28586-1 (Развитие авиации)

Развитие авиации

на силу своего разума.

Н.Е.Жуковский

В протоколе заседания Российской Академии наук от 1 июля 1754 года имеется запись:

"Высокопочтенный советник Ломоносов показал изобретенную им машину, называемую им аэродромической (воздухобежной), которая должна употребляться для того , чтобы с помощью крыльев , движимых горизонталь­но , в различных направлениях силой пружины , какой обычно снабжаются ча­сы , нажимать воздух (отбрасывать его вниз), отчего машина будет подни­мать­ся в верхние слои воздуха , с той целью , чтобы можно было обследо­вать условия (состяние) верхнего воздуха посредством метеорологических машин (приборов), присоединенных к этой аэродромической машине".

В том же году М. В. Ломоносов писал , что он сделал машину , которая, са­ма поднимаясь вверх , может поднять маленький термометр . Это была мо­дель вертолета и первая в мире документированная практическая разработка ле­тательного аппарата тяжелее воздуха - вертолета с соосными винтами . Од­нако для того времени реализация идеи вертолета оказалась слишком слож­ной.

Русские ученые и изобретатели продолжали работать над созданием ап­па­ратов тяжелее воздуха.

В 1854-1855 гг. к идее создания самолета обращается военный моряк Рос­сийского флота А.М.Можайский . Серьезными поисками в этой области он стал заниматься несколько позже и пришел к выводу о необходимости разра­ботать летательный аппарат с неподвижным крылом , в работе которого ис­поль­зовался бы принцип динамического полета .

Научный эксперимент - это был единственно возможный в то время путь исследования для оценки возможного значения подъемной силы при различ­ных углах атаки , а также определения необходимой площади крыла и скорос­ти полета , ведь аэродинамика как наука тогда еще не существовала, и лишь спустя 25-30 лет основы ее были заложены великим русским ученым Н. Е. Жу­ковским. Не было еще аэродинамических труб и аэродинамических весов для испытания моделей самолета. А.Ф.Можайский создал прибор - движущуюся тележку с прообразом аэродинамических весов. С помощью этого прибора можно было производить расчет лобового сопротивления и подъемной силы крыла самолета . Изготовленные Можайским модели самолета с приводом винтов от пружины демонстрировалась в полете в Петербургском манеже.

В марте 1879 г. был поставлен вопрос о постройке самолета в натураль­ную величину.*) Изобретатель подготовил объяснительную записку, лично раз­работал чертежи самолета и смету необходимых расходов . Заявку на изо­бре­тение самолета с описанием аппарата и чертежи Можайский направил в Департамент торговли и мануфактур , а 15 ноября 1881 г. ему была выдана "при­вилегия" (патент) на "воздухоплавательный снаряд".

По проекту самолет должен был состоять из лодки (фюзеляжа) , в кото­рой предполагалось разместить экипаж , силовую установку и приборное обо­­рудование, двух паровых двигателей и четырехколесного шасси . На са­молете были предусмотрены тросовое управление , штурвал , емкости для горючего и некоторые приборы , в том числе и оптический прицел .

В конструкции первого самолета была применена монопланная схема, ко­­то­рая имеет наибольшее распространение и в современном самолётостро­ениии . Длина лодки в соответствии с принятыми в то время единицами изме­рения равнялась 20,5 аршина , длина каждого крыла - 15 аршинам , ширина крыла - 20 аршинам .

6 июля 1882 г. построенный самолет был осмотрен специальной комис­сией Штаба войск гвардии и Петербургского военного округа . В протоколе комиссии от 22 февраля 1883 г. было записано , что масса самолета должна составлять 57 пудов . Испытания проводились под Петербургом , на военном поле в Красном селе , и продолжались до 1885 г., но на завершающем этапе по военным соображениям были засекречены . Об зтом периоде сохранилось очень мало документов.

Велики заслуги Александра Федоровича Можайского перед отечествен­ной и мировой наукой и техникой .

---------------------

*) В январе 1887 г. работала первая комиссия , рассмотревшая и одоб­рившая предложение А.Ф.Можайского. В результате изобретателю были от­пущены деньги (3 тыс. руб.) , и он начал работать над созданием самолета. В состав комиссии входил Д. И. Менделеев .

Однако в то время были ученые , как , например , известный английский ученый Кельвин отрицающие возможность создания аппаратов тажелее воз­духа , отдавая предпочтение аппаратам легче воздуха .

В области исследования теории полета аппаратов тяжелее воздуха ра­бо­тал великий русский ученый Д.И.Менделеев . Его труд "О сопротивлении жидкостей и воздухоплавании" , по словам Н.Е.Жуковского , является капи­тальной монографией по сопотивлению жидкостей и может служить основ­ным руководством для лиц, занимающихся воздухоплаванем . В труде особо отмечается необходимость накопления опытных данных о сопротивлении сре­ды . Менделеев писал , что когда-нибудь будет достигнута полная победа над воздухом , станет возможным управлять полетом . Только для этого необ­хо­димо точно знать сопротивление воздуха .

В 1894 г. увидела свет работа К.Э.Циолковского "Аэроплан , или птицеподобная (авиационная) летательная машина ", в которой автор обо­сно­вал идею создания аэроплана с неподвижным свободнонесущим крылом . На самолете предлагалось иметь крыло трапециевидной формы с попереч­ным V при изогнутости по типу чайки . На эскизе , помещенном в статье , были показаны тянущий винт , обтекающей формы корпус, хвостовое опере­ние и шасси . В 1905 г. Циолковский предложил ромбовидный и клиновидный профили крыла для аппаратов со сверхзвуковыми скоростями полета .

Несмотря на трудности , обусловленные незнанием законов аэро­дина­мики, создание планеров и самолетов продолжалось . Конструкция их часто была очень сложной. Один из них (девятиплан) имел несущие поверх­ности в виде трех трипланов, горизонтальное оперение его состояло из че­ты­­рёх повехностей , двигатель имел мощность 55 л.с. и передавал ее на два толкающих винта посредством цепной передачи . Было построено нес­колько трипланов , однако работа над ними осталась незавершенной . Можно упомянуть также работы А. Г. Уфимцева , которого Максим Горький назвал "поэтом в области научной техники" . Уфимцев построил четыре оригиналь­ных двигателя и два самолета с крылом круглой формы в плане и круглым го­ризонтальным оперением . Постройкой самолетов и двигателей занимался в 1909-1910 гг. С.В.Гризодубов , отец известной летчицы , Героя Советского Союза и Героя Социалистического труда В. С. Гризодубовой . В 1912 г. на одном из своих самолетов он совершил несколько полетов .

В годы , предшествовавшие первой мировой войне , русские кон­структоры работали над созданием легкого маневренного самолета , который обладал бы достаточной устойчивостью и управляемостью . В 1912 г. воен­ным ведомством был объявлен конкурс на разработку самолета с максималь­ной скоростью не менее 114км/ч и полезной нагрузкой 450 кг (летчик-наблю­датель и груз) . По чертежам , представленным на конкурс , было построено несколько машин , например самолет Пороховщикова . Но несмотря на неко­то­рые преимущества его перед иностранными , на авиационных заводах Рос­сии по лицензиям строились самолеты иностранных марок . Это сильно сдер­живало развитие самолетостроения в России , особенно проектирование .

Несколько позже на конкурс были представлены другие самолеты , из ко­торых биплан РБВЗ ( Русско - Балтийского вагонного завода ) завоевал первый приз .

Этот период характерен также поисками в области проектирования гид­ро­самолетов, одним из создателей которых являлся Д.П.Григорович .

К авиационным конструкторам начального периода развития авиации в России относится советский ученый и конструктор Я.М.Гакель , впоследствии профессор, заслуженный деятель науки и техники . В 1910-1912 гг. он создал семь самолетов оригинальной конструкции , два из которых ( гидроплан - ам­фи­бия Г-V и биплан Г-VIII ) на воздухоплавательных выстовках в Москве в 1911 и1912 гг. были удостоены большой серебряной и большой золотой медалей.

Особое место в развитии отечественной авиации принадлежит самолё­там выпущенным авиационным отделом Русско - Балтийского вагонного за­вода в Петербурге . Одним из них являлся " РУССКИЙ ВИТЯЗЬ " - первый в мире четырехмоторный самолет . Это был биплан с размахом верхнего кры­ла 27 м и нижнего - 20 м . Полетная масса самолета составляла 4200 кг. Первый полет его состоялся 23 июля 1913 г. " РУССКИЙ ВИТЯЗЬ " - прототип тяжелых самолетов с двигателями , установленными в ряд на крыле.

Следующим в этой серии был " ИЛЬЯ МУРОМЕЦ " , первоначально имев­ший четыре двигателя мощностью 100 л.с. каждый , в дальнейшем заме­нённые более мощными - по 220 л.с. 4 июня 1914 года на самолете " ИЛЬЯ МУРОМЕЦ " был установлен мировой рекорд высоты полета с десятью членами экипажа на борту . В августе того же года этот самолет был при­нят на вооружение русской армии в качестве разведывательного . На пос­ледних модификациях машин этого класса экипаж состоял из семи - восьми человек , а вооружение включало восемь пулеметов, самолет мог брать до 30 пудов ( пуд = 16 кг. -Ф.С. ) бомб , частично размещаемых в фю­зеляже . Всего было построено до 80 самолетов " ИЛЬЯ МУРОМЕЦ " , кото­рые участвовали в первой мировой и гражданской войнах . Это были крупнейшие по тому времени воздушные корабли . По техническим данным , вооружению и бомбовой нагрузке " ИЛЬЯ МУРОМЕЦ " превосходил англий­ский тяжелый бомбардировщик ВИМИ и немецкий самолет фирмы " ГОТАМ ФРИДРИХСХАФЕН " ( хотя последний являлся , по существу , несколько изме­нённой копией единственного сбитого за годы первой мировой войны самолета "ИЛЬЯ МУРОМЕЦ" ) . Недаром французское военное министерство через своего атташе в Петрограде обратилось с просьбой сообщить данные, относящиеся к аэропланам типа " ИЛЬЯ МУРОМЕЦ ".

Однако не все созданные самолеты строились . На единственном в на­ча­ле двадцатых годов комендантском аэродроме Петрограда в одном из ста­рых ангаров можно было увидеть самолет " СВЯТОГОР " конструкции В. А. Слесарева . Самолет представлял собой гигантский биплан цельнодеревянной конструкции с двумя двигателями , расположенными в фюзеляже , причем трансмиссия к двум толкающим винтам диаметром 6 метров осуществлялась посредством канатной передачи . Размах верхнего крыла составлял 36 метров .

На завершающем этапе постройки самолета " СВЯТОГОР " В.А.Слесарев обратился к правительству с просьбой о предоставлении средств , но получил отказ, несмотря на то , что специальная комиссия под руководством Н.Е.Жуковского, проверявшая аэродинамический расчет этого самолета и расчет его на прочность , " единогласно пришла к выводу , что полет аэроплана Слесарева при полной нагрузке в 6,5 т и при скорости 114 км/ч является возможным , а посему окончание постройки аппарата Слесарева является желательным ". Однако Технический комитет Управления Воздушного Флота решил , " что достройка аэроплана Слесарева , даже и в том случае , если подсчет профессора Жуковского подтвердится , в действительности никакой практической пользы принести не может".

Тем не менее В.А.Слесарев , ободренный поддержкой Н.Е.Жуковского, продолжал строить самолет на личные средства , а так же пожертвования авиационных клубов . Работа двигалась очень медленно , а после гибели конструктора практически прекратилась . Испытания самолета так и не были завершены к 1918 г. Впоследствии он использовался при обучении курсантов Военно - технической школы.

Рассматривая начальный период развития авиации , следует более подробно остановиться на значении деятельности и основополагающих работ НИКОЛАЯ ЕГОРОВИЧА ЖУКОВСКОГО .

Н.Е.Жуковский - создатель теории подъемной силы крыла и автор одного из первых курсов по авиации " Теоретические основы воздухоплавания " . Его статья " О присоединенных вихрях " , опубликованная в 1906 г. , явилась итогом большой работы в области исследования подъемной силы крыла . Активное участие в разработке этой проблемы принимал С.А.Чаплыгин , автор монографии " О газовых струях " , на основе которой были созданы впоследствии разделы аэродинамики больших скоростей .

Еще осенью 1898 г. на Х съезде русских естествоиспытателей и врачей Н.Е.Жуковский организовал воздухоплавательную подсекцию и выступил с обзорным докладом " О воздухоплавании " , в котором решительно высказался за развитие летательных аппаратов тяжелее воздуха . Докладчик говорил : "...Глядя на летающие живые существа , на стрижей и ласточек , которые со своим ничтожным запасом энергии носятся в продолжении нескольких часов в воздухе со скоростью, достигающей 50 км/ч , и могут пересекать моря , на орлов , которые описывают в синем небе красивые круги с неподвижно распростертыми крыльями , на неуклюжую летучую мышь , которая бесшумно переносится ветром во всевозможных направлениях, невольно задаешься вопросом : неужели для людей нет возможности подражать этим существам ? "

Сформулированная Н.Е.Жуковским теорема заключается в следующем :

"Величина подъемной силы крыла на метр размаха является произведением плотности воздуха на циркуляцию скорости и на скорость полета аэроплана."