История развития авиатранспорта

«Мертвую петлю» Нестеров выполнил, задавшись отнюдь не спортивной целью. Замечательный летчик и патриот старался расширить маневренные способности аэроплана и создать самолет, предназначенный для настоящего воздушного поединка.

С мастерством и отвагой  другого русского летчика, Константина  Константиновича Арцеулова, связаны  первые успешные попытки победить смертельного врага авиаторов — штопор. Арцеупов первый преднамеренно ввел самолет в это положение и вопреки утверждениям о неуправляемости штопора вывел машину.

В то время как пилоты осваивали воздушное пространство, российское военное ведомство занялось «гигиеной воздухоплавания». Еще в 1912 году по распоряжению главного военно-санитарного инспектора в севастопольскую авиационную школу командируются врачи. Им поручили «совершать совместно с военными летчиками полеты на аэропланах с целью изучения действия полетов на организм человека».

Весной 1913 года недалеко от Петербурга впервые поднялся в  небо аэроплан, весивший вчетверо больше, чем самая крупная летательная  машина тех времен, самолет, способный  составить конкуренцию грузоподъемным дирижаблям. Создателем 4-тонного «Русского витязя» был И. Сикорский.

Самый большой аэроплан тех лет весил тонну. «Витязь» был в четыре раза тяжелее. Казалось, надо пропорционально увеличить  исходный самолет, соответственно усилить  двигатель, можно, наконец, оснастить  машину несколькими моторами,

Увы, что такое «эффект  масштаба», Сикорский отлично знал на собственном опыте. Построенные  им модели вертолетов отлично летали, а геликоптер в натуральную величину так и не оторвался от земли. "Большую  роль сыграла просто интуиция, —  вспоминал Сикорский. — Я сделал крылья «Витязя» с очень большим размахом, хотя мог бы получить ту же площадь крыльев при половинном размахе и удвоенной ширине. Кстати, такая конструкция весила бы меньше, чем несущие поверхности «Витязя», но он не полетел бы. Влияние размаха крыла на «летучесть» самолета стало известно гораздо позже». При одинаковой подъемной силе длинное крыло обладает куда меньшим аэродинамическим сопротивлением, чем короткое.

Сикорский делом доказал  скептикам несостоятельность их опасений: аэроплан отлично летал и на трех двигателях. Оказалось также, что самолет весьма «терпелив» и к изменению центровки. При старте второй пилот, Алехнович, играл роль живого груза: если бы у «Витязя» появилась при старте тенденция задрать или опустить нос, Алехнович перешел бы соответственно вперед или назад (ныне ту или иную тенденцию самолета парируют с помощью триммера — отклоняемой поверхности на руле высоты, «помогающей» пилоту держать руль в отклоненном положении). Все обошлось — человек-триммер остался без дела.

«Витязь» совершил 53 удачных полета, установив в одном из них мировой рекорд продолжительности — 1 ч 54 мин.

Сохранив в основном конструктивную форму «Витязя», «Муромец»  был поначалу вполне мирной машиной: кроме пилотской кабины, в его  Просторном фюзеляже уместились гостиная, спальная и уборная. В одном из полетов, который длился 5 часов, аэроплан поднял 16 человек. Летчик-испытатель Алехнович предлагал даже использовать «Муромец» в авиа экспедиции на Северный полюс.

Еще одним шедевром самолётостроения того времени был самолёт "Святогор", построенный вскоре после "Ильи Муромца". Этот двухмоторный биплан был спроектирован Василием Андриановичем Слесарёвым и был самым большим самолетом в мире. Его запроектированные размеры и расчетные данные были следующие: площадь крыльев 180  м І, площадь хвостогого оперения 20  м І, размах верхнего крыла 36 м, угол установки крыльев 4,5° , длина самолёта 21 м, полётная масса 6500 кг, причём нагрузка составляла около 50 % полётной массы, продолжительность полёта 30 ч, высота полёта 2500 м, скорость свыше 100 км/ч, общая мощность моторов 440 л. с.

Форма крыльев, по очертаниям напоминавших крылья стрижа, использование  обтекаемых наружных стоек, тщательное сглаживание выступов говорили об огромной исследовательской работе, проделанной изобретателем.

Святогор был гораздо  совершеннее "Ильи Муромца" и других самолётов того времени. Чего стоило хотя бы нововведение Слесарёва: двигатели  помещались в корпусе, близко к центру тяжести и приводили винты  в движение с помощью тросовой передачи.

Предыдущие исследования Слесарёва в области аэродинамики и его сотрудничество при создании тяжёлых самолётов типа "Илья Муромец" создали ему  авторитет, достаточный для признания его проекта. Тем не менее выполнимость такого проекта вызывала сомнения и проект Слесарёва был предоставлен на рассмотрение технической комиссии особого комитета Воздухоплавательного отдела. Расчёт и обоснование проекта были признаны убедительными; комитет единогласно признал, что проект осуществим, и рекомендовал приступить к постройке самолёта.

В марте 1916 года состоялись первые испытания аэроплана. “Святогор” пробежал по земле около 200 м, как  поломались некоторые детали правого  двигателя и обнаружились неполадки  в передаточном механизме. По мере устранения одних недоделок стали обнаруживаться другие. Они не порочили саму конструкцию самолёта, а являлись следствием доделки самолёта в кустарной мастерской Слесарёва, где не могли изготовить детали с достаточно большим запасом прочности. То разлетался вентилятор, то ломался вал, то разваливалось колесо.                         

 Слесарёв вынужден  был переделывать всю трансмиссию  из - за  непригодности шарниров  Гука.Но переделка трансмиссии  затянулась и самолет не был  испытан до 1917 года.

Рассказывая о работах  русских изобретателей нельзя не рассказать о работах Константина Эдуардовича Циолковского. Его труды охватывали все горизонты авиации: от дирижаблей до космических кораблей, и тем не менее признание он получил только после революции, как и Слесарёв. Как и подавляющее большинство людей, опередивших свое время, Циолковский остался непонятым своими современниками, тем не менее его работы вспоминают и сейчас, так как только в наше время появились возможности для воплощения его проектов в реальные аппараты.

Деятельность  ещё  одного великого  русского учёного,  всю  свою  жизнь  посвятившего  исследованию вопросов теории авиации , была очень высоко оценена Советским правительством . Специальным постановлением Совета Народных Комиссаров от 3 декабря 1920 г., в  котором  Н.Е. Жуковский  именовался  «отцом русской авиации», он был   освобожден  от  обязательного  чтения  лекций  и  получил  право  "объявлять  курсы более  важного научного  содержания". Ученому  устанавливался  месячный оклад. Тем  же  постановлением  учреждалась  премия  Н.Е. Жуковского  за  выдающиеся  труды  в  области  математики  и  механики.  Было  так  же  принято  решение  об  издании трудов  ученого.

В  первые  послереволюционные годы  бурное  развитие аэродинамики, как  и  в теоретическом,  так  и  в  прикладном   смысле,  и  в первую  очередь в  изучении пограничного  слоя, получило свое практическое применение. Были  заложены  основы  норм  устойчивости  и  управляемости,  изучены  флатбер  и  бафтинг  в  применении  к  конкретным  типам  летательных  аппаратов, разработаны  серии  новых  скоростных  и несущих профилей крыла   с механизацией.

Разработанные   основы  дозвуковой  и трансзвуковой  аэродинамики  с  введением  в   эксплуатацию   новых  аэродинамических  труб  позволили  совершить  скачок   в летных  данных   самолетов. Этому  способствовали  и  увеличение мощности  двигателей, разработка  воздушных  винтов  изменяемого  шага, создание  новых  конструкционных  материалов  на  основе  алюминия  и  новых   технологических  процессов  для обработки.

Как  и во  всякой  науке,  ведущая роль  в решении задач в области аэродинамики принадлежала  фундаментальным теоретическим исследованиям, на  базе  которых строились расчетные инженерные  методы,  составляющие  основу  прикладной  теории.  Корифеи советской  аэродинамики, такие, как  Н. Е.  Жуковский, С. А. Чаплыгин, Б. Н. Юрьев,  В. В. Голубев,  М. В. Келдыш, С. А. Христианович, Г. П. Свищев, В. В. Струминский  и  многие  другие, находились  во  главе  прогресса  авиации.

Особое  место  в  аэродинамике  и  самолётостроении  занимает  познание  трансзвуковой  скорости  полёта,  стоившей  жизни  многим лётчикам - испытателям  и  ставившей  в  трудное  положение  тех,  кто строит  самолёты  и  принимает  их  в  эксплуатацию .

Переход  военной  и  гражданской  авиации к сверхзвуковым скоростям  полета  и  совершение  длительных  полетов  потребовали решения многих  задач.  Для  этого  прежде  всего  было  необходимо  существенно повысить  аэродинамическое  качество  самолета  на  этих  скоростях  и решить  вопросы  устойчивости  и  балансировки  самолета  во  всем  диапазоне скоростей - от  дозвуковой  до  сверхзвуковой. Вопросы  теплостойкости конструкционных  материалов,  смазки  и  герметиков  стали  одними  из определяющих  для  конструкций,  работающих  в  условиях  циклического аэродинамического  нагрева,  характерного  для  высоких  сверхзвуковых скоростей  полета.

Последние 40-50 лет характеризовались  бурным ростом скоростей, высот и  значительным увеличением дальности  полета на дозвуковой скорости, особенно для транспортных и пассажирских самолетов. За этот период  авиация увеличила максимальные скорости примерно в 4 раза, высоту и дальность - в 2,5-3 раза. Этот скачок стал возможным благодаря широкому внедрению в авиацию реактивных двигателей.

В начале тридцатых годов самолеты имели старые формы - бипланную схему и не убирающееся в полете шасси. Обшивка металлических самолетов была гофрированной. В то же время в опытном самолетостроении происходила реорганизация, и на заводе " Авиаработник " были созданы бригады по типам самолетов.

К  началу  сороковых  годов  в  соответствии  с  постановлением  Совета Народных Комиссаров  "О  реконструкции существующих и строительстве  новых  самолетных  заводов"  было  введено  в  эксплуатацию несколько новых авиационных заводов, которые  предназначались для выпуска новейших   самолетов. В этот же период был объявлен конкурс на лучшую конструкцию самолета - истребителя . Над его созданием работали талантливые  инженеры - конструкторы С. А. Лавочкин, В. П. Горбунов, М. И. Гудков, А. И. Микоян, М. И. Гуревич, М. М. Пашинин, В. М. Петляков, Н. Н. Поликарпов, П. О. Сухой, В. К. Таиров, И. Ф. Флоров, В. В. Шевченко, А. С. Яковлев, В. П. Яценко. Все они внесли огромный вклад в развитие не только советской , но и мировой авиации . В итоге конкурса в 1941 г. на вооружение стали поступать самолеты ЛаГГ, МиГ и Як - широкоизвестные истребители периода Великой Отечественной войны .

Слова  К. Э. Циолковского о том, что за эрой аэропланов винтовых наступит эра аэропланов реактивных, оказались пророческими. Эра реактивных самолетов практически началась в сороковые годы. По инициативе видного советского военачальника М. Н. Тухачевского, являвшегося в то время заместителем Наркома по вооружению, были созданы многие научно - исследовательские учреждения, работавшие в области ракетной техники.

В 1945 г. светская авиация  перешагнула рубеж скорости в 825 км/ч после  установки  на  самолеты  И - 250 ( Микояна )  и  Су - 5 ( Сухого ) моторно - компрессорного двигателя, сочетавшего  особенности поршневого и реактивного двигателей.

Указанием Государственного Комитета Обороны работа по созданию и постройке реактивных самолетов  была поручена Лавочкину, Микояну, Сухому и Яковлеву.

24  апреля  1946  года  в  один  и  тот  же  день  взлетели  самолеты    Як - 15 и МиГ - 9, которые имели в качестве силовых установок турбореактивные   двигатели.  Позже  был  построен  Ла -160,  первый  в нашей  стране  реактивный  самолет со стреловидным крылом. Его появление  сыграло  значительную  роль в повышении скоростей истребителей,  но  до  скорости  звука  было  еще  далеко.

Впервые  в  СССР  скорость звука в полете со снижением  была достигнута  в  конце  1948 г.  на  опытном  самолете   Ла - 176  летчиком О. В. Соколовским.  А  в  1950 г.  уже  в  горизонтальном  полете  самолеты   МиГ - 17,  Як - 50  проходили  " звуковой  барьер ".  В сентябре - ноябре 1952 г.  МиГ - 19  развивал  скорость  в  1,5  раза  большую, чем  скорость звука  и  превосходил  по  главным  характеристикам   " SUPER-SEIBR", который  к тому  времени являлся основным  истребителем  ВВС США.

Преодолев  " звуковой  барьер ",  авиация  продолжала  осваивать  все большие  скорости  и  высоты  полета.  Скорость  достигла  таких  значений, при  которых  для  дальнейшего  ее  увеличения  требовались  новые решения  проблемы  устойчивости  и  управляемости.  Кроме  того  авиация вплотную  подошла  к  " тепловому барьеру ".  Проблема  теплозащиты самолета  требовала  безотлагательного  решения .

За послевоенные годы в СССР были созданы превосходные пассажирские и транспортные самолеты . Еще в 1956 г. на линиях Аэрофлота началась эксплуатация самолета Ту-104 , который впервые в мире начал регулярные пассажирские перевозки . Ил-18, Ту-124, Ту-134, Ан-10 и Як-40 выдвинули в то время наш Гражданский воздушный флот на одно из ведущих мест в мире .

Новые  отечественные  пассажирские  самолеты  Ан-24 ,  Ту-154М ,   Ил-62М  и  Як-42  осуществляют  массовые  воздушные  перевозки  внутри страны и за ее пределами . В  конце семидесятых годов был  создан сверхзвуковой пассажирский самолет Ту-144 . Новый качественный и количественный  уровень  пассажирских  перевозок был достигнут с введением  в  эксплуатацию самолета - аэробуса Ил-86 . Военно-транспортная  авиация  получила  самолеты  Ан-22 и Ил-76Т , использующиеся  для  перевозки грузов военного и гражданского назначения . В 1984 г. началась эксплуатация самолета - гиганта  Ан-124"РУСЛАН",  а  позже   Ан-225"МРИЯ".