось, чтобы самолет был быстрым, имел межконтинентальную дальность и мог нести разумную полезную нагрузку.

Первая попытка Советов разработать дальний бомбардировщик в последние дни Второй мировой войны не увенчалась успехом, и в результате они просто перепроектировали B-29 ВВС США, которые «приземлились» в России, в Ту-4 «Бык». ' , которому не хватало необходимого диапазона. В каком-то смысле Б-29 был прародителем Ту-95. Дальнейшее развитие этого планера продолжалось, кульминацией которого стал Ту-80 «Баржа» , который имел необходимую дальность полета, но считался неподходящим из-за недостаточной скорости, которая была бы фатальной для реактивных перехватчиков.

Ту-95 разрабатывался одновременно с B-52 Stratofortress . На самом деле советские ВВС предпочли реактивный Мясищев М-4 , и Туполеву пришлось убедить Сталина в пригодности Ту-95. На начальном этапе проектирования в ОКБ Туполева рассматривались два варианта — с четырьмя ТРД и с турбовинтовыми двигателями. От турбореактивной версии отказались, так как ей не хватило бы дальности полета из-за прожорливых ТРД (Туполев оказался прав в этом, поскольку М-4 отошел на второй план из-за недостаточной дальности).

Требования к полезной нагрузке и скорости требовали очень мощного двигателя ( Кузнецов НК-12 - самый мощный турбовальный двигатель из когда-либо существовавших), а винты противоположного вращения были выбраны для решения проблем, связанных с большим диаметром винтов.

Западные страны также много работали с винтами, вращающимися в противоположных направлениях, но появление реактивных двигателей и сложностей, связанных с винтами, вращающимися в противоположных направлениях, означало, что немногие вышли из стадии прототипа. Например , Huges XF-11 изначально имел винты, вращающиеся в противоположных направлениях; их поменяли на обычные после того, как в нем разбился Huges. Fairey Gannet и Avro Shackleton были одними из немногих западных самолетов с противоположным вращением, которые регулярно использовались (оба использовались в качестве противолодочных, что подчеркивает их повышенную выносливость). В конце Второй мировой войны было испытано несколько самолетов с противоположным вращением, но появление реактивных двигателей означало, что требуемая скорость может быть достигнута гораздо лучшим способом.

Также советские двигатели были менее эффективными из-за более низкой точности изготовления, что усугубляло проблемы с достижением достаточной дальности полета.
Если вы посмотрите на военную версию Cessna 337, O-2, этот [круто выглядящий] самолет имеет два отдельных двигателя, которые вращают винты в противоположных направлениях (т. е. в противоположных направлениях). Его называют коаксиальным близнецом.
@Pugz, я не думаю, что это можно назвать противоположным вращением. Они не соосны, поэтому вращаются только в противоположных направлениях.
@aerolias Отличный ответ - я всегда думал, что это потому, что они не могли выключить (заглушить двигатель) в полете; в отличие от стандартных турбовинтовых. Что меня поразило, так это то, что они до сих пор их используют.
@JanHudec, извините, я имел в виду двойную осевую тягу, а не соосную. Упс :-)

Было несколько попыток ( Douglas Mixmaster , Hughes XF-11 ) одновременно, но ни одна из них так и не дошла до серийного производства.

Mixmaster, хотя и быстрый, появился на заре реактивной эры и не был достаточно быстрым, чтобы конкурировать с реактивными самолетами. ВВС довольно быстро перешли на реактивные самолеты.

В первом полете у Hughes возникли проблемы с гидравликой, и он разбился, чуть не убив пилота (Ховарда Хьюза). Опять же быстро, но не быстрее самолетов.

Советы потратили гораздо больше времени на разработку этой технологии, потому что у них был большой опыт работы с турбовинтовыми двигателями (они все еще летали на турбовинтовых авиалайнерах после того, как американские и западные авиаперевозчики перешли на реактивные), а ранние советские реактивные двигатели были очень неэффективными. Не имея бюджета ВВС США, им нужно было что-то быстрое, но экономичное. Пропеллеры, вращающиеся в противоположных направлениях, давали им скорость, а турбовинтовые — эффективность.

Противоположные винты механически сложны и создают серьезные проблемы с техническим обслуживанием при использовании на поршневых двигателях и, как правило, очень шумны. Преимуществами являются уравновешивание крутящего момента и большая тяга в меньшем пространстве, чем у одиночной опоры. Тем не менее, задняя опора не будет иметь ровного воздушного потока, с которым сталкивается передняя опора, — она будет пересекаться с пульсирующим воздушным потоком от передней опоры, что создает дополнительную нагрузку.

Несколько военных самолетов в США опробовали их на стадии прототипа, но отказались от них, когда недостатки перевесили преимущества. К ним относятся Northrop XB35 , который перешел на одинарные винты в серийной версии YB35, до турбореактивного варианта XB-49 убрал винты. В окончательной версии Hughes XF-11 отказались от противовращающихся винтов. Еще одной конструкцией Northrop с вращающимися в противоположных направлениях винтами был XP56 , хотя его винты, вращающиеся в противоположных направлениях, были лишь одной из многих проблем этой конструкции.

Avro Shackleton, который имел успех, был известен высоким уровнем обслуживания винтовых шестерен.

Печально известным примером был XF84H "Thunderscreech", печально известный своим очень высоким уровнем шума... как и ТУ-95. Было обнаружено, что преимущества противоположно вращающихся винтов перевешивают недостатки.

В более поздних западных военных турбовинтовых конструкциях, таких как Lockheed C130, отказались от сложности противоположно вращающихся винтов в пользу лучшей конструкции с одним винтом. То же самое и с военно-транспортным самолетом Airbus A400 — четыре одинарных винта.

Противоположные вращающиеся винты были частью конструкции Unducted Fan , которая использовалась в Советском Союзе, но не оказалась достаточно выгодной для коммерческого использования в США, частично из-за высокого шума, который мог бы иметь проблемы с ограничениями шума. в большинстве западных аэропортов. По иронии судьбы, некоторые из технологий винтовых лопастей, разработанных для вентилятора без воздуховода GE CFM36, позже были использованы в огромном и очень успешном турбовентиляторном двигателе GE90.

В конце концов, западные страны решили проблему с помощью ТРДД с высокой степенью двухконтурности, которые столь же эффективны, способны развивать более высокие скорости и производят гораздо меньше шума.

Во всяком случае, Ту-95 является свидетельством способности России создавать надежные военные платформы и свидетельством того, что западные технологии решают проблемы с помощью другой конструкции, а не грубой силы.

ВВС США использовали OV-10 Bronco во время войны во Вьетнаме. Он имел два турбовинтовых двигателя. Пропеллеры вращались в противоположных направлениях с помощью дополнительной шестерни в одном из двигателей, чтобы заставить его вращаться в направлении, противоположном другому пропеллеру. Хотя OV-10 якобы был самолетом-разведчиком, он обладал серьезной огневой мощью, такой как ракеты и миниганы. Он также был способен перевозить небольшой состав пассажиров либо для размещения специальной оперативной группы, либо для эвакуации раненых. Я не знаю, есть ли еще такие в ВВС на действительной службе, но они все еще летают в других местах. Мне кажется, я читал, что они могут быть использованы в той же роли, что и А-10, когда более дорогой в эксплуатации А-10 был бы, кхм, излишеством.

Это не то, что означает ОП. Они относятся к двум гребным винтам на валу двигателя, вращающимся в противоположных направлениях. У Медведя их четыре комплекта, всего 8 пропеллеров.
Говард Хьюз разрабатывал такую ​​систему. Он разбился и серьезно пострадал. Он никогда не строил других самолетов с таким расположением винтов. Оказалось, что одно уплотнительное кольцо вышло из строя. Я вижу преимущество такого расположения, но я подозреваю, что это приводит к очень тяжелой и сложной системе винтов.