История развития авиации

Содержание

1. Введение
2. История авиации
3. Авиация в период Великой Отечественно войны
4. Город Жуковский, как центр российской авиации

   4.1. ФГУП «ЦАГИ им. проф. Н.Е. Жуковского»

   4.2. ФРУПЛИИ им. М. М. Громова

   4.3. ОАО «ИЛ» ЛИ и ДБ

   4.4. ЛИЦ им. А. В. Федотова ФГПУП «РСК»МиГ»

   4.5. ЛИ и ДБ ОАО «ОКБ Сухого»

   4.6. «НТК им. А.Н. Туполева»

4.7. ЛИ ДК им. А.С. Яковлева ОАО ОКБ им. А.С. Яковлева

4.8. МАКС

5. Будущее российской авиации 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. История авиации

История российской авиации начинается с 1754 года. В протоколе заседания Российской Академии наук имеется запись: "Высокопочтенный советник Ломоносов показал изобретенную им машину, называемую им аэродромической (воздухобежной), которая должна употребляться для того, чтобы с помощью крыльев, движимых горизонтально, в различных направлениях силой пружины, какой обычно снабжаются часы, нажимать воздух (отбрасывать его вниз), отчего машина будет подниматься в верхние слои воздуха, с той целью , чтобы можно было обследовать условия (состояние) верхнего воздуха посредством метеорологических машин (приборов), присоединенных к этой аэродромической машине".

В том же году М. В. Ломоносов писал, что он сделал машину, которая, сама поднимаясь вверх, может поднять маленький термометр. Это была модель вертолета и первая в мире документированная практическая разработка летательного аппарата тяжелее воздуха - вертолета с соосными винтами. Однако для того времени реализация идеи вертолета оказалась слишком сложной.

Русские ученые и изобретатели продолжали работать над созданием аппаратов тяжелее воздуха.

В 1854-1855 гг. к  идее создания самолета обращается военный  моряк Российского флота А.М.Можайский. Серьезными поисками в этой области  он стал заниматься несколько позже  и пришел к выводу о необходимости  разработать летательный аппарат с неподвижным крылом, в работе которого использовался бы принцип динамического полета.

Научный эксперимент - это был единственно возможный  в то время путь исследования для  оценки возможного значения подъемной  силы при различных углах атаки, а также определения необходимой площади крыла и скорости полета, ведь аэродинамика как наука тогда еще не существовала, и лишь спустя 25-30 лет основы ее были заложены великим русским ученым Н. Е. Жуковским. Не было еще аэродинамических труб и аэродинамических весов для испытания моделей самолета. А.Ф.Можайский создал прибор - движущуюся тележку с прообразом аэродинамических весов. С помощью этого прибора можно было производить расчет лобового сопротивления и подъемной силы крыла самолета. Изготовленные Можайским модели самолета с приводом винтов от пружины демонстрировалась в полете в Петербургском манеже.

В марте 1879 г. был поставлен вопрос о постройке  самолета в натуральную величину.* Изобретатель подготовил объяснительную записку, лично разработал чертежи самолета и смету необходимых расходов. Заявку на изобретение самолета с описанием аппарата и чертежи Можайский направил в Департамент торговли и мануфактур, а 15 ноября 1881 г. ему была выдана "привилегия" (патент) на "воздухоплавательный снаряд".

По проекту  самолет должен был состоять из лодки (фюзеляжа), в которой предполагалось разместить экипаж, силовую установку и приборное оборудование, двух паровых двигателей и четырехколесного шасси. На самолете были предусмотрены тросовое управление, штурвал, емкости для горючего и некоторые приборы, в том числе и оптический прицел.

В конструкции  первого самолета была применена  монопланная схема, которая имеет  наибольшее распространение и в современном самолётостроении. Длина лодки в соответствии с принятыми в то время единицами измерения равнялась 20,5 аршина , длина каждого крыла - 15 аршинам, ширина крыла - 20 аршинам.

6 июля 1882 г.  построенный самолет был осмотрен  специальной комиссией Штаба  войск гвардии и Петербургского  военного округа. В протоколе  комиссии от 22 февраля 1883 г. было записано, что масса самолета должна составлять 57 пудов. Испытания проводились под Петербургом, на военном поле в Красном селе, и продолжались до 1885 г., но на завершающем этапе по военным соображениям были засекречены. Об этом периоде сохранилось очень мало документов.

Велики заслуги  Александра Федоровича Можайского перед  отечественной и мировой наукой и техникой. 
--------------------- 
* В январе 1887 г. работала первая комиссия, рассмотревшая и одобрившая предложение А.Ф.Можайского. В результате изобретателю были отпущены деньги (3 тыс. руб.) , и он начал работать над созданием самолета. В состав комиссии входил Д. И. Менделеев. 
Однако в то время были ученые, как, например, известный английский ученый Кельвин отрицающие возможность создания аппаратов тяжелее воздуха, отдавая предпочтение аппаратам легче воздуха.

В области  исследования теории полета аппаратов  тяжелее воздуха работал великий  русский ученый Д.И.Менделеев. Его  труд "О сопротивлении жидкостей  и воздухоплавании", по словам Н.Е.Жуковского, является капитальной монографией по сопротивлению жидкостей и может служить основным руководством для лиц, занимающихся воздухоплаваньем . В труде особо отмечается необходимость накопления опытных данных о сопротивлении среды. Менделеев писал, что когда-нибудь будет достигнута полная победа над воздухом, станет возможным управлять полетом. Только для этого необходимо точно знать сопротивление воздуха.

В 1894 г. увидела  свет работа К.Э.Циолковского "Аэроплан, или птицеподобная (авиационная) летательная машина ", в которой автор обосновал идею создания аэроплана с неподвижным свободнонесущим крылом. На самолете предлагалось иметь крыло трапециевидной формы с поперечным V при изогнутости по типу чайки. На эскизе, помещенном в статье, были показаны тянущий винт, обтекающей формы корпус, хвостовое оперение и шасси. В 1905 г. Циолковский предложил ромбовидный и клиновидный профили крыла для аппаратов со сверхзвуковыми скоростями полета .

Несмотря на трудности, обусловленные незнанием  законов аэродинамики, создание планеров и самолетов продолжалось. Конструкция их часто была очень сложной. Один из них (девятиплан) имел несущие поверхности в виде трех трипланов, горизонтальное оперение его состояло из четырёх поверхностей, двигатель имел мощность 55 л.с. и передавал ее на два толкающих винта посредством цепной передачи. Было построено несколько трипланов, однако работа над ними осталась незавершенной. Можно упомянуть также работы А. Г. Уфимцева, которого Максим Горький назвал "поэтом в области научной техники". Уфимцев построил четыре оригинальных двигателя и два самолета с крылом круглой формы в плане и круглым горизонтальным оперением . Постройкой самолетов и двигателей занимался в 1909-1910 гг. С.В. Гризодубов , отец известной летчицы, Героя Советского Союза и Героя Социалистического труда В. С. Гризодубовой. В 1912 г. на одном из своих самолетов он совершил несколько полетов.

В годы, предшествовавшие первой мировой войне, русские конструкторы работали над созданием легкого  маневренного самолета, который обладал бы достаточной устойчивостью и управляемостью. В 1912 г. военным ведомством был объявлен конкурс на разработку самолета с максимальной скоростью не менее 114км/ч и полезной нагрузкой 450 кг (летчик-наблюдатель и груз). По чертежам, представленным на конкурс, было построено несколько машин, например самолет Пороховщикова . Но несмотря на некоторые преимущества его перед иностранными, на авиационных заводах России по лицензиям строились самолеты иностранных марок. Это сильно сдерживало развитие самолетостроения в России, особенно проектирование.

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 выставках 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.

По существу становление авиации началось в  начале XX в. С появлением первых боевых самолетов морские специалисты  прозорливо определили роль и значение авиации в вооруженной борьбе на море.  
 
Русско-японская война 1904-1905 гг. показала, что неудачи России на море во многом были предопределены отсутствием на флоте средств, обеспечивающих разведку, одним из которых мог стать аэроплан. В принципе уже существовал построенный А.Ф. Можайским самолет с паровой машиной (1883 г.), О. Райтом был совершен первый полет на самолете с двигателем внутреннего сгорания (1903 г.). Первые шаги по созданию и испытанию аэропланов явились мощным импульсом для формирования отечественной теории полетов и научной базы конструирования летательных аппаратов.  
 
Первым среди ученых России, занимавшимся вопросами воздухоплавания, был профессор Н.Е. Жуковский. Его труды “О парении птиц”, “О присоединенных вихрях” сыграли исключительно важную роль в разработке теории полетов. Под руководством Николая Егоровича создавалась первая в России аэродинамическая труба в Московском государственном университете, первый в мире авиационный научно-исследовательский аэродинамический институт (лаборатория) в Кучине (1904 г.). Велись и другие научно-практические работы.  
 
В 1909 г. капитан Л.М. Мациевич на заседании Морского технического комитета (МТК) в докладе “О типе морского аэроплана” изложил идею о возможности использования летательных аппаратов с кораблей. В то время это была достаточно смелая идея, в развитие которой в октябре того же года он подал на имя начальника Морского Генерального штаба докладную записку “О состоянии авиационной техники и возможности применения аэропланов в ВМФ” с изложением основных технических решений создания корабля-авиаматки. Предложенный Л.М. Мациевичем проект авианесущего корабля имел навесную палубу для взлета и посадки аэропланов, электрическую разгонную лебедку (прообраз катапульты) и особые тормозные сети (аналог аэрофинишера). Таким образом, Л.М. Мациевич впервые сформулировал основные принципы построения авианосца. Он же разработал проект специального аэроплана с усиленным шасси, что вызывалось условиями посадки на корабль. И все же, несмотря на отсутствие недостатка в идеях, передовая общественность России была обеспокоена отставанием в технической оснащенности своего флота. В 1910 г. при “Особом комитете по усилению русского флота на добровольные пожертвования” был образован Отдел воздушного флота. Началось всестороннее изучение свойств аэропланов и возможностей их боевого применения на море.  
 
В июле 1910 г. подполковник М.М. Конокотин в докладе МТК “Об организации опытов по применению самолетов на флоте” предложил проект переоборудования броненосца “Адмирал Лазарев” в авианосец. На корабле предусматривались большая верхняя палуба, размещение труб по бортам судна, нижняя ангарная палуба для хранения десяти самолетов и два лифта для подъема и спуска самолетов. Председатель МТК академик А.Н. Крылов одобрил проект. Было дано распоряжение о финансировании работ, связанных с его реализацией, и об отборе наиболее пригодных аэропланов. Однако вскоре Морской Генеральный штаб отказался от этого проекта. Назывались различные причины отказа, в том числе отсутствие возможности создания и необходимости такого корабля. Тогда казалось, что гидросамолеты прибрежного базирования предпочтительнее корабельных самолетов того же назначения, так как они смогут на Балтийском и Черном морях, исходя из масштабов театра военных действий, успешно решать всю совокупность возлагаемых на них задач. Применение корабельной авиации на Дальнем Востоке и на Севере вообще не рассматривалось.  
 
И все же предложенные Л.М. Мациевичем и М.М. Конокотиным проекты были актуальными, а сообщения о них опубликованы в журналах “Морской сборник”, “Вестник воздухоплавания”, “Кронштадтский вестник”.  
 
Зарождение морской авиации относится к марту 1910 г., когда французский летчик А. Фабр совершил первый успешный взлет с воды на гидросамолете, а в августе 1911 г. - первый полет на самолете-амфибии “Канар”. Первый в России поплавковый самолет в феврале 1911 г. построил Я.М. Гаккель.  
 
В 1912 г. издательство “Воздухоплавание” выпустило первый научный труд, посвященный проблемам развития воздухоплавания. В 12-м выпуске, озаглавленном “Воздухоплавание в морской войне”, автор Н.А. Яцук, инженер-механик флота, затем летчик, писал, что, может быть, не так далеко время, когда одновременно с боем надводного флота при участии подводных судов над ними будут сражаться воздушные эскадры и победа одной из воюющих сторон в воздухе решит участь борьбы, что способность подниматься с воды и опускаться на нее - далеко не главное условие пригодности аэроплана к морской службе. Главным условием является способность аэроплана взлететь с корабля и опускаться на него и большой практический радиус действия.  
 
В начале XX в. теоретические основы воздухоплавания рассматривались в работах Н.Е. Жуковского “Теория гребного винта с большим числом лопастей” (1907 г.) и С.А. Чаплыгина “Результаты теоретических исследований о движении аэропланов” (1910 г.). Вопросы воздухоплавания публиковались и в журналах “Спорт и наука” (Одесса), “Аэро- и автомобильная жизнь” (Петербург), “Автомобиль и воздухоплавание” (Москва). В 1909 г. начал работу первый в России самолетостроительный завод “Первое Российское товарищество воздухоплавания С.С. Щетинина и К°”, при котором был конструкторский отдел. В 1910 г. в России произошли знаменательные события, среди них: первые публичные полеты летчика М.Н. Ефимова в Одессе на самолете “Фарман-4”; И.И. Сикорского в Киеве на первом русском моноплане Ф.И. Былинкина; перелет летчика Е.В. Руднева Петербург-Гатчина на самолете “Фарман-З”; привезенный в Россию военно-морским летчиком лейтенантом флота С.Ф. Дорожинским самолет “Антуанет” стал первым летательным аппаратом, поступившим на вооружение морской авиации.  
 
В 1911 г. Б.Н. Юрьев опубликовал классическую схему одновинтового вертолета с рулевым винтом и автоматом перекоса, Н.Е. Жуковский издал курс лекций “Теоретические основы воздухоплавания”.  
 
В 1913 г. производство аэропланов, в том числе гидросамолетов, было поставлено на промышленную основу во Франции, Германии, России, Италии и Англии. В России было создано пять авиационных заводов, и в том же 1913 г. было построено уже 270 самолетов. В 1916 г. заводы России выпустили уже 1850 самолетов. Хуже обстояли дела с моторостроением. В 1913 г. свои первые моторы выпустили заводы “Гном” в Москве и “Мотор” в Риге. Однако основное количество моторов в тот период закупалось заграницей.  
 
Для подъема отечественного морского самолетостроения в 1911-1913 гг. русским правительством были закуплены самолеты за рубежом. Такие же самолеты в модифицированном виде потом строились на отечественных заводах. Например, Д.П. Григорович начал работы с модернизации французского самолета “Донне-Левек” и накапливал опыт конструирования на образцах М-1 - М-4. Весной 1915 г. он создал удачную конструкцию гидросамолета М-5 (летающая лодка). Этот аппарат был построен серией из 300 самолетов. В конце 1915 г. Д.П. Григоровичем создается еще более удачная летающая лодка М-9 для ведения воздушной разведки, вооруженная пушкой или пулеметом. Продолжительность ее полета составляла 5 ч, скорость – 110 км/ч. Летом 1916 г. создан опытный образец морского истребителя лодочного типа М-II, скорость которого достигла 145 км/ч.  
 
В 1913-1914 гг. в России впервые были сформированы авиационные войсковые подразделения, в том числе гидроавиационные станции для морского флота. В тот же период проведены первые полеты русского гидросамолета С-10 И.И. Сикорского и его же серийного самолета “Илья Муромец”.  
 
Сложилось так, что первыми корабельными самолетами стали гидросамолеты, спускаемые подъемным краном на воду для взлета и поднимаемые на корабль с воды после посадки. Это объясняется дешевизной и простотой исполнения такого способа организации полетов на море.  
 
В российском флоте впервые в мире еще в 1913 г. было начато переоборудование пароходов в авиатранспорты. Так, на Черном море были переоборудованы пароходы “Император Александр I”, “Император Николай I”, каждый из которых мог нести 5-10 гидросамолетов типа М-9 конструкции Д.П. Григоровича, а легкие крейсера “Алмаз” и “Кагул” были приспособлены для приема 2-4 аппаратов. Еще 3 парохода могли быть использованы для доставки гидросамолетов. На Балтике 6 самолетов ФБА, затем М-9 базировались на транспорте “Орлица”. К началу первой мировой войны Россия имела 65 морских военных самолетов.  
 
Авиатранспорты принимали участие в боевых действиях флота. Гидросамолеты выполняли задачи корректировки артогня кораблей, воздушной разведки, бомбометания по судам и базам противника, воздушного охранения кораблей. Например, в феврале 1916 г. в набеговой операции против турецкого побережья впервые в мировой практике была применена авианосная ударная группа в составе линкора, крейсера, нескольких миноносцев, где самолеты сыграли роль главной ударной силы.  
 
Из важнейших событий, которые произошли в 1915-1916 гг., следует отметить: