Реферат: по введению в авиаионно-космическую технику на тему студента группы 03-109 Овчинников Денис
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 ученикам , западало им в душу не только как знание , но и как любовь к тому , что любил он сам .
А любил он науку , авиацию и очень любил эксперимент , считая его совершенно необходимым . Н.Е.Жуковский был не только великим ученым , но и инженером " высшего ранга " , поэтому его ученики не замыкались только в науке , а стремились к созданию оригинальных конструкций планеров , вертолетов, глиссеров , самолетов на основании научной теории и результатов экспериментов . Поэтому основанные на школе Николая Егоровича Жуковского авиационные институты - это не просто учебные заведения , а еще и научные организации , работающие над созданием российского воздушного флота.
А.Н.Туполев хотел , чтобы , получая памятный курс лекций , прочитанных Жуковским в 1913 г. и иданных в 1917 г. , каждый почувствовал то уважение и тепло к Николаю Егоровичу Жуковскому , которое сохранили его ученики . Эти воспоминания А.Н.Туполева являются прекрасной характеристикой научных и личных качеств великого русского ученого .
Напомню основные этапы развития научно - исследовательских работ в области аэродинамики самолетов отечественной авиации.
В первые послереволюционные годы бурное развитие аэродинамики , как и в теоретическом , так и в прикладном смысле , и в первую очередь в изучении пограничного слоя, получило свое практическое применение. Были заложены основы норм устойчивости и управляемости , изучены флатбер и бафтинг в применении к конкретным типам летательных аппаратов , разработаны серии новых скоростных и несущих профилей крыла с механизацией.
Разработанные основы дозвуковой и трансзвуковой аэроинамики с введением в эксплуатацию новых аэродинамических труб позволили совершить скачок влетных данных самолетов. Этому способствовали и увеличение мощности двигателей, разработка воздушных винтов изменяемого шага, создание новых конструционных материалов на основе алюминия и новых технологических процессов для обработки.
Как и во всякой науке , ведущая роль в решении задач в области аэродинамики принадлежала фундаментальным теоретическим исследованиям , на базе которых строились расчетные инженерные методы, составляющие основу прикладной теории. Корифеи советской аэродинамики, такие,как Н. Е. Жуковский, С. А. Чаплыгин, Б. Н. Юрьев, В. В. Голубев, М. В. Келдыш, С. А. Христианович, Г. П. Свищев, В. В. Струминский и многие другие, находились во главе прогресса авиации.
Трудность прикладного использования теоретических исследований состояла в том, что теоретические решения могли быть найдены только для отдельных форм профилей, крыльев, тел вращения. Это означало , что почти для всех практически используемых в авиации форм из-за отсутствия в то время ЭВМ, позволяющих использовать численные методы, большая часть теоретиков была занята конкретными расчетами. Правильность базовой теории и приближенных методов решения требовали экспериментальной проверки - подтверждения, а если необходимо, то и экспериментальных поправок, что имело и имеет место и до настоящего времени.
Для таких проверок была построена экспериментальная труба ЦАГИ диаметром 3 м и затем вторая - диаметром 6 м. В создании экспериментальной базы ЦАГИ особенно велика роль А.Н.Туполева. Здесь, по мнению Г.П.Свищева, с полной силой проявился талант Андрея Николаевича как организатора крупного масштаба. Создание аэродинамических труб с такими размерами и высокими скоростями потока сделало возможным испытание крупных по размерам моделей,позволяющих точно моделировать формы самолетов , отрабатывать их аэродинамические характеристики , а часто испытывать и натуральные элементы самолета, в том числе фюзеляж.
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 подняться в воздух. От ЦАГИ летательный аппарат получает свой воздушный паспорт, дающий право на первый взлет.