Советские авиационные конструкторы

Пономарев Александр Николаевич

В числе первых достижений аэродинамиков тех лет была обклейка полотном гофра поверхностей фюзеляжа на самолете АНТ-4, что дало большой эффект по улучшению летных данных. В порядок допуска в воздух самолета в первый раз вмешался предшественник АТК ВВС, определивший, что без соответствующего свидетельства ЦАГИ ни одна машина не может первый раз подняться в воздух. От ЦАГИ летательный аппарат получает свой воздушный паспорт, дающий право на первый взлет.

Был создан справочник конструктора, в который были включены все разделы аэродинамики самолета: аэродинамика крыла и воздушных винтов, охлаждение моторов, аэродинамический расчет, устойчивость и управляемость, проверка на штопор, методика испытаний в аэродинамических трубах и методика летных испытаний.

Дальнейшим

развитием этого направления было создание руководства для конструкторов, где давались рекомендации по вопросам от выбора геометрических форм самолета до получения результатов испытаний модели в аэродинамической трубе, позволяющие учесть особенности и детали реальной конструкции самолета.

Вторым направлением развития прикладной науки является накопление фактов. В аэродинамике, как и в любой науке, говорил А. М. Черемухин, факты для развития теории и прикладных методов расчета приносят познание явлений природы. Эти факты, как правильно сказано, узнаются из "неожиданных тел", возникающих при эксплуатации самолетов и их испытаниях, а также при изучении в аэродинамических трубах. На базе осмысления фактов идет разработка теории, а затем уже на базе теории и накопленных экспериментальных данных создаются прикладные расчетные методы.

Летные испытания всегда являлись отличным источником информации, так как они проходят в натурных условиях и являются наиболее достоверными источниками для получения научно-практических данных. Именно поэтому уже в прошлом в отечественных конструкторских бюро создавались экспериментальные самолеты, начиная с самолета АНТ-4, о котором уже говорилось.

Однако фундаментальные испытания оставались на стороне аэродинамических труб, которые строились в пашей стране, и их объемы и степень совершенства были уже таковыми, что в 1944 г. в трубе Т-101 ЦАГИ испытывался самолет Ту-2, а в кабине самолета находился летчик-испытатель.

С появлением турбореактивных двигателей появилась возможность преодоления "звукового барьера" и выхода самолета на сверхзвуковую скорость. Для исследований новых эффектов была построена трансзвуковая аэродинамическая труба, а затем введены в эксплуатацию аэродинамические трубы больших сверхзвуковых скоростей.

Особое место в аэродинамике и самолетостроении занимает познание превратностей трансзвуковой скорости полета, стоившей жизни многим летчикам-испытателям и ставившей в трудное положение тех, кто строит самолеты и их принимает 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.

За рубежом созданием аппаратов тяжелее воздуха занимались Хенсен, Венси, Лилиенталь, Адер, Шанют и др., а научными исследованиями в этой области и экспериментами в аэродинамических трубах - Эйфель во Франции, Кешта в Англии и Ленгли в США.

Полеты братьев Райт, Сантос-Дюмона, Блерио, Кертиса, Уточкина, Ефимова и др. положили начало систематическим полетам в воздухе.

Советское двигателестроение

Небогатое наследство досталось Советской власти от старого строя в области авиационной техники, но особенно плохо обстояло дело с авиационными двигателями. Помнится, в двадцатые годы эксплуатировался ротативный, в котором вращаются

цилиндры, а вместе с ними и воздушный винт, двигатель воздушного охлаждения М-2 мощностью 120 л. с. Строился он по образцу 9-цилиндрового французского двигателя "Рон". Затем осваивался 12-цилиндровый двигатель водяного охлаждения М-5 мощностью 420 л. с. - копия американского "Либерти" и, наконец, V-образный двигатель М-6 мощностью 300 л. с. по образцу французского "Испано-Сюиза". Устанавливались они на самолетах марки "Авро", "Ньюпор", "Фоккер", "Хавеланд", а также на некоторых других, состоявших в наших ВВС, и имели очень небольшой ресурс работы. Однако это обращение к иностранным образцам позволило в достаточной степени снабдить нашу авиацию материальной частью, хотя и не первоклассной, готовить специалистов и организовать планомерную разработку отечественных авиационных моторов.

Пришло время, когда стало необходимым создание специализированных научно-исследовательских и опытно-конструкторских организаций. Рабочие группы профессора Н. Р. Брилинга, конструктора А. Д. Швецова явились теми небольшими ячейками, с которых началась организация отечественного моторостроения. В начале двадцатых годов Н. Р. Брилинг и конструктор А. А. Микулин в Научном автомоторном институте (НАМИ), а Б. С. Стечкин в винтомоторном отделе ЦАГИ вели работы в области отечественного авиамоторостроения. Практически же в серийном производстве с 1924 г. находился лишь сконструированный А. Д. Швецовым 5-цилиндровый звездообразный двигатель М-11 воздушного охлаждения мощностью 100 л. с., который устанавливался в течение многих лет на учебных самолетах У-2 (По-2), Позже было разработано несколько проектов двигателей, среди которых следует отметить 18-цилиндровый W-образный двигатель А. А. Бессонова. Он предназначался для тяжелых самолетов и по тому времени представлял собой силовую установку большой мощности. Особенность двигателя заключалась в том, что для поддержания мощности на высоте в нем использовался центробежный компрессор. Несколько позже был сконструирован 12-цилиндровый двигатель М-34 А. А. Микулина с жидкостным охлаждением и максимальной высотной мощностью 850 л. с. На протяжении 1931 - 1935 гг. создавались также двигатели водяного охлаждения М-32 (В. М. Яковлева), М-44 (Н. С. Сердюкова), а также двигатели воздушного охлаждения М-38 (Ф. К. Копцевича) и М-56 (Е. В. Урмина). И все же, поскольку техническая база в стране оставалась недостаточно развитой, авиационные двигатели в больших количествах закупались за границей.

Партия и правительство принимали меры к обеспечению строительства мощных, оснащенных современным оборудованием моторостроительных заводов. Директорами этих заводов стали выпускники Военно-воздушной академии им. Н. Е. Жуковского: Абрамов, Побережский, Марьямов (участники гражданской войны). Начальником Центрального института авиационного моторостроения (ЦИАМ) был назначен Л. В. Каширии, заместителем Наркома авиационной промышленности - В. П. Кузнецов. Одни из них прежде были авиационными механиками, другие политработниками, а затем те и другие стали авиационными инженерами-механиками, организаторами авиамоторной промышленности.

Огромную роль в организации, становлении я создании отечественного моторостроения сыграл заместитель Народного комиссара тяжелой промышленности, который до 1931 г. являлся и начальником Военно-воздушных сил, старый большевик Петр Ионович Баранов, Он всегда поддерживал опытные работы, направленные на развитие авиации, и отлично понимал, какую роль сыграет в совершенствовании моторостроения собственный научно-исследовательский центр, В 1933 г. Петр Ионович Баранов погиб в авиационной катастрофе. Имя его было присвоено Центральному институту авиационного моторостроения. Этот институт объединил научные и отчасти конструкторские силы, работавшие в этой области. В него вошли винтомоторный отдел ЦЛГИ, руководимый Б. С. Стечкиным, а также авиационный отдел Автомоторного института с конструкторами А. Л. Микулиным, В. Я. Климовым, В. А. Добрыниным и другими. Авиационная промышленность вскоре ощутила практические результаты деятельности института.