Энциклопедия Кольера - авиация
Авиация
Начальный период развития А. Практически А. начала развиваться лишь в 20 в. Но мечта человека подняться в воздух существовала на протяжении многих веков и нашла своё выражение в сказках и легендах народов многих стран мира. Изображения крылатого человека встречаются в наскальных рисунках пещерных людей. Известен древнегреческий миф о Дедале и его сыне Икаре, поднявшихся к Солнцу на крыльях из птичьих перьев, скреплённых воском. В древности и в средние века в Китае и других странах для военных целей применялись воздушные змеи. Итальянский художник, учёный и инженер Леонардо да Винчи оставил эскизные наброски летательных аппаратов, приводимых в действие мускульной силой, вертолёта с механическим приводом, предложил идею парашюта. Великий русский учёный М. В. Ломоносов в 1754 построил модель вертолёта с пружинным заводом и практически доказал осуществимость полёта такого аппарата.
В конце 19 в. предпринимаются попытки создания безмоторных летатательных аппаратов тяжелее воздуха планёров; производятся первые теоретические изыскания в этой области. Значительный вклад в теорию и практику летания внёс немецкий учёный О. Лилиенталь. С 1891 по 1896 он спроектировал, построил и облетал несколько планёров. Изобретение и быстрое развитие паровой машины в 19 в. привело к попыткам создания самолётов с паровым двигателем. В России морской офицер А. Ф. Можайский в 1881 получил патент на такой летательный аппарат, названный им воздухо-летательным снарядом (рис. 1). В 1885 его аппарат был построен, но потерпел аварию при взлёте. В 1894 в Англии конструктор Х. Максим построил гигантский самолёт с паровой машиной, также потерпевший аварию при взлёте. Французский изобретатель К. Адер пытался летать на аппарате с крылом, напоминавшим крыло летучей мыши. "Авьон" Адера пролетел (1897) несколько десятков м и разбился. Построить более или менее удачную конструкцию не удавалось из-за несовершенства двигателей: паровые машины были слишком тяжелы и не могли удовлетворить требованиям А.
Совершенствование двигателей внутреннего сгорания, нашедших широкое применение к концу 19 в. в первую очередь в автомобилях, сделало возможным создание лёгкого и в то же время достаточно мощного авиационого двигателя. Первыми поставили на самолёт двигатель внутреннего сгорания американские механики братья У. и О. Райт (рис. 2). 17 декабря 1903 состоялся первый успешный полёт их самолёта с двигателем, работавшим на керосине. Продолжая работать над своим самолётом, братья Райт добились к 1908 устойчивого управляемого полёта продолжительностью до 1,5 часов. Вслед за ними в Европе, главным образом во Франции, один за другим строят самолёты А. Сантос-Дюмон, Ф. Фербер и др. 25 июля 1909 французский конструктор-лётчик Л. Блерио на своём самолёте монопланной схемы "Блерио-XI" перелетел через пролив Ла-Манш из Франции в Англию (рис. 3). В России в 1909-14 появился ряд оригинальных самолётов конструкции Я. М. Гаккеля (рис. 4), Д. П. Григоровича, В. А. Слесарева, И. И. Стеглау. В 1910 Б. Н. Юрьев спроектировал первый в России вертолёт. В 1913 совершил свой первый полёт тяжёлый самолёт И. И. Сикорского "Русский витязь". Популяризации и развитию отечественной А. способствовали полёты русских лётчиков М. Н. Ефимова, Н. Е. Попова, Г. В. Алехновича, А. В. Шиукова, Б. И. Россинского, С. И. Уточкина и др. 9 сентября 1913 русский лётчик П. Н. Нестеров на самолёте "Ньюпор-4" уверенно осуществил "мёртвую петлю", названную впоследствии петлей Нестерова.
Развитие А. в начале 20 в. шло вслепую, наугад. Первые самолёты строились эмпирически, без каких-либо расчётов. Научной базы для самолётостроения практически не было. Всё это приводило к большому количеству аварий и катастроф.
Однако учёные многих передовых стран мира в 19 начале 20 вв. начали теоретические и экспериментальные изыскания в области А.: в США С. Ленгли и О. Шанют, в Англии Дж. Кейли, во Франции А. Эйфель, в Германии Л. Прандтль и др. Решающий вклад в дело развития аэродинамической науки внесли русские учёные профессор Н. Е. Жуковский и его ученик академик С. А. Чаплыгин. В 1902 при Московском университете по инициативе Жуковского была построена первая в России аэродинамическая труба, а в 1904 организован аэродинамический институт в Кучино под Москвой. Жуковский впервые ввёл в аэромеханику эксперимент как метод исследования. К началу 1-й мировой войны он опубликовал работы, посвящённые теории полёта самолёта, устойчивости и другим проблемам А. ("К теории летания", 1890; "О парении птиц", 1891; "О присоединённых вихрях", 1906, и др.). Труды Жуковского и других учёных в России и за рубежом позволили начать конструирование самолётов на научной основе.
А. в годы 1-й мировой войны. 1-я мировая война, начавшаяся в 1914, дала резкий толчок развитию А.: были показаны широкие возможности применения самолётов в военных целях. Вначале ими пользовались наряду с аэростатами для разведки и корректировки артиллерийского огня, в дальнейшем стали вооружать пулемётами и бомбами. Для борьбы с бомбардировщиками и разведчиками создавались специальные, небольшого размера вооружённые пулемётами самолёты-истребители. Первое место в развитии тяжёлых самолётов заняла Россия. Построенный в 1913 тяжёлый 4-моторный самолёт Сикорского "Илья Муромец" (рис. 5) не имел равных в мире; он поднимал до 800 кг бомб, был вооружён 3-7 пулемётами и имел экипаж 8 человек. Впервые построенные в России и широко применявшиеся в боевых действиях на море летающие лодки Григоровича М-5 (1915) и М-9 (1916) были лучшими гидросамолётами своего времени. Наиболее известными иностранными самолётами периода 1-й мировой войны были французские самолёты "Фарман", "Вуазен" и "Ньюпор", английский "Сопвич", немецкий "Фоккер", скорости которых достигали 90-120 км/ч. Военные самолёты в России строились главным образом по французским образцам.
Одновременно с развитием авиационной техники учёные России и других стран проводили теоретические исследования и экспериментальные работы в области аэродинамики и прочности самолёта. Научные труды Жуковского [["Динамика аэропланов в элементарном изложении" (ст. 1, 1913; ст. 2, 1916), "Вихревая теория гребного винта" (1912) и др.]] оказали огромное влияние на развитие мировой авиационной науки. Жуковский вооружил конструкторов методом расчёта лётных данных самолётов. Его ученик В. П. Ветчинкин работал в области теории самолёта и воздушного винта, расчёта их прочности. Чаплыгин продолжал развивать теорию крыла. Его труд "О газовых струях" (1902) намного опередил подобные работы учёных стран Западной Европы и США. Проводились исследования моделей различных схем самолётов в аэродинамических трубах. Шли работы по усовершенствованию воздушных винтов, первых парашютов и пр. В результате за годы 1-й мировой войны лётные данные самолётов значительно улучшились: скорость истребителей выросла с 90-120 до 200-220 км/ч, потолок с 2 до 7 км.
Успешное применение А. на фронтах определило её большое значение как нового рода боевого оружия. Англия, Франция, Германия создали и за годы войны значительно расширили авиационную промышленность. Было налажено производство авиационных двигателей и приборов, созданы научно-исследовательские базы и институты. В России перед Великой Октябрьской социалистической революцией постройка и сборка самолётов производились на заводах: Русско-Балтийском вагонном, Щетинина и Лебедева (в Петрограде), "Дукс" (в Москве), "Анатра" (в Одессе) и в нескольких мелких мастерских других городов. Однако эти заводы и мастерские были слабо оснащены, а частая смена типов выпускавшихся самолётов затрудняла разработку прогрессивных технологических процессов. Особенно отрицательно сказывалось отсутствие авиационных двигателей, а также некоторых дефицитных материалов и приборов, ввозившихся до войны из-за границы. Не хватало квалифицированных инженеров, техников и рабочих.
А. в период 1918-41. Коммунистическая партия, Советское государство, лично В. И. Ленин проявляли большую заботу о развитии А. В 1918 создана Коллегия воздушного флота, перед которой поставлена задача наведения порядка в авиационных делах и прежде всего сбора со всех фронтов самолётов, двигателей и запасных частей к ним. На первых порах на авиационных заводах налаживалось производство самолётов по трофейным образцам, одновременно приобретались лицензии на постройку самолётов иностранных марок. В мае 1918 создано Главное управление рабоче-крестьянского Красного воздушного флота, а в июне Совнаркомом издан декрет о национализации авиационных предприятий. В том же году при прямом участии В. И. Ленина основан Центральный аэрогидродинамический институт (ЦАГИ), впоследствии ставший крупнейшим центром авиационной науки. Возглавлял ЦАГИ Н. Е. Жуковский. В 1919 по его инициативе создаётся Московский авиационный техникум, преобразованный позже (1922) в Военно-воздушную инженерную академию (ВВИА) им. Н. Е. Жуковского. Механический факультет Московского высшего технического училища (МВТУ) им. Н. Э. Баумана приобретает аэродинамическую специализацию. На его базе в 1930 создан Московский авиационный институт (МАИ) им. Серго Орджоникидзе. В 20-х гг. были организованы отечественные конструкторские бюро по самолётостроению: А. Н. Туполева, Н. Н. Поликарпова и Д. П. Григоровича. Первыми советскими самолётами были построенные в ЦАГИ лёгкий спортивный моноплан Туполева АНТ-1 (1923), 3-местные пассажирские самолёты В. Л. Александрова и В. В. Калинина АК-1 "Латышский стрелок" (1924) и Туполева АНТ-2 (1924). В 1923 Поликарпов построил истребитель И-1, в 1924 Григорович истребитель И-2, в 1925 Туполев выпустил самолёт-разведчик АНТ-3 (Р-3) и тяжёлый бомбардировщик АНТ-4 (ТБ-1). Скорость полёта наиболее быстроходных самолётов того времени не превышала 270 км/ч.
Расширился и фронт научно-исследовательских работ. 9 мая 1924 была заложена в ЦАГИ новая аэродинамическая лаборатория (ныне имени С. А. Чаплыгина). Затем там же были построены лаборатории испытания авиационных материалов и моторов, гидроканал и опытный завод. Огромную помощь в деле пропаганды идей А. и сборе денежных средств на постройку самолётов оказало государству созданное в марте 1923 "Общество друзей воздушного флота".
На первых советских самолётах было совершено несколько дальних перелётов: Москва Пекин (1925) на самолётах АК-1, Р-1 и Р-2 (с участием немецкого самолёта Ю-13); Москва Токио Москва (1927) на самолёте Р-3; Москва Нью-Йорк (1929) на самолёте АНТ-4 и др. Эти перелёты продемонстрировали высокие качества отечественных самолётов и мастерство лётчиков. В годы 1-й пятилетки (1929-32) продолжалось совершенствование авиационной техники и налаживание её массового производства.
Дальнейшее развитие А. в предвоенные годы и в годы 2-й мировой войны было обеспечено созданием целой серии авиационных двигателей конструкции В. Я. Климова (М-100, ВК-103, -105,-107), А. Д. Швецова (М-11, АШ-62,-82) и А. А. Микулина (АМ-34, -38, -39) и др., что освободило Советскую страну от иностранной зависимости в области авиамоторостроения. В 1930 основными самолётами Военно-воздушных сил стали: истребитель-биплан Поликарпова и Григоровича И-5 с двигателем М-22 мощностью 480 л. с., развивавший скорость 280 км/ч; двухместный разведчик-биплан Поликарпова Р-5 с двигателем М-17 мощностью 500 л. с., развивавший скорость 230 км/ч, и бомбардировщик Туполева монопланной схемы ТБ-1 с двумя двигателями М-17, поднимавший 1000 кг бомб при дальности полёта 1350 км. Все эти самолёты не уступали лучшим образцам зарубежной авиационной техники того времени, а во многом и превосходили их.
Для дальнейшего развёртывания научно-исследовательских работ из ЦАГИ были выделены: конструкторское бюро (КБ) Туполева; отдел авиационных материалов, превращённый во Всесоюзный институт авиационных материалов (ВИАМ), и авиамоторный отдел, ставший Центральным институтом авиационого моторостроения (ЦИАМ). Параллельно с крупными КБ Туполева и Поликарпова работало несколько небольших конструкторских групп под руководством В. В. Калинина, В. Б. Шаврова, Д. П. Григоровича, А. И. Путилова, А. С. Яковлева, при Московском и Харьковском авиационных институтах и др.
К середине 30-х гг. 20 в. в СССР была создана мощная авиационная промышленность. Научно-исследовательские институты и конструкторские бюро добились существенного улучшения лётных данных самолётов. Один за другим появились: истребители Поликарпова И-15, И-16 (1933) и И-153 (1938), достигавшие скоростей полёта 450-525 км/ч, фронтовой бомбардировщик Туполева СБ грузоподъёмностью 500 кг и скоростью 420 км/ч, дальний бомбардировщик С.В . Ильюшина ДБ-3 грузоподъёмностью 500 кг при дальности полёта 4000 км и скорости 450 км/ч. На гражданских линиях летали пассажирские самолёты: 6-местный К-5 со скоростью 172 км/ч и дальностью полёта 1020 км, 9-местный АНТ-9 со скоростью 170 км/ч и дальностью полёта 830 км.
Советские лётчики на самолётах отечественной конструкции совершили перелёты, прославившие нашу страну. С 5 марта по 13 апреля 1934 на самолётах АНТ-4, Р-5 и др. было вывезено со льдины 104 человека экипажа затонувшего во льдах Берингова пролива ледокола "Челюскин". За отвагу и мужество, проявленные при спасении экипажа ледокола, постановлением ЦИК СССР от 20 апреля 1934 первое звание Героя Советского Союза было присвоено лётчикам А. В. Ляпидевскому, С. А. Леваневскому, В. С. Молокову, Н. П. Каманину, М. Т. Слепнёву, М. В. Водопьянову, И. В. Доронину. Спустя 3 года, 18-20 июня 1937, лётчики В. П. Чкалов, Г. Ф. Байдуков и штурман А. В. Беляков на самолёте АНТ-25 совершили перелёт по маршруту Москва Северный полюс Ванкувер (США), пролетев без посадки по прямой 8504 км за 63 ч 16 мин. Через месяц после этого перелёта (12-14 июля) лётчики М. М. Громов, А. Б. Юмашев и штурман С. А. Данилин на самолёте АНТ-25 пролетели без посадки по маршруту Москва Северный полюс Сан-Джасинто (Калифорния, США), покрыв расстояние по прямой 10148 км за 62 ч 17 мин и установив мировой рекорд дальности беспосадочного полёта. 24-25 сентября 1938 на самолёте конструкции П. О. Сухого "Родина" лётчицы В. С. Гризодубова, П. Д. Осипенко и штурман М. М. Раскова совершили перелёт по маршруту Москва Дальний Восток (район реки Амгунь). Самолёт пролетел по прямой без посадки 5908 км за 26 ч 29 мин, что было признано женским международным рекордом дальности полёта. 28-29 апреля 1939 лётчик В. К. Коккинаки и штурман М. Х. Гордиенко на самолёте конструкции Ильюшина ЦКБ-30 " Москва" совершили беспосадочный перелёт из Москвы через Гренландию в Северную Америку [[о. Мискоу (Миску) в заливе Святого Лаврентия, Канада]], пролетев за 22ч 56 мин около 8 тыс. км (по прямой 6516 км). Все эти и другие перелёты тех лет свидетельствовали о мастерстве и отваге советских лётчиков, о крупных научных и технических достижениях отечественной А., радиосвязи и метеослужбы.
За рубежом, в Англии, Франции, США, Германии и других странах, в 20-30-е гг. 20 в. было создано несколько сот типов военных и гражданских самолётов, многие из которых выпускались большими сериями. Среди иностранных самолётов выделялись английский "Супермарин S. 6В" (в 1931 на нём был установлен рекорд скорости 656 км/ч), американской фирмы "Райан", на котором в 1927 лётчик Ч. Линдберг впервые перелетел через Атлантический океан из США в Европу, и пассажирский ДС-3 американской фирмы "Дуглас", на долгие годы ставший основным самолётом гражданской А. многих стран мира.
Первоначально большинство самолётов строилось по бипланной схеме, но к середине 30-х гг. определился решительный и окончательный переход от биплана к моноплану. Это было обусловлено достижениями аэродинамики, строительной механики и двигателестроения. Были созданы точные методы расчёта на прочность. Разработка и применение на самолётах тормозных колёс и механизации крыла (щитков, закрылков, предкрылков) позволили увеличить удельную нагрузку на крыло с 700-1000 до 1400-1700 н/м2 и тем самым повысить скорость полёта. Важнейшим достижением аэродинамики, обеспечившим снижение аэродинамического сопротивления самолёта на 20-25%, было решение проблемы уборки шасси в полёте и внедрение винтов изменяемого шага. Росту скорости полёта способствовало также усовершенствование капотирования двигателей, переход к закрытым фонарям кабин и обтекаемым, зализанным формам фюзеляжей, применение гладкой обшивки крыла и потайной клёпки. Всё это позволило добиться увеличения скорости самолётов на 20-30% при той же мощности двигателей. Продолжалось дальнейшее совершенствование методов расчёта и проектирования авиационных двигателей. Конструкторам совместно с учёными удалось повысить мощность серийных двигателей с 700-800 до 2000 л.с. с одновременным уменьшением удельной массы с 0,9 до 0,5 кг/л.с.
В те же 30-е гг. советские учёные решили ряд важнейших принципиальных вопросов А., в частности проблему избавления от флаттера вибраций крыла и оперения с нарастающей амплитудой в потоке воздуха и выхода из штопора, обеспечивших быстрый качественный рост отечественного самолётостроения. Изучение флаттера проводилось ещё в 20-х гг. Ветчинкиным и Чаплыгиным, а в 1931 в ЦАГИ была организована специальная группа. Теоретические и экспериментальные исследования, проведённые этой группой, в которую входили М. В. Келдыш, Е. П. Гроссман и др., позволили выработать рекомендации для конструкторов, навсегда излечившие самолёты от опасного явления вибраций. Начало практическому изучению выхода самолёта из штопора положил (1916) русский лётчик К. К. Арцеулов. Решение проблемы штопора было изложено в трудах советских учёных-аэродинамиков В. С. Пышнова и А. Н. Журавченко. Исследования режимов штопора проводились в специально построенной аэродинамической трубе ЦАГИ.
В ЦАГИ также продолжались и начатые ещё в 20-е гг. работы по созданию первых отечественных вертолётов. Было построено несколько опытных конструкций вертолётов И. П. Братухина и Б. Н. Юрьева: ЦАГИ 1-ЭА (1930), ЦАГИ 5-ЭА (1933), ЦАГИ 11-ЭА (1936), "Омега" (1941) и др. Инженер А. М. Черёмухин на вертолёте ЦАГИ 1-ЭА 14 августа 1932 установил мировой рекорд высоты, равный 605 м.
Важную роль в практическом использовании научных исследований, их технической реализации сыграла разработка группой специалистов ЦАГИ и других институтов в 1940-1941 "Руководства для конструкторов", унифицировавшего методику проектирования, постройки и испытания самолётов.
Участие советских добровольцев на самолётах И-15, И-16 и СБ в Национально-революционной войне в Испании (1936-39) позволило в боевых условиях проверить качество авиационной техники. Если вначале лётчики республиканской авиации на советских самолётах-истребителях успешно били противника, то вскоре появление немецкого самолёта Ме-109Е с большей скоростью и более мощным вооружением изменило положение и позволило фашистской авиации завоевать господство в воздухе.
В 1939 ЦК ВКП(б) и правительство приняли экстренные меры по укреплению советской авиационной промышленности. Конструирование новых образцов самолётов было поручено нескольким КБ. Среди них успешно справились с ответственным заданием коллективы КБ под руководством С. В. Ильюшина, С. А. Лавочкина, А. И. Микояна, В. М. Петлякова и А. С. Яковлева. В результате принятых мер за 1,5-2 года были построены, испытаны, приняты на вооружение и запущены в серийное производство истребители ЛаГГ-З, МиГ-З, Як-1, бомбардировщики Пе-2, Пе-8, Ил-4, штурмовик Ил-2.
К началу Великой Отечественной войны А., опираясь на последние достижения науки, полностью перешла на монопланную схему самолётов с убирающимся шасси, обтекаемым фюзеляжем, закрытым фонарём и т. д. Скорость истребителей достигла 600-650 км/ч, потолок 11-12 км. Скорость бомбардировщиков достигла 550 км/ч, дальность полёта 3-4 тыс. км, бомбовая нагрузка 3-4 т. В это время Ильюшиным был создан уникальный самолёт-штурмовик Ил-2, оснащённый мощной бронёй и вооружением. Он предназначался для борьбы с танками.
А. в годы Великой Отечественной войны. Вероломное нападение фашистской Германии на Советский Союз в 1941 поставило отечественную А. в тяжёлое положение: большие потери боевых самолётов на аэродромах в первые дни войны невозможно было быстро возместить; новые типы самолётов производились ещё в небольших количествах. Однако героический труд рабочих и инженерно-технических работников авиационной промышленности по выпуску самолётов в тяжёлых условиях 1-го периода войны, эвакуации в восточные районы страны, суровой зимы уже в начале 1942 дал свои результаты: поступление новых самолётов на фронт день ото дня увеличивалось.
Самолёты были просты по конструкции и построены из недефицитных материалов, что существенно облегчило их серийное производство в условиях военного времени. По простоте и надёжности советские самолёты выгодно отличались от зарубежных, в особенности от американских. Вследствие хорошей технологической отработки совершенствование самолётов в условиях массового производства удалось осуществить без потерь во времени и без снижения количественного выпуска.
Советские самолёты (Ла-5, Ла-7, Як-1, Як-3, Як-9, МиГ-3, Пе-2, Ил-2, Ил-4, Ту-2) имели более высокое качество в отношении аэродинамики, веса и оружия, чем немецкие (Ме-109, ФВ-190, Ю-87 и Ю-88). Полностью оправдала себя техническая политика, предусматривавшая создание лёгких, манёвренных, хорошо вооружённых истребителей, штурмовиков и фронтовых бомбардировщиков. Лучшими истребителями у союзников были: английский "Спидфайр", американские "Эркобра" и "Мустанг", а бомбардировщиками американские В-17 и В-29, английские "Ланкастер" и "Москито".
В целом за годы 2-й мировой войны А. как в СССР, так и за рубежом продолжала развиваться, базируясь на предвоенных научных исследованиях. К концу войны отдельные самолёты с поршневыми двигателями (истребители Ла-9 и Як-3) достигли скорости 690-720 км/ч. Дальнейшее повышение скорости ограничивалось чрезмерным ростом габаритов и веса поршневых двигателей, резким снижением кпд винта.
Развитие А. с реактивными двигателями. Качественный скачок, ознаменовавший собой начало технической революции в А., произошёл, когда появился мощный и лёгкий реактивный двигатель, не требовавший к тому же винта. Уже во 2-й половине 30-х гг. в СССР, Англии, Германии, Италии и США шла напряжённая работа по созданию реактивных двигателей. Большой вклад в разработку реактивных двигателей внесли советские учёные и конструкторы. Б. С. Стечкин разработал теорию воздушного реактивного двигателя и в 1929 опубликовал одноимённую статью. Пионером создания отечественных турбореактивных двигателей (ТРД) является А. М. Люлька, который в 1937 начал работать над своим первым авиационным ТРД. В 1939 появились немецкие ТРД и жидкостно-реактивные двигатели (ЖРД) фирм БМВ, Юнкерс и английский ТРД конструктора Ф. Уиттла.
Первый в СССР реактивный полёт был осуществлен в феврале 1940 лётчиком В.П. Федоровым на ракетоплане СК-9 конструкции С. П. Королёва, впоследствии известного создателя космических кораблей. 15 мая 1942 лётчик Г. Я. Бахчиванджи совершил первый полёт на экспериментальном самолёте БИ-1 с ЖРД. Самолёт был создан конструкторским коллективом под руководством В. Ф. Болховитинова. Однако дальнейшее развитие А. пошло по пути применения ТРД. За рубежом первые полёты самолётов с реактивными двигателями были совершены: в Италии "Кампини-Капрони" КК-1 и КК-2 (1940-41), в Англии "Глостер" с ТРД Ф. Уиттла (1941), в США "Эркомет" с ТРД Ф. Уиттла (1942). Созданные в 1941-42 немецкие самолёты с ТРД Ме-262, Ме-163 и английский "Метеор" принимали участие в боевых действиях 2-й мировой войны, 7 ноября 1945 на специальном самолёте "Глостер Метеор IV" с ТРД был установлен мировой рекорд скорости 969,9 км/ч. Первые советские самолёты с ТРД Як-15 и МиГ-9 поднялись в воздух 24 апреля 1946. Эти самолёты по аэродинамической схеме не отличались от обычных самолётов с поршневыми двигателями, но имели скорость полёта на 100-200 км/ч большую.
Резкое повышение скоростей полёта поставило перед наукой и конструированием новые проблемы: на скоростях полёта свыше 700 км/ч начинало сказываться явление сжимаемости воздуха, повышалось сопротивление, ухудшались устойчивость и управляемость. Приближение скорости полёта к скорости звука требовало изыскания новых форм самолётов. Многочисленные научные работы и экспериментальные исследования показали, что в таких условиях полёта крылья самолётов должны иметь тонкий профиль и стреловидную форму в плане. В декабре 1948 на эксперименальном реактивном самолёте "176" С. А. Лавочкина, имевшем крыло со стреловидностью 45В°, при полёте со снижением достигнута скорость звука. В 1947-48 появились новые советские реактивные самолёты Ла-15 и МиГ-15 со стреловидностью крыла 35В°, имевшие мощное вооружение и развивавшие скорость до 1050 км/ч. Одновременно с ними выпускались: реактивный истребитель с прямым крылом Як-23 и реактивные бомбардировщики Ил-28 и Ту-14. В этот же период была решена задача спасения лётчиков при авариях на больших скоростях полёта появились первые катапультируемые сидения.
А. сверхзвуковых скоростей. Успехи в аэродинамике и создании новых, более мощных реактивных двигателей позволили преодолеть "звуковой барьер". А. стала сверхзвуковой: скорость самолёта в горизонтальном полёте превысила скорость звука. Построенный в начале 50-х гг. первый в Советском Союзе самолёт со сверхзвуковой скоростью полёта одноместный истребитель МиГ-19 имел стреловидность крыла 55В° и скорость полёта до 1450 км/ч. В это же время создаются новые советские самолёты со стреловидными крыльями: Як-25 двухместный, всепогодный истребитель-перехватчик и Ту-16 дальний бомбардировщик.
Последующие годы развития А. ознаменовались новыми достижениями в решении сложных задач дальнейшего увеличения скорости, дальности и высоты полёта. На воздушных парадах в Тушине (1961) и Домодедове (1967) были продемонстрированы новейшие образцы советской боевой авиационной техники, среди них: сверхзвуковой истребитель МиГ-21 с треугольным крылом, сверхзвуковой многоцелевой самолёт Як-28, истребитель-бомбардировщик Су-7. Были впервые показаны самолёты вертикального взлёта и посадки и лёгкие истребители с изменяющейся геометрией крыла в полёте. На одном из показанных самолётов одноместном истребителе-перехватчике Е-266 конструкции Микояна в октябре 1967 установлено 3 мировых рекорда: высоты 30010 м (с грузом в 2 т), скорости 2930 км/ч (по 500-км замкнутому маршруту) и скорости 2910 км/ч (по 1000-км замкнутому маршруту). Из зарубежных самолётов 2-й половины 60-х гг. наиболее интересны американские истребители-бомбардировщики "Фантом"F-4, многоцелевые самолёты F-111 с изменяемой геометрией крыла в полёте и дальний самолёт-разведчик SR-71. Для французской военной А. характерно появление целой серии истребителей "Мираж-III" и стратегических бомбардировщиков "Мираж-IV". В Англии создан самолёт с вертикальным взлётом и посадкой "Харриер".
К середине 60-х гг. самолёты достигли скорости полёта 3000-3500 км/ч, потолка свыше 30 000 м, дальности свыше 10 000 км, а с дозаправкой горючего в воздухе практически неограниченной. На рис. 6 приведены диаграммы роста скоростей полёта советских истребителей и бомбардировщиков с начала 20-х до начала 60-х гг.
Гражданская А. в 50-60-х гг. Параллельно с военной А. во всём мире в послевоенные годы началось бурное развитие гражданской А. До Великой Отечественной войны гражданский воздушный флот в СССР был развит слабо. Известное влияние на его развитие в середине 30-х гг. оказала постройка 24-местного самолёта Ли-2 (по американской лицензии на самолёт фирмы Дуглас ДС-3). Значительное развитие отечественной гражданской А. началось в конце войны, когда был создан двухмоторный самолёт Ильюшина Ил-12, а затем его модификация Ил-14, которые с 1947 вышли на линии "Аэрофлота" и вместе с Ли-2 стали основными гражданскими самолётами в СССР. Но эти сравнительно маломестные и тихоходные самолёты не могли удовлетворить возросшие в 50-х гг. потребности в воздушных перевозках пассажиров и грузов. На смену им пришли самолёты с реактивными двигателями. Первые полёты реактивных скоростных пассажирских самолётов английской "Кометы" и советского Ту-104 были совершены соответственно в 1949 и 1955. Ту-104, перевозящий до 100 пассажиров со скоростью 800-900 км/ч, с 1956 стал основным самолётом на магистральных линиях "Аэрофлота". В 1957-59 появились пассажирские самолёты Ил-18, Ту-114, а также Ан-10, Ан-24, созданные коллективом КБ О. К. Антонова. Т. о., к началу 60-х гг. в Советском Союзе эксплуатировались 5 типов пассажирских самолётов с реактивными двигателями. Примечательно, что только один из них (Ту-104) был турбореактивный, остальные турбовинтовые. Такое же преобладание турбовинтовых пассажирских самолётов характерно и для зарубежных стран: в Англии "Британия" и "Вайкаунт", в США "Электра". Во Франции первый турбореактивный пассажирский самолёт "Каравелла" стал родоначальником целой серии самолётов 2-го поколения (начало 60-х гг.), для которых характерно расположение экономичных двухконтурных двигателей в хвостовой части фюзеляжа. Основные данные пассажирских самолётов, эксплуатировавшихся "Аэрофлотом" в 1968, приведены в таблице.
Авиационной промышленностью Советского Союза в 1965 был построен самый большой в мире транспортный самолёт конструкции Антонова Ан-22 ("Антей"). На "Антее" установлены 4 турбовинтовых двигателя мощностью 15 тыс. л.с. каждый. Он может перевезти полезный груз 80 т на расстояние 5000 км со скоростью 740 км/ч. На этом самолёте 26 октября 1967 установлен рекорд по подъёму на высоту 7800 м груза 100,4446 т. В 1968 совершил свой первый полёт самолёт Ту-154 с тремя реактивными двигателями (Н. Д. Кузнецова), рассчитанный на перевозку 164 человек со скоростью до 1000 км/ч на расстояние до 6000 км.
В начале 50-х гг. широкое применение в народном хозяйстве (с.-х. работы, перевозка пассажиров и грузов в труднодоступные районы и др.) и военном деле получили вертолёты конструкции М. Л. Миля Ми-1 и Ми-4, конструкции Н. И. Камова Ка-15, Ка-18 и др., позже гигантские винтокрылые машины Ми-6 (самый большой в мире), Ми-8 и Ми-10.
Учебно-тренировочная А. Совершенствование военной и гражданской авиации неразрывно связано с подготовкой лётного и технического персонала. Первым советским учебным самолётом был строившийся по образцу трофейного английского "Авро-504" биплан У-1. В 1927 Поликарпов создал прославленный самолёт У-2 (впоследствии По-2) с мотором М-11 мощностью 100 л. с., ставший на долгие годы основной учебной машиной в СССР. Было выпущено около 33 000 самолётов По-2. Самолёт По-2 получил распространение не только в учебной А., но и в народном хозяйстве как сельскохозяйственный, санитарный, связной и т. д. В годы Великой Отечественной войны он успешно применялся в качестве лёгкого ночного бомбардировщика.
С появлением в 30-х гг. скоростных истребителей-монопланов в КБ А. С. Яковлева (1935) был построен и испытан учебно-тренировочный самолёт для лётных школ моноплан УТ-2 с тем же мотором М-11. Всего было выпущено свыше 7000 самолётов УТ-2. В 1946 создан новый учебно-тренировочный и спортивный самолёт Як-18, ставший родоначальником целого ряда учебных и спортивных самолётов, нашедших широкое применение как в СССР, так и за рубежом. В начале 60-х гг. были построены учебно-тренировочные самолёты с реактивными двигателями: в СССР Як-30 и Як-32, в США Т-33, Т-37, в Англии "Джет Провост", во Франции "Магистр", в Чехословакии L-29 ("Дельфин"), в Польше TS-11 ("Искра") и др.
В ряде стран в конце 60-х гг. продолжались напряжённые работы по созданию сверхзвуковых пассажирских самолётов (в СССР Ту-144, в Англии и Франции "Конкорд", в США "Боинг-2707") со скоростью полёта 2500-3000 км/ч и дальностью полёта 6-8 тыс. км. Первый в мире полёт сверхзвукового пассажирского самолёта Ту-144 состоялся 31 декабря 1968.
Вопрос-ответ:
