АНТ-25 (РД)

В 1937 году советский самолет совершил беспосадочный полет из Москвы через северный полис в Ванкувер, преодолев расстояние в 9 тысяч км. Пилотировал самолет Валерий Павлович Чкалов , второй пилотом был Г. Ф. Байдуков, а штурманом — А. В. Беляков. Это был первый в истории беспосадочный перелёт из СССР в США. Этот перелет потряс Америку, никто даже не предполагал, что к побережью США приближается иностранный самолет. За этим полетом стояли годы секретных разработок в области авиации, которые курировал лично Сталин. С 30-х годов прошлого века в СССР происходил настоящий бум авиации, по всей стране открывались летные училища, которые готовили пилотов для будущей войны, авиация приняла массовый характер. Образовывались новые конструкторские бюро, которые были призваны создать новейшие образцы авиатехники и обеспечить потребность страны в самолетах. Одним из быстрорастущих конструкторских бюро стало КБ Туполева, именно на самолете его конструкции, был осуществлен первый перелет из СССР в США. Андрей Николаевич Туполев сплотил вокруг себя молодых, талантливых конструкторов, которые к 30-м годам добились огромных успехов в авиастроении.

БИЧ-3 — Экспериментальный самолёт конструкции Бориса Черановского, построенный по схеме «летающее крыло».

На ряду с другими величайшими конструкторами того времени, Борис Иванович Черановский, занимался разработками авиатехники, создание которых далеко опередило свое время. Им было разработано и испытано первое в мире летающее крыло, БИЧ-3 стал первым в мире безхвостным самолетом с огромным крылом параболической формы. Первый полет уникального самолета состоялся в 1926 году, он стал источником вдохновения для многих авиаконструкторов.

Одним из таких конструкторов стал Александр Москалев, в 1933 году он совершил революционный прорыв, на целое поколение опередившее весь мир. Москалев подготовил проект сверхзвукового истребителя с дельтовидным крылом, получивший название «Сигма» . Александр Москалев не широко известный советский авиаконструктор 30-х годов, предложил достаточно фантастический проект для своего времени. Он предположил, что избавившись от хвостового оперения, получится принципиально новый самолет, с меньшим весом и большей тягой. Прототип "Сигмы" поднялся в воздух в 1936 году, на нем был установлен винтовой двигатель, но на этом Москалев не успокоился, он начал разработку ракетного двигателя для сверхзвукового варианта самолета. Москалев создавал самолет который в первые в мире мог преодолеть звуковой барьер. Силуэт "Сигмы" идеально подходил для полетов на сверхзвуковой скорости, в то время ему не доставало лишь ракетного двигателя.

Вторжением немецко-фашистских сил на территорию Советского Союза и быстрое их продвижение в глубь территории, потребовало создание реактивного истребителя, для успешного противодействия немецким бомбардировщикам, бомбившим крупные промышленные центры и города. Новый самолет получил обозначение БИ-1 , его ракетный двигатель позволял развивать скорость в 400 км/ч, дальнейшие модификации удвоили это значение. Первый полет БИ-1 состоялся 15 мая 1942 года, тем временем в Германии начались разработки ракетного истребителя Messerschmitt Me.163 «Комета». Однако боевой вариант этого самолета поднимется в воздух лишь в 1943 году, спустя полтора года после советского самолета. На крылья самолета предусматривалось установить два реактивных мотора, они обеспечивали движение в полете, а ракетный двигатель поднимал бы БИ в воздух. В скором времени были построены еще 7 прототипов БИ, была заказана небольшая войсковая серия из 30-40 самолетов «БИ-ВС». Самолеты демонстрировали отличные летные характеристики и впечатляющую скорость, они набирали высоту в двое быстрее любого, существующего в то время истребителя. Но катастрофа случившаяся 27 марта 1943 года, приведшая к гибели летчика-испытателя Григория Бахчиванджи, поставила крест на проекте. Катастрофа произошла из-за неизвестного до этого явления, случающегося при приближении к звуковому барьеру, проведенные испытания в аэродинамических трубах ЦАГИ, позволили выявить смещение назад аэродинамического фокуса самолета, приводившего к пикированию летательного аппарата. Катастрофа привела к отмене производства БИ и уничтожению уже заложенных «БИ-ВС». Вскоре проект был закрыт, как бесперспективный, одним из факторов стала крайне ограниченной продолжительности полёта.

Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Социально-экономические и гуманитарные науки

М. А. Трушин, М. О. Нетягин Научный руководитель - И. Т. Сидоров Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

ПОЛИТИКА В РАЗВИТИИ АВИАЦИИ СССР В 30-40 ГОДЫ XX ВЕКА

Работа направлена на изучение политического влияния на авиацию СССР в период 1930-1960 гг.

В конце 20-х - начале 30-х годов в СССР был взят курс на индустриализацию страны. Индустриализация для СССР была объективно необходимой, так как страна находилась в окружении враждебных для нее государств, имевших иное социально-экономическое устройство и иную идеологию. Индустриализация была необходима в целях обороноспособности единственного в мире социалистического государства, которым являлся Советский союз. Правительство страны под руководством И. В. Сталина прилагало максимум усилий в этом направлении. И. В. Сталин -величайший организатор и руководитель ясно представлял себе, что иного пути у страны нет. Он указывал: «История старой России состояла, между прочим в том, что ее непрерывно били за отсталость. Били монгольские ханы. Били турецкие беки. <...> Били потому, что это было доходно и сходило безнаказанно. <...> Ты могуч - значит, ты прав, стало быть, тебя надо остерегаться. Вот почему нам нельзя больше отставать. <...> Мы отстали от передовых стран на 50-100 лет. Мы должны пробежать это расстояние в десять лет. Либо мы сделаем это, либо нас сомнут» .

В первой половине 30-х годов самолетостроение развивалось наиболее успешно, так как ей отводилась особая роль в обеспечении обороноспособности. Из речи И. В. Сталина на XVII съезде ВКП(б). «Добились ли мы победы в этой области? Да, добились. И не только добились, а сделали больше, чем мы сами ожидали, чем могли ожидать самые горячие головы в нашей партии. Этого не отрицают теперь даже враги. Тем более не могут этого отрицать наши друзья. У нас не было чёрной металлургии, основы индустриализации страны. У нас она есть теперь. У нас не было тракторной промышленности. У нас она есть теперь. <...> У нас не было авиационной промышленности. У нас она есть теперь. <...> Наконец, всё это привело к тому, что из страны слабой и не подготовленной к обороне Советский Союз превратился в страну могучую в смысле обороноспособности, в страну, готовую ко всяким случайностям, в страну, способную производить в массовом масштабе все современные орудия обороны и снабдить ими свою армию в случае нападения извне». Появляются самолеты с новой конструкцией фюзеляжа - моноплан, окончательный переход от биплана к моноплану. Это усиливает технические возможности самолетов: маневренность, скорость.

В начале 30-х годов Комсомол страны берет шефство над военно-морским флотом и авиацией. В области авиации был выдвинут лозунг «Молодежь на самолеты». Создавались летные школы, военно-

технические авиационные училища, такие как, например, МКВАТУ (Московское Краснознаменное Военное Авиационное Техническое Училище, специальной службы), АВАТУ (Ачинское военное авиационное техническое училище), ИВАТУ (Иркутское). Это позволило решить кадровые проблемы. Сталинское руководство уделяло этому огромное внимание. Возникает термин «Сталинские Соколы». Это прежде всего касается авиаторов.

Во второй половине 30-х годов начался спад и достиг своего апогея с 1938 г. по 1939 г. В это время советское опытное самолетостроение оказалось в ситуации близкой к кризисной. Отчетливо стало проявляться отставание отечественной военной авиации от ряда развитых стран, таких как Англия, Германия и США. В данных странах шло внедрение в производство новых скоростных самолетов, способных решать боевые задачи на качественно новом техническом уровне, когда в СССР на вооружении остались самолеты в большинстве своем созданные еще в 19331934 гг. и уже не имевшие резервов для дальнейшего развития. Авиационные специалисты, а также руководство страны видели необходимость в перевооружении советских ВВС, но новые самолеты за небольшим исключением к 1939 г. еще не были разработаны и испытаны. Наиболее острое отставание ощущалось в истребителях и скоростных пикирующих бомбардировщиках, т. е. в самолетах фронтовой авиации. Также одной из причин сдерживавших развитие самолетостроения было отставание отечественного моторостроения. Чтобы в кратчайший срок преодолеть отставание, необходим был одновременный рывок во многих отраслях самолетостроения, быстрый выход на качественно новый уровень развития техники, требовались строчные и энергичные меры. Для этого в первой половине 1939 года ЦК ВКП(б) и советское правительство провели два совещания с участием руководителей ведущих авиационных конструкторских бюро и научных институтов, работников НИИ ВВС, летчиков-испытателей. Эти собрания привели к повышению числа конструкторских коллективов для создания нового поколения советских самолетов, именно так можно быстрее запустить в массовое производство лучшие образцы техники.

Чрезвычайно важное значение для развития авиаиндустрии имело постановление КО при СНК СССР от 17 сентября 1939 г., обязавшее наркомат до 1 июля 1941 г. завершить строительство и реконструкцию в общей сложности 18 самолетных заводов и тем самым увеличить мощности отечественного самолетостроения более чем в 1,5 раза. Предусматривалось, кроме того, начать немедленное проектирование и

Секция «Актуальнее политические проблемы космоса и космонавтики»

выбор площадок для возведения еще 9 новых объектов самолетостроения, которые, в основном, предполагалось разместить в глубинных районах страны. Позже было принято аналогичное решение по расширению и модернизации самолетоагрегатного и винтового производств. А всего в 1939 г. реконструкцией был охвачен 31 объект отрасли. Основной объем строительно-монтажных работ должен был выполнить Наркомстрой СССР. Наркомвнешторгу поручалось закупить за границей для НКАП кузнечно-прессовое и металлорежущее оборудование на сумму 14 млн. рублей. В предвоенные годы продолжалось оснащение воздушного флота страны новыми видами самолетов. Были такие как: Як-1, Миг-3, ЛАГР-3, штурмовик Ил-2, пикирующий бомбардировщик Пе-2 и др. С января 1939 года было построено 3719 новых самолетов.

С 25 июня 1941 г. по указанию НКАП авиазаводы стали формировать и направлять в строевые авиачасти оперативно-технические группы в составе эксплуатационников, монтажников, мотористов, вооруженцев и других специалистов. Каждой группе была придана своя ремонтная база. При этом большое внимание уделялось совершенствованию технологии полевого

ремонта самолетов, в чем особенно преуспели специалисты отраслевого треста «Оргавиапром». Уже в первые месяцы войны им удалось разработать оригинальный метод клепки машин с помощью «взрыва», что позволило значительно сократить сроки ремонта и отказаться от демонтажа самолетов.

Все это в значительной степени способствовало повышению живучести самолетов и, в конечном счете, укреплению боевой мощи Советской авиации в период Великой Отечественной Войны.

1. Сталин И. В. О задачах хозяйственников. Речь на первой Всесоюзной конференции работников Социалистической промышленности 4 февраля 1931 г. // Сталин И. В. Соч. Т. 13. М. : Госполитиздат, 1951. С. 38-39.

2. Самсонов А. М. Страх фашисткой агрессии 1939-1945. Исторический очерк. М. : Наука, 1980. С. 120-128.

3. Самолетостроение в СССР 1917-1945 гг. В 2 кн. Кн. 2 //Изд. Отдел ЦАГИ. М., 1994.

© Трушин М. А., Нетягин М. О., 2013

Общая оценка развития самолетов в 20-е и начале 30-х годов

Темпы развития летных характеристик самолетов в 20-е годы были ниже, чем в другие периоды истории авиации. Так, за 10 послевоенных лет скорость самолета- истребителя увеличилась примерно на 80 км/ч, разведчика - на 60 км/ч, бомбардировщика - на 50 км/ч, тогда как за период с 1909 по 1918 гг. скорости в авиации возросли, в среднем, более чем на 100 км/ч. Максимальная скорость пассажирских самолетов и самолетов общего назначения к началу 30-х годов, как правило, не - ре вы шала 200 км/ч, т. е. почти не отличалась от скорости лучших самолетов заверяющей стадии первой мировой войны. Мало изменился и коэффициент аэродинамического лобового сопротивления летательных аппаратов. Это объясняется тем, что в самолетостроении 20-х годов доминировала та же схема, что и в период первой мировой войны - биплан со стойками и расчалками между крыльями. Развитие летных свойств происходило, главным образом, за счет увеличения мощности и снижения удельного веса авиационных двигателей.

В начале главы говорилось о неблагоприятной для развития авиации обстановке, сложившейся в первые послевоенные годы. Основные усилия были направлены на сбыт накопленных за время войны запасов авиационной техники, а не на создание новых конструкций. Эта ситуация не способствовала также развитию самолетов в странах, не имевших ранее собственной авиапромышленности, руководство этих стран предпочитало приобретать по «бросовым» ценам английские, французские и итальянские самолеты и двигатели образца 1917–1918 гг., нежели создавать самостоятельную самолетостроительную индустрию. К немногим новым государствам, вошедшим в начале 20-х годов в число активных производителей новой авиационной техники, относятся Голландия и Чехословакия. В Голландии основным создателем самолетов был переехавший туда из Германии известный авиаконструктор А. Фоккер. Чехословакия развивала свою авиапромышленность на основе самолетостроительных заводов бывшей Австро-Венгрии.

К середине 20-х годов послевоенный кризис в развитии авиации, в основном, завершился. Возросло количество новых типов самолетов, несколько повысился темп роста летных характеристик. Выдающиеся авиационные перелеты, в особенности беспосадочный перелет Ч. Линдберга из США в Европу в 1927 г., возродили былой интерес к авиации. Быстрыми темпами развивалась пассажирская авиация, большое внимание привлекла идея легкомоторного «массового» самолета. Однако этот благополучный этап в развитии самолетов был недолгим. В 1929 г. разразился мировой экономический кризис. Экономическая депрессия пагубно отразилась на темпах развития авиации, в первую очередь невоенной. Многие конструкторские бюро в США и в Европе обанкротились, другие были вынуждены резко сократить выпуск продукции.

Основным техническим новшеством в авиации 20-х годов стало создание металлических самолетов. Зародившись в Германии в годы первой мировой войны, металлическое самолетостроение получило к концу 20-х годов широкое распространение во всем мире. Поданным П. М. Крейсона, из 195 выпущенных в 1929 г. в мире новых типов самолетов 40 имели цельнометаллическую конструкцию, а на 98 типах металл составлял заметную часть конструкции . Наиболее интенсивно металлическое самолетостроение развивалось в Германии (Юнкерс. Рорбах, Дорнье) и в СССР (Туполев). В этих странах металл впервые был использован при создании самолетов со свободнонесущим крылом - схемы, ставшей позднее основной в самолетостроении. После окончания мировой войны развитие авиации в этих странах начиналось почти с нуля и внедрять принципиально новые подходы в самолетостроении было легче, чем в государствах с мошной авиапромышленностью, ориентированной на выпуск образцов эпохи первой мировой войны.

Металл стал применяться также при изготовлении пропеллеров. Характерные для периода первой мировой войны деревянные винты выдерживали нагрузку в несколько сотен лошадиных сил. однако, когда мощность начала приближаться к тысяче лошадиных сил и возросли обороты авиадвигателей, прочность древесины стала недостаточна, участились случаи поломки пропеллеров. В первой половине 20-х годов американские фирмы Кертисс-Рид и Гамильтон освоили производство металлических воздушных винтов, немного позднее пропеллеры с металлическими лопастями начали делать фирма Фейри в Англии, Левассер и Ратье во Франции . В СССР металлические винты на самолетах появились в 30-е годы.

Еще одним достижением рассматриваемого периода было создание пассажирской авиации. В 1929 г. общий налет пассажирских самолетов составил около 100 миллионов километров . Самолеты с колесным и поплавковым шасси перевозили людей и грузы на всех континентах Земли. Правда, беспосадочные трансокеанские перелеты из-за ограниченной дальности самолетов были еще «не по плечу» гражданской авиации. Воздушные перевозки на сверхдальние расстояния осуществлялись с помощью дирижаблей. Наибольшую известность приобрели немецкие дирижабли, построенные на верфях в Фридрихсгафене, которые немцам удалось сохранить, несмотря на суровые ограничения Версальского договора. LZ-127 объемом 10500 м? начал регулярные трансатлантические полеты в 1932 г. За 5 лет на нем было выполнено 136 полетов в Южную Америку и 7 полетов в США. перевезено 13110 пассажиров.

Авиационная наука, как и авиационная техника, в 20-е годы развивалась, в основном, по пути уточнения и постепенного внедрения в практику научных достижений периода первой мировой войны, таких, как теория индуктивного сопротивления, теория пограничного слоя, разработка норм прочности и др.

Теория индуктивного сопротивления (или теория крыла конечного размаха) была разработана немецким ученым-аэродинамиком Л. Прандтлем в 1915–1917 гг. В условиях войны она не смогла получить широкого распространения. После того, как достижения немецких ученых стали достоянием мировой науки, она оказала глубокое влияние на проектирование самолетов. Известный советский аэродинамик Б. Н. Юрьев, первым в СССР начавший изучение и популяризацию теории индуктивного сопротивления, так отзывался о ее значении: «В настоящее время она обратилась в важнейший раздел прикладной аэродинамики. Ее успех объясняется многими причинами. Во-первых, эта теория дала четкие ответы на целый ряд фундаментальных вопросов, интересующих авиаконструктора: какова наивыгоднейшая форма крыла, как влияют друг на друга крылья биплана, каково влияние крыльев на хвост самолета, насколько точны опыты в аэродинамических трубах, как влияют стенки трубы на результаты опытов и т. д. Во-вторых, эта теория привлекает инженеров своей простотой и наглядностью» .

Распространение теории индуктивного сопротивления оказало большое влияние на развитие конструкции самолетов. В частности, осознание конструкторами взаимосвязи удлинения крыла и подъемной силы привело к середине 20-х годов к полному отказу от самолетов с тремя и более крыльями, способствовало распространению схемы моноплан в тяжелой авиации.

В 20-е годы прошла экспериментальную проверку и получила дальнейшее развитие теория пограничного слоя, основы которой Л. Прандтль создал еще до первой мировой войны. Многочисленные опыты показали, что возможны два вида обтекания тела потоком - турбулентное и ламинарное. В первом случае поток представляет собой систему вихрей, во втором случае линии тока параллельны омываемой потоком поверхности, причем скорость потока уменьшается по мере приближения к поверхности; коэффициенты трения в случае ламинарного или турбулентного обтекания существенно отличаются. Теория, подтвержденная тонким экспериментом, сумела объяснить природу срыва потока: было установлено, что это явление происходит при превышении критической толщины пограничного слоя, когда из-за большого градиента давлений воздушный слой отрывается от поверхности крыла. Связь теории с практикой прежде всего проявилась в совершенствовании форм предкрылков, капотов. Позднее, в 30-е годы, развернулись работы по созданию средств управления пограничным слоем, появились так называемые ламинарные профили. Подробнее об этом будет рассказано в четвертой главе.

Мировой опыт проектирования авиационных профилей, накопленный в годы первой мировой войны и в первые послевоенные годы нашел воплощение в виде атласов профилей, на основе которых разработчики самолетов могли заранее выбрать оптимальный для их целей тип крыльевого профиля. В СССР первый такой справочник появился в 1932 г. .

К началу 20-х годов типичными профилями были выгнутые, отмечалось увлечение профилями Жуковского типа инверсии параболы. Однако к середине этого десятилетия недостатки профилей большой кривизны - значительное перемещение центра давления в зависимости от угла атаки, большое С% проф - были признаны достаточно серьезными, и началось применение более «спокойных» плоско-выпуклых профилей типа Геттинген-436 и Кларк-Y. Появились lаже профили, в которых положение центра давления практически не менялось с изменением угла атаки. Они получили название безмоментных профилей.

Исследование характеристик крыльевых профилей велось в аэродинамических трубах. В годы первой мировой войны лучшей была аэродинамическая труба Геттингенского института (Германия). Она имела круглое сечение с диаметром рабочей части 2,26 м, максимальная скорость потока составляла 58 м/с. Посте войны появились более совершенные трубы. Построенная в ЦАГИ в 1926 г. труба имела максимальное поперечное сечение рабочей части 6 м и скорость потока 30 м/с; при уменьшении сечения до 3 м скорость достигала 75 м/с. В то время это была самая большая аэродинамическая труба в мире. В 1927 г. в лаборатории им. Ленгли НАКА (NACA - Совещательный комитет по аэронавтике США, аналог нашего ЦАГИ) воздвигли трубу диметром 6,1 м со скоростью потока 47 м/с . Она предназначалась, главным образом, для испытаний натурных воздушных винтов и изучения их влияния на сопротивление мотогондолы, крыла и фюзеляжа.

Принципиальным новшеством в развитии авиационного экспериментального оборудования стало создание аэродинамической трубы переменной плотности. Благодаря применению сжатого воздуха удавалось изменять число Рейнольдса и таким образом достичь большей достоверности результатов. Идея создания такой трубы принадлежит немецкому ученому М. Мунку, после первой мировой войны переехавшему в США. Первая труба переменной плотности была построена в 1923 г. в НАКА .

Изучение характеристик крыльев и разработка профилей с более стабильными моментными характеристиками способствовали улучшению устойчивости самолетов. Теория индуктивного сопротивления позволила численно оценить влияние крыла на работу хвостового оперения, в результате выбор параметров последнего дел алея уже не эмпирически, а на научной основе. К концу 20-х годов одно из непременных условий устойчивости - передняя центровка - стало общеизвестным в самолетостроении, появилось понятие запаса устойчивости . Раньше это часто не соблюдалось. Например, первый советский истребитель-моноплан ИЛ-400, потерпевший аварию при испытаниях в 1923 г., имел центровку 52 % средней аэродинамической хорды .

Изучение явления штопора самолета, начатое в годы войны, приобрело большую актуальность в 20-е годы. По мере характерных для развития авиации увеличения нагрузки на крыло самопроизвольный штопор случался все чаше. Экспериментальные и теоретические исследования позволили выявить целый ряд факторов, влиявших на склонность самолета к штопору - положение центра тяжести, профиль крыла, расположение и площадь рулей и оперения и др. . Затраты на авиацию в 1930 г. составляли: в Англии - 8202 тыс. фунтов стерлингов (около 200 млн. рублей по курсу того времени), во Франции - 750 млн. франков (100 млн. руб.), в США - 38549 тыс. долларов (190 млн. руб.) .

Если вначале развитие авиации основывалось на достижениях других видов техники (двигателестроение, судостроение и т. д.), то в 20-е годы авиационная техника сама начала оказывать влияние на общий научно-технический прогресс. Успешное продвижение авиации требовало развития новых специальных производств, создания новых материалов. Впоследствии эти новшества находили применение во многих областях техники. Так, например, в 20-е - 30-е годы авиационные материалы - дюраль, высокопрочные легированные стали - были использованы в транспортном машиностроении (корпуса кораблей, автомобилей, вагонов) и в станкостроении. Результаты авиационных аэродинамических исследований начали применять при создании скоростного наземного транспорта, при проектировании крупных зданий и инженерных сооружений. Методы прочностного расчета, позволявшие создавать прочные и легкие конструкции, стали использовать во многих областях общего машиностроения. Это лишь некоторые примеры.

Если сравнивать послевоенное пятнадцатилетие с другими этапами в истории авиации, его можно охарактеризовать, в целом, как этап экстенсивного развития. И все же, как следует из данной главы, это был заметный шаг в эволюции авиационной техники.