Развитие авиации

Развитие авиации

Московский Авиационный Институт

Реферат по введению в авиаионно-космическую технику

на тему

[pic]

[pic]

студента группы 03-109 Овчинников Денис

предпадаватель Постников Валерий Александрович

| |

Развитие авиации

|Человек не имеет крыльев и по отношению |

|веса своего тела к весу мускулов он в 72 |

|раза слабее птицы... Но я думаю , что он |

|полетит, опираясь не на силу своих скулов, а |

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."

Очевидно , что этот вывод - основа современного учения о

подъемной силе крыла , фундамент теоретической аэродинамики . Без этого

открытия невозможно было бы равитие авиационной науки .

Организованный Н.Е.Жуковским еще до революции кружок по

изучению воздухоплавания успешно продолжал свои теоретические и

практические исследования и после ее победы .

Ученики Жуковского не только основали школу , но и вели

подготовку к созданию будущего Центрального аэрогидродинамического

института ( ЦАГИ ) . Решение об образовании национального русского центра

авиаци было принято с одобрения В.И.Ленина. Н.Е.Жуковский и А.Н.Туполев

посетили Высший совет народного хозяйства и получили не только

согласие на организацию института , но и финансовую помощь .

Аэродинамическая лаборатория в МВТУ им. Баумана была вначале основной

базой экспериметальных работ ЦАГИ , который в настоящее время является

мировым центром авиационной науки и техники .

Придавая особое значение развитию авиации , Советское

правительство в 1919г. приняло решение о создании в Москве учебного

заведения для подготовки инженерно - технических кадров . В сентябре

того же года сотоялось первое заседание совета авиационного

техникума под председательством Н.Е.Жуковского , а в сетябре 1920 г.

техникум был реорганизован в Институт инженеров Красного Воздушного Флота

им. Н.Е.Жуковского . Позднее на его базе создается Военно-воздушная

академия , носящая в настоящее время имя Н.Е.Жуковского .

Деятельность великого русского , всю свою жизнь

посвятившего исследованию вопросов теории авиации , ученого 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 предисловии к переизданным в 1972 г. лекциям

профессора Н.Е.Жуковского " Динамика аэропланов в элементарном

изложении " , которые он читал слушателям теоретических курсов

авиации , А.Н.Туполев писал о великом вкладе Н.Е.Жуковского в

создание нашей русской авиации , о том , что " он (Н.Е.Жуковский -

Ф.С.) всегда оставался истинным патриотом , глубоко любил свою

Родину , радовался ее успехам , переживал неудачи и всегда хотел

быть ей полезен " .

Жуковский был прекрасным учителем . Он учил просто , ясно

, всегда чрезвычайно доброжелательно , и то , что хотел передать

Страницы: 1, 2