Военно-воздушные силы ввс россии 2020: история и состав

«Жар-птица»

В 1882 году, несмотря на все трудности, с которыми столкнулся изобретатель, самолёт был готов. Можайский назвал своего первенца «Жар-птицей». Для испытаний была построена специальная взлётная дорожка в виде наклонного помоста. Самому провести испытания первого самолёта Можайскому не разрешили. Военное ведомство сочло, что 57 лет – это уже возраст не для подвигов. За штурвал сел И. Н. Голубев, механик, который всё время помогал Можайскому. Самолёт оторвался от земли, пролетел небольшое расстояние по прямой и сел (в разных источниках указывается разная длина полёта – от нескольких метров до сотни).

Самолёт Можайского весил 57 пудов (около 934 кг) и летел со скоростью 11 метров в секунду. Тягу обеспечивали два паровых двигателя мощностью 10 и 20 лошадиных сил. При посадке самолёт зацепился крылом за землю, а механик получил травму. В Военной энциклопедии говорилось: «Первый полёт аэроплана на военном поле в Красном селе дал результаты неважные: аппарат отделился от земли, но, будучи неустойчивым, накренился набок и поломал крыло. Дальнейших опытов не было за неимением средств. Аппарат Можайского интересен как первая практическая попытка построить большой аэроплан». Можайский пытался затем отремонтировать свой самолёт и улучшить его лётные качества, но вплоть до смерти, последовавшей 1 апреля 1890 года, ему этого сделать не удалось.

К. Арцеулов. Взлет самолета А.Ф. Можайского

17 декабря 2003 года во всем мире с большим размахом отмечалось 100 лет со дня полёта первого самолёта. Конструкция братьев Райт поднялась в воздух и за 12 секунд пролетела 37 метров. Вот с тех пор мир и отмечает рождение авиации. Забывая (как всегда), что ещё 20 годами раньше первый самолёт был построен в России.

Сегодня, когда без авиации трудно представить современную жизнь и когда вся история ее развития досконально изучена, нужно по достоинству оценить заслуги замечательного русского изобретателя. Можайский ведь первым предложил конструкцию самолёта, в которой имеются все элементы, присущие современным крылатым машинам: силовая установка, фюзеляж, хвостовое оперение, крыло, шасси.

Источник иллюстраций: https://pinterest.com

Дуем на крыло

При этом переход на электродвигатели открывает перспективы принципиальных новшеств в конструкции гражданских самолетов будущего. Одна из наиболее обсуждаемых тем — создание распределенных силовых установок. Сегодня классическая схема компоновки лайнера предполагает две точки приложения тяги, то есть два, редко четыре, мощных двигателя, висящих на пилонах под крылом. В электросамолетах рассматривается схема размещения большого числа электродвигателей вдоль крыла, а также на его концах. Зачем это нужно?

Дело опять же в разнице взлетного и крейсерского режимов. На взлете при малой скорости набегающего потока летательному аппарату для создания подъемной силы необходимо крыло большой площади. На крейсерской скорости широкое крыло мешает, создавая избыточную подъемную силу. Проблема решается за счет сложной механизации — выдвижных закрылков и предкрылков. Самолеты меньшего размера, взлетающие с небольших аэродромов и имеющие для этого большие крылья, вынуждены идти на крейсерском участке с неоптимальным углом атаки, что приводит к дополнительному расходу топлива.

Но, если на взлете множество электромоторов, соединенных с винтами, будут дополнительно обдувать крыло, его не придется делать слишком широким. Самолет взлетит с коротким разбегом, а на крейсерском участке узкое крыло не создаст проблем. Машину будут тянуть вперед винты, вращаемые маршевыми электродвигателями, а пропеллеры вдоль крыла на этом этапе будут сложены или убраны до посадки.

В качестве примера можно привести проект NASA — X-57 Maxwell. Концепт-демонстратор оснащен 14 электромоторами, размещенными вдоль крыла и на законцовках консолей. Все они работают только во время взлета и посадки. На крейсерском участке задействованы только двигатели на концах крыла. Такое размещение моторов позволяет снизить негативное влияние вихрей, возникающих в этих местах. С другой стороны, силовая установка получается сложной, а значит, ее дороже обслуживать и вероятность отказов тоже выше. В общем, ученым и конструкторам есть над чем подумать.

X-57 Maxwell Разрабатываемый NASA прототип полностью электрического самолета воплощает в себе популярную идею распределенной электрической силовой установки. На крыле размещают 14 пропеллеров — из них 12 работают только на взлете и посадке, дополнительно обдувая крыло и увеличивая таким образом подъемную силу.

Военная история отечественной авиации

Войну встретили устаревшие штурмовики Р-5 и P-Z, а также СБ. Немцы же вызвали истребители, и советским самолетам пришлось вешать бомбы, чтобы штурмовать вражеские колонны. Су-2 к войне успели выпустить только четыреста самолетов, способных переносить большой бомбовый груз и оснащённых несколькими пулеметами.

Широко использовались Пе-2, самым известным штурмовиком войны стал Ил-2. К осени 1942 года его снова сделали двухместным. Центровку машине обеспечила стреловидность консолей крыла. В вооружении самолёт имел пулеметы, пушки и реактивные снаряды. Под Сталинградом штурмовики Ил-2 использовали как истребители.

Сантос-Дюмонт и 14-бис

Альберто Сантос-Дюмон известен как изобретатель воздушных шаров, он также иногда указывается как создатель первого в мире управляемого самолета. Ему также принадлежит изобретение дирижаблей, которые управлялись с помощью двигателя.

В 1906 году его самолет под названием «14-бис» поднялся в воздух и пролетел более 60 метров. Высота, на которую изобретатель поднял свой летательный аппарат, составила порядка 2,5 метров. Спустя месяц, Альберто Сантос-Дюмон совершил полет длинной в 220 метров на этом же самолете, установив в результате первый рекорд по дальности перелета.

Самолет «14-бис»

Особенностью «14-бис» стала то, что конструкция смогла взлететь самостоятельно. Братьям Райт не удалось этого добиться, и их самолет поднялся в воздух с посторонней помощью. Именно этот нюанс стал основополагающим в спорах о том, кого же следует считать изобретателем первого самолета.

После «14-бис» изобретатель всерьез занялся разработкой моноплана, в результате мир увидел «Демуазель».

Альберто Сантос-Дюмон никогда не останавливался на достигнутом и не хранил свои изобретения в тайне. Конструкциями своих летательных аппаратов изобретатель охотно делился с тематическими изданиями.

«Это должен быть бой с маневрированием»

То, что не понимало большинство генералов, хорошо понимали строевые офицеры, особенно те, что получили авиационную подготовку. Не случайно еще в 1908 году в трех номерах военной, политической и литературной ежедневной газеты «Русский инвалид», издававшейся при Военном министерстве, вышла статья с говорящим названием «Военное применение аэропланов». Автор, который остался неизвестным, прямо утверждал в своем материале, что в будущих войнах неизбежна борьба «за господство государства в воздушной стихии». Решение этой задачи, по мнению автора, потребует создания специального типа самолета-истребителя, пилотам которых придется осваивать технику воздушных маневров, поскольку «бой должен вестись на известном расстоянии, следовательно, это должен быть бой с маневрированием».

Годом позже, в декабре 1909 года, известный русский военный воздухоплаватель Сергей Немченко выступил с новаторской идеей рассматривать аэроплан как боевую машину. Это предложение он высказал на заседании Офицерского собрания армии и флота при обсуждении вопроса о создании в России отечественной разведывательной авиации. Обосновал свою идею Немченко очень просто: дескать, самолеты-разведчики неизбежно будут встречаться в воздухе с самолетами противника, которые постараются не пропустить их дальше, и значит, придется применять силу для прорыва к объекту разведки.

Развитие этих идей шло в основном за счет инициативы снизу, от пилотов-практиков, которые лучше, чем кто бы то ни было, понимали и возможности авиации, и ту опасность, которую она представляет для армии, не умеющей бороться с аэропланами противника. И потому русские военные летчики начали самостоятельно отрабатывать и технику воздушных маневров, и испытывать оружие для самолетов. Например, в июне 1911 года один из первых русских летчиков Адам Габер-Влынский на Ходынском поле в Москве впервые в российской практике поднялся в небо на вооруженном аэроплане. На борт своего «Фармана» он установил пулемет, за которым сидел офицер, он и опробовал стрельбу в воздухе. Идею подхватили другие пилоты, которые начали развивать ее и углублять. В 1912 году служивший на Черноморском флоте лейтенант Виктор Дыбовский, уже успевший предложить и испытать возможности аэроплана для бомбардировки вражеских кораблей, построил «блиндированный» (то есть защищенный) аэроплан, на который установил пулеметы, погрузил бомбы и даже установил радиостанцию. А еще через год поручик Виктор Поплавко на подмосковном Клементьевском полигоне успешно опробовал стрельбу из пулемета с аэроплана по целям в воздухе и на земле.

Заслуга американских братьев Райт

Предчувствуя близость успеха, лучшие изобретатели во всём мире полагались на опыт предыдущих открывателей. Не опуская рук и находясь в беспрерывном поиске подходящей идеи, они старались создать более легкую летательную машину и были уверены в необходимости ее снабжения более мощным двигателем. Однако об управлении крылатым устройством задумывались не все. Главной целью было просто взлететь. Такая непредусмотрительность стоила жизни Отто Лилиенталю. В 1896 году его планер перевернулся от воздействия резкого ветреного порыва, и аппарат разбился с высоты. Поэтому внимания заслуживают не только знаменитые авиаконструкторы, но и те, кому смог покориться первый самолёт.

Братья Райт, изобретатели из Америки, смогли овладеть важнейшими навыками пилотирования и удерживания равновесия летательного приспособления в воздушной гавани. Преимуществом их конструкции стал уверенный двигатель, работающий на бензине. Несмотря на то что воздушное судно мало чем напоминало современный самолёт, скорее, было похоже на летающую этажерку, весило оно около 300 кг. В начале XX века состоялись первые успешные испытания «Флайера». Продержавшись в воздухе 12 секунд, братья Райт дали зелёный свет человеку для осваивания небес.

Воздушные шары и дирижабли

Изобретателями первого устройства, чей полет по воздуху был подтвержден официальными историческими документами, стали французы, братья Жозеф-Мишель и Жак-Этьенн Монгольфье. Сконструированный ими в 1783 году летательный аппарат представлял собой воздушный шар из холста диаметром 39 футов (около 12 м), оклеенного бумагой.

Братья Монгольфье — изобретатели первого воздушного шара

За 10 мин устройство с почти 200-килограммовым грузом поднялось в воздух, было отнесено ветром на 4200 футов (приблизительно 1280 м), где и опустилось на землю. Вскоре братья отважились поместить в свой летательный аппарат живых «пассажиров» — барана, петуха и утку.

Наконец, 21 ноября 1783 года первый документально подтвержденный полет совершили люди: маркиз Франсуа Лорен д’Арланд и физик Жан-Франсуа Пилатр де Розье.

Очень скоро у братьев появился соперник — французский профессор Жак Александр Сезар Шарль. 27 августа 1783 года на глазах свыше 300 000 зрителей его аэростат поднялся в небо над Марсовым полем в Париже.

В основе устройства лежал принцип, отличный от примененного братьями Монгольфье: шар наполнялся не горячим дымом, а водородом, который изначально легче воздуха. Это позволило избавить летательные аппараты от необходимости поднимать запасы топлива, а пассажиров — от обязанности поддерживать огонь в горелке.

Портрет профессора Ж. Шарля. 1820 год

Летательный аппарат профессора Шарля уже имел клапан, позволявший выпускать газ из оболочки и тем самым регулировать высоту полета. Балласт в виде мешков с песком облегчал подъем и опускание, а сетка защищала купол, выполненный из шелковой материи.

На случай аварии шары стали оснащать первыми парашютами — кусками ткани диаметром почти 6 м. Для закрепления шара на одном месте начали использовать якорь. Оставалось изобрести средство управления аэростатом, то есть найти возможность перемещать его независимо от потоков ветра.

Жан-Пьер Франсуа Бланшар 7 января 1785 года перелетел на таком аэростате через пролив Ла-Манш.

Перелет Ж.-П. Ф. Бланшара через Ла-Манш 7 января 1785 года

В 1802 году Жан Батист Мари Шарль Мёнье предложил оснастить воздушный шар тремя винтами-пропеллерами, управлять которыми должны были 80 человек. Аппарат Мёнье имел эллипсоидную форму для облегчения маневрирования и две оболочки, внешнюю и внутреннюю.

Дирижаблъ Ш. Мёнье

Изменяя объем газа, можно было регулировать высоту полета.

Первый полет человека на таком аппарате состоялся только в 1852 году. С парижского ипподрома стартовал шар Анри Жиффара, вмещавший 2500 м3 газа, и, невзирая на ветер, стал выполнять различные маневры и повороты.

Дирижаблъ А. Жиффара

В 1872 году опыт повторил инженер Станислав-Анри-Лоран Дюпюи де Лом, который пришел к необходимости придать аппарату сплюснутую форму и связать воедино все его части, то есть сам шар и корзину с пассажирами. К главному шару добавился другой, малый, служивший для управления высотой полета. С убыванием воздуха из аэростата аппарат начинал снижаться, при наполнении — вновь подниматься.

«Воздушный корабль» С. Дюпюи де Лома

В 1881 году Гастон Тиссандье применил для вращения пропеллера динамо-машину Сименса, соединив ее с винтом через зубчатые колеса. Скорость вращения винта выросла до 120-180 об/мин, а скорость движения всей машины составила 3 м/с. Слабым местом конструкции, равно как и всех подобных устройств, оставалось то, что при встречном ветре, достигавшем более высокой скорости, она не могла тронуться с места.

Дирижабль Г. Тиссандье

Скромный У-2

К сороковым годам XX века на территории СССР ведущими авиаконструкторами было создано бесчисленное множество боевых самолетов, однако не только им вверялась защита советского неба.

Наравне с ними участвовали в бою летательные машины, предназначающиеся для мирных целей. Среди них почетное место занимал У-2. Этот скромный учебный самолет имел два посадочных места, был абсолютно не прихотливым в использовании и мог совершить посадку вне предназначенного для этой цели места. Кроме того, самолет ценили за его маневренность и тихость. Это позволяло военным летчикам практически бесшумно подкрадываться к врагу в темноте и наносить решающие удары.

Отличившись в боях 1943 года, У-2 получил знаки отличия и новое имя. В честь Николая Поликарпова, известного авиаконструктора, на территории всего советского пространства, его переименовали в По-2.

Авиация в мирное время

В 1947 году Олег Антонов создаёт знаменитый Ан-2. До девяностых годов «аннушки» перевезли более трехсот семидесяти миллионов пассажиров.

В первый мирный год в Советском Союзе были построены первые лайнеры Ил-18 и ТУ-70, удобные и комфортные суда с отоплением, кухней и холодильниками. Они опередили свое время и оказались невостребованными.

Но в 1955 году советские самолетостроители совершили революцию в гражданском флоте. Они первыми в мире разработали реактивный лайнер ТУ-104 (воздушное судно ниже на фото). Самолёты были оборудованы радиолокаторами и работали на керосине. Первый рейс состоялся пятнадцатого сентября 1956 года из Москвы в Иркутск, длительность чуть больше семи часов. История русской авиации начинает писать новую страницу.

История

Кто придумал самолет?

Первые исторические упоминания о летательных аппаратах были еще в древнеиндийской литературе. В ней описаны гипотетические летательные машины – виманы. В фольклоре практически всех народов существует упоминание о летательных аппаратах, таких как ковер-самолет или ступа, в которой летала Баба Яга.

Первым испытателем, который предложил полноценную концепцию летательного агрегата с отдельным двигателем и фиксированным крылом, стал англичанин Джордж Кейли. Его труды датируются концом XVIII века.

Труды Дж. Кейли в авиационной области

Наработки Кейли начал осуществлять с 1796 года, когда начал активно изучать полет птиц. В 1799 году был изготовлен серебряный диск, на который был нанесен придуманный им летательный аппарат, а на обратной стороне диска была нанесена диаграмма сил, которая позволяет осуществить полет. Нанесенное на диск устройство было очень похоже на лодку, но все же оно имело основные детали самолета. В силу этого можно сказать, что Дж. Кейли может считаться человеком, который продумал все основные детали самолетов.

С 1804 года исследователь проводит ряд экспериментов, связанных с аэродинамическими свойствами. За счет этого им была создана новая ротативная установка для исследований поверхностей. С помощью этой установки удалось измерять силу подъема предметов в зависимости от углов атаки. Нужно отметить, что данные были достаточно точными. В итоге после экспериментов был создан им первый планер, который мог пролететь до 27 метров, при этом площадь крыла составляла почти 1 кв. м.

К 1808 году был создан еще один планер с большой площадью крыла и искривленным профилем. Агрегат испытывали на привязи и в свободном полете. За счет полученных данных Кейли опубликовал первые в истории статьи про авиацию. В статьях идет речь о возможности создания конвертоплана с дискообразными несущими поверхностями и полиплана. Данные диски разбиты на 4 сегмента, которые вращаются, за счет этого создается подъемная сила.

Еще одно творение данного конструктора было зафиксировано в статье журнала Mechanics Magazine. В ней шла речь об управляемом парашюте, который оснащен горизонтальными плоскостями.

Mechanics Magazine

Все же наибольшими достижениями Кейли является создание летательных аппаратов в полную величину. Первая машина была построена в 1809 году. Машина была оснащена неподвижными крыльями и имела вырез для посадки пилота. Подъем должен осуществляться с помощью машущих крыльев, но в итоге агрегат так и не полетел. Второй аппарат был изготовлен в 1894 году по тому же принципу, что и предшественник. Основным отличием стало наличие колесного шасси и фюзеляжа в виде лодки. В качестве силовой установки выступал сам пилот, а точнее его мышцы. В итоге проведенные испытания показали, что при разгоне с уклона была возможность отрыва от земли, но только с небольшим грузом. Поднять взрослого человека не удалось.

Конструктор занимался проектированием других летательных аппаратов, таких как дирижабли, но дальше разработок дело не пошло.

Bell P-39 Aircobra

Всё-таки иногда лучше экспертам придерживаться только того, с чем они знакомы действительно хорошо. Во время Второй мировой войны, компания Bell Helicopters выпустила мощный, и невероятно маневренный истребитель с превосходными боевыми характеристиками.

У большинства самолётов двигатели расположены спереди, однако Bell, будучи вертолётной компанией, создала истребитель с двигателем, центр которого находился позади кабины пилота. Длинный вал, идущий от этого двигателя, вращал пропеллер спереди, однако такая конструкция привела к необычному расположению центра тяжести машины. Эта «небесная змея» в годы войны сбила гораздо больше самолётов противника, чем любой другой истребитель американских ВВС. Однако некоторые «кобры» гибли не потому, что были сбиты противником, а потому что падали сами, легко срываясь в «штопор» даже из-за самых незначительных ошибок пилотов.

В полный рост

В 1930 году в городе Сан-Франциско американский инженер немецкого происхождения Шредер построил один из самых известных на сегодняшний день цикложиров — одномоторный самолет S-1 с мотором «Гендерсон». В отличие от своих предшественников, Шредер понял, что обеспечить подъемную силу с помощью небольших роторов непросто, и сохранил своему самолету обычные крылья. «Цикложирная» составляющая представляла собой два «циклоидных пропеллера», напоминающих все те же пароходные колеса. На испытаниях S-1 показал себя лучше прочих: он сумел оторвать переднее шасси от земли, приподняв нос. Большего Шредеру добиться не удалось.

Cyclogyro (США, 1930). Гребной винт, приводивший в движение созданный в Сан-Франциско самолет, получил название «циклоидный пропеллер». Но, несмотря даже на наличие крыльев, Cyclogyro от земли не оторвался…

Гитлеровская Германия тоже не стояла в стороне от оригинальной идеи. В 1933 году инженер Адольф Рорбах спроектировал цикложир собственной конструкции с трехлопастными роторами длиной 4,4 м. Самолет с максимальным взлетным весом 950 кг теоретически мог подниматься на высоту 4500 м и летать со скоростью 200 км/ч на расстояния до 400 км. Вертикальный взлет, высокая маневренность — все говорило в пользу разработки Рорбаха. Инженер предложил свой проект активно развивающимся люфтваффе, но получил отказ. В том же году американский инженер Хэвиленд Плат запатентовал в США цикложир, подозрительно напоминающий по внешнему виду машину Рорбаха. Но и его разработка осталась лежать под сукном.

Как ни странно, спустя много лет NASA извлекло из дальнего ящика патент Рорбаха (который к тому времени уже давно скончался, причем в Америке) и провело дополнительные расчеты с помощью современных компьютеров. Рорбах не ошибся ни в одной цифре — все было правильно. В связи с этим NASA серьезно рассматривало проект разработки ротоплана, но в итоге пожалело средств.

По сути своей Fanwing — это прямой наследник цикложиров, только нормально летающий. Помимо Пиблса концепцию крыла-вентилятора разрабатывает и еще одна компания, находящаяся в ведении NASA, — Propulsive Wing. Крыло самолета подобного типа довольно «толстое», а там, где у обычного летательного аппарата расположены лонжероны, у Propulsive Wing находится ротор-вентилятор. Он засасывает воздух, обтекающий верхнюю плоскость, и выпускает его через отверстие в задней оконечности крыла, таким образом создавая дополнительную подъемную силу за счет разрежения на верхней плоскости и дополнительную тягу за счет реактивного эффекта. На сегодняшний день компания проводит регулярные испытания действующих моделей Propulsive Wing. Летают небольшие самолеты вполне успешно, дело за малым — осталось лишь построить полноразмерную машину.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector