Учебник Житомирский, страница 3

Для смешанных конструкций характерны фермеиные сварные каркасы (стальные трубы стали дешевле н практичнее деревянных брусков и планок, особенно при многочисленных узлах) и фанерные обшивки по каркасу из металлических и дюралевых труб. В первой половине !930 х гг. появилнсь цельнометалличсские самолеты с жесткой металлической гофрнроваинои обшивкой. Шасси, в основном, неубирающееся с системой обтекзтелей, шнуровой резиновой и пластиичатон амортизацией. Возрастание т,„определялось удовлетворением требовании летать быстрее н выше Харак терен переход на высокооборотные моторы — от 1400...1700 об/мнн во второй половине ! 920-х гг. до 2400 об/мии в первой половине 1930-х гг.

Использование воздушных винтов сначала с деревянными лопастями, затем с дюралевыми с фиксированным шагом (ВФШ). Для указанного периода характерна и~которая стабильность значений е„что обуславливается, с одной стороны, возрастанием требований к обеспечению более продолжительного полета, и с другой стороны, снижением характеристик удельного расхода топлива двигателей. Исходя нз того, что увеличивающиеся значения летно-технических характеристик (ЛХХ» самолета (см, рис. 1,7, К,„=~(т)~ уже сами по себе повышают эффективность самолета, несколько снижены темпы оснашейия самолетов специальным авиационным вооружением, Все это отразилось в колебаниях величии в'4 а.

о числе первых шагов советской власти — решение о создании советского воздушного флота, национализация авиапредприятий, создание Центрального аэрогидродинамнческого института (ЦАГИ) и организация первых конструкторских бюро А. Н, Туполева и Н. Н. Поликарпова, создание учебных вузов н академий для подготовки специалистов Воздушному флоту н лля проведения научных нсследований. Для этого периода характерны бипланы классической балансировочной схемы и свободнонесущне монопланы, а также появление и широкое использование гндросамолетов (в связи со сложностями обеспечения базирования скоростных самолетов нз-за ухудшения их взлетно-посадочных характеристик).

Самолеты А. Н. Туполева АНТ-1, первый цельнометаллический самолет АНТ-2, первый в мире тяжелый двухмоторный бомбардировщик ТБ-1 свободнонесущей моноаланной схемы; самолеты-истребители Н. Н. Поликарпова, знаменитый его учебный самолет У-2 (По-2) н разведчик Р-б, сменивший самолет Р-1; истреби- гели и гидросамолеты Д. И. Григоровича — все это самолеты того периода, когда наша авиационная промышленность делала только свои первые шаги. Из зарубежных самолетов, использовавшихся в России в первые годы советской власти,— кньюпорыз, кюнкерсыв, вфоккерыв и др. 1.5.4.

Период !У (1930 — 1950 гг.) характеризуется борьбой за аэродина мическое совершенство самолета, за увеличение мощностей моторов для роста скорости и высоты полета; созданием самолетов с заранее заданными свой. ствами, приданием им свойств боевой живучести н надежности; совершенствованием схем самолетов при переходе с поршневых на газотурбинные двигатели.

Применение убиравшихся в полете сначала частично, а затем и полностью шасси самолета, а также использование развитой механизации задней кромки крыла были одними нз мероприятий, отразившимися на увеличении т, Уборка шасси позволила повысить скорость полета более чем на 50 км/ч. Снижению градиента роста т „способствовало увеличение удельной нагрузки нз крыло. С ростом удельной нагрузки нв крыло наметились тенденции к резкому ухудшению взлетно- посадочных характеристик (ВПХ).

Для компенсации надо было увеличивать несущую способ- ность крыла — коэффициенты подьемной силы на взлете (с„,, ~ н посадке (с„,„„,). Это достига- лось механизацией задней кромки крыла. Появляются щитки, йростые закрылки, шелевые, закрылки Фаулера Происходит переход от обшивки типа гофр к смешанной (гофр, сверху. покрытый полот- няной либо фанерной обшивкой~, а затем и к целиком гладкой металлической обшивке, обес- печивающей гладкость обводов Широкое использование заклепок с потайными головками, лнк- видзция уступов, вмятин и т д. В конструкции фюзеляжей стремятся избежать больших выре- зов.

броня боевых самолетов включается в общую силовую схему, ликвидируются различные конструктивные надстройки, появляются фонари кабин каплеобразных форм, развивается капотн- рованне двигателей, Величина т,„ продолжает возрастать. Увеличение мошиостп двигвтелек было обусловлено увеличением числа цилиндров, испол ьзовзннем центробежных нагнетателей рабочей смеси, широким использованием турбокомпрессоров.

Для повышения в,ПД вннтз стали использовать винты изменяемого шага (ВИШ) На самолетах с поршневыми двигателямн стали использовать ре- активный выхлоп, применять гуниельные радиаторы. Однако возможности по уменьшению удель- ной массы поршневых двигателей были исчерпаны, дальнейшего роста скоростей за счет увеличения мощности поршневых авиадвигателей уже нельзя было получить, это привело к необходимости перехода на турбореактивные двигатели. Значение и, возрастало сначала из-за опережающего роста мощностей поршневых двига- телей по отношению к снижению удельных расходов топлива, а затем стало расти еше резче с переходом на турбореактивные двигатели (ТРД~.

Первые используемые нз самолетах ТРД имели очень высокие значения удельного рзсхода топлива, поэтому даже прн уменьшении полетного времени потребный запас топлива резко возрастал. Рост значений т „е, „и т„с одной стороны, не мог не привести к снижению доли целевой нагрузки ш„,. С другой стороны, заме~но возросла эффективность вооружения н можно было уменьшить его массу нз самолете.

Схемы самолетов четвертого периода — монопланы классической схемы поч- ти полностью вытеснили самолеты бнплаиных схем. Компоновка первых ТРД (двигатели помещали в нижней части фюзеляжа) приводила к изменению об- щей компоновки самолета. Крыло располагалось над воздухозаборннком (двигателем), длина стоек шасси нз-за отсутствия винта сокращалась, намети- лась тенденция к применению трехопорной схемы с носовым колесом вместо гос- подствующей до этОго трехопорной схемы с хвостовым колесом.

Принятые Коммунистической партией и Советским правительством меры по улучшению качества н увеличению числа самолетов привели перед началом Ве- ликой Огечественной войны к созданию новых конструкторских бюро А. С, Яков- лева, А. И. Микояна, С. А, Лавочкина, П. О. Сухого и др. Ученые в те годы ус- пешно решали вопросы, связанные с обеспечением прочности авиацион- ных конструкций (разработка методов расчета свободнонесущего крыла с жест- кой обшивкой), улучшением аэродинамических характеристик самолета, борь- бы с Фдаттером, созданием н улучшением характеристик ТРД, создающих возможности к повышению ЛТХ самолета. Среди самолетов этого периода: предвоенные истребители И 15 17 И 153, бомбардировщики ТБ-3 — первые в мире четырсхмоторные свободнонс сущие монопланы, определившие рациональную схему такого типа самолета, ТБ 4 иТБ 5, самолеты АНТ-25, на которых экипажи В П Чкалова и М М Громова совершили р«кордные по дальности перелеты в Северную Америку, са молеты военных лет Як-1, Як 3, Як-7 и Як-9, МиГ 3, знаменитый бронированный штурмовик Ил-2, Ил 10, Ла-5 и Ла 7, Ту-2 Большинство из этих самолетов превосходили по своим качествам самолеты противника В ! 942 г был впервые осуществлен полет на реактивном истребителе БИ с ЖРД Послевоен ные первые реактивные самолеты Як-15, МиГ-9, Ла-15, Ил-28 и др 1,5.5.

Период У (1945 — 1965) характеризуется развитием скоростных само летов с ТРД, борьбой за уменьшение аэродинамического сопротивления и обес печение устойчивости и управляемости при полете на больших околозвуко вых скоростях, переходом к крыльям малых удлинений, треугольным и стреловидным с малой относительной толщиной, к фюзеляжам с увеличенным удлине нием„к «ельноповоротным стабилизаторам Ъ мецьшеиие зиачений т,, вызв~ио увеличеяиеим удельиой иагрузки иа крыло выбором материалов с эучшими характеристиками удельной прочности, отсут«тянем излишиих запасов прочности в связи с рочи«иием расчетов на црочиость, вримеиеииеч треугольных крыльев, обладающих при прочих равиых условиях в том чи«ле и по прочности и жесткости.

меньшей массой выбором более рациоцальиых конструк1 ивно силовых схем агрегатов планера и т д Однако при меиение герметических кубки с высоким избыточным давлением. тоиких стреловидных крыльев, рдзвитои системы механизации задиеи кромки крыла замедляет сиижеиие зиачений т„„ Уменьшение зиачеиий гп„происходит за счет иакоцлеиия опыта разработки, создания и ~ксплуатации ТРД, «ииж«ния их удельной массы за счет учучшеиия схемы материалов и коиструк ции повышения лиачецьй параметров рабочего процесса, примепеиия более совершенных регу лируемых входных и выхо«иых устрой«тв, сиижающих потери тяги Увеличение значеиий т, связано «таким увеличением дальиости и продолжительиости полета, которое и«перекрывается создаиием более м<оиомичиых ТРД Успешно продолжают работать созданные конструкторские бюро Их продукция — первый реаьтнвныи пассажирский самолет Ту 104, турбовинтовые пассажирские самолеты Ил 18, Ту-114 для межконтинентальных полетов, Ан 8 и Ан-10, всепогодный истребитель Як 25, бомбардировщик Ту-16, истребители МИГ-15 и МиГ 17, сверхзвуковые МиГ-19 и МИГ-21 и другис самолеты 1.5.6.

Период И (с 1960-х гг. до настоящего времени) характеризуется появлением и разинем самолетов сверхзвуковой всепогоднои авиации, а также попытками аналитического решения задач оптимального проектирования, р~звитием систем автоматизнр«)ванно! о проектирования и конструирования с широким использованием электронно вычислительной техники при разработке и создании самолетов Период дальнейшего повышения весовой отдачи самоле тов — повышения значений т„„+ т, Для этого периода характерно снижение значений т...

т, „и, несмотря на увеличение дальности полета, снижение зна чения т, Достижения науки и техники позволят использовать иитегральиые формы планера с ие сущим фюзеляжем и меньшей плошадью крыла (сиижеине т„р), активные системы управления для уменьшения запасов устойчивости и умеиьшеиия, вследствие этого, потерь иа баланси рлючиое сопротивлеиие, повышение аэродинамического качества (сиижеиие гп,) и умеиьшеиие площади оперения (снижение т„„1 зтн же системы — для сиижеиия болтаиочиых перегрузок (сиижеиие и„1, адаптивиое крыло для перераспределеиия иагрузок иа него и снижение, вследствие зтого, изгибающих мамеитов Использоваиие переднего оперения (схема «утка~) или триплаиа позволяет сиизить площадь крыла и умеиьшить ш„ Выцолиеиие «правила площадей~ об«спечивает самолету минимальное волновое сопротивле иие.