Jak-3 ja Pokrõškin

[toomas tyrk]

Endiselt - kus on need 3 autorit, kes räägivad mingist lennukite moodsuse seosest nende tiivakoormusega.

Samuti oleks huvitav näha seda valemit, milles lennuki kiirus, või OK, kasvõi aerodünaamiline takistus on kuidagi seotud tema massiga. Nii et saaks järeldada - massi kasvades kiirus kasvab...

[Kapten Trumm]

Miks peab kolm autorit olema? Sa ise ei suuda võtta 10 lemmikut WWII lõpuperioodi lennukit ja võrrelda nende tiiva erikoormust ja kiirust oma teise lemmiku, Spitfire Mk-I (või Hurricane Mk-Ig)....? Ma neid eespool loetlesin terve rivi, sa ei suutnud muud kui leida 2 erandit (Zero oli üks)....? Ja miks Zero maksimaalkiirus ei ületanud isegi 600 kmh?

Kui aga ülelaadimiseks läks, siis noppisin venekeelsest meediast (peamiselt airpages.ru) kokku andmed vene lennukimootorite ülelaadimise suurusest
M-105 - sõja eel ülerõhku 0,97 bar, sõja ajal kasvas see 1,02 barini.
AM-35 - sõja eel 0,97 bar
AM-38 - sõja ajal (see oli Il-2 mootor) 1,19 bar
AM-38F - sõja ajal 1,40 bar
Kahjuks ei suutnud leida VK-107 andmeid (tõenäoliselt on suuremad kui M-105), prognoosiks ise võimsuse järgi 1,2-1,4

Niiet ka ülelaadimise suuruse mõttes polnud venelastel väga nutta (ega suurest mahajäämusest rääkida). Sakslasi ületasid nad uhkelt.

Nii et saaks järeldada - massi kasvades kiirus kasvab...

Kui erivõimsus seejuures säilib või kasvab (mootori võimsus jagada lennuki massiga), siis kiirus kasvabki.
Spitfire ise (aga ka Me-109) ongi selle protsessi elavad näited.
Kuid Hawker Tempest, mis loodi suure sõja ajal, ehitati juba alguses sellise erikoormusega nagu Spitfire saavutas sõja lõpus.

[toomas tyrk]

Saa aru - massi seos kiirusesse on mittepõhjuslik. Ei ole sellist valemit, mis kuidagi seoks lennuki massi tema kiirusomadustega. Kiirus kasvas ikka seetõttu, et peale pandi võimsamad mootorid, mitte seetõttu, et mass kasvas.

Kuidas saab siis peamiselt lennuki massil põhinev suurus määrata lennuki moodsust? No ei saagi.

Miks kolm autorit? Vt eespoolt.

Ma võin sulle ka vihjata - no ei ole teisi selliseid autoreid peale Solonini. Ei ole...

[Kapten Trumm]

Soovitan tungivalt lugeda mõttega läbi Solonini raamatu I peatükk "Miks lennukid lendavad".

Paradoksaalne, kuid fakt – esmapilgul õhuke tiib on tegelikult aerodünaamilise takistuse peamiseks
allikaks. Järelikult, tiiva erikoormuse suurendamine ehk tiiva pindala vähendamine on üks kõige efektiivsematest
kiiruse suurendamise meetoditest. Selle väite illustreerimiseks tasub tuua üks õpikunäide.
Võidusõidulennuk “Supermarine“ S-6B, mis püstitas 1931 aastal kiirusrekordi, oli ujukitega vesilennuk.
Kahe tohutu lennukipikkuse pontooni õhutakistus koos kõige sinna juurde kuuluvaga ei seganud lennukil
põrmugi saavutamast tolle aja kohta fenomenaalset kiirust 655 km/h , mis ületas ligi kahekordselt
seeriahävitajate kiirust. Sellele tehnilisele imele on kaks seletust. Esiteks imetabane “Rolls- Royce” mootor
ning teiseks selle aja kohta väga suur tiiva pinnakoormus, 178 kg/m2. Aga selleks, et sellise “väikse“
tiivaga lennuk saaks edukalt startida – maanduda, valis konstruktor Reginald Michell välja vesilennuki
skeemi, millele on võimalik leida piiramatu pikkusega stardi- ja maandumisrada

.

Saa aru - massi seos kiirusesse on mittepõhjuslik. Ei ole sellist valemit, mis kuidagi seoks lennuki massi tema kiirusomadustega. Kiirus kasvas ikka seetõttu, et peale pandi võimsamad mootorid, mitte seetõttu, et mass kasvas.
Kuidas saab siis peamiselt lennuki massil põhinev suurus määrata lennuki moodsust? No ei saagi.

Mille suhtes seda tiiva suurust siis määrata? Piloodi sokinumbri järgi või?
Massi suhtes määratakse teda seepärast, et eksisteerib mõiste "aerodünaamiline kaal".
Suurema "aerodünaamilise kaaluga" lennuk on muudel samadel tingimustel (v.a tiiva pindala ja ulatus) alati kiirem kui aerodünaamiliselt kergem.

Tuleme tagasi nüüd Jak-1 ja LaGG-1 juurde. Sama mootor (st sama veojõud), umbes sama ristlõikepindala.
LaGG on raskem, Jak on kergem - LaGG-i erikoormus tuleb suurem.
Kui säilitada LaGG-i puhul sama erivõimsus (st paigaldada võimsam mootor), siis LaGG on Jak-ist kiirem. Kuigi ta on raskem.
Küsimus on (ka) kahe näitaja nagu erivõimsus ja erikoormus omavahelisest suhtest.
Mitte ainult erikoormusest.
On seda raske taibata?
Solonin seletab väga rahvalikus keeles seda...?
Või ei viitsi lugeda ja mõelda?

Ma eespool tõin ühe näite - prototüüplennuk mingi juudi nimega konstruktorilt.
Sama M-105 mootoriga, aga hästi väikse tiivaga, lendas Jak-1st 60 kmh kiiremini.
Miks lendas kiiremini?
Sest tema tiivad olid pisikesed nii absoluutsuures kui aerodünaamilise kaalu mõttes.
Suurel kiirusel piisab lendamiseks ka väiksest tiivast - väiksem tiib on väiksem õhutakistus.
Väiksem õhutakistus sama võimsusega - suurem kiirus.
Suurem kiirus - suurem vertikaalmanööverdusvõime.

[toomas tyrk]

Probleem pole mitte rahvalikus keeles, vaid valedes järeldustes, mida Solonin teeb. Liites järsku massi ka kiirust määravate parameetrite hulka. Selles on probleem.

Sealt tulevadki need valed järeldused, et Spitfire pole moodne, sest tiivakoormus on väike. Ning MiG ja LaGG on moodsad kuna tiivakoormus on suur.

On tõesti nii raske aru saada või?

[Kapten Trumm]

Solonin on minuteada diplomeeritud lennundusinsener. Lõpetanud edukalt Kuibõshevi lennundusinstituudi. Vähemalt nii olen teada saanud.
Usun, et lennutehnikast või füüsikast teab ta küll, mida räägib. Las see ajalugu olla.

Muideks ka kõigi teadmiste allikas- wiki
https://en.wikipedia.org/wiki/Wing_loading

In aerodynamics, wing loading is the total mass of an aircraft divided by the area of its wing.[1] The stalling speed of an aircraft in straight, level flight is partly determined by its wing loading. An aircraft with a low wing loading has a larger wing area relative to its mass, as compared to an aircraft with a high wing loading.
The faster an aircraft flies, the more lift can be produced by each unit of wing area, so a smaller wing can carry the same mass in level flight. Consequently, faster aircraft generally have higher wing loadings than slower aircraft. This increased wing loading also increases takeoff and landing distances. A higher wing loading also decreases maneuverability. The same constraints apply to winged biological organisms.

Kiiruse kasvades väheneb vajaminev tiivapindala, sest tiiva tõstejõud on võrdelises seoses kiirusest.
Liigne tiivapind, mida kiirel lennul tarvis pole, toodab aga õhutakistust, nii ristlõikest tulenevalt (tiib on suurema ulatusega) kui ka hõõrdetakistust.
Tiib talub põhimõtteliselt koormust niipalju, kui õhusurve mõjul hakkab ta lössi vajuma.
Liiga vähe koormatud tiivapind on lihtsalt liigne takistus, mis vähendab kiirust.

Tiiva erikoormust kasutatakse selleks, et muuta erinevate mõõtmete, kaaluga jne lennukid aerodünaamika mõttes võrreldavaks.
Kuidas muidu võrrelda aerodünaamiliselt kahe lennukit, üks 1800 kg ja 16 m2 tiivapinnaga, teine 2200 kg ja 24 m2 tiivapinnaga?
Tiivapinna võrdlus ei anna midagi, samuti ka massi võrdlus.

[Kapten Trumm]

Eriti õpetlik lugu on see võrdlus: Me-109K vs Spitfire Mk-14.
http://www.spitfireperformance.com/spit14v109.html
Selleks, et masinate lennuomadused oleks enamvähem võrreldavad, puhuti messeri mootorisse kuni 0,8 bar, Spitfire mootorisse aga kuni 1,29-1,5 bar (kõik maksimumid).
Vaene mootor, mida see üle elama pidi.....
Sakslastel vaesekestel aga polnud nähtavalt nii head bensiini kui USA-st tuli.
Ameerika bensiin võimaldas ka Mikulinil kütta Il-2 mootorisse lõppeks 1,4 bar ülerõhku sisse.

Pisema tiivaga, taoliste mootoritega, oleks Spitfire 1942-1943 ületanud ilmselt 700 kmh piiri kõrguses ja 600 kmh piiri merepinnal.
Eesti keeles on tarkus, et piisava algkiirusega saab ka karu mesitarusse läbi lennuava.

[andrus]

Solonin on minuteada diplomeeritud lennundusinsener. Lõpetanud edukalt Kuibõshevi lennundusinstituudi. Vähemalt nii olen teada saanud.
Usun, et lennutehnikast või füüsikast teab ta küll, mida räägib.

Nägime selle tegelase haridust, kui ta tegi juttu oodatud pikeerimiskiirusest 750 km/h. Minu arvates lennundusinseneri haridusega inimene nii poleks kirjutanud.
2 võimalikku järeldust - kas pole seda haridust seltsimehel või valetab haridusest hoolimata.

[Kapten Trumm]

750 kmh on võetud tõenäoliselt opereerimisjuhistest, minu viidatud artklis Mk-9 teemal on sellest juttu - tõsi küll 109G-mudeli kohta


Seal on kirjas, et kõrgustel kuni 3 km ei tohi ületada pikeerimiskiirust 750 kmh. Sama 750 piirang oli ka Me-109E kohta (millest raamatus räägitakse).
Arv 750 aga ei põhine mitte lennuki pikeerimisomadustel, vaid on võetud selle järgi, et Me-109 spidomeeteri täpne osa (täpsemalt õhuvoolu kiiruse mõõtja) lihtsalt lõpeb 750ga ära (ja seal asub punane joon, mis viitab piirangule) ja see 750 kmh piirangute seadmine on vähemalt 109E jaoks lihtsalt "londi põristamine" - ei venelased ega britid sealt kuni 3000 m kõrguselt seda kiirust saavutada ei suutnud.



Samaväärse londi põristamisena mõjuks nt I-16 juhendis kirjutatud nõue, et mitte ületada kiirust Mach 1 (ok, see on ebareaalsem, aga mõte ei muutu).

Teemaväline: taevas, mille mahajäämus, messeri armatuurlaud on tehtud "deltapuidust" (vaata tühje auke).

[andrus]

Esiteks, ma andsin juba viite, kust see 750 km/h kirjas oli, ei maksa asja keerulisemaks ajada.
Teiseks, pole teada, et venelased ja britid oleks üritanud seda kiirust pikeerimisel saavutada, sa pole selle toeks ühtegi argumenti toonud.

Aga mitte selles pole asi, vaid selles, et lennundusinseneri haridusega inimene peaks minu arvates teadma mis on "V never exceed" ja kuidas seda kontrollitakse, mitte seletama "oodatud kiirusest".

[Kapten Trumm]

Edasi on loogika, et asjas X eksis, siis ülejäänud jutt on samuti vale...?
Lennundusinseneri kvalifikatsioon tuli jutuks, kui teemaks oli seos kiiruslike omaduste ja erikoormuse vahel.
Kas see suurustamine 750 kmh muudab antud jutu samuti valeks (vanasti, komsomolipropagandistide jaoks oleks muutnud).
Ma ei näe, et kiiruse ja erikoormuse seostamisega Solonin eksiks. Või et tema kvalifikatsioon kuidagi kahtluse alla satuks.
Tõepoolest, selle seose toimivust võib igaüks kasvõi wikist mõne minutiga veenvalt kontrollida, valdav enamus WWII 700 kmh kiirusklassi hävitajaid omavad tiiva erikoormust 180 kg/m2 ja rohkem.
Sealhulgas Spitfire hilised mudelid.

Kuidagi laiali valgub sul see teemaarendus.

Väike retooriline mõttarendus ka. Me-109E katsetamisel ÕJ TUI-s avastasid venelased, et ka muud (nt tõusuvõime) jäid kah tunduvalt alla tehase lubatule.
Kas siit saaks järeldada, et venelased ei üritanudki välja selgitada vastase lennuki tegelikke näitajaid? Noh, startisid poole gaasiga näiteks.
Kui jätta kõrvale, et saksa sabotöörid saboteerisid venelastele antavad masinad ja venelased ei suutnud seda avastada.
Vastama ei pea, retooriline jutt lihtsalt....

Kui asjast rääkida, siis Me-109 kõikidele mudelitele oli iseloomulik juhitavuse halvenemine (ja lõpuks kadumine) ülisuurtel kiirustel, niiet see 750 kmh oli nagunii kõvatamine, sest sellel kiirusel polnud lennuk enam kuigivõrd juhitav (sama probleem oli ka teistel lennukitel sellel ajal), seega need katselendurite saatud 800+ kmh pikeerimiskiirused Saksamaal ei oma suuremat praktilist tähendust. 750 kmh piirang pandi seepärast, et rohkem kiirusmõõtja ei näidanud täpselt ja kuna juhitavus oli juba kadumas, siis oli vaja lihtsalt kehtestada piirangud, et idioodid end maa sisse ei pikeeriks.

Aga argumentidest Me-109 tegeliku pikeerimisvõime teemal:

О характеристиках на пикировании рассказывает еще один пилот - англичанин Эрик Браун, испытывавший Bf 109G-6/U2/R3/R6 в 1944 году в Фарнборо (Великобритания).

«При сравнительно небольшой крейсерской скорости, она составляла всего 386 км/ч, управлять «Густавом» было просто чудесно. Однако с возрастанием скорости ситуация быстро менялась. При пикировании со скоростью 644 км/ч и возникновении скоростного напора органы управления вели себя так, как будто они замерзли. Лично я, добился при пикировании с высоты 3000 м скорости 708 км/ч, и создавалось впечатление, что органы управления были просто заблокированы».

http://www.airpages.ru/ru/fighters.shtml

Ehk siis maakeeli - hilise messeri (mis on parema aerodünaamika, võimsama mootori ja suurema massiga - mis kõik suurendavad pikeerimiskiirust võrreldes kõnealunse Me-109Ega) kiiruse piiriks seatud 750 kmh saavutada ei õnnestunud, sest lennuk muutus juhitamatuks. Seega on Soloninil õigus ses suhtes, et 750 kmh piirang on "londi põristamine". Selle kiiruse saavutamisel on suured võimalused end juhitamatult maasse sõita.

Mulle seda üllatav lugeda pole - 750 kmh madalamate praktiliste pikeerimiskiiruste saavutamise põhjus polnud mitte katsemetoodika, vaid teiste riikide katselendurid, haistes ohtu, ei pressinud asja niikaugele, et neid oleks pärast vaja kuskilt 20 meetri sügavuselt välja kaevata.

[Kapten Trumm]

Kuna asjad ununevad, siis panen siia uuesti tiivakoormuse teemal üles Bisnovati eksperimentaalhävitaja SK (SK-SKorostnõi), mida katsetati 1940-1941.



Sellesama M-105 mootoriga, millega Jakovlevi ja Laovotskini hävitajad (mis olid ka kenakese tiivakoormusega) said kiirusi 570-590 kmh 4-5 tuhande meetri kõrgusel, lendas see aparaat 660 kmh, ehk kiiremini kui MiG (MiG lendas 5000 m peal natuke kiiremini nimetatutest). Probleem tollal oli selles, et selle maandumiskiirus oli 170 kmh (liig kiireks arvatud MiG-3 maandumiskiirus oli 145 kmh), sõja käigus toimunud areng aga näitas, et taolise kõrge tiivakoormuse probleemi saab lahendada mehhaniseerimisega, sest üle 200 kg/m3 tiivakoormusega seerialennukeid oli mitmeid.

Pilt räägib rohkem kui sada sõna.

[toomas tyrk]

Et ma ka ära ei unustaks. Me 209, mis püstitas juba 1939. a. maailmarekordi, mis püsis 30 aastat - 755 km/h.

This resulted in design of the Messerschmitt Me 209 to be used to establish a new absolute world speed record. With only superficial resemblance to the Bf lO9, the Me 209 was tailored around a specially-built Daimler-Benz DB 601ARJ engine with a take-off rating of 1342 kW (1 800 hp), which could be boosted to a peak of 1715 kW (2,300 hp) for very short periods. This capability proved sufficient for the Me 209 to set a new record, Flugkapitan Fritz Wendel flying the first specially-prepared proto type on 26 April 1939 at an average speed of 755.136 km/h (469.22 mph).

Hm, sakslased ja 1939. a. 2300 h.-j? Ilmselt mingi äärmiselt keelatud ja mürgist panid sinna mootorisse, mida nad isegi sõja ajal kasutada ei julgenud...

[Kapten Trumm]

Sama nime all pakkus Messerschmidt välja ka 1943 "tavalise" , Me-109 täiendatud versiooni, mis pidi konkureerima FW-190 vastu Reichi relva-ostuses.
Antud aeroplaan omas täismassi 4085 kg ja tiivapinda 17,2 m3, mis teeb erikoormuseks ca 238 kg/m2 (võtsin andmed wikist)
See oli siis mitte algse Me-109B raskemaks muutumisel saadud, vaid nullist kohe selliseks projekteeritud.
Teine sama ekstreemne aparaat oli Polikarpovi I-185.

Aga selle rekordi-209 kohta kahjuks ei leia tiivapinda kuskilt. Tiivaulatuse järgi oli tema tiib väiksem kui Me-109 oma (7,8 m 9,9 vastu).

mis püstitas juba 1939. a. maailmarekordi, mis püsis 30 aastat - 755 km/h.

Tegelikkuses ei püsinud, XP-47J ületas selle pea 60 kilomeetriga tunnis juba 5 aastat hiljem, küsimus on lihtsalt juriidilises "püsivuses" ja selles, kas ameeriklased soovisid seda vormistada.
Ameeriklased oma salajasi arendusi lihtsalt ei reklaaminud.

Hm, sakslased ja 1939. a. 2300 h.-j? Ilmselt mingi äärmiselt keelatud ja mürgist panid sinna mootorisse, mida nad isegi sõja ajal kasutada ei julgenud...

Küsimus on mootori forseeerimise astmes (mitte ajada segi seeriamootori forsaazreziimiga). Kui sul mootorilt ei nõuta nt 100 või 200 tundi ressurssi, siis lühiajaliselt on palju suuremat võimu võimalik saada igast mootorist. M-105 mootorist saadi ka lõpuks 1700 hobujõudu, kuid see mootor ei kestnud isegi 25 tundi. Rindel lendavad lennukid (mida siis osapooled ka trofeeks said) aga pidid omama ka teatud vastupidavust. Inglaste (ja ameeriklaste naftakeemikute) eelis oli selles, et nad suutsid teha väeosades kasutatavaid mootoreid ülisuure ülelaadimisega (Spitfire viimaste, Griffon mootoriga mudelite ülelaadimine "punn põhjas" oli 21 psi ehk 1,5 bar ülesurvet ja selleks vajati bensiini oktaanarvuga 150. Griffon öeldakse olevat projekteeritud ülelaadimisele kuni 24 psi (1,7 bar).

Näiteks etanooli oktaanarv on 110-115. Paraku tema jätkusuutlik kasutus kolbmootoris on probleemne, sest etanool on väga korrodeeriv, mis väljendub nt silindriseinte peegelpindade kiires kulumises. Seepärast ei ole see ka lennukikütusena kasutust leidnud.

Mis puutub mootori forsseerimisse, siis inglased näikse siin olevat teerajajad - näiteks uuel raskel hävitajal Tempest kasutatud mootor Napier Sabre (konstruktiivselt koosnes kahest 12-silindrilisest boksermootorist kahe väntvõlliga) arendas forseeritud režiimil 4000 pööret minutis, mis oli seninägematu. Spitfired Merlini ja Griffoniga arendasid samadel asjaoludel 3000, messeri mootor arendas 2400-2800 ja Mikulini AM-35 ainult 2100.

Mootori pööretekindluse määrab keskmine kolvikiirus, sellest ka Napier Sabre tegemine 24-silindrilisena suhteliselt väikse töömahu juures ja 18-silindriliste "tähtede" levik. Sellise suure kolvikäiguga mootoriga nagu AM-35 oleks 3000 pöördel läinud kolvikiirus liiga suureks, mis toob kaasa mootori kiirendatud kulumise ning tohutud inertsjõud väntmehhanismile (lõpevad purunemisega). Suurem arv silindreid tähendas väiksemat edasi-tagasi liikuvate osade massi (st inertsi) ja suuremat pöördekindlust (sel põhjusel tegigi Ferrari 3 liitriseid 12-silindrilisi mootoreid võidusõiduks).

[toomas tyrk]

Me 209 tiivakoormus oli samuti kusagil üle 200. Aga see pole point (nagu pole see ka point teiste lennukite puhul). Mitte tiivakoormus, vaid mootori suurem võimsus oli see, mis rekordi aitas püstitada. Ehk nagu EOD eelpool juba selgitas - veojõu suurendamine.

Mis puutub ametlikesse rekorditesse, siis ükski sõja ajal saavutatud rekordiline tulemus ei saanud ametlikku FAI kinnitust. Mitte ainult see jänkide P-47 tulemus, ka näiteks sakslaste Me 163 püstitatud kiirus- ja kõrgusrekordid jäid kõik mitteametlikku staatusesse. Sest ametlikke FAI reglementides ette nähtud protseduure polnud lihtsalt võimalik läbi viia. Seepärast kehtis Me 209 püstitatud rekord ka 30 aastat. Rääkigu need jänkid mida tahavad.

Ja kindlasti oli see DB 601 AJR forseeritud, kuid forseeritult suutis ta ikkagi saavutada vaid 1800 h.-j. Ülejäänud 500 saavutati mingi sissepritseseguga. Ja samuti kasutati igasugu sissepritsesegusid ka sõja ajal, nende ajutiste suuremate võimsuste saavutamiseks. Mis siis, et need ressurssi vähendasid. Kuid pole nagu kusagil kohanud 500 lisa-h.-j. saavutamist...