Техника в ее историческом развитии

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

К концу первого десятилетия XX в. авиация уверенно доказала свое право на жизнь. В 1909 г. в ряде стран стали создавать первые самолетостроительные заводы, что положило начало развитию новой отрасли производства — авиационной промышленности. Совершенствовались самолеты, особое внимание обращалось на улучшение их летных характеристик — уже не только продолжительности полета (1909 г. — 4,3 ч, 1912 г.— 13,3 ч), но и скорости (1909 г.—80 км/ч, 1912 г.—170 км/ч), дальности (1909 г.— 233 км, 1911 г.—около 1800 км), грузоподъемности (1912 г.— до 400 кг) [5, с. 245, 246], маневренности и надежности. Повышение скорости было связано в основном с ростом мощности моторов (до 130— 150 л. с.) и в меньшей степени — с улучшением аэродинамики самолета, хотя уже в этот период началось совершенствование профилей и формы крыла, применение закрытого фюзеляжа, кабины для летчика и кожуха для двигателя.

Улучшение конструкции самолета и применение более прочных материалов позволили поднять удельную нагрузку на крыло с 10—12 до 30 кг/м2 [21, с. 257], что дало возможность, в свою очередь, увеличить скорость и грузоподъемность самолета при том же весе конструкции. Повышение дальности достигалось снижением удельного веса двигателей (появились более экономичные и легкие моторы с водяным охлаждением) и увеличением запаса горючего на борту. В 1911 г. было положено начало дальним международным перелетам, в 1913 г.— межконтинентальным (из Европы в Азию и Африку) [5, с. 159, 166]. На самолеты стали устанавливать различное оборудование — простейшие пилотажные приборы, средства связи и т. д.

Взлетный вес самолетов в эти годы был равен в среднем 500—800 кг (максимальный — до 1200 кг), доля веса планера составляла 42—45%, Двигательной установки 22—24%, экипажа, нагрузки и горючего 31 — 36% [16, с. 22, 23]. Такое распределение веса было вызвано желанием улучшить летные характеристики самолета даже за счет снижения грузоподъемности. Поэтому для ее повышения существовал только один путь — увеличение абсолютного веса самолета.

В 1910—1911 гг. начали строить и применять морские самолеты, способные взлетать и садиться на воду [5, с. 246]. Одной из причин их появления было увеличение необходимых скоростей взлета и посадки в результате роста нагрузки на крыло. Эту задачу решали, либо устанавливая на самолет обычной конструкции поплавки вместо колесного шасси, либо превращая планер в летающую лодку, т. е. специальным конструированием. В этом направлении больших успехов добились русские инженеры, и в первую очередь Д. П. Григорович.

Общее повышение работоспособности и надежности самолета привело К окончательному формированию его как нового технического и транспортного средства. Постепенно дифференцировались задачи автотранспорта. Сначала он выполнял транспортные и почтовые функции. Затем возник интерес со стороны военных ведомств. Использование самолета для разведки продемонстрировало его большие преимущества. Впервые военное применение самолет нашел в октябре 1911 г. в итало-турецкой войне [16, с. 28], где выяснилось, что, кроме разведки, самолеты могут эффективно применяться для связи, корректировки артиллерийского огня и бомбардировки. Правда, первые самолеты было сложно использовать для бомбардировок, поскольку точность поражения цели с больших высот оказалась очень невысокой, а на малых высотах (до 500 м) самолет был сам легко уязвим для обычного стрелкового оружия. Тем не менее уже в то время многие военные и политические деятели, особенно в Германии, США и Англии, признали за самолетом большое будущее. В 1911 г. началось серийное производство самолетов на правительственные ассигнования. В 1912 г. в Англии были сформированы первые авиационные части [5, с. 145, 162, 163].

Наибольший интерес с военной точки зрения представляла все та же широко распространенная схема биплана, оптимальная при выполнении военных и учебных полетов. Одной из лучших конструкций в предвоенный период был английский разведчик-биплан БЕ-2 (1912 г.) — первый крупносерийный самолет, прототип многих последующих конструкций. Однако уже в том же году во Франции появился первый моноплан с хорошо обтекаемым фюзеляжем типа монокок «Депердюссен», на котором был установлен мировой рекорд скорости 174 км/ч [5, с. 164, 165]. Правда, распространение такая схема получила лишь после войны.

В 1912—1913 гг. конструкторы продолжали совершенствовать конструктивные и летные характеристики самолетов, а также повышать эффективность использования их в военных целях. Пристальное внимание (особенно во Франции и Англии) было обращено на монопланы и летающие лодки (в США). Появились полузакрытые и закрытые кабины для пилота. К этому времени в конструкции фюзеляжа и крыла стали широко применять металлы. Была даже попытка создать цельнометаллический самолет 15, с. 164].

Широкое авиационное строительство развернулось в России. И если в первое время в конструкциях самолетов чувствовалось влияние Райтов, Вуазена, Фармана, то в этот период появилось несколько сильных самолетостроительных групп с оригинальными идеями и решениями. Кроме упомянутых Гаккеля, Стеглау и Григоровича, выделялись группы И. И. Сикорского, В. А. Слесарева, В. А. Лебедева и др. [21, с. 162].

Особенно успешно — сначала в Киеве, потом в Петербурге на Русско- Балтийском вагонном заводе — работал Сикорский. Уже в 1911 г. на его биплане С-6 (с экипажем 3 человека) был установлен первый русский мировой рекорд скорости 111 км/ч. Им же в 1913 г. создан первый в мире многомоторный самолет «Русский витязь» («Гранд»), положивший начало тяжелой авиации. Этот самолет (полетный вес 4,2 т, длина 30 м, размах крыла 27 м, 4 двигателя по 100 л. с.) стал, по мнению английского историка Ч. Гиббс-Смита, «замечательным воздушным феноменом, не имеющим соперников и прецедентов». В августе 1913 г. на самолете, имевшем большую закрытую кабину (с 8 человеками на борту), был установлен мировой рекорд продолжительности полета 1 ч 54 мин [5, с. 119; 21, с. 66, 87, 88].

В этом же году Сикорский построил новую, еще более крупную машину «Илья Муромец» с четырьмя моторами по 100 л. с. (каждый с двумя — тянущим и толкающим — винтами), с взлетным весом о т. В феврале 1914 г. на этой машине был установлен мировой рекорд дальности с 16 пассажирами (вес нагрузки 1,3 т) на трассе Петербург—Киев  

Петербург с посадками. Всего было построено 35 «Муромцев» различных модификаций (вес — до 7,5 т, общая мощность двигателей — до 880 л. е., нагрузка — до 2,5 т) [21, с. 108]. С созданием этого самолета связан существенный прогресс расчета элементов авиационной конструкции на прочность, в результате применения которого конструкция «Муромца» была существенно доработана. И хотя по сравнению с общим уровнем авиационной техники «Муромец» был выдающимся достижением, выявилось, что в военных условиях («Муромцы» ограниченно использовали в качестве дальних разведчиков, бомбардировщиков и военных транспортов) такой большой самолет недостаточно эффективен и уязвим.

Более широкое распространение к началу войны получили легкие самолеты («Фарман», «Вуазен», «Ньюпор», «Сопвич» и др.), которые имели взлетный вес от 600 до 1200 кг при весе нагрузки до 350 кг, скорости до 110 км/ч, дальности до 500 км [5, с. 173]. Слабым местом легких самолетов оставалась их невысокая надежность (особенно часто отказывали двигатели), а также практическая невозможность пилотирования в сложных метеоусловиях.

Предвоенный период характеризуется также принципиальными достижениями в области устойчивости и управляемости. Это позволило перейти от горизонтальных равномерных полетов к различного рода эволюциям в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Сначала во Франции в 1913 г. летчик А. Пегу начал совершать перевернутые полеты (он же первым выпрыгнул из самолета с парашютом), а затем в России в сентябре того же года военный летчик П. Н. Нестеров впервые в истории совершил уникальную для того времени эволюцию — «мертвую петлю». Таким образом было положено начало высшему пилотажу [7, с. 416—420].

Начиная с 1912—1913 гг. Германия, США, Англия, Франция и Россия развернули массовое производство новой авиационной военной техники [22, с. 47].

Еще в середине 19Ю-х годов появились самолеты-истребители с повышенной скоростью и маневренностью, достигавшимися за счет снижения дальности и грузоподъемности. Истребители по сравнению с прочими типами самолетов имели меньший удельный вес и больший относительный вес двигателя, а также более высокую нагрузку на крыло (до 35—40 кг/м2) [16, с. 37]. Первыми такими самолетами были созданные в 1915 г. германские монопланы «Фоккер Е-1» и «Альбатрос», французский «Моран-Солнье» и др. [5, с. 32]. Это, в свою очередь, вновь привело к повышению взлетно- посадочных скоростей и стимулировало развитие морской авиации (к лучшим самолетам этого типа относились русские летающие лодки М-9 и М-11 Григоровича) [21, с. 224, 227].

В эти же годы возникла бомбардировочная авиация, потребовавшая создания самолетов повышенной грузоподъемности и дальности полета, достигавшихся в ущерб скорости и маневренности. Эта задача, однако, в полной мере разрешена не была. Возникла также необходимость в создании разнообразных приборов и оборудования — прицельного, радиотехнического, навигационного и др.

Таким образом, на этом этапе произошла дифференциация самолетов по назначению, т. е. возникло резкое различие в характеристиках и конструктивном решении самолетов различного типа. Так, германский бомбардировщик «Фридрихсгафен» при весе 5 т имел относительный вес нагрузки 30%, двигательной установки 22% при скорости полета 140 км/ч; разведчик «ДХ-9» (Англия) при весе 1,5 т — соответственно 16 и 33%, 180 км/ч; истребитель «Фоккер Д-7» (Германия) 0,9 т, 16 и 22%, 200 км/ч [16, с. 37].

Заметных успехов в самолетостроении в этот период добилась Германия (до 1912 г. в ней преобладал интерес к строительству дирижаблей), которой сначала удалось создать несколько надежных и экономичных моторов, затем добиться успеха в производстве эффективных разведчиков- бипланов и истребителей-монопланов. Высока была и подготовка авиационных кадров. Значительный прогресс в это время был достигнут также в США. На 10—15 последующих лет эти державы стали лидерами мирового самолетостроения.

Большую часть машин составляли расчалочные бипланы и монопланы, но появились также первые свободнонесущие конструкции обеих схем — соответственно «Фоккер Д-7» и «Юнкере Ю-1», который был первым цельнометаллическим (сталь и алюминий) самолетом [5, с. 178].

Самолеты и вертолеты

«ДИВО» русская книга рекордов и достижений. ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЧЕЛОВЕКА: Воздухоплавание и авиация: Самолеты и вертолеты. Самолеты и вертолеты. Полет первого в мире самолета.

Первые самолеты. СОЗДАНИЕ САМОЛЕТА

В годы создания первого самолета в технике машиностроения произошли важные события. … Самолеты и вертолеты. Полет первого в мире самолета. 20 июля 1882 года в Красном Селе под Петербургом в воздух поднялся первый в мире самолет...

Воздухоплавание и авиация. Дирижабли, самолеты, бипланы...

Первый полет был неудачным: самолет оторвался от земли, но не смог удержаться в горизонтальном полете и налетел на забор. … Создание подобных самолетов продолжалось и во время первой мировой войны.

Самолётостроение. История создания самолёта Ту-154

История создания самолёта Ту-154. Самолёт Ту-154 начал выпускаться с 1966 года и заменил собой модели Ту-104 и Ил-18. … С 1970 года, по прошествии двух лет с момента первого полёта опытного образца самолёта Ту-154А, в Куйбышеве развернулся массовый выпуск самолёта...

Асы и рекордсмены

—грузоподъемности — 600 тонн. ПЕРВАЯ АВИАПАССАЖИРКА. 30 июля 1910 года на аэродроме Еханисталь в Берлине впервые совершила полет-пробу на самолете конструкции Фармана женщина — русская певица Софья Эммануиловна Майкапар...

Блеск и нищета первого ракетного чудовища. Реактивные самолеты...

Министерство авиации поспешило сообщить, что создание аппаратов этого типа — пустая … Мне сказали, что я вошла в историю как первая женщина, летавшая на самолете с ЖРД, и этого довольно...» … Пальмер, который должен был после обеда совершить полет, остался у самолета.

Рождение реактивной авиации

Первый исторический полет состоялся в пять утра в воскресенье, 27 августа 1939 г. Он был засекречен настолько, что итальянцы, подняв в воздух в августе 1940 г. реактивный самолет "Капрони-Кампини", громко заявили о своем приоритете в создании реактивной авиации на весь...

Авиация. Изобретение самолета. Первые самолеты

Сначала усилия изобретателей были направлены на создание летательных аппаратов машущего полета с мускульным источником … В 1843 г. англичанин В. Хенсон получил патент (заявка была подана на год раньше) на первый в истории проект самолета с двигательной...

Самолет Святогор. Конструктор Святогора Слесарев. С. М. Яковлев

Мысль о том, что путь к созданию летательных машин должен лежать через изучение полета летающих существ, высказал еще … Испытания «Святогора» начались в марте 1916 года. При первой же 200-метровой пробежке самолета по аэродрому правый мотор вышел из строя.

Авиация

По всей стране проходит сбор средств на создание Красного воздушного флота, организуется Российское общество добровольного воздушного флота … В 1923 г. в КБ А. Н. Туполева был сконструирован первый самолет-м о н о п л а н АНТ-1, у которого было только одно крыло.

Авиамоделизм. Модели узлы моделей самолетов

Другая разновидность нелетающих моделей — музейные модели. В них с большой точностью воспроизводят не только внешние формы самолетов-прототипов, но и многочисленные внутренние устройства и механизмы. Летающие модели по принципу полета, габаритным...

Модели самолетов и гидросамолетов. Регулировка модели самолета

Первые запуски модели самолета проводятся на планирование. … Полет модели самолета может совершаться как против ветра, так и по ветру, но ни в коем случае нельзя запускать модель при боковом ветре, так как она может опрокинуться, удариться о землю и поломаться.

СЕРГЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ ИЛЬЮШИН. Биография самолеты Ильюшина

Вскоре после создания бомбардировщика С. В. Ильюшин создал самолет, который наши солдаты назвали «летающий танк», а фашисты —«черная смерть». … 4 июля 1957 г. совершил свой первый полет пассажирский самолет Ил-18.

как погиб Юрий Гагарин

Профессор Сергей Белоцерковский много лет занимался расследованием обстоятельств гибели Гагарина, и его выводы об обстоятельствах смерти первого космонавта представляются … Контроль за высотой полетов самолетов осуществлялся лишь но докладам экипажа.

Падения и необычные полеты - без парашюта, на крыле...

Самый длительный полет самолета без летчика состоялся 4 июня 1989 года. Пилот МиГ-23 летчик первого класса полковник Николай Скуридин должен был выполнить тренировочное задание в воздушном пространстве Польши.

Астрофизические исследования с воздушных шаров, самолетов...

Первый. … спектров планет и звезд. Подобные телескопы управляются в полете с Земли по. радио. … телескопов на самолетах. Самолетные летающие обсерватории не могут подниматься.

›Астрономия

УИЛБЕР РАЙТ ОРВИЛЛ РАЙТ. Братья Райт изобретатели самолета

...и летчики Уилбер и Орвилл Райт вошли в историю авиации как братья Райт — братья, первыми совершившие полет на построенном ими же самолете. … Много трудов пришлось положить на создание воздушного винта: ведь его теория была разработана Н. Е. Жуковским лишь...

...Базовые аэродромы служат для постоянного базирования самолетов...

На конечном аэродроме самолет заканчивает полет по заданному маршруту; производятся полная разгрузка, послеполетное и предполетное обслуживание и загрузка для возвращения на базовый аэродром.

Проектирование летающих моделей планера. Авиамоделизм

Модели самолетов с механическими двигателями строятся двух типов и назначений. Во-первых, парящие модели, использующие при … Основная трудность в создании моделей этого типа — это обеспечить модели устойчивость во время моторного . полета, происходящего под...

›Техническое творчество

Воздушный транспорт в нашей стране выполняет различные функ¬ции.

Это, например, Транссибирская авиамагистраль, по которой регулярно совершают полеты самолеты … В первую очередь требуют решения вопросы увеличения инвестиций в эту отрасль … Среди предложений заслуживает внимания создание транспортного коридора Балтика...