Основы авиационной техники - Попов В.А.

Автор: Попов В.А.

Теги: аэродинамика авиатехника авиастроение история авиации

Год: 1947

Похожие

Авиация. Энциклопедия

Боевая авиационная техника. Летательные аппараты, силовые установки и их эксплуатация

Беспилотные летательные аппараты. (Серия: Вооружение и военная техника)

Аэродинамика

Текст

В. А. ПОПОВ
ОСНОВЫ
АВИАЦИОННОЙ
ТЕХНИКИ
УТВЕРЖДЕНО МИНИСТЕРСТВОМ
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ СССР
В КАЧЕСТВЕ УЧЕБНОГО ПОСОБИЯ
ДЛЯ АВИАЦИОННЫХ ИНСТИТУТОВ»
_________ОБО РО Н Г ИЗ___________
ГЛАВНАЯ РЕДАКЦИЯ АВИАЦИОННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Москва 19 4 7
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Книга содержит в элементарном изложении
основные сведения по авиационной технике.
В книге подробно рассказано о современных
самолетах, их устройстве, об основах аэроди-
намики и принципе полета самолета, устрой-
стве и работе авиационного двигателя, об обору-
довании и вооружении самолетов, о реактивных
двигателях, реактивных самолетах и о гели-
коптерах.
ч Во второй части книги дан исторический
очерк развития воздухоплавания и авиации до
ваших дней; особое внимание уделено развитию
отечественной авиации.
Большое количество иллюстраций облегчает
читателю усвоение материала.
Книга утверждена в качестве учебного посо-
бия для авиационных институтов, но может быть
использована также в техникумах, военных
авиационных училищах и школах и найдет ши-
рокий круг читателей среди всех, желающих
ознакомиться с основами авиации»
Редактор Е. В. Латынин.
Техн и ч редактор Г. Е. Ларионов.
|1йдн к иеч. 13/1П 1947 г. Печ. л 39 Уч-изд.
< h ан. и печ. л'. 45000. Формат 60Х921/м,
НенхЮруО. Зек. 894/1106.
IntliH рафия Оборонгиза.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
ПРЕДИСЛОВИЕ
Учебное пособие по курсу «Основы авиационной техники» для авиационных
институтов выпускается впервые. Трудность создания такого пособия за-
ключается в необходимости кратко, понятно и в строгой последовательности
преподать очень большой материал специального характера и познакомить
студентов с обширным кругом новых для них понятий, определений и тер-
минов.
Образцов; которым можно было бы следовать при создании настоя-
щего курса, нет, так как имеющиеся учебники по основам различных об-
ластей техники, например, весьма ценный курс «Энциклопедия судо-
строения» акад. В. Л. Поздюнина, не могли служить примером хотя бы из
за большого объема — только в двух первых книгах названного курса более
50 авт. листов.
С целью наиболее сжато изложить материал без ущерба для его инте-
реса, ясности и понятоегн пос л слова гельв оси» изложения принята такой,
чтобы шхч елейно наращивалась сложное ib понятий, определений и терми
нов.
В первых трех главах книги дается общее представление о современных
самолетах, их устройстве, качествах и основной классификации. При изу-
чении этих вступительных глав студенты знакомятся с тем, что сейчас
представляют собой самолеты, с устройством их основных частей и с усло-
виями их работы. Эти сведения помогают учащимся с первых же недель
Пребывания в институте ориентироваться в особенностях тех машин, созда-
нию которых они хотят посвятить свою жизнь. Внимательно прочитав эти
Три главы, студенты уже в некоторой степени прикоснутся к авиации, не
будут чувствовать себя «посторонними» в разговорах со специалистами, в ла-
боратории, на аэродроме и т. д.
В гл. IV приведены элементарные сведения об атмосфере и ее свойст-
йих. Наличие такой главы особо необходимо ввиду отсутствия в учебных пла-
нах аниационных институтов курса аэрологии. Сообщаемые в этой главе с веде-
нии по необходимости кратки, но достаточны для усвоения основ авиацион
Ной техники.
В следующих пяти главах (V—IX) даны необходимые сведения по ос-
Щннм ородинаМЖСЯ, работе крыла самолета и воздушного винта, по устой-
Чивост и управляемости самолета и силам, действующим на него в полете
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Предисловие
м при посадке. Помещенный ® этих главах материал представляет по сути
дела связанную в единое целое и тематически подобранную сводку основ
пых понятий, определений и специальных терминов. Автор старался приво-
дить только те сведения, которые нужны студентам для сознательного усвое-
ния в дальнейшем специальных курсов.
В гл. X приведены основные сведения об авиационных материалах, необ
холимые студентам для изучения последующих глав (XI—XIII), посвященных
конструкции самолетов и авиационных двигателей.
Две следующие главы курса отведены описанию оборудования и вооружения
современных самолетов. В этих главах приведены лишь общие элементарные
понятий и краткие описания типичных предметов оборудования и вооружения
Автору очень хотелось подробнее остановиться на оборудовании самолетов,
выросшем сейчас в особую специальность, но опасение выйти за рамки
установленного для курса объема заставило отказаться от этого и предо-
ставить преподавателям развить на лекциях эту тему до необходимых разс
меров.
I лава XVI посвящена винтокрылым аппаратам: геликоптерам, которым не-
сомненно принадлежит большое будущее, и автожирам,
В последующих шести главах даны сведения о современных авиационных
бензиновых поршневых двигателях, их работе и конструкции и сведения
об авиационных топливах и маслах.
Глава XXIII посвящена авиационным дизелям и новой реактивной технике
Книга заканчивается кратким историческим очеркам, знакомящим студен-
тов с историей покорения воздушной стихии человечеством. Этот очерк не
случайно помещен в конце, ане в началекниги. 0пы1 показал, что
вложить в тесные рамки короткого исторического очерка сколько-нибудь
значительный и интересный технический материал можно лишь
при гом условии, что учащиеся уже предварительно усвоили основные авиа-
ционные понятия и определения. Лишь в этом случае очерк может быть ко
ротки м и одновременно содержательным, так как не приходится объяснять
специальных терминов, а технические трудности, которые прихо-
дилось преодолевать пионерам авиации, понятны для читателей без про-
с срамных пояснений.
При создании впервые курса по основам авиационной техники труд-
но избежать неудач и шероховатостей. Вполне возможно, что автор не всю-
ду смог изложить материал ровно — слишком обширен материал и Слиш-
ком велик круг сложных вопросов, которые приходится упрощать, прино-
равливая (вложение к уровню знаний студентов первого курса.
Автор выражает глубокую благодарность проф. М. М. Масленникову*
нроф. Т. М. Моькумову, проф. В. С. Пышнову и проф. Н Я Фабриканту за
ценные у на тайн и, сделанные ими при просмотре рукописи, а также инж.
В. В. ЛйГЫнииу, вмявшему на себя труд по редактированию книги Замечания
читателей и преподавателей будут приняты автором с признагельностйТо
и учтены в последующей работе над курсом.
В. гк
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
ВВЕДЕНИЕ
Человек не может летать так, как летают насекомые, птицы
и летающие животные, т. е. при помощи собственных органов.
Для человека летать — это значит передвигаться в воздухе на
летательных машинах. Летательных машин, способных пере-
двигаться в безвоздушном пространстве, еще нет, хотя теоре-
тически и доказана возможность их создания.
Чтобы летать, нужно противопоставить силе земного тяготе-
ния равную ей или большую по величине подъемную силу.
И летательные машины отличаются от всех других транспорт-
ных машин тем, что имеют специальное устройство, создающее
эту подъемную сйлу. Для передвижения по земле или воде
летательные машины также имеют особые приспособления; на-
личие их не является отличительным признаком летательных
машин, так как аналогичные приспособления имеются и у дру-
гих транспортных машин.
Известны три принципа юбразо1вания подъемной силы: аэро-
статический, аэродинамический и реактивный. Летательные ма-
шины, подъемная сила которых создается по аэростатическому
принципу, называются аэростатами. Летательные машины,
способные создавать подъемную силу по аэродинамическому
или реактивному принципам, называются самолетами.
АЭРОСТАТЫ
Аэростатический принцип создания подъемной силы выра-
жается известным законом Архимеда- «На погруженное в газ
тело действует подъемная сила, равная весу вытесненного те-
лом газа».
Получить подъемную силу по этому принципу теоретически
(Представляется шмможным двумя способами: или выкачать воз-
дух из какого-нибудь ограниченного объема, или заполнить
шгот объем газом, более лежим, чем воздух, например, водоро-
дом, гелием, светильным ином или нагретым воздухом.
Представим себе герметичную оболочку объемом, например,
НИХ) ле8, способную выдержать наружное давление, равное 1 ат,
1 е около 1 кг]см\ и допустим, что из этой оболочки выкачан
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
*1 Введение
мм дух. Каждый кубический метр воздуха при так называемых
нормальных условиях, т. е. при атмосферном давлении 760 мм
рт. ст. и температуре+15° Ц, весит 1,225 кг. Следовательно,
пустая оболочка будет весить на 1225 кг меньше, чем оболочка,
наполненная воздухом. Если бы вес самой оболочки был менее
1225 кг, то она всплыла бы в воздухе.
Попытки построить такие «пустотные» летательные машины
известны с давних времен, но все они кончались неудачей.
Подсчеты показали, что при имеющихся в нашем распоряжение
материалах герметичная оболочка’, способная выдерживать на-
ружное давление в 1 кг! см2, должна весить значительно больше,
чем заключенный в ней воздух. Следовательно, невозможно по-
строить «пустотную» летательную машину.
Представим себе теперь, что герметичная оболочка объемом
1000 м3 наполнена вместо воздуха водородом, который в 15 раз
легче воздуха!. При этом давления внутри и снаружи будут
почти равны (внизу у аэростатов имеется отверстие для выхода
водорода при излишнем давлении внутри оболочки) и оболочку
не придется делать очень прочной, а значит — и тяжелой.
1000 л<8 воздуха весит 1225 кг, а тот же объем водорода — всего
около 80 кг. Так как 1 м2 достаточно прочной и герметичной
ткани весит около 100 г, то ткань шаровой оболочки объемом
около 1000 м3 (диаметр 12,5 м, поверхность 500 м2) будет ве-
сить около 50 кг, а вся оболочка с креплением, швами и нит-
ками— около 100 кг. Таким образом,в нашем случае оболочка,
наполненная воздухом, весила бы 1225+100=1325 кг, а напол-
ценная водородом — 80 + 100=180 кг. Разница в весах 1325—
—180=1145 кг и составляет располагаемую подъемную силу.
Конечно, оболочка еще не есть аэростат. Помимо оболочки
аэростат имеет прочную подвесную систему, клапаны, гондолу
и др. За вычетом веса оболочки и всего оборудования подъем-
ная сила аэростата объемом 1000 м3 будет всего около 500 кг.
Аэростаты в виде оболочек, наполненных нагретым воздухом
или каким-либо газом с удельным весом меньшим, чем у воз-
духа, впервые были построены в 1783 г. во Франции.
Так как аэростат может взлететь лишь в том случае, если он
неси г меньше вытесняемого им воздуха, то аэростаты н а з bi-
ll нют летательными машинами легче воздуха.
Подъемная сила 1 м3 технически чистого водорода на уровне
ншлн при температуре 0°Ц и атмосферном давлении 760 мм
рг. ст. равна 1,17 кг, гелия—1,0 кг, светильного газа — около
0,7 кл Подьемная сила 1 м3 воздуха, нагретого до температуры
100м Ц, сосчнвляет всего 0,33 кг. Как видим, подъемная сила
1 м* даже самого легкого газа — водорода — невелика. По-
этому» дли того чтобы аэростат обладал достаточно большой
подъемной силой, оболочка его должна иметь очень большие
размеры.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Введение
1
Фиг. 1. (Свободный аэростат.
Аэростат легче вытесняемого им воздуха и он всплывает в
воздухе, как пробка в воде, т. е. вытесняется из нижних слоев
атмосферы, где воздух наиболее плотен, в вышележащие слои
атмосферы, где плотность воздуха меньше. По мере подъема
аэростата подъемная сила его (сплавная сила) уменьшается, так
как плотность воздуха с высотой убывает и разница между ве-
сом вытесняемого аэростатом воздуха и собственным весом
аэростата становится меньше. На какой-то высоте эта разница
исчезает, и подъем аэростата прекращается.
Различают три рода аэростатов: свободные, привязные и
управляемые.
Свободные аэростаты представляют собой оболоч-
ку t подвешенной к ней легкой гондолой для экипажа и обору-
дои пшя (фиг. 1). Используются свободные аэростаты для спор*
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
8
Введение
Фиг. 2. Стратостат.
Сбоку стратостата видны небольшие шары, при помощи
которых осматривают и расправляют оболочку стратостата.
Типных полетов, для тренировки воздухоплавателей и для науч-
ных наблюдений.
Эти л фостаты плывут в воздухе по воле ветра. Управлять
ими можно только по вертикали, т. е. меняя высоту полета.
Дли * мп аэростата облегчают его, выбрасывая из гондолы
часть ( 1лстп, которым обычно служит сухой просеянный
скнои* 1кое сию песок. Для снижения аэростата открывают
специи >ый клапан и выпускают немного газа, в результате
чего шшьемндя сила уменьшается и аэростат опускается.
Разновидностью свободных аэростатов являются так назы-
ваемый стратостаты, предназначенные для подъема в стра-
тосферу, т, а. им высоту более 8 км, Стратостат представляют
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Введение
9
Фиг. 3. Наблюдательный привязной аэростат.
собой громадные сферические аэростаты (объемом до
100 000 м3} с герметичной гондолой для экипажа и приборов
(фиг. 2). Наибольшая достигнутая стратостатом высота ~22 000 м.
Привязные аэростаты используются для военных
целей в качестве весьма удобных наблюдательных пунктов и
в качестве так называемых аэростатов заграждения. Привяз-
ные аэростаты представляют собой тела продолговатой (обте-
каемой) формы. Их запускают в воздух на стальных тросах со
специальных лебедок.
Наблюдательные привязные аэростаты (фиг. 3) снабжены
юндолой для экипажа и приборов. При помощи таких аэроста-
тов ведут наблюдение за войсками противника и корректируют
огонь артиллерии.
Аэростаты заграждения используют в системе противовоз-
душной обороны отдельных объектов и населенных пунктов,
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими
руками?!
10
'Введение
располагая их так, чтобы налет неприятельских самолетов на
обороняемый район осложнялся риском налететь на тросы аэро-
статов и самолеты были вынуждены набирать высоту, бблыпую
высоты подъема аэростатов.
Управляемые аэростаты, или дирижабли (от
французского слова dirigeable —управляемый), представляют
собой воздушные суда, способные передвигаться в заданном на-
правлении со значительной скоростью в большом диапазоне
высот. Это — тела хорошо обтекаемой формы, снабженные ста-
билизаторами, вертикальными и горизонтальными рулями. На
дирижаблях имеются мощные моторы, приводящие во вращение
воздушные винты, создающие тягу (фиг. 4). Объемы дирижаб-
лей . весьма различны — от 2000 до 200 000 мя.
По конструкции корпуса дирижабли делятся на три типа:
нежесткие (мягкие), жесткие и полужесткие. Дирижабль не-
жесткого типа представляет собой нужной формы оболочку из
легкой, но прочной газонепроницаемой ткани. Такие дирижабли
явились прямыми потомками свободного аэростата.
Внутреннее давление в таком дирижабле близко к атмосфер-
ному и поэтому тканевая оболочка может обеспечивать задан-
* ную форму дирижабля лишь при сравнительно небольших его
размерах.
У жестких дирижаблей, построенных впервые графом Цеп-
пелином, имеется жесткий каркас, обеспечивающий дирижаблю
Фиг. 4. Уириалнгммй аэростат (полужесткий дирижабль).
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Введение
И
заданную конструктором форму. Наличие прочного каркаса иа
легкого сплава (типа дуралюмин) позволяет делать жесткие
дирижабли громадными — объемом до 200 000 м? и длиной до
250 м. Строившиеся в тридцатых годах жесткие дирижабли
представляли собой гигантские воздушные корабли с дально-
стью беспосадочного полета 10 000—15 000 км, с полезной на-
грузкой до 90 тонн (полный вес около 200 тонн).
Полужесткий дирижабль представляет собой средний тип
между нежестким и жестким. У него нет сплошного жесткого*
каркаса, но имеется жесткая продольная балка (килевая балка)
иа стальных труб или дуралюминовых профилей, являющаяся
основой всей конструкции и обеспечивающая дирижаблю неиз-
меняемость формы. По объему полужесткие дирижабли могут
быть значительно больше нежестких, но сильно уступают жест-
ким. Наиболее часто полужесткие дирижабли строились объ-
емом от 10 000 до 20 000 м* и длиной до 100 м.
Применение дирижаблей в настоящее время весьма ограни-
чено из-за их малой скорости и слабой маневренности, а также
из-за сложности управления ими и эксшюатации их в воздухе
и на земле.
По сравнению с самолетами дирижабли обладают одним
преимуществом — возможностью весьма долго оставаться над.
определенным районом, так как в тихую погоду они могут дер-
жаться в воздухе без затраты горючего. Поэтому дирижабли
можно использовать для дальней разведки над океанами, для
сопровождения караванов судов и т. п.
САМОЛЕТЫ
Самолетами называют летательные маши-
ны тяжелее воздуха, так как вес вытесняемого ими
воздуха меньше их собственного веса и они не всплывают в*
воздухе подобно аэростатам, а для их подъема приходится
затрачивать определенную энергию.
Подъемная сила самолетов создается по аэродинамическому
или реактивному принципу. Аэродинамический принцип созда-
ния подъемной силы может быть сформулирован следующим
образом: для того чтобы получить опору в воздухе, т. е. силу,
способную преодолеть вес, нужно прогонять (отбрасывать) воз-
дух в направлении, обратном направлению подъемной силы.
Поясним кратко, как возникает подъемная сила при отбра-
сывании воздуха вниз. По второму закону Ньютона сила равна
произведению массы на ускорение, т. е. f=Ma. В нашем случае
М будет масса воздуха, приводимая летательной машиной
ишжение за какое-то время; а — ускорение, сообщенное этой
• iHcce. Если в формулу f=Ma ввести ускорение, сообщенное
• рылом воздуху вниз, то сила / будет равна подъемной силе.
Формулу f—Ма можно представить в несколько ином Риде
www.vokb-la.spb.ru - Самолет своими руками?!
12
Введение
Фиг. 5. Истребитель «Яковлев-3> в полете.
Разделим и умножим ее правую часть на время f, в течение
* м
которого рассматривается явление. Тогда у будет секунДная
масса, т. о. май а воздуха т, которой мы сообщили за 1 сек.
движение вши, а произведение at будет, как известно, ско-
рость отбрасывания воздуха вниь т. с. at V.
Таким образом наша фор
мула примет вид
at=mV.
Произведение секундной массы ш на скорость V называется
количеством движения. Мы вывели, что подъемная
сила, развиваемая любой летательной машиной тяжелее воз-
духа, равна создаваемому ею количеству движения.
Крыло самолета и является устройством, отбрасывающим
(отклоняющим) вниз воздух и создающим таким образом
•подъемную силу.
Конечно, можно получить аэродинамическую силу, направ-
ленную не только вниз, но и в любую сторону. Например, для
получения тяги, т. е. силы, передвигающей летательную маши-
ну в горизонтальной плоскости, можно прогонять воздух в на-
правлении, обратном направлению полета; это и осуществляет
I рсбпой воздушный винт.
В зависимости от способа создания подъемной силы извест-
ные сейчас летательные машины, подъемная сила которых
со «дается по аэродинамическому принципу (самолеты), разде-
ляются «а следующие основные типы: аэропланы,
геликоптеры, орнитоптеры, ортоптеры, автожиры и цикложиры.
Аэропланом называется летательная машина, подъем-
ную силу которой создает неподвижная относительно машины
поверхноль (крыло), отбрасывающая (отклоняющая) воздух
вниз при inocryпаКельном движении самой машины. Из этого
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Введение
1$
определения следует, что аэроплан имеет подъемную
силу только тогда, когда он движется посту-
пательно; значит, аэроплан не может взлетать и садиться
по вертикали или висеть неподвижно в воздухе.
Кроме крыла, создающего подъемную силу, аэроплан
(фиг. 5) имеет стабилизирующие и рулевые поверхности (стаби-
лизатор, киль, руль высоты и руль направления) и силовую уста-
новку (или несколько установок), создающую тягу. Силовая
установка может представлять собой двигатель внутреннего сго-
рания, приводящий во вращение воздушный винт для создания
тяги, или реактивный двигатель.
Существуют и безмоторные аэропланы — так называемые
планеры, которые запускаются тем или иным способом на
известную высоту и могут довольно долго держаться в воздухе
и перелетать за сотни километров, используя восходящие по-
токи в атмосфере.
Геликоптером называется летательная машина, подъ-
емная сила которой создается одним или несколькими воздуш-
ными винтами, приводимыми во вращение в горизонтальной
плоскости одним или несколькими моторами. Винт отбрасывает
вниз с какой-то скоростью определенную массу^воздуха, сооб-
щая ей некоторое количество движения. При этом возникает
подъемная сила. Регулируя число оборотов воздушного винта^
можно увеличивать или уменьшать подъемную силу и тем са-
мым управлять геликоптером по вертикали. Для передвиже-
ния в горизонтальном направлении можно наклонять несущий
винт в нужном направлении или снабдить геликоптер дополни-
тельными устройствами. На фиг. 6 показан советский геликоп-
тер конструкции Братухина
Фиг. 6. Двухвинтовой геликоптер «Омега» конструкции И. П. Братухина,
висящий неподвижно в воздухе на небольшой высоте.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
14
Введение
Фиг. 7. Автожир в полете.
В отличие от аэроплана геликоптер может неподвижно
висеть в воздухе и взлетать и садиться вертикально. В близ-
ком будущем геликоптер, несомненно, получит широкое приме-
нение. Уже сейчас имеются вполне удовлетворительные образ-
* цы геликоптеров, используемые в военных и хозяйственных целях.
Автожир — это промежуточный между аэропланом и ге-
ликоптером тип летательной машины (фиг. 7). Автожиру сооб-
щает подъемную силу воздушный винт (ротор), вращающийся
на вертикальной оси совершенно свободно, т. е. не связанный
ни с каким приводным механизмом. Для создания тяги, т. е.
силы, действующей в горизонтальной плоскости, автожир имеет
такую же винтомоторную установку, как и аэроплан. При раз-
беге автожира по аэродрому несущий винт начинает раскручи-
ваться под действием встречного потока воздуха и постепенно
создает все большую подъемную силу. При достижении несу-
щим воздушным винтом определенного числа оборотов подъем-
ная сила становится больше веса машины и автожир взлетает.
Несколько лет назад автожиром увлекались почти во всех
странах мира, и было создано довольно много типов этих ма-
шин. Но успехи геликоптеров заставили в последние годы почти
совершенно отказаться от постройки автожиров.
ЦикЛожи р —это летательная машина с гребными воздуш-
ными колесами, создающими подъемную силу и тягу. Эти греб-
ные колеса, подобно водяным гребным колесам, состоят из не-
скольких крыльев-лопастей, укрепленных на стержнях-спинах, и
довольно сложного механизма, устанавливающего лопасти под
нужными углами относительно встречного потока воздуха при
«х движении по окружности. Летающих цикложиров нет. Эти
Машины нс вышли из стадии эксперимента.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Введение
15
Орнитоптером называется летательная машина, имити-
рующая птицу. Подъемную силу и одновременную тягу в орни-
топтере создают крыльевые поверхности, осуществляющие
гак называемое гребное движение подобно крыльям
птицы. Но хотя полет птиц к нашему времени довольно хорошо
изучен, построить легкий и прочный механизм, (воспроизводя-
щий сложные движения птичьих крыльев, очень трудно. Поэто-
му создать орнитоптер, пожалуй, труднее, чем любой другой
тип летательных машин.
Ортоптером называется летательная машина с бьющими
по воздуху крыльями. В ортоптере подъемная сила создается
при прямом (плашмя) ударе крыльев о воздух. Проекты и мо-
дели ортоптеров появились после, неудачных попыток создать
орнитоптеры. Из-за невозможности точно воспроизвести движе-
ния птичьих крыльев изобретатели пытались обойтись сравни-
тельно простыми механизмами. Создавались, например, крылья
с системой клапанов, распускавшихся при движении крыла свер-
ху вниз и складывавшихся при обратном взмахе снизу вверх.
Ортоптеры представляют собой наиболее невыгодные маши-
ны в смысле затрат мощности на создание подъемной силы, и
трудно рассчитывать, что когда-либо они будут Применяться.
В настоящее время из всех типов летательных машин ши-
роко применяются лишь аэропланы; имеются удачные кон-
струкции автожиров и за последние годы достигнуты большие
успехи в постройке геликоптеров.
Все названные выше летательные машины могут летать
лишь в воздухе, притом в воздухе значительной плотности, т. е.
.практически на высотах не более 15—20 км. Полет на больших
высотах и в безвоздушном ^пространстве может быть осуществ-
лен лишь при помощи особых летательных машин, подъемная
сила у которых создается независимо от среды, в которой нахо-
дится машина. До сих пор известен лишь один принцип осу-
ществления полета в безвоздушном пространстве или в сильно
разреженной атмосфере — это реактивный принцип.
Этот принцип создания подъемной силы основан на реактив-
ном действии вытекающей из специальных аппаратов (ракет,
реактивных двигателей) струи газа. Образцом простейшей ле-
тательной машины, в которой подъемная сила создается по ре-
активному принципу, является обычная ракета.
До сих пор чисто ракетных летательных машин еще не су-
ществует, но разработаны и уже применяются так называемые
реактивные самолеты, представляющие собой переход-
ные типы от обычных аэропланов к ракетным летательным ма-
шинам.
Ввиду того, что из всех самолетов широкое применение пока
получил только аэроплан, мы в дальнейшем изложении, следуя
установившейся практике, будем называть самолетом имен
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
16 Введение
но аэроплан. Все остальные типы летательных машин тяжелее*
воздуха мы будем называть «собственными* именами, напри-
мер, геликоптер, автожир и т. д.
До конца второй мировой войны почти единственным типом;
двигателя для самолетов был поршневой четырехтактный дви-
гатель внутреннего сгорания, работавший на легком топливе
(бензин). С таким двигателем летал первый самолет в 1903 г.
и по принципу действия этот двигатель не изменился до наших
дней. Лишь в 1943—1944 гг. были созданы первые удачные ре-
активные двигатели и построены первые самолеты с такими
двигателями. С появлением реактивных самолетов авиация всту-
пила в новый период своего развития. Реактивные самолеты,
вероятно, в скором времени будут летать с неслыхацной ско-
ростью на громадных высотах. На наших глазах сбываются
вещие слова основоположника реактивной техники, знамени-
того русского ученого Константина Эдуардовича Циолковского:
«За эрой аэропланов винтовых наступит эра аэропланов реак-
тивных...». Мы живем в первые годы этой новой эры развития
авиационной техники.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Часть первая
CD С И ® Б Ы
авиационной шехники
Глава I
УСТРОЙСТВО САМОЛЕТОВ
§ 1. Основные части самолетов и их назначение
Современные самолеты (аэропланы) различаются по назна-
чению, величине, конструкции и материалу, из которого они
построены. Ниже (гл. III) мы подробно останойймся ria класси-
фикации самолетов. Здесь лишь заметим, что самолеты, пред-
назначенные для взлета с земли и погадки на землю, называют
сухопутными самолетами или просто самолетами в
отличие от гидросамолетов, предназначенных для взлета
с воды и посадки на воду. Особую разновидность самолетов
представляют земноводные самолеты или так называемые ам-
фибии, способные взлетать и садиться и на суше и на воде.
Наконец, в отдельную группу самолетов выделяют планеры,
т. е. безмоторные самолеты, не имеющие устройства, создаю-
щего тягу.
Все названные разновидности самолета — гидросамолеты,
амфибии и планеры — по конструкции основных частей значи-
тельно отличаются от нормального сухопутного самолета. Для
того чтобы в дальнейшем нам не приходилось останавливаться
на особенностях каждой разновидности, мы здесь кратко опи-
шем основные части этих разновидностей самолета и отметим
различия между ними.
Сухопутные самапеид состоят из следующих основных ча-
стей; крыла, силовой (винтомоторной или реактивной) установ-
кн4 фюзеляжа* органов управления и устойчивости (оперение)
й шасси (фиг. 8). В разных самолетах количество названных
частей может быть различным. Имеются, например, самолеты
с двумя фюзеляжами или с несколькими силовыми-уртааошя-
ми. Но в любом нормальном самолете Мы можем раэджщть и
указать эти пять частей, каждая из *оторьтх.щьцилдяеа'..отделш-
ные функции.
2 В А Ппноп
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
JO
Гл. L Устройство самолетов
Фиг. 8. Основные части самолета.
Крыло самолетасоздает подъемную силу. Это—его
осн^вное ’назначение. Вместе с тем обычновкрыле размещается
часть нагрузки и оборудования самолета, например, топливные
баки, вооружение и т. д. Кроме того, крыло при помощи имею-
щихся на нем элеронов участвует в обеспечении поперечной
(боковой) управляемости самолета, т. е. в выправлении кренов
или, наоборот, в создании нужного крена, например, при крутых
поворотах (виражах).
Силовая установка, состоящая или из воздушного
винта и мотора, или из реактивного двигателя и целого ряда
устройств, обеспечивающих работу двигателя, создает силу тяги,
необходимую для поступательного движения самолета.
Фюзеляж — это корпус самолета, где размещаются эки-
паж, пассажиры и грузы. К фюзеляжу крепятся крыло, силовая
установка и оперение.
Хвостовое оперение обеспечивает самолету устойчи-
вость состоит
7фиг. 8)_лз горизонтального ^стабилизатора, вертикального ста-
билйзатора (кидй^уля^ высота .ц. ,руля_поворота. Стабилиза^
торы представляют собой неподвижные, т. е. наглухо прикреп-
ленные к фюзеляжу поверхности, а рули — эго поверхности,
шарнирно прикрепленные к стабилизаторам так, что они служат
их продолжением и в то же время могут отклоняться летчиком
и я определенный угол.
Горизонтальный стабилизатор предназначен для сохранения
так’называемой продольной устойчивости самолета, т. е. устой-
чивости «в вертикальной плоскости. Киль обеспечивает самолету
устойчипопь шути, т. е. удерживает самолет на заданном на-
правленви. Нашачение рулей высоты и поворота ясно из их
Ш13НЯНИЙ'
Шасси служит для передвижения самолета по земле и,
в частности, обеспечивает самолету возможность разбега перед
взлетом и пробега после посадки.
Гидросамолеты бывают поплавковые и лодочные.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ /. Основные части самолетов
19
Поплавковые гидросамолеты отличаются от сухопут-
ных самолетов только тем, что вместо колесного шасси у них
имеется один или два поплавка, которые системой стержней
прикреплены к фюзеляжу. Все остальные части поплавковых
гидросамолетов обычно те же, что и у сухопутных самолетов.
Лодочные гидросамолеты или, как их еще называют, л е-
тающие лодки отличаются от сухопутных самолетов тем,
что вместо фюзеляжа и шасси имеют лодку, служащую одно-
временно'корпусом, в котором размещаются экипаж, пассажиры
и грузы, и устройством для взлета, посадки и передвижения^ по
воде (см. фиг. 26, 35, 37, 58).
Амфибии (фиг. 9), так же как гидросамолеты, бывают
поплавковые и лодочные. У поплавковых амфибий поплавки
снабжены колесами, которые летчик может выпускать и уби-
рать. У лодочных амфибий колеса прикреплены к лодкам и при
помощи особого механизма их можно при необходимости вы-
пускать и снова убирать.
Планеры отличаются от нормальных самолетов отсут-
ствием силовой установки и упрощенной конструкцией шасси.
Фиг. 9. Амфибии.
Вверху—поплавковая амфибия (Дуглас «Скайтрен»),
внизу — летающая лодка (Консолидейтед PB2f).
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
20
Гл, L Устройство самолетов
У большинства легких планеров шасси заменено так называе-
мой лыжей, т, е. изогнутым деревянным брусом, расположен-
ным под фюзеляжем.
Ввиду отсутствия силовой установки планер не располагает
силой тяги и не может взлетать без посторонней помощи. Его
необходимо запускать с помощью амортизационного резинового
шнура или буксировать по земле командой людей, лошадьми,
автомобилем или самолетом. Набрав при помощи буксиров-
щика нужную скорость, планер взлетает или поднимается на
буксире на нужную высоту, после чего отцепляется и продол-
жает полет самостоятельно, используя восходящие потоки воз-
духа.
Прицепляя к самолету-буксировщику не один, а несколько
планеров, получают так называемые планерные поезда, которые
могут перевозить по воздуху значительные грузы.
§ 2. Конструктивные схемы самолетов
Наличие, число и взаимное расположение основных частей
определяет собой так называемую конструктивную (или компо-
новочную) схему самолета!. Разберем наиболее известные
схемы.
В зависимости от числа крыльев различают монопла-
ны — самолеты с одним крылом, бипланы — самолеты с
двумя крыльями, расположенными в два яруса, т. е. одно над
другим, трипланы — самолеты с тремя расположенными од-
но над другим крыльями и мультипланы или п о л и п л а-
« ы — самолеты с числом крыльев более трех. Трипланы и муль-
типланы строились весьма редко, да и то в начальный перцод
авиации, а за последние 20 лет вообще не строятся, так как
исследования показали, что невыгодно устанавливать крылья
одно над другим в несколько ярусов.
Фиг, 10. Само лет-биплан.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 2. Конструктивные схемы самолетов
21
Фиг. 11. Основные разновидности современных монопланов:
1 — самолет Де-Хэвилленд 1)11-35 — монопланное крыло крепится к верхней
части фюзеляжа (верхнее расположение крыла); 2— тяжелый бомбардиров-
щик «Петляков-8» — монопланное крыло крепится к средней по высоте
части фюзеляжа (среднее расположение крыла); 3— истребитель «Лавоч-
кин-7»— монопланное крыло крепится к нижней части фюзеляжа (низкое
расположение крыла). '
Бипланы до 80-х годов были наиболее распространенным ти-
пом самолетов. Хотя давно уже было известно, что монопланы
при тех же размерах аэродинамически выгоднее бипланов, но
при сравнительно незначительных скоростях, с которыми летали
самолеты примерно до 1930 г., преимущества монопланов ска-
зывались слабо. Вместе с тем конструкторам было проще осу-
ществить легкие, достаточно жесткие’и в то же время весьма
прочные несущие поверхности в виде бипланной коробки срав-
нительно небольшого размаха.
На фиг. 10 показан самолет-биплан и обозначены основные
элементы так называемой бипланной коробки крыльев.
Бипланы, у которых нижнее крыло значительно короче верх-
него, называются полуторапланами.
С ростом скоростей аэродинамические преимущества моно-
ЙЛЯИов начали сказываться ощутительнее, и все большее число
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
22
Гл. I. Устройство самолетов

новых самолетов стали строить по схеме монопланов, чему спо-
собствовали разработка точных методов расчета самолета на
прочность и появление новых высокопрочных 'материалов.
На фиг. И показаны основные разновидности современных
монопланов.
Первоначально монопланы были снабжены расчалками или
подкосами (фиг. 12), несколько разгружавшими крылья. JHo
подкосы и расчалки, стоящие в потоке воздуха, создавллюжь-
вольно значительное лобовоеП^рогйвлзд по мере
совершенствования методов расчетов прочности и накопления
опыта в конструировании перешли к постройке свободнцнесу-
щих монопланов, крыло которых не имеет наружных подкрепле-
ний.
Большинство современных самолетов построено по схеме
свободнонесущего моноплана (фиг. 13).
В зависимости от наличия и расположения горизонтального
оперения различают самолеты так называемой нормальной
схемы, у которых горизонтальное оперение расположено в
хвостовой части, самолеты типа «у т к а», у которых горизон-
тальное оперение помещается перед крылом, и бесхвостые
самолеты, не имеющие горизонтального стабилизатора и рулей
высоты.
На фиг. 14 показаны наиболее распространенные виды опе-
рения. У подавляющего большинства самолетов горизонтальное
и вертикальное оперение — монопланного типа. Бипланное опе-
рение применяется довольно редко, так как мешает обзору и
обстрелу назад при расположении оружия (огневого поста) в
фюзеляже. Такое оперение можно применять в больших военных
самолетах, у которых задний огневой пост помещен на самом
конце фюзеляжа или лодки — за оперением.
Переднее расположение горизонтальных рулевых поверхно-
стей, т. е. схема «утки» (фиг. 15), было применено еще на пер-
Фиг. 12. Моноплан «Сталь-2» конструкции А. И. Путилина
Подкосы разгружают крыло.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 2 Конструктивные схемы самолетов
23
Фиг. 13. Схемы современных
свободнонесущих монопланов:
/—крыло примыкает к верхней
части фюзеляжа, 2- крыло,
расположено по середине вы-
соты фюзеляжа; 3—крыло, рас-
положено снизу фюзеляжа;
4—крыло типа „чайка"; б—
крыло типа „обратная чайка";
6—расположенное снизу фю-
зеляжа крыло, имеющее так
называемое „поперечное V",
7—крыло с горизонтальной
центральной частью и консоль-
ными частями, имеющими по-
перечное V.
Фиг. 14. Наиболее распространенные
виды оперения:
а—монопланный свободнонесущий
стабилизатор и одинарное вертикаль-
ное оперение; б—монопланный ста-
билизатор и двойное (разнесенное)
вертикальное оперение, в—моноплан-
ный стабилизатор и двойное верти-
кальное оперение при двухбалочной
схеме самолета.
Фиг. 15. Схемы самолетов типа «Утка» (буквы Н. П. обозначают
направление полета).
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!

Гл, I. Устройство самолетов
Фиг. 16. Бесхвостый самолет.
/
вых самолетах, построенных братьями Райт в 1903 г. В даль-
нейшем конструкторы неоднократно возвращались к этой схеме,
и сейчас она привлекает к себе большое внимание.
В военных самолетах типа «утки» очень удобно располагать
вооружение, а обзор во все стороны у таких самолетов весьма
хорош.
Бесхвостые самолеты (фиг. 16 и 17) не имеют горизонталь-
ного стабилизатора, а рулями высоты в них служат закрылки,
расположенные в средней части крыла и могущие отклоняться
вверх и вниз. Преимуществами бесхвостых самолетов являются:
меньшее лобовое сопротивление, лучшие обзор и обстрел задней
полусферы, отсутствие вибрации хвостового оперения. Наиболее
ярко проявляются эти преимущества в бесхвостых самолетах
большого размера, у которых отсутствует не только хвост, но
в фюзеляж.
Подавляющее число современных самолетов имеет один фю-
зеляж, но появляется все больше самолетов, отходящих от этой
классической схемы. На фиг. 18 показан американский двух-
фюзеляжный одноместный истребитель Локхид «Лайтнинг»
Фиг. 17. Contiи КИЙ бвснвостый самолет «Парабола» Б. И. Черановского.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 2. Конструктивные схемы самолетов
25
(«Молния»). Достоинствами такой схемы являются отличный
обзор вперед, вверх, в стороны и вниз и удобное размещение
вооружения. Следует иметь в виду, что фюзеляжи таких само-
летов выполняют лишь часть функций, перечисленных в § 1.
В данном случае оба фюзеляжа служат для размещения мото-
ров и несут в хвостовой части двухкилевое оперение. Экипаж,
вооружение и оборудование размещены не в фюзеляжах, а в
центральной гондоле. Такие неполноценные фюзеляжи принято
называть балками, а самолеты подобной схемы — двухбалоч-
ными.
Фиг. 18. Двухбалочный двухмоторный истребитель Локхид
«ЛайIниш» («Молния»).
Стремление снизить по возможности лобовое сопротивление
самолетов, значительную долю которого составляет лобовое со-
противление фюзеляжа, давно побудило конструкторов работать
над созданием бесфюзеляжных самолетов. Самолеты без хво-
стового оперения и фюзеляжа! представлялись весьма совершен-
ными, так как лобовое сопротивление их было бы минималь-
ным. Хотя в чистом виде эта идея еще не реализована, но име-
ются самолеты, в конструкции которых уже наметился близкий
подход к типу «летающего крыла». Таковы названные выше са-
молеты-бесхвостки. В бесхвостках небольших размеров фюзе-
ляж заменен короткой кабиной, расположенной в крыле (у мо-
нопланов) или между крыльями (у бипланов). У крупных бес-
хвостой крыло по необходимости — из конструктивных сообра-
жений* — настолько толсто, что в нем свободно размещаются
моторы, экипаж, пассажиры и грузы. Так как именно у круп-
ных самолетов лобовое сопротивление фюзеляжа очень велико,
представляется особенно выгодной постройка таких самолетов
по схеме «летающего крыла».
Многие бесфюзеляжные сймолеты-бесхвостки удачно летали,
но широкого развития эта схема не получила, и конструкторы
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими
руками?!
Гл / Устройство самолетов
подходят к оценке ее достоинств из-за свойственных
1Ю1М самолетам особенностей устойчивости и управляемости.
На фиг, 19 показана схема асимметричного самолета, спро-
* (ктднного для использования в качестве разведчика и кор-
। ироищика. Подобные самолеты принимали участие во вто-
। мировой ’войне, но успеха не имели и не вызвали подра-
« шНЙ,
Н» общую схему самолета существенно влияют также число
и расположение силовых установок. Классической схемой од-
номоторною самолета является машина с винтомоторной уста-
нонкой (ВМУ) в носу фюзеляжа. Винт в этом случае тянет са-
молет за собой и поэтому называется тянущим. Но имеются
«нпюмоторные самолеты, у которых ВМУ расположена сзади
(фиг, 20). Такое расположение ВМУ представляется более вы-
। одним, чем переднее, и можно ожидать, что число самолетов
< задним расположением ВМУ будет,расти. При таком распо-
ложении ВМУ винт толкает самолет перед собой и называется
толкающим.
У двухмоторных самолетов силовые установки располагают
в особых гондолах на крыле по обе стороны фюзеляжа. Трех-
моторные самолеты, у которых два мотора располагались на
крыльях, а третий- в носовой части, раньше строили довольно
часто, ио затем от них совсем отказались. Причиной этого по-
служил плохой обзор из кабины экипажа при расположении
третьего мотора в носу фюзеляжа и аэродинамическая невыгод-
ность такой .установки.
В четырехмоторных самолетах винтомоторные установки
располагают на крыле в ряд, по две с каждой стороны
фюзеляжа
Самолеты с числом моторов более четырех пока что стро-
(| редко, но в ближайшие годы, очевидно, появится довольно
гпиих самолетов, предназначенных для трансокеанских и
щтинентальных воздушных линий. Во всяком случае име-
пошочисленные проекты таких самолетов, причем по не-
М проектам построены уже опытные машины.
еда •винтомоторные установки сдваивают, располагая их
» другой (фиг. 21 и 37). Такие установки называют уста-
тандем При тандемной установке передний винт
(ft а аадний —толкающий. Сейчас самолеты с тандемным
цкрм ВМУ не встречаются, но 10—15 лет назад их
йыюдным представляется спрятать моторы внутрь
НЛн крыла с тем, чтобы снизить лобовое сопротивле-
рТЙ
* Th hi мотора к винтам при таком размещении мото-
р<н ц iif р^даваться при помощи длинного вала или си-
стемы передач
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
£ 2. Конструктивные схемы самолетов
27
Фиг. 19. Схема асимметричного самолета.
Фиг. 20. Одномоторный самолет с задним расположением ВМУ.
www.vokb-la.spb.ru *- Самолёт своими руками?!

Гл. /. Устройство самолетов
Фиг. 21. Самолеты с тандемным расположением ВМУ.
На фиг. 22 показана схема известного американского истре-
бителя «Эракобра» (Белл Р-39) с мотором, расположенным в
средней части фюзеляжа за сиденьем летчика.
За последнее время вновь всплыла выдвинутая еще в 1912 г.
русским конструктором и исследователем В. Л. Слесаревым
идея о самолете с центральной силовой установкой, мощность
систему. пёредад. Та-
Кие самолеты еще не построены, но проектируются, причем в
некоторых из проектируемых крупных самолетов предположено
вырабатываемую двигателем (турбиной) мощность о'тдавать ге-
нератору-электрического тока, от которого ток по кабелям по-
давался бы к электромоторам, приводящим во вращение воз-
душные винты.
Фиг. 22. Истребитель «Эракобра» с мотором,
расположенным в средней части фюзеляжа.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 3. Крыло
29
§ 3. Крыло
Крыло — это основной агрегат самолета. От размеров и
формы крыла в плане и в поперечном сечении сильно зависят
полетные качества самолетов: взлетная, посадочная и макси-
мальная скорости, скороподъемность, предельно достижимая са-
молетом высота (потолок) и дальность полета.
Современное самолетное крыло представляет собой продол-
говатое тело, строго симметричное относительно поперечной
секущей плоскости, со своеобразной формой поперечного сече-
ния (фиг. 23). Длина крыла называется размахом его, а
Фиг Схема крыла и «Лепнин спин основных его размеров.
ширина — г л у б и н о й. Поперечное сечение крыла, т. е. сече-
ние его плоскостью, перпендикулярной размаху, называется
профилем крыла. Передний край крыла, которым оно набе-
гает на воздух, называют передней кромкой, или реб-
ром атаки, а задний край — задней кромкой, или
ребром обтекания. Термин «глубина крыла» применяется
|₽псрь сравнительно редко. Обычно же расстояние между пе-
редней и задней кромками обозначают термином хорда
крыла (или хорда профиля).
Формы крыльев в плане разнообразны (фиг. 24). Чаще все-
ю применяются так называемые трапецевидные крылья с за-
кругленными концами. У некоторых самолетов крылья имеют
прямоугольную в плане форму. Изредка встречаются эллипти-
ческие крылья и крылья некоторых иных форм.
' У некоторых самолетов крылья имеют отчетливую стрело-
видную форму, т. е. концы их отнесены назад, причем иногда
шгп стреловидность может образоваться в результате скашива-
ния только передней кромки. Бывают самолеты и с обратной
стреловидностью крыла.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
1 /. Устройство самолетов
нр||^мгш1ых самолетов поверхность крыла делают весьма
тем как даже незначительная шероховатость заметно
Фиг. 24. Формы крыльев
в плане.
снижает максимальную скорость са-
молета.
На концах крыльев шарнирно под-
вешены элероны, представляющие со-
бой подвижные части крыла, которые
тягами или тросами соединены с ру-
кояткой управления самолетом так
(фиг. 25), что при отклонении летчи-
ком рукоятки вправо правый элерон
поднимается, а левый — опускается и
самолет кренится направо, т. е. опу-
скает правое крыло и поднимает ле-
вое. При отклонении рукоятки влево
поднимается левый элерон и опускает-
ся правый и самолет кренится налево.
Таким образом при помощи элеро-
нов обеспечивается поперечная управ-
ляемость самолета.
У большинства современных само-
летов на крыле имеются еще допол-
нительные устройства — предкрылки и
закрылки или щитки. Назначение этих
устройств — облегчить управление са-
молетом и обеспечить безопасность
полета.
В бипланах крылья размещают од-
но над другим на расстоянии, прибли-
зительно равном хорде крыла, причем
верхнее крыло обычно несколько вы-
несено вперед (бипланы с выносом).
Строились и бипланы, у которых бы-
ло вынесено вперед нижнее крыло.
Такие бипланы назывались бипланами с обратным выносом.
У гидросамолетов и амфибий лодочного типа монопланное
крыло обычно лежит на лодке (фиг. 26). Реже крыло крепится
к верхней части лодки при помощи кабана. Высокое располо-
жение крыла у гидросамолетов вызвано необходимостью пред-
Фиг. 25. Схема управления элеронами.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
£ 4 Силовые установки
31
Фиг. 26. Типичное расположение крыла у современных гидросамолетов
(колеса служат только для закатывания лодки на сушу
и для выкатывания на воду).
отвратить захлестывание крыла водой -три взлете и посадке, что
особенно опасно в-неспокойную погоду.
Летающих лодок-бипланов теперь не строят.
§ 4. Силовые установки
Для поддержания самолета в воздухе и для поступатель-
ного движения его необходимо затрачивать очень много энер-
гии. Эту энергию вырабатывает на самолете авиационный дви-
гатель — поршневой или реактивный. Мощность поршневого
двигателя (мотора) отдается воздушному винту (пропеллеру).
При быстром вращении воздушного винта возникает сила тяги,
придающая самолету поступательное движение. При наличии
реактивного двигателя тяга создается в результате реакции
струи газов, вытекающих из сопла такого двигателя. Большин-
ство современных самолетов снабжены поршневыми авиацион-
ными двигателями.
Воздушный винт, мотор и целый ряд систем и устройств,
обеспечивающих надежную работу мотора, образуют в сово-
купности так называемую -винтомоторную группу (сокращенно
ВМГ) или винтомоторную установку (ВМУ).
На фиг. 27 показаны винтомоторные установки с мотором
жидкостного охлаждения и с мотором воздушного охлаждения.
Кроме воздушного винта, мотора и подмоторной рамы, к кото-
рой крепится мотор, в комплект винтомоторной установки вхо-
дят следующие системы и устройства:
1. Система питания мотора топливом, состоящая из топлив-
ных баков, насосов (моторных и ручных), кранов, трубопрово- ,
до© и фильтров,
2. Система смазки мотора, состоящая из масляных баков,
масляных радиаторов, кранов, маслопроводов и фильтров.
, 3. Капот, представляющий собой обтекаемый кожух, состав-
ленный из несъемных и съемных панелей, закрывающий всю
моторную установку, обеспечивающий хорошую обтекаемость
го встречным воздухом и создающий наилучшие условия для
охлаждения мотора.
4. Система охлаждения мотора, состоящая при моторе boi
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
32
Гл. 7. Устройство самолетов
Фиг. 27. Винтомотор-
ные установки:
7—с мотором жид-
костного охлаждения
(капот снят); 2—с мо-
тором воздушного ох-
лаждения.
душного охлаждения из дефлекторов, направляющих поток воз-
духа на цилиндры мотора, и специальных устройств на капоте,
а при моторе жидкостного охлаждения — из дефлекторов, ра-
диатора, расширительного бачка и трубопроводов.
5. Бортовое устройство для запуска мотора.
6. Воздухоприемник, подводящиц встречный поток воздуха
к карбюраторам мотора.
7. Выхлопные патрубки и коллекторы для отвода от само-
лета отработавших тазов.
8. Противопожарные устройства и пожарная сигнализация.
9. Система управления мотором и всеми устройствами и ме-
ханизмами ВМГ.
Как видно уже из одного перечня этих вспомогательных си-
стем и устройств, винтомоторная установка представляет собой
сложнейший агрегат самолета.
Реактивные силовые установки более просты. Они описаны
ниже (см. § 118).
Современные самолеты имеют от одной до шести силовых
устниойик н соответственно называются одномоторными, двух-
моторными! трохмоторными и т. д. Одномоторными строят по
большей части небольшие самолеты, для которых достаточно
мощности одного мотора. Большие же самолеты, предназначен-
ные дли партюэки тяжелых грузов, приходится строить много-
моторными, 1 нк как,мощности одного мотора для них нехватает.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 5. Фюзеляж и лодка
33
Иногда строят двухмоторными или даже трехмоторными и
сравнительно небольшие самолеты. Обычно это делают, исходя
из соображений большей безопасности полета, так как при по-
ломке в воздухе одного мотора двухмоторный самолет может
продолжать полет-на втором моторе. Иногда приходится строить
двухмоторные самолеты из-за того, что среди типов моторов,
имеющихся в распоряжении конструктора самолета, нет мотора
нужной мощности, а имеются или слишком мощные, или недо-
статочно мощные моторы. В этом случае конструктор самолета
вынужден, например, ставить на самолет вместо одного мотора,
в 300 л, с. два мотора по 150 л. с. каждый.
У современных самолетов для удобства эксплоатации и
обеспечения возможности быстро заменить силовую установку
при поломке или неисправности стремятся делать эти установки
легкоотъемными и взаимозаменяемыми. С этими же целями
сейчас работают над созданием стандартных силовых установок,
которые можно было бы использовать для различных самолетов.
В разработке таких установок достигнуты уже значительные
успехи.
У гидросамолетов и амфибий лодочного типа силовые уста-
новки располагают на крыле или над крылом та£, чтобы концы
воадушных винтов не повреждались брызгами воды при взлете
II посадке.
Планеры не имеют силовых установок. Но было предложено
ий больших планерах, предназначенных для перевозки грузов
не буксире у самолета, устанавливать маломощные моторы, для
Hiro чтобы планер мог, отцепившись от буксирующего самолета,
। пмгршИТй более пологий, а следовательно, и более длительный
спуск, При помощи такой установки планер, конечно, не может
взлететь или совершить самостоятельно большой рейс в нужном
направлении, по способен, планируя, пролететь несколько десят-
кой километров и приобретает известную самостоятельность в
выборе места посадки, что особенно важно при использовании
Таких планеров в военной об-
становке.
4 § 5. Фюэмяж и лодка
Фррма и размеры фюзе-
ляжа сильно влияют ни каче-
ства самолета, главным обра-
зом — на его максим алии ую Фиг, 28. Сечения фюзеляжей.
скорость. Поэтому у совремеН"
ных самолетов фюзеляж представляет собой хорошо обтекаемое
тело возможно меньшего поперечного сечения, которое обычно
бывает круглым, овальным или эллиптическим (фиг. 28).
3 В. А. Попов
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
34
Гл / Устройство самолетов
У одномоторных самолетов
с поршневыми двигателями
к передней части фюзеляжа
крепится подмоторпая рама,
несущая на себе винтомотор-
ную установку. За этой уста-
новкой располагается закры-
тая специальным фонарем ка-
бина для экипажа и пассажи-
ров. Хвостовая часть фюзе-
ляжа несет хвостовое опере-
ние.
В двухмоторных и много-
моторных самолетах передняя
часть фюзеляжа обычно за-
стеклена для удобного обзора
и служит помещением для
пилота и штурмана. Средняя
и задняя части фюзеляжа в
транспортных многомоторных
самолетах используются для
размещения пассажиров и
грузов, а в военных — для
размещения экипажа, воору-
жения и для установки спе-
циального военного оборудо-
вания.
Фиг. 29. Выгрузка автомобиля
из грузового самолета.
Сечение фюзеляжа в военных самолетах обычно небольшое^
так как для бомб и вооружения не требуется большого объема*
У пассажирских же и грузовых самолетов фюзеляжи должны
иметь размеры, достаточные для того, чтобы обеспечить «наи-
больший комфорт пассажирам и возможность перевозки до-
вольно громоздких грузов.
Кроме того, фюзеляжи пассажирских самолетов должны
иметь окна и несколько дверей, обеспечивающих удобный вход
в кабину и позволяющих пассажирам при необходимости бы-
стро оставить самолет. Люки грузовых самолетов должны
бы и* достаточных размеров для погрузки громоздких грузов
(фиг. 29).
f
Фиг. 30( €Ммв расположения герметической кабины в фюзеляже.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками
§ 5 Фюзеляж и лодка
^5
Фиг. 31. Транспортный самолет Консолидейтед-39. Особенностью схемы
самолета является центральное расположение крыла относительно фюзеляжа.
У самолетов, предназначенных для полетов на большой вы-
соте (стратопланов), в фюзеляже устраивается герметическая
кабина (фиг. 30). В большинстве случаев эта ^бина представ-
ляет собой герметизированный отсек фюзеляжа.
Носовую часть фюзеляжа в многомоторных самолетах за
последние годы стали выносить сильно вперед крыла, так что
крыло (в плане) помещается почти на половине длины фюзе-
ляжа (фиг. 31). Объясняется это стремлением размещать грузы
по всему фюзеляжу, включая и заднюю его часть. Раньше, ког-
да крыло размещалось в первой трети фюзеляжа, нельзя было
загружать хвостовую его часть, так как при этом сильно сдви-
1 алея назад центр тяжести самолета, что недопустимо с точки
<рения его устойчивости.
До тех пор люка скорости самолетов были сравнительно не-
нелики и лишь приближались к 300 км!час, пилотские кабины
фюзеляжей делались открытыми. В таких кабинах пилоты были
защищены от встречного потока воздуха лишь небольшими ко-
зырьками (фиг. 32) из небьющегося стекла. С ростом скоро-
стей открытые пилотские кабины стали создавать весьма зна-
чительное дополнительное лобовое сопротивление. К тому же
нй больших скоростях работа пилота в открытой кабине стала
почти невозможной из-за сильного задувания. По этим причи-
I на современных самолетах пилотские кабины закрыты про-
чными колпаками, сделанными обычно из плексигласа (про-
чная пластмасса). Среднюю часть фонаря на военных само-
IX часто делают сбрасывающейся в полете (фиг. 33), что
н’гчаст летчику выпрыгивание с парашютом при аварии. На
иных самолетах передние стенки фонаря делаются нэ
фпчной брони (пулестойкое стекло) толщиной 40—60 мм
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
36
Гл, I, Устройство самолетов
' При размещении в фюзеляже пилотской кабины стремятся
обеспечить летчику наилучший обзор ib полете, а в особенно-
сти— на взлете и посадке. С точки зрения обзора для летчика
Фиг. 32. Открытая пилотская кабина.
фюзеляжи современных самолетов достаточно совершенны, хо-
тя для улучшения обзора конструкторы вынуждены порой итти
на довольно тяжелые жертвы, ухудшая обтекаемость фюзеляжа
и увеличивая его сечение выступающим фонарем пилота.
Фиг 33. Колпак (фонарь) пилотской кабины:
/- гбртываемая в полете часть фонаря, 2—рукоятка механизма
сбрасывания.
Следует заметить, что за последние 10 лет фюзеляж как
отдел мши ’конструктивная часть самолета строится редко, У
болыпнш на современных самолетов средняя часть крыла и
часть фимилиже конструктивно объединены в один агрегат, ‘На-
зываемый центропланом (фиг. 34).
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
5. Фюзеляж и лодка
37
Фиг. 34. Центропланы:
/ -центроплан двухмоторного бомбардировщика; 2 — сборочный
hi регат двухмоторного истребителя «Лайтнинг» (см. фиг. 18),
нилючающий центральную часть крыла, гондолу и части мотор-
ных балок.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
38
Гл. I. Устройство самолетов
Фиг. 35. Двухлодочный гидросамолет Савойя-Маркетти S*55.
В самолетах с центропланом отъемные боковые части крыла,
называемые иногда правой и левой консолями, носовая (с
мотором — в одномоторных самолетах) и хвостовая части фю-
зеляжа крепятся к центроплану, который является -таким обра-
зом основной конструктивной частью самолета.
Такое решение вопроса представляет выгоды с точки зрения
производства и разрешает проблему транспортирования разо-
бранных самолетов по железным дорогам, так как позволяет
уложить размеры отдельных элементов, на которые разбирается
самолет, в предельные габариты, допускаемые для грузов, пере-
возимых на железнодорожных платформах.
У поплавковых гидросамолетов фюзеляж несет те же функ-
ции и так же устроен, как у сухопутных самолетов. У лодочных
же гидросамолетов и лодочных амфибий фюзеляжем служит
лодка. Но лодка гидросамолета является не только корпусом
для помещения экипажа, пассажиров и грузов, а обеспечивает
также гидросамолету плавучесть и мореходность, т. е. способ-
ность держаться на воде и передвигаться по воде, в частности,
совершать разбег перед взлетом и пробег после посадки.
Вследствие незначительной своей ширины лодка не может
обеспечить гидросамолету необходимую поперечную устойчи-
вость, и поэтому лодочные гидросамолеты снабжают убираю*
ШИМ вся в полете подкрыльными поплавками различных типов
(ем. фиг. 26).
{^*ычн(> лодочные гидросамолеты имеют одну лодку. Но
ci| inch и двухлодочные гидросамолеты (фиг. 35). Для луч-
th* Пряйлиемости гидросамолетов на воде очень часто снаб-
лплку иоднным рулем, таким же, как у любого судна, но
Си ИИЙ1 рулем поворота (воздушным рулем).
||Ш особенностью лодки и поплавков является на-
Л1 у одного или двух уступов на днище (фиг. 36). Эти
ус । иЦ е глютен реданами. Лодка с реданом легче' от-
рыиотен моды
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 5. Фюзеляж и лодка
39
У небольших лодок делается один редан, а у лодок боль-
шего размера — два редана, причем весьма часто «второй редан
имеет заостренную в плане форму. Высота реданного уступа
равна 150—200 мм. Первый редан обычно располагают немного
позади центра тяжести гидросамолета, а второй редан — на
Фиг. 36. Схемы од норе данной и двухред анной лодок.
одной трети расстояния между первым реданом и концом лодки.
Иногда строят лодки с так называемыми жабрами (фиг. 37).
При плавании жабры частично погружены в воду и улучшают
боковую остойчивость, а в полете — создают добавочную подъ-
емную силу. Обычно жабры используют для помещения в них
запаса топлива.
Лобовое сопротивление лодки очень великб. Поэтому кон-
структоры стремятся всеми мерами уменьшить сечения лодок и
Фиг. 37. Гидросамолет с жабрами (Дорнье «Супер Валь»).
Придать им лучшую обтекаемость. Но требования гидродина-
мики, преследующие цель обеспечить лодке хорошие качества
при взлете и посадке, противоречат требованиям аэродинамики,
направленным к снижению лобового сопротивления лодки в по-
лете. До сих пор обтекаемость Лодок значительно хуже, а ло-
Пнноц сопротивление их много больше, чем фюзеляжей, глав-
ным образом из-за наличия реданов.
Хвостовая часть лодки обычно несколько приподнята для
нм о, чтобы предохранить хвостовое оперение от захлестывания
ЙНЧНПМИ.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Гл 1 Устройство самолетов
\У Наиболее часто применяются у
/7\ I легких летающих лодок плоские^
i слегка вогнутые днища* а у тяже-
“ ----лых лодок — килеваТые днища с
вогнутыми образующими.
f С-'§ 6. Оперение
9 В отличие от наземных транс-
Фиг. 38. Обозначения осей портных машин самолет способен
самолета. передвигаться не в плоскости, а в
пространстве, т. е. по трем измере-
нием Следовательно, рулевые поверхности самолета должны
печивать ему управляемость относительно трех осей, пока-
янных на фиг. 38 Для поворотов самолета относительно попе-
речной оси z служат рули высоты; для поворота относительно
пгр|икальной оси у — рули поворота (их называют также ру-
лями направления); для поворота относительно продольной
оси х— элероны, т. е. подвижные части крыла. Горизонтальный
стабилизатор и руль высоты принято называть горизонтальным
оперением, а вертикальный стабилизатор (киль) и руль пово-
рота — вертикальным оперением.
Форма, расположение и размеры (площадь) оперения сильно
зависят от назначения самолета В транспортных и спортивных
самолетах расположение и форма хвостового оперения должны
о пн чать лишь требованиям устойчивости и аэродинамики. В во-
енных же самолетах расположение и форма оперения подчи-
нены условиям хорошего обзора и обстрела с мест расположе-
нии экипажа
Форма рулевых поверхностей у различных самолетов весьма
разнообразна и в значительной мере определяется личными со-
лениями конструкторов, а не расчетом. Сечения рулевых
< рхностей по большей части представляют собой енмметрич-
профили. ГоризонIальный и вертикальный стабилизаторы
пятся неподвижно к хвостовой части фюзеляжа или к хво-
иым балкам. Переход от фюзеляжа к стабилизаторам де-
1ся плавным, без острых углов.
У лодочных гидросамолетов и амфибий хвостовое оперение
инавливают на концевой части лодки.
II том случае, когда профили стабилизаторов тонкие, стаби*
>ы подкрепляют расчалками или подкосами. Такое опе-
чазывается расчалочным или подкосным
и высоты и поворота шарнирно подвешивают к ыдним
М стабилизаторов Системой тяг или тросов рули высоты
1ЮТСИ с основной рукояткой («ручкой») управления. При
ннН’Ийи летчиком этой рукоятки «на себя», т. е. назад, са-
н*т опускает хвост н летит вверх, а при отклонении рукоятка
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 6 Оперение
4Е
«от себя», т. е. вперед, поднимает хвост и летит вниз* Рули по-
ворота системой тяг или тросов связаны с ножными педалями
летчика. При нажиме на левую педаль руль отклоняется влево,,
хвост самолета заносится вправо и, следовательно, самолет за-
ворачивает налево. При нажиме на правую педаль самолет за-
ворачивает направо. Предельные
углы отклонения руля высоты у
небольших маневренных самоле-
тов — вверх 35° и вниз 15°, а у
тяжелых самолетов — вверх и
вниз по 20°.
Углы отклонения руля пово
рота у маневренных самолетов —
27—28°, а у тяжелых самоле-
тов — 20—25° в каждую сторону.
При отклонении в полете ру-
левой поверхности встречный по-
ток воздуха давит на нее с боль-
шой силой. Для того, чтобы лет-
чику не приходилось затрачивать
много сил на отклонение рулей,
рулевые поверхности имеют так
называемую аэродинамиче-
скую компенсацию. Сущ-
ность компенсаций заключается
в том, что некоторая ч’асть ру-
левой поверхности вынесена впе-
ред так, что расположена впе-
реди оси шарниров, крепящих
руль к стабилизатору (фиг. 39).
При отклонении руля компенса-
тор также отклоняется, но в дру-
гую сторону, и давление воздуха
на него уравновешивает (ком-
пенсирует) в известной мере дав
ление воздуха на основную ру-
левую поверхность.
Многие типы самолетов вынуждены летать с разными ва-
риантами размещения загрузки. Так, например, транспортный
самолет иногда вынужден лететь пусгым — без пассажиров или
груза. Бомбардировщик, сбросивши бомбы, возвращается на
базу загруженным иначе, чем при полете к цели. При отсут-
ствии нагрузки центр тяжести самолета будет лежать не в том
месте, где он был в полете с пассажирами, грузом или бомбами.
Изменение положения центра тяжести вызовет стремление са-
молета опускать нос или задирать его в зависимости от того,
откуда снят груз — с задней части фюзеляжа или с передней
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Фик 39. Схема аэродинамической
компенсации:
а — осевая компенсация элерона;
б — роговая компенсация руля вы-
соты, в- роговая компенсация ру-
ля поворота, г и роговая ком-
пенсация руля поворота; д и
ж — осевая компенсация руля
поворота.
Гл I Устройство самолетов
Как говорят летчики, самолет будет «висеть на ручке», т е.
гянугь рукоятку управления вперед, стремясь опустить нос, или
«жать на ручку», т. е. отжимать рукоятку управления назад,
стремясь поднять нос. Вынужденный
прилагать все время большие усилия
для удержания в нужном положении ру-
коятки управления самолетом, летчик
очень быстро утомится.
Чтобы избавить летчика от необхо-
димости «тащить самолет на ручке», т е.
прилагать большие усилия к рукоятке
управления, на многих* самолетах угол
установки горизонтального стабилизато-
ра можно менять в полете, поднимая
или опуская переднее или заднее креп-
ление.
При высоких скоростях полета могут
возникать опасные вибрации оперения,
так называемый флаттер.
Надежным средством борьбы с флат-
тером оперения является весовая
компенсация подвижных рулевых
поверхностей Весовая компенсация ру-
"Фиг. 40. Схема весовой
компенсации рулей.
лей заключается в том, что впереди оси
вращения руля помещается прикреплен-
ный к рулю груз, вес которого почти ра-
вен весу руля. На фиг. 40 показана ве-
совая компенсация руля высоты (б) и руля поворота (а). При
рулях с достаточной весовой компенсацией флаттер оперения
почти наверняка исключается
§ 7. Шасси
Выше (§ 1) уже указывалось, что основное назначение шас-
Сй -дать возможность самолету передвигаться по земле и, в
Частности, совершать разбег перед взлетом и пробег после по-
садки, Но, кроме того, шасси должно смягчать удары и толчки,
И&мвбежные при посадке и передвижении самолета по земле.
Дли смягчения ударов и толчков шасси оборудовано специаль-
ными устройствами — амортизаторами
Так кик усюйчнвое положение тела на плоскости опреде-
лился тремя гонками опоры, то шасси должно обеспечивать
самолету 1точки опоры.
У си моле пи», строившихся лет 15 назад, точками опоры были
два KOfltcti укрепленные обычно на системе стержней несколько
впереди HCiii|in тяжести самолета, и так называемый ко-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 7, Шасси
43
Фиг 41. Схемы неубирающихся шасси.
Фиг. 42. Костыль с башмаком, тормозящим пробег
самолета при посадке.

www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
44
Гл. I. Устройство самолетов
с ты л ь, представлявший собой стержень, укрепленный в хво-
стовой части фюзеляжа и кончавшийся особым металлическим
башмаком, бороздившим землю и осуществлявшим торможение
при пробеге после посадки. На фиг. 41 доказаны схемы при-
менявшихся тогда шасси. Термином шасси обозначалась лишь
система стержней с колесами и амортизаторами. Костыль же
рассматривался к?к особый элемент конструкции самолета
(фиг. 42).
Самолеты того периода были еще весьма несовершенны с
точки зрения аэродинамики, т. е. общее лобовое сопротивление
Фиг. 43. Шасси с обтекателями.
их было очень велико. В таких самолетах лобовое сопротивле-
ние шасси составляло сравнительно небольшую долю общего
сопротивления. В дальнейшем, в связи с прогрессировавшим
улучшением формы самолетов, доля лобового сопротивления
>шасси в общем лобовом сопротивлении самолета стала воз-
растать. Для уменьшения лобового сопротивления шасси стали
сводить к минимуму число стержней в шасси и устанавливать
на нем особые легкие кожухи — обтекатели (фиг. 43), закры-
вающие стойки и колеса.
Это значительно снизило лобовое сопротивление шасси, но
все же^шо оставалось сравнительно большим и препятствовало
дальнейшему росту скорости самолетов. Поэтому во всех стра-
нах развернулась напряженная работа по созданию убирающе-
гося в полете шасси.
Мысль о таком шасси возникла уже давно. Но предлагав-
шиеся механизмы для убирания и выпускания шасси представ-
лялись весьма сложными, а главное — ненадежными, и кон-
структоры не решались их использовать. Нерешительность эта
вполне» понятна. Дело в том, что -в отличие от современных са-
молетов, оборудованных десятками сложнейших механизмов,
на самолетах того времени не было, кроме мотора, никаких
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
7. Шасси
45
сложных механизмов. Поэтому к установке сложного и тяже-
лого устройства для выполнения ответственной задачи — убира-
ния и выпускания шасси — конструкторы подходили очень
осторожно.
Тем не менее под давлением необходимости были разрабо-
таны удовлетворительные конструкции убирающихся шасси.
Вскоре такие шасси стали устанавливать почти на всех вновь
выпускаемых самолетах, и сейчас лишь учебные и маломощные
спортивные самолеты имеют неубирающееся шасси.
У одномоторных самолетов шаоси убираются преимуще-
ственно в крыло, для чего в нем имеются специальные углуб-
ления (фиг. 44). Следует заметить, что возможность легко уби-
рать шасси в крыло является одним из существенных преиму-
ществ монопланов с низкорасположенным крылом. Шасси двух-
моторных и многомоторных самолетов убираются обычно в мо-
торные гондолы.
Для лучшей обтекаемости самолета с убранным шасси
углубления, ,в которые укладываются стойки и колёса, закры-
ваются створками. У одномоторных самолетов часть створки
крепится к самой стойке шасси, а часть — к ^нижней поверх-
ности крыла. Эта вторая часть приоткрывается лишь на то вре-
мя, пока стойка укладывается в углубление.
За последние 15 лет совершенно изменились и амортизирую-
щие устройства шасси. Раньше в качестве амортизаторов ис-
пользовались стальные пружины и рессоры, резиновый шнур и
резиновые пластины. Сейчас амортизация осуществляется пре-
имущественно при помощи гидропневматических устройств, и
лишь на немногих небольших самолетах в качестве амортиза-
тора еще применяется резина.
С разработкой тормозных колес шасси отпала необходи-
мость в костыле с башмаком, осуществлявшим торможение на
пробеге после приземления самолета и сильно портящим поверх-
ность летнЪго поля, и вместо костыля стали устанавливать хво-
стовое колесо (фиг. 45). Таким образом современный самолет
опирается на три колеса, из которых два расположены под го-
ловной частью самолета, несколько впереди его центра тяжести,
а третье—под хвостовой частью фюзеляжа.
Высота передних стоек шасси делается такой, чтобы при
стоянке самолета крыло его располагалось под углом 12—15°
к горизонтали. В то же время расстояние от конца лопасти воз-
душного винта до земли при горизонтальном положении само-
лета (в линии полета) должно быть не меньше 250—300 мм
(фиг. 46).
Ширина колеи шасси, т. е. расстояние между двумя основ-
ными колесами, у одномоторных самолетов обычно равна
0,15—0,20 размаха крыла. У двухмоторных самолетов передние
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!

* Фиг. 44. Убирающаяся в крыло стойка шасси:
Гл. ГУстройство самолетов
1 — амортизационная стойка; 2 — ломающийся боковой подкос; 3 — задний
подкос; 4 — гидравлический подъемник; 5 — замок, запирающий шасси в уб-
ранном положении, 6 — замок-защелка, запирающий шасси в выпущенном
положении
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
£ 7 Шасси
47
Фиг. 45. Хвостовое колесо, убирающееся в полете.
Пунктиром показано колесо в убранном положении:
1 — подъемник; 2 — шток подъемника, 3 — рычаг,
4—амортизационная стойка; Oi, О2 и 0^ — оси,
жестко закрепленные в конструкции хвостовой
части.
Фиг. 46. Длина стоек шасси определяется требованием
обеспечить расстояние от конца лопасти винта
до земли в 250—300 мм.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
48
Гл I. Устройство самолетов
Фиг. 47. Самолет, имеющий шасси с носовым колесом
(трехколесное шасси).
стойки шасси располагают под моторами, а у многомоторных —
•под ближайшими к фюзеляжу моторами.
В последние годы появилась новая схема шасси: два колеса
под средней частью самолета, несколько сзади его центра тя-
жести, и одно колесо—под носовой частью фюзеляжа (фиг. 47).
Такие шасси называют иногда трехколесным-и, хотя это
название неудачно, так как сейчас шасси старой схемы также
является трехколесным. Правильнее так называть эти типы шас- ,
си: шасси с хвостовым колесом и шасси с носовым колесом.
Преимущества нового типа шасси заключаются в том, что
несколько сокращается пробег самолета перед взлетом, устра-
няется опасность опрокидывания самолета на нос при посадке
(«капотирования») и упрощается техника посадки, что весьма
существенно при высоких посадочных скоростях современных
самолетов Из-за этих преимуществ такие шасси начинают ши-
роко применяться.
При неубирающихся шасси вопрос об эксплоатации самоле-
тов зимой, на глубоком снегу, разрешался установкой на шасси
лыж вместо колес. С появлением убирающихся шасси вопрос
этот сильно осложнился, так дак оказалось, весьма трудным, а
часто — и невозможным, осуществить убирание в полете шас-
си с довольно громоздкими лыжами. Между тем выпущенное
шасси с лыжами сильно понижает скорость самолетов.
Из-за невозможности сделать убирающимися лыжные шас-
си у скоростных самолетов, а также для того, чтобы зимой эти
самолеты имели те же полетные качества, чго и летом, при-
ходится расчищать или уплотнять снег на аэродромах и экс-
плоатировать самолеты зимой с колесными шасси. Хотя расчи-
стка и уплотнение снега стоят очень дорого, эти расходы впол-
не оправдывают себя, особенно в военное время, когда даже
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 7. Шасси
49
Фиг. 48. Шасси поплавкового гидросамолета (вверху) и поплавок амфибии
Дуглас «Скаитрэн» (см. фиг. 9). Y
4 В А. Попов
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
50
Гл. L Устройство самолетов
небольшие преимущества самолетов в скорости и скороподъем-
ности определяют успех военных операций.
У поплавковых гидросамолетов шасси представляет собой
ферму из обтекаемых стержней, на которой укреплены один или
два (фиг. 48) поплавка!. Шасси гидросамолетов не имеют амор-
тизаторов, так как вода сама довольно хорошо амортизирует
удары, возникающие при взлете и посадке.
В поплавковых амфибиях колеса втягиваются в поплавки
или откидываются в крыло, как у сухопутных самолетов. В ло-
дочных же амфибиях колеса убираются в углубления в корпусе
лодки или крыла и закрываются щитками.
Вес убирающихся шасси у сухопутных самолетов значите-
лен, что объясняется наличием довольно тяжелых механизмов
убирающих и выпускающих шасси.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Глава 11
ПОЛЕТНЫЕ И ЭКСПЛОАТАЦИОННЫЕ КАЧЕСТВА
САМОЛЕТОВ
§ 8. Общие понятия об оценке качества самолетов
Полетные и эксплоатационные качества самолетов устанав-
ливаются для гражданских самолетов эксплоатационно-техни-
ческими, а для военных самолетов — тактико-техническими тре-
бованиями, предъявляемыми ко« всем вновь проектируемым са-
молетам. Степень удовлетворения этим требованиям проверяет-
ся весьма тщательными и иногда довольно длительными испы-
таниями опытных самолетов и опытных партий самолетов.
Эксплоатациюнно-технические и тактико-технические требова-
ния предусматривают целый ряд условий, которым должен удо-
влетворять вновь строящийся самолет, для того чтобы его мож-
но было успешно использовать по назначению. В числе этих
условий есть специальные — для определенных типов самолетов
и общие — обязательные для всех без исключения самолетов.
К числу общих требований относятся надежность, наиболь-
шая возможная продолжительность службы, простота изготов-
ления, удобство эксплоатации и ремонта. Все остальные требо-
вания являются специальными, т. е. предъявляются к самолетам
в зависимости от их назначения.
§ 9. Надежность
Под надежностью самолета понимают способность его без
повреждений и недопустимых деформаций переносить в тече-
ние всего срока службы напряжения, которые возникают в эле
ментах конструкции при полете в предусмотренных для данного
типа самолета условиях. Надежность самолета обеспечивается
тщательным расчетом на прочность всех его деталей и много-
кратными испытаниями отдельных деталей, агрегатов и целого
самолета в период постройки и перед допущением к эксплоа-
тации.
Прочность отдельных частей самолетов и целых самолетов
должна соответствовать «нормам прочности», которые устанав-
4* www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
52 Гл. Н- Полетные и экс плантационные качества
ливаются государственными организациями и имеют значение
стандарта, т. е. обязательны для предприятий, строящих самолеты.
Значение надежности для самолета не требует пояснений.
Нужно лишь заметить, что при безусловной прочности самолет
должен быть и возможно более легким, а прочность и легкость
конструкции — понятия противоречивые. Ведь более прочной
обычно будет деталь, в которой больше материала, т. е, деталь
более массивная.
С целью обеспечить самолету необходимую прочность при
минимальном весе конструкции для изготовления самолетов при-
меняют наиболее высокопрочные материалы и такие методы
конструирования, которые обеспечивают наиболее целесообраз-
ное использование этих материалов. По высокой степени исполь-
зования (материалов ни одна машина, ни одно инженерное со-
оружение не может сравниться с самолетом. Методы расчета
самолетов на прочность, обеспечивающие надежность конструк-
ции, довольно сложны и трудоемки, но зато случаи поломки са-
молетов в воздухе из-за ошибки в расчете или из-за недостаточ-
ной прочности в настоящее время чрезвычайно редки.
§ 10. Продолжительность службы
Продолжительность службы самолетов принято определять
двумя показателями: календарным сроком службы, или «возра-
стом» самолета, и числом часов, проведенных самолетом в по-
лете. Выбор этих двух показателей для определения продолжи-
тельности службы имеет особый смысл. По роду своей работы
и ввиду больших размеров самолет почти все время находится
на открытом воздухе и подвержен влиянию жары, холода, дож-
дей, ветров, снега, химическому действию солнечных лучей
и т. д. Все эти влияния вредно< действуют на материалы, из
которых построен самолет; так, лакировочные покрытия разру-
шаются, сталь ржавеет, дуралюмин корродирует, дерево рассы-
хается, коробится и поражается грибками, резина твердеет
и т. д. Поэтому с течением времени самолет стареет, чаще тре-
бует контрольного осмотра, подкраски и легкого ремонта. Эти-
ми соображениями и объясняется установление определенного
срока службы самолета по его «возрасту».
С другой стороны, -в полете самолет подвергается много-
кратному воздействию очень высоких напряжений, вибрациям,
ударным нагрузкаМ при посадках и при порывах ветра, обле-
денению, воздействию дождя, снега и града, весьма энергич-
ному на высоте химическому действию солнечных лучей, дли-
тельному охлаждению до температуры —60° и резким перепа-
дам температуры и влажности.
Всё n^’nviTftHu^0 вибРаВДи, постепенно разрушает самолет,
причем разру ение в условиях эксплоатации идет, конечно, го-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§11. Простота изготовления
53
раздо быстрее, чем при стоянках самолета на аэродроме. По-
этому «налет» самолета, т. е. число часов, проведенных им в
воздухе, также является мерилом его срока службы.
Продолжительность службы самолета зависит, помимо всего
прочего, от материала, из которого он построен, и от качества
ухода за самолетом в эксплоатации.
У современных гражданских самолетов продолжительность
службы должна быть не меньше 6 лет при налете до 6000 час.
Продолжительность службы военных самолетов несколько ни-
же и составляет 4—5 лет при налете 3000—4000 час. Срок
службы деревянных самолетов, как правило, меньше, чем ме-
таллических.
Помимо технического износа, вызванного возрастом
самолетов и их налетом, самолеты больше других машин под-
вержены так называемому «моральному износу». Как
известно, под моральным износом понимают устарелость маши-
ны, делающую нецелесообразной (нерентабельной) ее дальней-
шую эксплю-атацию, несмотря на техническую исправность. Из-
за быстрого развития авиационной техники моральный износ
самолетов — явление довольно частое.
Особенно важен моральный износ для военных самолетов,
так как даже незначительное превосходство в скорости и скоро-
подъемности может сделать новые самолеты хозяевами воздуха
над полями сражений. Поэтому продолжительность службы во-
енных самолетов устанавливают с таким расчетом, чтобы они
сохраняли необходимые качества в течение времени, за которое
можно ожидать создания более совершенных самолетов того
же назначения.
Конечно, сказанное о строке службы для военных самолетов
относится к мирному времени. Во время войны понятие «про-
должительность службы» становится неопределенным, так как
в боевой обстановке налет самолета и степень его сохранности
определяются иными причинами, чем в мирное время.
В предупреждение морального износа и для обеспечения не-
прерывного повышения качеств самолетов конструкторы модер-
низируют машины, вводя в них непрестанно улучшения. Осо-
бенное внимание модернизации самолетов уделяется во время
войны, когда прогресс авиационной техники проявляется наи-
более резко.
§ 11. Простота изготовления
Это условие, важное вообще, приобрело особое значение за
последние 10 лет, когда в связи с развитием транспортной авиа-
ции и с громадным усилением военной авиации самолеты стали
строить десятками тысяч.
Увеличение выпуска самолетов позволило перевести само-
летные заводы на поточные методы производства, при которых
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
54
Гл. IL Полетные и экаглоатшщонные качества
простота изготовления самолета (так называемая «технологич-
ность конструкции») стала одним из основных показателей, ко-
торыми определяется возможность крупносерийного производ-
ства самолета. Поэтому конструктор обязан теперь при проек-
тировании самолета заботиться не только о высоких полетных
качествах будущей машины, но и о том, чтобы ее можно было
быстро строить в больших количествах с наименьшими затра-
тами. А этого можно добиться сокращением номенклатуры и
числа деталей, -из которых собирается самолет, широким при-
менением стандартных и нормализованных элементов, материа-
лов и полуфабрикатов, использованием высокопроизводительных
технологических процессов, как, например, литье, штамповка,
электросварка.
§ 12. Удобство эксплоатации и ремонта
Самолет требует тщательного ухода и постоянного наблю-
дения в ^эксплоатации. Это вполне понятно. Ведь детали само-
лета, облегченные до возможного предела, выносят в полете
громадные нагрузки; повреждение же даже отдельных деталей
может повлечь за собой очень тяжелые последствия. Поэтому *
конструктор обязан обеспечить удобный подход ко всем узлам
самолета, требующим постоянного наблюдения, и особенно —
к системе управления самолетом, к элементам силовой уста-
новки и к сложным механизмам, обслуживающим убирание и
выпуск шасси, отклонение закрылков и т. д.
Не меньшее значение имеет и удобство ремонта самолета,
наминая от замены мелких деталей ® эксплоатации и кончая
капитальным ремонтом. Для простоты полевого ремонта долж-
на быть предусмотрена возможность легко и быстро заменять
детали, .повреждение которых наиболее возможно в эксплоа-
тации.
Удобство большого или капитального ремонта обеспечивает-
ся в первую очередь тем, что части (агрегаты) самолета делают
взаимозаменяемыми, что позволяет во многих случаях свести
ремонт самолета к замене дефектных частей новыми.
Четкого критерия для оценки удобства эксплоатации само-
лета и его ремонта нет, и установить такой критерий чрезвы-
чайно трудно. Обычно эго качество проверяется при опытной
эксплоатации первой партии самолетов.
§ 13. Максимальная скорость
Этим термином обозначают наибольшую установившуюся
скорость горизонтального полета при полной мощности мотора
на довольно большой дистанции (обычно не менее 3 км).
Максимальная скорость — один из основных показателей, по
которым судят о качествах самолета, так как скорость — основ-
ное преимущество авиации и в мирной обстановке, и на войне.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 14 Посадочная скорость
55
Наибольшая официально зарегистрированная скорость гори-
зонтального полета равна 991 км/час. Эта цифра относится к
самолету с реактивными двигателями. На фиг. 49 показан рост
максимальной скорости самолетов по годам.
Англия,.ВилЬсоннареактивномс-те„Метеор'1У 975км/час^'
ООО
900 -
800 -
700 ~
Итался, Бернарди нас-т&Макки 572 км/час-
чнглия, Орле бар на с те
Сдпермарин SO 575, 7км/час
Италия, Бернарди на с те Накки
I । I ^79,3 км/час.
Франция, Бонне на с-те Бернар-фарбуа446,2км/час\
США, Виллдямснас текертис429км/час
400 mn/ri/ff/fa МггЯ.Ч- Лок’г/т/гп г/гг ГГа !
ОША, Митчелд нас те Мкртис 358,8км/час
франция, Сади-Аекуант на с-те//Отпор 330,3км/час
ВеВрин на с-теДюлердюссен203,8Нм/час
Германия, ВенделЬ на с-те Ме~ 109 RBf 755/1км/час
Италия, Анжело на сипе Макки-кастолоди 709,7км/час
| " Италия,.АнГселона с-те 74а!Фи-ГастолЬби 582,2 Рфм
Англия, Бгпейнфорт нас-теСупермарин 56В 655 км/час
/т на с те
100
франция,Рреконас-те S\
ДюпердюссенТ74/кИ^^/сША
200
франция, ВЬтпор на с-те ВЬтпор 133,1 км/час
США, Дедлайна с-те Блерио 109,7км/час
л Франция, Тиссандде на с-те Райт 54,8 км/час
В в

Фиг. 49. Рост максимальной скорости самолетов.
Скорость полета значительно возрастает при снижении. При
пикировании (т. е. при крутом снижении) с работающими мо-
торами самолеты могут достигать громадных скоростей. Наи-
большая отмеченная в литературе скорость на пикировании со-
ставляет 1350 км/час (375 м/сек) \
§ 14. Посадочная скорость
Так называется скорость, при которой самолет, совершая
посадку, касается колесами земли. Величина ее немного мень-
ше той скорости, на которой подъемная сила крыла еще мо-
жет поддерживать самолет в воздухе.
. Чем выше посадочная скорость, тем труднее посадка,. По-
этому очень много усилий приложено к тому, чтобы снизить
посадочную скорость. В результате многолетней напряженной
работы исследователей и конструкторов разработав^) много при-
способлений, снижающих посадочную скорость, но тем не ме-
нее эта скорость не только не снизилась, но даже повысилась.
f 1 „Лего Digest“, № 4, октябрь 1943, стр. 321. В сообщении не указано,
как измерялась эта скорость; поэтом}7 ь нему следует отнестись весьма
осторожно.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
56
Гл. //. Полетные и эксплоатационные качества

Объясняется это тем, что с ростом максимальной скорости
растет и посадочная. Стремление повысить максимальную ско-
рость заставило мириться с одновременным ростом и посадоч-
ных скоростей, несмотря на серьезные затруднения, возникаю-
щие при посадках самолета со скоростями, превышающими
ЮО—120 км)час.
Между максимальной скоростью самолета и его посадочной
скоростью существует определенное соотношение, причем отно-
шение Vmax/Vnoc называется «диапазоном скоростей».
Значение этого отношения может служить в известной мере
показателем аэродинамического совершенства самолета. Чем
больше диапазон скоростей, тем совершеннее самолет. У ско-
ростных самолетов диапазон скоростей составляет от 3,5 до 4,5,
а у сравнительно тихоходных — от 2,5 до 3,5.
§ 15. Скороподъемность
Этим термином обозначают скорость набирания высоты са-
молетом.
Высокая скороподъемность нужна для военных самолетов,
потому что позволяет им быстро маневрировать по вертикали,
что необходимо в воздушном бою и при преодолении противо-
действия зенитной артиллерии. Для транспортных самолетов
скороподъемность менее важна, и у этих самолетов она много
ниже.
Обычно скороподъемность военных самолетов обозначают,
указывая время (в минутах), за которое они набирают высоту
в 5000 м. Скороподъемность гражданских самолетов опреде-
ляют временем (в минутах), за которое самолет набирает вы-
соту 3000 м. Современные истребители с поршневыми двига-
телями набирают высоту 5000 м за 4—5 мин. Скороподъемность
самолетов с реактивными двигателями значительно выше.
Можно вместо «скороподъемности» определять «вертикаль-
ную скорость» самолета, но следует помнить, что этот термин
может породить ошибочное представление, будто самолет под-
нимается вертикально. На самом деле самолет не может под-
ниматься вертикально и, когда говорят о вертикальной скорости
самолета, имеют в виду проекцию действительной скорости на
вертикаль.
Вертикальная скорость самолета с высотой убывает, так как
из-за уменьшения плотности воздуха падает мощность мотора.
Измеряют вертикальную скорость числом метров высоты, наби-
раемым самолетом за одну секунду (м/сек).
§ 16. Потолок
Потолком самолета называют предельную высоту, на кото-
рую данный самолет может подняться. Различают теоретиче
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 16. Потолок
57
ский потолок и практический. Теоретическим потолком принято
обозначать ту высоту, выше которой самолет по расчетам под-
няться вообще не может. Естественно, что на этой высоте вер-
тикальная скорость равна нулю. Кроме того, на этой высоте
самолет может лететь горизонтально только е одной вполне
I I I I I Италия, Пецци на с-те Ра прони -161 । ! *7063 н-
Лнрлия, Рдаме насте Бристол/-133 1644 Ом— ,
/Шелия, Свейн нас те Бристоль ~ 136 15223я-

США, Пост на с-те Локхид„Вееа” 1445 0М-'
Англия3 Ивенс на с те Виккерс,,Веспа”/3404 СШ/i, Сучек на с-те Раит,, /1паш ^Франция. Лемуан на с-те Потез-50 13661м
^Германия, Реи нхидея на с те Юнкере Л-34 | 12733м | ]
.JOC/l/Ti, Уемлион на с-те Раит /1710 м\ j ^Франция, Сади-Лекуант на с-теРЬтлор 11145.л 1
/аШ/, Blake Риди на с-те Леяер 10513м
"ОШ/, Шредер на с-те Лепер 10093м 1

I
уфранция, ЛеганЬе на а-те Блерио 6120 м
В-франция, Гарро на с-те Моран-ЬолнЬе 0610л
/фр> унция, Гарро на с-те Блерио 391 Ом
эанция, ЛвзанЬе на с-те Блерио 3700.М

t
Латам на с-me Лнтцанетт 453ин 11.1 । । i ] । ! I
§ S? В 2? § § § £>
Фиг. 50. Рост максимальной высоты полета самолетов.
определенной скоростью, которую нельзя ни увеличить, ни
уменьшить.
До теоретического потолка самолет в действительности под-
няться не может, потому что избыточная" мощность мотора
(идущая не на поддержание самолета в воздухе, а на набор
высоты) уменьшается по мере подъема, и вертикальная ско-
рость самолета из-за этого будет по мере приближения к по-
толку умешшаться, стремясь к нулю.
Так как теоретический потолок недостижим, то сочли целе-
сообразным ввести понятие с практическом потолке,
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
-58
Гл. II Полетные и эксплоатационные качества
за который принимают ту высоту, где вертикальная скорость
данного самолета равна 0,5 м/сек.
Наибольшая достигнутая самолетом высота равна 17 083 м.
Это достижение было осуществлено на специальном рекордном
самолете. У обычных же серийно строящихся высотных само-
летов потолок не превышает 13 000—15 000 м. На больших вы-
сотах человек может летать или в специальной одежде (ска-
фандр), или в герметической кабине. В обоих случаях затруд-
няется работа экипажа и усложняется оборудование самолета.
Невидимому, из-за этого потолок самолетов за последние годы
почти не увеличивается.
Интересно заметить, что «потолок» наиболее высоко зале-
тающей птицы — горного сила, по наблюдениям исследовате-
лей, не превышает 6 000—7 000 м. Таким образом современные
самолеты могут летать на высотах, вдвое больших, чем орлы.
На фиг. 50 показан рост максимальной высоты полета.
§ 17. Дальность полета и автономия
Дальностью полета называют расстояние, которое самолет
может пролететь без пополнения запасов топлива и масла. И
для гражданских и для военных самолетов дальность полета
имеет громадное значение.
За последние 10 лет дальность полета сильно выросла. Офи-
циально зарегистрированная рекордная дальность равна
13 145 км. Обычные же дальние бомбардировщики и большие
транспортные самолеты имеют наибольшую дальность полета
до 6 000—7 000 км.
Ино1да в применении к самолетам употребляют термин «ра-
диус действия», понимая под ним то расстояние, на которое
можно послать самолет с расчетом, что он сможет без по-
полнения запасов топлива и масла 1возвратиться в пункт выле-
та Теоретический радиус действия равен половине дальности
полета. Практически же, с учетом влияния ветра и необходи-
мости иметь какой-то небольшой остаток бензина в баках для
посадки, радиус действия считают равным 0,35—0,4 дальности
полета.
На фиг. 51 показан рост дальности полета самолетов1.
Автономией («независимостью») самолета называют
наибольшее возможное для данного самолета время пребыва-
ния в воздухе без ^пополнения запасов топлива и масла.
1 По сообщению Interavia (№№ 1213—1215) 29 сентября—1 октября
1946 г. самолет Локхид P2V «Воинственная черепаха» покрыл 18 083 км
(г. Перт в Австралии — г. Сиэттл в США) за 58 час 18 мин. 4—6 октября
1946 г. американский бомбардировщик Боинг В-29 покрыл за 39 час
36 мин. расстояние 16 500 км (Гонолулу—Каир через Северный полюс,
Гренпандию, Лондон, Париж, Берн, Венецию)
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 18. Обзор, маневренность, живучесть, поле обстрела
59
Требование наибольшей автономии предъявляется лишь к
специальным типам самолетов. Так, например, для патрулиро-
вания над громадными пространствами Тихого океана амери-
канцы строят большие летающие лодки, от которых требуют
наибольшей автономии. Такие патрульные гидросамолеты спо-
1300С
12000
11000
10000
9000
4007
СШР нас-те„ф/нерфортрес В 23 В 13194 км
франция, Росси и Конде на с-те Блерио-110 9105Нм
9000
7000
5000
франция, Расти Беллин
ни с-те Бреге 19 7905нм
СССР, Громов,Юмашева Данилин на с-me О,АГИ-2610148 нм
Англия Меллен t, Геттингс и dp. надбух с-гпа-г Виккерс Узллсли
__________________________________ 11520 Им
Италия, (рерраринрДелЬ-Ррете нисние Ca3uim^Kapkemmu-64
СШД, Чемберлин и Левине на и-me Белланва 62949м
США, боромен иПоландо на с-те
БелланНа , Беисмекер” 8066нм
франция, Костер иРинво на с-те Враге -19 5396 Вы
франция 5р Рррашар уаи~те /7сг9р^-28 4396'км
3900
2000
1000
о
Фиг.
51.
Рост
дальности полета
самолетов.
А
собны летать без посадки свыше 40 час У обычных самолетов
автономии не придают большого значения и это качество не
развивают. ,
§ 18. Обзор, маневренность, живучесть,
поле обстрела
Весьма большое значение для всех самолетов имеет обзор
с мест экипажа или величина поля обзора. Полем обзора на-
зывается совокупность тех частей пространства, которые про-
сматриваются со всех постов экипажа самолета. Обзор огра-
ничивается частями самолета На всех самолетах летчдк дол-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
60
Гл. II Полетные и эксплоатационные качества
жен достаточно хорошо видеть вперед и вниз для ориентировки
при взлете и посадке Особое внимание обращается на необ-
ходимость обеспечить летчику возможность видеть полосу зем-
ли непосредственно перед самолетом
В пассажирских самолетах стараются обеспечить пассажи-
рам хороший обзор вниз В зарубежных странах конкурирую
щие авиационные фирмы придают обзору для пассажиров очень
большое значение.
В военных самолетах обзор, конечно, еще более важен, так
как должен обеспечивать возможность наиболее удобного на-
блюдения за воздухом с целью вовремя заметить приближе-
ние воздушного противника Поэтому в военных многоместных
самолетах стремятся обеспечить круговой обзор для экипажа,
для чего размещают соответствующим образом членов эки-
пажа
ф Кабина пилота закрывается прозрачным «фонарем», т е.
особой надстройкой из прозрачного материала над фюзеляжем.
Фонарь должен обеспечить летчику хороший обзор вперед, в
стороны и назад — вверх
Некоторые качества самолетов требуются лишь от специ-
альных групп самолетов К числу таких качеств относятся ма-
невренность, живучесть и обеспечение наибольшей зоны об-
стрела
Маневренностью называют способность самолета бы-
стро менять направление полета Различают маневренность по
горизонтали и по вертикали Маневренность по горизонтали
принято измерять минимальным временем, за которое самолет
выполняет вираж, е полный поворот (на 360°) в горизон-
тальной плоскости Маневренность по вертикали оценивают вер-
тикальной скоростью самолета.
Маневренность представляет наибольший интерес для воен-
ных самолетов, так как позволяет наиболее успешно вести
воздушный бой и избегать поражений от огня зенитной артил-
лерии.
Наибольшей (маневренности требуют от истребительных са-
молетов, предназначенных для воздушного боя
Термином живучесть обозначают способность кон-
струкции самолета сохранять прочность в случае тех или иных
повреждений. Точного критерия для определения живучести
еще не существует. Предложено принять в качестве такого
критерия способность самолета после значительных поврежде-
ний (пробоин) продолжать горизонтальный полет и совершить
посадку
Сейчас проблема живучести боевых самолетов привлекает
большое внимание в связи с вооружением самолетов пушкамщ
огонь которых может причинить воздушному противнику боль-
www. vokb-la.spb.ru - Самолет своими руками?!
$ 18 Обзор, маневренность, живучесть, поле обстрела 61
шие повреждения При прочих равных условиях живучесть са-
молетов зависит от материала, из которого он построен, от
типа конструкции основных элементов и от степени брониро-
вания. Подробнее этот вопрос освещен при описании конструк-
ции основных частей самолета
Обстрел или поле обстрела имеет громадное зна-
чение для всех военных самолетов, кроме одноместных, могу-
щих стрелять лишь вперед Почем обстрела самолета назы-
вается совокупность тех частей пространсгва, в которые может
быть направлен огонь установленного на самолете оружия Эти
части пространства называют защищенными в отличие от тех,
в которые стрелять нельзя из-за того, что они закрыты дета-
лями или агрегатами самолеча.
Минимальное поле обстрела имеет одноместный самолет и
максимальное (приближающееся к сферическому) — многомест-
ный В общем случае величина поля обстрела зависит от числа
огневых точек на самолете, их расположения и подвижности
оружия, т е от оборудования огневых постов
Чем больше поле обстрела, т е чем меньше у него непро-
стреливаемых «мертвых зон», тем лучше защищен самолет от
нападения вражеских самолетов Подробнее эти вопросы осве-
щаются в гл XV.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Глава III
КЛАССИФИКАЦИЯ САМОЛЕТОВ
§ 19. Общие замечания
Можно классифицировать самолеты по различным призна-
кам. по основному материалу, из которого они построены, по
их величине (полетному весу), по числу моторов и т. д.
Но все эта признаки являются не основными, а только
вспомогательными. Основным же признаком, по которому сле-
дует классифицировать самолеты, является их назначение, так
как именно назначение самолета определяет его характеристи-
ки, а следовательно, и все вспомогательные признаки, которые
мы упомянули выше.
Классифицировать самолеты по их назначению можно да-
леко не* с первых лет авиации.
В первые 10—12 лет существования авиации, т. е. примерно
до 1915 г., самолеты были еще столь несовершенны, что к ним
не предъявляли требований, определяющих специальное назна-
чение. Достаточно было того, что эти первые самолеты летали.
Но уже в начале первой мировой войны (в 1915 г.) стали
появляться самолеты, предназначенные преимущественно для
выполнения определенных функций и выделявшиеся особыми
качествами, позволявшими успешно использовать их для боевых
действий Первым специальным типом самолета стал истре-
битель, т е самолет, предназначенный для воздушного боя.
К концу войны 1914—1918 гг. были более или менее оконча-
тельно выработаны еще два типа самолетов — бомбарди-
ровщик и разведчик и многочисленные промежуточные
типы. Так было положено начало специализации самолетов.
После первой мировой войны появились и первые самолеты хо-
зяйственного назначения — пассажирские, грузовые
Примерно в то же время были созданы учебные и трени-
ровочные самолеты.
В период между двумя мировыми войнами специализация
военных самолетов углубилась, причем в толковании этого во-
проса было много разногласий Одни специалисты считали, что
выгоднее создавать как можно больше отдельных типов само-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
$ 20 Военные самолеты
63
летов весьма узкого назначения. Другие полагали более целе-
сообразным иметь немного типов самолетов, способных выпол-
нять все многообразные функции, возлагавшиеся на авиацию,
т. е. строить так называемые многоцелевые самолеты.
К нашему времени этот вопрос практически решен, причем
решение, как это часто бывает, лежит посередине между край-
ними мнениями. Признано необходимым создавать сравнитель-
но немного основных типов самолетов, каждый из которых
должен быть как можно лучше приспособлен к выполнению
какой-то одной функции, но иметь возможность в случае необ-
ходимости выполнять и иные функции.
В зависимости от назначения современные самолеты под-
разделяются на две основные группы, военные и граж-
данские.
Конечно, такое подразделение самолетов в известной мере
условно. Авиация —• сравнительно молода и в ней еще далеко
не все установилось. Иногда внезапно выявляется возможность
использовать некоторые типы самолетов для выполнения задач,
которые на первый взгляд не имеют ничего общего с их основ-
ным назначением.
Прекрасным примеоом может служить весьма эффективное
использование наших учебных самолетов «Поликарпов-2» в ка-
честве легких ночных бомбардировщиков во время Великой
Отечественной войны.
§ 20. Военные самолеты
Несмотря на громадное разнообразие боевых задач, стоящих
сейчас перед военной авиацией, современные военные самолеты
представлены всего четырьмя основными типами- истребители,
штурмовики, бомбардировщики и так называемые многоцеле-
вые самолеты, т. е. самолеты, используемые в зависимости от
необходимости по различным назначениям.
Раньше существовали еще самолеты-разведчики, но за по-
следние годы специально разведывательных самолетов не строят
и для разведки используют все типы военных самолетов, а
каждый боевой полет стремятся сопровождать разведкой.
Истребители. Основное назначение истребителей — поиск и
уничтожение вражеских самолетов в воздухе. Следовательно,
истребитель — это самолет, предназначенный для воздушного
боя. От истребителей требуются возможно большая горизон-
тальная и вертикальная скорости, большой потолок, высокая
маневренность, очень большая прочность и живучесть.
Горизонтальная и вертикальная скорости являются основны-
ми качествами истребителей, позволяющими догнать противни-
ка и навязать ему бой. Маневренность должна давать возмож-
ность истребителю занять выгодное для атаки положение и
быстро выйти из боя в случае необходимости.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
64
Гл III. Классификация самолетов
Современный истребитель представляет собой нёбольшой,
очень прочный, вооруженный и бронированный самолет с очень
мощной силовой установкой. В табл. 1 приведены средние (ти-
повые) данные современных истребителей.
Таблица 1
Основные данные
современных одноместных истребителей с поршневыми двигателями
(средние величины)
Размах крыла . . . . ' .............. 10—12 м
Длина самолета........................ 8—10 „
Высота самолета.......................... 3—3,5 „
Площадь крыла......................... 18—20 м2
Полетный вес........................... 3500—4500 кг
Нагрузка на 1 м2 крыла................ 1»0—250 кг[м2
Мощность мотора (номинальная) . . . 1600—2500 л. с.
Максимальная скорость................. 700—800 км!часх
Посадочная скорость................... 130—170
Потолок практический..................10000—12 000 м
> Время подъема на 50С0 м . . . . . 5 мин.
Дальность полета...................... 800—1000 км
Минимальное время виража.............. 18—23 сек.
Наиболее распространены сейчас одноместные одномотор-
ные истребители, но имеются и одноместные двухмоторные
истребители, примером которых может служить известный
•американский истребитель «Лайтнинг» (см. фиг. 18). Начиная
с конца второй мировой войны во всем мире энергично рабо-
тают над созданием истребителей с реактивными двигателями.
К настоящему времени созданы вполне4 удовлетворительные об-
разцы таких самолетов. Некоторые из них описаны ниже
в § 118.
Недостатком одноместного истребителя как боевой маши-
ны является беззащитность его сзади, так как такой истре-
битель может стрелять только вперед. В стремлении создать
истребитель, защищенный сзади, строили двухместные истре-
бители, в которых стрелок мог обстреливать заднюю полу-
сферу. Но наличие второго члена экипажа утяжеляло само-
лет, увеличивало его размеры и, следовательно, снижало ско-
рость. Поэтому за последние годы двухместных истребителей
не сгроят, а для большей безопасности посылают одномест-
ные истребители в бой парами, причем ведущий атакует
противника, а ведомый ведет наблюдение за воздухом и
прикрывает ведущего сзади. Для успешного поиска противника
летчик на истребителе должен иметь хороший обзор.
Кроме одноместных и двухместных истребителей, есть еще
многоместные машины воздушного боя. Их называют много-
местными истребителями или воздушными крейсерами.
1 Одноместные истребители с реактивными двигателями развивают ско-
рость 850—950 км/час.
г
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
£ 20 Военные самолеты
65
Обычным вооружением одноместного истребителя является
2—з неподвижно установленные пушки калибра 20—23 мм и
2—з пулемета, стреляющих вперед, причем нацеливается лет-
чик всем самолетом. Некоторые истребители вооружены 37-мм
пушкой, несколькими пулемегами и оборудованы реактивными
установками. Ввиду повышения живучести самолетов пытаются
вооружать истребители и более сильными пушками, способными
разрушать даже очень прочные конструкции. Но эти работы
еще не вышли из стадии экспериментирования. Вооружение
истребителя помещается в фюзеляже и крыльях.
С целью обеспечить безопасность летчика в воздушном
бою и повысить живучесть самолета на истребителях введена
броневая защита летчика и наиболее важных и уязвимых эле-
ментов конструкции.
При небольших размерах истребитель предельно насыщен
разнообразным оборудованием. Вместе с тем он должен обла-
дать !максимально высокими показателями всех качеств. По-
этому создание современного истребителя справедливо счи-
тается труднейшей задачей. К числу современных истребите-
лей относятся известные самолеты «Яковлев» (см. фиг. 5 и 8)
и «Лавочкин» (фиг. 52).
В ходе второй мировой войны стали широко использовать
истребители не только для воздушного боя, но и для действий
по земным целям (штурмовые действия) и даже для бомбарди-
рования. В связи с этим истребители начали снабжать спе-
циальным оборудованием. Бомбы у истребителей подвешивают
под крыльями, причем наружные бомбодержатели для подвески
бомб делают обтекаемыми с целью уменьшить лобовое сопро-
тивление.
Штурмовики. Этот сравнительно молодой тип самолета окон-
чательно оформился лишь во время второй мировой войны,

Фиг. S2. Истребитель «Лавочкин-7».
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
5 В. А. Пог ов
€4 '
Гл. Ш. Классификация самолетов
Современный истребитель представляет собой небольшой,
очень прочный, вооруженный и бронированный самолет с очень
мощной силовой установкой. В табл. 1 приведены средние (ти-
повые) данные современных истребителей.
Таблица 1
Основные данные
современных одноместных истребителей с поршневыми двигателями
(средние величины)
Размах крыла .... I ..................... 10—12 м
Длина самолета............................ 8—10 п
Высота самолета.......................... 3—3,5 „
Площадь крыла............................ 18—20 л/1 2
Полетный вес.......................... 3500—4500 кг
Нагрузка на 1 м2 крыла................ 1б0—250 kzIm2
Мощность мотора (номинальная) . . . 1600—2500 л. с.
Максимальная скорость................. 700—800 км/часУ
Посадочная скорость................... 130—170
Потолок практический..................10 000—12 000 м
> Время подъема на 5000 м . ........ 5 мин.
Дальность полета.............. . . . 800—1000 км
Минимальное время виража ..... . 18—23 сек.
Наиболее распространены сейчас одноместные одномотор-
ные истребители, но имеются и одноместные двухмоторные
истребители, примером которых может служить известный
американский истребитель «Лайтнинг» (см. фиг. 18). Начиная
с конца второй мировой войны во всем мире энергично рабо-
тают над созданием истребителей с реактивными двигателями.
К настоящему времени созданы вполне4 удовлетворительные об-
разцы таких самолетов. Некоторые из них описаны ниже
в § 118.
Недостатком одноместного истребителя как боевой маши-
ны является беззащитность его сзади, так как такой истре-
битель может стрелять только вперед, В стремлении создать
истребитель, защищенный сзади, строили двухместные истре-
бители, в которых стрелок мог обстреливать заднюю полу-
сфеоу. Но наличие второго члена экипажа утяжеляло само-
лет, увеличивало его размеры и, следовательно, снижало ско-
рость. Поэтому за последние годы двухместных истребителей
не сгроят, а для большей безопасности посылают одномест-
ные истребители в бой парами, причем ведущий атакует
противника, а ведомый ведет наблюдение за воздухом и
прикрывает ведущего сзади. Для успешного поиска противника
летчик на истребителе должен иметь хороший обзор.
Кроме одноместных и двухместных истребителей, есть еще
многоместные машины воздушного боя. Их называют много-
местными истребителями или воздушными крейсерами.
1 Одноместные истребители с реактивными двигате’лями развивают ско-
рость 850—950 км/час.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
£ 20. Военные самолеты
65
Обычным вооружением одноместного истребителя является
2—3 неподвижно установленные пушки калибра 20—23 мм и
2—3 пулемета, стреляющих вперед, причем нацеливается лет-
чик всем самолетом. Некоторые истребители вооружены 37-мм
пушкой, несколькими пулеметами и оборудованы реактивными
установками. Ввиду повышения живучести самолетов пытаются
вооружать истребители и более сильными пушками, способными
разрушать даже очень прочные конструкции. Но эти работы
еще не вышли из стадии экспериментирования. Вооружение
истребителя помещается в фюзеляже и крыльях.
С целью обеспечить безопасность летчика в воздушном
бою и повысить живучесть самолета на истребителях введена
броневая защита летчика и наиболее важных и уязвимых эле-
ментов конструкции.
При небольших размерах истребитель предельно насыщен
разнообразным оборудованием. Вместе с тем он должен обла-
дать максимально высокими показателями всех качеств. По-
этому создание современного истребителя справедливо счи-
тается труднейшей задачей. К числу современных истребите-
лей относятся известные самолеты «Яковлев» (см. фиг. 5 и 8)
и «Лавочкин» (фиг. 52).
В ходе второй мировой войны стали широко использовать
истребители не только для воздушного боя, но и для действий
по земным целям (штурмовые действия) и даже для бомбарди-
рования. В связи с этим истребители начали снабжать спе-
циальным оборудованием. Бомбы у истребителей подвешивают
под крыльями, причем наружные бомбодержатели для подвески
бомб делают обтекаемыми с целью уменьшить лобовое сопро-
тивление.
Штурмовики. Этот сравнительно молодой тип самолета окон-
чательно оформился лишь во время второй мировой войны, *
Фиг. 52. Истребитель «Лавочкин-7».
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
5 В. А. Погов
64
Гл III. Классификация самолетов
Современный истребитель представляет собой нёболыпой,
очень прочный, вооруженный и бронированный самолет с очень
мощной силовой установкой. В табл. 1 приведены средние (ти-
повые) данные современных истребителей.
Таблица 1
Основные данные
современных одноместных истребителей с поршневыми двигателями
(средние величины)
Размах крыла . . . . ^ .............. 10—12 м
Длина самолета ....................... 8—10 „
Высота самолета..................... 3—3,5 » ,
Площадь крыла......................... 18—20 м*
Полетный вес........................... 3500—4500 кг
Нагрузка на 1 Л£2 крыла............... 1б0—250 кг/м2
Мощность мотора (номинальная) , . . 1600—2500 л. с.
Максимальная скорость................. 700—800 км/час1
Посадочная скорость ......... . 130—170 а
Потолок практический..................10 000—12 000 м
> Время подъема на 50L0 м.................... 5 мин
Дальность полета...................... 800—1000 км
Минимальное время виража.............. 18—23 сек.
Наиболее распространены сейчас одноместные одномотор-
ные истребители, но имеются и одноместные двухмоторные
истребители, примером которых может служить известный
американский истребитель «Лайтнинг» (см. фиг. 18). Начиная
е конца второй мировой войны во всем мире энергично рабо-
тают над созданием истребителей с реактивными двигателями.
К настоящему времени созданы вполне4 удовлетворительные об-
разцы таких самолетов. Некоторые из них описаны ниже
в § 118.
Недостатком одноместного истребителя как боевой маши-
ны является беззащитность его сзади, так как такой истре- ,
битель может стрелять только вперед. В стремлении создать
истребитель, защищенный сзади, строили двухместные истре-
бители, в которых стрелок мог обстреливать заднюю полу-
сферу. Но наличие второго члена экипажа утяжеляло само-
лет, увеличивало его размеры и, следовательно, снижало ско-
рость. Поэтому за последние годы двухместных истребителей
не сгроят, а для большей безопасности посылают одномест-
ные истребители в бой парами, причем ведущий атакует
противника, а ведомый ведет наблюдение за воздухом и
прикрывает ведущего сзади. Для успешного поиска противника
летчик на истребителе должен иметь хороший обзор.
Кроме одноместных и двухместных истребителей, есть еще
многоместные машины воздушного боя. Их называют много-
местными истребителями или воздушными крейсерами.
1 Одноместные истребители с реактивными двигате'лями развивают ско-
рость 850—950 км/час.
www.vokb-la.spb.ru - Самолет своими руками?!
£ 20. Военные самолеты
65
Обычным вооружением одноместного истребителя является
2—3 неподвижно установленные пушки калибра 20—23 мм и
2—3 пулемета, стреляющих вперед, причем нацеливается лет-
чик всем самолетом. Некоторые истребители вооружены 37-мм
пушкой, несколькими пулемегами и оборудованы реактивными
установками. Ввиду повышения живучести самолетов пытаются
вооружать истребители и более сильными пушками, способными
разрушать даже очень прочные конструкции. Но эти работы
еще не вышли из стадии экспериментирования. Вооружение
истребителя помещается в фюзеляже и крыльях.
С целью обеспечить безопасность летчика в воздушном
бою и повысить живучесть самолета на истребителях введена
броневая защита летчика и наиболее важных и уязвимых эле-
ментов конструкции.
При небольших размерах истребитель предельно насыщен
разнообразным оборудованием. Вместе с тем он должен обла-
дать максимально высокими показателями всех качеств. По-
этому создание современного истребителя справедливо счи-
тается труднейшей зздзчей. К числу современных истребите-
лей относятся известные самолеты «Яковлев» (см. фиг. 5 и 8)
и «Лавочкин» (фиг. 52).
В ходе второй мировой войны стали широко использовать
истребители не только для воздушного боя, но и для действий
по земным целям (штурмовые действия) и даже для бомбарди-
рования. В связи с этим истребители начали снабжать спе-
циальным оборудованием. Бомбы у истребителей подвешивают
под крыльями, причем наружные бомбодержатели для подвески
бомб делают обтекаемыми с целью уменьшить лобовое сопро-
тивление.
Штурмовики, Этот сравнительно молодой тип самолета окон-
чательно оформился лишь во время второй мировой войны,
Фиг. 52. Истребитель «Лавачкин-7>« „
www.vokb-la.spb.ru - Самолет своими руками?!
5 В. А. Пог о в
66
Гл, III. Классификация самолетов
Фиг. 53. Штурмовик «Ильюшин-2».
хотя вопрос о штурмовых действиях авиации, т. е. о нападе-
нии с воздуха на войска, танки, артиллерию, укрепленные точ-
ки, на железнодорожные станции и поезда, на автомобиль-
ный транспорт и т. д., был поставлен более 20 лет назад.
От штурмового самолета не требуется особенно высокой
скорости, так как он предназначен для действий против зем-
ных целей, которые передвигаются много медленнее любого
самолета. Штурмовику не нужен и высокий потолок. Но штур-
мовик должен быть очень сильно вооружен и хорошо брони-
рован. Конструкция его должна быть очень прочной и жи-
вучей, так как он действует с малых высот и подвергается
жестокому обстрелу из винтовок, пулеметов и скорострельных
пушек. К началу второй мировой войны СССР оказался един-
ственной страной, имевшей серийно строившийся штурмовик
«Ильюшин-2» (фиг. 53).
В соответствии со своим назначением штурмовик должен
представлять собой двухместный самолет средних размеров, с
сильным вооружением для стрельбы вперед (пушки, несколько
пулеметов, реактивное оружие), могущий брать значительную
бомбовую нагрузку, защищенный от атак сзади задним огне-
вым постом и очень сильно бронированный.
Для штурмовика обзор играет не меньшую, а пожалуй, да-
же большую роль, чем для истребителя, так как пилот и стре-
лок штурмовика должны отыскивать сравнительно мелкие и
хорошо замаскированные цели и в то же время вести наблю-
дение за воздухом, чтобы не быть застигнутыми врасплох вра-
жескими истребителями.
Бомбардировщики. Состоящие сейчас на вооружении воз-
душных флотов бомбардировщики разделяются на ближние и
дальние. Кроме того, в группе бомбардировщиков выделяют
пикирующие бомбардировщики и торпедоносцы.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 20 Военные самолеты
Ь7
Ближние бомбардировщики предназначены для действий по
войскам и войсковым тылам противника, т. е. на расстоянии
до 500—600 км за линией фронта. Так как в зоне действий
ближних бомбардировщиков обычно оперируют сильные за
слоны неприятельских истребителей и она защищена надеж-
ной зенитной артиллерией, то ближние бомбардировщики долж-
ны обладать качествами, позволяющими им успешно избегать
поражений от огня зенитной артиллерии и уходить от боя с
истребителями, а в случае необходимости — ц выдержать та-
кой бой. В соответствии со своим назначением и условиями
работы ближние бомбардировщики при достаточной грузоподъ-
емности должны иметь большую горизонтальную скорость, по
возможности приближающуюся к скорости истребителей, вы-
сокий потолок, достаточную дальность, сильное оборонитель-
ное вооружение и серьезную, броневую защиту. Ввиду того,
что невозможно сочетать с этими качествами достаточно вы
сокую маневренность, необходимую для успешной обороны в
воздушном бою, ближний бомбардировщик должен иметь по
возможности круговой обзор и обстрел, для чего в нем имеет-
ся несколько огневых постов, расположенных спереди, сзади —
свёфху и сзади—снизу.
В табл. 2 приведены данные типичных ближних бомбарди-
ровщиков.
Таблица 2
Основные данные
современных ближних бомбардировщиков
(средние величины)
Размах крыла ..................
Длина самолета . . ..........
Высота самолета ............
Площадь крыла..................
Полетный вес .......... . . .
15-20 м
12—16 „
4—5 „
40-60 ^2
8000—12 000 кг
бомбовая нагрузка ....................1500 — 8000 v
Нагрузка на 1 м? крыла................. 180—250 кг/м?
Мощность мо оров (номинальная) . . . 3000—4000 л. с.
Максимальная скорость .............. 500—С50 км/час
Посадочная скорость................... 130—160 „
Потолок практический............... . 8000—10 000 м
Время подъема на 5000 м................... 10—20 мин.
Дальность полета ..................... 1500—2500 км
Ближние бомбардировщики сейчас строятся обычно двух-
моторными. Это (Продиктовано двумя серьезными соображе-
ниями. Во-первых, им нужна большая живучесть, а двухмотор-
ный самолет более живуч, так как даже при повреждении в
бою одного мо гора он может вернуться на свою территорию.
Во-вторых, рациональная и наиболее выгодная тактически
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими
5* ’
руками?!
68
Гл ПК Классификация самолетов
грузоподъемность этих машин, определяемая их назначением,
требует мощности большей, чем может развить один современ-
ный авиационный мотор. На фиг. 54—55 показаны некоторые из
современных ближних бомбардировщиков. Эти самолеты имеют
экипаж 3—4 человека, вооружены несколькими пушками (20—
23-мм) и пулеметами. Бронирование ближних бомбардиров-
щиков весьма солидное.
Фиг. 54. Ближний бомбардировщик «Москито».
Ближние бомбардировщики могут нести бомбы весом от
50 до 1000 кг, причем бомбы располагаются как в фюзеляже,
так и на наружных подвесках.
За последние 10 лет для повышения точности бомбардиро-
вания небольших целей стали применять сбрасывание бомб с
пикирования (крутое снижение под углом 45—70°) и появи-
лись пикирующие бомбардировщики.
К классу ближних бомбардировщиков относят и самолеты-
торпедоносцы, предназначенные для действий против кораблей
и несущие торпеды (фиг. 56).
Для действий над морями строятся ближние бомбардиров-
щики — летающие лодки. 7
Дальние (тяжелые) бомбардировщики предназначены для
нападения на важнейшие военные объекты и промышленные
предприятия в глубоком тылу противника, на расстоянии до
2000—3000 км от границы или линии фронта. В соответствии
со своим назначением тяжелые бомбардировщики должны об-
ладать большой грузоподъемностью, что и определяет их раз-
меры. Эти самолеты на пути к цели должны проходить тысячи
километров над вражеской территорией и могут подвергаться
атакам многочисленных соединений истребителей и сильному
обстрелу зенитной артиллерии. Для противодействия атакую-
щим истребителям они должны иметь сильное оборонительное
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
$ 20 Военные самолеты
60
Фиг 55. Ближний бомбардировщик «Пет л яков-2».
Фиг. 56 Торпедоносец «Барракуда» с подвешенной торпедой.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
70
Гл 1П Классификация самолетов
вооружение Угроза обстрела мощной зенитной артиллерией
заставляет дальние бомбардировщики уходить на большую вы-
соту. Следовательно, рабочая высота полета и потолок их
должны быть возможно большими, в связи с чем многие тяже-
лые бомбардировщики имеют герметические кабины.
Максимальная скорость дальних бомбардировщиков долж-
на быть также весьма высокой для того, чтобы сократить вре-
мя пребывания над вражеской территорией и для того, чтобы
затруднить истребителям перехват бомбардировщиков на пути
к цели и обратно. Так как маневренность тяжелых воздушных
кораблей невелика, то возместить этот недостаток и обеспечить
успешное ведение оборонительного воздушного боя должен
хороший обстрел, приближающийся к сферическому. Для боль-
шей живучести наиболее важные участки конструкции должны
быть бронированы. Дальность полета тяжелого бомбардиров-
щика, естественно, больше, чем у любого иного военного са-
молета.
На фиг. 57 показаны некоторые современные дальние бом-
бардировщики, а в табл. 3 приведены основные их данные
Как следует из этой таблицы, дальние бомбардировщики пред-
ставляют собой громадные воздушные корабли с весьма высо-
кой грузоподъемностью, с экипажем из 8—12 человек, способ-
ные пролетать без посадки до 8000—9000 км. несущие до 8—
10 т бомбовой нагрузки и имеющие весьма сильное вооруже-
ние: 4—6 пушек калибра 20—37 мм и 10—12 легких и тяже
лых пулеметов.
Таблица 3
Основные данные
современных дальних бомбардировщиков
(средние данные)
Размах крыла........ ......... 30—45 м
Длина самолета........................ 20—30 „
Высота самолета ....................... 5—8 „
Площадь крыла .................... 100 —160 и3
Полетный в~с............... ... 30 000- 55 ( 00 кг
Бомбовая нагрузка....... ... 4000—10000 „
Нагрузка на 1 м2 крыта . . . 200—300кг(м2 »
Мощность моторов (номинальная) . . 6000—8000 л. с.
Максимальная скорость „ 4оО—600 км!час
Потолок практическим. . .... 10000 — 12000 ?/
Дальность помета . . ... 5000-9000 км
Бомбовая нагрузка у тяжелых бомбардировщиков распола
гается в фюзеляже и состоит из бомб весом от 250 до
10 000 кг.
Когда такие бомбардировщики идут строем, то совместный
огонь их пулеметов и пушек создает круговую весьма плотную
огневую завесу, сквозь которую трудно пробиться атакующим
истребителям.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Фиг. 57. Современные тяжелые бомбардировщики:
1 — советский «Ильюшин-4», 2 — советский «Петляков 8»,
3—английский «Галифакс», 4 — американский В-17 «Летаю-
щая крепость», 5 — американский В-29 «Сверхмощная
летающая крепость».
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
72
Гл 111. Классификация самолетов
Особую группу дальних бомбардировщиков составляют че-
тырехмоторные летающие лодки. Они предназначены для дей-
ствий против вражеских флотов, морских баз и коммуникаций.
Современные военные летающие лодки этого типа (фиг. 58)
имеют полетный вес до 35 т, максимальную скорость до
400 км/час и мбгут просматривать без возобновления запасов
топлива и масла громадные пространства, так как продолжи-
тельность их полета доходит до 40 час. Эти гидросамолеты
Фиг. 58. Четырехмоторная летающая лодка США «Коронадо»
(Консолидейтед 29-3), применяемая для патрулирования
над просторами Тихого океана.
имеют сильное оборонительное вооружение и могут нести бом-
бовую нагрузку до 8 т.
Многоцелевые самолеты. Само название показывает, что
эти самолеты могут. быть использованы с различными целями.
Наиболее часто их используют для сопровождения бомбар-
дировщиков в качестве многоместных истребителей, для само-
стоятельных бомбардировочных действий, для штурмовых дей-
ствий и для разведки. Часто такие самолеты называют или воз-
душными крейсерами, или истребителями-бомбардировщиками.
В соответствии с таким разнообразным назначением требо-
вания, предъявляемые к многоцелевым самолетам, разнообраз-
ны и часто противоречивы. А так как удовлетворить противоре-
чивые требования невозможно, то практически такие самолеты •
обычно обладают теми же полетными данными, что и ближние
(скоростные) бомбардировщики, но отличаются от них обору
дованием, вооружением и размещением экипажа.
Многоцелевые самолеты строятся и одномоторными, но ча-
ще — двухмоторными. Будучи предназначенными для активных
действий, многоцелевые самолеты имеют сильное вооружение
(пушки и пулеметы) и солидную броневую защиту. Часто один
и тот же многоцелевой самолет выпускается в различных вари-
антах, различающихся оборудованием и вооружением, для
использования каждого варианта преимущественно для одного
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 20 Военные самолеты
73
назначения. Примером может служить английский разведчик»,
он же двухмоторный бомбардировщик и многоместный истре-
битель сопровождения «Москито» (см. фиг. 54).
Фиг. 59. Схема катапульты с установленным на ней поплавковым
гидросамолетом.
К многоцелевым самолетам следует отнести также одно-
моторные и двухмоторные самолеты средних размеров, постро-
енные в качестве разведчиков, но используемые также для кор-
ректировки артиллерийского огня и для ночных бомбардировок.
Фиг. 60. Английский корабельный самолет «Сифайр» со складывающимися
крыльями:
А — крюк для захватывания тормозных тросов, растянутых поперек
посадочной палубы авианосца.
Кроме перечисленных групп военных самолетов необходимо
упомянуть еще о так называемых корабельных самолетах,
которые базируются на авианосцах и других крупных военных
кораблях, в том числе и о самолетах, взлетающих при помощи
катапульт.
Катапульта представляет собой металлическую ферму, уста-
новленную на поворотном кругу. Вдоль фермы поверху проло-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
74
Гл III Классификация самолетов
жен рельсовый путь, по которому может передвигаться тележ-
ка с установленным на ней самолетом, причем самолет при-
креплен к тележке особым устройством, позволяющим ему
автоматически отделяться от тележки в конце рельсового пути.
Тележку тянет вдоль рельсов стальной трос, приводимый в
движение пневматическим механизмом, причем тележке сооб-
щается такое ускорение, что к концу пути в 8—10 м тележка
имеет уже скорость, достаточную для того, чтобы самолет, от-
цепившись, мог продолжать полет. На фиг. 59 показана ката-
пульта с установленным на ней самолетом.
Обычно катапультные самолеты представляют собой неболь-
шие одноместные гидоосамолеты. Будучи «выстрелен» с ката-
пульты, такой гидросамолет выполняет задание, а затем са-
дится на воду, подруливает к кораблю, краном поднимается на
борт и снова устанавливается на катапульту.
Самолеты, базирующиеся на кораблях и на авианосцах,
часто делают со складывающимися крыльями (фиг. 60). Такие
самолеты при хранении их со сложенными крыльями в трюм-
ных ангарах авианосцев занимают меньше места, чем обычные
самолеты.
§ 21. Гражданские самолеты
Возможности применения авиации в народном хозяйстве
весьма широки. Основное назначение гражданских самолетов—
перевозка пассажиров, почты и грузов. Наряду с этим самоле
ты могут быть использованы для рыболовного промысла, для
борьбы с лесными пожарами и с вредителями в сельском хо-
зяйстве, для* землеустройства, для проводки судов во льдах,
для научно-исследовательских экспедиций, для спорта и туриз-
ма и т. д.
В соответствии с таким широким и разнообразным мирным
применением авиации типы гражданских самолетов могут быть
весьма разнообразны. Но строить много различных типов само
летов невыгодно, так как количество самолетов каждого типа
было бы сравнительно невелико и, следовательно, самолеты
стоили бы дорого. Поэтому для выполнения всех разнообраз-
ных функций в гражданской авиации стараются иметь не-
сколько более или менее стандартных типов самолетов, при-
чем каждый тип может иметь различное оборудование для
использования с определенными целями в той или иной области
хозяйства. Такими нормальными типами гражданских самоле
тов сейчас являются: многомоторные почтово-пассажирские са-
молеты с полетным весом до 50 т и дальностью полета до
4000—5000 км для трансконтинентальных и трансокеанских со-
общений; четырехмоторные или двухмоторные .почтово-пасса-
жирские и грузовые самолеты с полетным весда до 30 т и
дальностью полета до 2500 км для работы на дальних линиях
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
21. Гражданские самолеты
75
с малым числом промежуточных остановок; двухмоторные поч-
тово-пассажирские и грузовые самолеты с полетным весом до
15—20 т и дальностью‘полета до 1500 км для работы на ме-
стных линиях; двухмоторные nonTOBO-naccazKHpcKne и грузовце
самолеты с полетным весом от 5 до 10 т и с дальностью полета
до 1000 км для областных перевозок и одномоторные или двух-
моторные небольшие самолеты универсального назначения.
Проблема гражданской авиации сейчас живо интересует
все страны и ей уделяется много внимания Еще до второй ми-
Фиг. 61 Транспортный самолет «Иорк» (переделанный из тяжелого
бомбардировщика «Ланкастер» фирмы Авро).
розой войны воздушный транспорт был развит очень сильно.
Так, например, в 1940 г. на воздушных линиях США работало
около 400 самолетов, которые налетали 175 000 000 км и пере-
везли 3 000 000 пассажиров и около 6000 т грузов. В 1941 г в
США было перевезено уже 4 000 000 пассажиров и 10 000 т
грузов.
В послевоенный период, несомненно, воздушный транспорт
вырастет во много раз, так как развившаяся во время войны
авиационная промышленность располагает возможностью выпу-
скать весьма совершенные транспортные самолеты. Часть этих
самолетов получена переделкой тяжелых бомбардировщи-
ков. Так, уже выпускаются в варианте транспортных самоле-
тов известный американский бомбардировщик «Либерейтор» и
английский бомбардировщик «Ланкастер» (фиг. 61). Разрабо-
тан проект транспортного варианта громадного американского
бомбардировщика фирмы Боинг Е-29. Но, кроме работ по пе-
ределке военных самолетов в транспортные, во всем мире про-
ектируются и строятся пассажирские и грузовые самолеты, при-
чем размеры некоторых из них далеко превышают всё известное
до сих пор. Такие гиганты, как Майлс-Х или восьмимоторная
летающая лодка фирмы Кайзер-Юз (фиг. 62), предназначены
для трансатлантических воздушных линий и смогут перевозить
до 100—125 пассажиров и 10—12 т груза.
Лучшие современные гражданские самолеты весьма ком-
фортабельны (фиг 63—64) и имеют максимальную скорость
150—500 купчее
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Гл. Ш. Классификация самолетов
Они оборудованы электрическими кухнями и холодильника-
ми, спальными каютами и общими салонами. Мощные радио-
установки позволяют экипажу и пассажирам поддерживать
непрерывную связь с портами отправления и назначения.
Пассажирские самолеты, предназначенное для полетов на
большой высоте, оборудованы индивидуальной подводкой ки-
слорода к пассажирским креслам или имеют герметические ка-
бины.
Фиг. 62. Большие транспортные самолеты.
1—восьмимоторная летающая лодка Кайзер-Юз НК-1 (проект);
2 — самолет Майлс-Х.
В табл. 4 приведены основные данные некоторых современ-
ных транспортных самолетов.
Из числа гражданских самолетов следует выделить в осо-
бую группу спортивные самолеты. Для спортивных целей
самолеты применялись с момента своего появления и широко
применяются до сих пор. Можно сказатьЛчто в известной части
самый прогресс авиационной техники "определяется достиже-
ниями, выявляющимися при различных спортивных соревнова-
ниях.
Авиационный спорт — понятие довольно широкое. Он охва-
тывает и борьбу за рекордные достижения, и обычный воз-
душный туризм. В соответствии с этим и спортивные само петы
весьма разнообразны: от рекордных самолетов — гоночных*
высогных, летающих сутками, до дешевых маломощных машин,
способных взлетать с небольшой лужайки, простых в эксплоа-
тации и предназначенных для индивидуального пользования.
Разнообразие спортивных самолетов не позволяет привести
хотя бы приблизительные их данные. Можно лишь указать, что
ко всем таким машинам, кроме рекордных,^предъявляются че-
тыре основных требования: безопасность, простота управления,
обслуживания и ремонта, дешевизна и экономичность.
Санитарные самолеты — это обычные пассажирские
самолеты, оборудованные необходимыми устройствами п
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 21, Гражданские самолеты
77
Фиг. 63. Бар — курительная комната на гигантском транспортном
самолете (проект).
Фиг. 64. Палуба для прогулок в крыле гигантского транспортного
самолета:
/ — палуба; 2 — стенка лонжерона, служащая звуконепроницаемой
перегородкой; 3 — полка лонжерона; 4 —переход над полной
лонжерона; 5 — место расположения проводки управления мото- (
рами и элеронами.
““ www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
- Таблица 4
Основные данное некоторых современных иностранных транспортных самолетов
Наименование самолетов Число мото ров Номина пь на мощ ность мото- ров (л. с) Полети йй вес (кг) Число пассажире». Максималь- ная скорость (км/час) Дальность полета (к и) Практиче скип потолок (л)
Дуглас С-47 „Скайтрен* 2 2 100 11 800 28 370 1 910 7 300
Кертисс-Райт С-46 «Команде* 2 2с00 20 000 — 390 2 400' 7 400
Локхид С-56 2 1800 8 000 400 — 7 200
Локхид С 60А «Лодстар* 2 2 000 10 000 18 4о0 3 700 ——
Кертисс-Райт С 76 2 2 100 12 000 —— 310 1 000 —
Дуглас С-74 4 7 200 55 ОСО 120 450 10 000 6 500
Дуглас С-51 А 4 4 000 23 600 — 420 3 400 6 800
Консолидейтед С-87 „Либерейтор- экспресс* (переделан из бом- бардировщика „Либерей^ор ) 4 4 700 25 000 — 500 4 800 11 000
Локхид С-69 я Констеллейшен* 4 7200 40 000 100 520 6 900 8 500
Мартын „Марс" (летающая лодка) 4 7 200 64 000 — — — —
Авро яИорк“ (переделай из бом- бардировщика «Ланкастер") 4 5 000 29 500 - 24 480 4 800 ч 6 800
Де-Хэвилленд 95 «Фламинго" 2 ! 700 8 000 12 * 385 22и0 6 500
Де-Хэвилленд-91 „Альбатрос* 4 । 2100 , 13 400 26 ’ 380 1600 5 500
Гл III Классификация самолетов
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
-----_-,--- _ ___:_~—-----------—---- - -
§ 21. Гражданские самолеты
79
Фиг. 65. Установка носилок в небольшом санитарном самолете.
используемые для срочной перевозки больных и раненых и для
доставки (медицинского* персонала и (медикаментов в тех слу*
чаях, когда необходима срочная медицинская помощь. Сани-
тарные самолеты (фиг. 65) оборудуют койками-носилками; они
имеют на борту необходимые медицинские инструменты и 'ме-
дикаменты. Большие военно-санитарные самолеты оборудованы
хирургическими кабинами, рентгеновскими установками и да-
же несут с собой госпитальною палатку, которую можно через
несколько минут посл^ посадки превратить в хорошо оборудо-
ванный врачебный пункт.
Для производственных целей — аэрофотосъемки,
рыбного промысла и т. д. обычно применяются небольшие одно-
моторные или двухмоторные транспортные самолеты и гидро-
самолеты, снабженные специальным оборудованием.
Учебными самолетами называют самолеты, предназна-
ченные для первоначального обучения летчиков Это — простые1
по конструкции, весьма надежные, несложные в управлении
двухместные самолеты с двойным управлением. Так как при
первоначальном обучении неминуемы ошибки учеников при
взлете и посадке, учебные самолеты должны быть очень проч-
ными и простыми в эксплоатации.
Одним из важных требований, предъявляемых к учебным
самолетам, является сравнительно небольшая посадочная ско-
рость— не более 60—70 км/час, так как при большей скорости
ученику трудно научиться правильно сажать машину.
Для того чтобы ученик мог пройти на одном самолете пол
ный курс первоначального обучения полетам, учебный самолет
должен быть приспособлен к выполнению всех фигур высшего
пилотажа.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?
- Таблица 4
Основные данное некоторых современных иностранных транспортных самолетов
Наименование самолетов Число мото ров Номина пь на мощ кость мото- ров 1л. с.) Польтный вес (кг) Число пассажиров. Максималь- ная скорость (км/час) Дальность полета (лги) Практиче- ский потолок (л)
Дуглас С-47 „Скайтрен* 2 2 100 11 800 28 370 1 910 7 300
Кертисс-Райт С-46 „Команден 2 2°00 20 000 — 390 2 400 ‘ 7 400
Локхид С-56 2 1800 8 000 —- 400 — 7 200
Локхид С-60А „Лодстар* 2 2 000 10 000 18 450 3 700 —
Кертисс-Райт С-76 2 2 100 12 000 — 310 1 000 —
Дуглас С-74 4 7 200 55 ОСО 120 450 10 000 6 500
Дуглас С-51 А 4 4 000 23 600 — 420 3 400 6 800
Консолидейтед С-87 „Либерейтор- экспресс* (переделан из бом- бардировщика „Либерейюр ) 4 4 700 25 000 — 500 4 800 11 000
Локхид С-69 „Констеллейшен* 4 7 200 40 000 100 520 6 900 8 500
Мартан „Марс" (летающая лодка) 4 7 200 64 000 — — —— —
Авро „Иорк“ (переделан из бом- бардировщика .Ланкастер'*) 4 5 000 29 500 24 480 4 800 Ч 6 800
Де-Хэвилленд-95 .Фламинго* 2 1 700 8 000 12 * 385 2 2и0 6 500
Де-Хэвилленд-91 „Альбатрос* 4 1 ! 2100 . 13 400 26 ; 380 1600 5 500
Гл. III. Классификация самолетов
£ 21. Гражданские самолеты
79
Фиг. 65. Установка носилок в небольшом санитарном самолете.
используемые для срочной перевозки больных и раненых и для
доставки медицинского персонала и (медикаментов в тех слу-
чаях, когда необходима срочная медицинская помощь. Сани-
тарные самолеты (фиг. 65) оборудуют койками-носилками; они
имеют на борту необходимые медицинские инструменты и ме-
дикаменты. Большие военно-санитарные самолеты оборудованы
хирургическими кабинами, рентгеновскими установками и да-
' же несут с собой госпитальную палатку, которую можно через
несколько минут после посадки превратить в хорошо оборудо-
ванный врачебный пункт.
Для производственных целей — аэрофотосъемки,
рыбного промысла и т. д. обычно применяются небольшие одно-
моторные или двухмоторные транспортные самолеты и гидро-
самолеты, снабженные специальным оборудованием.
Учебными самолетами называют самолеты, предназна-
ченные для первоначального обучения летчиков. Это — простые1
по конструкции, весьма надежные, несложные в управлении
двухместные самолеты с двойным управлением. Так как при
первоначальном обучении неминуемы ошибки учеников при
взлете и посадке, учебные самолеты должны быть очень проч-
ными и простыми в эксплоатации.
Одним из важных требований, предъявляемых к учебным
самотетам, является сравнительно небольшая посадочная ско-
рость — не более 60—70 км/час, так как при большей скорости
ученику трудно научиться правильно- сажать машину.
Для того чтобы ученик мог пройти на одном самолете пол
ный курс первоначального обучения полетам, учебный самолет
должен быть приспособлен к выполнению всех фигур высшего
пилотажа.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
80
Гл HL Классификация самолетов
Обычно на учебных самолетах устанавливают мотор воз-
душного охлаждения мощностью 120—150 л. с„ обеспечиваю-
щий машине максимальную скорость 100—150 км/час.
Современные боевые и транспортные самолеты имеют весьма
высокие посадочные скорости и довольно строги в управлении.
Поэтому молодой летчик, закончивший курс обучения полетам
на учебном самолете, не может сразу управлять более слож-
ными машинами и его нужно дополнительно тренировать на
учебно-тренировочных самолетах. Эти самолеты по
своим качествам приближаются к боевым и транспортным ма-
шинам, и пройдя тренировку на тренировочном самолете, летчик
будет достаточно подготовлен к самостоятельным полетам на
любом типе самолета.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Глава IV
АТМОСФЕРА И ЕЕ СВОЙСТВА
§ 22. Общие сведения об атмосфере
Воздушная ободочка, окружающая земной шар, называется
атмосферой. Верхнюю границу атмосферы точно определить
невозможно, так как атмосфера постепенно переходит в меж-
планетную пустоту. Наблюдения показывают, что метеориты за-
гораются на высоте 200—300 км. Северные сияния происходят
в слоях воздуха, расположенных на высоте 300—400 км, а иног-
да и 600 км. Таким образом можно считать, что толщина
атмосферы составляет несколько сот километров, причем в верх-
них ее слоях воздух очень сильно разрежен.
Лучи солнца легко пронизывают атмосферу, лишь незначи-
тельно нагревая ее. Земля же прогревается солнцем весьма
сильно, и прилегающие к земной поверхности слои воздуха за-
метно нагреваются от земли. Нагретый воздух становится легче
и поднимается вверх, замещаясь холодным воздухом, притекаю-
щий! из тех областей, где земля меньше нагрета и, следова-
тельно, меньше нагревает находящийся над ней воздух. Так
возникают вертикальные и горизонтальные перемещения воз-
духе' Поднимаясь вверх, воздух охлаждается и скорость его
подъема снижается. На некоторой высоте эта скорость стано-
вится совсем незаметной, и температура воздуха, начиная с
этой высоты, постоянна. В зависимости от того, как изменяется
в атмосфере с высотой температура воздуха, атмосферу услов-
но делят по высоте на три зоны: тропосферу, стратосферу и
зону сильно разреженных газов.
Тропосферой называют нижний слой атмосферы до вы-
соты 10—12 км Этот слой характеризуется постоянным энер-
гичным перемешиванием воздуха ввиду наличия вертикальных
и горизонтальных потоков, возникающих вследствие нагревания
воздуха от земли. Кроме термических потоков, в тропосфере
постоянно имеются 'воздушные потоки, возникающие под влия-
нием рельефа земной поверхности.
В А Попов
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
£ 23 Состав и физические свойства воздуха
83
Верхняя граница стратосферы до сих пор не определена
даже приблизительно. За эту границу принимают высоту, начи-
ная с которой температура воздуха снова начинает повышаться
по мере подъема. Считают, чго верхняя граница стратосферы
находится на высоте 50—70 км. Состав воздуха в верхних слоях
стратосферы до сих поп неизвестен.
Зона сильно разреженных газов, расположенная
над стратосферой, еще не изучена и сведения о ней весьма
скудны. Мнения и взгляды различных исследователей, изучав-
ших эги слои атмосферы, часто противоречивы, а применявшие-
ся методы исследования нельзя признать достаточно надеж-
ными.
Изучение верхних слоев, нашей атмосферы является задачей
очень трудной, разрешение которой потребует больших усилий."
§ 23. Состав и физические свойства воздуха
Химический состав воздуха в тропосфере вследствие
постоянного перемешивания однороден. В сухом воздухе содер-
жится (по объему) 20,94% кислорода, 78,08% азота, 0,94%
аргона, ~ 0,03% углекислоты, ~ 0,01 % водорода и небольшие
количества редких газов. По весу сухой воздух состоит из
23,2% кислорода и 76,8% других газов.
Для расчетов горения и дыхания обычно принимают, что по
объему воздух содержит 21% кислорода и 79% нейтральных
ггзов.
Большинство исследователей считает, что на больших высо-
тах состав воздуха должен быть иной, чем в тропосфере.
Однако подъемы в стратосферу советских и американских
исследователей показали, что до высоты 22 км состав воздуха
остается постоянным,, т. е. тем же, что у земли.
Давление воздуха. Атмосферное давление объясняется весо-
мостью воздуха. Вышележащие слои воздуха давят на ниже-
ле)кашие и поэтому, чем ближе к земле расположен воздушный
слои, тем большее давление он испытывает. Слой воздуха, рас-
положенный у самой поверхности земли (на уровне моря), вы-
держивает вес всей массы воздуха, расположенной над ним.
На единицу поверхности этого слоя давит столб воздуха высо-
той от уровня моря до верхней границы атмосферы. С увели-
чением высоты атмосферное давление падает.
В аэродинамике давление воздуха измеряют в килограммах
на квадратный метр (кг1м2) и обозначают его латинской бук-
вой р. Однако приходится постоянно встречаться и с другими
единицами давления. Так при измерении атмосферного давления
по барометру выражают давление в миллиметрах ртутного
столба. В этом случае обозначают давление латинской бук-
вой В. В метеорологии за абсолютную единицу давления (в си-
6-*
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
82
Гл IV. Атмосфера и ее свойства
Для тропосферы характерно наличие «погоды», т. е. изме-
нение (при одной и той же высоте над землей) температуры,
влажности и давления воздуха, образование облаков и выпаде-
ние осадков Сосаав воздуха в тропосфере постоянный и с вы-
сотой не меняется.
Верхней границей тропосферы считают высоту, начиная с
которой температура перестает понижаться по мере подъема.

* 00 W,
Фиг. 66. Зоны атмосферы.
Высота эта зависит от времени года и географической широты
места. Средняя высота тропосферы изменяется по широте до-
вольно* сильно — от 7 км на полюсе до 16—17 км на экваторе.
В средних широтах верхняя граница тропосферы находится на
высоте около 11 км (фиг. 66).
Тоопосфера представляет наиболее изученную зону атмосфе-
ры, и до сих пор только в пределах этого слоя воздуха осу-
ществляются регулярные полеты.
Стратосферой называют слой воздуха, расположенный
над тропосферой. В стратосфеое почти нет вертикальных пото-
ков, а, следовательно, нет и перемешивания слоев воздуха. Тем-
пература воздуха в стратосфеое не понижается с подъемом, а
остается постоянной, равняясь в среднем минус 56,5° Влаж-
ность воздуха в стратосфере ничтожна, а потому там почти не
бывает облаков и туманов. Ветры там очень постоянны по на-
правлению и иногда достигают огромной силы.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
£ 23. Состав и физические свойства воздуха
85
где g — ускорение силы тяжести, равное в средних широтах
9,81 м/сек2. Таким образом размерность массовой плот-
ности будет:
й = —]= —Л*- = кг1 мт-* сек2.
L g ] м!сек%
При 72—760 мм рт. ст. и 15° массовая плотность воз-
духа равна Vs- Обозначим эту плотность через р0:
Ро = 7 8’
По закону Бойля-Мариотта и Гей-Люссака можно легко
подсчитать плотность воздуха для любых других температуры
и давления:
В То 1 В 273 + 15 В 288
р = Ро — — =---------—----!-- —---- — ----------.
0 Bq Т 8 760 273-м 8 . 760 273 + t
В аэродинамике часто пользуются относительной плот-
ностью воздуха
Ро 7о
где р0—массовая, а весовая плотность воздуха при 5 =
— 760 мм рт. ст. и t —15°.
Так как р0 = 78 = 0,125, а у0 = 1,23, тд
Д==8р
или
А = 0,81 у.
Влажность воздуха. Атмосферный воздух всегда содержит
пары воды. Количество водяных паров, содержащееся в опре-
деленном объеме воздуха, изменяется весьма значительно. От
степени влажности воздуха зависит и его плотность. При одной
и той же температуре и при одном и том же давлении влажный
воздух легче сухого.
Абсолютной влажностью воздуха называют количество во-
дяных паров, содержащееся в 1 м3 воздуха, выраженное в грам-
мах.
Относительной влажностью воздуха называют отношение ко-
личества пара, содержащегося в данном объеме, к количеству
пара, насыщающему этот объем. Измеряют относительную
влажность в процентах:
Х% = ~^—100.
' G1 п
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
84 Гл. IV. Атмосфера и ее свойства________________
стеме CGS) принят бар, т. е. давление в одну дину на квад-
ратный сантиметр, умноженное на 106. На практике пользуются
миллибаром, т. е. одной тысячной частью бара.
Атмосферное давление распределяется по земной поверх-
ности весьма неравномерно и является величиной переменной,
зависящей от многих причин. Принято считать нормальным ат-
мосферное давление В—760 мм рт. ст.
Для удобства сравнения различных единиц давления при-
ведем их соотношение:
760 лмгрт, ст. = 1,0333 кг/см2 —10 333 кг!м2\
1 кг)см2=735,6 мм рт. ст.; >
В мм рт. ст.
735~б
1 миллибар —
дина
см2
---------- . 105
1Q6 _ 981 000 _ 1 кг .
Юз СМ2 “ 981 си2 ’
, 9 р миллибар
р кг>слг^~---------
В мм рт. ст.
735?6
откуда
р миллибар — 1,333 мм рт. ст.
Температура воздуха. Температуру воздуха измеряют в гра-
дусах Цельсия или в абсолютных градусах. Абсолютная темпе-
ратура обозначается буквой Т, а температура в градусах Цель-
сия — буквой t Как известно, T=273+L Нормальной темпера-
турой считается 15° по Цельсию. В тропосфере температура с
высотой равномерно понижается <в среднем на 0,65° Ц на 100 м.
Величина 0,65 называется вертикальным температурным гра-
диентом. Зная этот градиент, можно вычислить температуру на
любой высоте.
Плотность воздуха. Весовой плотностью воздуха называют
отношение веса определенной массы воздуха к ее объему. Ве-
совая плотность обозначается греческой буквой 7 и выражает
число килограммов вещества, содержащееся в одном кубиче-
ском метре. Таким образом размерность весовой плотности
кг/м\
Массовой плотностью воздуха называют его массу, прихо-
дящуюся на единицу объема. Обозначают массовую плотность
воздуха греческой буквой о. Между весовой плотностью и мас-
совой плотностью существует простая зависимость:
Y^gp,
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
24. Международная стандартная атмосфера (MCA)_____87
Таблица 5
Международная стандартная атмосфера

Высота м to to <=> > i Давление В/г ММ рт. ст. Темпе- ратура / °Ц Относитель- ная плот- ность воздуха А дй=— Ро Плот- ность воздуха Pfc Скорость звука а м/сек
-1 000 1,1244 854,6 4-21,50 1,0996 0,1374 345
-500 1,0607 806,2 + 18,25 1,0489 0,1311 343
0 1,0000 760'о + 15,00 1,0000 0,1250 341
500 0,9420 715,9 + 11,75 0,9526 0,1191 339
1 000 0,8870 674,1 + 8,50 0,9073 0,1134 337
1500 0,8342 633,0 + 5,25 0,8636 0,1079 335
2 000 0,7840 596,1 + 2,00 0,8215 0,1027 333
2 500 0,7369 560,0 — 1,25 0,7810 0,0976 331
3000 0,6916 525,7 — 4,50 0,7420 0,0927 329
3 500 0,6488 493,1 — 7,75 0,7045 0,0881 327
4 000 0,6081 462,2 —11,Off 0,6685 0,0836 325
4500 0,5695 432,8 —14,2₽ 0,6339 0,0792 323
5000 0,5320 405,0 —17,50 0,6007 0,0751 321
5500 0,4982 378,6 —20,75 0,5688 0,0711 319
6000 0,4657 353,7 —24,00 0,5383 0,0673 317
6 500 0,4344 330,2 —27,25 0,5090 0,0636 315
7 000 0,4022 307,8 —30,50 0,4810 0,0601 313
7 500 0,3773 286,7 —33,75 0,4541 0,0568 311
8 000 0,3511 266,8 —37,00 0,4284 0,0536 309
8 500 0,3264 248,1 —40,25 0,4039 0,0505 307
9000 0,3031 230,4 —43,50 0,3804 0,0476 305
9500 0,2812 213,7 -46,75 0,3580 0,0448 302
10 000 0,2606 198,1 -50,00 0,3366 0,0421 300
10 500 0,2413 183,4 —53,25 0,3162 0,0395 298
11000 0,2231 169,6 —56,5 0,2968 0,0371 296
11 500 0,2062 156,7 —56,5 0,2743 0,0343 296
12000 0,1906 144,8 -56,5 0,2535 0,0317 296
12 500 0,176! 133,8 -56,5 0,234* 0,0293 296
13000 0,1628 123,7 —56,5 0,2165 0,0271 296
13 500 0,1504 114,3 —56,5 0,2001 0,0250 296
14 000 0,1390 105,6 —56,5 0,1849 0,0231 296
14500 0,1288 97,88 г-56,5 0,1713 0,0214 296
15 000 0,1187 90,25 —56,5 0,1579 0,0197 296
15500 0,1098 83,4 —56,5 0,1460 0,0182 296
16 000 0,1014 77,1 -56,5 0,1349 0,0167 296
16500 0,0937 71,3 -56,5 0,1247 0,0155 296
17 000 0,0866 65,9 —56,5 0,1153 0,0144 296
17 500 0,0801 60,9 —56,5 0,1065 0,0133 296
18000 0,0740 56,2 -56,5 0,0984 0,0123 296
18 500 0,0684 52,0 —56,5 0,0910 0,0114 296
19 000 0,0632 48,0 —56,5 0,0841 0,0105 296
19500 0,0584 44,4 -56,5 0,0777 0,0097 296
20 000 0,0540 41,0 -56,5 0,0718 0,0072 296
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
86
Гл. IV. Атмосфера и ее свойства
Относительная влажность в тропосфере -может сильно изме-
няться, достигая 100% в дождь или туман и падая почти до
нуля в засуху. Наиболее благоприятна для человеческого орга-
низма влажность 65—75%.
§ 24. Международная стандартная атмосфера (MCA)
Птотность воздуха сильно влияет на величину подъемной си-
лы и лобового сопротивления самолета, а также на работу мо-
тора. Следозательно, все летные характеристики самолета за-
висят от плотности воздуха. Плотность же воздуха зависит от
его температуры, давления и влажности. В наших широтах дав-
ление воздуха изменяется с-т 730 до 780 мм рт. ст., а темпера-
тура от—40 до+35°. При этих крайних значениях давлений и
температур плотность воздуха может изменяться в пределах
10%.
Для возможности сравнения качеств различных самолетов
необходимо было бы испытывать их в одинаковых атмосферных
условиях или в атмосфере с постоянными характеристиками.
Но такой атмосферы нет, так как характеристики реальной ат-
мосферы изменяются не только с изменением географических
координат местности, времени года и высоты полета, но зави-
сят и ог погоды в пункте испытаний самолета и даже от вре-
мени суток.
Поэтому условились пользоваться для сравнения результа-
тов испытаний самолетов и для аэродинамических расчетов не-
которой фиктивной (условной) стандартной атмосферой. Значе-
ния температур и давлений в такой условной атмосфере близки
к средним значениям этих величин летом в. средних широтах.
Эта условная атмосфера называется международной
стандартной атмосферой (MCA) и принята во всех
странах мира. В СССР она введена с 1920 г.
Основные параметры, характеризующие MCA, следующие:
1. За «уровень земной (Поверхности», т. е, за нулевую вы-
соту, принят уровень моря, причем атмосферное давление счи-
тается равным 760 им рт. ст., а температура воздуха равна 15°.
При этом массовая плотность воздуха р#^0,125 кг ] м~4 сек\
а весовая плотность у = 1,225 кг/м\ *
2. Изменение температуры с высотой до высоты 11 км сле-
дует закону t°h =15°—0,0065 h (й —высота в метрах).
Для высот, больших 11 км, принято —56,5°=const.
3. Давление йо мере подъема на высоту изменяется до вы-
соты 11 км по закону:
^=ВО(1-
h \ 5,256
44 300/
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 25 Горизонтальные и вертикальные течения воздуха
89‘
Ветер характеризуется направлением и скоростью (силой).
Кроме того, для каждой данной местности с точки зрения при-*
мененья авиации представляют интерес повторяемость направ-
лений ветра и его порывистость
Скорость ветра измеряется в метрах в секунду и обозна-
чается баллами по разоаботанной в 1806 г. шкале Бофорта»
или по1 утвержденной в 1926 г. Международным метеорологи-
ческим комитетом шкале Симпсона.
В табл. 6 приведены значения силы ветра в баллах по шка-
лам Бофорта и Симпсона и соответствующие скорости в метрах:
в секунду
Бывают и ветры значительно более сильные, чем определяе-
мые по шкапе Бофорта или Симпсона, например, знаменитые
японские тайфуны. Скорость ветра при тайфунах достигает
80 м/сек.
Для авиации имеет большое значение порывистость ветра.
В сильный порывистый ветер взлет и посадка самолетов сильно
осложняются, а иногда становятся невозможными.
Порывистость ветра характеризуется отклонением его ско-
рости от средней величины Такие отклонения могут быть у зем-
ли очень большими, и скорость ветра может падать до 0,2 сред-
ней скорости и резко возрастать до 2,0 ее значения. По мере
подъема на высоту порывистость слабеет, и на высотах выше
3000—4000 м ветер обычно ровный.
Направление ветра обозначается названием той страны све-
та, с которой дует ветер, например, N—норд, или северный ве-
тер, О—-ост, или восточный ветер, S — зюд, или южный ветер,
W — вест, или западный ветер, SW — зюд-вест, или юго-запад-
ный ветер, NW — норд-вест, или северо западный ветер и т. д.
Повторяемость ветров по направлению для каждого данного
пункта имеет также весьма большое значение с точки зрения
применения авиации, так как
определяет наиболее вероятные
направления взлета и посадки
самолетов, а, следовательно, и
направления взлетно-посадочных
полос на аэродромах и располо-
жение зданий и сооружений в
полосе подходов к аэродрому
Направление, сила и повто-
ряемость ветров изучаются ме-
теорологическими станциями и в
результате длительных наблюде-
ний составляются так называе-
мые розы ветров (фиг 68), пред-
ставляющие собой полярные диа-
граммы На этих диаграммах по
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
88
Гл IV Атмосфера и ее свойства
На высотах, больших 11 юи, давление изменяется по за-
кону
_ /г—11 ООО
Bh=B^e 6350”.
Фиг. 67. График стандартной атмосферы.
В приведенных выше
формулах & —давление воз-
духа в мм рт ст. на высо-
те Л, отсчитанной от уров-
ня моря, где давление Во~
= 760 мм рт. ст.
В соответствии с приня-
тыми законами изменения
температуры и давления
изменяется и плотность. До
ВЫСОТЫ 11 КМ ПЛОТНОСТЬ О;
подсчитывается по форму-
ле:
Рй—Ро|^ —’
а на высоте, большей
11 км, — по формуле:
Л—11 000
Здесь
рп = 0,0371 кг1 лс4 сек2.
В табл. 5 приведены зна-
чения величин, характери-
зующих MCA.
На фиг 67 приведен гра-
фик MCA, по которому
можно весьма точно опре-
делять значения основных
параметров для нужной вы-
соты
§ 25. Горизонтальные и вертикальные течения воздуха
Горизонтальный ветер
Воздух является средой ле^коподвижной Он почти никогда
не остается в покое, непрерывно движется и перемешивается
Установившееся перемещение воздушных масс называется вет-
ром. Но, помимо ветра, мы можем наблюдать и кратковремен-
ные беспорядочные, т. е неустановившиеся движения воздуха
(порывы, вихри). \
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!

Гл. IV. Атмосфера и ее свойства
Таблица 6
Шкалы Бофорта и Симпсона для определения силы ветра
Сила ветра ? бал- лах Характеристи- ка силы ветра по Бофорту Скорость ветра м]сек Признаки, по которым можно определить силу ветра
по шкале Бофорта по шкале Симпсона
0 Штиль 0 0-0,5 Тихо. Дым поднимает- ся вертикально.
1 Тихий ветер 1 0,5—1,5 Дым отклоняется от вертикального направ- ления. Слабо колышется флаги
2 Легкий ветер 2—3 2,0-3,6 Смоченный палец ощу- щает дуновение ветра. Слабо шелестят листья
3 Слабый ветер 4-5 4,1-5,6 Движутся и шелестят листья деревьев. Еле ка- чаются гибкие верхушки леса
4 Умеренный ветер 6-8 6,2-8,2 Флаги полошатся. Ка- чаются мелкие ветки де- ревьев
5 Свежий ветер 9-10 8,7-10,8 Качаются верхушки деревьев. Удары ветра в лицо становятся непри- ятными
6 Сильный ветер 11 — 13 11,3-13,8 Гнутся тонкие стволы деревьев Гудит в трубах.
7 Крепкий ветер 14—17 14,4—17,0 1 Качаются толстые де- ревья. На стоячей воде поднимаются волны с оп- рокидывающимися греб- нями и брызгами
8 Очень креп- кий ветер 18-20 17,4-20,0 Трудно итти. Гнутся толстые деревья
9 Шторм 21—24 21,0-24,5 Ломаются деревья. Срывается черепица с крыш
10 Сильный шторм 25—28 25,0-28,6 Сдвигаются с мест тя- желые предметы. Лома- ются толстые деревья
11 Жестокий шторм 29-33 : 29,0—33,0 Зданиям и сооруже- ниям причиняются зна- чительные разрушения
12 Ураган 34 и более : 33 и более
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 25. Горизонтально и вертикальные течения воздуха 91
основным направлениям откладывают от центра в определенных
масштабах скорости ветров и числа ветров данного направле-
ния, выраженные в процентах от общего числа наблюдений.
Вертикальные потоки воздуха
Воздух поглощает очень мало тепла от легко пронизываю-
щих его солнечных лучей, т. е. непосредственно почти не нагре-
вается солнцем. Поверхность же земли сильно нагревается
солнцем и от нее уже получают тепло прилегающие к земле
слои воздуха.
Но воздух — плохой проводник тепла, и если бы атмосфера
была неподвижна, то нагретым оказался бы лишь тонкий слой
воздуха, прилегающий непосредственно к земле. Наблюдения
же показывают, что нагревающее действие земли наблюдается
даже в довольно высоких слоях атмосферы. Так, например, на
высотах до 1000 м разница между температурами воздуха днем
и ночью равна около 2°.
Объясняется это тем, что нагревшийся у поверхности земли
воздух поднимается вверх, а более холодный воздух сверху за-
мещает его. Таким образом возникают вертикальные круговые
потоки воздуха. Благодаря наличию таких потоков атмосфера
прогревается на сравнительно большую высоту — до 10—12 км
(тропосфера). Наиболее сильно влияние вертикальных потоков
сказывается до высоты 1000 м.
Отдельные участки земной поверхности прогреваются солн-
цем неравномерно». Леса, болота, долины рек и водные про-
странства нагреваются солнцем слабо и медленно. Скалы же,
песок, обнаженная земля, сухие степи нагреваются сильно и
быстро. Воздух, находящийся над такими сильно прогретыми
участками земной поверхности, сам быстро прогревается и,
становясь легче окружающего! его холодного воздуха, начинает
подниматься вверх, замещаясь внизу воздухом, притекающим
из участков, менее нагретых солнцем. Так возникают местные
вертикальные и горизонтальные ветры. Кроме них, имеются и
более мощные перемещения воздушных масс над поверхностью
земного шара. Эти перемещения возникают потому, что земля
нагревается солнцем также неравномерно: у экватора больше,
а в полярных областях меньше. Из-за этого и происходят из-
вестные постоянные ветры — пассаты и антипассаты.
Вертикальные потоки воздуха могу г сильно сказываться на
полете самолета, вызывая как бы внезапный провал (при попа-
дании самолета в сильный нисходящий поток воздуха) или рез-
кий подъем (при попадании самолета в восходящий поток воз-
духа). В начальный период авиации внезапные провалы само-
лета при попадании его в нисходящие потоки воздуха породили
даже разговоры о существовании «воздушных ям», т. е. уча-
стков атмосферы с сильно разреженным воздухом, в котором
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
<12
Гл IV. Атмосфера и ее свойства
www.^Mb-lS§spBa^pe3 С&МФ&ЁОДЗДоими руками?!
§ 25 Горизонтальные и вертикальные течения воздуха

&
ВертикалЬнЬ/е потоки воздуха
’ ^rrnr XQfXaiXai
нар яма
Ои1 Воздуш
дичевЬ/е облака.
*
'^SabES.Kyyeebie
облака
X \\ Лолодныг'-^ , ’ / / \ X \Ч\ \ \
Д ''Ч\Дяяй<г /-V"-/ \ VV \ Ч
% к\ \\замещает // & f \ \ к
%. Разрешая солнцем] / Водная Город
равнина^ ! t / ^поверхность
Рочв/о земля изливает тепло в пространство и направления воздушнЬ//. nomokol
Матвея на нуэ'снои,*''!
Щоэ/сдевая
Изобара,
ял
Фиг. 70. Элементы погоды, возникновение горизонтальных и вертикальных по-
токов воздуха и .их влияние на полег самолета (из книги Слоуна «Облака,
воздух и ветер»).
7ри циклоне ВетрВ/цапраВле
нВ/ протиВ часовой стрелки
с отклонением Внутрь
Ветре/ вращая/
п/ся, уклоняясь
L наружу [
,11 Ври антициклоне ВетрЬ/
' □ а гвеМт'Л направлен^/ по чого-
ветер Wou стрелке с откло
СердитЪ/и )
Модель Ветров*
для северного полу?
шарил ffemptu дают от
ц ентра ВЬ/сокогЬ давлен
и к и, енmpg низ кое о
давлена
'Направлеч on центра дб/сокого дабле
нал л центру низкого давления
Т (л"
Л'-
Изобара
Я,1
Заметьте -давление
бб/вает к центру ГЕ. J
Циклон ВетрЬ/вра
ща/отся уклоняясь
29Е
29,В
29J
295
ионием наруз/су
Если на каип/е пигодЬ/ изобара/лежи ш
близко одна от друг гл/, то давление измени
ется резко (градиент во/сокии) и ветер сил(м
нб/и Г обратном Случае гра диент мзкии и
ветрш слабв/е
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
94 Гл IV. Атмосферами ее свойства
самолет будто бы не может держаться и проваливается. Конеч-
но, никаких «ям» в атмосфере нет и быть не может. Внезапные
же снижения (провалы) самолета объясняются наличием в ат-
мосфере нисходящих потоков воздуха.
Вертикальные потоки в нижних слоях атмосферы могут (воз-
никать не только в результате нагревания этих слоев поверх-
ностью земли, но и вследствие вызванных рельефом местности
отклонений горизонтальных потоков воздуха. Когда горизон-
тальный поток воздуха, движущийся над ровной степью, встре-
чает на пути длинный и пологий склон, ветер изменяет направ-
ление и отклоняется вверх.
Если склон, вдоль которого дует ветер, кончается резким
обрывом или круто понижается, то ветер следует за рельефом
местности, т. е. поток воздуха будет направлен под каким-то
углом вниз.
Весьма сильные вертикальные потоки воздуха создаются в
области грозовых облаков. Скорость восходящих и нисходящих
потоков здесь может достигать 15—35 м!сек. Летать в области
таких возмущений атмосферы могут только весьма прочные во-
енные самолеты, да и им приходится очень тяжело. Поэтому
обычно область грозового фронта летчики стремятся обойти
стороною.
Изучать законы образования и течения восходящих и нисхо-
дящих потоков воздуха, возникающих в результате неравно-
мерного нагревания земной поверхности солнцем и вследствие
отклзнения ветров рельефом местности, особо важно для пла-
неристов. В восходящих потоках планер может часами парить
в воздухе и набирать значительную высоту.
Влияние горизонтального ветра на полет самолета доста-
точно понятно Встречный ветер замедляет скорость самолета
относительно земли, а попутный ветер увеличивает эту ско-
рость
Вертикальные токи воздуха также могут сильно сказываться
на полете самолета. Наличие мощных вертикальных потоков
делает полег неспокойным- самолет то проваливается, то взмы-
вает вверх (болтанка) При этом ухудшается управляемость
самолета, летчик начинает сильно уставать, а иногда можез
даже впадать в болезненное состояние Ввиду того, что верти-
кальные потоки вызывают дополнительные нагрузки на самолет,
их приходится учитывать при расчете самолета на прочность.
На фиг. 69 и 70 показаны строение атмосферы, возникнове-
ние восходящих и нисходящих потоков воздуха и их влияние
на полет самолета Тут же приведены начальные сведения из
метеорологии, которые полезно запомнить
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!

Глава V
ОСНОВЫ АЭРОДИНАМИКИ
§ 26. Предмет аэродинамики
Ежедневный опыт убеждает нас в том, что воздух оказы-
вает весьма ощутительное сопротивление продвижению в нем
тел. Мы знаем также из повседневной практики, что это со-
противление возникает и в том случае, когда тело движется
в неподвижном воздухе, и в том случае, когда тело неподвиж-
но, а воздух набегает на него. Даже грубые наблюдения пока-
зывают, что воздействие движущегося воздуха на тело зависит
от скорости движения тела или воздуха. Ведь легкий ветер
лишь колышет ветви деревьев, а сильный ветер пригибает де-
ревья к земле, ломает их или выоываег с корнем.
Таким образом при набегании воздушного- потока на тело
или при продвижении тел в воздухе могут возникать очень
большие силы. На использовании этих сил и основано устрой-
ство всех летательных аппаратов тяжелее воздуха. Конечно, не
сразу люди научились использовать для полета силы, возни-
кающие при обтекании тел воздухом. Потребовалось много вре-
мени для того, чтобы человечество накопило познания, доста-
точные для постройки практически пригодных самолетов.
Наука, изучающая движение воздуха и воздействие воздуш-
ного потока на находящиеся ib нем тела, называется аэродина-
микой. Эта наука сравнительно молода. Раньше она была раз-
делом курса физики, а в самостоятельную науку выделилась
лишь к концу XIX в, когда потребности развивавшегося воз-
духоплавания и нарождавшейся авиации заставили исследова-
телей суммиоовать и обобщить накопленный уже опыт и обра-
титься к углубленному изучению обтекания тел воздухом. Вско-
ре аэродинамика разделилась на теоретическую и эксперимен-
тальную. Кроме того, за последние десятилетия выделились в
самостоятельные дисциплины аэродинамический расчет само-
лета и динамика полета.
Изучению названных разделов аэродинамики посвящены
специальные курсы. В настоящей главе мы изложим лишь эле-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
$ 27. Понятие о сопротивлении среды
97
важна, а испытуемое тело, прикрепленное к особой тележке,
протаскивают с нужной скоростью в жидкости.
При движении тела в жидкости или, что то же, при набега-
нии потока жидкости на тело поток раздвигается телом в сто-
роны. Позади тела раздвинутый поток стремится сомкнуться,
но при достаточной скорости не успевает сразу сомкнуться пол-
ностью и за телом образуется зона пониженного давления, за*
полненная вихрями (фиг. 71). Впереди же тела возникает не-
которое уплотнение жидкости, т. е. зона повышенного давле-
ния.
Образование вихрей е обтекающем тело потоке жидкости
удобно наблюдать в ванне, если на поверхность воды насыпать
Фиг. 72. Обтекание крылового профиля при раз-
личных углах атаки: слева при угле атаки,
равном нулю, справа — при большом положитель-
ном угле атаки.
ликоподий (плаунное семя) или алюминиевую фольгу в порош- \
ке. На фиг. 72 показана картина обтекания жидкостью крыла,
устанавливаемого под различными углами к потоку.
На образование вихрей непроизводительно затрачивается
мощность, которая могла бы быть использована на совершение
полезной работы. Поэтому следует всячески избегать завихре-
ния за движущимся телом.
7 В А Попов ,
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
*96 Гл. V. Основы аэродинамики
чиентарные сведения по аэродинамике, необходимые для пони-
мания причин образования лобового сопротивления и подъем-
ной силы.
§ 27. Понятие о сопротивлении среды продвижению
в ней тел
Обтекание тел воздухом — явление сложное и с большим
-трудом поддается изучению. Одной из причин этой сложности
является сама природа воздуха, т. е. сжимаемой и вязкой сре-
ды, состоящей из быстро движущихся и непрестанно соуда-
ряющихся молекул.
С целью облегчить теоретическое изучение законов аэроди-
намики сочли возможным условно рассматривать воздух, как
»своеобразную жидкость, несжимаемую и лишенную вязкости,
т. е. как материю постоянной плотности, равномерно распреде-
ленную в пространстве и лишенную вязкости. При движении
тела в такой среде могут возникать лишь нормальные давления
среды на тело (и обратно — тела на среду). Так как в такой
среде нет внутренних сил трения, то и в самой среде также
могут возникать лишь нормальные напряжения (давления). Та-
кой жидкости в природе не существует и представление о ней,
как об условной модели воздуха, выработано исключительно
для упрощения математического анализа явления. Следует
иметь в виду, что при нормальных условиях свойства воды" и
'воздуха весьма близки к свойствам такой жидкости. Поэтому
принято изучать теоретически обтекание тел такой жидкостью,
а затем уточнять результаты теоретических исследований дан-
ными, получаемыми экспериментально.
Для удобства изучения обтекания тел жидкостью или возду-
хом в аэродинамике используют так называемый принцип об-
ращения. Этот принцип гласит, что безразлично, покоится ли
жидкость, а тело движется в ней с постоянной по величине и
направлению скоростью, или, наоборот, — тело покоится, а
жидкость набегает на него с той же скоростью; в обоих слу-
чаях сопротивление среды продвижению тела будет совершенно
одинаковым.
В соответствии с принципом обращения аэродинамические
эксперименты для удобства наблюдений ведут по большей части
с неподвижным телом, на которое заставляют набегать поток
жидкости или воздуха. Картину, возникающую при обтекании
тел воздухом, наблюдают обычно в так называемых аэродина-
мических трубах (см. с гр. 108), а обтекание тел жидкостью ис-
следуют в особых сосудах, где воду заставляют непрерывной
струей обтекать неподвижно закрепленное тело.
Существуют и специальные опытовые бассейны или каналы
(так называемые «гидроканалы»), в которых жидкость непод-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
98
Гл V Основы аэродинамики
На фиг 73 показано, как уменьшится сопротивление, если
мы к короткому' цилиндру приставим спереди насадок с плавно
искривленной выпуклой поверхностью, а сзади — такой же на-
садок, но плавно заостряющийся к концу. Сопротивление резко
упадет и будет в 20—25 раз мень-
ше, чем сопротивление цилиндра,
хотя площадь проекции нашего те
ла на направление потока оста-
лась той же.
В данном случае мы заполнили
перед цилиндром и позади него те
объемы, в которых возникали наи-
большие уплотнение п разрежение,
и этим добились наилучших усло-
вий обтекания тела жидкостью или
Фиг 73. Как изменяется со-
противление короткого цилин-
дра при последовательном до-
бавлении к нему различных
воздухом Этот метод улучшения
формы тела широко применяется в
авиации для уменьшения сопро-
тивтения воздуха.
Наиболее плавно, с небольшим
сравнительно завихрением, обтс-
насадков. кает жидкость или воздух гладкие
тела, имеющие плавную каплеоб-
разную форму, при движении их тупым концом вперед (см
фиг. 71) Среда оказывает продвижению таких тел наименьшее
сопротивление, и поэтому их называют удобообтекаемыми. Ше-
роховатые же тела неправильной формы обтекаются плохо с
Фиг. 74 Тела равных лобовых сопротивлений. При обтекании возду-
хом с одной и той же скоростью любого из этих тел возникает оди-
наковое лобовое сопротивление, несмотря на разницу в их размерах.
большим завихрением, и сопротивление среды продвижению
таких тел весьма велико.
Чтобы нагляднее представить влияние формы тела на со-
противление воздуха, на фиг. 74 показаны в одном и том же.
www.vokb-Fa.spb.ru - Самолёт своими руками?!
£ 28 Связь между скоростью струи и давлением
99
масштабе различные тела, при продвижении каждого из кото-
рых в воздухе с одной и той же скоростью возникает совер-
шенно одинаковое по величине сопротивление, несмотря на раз-
ницу их формы и размеров.
§ 28. Связь между скоростью струи
и давлением в ней
Первой задачей, которую нужно разрешить при изучении
обтекания тела жидкостью, является нахождение связи между
скоростью течения жидкости и давлением жидкости на тело.
Фиг 75. Связь между скоростью струи и давлением в ней.
Для устачсвлен 1Я этой связи разберем схему, изображенную
на фиг 75
От заполненного жидкостью сосуда А отходит труба пере-
менного сечения, состоящая из участков I, 2, 3, причем в конце
участка 5 труба закрыта задвижкой Б. Допустим, что сосущ А
снабжен устройством (например, поплавкового типа), позво-
ляющим поддерживать постоянный уровень жидкости. От
участков 1, 2 и 3 отходят вверх мерные трубки а2, а2 и и
трубки б-,, б, и б., причем нижние концы последних трех трубок
введены внутрь соответствующих участков трубы и загнуты по
направлению к сосуду А
В том случае, когда задвижка Б закрыта, давление жидко-
сти на стенли системы зависит лишь от высоты уровня Я
жидкости в сосуде А В соответствии с законом о сообщающих-
ся сосудах Жидкость во всех мерных тругбках будет стоять на
одном и том же уровне. Это покажет, что- давления жидкости
в участках 7, 2 и 3 нашей трубы одинаковы.
Рассмотрим теперь, что произойдет, когда мы откроем за-
движку Б. Жидкость начнет вытекать из сосуда, но поплавко-
вое устройство будет поддерживать в нем заданный уровень, и,
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
100 Гл V. Основы аэродинамики
следовательно, жидкость 'будет вытекать под постоянным дав-
лением, т. е. в каждую секунду через любое сечение трубы бу-
дет прохдйить один и тот же объем жидкости. Этот объем равен
произведению площади сечения струи на расстояние, которое
это сечение пройдет по трубе за 1 сек., т. е. на скорость тече-
' ния жидкости. Сечения участков 1, 2 и 3 нашей трубы различ-
ны — самое большое на участке 1 и самое маленькое на уча-
стке 3. Каждый участок трубы должен пропустить один и тот
же объем жидкости. Следовательно, чем больше площадь се-
чения, тем меньше должна быть скорость и, наоборот, чем
меньше площадь сечения, тем больше должна быть скорость.
Таким образом самая малая скорость будет на участке Л
а самая большая — на участке 3.
Посмотрим теперь на уровни жидкости в мерных трубках
а1у а2 и а3. Оказывается, в трубке уровень выше, чем в труб-
ке а в трубке а2 — выше, чем в трубке а3. Высота уровня
жидкости в мерной трубке показывает статическое давление
жидкости на стенку отводной трубы, и мы видим, что с уве-
личением скорости струи давление жидкости
на стенки трубы падает. Это — первое важное заклю-
чение, к которому нас приводит рассмотренная схема.
Обратим теперь внимание на высоту уровней жидкости в
мерных трубках бг, б2 и б3. Оказывается, что в трубке бх уро-
вень выше, чем в трубке аг, в трубке б2 выше, чем в трубке а2
и в трубке б3 — выше, чем в трубке а3. При этом уровни в
трубках б2 и б3 попрежнему одинаковы. Почему же в труб-
ках б уровни выше, чем в трубках а? Очевидно только потому,
что концы трубок б загнуты и обращены против набегающего
потока жидкости. При этом встречный поток напирает на
жидкость, стоящую в трубке, и заставляет ее подниматься.
Разница между уровнями в трубке и в трубке б± равна /ь
и характеризует ту силу, с которой набегающий поток напирает
в отверстие трубки создавая некоторое давление дополни-
тельно к статическому давлению. Это дополнительное давление
называется скоростным.
На самом широком участке 1 нашей трубы, где скорость
течения жидкости наименьшая, разница уровней также наи-
меньшая. На участке 2 скорость течения больше и h. значи-
тельно больше, чем /?lt Наконец, на участке 3, где скорость
течения жидкости наибольшая, разница уровней 7т> также наи-
большая. Следовательно, скоростное давление возрастает с уве-
личением скорости.
Таким образом при течении жидкости, помимо статическо-
го давления, характеризуемого высотой уровней в мерных
трубках t/i, а2 и а3, возникает дополнительное скоростное .
давление, характеризуемое разницей уровней Л2, /д. Это до-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
$ 28 Связь между скоростью струи и давлением
101
полнительное давление испытывают тела, представляющие собой
препятствие на пути потока жидкости.
Изучая распределение давлений в потоке жидкости, знаме-
нитый 'голландский математик и физик Д, Бернулли устано-
вил, что в любом сечении струи текущей жид-
кости полное давление, представляющее со-
бой сумму статического давления и скоро-
стного давления, есть величина постоянная.
Это Положение, известное под названием закона Бернулли,
лежит в основе всей современной гидроаэродинамики. Обычно
закон Бернулли выражают в следующем виде:
Р ' '-= const,
где р — статическое давление, характеризуемое высотой уров-
Л ° У2
ня в мерных трубках а19 аЛ, а3, а---— скоростной напор, ха-
рактеризуемый разницами
Проверим размерности
Размерность р будет
уровней.
в выражении* закона Бернулли.
П рУ2 .
Размерность — будет
'кг - сек2 / м \2 __ кг * сек? м2 кг 1
>и4 \ сек / jw4 сек2 м2 J
Отсюда заключаем, что в уравнение Бернулли нельзя вводить
давление, выраженное в миллиметрах ртутного столба или в
сантиметрах водяного столба, а следует вводить лишь давле-
ние, выраженное в килограммах на квадратный метр.
Установленная Д. Бер-
нулли связь между ско-
ростью струи и давлением
позволяет вычислять сопро-
тивление среды продвижению
в ней тел, и законом Бернул-
ли широко пользуются при
всех аэродинамических рас-
четах, Поэтому необходимо
хорошо усвоить этот закон.
Для иллюстрации закона
Фиг. 76. Притягивание кораблей,
идущих близко один к другому.
Бернулли приведем некоторые
примеры.
На фиг. 76 показаны схематически два корабля, идущие
параллельно на близком расстоянии один от другого. На пер-
вый взгляд кажется, что вода в промежутке между корабля-
ми должна их отталкивать один от другого. На самом же де-
ле корабли стремятся сблизиться. Какая сила их сближает1* '
Вспомним закон Бернулли: с увеличением схор^стк
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
102
Гл I Основы аэродинамики
в струе жидкости давление понижается
Между кораблями струйки жидкости сжимаются, скорость в
них повышается и давление надает А_с внешних сторон ко
раблей
Фиг. 77
Притяжение
легкой пла-
стинки стру-
ей воздуха.
давление остается прежним Под влиянием разницы
давлений корабли и стремятся сблизиться Прак
тика мореплавания отмечае! случаи, когда суда
сталкивались при таких обстоятельствах
Если вдувать воздух в тонкую трубку с укреч
ленным на конце диском (фиг 77), то выходящая
из этой трубки струйка воздуха будет притягивать
легкие предметы (кусок бумаги, пушинку и т п),
если они расположены близко к диску, и от талки
вать их, если они удалены от диска Объясняется
это тем, что в первом случае между диском и
предметом возникает радиально направленный
поток воздуха, в котором скорости падают по ме-
ре удаления от центра На краю диска давление
равно атмосферному, а скорость мала В цен
тральной же части диска скорость течения воздуха
большая и, следовательно, давление меньше С
наружной стороны предмета давление равно атм)
сферному и под разностью давлений, действующих
на внешнюю и внутреннюю стороны предмета он
притягивается к диску
Подобных примеров можно было бы привести много На
таком же принципе основано устройство пульверизатора воз-
духоструйного или водоструйного насоса, инжектора, различ
пых вентиляционных приборов, карбюраторов в двигатетях
внутоеннего сгорания и т д
§ 29. Лобовое сопротивление и подъемная сила
Представим, что в струе воздуха, текущего со скоростью V,
стоит плоская пластинка площадью S так, что поверхность ее
перпендикулярна к направлению скорости V (фиг 78) Поток
воздуха тормозится пластинкой, т е скорость его падает, на
пример, от V до VT Обозначим разность скоростей (V — V )
Фиг 78 Схема обтекания
потоком пластинки
через \1
Так как воздух подходит к
пластинке со скоростью V М/сек, а
площадь пластинки равна S, то
за 1 сек к тастинке подойдет
объем воздуха, который можно
представить как параллелепипед с
основанием S и высотой V, т е
секундный ибъе?д воздуха W сек бу-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
£ 29 Лобовое сопротивление и подъемная сила 103
дет равен SV Обозначая плотность воздуха через р найдем
секундную массу воздуха
wceB = pSV
Великин английский ученый Исаак Ньютон, пытаясь опре
делить силу сопротивления воздуха, считал, что частицы воз-
духа, ударяясь о пластинку, будут полностью терять свою ско
рость, т е он полагал, что Vt — O, следовательно, ДУ^-V. Та-
ким образом для силы, с которой струя воздуха давит на
стоящую на ее пути пластинку, Ньютон получил следующее
выражение
= V-pSV2
Впоследствии было установлено, что скорость воздуха при
обтекании им птастинки теряется неполностью, т е ДУ-^V
Можно потерю скорости оценить коэфициентом, например, счи
тая, чю /\V~aV Таким образом разницу между значением
силы /?, найденным Ньютоном, и значением, определенным
последующими исследованиями, можно свести к разнице б
значениях коэфициента а, показывающего, какая часть полной
скорости потеряна при обтекании пластинки Ньютон лочагал,
что а=1, позднее же установили, что а меньше единицы
Таким образом для определения силы сопротивления воз
духа мы имеем выражение
Вспомнив закон Бернулли, мы легко поймем, что степень
торможения скорости потока, т е степень изменения скорости,
связана с изменением давления, так как чем меньше стала
скорость, тем больше возросло давление
Отдетьные подходящие к пластинке струйки воздуха, ко-
нечно, теряют скорость по разному Скорость центральной
стоуйки погашена полностью В соседних струйках скорость
снижена очень сильно, в следующих — меньше и т д Соответ-
ственно и давления на пластинку в разных местах различны
Давление перед пластинкой будет больше, чем за лтастинкой
Разность дав тений и служит причиной лобового сопротивления
Определить степень торможения потока, т е потерю им ско
рости при обтекании встречного тела, затруднительно из за
сложности ±1змерения скооости воздуха за те том Поэтому
обычно в аэродинамических лабораториях при помощи специ
атьных устройств определяют сопротивление те та R и затем
уже подсчитывают значение коэфициента а
В рассмотренном нами случае птастинка стояла так что по
веохность ее быта перпендикулярна к направлению потока воз
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
104
Гл V Основы аэродинамики
духа. При этом воздух симметрично обтекает пластинку, и си-
ла R только давит на пластинку, стремится сдвинуть ее по на-
правлению скорости V* Такую силу называют силон лобо-
вого сопротивления, или просто лобовым сопро-
тивлением, и обозначают через Q
Мы выяснили, что лобовое сопротивление пластинки возни-
кает из-за разности между давлениями перед ней и за ней.
Представим теперь, что в потоке воздуха стоит не пластинка,
а какое нибудь тело—шар, куб и т. п. В этом случае нельзя
уже будет объяснить возникновение силы лобового сопротив-
ления только разницей давлений перед телом и за ним. Если
бы нам даже удалось каким-либо образом сравнять давления
на лобовую и заднюю поверхности стоящего в потоке тела, то
лобовое сопротивление все же не обратилось бы в нуль, 1ак
как обтекающий тело воздух трется о поверхность тела Си-
ла трения и является вторым - элементом лобового сопротив-
ления.
Следовательно, лобовое сопротивление любого тела состоит
из двух частей пеовой, возникающей из-за разницы давлений,
и второй, являющейся результатом трения воздуха о тело.
У тел плохой формы большую долю общего сопротивления,
составляет сопротивление давления. У тел же, хорошо обтекае-
мых воздухом, сопротивление давления может составлять незна-
чительную долю общего сопротивления, а основным будет со-
противление трения.
Выше мы рассмотрели обтекание симметричного тела. Сей-
час мы разберем случай несимметричного обтекания тела. Та-
кое обтекание происходит либо в том случае, когда само тело
несимметрично (фиг. 79), ли-
бо когда тело хотя и симме-
трично, но стоит под углом к
направлению набегающего по-
тока (фиг 80). В обоих этих
случаях скорости обтекающих
Фиг. 80. Симметричное и несимме-
тричное обтекание симметричного
тела. При симметричном обтекании
возникает только лобовое сопротив-
ление. При несимметричном обтека-
нии аэродинамическая сила действу-
ет не по направлению скорости, а в
Фиг 79. Обтекание несимметрично-
го тела. Полная аэродинамическая
сила действует не по направлению
скорости потока, а отклонена в сто-
рону.
сторону.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 29 Лобовое сопротивление и подъемная сила
105
силу У. Если сила У будет
У и
Направление скалбспа V
Фиг. 81. Схема возникновения лобо-
вого сопротивления и подъемной
силы при установке крыла под не-
которым углом а к направлению
скорости набегающего потока.

тело струек, а следовательно, и давления, различны по обе сто-
роны тела Под действием разницы между давлениями тело
стремится сдвинуться не только назад, но и в сторону.
Разложив полную силу сопротивления R (которая называет-
ся полной аэродинамической силой) на направление скорости
потока и перпендикулярное ей (фиг. 81), получим силу Q —
лобовое сопротивление и боковую < ”
направлена противоположно
силе тяжести, то она будет
подъемной силой.
Как ясно из сказанного,
боковая сила возникает при
несимметричном обтекании.
Следовательно, подъемную си-
лу может создавать почти лю-
бое тело, только у большин-
ства тел она обычно невелика
по сравнению с лобовым со-
противлением. Но можно по-
добрать такую форму тела,
при которой подъетнная сила
во много раз больше лобового
сопротивления.
Таким телом является кры-
*710. Перед крылом набегаю-
щие струйки воздуха разделя-
ются (см. фиг. 81). Одни
струйки обтекают его сверху,
а другие снизу. Верхние стоуйки из за выпуклости верхней по-
верхности крыла -сильно отклоняются вверх и путь их сильно
искривляется, а нижние С1руйки отклоняются крылом слабо и
их путь почти нс искривляется Поэтому путь, по которому бе-
гут частички воздуха сверху крыла, длиннее, чем путь нижних
частичек. Между тем и верхние и нижние частички воздуха
должны пробежать свои пути в одно и то же время, которое
зависит от скорости потока. Следовательно, над крылом ско-
рость частичек воздуха больше, чем под крылом. Из-за разницы
скоростей возникает (по закону Бернулли) разница давлений,
наблюдаемая нами, как боковая подъемная сила.
Так как природа равнодействующей силы 7? такова же, как
природа рассмотренной нами выше силы лобового
ления, то мы можем полное сопротивление также
формулой
ООПрОТИБ-
вырази^ь

где С — коэфициечт сопротивления, р— плотность воздуха,
S — площадь крыла, V — скорость потока.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Гл V Основы аэродинамики
106
В этой формуле S обозначает уже не площадь наибольше-
го (миделевого) сечения тела, как это было при определении
лобового сопротивления, возникающего в случае симметрич-
ного обтекания тела, а площадь крыла, так как в данном слу-
чае печь идет о теле, у которого подъемная сила много боль-
ше лобового сопротивления. В дальнейшем, говоря о лобовом
сопротивлении крыла и его подъемной силе, мы будем всегда
подразумевать, что их значения относятся к площади крыла.
Составляющие силы полного сопротивления R представ-
ляют лишь проекции ее на различные направления, а природа
их та же. Поэтому мы можем обозначить эти составляющие
через
и
Y^CyoSV\
В этих выражениях Сх будет так называемым коэфициен-
том лобового сопротивления, а Cv— коэфициентом подъемной
силы.
Написанные выражения для Q и Y удобны тем, что из них
легко определить коэфициенты Сх и С, Ведь при экспери-
менте в аэродинамической лаборатории можно определить
силы Q и Y и измерить величины р, S, V. Следовательно,
весьма просто подсчитать и значения Сх и C1f. Заметим, что
в формулы для Q и Y входит величина pV2. В лабораториях
при опытах измеряют обычно не скорость V и плотность р,
о I “
а сразу величину , то-есть известное нам скоростное дав-
ление. Ввиду этого удобно выражать Q и Yформулами, в ко-
торые входит значение скоростного давления.
Ести в написанные выше формулы для Q и Y ввести
---, то эти формулы примут вид:
Q~-2C,(S Д
4 т 2
О У 2
Т'

Для тогп чтобы не писать в формулах лишних знаков и
не производить лишних действий, решили обозначить 2С\
через сх и 2СУ через су и формулы для Q и Y писать в сле-
. дующем виде:
Q
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 29 Лобовое сопротивление и подъемная сила
107
Такие формулы приняты в СССР с 1932 г. как стандартные.
В этих формулах коэфициенты и с&— безразмерные ве-
личины, а силы Q и Y выражены в килограммах
Сформулируем словами записанные выше формулы для
аэродинамических сил
аэродинамические силы прямо пропорциональны значе
ниям их коэфициентсв, т е. при увеличении коэфициента,
например, на 10% увеличится на 10% и аэродинамическая
4 сила;
аэродинамические силы прямо пропорциональны плот
ности воздуха, т. е при изменении, например, на 5% плот-
ности воздуха изменяются на 5% и аэродинамические
силы;
аэродинамические силы прямо пропорциональны площа-
ди крыла, т е. при увеличении, например, вдвое площади
крыла увеличиваются вдвое и аэродинамические силы (при
симметричном обтеканий сопротивление прямо пропорцио
нально площади наибольшего, так называемого миделевого
сечения тела);
аэродинамические силы пропорциональны квадрату ско-
рости, т. е. при увеличении скорости, например, вдвое
подъемная сила и лобовое сопротивление увеличатся в че
тыр° раза.
Значения аэродина|мических коэфициёнтов определяют д.гя
каждого отдельного случая экспериментом Величина коэфи-
циента сопротивления сг зависит от формы тела и от состоя-
ния его поверхности Ч Чем больше приближается форма тела
к каплеобразной, чем глаже его поверхность, тем меньше
Разница в величине коэфициента сх для различных тел может
быть весьма большой. Так, для плоской пластинки, установ-
ленной перпендикулярно к направлению воздушного потока
(псчерек погона) с г = 1,28, а для 'весьма хорошо обтекаемого
тела с..— 0,025
В свете этих цифр становится понятным, почему современ-
ный самолет имеет т^кие лдобообтекаемые и плавные формы
ц почему конструкторы стараются не оставлять снаружи (т е
в потоке встречного воздуха) ни одной детали самолета, кото-
рою можно спрятать внутрь.
1 Значения аэродинамических коэфициентов зависят, кроме формы тела,
ориентировки его в потоке и состояния поверхности, еще от ряда парамет-
ров, влияние которых не может быть описано в элементарном кг рее.
www.vokb-la.spb.ru - «Самолёт своими руками?!
108
Гл. V. Основы аэродинамики
В отношении величины лобового сопротивления формы со-
временных самолетов достигли высокого- совершенства. Так,
например, хороший современный истребитель с размахом кры-
ла 10—12 м, с мотором в 2000 л. с., вооруженный нескольки-
ми пушками, испытывает такое же сопротивление воздуха,
какое испытывала бы пластинка площадью всего 0,20—0,25 лЛ
установленная перпендикулярно к направлению потока. До 70%
общего сопротивления современного скоростного самолета вы-
зывается трением воздуха о наружные поверхности самолета
и .всего лишь около 30% общего сопротивления приходится
на долю раздвигания самолетом воздуха, отклонения его вниз
и завихрения.
Из формул
Q = и Y=cS"‘V^
х х 2 у 2
мы получаем следующие значения аэродинамических коэфи-
циентов:
Q „ „ У
При первом взгляде на последние выражения может пока-
заться, что оба коэфициента зависят от р, S и V. Такое за-
ключение было бы ошибочным. Ведь сами аэродинамические
силы Q и Y изменяются с изменением р, S и V. Следователь-
но, изменяя любую из этих величин, мы одновременно изме-
няем значение и числителя и знаменателя в наших формулах,
от чего, как известно, величина дроби не изменится. Таким
образом аэродинамические коэфициенты G и cv не зависят от
площади S, скорости V и плотности воздуха р*. Конечно, зна-
чения этих коэфищиентов, определяемых опытом, зависят так-
же и от точности проведения опытов.
§ 30. Понятие об аэродинамическом эксперименте
Современные аэродинамические расчеты самолетов осно-
вываются, главным образом, на результатах аэродинамических
экспериментов, так как теоретическая аэродинамика, не дает
ответов на большинство практических -BonpocoiB-, встающих пе-
ред конструктором при проектировании самолета.
Применяемые в настоящее время методы аэродинамическо-
го эксперимента можно разделить на исследования в полете
и на исследования в аэродинамических трубах.
В полете исследуют полное сопротивление самолета, рас-
пределение скорости и давления по его поверхности, вопросы •*
•* См, сноску на стр. 107.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
30. Понятие об аэродинамическом эксперименте 109
устойчивости и т. д. За последние годы исследования в полете
применяются все шире.
Все же основным видом аэродинамического эксперимента
остается эксперимент ib аэродинамических трубах, которые по-
явились в первые годы XX в. и к нашему времени представ-
Фиг. 82. Схема аэродинамической трубы прямого действия:
1—-коллектор; 2 — спрямляющая решетка; 3—рабочая часть;
4 — диффузор; 5 — вентилятор; 6 — электромотор.
ляют собой иногда гигантские сооружения, оснащенные элек-
тромоторами общей мощностью в десятки тысяч лошадиных
сил и сотнями приборов и специальных устройств.
Фиг. 83. Аэродинамическая труба замкнутого типа с двумя
рабочими частями. Диаметр первой рабочей части 3 м, второй
рабочей части — 6 м. Передвигая подвижную секцию, можно
вести эксперимент либо в первой рабочей части, либо
во второй.
1 — коллектор; 2— первая рабочая часть; 3— неподвижная часть
диффузора; 4 — выдвижная часть; 5 — коллектор второй рабочей
части; 6 — вторая рабочая часть; 7 — поворотная часть кольцевого
канала; 8 — обратный диффузор кольцевого канала.
На фиг. 82 показана схема простейшей аэродинамической
трубы — так называемой трубы прямого действия. Воздух в
эту трубу всасывается из помещения через коллектор. Через
спрямляющую поток пешечку («хонлкомб»—соты) воздух про-
ходит в рабочую часть трубы, где на особой подвеске укреп-
ляют 'испытуемую модель — крыла, фюзеляжа, самолета и т. п
Затем воздух идет по диффузору к .вентилятору, огражденно-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
но
Гл V Основы аэродинамики
му предохранительной сеткой, и выбрасывается в помещение,
где установлена аэродинамическая труба.
Более сложна пс устройству аэродинамическая труба
замкнутого типа (фиг*. 83). В такой трубе входной и выход-
ной потоки смыкаются, образуя круговой поток. Испытуемую
модель устанавливают в цилиндрической рабочей части трубы.
За последние два десятилетия с целью повысить точность
исследований начали проводить эксперименты с самолетами в
натуральную величину, для чего потребовались гигантские
аэродинамические трубы. На фиг. 84 показана рабочая часть
аэродинамической трубы в лаборатории NACA 1 в США. Сече-
ния таких труб овальные или эллиптические, с тем чтобы можно
было лучше использовать поток, ибо размах самолета всегда
значительно больше его высоты и при цилиндрическом потоке
большая часть сечения трубы не используется
Рабочее сечение трубы NACA имеет размеры 18,3X9,15 ль
Большие трубы имеются и в- СССР, в частности, в централь-
ном аэрогидродинамическом институте —- ЦАГИ.
Для изучения больших скоростей имеются специальные
аэродинамические трубы Обычно сечения таких труб невели-
ки (диаметр 0,2—0,4 ж), но в них можно получать скорости,
приближающиеся к скорости звдка и даже превышающие ее.
Фиг. 84. Рабочая часть натурной аэродинамической трубы NACA в США.
1 NACA—национальный созещательный комитет по авиации в США.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 30 Понятие об аэродинамическом эксперименте
111
Фиг. 86. Схема аэродинамических весов натурной трубы NkCA
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
112
Гл V Основы аэродинамики
Имеются и вертикальные аэродинамические трубы для иссле-
дования ряд^а вопросов по динамике самолета,
Аппаратура для (измерения скоростей потока и аэродина-
мических сил, возникающих при экспериментах ib трубах, весь-
ма сложна. Основным прибор’ом аэродинамической трубы
являются аэродинамические весы. На фиг. 85 показана схема
простейших аэродинамических весов, на которых можно изме-
рять лишь лобовое сопротивление. Модель / прикрепляют к
стержню 2 и весы уравновешивают в неработающей трубе.
Затем включают мотор, вентилятор 'Создает поток воздуха, ко-
торый отклоняет стержень с моделью, кат< показано пункти-
ром. Для возвращения стержня в первоначальное положение
на чашку 3 BecoiB кладут груз, по величине которого после со-
ответствующих пересчетов и судят о силе лобового сопротив-
ления.
Для одновременного измерения нескольких сил и моментоц
относительно всех трех осей современные аэродмч&мвческве
лаборатории располагают весьма сложным оборудованием,
позволяющим одновременно (измерять и записывать иесколь^
ко величин.
На фиг. 8б показана схема аэродинамических весов у пом я-
нутой выше большой трубы NACA. Самолет удерживается в
нужном положении двумя передними стойками 1 и задней тре-
угольной рамой 2, которые укреплены на поворотном круге 3,
соединенном с рамой 4. Эта рама лежит на подпорках 5, пе-
редающих подъемную силу на весы 6, лобовое сопротивле-
ние •— на весы 7, а боковую силу — на весы 8. Показания
всех весов фиксируются одновременно нажатием одной
кнопки.
♦
if wii -Q
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Глава VI
РАБОТА КРЫЛА САМОЛЕТА
§ 31. Крыльевые профили
В аэродинамике профилем называют сечение крыла
плоскостью, перпендикулярной размаху. Разработано очень
много различных форм профилей, но
для самолетных крыльев профили
могут быть разделены на следующие
четыре основных вида (фиг. 87):
все применяемые сейчас
двояковыпуклые симметричные, двоя-
ковыпуклые несимметричные, плоско-
выпуклые, вогнутовыпуклые.
Наибольшую подъемную силу
дают вогнутовыпуклые крылья, но и
лобовое сопротивление их велико
ввиду сильного завихрения, сопро-
вождающего обтекание воздухом та-
кого крыла. Двояковыпуклые крылья
дают несколько меньшую подъемную
силу, чем вогнутовыпуклые, но зато
и лобойое сопротивление их мень-
ше, Крылья с плосковыпуклым сече-
нием занимают промежуточное место,
т. е. подъемная сила их и лобовое
Фиг. 87. Типы профилей:
1 — двояковыпуклый симме-
тричный, 2—двояковыпу-
клый несимметричный; 5—
плосковыпуклый; 4—вогну- ,
то выпуклый; b—длина хор-
ды.
сопротивление меньше, чем у вогнутовыпуклых, но больше, чем
у двояковыпуклых крыльев.
Наименьшее лобовое сопротивление дают симметричные
двояковыпуклые профили, поэтому их применяют для опере-
ния, а также для крыльев современных скоростных самолетов.
Геометрические характеристики профилей
Хорда профиля. Хордой профиля называют отрезок b пря-
мой, соединяющий наиболее удаленные точки профиля, т. е.
переднюю и заднюю кромки (см. фиг. 87). Хорда профиля
$ В. А. Попов
www.vokb-la.spb.ru- - Самолёт своими руками
114
Гл. VI. Работа крыла самолета
должна быть обязательно указана на чертеже, так как для
некоторых типов профилей приведенное нами общее опреде-
ление недостаточно. Хорда крыла определяет его ширину
(глубину) 1И от направления хорды отсчитывают угол атаки
крыла.
Толщина профиля. Абсолютной толщиной профиля с назы-
вают расстояние от верхней до нижней поверхности профиля
в сечении, перпендикулярном к хорде. Толщина профиля ме-
няется по хорде; наибольшая абсолютная толщина расположе-
на обычно на 20—40% хорды от носка. Относительной толщи-
ной с профиля называют отношение максимальной абсолютной
толщины к хорде, т. е.
- с
с =------------------------------.
ь
Относительную толщину профиля обозначают в долях хорды
или в процентах. При с<8% профили называют тонкими, при с
от 8 ко 12%— средними и при о>12% — толстыми.
Чем толще профиль, тем больше минимальное лобовое со-
противление крыла, но зато больше и максимальная подъемная
сила. Лобовое сопротивление толстых крыльев на больших
углах атаки сравнительно невелико, а подъемная сила значи-
тельна. Поэтому толстые профили раньше часто применяли для
тихоходных тяжелых самолетов с большой грузоподъемностью.
Чем тоньше профиль, тем меньше минимальное лобовое со-
противление крыла, но зато меньше и максимальная подъемная
сила. Поэтому тонкие профили применяют для скоростных са-
молетов, у которых лобовое
л
С А8=вс Средняя линия
Фиг. 88. Построение средней
линии профиля.
соединяю-
нижнюю
перпенди-
сопротивление должно быть как
можно меньше.
Средняя линия профиля.
Средней линией профиля на-
зывают геометрическое место
точек, расположенных по се-
редине отрезков,
щих верхнюю и
части контура и
кулярных к внутренней хорде профиля (фиг. 88).
У симметричных профилей средняя линия и хорда совпа-
дают.
Вогнутость профиля. Вогнутостью профиля f называют стре-
лу прогиба средней линии относительно внутренней хорды про-
филя (см. фиг. 88). Вогнутость меняется по хорде и наиболь-
шее значение имеет на 15—50% хорды от носка. Относительной
вогнутостью I называют отношение максимальной вогнутости к
хорде f= —-.Относительную вогнутость профиля, как и относи-
тельную толщину его, задают в долях хорды или в процентах.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 32 Аэродинамические характеристики крыла
115
Профили, у которых t не более 1,5%, называют слабовогну-
тыми У средневогнутых профилей f равно от 2 до 5%. Сильпэ-
вогнутыми называют профили, у которых f больше 5%. У сим-
метричных профилей вогнутость равна нулю.
§ 32. Аэродинамические характеристики крыла
Силы и моменты. При обтекании крыла воздушным пото-
ком 1возникает сила /С, стремящаяся переместить крыло из его
первоначального положения (фиг. 89). Разлагая силу R на на-
правление воздушного потока и перпендикулярное ему, полу
чим составляющие Q и У, называемые лобовым сопротивле
нием и подъемной силой
Силы Q и У принято пред-
ставлять в виде:
х 2
Y^c/^S,
у 2
где р — плотность воздуха в
кг1 м~*,сек2;
V — скорость потока воз-
духа в м/сек\
рУ2
-----скоростной напор в
кг/м2;
S — площадь крыла в л/2;
сх — коэфициент лобового
Фиг. 89. Схема аэродинамических
сил, действующих на крыло.
сопротивления;
су— коэфициент подъемной силы.
Коэфициенты ст и су зависят как от формы профиля, так и
от угла а между направлением потока и хордой крыла. Угол а,
определяющий положение крыла относительно потока, назы-
вается углом атаки. Отсчитывают этот угол от хорды кры
ла и считают положительным, если воздушный поток набегает
на нижнюю поверхность крыла, и отрицательным, если он на-
бегает на верхнюю поверхность крыла.
Не следует смешивать угол атаки с углом установки, т. е. •
с углом, под которым крыло установлено, например, относи*
тельно продольной оси фюзеляжа. Угол установки крыла на
самолете есть величина постоянная, а угол атаки летчик за
время полета может изменять, отклоняя руль высоты самоле-
та. Так, самолет может лететь горизонтально на различных
углах атаки, ибо каждой скорости полета соответствует какой-
то свой угол атаки. Это легко понять, усвоив, что каждому
углу атаки для данного профиля соответствуют определенные
8*
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
116
Гл. VI. Работа крыла самолета
значения коэфпциентов и су, а следовательно, и силы Q и У,
определяемые по приведенным выше формулам.
Разлагая равнодействующую R по направлению хорды кры-
ла и перпендикулярно к ней (см. фиг..89), получим составляю-
щие Т и N, называемые тангенциальной и нормальной силами.
Их можно представить аналогично силам Q и У в виде:
T=ctp~S
1 2
И
N = c n^S,
п 2
причем
Сп = CV COS а + С. Sin а;
fb у 1 w >
с, — с sin а — г cos а.
* у -р
Для полной характеристики крыла надо знать величину рав-
нодействующей R, ее направление и точку пересечения линии
действия с хэрдой. Для определения этой точки пользуются мо-
ментом этой равнодействующей относительно какой-либо оси.
Этот момент по аналогии с силами выражается формулой:
М = с р— Sb,
m 2
где коэффициент момента относительно поперечной оси
самолета;
Ь — хорда крыла.
Положительным принято считать момент, вызывающий каб-
рирование, т. е. поднимание носа самолета.
Зная момент М и величину равнодействующей R, можно
определить плечо, т. е. расстояние от выбранной оси моментов
до точки пересечения линии действия силы R с хордой крыла.
Зависимость аэродинамических коэфициентов от угла атаки.
Для удобства пользования аэродинамические характеристики
крыла обычно представляют в виде графиков, изображающих
зависимость коэфициентов су и ст от угла атаки а. По оси
абсцисс на этих графиках откладывают углы атаки а, а по оси
ординат — значения коэфициентов.
На фиг. 90 приведены графики зависимости су и от а.
Видно, что для данного крыла до а =18° коэфициент су воз-
растает прямо пропорционально величине угла атаки. На углах
атаки больше 18° возрастание су замедляется вследствие ме-
стных срывов обтекания. При дальнейшем возрастании а на-
ступает момент (при а^22°), когда су, достигнув наибольшего
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
g 32 Аэродинамические характеристики крыла
117
значения, начинает падать, причем это падение может быть
весьма резким.
Величина у обычных профилей достигает 1,1—1,6. Угол
атаки, при котором су достигает максимума, называется к р и-
тическим углом и обычно лежит в пределах 14—20°. Угол
атаки, при котором су = 0, называют углом нулевой
п од ъ ем н ой силы и обозначают через а0. У несимметричных
Фиг. 90. Графики зависимости су и сх от угла атаки а.
крыльев, которые дают подъемную силу и при небольших
отрицательных углах атаки, а0 составляет от —1 до —4°.
Зависимость коэфициента лобового сопротивления сх от
угла атаки совершенно иная. По самой своей природе са не
может быть равен нулю. Л4аксимального значения он дости-
гает при а—90°, когда крыло стоит поперек потока.
Качество крыла Качеством крыла К называют отношение
подъемной силы У к лобовому сопротивлению Q при данном
угле атаки:
Это отношение показывает, bio сколько раз при данном угле S
атаки подъемная сила больше ло|бового сопротивления. У хо- /
роших современных крыльев наибольшее значение К доходит
до 20.
На фиг. 91 показана зависимость качества К от угла атаки.
Максимального значения К достигает на небольших положи-
тельных углах атаки. На таких углах атаки нужно лететь для
того, чтобы полет происходил в наивыгоднейших условиях. Угол
атаки, при котором качество крыла максимально, называется
наивыгоднейшим углом атаки и обозначается через #наНв-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
118
Гл VI. Работа крыла самолета х
к хорде Ь, т. е. Z/b. Обозна-
X. Следует иметь в виду, что
Сх 1
личина — =— называется обратным качеством и
c.v К
обозначается греческой буквой |л.
Качество крыла зависит не только от угла атаки, но и от
так называемого удлинения крыла. Удлинением крыла на-
зывают отношение его размаха I
чают удлинение греческой буквой
X —— лишь для крыла прямо-
ft
угольной в плане формы. У
крыльев иной в плане формы
удлинение определяют по фор-
/2 ?
муле 1 =— , где о —площадь
s
Фиг. 91. Зависимость качества
крыла от угла атаки
А— точка В—точка с.
С — точка А"тях
Чем больше удлинение, тем выше качество крыла. Но с
увеличением длины крыла сильно возрастают напряжения в
элементах его конструкции и имеется предел, за которым уве-
личение X уже не компенсирует утяжеления крыла, связанного
с необходимостью обеспечить ему нужную прочность. Поэтому
в обычных самолетах X равно от 6 до 10 и не превышает 12.
У планеров, конструкция которых легче ввиду малой нагруз-
ки, удлинения значительно больше, но все же не превы-
шают 20—24.
знаменатель на Z,
/
* Если мы в формуле Л = — умножим числитель и
ft
Z2 л
получим Произведение lb и есгь площадь 5, если считать хордой b
некоторую приведенную хорду прямоугольного крыла, эквивалентного по
площади нашему крылу
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
£ 33 Индуктивное сопротивление крыла 119
Весьма удобно представлять характеристики крыла пока-
занным на фиг. 92 графиком, который называется полярой
Лилиенталя. Этот график дает значение коэфициентов су
и сх при различных углах атаки. Для вычерчивания поляры
Лилиенталя (ее часто называют просто полярой) откладывают
по вертикальной оси значения су, а по горизонтальной — зна-
чения сх для различных углов атаки и соединяют полученные
точки плавной кривой. Значения углов атаки надписывают не-
посредственно у полученных точек. Ввиду того, что на углах
атаки, представляющих практический интерес, значения сх не-
велики, масштаб для сЛ берут для удобства отсчетов в пять
или десять раз крупнее, чем для су.
Так как качество крыла К представляет отношение сук сх,
то чо поляре очень просто определить максимальное каче-
ство К. Для этого достаточно провести из начала координат
прямую, касательную к поляре. Точка касания обозначит угол
атаки, при котором качество крыла максимально, а тангенс
угла, составленного касательной с горизонтальной осью, будет
числовым значением качества крыла. Понятно, что в этом слу-
чае масштабы .для cv и cv должны быть одинаковыми.
Максимальное значение су (точка Л) и минимальное значе-
ние сх (точка В) определяются на поляре с одного взгляда.
Следует обратить внимание на то, что значения сх крыльев
гораздо меньше, чем у тел самой лучшей обтекаемой формы.
Во избежание недоразумений надо запомнить, что для всех
тел, имеющих только лобовое сопротивление и не создающих
подъемной силы, коэфициент ох относят к площади миделевого
сечения (наибольшего сечения тела, т. е. проекции тела на
плоскость, перпендикулярную направлению набегающего потока
воздуха). Коэфициент же сх крыла относят не к его миделе-
вому сечению, а к его площади, которая значительно больше
миделевого сечения крыла. Поэтому значения сг у крыла мень
ше, чем даже у наиболее хорошо обтекаемых тел. Из этого
пояснения следует, что нельзя сравнивать коэфициенты сх кры-
ла с коэфициентами сх тел, имеющих только лобовое сопро-
тивление и не создающих подъемной силы.
§ 33. Индуктивное сопротивление крыла
В предыдущей главе мы показали, что лобовое сопротив-
ление любого тела складывается из двух частей — из разности
давлений на переднюю и заднюю половину тела и из силы тре-
ния воздуха о поверхность тела.
У крыла, т. е. тела, предназначенного для образования
подъемной силы, характер распределения давлений должен быть
вполне определенным- над крылом должно создаваться разре-
жение, а под крылом — давление. Именно благодаря такому
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
120
Гл, VI. Работа крыла самолета
распределению давлений вокруг крыла и создается подъемная
сила. Поэтому нельзя сказать, что та часть сопротивления
крыла, которая возникает в результате разности давлений в
разных точках вокруг крыла, целиком представляет собой вред-
ное сопротивление. Ведь часть этого сопротивления (и боль-
шая часть) идет на со-здание подъемной силы.
Условились часть сопротивления, идущего на создание подъ-
емной силы, называть индуктивным сопротивлением и полное
сопротивление крыла сх обозначать как сумму трех вели-
чин: сх — сопротивление трения,сХп—сопротивление, возни-
кающее от разности давлений впереди и сзади профиля кры-
ла, и сх —- индуктивное сопротивление, идущее на образова-
ние подъемной силы крылом конечного размаха:
Сх = С г Д- С -I— С *
/• кр xf 1 ?п 1
Часто первые два слагаемых объединяют в один коэфи-
циент профильного сопротивления крыла сХр.
сЛр = Сх? + ^п.
Величина сХр мало изменяется на практически используемых
углах атаки и ее можно считать постоянной. Тогда измене-
Фиг. 93. Образование вихревых шну-
ров у крыла конечного размаха.
Фиг. 94. Схема распределения скоро-
сти IV опускания воздуха по разма»
ху крыла.
ние с с изменением угла атаки будет зависеть от изменения
только сх..
Разъясним, в чем заключается физический смысл индуктив-
ного сопротивления.
Представим, что неподвижно установленное крыло обдувает-
ся потоком воздуха, струйки которого текут горизонтально. При
обтекании этим потоком крыла создается разрежение над кры-
лом и повышенное давление под ним. Воздух стремится перей-
ти из зоны повышенного давления в зону пониженного давле-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками
g 33. Индуктивное сопротивление крыла
12b
ния, образуя непрерывный вихревой поток, сбегающий с концов
крыла (усы) и закручивающийся снизу вверх (фиг. 93). Следо-
вательно, воздух под крылом, под действием вихревых жгутов,
непрерывно опускается, причем скорость опускания максимальна
у концов крыла и минимальна у его середины (фиг. 94).
Из-за этого струйки воздуха, подходящие к крылу горизон-
тально, оказььваются за коылом отклоненными на какой-то угол
вниз, т. е. поток оказывается скошенным.
На фиг. 95 показано, как крыло отклоняет или скашивает
набегающий воздушный поток. На некотором расстоянии перед
крылом поток еще не скошен и струйки текут гопизонтально.
На каком-то расстоянии за крылом скашивание потока уже
закончилось и он отклонен от первоначального горизонтального
направления на некоторый вполне определенный угол 2Да
(фиг. 96). В области крыла, где происходит скашивание пою-
ФиТ. 95. Схема скоса потока крылом. Фиг. 96. Углы скоса потока.
ка, струйки воздуха можно считать отклоненными на средний3
угол Да.
Не следует думать, что крыло отклоняет только те струйки
воздуха, которые непосредственно соприкасаются с ним, как
бы ударяются о крыло. Скашивающее влияние крыла распро-
страняется на довольно далекое расстояние над крылом и под
ним. Ведь непосредственно над крылом создается разрежение.
В силу этого слои воздуха, текущие на некотором расстоянии
над крылом, будут подсасываться в разреженную зону и, сле-
довательно, отклоняться вниз. В зоне же непосредственно под
крылом создается повышенное давление, в результате чего
струи воздуха, текущие на некотором расстоянии под крылом,
также отклоняются вниз.
Таким образом"влияние крыла сказывается не на узкой по-
лосе воздуха, непосредственно соприкасающегося с крылом, а
на довольно значшельной массе воздуха. Можно приближенно
считать, что при образовании подъемной силы монопланное
крыло воздействует на поток воздуха, сечение которого пред-
ставляет круг с диаметром, равным размаху крыла (фиг. 97).
Вспомним тепеоь, что подъемная сила должна быть направ;
лена вертикально вверх, т. е. в нашем случае — при горизон-
тальном потоке, перпендикулярно набегающему потоку возду-
ха. Ведь именно такая сила и должна быть противопостав-
лена силе тяжести. Но крыло отклоняет горизонтальный набе-
гающий поток вниз на угол А а. Поэтому <в ту же сторону и
/
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
422
Гл. VI. Работа крыла самолета
ла такой же угол должна отклоняться и подъемная сила. Сле-
довательно, точное направление подъемной силы будет извест-
но лишь после того, как мы узнаем угол скоса потока крылом.
Для того чтобы при расчете подъемной силы избежать пред-
варительного определения угла скоса потока; что часто бывает
затруднительно и вносит большие осложнения в расчеты, при-
бегают к следующему приему. Истинную подъемную силу, т. е.
силу уже отклоненную и перпендикулярную к скошенному по-
току, раскладывают (фиг. 98) на две составляющие: на кажу-
щуюся подъемную силу, перпендикулярную к первоначальному
^горизонтальному) направлению набегающего потока, и на си-
Фиг. 97. Сечение струи
воздуха, отклоняемой
монопланным крылом.
^ист
Индуктивное
сопротивление
Фиг. 98. Разложение истинной
подъемной силы на кажущуюся
подъемную силу и индуктивное
сопротивление.
лу, направленную вдоль этого набегающего потока (горизон-
тально). Эта вторая сила, мешающая крылу двигаться вперед,
и представляет собой индуктивное сопротивление.
Так как угол скоса потока очень невелик, то кажущаяся и
истинная подъемные силы по величине почти одинаковы, но
всегда кажущаяся подъемная сила несколько меньше истинной.
Угол скоса А а определяется из формулы
Из треугольника, полученного при разложении силы Рист
на Укаж и индуктивное сопротивление, следует, что индуктив-
ное сопротивление равно

Индуктивное сопротивление уменьшается при увеличении
.любой величины, стоящей в знаменателе. Особенно сильно ска-
зывается увеличение размаха крыла I и скорости полета V, вхо-
дящих в знаменатель формулы в квадрате. Следует отметить,
что величины I, V и р характеризуют массу воздуха, отклоняе-
мого крылом, т. е. ту массу воздуха, на которую самолет как
•бы опирается в полете. Чем больше эта масса, тем на меньший
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
£ 33. Индуктивное сопротивление крыла
123
угол ее можно отклонить для получения одного и того же
эффекта, т. е. той же подъемной силы.
Для того чтобы получить значение безразмерного коэфи-
циента индуктивного сопротивления с у нужно индуктивное
сопротивление поделить на S. Проделав это и подставив
2
вместо К его выражение через коэфициент с ,
лучим:
с.
о pV2
т- е- 4S 2> П0‘
или, перенеся значение площади крыла S в
/2
ГС ---
знаменатель,
/2
Но величина — есть
5
удлинение крыла, обозначаемое бук-
с2
вой X. Следовательно, сг — -v~. Таким образом индуктивное
сопротивление обратно пропорционально
Так как общее сопротивление
крыла часто представляют в виде
сухммы индуктивного и профильного
сопротивлений, то желательно най-
ти способ наглядно показать и сум-
марное сопротивление и отдельно
каждое слагаемое сопротивление.
Это весьма удобно можно сделать на
поляре Лилиенталя, нанеся на нее
так называемую параболу ин-
дуктивного сопротивле-
н и я, которую можно построить, зная
. /2 ~
удлинение крыла • 1ак, для
крыла с удлинением Х = 6 (такое
удлинение принято для моделей
крыльев, испытываемых в аэродина-
1
мических трубах) величина — будет
удлинению крыла.
Фиг. 99. Поляра Лилиента-
ля с нанесенной параболой
индуктивного сопротивления.
равна 0,053 и, сле-
довательно, =0,053 с\.
Задаваясь различными значениями су (например, 0,1; 0,2;
0,3 и т. д,), подсчитывая для каждого значения су величину
, в 0,053 cj и нанося полученные точки на график, получим
кривую зависимости от cv (фиг. 99), причем эта кривая будет
параболой, ибо возрастает пропорционально квадрату су.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
124
Гл. VI. Работа крыла самолета
Центром
торой линия
4
После того как построена 'Парабола индуктивного сопро-
тивления, легко расчленить коэфициент общего сопротивле-
ния крыла сх на сг и сх .
Величину коэфициента индуктивного сопротивления ст.
будут представлять расстояния от оси су до параболы, а ве-
личину коэфициента профильного сопротивления сх? — рас-
стояния между параболой и полярой.
Следует запомнить, что на летных углах атаки, т. е. на
углах атаки от —2° до +12° поляра идет почти на одном рас-
стоянии от параболы индуктивного сопротивления, т. е. значе-
ние с почти постоянно, и возрастание коэфициента общего со-
противления сГкр с увеличением угла атаки объясняется воз-
растанием коэфициента с
На углах атаки, близких к критическому, значение са за-
метно увеличивается.
§ 34. Центр давления крыла
давления крыла называется та точка его, в ко-
действия аэродинамической. силы пересекается с
хордой крыла. Так как крыло всегда
симметрично по размаху, ибо состоит из
двух совершенно одинаковых половин, то
положение центра давления по размаху
вполне определенно — он лежит на оси
симметрии крыла, т. е. на половине раз-
маха. Положение центра давления по
хорде крыла определяют расстоянием от
носка, выражая это расстояние в долях
хорды.
С изменением угла атаки изменяет-
ся и положение центра давления по
хорде. Только у некоторых специаль-
ных профилей положение центра давле-
ния по хорде на рабочих углах атаки
почти постоянно.
Перемещение центра давления по
хорде объясняется тем, что на разных
углах атаки картина обтекания профи-
ля воздухом различна.
На фиг. 100 показано расположение
зон разрежения и давления по крылу
при различных углах атаки. На боль-
ших углах атаки подъемную силу дает,
главным образом, передняя часть кры-
ла. Поэтому и центр давления на углах
а гаки 18—12° (фиг. 101) расположен в
Фиг. 100. Расположение
зон разрежения и давле-
ния по крылу при раз-
личных углах атаки:
1—большой положитель-
ный угол атаки;
2—3—малый положитель-
ный угол атаки;
4—отрицательный угол
атаки.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 35. Особенности аэродинамики при высоких скоростях полета 125
передней части профиля на 25—30% хорды. При уменьшении
угла атаки центр давления отходит назад, но При тех о, на
которых обычно легает самолет, расстояние центра давления от
носка профиля не превышает 35—45% хорды. На отрицатель-
ных углах атаки передняя часть крыла создает уже не подъем-
ную, а снижающую силу, в то время как задняя часть крыла
0%*
Фпг. 101. Положение центра давления
на крыле и направления полной аэро-
динамической силы при различных
углах атаки.
может еще создавать подъемную силу. В результате такого
положения крыло скручивается парой сил. При увеличении от-
рицательного угла атаки равнодействующая аэродинамических
сил направлена уже вниз и приложена снова в передней части
крыла.
Как видно на фиг. 101, имеются углы атаки, на которых
центр давления уходит за пределы крыла.
Положение центра давления оказывает большое влияние на
продольную устойчивость самолета в полете.
§ 35. Особенности аэродинамики при высоких
скоростях полета
Выше (§ 29—33) мы ознакомились с характером обтекания
тел воздухом и зависимостью аэродинамического сопротивления
от скорости при тех скоростях, с которыми самолеты летали
примерно до 1945 г., т. е. до скоростей 200—230 м!сек
(720—850 км!час). При таких скоростях сопротивление про-
порционально квадрату скорости. При больших скоростях со-
противление возрастает значительно интенсивнее.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
126
Гл. VI. Работа крыла самолета
Обширные исследования' полета артиллерийских снарядов
показали, что зависимость сопротивления воздуха от скорости
подчиняется весьма сложному закону. Так до скорости
250 м/сек сопротивление про-
порционально квадрату ско-
рости, при 250—300 м/сек —
кубу скорости, при 300—
400 м/сек — пятой степени
скорости, при 400—м/сек—
снова кубу скорости, при 420—
550 м/сек — квадрату ско-
рости. При больших скоростях
интенсивность нарастания со-
противления падает. Так в
диапазоне скоростей от 550 до
800 м/сек сопротивление про-
порционально скорости в сте-
пени 1,7, а в диапазоне 800—
1100 м/сек — скорости в сте-
пени 1,554
Изменение интенсивности
возрастания сопротивления с
увеличением скорости связано
с изменением характера об-
текания тела воздухом. При
средних скоростях (до
200 м/сек) воздух плавно об-
текал тело и давление в при-
лежащих к телу струях воз-
духа изменилось плавно, по-
степенно. На скоростях, боль-
ших ~230 м/сек, характер об-
текания тела воздухом изме-
нился. Вместо плавного струй-
ного обтекания с постепенным
изменением давления (фиг.
102а) наблюдается так назы-
Фи1\ 102. Обтекание тел при дозвуко-
вых и при сверхзвуковых скоростях.
а Плавное струйное обтекание крыла.
б. Волновое обтекание пули.
в. Распределение скоростей
по поверхности крыла.
ваемое волновое обтекание (фиг. 1026) с резкими
скачками давления. Волны воздуха, возникающие перед телом
при больших скоростях движения, называются волнами
Маха по имени ученого, впервые обратившего на них внима-
ние. На образование этих волн затрачивается очень много энер-
гии, гораздо больше, чем на раздвигание телом воздуха и на
1 Н. В. Майевск и й. Курс внешней балистики,Санкт-Петербург, 1870.
Я. М. Шапиро. Внешняя балистика, Оборонгиз, 1946.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 36. Особенности механизированных крыльев ' 12 7
трение воздуха о поверхность тела. Из-за этого сопротивление- *
воздуха продвижению тела на больших скоростях при волновом
характере обтекания возрастает гораздо интенсивнее, чем на
средних скоростях — при струйном обтекании.
Характер обтекания тел воздухом изменяется при скорости,
близкой к скорости звука, т. е. около 340 м/сек. (Скорость зву-
ка* и представляет собой скорость распространения в воздухе
волны уплотненного воздуха.) Так как скорость звука зависит
от температуры воздуха, то и критическая скорость, при кото-
рой меняется характер обтекания тел воздухом, зависит от его
температуры.
Следует иметь в виду, что в реальных условиях струйное
обтекание переходит в волновое значительно раньше, чем тело
достигает скорости звука. ,
Это происходит потому, что волны Маха могут появиться
на отдельных частях самолета при скорости полета значительно
меньшей, чем скорость звука. На фиг. 102s показано распре-
деление-скоростей по поверхности крыла. На этой фигуре стрел-
ка у носка крыла обозначает в некотором масштабе скорость
полета, а остальные стрелки обозначают в том же масштабе, но
повернутые на 90°, скорости воздуха в различных точках кры-
ла. Как видно, на значительной части поверхности крыла ско-
рости воздуха много выше, чем скорость полета. Эти скорости
тем больше, 4efM больше кривизна поверхности крыла и его
угол атаки. Из-за этого при скоростях полета, значительно
меньших, чем скорость звука, на поверхности самолета во мно-
гих местах возникают скорости, превышающие скорость звука,
а следовательно, нарушается струйное обтекание и резко воз-
растет сопротивление. Кроме возрастания сопротивления, при
полете на скоростях, приближающихся к скорости звука, воз-
никают из-за местных срывов обтекания нарушения устойчи-
вости самолета и осложняется управление им.
Аэродинамика высоких скоростей привлекает сейчас к себе
пристальное внимание исследователей, так как законы, опре-
деляющие характер обтекания самолета воздухом на таких
скоростях, еще недостаточно изучены, что затрудняет построй-
ку самолетов, способных летать со скоростями, превышающими
скорость звука. За последние годы в изучении этих законов до-
стигнуты большие успехи.
§ 36. Особенности механизированных крыльев
Для улучшения взлетно-посадочных свойств самолета боль-
шинство современных крыльев снабжают особыми устройства-
ми — предкрылками, закрылками, щитками или подкрылками,
составляющими так называемую механизацию крыла. Крылья
имеющие одно или несколько таких устройств, называются ме-
ханизированны ми.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
128
Гл. VI. Работа крыла самолета
Предкрылком называют узкое подвижное крылышко,
крепящееся к передней части крыла. При небольших углах ата-
ки предкрылок плотно прижат к основному крылу и вписывает-
ся в его профиль. По достижении крылом некоторого угла
атаки предкрылок автоматически под воздействием встречного
потока воздуха выдвигается вперед, причем между* ним и кры-
С предкрылком
Л по всему размаху
С преддрыл^ом
Фиг. 103. Предкрылки:
Схема работы предкрылка. На больших углах атаки предкрылок выдви-
гается, вследствие чего возрастает значение бу (при большом размахе пред-,
крылка) или сглаживается падение су (при размахе предкрылка, равном;
примерно полуразмаху крыла).
б. Воздействие аэродинамических сил на предкрылок. При малом угле
атаки 1 эти силы прижимают предкрылок к крылу, при большом 2 отрывают
примерно полуразмаху крыла).
лом образуется профилированная щель. Эффект, получающийся
от выдвигания предкрылка, расположенного вдоль всего раз-
маха крыла, заключается в том, что критический угол атаки
крыла' значительно увеличивается и су сильно повышается
(фиг. 103). При предкрылке, размах которого значительно
меньше полного размаха крыла, например, равен половине раз-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!

36. Особенности механизированных крыльев
129
маха, критический угол* атаки акр не увеличивается и су не
повышается, но характер падения кривой су изменяется: вер-
шина ее становится не крутой, а плавной, т. е. кривая су на
каком-то участке идет почти горизонтально до углов атаки, зна-
чительно больших, чем акр исходного профиля. Это свойство
концевых предкрылков используют для повышения поперечной
устойчивости самолета на больших углах атаки (при посадк^,
когда эффективность элеронов низка. /
Автоматическое выдвигание и убирание предкрылков про-
исходит в результате того, что при больших угл-ах амгаки
(фиг. 103) перед предкрылко-м
Фиг. 104. Щитки, закрылки и подкрылки:
а — простой щиток (щиток Шренка), только отклоняющийся вниз на некото-
рый угол; б — щиток, одновременно отклоняющийся вниз и сдвигающийся
назад (щиток Цап); в — простой закрылок; г — щелевой закрылок; д — под-
крылок Фаулера; е — подкрылок ЦАГИ.
ваю-щее предкрылок от крыла, а при небольших углах атаки,
наоборот, — давление, прижимающее предкрылок к крылу.
Благоприятный эффект выдвигания предкрылка и образова-
ния щели вызывается тем, что через щель воздух из зоны под
крылом, где давление большое, устремляется в зону над кры-
лом, где давление меньше. При этом вследствие большой ско-
рости струи воздуха, проходящей через узкую профилирован-
ную щель, скорость потока над крылом повышается и разре-
жение воздуха увеличивается, из-за чего подъем-на-я сила -воз-
растает, а срыв струй с верхней поверхности крыла задержи-
вается. Это явление называется щелевым эффектом.
При выдвинутом предкрылке возрастает лобовое сопротивле-
ние и падает качество крыла. Поэтому невыгодно летать с вы-
двинутым предкрылком и в полете предкрылок плотно прижат
к основному крылу, так что почти не искажает его профиля.
Закрылком называется подвижная задняя часть крыла,
которую летчик по желанию может отклонят!» вниз. Имеются
два основных вида закрылков, различающихся по принципу дей-
ствия: простые и щелевые (фиг. 104).
9 В. А. Попов
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
130
Гл. V/. Работа крыла самолета
Назначение закрылков — увеличивать сутахдля уменьшения
дюсадочной скорости самолета и для облегчения взлета. Кроме
увеличения сут^у крыла с опущенным закрылком уменьшается
значение критического угла атаки а кр, что также облегчает
взлет и посадку (фиг. 105).
У коыла с простым закрылком с повышается вследствие
увеличения кривизны профиля, т. е. увеличения разрежения
над верхней поверхностью крыла при отклонении закрылка, а
Фиг. 105. Эффект отклонения
закрылков.
у крыла со щелевым закрылком,
кроме того, и вследствие щелево-
го эффекта. Таким образом щеле-
вые закрылки более эффективны,
но лобовое сопротивление крыла
при таких закрылках (в нейтраль-
ном положении) несколько увели-
чивается.
У современных самолетов хор-
да закрылка обычно не превышает
2О°/о хорды крыла, угол отклоне-
ния составляет около 60°, а раз-
мах равен 40—45% полного раз-
маха крыла. Когда закрылок от-
клонен на 10—20°, то cY увеличи-
вается меньше, чем с , и поэтому
закрылки мсркно использовать на взлете для сокращения длины
разбега. Когда же закрылок отклонен полностью, то подъемная
сила и сопротивление крыла сильно увеличиваются, а качество
крыла К сильно падает и, следовательно, угол планирования
может быть круче, а пробег после посадки — короче, чем у са-
молета без закрылков.
Щитки представляют собой небольшие поверхности, под-
вижно закрепленные снизу хвостовой части крыла (см. фиг. 104)
так, что могут быть отклонены вниз. В убранном положении
они обычно не выступают за габариты крыла. Принцип дей-
ствия щитков заключается, во-первых, в том, что при отклоне-
нии их вниз увеличивается кривизна профиля крыла, а -во-
вторых, в том, что образуется зона разрежения между крылом
и щитком, куда интенсивно засасывается воздух с верхней по-
верхности крыла, благодаря чему устраняется срыв потока
сверху крыла даже при критическом угле атаки. Вследствие
этого увеличивается подъемная сила крыла.
Характер кривой изменения су по а у крыла со щитками
такой же, как и у крыла с закрылками. При отклоненных щит-
ках сильно увеличивается также cv и уменьшается качество
крыла, что позволяет увеличивать крутизну траектории при
планировании.
У современных самолетов размах щитков составляет до
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 36. Особенности механизированных крыльев
131
40__45«/0 размаха крыла, хорда — около* 20% хорды крыла и
угол отклонения до 60 .
В убранном положении щитки совершенно не искажают
первоначальный профиль крыла, так как у них нет ни высту-
пающих кронштейнов, ни щелей. Из-за этого достоинства щит-
ки широко применяются на скоростных самолетах.
Следует отметить, что эффективность щитков значительно
увеличивается в том случае, когда они не прерываются у фю-
зеляжа, а продолжаются под ним и представляют, таким обра-
зом, как бы один сплошной щиток.
Наиболее распространенными типами щитков являются щит-
ки Шренка и щитки Цап. Щитки Цап не только искривляют
профиль коыла, но и несколько увеличивают его площадь, так
как одновременно с отклонением вниз они немного сдвигаются
назад.
Подкрылки отличаются от щитков тем, что имеют кры-
ловой профиль, помещаются в углублении в хвостовой части
крыла и одновременно с отклонением вниз выдвигаются назад,
причем между подкрылками и крылом образуется профилиро-
ванная щель (см. фиг. 104).
Действие подкрылков заключается в увеличении вогнутости
(кривизны) профиля крыла, увеличении площади крыта и в
появлении щелевого эффекта, в результате чего увеличивается
подъемная сила'крыла. Характер течения кривой, представляю-
щей изменение су по а, для крыла с подкрылком такой же,
как у крыла с закрылком или щитком. Но количественно повы-
шение cd max значительно больше. Поэтому подкрылки представ-
ляют собой наиболее эффективный вид механизации крыла.
Основными типами подкрылков в настоящее время являют-
ся подкрылки ЦАГИ и Фаулера, причем последние наиболее
эффективны, но из-за сложной конструкции выдвигающих ме-
ханизмов *не получают широкого применения.
. Из всех описанных устройств наиболее широко применялись
до сих пор щитки Шренка, что объясняется простотой их
устройства и управления ими, а также высокой эффективно-
стью. У самолетов с большой грузоподъемностью все шире на-
чинают применять подкрылки Фаулера или ЦАГИ.
В заключение остановимся на попытках создать самолеты с
изменяющейся в полете площадью крыла. Та-
ких попыток делалось и делается много, ко до сих пор удовле-
творительных результатов не получено.
Вообще говоря, увеличить площадь крыльев можно следую-
щим» четырьмя способами: 1) увеличением размаха, 2) увели-
чением хорды, 3) увеличением размаха и хорды, 4) превраще-
нием моноплана в биплан или полиплан. Все эти способы уже
испробованы, но конструкция крыла во всех случаях получйет-
9 я
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
132
Гл. VI. Работа крыла самолета
Фиг. 106. Самолеты с изменяющейся в полете площадью крыла:
/ — самолет Махонина с крылом, раздвигающимся по размаху: а—крыло
выдвинуто; б — крыло втянуто.
2—самолет Бакшаева с крылом, увеличивающимся по хорде: а — с выдви-
нутым дополнительным крылом; б — с втянутым дополнительным крылом.
ся столь сложной, вес его так велик, а вопросы устойчивости
и управляемости самолета в полете и на посадке решаются с
такими трудностями, что нужно признать все построенные д5
сих пор такие экспериментальные самолеты практически бес-
перспективными, а проблему — неразрешенной.
На фиг. 106 показаны некоторые из спроектированных и
построенных самолетов с изменяющейся в полете площадью
крыла.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Глава VII
ВИНТОМОТОРНАЯ УСТАНОВКА САМОЛЕТА
§ 37. Общие сведения о воздушных винтах
Воздушные винты на современных самолетах имеют от двух
до шести лопастей. Различают винты правого и левого враще-
ния. Винтом правого вращения называют такой, который, если
смотреть на него сзади (при тянущем винте — с места летчи-
ка), вращается по часовой стрелке. Винты, вращающиеся в
обратную сторону, называют винтами левого вращения.
Раньше воздушные винты изготовляли только из дерева.
Позднее начали изготовлять их' из дуралюмина или из стали.
Металлические винты прочнее, долговечнее и их можно срав-
нительно просто ремонтировать после повреждения, тем более,
что у этих винтов лопасти изготовляются отдельно от втулки
и затем вставляются в нее при сборке.
Так как воздушный винт вращается с большим числом обо-
ротов, то даже малейшая разница в размерах или весе лопа-
стей вызывает тряску, которая губительно отзывается на проч-
ности мотора и его креплений к самолету. Поэтому воздушный
винт должен быть очень тщательно сбалансирован в весовом
отношении, а размеры лопастей его и распределение масс в ло*
пастях должны быть строго одинаковыми.
При полете самолета со скоростью V м/сек (воздушный винт
создает тягу Р кг. Следовательно, винт каждую секунду про-
изводит работу PV кг • м, т. е. отдаваемая винтом мощность
Р * V ~
в лошадиных силах будет %Эта мощность всегда мень-
ше мощности, отдаваемой мотором винту NM. Отношение мощ-
ности, полученной винтом, к мощности, которую винт отдает на
продвижение самолета, называется коэфициенгом полезного
действия воздушного винта и обозначается буквой tj, так что
т=---==-----.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
134
Гл, VII, Винтомоторная установка самолета
У современных воздушных винтов коэфициент полезного
действия обычно лежит в пределах от 0,78 до 0,82 и в лучших
случаях поднимается до 0,84.
§ 38. Устройство и работа воздушного винта
Современные многолопастные механизированные воздушные
винты представляют весьма сложные агрегаты, но принцип ра-
боты их в основном тот же, что и простейших двухлопастных
деревянных винтов, стоявших на всех самолетах 20—25 лет
назад.
Простейший воздушный винт (фиг. 107) состоит из двух ло-
пастей и ступицы, в центре которой имеется отверстие для
Г*---------— —Диаметр винта ---------------—*
Ступица
Ребра обтекания
Ребро атаки
Попасть Ребро обтекания^^^^^^д Ребро атаки I
втулка * Направление
* firat алчца
Фиг. 107. Простейший двухлопастный деревянный воздушный винт.
втулки, соединяющей винт с валом мотора. Профиль лопасти
подобен профилю крыла. Передняя часть лопасти, которой она
набегает на воздух, называется ребром атаки, или пе-
редней кромкой, а задняя часФь лопасти — ребром об-
текания, или задней кромкой.
Нижняя слегка искривленная поверхность лопасти назы-
вается рабочей поверхностью, а верхняя — лицевой
поверхностью, или спинкой лопасти. Расстояние от кон-
ца одной лопасти *до конца другой или диаметр круга, описы-
ваемого концом лопасти, называется *д и а метром винта,
а площадь этого круга1 — о метаем ой поверхностью,
или диском винт а.
Простейший двухлопастный воздушный винт можно срав-
нить с обычным двухходовым винтом, ввинчиваемым в гайку
(фиг. 108). Кдк известно, шагом нарезки такого винта назы-
вается расстояние, проходимое винтом за один оборот. Точно
так же и шагом воздушного винта называется расстояние, ко-
торое прошел бы винт за один оборот, если бы он ввинчивался
в жесткую гайку. Но воздух — среда податливая, и поэтому
шаг воздушного винта, обозначаемый буквой Н (фиг. 109),
всегда больше действительного расстояния, проходимого воз-
душным винтом в воздухе за один оборот и называемого п о-
с ту пью На. Разность S между шагом и поступью воздушного
винта называется скольжением.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
ff 38. Устройство и работа воздушного винта
135
Работа лопасти
ла. При движении
воздушного винта аналогична работе кры-
лопасти в воздухе под углом а к напра-
Малая ficnaaub
Фиг. 108. Образование лопастей винта:
1 — обычный болт с гайкой; 2 — винт с одноходовой глубокой нарезкой;
3— винт с двухходовой глубокой нарезкой.
влению встречного потока воздуха возникает аэродинамическая
сила /?. Разлагая эту силу на направление полета и направле-
Фиг. 109. Работа воздушного винта:
Н — шаг винта; 5—скольжение; На—поступь.
ние, противоположное вращению винта, получим силу Р, тяну-
щую винт в направлении полета, и силу Q, преодолевающую
сопротивление воздуха вращению винта (фиг. 109). Так как
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
НЬ
Гл VII Винтомоторная установка самолета
и

природа тяги Р та же, что и подъемной силы крыла, то и вели*
чина ее зависит от тех же факторов — в основном от угла
атаки а и скорости движения.
Угол атаки а лопасти — это угол между ее хордой и на-
правлением скорости ее движения Чтобы найти это направле-
ние, рассмотрим сложную кар1ину обтекания
лопасти воздухом. В полете каждая точка ло-
пасти описывает спираль, так как одновременно
вращается и движется поступательно. Обозначим
скорость поступательного движения сечения ло-
пасти (фиг. 110) через V, а линейную скорость
вращения по окружности — через U. Сложив
графически эти скорости, мы найдем величину
равнодействующей скорости W и ее направле-
ние. Углом атаки а для данного сечения лопасти
и будет угол между хордой сечения и направ-
лением равнодействующей скорости W. Угол 9
между хордой сечения лопасти и плоскостью
вращения называется углом установки лопасти.
Из определения угла атаки лопасти следует, что
чем больше поступательная скорость, т. е. ско-
рость полета, тем меньше при неизменном угле установки лс
пасти ее угол атаки. Это весьма важное обстоятельство необ-
ходимо запомнить.
Обозначим разницу
//
Фиг. НО.
Элемент
лопасти винта.
На фиг. 109 видно,
между углами и а через у, т. е
у — ф ~ а.
что
. V
IgY- и
Окружная скорость Uданного сечения лопасти равна произ-
ведению длины окоужности, описываемой этим сечением за
один оборот винта, на число оборотов в секунду т е.
Ih^riL
и, следовательно,
tg у =-------
Таким образом угол у определяется выражением, содержа-
щим радиус, на котором расположено и вращается данное се-
чение. Следовательно, угол у изменяется по длине лопасти,
причем с увеличением радиуса угол у уменьшается. Если бы
угол установки (равный а+у) был постоянным по длине ло-
пасти, то угол атаки а из-за уменьшения угла у к концу ло-
пасти возрастал бы и разные сечения лопасти работали бы под
разными углами атаки
н www.vokb-la.spb.ru - Самолет своими руками?!

Для того чтобы все сечения лопасти работали под одним и
тем же наиболее выгодным углом атаки, приходится лопасть
закручивать так, чтобы угол установки ее у втулки был наи-
большим, а по направлению к концам лопасти уменьшался,
Тогда угол атаки — у можно сохранить постоянным, так
как вместе с уменьшением угла у будет уменьшаться и угол <?.
Выше мы уже говорили о шаге винта. Шаг элемента винта
в соответствии с фиг. 109 определяется формулой
//~2^rtgcp.
Задавая для шага Н постоянное значение, мы получим нуж-
ный закон распределения угла установки © вдоль лопасти:
Подбирая по этой формуле углы мы получим большие ?
у втулки и малые ср на конце лопасти, а углы атаки а будут
одинаковыми по всей длине лопасти.
Воздушные винты, у которых закон изменения угла установ-
ки задан формулой tg<p=^» называют винтами посто-
янного шага. В дальнейшем мы будем вместо термина
угол установки применять термин шаг винта, так
как это по существу одно и то же.
Мы уже установили зависимость угла атаки от скорости
полета. Но угол атаки зависит также и от окружной скорости
сечения винта, как это видно из треугольника скоростей на
фиг. 109 и НО, причем с увеличением окружной скорости, т. е.
числа оборотов винта, угол атаки уменьшается. Таким образом
наибольший угол атаки у такого винта будет при работе мо-
тора на стоянке, когда поступательной скорости нет/ Как толь-
ко самолет начнет набирать скорость, угол атаки начнет умень-
шаться и достигнет наименьшего значения при максимальной
скорости полета.
Такое положение весьма неудобно. Ведь самолету нужна
наибольшая тяга и для разбега, и для набора высоты, и для
достижения максимальной скорости полета. Между тем, если
у нашего винта шаг такой, что обеспечивает при взлете, т. е,
на малой скорости, выгодный угол атаки, то на большой ско-
рости этот винт будет работать на малом угле атаки — будет
слишком легок. При этом хотя мотор может развить число
оборотов больше расчетного, но тяга будет невелика, во-пер-
вых, из-за малого угла атаки лопастей, а во-вторых, из-за того,
что при числе оборотов больше расчетного мощность мотора
начнет падать. Кроме того, при раскрутке в моторе может про-
изойти поломка из-за увеличения инерционных сил, возникаю-
щих в кривошипно-шатунном механизме.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
138 Гл. VII. Винтомоторная установка самолета
Если же шаг винта будет обеспечивать угол атаки, нуж-
ный для (максимальной скорости, то на взлете и при наборе
высоты такой винт будет слишком тяжел, т. е. его угол атаки
будет слишком велик в мотор не сможет дать расчетное число
оборотов — не разовьет полной мощности.
На первый взгляд, казалось бы, что угол атаки винта
можно удержать неизменным, повышая одновременно с ростом
скорости самолета и окружную скорость лопасти, т. е. число
оборотов мотора. Но простейшее рассуждение показывает, что
это совершенно невозможно. Ведь скорость самолета непре-
рывно растет и должна расти, так как скорость — наиболее
ценное качество самолета. А так как эта скорость геометри-
чески складывается с окружной скоростью лопасти, то резуль-
тирующая скорость W (см. фиг. ПО) давно уже подошла
близко к так называемой критической скорости (скорости зву-
ка), при которой сопротивление воздуха резко возрастает и
коэфициент полезного действия винта, а с ним и тяга падают.
Для того чтобы при росте скорости самолета удержать резуль-
тирующую скорость винта VV на допустимом значении, уже
сейчас приходится снижать число оборотов винта, устанавли-
вая на мотор редуктор (шестеренчатую передачу), понижаю-
щий обороты, и сажать винт не на вал мотора,'а на вал ре-
дуктора.
Конечно, можно подобрать какой-то средний шаг винта,
обеспечивающий достаточно хороший угол атаки и при взлете,
и при большой скорости. Но этот винт не будет наилучшим
ни при взлете, ни при большой скорости. С таким компромисс-
ным винтом большинство самолетов летало до тех пор, пока
не был создан винт изменяемого шага.
У винта изменяемого шага угол установки лопастей может
изменяться в полете либо летчиком, либо автоматически. По-
давляющее большинство современных самолетов имеет винты
изменяемого шага. Сначала появились так называемые двух-
шаговые винты. У таких винтов лопасти могли в полете
устанавливаться в одно <из двух положений: либо на малый
шаг — около 23° (при взлете и наборе высоты), либо на боль-
шой шаг — около 33° (при большой скорости). Но такой винт
хотя и улучшал качество самолета, но не решал вопроса пол-
ностью, так как буквально для каждого режима полета нужен
особый шаг винта. Позднее были созданы винты, лопасти ко-
торых при изменении режима полета непрерывно поворачива-
ются и устанавливаются под углом, наиболее выгодным для
данного режима полета.
Так как летчик <не может в полете непрерывно следить зД
углом установки (винта, го необходимой принадлежностью вин-
та изменяемого шага (сокращенно ВИШ) является регулятор
числа оборотов. Этот регулятор (центробежный) автоматически
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
g 38. Устройство и работа воздушного винта
139
поддерживает постоянное число оборотов (винта, несмотря на
изменение положения дроссельной < заслонки карбюратора.
В кабине летчика имеется штурвальчик, поворачивая кото-
рый можно задать регулятору нужное число оборотов. В даль-
нейшем регулятор сам держит все время винт на заданном
числе оборотов. Подавляющее большинство современных само-
летов имеет такие ВИШ-автоматы.
Фиг. 111. Схема
сцепления электро-
мотора с лопаС1ЬЮ
винта в электроме-
ханических ВИШ:
Фиг. 112. Принцип действия втулки гидравличе-
ского ВИШ, работающего по двухсторонней схеме:
/ — электромотор; 1 — неподвижный цилиндр; 2 — подвижный поршень;
2 — лопасть винта. 3 и 4 — каналы; 5 — поводок; 6 — шатун; 7 — палец.
За последнее время разработано так называемое объеди-
ненное управление винтом и мотором.-При наличии такого
управления летчик движением одного рычага (или двух уста-
новленных рядом и параллельно рычагов) одновременно уста-
навливает и нужную мощность мотора, и наивыгоднейшие обо-
роты винта.
По принципу устройства механизма, изменяющего шаг,
ВИШ делятся на электромеханические и гидравлические. У
электромеханических ВИШ центробежный регулятор оборотов
воздействует на электромотор, который через систему шесте-
рен поворачивает лопасти (фиг. 111).
У гидравлических ВИШ механизм, поворачивающий лопа-
сти, работает под давлением. масла. Такие ВИШ установлены
на большинстве современных самолетов.
На фиг. 112 показан принцип действия втулки ВИШ, рабо-
тающей по так называемой двухсторонней схеме. У такого
ВИШ и увеличение и уменьшение шага происходит под давле-
нием масла. В неподвижном цилиндре 1 ходит поршень 2, свя-
занный поводками 5, шатунами б и пальцами 7 с лопастями
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
140 Гл. VII. Винтомоторная установка самолета
Фиг. 113. Противовес
П под действием
центробежной силы
стремится удалить-
ся от оси вращения
и поворачивает ло-
пасть на большой
шаг.
винта. Масло через управляемый центробежным регулятором
золотник может поступать в цилиндр 1 или в полость А по
каналу 3 (положение п), или в полость Б по каналу 4 (поло-
жение б). При поступлении масла в полость А поршень дви-
жется влево, выжимая масло из полости Б в бак и устанавли-
вая лопасти на большой шаг. При поступлении "масла в по-
лость Б поршень движется вправо, выжим<ая масло из полости
А в б£к и поворачивая лопасти на малый шаг.
Но ВИШ, работающие по двухсторонней
схеме (когда лопасти в обе стороны пово-
рачиваются давлением масла), встречаются
редко. Гораздо чаще применяются ВИШ
односторонней схемы, при которой лопасти
в одну сторону поворачиваются давлением
масла, а в другую — центробежной силой
Такие ВИШ могут быть прямой схемы,
когда лопасть устанавливается на малый
шаг давлением масла, а на большой —
центробежной силой, и обратной схе-
м ы, когда давление масла поворачивает
лопасти на большой шаг, а на малый шаг
они устанавливаются под действием центро-
бежной силы.
Нормальная лопасть воздушного винта
под влиянием центробежной силы всегда
стремится повернуться на малый шаг. По-
этому при ВИШ прямой схемы приходится
на лопасть устанавливать противовес (фиг. 113), который
обеспечивает поворот лопасти под действием центробежной си-
лы в сторону большого шага.
На фиг. 114 и 115 схематически показан принцип действия
втулки ВИШ прямой и обратной схем.
Для нагнетания масла в цилиндр ВИШ применяются шесте
репчатые насосы, которые нагнетают масло из системы смазки
двигателя во втулку. На фиг. 116 показан разрез современной
втулки ВЙШ прямой схемы.
Дальнейшее усовершенствование ВИШ дало возможность
устанавливать лопасти под углом 90° к плоскости вращения
(флюгерное положение) и даже поворачивать лопасти на 180е
(реверсивный винт).
Воздушные винты, лопасти которых могут устава вливаться
во флюгерное положение, т. е. по потоку, очень удобны для
многомоторных самолетов на случай отказа мотора в воздухе
В этом случае лопасти винта у остановившегося мотора ста-
вят во флюгерное положение, при котором они дают наимень
шее лобовое сопротивление.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 38 Устройство и работа воздушного винта
141
На мп ль й шаг На большой шаг
Фиг. 114. Работа втулки ВИШ прямой схемы:
1 — под давлением нагнетаемого насосом масла подвижный цилиндр
движется вправо, поворачивая лопасти на малый шйг, 2 —противо-
весы иол действием центробежной силы поворачивают лопасти на боль-
шой шаг, причем цилиндр движется влево и выжимает масло в бак.
На большой шаг на малый шаг
Фиг. 115. Работа втулки ВИШ обратной схемы:
/ -— масло поступает в полость А цилиндра и давит на подвижный
поршень, который двигается влево и поворачивает лопасти на боль-
шой шаг; 2 — центробежные силы поворачивают лопасти на ма-
лый шаг, причем поршень движется вправо и выжимает масло из
полости А цилиндра
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками
142
Гл. VII. Винтомоторная установка самолета
Реверсивный винт, т. е. винт, у которого лопасти повернуты
на 180° против нормального их положения, может давать тягу
в обратном направлении, т. е. оказывать тормозящее действие
Такой воздушный винт может быть использован для погаше-
ния скорости при пробеге после посадки, а следовательно, и
НомелЬ попасти
Вал'
РолиРодЬге
подшипники
Ползун, двигаю-
4цийся, поступи
телЬно под дав-
лением масли
Противовес
адтос(партером
Фиг. 116. Втулка ВИШ прямой схемы.
ригпечнЫи
’вдошю&ю
ттнию-
пасти
Тело отулди
для сокращения длины пробега. В двухмоторных самолетах
(с моторамп, расположенными в крыльях) реверсивные винты
позволяют самолету круто разворачиваться при рулежке на
земле (или при движении на воде). Сейчас реверсивные винты
начинают находить применение.
С ростом мощности авиационных моторов диаметры (воз-
душных винтов и число лопастей У них непрерывно растут. Но
ни диаметр винтов, ни число лопастей не могут расти беспре-
дельно. Между концом лопасти винта и землей в положении
самолета в линии полета должно быть расстояние не меньше
0,25 м для того, чтобы пропеллер не повреждался при взлете
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
$ 39. Основные характеристики авиационного мотора 143
и посадке. Число лопастей также не может быть очень боль-
шим, так как это снижает коэфициент полезного действия вин-
та. Кроме того, в ряде случаев даже шестилопастные пропел-
леры предельно больших диаметров не могут с достаточно вы-
соким коэфициентом полезного действия поглотить возросшую
мощность моторов. Поэтому во всем мире исследуется возмож-
ность использования так называемых соосных воздушных вин-
тов. Соосным винтом называют комбинацию из двух винтов,
вращающихся на одной оси в разные стороны с одинаковым
числом оборотов. При этом угол установки лопастей заднего
винта на 1—2° меньше, чем у переднего.
Преимущества соосных винтов заключаются в том, что при
их установке нейтрализуется реактивный момент мотора (см.
§ 40) и устраняется неблагоприятное влияние на самолет за-
кручивания струи от винта. При больших скоростях полета
коэфициент полезного действия соосного винта больше, чем у
одиночного винта того же диаметра с удвоенным числом ло-
пастей, и больше, чем у дв^х одиночных винтов того же диа-
метра, потребляющих ту же мощность. При моторе с очень
большей мощностью соосный винт на взлете значительно вы-
годнее, чем два соответствующих одиночных винта.
Недостатком соосных винтов является усложнение и утяже-
ление передачи к ним, а также сложность устройств, обеспечи-
вающих управление шагом винтов. Но1, несмотря на эти не-
достатки, соосные винты начинают применяться.
§ 39. Основные характеристики авиационного мотора
При рассмотрении работы винтомоторной группы необхо-
димо знать, как зависит мощность мотора от числа оборотов
и от высоты полета (т. е. от плотности воздуха).
Мощность, развиваемая мотором, зависит от количества
поступающего в цилиндры мотора и сгорающего там в еди-
ницу времени топлива, которым является смесь паров бензина
с воздухом. Поступление в мотор топлива регулируется дрос-
сельной заслонкой, связанной с находящейся в кабине летчика
рукояткой, называемой сектором газа. Устанавливая сектор
газа в то или иное положение, летчик поворачивает дроссель-
' ную заслонку, увеличивая или уменьшая количество топли-
ва, поступающего в цилиндры мотора в единицу времени, и
таким образом заставляет мотор работать с различной мощ-
ностью.
Когда дроссельная заслонка открыта полностью (сектор га-
за отодвинут в крайнее переднее положение), мотор развивает
наибольшую мощность — он работает «на полном газу». Ког-
да же сектор газа отодвинут в крайнее заднее положение,
дроссельная заслонка закрывается, но не полностью, а остается
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
144
Гл VII. Винтомоторная установка самолета
(небольшая щель, сквозь которую в цилиндры мотора может
поступать небольшое количество топлива, обеспечивающее ра-
боту мотора на его минимальной мощности — «на малом газу».
Это сделано для того, чтобы при отодвигании сектора газа в
крайнее заднее положение мотор не заглох и его можно было
немедленно перевести снова на повышенный режим работы.
Мощность мотора пропорциональна числу его оборотов и
развиваемому на валу крутящему моменту и может быть вы-
ражена формулой;
где N — мощность в лошадиных силах;
М — крутящий момент © килограммометрах;
п — число оборотов вала мотора в минуту. (
Так как мощность есть функция двух величин, то одно и
то же значение мощности можно получи7ь при различных ком-
бинациях крутящего момента и чиста оборотов, конечно, в пре-
делах, предусмотренных конструкцией двигателя. Это обстоя-
тельство и используется при применении на современных само-
летах воздушных винтов изменяемого в полете шага.
Число оборотов мотора может изменяться по двум причинам:
1. Изменяется нагрузка на мотор, т. е. устанавливается бо-
лее или менее тяжелый винт Ч При затяжелении винта число
оборотов мотора снизится даже в том случае, если дроссельная
заслонка карбюратора открыта полностью, т. е. когда мотор
получает топливо без ограничения.
2. При одном и том же воздушном винте мотор дроссели-
руется, т. е. дроссельная заслонка несколько прикрывается.
В этом случае число оборотов мотора также снижается и очень
сильно.
Кривая, показывающая зависимость мощности авиационного
мстора от изменения его оборотов, происходящего из-за изме-
нения нагрузки мотора при полностью открытой дроссельной
заслонке, называется внешней характеристикой мо-
тора (фиг. 117). Кривая же, показывающая, как изменяется
мощность мотора при изменении числа оборотов дросселирова-
нием, называется дроссельной характеристикой
мотора.
1 Определение «тяжелый“ и .легкий* винт относится не к весу винта, а
к величине крутящего момента, который требуется для проворачивания
винта. Один и тот же БИШ может быть .легким", когда угол установки
лопастей его невелик и сопротивление вращению невелико, и .тяжелым’,
когда угол установки его велик, из-за чего сильно возрастает сопротивле-
ние воздуха при проворачивании винта.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
$ 39 Основные характеристики авиационного мотора
145
Как ввдно на фиг. 117, при одном и том же числе оборотов
мотор может давать различную мощность, причем мощность
мотора по внешней характеристике всегда больше, чем по
дроссельной, так как в первом случае дроссельная заслонка
карбюратора открыта полностью и, следовательно, мотор мо-
жет засасывать больше топливо-воздушной смеси.
При снижении оборотов мотора дросселированием с одним
и тем ж'е винтом мощность будет уменьшаться прямо пропор-
ционально кубу отношения чисел оборотов.

Дроссельную характеристику мотора часто называют вин-
товой.
Внешняя характеристика мотора показывает, что с увели-
чением числа оборотов мощность
нально числу оборотов вплоть
до какого-то предельного числа
оборотов, за которым мощность
начинает падать. Таким обра-
зОхМ каждый мотор раз-
вивает максимальную
мощность на вполне
определенном числе
оборотов.
Кроме того, внешняя харак-
теристика показывает наиболь-
шие мощности, которые мотор
вообще может дать на разных
оборотах на полном газу.
Дросселируя же мотор и
одновременно давая ему раз-
личную нагрузку, можно полу-
чать различные комбинации обо-
ротов и мощности, т. е. мень-
шие обороты с большей мощ-
ностью и большие обороты с
меньшей мощностью.
Фиг. 117. Внешняя и дроссельная
характеристики авиационного
двигателя.
Эга возможность не использовалась при винтах с постоян-
ным углом установки лопастей. Пои работе мотора с таким
винтом на месте, на разбеге, при взлете и пои наборе высоты
угол атаки лопастей слишком велик, т. е. винт тяжел. Поэтому
мотор даже при полностью открытой дроссельной заслонке,
т. е. на полном газу, не может на этих режимах развить пол-
ных оборотов, а из-за этого работает не на полной мощности.
Ю В А Попов
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
146 Гл VII. Винтомоторная установка самолета ____
Совершенно другая картина получается при работе мотора
с винтом изменяемого шага. В этом случае, когда дроссельная
заслонка открыта полностью, можно сразу установить нужное
число оборотов штурвалом, связанным с регулятором-автома-
том, и автомат будет поддерживать заданное число оборотов,
утяжеляя или облегчая винт, т. е. увеличивая или уменьшая
шаг винта.
При взлете летчик дает полный газ: открывает полностью
дроссельную заслонку, устанавливает штурвалом наибольшее
допустимое число оборотов и автомат поворачивает лопасти
под таким угло<м, чтобы мотор мог развить это заданное число
оборотов. Угол атаки лопастей при этом получается неболь-
шим и винт работает с хорошим коэфициентом полезного дей-
ствиял следовательно, с места дает самолету большую тягу —•
.на 40—45% больше, чем винт с фиксированным шагом.
В дальнейшем при взлете, по мере нарастания скорости
полета, число оборотов мотора, не изменяется — автомат удер-
живает их на одном уровне, поворачивая лопасти в сторону
увеличения угла установки. При этом угол атаки попрежнему
будет близок к наивыгоднейшему й мотор опять дает наиболь-
шие обороты и наибольшую мощность. То же прфисходит при
наборе высоты.
Благодаря наиболее полному использованию мощности мо-
тора при винте изменяемого шага разбег самолета почти вдвое
короче, чем при винте с фиксированным шагом, и скороподъ-
емность самолета резко возрастает, т. е. время подъема на за-
данную высоту сильно сокращается.
В горизонтальном полете летчик может сбавить газ (если
ему* не нужно лететь на максимальной скорости) и мощность
мотора снижается, но обороты остаются те же, так как авто-
мат-регулятор еще облегчит винт. Конечно, для разных < режи-
мов полета нужны различные числа оборотов, которые указы-
ваются в инструкциях по пилотированию того или иного само-
лета.
Таким образом основным преимуществом ВИШ является
возможность исп-юльзовать наилучшим обра-
зом мотор, заставляя его работать все время
на наибол ь'ш ей возможной при заданных обо-
ротах мощности.
§ 40. Реактивный и гироскопический моменты винта
При вращении воздушного винта создается (по закону «дей-
ствие равно- противодействию») так называемый реактивный
момент, стремящийся повернуть самолет вокруг его продоль-
ной оси (накренить) в сторону, обратную вращению винта. При
винте правого вращения реактивный момент кренит самолет
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
40. Реактивный и гироскопический моменты винта
147
на левое крыло, а при винте левого вращения — на правое
крыло. Влияние реактивного (момента довольно значительно и
его приходится уравновешивать (погашать).
Раньше для уравновешивания реактивного (момента уста-
новочный угол того крыла, на которое стремится накрениться
самолет, делали больше с целью получить от этого крыла не-
сколько большую подъемную силу. Разница между подъемной
силой с правой и левой сторон фюзеляжа и создавала момент,
противодействующий реактивному моменту винта. Но при уста-
новке крыльев под разными углами лобовое сопротивление их
было неодинаково и из-за этого самолет заворачивал в сто-
рону крыла с увеличенным углом установки. Для того чтобы
предотвратить это заворачивание, приходилось киль самолета
устанавливать не нейтрально, а с небольшим отклонением, ко-
торое и создавало бы момент, выравнивающий самолет на
курсе.
Теперь с введением триммеров (см. стр. 209) погашение ре-^
активного момента винта упростилось: летчик может устано-
вить триммеры так, чтобы уравновесить небольшие моменты и
сбалансировать самолет.
Но влияние реактивного момента винта сказывается не толь-
ко в прямолинейном полете. Оно заметно отражается на взлет-
ных качествах, на маневренности самолета и на характере вы-
полнения им фигур. Например, из-за реактивного момента при
винте правого вращения давление на левое колесо при разбеге
самолета перед взлетом больше, чем давление на правое ко-
лесо. Следовательно, трение у левого колеса будет больше и
самолет будет* стремиться развернуться влево. Эту тенденцию
самолета ж развороту летчик должен при разбеге погашать,
отклоняя вправо руль поворота. При винте левого вращения
картина будет обратной.
Гироскопический момент вращающегося винта также ска-
зывается на поведении самолета при разбеге и в полете. Ведь
всякое быстро вращающееся тело (гироскоп) стремится сохра-
нить неизменным направление оси вращения и противодей-
ствует отклонению этой ори. Противодействие это заключается
в том, что при отклонении оси вращения гироскопа она не
просто будет сопротивляться такому отклонению, а будет ухо-
дить в направлении, перпендикулярном тому, в котором ее за-
ставляют отклоняться.
Гироскопический эффект воздушного винта заключается в
том, что самолет с винтом, например, левого вращения при
резком наклонении вниз пытается повернуть вправо.
У современных самолетов с тяжелыми металлическими трех-
логгастными или даже четырехлопастными винтами, вращаю-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
148 Гл. VII. Винтомоторная установка самолета
щимися очень быстро (1500—2000 об/мин), гироскопический
эффект сказывается весьма заметно.
Следует иметь в виду, что гироскопический и реактивный
моменты действуют всегда в одном направлении, что усиливает
их действие.
Избавиться полностью от влияния реактивного и гироскопи-
ческого моментов можно при установке описанных выше соос-
,ных винтов. При таких винтах эти моменты погашаются пол-
* костью, что заметно улучшает взлет самолета и выполнение им
фигур.
Такое же влияние оказывает установка на ^самолет сим-
метрично относительно средней плоскости его (плоскости сим-
метрии)- двух моторов с винтами, вращающимися в разные
стороны.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Глава VIII
РАВНОВЕСИЕ, УСТОЙЧИВОСТЬ И УПРАВЛЯЕМОСТЬ
САМОЛЕТА
§ 41. Равновесие самолета
В полете самолет может вращаться относительно трех осей
показанных на фиг. 118. Повороты относительно осей х (кре-
ны) и у (завороты) тесно связаны, т. е. при крене самолет
стремится повернуться в сторо-
ну опущенного крыла, и, на-
оборот, при завороте стремится
накрениться.
Повороты относительно
оси z, вызывающие изменейие
угла атаки самолета, не связа-
'ны с поворотами относительно
осей х и у и их можно рас-
сматривать отдельно.
Следует иметь в виду, что
самолет в полете может вра-
щаться одновременно относи-
тельно всех трех осей. Но для
удобства изучения обычно рас-
Фиг. 118. Система координатных осей
самолета.
сматривают отдельные вращения самолета относительно ка-
кой-нибудь одной оси.
Рассмотрим вопрос о продольном равновесии самолета, т. е.
о равновесии его* относительно оси z.
Продольное равновесие самолета чрезвычайно важно, так
как даже при небольшом изменении угла атаки подъемная
сила крыла сильно меняется и траектория полета искривляется.
Так как самолет вращается относительно своего центра
тяжести, то для соблюдения продольного равновесия необхо-
димо, чтобы алгебраическая сумма моментов, действующих на
самолет -по обе стороны центра тяжести (спереди и сзади
центра тяжести), равнялась нулю.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
1эО Гл УШ Равновесие, устойчивость и управляемость
Моменты, поворачивающие самолет относительно оси z, мо-
гут быть вызваны аэродинамическими силами и силами тяжести
(веса) отдельных агрегатов самолета и различных грузов, ко -
торые несет самолет
Допустим, что у находящегося в равновесии самолета
(фиг 119) центр тяжести находится в гои<е а Так как само-
1ет находится в равновесии, то аэродинамические моменты
коыла и оперения и моменты от веса различных агрегатов са
молета сбалансированы и в сумме дают щль Если мы в это'г
само чет поместим гру < Р на расстоянии хг от точки а, то центр
Фиг 119 Влияние перемещения центра тяжести
на продольное равновесие самолета
тяжести самолета переместится назад в точк} При этом
равновесие самолета нарушится и он поднимет нос Для того
мобы восстановить равновесие, нужнб увеличить направлен-
ный против часовой стрелки момент от горизонтального хво-
стового оперения Это можно сделать, либо отклонив от себя
рукоятку управления, отчего отклонится вниз руль высоты, ли-
бо увеличив угол установки стабилизатора, если этот угол мо-
жет изменяться в полете
В том случае, когда центр тяжести самолета смещается
вперед и самолет опускает нос, придется для восстановления
равновесия произвести обратные действия т е или отклонить
руль высоты вверх, или уменьшить угол установки стабилиза-
тора
Продольное равновесие самолета может быть нарушено не
только в результате перемещения в нем грузов но и вслед
ствие внешних причин Так, например, при порыве ветра мог}т
измениться углы атаки крыла и горизонтального оперения
В этих случаях летчик, действуя рхлем высоты, должен снова
уравновесить самолет и привести его в положение горизон
тачьного полета
Как показано выше (§ 34), положение центра давления на
крыле зависит от угла отакч и следовательно, центр давления
может в полете перемещаться в довольно значительном ди а
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 41 Равновесие самолета У 151
пазоне При этом равновесие самолета нарушается и летчику
приходится рулем высоты создавать моменты, восстанавливаю^-
щие нарушенное равновесие
Равновесие самолета относительно оси у обеспечивается ра-
венством моментов, действующих по обе стороны от плоскости
его симметрии Это равновесие может быть нарушено в случае
несимметричности самолета, т е или при отклонении руля по-
ворота, или при искажении с одной стороны самолета формы
крыла или оперения, или из за неодинаковой тяги винтов (в
многомоторных самолетах)
Нарушение равновесия самолета относительно оси у выра
жается в заворачивании его вправо или влево В силу связан
ноет и вращении самолета относительно осей у и х самолет при
заворачивании стремится одновременно накрениться в сторону
заворота
Это объясняется тем, что наружное крыло (по развороту)
проходит больший путь, чем внутреннее крыло за то же время,
следовательно, скорость его будет больше, чем скорость внут
реннего крыла,* и поэтому его подъемная сила возрастает по
сравнению с внутренним крылом В результате самолет кре
нится в сторону поворота
Заворачивание самолета летчик устраняет, отклоняя руль
поворота в сторону, противоположную завороту
Равновесие относительно оси х или поперечное рав-
новесие, как и равновесие пути, обеспечивается в первую
очередь строгой симметрией самолета относительно его пло
скости симметрии Реакция винтомоторной группы, стремящая
ся накренить самолет в сторону, обратную направлению вра
щения винта (или винтов — на многомоторных самолетах),
погашается или при помощи триммеров (см § 60), или тем,
что угол установки у одного полукрыла делается несколько
(в пределах до 0,5°) большим, чем у другого полукрыла
Такой регулировкой можно погасить реактивный момент
лишь на одном режиме полета На всех остальных режимах
полета реактивный момент будет сказываться в той или иной
мере Поэтому летчику приходится в полете или переставлять
триммер, изменяя его отклонение, или действовать элеро
нами
Поперечное равновесие самолета может быть также нару-
шено порывами ветра В этих случаях летчик вынужден, от
клоняя в нуж'ную сторону элероны, восстанавливать нарушен
ное равновесие
При накренении в какую либо сторону самолет стремится
завернуть в ту" же сторону Поэтому летчик при кренах и за-
вопотах практически вынужден всегда совершать координиро-
ванные действия ногой и рукой, отклоняя одновременно э пе-
роны и руль поворота
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
152 Гл. УШ Равновесие, устойчивость и управляемость
Для выправления небольших кренов часто бывает доста-
точно отклонить руль поворота в сторону, обратную крену.
Установка триммеров на рулях самолетов значительно об-
легчает работу летчика. Отклоняя на нужный угол триммер
на соответствующем руле, летчик может сбалансировать само-
лет для полета на нужном режиме и затем вмешиваться в
управление самолетом лишь в случаях грубого нарушения
равновесия.
§ 42. Устойчивость самолета
Устойчивостью самолета называется способность его само-
стоятельно, без вмешательства летчика, поддерживать неиз-
менным режим полета, а в случаях временного и недолгого
Устойчивый самолет
Фиг. 120. Траектория движения устойчивого самолета при случайном
возмущении. *
нарушения равновесия самостоятельно и быстро восстанавли-
вать его.
Посмотрим, как ведут себя в полете устойчивый и неустой-
чивый самолеты. Когда самолет летит на каком-то угле атаки,
то, очевидно, сумма действующих на него моментов равна
нулю и, следовательно, он находится в равновесии. Таким об-,
разом каждый установившийся режим полета, т. е. полет на
некотором определенном угле атаки, является положением рав-
новесия самолета. Устойчивый самолет должен стремиться со-
хранять именно это, заданное ему положение, т. е. именно этот
угол атаки. При случайном и недлительном отклонении от по-
ложения равновесия, например, при порыве ветра, траектория
полета его будет представлять волнистую линию (фиг. 120),
. причем после нескольких затухающих волн самолет снова вер-
нется к полету на исходном угле атаки.
Неустойчивый же самолет ib аналогичных условиях не бу-
дет возвращаться к прежнему режиму полета. Наоборот, слу-
чайно увеличив угол атаки, такой самолет будет поднимать
нос до дех^ пор, пока потеряет скорость и свалится в штопор.
При случайном уменьшении угла атаки неустойчивый самолет
будет все больше наклоняться до режима пикирования с от-
рицательным углом атаки (фиг. 121). Так же ведет себя не-
устойчивый самолет при случайном крене или завороте — он
не возвращается к прежнему режиму полета, а продолжает
отклоняться от него.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 42 Устойчивость самолета
15а
Конечно,* летчик может в большинстве случаев вести на за-
данном режиме и неустойчивый самолет, но это потребует от
него постоянного и напряженного внимания. В случае же ране-
ния или временной потери сознания летчиком неустойчивый
самолет неминуемо разобьется. Поэтому
вопросам устойчивости самолетов уделяет-
ся очень большое внимание.
Наиболее важна продольная устойчи-
вость самолета. Эта устойчивость обеспечи-
вается наличием горизонтального хвостового
оперения и надлежащей центровкой
самолета, т. е. нужным расположением цен-
Фиг. 121. Траектория
движения неустой-
чивого самолета при
случайных возму-
щениях.
неустойчивым. Зна-
тра тяжести. У современных самолетов для
обеспечения продольной устойчивости центр
тяжести должен лежать на расстоянии
0,27—0,32 средней хорды от носка крыла.
При более задней центровке самолет
на некоторых режимах полета может быть
чение центровки и ее влияние на устойчивость наглядно пока-
заны на фиг. 122.
Работу стабилизатора можно в немногих словах объяснить
следующим образом. Пусть в по-
лете на каком-то угле атаки
центр давления крыла и центр
тяжести самолета совпадают. При
этом стабилизатор не должен
нести нагрузки — он может стоять
псд нулевым углом атаки и не
создавать ни положительной, ни
отрицательной подъемной силы.
Допустим, что этот самолет по
какой-то причине уменьшил угол
атаки. Центр давления в этом
случае смещается назад и крыло
будет стремиться еще больше
уменьшить угол атаки. Но при
уменьшении угла атаки самолета
стабилизатор окажется стоящим
под отрицательным углом по
отношению к набегающему на
Фиг. 122. Влияние центровки
на устойчивость самолета.
1—явно устойчивое равновесие
крыла; если крыло вывести из по-
ложения равновесия, отклонив
его вверх или вниз, то оно само
вернется в исходное положение;
2—явно неустойчивое равновесие
крыла; при малейшем отклонении
крыла от исходного положения
оно будет все больше само откло-
няться.
него потоку воздуха. Вследствие этого воздух начинает давить
на стабилизатор сверху и возникает момент, возвращающий
самолет к прежнему углу а гаки без вмешательства летчика.
В том случае, если самолет случайно! увеличит угол атаки,
т. е. поднимет нос и опустит хвост, картина будет обратная.
Центр давления переместится вперед, вследствие чего крыло
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
154 Гл VIIГ Равновесие, устойчивость и управляемость
будет стремиться еще больше увеличить угол атаки. Но при
этом стабилизатор окажется стоящим под положительным
углом атаки, вследствие чего создастся момент, заставляющий
•самолет уменьшить угол атаки крыла и возвращающий его к
заданному режиму полета.
Площадь горизонтального оперения и расстояние его от
центра тяжести самолета должны быть подобраны так, чтобы
создаваемые этим оперением моменты могли обеспечить устой-
чивость самолета.
Поперечная устойчивость (относительно оси х] и устойчи-
вость пути (относительно оси у) тесно связаны и их нельзя
Фиг. 123. Действие
момента флюгерной
устойчивости.
Фиг. 124. Соотношение сил при крене.
рассматривать отдельно. Иногда эти два вида устойчивости
объединяют под названием боковой устойчивости. Но
в этом случае вводят два вспомогательных понятия: флю-
герная устойчивость и устойчивость против
кренов.
Флюгерно-устойчивым называют самолет, который сам, без
вмешательства летчика, стремится стать плоскостью симметрии
строго по потоку (фиг. 123). Почти все самолеты обычной схе-
мы обладают вполне достаточной флюгерной устойчивостью
благодаря наличию киля. Каждый самолет должен обладать и
устойчивостью против кренов, т. е. стремлением выходить из
случайно возникших кренов. Обычно самолеты обладают и этой
устойчивостью. Но они реагируют не на самый крен, а на
скольжение, возникающее при накренении Рассмотрим по-
дробнее этот вопрос.
Пусть самолет, летевший горизонтально без крена, вдруг
под действием порыва ветра накренился (фиг. 124). При этом
1 Скольжением называют такое движение самолета, при котором
между плоскостью^сго симметрии и направлением встречного потока воздуха
имеется некоторый угол, называемый углом скольжения.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 43. Управляемость самолета ^5
подъемная сила отклонилась от вертикали. Разложив силу ве-
са G на составляющие Gn идущую по направлению подъемной
силы, и G2, перпендикулярную этому направлению, мы убе-
димся, что сила G2 заставляет самолет смещаться — скользить
в сторону крена. При скольжении подъемная сила крыла,
идущего в сторону крена, больше, чем у отстающего крыла.
Происходит это из-за того, что при наличии у самолета попе-
речного V идущее вперед крыло как бы обдувается дополни-
тельно снизу, что увеличивает его угол атаки. Кроме того, это
идущее вперед крыло находится в лучших условиях обтекания,
так как оно не затенено фюзеляжем самолета. Отстающее же
крыло находится в плохих условиях обтекания — оно затенено
фюзеляжем. Кроме того, это крыло как бы обдувается сверху
потоком.
В результате описанного характера обтекания крыльев при
скольжении создается момент, стремящийся накренить самолет
В сторону, противоположную имеющемуся крену, т. е. выпра-
вить крен.
Наличие поперечного V повышает поперечную устойчивость
самолета, так как способствует благоприятному характеру об-
дува крыльев при накренении.
Флюгерная устойчивость п устойчивость против кренов не-
обходимы для обеспечения боковой устойчивости самолета, и
у громадного большинства самолетов нормальной схемы эти
виды устойчивости вполне достаточны ддя того, чтобы была
соблюдена боковая устойчивость.
§ 43. Управляемость самолета
Под управляемостью понимают чуткость, с которой само-
лет реагирует на отклонение рулей. Понятие управляемости
тесно связано с понятием устойчивости. Чем больше устойчи-
вость самолета, тем труднее заставить его изменить режим
полета, т. е. тем хуже его управляемость. Если же самолет очень
легко переводится из одного режима полета в другой, -т. е.
если управляемость его высока, то это значит, что такой само-
лет не стремится сохранить заданный ему ранее режим полета,
* а следовательно, устойчивость его невелика.
При конструировании самолета его устойчивость и управляе-
мость приходится намечать и оценивать совместно.
Излишне высокая управляемость самолета не только не
полезна, но и вредна. Ведь для управления таким "самолетом
достаточно малейших отклонений рулей, т. е. почти незамет-
ных движений рукояткой управления. При этом летчик не смо-
жет по усилию' ощущаемому им на рукоятке, оценивать давле-
ние воздушного потока на отклоняемый руль и, следовательно,
не будет «чувствовать» самолета. Малая же устойчивость та-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
156
Гл VI!I Равновесие, устойчивость и управляемость
кого самолета будет держать летчика в состоянии напряже-
ния — он (все время должен быть готов движением рулей по-
гасить возникающее из-за малейших причин стремление само-
лета отойти от заданного режима полета. Летчики называют
самолет с повышенной управляемостью «строгим», так как при
пилотировании такого самолета нужны малые и очень точные
отклонения рулей.
Конечно, малая управляемость самолета, связанная с по-
вышенной устойчивостью его, также неприемлема. При полете
на таком самолете летчику придется очень сильно отклонять
рули для перевода машины из одного режима в другой. Могут
создаться и такие положения, когда на каком-либо режиме,
например, при посадке, летчику нехватит рулей, т. е. даже
при взятой доотказа «на себя» рукоятке управления (руль вы-
соты отклонен полностью вверх) летчик не сможет придать
самолету нужный угол атаки (anoJ и самолет будет садиться
на малом угле атаки, т. е. на большой скорости.
Продольная управляемость самолета определяется его цен-
тровкой, а также размерами руля поворота и расстоянием от
шарниро-в его крепления до центра тяжести самолета. При
передних центровках управляемость самолета снижается, а
при задних — повышается.
Поперечная управляемость самолета обеспечивается нали-
чием элеронор. Управляемость пути обеспечена рулем пово-
рота. О мерах облегчения управляемости будет сказано при
описании конструкции крыла и оперения.
§ 44, Основные элементы полета
Взлет. Взлет самолета принято делить на три элемента:
разбег по земле, выдерживание или разгон над землей и
подъем (фиг. 125).
——-- Раз бег -— Разгон—--------По ем —- -
Фиг. 125. Схема взлета самолета.
Разбе.г самолета, имеющего шасси с хвостовым колесом
(или костылем), совершается следующим образом. Сначала са-
молет бежит по земле,, опираясь на нее тремя точками; набрав
некоторую скорость, самолет поднимает хвост и бежит далее
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 44 Основные элементы полета
157
па двух колесах, ускоряя движение. Достигнув скорости, при
которой подъемная сила крыла станет несколько больше веса,
самолет отрывается от земли. Такую скорость принято назы-
вать скоростью отрыва. Она должна быть на 10—15%
больше минимальной скорости, на которой самолет может ле-
теть не проваливаясь, так как на минимальной скорости взлет
получаемся вялым из-за большого лобового сопротивления
(угол атаки большой) и, кроме того, поперечная устойчивость
самолета, на минимальной скорости недостаточна.
На разгоне самолет должен набрать дополнительно ско-
' рость, с тем чтобы совершать подъем в наиболее выгодных
А . ____________________________
Фиг. 126. Схема посадки самолета:
I — спуск или планирование; 2 — выравнивание; 5 — выдерживание над
землей; 4 — пробег по земле.
условиях на так называемой взлетной скорости, кото-
рая различна для разных типов самолетов.
Переведя самолет на подъем, летчик набирает нужную
высоту и затем переходит в горизонтальный полет.
Посадка. Посадку самолета можно подразделить на сле-
дующие четыре этапа: снижение, выравнивание, выдерживание
над землей, пробег (фиг. 126). ’
Для снижения летчик или переводит самолет в наклон-
ный полет с мотором, работающим на уменьшенной мощности,
или планирует.
После того как самолет снизится до необходимой высоты,
определяемой его особенностями, наступает следующий этап
посадки — выравнивание. На этом этапе траектория са-
молета из наклонной переходит в горизонтальную, для того
чтобы самолет подошел к земле по возможности без удара,
т. е. с погашенной вертикальной скоростью.
Выдерживание над землей заключается в том,
что летчик, ведя самолет горизонтально над землей на очень
малой высоте, погашает скорость, постепенно увеличивая угол
атаки, отклоняя для этого руль высоты на себя. Когда коэфи-
циент подъемной силы су по мере увеличения угла атаки до-
стигнет максимального значения, а скорость будет падать (так
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
158
Гл УШ Равновесие, устойчивость и управляемость
как сила тяги мала или вовсе отсутствует), дальнейший гори-
зонтальный полет станет невозможным, самолет «провалится»
и коснется земли колесами, после чего начнется заключитель-
ный этап посадки — пробег.
На пробеге скорость самолета все время постепенно умень-
шается, так как движенце самолета совершается по инерции
до тех пор, пока самолет не остановится. Для сокращения про-
бега применяют тормозные колеса
Горизонтальный полет. Полет по горизонтали может совер-
шаться на различных скоростях. Малой скорости полета будет
Фиг. 127. Силы, действующие на самолет при планировании.
соответствовать большой угол атаки, большой скорости — ма-
лый угол
Планирование, Планированием называется полет с останов
ленным мотором или с мотором, работающим на минимальной
(мощности (на малом газу) При этом винт может вращаться,
но число оборотов его невелико и он не создает тяги. При от-
сутствии тяги винта скорость самолета на планировании под-
держивается составляющей PG силы тяжести (фиг 127) Пол-
ная сила сопротивления самолета совпадает по направлению
с силой тяжести Разложив на подъемную силу Y и лобовое
сопротивление Q, мы найдем угол планирования 0,
т е угол между траекторией движения самолета и горизон-
том Можно подобрать такой угол ^спуска, при котором состав
ляющая силы тяжести равна лобовому сопротивлению само-
лета В этом случае скорость самолета по траектории будет
постоянной Такой режим полета называется установив-
шимся планированием Чем меньше лобовое сопротив-
ление самолета, тем мечыпе угот планирования при той же
скорости
Кроме полета по прямой, самолет может выполнять в воз-
духе различные эволюции, так называемые «фигуры». Рас-
смотрим наиболее известные фигуры
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 44 Основные элементы полета
159
Вираж. Правильным виражом (фиг 128) называется кри-
волинейный полет самолета в горизонтальной плоскости на
одном и том же угле атаки и при условии, что равнодействую*
Фиг. 128. Правильный вираж самолета (поворот в горизонтальной плоскости)-
щая силы тяжести и центробежной силы проходит в плоскости
симметрии самолета (фиг 129). Траектория правильного ви-
ража — окружность в горизонтальной плоскости Угол наклона
крыла к горизонту у называется углом крена, или просто
креном. Этот угол зави-
сит от скорости движения
самолета и от радиуса вира
жа. Крутые виражи с креном
70—80 иногда называют
вертикальными.
Вираж, выполняемый на
каком-то определенном угле
атаки, может быть правиль-
ным лишь при одном опреде-
ленном соотношении между
креном, углом отклонения ру-
ля поворота и скоростью дви-
жения самолета по траекто
рии В том случае, если это
'соотношение не выдержано,
правильный вираж не полу-
Фиг. 129. Действие сил на вираже
чится
Пикирование Эта эволюция самолета (фиг 130) приобрела
большое боевое значение в связи с разработкой тактики бом
бометания с пикирования и штурмовых действии истребителей.
Пикированием называется крутое вплоть до отвесного сниже-
ние самолета
Самолет может пикировать с выключенным (переведенным
на малый газ) мотором и с мотором, работающим на любой
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
160
Гл УШ Равновесие, устойчивость и управляемость
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 44 Основные элементы полета
161
мощности, вплоть до максимальной Пикирование называется
установившимся в том случае, если самолет достиг скорости,
при которой лобовое сопротивление равно слагающей силы
веса, направленной по траектории (при выключенном моторе)
или ’этой слагающей плюс тяга винта (при работающем мо
торе). В установившемся пикировании скорость постоянна
У современных скоростных самолетов скорость установивше-
гося пикирования превышает 1000 км/час.
Выводят самолет из пикирования плавно. Иначе могут воз
никнуть очень большие ускорения, в результате которых летчик
будет исйытывать болезненные ощущения, а самолет может
поломаться (см. § 46).
Петля. Эта фигура, которую раньше называли «мертвой
петлей», была впервые выполнена русским летчиком штабе- •
капитаном П. Н. Нестеровым в 1913 г. На фиг. 131 показано,
как выполняется нормальная петля. Как следует из этой схемы,
петля состоит из трех, плавно переходящих один в другой,
этапов разгон и подъем самолета, переворачивание его на спи
ну и последующее пикирование, из которого самолет выходит,
как описано выше
Боевой разворот. Так называется быстрый разворот само-
лета на 180° с набором высоты. Эта фигура широко применяет-
ся в воздушном бою. Боевой разворот (фиг. 132) заключается
в том, что самолет разгоняют до максимальной скорости и за
тем плавно задирают, одновременно накреняя его в сторону
разворота При этом самолет идет по восходящей спирали. По
еле того как он развернется на 180°, его переводят в горизон
тальньй полет. Современные истребители, выполняя боевой
разворот, набирают высоту 1200—1400 м
Одинарный переворот. Схема этой фигуры, широко исполь
зуемой в воздушном бою, показана на фиг 133 Выполняют
одинарный переворот следующим образом. В горизонтальном
полете на значительной скорости задирают самолет на 10—15°,
затем отклоняют руль поворота и элероны в сторону перево-
рота с таким расчетом, чтобы самолет за несколько секунд пе-
ревернулся вверх колесами За 20—30° до полного переворота
убирают полностью газ, ставят руль поворота нейтрально, эле-
ронами прекращают дальнейшее вращение самолета вокруг
его продольной оси и, плавно отклоняя вверх руль высоты, вы-
водят самолет из пикирования.
Современные истребители за время совершения одинарного
переворота теряют 500—800 м высоты.
Двойной переворот (бочка) Эта фигура представляет собой
спираль по горизонтали (фиг. 134) Полный переворот вокруг
продольной оси современные скоростные самолеты делают за
5 7 сек Чистое выполнение бочки требует большого искус-
ства от летчика, так как скорость вращения велика и трудно
Ива Попов www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Гл VIII Равновесие, устойчивость и управляемость
1Ь2
I
(
I
Фиг. 133. Одинарный переворот.
5vvviv.vokb-la.spb.nr - Самолёт своими руками?!
£ 44 Основные элементы полета
163
определить, в какой момент нужно начать противодейств ic
дальнейшему перевороту, с тем чтобы самолет повернулся во
круг своей продольной осн точно на 36(7*.
Иммельман Эта фигура, названная по имени летчика, пред-
ложившего исйользовать ее в воздушном бою, заключается в
Фиг. 134. Двойной переворот
том (фиг. 135), что самолет выполняет первую половину петли,
а затем в верхней точке пегли переворачивается в нормальное
положение и пооДолжает полет по горизонтали Иммельман
применяется в воздушном бою при необходимости быстро из-
менить направление полета и одновременно набрать высоту,
т. е. для тех же целей, что и боевой разворот. Современные
Фиг. 135. Иммельман.
истребители при выполнении иммельмана набирают 1000—1200 м
высоты.
Ранверсман. Этот интересный переворот (фиг. 136) выпол-
няется на максимальной скорости горизонтального полета.
Разогнав самолет, летчик делает так называемую «гор
к у», т е крутой подъем (под углом до 70°). Когда" на подъ-
еме скорость упадет до минимальной, но допустимой в данном
положении самолета, летчик отклоняет в нужную сторону руль
поворота и немного отпускает руль высоты Удерживаемый эле-
www.vokb-la.spo.ru - Самолет своими руками?!
11*
161
Гл VIII. Равновесие, устойчивость и управляемость
ронами от переворота на спину самолет сваливается на крыто
и переходит в пикирование, из которого выводится примерно
на той же высоте, с которой было начато выполнение ранверс
мана.
Фиг. 136 Ранверсман.
Скольжение. Этот прием (фиг. 137) находит частое приме-
нение в летной практике и представляет собой косое движение
самолета, т. е. такое движение, при котором направление
Фиг. 137. Скольжение самолета.
встречного потока воздуха не лежит в плоскости симметрии
самолета Вводят самолет в скольжение, отклоняя в нужную
сторону элероны и одновременно препятствуя машине завора-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 44 Основные элементы полета
165
чивать в сторону крена отклоненным в обратную сторону р}-
лем поворота.
Наиболее часто скольжение применяют для быстрой потери
высоты перед посадкой без увеличения скорости. Подходя к
аэродрому на сравнительно
бо мной высоте— 100—150 м,
летчик заставляет самолет
скольжением потерять высоту
и выравнивает машину перед
самой посадкой
Штопор Это весьма слож-
ное и своеобразное движение
самолета (фиг 138) вовсе не
нужно в летной практике. Но
каждому летчику необходимо
понимать сущность штопора
и уметь выводить самолет
из штопора, если по недосмот-
ру или из-за ошибки пилота
самолет войдет в него. Поэто-
му выполнение штопора обяза-
тельно при обучении полетам.
До настоящего времени
явление штопора не изучено
окончательно. Поэтому до сих
пор нет способов рассчитывать
даже однотипные самолеты
так, чтобы они одинаково вели
себя в штопоре. Есть самоле-
ты, которые одинаково легко
входят в штопор и выходят
из него. Другие самолеты с
трудом входят в штопор и
с трудом выходят из него
Наконец, — и это самое не-
приятное, — имеются и такие
самолеты, которые легко вхо-
дят в штопор и с трудом вы-
Фиг. 138. Штопор самолета.
ходят из него.
При штопоре самолет быстро снижается, одновременно вра-
щаясь вокруг своих осей х и у, так что центр тяжести само
лета идет по весьма крутой вертикальной спирали Самолет
может штопорить в различных положениях Если -ось его фю-
зеляжа составляет с вертикалью угол не более 30°, то штопор
называют крутым. В том случае, когда этот угол лежит в
пределах 30—60°, штопор называют пологим При большем
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
It6 Гл УШ. Равновесие, устойчивость и управляемость
угле между осью фюзеляжа и вертикалью штопор называют
плоским.
Плоский штопор наиболее опасен, так как самолеты обычно
с трудом выходят из него.
На штопорные свойства самолета сильно влияет его цен-
тровка. При передней центровке самолет неохотно входит в
штопор и легко выходит («выскакивает») из него. При задней
центровке самолет в некоторых положениях легко и даже не-
заметно для летчика срывается в штопор и с трудом выходит
из него.
Перевернутый полет. Такой полет (его часто называют
«полетом на спине») обычно относят к числу фигур. Это не со-
всем точно, так как в перевернутом полете можно выполнять все
фигуры. Следовательно, перевернутый полет сам по себе не
является фигурой.
В перевернутом полете крыло самолета работает обратной
стороной, т. е. на больших отрицательных углах атаки, когда
качество крыла невелико. Из-за этого полетные каче-
ства самолета сильно снижаются.
Теория перевернутого полета и фигур в таком полете ничем
не отличается от теории полета в нормальном положении. При
некотором навыке летчики могут довольно длительное время ле-
тать вниз головой, даже группами в строю, и выполнять все не-
обходимые перестроения и эволюции. *
Выполнять в перевернутом полете фигуры тяжелее, чем в
нормальном. Особенно тяжело для летчика выполнение в таком
полете петли. Легче выполняются вираж и штопор.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Глава IX
СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА САМОЛЕТ В ПОЛЕТЕ
И НА ПОСАДКЕ
§ 45. Горизонтальный полет
При стоянке самолета на земле с неработающим двигателем
на него действует лишь сила тяжести. В полете же самолет
находится под действием еще и других сил.
Фиг. 139. Силы, действующие на самолет в установившемся
горизонтальном прямолинейном полете,
В горизонтальном прямолинейном^ полете с постоянной ско-
ростью ‘на самолет действуют (фиг. 139) следующие четыре
силы: сила тяжести или вес самолета G, Подъемная сила Y,
лобовое сопротивление Q и тяга винта Р. Сила G приложена
в центре тяжести самолета. Остальные силы, как правило, не
проходят через центр тяжести, но мы для простоты изложения
допустим, что все действующие на самолет в полете силы про-
ходят через его центр тяжести.
В этом случае, для того чтобы самолет мог совершать го-
ризонтальный прямолинейный полет с постоянной скоростью,
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
168
Гл. IX. Силы, действующие на самолет
необходимо, чтобы сумма действующих на него сил равнялась
нулю, т. е. необходимо равновесие всех действующих на само-
лет сил. Следовательно, сила G должна ра!вняться силе У, а
сила Р должна равняться силе Q. В том случае, если сила Р
не будет равна силе Q, самолет может лететь горизонтально,
но скорость его не будет постоянна, так как под действием
разности сил Р — Q скорость будет увеличиваться или умень-
шаться. Когда эта разность положительна, движение будет
ускоренным; при отрицательной разности Р — Q движение бу-
дет замедленным.
В случае, когда Y не равен G, горизонтальный полет невоз
можен, и самолет будет или снижаться, или набирать высоту.
В обоих случаях траектория полета будет не прямая линия, а
кривая (из механики известно, что, если силы, перпендикуляр-
ные движению, не находятся в равновесии, то происходит ис-
кривление траектории движения).
Таким образом для горизонтального полета необходимо,
чтобы G=Y. Ввиду того, что вес самолета ® горизонтальном
полете есть величина постоянная (облегчение самолета, про-
исходящее из-за выгорания топлива, при не особенно длитель-
ном полете невелико и мы им пренебрегаем), должна быть
постоянна и подъемная сила У. Но Y =су S • Так как
S — величина постоянная и р при горизонтальном полете по-
стоянно, то для того, чтобы У было величиной постоянной, не=
обходимо, чтобы произведение су V2 было постоянно. Но
данного самолета может изменяться лишь с изменением угла
атаки а. Следовательно, для того, чтобы при изменении ско-
рости полета V произведение cvV2 осталось постоянным, дол-
жен изменяться угол атаки. Говоря другими словами, каждой
скорости полета для данного самолета соответствует свой угол
атаки. Чем больше скорость, тем меньше должен быть угол
атаки и, наоборот, — чем меньше скорость, тем больше должен
быть угол атаки. Наименьшая скорость Vmin может быть до-
стигнута при угле атаки, на котором с# достигает наибольшего
значения т. е.
v ПИЛ I / Л ,с
J/ су max
Величина наибольшей достижимой данным самолетом ско-
рости определяется максимальной мощностью мотора.
§ 46. Криволинейный полет
Представим себе, что у самолета, летевшего горизонтально,
внезапно увеличился угол атаки. При этом подъемная сила
значительно возрастет, а скорость полета практически не из-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 46 Криволинейный полет
169
ценится. В этом случае вес самолета уже не будет равняться
увеличившейся подъемной силе и появится некоторая неурав-
новешенная сила, равная разности между подъемной силой и
весом самолета У — G. Под действием этой неуравновешенной
силы самолет перейдет на режим криволинейного полета с на*
бором высоты.
Сила, переводящая самолет из горизонтального полета в
криволинейный, как известно из курса механики, равна
GV*
gr
где G — вес самолета;
V — скорость полета по траектории;
г —• радиус кривизны траектории;
g — ускорение силы тяжести, равное 9,81 м!сек2.
Таким образом
Y-G = ^-,
gr
откуда находим величину подъемной силы:
Мы видим, что в криволинейном полете подъемная сила
/ . V2 \
равна весу самолета, умноженному на величину 14-----I.
Отношение подъемной силы в криволинейном (полете к весу
самолета называется перегрузкой и обозначается бук-
вой л:

Перегрузка показывает, во сколько раз подъемная сила са-
молета на данном режиме полета больше его полетного веса.
Зная перегрузку, мы можем определить и величину подъемной
силы, так как Y=nG. Понятие о перегрузке играет весьма важ-
ную роль при расчете прочности самолета. Ведь перегрузка
показывает, во сколько раз на данном режиме полета нагрузка
на любую деталь самолета больше, чем нагрузка, приходящая-
ся на эту деталь в горизонтальном полете.
Можно определить перегрузку и несколько иначе. В вы-
ражение п~ — мы к^ожем вместо G подставить значение подъ-
G \
емкой силы в горизонтальном полете, [когда подъемная сила К
у
в точности равна весу самолета. Таким образом п = —. Но
Yо
Y=cyS^,
У 2 ’
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Гл. IX. Силы, действующие на самолет
170
а

рУ2
2
Поэтому
Если самолет в обоих случаях летит на одном и том же
угле атаки, т. е. cy=cyQ, то, сделав сокращения в последнем
выражении, получим:
V2 / V \2
п — - =х { — \ ,
т. е. перегрузка равна квадрату отноше,ния ско-
ростей в горизонтальном и в криволинейном
полете на одном и том же угле атаки.
Из этой формулы мы легко можем найти максимальную пе-
регрузку, которая теоретически может быть достигнута на дан-
том самолете. Для этого ' подставим в выражение для пере-
грузки значения максимальной и минимальной скоростей и по
ЛуЧИМ:
и ( Егпах
'^тах I т т
X У пос
У наиболее скоростных самолетов с поршневыми двигате-
лями скорость у земли можно принять равной 600 км! час, а
Посадочная скорость равна 150 км!час. Следовательно,
V2max 6002 и2
——— =*— — 42 = 16.
m Vnoc 1502
В действительности такой перегрузки на самолете достиг-
нуть невозможно, так как самолет не может лететь с макси-
мальной скоростью на посадочном угле атаки. Практически до-
стижимая максимальная перегрузка не превышает 13—14. Но
и такую перегрузку летчик не может выдержать сколь-нибудь
длительное время, так как при больших перегрузках возникают
значительные нарушения функций человеческого организма, вы-
зывающие острые болезненные ощущения и даже смерть.
Болезненное влияние пеоегрузки зависит от ее величины и
длительности, а также от положения летчика в самолете. Че-
ловеческий организм может безболезненно переносить сколь-
ко-нибудь длительное время лишь незначительные перегрузки.
Большие же перегрузки (9—10) человек способен переносить
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 46. Криволинейный полет
171
лишь в том -случае, если они длятся небольшое время — доли
секунды.
При нормальном положении летчика в самолете уже при
перегрузке 5—6 болезненные явления наступают через 3—
4 сек. При положении летчика лежа (особенно, если он лежит
на спине) перегрузки даже 10—15, действующие в течение
2—3 мин., переносятся легко.
, Таблица 7
возникает при выводе самолета из пикирования. Испытания по-
казали, что при резком выводе из пикирования скоростных са-
молетов могут быть достигнуты перегрузки от 8 до 10. В США
при специальных испытаниях была достигнута перегрузка 10.8,
У различных классов самолетов максимальные перегрузки
различны. Так, у истребителей z?max могут достигать значения
8—9, у скоростных бомбардировщиков — 4—5, у тяжелых бом-
бардировщиков и транспортных самолетов — 2—4,5.
Перегрузки считают положительными, когда подъемная сила
направлена вверх и центробежная сила прижимает летчика к
сидению, и отрицательными, когда подъемная сила направлена
вниз и центробежная сила отрывает летчика от сиденья.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Гл. IX. Силы, действующие на самолет
Отрицательные перегрузки возникают, например, при рез-
ком вводе самолета в пикирование и при фигурных полетах на
самолете, -перевернутом вверх колесами. Особенно значитель-
* ные отрицательные перегрузки создаются при
выполнении самолетом восьмерки в вертикаль-
ной плоскости.
Максимальные отрицательные перегрузки,
-2
3
4
-5
6
которые можно получить на данном самолете,
обычно вдвое меньше положительных перегру-
зок, достигаемых на этом же самолете.
Для измерения возникающих в полете пере-
грузок имеются специальные приборы — акселе-
рометры (измерители ускорений). На фиг. 140
показана схема простейшего акселерометра. Он
представляет собой пружинные весы с грузи-
ком, подвешенным на пружине, и со стрелкой,
укрепленной на пружине. При отсутствии уско-
рения (т. е. в условиях, когда на грузик дей-
ствует лишь его вес) грузик растягивает пру-
жину так, что стрелка стоит против цифры 1
деления шкалы. При положительном ускорении
грузик будет дополнительно растягивать пру-
жинку, и стрелка пойдет вниз, указывая вели-
тельных пере- чину положительной перегрузки. При отрица-
грузок).
тельном ускорении грузик будет подниматься,
сначала разгружая, а ' затем и сжимая пру-
жинку, и стрелка покажет величину отрицательной перегрузки.
Акселерометры, снабженные устройством для записи пока-
заний на ленте, называют акселерографами.
§ 47< Полет в неспокойном воздухе
Воздух — среда легкоподвижная и редко находится в со-
стоянии покоя. По большей части в нем имеются горизонталь-
ные и вертикальные потоки, возникновение и характер которых
описаны в § 25. Эти потоки могут оказывать весьма сильное
влияние на самолет и служить причиной возникновения значи-
тельных перегрузок. Особенно большое влияние на самолет мо-
гут оказывать вертикальные потоки.
При встрече самолета с восходящим потоком резко увели-
чивается угол атаки крыла (фиг. 141) и, следовательно, резко
возрастает подъемная сила, которая становится больше веса
са!молета, т. е. появляется уже знакомая нам положительная
перегрузка^. При встрече с нисходящим потоком воздуха, на-
оборот, угол атаки уменьшится или даже станет отрицатель*
ным, подъемная сила станет меньше веса самолета или даже
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
j 4g. Нагрузки, действу1ощм на самолет при посадке
173
переменит свое направление и возникнет отрицательная пере-
грузка. „ ,
Значение перегрузок, возникающих при полете в неспокой-
ном воздухе, тем больше, чем больше скорость самолета и
скорость воздушных Потоков. При очень сильных вертикальных
потоках, возникающих в областях грозового фронта, в полете
с большой скоростью могут возникнуть даже такие перегрузки,
которых самолет не выдержит. Поэтому-то и рекомендуется
избегать полетов в полосе грозового фронта.
Фиг. ,141. Схема воздействия восходящего потока на самолет. Начальный
угол атаки соответствует горизонтальному полету в спокойном воздухе.
У современных маневренных самолетов с большой удельной
G \
нагрузкой (нагрузка, приходящаяся на 1 м2 крыла, т. е. I
перегрузки, возникающие при полете в неспокойном воздухе,
ниже тех перегрузок, которые появляются на резком маневре.
Но у неманевренных самолетов (тяжелых) при полете в не-
спокойном воздухе могут возникнуть перегрузки, значительно
большие тех, которые получаются при маневрировании. Для та-
ких самолетов полет в неспокойном воздухе является расчет-
ным случаем, так как прочность их рассчитывается именно по
перегрузкам, возникающим при полете в неспокойном воздухе.
§ 48. Нагрузки, действующие на самолет при посадке
На всех этапах посадки мотор работает на малом газу и
воздушный винт практически не создает тяги. Первый этап —
планирование — плавно переходит по достижении нужной вы-
соты в выравнивание, а затем — в выдерживание. При выдер-
живании самолет летит горизонтально, постепенно замедляя
скорость. Для того чтобы на выдерживании самолет летел го-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
174
Гл. IX. Силы, действующие на самолет
ризонтально, требуется равенство подъемной силы и веса само-
лета, т. е. Y=G. Но ввиду постепенного замедления скорости
полета подъемная сила упала бы, если бы угол атаки крыла
оставался * постоянным. Приходится по мере уменьшения ско-
рости увеличивать угол атаки, для чего летчик отклоняет руль
высоты вверх до тех пор, пока су достигнет своего наиболь-
шего значения суП]ах, что будет при посадочном угле атаки апосв
П'ри дальнейшем падении скорости подъемная сила крыл_а
станет меньше Феса самолета, ^уже не сможет поддерживать
Глоъешхя сила
нагрузка
'кролем
Фиг. 142. Силы, действующие на самолет при нормальной
посадке на три точки.
его в воздухе и самолет начнет парашютировать, т. е. прова-
ливаться до соприкосновения с землей, после чего начинается
заключительный этап посадки — пробег.
В конце парашютирования самолет имеет, хотя и неболь-
шую, вертикальную скорость, соответствующую падению его
с какой-то высоты Н. Таким образом в момент касания коле-
сами земли самолет обладает горизонтальной скоростью Уг и
вертикальной скоростью Обе эти скорости должны быть
погашены при пробеге.
Горизонтальная скорость Vr гасится за время пробега, со-
ставляющее обычно не меньше 25—30 сек. Следовательно, при
гашении горизонтальной скорости возникают небольшие уско-
рения и 1Малые инерционные силы. Вертикальная же скорость
гасится на очень небольшом пути, равном обжатию пневматика
колеса плюс ход амортизатора на стойке шасси (сокращение
длины стойки шасси). Этот небольшой путь центр тяжести са-
молета проходит в очень короткое время — доли секунды. По-
этому при погашении вертикальной скорости возникают боль-
шие вертикальные ускорения, направленные вверх (фиг. 142).
Создающая это ускорение сила равна произведению массы самолета •
G/ g
на вертикальное ускорение у, т. е. , а полная сила, с которой масса
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 49. Коэфициент запаса прочности
17.5
олета давит на шасси и костыль, будет равна G-|-P. Так как эта полная
Са*ла больше веса самолета, то мы можем и здесь ввести понятие о пере-
сила G 4- Р
грузке. Очевидно, перегрузкой при посадке будет отношение — . Под-
ставляя в это отношение полученные выше значения силы Р, мы получим
Р Gj j
G gG g
Величина ускорения /, значение которой определяет перегрузку при
посадке, зависит от жесткости амортизационных устройств, воспринимающих
удар, и от того, насколько искусно совершена посадка, т. е. какова верти-
кальная скорость в момент касания земли, ^ем меньше эта скорость, тем
мягче посадка.
В расчетах предусматривается, что в зависимости от веса
самолета и его поступательной скорости при посадке вертикаль-
ная скорость при грубой посадке может достигать 3—4 м!сек,
что соответствует приближению к земле под весьма малым
углом, всего около 5°. Даже при таком малом угле посадка
получается грубой и перегрузки могут достигать 2,5—3,5. Для
меньших перегрузок надо подводить самолет к земле очень
плавно, почти без вертикальной скорости, как говорят летчики,
«в притирку».
Мы рассмотрели лишь случай нормальной посадки на три
точки и без бокового сноса. Но могут быть посадки, отличаю-
щиеся от нормальной. Таковы посадки со сносом (с боковым
ветром), на две точки, на неровном аэродроме и т. п. Во всех
этих случаях будут возникать иные перегрузки, вызывающие
в конструкции самолета иные усилия.
§ 49. Коэфициент запаса прочности
Возникающие в полете и при посадке перегрузки и соответ
ствующие им усилия в элементах конструкции самолет должен
переносить не только без разрушения отдельных деталей, но и
без значительных деформаций. Та нагрузка, при которой са-
молет разрушается или сильно де/формируется, называется
расчетной или разрушающей. Самолет будет прочным
лишь в том случае, если расчетная/6агрузка, т. е. та нагрузка,
на которую рассчитывают детали 'самолета, больше нагрузки,
которая может возникнуть в условиях эксплоатации.
Отношение расчетной нагрузки к эксплоатационной нагруз-
ке называется коэфициентом безопасности, или к о-
эфициентом запаса прочности, и обозначается через h
/__, Тразр
J У
1 эксцл
Чем больше Л тем прочнее самолет. Но повышение прочности
неизменно связано с утяжелением конструкции и сильно увели-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
176
Гл IX Силы, действующие на самолет
чивать f невыгодно. Поэтому значение коэфициента безопас-
ности выбирают таким, чтобы при максимальных могущих
возникнуть в полете перегрузках напряжения в деталях само-
лета не превышали предела пропорциональности материала
При используемых сейчас для постройки самолетов материалах
коэфициент безопасности устанавливают не меньше 1,5—2,0.
§ 50, Нормы прочности
При расчете самолета на прочность необходимо определить
те максимальные нагрузки, которые могут возникнуть у дан-
ного самолета в полете и на посадке Для облегчения этой ра
Фиг 143. Статическое испытание полукрыла путем загруженип его мешками
с песком.
боты созданы так называемые нормы прочности, т. е сборник
руководящих положений, указывающих нагрузки, которые мо-
гут возникнуть у разных типов самолетов в различных усло-
виях полета и посадки.
По существующим нормам прочности все самолеты разде-
‘ ляются на три класса- (маневренные, ограниченно маневренные
и неманевренные.
К классу маневренных относятся самолеты, которые
должны выполнять все фигуры высшего пилотажа и продол-
жительное пикирование. При выполнении фигур на самолетах
этого класса не ставится никаких ограничений Таковы, напри-
мер, истребители, тренировочные и спортивные самолеты.
К классу ограниченно маневренных относятся
самолеты, которые по роду их применения могут выполнять
фигуры, но с известными ограничениями—-не все фигуры и не
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
в А Попов
Фиг. 144 Статическое испытание самолета путем на1ружения его при помощи рычажной системы.
£ 50 Нормы прочности
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
178
Гл. IX. Силы, действующие на самолет
при всякой нагрузке. К числу таких самолетов относятся раз-
ведчики, легкие бомбардировщики, многоместные истребители.
К классу неманевренных относятся самолеты, кото-
рые по своему назначению не должны выполнять фигур или
резких /маневров. Таковы, например, все транспортные само-
леты/а также тяжелые бомбардировщики и летающие лодки.
Каждый класс самолета в свою очередь разделяется на
группы — в зависимости от назначения самолетов.
В нормах прочности указывается, какие эксплоатационные
перегрузки должны предусматриваться при расчете прочности
для каждого /класса самолетов в зависимости от максимальной
скорости и полетного веса и описываются так называемые рас-
четные случаи, т. е. те положения самолета, для которых проч-
ность его должна быть определена расчетом.
Для того чтобы удостовериться в прочности отдельных агре-
гатов и всего самолета, проводят так называемые статиче-
ские испытания. Эти испытания заключаются в загруже-
нии самолета или отдельного его агрегата постепенно увели/
чивающейся нагрузкой вплоть до разрушения конструкции. При
таких испытаниях определяют точно прочность самолета и
коэфициент безопасности. Нагружение при статических испы-
таниях может осуществляться либо какими-нибудь грузами,
например, мешками с песком или с дробью, либо при помощи
системы рычагов, передающих в нужные места заданные уси-
лия. В обоих случаях распределение нагрузки должно в точ-
ности соответствовать тому закону, который предусмотрен нор-
мами прочности для данного расчетного случая.
На фиг. 143 показано статическое испытание полукрыла,
загруженного мешками с песком, а на фиг. 144 — испытание
самолета, загружаемого при помощи рычажной ^системы.
При статических испытаниях определяется не только проч-
ность самолета, но и деформации его элементов по мере воз-
растания нагрузки. Для этого в различных 'местах испытуемого
агрегата или самолета помещают особые приборы, показываю-
щие деформацию отдельных стержней.
В результате статических испытаний получают весьма пол-
ную картину поведения конструкции самолета и отдельных его
элементов в данных условиях загружения.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!

Глава X
АВИАЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
§ 51. Общие сведения об авиационных материалах
Первые самолеты строились из обычных, широко применяв-
шихся в общем машиностроении материалов. При дальнейшем
совершенствовании самолетов потребовались весьма прочные и
одновременно легкие, т. е. более высококачественные мате-
риалы.
Обычная поделочная сталь, применявшаяся для изготовле-
ния всех узлов и многих деталей в первых самолетах, имела
сопротивление разрыву 35—40 кг/мм2. А современная самолет-
ная сталь хромансиль имеет сопротивление оазрыву 150—
160 кг/мм2, т. е. в четыре раза больше. Следовательно, узел
или деталь из стали хромансиль в четыре раза прочнее, чем
такого же веса узел или деталь из обычной поделочной стали.
Дуралюмнновые трубы и профили, широко применяемые в кон-
струкции самолета, имеют сопротивление разрыву 40—46 кг/мм2
при удельном весе 2,8, в то время как применявшиеся в пер-
вых самолетах трубы из обычной поделочной стали с удельным
весом 7,85 имели сопротивление разрыву всего 35—40 кг!мм2.
Материалы, из которых строятся сейчас самолеты и моторы,
довольно дороги. Между тем половину стоимости самолета сей-
час составляет стоимость материалов. Кроме того, почти все
авиационные материалы дефицитны. Поэтому, наряду с борь-
бой за экономное расходование авиационных материалов, во
всем мире усиленно изыскивают новые, более дешевые и неде-
фицитные авиационные материалы Такие материалы, называе-
мые «заменителями», все шире применяются в авиационной
промышленности. Использование заменителей позволяет уде-
шевить самолеты и моторы и увеличивать их выпуск.
Для изготовления самолетов, моторов, авиационного обору-
дования и вооружения (применяются самые разнообразные ма-
териалы. В настоящей книге невозможно не только описать их,
по даже перечислить. Поэтому мы ограничимся перечислением
12* www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
180
Гл, X, Авиационные материалы
общих требований, предъявляемых ко всем авиационным мате-
риалам, и в качестве иллюстрации опишем некоторые наиболее
типичные для авиации материалы.
§ 52. Требования, предъявляемые к качеству
авиационных материалов
Так Как каждый лишний килограмм веса в конструкции са-
молета или мотора снижает грузоподъемность и ухудшает про-
чие качества самолета, то от авиационных материалов требует-
ся высокая удельная прочность, т. е. наибольшее отношение
прочности к удельному весу. Кроме этого основного требоваг
ния, авиационные материалы должны отвечать еще целому ряду
требований в соответствии с назначением самолетов и уело*
виями их работы.
Так как авиация является одним из важнейших родов во-
оруженных сил, то для каждой страны громадное значение
имеет ее обеспеченность запасами сырья для авиационных ма-
териалов. Поэтому возможность использования того или иного
материала для постройки самолетов определяется также нали-
чием достаточных запасов отечественного сырья.
Большое значение имеет стоимость материалов. Мало толку
от весьма совершенного материала, если он настолько дорог,
что из него нельзя строить самолеты в больших количествах.
Весьма важно предъявляемое ко всем без исключения авиа-
ционным материалам требование наиболее высокой стойкости
против атмосферных влияний, вызывающих ржавление, короб-
ление, растрескивание и т. д. В частности, авиационные мате-
риалы должны обладать возможно более высокой стойкостью
против коррозии1.
Коррозия — это злейший враг металлов, против которого до
сих пор не найдено абсолютно надежных средств защиты. Авиа-
ционные металлы, если их собственная устойчивость против
коррозии недостаточно высока, приходится подвергать специ-
альной поверхностной обработке для повышения этой устойчи-
вости или наносить на поверхность деталей специальные за-
щитные покрытия.
Наконец, от авиационных материалов требуется ряд так
называемых технологических качеств. Иногда весьма совер-
шенный по механическим качествам материал является невы-
годным технологически, так как или его очень трудно и до-
рого обрабатывать, или он вообще не поддается некоторым ви-
дам обработки. Так. повышение твердости некоторых материа-
1 Коррозией называют разрушение (разъедание) металлов, вызываемое
химическим или электрохимическим процессом. Химическая коррозия вызы-
вается действием на металл сухих газов или неэлектролитов, а электрохи-
мическая—действием на металл электролитов.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 53 Авиационные стали
181
чрезвычайно затрудняет обработку их резанием, повышение
Л°епости стали часто делает ее непригодной к сварке и т. п.
Поэтому следят за тем, чтобы погоня за повышением прочности
не сопровождалась потерей таких ценных технологически
свойств, как надежная свариваемость, пригодность для штам-
повки и легкость обработки резанием.
Пои поступлении на авиационные заводы материалы под-
вергают контрольным испытаниям с целью определить соответ-
ствие материалов их назначению и предупредить запуск в про-
изводство недоброкачественных материалов.
В процессе изготовления самолетов, моторов, приборов и
другого оборудования от всех заводских работников требуется
технически грамотное и бережное обращение с авиационными
материалами, с тем чтобы они не были испорчены в результа-
те неправильного хранения их или небрежного обращения с
ними.
§ 53. Авиационные стали
Различные сорта углеродистых и специальных (легирован-
ных) сталей широко применяются в самолетостроении и моторо-
строении для изготовления сильно нагруженных деталей. Кро-
ме высокой прочности, стальные детали обладают большой из-
носостойкостью и устойчивостью против коррозии. Специаль-
ные жароупорные стали обеспечивают достаточную прочность
и стойкость нагревающимся до высокой температуры деталям
авиационных двигателей, например, клапанам, температура ко-
торых при работе двигателя достигает 700°, лопаткам турбин
в турбореактивном двигателе.
Высокие свойства разработанных за последние годы сортов
стали позволили в ряде случаев заменять сталью даже легкие
сплавы. Так, лонжероны крыла раньше изготовляли преимуще-
ственно из дуралюминовых труб или профилей, а сейчас их
делают очень часто из стальных профилей.
Высококачественные авиационные стали весьма дороги и
многие из них содержат довольно значительные количества
редких, а значит, и дефицитных элементов. Поэтому развер-
нулись работы по замене дорогих высоколегированных сталей
более простыми, либо вовсе не содержащими редких и дорогих
элементов, либо содержащими их значительно меньше, чем вы-
соколегированные стали.
Малоуглеродистые стали, содержащие от 0,05 до
0,25% углерода и имеющие относительно невысокую крепость
(временное сопротивление от 35 до 55 кг/мм2), но весьма пла-
стичные и способные хорошо свариваться, применяют в самоле-
тостроении в виде прутков, листов, проволоки и труб для из-
готовления мало нагруженных деталей и агрегатов, производ-
ство которых связ'ано со сваркой, штамповкой, гибкой и от-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
182* ______ Гл. X Авиационные материалы
бортовкой. Из таких сталей изготовляют, например, подмотор-
ные рамы и фюзеляжи для учебных самолетов, баки, узлы,
ушки, заклепки и косынки.
Среднеуглеродистые стали, содержащие от 0,25
до 0,50% углерода и имеющие более высокое временное сопро-
тивление (от 50 до 90 кг/мм2), но значительно более низкую
пластичность и плохую свариваемость, применяют в виде прут-
ков, толстостенных труб и толстых полос для изготовления
болтов, гаек, валиков и различных поковок.
ВысЪкоуглеродистые стали с содержанием угле-
рода от 0,65 до 0,90% применяются в нагартованном состоянии
и имеют весьма высокое временное сопротивление (75—
120 кг/мм2). В самолетостроении такие стали применяют в ви-
де проволоки, нагартованных лент и листов для изготовления
расчалок и пруж'ин.
Марганцовистые малоуглеродистые стали
(0,12^/оС и 1,4% Мп) обладают весьма высоко!? пластичностью
и прекрасно свариваются. Эти стали в виде тонких листов,
цельнотянутых и электросварных труб, прутков и проволоки
применяют для изготовления деталей, при производстве кото-
рых используются штамповка, гибка и сварка. Из таких сталей
изготовляют трубчатые фюзеляжи и подмоторные рамы, узлы,
косынки, заклепки и ленты-расчалки.
Хромомарганцевокремнистая сталь, или хромансиль (0,30% С,
1,0% Si, 1,0% Мп и 1,0% Сг), представляет собой очень ценный
материал для самолетостроения. В отожженном состоянии она
весьма пластична и из нее можно изготовлять детали, приме-
няя штамповку, выколотку, гибку и сварку. После закалки из-
готовленные из такой стали детали приобретают весьма высо-
кую крепость (до 120—160 кг]мм2) при достаточном удлинении
(до 5%). Эта сталь поставляется на самолетные заводы в виде
тонких и толстых листов, труб, профилей, прутков и поковок.
Из нее изготовляют ответственные сварные и штампованные
узлы, фюзеляжи, подмоторные рамы, лонжероны крыла, детали
гидропневматических амортизаторов и т д.
Самолетные фасонные отливки изготовляются из углероди-
стой стали (мало нагруженные узлы) или из стали хромансиль
(сильно нагруженные детали). Применение стальных литых узлов
в самолетах все расширяется и имеет большие перспективы.
Нержавеющие стали — хромоникелевые и хромсмар-
ганиевоникелевые, поставляемые в виде листов, применяются
для изготовления поплавков, лодок, выхлопных коллекторов и
некоторых доугих детолей самолетов За последние годы эти
стали ввиду их дороговизны применяются в качестве основных
конструкционных материалов с большими ограничениями.
В авиа моторост роении применяют, главным обра-
зом, легированные и особые — жароупорные стали и сравни-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 54. Авиационные легкие сплавы
183
тельно мало используют углеродистые стали. Для изготовления
деталей авиационных моторов сталь применяют, главным обра-
зом, в виде поковок и прутков.
Малоуглеродистые стали, содержащие 0,10—
О,159/о углерода, в производстве авиационных моторов приме-
няют лишь для рубашек цилиндров моторов с жидкостным
охлаждением, а также для изготовления шайб, прокладок и
кое-каких мелких деталей.
Углеродистые стали с повышенным содер-
жанием углерода (У-3 и У-4) применяют для болтов, гаек,
шпилек, заглушек и других мелких деталей.
Все особо ответственные стальные детали авиационных мо-
торов изготовляют из высококачественных легированных ста-
лей — хромоникедьвольфрамовой и хромоникельмолибденовой.
Дорогие с большим содержанием дефицитных элементов высо-
колегированные стали ныне стараются заменять малолегиро-
ванными. Такими сталями являются хромомарганцовистые и
хромомарганиевомолибденовые.
Жароупорные стали и сплавы применяют для изготовления
клапанов, а также выхлопной системы и деталей турбоком-
прессоров.
Чугун для изготовления самолетных деталей не приме-
няют. Но в авиамоторах из чугуна делаются ответственнейшие
детали — поршневые кольца. Для изготовления поршневых ко-
лец используют высококачественный серый чугун.
Кроме поршневых колец, чугун используется в авиацион-
ных моторах для изготовления напоавляющих втулок, подпят-
ников и шайб, т. е. в качестве антифрикционного материала.
§ 54. Авиационные легкие сплавы
Применяющиеся для производства самолетов и авиацион-
ных моторов легкие сплавы разделяются на две основные груп-
пы- алюминиевые сплавы и магниевые сплавы. Наиболее ши-
роко применяются сейчас алюминиевые сплавы, но и роль маг-
ниевых сплавов повышается.
Для характеристики степени внедрения магниевых сплавов
в авиации приведем следующие данные. С 1938 г. до начал а.
1944 г. мировое производство металлического магния возрос-
ло с 20 000 до 300 000 т, т. е. в пятнадцать раз, причем око-
ло 75*70 всего магния потребляет авиационная промышлен
ность. По приводимым в зарубежной печати сведениям, на
один самолет (с мотором) расходовалось магниевых сплавов:
Г* — 360 кг> в 1942 г. — 420 кг, а в 1943 г. — уже
520 кг, причем более трех четвертей магния использовалось
Б виде литейных сплавов.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
184
Гл, X. Авиационные материалы
В американских и английских авиационных двигателях жид-
костного охлаждения вес деталей, отлитых из магниевых спла-
вов, доходит до 8%, а в двигателях воздушного охлажде-
ния— даже до 14% полного веса двигателя.
Алюминиевые-и магниевые сплавы обладают низкой устой-
чивостью против коррозии, что долгое время являлось серьез-
ным препятствием, мешавшим их широкому использованию в
авиации. Однако найдены способы защиты от коррозии, и
сейчас коррозиоустойчивость авиационных деталей из легких
сплавов достаточно удовлетворительна.
Защита алюминиевых и магниевых сплавав от коррозии
заключаемся или в нанесении на поверхность деталей лако-
красочных покрытий, или в образовании на их поверхности
защитных пленок электрохимическим способом, или, наконец,
в так называемом плакировании дуралюмина, т. е. в покрытии
дуралюминовых листов тонким слоем чистого алюминия (чи-
стый алюминий хорошо сопротивляется коррозии)-.
Качества авиационных легких сплавов непрестанно повы-
шаются, и сейчас прочность их в некоторых случаях даже вы-
ше, чем у средних сортов стали, в то время как удельный вес
втрое меньше.
Технологические свойства легких сплавов весьма высоки.
Эти сплавы легко отливаются в формы и обрабатываются ре-
занием, хорошо штампуются и свариваются. В этом отноше-
нии алюминиевые сплавы лучше, так как обработка магние-
вых сплавов требует подогрева их и особых противопожарных
мероприятий.
В самолетостроении алюминиевые и магниевые сплавы при-
меняются в виде листов, полос, профилей, прутков и прово-
локи.
Из самолетных алюминиевых сплавов наибольшее значе-
ние имеют весьма ’прочные сплавы, которые раньше называли
дуралюмином. В состав этих сплавов, кроме алюминия, вхо-
дит 3—4% меди, 0,2—0,5% марганца, 0,2—0,5% магния и не-
большие количества других металлов. Следует иметь в виду,
что сейчас термином «дуралюмин» («дюраль») обозначают не
какой-либо определенный материал, а очень многочисленную
группу высокопрочных алюминиевых сплавов, различных по
химическому составу, механическим качествам и физико-хими-
ческим свойствам. Поэтому при определении материала сейчас
этим термином уже не пользуются, а обозначают алюминие-
вые сплавы их марками.
Алюминий (технически чистый) мало используется -в са-
молетостроении и в авиамоторостроении. Из него изготовляют
лишь детали, не несущие значительных нагрузок или требую-
щие материала с высокими пластическими свойствэ1ми, хоро-
шей свариваемостью и высоким сопротивлением коррозии. К
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
55 Авиационные медные сплавы 185
ислу таких деталей относятся всевозможные кожухи, огради-
тельные профили и трубки, детали вентиляционной системы
самолетов и т п.
Алюминиевомарганцевыи и алюминиево-
магналиевый сплавы используют в виде листов для из-
готовления сварных топливных баков и в виде труб — для
топливо-маслопроводов.
Основными конструкционными самолетными алюминиевыми
сплавами являются Д17, Д6, Д16. Эти сплавы поставляются
в виде листов, полос, лент, плит и труб. Из них изготовляют
детали каркаса фюзеляжей и крыльев —• лонжероны, нервюры,
стрингеры и т. п.
Для литых самолетных деталей используют сплавы, которые
хорошо отливаются и легко обрабатываются резанием.
Из магниевых самолетных сплавов изготовляют свар-
ные баки, арматуру и мало нагруженные детали самолетов. Та-
кие сплавы используют для изготовления кованых и штампо-
ванных деталей сложной формы. Из магниевого же сплава
изготовляют многие детали самолетных колес, штурвалы, вил-
ки хвостовых колес, колонки управления и педали управления.
В авиамоторостроении алюминиевые и магниевые сплавы
применяются почти исключительно для изготовления литых и
штампованных деталей.
§ 55. Авиационные медные сплавы
В самолетостроении медь и медные сплавы (бронзы и лату-
ни) используют сравнительно мало, главным образом, для про-
кладок, шайб, трубопроводов, электропроводов, подшипников
и втулок, а также для изготовления обичаек радиаторов и
радиаторных трубок.
В авиамоторостроении медные сплавы, главным образом
бронзы, применяют по большей части в качестве антифрикци-
онных материалов для изготовления направляющих втулок,
подшипников, шайб, упорных колец, подпятников, а также для
изготовления литой арматуры и специальных шестерен.
Различные сплавы меди широко применяют для изготов-
ления деталей многочисленных авиационных приборов.
§ 56. Неметаллические материалы
Применяющиеся в самолетостроении и авиамоторостроении
неметаллические материалы весьма разнообразны и число их
есьма велико. Основными неметаллическими авиационными
атериалами являются древесина, пластмассы, ткани, резина
н лакокрасочные материалы.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
186
Гл. X. Авиационные материалы
Древесина и фанера
Обеспеченность сырьем, дешевизна, высокая крепость при
работе на растяжение, сжатие и изгиб, малый удельный вес,
легкость обработки резанием и легкость соединения в узлы
давно выдвинули древесину и фанеру в ряд основных самолет-
ных материалов.
После разработки высокопрочных легких сплавов и высоко-
качественных сталей применение древесины в самолетострое-
нии снизилось, главным образом, из-за неоднородности ее
строения, невысокой сопротивляемости скалыванию, высокой
влагоемкости и- поражаемое™ грибками. Но освоение различ-
ных методов «облагораживания и антисептирования древесины,
разработка новых клеев и усовершенствование технологии
склеивания снова *расширили применение древесины и фанеры
в самолетостроении, и сейчас эти материалы с успехом исполь*
зуются при постройке самых различных типов самолетов как
гражданских, так и военных.
На фиг. 145 приведен график, показывающий использова-
ние различных материалов для постройки самолетов по годам.
Из сосны, аянской ели и кавказской пихты делают лонже-
роны фюзеляжей, полки лонжеронов крыльев, центропланов и
оперения, стрингеры крыльев и фюзеляжей. Из ясеня изготов-
* ляют гнутые элементы и детали фюзеляжей, крыльев и лодок,
а также лопасти воздушных винтов. Древесина липы идет на бо-
бышки и мелкие соединительные детали.
Березовая фанера, склеенная бакелитовой пленкой и смоля-
ными клеями, используется для обшивки крыльев, а также для
обшивки лодок гидросамолетов. Ольховая фанер#, склеенная
бакелитовой пленкой или смоляными клеями, используется для
обшивки крыльев и для изготовления различных деталей —
нервюр, рам, шпангоутов и т. д.
В самолетостроении применяется и фанера более низкого
качества, склеенная белковыми (альбуминными или казеиновы
ми) клеями. Эту фанеру используют для деталей, не подвер-
гающихся непосредственному воздействию влаги, т. е. для вну-
тренних деталей самолетов.
Из березового шпона выклеивают на смоляных клеях .об-
шивку фюзеляжа.
За последние годы появились различные виды так назы-
ваемой облагороженной, или улучшенной, древеси-
ны. Основными методами улучшения древесины являются
уплотнение ее под давлением и пропитка смолами. Разработа-
но довольно много различных видов улучшенной древесины.
Наибольшее применение до сих пор получили балинит и дель-
та-древесина (лигнофоль). На фиг. 146 показано возможное
применение древесных пластиков в конструкции самолета.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
$ 56 Неметаллические материалы
187
Фиг. 145. Использование различных материалов для постройки
самолетов по годам (по американским данным).
Фиг. 146. Заштрихованные части самолета Валти (США),
изготовляемые из пластифицированной древесины.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
188
Гл, X. Авиационные материалы.
Повышение механических качеств древесины ее улучшением
связано со значительным повышением удельного веса материала
(удельный вес дельта-древесины 1,25—1,40, балинита—до 1,45).
Дельта-древесина изготовляется путем склеивания под вы-
соким давлением шпона, пропитан юго смоляными клеями, при-
чем направление волокон древесины в слоях шпона по* всей
толщине получающейся таким обоазо i плиты одно и то же
(слои не перекрещиваются). Из дельта-древесины изготовляют
полки лонжеронов, усиленные нервюры и шпангоуты, а также
комлевые части деревянных лопастей воздушных винтов.
Балинит представляет собой разновидность дельтагдревеси-
ны и изготовляется из шпона, качества которого искусственно
повышены путем специальной химической обработки. Приме-
няется балинит для обшивки лонжеронов, закрылков, пред-
крылков и туннелей радиаторов.
Облагороженная древесина многими рассматривается как
своеобразная пластмасса, в которой волокна древесины играют
роль наполнителя, а связывающим веществом является смола.
Многочисленные удачные опыты постройки самолетов из
различных видов улучшенной древесины позволяют надеяться,
что в ближайшие годы применение ее в самолетостроении рас-
ширится.
Склеивание древесины
Для склеивания древесины в самолетостроении применяют
смоляные клеи — фенольно-формальдегидные и мочевинно-
формальдегидные и (казеиновые (белковые) клеи.
Казеиновый клей применяется при изготовлении всех дета-
лей самолета. Достоинством его является сравнительно высо-
кая эластичность получающегося клеевого соединения. Но не-
достаточная водоупорность и малая грибостойкость, а также
большая длительность сушки после склеивания привели к то-
му, что он вытесняется из самолетостроения смоляными
клеями.
Смоляные клеи абсолютно водоупорны, совершенно не по-
вреждаются грибками, обладают повышенной по сравнению с
белковыми клеями крепостью склейки и позволяют вести склей-
ку ускоренными методами с применением электрического подо-
грева или прогрева в поле высокой частоты. Поэтому такие
клеи сейчас преимущественно применяются при изготовлении
всех ответственных деталей самолета.
Пластмассы
Пластмассами, или пластиками, называют обширную груп-
пу искусственных материалов, способных под действием тепла
и давления принимать нужные формы. Применяемые для изго-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 56. Неметаллические материалы
189
товления самолетных деталей пластмассы состоят из феноль-
но-формальдегидной смолы и так называемых наполнителей. В
зависимости от вида наполнителей различают волокнистые
и слоистые пластмассы. В первых наполнитель — отдель-
ные волокна (древесины, хлопка, льна, готовой ткани, асбеста),
а во вторых — листы ткани (текстолит), бумаги (гетинакс)
или шпона (балинит).
Кроме этих пластмасс, в самолетостроении широко приме-
няют прозрачные пластики — целлулоид и плексиглас
(органическое стекло).
Пластмассы — сравнительно мало еще освоенный в самоле-
тостроении материал. Он хорошо удовлетворяет всем техноло-
гическим требованиям, и методы изготовления из него деталей
достаточно совершенны. Особенно ценным свойством 'пласт-
масс является возможность формовать из них целые секции
<и даже агрегаты самолета, запрессовывая пластмассы вместе
с готовым металлическим каркасом. Но такие работы пока еще
не вышли из стадии экспериментов.
Первоначально из пластмасс изготовляли лишь мелкие и
неответственные детали самолетов и их оборудования — руко-
ятки, ролики, прокладки и т. п. В настоящее время примене-
ние пластмасс в самолетостроении расширяется и из них изго-
товляют уже многие ответственные детали самолетов и мелкие
детали моторов, например, баки и элементы их каркаса, об-
шивку закрылков, предкрылков и стабилизаторов, радиаторных
туннелей, детали электрооборудования, детали системы управ-
ления и т. п. В частности, из текстолита изготовляют весьма
совершенные бесшумные шестерни.
Для прозрачных деталей (козырьки летчика, остекление ка-
бин и фонарей) раньше широко применяли целлулоид. Но он
легко воспламеняется, от холода трескается, а1 под действием
солнечных лучей желтеет и теряет прозрачность. Поэтому сей-
час целлулоид почти совершенно вытеснен плексигласом (орга-
ническое стекло, акрилат). Он не воспламеняется, морозостоек,
обладает прекрасной прозрачностью, которую не теряет под
действием солнечных лучей, и хорошо склеивается с металлом
и деревом. Та1к как плексиглас размягчается под действием
тепла (термопластик), то из него можно штамповать панели
любой формы.
Кроме названных пластмасс, в самолетостроении и а’виа-
моторостроении применяют так называемые фрикционные пла-
стики для изготовления тормозных колодок и лент и фрикци-
онных дисков, а1 также электроизоляционные пластмассы.
Ткани
Ткани применяют в самолетостроении для обтягивания
крыльев, фюзеляжей и оперения, .самолетов,^для., оклеивания
www.vokb-Ta.spo.ru -’Самолет своими руками?!
190
Гл. X. Авиационные материалы
поверхности многих деревянных деталей в крыльях, фюзеля-
жах, лодках и для оклеивания лопастей деревянных воздуш-
ных винтов.
Для обшивки крыльев, оперений и фюзеляжей применяют
высококачественное льняное или хлопчатобумажное самолет-
ное полотно. Для оклеивания деталей используют хлопчато-
бумажную ткань пониженного качества, так как эта ткань не
несет такой тяжелой работы, как обшивка.
Обшивку сшивают из отдельных полотнищ и затем приши-
вают к каркйсу крепкими льняными самолетными нитками.
Применяют и другие способы крепления обшивки.
Резина
В самолетостроении и авиамоторостроении различные рези-
новые изделия применяются довольно широко. Из резины из-
готовляют покрышки и камеры самолетных колес. Резиновые
пластины и оплетенный пряжей резиновый шнур применяют
для амортизаторов шасси в легких самолетах, для амортиза-
ции моторных установок, оборудования, в частности, авиацион-
ных приборов. Резиновые шланги (дюритовые) используются
для соединения металлических трубопроводов. Из резины из-
готовляют многочисленные уплотнительные прокладки. Твер
дая резина используется для электроизоляции.
Весьма распространено применение гозины для протектиро-
вания топливных баков с целью предотвратить вытекание то-
плива при пробивании баков пулями. Многослойный «протек-
тор» содержит каучуковую пленку, котррая затягивается после
пробивания ее пулей, закрывая этим отверстие в стенке бака.
Разработка различных сортов авиационной резины ослож-
нялась тем, что каучук легко набухает и растворяется в бен-
зине и бензоле, а обычная резина при низких температурах
становится хрупкой. Потребовалась большая исследовательская
работа, прежде чем удалось создать сорта резины, удовлетво-
ряющие суровым требованиям длительной эксплоатации на са-
молетах.
Лаки и краски
Назначение применяемых в самолетостроении лакокрасоч-
ных покрытий — предохранять детали самолетов от вредных
возцействий атмосферной влаги и солнечных лучей, маскиро-
вать военные самолеты и придавать внешним поверхностям са-
молетов высокую гладкость для снижения сопротивления тре-
ния и. следовательно, для повышения скорости полета. Кроме
того, верхний — цветной — слой лакокрасочного покрытия при-
дает самолету опрятный, нарядный вид.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
£ 56. Неметаллические материалы
191
Внутренние деревянные детали самолетов покрывают обыч-
но только бесцветным масляным лаком, наносимым в два слоя.
Тканевую обшивку самолетов покрывают сначала бесцветным
нитроцеллюлозным аэролаком первого покрытия. В результа-
те этого обшивка натягивается и получает дополнительную
прочность. Затем на тканевую обшивку наносят несколько
слоев пигментированного (цветного) аэролака.
Наружные деревянные детали сначала грунтуют нитроцел-
люлозным грунтом, затем шпаклюют нитрошпаклевкой, тща-
тельно шлифуют и после этого окрашивают нитроцеллюлозным
пигментированным аэролаком или алюминиевым лаком.
Внешние металлические поверхности самолетов грунтуют
лаковым или нитроцеллюлозным грунтом, а затем окрашивают
нитроцеллюлозным лаком.
В подавляющем большинстве случаев покрытия наносят
при помощи пульверизаторов, реже применяют для окраски
самолетов кисти.
Основное требование к деталям, подготовляемым к окрас-
ке, — абсолютно чистая поверхность. При несоблюдении этого
требования краска не будет сцепляться с окрашиваемой по-
верхностью и отстанет.
Нитроцеллюлозные лаки и краски сохнут во много раз бы-
стрее масляных, и «в этом заключается большое их преиму-
щество.
Интересно заметить, что, несмотря на малую толщину ла-
кокрасочных покрытий, вес их довольно значителен и на боль-
ших самолетах доходит до 60—70 кг. Поэтому неоднократно
выдвигалось предложение отказаться от нанесения на военные
самолеты лакокрасочных покрытий на время войны, когда срок
службы самолетов резко сокращается и предохранение их от
атмосферных влияний практически не имеет смысла.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Глава XI
КОНСТРУКЦИЯ КРЫЛА, ОПЕРЕНИЯ И СИСТЕМЫ
УПРАВЛЕНИЯ САМОЛЕТА
§ 57, Общие сведения о крыле
Крылья современных самолетов конструируются или цель-
ными, или же .составными — из двух и более частей. В круп-
ных самолетах крылья делаю г разъемными не только по раз-
маху, но и по хорде для удобства их сборки и транспорти-
ровки.
Форма крыла определяется его профилем и видом в пла-
не. Исходя из условия равной прочности крыла по размаху,
толщина профиля обычно уменьшается от фюзеляжа к концу
крыла. Формы крыльев в плане весьма разнообразны.
Прямоугольные (в плане крылья применяют лишь для би-
планов. Такие крылья наиболее просты в производстве. Но
прямоугольное крыло одинаковой толщины профиля имеет и
ряд недостатков. В нем трудно размещать оборудование, во-
оружение и различные механизмы. Материал в таком крыле
используется нерационально, так как концевая часть крыла
имеет излишне большие размеры, а следовательно, и излиш-
ний вес.
Чаще всего в современных самолетах — свободнонесущих
монопланах — применяют крылья, у которых форма в плане
трапецевидная или трапецевидная с прямоугольным центропла-
ном. У таких крыльев толщина профиля равномерно увеличи-
вается от конца к корню, что позволяет увеличивать высоту
лонжеронов в соответствии с возрастанием изгибающего мо-
мента. Трапецевидность крыла характеризуется сужением его
(фиг. 147) к концам, т. е. отношением корневой хорды к кон-
цевой и—~орн ). Аэродинамически наиболее выгодно сужение
\ 0КОНЦ /
т] = 2. _При этом сужении индуктивное сопротивление у трапе-
цевидного крыла почти такое же,^как у эллиптического (наибо-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 57 Общие сведения о крыле
193
лее совершенного). Исходя из соображений прочности, обычно
берут сужение несколько больше: т] = 3.
Производство трапецевидных крыльев довольно' сложно и
конструктивно они менее рациональны, чем трапецевидные
крылья с прямоугольным центропланом, которые и являются
Фиг. 147. Трапецевидное в плане
крыло.
Фиг. 148. Трапецевидное в плане
крыло с прямоугольным центро-
планом.
сейчас наиболее распространенными. Трапецевидное крыло с
прямоугольным центропланом характеризуется, кроме сужения
10, еще так называемым относительным размахом, т. е. отно-
шением размаха центроплана к размаху крыла I (фиг. 148).
Обычно относительный размах ра‘вен от 0,25 до 0,30.
Характерной особенностью почти всех крыльев является так
называемое «поперечное V» (фиг. 149) Назначение попереч-
Фиг. 149. Поперечное V крыла?
Фиг. 150 Угол стрело-
видности крыла.
него V — увеличивать поперечную (боковую) устойчивость са-
молета. Обычно угол поперечного V составляет от 2 до 8°.
Наконец, форма крыла характеризуется его стрело!вид-
ностыо. Стреловидность измеряется углом между перпендику-
ляром к продольной плоскости самолета и линией фокусо® кры-
ла (фиг. 150) Стреловидность позволяет смещать назад
'центр давления крыла, если по условиям центровки это тре-
буется, а также улучшает обзоо и увеличивает устойчивость
пути. Особое значение имеет стреловидность крыла для ско*
1 Фокусом профиля называется точка, относительно которой коэфициент
момента ст не изменяется при изменении \гда атлки.
www.vokb-la.spo.ru - Самолет своими руками?!
1<5 В. А Попов
194 Гл. XL Конструкция крыла, оперения и системы управления
рюсгных самолетов, так как при стреловидных крыльях лобо-
вое сопротивление самолета при больших скоростях (близких
к скорости звука) значительно меньше, чем у обычных крыльев.
Наиболее выгодной для больших скоростей является стрело-
видность от 30 до 45°.
§ 58. Конструктивные схемы крыльев
Крыло должно прежде всего быть достаточно прочным. Но
кроме необходимой прочности, крылу нужно обеспечить до-
статочную жесткость, т. е. в конструкции крыла под дей-
ствием расчетных нагрузок не должно возникать значитель-
ных деформаций. Неизменяемость формы крыла весьма важ-
на, так как даже небольшое искажение профиля сильно уве-
личивает лобовое сопротивление и, следовательно, снижает
скорость самолета.
В конструкции крыла должны быть также предусмотрены
возможность расположения в нем различных агрегатов — топ-
ливных баков, вооружения, механизмов убирания шасси и т. д.,
удобство осмотра этих агрегатов, а также возможность ремонта
их. Конструкция крыла у военных самолетов должна быть так-
же оценена с точки зрения ее живучести при возможных в
боевых условиях повреждениях.
Наконец, должны быть предусмотрены простота изготовле-
ния и удобство ремонта! крыла. Все эти требования сочетают-
ся с необходимостью сделать крыло как мож'но более легким,
так как вес крыла также является существенным критерием
для оценки качества его конструкции.
Во всех крыльях мы можем различить каркас, состоящий
из продольного и поперечного набора, и обшивку. Продольный
набор каркаса состоит из лонжеронов и стрингеров-, а попе-
речный — из нервюр (фиг. 151).
Наиболее старой конструктивной схемой крыла является
Лэасчалочная. Расчалочные крылья применялись в бипланах и
в1*пёпвых^мо1но|планах. Каркас расчалочного крыла (фиг. 152)
состоит из двух лонжеронов, усиленных (распорных) и нор-
мальных нервюр, накрест расположенных расчалок, передней
и задней кромок и концевой дуги. Обшивка расчалочных
крыльев обычно полотняная, покрытая в несколько слоев аэро-
лаком для лучшего натяжения ткани. Носовую часть карка-
са — до переднего лонжерона — часто зашивают фанерой для
сообщения носку крыла большей жесткости, так как от формы
носовой части крыла сильно зависит его» аэродинамическое со-
вершенство. Иногда в этой носовой части крыла; между нор-
мальными нервюрами устанавливают так называемые ложные
нервюры, т. е. тонкие изогнутые по профилю носка рейки.
Давление или разрежение воздуха в полете восприни-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
$ 58. Конструктивные схемы крыльев 195
13*
Фиг. 151. Каркас и обшивка крыла.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
196 Гл XL Конструкция крыла, оперения и системы управления
Жиленная
нервюра
Нормальная/
нервюра /
Лонжероны Проволочная расчална
Фиг. 152. Схема расчалочного крыла.
Фиг. 153. Часть крыла с коробчатым лонжероном и косой нервюрой.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
£ 58 Конструктивные схемы крыльев
197
мается обшивкои, которая передает нагрузки нервюрам, рас-
полагаемым обычно на расстоянии 150—300 мм одна от дру-
гой. Чем больше скорость самолета, тем чаще ставят нервю-
ры. Нервюры передают нагрузку на лонжероны. Для того
чтобы оба лонжерона работали как одна балка, они расперты
усиленными нервюрами и стянуты расчалками, Иногда, кроме
лонжеронов, в продольном наборе расчалочного крыла име-
ются стрингеры, подкрепляющие нервюры.
Носовые части нервюр соединены передней кромкой, а
хвостовики нервюр — задней кромкой крыла. Концевая дуга
связывает между собой оба лонжерона.
Для того чтобы концевые нервюры не прогибались в попе-
речном направлении в результате натягивания полотна, уста**
навливают так называемые косые нервюры или косые распор-
ки (фиг. 153).
Лонжероны в расчаленном крыле чаще всего идут на одном
расстоянии в процентах хооды от передней кромки и реже —
параллельно. Передний лонжерон обычно располагается на
15—18%, а задний на 50—65% хорды от носка. Усиленные
нервюры расставляют с таким расчетом, чтобы расчалки со-
ставляли угол 35—45° с осями лонжеронов.
Элеооны и щитки в расчалочном крыле подвешиваются или
непосредственно к заднему лонжерону или к специальному
вспомогательному лонжерону.
Расчалочные крылья с полотняной обшивкой широко приме-
нялись довольно долгое время, пока скорости самолетов были
сравнительно невелики. При больших скоростях полотняная об-
шивка выпучивается и форма крыла портится, из-за чего уве-
личивается лобовое сопротивление самолета. Кроме того, в
расчалочное крыло очень трудно устанавливать агрегаты и
почти невозможно убирать шасси. Для того чтобы предотвра-
тить выпучивание обшивки, стали видоизменять конструкцию
расчалочных крыльев, идя по пути повышения прочности об-
шивки и одновременно увеличивая жесткость крыла на кру-
чение.
Первыми такими улучшенными крыльями были широко при-
менявшиеся 15—20 лет назад лонжеронные крылья с гофриро-
ванной обшивкои (фиг. 154 и 155). Основные элементы такого
крыла те же, что и у расчалочного, но полотняная обшивка
заменена весьма жестким дуралюминовым гофром и не ста-
вятся расчалки, которые не нужны, потому что жесткая об-
шивка вполне удовлетворительно связывает лонжероны
Продольный набор каркаса в таком крыле состоит из не-
скольких лонжеронов и стрингеров, а поперечный набор —- из
нормальных и усиленных нервюр, причем последние стоят лишь
в« местах приложения значительных сосредоточенных сил
(крепления мотоустановок, бомб, баков, шасси и т. п).
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
198 Гл XL Конструкция крыла* оперения и системы управления
Фиг. 154. Часть двухлонжеронного крыла с обшивкой
из гофрированного листового дуралюмина
Фиг. 155. Каркас многолонжеронного крыла Туполева.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
58. Конструктивные схемы крыльев 199
Жесткость такого крыла,на изгиб и кручение весьма ве-
лика, но юно имеет тот недостаток, что три гофрированной
обшивке значительно увеличилась обдуваемая встречным воз-
духом поверхность крыла, а значит, выросло и сопротивление
трения. К тому же встречный поток воздуха обтекает крыло
не строго вдоль волн гофра, а под некоторым углом, из-за чего
лобовое сопротивление крыла возрастает еще больше.
С точки зрения рационального использования материала
наличие нескольких лонжеронов *в таком крыле также невы-
Фиг 156. Схема однолонжеронного крыла.
годно. Поэтому велись оаботы по замене гофра гладкой, но
достаточно жесткой обшивкой, и чо уменьшению числа лон
жеронов до двух Так, появились снова двухлонжеронные
крылья, но уже с гладкой металлической обшивкой толщиной
0,5—1,0 мм или с фанерной обшивкой толщиной 2,5—4,0 мм.
Такие крылья довольно широко применяются и сейчас, при-
чем толщина металлической обшивки в них доведена до
1,5 мм, а фанерной-—до 7—8 мм с целью повысить жесткость
крыла В этих крыльях характерно наличие сравнительно сла-
бых стрингеров, расположенных на расстоянии от 200 до
400 мм, и так называемых поясных нервюр, представляющих
собой одни полки без стенок
Иногда лонжеронные крылья хелают не с двумя лонжеро
нами, а с одним (фиг. 156) В однолонжеро1нных крыльях един-
ственный лонжерон расположен в месте наибольшей высоты
профиля. Такие крылья получаются обычно легче, чем крылья
иных схем
Для подвески элеронов и посадочных щитков в однолонже-
ронных крыльях один из стрингеров усиливается и образует
как бы вспомогательный лонжерон Его часто называют лож-
ным или неполным лонжероном
Ца фиг. 157 показана схема так называемого кессонного
крыла (от слова caisson — ящик). Элементы конструкции в та-
www.vokb-la.spb.ru - Самолет своими руками?!
200 Гл XI Конструкция крыла, оперения и системы управ л ения
ком крыле остались те же, что и в лонжеронном: два или не-
сколько лонжеронов, стрингеры и близко одна к другой по-
ставленные нервюры. Но пояса лонжеронов в кессонном крыле
значительно слабее, а стрингеры много сильнее и стоят ближе
один к другому. Иногда вместо стрингеров обшивка в кес-
сонных крыльях подкреплена изнутри гофром.
Фиг 157. Схемы кессонных крыльев:
1 — обшивка между лонжеронами подкреплена сильными стрингерами;
2 — обшивка между лонжеронами подкреплена гофром.
Жесткость кессонных крыльев на изгиб и кручение выше,
тем у лонжеронных, а более толстая и хорошо подкреплен-
ная обшивка прекрасно сохраняет начальный профиль.
В современных самолетах применяются все три описанные
выше конструктивные схемы крыльев — двухлонжеронное,
однолонжеронное и кессонное. Достоинство этих схем заклю-
чается в том, что при высокой жесткости и прочности они
позволяют свободно размещать внутри крыла агрегаты и ме-
ханизмы.
Наилучшей живучестью обладают кессонные крылья. В кес-
сонном крыле повреждение одного лонжерона лишь частично
ослабит прочность конструкции, так как обшивка и сильные
стрингеры будут (попрежнему воспринимать изгибающие силы.
Для разрушения кессонного крыла нужно перебить большую
часть стрингеров и обшивки сверху или снизу, что маловеро-
ятно. www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 59 Конструкция основные элементов крыла
201
Наименьшая живучесть будет у однолонжеронного крыла,
которое разрушится при первом же более или менее значи-
тельном повреждении лонжерона (полки или стенки).
Живучесть двухлонжеропного крыла выше, чем однолон-
жеронного, но ниже, чем кессонного.
§ 59. Конструкция основных элементов крыла
Лонжероны
Лонжерон состоит из верхнего и нижнего поясов (их назы-
вают также полками) и стенки, подкрепленной вспомогатель-
ными элементами. Чем больше высота лонжерона, тем лучше
используется в нем материал и, следовательно, тем легче он
получается.
Фиг. 158. Схемы балочных
лонжеронов.
Фиг. 159. Металлические
ферменные лонжероны.
По конструкции различают лонжероны балочного типа, у
которых пояса соединены стенкой или стенками (фиг. 158), и
ферменного типа, у которых пояса соединены решеткой-фер-
мой (фиг. 159). Оба типа лонжеронов можно строить из дере-
ва или из металла.
В деревянных лонжеронах полки (пояса) изготовляют из
сосны, а стенки — из высокосортной березовой фанеры. За по-
следнее время начали делать пояса из облагороженной древе-
сины (дельта-древесина). Чаще всего сечение деревянных лон-
жеронов делают коробчатым (фиг. 160). Раньше пояса лонже-
ронов изготовляли из целых брусков. Но в дальнейшем вслед-
ствие затруднений с подбором длинных брусков, не имеющих
дефектов, и в связи с усовершенствованием технологии склей-
ки пояса лонжеронов стали склеивать из отдельных реек тол-
щиной 15—20 мм, причем каждая рейка по длине также склее-
на на-ус из нескольких кусков.
Размеры Н и В подбираются так, чтобы — равнялось от
3
2,0 до 3,5 Толшина верхнего пояса, работающего на сжатие
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
202 Гл XI Конструкция крыла, оперения и системы управления
должна быть больше, чем нижнего, работающего на растяже-
ние, так как на растяжение дерево работает лучше, чем на
сжатие.
Для надежного склеивания пояса со стенкой размер t
(фиг. 161) должен быть не менее 15 мм.
Стенка лонжерона делается из фанеры толщиной от 3 до
8—Ю мм. Так как длина фанерных листов ограничена, то
приходится стенку составлять по длине из нескольких кусков,
склеивая их на-ус или встык с накладкой.
Фиг. 160. Деревянный коробчатый
лонжерон.
Фиг. 161. Схема лон-
жерона с поясами из
дельта-древесины.
В тех местах, где к лонжерону крепятся нервюры, он под-
крепляется липовыми или фанерными диафрагмами (см.
фпг. 160) толщиной 15—20 мм, а в местах, где полки лонже-
рона! ослаблены отверстиями для узлов, устанавливаются ясе-
невые обклеенные фанерой бобышки (см. фиг. 160), вырезан-
ные так, чтобы они плавно сопрягались с полками.
Пояса лонжеронов из облагороженной древесины склеивают
из нескольких реек дельта-древесины, причем между отдель-
ными рейками вклеивают фанерные прокладки (фиг. 161)
так, что лонжерон получается многостопным. С внешней сто-
роны пояса таких лонжеронов оклеивают сосновыми пластина-
ми, что обеспечивает лучшую приклейку к лонжеронам фанер
ной обшивки и позволяет придать лонжерону нужные очерта-
ния для выдерживания профиля крыла (скосить полки).
Металлические лонжероны (фиг. 162) состоят из верхнего
и нижнего поясов, одной или двух стенок или решетки (у фер
менных лонжеронов) и подкрепляющих элементов. Сечения ме-
таллических лонжеронов весьма разнообразны Пояса могут
быть изготовлены из дуралюмина или высококачественной ста-
ли в форме закрытых профилей (труб) или открытых сечений—
уголкового и таврового Трубчатые пояса выгодны в весовом
отношении, но сложны ® производстве и ремонте, так как ра-
боты по клепке и кся{тролр®^щ\уфкЬ£|а.рр>^чх-
§ 59 Конструкция основных элементов крыла 203
много труднее, чем при открытых. Поэтому в современных са-
молетах трубчатые пояса применяют редко.
В больших крыльях пояса лонжеронов иногда невозможно
сделать целыми и приходится составлять из отдельных кусков,
соединяя их три помощи накладок. Иногда пояса металличе-
ских лонжеронов склепывают из нескольких элементов.
Стенки металлических лонжеронов делают из листового
дуралюмина толщиной 1—2 мм и приклепывают их дуралюми-
Фиг. 162. Схемы металлических лонжеронов.
новыми или стальными заклепками к поясам. Для большей
устойчивости стенки подкрепляют дуралюминовыми уголковы
ми стойками, приклепываемыми к стенкам дуралюминовыми же
заклепками.
У ферменных металлических лонжероне® пояса соединяют
не сплошной стенкой, а решеткой из отдельных дуралюмино-
вых стоек и раскосов (см. фиг. 159), приклепываемых к поя-
сам дуралюминовыми заклепками Часто стойки и подкосы в
местах прикрепления к поясам подкрепляют фигурными косын-
ками. В настоящее время феоменные лонжероны применяют
сравнительно редко, так как они тяжелее балочных.
Присоединение половин крыла к фюзеляжу или консолей
к центроплану осуществляется при помощи стыковых узлов
(фиг. 163). У крыльев, в которых основными работающими
элемента|ми являются лонжероны, стыковые узлы ставятся
лишь на лонжеронах. В крыльях же с работающей обшивкой
стык обычно осуществляется и по лонжеронам и по всему
периметру* обшивки.
www.vokb-la.spb.ru - Самолет своими руками?!
204 Гл XI Конструкция %рыла, оперения и системы управления
Фиг. 163- Схемы стыковых узлов на лонжеронах крыла.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 59 Конструкция основных элементов крыла
205
Нервюры
Нормальные нервюры обеспечивают крылу нужный про-
филь и воспринимают через обшивку аэродинамические силы,
а усиленные нервюры, кроме того, воспринимают еще сосре-
Фиг. 164. Схемы нервюр;
А 1 — нормальная балочная деревянная нервюра; 2 — усиленная балочная
деревянная нервюра; 5 — нормальная металлическая (дуралюминовая) балоч-
ная нервюра, 4 — усиленная металлическая (дуралюминовая) балочная
нервюра; 5 — ферменная деревянная нервюра
Б. Нервюры истребителя «Спитфайр». 1 — концевая; 2 -— нормальная,
3 — усиленная
доточенные нагрузки от веса тех агрегатов, для поддержания
которых эти нервюры устанавливаются.
По конструкции нервюры, как и лонжероны, разделяются
на балочные, состоящие из верхнего и нижнего поясов и
одной или двух стенок, и ферменные, у которых пояса со-
единяются решеткой из раскосов и стоек. Нервюры того и
другого типа могут быть деревянными или металлическими
(фиг. 164).
ПояЪа деревянных нервюр делают обыкновенно из сосно-
вых реек, в которых пропиливают пазы для прохода стринге-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
206
Гл XL Конструкция крыла, оперения и системы управления
ров. Стенки выпиливают из ’фанеры и часто облегчают, выпи-
ливая в них отверстия, так как прочность стенок всегда чрез-
мерно велика. Ферменные деревянные нервюры применяют сей-
час редко, так ка^< они сложны в производстве и тяжелее ба-
лочных. В ферменных нервюрах стойки и раскосы крепят к
поясам на клею и гвоздях при помощи накладок. Вообще все
элементы деревянных нервюр соединяют на клею и гвоздях,
Фиг. 165. Концевая часть металлического крыла с ферменными
(решетчатыми) нервюрами и законцовкой.
причем гвозди нужны обычно не для прочности соединения, а
лишь для того, чтобы обеспечить надежное прижимание склеи-
ваемых деталей и, следовательно, доброкачественную склейку.
Металлические нормальные нервюры обычно штампуют из
листового дуралюмина. В стенках нервюр делаются отборто-
ванные отверстия, облегчающие нервюру и повышающие же-
сткость стенки. Иногда для еще большей жесткости на стен-
ках выдавливают вертикальные рифты. Для крепления нер-
вюр к лонжерону часть стенки отгибается, образуя бортик.
Иногда нервюры приклепывают к лонжеронам при помощи
угольников.
Пояса металлических усиленных нервюр делают из дуралю-
миновых профилей и соединяют одной или двумя стенками, ко*-
торые часто подкрепляют стойками. Усиленные нервюры кре-
пят к лонжеро1на(м поясами и стенками при помощи угольников
или накладок, в то время как нормальные нервюры крепят
только к стенкам лонжеронов.
В ферменных (решетчатых) нервюрах (фиг. 165) дуралюми-
новые пояса углового или швеллерного сечения соединяют ре-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
60 Конструкция элеронов и элементов механизации крыла
207
теткой из профилированных или трубчатых стоек и раскосов.
Довольно часто решетка образуется отштампованными листа-
ми с вырезами.
В .крыльях с полотняной обшивкой пояса нервюр делаются
цельными по всей длине. Такие нервюры надевают в нужном
порядке на лонжероны с торцов и прикрепляют к ним при по-
мощи угольников. В двухлонжеронных крыльях с жесткой об-
шивкой высота нервюр равна высоте лонжеронов, и поэтому
нервюры состоят из трех отдельных частей — носовой, сред-
ней и хвостовой, которые при сборке отдельно прикрепляются
к лонжеронам.
В деревянных крыльях носовые части нервюр связываются
либо сосновой, отфрезерованной по контуру крыла рейкой, ли-
бо дуралюминовым профилем, образующим переднюю кромку.
Хвостовики нервюр соединяются между собой обычно тонким
дуралюминовым уголком. Концевая дуга в деревянных крыльях
делается или из гнутого ясеневого бруса, который для облегче-
ния отфрезерован изнутри, или из дуралюминового профиля.
Стрингеры в деревянных крыльях представляют собой со“
сновые рейки прямоугольного сечения. Они приклеиваются к
нервюрам при помощи уголков. В металлических крыльях пе-
редние и задние концы нервюр связываются дуралюминовыми
профилями, а концевая часть (законцовка) крыла представ-
ляет отбой или изогнутый по шаблону профиль, или отштампо-
ванную из листового дуралюмина дужку.
§ 60. Конструкция элеронов и элементов
механизации крыла
Элероны
При отклонении элерона изменяются кривизна профиля кры-
ла и угол атаки. Подъемная сила полукрыла с опущенным эле-
роном возрастает, а подъемная сила полукрыла с поднятым
элероном уменьшается, и возникают силы, стремящиеся повер-
нуть самолет вокруг его продольной оси (оси симметрии).
Приращение подъемной силы (или, что то же, коэфициента
подъемной силы си) у полукрыла с отпущенным элероном боль-
ше, чем уменьшение подъемной силы (или ся) у полукрыла
с поднятым элероном.
Так как у полукрыла с опущенным элероном как бы уве-
личивается угол атаки а, тю на большом угле атаки, близком
к критическому, при отклонении вниз элерона может -произой-
ти не увеличение подъемной силы полукрыла, а ее резкое сни-
жение. Объясняется это тем, что при опускании элерона угол
атаки данного полукрыла станет больше критического, за ко-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
208 Гл XI Конструкция крыла, оперения и системы управления
торым, как известно (см. фиг, 90), с, резко снижается, а сле-
довательно, подъемная сила падает. Во избежание таких слу-
чаев управление элеронами делается диференциальным, при
котором поднимающийся элерон отклоняется на больший угол,
чем опускающийся.
Хорда элерона обычно составляет 20—25% хорды крыла,
а размах 30—40% размаха полукрыла.
На современных самолетах элероны имеют аэродинамиче-
скую и весовую компенсацию. Назначение аэродинамической
Фиг. 166. Различные виды аэроди-
намической компенсации элеронов:
7—аэродинамическая роговая ком-
пенсация элерона (рог не выхо-
дит из габарита крыла);2-аэроди-
намическая роговая компенсация
элерона (рог выступает за габа-
риты крыла), 3 и 4—осевая ком-
пенсация.
компенсации (фиг. 166)—облег-
чить управление элеронами. Ведь
нагрузка на элерон пропорцио-
нальна квадрату скорости поле-
та и на современных скорост-
ных самолетах летчику для от-
клонения элеронов пришлось бы
затрачивать очень большие уси-
лия. С целью уменьшить эти
усилия приближают ось враще-
ния элерона к его центру давле-
ния, который расположен на
расстоянии около 30% хорды
элерона от носка. При этом
уменьшается плечо, на котором
действует аэродинамическая си-
ла элерона, а следовательно,
уменьшается и усилие, требую-
щееся для отклонения элерона. Такая аэродинамическая ком-
пенсация называется осевой.
Обычно ось вращения элерона с осевой (компенсацией рас-
полагается на 20% от его передней кромки, т. е. элерон ском-
пенсирован не полностью. Ближе к центру давления ось вра-
щения не располагают, для того чтобы летчик мог ощущать
отклонение элерона по давлению на рукоятку, чего не будет
при полной компенсации.
Раньше широко применялась — да и теперь еще имеется на
некоторых самолетах — так называемая роговая компенсация.
При такой компенсации выступающая вперед часть элерона
(рог) находилась впереди оси вращения элерона, и давление
воздуха на этот выступающий кусок элерона частично компен-
сировало аэродинамическую нагрузку на элерон. С ростом ско-
ростей самолетов отказались от роговой компенсации, так как
она стала являться источником опасных вибраций крыла и
сильно увеличивала лобовое сопротивление
Несколько лет назад в качестве компенсатора для элеронов
применялся серворуль, представлявший собой механически
управляемый небольшой руль, расположенный в задней части
* www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 60 Конструкция элеронов и элементов механизации крыла 209
элерона (фиг. 167). При отклонении сервО1руля возникает сила,
отклоняющая элерон в обратную сторону. Сейчас серворули не
применяют, так как более удобными оказались их разновид-
ности— триммеры и рули Флеттнера.
Руль Флеттнера (фиг 168) представляет собой не-
большую рулевую поверхность, шарнирно подвешенную к задней
кромке элерона, причем кабанчик ее жесткой тягой шарнирно
связан с кабанчиком на крыле. При отклонении элерона руль
Флеттнера автоматически отклоняется на определенный угол в
обратную сторону, чем и осуществляется аэродинамическая
компенсация. Рули Флеттнера являются очень хорошими ком-
пен1саторами, но не на всех режимах полета, так как угол от
клонения этих, рулей зависит
не от режима полета, а от
угла отклонения элерона. По-
этому за последнее время ру-
ли Флеттнера применяют срав-
нительно редко, предпочитая
использовать для аэродинами-
ческой компенсации так назы-
Фиг. 168. Схема руля Флеттнера.
ваемые триммеры.
Триммером называется
небольшая рулевая поверх-
ность, обычно вписанная в общий габарит элерона (или руля),
угол отклонения которой летчик изменяет пои помощи чер-
вячной передачи (фиг. 169). Для уменьшения давления на
рукоятку управления нужно отклонить триммер в сторону, об-
ратную отклонению элерона.
На современных самолетах обычно применяется осевая
аэродинамическая компенсация в комбинации с триммером.
Весовая компенсация элеронов заключается в
уравновешивании их грузом, помещенным впереди оси враще-
14 в А Попов
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
210 Гл. XI Конструкция крыла, оперения и системы управления
ния. Назначение - весовой компенсации — предотвращать опас-
ные вибрации крыла, известные под названием «флаттер». Ве-
совую компенсацию осуществляют следующими способами
(фиг. 170):
1) помещают специальный груз вдоль всей передней кром-
ки элерона впереди оси шарниров;
2) подвешивают сосредоточенный груз на кронштейне, вы-
ступающем на некоторое расстояние вперед от оси вращения
элерона;
3) относят такой груз при помощи рычагов в крыло или
даже размещают его перед крылом.
Наиболее совершенной весовая компенсация будет в пер-
вом случае, но и мертвый вес груза при этом будет наиболь-
шим. Наименее удовлетворительным является третий способ
Фиг. 170. Различные методы весовой компенсации элеронов.
весовой компенсации из-за наличия нескольких шарниров в
системе рычагов, но мертвый вес груза при этом будет наи-
меньшим. Чаще всего применяют второй способ, занимающий
промежуточное место как по качеству весовой компенсации,
так и по мертвому весу компенсирующего груза.
В настоящее время конструкция элеронов довольно одно-
образна. Дуралюминовый каркас элерона состоит из одного
трубчатого или швеллерного лонжерона, работающего на из-
гиб и кручение, и нескольких штампованных коробчатых нер-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 60. Конструкция элеронов и элементов механизации крыла
211
%
вюр (фиг. 171). Задние концы нервюр связаны дуралюминовым
профилем.
Носовые части нервюр у всех элеронов обычно имеют же-
сткую обшивку из листового дуралюмина. Хвостовая часть эле-
Фиг. 171. Конструкция элеронов.
рона обтягивается полотном.* Для того чтобы при натяжении
полотна крайние нервюры не Прогибались, устанавливают косые
нервюры или зашивают крайние отсеки каркаса дуралюмино-
вым листом.
Для крепления элерона к крылу на лонжерон элерона при
клепывают сваренные из листовой стали или отлитые из лег
кого сплава узелки. Часто приме-
няют узлы, которые не только
крепят элерон к крылу, но и не-
сут ria себе рычаг управления
элероном (фиг. 172).
Элементы механизации крыла
Предкрылки. У современных
самолетов общий размах конце-
вых предкрылков составляет око-
ло 50% размаха крыла. Раньше
применялись таю называемые
пластинчатые предкрылки, пред-
ставлявшие собой дуралюмино-
вые пластины, -выгнутые по фор-
ме носка крыла. Позднее от
применения пластинчатых пред-
крылков отказались из-за их ма-
лой жесткости и прочности. Ведь
Фиг. 172. Узлы крепления
и рычаги элерона.
предкрылки расположены на носке крыла, т. е. на той его части,
где аэродинамические силы при больших углах атаки наиболее
велики. Предкрылки развивают на этих углах атаки до
15—20% всей подъемной силы, создаваемой крылом. Для вос-
приятия столь больших усилий предкрылки должны быть очень
14*
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
212 Гл. XL Конструкция крыла, бперения и системы управления
прочными и жесткими. Из этих соображений на современных
самолетах устанавливают весьма прочные и жесткие профи-
лированные предкрылки.
Деревянный предкрылок имеет каркас из двух сильных
стрингеров и нескольких нервюр, обшитый фанерой (фиг. 173)
толщиной 1,5—2,0 мм. Иногда деревянный каркас обшивается
не фанерой, а листовым дуралюмином толщиной около 1 мм.
Дуралюминовый предкрылок состоит из профилированного
(обычно швеллерного) лонжерона, носового; стрингера и штам-
пованных нервюр и обтянут листо-
вым дуралюмином толщиной около
1 мм.
Одшидка
Стрингер
Стрингер
Фиг. 173. Конструкция
деревянного предкрылка.
Крепления предкрылков к крылу
довольно разнообразны. Наиболее
распространены крепления-механизмы
двух видов.
Крепления-механизмы первого ви-
да позволяют предкрылку двигаться
только поступательно. Крепления-ме-
ханизмы второго вида позволяют
предкрылку одновременно с поступа-
тельным движением вращаться на не-
который угол вокруг своей продоль-
ной оси.
Механизмы того и другого вида
должны быть весьма тщательно отрегулированы, с тем чтобы
движения правого и левого предкрылков были строго син-
хронны.
Закрылки. Закрылки (фиг 174) подвешивают шарнирно к
крылу, продолжение которого они составляют, между элеро-
нами и фюзеляжем и связывают системой тяг с особой рукоят-
кой в кабине летчика.
Размах закрылков обычно составляет 40—45'% полного
размаха крыла, хорда — не более 20% хорды крыла, а угол
отклонения — около 60°.
Конструкция закрылков принципиально та же, что и эле-
ронов. К крылу закоылки крепятся шарнирно при помощи крон-
штейнов, устанавливаемых на хвостовых частях усиленных
нервюр или на дополнительных (неполных) лонжеронах.
Щитки. Обычно щитки делают из дуралюмина, иногда и
из дерева. Каркас металлического щитка (фиг. 175) по боль-
шей части состоит из одного лонжерона и нескольких нервюр,
поставленных близко одна к другой. Иногда вместо нервюр
ставят сплошную зашивку из дуралюминового гофра, причем
волны гофра могут быть направлены как по размаху, так и по
хорде щитка. С нижней стороны каркас обшивают гладким
дуралюмином, а С верхней оставл^ш.аады.?р1м-,и таКалйШЕтГйИйми руками?!
£ 60. Конструкция элеронов и элементов механизации крыла 213
е)
Фиг. 174. Типы щитков и закрылков.
Л. а—простой щиток; б—щиток ЦАПА; в — простой закрылок;
г —щелевой закрылок; д — подвесной закрылок; е — закрылок Фаулера.
Б — увеличение су шах для различных типов закрылков.
Фиг. 175. Конструкция щитка.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
21 XI- Конструкция крыла, оперения и системы управлении
обшивка не нужна. Ребро обтекания щитка представляет со-
бой дуралюминовый профилек.
Обычным креплением щитка
Фиг. 176. Подкрылок и его подвеска
к крылу является шомпольное.
В деревянных щитках про-
стейший дуралюминовый кар-
кас (несколько швеллеров по
хорде) обшивается снизу фа-
нерой.
Подкрылки. Подкрылки
конструктивно сходны с кры-
лом. Но силовой набор у под-
крылков слабее, чем у крыла.
Обшивка подкрылков жест-
кая.
Каждый подкрылок кре-
пится к крылу в двух точках,
причем схемы креплений и
к крылу. механизмов управления под-
крылками разнообразны и по
большей части сложны. Чаще всего применяется рычажный
чегырехзвенный механизм, состоящий из двух рычагов, шар-
нирно прикрепленных к крылу и к подкрылку (фиг. 176). По-
перечная жесткость Такого крепления обеспечивается большой
шириной базы крепления каждого рычага.
§ 6!. Конструкция оперения 1
Общая площадь горизонтального оперения обычно состав-
ляет от 12 до 20% площади крыла, причем на стабилизатор
приходится от 50 до 70%, а на рули высоты — от 30 до 50%
всей площади горизонтального оперения.
Поверхности оперения в подавляющем большинстве имеют
симметричные профили, так как при этом лобовое сопротивле-
ние их минимально и при отклонении рулей в разные стороны
возникают приблизительно одинаковые нагрузки на рукоятку
управления.
У современных самолетов киль устанавливается нейтрально,
и возможная небольшая несбалансированность самолета отно-
сительно вертикальной оси погашается триммером на руле по-
ворота. Поэтому почти на всех самолетах рули поворота имеют
триммер.
Угол установки стабилизатора подбирают с таким расчетом,
чтобы самолет был сбалансирован относительно поперечной
оси (т. е. мог лететь по горизонтали с брошенной рукояткой
управления) при полете на наиболее употребительном режиме
(на крейсерской скорости). Обычно установочный угол стаби-
лизатора составляет от—1 до+2°. Широко применявшиеся
раньше стабилизаторы, угол установки которых можно изме-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§61 Конструкция оперения
215
нять в молете или яа земле, сейчас встречается реже, так как
некоторую несбалансированность самолета можно погасить
триммером на руле высоты.
Фиг. 177. Конструкция элементов хвостового оперения:
1 — горизонтальный стабилизатор; 2—руль высоты, 3—киль
(вертикальный стабилизатор), 4 — руль поворота.
Ввиду того, что характер воздушной нагрузки, действую-
щей на поверхности оперения, тот же, что у крыла, конструк-
ция их аналогична конструкции крыла (фиг. 177)
Стабилизатор бывает цельным или состоит из двух частей,
соединяемых при сборке в одно целое. Киль может быть изю-
товлен или в виде самостоятельного элемента, крепящегося
к фюзеляжу при сборке, пли выполнен заодно с фюзеляжем.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
216 Гл, XL Конструкция крыла, оперения и системы управления
Цельный стабилизатор и киль, выполненный заодно с фю-
зеляжем, выгодны в весовом отношении, но невыгодны с точ-
ки зрения изготовления и сборки самолета и его ремонта, тан
как для монтажа стабилизатора приходится делать вырезы
в фюзеляже, а при неисправности киля нельзя устранить по-
вреждение путем простой замены киля.
Раньше стабилизатор и киль часто подкреплялись расчал-
ками (расч ал очная схема) или подкосами (подкосная схема).
За последнее время по большей части оперение делается сво-
боднонесущим, без внешних подкреплений.
Руль поворота всегда представляет одну целую поверх-
ность, крепящуюся к килю на шариковых подшипниках. Руль
высоты по, большей части состоит из двух половин-—правой
и левой, соединяемых в одно целое при сборке.
У современных самолетов рули высоты и поворота имеют
весовую и аэродинамическую (осевую) компенсацию и снаб-
жены триммерами.
Каркас хвостового оперения может быть деревянным, но по
большей части его делают металлическим (из дуралюмина).
Обшивка стабилизатора и киля обычно жесткая — из фанеры
или листового дуралюмина!. Рули по большей части обшивают
полотном и лишь носки делают жесткими.
Силовой набор стабилизатора и киля обычно состоит из
двух лонжеронов и нервюр. Однолонжеропные схемы встреча-
ются довольно редко.
Каркас рулей поворота и высоты состоит чаще всего из
одного лонжерона и нескольких нервюр, связанных по концам
дуралюминовым профилем. Носовую часть рулей до лонжеро-
на обшивают дуралюмином, а остальную часть—авиационным
полотном.
Стабилизаторы и отдельно изготовленные кили крепят к
фюзеляжу обычно в четырех точках. Рули подвешивают к
кронштейнам, которые приклепывают к задним лонжеронам
стабилизатора и киля. Для более легкого вращения подвеска
рулей осуществляется на шарикоподшипниках.
§ 62. Система управления самолетом
Системой управления в самолете называется совокупность
рукояток, тяг и рычагов, при помощи которых пилот откло-
няет рулевые поверхности. Различают основное управ-
ление, к которому относят управление рулями высоты и по-
ворота и элеронами, и дополнительное управле-
ние, к которому относят управление стабилизатором, закрыл-
ками, щитками и триммерами.
Основное управление состоит из двух независимых систем:
ручного управления рулем высоты и элеронами и ножного
управления рулем поворота.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Фиг. 178. Схема жесткой проводки к рулям высоты и элеронам и мягкой проводки к рулю поворота:
1 — рукоятка управления; 2 — двуплечий рычаг пе-
редачи к элеронам; 3 — трубчатые тяги управления
элеронами; 4 — трубчатые тяги управления рулем вы-
соты; 5 — лонжерон руля высоты; 6 — педаль ножного
управления; 7 — трос проводки к рулю поворота; 8 —
штурвал управления триммером руля высоты; 9 — трос
_________ проводки к триммеру руля высоты.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
218 Гл. XI. Конструкция крыла, оперения и системы управления
В основном управлении до сих пор применяются почти
исключительно механические передачи и лишь наметился пере-
ход на вспомогательные устройства типа электрических или
гидравлических бустеров. По характеру передач основное управ-
ление может быть тросовым, жестким или смешанным. При
тросовой системе вся проводка выполнена при помощи тро-
сов, роликов и рычагов. При жесткой системе передача
представляет собой шарнирно связанные с рычагами жесткие
трубчатые тяги. Смешанная система проводки представляет
Фиг. 179. Схема штурвального тросового управления самолетом.
ч комбинацию первых двух систем, т. е. часть передачи осуще-
ствляется при помогай тросов, а часть'— при помощи жестких
тяг.
За последние годы широко применяется жесткая проводка
из дуралюминовых труб.
На фиг. 178 показана схема управления рулями высоты и
поворота и элеронами на небольшом самолете. Основной рычаг
управления, помещающийся перед летчиком, называется рукоят-
кой или ручкой. Ручка управления — это небольшая
металлическая труба, укрепленная на продольном трубчатом
горизонтальном стержне при помощи двойного шарнира. При
таком креплении ручка может отклоняться в любом направле-
нии. Верхний конец ручки оканчивается удобным наконечником
или кольцом, за которые летчик держит ручку. Нижний конец
ручки связан с тягами пли тросами передачи к рулю высоты
и элеронам.
На многих самолетах ручка отклоняется лишь в направ-
лении продольной оси самолета. Отклонения же ее вправо и
влево заменяются вращением штурвала, укрепленного на верх-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Фиг. 18L Ножное управление.
§ 62, Система управления самолетом
а — схема рычажного ножного управ-
ления: 1 — рифленая педаль; 2 — ре-
мень; 3~ коромысло; 4 — рычаг управ -
ления рулем поворота; 5 — трос уп-
равления. б — схема педального нож -
го управления и штурвального
равлекия, регулируемых по росту
летчика.
Фиг. 180. Штурвал
управления.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
220 Гл XI Конструкция крыла, оперения и системы управления
нем конце ручки (фиг. 179 й 180). Отклонения ручки со штур-
валом вперед и назад воздействуют на руль высоты, а пово-
роты штурвала вправо или влево вызывают отклонение эле-
ронов.
Ножное управление может быть рычажного или педального
типа. Простейшее рычажное ножное управление показано на
фиг. 181,а. Рычаг связан с кабанчиками на руле поворота.
При нажиме ногой на правый конец рычага руль поворота от-
клоняется вправо.
На больших самолетах, где к ножному управлению прихо-
дится прилагать большие усилия, применяется преимуществен*
но педальное управление (фиг. 181,6), при котором легко осу-
ществить передачу с большим передаточным числом. Каждая
педаль связана с рычагом, от которого идет трос к соответ
ствующему кабанчику руля поворота.
На учебных самолетах, на многих военных и на всех тяже
лых самолетах применяется двойное управление, позволяющее
управлять самолетом с двух мест. В двухместных самолетах
летчики располагаются один за другим. Поэтому и командные
рычаги установлены один за другим. В крупных же самолетах
летчики сидят рядом и двойное управление расположено ря-
дом. На учебных самолетах часто устанавливают в кабине уче-
ника выключаемое управление, с тем чтобы в 'случае необхо-
димости инструктор мог в любой момент отключить управле-
ние ученика и тем лишить его возможности вмешиваться в
управление самолетом.
Дополнительное управление, т. е. управление стабилизато-
ром, закрылками, щитками, триммерами и т. д, осуществляет-
ся при помощи расположенных в пилотской кабине штурвалов
и вращающихся рукояток, связанных с названными элемента-
ми конструкции самолета. Все такие штурвалы и рукоятки
обычно снабжены самотормозящими или стопорными устрой-
ствами, предотвращающими самопроизвольное изменение по-
ложения управляемых поверхностей.
Расположение ручек, штурвалов и рычагов управления в
пилотской кабине должно обеспечивать наибольшее удобство
для летчика. Управление не должно стеснять движений пило-
та, не должно загромождать его кабину. В то же время руко-
ятки, рычаги и штурвалы должны быть расположены доста-
точно близко к летчику, так, чтобы ему не нужно было к ним
тянуться.
^Рукоятки и штурвалы не должны заслонять летчику прибор-
ной доски и не должны мешать ему вылезть из кабины в слу-
чае необходимости выброситься с парашютом.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Глава XII
КОНСТРУКЦИЯ ФЮЗЕЛЯЖЕЙ И ЛОДОК; МОТОРНЫЕ РАМЫ
§ 63. Общие сведения о фюзеляжах
В схеме нормального самолета фюзеляж является базой
для крепления крыла и оперения, а в. одномоторных самоле-
тах — и силовой установки, и используется для размещения
экипажа, пассажиров, грузов, топливных баков и специального
оборудования.
В некоторых типах самолетов фюзеляж может выполнять
лишь часть названных функций, а иногда и вовсе отсутство-
вать В летающих лодках функции фюзеляжа выполняет
лодка.
Фюзеляж не создает подъемной силы, а лобовое сопротив-
ление его весьма значительно. Поэтому габариты его должны
быть возможно меньшими, а форма удобообтекаемой. У не-
больших самолетов размеры поперечного сечения фюзеляжей
определяются размерами мотора или даже размерами летчи-
ка, которому необходимо обеспечить возможность сидеть удоб-
но и иметь достаточный обзор, особенно при посадке. По-
следнее соображение заставляет искажать обтекаемую форму
фюзеляжа особыми надстройками-—так называемыми фонаря-
ми и поднимать сидение летчика, с тем чтобы он мог при по-
садке видеть (полосу земли перед самолетом.
По большей части поперечное сечение фюзеляжа имеет
форму неправильного овала, круга или вытянутого по высоте
прямоугольника с закругленными углами.
Длина хвостовой части фюзеляжа — от центра тяжести са-
. молета до шарниров рулей — определяется необходимостью
иметь достаточное плечо, на котором действовала бы аэроди-
намическая сила, возникающая на оперении. В большинстве
случаев эта длина в 2,3—3,5 раза больше средней хорды
крыла.
Длина носовой части фюзеляжа может быть самой разнооб-
разной и определяется, главным образом, соображениями аэро-
динамики и статической балансирт^чЛЬ<1^|^кй^а5С^моаё™войя®-руками?!
2?2 Гл. XII. Конструкция фюзеляжей и лодок; моторные рамы
дамостыо удержать центр тяжести самолета на определенном
расстоянии от центра давления крыла.
Относительное удлинение фюзеляжей по очертанию в плане
(отношение длины к наибольшей ширине) даже в самых ко-
ротких самолетах не меньше *6—8.
ШирИ'Нй| фюзеляжа зависит от назначения самолета и до-
ходит до 3 м.
Фиг. 182. Размеры типовой пилотской кабины
боевого самолета.
Для удобства работы пилота ширина кабины должна быть
не меньше 750 мм. На фиг. 182 показана типовая пилотская
кабина на военном самолете и приведены основные размеры,
характеризующие посадку летчика и оборудование его рабочего
. места.
Размеры пассажирских и грузовых кабин зависят от раз-
меров * самолета. Принято считать, что на одного пассажира
требуется объем кабины не менее 1 м\ Чем больше этот
объем, тем комфортабельнее пассажирские помещения и тем
лучше чувствуют себя пассажиры в полете. В современных
пассажирских самолетах удельный объем значительно боль-
ше 1 м3. z
Сопряжение фюзеляжа с крылом и оперением должно быть
плавным, т. е. в местах сопряжения не должно образоваться
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 64. Нагрузки, действующие на фюзеляж
2^3
острых углов во избежание возрастания лобового сопротивле-
ния. У современных самолетов в местах сопряжения фюзеляжа
с крылом и оперением имеются так называемые зализы или
феринги (фиг. 183), обеспечивающие плавный переход поверх-
ности одного агрегата к поверхности другого.
§ 64. Нагрузки, действующие на фюзеляж
Основными нагрузками, действующими на фюзеляж, явля-
ются силы, передающиеся на него от агрегатов, которые к не-
му крепятся: крыло, оперение, силовая установка (в одно-
моторном самолете). Силы, воз-
никающие при посадке самолета / /Т\
и воспринимаемые шасси, пере- —-----------------—У )
даются на фюзеляж или непо-
средственно (если стойки шасси |
крепятся к фюзеляжу), или че- ! 1 *
Фиг. 184. Симметричное (!) и несим-
метричное (2) нагружение фюзеляже.
Фиг. 183. Зализ.
рез крыло (если стойки шасси крепятся к крылу). Усилия, вос-
принимаемые при посадке хвостовым колесом, также переда-
ются на фюзеляж.
Кроме этих усилий, фюзеляж загружается инерционными
силами сосредоточенных масс — грузО(В, агрегатов и оборудова-
ния, размещенных в фюзеляже, и собственным весом.
Воспринимаемые фюзеляжем усилия могут изгибать, растя-
гивать, сжимать и скручивать его элементы.
В общем случае нагрузки на фюзеляж могут быть симмет-
ричными и несимметричными. Симметричная нагрузка возни-
кает, например, при резком отклонении руля высоты
(фиг. 184,7). В этом случае фюзеляж (хвостовая его часть)
работает на изгиб, как консольная (закрепленная одним кон-
цом) балка.
Случай несимметричного нагружения фюзеляжа показан на
фиг. 184,2. Такая нагрузка возникает при резком отклонении
руля поворота. Так как центр давления руля поворота лежит
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
224
Гл XII. Конструкция фюзеляжей и лодок; моторные рамы
выше продольной оси самолета, то в этом случае фюзеляж и
изгибается, и скручивается.
Несимметричная нагрузка на фюзеляж [появляется также
в случае посадки самолета на одно колесо.
§ 65. Конструктивные схемы фюзеляжей
В зависимости от силовой схемы фюзеляжи разделяются на
ферменные и балочные. Фюзеляжи обеих этих конструктивных
схем (могут быть построены из дерева или металла, или частич-
но из дерева и частично из металла.
4
Фиг. 185. Каркас ферменного фюзеляжа:
1 — стойка; 2 — раскос; 5 — расчалка; 4 — лонжероны.
5 — поперечные диагонали.

Фермен(ные фюзеляжи представляют собой про-
странственные стержневые системы, накрытые легким карка-
сом (гаргротом), придающим ферме обтекаемую форму, и об-
шитые тканью, фанерой или тонким листовым дуралюмином
Пространственная ферма фюзеляжа (фиг. 185) состоит из
двух вертикальных и двух горизонтальных плоских ферм, об-
разованных каждая из двух поясов-лонжеронов 4, соединенных
стойками 1 и раскосами 2 или расчалками 3.
Ферменные фюзеляжи с жесткими диагональными элемен-
тами (стержнями), способными воспринимать и сжимающие и
растягивающие усилия, называются жесткими. Но есть и
расчалочные ферменные фюзеляжи, у которых диагональными
элементами служат ленты-расчалки или проволочные расчалки,
ч устанавливаемые попарно (крестообразно) в каждой панели.
Часто встречаются фюзеляжи смешанного типа, у которых но-
совая и средняя части представляют собой жесткие стержне-
вые системы, а хвостовая часть — расчалочную ферму.
Кроме четырех плоских ферм, у ферменного фюзеляжа име-
ются поперечные диагонали (5 на фиг. 185). Эти диагонали
могут быть жесткими или представлять собой расчалки, при
чем и здесь вместо одной жесткой диагонали (стержня) при-
ходится ставить две ленты-расчалки или проволоки. Расчалкам
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 65 Конструктивные схемы фюзеляжей
225
натру-
всегда придают некоторое начальное натяжение. При ‘нагруже-
нии расчалочного отсека одна диагональная расчалка
жается, а другая ослабляется
Конструкция ферменных фюзеляжей проста и
при налаженном производстве изготовление их
несложно, поэтому они применяются довольно
часто. С точки зрения живучести ферменные фю-
зеляжи несовершенны, так как при повреждении
в бою пулей или осколком одного из лонжеронов
или раскосов фюзеляж может сломаться, если
ферма не имеет лишних стержней, которые мог-
ли бы принять на себя нагрузку, приходящуюся
на перебитый элемент.
Лонжероны
Шпангоуты
Стрингеры
Фиг. 186 Лоижеронно балочный фюзеляж.
Балочные фюзеляжи представляют собой пустоте-
лую балку, состоящую из работающей обшивки, подкрепленной
продольным и поперечным силовым набором. В зависимости от
характера и мощности подкрепляющего оболочку силового на-
бора баловные фюзеляжи разделяются на лонжеронно-балоч-
ные, стрингерно балочные и коковые.
Лонжеронно-балочный фюзеляж (фиг 186)
имеет мощный продольный силовой набор из четырех сильных
1 - „ . „ www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
В А Попов 1
226
Гл XII Конструкция фюзеляжей и лодок, моторные рамы
лонжеронов и ряда довольно мелких стрингеров и 1поперечный
набор из нескольких шпангоутов, причем в местах приложения
сосредоточенных нагрузок шпангоуты делают усиленными.
Стрингерно-балочный фюзеляж (фиг. 187)
имеет продольный набор из нескольких довольно сильных
Фиг. 187. Стрингерно-балочный фюзеляж.
стрингеров и поперечный набор из шпангоутов, причем наряду
с обычными шпангоутами ставят и усиленные. Обшивка у та-
кого фюзеляжа обычно толще, чем у лонжеронно-балочного.
Коков ы й фюзеляж в общем похож на стрингерно-ба-
лочный, но в чистом виде не имеет продольного силового
Фиг. 188. Фюзеляж самолета «Эракобра»
с центрально расположенным двигателем (см. фиг. 22).
к
набора, и подкрепляющими обшивку элементами являются од-
ни шпангоуты. Обшивка у искового фюзеляжа должна быть
довольно толстой. Из-за этого коковые фюзеляжи применяют
только для небольших самолетов, так как у крупных машин во
избежание выпучивания обшивки ее приходится делать такой
толстой, что с точки зрения веса конструкция получается нера-
циональной.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
228 Гл XII Конструкция фюзеляжей и лодок; моторные рамы
новой или электродуговой), а дуралюминовые трубы и профили
склепывают при помощи стальных узлов или дуралюминовых
косынок (фиг. 190).
В расчаленных фермах расчалки крепят или к отверстиям
в косынках, или к ушкам, приваренным к элементам фермы.
Фиг. 190. Различные узлы крепления в металлических ферменных
фюзеляжах:
1 — соединение труб при помощи механически обработанных деталей, кре-
пящихся'к трубам винтами или заклепками, и соединяющихся друг с другом
на болтах через соединительную планку, 2 — соединение, подобное показан-
ному на эскизе 1, но включающее дуралюминовые профили; 3—сварное
соединение стальных труб с использованием стальной проволоки, привари-
ваемой к трубам для крепления расчалок; 4 - сварное соединение стальных
труб при помощи фигурной накладки; 5 — соединение труб при помощц
накладки на заклепках; 6 — сварное соединение стальных труб с бужом;
7 — сварное соединение стальных труб с угловыми косынками, которые
служат для крепления расчалок.
Ё тех отсеках ферменных фюзеляжей, где нельзя по усло-
виям эксплоатации поставить диагональные элементы (раскосы
или расчалки), например, в местах расположения кабин, соз-
дают жесткие угловые соединения, обращающие эти отсеки
в рамы. В стальных трубчатых фюзеляжах обычно по углам
таких отсеков приваривают ‘прямые илих изогнутые стальные
трубки, а в фюзеляжах из дуралюминовых профилей — вкле-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
66. Конструкция элементов фюзеляжей
229
пывают профили и зашивают полученный узел сверху листовым
дур алюмином.
Деревянные балочные фюзеляжи имеют чаще всего обшив-
ку, выклеенную из полос березового шпона (фиг. 191) на бол-
ване, сделанном по форме фюзеляжа. Слои шпона каждой по-
ловины обшивки накладывают на болван один на другой под
углом, около 90°, промазывают фенольно-формальдегидным или
казеиновым клеем и обж'имают прессом до высыхания.
Фиг. 191. Обшивка фюзеляжа, выклеенная из нескольких слоев
березового шпона.
Каждый слой состоит из ряда тонких (0,75 мм) полос.
Вы клейка производится и а специальных прессах. Обе
скорлупы фюзеляжа наклеиваются на деревянный кар-
кас типа, изображенного на фиг. 186.
Изготовленные таким образом половины -обшивки приклеи-
вают в прессе к каркасу фюзеляжа. Соединение половин об-
шивки иногда усиливают накладками сверху и снизу. За'тем
обшивку оклеивают полотном и лакируют.
Лонжероны и стрингеры деревянных балочных фюзеляжей
представляют собой сосновые бруски. Нормальные шпангоуты
делают сплошными или коробчатого сечения. В последнем слу-
чае они состоят из двух гнутых сосновых или ясеневых реек,
зашитых березовой фанерой. Для прохода стрингеров в шпан-
гоутах прорезают пазы, подкрепляя в этих местах шпан-
гоуты накладками или бобышками. Усиленные шпангоуты ста-
вят в местах приложения сосредоточенных нагрузок, например,
в местах крепления костыля, киля, стабилизатора и т. п., и от-
личаются они от нормальных шпангоутов более мощными
поясами-ободками.
Лонжероны и стрингеры соединяют со шпангоутами на
клею.
Металлические балочные фюзеляжи (см. фиг. 187 и 188) со-
стоят из дуралюминовой обшивки, подкрепленной лонжеронами*
стрингерами и -шпангоутами из дуралюминовых профилей.
Нормальные шпангоуты делают или из цельных профилей
различного сечения или склепывают для этого профили с листа-
ми. Усиленные шпангоуты по большей, части, склепывают из о,
www.vokb-la.spb.ru - Самолет своими руками?!
230
Гл XII Конструкция фюзеляжей и лодок; моторные рамы
простых профилей, причем образуется довольно сложный и
сильный профиль.
Обшивку приклепывают к элементам продольного и (попе-
речного набора дуралюминовыми заклепками впотай пли в по-
лупотай. Предварительно отдельные листы обшивки отштам-
повывают по форме фюзеляжа. Листы соединяют внахлестку,
причем места соединений должны располагаться на стрингерах
и шпангоутах так, чтобы передний край заднего листа накры-
вался задним краем переднего листа, а не наоборот (для луч-
шего обтекания встречным потоком воздуха).
В тех случаях, когда ферменный фюзеляж по длине состоит
из нескольких частей, их соединяют при помощи узлов, прикле-
пываемых по концам лонжеронов. Разъемные стрингерно-балоч-
ные фюзеляжи соединяют по всему периметру при помощи со-
единительных лент или особых креплений на болтах или винтах.
§ 67. Конструкция лодок гидросамолетов
Особенности конструкции лодок гидросамолетов вытекают
ж особенностей их службы. Ведь лодка гидросамолета пред-
назначена не только для размещения экипажа, пассажиров и
грузов. Лодка должна быть достаточно прочной и безопасно
переносить довольно сильные удары, возникающие при взлете
и особенно при посадке, иметь хорошую остойчивость, быть
устойчивой на курсе, не зарываться в волну при любой ско-
рости (до взлетной), хорошо слушаться рулей и возможно
легче отрываться от воды. Конечно, наряду со всем этим, лодкз
должна быть водонепроницаемой.
Одновременно лодка должна иметь наименьшее лобовое со-
противление.
Для ознакомления со своеобразными терминами, которыми
о'бо-значаются части и детали лодок, приводим фиг. 192 и 193,
где показаны основные детали лодок с их названиями.
Основными конструктивными элементами лодок являются
жесткая обшивка, лонжероны, стрингеры и шпангоуты. Так же,
как и балочные фюзеляжи, лодки в зависимости от преоблада-
ния в их конструктивной схеме продольного или поперечного
силового набора могут быть трех типов: с преобладающим по-
перечным наборам, с преобладающим продольным набором и
с примерно одинаково сильными поперечным и продольным -на-
борами.
У лодок с преобладающим поперечным набо-
ром основой конструкции являются стоящие близко один к
другому сильные шпангоуты и жесткая обшивка. Продольный
силовой набор состоит в этом случае из редких стрингеров.
Такие лодки весьма прочны, но тяжелы и за последнее время
почти не применяются.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
£ 67 Конструкция лодок гидросамолетов
231
В л-одках с преобладающим продольным набо-
ром основой конструкции являются мощные продольные эле-
менты — лонжероны и стрингеры — и жесткая обшивка. Шпан-
гоуты в таких лодка'х относительно слабы и расставлены на
больших расстояниях один от другого. Весьма часто в лодках
такого типа лонжероны представляют собой мощные и очень
высокие фермы.
Фиг. 192. Обозначения размеров и деталей лодок:
1 — длина; 2 — носовая часть; 3 — средняя часть; 4 — кормовая часть;
5 — высота; 6 — форштевень; 7 — носовая отметка; 8—высота надводного
борта; 9—осадка; 10— грузовая ватерлиния; //—передний редан;
12—задний редан, 13—глиссирующая часть днища; 14—миделева ширина;
15 — палубный стрингер; 16 — кромка верхней палубы; 17 — скула; 18 — киль;
19 — бортовой скос; 20 — скат верхней палубы; 21 — бортовой свес/
При такой конструктивной схеме лодки получаются значи-
тельно легче, чем при сильном поперечном наборе.
В третьем типе лодок продольный и поперечный наборы
подобраны так, что их мощность примерно одинакова, и кар-
кас лишь подкрепляет обшивку, которая и несет основную на-
грузку. Опыт показал, что лодки, построенные по этой схеме,
обладают высокой прочностью при вполне приемлемом весе
конструкции (такую схему лодок иногда называют гибкой).
Лодки можно строить из дерева или из металла. За послед-
ние годы строят преимущественно металлические лодки, так
как они, как правило, легче деревянных.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
232
Г л XII Конструкция фюзеляжей и лодок; моторные рамы
В деревянных лодках продольный силовой набор состоит из
сосновых лонжеронов и сосновых же стрингеров. Лонжероны
располагают по углам сечения лодки. Шпангоуты представляют
собой сильные рамы из сосновых брусков, зашитые фанерой.
Все элементы силового набора соединяются на клею и шуру-
пах, причем в местах соединения ставят сильные фанерные ко-
сынки — кницы.
ОБшиЬка наЗор
Части -
шпангоута
Фиг. 193. Обозначения деталей лодок^
1— палубная обшивка; 2— кромка верхней палубы; 3 — шип стрек,
4 шпунтовой пояс; 5— килевая полоса, 6 — центральный палубный стрин-
iep, 7—палубные стрингеры, 8—верхнебоковбй стрингер, 9 — боковые
стрингеры, 10 — скуловой стриж ер, // — центральный кильсон, 12—боко-
вые кильсоны, 13 — палубный бимс, 14 — кница бимса, 15—боковая рама;
16 — скуловая кница или браке?, 17 — стенка флортимберса.
Обшивка деревянных лодок изготовляется из бакелизиро-
ванной водоупорной фанеры толщиной в подводной части не
менее 5 мм. Обшивка верхней части лодки несколько тоньше.
Внутри и снаружи все детали лодки тщательно лакируют в
несколько слоев особыми водоупорными лаками и окрашивают.
Во избежание повреждения выступающих частей лодки (скулы,
реданы) их иногда оковывают полосами нержавеющей стали.
В металлических лодках продольный набор состоит из силь-
ных, развитых по высоте лонжеронов и более слабых стрин-
геров, Изготовленных из профилей
Детали продольного и поперечного набора соединяются на
заклепках при помощи косынок или уголков На фиг. 194 по-
казана типичная конструкция металлической лодки.
Обшивку лодки из листового плакированного дуралюмина
приклепывают дуралюминовыми заклепками к деталям набора.
Толщина обшивки в средней части днища может доходить до
2,5 мм. К концам днища толщина обшивки снижается до
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
$ 67. Конструкция лодок гидросамолетов
233
Фиг. 194. Конструкция металлической лодки.
Фиг. 195. Непроницаемая перегородка.
1 >2 0,9 мм Заклепочные швы на подводной части для водо~
непроницаемости делают двухрядными, промазывают суриком
или морским клеем, а между рядами заклепок помещают тка-
невую уплотняющую прокладку ,, , ,
J 'www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
234 Гл. XIГ Конструкция фюзеляжей и лодок; моторные рамы
Все детали конструкции лодки для защиты от коррозии (по-
крывают лаком в несколько слоев. Обшивку подводной части,
•находящуюся -в особо тяжелых условиях работы, кроме того,
покрывают специальным асфальтовым лаком.
С целью обеспечить лодкам непотопляемость при поврежде-
нии обшивки устанавливают несколько непроницаемых перего-
родок, делящих лодку на герметичные отсеки. Непроницаемые
перегородки образуются шпангоутами, зашитыми листовым ма-
териалом (фиг. 195). В тех случаях, когда необходимо обеспе-
чить проход вдоль всей лодки, в непроницаемых перегородках
делают герметически запирающиеся дверцы или люки.
§ 68. Моторные рамы
Моторной рамой (сокращенно — моторамой) назы-
вается ферма, к которой крепится на самолете авиационный
двигатель. Чаще всего моторные рамы сваривают из стальных
труб; встречаются и клепаные конструкции из профилей. Мо-
торные рамы разделяются на; два основных типа — рамы для
звездообразных двигателей и рамы для рядных двигателей. Не-
зависимо от типа рамы, двигатель крепится к ней болтами,
проходящими через отверстия в лапах картера.
Моторнаи рама должна быть жесткой и достаточно прочной
при всех условиях работы. На самолетах с винтомоторной уста-
новкой рама должна воспринимать вес двигателя, винта и всего
размещенного на раме оборудования, а также тягу винта. Наи-
большие нагрузки в моторной раме возникают под действием
веса двигателя. При фигурных полетах этот вес может действо-
вать относительно рамы не только вниз, но и в любую сторону.
Для того чтобы вибрации, возникающие при работе двига-
теля, не передавались на конструкцию самолета, в* узлах креп-
ления двигателя к раме и самой рамы к фюзеляжу или крылу
устанавливают эластичные резиновые прокладки и муфты.
На фиг. 196 показана типичная paix$a под звездообразный
двигатель воздушного охлаждения. Она состоит из кольца, к
которому крепится болтами картер двигателя, и трубчатых
стержней, соединяющих это кольцо с четырьмя опорными узла-
ми на фюзеляже самолета.
Моторная рама под рядный двигатель показана на фиг. 197.
Она4 сварена из хромансилевых труб и крепится к фюзеляжу
четырьмя узлами. Картер двигателя ложится на' две продоль-
ные трубы — подмоторйые брусья, причем между полкой "кар-
тера и трубой ‘поставлены прямоугольные, фибровые прокладки.
При установке двигателей на крыле моторные рамы полу-
чаются несколько более сложными (фиг. 198).
Если винтомоторная- установка помещается в передней части
фюзеляжа, то между нею и фюзеляжем устанавливается про-
www.vokb-la.spb.ru -• Самолёт своими руками?!
§ 68. Моторные рамы
235
Фиг. 197. Рама под двигатель жидкостного охлаждения.
~www.vokb=la;spb.ru----------------------------------------------------------------------------------------Самолёт своими руками?!
236 Гл. ХИ. Конструкция фюзеляжей и лодок; моторные рамы
тивопожарная перегородка, для того чтобы в случае вспышки в
карбюраторе пламя не могло быстро перекинуться на бензи-
новый бак, который в небольших самолетах часто располагают
между двигателем и пилотской кабиной. Обычно противопо-
жарная перегородка состоит из асбестового листа, обложенного
Фиг. 198. Рама под двигатель жидкостного охлаждения, устанавливаемый
в крыле.
с обеих сторон тонкими листами дуралюмина. В местах про-
хода через эту перегородку тяг и трубопроводов ставят уплот-
нительные кольца или втулки. Тяги, проходящие через противо-
пожарную перегородку, должны иметь лишь чисто осевое по-
ступательное или же вращательное движение.
Герметизация самолетов
Большие скорости, достигнутые современными самолетами,
заставили конструкторов обратить внимание на герметичность
как наружных поверхностей самолетов, так и элементов, раз-
деляющих внутреннюю полость самолета на отдельные отсеки.
Дело в том, что в полете скорость воздуха внутри самолета
равна нулю или весьма мала по сравнению со скоростью по-
тока, обтекающего самолет. Из-за большой разницы скоростей
воздуха внутри и снаружи самолета создается разность ста-
тических давлений, под действием которой воздух через щели
и неплотности начинает перетекать из внутренних полостей са-
молета наружу и из одного отсека в другой.
При вытекании воздуха наружу возникает дополнительное
лобовое сопротивление, величина которого зависит от направле-
ния вытекающей струйки относительно основного потока, обте-
кающего самолет. Наибольшее лобовое сопротивление будет в
том случае, когда струйка вытекает нормально (перпендику-
лярно) к потоку, а наименьшее — когда струйка вытекает «по
потоку». 1, 1 , * о.
www.vokb-la.spb.ru - Самолет своими руками?!
Глава XIII
КОНСТРУКЦИЯ ШАССИ
§ 69. Общие сведения о шасси
Конструкция шасси должна удовлетворять ряду требований,
причем многие из них противоречивы. Так, например, чтобы
воспрепятствовать тенденции самолета опрокинуться на нос при
посадке («скапотировать»), угол выноса 7 шасси (фиг. 200)
должен быть большим. Но при
увеличении у самолет медлен-
но и с трудом поднимает хвост
на разбеге перед взлетом и
из-за этого удлиняется раз-
бег.
С точки зрения веса шасси
и устойчивости самолета при
передвижениях по земле же-
лательна возможно малая вы-
шасси будет легче, а центр тя-
Фиг. 200. Угол выноса шасси.
сота шасси, так как при этом
жести самолета будет расположен ниже. Но для безопасной
работы воздушного винта минимальное расстояние между кон-
цом его лопасти и поверхностью аэродрома должно быть не
менее 250—300 мм при положении самолета «в линии полета»,
что требует довольно большой высоты шасси.
Поперечная устойчивость самолета на разбеге и пробеге
требует наибольшей ширины колеи шасси. Но при большой ко-
лее шасси ухудшается устойчивость пути на разбеге, увеличи-
ваются высота (вследствие наличия поперечного V крыльев) и
вес шасси, требуется большая прочность крыла и возникают
затруднения с убиранием стоек шасси в полете.
Наконец, условия разбега и пробега требуют, чтобы хвосто-
вое колесо было закреплено, т. е. не могло поворачиваться»
Условия же маневрирования самолета на земле требуют, чтобы
хвостовая опора была ориентирующейся, т. е. хвостовое колесо
или костыль должны иметь возможность свободно вращаться
вокруг вертикальной оси.
Перечисленные элементарные примеры показывают трудно-
сти, связанные с проектированием шасси.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 69. Общие сведения о шасси
239
Подавляющее большинство современных самолетов имеет
убирающееся в полете шасси. У остальных самолетов шасси
снабжены обтекателями, значительно снижающими их лобовое
сопротивление в полете. Лишь у немногих самолетов, главным
образом, у старых и тихоходных учебных машин шасси не
имеют обтекателей.
Всякое шасси представляет систему стержней с горизон-
тальными осями, на которых укреплены колеса.
В систему шасси обязательно входит Амортизатор.
Назначение амортизатора — смягчать толчки, возникающие при
передвижении самолета по земле, и удары о землю при по-
садке. В качестве амортизатора могут быть применены любые
упругие тела или системы — металлические пружины и рессоры,
резина в виде пластин или шнуров, фрикционы, гидропневмати-
ческие системы и т. д. Амортизатор должен поглощать энергию
удара, причем возможно большую часть поглощенной работы
превращать в тепло, так как оставшаяся непревращенной в
тепло часть работы будет вследствие упругости амортизатора
возвращаться обратно, подбрасывая самолет кверху. Величина
обжатия амортизатора под действием удара называется х о-
д о м его. Чтобы в конструкции самолета не возникало при
ударах о землю чрезмерных напряжений, ход амортизатора
должен быть достаточно большим. В современных шасси при-
меняются по большей части гидропневматические амортизаторы.
Шасси с носовым колесом (так называемое трехколесное
шасси) по конструкции главных стоек не отличается от обыч-
ных шасси. Стойка же носового колеса снабжена дополнитель-
ным специальным устройством •— демпфером, предупреждаю-
щим так называемое «шимми». Этим термином обозначают осо-
бые самовозбуждающиеся колебания передней стойки такого
шасси. «Шимми» возникает на больших скоростях из-за того,
что колесо передней стопки выполнено ориентирующимся, т. е
может поворачиваться на некоторый угол, и, кроме того, вслед-
ствие упругости пневматика и стойки может отходить несколько
от направления движения то в одну, то в другую сторону. Та-
кие колебания будут происходить с увеличивающейся амплиту-
дой и могут привести к срыву пневматика с обода колеса и к
поломке стойки.
Десчфер не позволяет переднему колесу быстро поворачи-
ваться и, таким образом, гасит колебания, не давая им разви-
ваться.
У современных самолетов, имеющих шасси с хвостовым ко-
лесом, угол выноса у находится в пределах 27—32°, а ширина
колеи шасси занимает не меньше 76 размаха крыла (обычно
20—30'% размаха).
Нормальное шасси обычно состоит из следующих элементов:
силовые стержни (стойки и подкосы), колеса с пневматиче-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
240 Гл XIII Конструкция иЖсси
скими шинами и амортизирующие устройства. В зимнее вре-
мя на многих самолетах колеса заменяются лыжами.
Несколько лет назад амортизатор представлял собой рези-
новый шнур, при помоши которого оси колес подвешивались
к стойкам. В настоящее время амортизатор по большей пасти
включается в конструкцию стойки и составляет ее неотъемле-
мую часть. Такие стойки называют амортизационными.
К конструкции шасси относятся также механизмы для убирания
и выпускания стоек и замки, фиксирующие стойки в выпущенном
или убранном положениях, а также устройства, показывающие
летчику положение стоек и сигнализирующие о том, дошли ли
стойки при убирании и выпускании до крайних положений.
За последнее время все чаще обсуждается возможность
строить самолеты без шасси, которое довольно громоздко', тя-
жело и сложно и в то же время совсем не нужно в полете.
Мысль эта возникла давно, но серьезное обсуждение возмож-
ности отказаться от шасси началось лишь в самые последние
годы в связи с появлением реактивных самолетов. Такие само-
леты не имеют винта и не нуждаются в высоком шасси. Они
могут взлетать при помощи низкой тележки, сбрасываемой по-
сле взлета, а садиться — на посадочную лыжу, подобную лыже
планера.
Возможность применения посадочных лыж на сравнительно
тяжелых самолетах доказывается успешной работой тяжелых
транспортных планеров в годы второй мировой войны Такие
планеры совершили много тысяч благополучных посадок на
посадочные лыжи. Известны и случаи благополучных посадок
на сушу тяжелых летающих лодок, у которых килевой брус
играл в этом случае роль посадочной лыжи.
Применение в реактивных самолетах посадочных лыж вме-
сто колесного шасси позволит снизить вес конструкции само-
лета, упростить конструкцию крыла и лучше использовать внут-
реннее его пространство хотя бы для помещения горючего.
Для смягчения удара при посадке лыжу можно снабдить
простыми амортизирующими устройствам#.
По всей вероятности, уже в ближайшие годы некоторые ре-
активные самолеты будут строить с посадочными лыжами вме-
сто нормального шасси.
§ 70. Стойки шасси
В современных убирающихся шасси различают следующие
способы убирания стоек (по направлению движения). Стойки
могут убиваться перпендикулярно направлению полета (по раз-
маху к;ыла), втягиваясь в крыло или центроплан; убираться
в направлении полета, обычно назад, в моторные капоты (в
двух- и четырехмоторных самолетах). Иногда такое шасси при-
меняют и в одномоторных самолетах, как, например, в штур-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 70 Стойки шасси
241
мовике «Илыошин-2». В таких самолетах высота крыла обыч-
но недостаточна для помещения колеса, и часть колеса высту-
пает под нижней поверхностью крыла и закрывается особым
обтекателем.
В настоящее время стойки шасси изготовляют исключитель-
но из высококачественной стали. В качестве примера рассмот-
рим конструкцию убирающегося шасси легкого бомбардировщи-
ка Грумман «Эвенджер» (фиг. 44). Стойка 1 может вращаться
на шарнире в направлении размаха крыла. В выпущенном поло-
жении она подперта двумя подкосами: боковым, так называе
мым ломающимся подкосом 2 и задним 3. Уборка шасси произ-
водится гидравлическим подъемником 4* шток которого, выдви-
гаясь из цилиндра, давит на рычаг, укрепленный на верхнем
конце стойки, и отклоняет ее кверху. Одновременно замок-за-
щелка 6 на шарнире ломающегося подкоса, запирающий стойку
в выпущенном положении, открывается и подкос складывается
В верхнем положении стойка запирается замком 5.
Примерные схемы амортизационной стойки шасси с жидко-
стно-воздушной амортизацией показаны на фиг. 201. В непо-
движно укрепленном цилиндре 5 ходит поршень 2, шток кото-
рого оканчивается внизу осью, на которую посажено колесо.
С целью предотвратить вращение штока в цилиндре они соеди-
нены между собой двухзвенным шлиц-шарниром (показан на
фиг. 209). Между цилиндром и поршнем поставлены уплотняю-
щие кожаные кольца-манжеты 7. В цилиндре имеется перего-
родка с подвижным клапаном 6. В центре поршня укреплена
игла переменного сечения Л входящая при сокращении стойки
в отверстие клапана 6.
Внутренняя полость цилиндра заполнена смесью глицерина
со спиртом (зимой 70% глицерина и 30% спирта), замерзаю-
щей лишь при очень низкой температуре, а пространство в ци-
линдре над этой смесью — сжатым воздухом. Давление этого
воздуха уравновешивает силу, которой при стоянке самолета
нагружен шток.
' При ударе колеса о землю при (посадке или на рулежке си-
ла, действующая на шток, больше той силы, которая действо-
вала на него на стоянке. Вследствие этого шток начинает под-
ниматься (положение II). При этом смесь через клапан 6 пере-
текает в верхнюю полость и сжимает воздух. Площадь отвер-
стия в клапане невелика по сравнению с сечением поршня и
проталкивание смеси происходит с поглощением большой ра-
боты (идущей на преодоление больших гидравлических сопро-
тивлений). Так как с подъемом иглы площадь проходного
сечения клапана будет уменьшаться, то и сопротивление пере-
теканию смеси будет возрастать; следовательно, количество по-
глощаемой работы будет расти. На сжатие воздуха перетекаю-
- щей смесью также затрачивается значительная работа.
Л www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
16 В А. Попов 1 Ш
242
Гл XIII Конструкция шасси
Фиг. 201. Работа жидкостно-пневматической
амортизационной стойки шасси:
7, /7, III — конструкция стойки с переменным
перепускным отверстием
1—игла, 2—поршень; 3—жидкость, 4—воздух,
5 — цилиндр; 6 — клапан. 7 — манжеты
/V, V, VI— конструкция стойки с тарельча-
тым перепускным клапаном
5 — тарельчатый клапан с отверстием меньшего
диаметра, чем отверстие в перегородке 9 (или
с меньшим числом отверстий, чем в перего-
родке)
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 70 Стойки шасси
243
Работа, затраченная на преодоление гидравлических сопро-
тивлении, превращается в тепло. Работа же, затраченная на
дополнительное сжатие воздуха, занимавшего пространство над
смесью, будет израсходована на обратный ход штока (поло-
жение III). На обратном ходе штока смесь под давлением сжа-
того воздуха перетекает обратно в нйжнюю полость через кла-
пан б. При этом возникает очень большое гидравлическое со-
противление, которое поглощает энергию обратного удара.
На той же фигуре показана конструкция амортизатора с та
рельчатьш перепускным клапаном. Действие его аналогично
описанному выше. В положении V показан прямой ход, в по-
ложении VI — обратный.
Амортизационная стойка заполняется смесью глицерина со
спиртом через зарядный клапан.
В убранном и в выпущенном положениях стойки запираю
ся особыми замками (см. фиг. 44).
Сигнализационные" устройства, показывающие положение
стоек шасси, бывают различных тигров- электросветовые, меха-
нические и электр озвуковые. Чаше всего применяется электро-
световая сигнализация, при которой достижение стойками край-
них положений (выпущено или убрано) отмечается зелеными
и красными лампочками на приборной доске в кабине летчика.
Контакты, при касании которых зажигаются лампочки, замы-
каются лишь после того, как стойки дошли до нужного по-
ложения и замки, запирающие их в этом положении, срабо-
тали.
Весьма часто электросветовые индикаторы дублируют с ме-
ханическими, представляющими собой ярко окрашенные стерж-
ни, выдвигающиеся над верхней поверхностью крыла при вы-
пущенном шасси.
Иногда дополнительно к электросветовой и механической
сигнализации устраивают акустическую сигнализацию — сирену-
ревун, которая включается в том случае, когда летчик устано-
вит дроссель на малый газ (т. е. пойдет на посадку), не вы-
пустив по забывчивости шасси. Такие устройства еще не при-
вились на практике.
Выпускание и убирание шасси осуществляются в большин-
стве самолетов при помощи сжатого воздуха. Пневматический
подъемник представляет собой цилиндр, в котором ходит пор-
шень, шток которого связан с ломающимся подкосом или со
стойкой шасси. При движении поршня в одну сторону стойка
убирается; при движении поршня в другую сторону стойка вы-
пускается.
На некоторых самолетах шасси убираются и выпускаются
при помощи электромеханических устройств, состоящих из
электромотора, редуктора и сисгем^е^ч.. Самолёт своими руками?!
16*
244
Гл XIII Конструкция шасси
§ 71. Колеса и пневматики
Раньше в самолетах применялись по преимуществу спице-
вые колеса, состоявшие из дуралюминового обода, стальных
спиц и стальной втулки с бронзовыми вкладышами Такие ко-
Фиг 202. Дисковое самолетное
колесо (пневматик снят)
леса сейчас можно встретить
л иль на старых тихоходных
самолетах
Позднее появились диско-
вне колеса (фиг. 202). Диски
Фиг. 203. Современное самолетное
колесо (с камерным тормозом).
1—корпус колеса, 2—съемная ре-
борда, 3—тормозной барабан (ру-
башка), 4—резиновая камера; 5—
шланг подвода воздуха 6—амор-
тизационная стойка шасси, 7—ро-
ликовый подшипник 8—покрышка
пневматика, 9—камера пневматика
отливались или штамповались
по большей части из магниевого сплава или йз дуралюмина и
приклепывались к ободу,
§71 Колеса и пневматики
245
У современных колес (фиг. 203) обой вместе со ступи
цен отливается из магниевого или алюминиевого сплава. Что-
бы облегчить надевание пневматика, одну из реборд обода
делают съемной. Внутри ступицы имеются роликовые под-
шипники.
Все современные колеса снабжены пневматическими или
гидравлическими тормозами. Тормоза могут быть камерными,
колодочными или дисковыми. На колесах малых диаметров
чаще всего применяют камерные тормоза. Колодочные тор-
моза применяют сейчас только на больших колесах. Дисковые
тормоза имеют наибольшее распространение в США, где ими
оборудуют почти все колеса.
Работа колодочного тормоза (фиг. 204) основана на том,
что при торможении колодки раздвигаются (распираются) под
действием рычага или силового гидравлического или пневмати-
ческого цилиндра и прижимаются своей поверхностью, на кото-
рую наклепана лента из медно-асбестовой ткани (феродо), к
тормозному барабану.
В дисковом тормозе сила трения развивается между фрик-
ционными и стальными дисками. На фиг. 204 показана одна
из конструкций такого тормоза. Здесь сжатый воздух подается
в резиновую камеру, которая, расширяясь, раздвигает фрик-
ционные диски 2 и прижимает их к стальным дискам 3.
Камерный тормоз работает следующим образом (фиг. 205)
Между тормозной рубашкой 2 и тормозными колодками 3
помещается мягкая резиновая камера 5, соединенная при по-
мощи штуцера с пневматической системой самолета. При тор-
можении летчик нажимает на педали, расположенные возле
педалей ножного управления При этом сжатый воздух посту-
пает в камеры, которые, раздуваясь, прижимают тормозные
колодки к тормозной рубашке 2 Управление тормозами может
быть и ручное
Размеры колес определяются их внешним (габаритным)
диаметром D и диаметром пневматика d. Диаметр колес весь-
ма различен — от 0,6 до 2,0 м Диаметр пневматика колеб-
лется в пределах от 0,05 до 0,7 м.
В настоящее время применяются три типа самолетных ко-
лес- высокого давления, среднего давления (полубаллоны) и
низкого давления (баллоны).
У колес высокого давления диаметр пневматиков мал и
давление -воздуха доходит до 5 ат. Такие колеса применяют
на аэродромах с твердым грунтом В этих условиях площадь
соприкосновения ^пневматика с землей невелика. Недостаток
этих колес заключается в том, что обжатие пневматика у них
сравнительно невелико и, следовательно, амортизирующая спо-
собность его также весьма мала. При работе на аэродроме с
размякшим грунтом такие колеса вязнут, что ухудшает усло-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!

б
Фиг. 204. Схемы тормозных колес:
а —колесо с дисковым тормозом:
1 — резиновая камера; 2 — фрикционные диски;
3—стальные диски; 4 — болты, 5—корпус ко-
леса; 6 — корпус тормоза, 7 — шарикоподшипник.
Гл ХШ Конструкция шасси
б—колесо с колодочным тормозом.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§71 Колеса и пневматики
247
вия взлета, а на посадке может вызвать капот (опрокидыва-
ние самолета на нос).
У колес- низкого давления (баллонов) диаметр пневмати-
ка большой, а давление в пневматике малое. Обжатие таких
Фиг. 205. Схема колеса с камерным тормозом:
1 — амортизационная стойка, 2 — тормозная рубашка; 3 — тормозные колодки;
4 — пружины, возвращающие тормозные колодки в исходное положение;
5 — резиновая камера, 6 — корпус тормоза, 7 — обод колеса; 8 — съемная
реборда, 9— ро пиковый подшипник; /0 —подвод воздуха к камере;
11 — покрышка, 12 — камера пневматика; 13 — ниппель.
колес весьма значительно и, следовательно, они хорошо амор-
тизируют. Поэтому небольшие самолеты с такими колесами не
нуждаются в амортизаторах на шасси.
Площадь соприкосновения этих колес с землей большая, а
удельное давление на эту площадь невелико и поэтому прохо-
димость их высокая. Из-за этого такие колеса удобны при ра-
боте самолетов с размякших аэродромов. Но габариты и вес
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
248
Гл. XIII. Конструкция шасси
баллонных колес больше,' чем у других типов колес. Поэтому
они редко применяются.
Колеса среднего давления (полубаллон/ы) {Представляют со-
бой компромисс между описанными выше типами колес и со-
четают достоинства и недостатки первых двух4 типов. Но до-
Фиг. 206. Самолетные пневматики.
Фиг. 207. Самолетное
колесо с приспособле-
нием, раскручивающим
его перед посадкой.
стоинства их больше, чем недостатки, и поэтому полубаллонные
колеса применяются чаще других. Давление в пневматиках у
них 2—4 ат, амортизирующая способность довольно высока.
Пневматики (фиг. 206) состоят из камеры и покрышки. Ка-
меры изготовляются из высококачественной резины, а покрыш-
ки — из ряда склеенных между собой слоев прочной прорези-
ненной ткани с наклеенным снаружи х
слоем вулканизированной резины.
На тяжелых самолетах для уменьше-
ния удельного давления на грунт иногда
ставят вместо двух колес четыре. Уста-
навливать парные колеса можно или в
тандем или рядом. При тандемной уста-
новке очень осложняется убирание шас-
си. Поэтому такая установка сейчас ред-
ко применяется.
При высоких скоростях, с которыми
садятся современные самолеты, покрыш-
ка колеса, неподвижного в момент по-
садки, испытывает при соприкосновении
с землей громадные напряжения, так
как колесо должно за кратчайшее время
раскрутиться до окружной скорости, соответствующей Посту-
пательной скорости самолета. Из-за таких тяжелых условий
работы покрышки очень быстро снашиваются, а иногда даже
повреждаются при посадке, что неизбежно влечет за собой ава-
рию самолета. С целью предотвратить такие случаи предложены
колеса, снабженные особым устройством, обеспечивающим рас-
кручивание колес перед посадкой. На фиг. 207 показано такое
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Фиг. 208.
Хвостовое колесо:
1—шток амортиза-
ционной стойки;
2—вилка; 3—по-
крышка; 4—съем-
ная реборда коле-
са; 5—конический
роликовый под-
шипник; б—вен-
тиль камеры коле-
са; 7—камера.
Фиг. 209. Убирающееся носовое колесо:
/ — амортизационная стойка; 2 — демпфер; 3 — вилка
колеса; 4 — колесо; 5 — подъемник; 6 — замки; 7 —
шарнир; 8t 10 — складывающийся подкос; 9 — шлиц-
шарнир.
§ 71, Колеса и пневматики
to
4^
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
250
Г л Kill Конструкция шасси
колесо. Боковые крылышки открываются при нажатии на кноп-
ку управления в кабине летчика и встречный поток воздуха
раскручивает колеса перед посадкой. Имеются и колеса с элек-
трической раскруткой.
В качестве хвостовых колес применяются преимущественно
небольшие баллоны. Типичное убирающееся в полете хвосто-
вое колесо скоростного самолета показано на фиг. 208.
Стойки хвостовых колес самолетов чрезвычайно разнооб-
разны по форме, но конструкция их довольно постоянна. На
современных самолетах эти стойки, как и стойки шасси, уби-
раются в полете с целью снизить общее лобовое сопротивле-
ние самолета (см. фиг. 45).
В трехколесном шасси (шасси с носовым колесом) кон-
струкция главных ног шасси не отличается от конструкции
главных ног обычного шасси с хвостовым колесом. Носовое
колесо делается убирающимся в носовую часть фюзеляжа. Для
предохранения от самопроизвольных колебаний носового колеса
при пробеге и разбеге (явление так называемого «шимми») по-
воротная ось колеса снабжается демпфером (поглотителем)
колебаний (фиг. 209).
§ 72. Лыжи и их крепление
Самолетные лыжи бывают деревянные и металлические.
Удельная нагрузка нз полоз лыжи допускается в пределах от
900 до 1200 /Д’/л2. Чаще применяются деревянные лыжи, так
как они легки, достаточно прочны и дешевле металлических.
На фиг. 210 показана схема деревянной лыжи. Она состоит из
Фиг. 210. Схема обтекаемой деревянной самолетной лыжи.
полоза Л набранного из ясеневых досок толщиной 10—12 мм
с наклеенными изнутри двумя слоями фанеры 2. На образован-
ную таким образом подошву лыжи приклеивается и крепится
шурупами деревянная балка, состоящая из ясеневых брусков
и фанерных стенок. По длине лыжи расположен ряд фанерных
шпангоутов 3 с ясеневыми дужками, поверх которых идут со-
сновые стрингеры 4. Этот набор покрыт фанерой, которая кре-
пится к каркасу лыжи клеем и гвоздями и обклеивается снаружи
тканью. Борта лыжи обшивают дуралюминовыми полосками.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
£ 72. Лыжи и их крепление
%
251
Лыжа надевается на ось втулкой 5 кабана, сваренного из
стальных труб. Ось кабака помещается не по середине длины
лыжи, а относится на 10—15% назад с той целью, чтобы при
движении по заснеженному аэродрому нос лыжи меньше за-
рывался в снег.
Металлические лыжи изготовляются из дуралюминовых ли-
стов и профилей, скрепляемых заклепками.
Кроме описанных выше обтекаемых лыж, которые невоз-
можно убирать в полете, применяются необтекаемые лыжи, со-
стоящие из полоза и укрепленного на нем кабана (фиг. 211).
Хотя прочность таких лыж ниже, чем обтекаемых, но их срав-
Фиг. 211. Схем? чеобтекаемой самолетной лыжи на убирающемся шасси.
нительно легко можно в полете убирать, поджимая к крылу
или к фюзеляжу.
Для удержания лыжи во время полета под нужным углоти
применяют наружные или скрытые в корпусе лыжи пружины,
амортизационные шнуры и ограничители.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Глава XIV
ОБОРУДОВАНИЕ САМОЛЕТОВ
§ 73. Общие сведения о самолетном оборудовании
На самолетах, строившихся приблизительно до 1914—1915 гг.,
оборудования практически вовсе не было. Летчик пристегивал
ремнем к ноге выше колена примитивный высотомер и этим,
пожалуй, исчерпывалось все оборудование. Больше никаких
приборов или устройств, облегчающих управление самолетом,
помогающих ориентироваться в полете и следить за работой
мотора, на самолете не было.
Современные самолеты насыщены всевозможным оборудо-
ванием в высокой степени. Десятки электромоторов, {механиз-
мов, приборов и устройств — электрических, гидравлических,
пневматических, гироскопических, радиотехнических и пиротех-
нических — следят за поведением самолета, помогают летчику
вести его по заданному курсу и на нужной высоте в любых
условиях ночью, в тумане, в облаках, при полном отсутствии
видимости, позволяют находить невидимые глазом ориентиры и
цели, совершать посадку на невидимые летчику аэродромы,
летать на большой высоте в сильно разреженном воздухе, где
без специальных приспособлений человек быстро поги-
бает.
'В пассажирских самолетах кабины оборудованы комфорта-
бельными креслами, койками и столиками, имеются вентиля-
ция, отопление, холодильники, электрические плиты, водопро-
вод.
Для того чтобы уверенно вести самолет по заданному кур-
су на сотни и тысячи километров, контролировать работу мо-
тора, определять свое местонахождение, экипаж современного
большого самолета должен иметь до сотни разнообразных
приборов. Без приборов летать на современных самолетах
нельзя. Приборы заменяют летчикам органы чувств. Ведь в
сложных условиях полета, при полном отсутствии видимости,
летчик не смеет верить своим ощущениям, так как они обя-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 73. Общие сведения, о самолетном оборудовании
253
Фиг, 212. Кабина летчика одноместного истребителя:
/ — переднее бронестекло; 2—прицел; 5 — кислородный прибор; 4 —“Высо-
томер, 5—компас, 6 — часы 7 — указатель скорости; 5 — указатель позо-
рота, 9 — вариометр; 10 — мановакуумметр; 11 — тахометр; 12 — трехстре-
лочный индикатор; 13— рычаг управления винтом, 14— рычаг управления
газом; 15—рычаг переключения нагнетателя; 16—штурвал управтения
триммерами; 17 — лампы сигнализации положения шасси, 18 — термометр
воды; 19 — манометр, 20 — вольта лперметр; 21 — управление заслонкой
маслорадиатора, 22 — педаль; 23ручка управления самолетом; 24—кран
управления шасси; 25 — аварийное открытие замков шасси; 26 — аварийный
выпуск шасси; 27 — управление стопором хвостового колеса, 28^ управле-
ние щитками
зательно обманут его. Верить в таких условиях можно только
приборам, которые всегда точно показывают истинное поло-
жение самолета, курс, высоту и скооость полета, режим рз-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
254
Г г XIV Оборудование самолетов
боты мотора, температуру и давление масла в двигателе, по-
дачу топлива и его остаток в баках, скорость 'подъема или сни-
жения и т. д. Гироскопический прибор — авиагоризонт — заме-
няет летчику невидимый -в тумане или ночью естественный го-
ризонт. Еще более интересный агрегат — авт’опилот — может
заменить летчика и самостоятельно вести самолет по заданно-
му курсу на заданной высоте, причем и курс и высоту авто-
пилот выдерживает точнее, чем лучший летчик.
Оборудование размещается в самолете с таким расчетом,
чтобы им могли легко пользоваться члены экипажа, для ко-
торых оно предназначено'. Группа приборов и устройств, со-
ставляющих пилотажно-аэронавигационное и контрольно-мотор-
ное оборудование, в небольших самолетах помещается на так
называемой приборной доске перед летчиком (фиг. 212). В
больших самолетах, где имеются штурманы и техники, на
приборной доске в пилотской кабине помещают лишь прибо-
ры, абсолютно необходимые летчику для пилотирования маши-
ны. Аэронавигационные приборы в таких самолетах помеща-
ются перед креслом штурмана, а контрольно-измерительные —
в кабинах борттехников.
Остальное оборудование размещают по всему самолету, сле-
дя за тем, чтобы оно не мешало работе экипажа и в то же
время было всегда доступно для пользования.
§ 74. Пилотажно-аэронавигационное оборудование
Этим названием объединяют весьма большое число прибо-
ров и агрегатов, предназначенных для самолетовождения,, т. е.
для определения курса, высоты и скорости -полета и место-
нахождения самолета.
К пилотажно-аэроназигапионному оборудованию относятся
следующие приборы и устройства.
Указатель с к о р о с-т и, показывающий скорость, с
которой самолет движется относительно окружающего возду-
ха. Приборы, способные определять и показывать так называе-
мую абсолютную скорость самолета, т. е. скорость его относи-
тельно земли, только что созданы и являются новинкой.
Действие нормального указ аггел я скорости основано на из-
мерении величины скоростного напора воздуха, т. е величи-
pV2
ны Прибор состоит из приемника — трубки Пито установ-
ленного перед крылом или фюзеляжем самолета и соединен-
ного алюминиевыми трубками с указателем в кабине пилота.
Трубка Пито состоит из двух отдельных трубок. Одна из них
("фиг. 213) спереди открыта и воспринимает скоростной напор,
который передается по соединительной трубке к герметичной
тонкостенной гофрированной коробке А (коробке ..Види). Пе-
www.vokb-la.spb.ru - Самолет своими'руками?!
74 Пилотажно-аэронавигационное оборудование
25S
редкий конец второй трубки (трубки статического давления)
закрыт, а на некотором расстоянии от переднего ее конца про-
сверлен ряд маленьких отверстий для восприятия статического
давления окружающей атмосферы. Эта вторая трубка соеди-
нена с герметически закрытой полостью В в приборе. Упругие
гофрированные стенки коротки Види при наличии скоростного
напора выпучиваются, причем выпучивание это пропорциональ-
но разности между давлением в коробке А и давлением в по-
Фиг. 213. Схема указателя скорости.
лости В. Деформации стенок передаются через систему рыча-
гов и шестеренок стрелке, которая движется по циферблату,
градуированному в единицах скорости.
Высотомер (альтиметр) показывает высоту самолета
над местом взлета. По идее этот прибор подобен анероидному
барометру, но более точен, и циферблат его градуирован не в
единицах давления, а в единицах высоты (давление атмосфе-
ры пропорционально высоте). Циферблат высотомера может
посредством кремальеры (фиг. 214) устанавливаться на нуль
при любом барометрическом давлении и при различной высоте
аэродрома взлета над уровнем моря. Основной частью прибо-
ра служит анероидная тонкостенная коробка 1, из которой вы-
качан воздух. Нормальное атмосферное давление уравновешено
пружиной 2. При наборе высоты атмосферное давление, а
следовательно, и давление на коробку 1 уменьшается и пру- .
жина может раздвинуть стенки коробки. Перемещение правого
конца пружины передается системой соединительных звеньев
на стрелку, .вызывая поворот ее на некоторый угол.
Такой прибор показывает высоту полета над точкой взлета.
Показания его не очень точны. Поэтому теперь разработаны
более точные радиотехнические приборы, позволяющие опре-
делять высоту с точностью до 3—5 м и показывающие абсо-
лютную высоту, т. е. высоту самолета над точкой земной по-
верхности, над которой самолет находится в данный момент.
к ’ Г www.vokb-Ia.spo.ru - Самолет своими руками?!
256
Гл. XIV. Оборудование самолетов
Фиг. 214. Указатель высоты (альтиметр):
/ — анероидная коробка; 2—пружина; 3, 4, 5, 6—рычаги;
7 — цепочка; 8 — барабан.

Фиг. 215. Схема вариометра.
www.vokb-Ia.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 74. Пилотажно'аэронавигационное оборудование
257
Указатель вертикальной скорости (варио-
метр) показывает скорость снижения или подъема самолета.
Его показания зависят от изменения атмосферного давления,
сопровождающего изменение высоты.
Действие вариометра основано на запаздывании изменения
давления в замкнутом сосуде по сравнению с изменением
давления окружающей прибор атмо- *
сферы. Схема вариометра показана на
фиг. 215. Давление атмосферы через
трубопровод и штуцер передается во
внутреннюю полость коробки Види
(коробочка с тонкостенными упругими
стенками из гофрированного металла).
Внутренняя же полость корпуса при-
бора сообщается с атмосферой через
капиллярную трубку. При изменении
атмосферного давления вследствие пе-
ремены высоты полета давление внут-
ри корпуса прибора, действующее
снаружи на коробку Види, изменяется
с некоторым запаздыванием из-за того,
что через капиллярную трубку это
давление не может выравняться мгно-
венно. Таким образом создается раз-
ность между давлениями снаружи и
внутри коробки Види. С некоторым
приближением эта разность пропор-
циональна скорости подъема или сни-
жения самолета.
Шкала прибора разградуирована
не в единицах давления, а в едини-
цах вертикальной составляющей ско-
рости (м)сек).
Магнитный компас показы-
Фиг. 216. Схема магнитного
компаса.
вает курс самолета, т. е. направление полета. Всякий магнитный
компас (фиг. 216) состоит из картушки с магнитами и шпиль-
кой, колонки с топкой и курсовой черты. Картушка — это тон-
кий латунный или алюминиевый диск 1, разградуированный на
360°. В середине диска (или лимба) имеется пустотелый попла-
вок 2. Под поплавком к диску прикреплены пара или несколько
пар симметрично расположенных магнитов 3, оси которых па-
раллельны линии 0—180° лимба, называемой осью картушки.
Одноименные полюсы магнитов направлены в одну сторону.
Между магнитами помещается шпилька 5 из твердой стали.
Шпилькой 5 картушка опирается на топку 6 из твердого камня,
закрепленную на колонке. В алюминиевом котелке 7 установ-
лена против лимба тонкая проволочка 4, обозначающая курсо-
1 В. А Попов
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
258
Гл. XIV. Оборудование самолетов
вую черту. Котелок заполнен незамерзающей жидкостью (лиг-
роин), демпфирующей колебания картушки, и закрыт сверху
стеклом 8.
Часто в ко-мпасах устраивают вертикальную картушку. При
этом лимб выполняют m виде «юбочки» и деления наносят на
наклонную поверхность (фиг. 217). Такой компас устанавли-
вают на уровне 'глаз пилота.
В нижней части котелка помещается мембранная камера 9,
изготовленная из тонкой гофрированной латуни. Эта камера
компенсирует изменения объема
жидкости при изменениях тем-
пературы.
Компас устанавливают на са-
молете так, чтобы его курсовая
черта была параллельна пло-
скости симметрии самолета. Кар-
тушка с магнитами всегда рас-
полагается осью в направлении
Фиг. 217. Лимб В виде «юбочки». север-юг. Компасный курс от-
считывают по делению картуш-
ки против курсовой черты.
Конструкция отдельных частей у разных компасов различ-
на, но общая схема этого прибора остается постоянной.
На фиг. 218 показан типичный авиационный магнитный
компас.
Как известно, на показания магнитного компаса влияют
расположенные вблизи от него железные (стальные) детали.
Это влияние, искажающее показания компаса («девиация
компаса»), полностью устранить не удается, поэтому магнит-
ч ные компасы часто устанавливают в хвостовой части фюзеляжа
на значительном расстоянии от массивных железных частей.
Показания такого дистанционного компаса передаются
на указатель в кабине летчика электрическим путем.
Кроме магнитных компасов, на самолетах широко приме-
няются так называемые гиромагнитные компасы и гирополуком-
пасы, устройство которых основано на свойстве гироскопа сохра-
нять постоянным направление оси вращения ротора. Гирополу-
компас не имеет направляющей силы, т. е. не указывает посто-
янного направления относительно земной поверхности. Он
способен лишь короткое время (10—15 мин.) выдерживать за-
данный курс с довольно высокой точностью, после чего его
нужно корректировать по магнитному компасу.
Указатель скольжения и поворота представ-
ляет комбинацию из двух приборов в одном корпусе. При по-
вороте самолета стрелка прибора отклоняется тем быстрее,
чем больше угловая скорость поворота (фиг. 219J; при
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
74. Пилотажно-аэронавигационное оборудование
259
Фиг. 218. Авиационный магнитный компас.
Фиг. 219. Схема указателя скольжения и поворота.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
260
Гл. XIV. Оборудование самолетов
полете по прямой стрелка стоит вертикально в центре при-
бора.
В корпусе прибора имеется небольшой быстро вращающий-
ся ротор-гироскоп. Ротор вращается под действием ударяющей
в его зубцы струи воздуха, поступающего через сопло -в ре-
зультате отсасывания из корпуса воздуха трубкой Вентури 1,
соединенной с отверстием 2. Ротор вращается вокруг горизон-
тальной оси и установлен в рамке, вместе с которой он может
поворачиваться относительно оси, перпендикулярной оси его
вращения. Повороту рамки препятствует пружина. При пово-
роте самолета поворачивается вместе с ним и весь прибор. При
этом ротор гироскопа, стремясь повернуть рамку так, чтобы
ось его стала вертикально, натягивает пружину и несколько
отклоняет рамку, а с ней и стрелку в сторону. Чем быстрее
поворот, тем сильнее гироскопический эффект и тем больше
отклонение стрелки. Как только заворачивание самолета пре-
кратится, гироскопический эффект исчезает и пружина отводит
рамку (и стрелку) в исходное положение.
Указатель скольжения в этом приборе представляет собой
изогнутую стеклянную трубку, заполненную жидкостью (то-
луолом). Внутри трубки свободно лежит шарик. При скольже-
нии шарик уходит в ту сторону, -в которую скользит самолет,
и тем больше, чем сильнее скольжение.
Кроме описанных приборов, в состав пилотажно-аэронави-
гационного оборудования входят еще различные приборы: авиа-
горизонт — гироскопический прибор, показывающий наклон
осей самолета к горизонту, радиокомпас, позволяющий вести
самолет по сигналам работающей радиостанции, автопилот,
представляющий собой гироскопическое устройство, позволяю-
щее осуществлять полет без вмешательства летчика, и многие
другие приборы и устройства.
Чувствительным элементом автомата курса является гиро-
полукомпас, автомата управления продольным и поперечным
креном — авиагоризонт.
При отклонении от заданного режима полета гироскопы этих
приборов действуют посредством пневматического устройства
на масляный золотник, который управляет при помощи тросов
поршневыми масляными сервомоторами, так называемыми «ру-
левыми машинками*, которые воздействуют на рули поворота
и высоты и элероны.
Для определения местоположения самолета и для ведения
его по нужному курсу в состав пилотажно-аэронавигационных
средств входят авиационные секстанты, по которым определяют
место самолета на земной поверхности путем замера углов ви-
зирования на небесные светила, а также ветрочеты, которыми
определяют в полете направление и скорость ветра и его влия-
ние на скорость и направление полета.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 75. Контрольные приборы
261
§ 75. Контрольные приборы
к этой группе относят приборы для наблюдения за работой
авиационных моторов. Так как на самолете может быть не-
сколько моторов, то число контрольно-моторных приборов мо-
жет доходить до нескольких десятков, потому что работу каж-
дого мотора контролирует несколько приборов.
К числу основных приборов этой группы относятся сле-
дующие.
Счетчик оборотов (тахометр) обычно представляет
собой электрический прибор, состоящий из датчика и ука-
зателя. Датчик — синхронный генератор, вырабатывающий ток,
подаваемый к указателю, в котором имеется реактивный син-
Фиг. 220. Манометр для измерения давления маслД
с приемником, воспринимающим давление. Приемник
заполнен толуолом, который и передает давление
к трубке Бурдона
хронный мотор; на валу этого мотора насажен постоянный маг-
нит. Кроме того, в указателе имеются не связанный механически
с мотором чувствительный элемент (алюминиевый стаканчик)
и спиральная пружина, противодействующая повороту этого эле-
мента. При вращении ротора синхронного мотора в чувствитель-
ном элементе возникают токи Фуко. В результате взаимодей-
ствия их магнитного поля с полем постоянного магнита чув-
ствительный элемент поворачивается на некоторый угол в
направлении вращения магнита. Этот угол пропорционален ско-
рости вращения ротора указателя, равной скорости вращения
генератора датчика, а следовательно, пропорционален скорости
вращения вала авиационного двигателя.
Чувствителиный элемент связан с одной или двумя стрелка-
ми, которые показывают число оборотов, с каким вращается
вал двигателя.
Манометры показывают давление в системе смазки дви-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
262
Гл. XIV. Оборудование самолетов
гателя, в системе подачи топлива, в гидросистеме само-
лета и т. д.
Конструкция всех манометров (фиг. 220) на самолете оди-
накова и они различаются лишь делениями и циферблатами.
Подводящая давление трубка присоединяется к штуцеру мано-
метра и давление передается к так называемой трубке Бурдо-
на — запаянной с одного конца толстостенной эллиптического
сечения согнутой в кольцо трубке из нагартованной латуни или
бронзы. При повышении давления внутри трубки она стремится
выпрямиться. При этом движение свободного конца трубки пе-
редается через систему рычагов и шестерен стрелке.
Фиг. 221. Дистанционный термометр:
1 — указатель; 2 — капиллярный трубопровод; 3 — приемник.
Аэротермометры — дистанционные термометры, пока-
зывающие температуру жидкости в охлаждающей системе дви-
гателя, температуру масла в системе смазки, температуру смеси
в карбюраторе и т. д. Этот прибор состоит (фиг. 221) из ука-
зателя, соединенного очень тонкой трубкой с приемником, по-
гружаемым в среду, температуру которой надлежит измерять
Приемник заполнен низкокипящей незамерзающей жидкостью.
Когда температура приемника повышается, жидкость испаряет-
ся и в приемнике создается давление, передающееся по соеди-
нительной тонкой трубке к указателю, представляющему собой
обычный манометр, на циферблате которого нанесены граду-
сы вместо единиц давления.
Кроме этих основных приборов, в контрольно-моторное обо-
рудование входят бензиномеры, показывающие наличие топлива
в баках, многочисленная группа автоматических устройств, ре-
гулирующих работу могора и т. ,
1 - ' www.vokb-la.spb.ru - Самолет своими руками?!
£ 76. Электр о-радиооборудование
263
§ 76. Электро-радиооборудование
Электрическое оборудование современных самолетов чрез-
вычайно богато и разнообразно. На крупном самолете общая
длина электрических проводов доходит до 50 км, а число элек-
трических аппаратов и устройств—-до 1000 единиц (включая
штепсельные разъемы и выключатели). Вес электрооборудова-
ния на тяжелом самолете может достигать 700—800 кг. Обыч-
но электрооборудование самолетов рассчитано на постоянный
ток напряжением 24 в, хотя на старых самолетах встречается
оборудование под ток напряжением 12 в.
Аппаратура и устройства, входящие в состав электрообору-
дования, разделяются на три группы: источники энергии, по-
требители энергии, электрические сети.
Основным источником электрической энер-
гии на большинстве самолетов являются генераторы, работаю*
щие от авиационного двигателя. С целью снизить вес самолет-
ных генераторов их делают высоко-
оборотными с рабочим диапазоном от
3200 до 5900 об/мин. Мощность гене-
раторов обычно составляет от 0,35 до
1,00 кет, но имеются it более мощные
генераторы. В том случае, когда мощ-
ности одного генератора недостаточно,
приходится устанавливать несколько
генераторов. На фиг. 222 показан са-
молетный генератор мощностью 650 вт.
В качестве резервного источника
тока на самолетах используются авиа-
ционные аккумуляторные батареи, которые работают в случае
аварии генератора и остановки авиационного двигателя, а также
при пиковых нагрузках, когда мощности генератора нехватает.
Аккумуляторные батареи в полете обычно включают парал-
лельно генераторам, с тем чтобы они подзаряжались от гене-
раторов.
Фиг. 222. Самолетный
генератор типа ГС-650.
Фиг. 223. Самолетные аккумуляторные батареи. 12А-60 означает
12 элементов, емкость 60 амперчасов.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
2G4
Гл, XIV. Оборудование самолетов
В настоящее время на самолетах применяются лишь свин-
цовые кислотные аккумуляторы, причем конструкция их всемер-
но облегчена и обличается рядом особенностей. Обычные само-
летные аккумуляторы состоят из 12 элементов. Напряжение на
клеммах батареи в заряженном состоянии составляет 25,5 —
26,0 в. Емкость самолетных аккумуляторных батарей при
10-часовом разрядном режиме и температуре +20°Ц колеб-
лется от 5 до 30 амперчаоов, а вес — от 8 до 25 кг.
На фиг. 223 показаны типичные самолетные аккумуляторы.
Для питания некоторых потребителей электроэнергии (ра-
диостанций, переговорных устройств и т. п.) нужен постоян-
ный ток бодее высокого напряжения, чем в самолетной сети,
а для некоторых устройств требуется переменный ток. Поэтому
приходится на самолетах устанавливать умформеры, преобра-
зующие постоянный ток низкого напряжения в постоянный ток
высокого напряжения или в переменный ток.
За последние годы наметилась тенденция ввести на само-
летах не постоянный ток, а переменный, так как это позволило
бы несколько снизить общий вес электрооборудования и упро-
стить схемы. Но введение пере-
менного тока связано с серьез-
ными трудностями.
На крупных самолетах все
шире начинают применять для
получения электрической энер-
гии отдельные силовые агрега-
ты, состоящие из небольшого
Фиг. 224 Вспомогательный
силовой агрегат «Ротол».
бензинового и масляного
устройств.
Потребителями
двигателя внутреннего сгорания,
генератора тока и вспомогатель-
ных устройств. Некоторые сило-
вые установки имеют при одном
двигателе два генератора один
постоянного тока, а другой —
переменного. На фиг. 224 пока-
зан такой агрегат, состоящий из
шестицилиндрового двигателя*
двух генераторов -— один посто-
янного тока, а другой перемен-
ного тока, стартера, вентилятора,
насосов и прочих обслуживающих
электрической энергии на самолете
являются осветительные устройства, электрические приводы,
обогревательные устройства, электрические измерительные при-
боры и радиооборудование самолета.
к электрическим о с в е т и те д ь н ы м „устройствам отно-ъ,
сятся кабинные и переносные лампы, устройства для освеше-
§ 76 Электро-радиооборудование
265
ния приборных досок -и отдельных приборов, аэронавигацион-
ные огни, посадочные фары и т. п.
Назначение всех этих устройств — обеспечивать безопас-
ность и удобство ночных полетов и посадок ночью.
Аэронавигационные (бортовые) огни (фиг. 225) представ-
ляют собой светосигнальную аппаратуру с лампами небольшой
мощности, расположенными по концам крыльев и в крайней
хвостовой точке самолета. Назна-
чение этих огней — обозначать
ночью габариты самолета и указы-
вать направление его движения с
тем, чтобы предотвратить столкно-
вения в воздухе. Аэронавигацион-
ные огни должны быть видимы спе-
реди не меньше, чем за 8 км, а
сзади — не меньше, чем за 5 км.
На конце правого крыла устанав-
ливается зеленый огонь, а на
конце левого крыла — красный1.
Хвостовой огонь должен быть белым.
Самолетные фары (фиг. 226 и
227) обычно состоят из полирован-
ного параболического отражателя,
патрона для лампы и деталей, кре-
пящих фару к самолету. Имеются
неуправляемые и управляемые (вы-
движные) фары. Неуправляемые
фары жестко прикреплены к само-
лету. Чтобы фара не создавала в
полете дополнительного сопротив-
ления, ее крепят так, чтобы она впи-
сывалась в обводы самолета. Кон-
струкция управляемых фар слож-
нее, так как они снабжены меха-
Фиг. 225. Схема установки
и расцветки бортовых огней.
низмом для выдвигания их перед посадкой.
В качестве источников света на самолетах применяют обыч-
но лампы накаливания. Лампы общего освещения имеют мощ-
ность от 5 до 15 вт, а прожекторные лампы для самолетных
фар, освещающих полосу земли перед самолетом при ночных
посадках, — до 500 вт.
Освещение .приборов может быть групповым или индивиду-
альным. При групповом освещении одна или несколько ламп
освещают группу приборов' или всю приборную доску. При
индивидуальном освещении каждый прибор освещается одной
1 Можно рекомендовать следующее мнемоническое правило запоминания
расположения огней в крыле* в каждой фразе ^спцада—зеленый.слева—
красный" должно быть по одному руками?!
266
Гл. XIV. . Оборудование самолетов
1 — освещающее устройство фары; 2 — схемы неуправляемой
и управляемой фар; 3 — фара, скрытая в обшивке крыла.
।
Фиг. 227. Установка (bap на самолете: !
а__на одномоторном самолет^^ — на^а^^*йВтбр^ёМ°-5ё11^й§1^Д1 рука|ми?!
£ 76. Электр о-рад иооборудование
267
миниатюрной лампочкой, либо вмонтированной в прибор, либо
помещаемой возле него в особой арматуре.
За последние годы все шире применяется освещение при-
борных досок при помощи светящихся красок. Для этой цели
можно использовать радиоактивные самосветящиеся краски
или краски, начинающие ярко светиться при освещении их
ультрафиолетовыми лучами. При этом краской покрывают шка-
лы, цифры и стрелки приборов, надписи на приборной доске,
рукоятки, кнопки и т. д.
Радиоактивные краски светятся весьма интенсивно, и этот
способ освещения приборов является наилучшим и наиболее
надежным, так как видимость сохраняется даже при повреж-
дении электрической сети, генератора и аккумуляторной ба-
тареи.
Для того, чтобы получить интенсивное свечение нерадио--
активных (флуоресцирующих) красок, их приходится освещать
невидимыми ультрафиолетовыми лучами, для чего применяют
ртутные или аргоновые лампы, а также обычные лампы с увио-
левым (пропускающим ультрафиолетовые лучи) стеклом.
В комплект осветительной аппаратуры входят переносные
лампы, настольные (для штурманов и радистов), а в пассажир-
ских самолетах — плафонные и стенные лампы, дающие вполне
достаточный свет и сообщающие кабинам воздушных кораблей
ночью уютный вид.
На современных самолетах для приведения в движение
различных механизмов и агрегатов (выпуск и убирание шасси,
изменение угла установки стабилизатора, управление бомбовы-
ми створками, поворот турелей и т. д.) широко применяются
электромоторы или электромагниты, питаемые током от само-
летной сети. Совокупность приводимого в действие механизма
или агрегата, электромагнита или электромотора и передаточ-
ного устройства называют электрическим приводом.
Такие приводы проще и удобнее в эксплоатации, чем гидрав-
лические и пневматические, и поэтому все шире применяются
Силовую часть электрического привода (электромагнит или
электромотор) обычно устанавливают непосредственно у при-
водимого агрегата или механизма и соединяют с пультом управ-
ления электрическими (проводами. Для приводов используются
электрические моторы мощностью от 1,5 до 1000 ет и весом от
50 г до 15 кг и электромагниты, способные совершать работу
от 1 до 25 кгсм с весом от 200 г до 1,5 кг.
электрические нагревательные устройства на само-
летах применяются для обогрева отдельных механизмов и при-
боров, для согревания членов экипажа, для подогревания пиши
и кипячения воды. В частности, электронагреватели применя-
ются для того, чтобы предотвратить обледенение отдельных
www.vokb-la.spb.ru - Самолет своими руками?!
268
Гл XIV. Оборудование самолетов
приборов и деталей самолета (трубки Пито, стекла герметиче-
ских кабин, карбюраторы, передние кромки крыла и оперения).
Источником тепла в самолетных электронагревательных
устройствах являются сопротивления, нагревающиеся при (про-
хождении по ним электрического тока. Нагревательный эле-
мент может представлять собой металлическую проволоку или
ленту, намотанную на оогов из изолирующею материала, или
слой электропроводящей массы (краски, обмазки и т. п.), на-
несенный на основание из изолирующею материала. Устройства
последнего типа стали применять сравнительно недавно.
Самолетные электронагреватели чаще всего пристраивают-
ся к обогреваемым ими различным приборам, аппаратам или
деталям самолета, а иногда встраиваются в них. Поэтому внеш-
няя форма нагревательных элементов должна быть связана с
формой объектов подогревания. Так, в обогреваемом костюме
летчика — комбинезоне, перчатках, стельках — нагревательные
элементы, выполненные из тонких гибких проволочек или лент,
вшиты между двумя слоями ткани. Электрические антиобледе-
нители на крыле и оперении помещены заподлицо с обшив-
кой и т, д.
Температура, до которой можно нагревать сопротивления
нагревательных элементов, различна для разных обогреваемых
объектов: для антиобледенителей, обогревателей трубок Пито—-
до 100—120°, а для обогреваемой одежды — всего 50—60°.
Время нагревания до этой температуры обычно очень невелико.
Электрические измеримте д ы н цт е приборы
применяются па самолетах для измерения электрических и не-
электрических величин — температуры, давления, уровня жид-
костей, углов поворота и т. д.
Электрические величины измеряют обычными вольтметра-
ми, амперметрами, омметрами и т. д., которые по конструк-
ции, кроме малых габаритов и малого веса, ничем не отлича-
ются от аналогичных стационарных приборов.
Электрические устройства для И31мерения неэлектрических
величин состоят из двух частей — датчика и указателя. Датчик
способен воспринимать изменения измеряемой величины и
трансформировать эти изменения в изменение параметров элек-
трической цепи: сопротивления, силы тока, напряжения, числа
импульсов. Эти последние изменения и измеряются указателя-
ми, т. е. собственно электроизмерительными приборами, —
амперметрами, вольтметрами, омметрами и счетчиками импуль-^
сов, шкала которых градуируется не в электрических едини-
цах, а прямо в первичных измеряемых величинах: градусах,
литрах, атмосферах и т. д.
Крупными потребителями электрической энергии на само-
летах являются раз яичного рода радиотехнические
устройства, К числу таких устройств относятся приемные и
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
£ 76 Электро-радиооборудование 269
передающие телефонные и телеграфные радиостанции, радио-
навигационные приборы — радиокомпасы и радиоприборы дли
обнаружения предметов на расстоянии при отсутствии види-
мости — радиолокационные устройства.
Радиолокатор состоит из передающей и принимающей ра-
диостанций. Передатчик радиолокатора излучает мощные
кратковременные электромагнитные импульсы. Эти импульсы,
отражаясь (рассеиваясь) находящимся на каком-то расстоя-
нии самолетом или другой целью (объектом), возвращаются
обратно и принимаются приемником радиолокатора. Скорость
распространения электромагнитных волн постоянна, и поэтому
время, протекшее с момента посылки импульса до ппиема
отраженного импульса, пропорционально расстоянию до пред-
мета, отражающего импульсы. В приемнике локационной стан-
ции имеется индикатор, представляющий собой электронно-
лучевую трубку. При каждой посылке импульса в трубке воз-
никает светящийся луч, бегущий от центра к краю экрана.
Когда в приемник поступает отраженный импульс, луч дает
более яркую вспышку. Крэме расстояния, радиолокатор опре-
деляет угловые координаты цели.
Радиолокаторы работают на ультракоротких волнах — от
7—4 м до 1 см.
Назначение самолетных радиолокаторов весьма разнообраз-
но. Имеются локаторы для обнаружения воздушных целей, для
предупреждения летчиков о приближении неприятельских само-
летов, для «обзора» земной поверхности ночыо или в тумане и
обнаружения земных и морских целей, для точного измерения
высоты полета, для определения расстояния до цели, для про-
кладывания пути самолета на карте и т. д
Сфера применения радиотехники в авиации за последние
годы бурно расширяется, в связи с чем число радиотехнических
самолетных устройств непрерывно растет.
Все потребители электрического тока на самолете связыва-
ются с источниками тока при помощи специальных самолетных *
электропроводов, которые по назначению и характеру изоляции
разделяются на низковольтные и высоковольтные. Первые ис-
пользуют для всей самолетной цепи, а вторые — преимуществен-
но в цепях системы зажигания авиационных двигателей.
Особым элементом электрооборудования самолета является
как называемая металлизация его. Этим термином обо-
значают соединение всех крупных металлических деталей само-
лета в одно электрическое целое, с тем чтобы устранить помехи
радиоприему и иметь массу значительной электрической емко-
сти, что необходимо для надежной работы системы зажигания
двигателей и радиоустановок (противовес). Соединение деталей
осуществляется при помощи особых проводников или лент, на-
дежно прикрепляемых при сборке к деталям и частям самолета
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
270
Гл. XIV. Оборудование самолетов
так, чтобы был обеспечен безукоризненный электрический кон-
такт.
- § 77. Бытовое оборудование
К бытовому оборудованию самолетов относятся предметы,
приборы, устройства и системы, обеспечивающие наиболее удоб-
ную обстановку для экипажа и пассажиров в полете, т. е. меб-
лировка пассажирских кабин, системы отопления и вентиляции,
противошумовые устройства и т. д.
Бытовому оборудованию самолетов начали уделять внима-
ние с того времени, как стали широко развиваться воздушные
сообщения. Одновременно с этим авиационные врачи накопили
большой материал по влиянию полета на человека и устано-
вили условия, которые необходимо создать летному составу
в полете для того, чтобы предотвратить излишнюю утомляе-
мость и быстрое изнашивание человеческого организма.
Большие пассажирские самолеты, построенные в гопы п'г'^
рой мировой войны и в послевоенное время, имеют очень слож-
ное и богатое бытовое оборудование.
Пассажирские кабины в этих самолетах весьма комфорта-
бельны и красивы. Стенки >в них затянуты красивой невозгорае-
мой тканью, мебель удобна и изящна.
Помимо общих кабин-салонов, на крупных пассажирских са-
молетах имеются спальные двухместные и четырехместные
каюты, прогулочная палуба, электрическая кухня, умывальник,
уборная. Система отопления и вентиляции обеспечивает пас-
сажирам тепло и чистый воздух нужной влажности.
Системой отопления и вентиляции оборудуют не
только пассажирские самолеты, но и боевые — истребители и
бомбардировщики, причем обогреваются не только кабины эки-
пажа, но и некоторые специальные приборы и устройства. На
самолетах с моторами жидкостного охлаждения для обогрева-
ния используется воздух, подогретый от радиаторов системы
охлаждения и от масляных радиаторов, а на самолетах с мото-
рами воздушного охлаждения воздух, нагретый системой вы-
хлопа. Этот подогретый воздух из приемника направляется по
трубопроводу в смесительную камеру, куда подводится также
наружный холодный воздух. Особой заслонкой регулируется
температура воздуха в смесительной камере. К кабинам эки-
пажа подогретый воздух подводится по трубам.
На крупных самолетах сейчас применяют для обогрева ка-
бин особые обогреватели, представляющие собой устройства,
в которых, сгорает смесь паров бензина с воздухом. При сго-
рании этой смеси нагревается ребристый теплообменник, омывае-
мый струей холодного воздуха, прогоняемого вентилятором. На
фиг. 228 показан один из таких калориферных обогревателей.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
$ 77. Бытовое оборудование
271
Система вентиляции состоит из приемника, располагаемого
обычно на крыле, и труб, по которым свежий воздух поступает
в кабины.
Интересно отметить, что в настоящее время конструкторам
приходится заботиться уже не только об отоплении самолетов,
но и об охлаждении их, так как в машине наблюдается избы-
ток тепла. Это вызвано герметизацией самолета и наличием
столь мощного источника тепла, как двигатель, а также ряда
устройств, выделяющих тепло. Кроме того, при уже достигну-
тых скоростях полета, близких к 1000 км/час, начинает ска-
зываться трение поверхности самолета о воздух, причем само*
лет довольно -сильно нагревается. Можно считать, что нагрева-
Фиг. 228. Схема самолетного калориферного обогревателя:
/ __ кожух; 2 — ребра; 3 — выключатель перегрева ребер; 4 — коробка
терморегулятора; 5 — подача воздуха для горения; 6 — дроссельная заслонка;
7 — направляющие трубки; 8— запал и форсунка; 9 — обогревательная
трубка; 10 — теплообменник; 11 — выхлопной патрубок.
ние самолета составляет около 30° при скорости 1000 км/час.
Уже практически выявлены и последствия этого нагревания.
Известная немецкая ракета дальнего действия V-2 при ско-
рости более 4000 км/час раскалялась в короткое время до тем-
нокрасного свечения, т. е. поверхность ее нагревалась до тем-
пературы 500—600°. При испытаниях реактивного самолета
«Шутинг Стар» («Падающая звезда»), построенного в США
фирмой Локхид и развивающего скорость до 900 км!час, было
обнаружено, что на большой скорости температура в гермети-
ческой кабине летчика доходила до 66° Ц, что вызвало необ-
ходимость в установке специального рефрижератора, который
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
272 Гл XIV. Оборудование самолетов___________
охлаждает воздух в кабине до температуры 24° Ц. Хотя столь
значительное повышение температуры нельзя, конечно, объяс-
нять трением самолета о воздух, но, конечно, и трение в данном
случае сыграло роль.
Несомненно, что по мере роста скорости вопросу охлажде-
ния самолета придется уделять все большее внимание.
Борьба с шумом на самолете ведется давно, но доста-
точно эффективные [мероприятия разработаны лишь за послед-
ние 10—12 лет. Основными источниками шума На самолете
являются выхлоп мотора, воздушный винт, трение воздуха
о наружные поверхности самолета и зубчатые передачи в
моторе. Кроме того, значительный шум могут давать вибри-
рующие детали самолета, особенно если они расположены
внутри него.
Как известно, единицей шума является децибел (сокра-
щенное обозначение дб)у равный удесятеренному логарифму
отношения интенсивности данного звука 1п к некоторой услов-
ной интенсивности 4, принятой за единицу сравнения и лежа-
щей на пороге слышимости, -т, е.
i^=ioiglo4-.
Практически децибел равен наименьшему изменению шума,
уловимому нашим слухом. Из определения децибела следует, что
при снижении вдвое интенсивности шума, например, при оста-
новке одного из моторов на двухмоторном самолете, громкость
2
шума уменьшается всего на 3 дб, так как 10 1g10-0,3^3.
Суммарная интенсивность шума на самолете доходит до
100—120 дб и лежит на пределе интенсивности, ’переносимой
человеком без болевых ощущений. Для сравнения укажем, что
интенсивность шума при шепоте равна 10 дб, при обычной раз-
говорной речи — 35—-40 дб, при громком разговоре или в обыч-
ном железнодорожном вагоне на ходу поезда — 60 дб, шум
интенсивного уличного движения или на площадке вагона иду-
щего поезда — 70 дб. Как видно, интенсивность шума на са-
молете значительно превышает все шумы, с которыми человеку
приходится сталкиваться даже в условиях городской жизни.
Шум в 100—120 дб при длительном воздействии сильно
утомляет нервную систему и снижает внимание экипажа, а
также затрудняет пользование средствами связи. На пассажи-
ров, не имеющих тренировки в перенесении сильных шумов, та-
кая интенсивность шума действует угнетающе. С точки зрения
утомляемости слуха допустимым является шум 85 дб. Но и та-
кой шум еще достаточно силен и, в частности, не дает возмож-
ности разговаривать в кабине.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
78 Различное специальное оборудование
273
Средствами уменьшения шума на самолете являются, глав-
ным образом, наиболее рациональное размещение источников
шума и правильная конструкция элементов, которые могут
служить проводниками шума, а также применение звукоизоли-
рующих материалов.
Практика показывает, что, используя эти мероприятия, мож-
но весьма значительно снизить интенсивность шума в кабинах
самолетов даже при очень мощных, а следовательно, и очень
шумных, двигателях. В пассажирских кабинах на современных
транспортных самолетах можно беседовать, почти не повышая
голоса, а также слушать по ра-
дио музыку и текстовые пере-
дачи.
§ 78. Различное специальное
оборудование
К этим видам оборудования
следует отнести спасательные
средства, кислородную аппара-
туру, переговорные устройства,
фотоустановки, антиобледени-
тели, противопожарные устрой-
ства н т. д.
Спасательными сред-
ствами на самолете являются
парашюты, спасательные куртки
или жилеты, надувные лодки из
прорезиненной ткани и легкие
фанерные лодки, подвешивае-
Фиг. 229. Спуск на парашюте.
системой,
мые под фюзеляжем самолета.
Парашют представляет собой
купол из легкой прочной тка-
ни, соединенный прочными стропами с подвесной
которая закрепляется на теле летчика (фиг. 229, 230).
Поверхность парашюта для спуска человека равна около
80 л/2, а диаметр его — около 10 м. На таком парашюте чело-
век снижается со скоростью до 5 м)сек, что совершенно безо-
пасно при умелом приземлении.
Пытались строить парашюты для безопасного спуска хотя
бы небольших самолетов при их аварии. Но расчеты и опыты
показали, что даже для сравнительно небольшого самолета по-
требовался бы парашют площадью 800—1000 ж2. Такой боль-
шой парашют очень трудно поместить в самолете. Поэтому
пока что эти попытки оставлены и сейчас, кроме индивидуаль-
ных парашютов для людей, строят лишь грузовые парашюты
18 В. Д. Попов
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
274
Гл XIV- Оборудование самолетов
для спуска с самолета различных грузов, продовольствия, ме-
дикаментов, вооружения и т. п.
На случай вынужденной посадки самолета на воду в числе
спасательных средств у экипажа имеются капоковые куртки
или жилегы, способные удерживать человека на воде. Но эти
средства имеет смысл применять лишь в том случае, если
можно рассчитывать на быструю помощь, ибо в противном
случае человек все равно довольно быстро погибает от пере-
охлаждения. Поэтому за последнее время на случай вынуж-
денной посадки на воду самолеты снабжают надувными лод-
ками из прорезиненной ткани. Такие лодки бывают различных
Фиг. 230. Парашют-сиденье летчика.
размеров и поднимают ст одного до 10—15 и даже до 30 че-
ловек. Камера плавучести таких лодок заполняется углекислым
газом, который для этой цели хранится под давлением в осо-
бом баллоне. В дальнейшем приходится ввиду утечки газа из
камеры поддувать ее при помощи особых мехов.
Надувные спасательные лодки (фиг. 231) могут быть обору-
дованы телескопически раздвигаемой мачтой и парусом, а иног-
да и двигателем, т. е. могут самостоятельно передвигаться по
воде; некоторые лодки не имеют ни весел, ни парусов и оста-
ются на месте аварии самолета в ожидании помощи, которую
можно вызвать по радио.
В снаряжение спасательных лодок входят сигнальная аппа-
ратура, навигационные приспособления, запас продовольствия,
воды и медикаментов.
В числе сигнальных средств за последние годы используется
особый химический препарат, окрашивающий воду в яркий зе-
леный цвет, хорошо- заметный с воздуха.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
$ 78 Различное специальное оборудование
275
Иногда вместо надувных лодок применяют легкие фанерные
шлюпки (фиг. 232).
Для полетов на< большой высоте, где плотность воздуха мно-
го меньше, чем у земли, приходится обогащать кислородом
воздух, вдыхаемый членами экипажа самолета. Для этого слу-
жит специальное высотное оборудование. Кислород хранится
Фиг. 231. Надувная спасательная лодка для больших самолетов.
Водоизмещение лодки3 т.
Фиг. 232. Подвесная фанерная
спасательная шлюпка.
в стальных баллонах под большим давлением. Можно хранить
его в дыоаровских двустенных сосудах в сжиженном виде. Осо-
бые приборы — кислородные маски — автоматически обеспечи-
вают нужную дозировку кислорода в строгом соответствии с
высотой полета.
18-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
276
Гл. XIV. Оборудование самолетов
Пользоваться кислородом необходимо, начиная с высоты
3500—4000 м, В боевых ночных полетах обогащать вдыхаемый
воздух кислородом следует уже с момента взлета, так как оби-
лие кислорода значительно улучшает ночное зрение человека,
что весьма важно для летчика в ночном полете.
К предметам высотного оборудования следует отнести и вы-
сотный скафандр, который надевает летчик при необходимости
совершить полет на очень большую, высоту. Высотный скафандр
похож на водолазный костюм и выполнен из прочной прорези-
ненной ткани и имеет привинчивающийся шлем. На больших
высотах в скафандре искусственно поддерживается давление,
соответствующее высоте 8—9 км при одновременном обогаще-
нии воздуха кислородом до 60—80%.
Одно время считали, что скафандр явится наиботее удобным
и простым устройством для высотных полетов, усиленно рабо-
тали над созданием скафандров и на этом пути были достиг-
нуты значительные результаты. Но при испытании скафандров
выяснилось, что летчику довольно трудно в них работать.
К этому времени удалось создать удовлетворительные образцы
герметических кабин, которые во всех отношениях более удоб-
ны, и постройке скафандров перестали уделять большое вни-
мание. В последние годы снова развернулись работы над созда-
нием легких скафандров, не стесняющих летчика и обеспечи-
вающих ему возможность вести бой на большой высоте даже
при повреждении герметической кабины.
Для связи между членами экипажа на самолетах приме-
няют особые облегченные переговорные устройства.
Они состоят из усилителя, аккумуляторной батареи, регуля-
тора громкости и выключателя, смонтированных в небольшом
ящике, и из комплектов ларингофонов (микрофон, надеваемый
на горло и воспринимающий непосредственно колебания горта-
ни во время речи), наушников и проводки.
В связи с резким возрастанием ускорений при маневрах ско-
ростных самолетов отмечены попытки создать приспособления,
помогающие летчику легче переносить влияние больших уско-
рений. Из многочисленных таких устройств интересен применяе-
мый с 1942 г. в США «противоперегрузочный костюм» для лет-
чиков-истребителей. Он представляет собой плотно обтягиваю-
щие тело брюки с высокой талией. В подкладку брюк вшиты
над животом, бедрами и икрами пять резиновых мешков, к ко-
торым подводится воздух от моторной помпы. Особый клапан
регулирует давление в мешках в зависимости от сил, действую-
щих на летчика. В горизонтальном полете мешки не надуты.
При выполнении эволюций и возникновении перегрузок клапан
.впускает в мешки воздух, причем давление его находится в со-
ответствии с ускорениями. Надутые мешки сжимают тело лет-
www.vokb-la.spb.ru - Самолет своими руками?!
§ 78. Различное специальное оборудование

Фиг. 233. Пилотское кресло для скоростных пикирующих са-
молетов. Положение пилота меняется в соответствии с нара-
станием или уменьшением ускорения. Управление креслом
связано с управлением самолетом при выводе его из пики-
рования.
Фиг. 234. Привязные ремни
летчика.
Фиг. 235. Схема образования
ледяных наростов на различных
деталях самолетов при темпера-
турах — 1° Ц (сплошная линия )
и — 5° Ц (пунктирная линия).
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
278
Гл XIV. Оборудование самолетов
чика и предотвращают отлив крови от верхней части туловища
к ногам.
На фиг. 233 показано интересное противоперегрузочное
устройство. По идее оно работает так кресло пилота сделано
откидывающимся назад на шарнирах, причем угол отклонения
регулируется автоматом. В момент действия наибольшего уско-
рения пилот принимает лежачее положение.
В обязательное оборудование всех самолетов входят обыч-
ные привязные ремни, которыми летчики и пассажиры
привязываются в полете к сиденью во избежание выкидывания
из кресла при резких эволюциях самолета и на посадке. При-
вязные ремни (фиг. 234) снабжены быстродействующим зам-
ком, надежно удерживающим концы ремней в застегнутом по-
ложении и мгновенно освобождающим их при отстегивании.
Для того чтобы самолет мог безопасно летахь в любую
погоду, он должен быть снабжен ант и обледените льны
ми устройствами. Обледенение — страшный враг авиа-
ции, и борьба с ним и разработка приспособлений, предотвра-
щающих его, привлекают к себе много внимания и сил. Обра-
зование льда на передних кромках крыла и оперения, а также
на некоторых деталях самолета может происходить при отри-
цательных температурах воздуха и до высоты 7000—8000 м
Есть районы, где летчику в каждом полете в любое время года
угрожает опасность обледенения Оно начинается с того, что
передние кромки крыла, оперения и лопасти винта покрыва-
ются тонкой, блестящей, как стекло, пленкой льда В дальней-
шем эта пленка быстро утолщается и продвигается все дальше
от передней кромки, а у самой кромки появляются толстые ле-
дяные наросты.
На фиг. 235 показано образование ледяных наростов на
различных деталях самолета в разных условиях Обледенение
опасно не только тем, что вес самолета значительно увеличи-
вается. Главная опасность заключается в том, что ледяная кор
ка искажает профиль крыла, причем резко снижается значение
коэфициента подъемной силы с и возрастает коэфициент ло
бового сопротивления Из-за этого подъемная сила самолета
уменьшается, скорость его снижается и он становится трудно-
управляемым. При дальнейшем обледенении полет делается не-
возможным.
Обледенение лопастей винта вызывает опасные вибрации,
от которых винт может очень быстро поломаться. Даже в на-
чальной стадии обледенения лед быстро забивает отверстия
трубок Пито и Вентури и пилотажные приборы перестают ра
ботать. Проходное сечение диффузора карбюратора сначала
уменьшается, а затем совсем закрывается и мотор останавли
вается.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 78 Различное специальное оборудование
279
Имеется несколько типов антиобледенительных устройств,
различающихся по конструкции и по принципу действия.
На фиг 236 показан электротермический антиобледенитель
для крыла и оперения. Он представляет собой многослойную
ленту, приклеенную заподлицо с обшивкой вдоль передней
кромки Электрический ток по особым шинам подводится к
слою токопроводящей обмазки, нанесенной на прессованный
картон. При пропускании тока обмазка нагревается, что предот-
вращает обледенение.
Фиг. 236 Схема электротермического
антиобледенителя: Г
1 — войлок, 2 — прессшпан, 3 — об
мазка, 4 — лак; 5 — прорезиненное по-
лотно, 6 — эмаль (лак), 7 — токопро-
водящие шины, 8 — обшивка крыла.
Фиг. 237 Механический
ант иобл едени тель:
/—5- -камеры пустые, 2—ка-
мера наполнена воздухом под
давлением
Имеются антиобледенители; использующие тепло выхлопных
газов двигателей Таковы антиобледенители немецких самоле-
тов в годы второй мировой войны.
В США большой популярностью пользуются так называе-
мые механические антиобледенители, состоящие из тонкостен-
ных резиновых трубок; наклеенных вдоль передних кромок кры-
ла и оперения (фиг. 237). При пропускании по этим трубкам
пульсирующего потока воздуха под небольшим давлением труб-
ки поочередно раздуваются и ломают образовавшийся на них
лед, а встречный поток воздуха сбрасывает лед с коыла
Применяются и химические антиобледенители. Устройство
их следующее Из баллона под давлением подается к местам,
которым угрожает обледенение, особая жидкость, препятствую
щая образованию льда В частности, химическими антиобледе-
нителями пользуются для защиты воздушных винтов, где иные
системы антиобледенителей неприменимы.
В оборудование самолета входят также картодержа-
тели и аэропланшегы для летчика и наблюдателя, сум-
ки и кацманы для формуляров самолета, мотора и отдель-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
280
Г л XIV, Оборудование самолетов
ных приборов и устройств, а также для запасных карт
и бланков.
На военных и аэрофотосъемочных самолетах устанавлива-
ются специальные фотоаппараты для плановой и перспек-
тивной съемки. Эти фотоаппараты довольно сложны по устрой-
ству и снабжены приспособлениями, позволяющими вести съем-
ку полуавтоматически или автоматически. Аэрофотоаппараты
устанавливаются в кабинах наблюдателя на военных самоле-
тах и в кабине фотографа на фотосъемочных самолетах и раз-
мещаются обычно на полу кабины.
В качестве противопожарных средств на самоле-
тах применяются преимущественно ручные огнетушители, уста-
навливаемые в кабинах летчика и других членов экипажа, и
особые огнетушительные установки на двигателях, действую-
щие автоматически.
К оборудованию самолета обычно не относятся, но
обязательной принадлежностью каждого самолета являют-
ся пьвартовочные и буксировочные приспособ-
ления. Обычно швартовочные приспособления представляют
собой прочные петли по концам крыла и в задней части фюзе-
ляжа. За эти петли на стоянке привязывают самолет к желез-
ным штопорам, ввертываемым в землю. Для транспортировки
самолетов по земле имеются особые ушки на стойках шасси.
На гидросамолетах, кроме швартовочных устройств, имеют-
ся якоря, водоотливные средства и парусное снаряжение.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Глава XV
ВООРУЖЕНИЕ И БРОНИРОВАНИЕ САМОЛЕТОВ
§ 79. Общие понятия о вооружении самолетов
Боевая мошь военного самолета определяется не только ка-
чеством, числом и характером оружия, установленного на само-
лете, но и летно-тактическими и конструктивными качествами
самолета (максимальная скорость, маневренность, скороподъ-
емность, поля обзора и обстрела, живучесть, система брониро-
вания). Это обстоятельство следует всегда иметь в виду, оце-
нивая самолет, как боевое средство.
Вооружение самолетов принято разделять на пуле-
метно-пушечное и бомбардировочное (торпед-
ное). К пулеметно-пушечному вооружению самолетов отно-
сятся легкие и тяжелые пулеметы и авиационные скорострель-
ные автоматичские пушки. Действие этого оружия обеспечи-
вают имеющиеся на самолетах прицелы, патронные ящики,
рукава подачи патронов, турельные и шворневые установки, ме-
ханизмы, обеспечивающие пользование оружием, и боеприпасы.
Кро-ме пулеметов и пушек, на современных истребителях и
штурмовиках часто имеются реактивные установки, выбрасы-
вающие ракетные снаряды.
Бомбардировочное вооружение самолетов состоит из
устройств для подвески бомб — бомбодержателей, сбрасываю-
щих устройств — бомбосбрасывателей, бомбардировочных при-
целов, авиационных бомб и торпед различного назначения и
веса.
§ 80. Пулеметно-пушечное вооружение
К авиационным пулеметам и пушкам предъявляются сле-
дующие основные требования: высокая скорострельность, без-
отказность, высокая начальная скорость пуль или снарядов,
способность работать при резких и значительных изменениях
температуры, минимальный вес.
Высокая скорострельность, характеризуемая числом выстре-
лов в минуту, необходима авиационному оружию вследствие
больших скоростей современных самолетов. При больших скоро-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
282 Гл XV. Вооружение и бронирование самолетов
стях взаимного перемещения на встречных курсах удержать воз-
душную цель в поле прицела можно лишь очень короткое время,
за которое и нужно поразить ее серией выстрелов (очередью;.
Скорострельность легких авиационных пулеметов калибра
7,5 мм составляет 1500—1800 выстрелов в минуту, тяжелых
пулеметов калибра 12—13 мм — около 700—800 выстрелов в
пиинуту, пушек калибра 20—25 мм — около 380—420 выстрелов
в минуту и пушек калибра 37 мм — около 200—250 выстрелов
в минуту. Огонь из авиационного оружия ведется короткими
очередями: обычно- 5—-10 выстрелов и редко более длинными
очередями. Высокая начальная скорость пуль или снарядов
нужна для наибольшей кучности, меньшего рассеивания пуль
и повышения меткости огня.
Способность работать при резких и значительных измене-
ниях температуры нужна авиационному оружию ввиду особен-
ностей его применения на самолете. Ведь при стоянке самолета
на аэродроме летом температура деталей оружия может до-
стигать + 40°, а через 5—>8 мин. это оружие может находиться
на высоте 5000—6000 м, где температура будет—20°. При та-
ких больших и резких перепадах температуры далеко не вся-
кое оружие способно безотказно работать.
Требование минимального веса относится к авиационному
оружию в той же мере, как и к любому предмету оборудова-
ния самолета.
Пулеметы и пушки могут быть установлены на самолете
неподвижно или подвижно. Неподвижно установленное автома-
тическое оружие называется наступательным, так как приме-
няется лишь для наступательных действий против воздушного
противника и при штурмовке земных объектов. Оно исполь-
зуется для стрельбы только вперед, причем летчик прицели-
вается всем самолетом и, поймав цель в прицел, нажимает
гашетку, установленную на ручке управления самолетом.
Неподвижные огневые точки могут быть размещены в фю-
зеляже или крыле самолета. При расположении оружия в фю-
зеляже одномоторного самолета пули должны простреливать
сметаемую воздушным винтом площадь. Во избежание по-
вреждения пулями лопастей винта при такой установке оружия
используется особое устройство — синхронизатор, связывающий
момент выстрела с положением лопастей винта. Синхронизатор
соединен с валом двигателя так, что позволяет пулемету или
пушке выстрелить сразу же после прохода лопасти винта перед
стволом. Такая установка оружия называется синхронной.
На фиг. 238 показаны схемы размещения неподвижных пу-
леметов и пушек в фюзеляже и крыле одномоторного самолета.
Некоторые авиационные V-образные двигатели (так назы-
ваемые мотор-пушки) спроектированы так, что можно устанав-
ливать авиационную пушку в развале между двумя рядами ци-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Фиг. 238. Схемы размещения неподвижных пулеметов и пушек в фюзеляже (А) и крыле (Б)
одномоторного самолета:
при носовой ВМУ; II—при среднем размещении мотора; Ш — при заднем расположении винта.
I синхронные пушки; 2—пушки, стреляющие вне сметаемой винтом площади; 3— батареи из пулеметов.
£ 80. Пулеметно-пушечное вооружение
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
284
Гл XV Вооружение и бронирование самолетов
линдров, причем стрельба ведется через полый вал редуктора,,
вынесенный кверху относительно вала мотора (фиг. 239). Такая
установка пушки весьма удобна, потому что оружие достаточно
жестко помещается на солидном лафете, и поэтому обеспечи-
вается хорошая прицельность огня Кроме того, при такой
установке оружия не требует-
ся синхронизатора, что улуч-
Фиг. 239. Установка скорострельной
автоматической пушки в развале меж
Ду двумя рядами цилиндров V-образ-
ного мотора.
шает характеристики оружия
и позволяет вести стрельбу
при любом числе оборотов
вицта
Крыльевые установки ору-
жия не нуждаются в синхро-
низаторах, так как траекто-
рия пули проходит вне ометае-
мой воздушным винтом пло-
щади. Условия стрельбы из
крыльевых установок несколь-
ко хуже, чем из фюзеляжных,
из-за менее жесткого крепле-
ния оружия. Но увеличение
числа пушек и пулеметов на
самолете часто становится
возможным только при разме-
щении оружия в крыле.
Неподвижно установлен-
ные пушки и пулеметы пита-
ются патронами, связываемы-
ми в ленту посредством ме-
таллических звеньев (фиг.240).
Лента помещается в патрон-
ном ящике и по особому жо-
лобу подводится к пулемету
или пушке Автоматические
37-jo! авиационные пушки, а
иногда и 20-мм пушки пита-
ются патронами из магазинов,
укрепляемых на самой пушке (см. фиг. 239).
Подвижные пушки и пулеметы, составляющие оборонитель-
ное вооружение самолетов, устанавливают на турелях или на
шворнях. Турельные установки (фиг. 241) дают наиболее широ-
кое поле обстрела, а шворневые (фйг. 242) — сравнительно узкое.
Современные турельные установки довольно сложны
(фиг 243 и 243а) Основой турели являются два кольца, лежа-
щие одно на другом. Веохнее кольцо может вращаться по ниж-
нему на шариках, проложенных между кольцами. Таким об-
разом осуществляется наводка по горизонтали. Для наводки по*
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
£ 80 Пулеметно-пушечное вооружение
285
3$ено шипа Звене типа Звено типа
Дарн" Виккерс"„Бре.да кольт-браунинг" нМадсен“
Фиг. 240. Металлические звенья.
Фиг 241. Простейшая турельная установка.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими рунами?!
286
Гл. XV. Вооружение и бронирование самолетов
1 Фиг. 242. Шворневая установка периода конца первой мировой войны.
Фиг. 243. Современная
турельная установка.
7—пушка; 2—поворот-
ный кожух; 3— подвиж-
ное кольцо, 4—неподвиж-
ное кольцо; 5—электро-
проводка; 6*—реле; 7—
распределительная ко-
робка; 5—гидроприводы;
9—колонка управления,
10—нагнетающее уст-
ройство ; 11—тяга ава-
рийного управления
огнем; 72—контактор,
13-подножка; 74—бро-
ня; 75—электромотор,
75—рукоятка регулиров-
ки высоты сиденья,
77—сиденье; 18— гильзо-
звеньесборник; 7Р—штур-
вал управления верти-
кальной наводкой; 20 — спинка; 21 — штурвал управления горизонталь-
ной наводкой; 22— прозрачная броня; 23— плоское стекло; 24 — при-
цел, 25 — экран.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими рукамк?!
§ 80' Пулеметно-пушечное вооружение 287
Фиг. 243а. Схема приводов к фиг. 243.
1— электромотор; 2— гидропомпа вертикальной наводки;
3 — гидропомпа горизонтальной наводки; 4—рукоятка управ-
ления огнем; 5 — редуктор привода горизонтальной навод-
ки; 6 — рукоятка переключения редуктора на ручной
привод; 7 — гидромотор горизонтальной наводки; 8 — ре-
дуктор привода вертикальной наводки; 9 — гидромотор вер -
тикальной наводки.
www.vnkb-la.spjini - Самыёт chiihmh рукйми?!
288
Гл XV. Вооружение и бронирование самолетов
Фиг. 244, Башенные установки.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 80, Пулеметно-пушечное вооружение
289
вертикали оружие укреплено на пло-
ском шарнире, позволяющем его от-
клонять на значительные углы вниз и
вверх.
Ввиду большой скорости встречно-
го потока воздуха горизонтальная на-
водка требует значительных усилий и
поэтому в современных турелях осу-
ществляется электромотором или при
помощи гидравлических устройств. Для
предохранения стрелка и оружия от
обдувания встречным потоком воздуха
и для облегчения поворачивания ту-
рели против потока вся установка за-
ключается в так называемый экран,
представляющий собой прозрачный
(из плексигласа) обтекаемый кожух.
На фиг. 244 показаны башенные
Фиг. 245. Носовая часть
двухмоторного истреби ге-
ля с восемью пулеметами.
установки, при которых стрелок вращаетсй вместе с оружием
Башня может вращаться на большой угол и установленный в ней
пулемет может отклоняться вверх — вниз и вправо — влево.
В шворневых установках оружие закреплено на шворне при
помощи универсального шарнира так, что может отклоняться '
стрелком на большие углы по вертикали, а в стороны — на срав-
нительно небольшие углы.
По месту расположения подвижные установки бывают н о-
совы ми (фиг. 245), средними (фиг. 246), кормовыми
(см. фиг. 244), люковыми или бортовыми.
Для питания оружия на подвижных установках применяет-
ся по преимуществу металлическая лента. Изредка для пита-
ния подвижных установок используют магазины, прикрепляе-
мые непосредственно к оружию. Такое питание оружия менее
совершенно, так как емкость магазинов невелика и их при-
Фиг. 246. Линзовая установка
пулеметов для обстрела верх-
ней задней полусферы.
19 В. А. ПопоЪ
ходится часто менять, что весь-
ма нежелательно в условиях
воздушного боя, потому что на
время замены магазина огневой
пост практически выходит из
строя.
Авиационные пулеметы стре-
ляют нормальными пулями, со-
стоящими из свинцового сердеч-
ника и томпаковой оболочки.
Кроме того, для специальных
целей применяют бронебойные,
трассирующие и зажигательные
пули (фиг. 247). В бронебойных
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
290
Гл XV. Вооружение и бронированые самолетов
пулях стальной каленый -сердечник запрессован в мягкую
оболочку, поверх которой надета обычная томпаковая оболочка
или оболочка из плакированной стали. В трассирующей пуле
медленно горящий трассирующий (оставляющий вдоль трас-
сы светящийся след из окрашенного дыма) состав запрессо-
Фиг. 247. Пули для
авиационных пуле-
метов:
а—бронебойная; трас-
сирующая; 6 — зажига-
тельная.
ван в цилиндрик, вставленный внутрь
пули? При выстреле трассирующий со-
став загорается и выходящий из пули
окрашенный дымный след отчетливо
обозначает трассу, помогая стрелку при-
целиваться. Иногда применяют пули,
являющиеся одновременно и трассирую-
щими и бронебойными.
Зажигательные пули обычно снаря-
жены белым фосфором, который при
попадании пули в цель выдавливается
наружу через особые каналы в теле
пули и, соприкасаясь с воздухом, (вос-
пламеняется.
Разрывные снаряды к авиационным
пушкам (фиг. 247а), обладают весьма
высокой разрушающей способностью
(фиг. 248). Так, 20~лш снаряд, снабжен-
ный взрывателем мгновенного действия,
дает в металлических агрегатах самолетов
пробоины диаметром до 0,5 м. Осколки та-
кого снаряда при взрыве получают началь-
ную скорость до 1500 м]сек, что сообщает
им значительную убойную и разрушитель-"
ную силу.
И неподвижные и подвижные установки
оборудуются специальными прицелами. Для
сбора стреляных гильз и звеньев имеются
мешки.
Для приведения в действие спускового
механизма и для перезарядки оружия не-
подвижные установки снабжены пневмати-
ческими или электрическими устройствами.
За последние годы наметилась тенден-
ция ставить на самолеты пушки крупных
калибров — 75 мм и даже больше.
На современных самолетах обычно при-
нято иметь боезапас до 1000 патронов на
каждый легкий (7,5 мм) пулемет, до 400 па-
тронов на крупнокалиберный пулемет и до
250 патронов на каждую пушку калибром
Фиг. 247а. Снаряды к
авиационным пушкам:
а- осколочный; б—бро-
небойный: 1 — корпус;
2 — разрывной заряд;
капсюль - детонатор;
4—жало; 5—детонатор;
6 в ед j' щи й поясок;
7 трассирующий состав;
8—трассер
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 80. Пулеметно-пушечное вооружение 291
до 25 мм. Запас патронов для пушек большего калибра значи-
тельно меньше —до 30—60 патронов.
Реактивное вооружение современных самолетов представ-
Фиг. 248^ Разрушение метал-
лической обшивки крыла в
результате попадания 20-лш
разрывного снаряда.
I
Фиг. 249. Самолетное реактивное оружие,
установленное на истребителе «Тандерболт».
ляет со-бой укрепленные под крылом направляющие трубы, в
которых лежат снаряды. На фиг- 249 показано размещение
трех направляющих труб под крылом. Ракетные снаряды дела-
ются как с твердым, так и с жидким зарядом.
* § 81. Бомбардировочное вооружение
В комплект бомбардировочного вооружения самолета вхо-
дят устройства для размещения и подвески бомб, приспособ-
ления для сбрасывания их в нужном порядке и в нужное вре-
мя, авиационные бомбы различного веса и назначения, бом-
бардировочные прицелы.
В настоящее время применяются авиационные бомбы весом
от 2,5 кг до 10 т (фиг. 250). Формы авиационных бомб различны;
действие бомб почти не зависит от их формы, и она определяется
исключительно производственными соображениями.
Мелкие бомбы весом от 2,5 до 50 кг предназначены для
осколочного действия, т. е. для действия по живым целям. Име-
ются и более крупные осколочные бомбы. Таковы, например,
осколочно-фугасные бомбы весом от 50 до 100 кг. Ботее тяже- *
лые бомбы — от 100 кг и выше — предназначены для фугасного
действия. Разрывной заряд осколочной бомбы сравнительно не-
велик и составляет всего 8—15°/о полного веса бомбы. В круп-
ных фугасных бомбах вес разрывного заряда может доходить
1 g i; www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
292
Гл XV Вооружение и бронирование самолетов
до 75% полного веса бомбы. Взрывы тяжелых авиационных
бомб приносят громадные разрушения
Из авиационных бомб вспомогательного назна-
чения наиболее часто применяют дымовые и светящие-
ся. Эти бомбы обычно имеют вес от 1 до 10 кг
Для устойчивости в полете авиационные бомбы снабжены
стабилизаторами
Фиг. 250. Авиационные бомбы весом 1800, 700, 400, 300,
100 и 50 кг.
До тех пор тока скорости самолетов были сравнительно не-
велики, бомбы подвешивались под фюзеляжами и коыльями на
простых открытых ухватах. С увеличением скорости полета от-
крытая подвеска бомб стала сильно увеличивать лобовое со
противление самолета Поэтому бомбы стали размещать внутри
фюзеляжей и крыльев, а наружная подвеска применяется в
виде исключения. На фиг. 252 показаны возможные схемы раз-
мещения бомб внутри фюзеляжа самолета.
Для сбрасывания бомб устанавливаются электрические сбра
сыватели, позволяющие сбрасывать бомбы в любом порядке,
через заданное время и в нужном количестве. На случай отказа
электрического сбрасывателя устанавливают и механические
бомбосбрасыватели. На фиг. 253 показан такой механический
сбрасыватель.
Для прицеливания при бомбометании применяют оптиче-
ские прицелы. Эти прицелы учитывают высоту и скорость по-
лета, температуру воздуха, наличие ветра, калибр бомб и т. д.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
с
Фиг. 251.
Фугасные бомбы:
л—американская, весом
2000 фунтов, б- немецкая с
боковым взрывателей
Фиг. 252. Схемы размещения
бомб внутри фюзеляжа.
Фиг. 253. Ручной
бомбосбрасыватель.
§ 81 Бомбардировочное вооружение
N?
&
294
Гл XV. Вооружение и бронирование самолетов
За последнее время созданы автоматические прицелы, которые
целиком принимают на себя управление самолетом после вы-
хода его на боевой курс и удерживают его на нужном курсе
и на заданной высоте до отделения от него всех предназна-
ченных к сбрасыванию бомб, причем сам прицел воздействует
и на бомбосбрасыватель, нажимая в нужный момент команд-
ную кнопку.
В настоящее время применяют три способа бомбометания
с самолета: бомбометание с горизонтального полета, с брею-
щего полета и с пикирования. Бомбометание с горизонтально-
го полета — наиболее старый и самый распространенный способ.
Он широко используется сейчас и является единственно приме-
нимым для тяжелых бомбардировщиков. Постепенное совершен-
ствование прицелов позволило получать вполне удовлетворитель-
ную меткость метания с горизонтального полета на средних
высотах — 4000-—6000 м. Но усилившаяся мощность зенитного
огня заставила бомбардировщиков при атаке хорошо защищен-
ных объектов держаться на очень большой высоте, из-за чего
меткость метания понизилась настолько, что эффективно могут
поражаться лишь очень большие цели.
В поисках возможностей достаточно точно поражать с воз-
духа небольшие цели было установлено', что на бреющем по-
лете (т. е. на весьма малой высоте, выражающейся в десят-
ках метров) быстроходный и достаточно маневренный само-
лет гораздо менее уязвим с земли, чем при полете на сред-
них высотах, особенно при внезапном появлении, В соответ-
ствии с этим были разработаны тактика и техника бомбомета-
ния с бреющего полета, причем при атаке высоких целей мет-
кость попаданий значительно выше, чем при атаке с нормаль-
ных боевых высот. Особо ценным качеством бомбометания с
бреющего полета является резкое ухменьшение боковых отклоне-
ний бомб.
За последние годы стало< широко ‘Применяться бомбомета-
ние с пикирования под углом от 40 до 80°. При таком бомбо-
метании время падения бомбы сокращается вследствие сооб-
щения ей начальной вертикальной скорости, которая при боль-
ших углах пикирования почти равна скорости самолета. Веро-
ятность поражения пикирующего самолета огнем средств зе-
нитной обопоны меньше, чем самолета, идущего по боевому
курсу при бомбометании с горизонтального полета. Из-за этого
высота сбрасывания бомб может быть сильно уменьшена, а
вследствие резкого уменьшения при этом продольных и боковых
отклонений меткость повышена по сравнению с другими спосо-
бами бомбометания.
Для действий с воздуха по морским судам применяются са-
молеты-торпедоносцы, несущие одну или две торпеды, по
устройству аналогичные горпедам, применяемым в- военно-мор-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
81. Бомбардировочное вооружение 295
ском флоте. Торпеды, будучи сброшены с самолета, продол-
жают движение в воде при помощи сжатого воздуха или элек-
тромотора. Скорость торпеды в воде лишь немного выше ско-
рости современных кораблей. Из-за этого самолет, несущий
торпеду, вынужден подходить к цели довольно близко, что со-
пряжено с большим риском в связи с сильной зенитной оборо-
ной судов. Тем не менее во время второй мировой войны тор-
педы применялись успешно и ими потоплено много судов, в том
числе несколько линкоров.
Техника торпедометания примерно следующая. Самолет пи-
кирует или круто планирует до малой высоты и подходит к
цели на дистанцию надежного метания. Затем, идя низко над
поверхностью воды, он сбрасывает торпеду, которая так под-
вешена, что входит в. воду под углом около 10° и под водой идет
к цели.
§ 82. Бронирование самолетов
В общей схеме вооружения самолетов бронирование их
играет весьма важную роль и часто определяет самую воз-
можность использовать установленное на самолете наступа-
тельное и оборонительное оружие. Хорошо бронированный
истребитель или штурмовик будет проявлять большую актив-
ность в ата'ках, будет смелее сближаться с противником и на-
стойчивее добиваться его поражения. С другой стороны, надеж-
но прикрытый броней бомбардировщик спокойнее будет вы-
полнять задание, упорнее пробиваться к цели, успешнее от-
бивать атаки истребителей. Бронирование сильно повышает жи-
вучесть боевых самолетов и позволяет им успешнее выполнять
их назначение. Поэтому в настоящее время броней защищены
все боевые самолеты.
Схемы бронирования различных самолетов различны. Тол-
щина брони на различных участках самолетов токже разная—
от 5 до 12—15 мм. Как правило, броней прикрывают экипаж,
моторы, топливные баки и наиболее важные узлы самолета.
Для бронирования самолетов применяют броню различных
типов: стальные броневые листы с закаленной поверхностью,
гомогенную (однородную по всей толщине) броню, пулестой-
кое стекло, дуралюмшговые плиты. В качестве элементов, бро-
нирующих в полете экипаж и жизненные части самолета, мо-
гут быть использованы и детали конструкции — лонжероны кры-
ла, стойки убирающихся шасси, колеса и т. д.
Наиболее толстые стальные броневые плиты применяют для
защиты экипажа и тех важных частей самолета, которые при
атаке могут быть поражены под прямым углом. Части само-
лета, которые могут при атаках поражаться преимущественно
косым огнем, обычно* защищают более легкой броней из сталь-
ных или дуралюминовых плит Спереди защищают летчика про-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
296
Гл XV Вооружение и бронирование самолетов
А — бомбардировщика 1 — броневая плита с легкими боковыми стен
ками для защиты бомбардира, 2— отражатель из алюминиевого спла |
ва, 3 — бронестекло, 4 — броневые плиты для защиты пилотов; 5 — бро j
невая плита, защищающая верхнего стрелка; 6 — легкие подвижные |
броневые плиты, защищающие боковых стрелков, 7 — задняя броневая
плита, легкие боковинки и отражатель в полу кабины заднего стрелка,
8—легкая броневая плита, 9—протестированные баки, 10 — отража- (
тель из легкого сплава для защиты нагнетателя, радиаторов и т. д., i
11 — легкие броневые плиты, защищающие цилиндры, карбюраторы, |
помпы и т. д.
Б—-одноместного истребителя с расположенным впереди моторол
жидкостного охлаждения 1 — стальная броневая плита; 2 и 3—отра-
жательные дуралюминовые плиты, 4— бронестекло, 5— броневой наго
ловник, 6 — броневая спинка, 7—легкая броневая нижняя плита
I
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 82 Бронирование самолетов
297
зрачной броней из пулестойкого стекла толщиной до 60 мм
От атак сзади летчика защищает броневое сиденье толщиной
около 8 мм с броневым же наголовником толщиной до 14 мм.
На фиг. 254 показаны типичные схемы бронирования со-
временных боевых самолетов.
Следует учесть, что назначение брони на самолете — это по-
вышение его живучести, а не обеспечение непробиваемости. Для
того чтобы предотвратить пробивание самолета бронебойными
пулями крупного калибра (не говоря уже о снарядах), потребо-
валась бы броня такой толщины, что вес ее стал бы неприемлем
для самолета. Наличие даже сравнительно легкой брони на
атакуемом самолете значительно осложняет задачу атакующего
истребителя. Он должен ближе подходить к неприятелю и ата-
ковать лишь с определенных направлений с тем, чтобы пули
ударяли в броню под большими углами.
Для того чтобы пули или осколки снарядов не могли отра-
жаться от броневых стенок, заднюю сторону брони прикрывают
отражателями из пласа массы, фанеры или алюминиевых
сплавов
- «яш о
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Глава XVI
ВИНТОКРЫЛЫЕ АППАРАТЫ
ч § 83. Геликоптеры
Геликоптер поедставляет собой летательную машину сочень
интересными полетными качествами. Он может взлетать и са-
диться по вертикали, висеть неподвижно в воздухе, летать впе-
ред, назад и вбок, поворачиваться на месте. Для приема пас-
сажира на борт геликоптер не обязательно должен опуститься
на землю или на поверхность воды. Он может подойти к земле
или воде на весьма близкое расстояние и подать пассажиру
мягкую лестницу, по которой человек поднимется на борт ма-
шины (фиг. 255).
Мысль о создании геликоптера была выдвинута около
500 лет назад. Однако трудности, стоявшие на пути создания
этих летательных машин, были так значительны, что только за
последние 10—15 лет достигнуты первые серьезные успехи.
На фиг. 256 показан схематически одновинтовой геликоп-
тер и обозначены основные его части.
Подъемную силу в геликоптере создает несущий винт. В
зависимости от конструкции геликоптер может иметь один или
несколько несущих винтов. Несущий винт состоит из втулки,
лопастей и деталей, служащих для управления шагом лопа-
стей.
У большинства построенных до сих пор геликоптеров ло-
пасти несущего винта прикреплены ко втулке при помощи го-
ризонтального и вертикального шарниров (машущие лопасти).
Но у многих геликоптеров лопасти несущего винта крепятся
ко втулке жестко.
Несущий винт сидит на конце ведущего вала, соединенного
передачей с двигателем. У большинства геликоптеров несущие
винты имеют три лопасти, хотя бывают и двухлопастные и че-
тырехлопастные несущие винты. Форма лопастей в плане и их
профиль весьма разнообразны. Основой конструкции лопасти
являются трубчатый стальной лонжерон и прикрепленные к
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
£ 83. Геликоптеры
299 е *
।

Фиг. 255. Двухместный геликоптер висит неподвижно
на высоте около 40 м. Пассажира поднимается на борт
по веревочной лестнице.
Фиг. 256. Схема одновинтового геликоптера и обозначения
основных его частей.
1 — муфта включения; 2—редуктор несущего винта; 3 — вен-
тилятор; 4—муфта свободного хода; 5 — привод рулевого
винта; 6— рулевой винт; 7—8— карданные шарниры,
9 — мотор.
-----------------— www.vokb-la.spb.ru Самолёт своими руками?!
300
Гл. XVL Винтокрылые аппараты
нему нервюры (по большей части деревянные). Каркас лопает л
затянут обшивкой.
Управление одновинтовым гелипоктером осуществляется при
помощи особого механизма, связанного с лопастями несущего
винта. Пилот, отклоняя рукоятку управления, заставляет этим
перекашивающий механизм периодически менять угол уста-
новки каждой лопасти за время прохождения ее по окруж-
ности в течение одного оборота. При этом каждая лопасть имеет
наибольший угол установки на определенном угле поворота, а
через 180° приходит
автомата
Фиг. 257. Схема
перекоса.
в положение, где угол установки наимень-
ший. Таким образом при жестко за-
крепленных лопастях результирующая
тяга сдвигается в ту сторону, где угол
установки лопастей наибольший. При
шарнирно подвешенных лопастях в
результате описанного изменения угла
установки лопастей плоскость враще-
ния лопастей наклоняется, из-за чего
наклоняется и равнодействующая тя-
ги винта. В обоих случаях геликоптер
наклоняется в соответствующем на-
правлении. Таким образом придают
геликоптеру поступательное движение^
накреняют его в нужную сторону и
выправляют нежелательный крен.
Механизм, при помощи которого
изменяется угол установки лопастей,
называется «автоматом-перекосом». Он
впервые был предложен акад. Б. Н. Юрьевым еще в 1910—
1912 гг. Схема автомата-перекоса показана на фиг. 257. В про-
стейшем случае он состоит из трех колец, концентрично сидя-
щих на ведущем валу. Кольцо 1 жестко связано с ведущим
валом и вращается вместе с ним. Кольцо 2 связано с кольцом /
шарниром Гука, вращается вместе с кольцом 1 и может накло-
няться по отношению к нему на некоторый угол. Кольцо 2 свя-
зано с лопастями системой тяг и рычагов. Кольцо 3, соединен-
ное с рукояткой управления геликоптером, является обоймол
для кольца 2, которое свободно вращается в нем. Для уменьше-
ния трения между кольцами 2 и 3 в особой канавке помещены
шарики, и, таким образом, система колец 2 и 3 представляет
собой шариковый подшипник особой конструкции.
При нейтральном положении рукоятки управления все три
кольца перпендикулярны к ведущему валу и угол установки
лопастей на их пути за один оборот постоянен. При отклоне-
нии рукоятки наклоняется в ту же сторону кольцо 3, а зна-
чит — и кольцо 2, в результате чего угол установки каждой
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
$ 83 Геликоптеры
301
лопасти на'ее пути за один оборот периодически меняется. На-
пример, при отклонении рукоятки управления вперед наиболь-
ший угол установки лопасти будет в задней части ометаемого
Фиг. 258. Схема действия автомата-перекоса.
лопастями диска, а наименьший — в передней. Схема работы
автомата-перекоса показана на фиг. 258.
Конструкция автомата-перекоса позволяет, кроме того, одно-
временно изменять в значительном диапазоне угол установки
всех лопастей — от наибольшего положительного до небольшо-
го отрицательного. При таком изменении углов установки ге-
ликоптер может подниматься, висеть в
воздухе или опускаться. При останов-
ленном моторе винт переводится на ре-
дким авторотации, т. е. он работает, как
ветряная мельница, причем создает боль-
шое сопротивлениё воздуху, в результате
чего замедляется снижение. Конструк-
ция автоматов-перекосов может быть са-
мой различной, однако принцип работы
его остается тем же.
У одновинтового геликоптера реак-
тивный момент винта (см. § 40) застав-
ляет всю машину вращаться в направле-
нии, обратном направлению вращения
несущего’винта. С целью погасить этот
реактивный момент предлагались раз-
личные устройства: направляющие по- >
верхности, спрямляющие решетки, руле-
вые винты.
Фиг. 259. Схема полного
погашения реактивного
момента несущего ге-
В настоящее время преимущественное
применение имеют рулевые винты. Чтобы
полностью погасить реактивный момент,
необходимо иметь два рулевых винта:
один по одну сторону, а другой—по дру-
гую сторону несущего винта (фиг. 259).
ликоптерного винта
при помощи двух руле-
вых винтов — спереди
и сзади геликоптера.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
302
Г л. XVI. Винтокрылые аппарат
Но для упрощения конструкции и облегчения веса современ-
ные геликоптеры имеют только один рулевой винт — в хвостовой
части. При такой схеме вместе с погашением реактивного мо-
мента возникает боковая сила, действующая в направлении
тяги рулевого винта. Эту боковую силу также приходится
погашать, для чего внешнее кольцо автомата-перекоса уста-
навливается с некоторым начальным наклоном в нужную сто-
рону.
Рулевой винт служит геликоптеру и рулем поворота. Чтобы
наиболее просто при помощи одного рулевого винта управлять
геликоптером в горизонтальной плоскости и гасить реактив-
ный момент, величина которого меняется в полете, нужно иметь
возможность изменять в полете угол установки лопастей ру-
левого винта (изменять шаг винта). Механизм изменения шага
соединен с педалями в кабине летчика.
Рулевой винт сидит на валу редуктора, связанного через
промежуточный вал с центральной трансмиссией.
В различных геликоптерах двигатель размещают по-разно-
му. Стараются установить его так, чтобы упростить и облег-
чить передачу к несущему винту. Например, в одновинтовом
геликоптере желательно, чтобы вал двигателя стоял верти-
кально. В этом случае ведущий вал винта будет продолже -
нием коленчатого вала двигателя.
Из-за расположения двигателя внутри машины, а также
ввиду возможности для геликоптера висеть в воздухе, не имея
поступательной скорости, приходится принимать особые меры
дня охлаждения двигателя. Поэтому, в отличие от самолетов,
на геликоптерах для охлаждения двигателей устанавливают
вентиляторы. При моторе воздушного охлаждения вентилятор
обдувает цилиндры и картер, а при моторе жидкостного охлаж-
дения — радиатор.
Мощность от двигателя к несущему винту передается через
довольно сложную трансмиссию (фиг. 260), в которую входят
муфта включения, главный редуктор несущего винта, муфта
свободного хода, редуктор рулевого винта и карданные шарни-
ры. соединяющие отдельные элементы трансмиссии.
Мотор згпускают на холостом ходу и затем включают муф-
ту сцепления, от чего приходит во вращение несущий винт.
У б^чьшинсчза геликоптеров несущий винт вращается со ско-
ростью 200—350 об/мин Коленчатый ват авиационного двига-
теля вращается значительно быстрее — со скоростью 2000 -
2500 об/мин. Поэтому необходимо между коленчатым валом
мотора и ведущим валом винта ставить редуктор, снижающий
число оборотов.
Чтобы обеспечить несущему винту возможность свободно
вращаться при поломке или остановке мотора, у всех совре
менных геликоптеров имеется , муфта свободного хода Она», -
www.vokn-laFspD.ru - Самолет своипии^рукМш?!
£ 83. Геликоптеры
303
устроена так, что если число оборотов несущего винта меньше
числа оборотов вала редуктора, то муфта надежно сцепляет
винт с редуктором. В случае же, когда число о*боротов вана
редуктора начинает отставать от числа оборотов воздушного
винта, муфта отключает винт от двигателя и винт начинает
свободно вращаться.
Управление геликоптером осуществляется при помощи рыча-
га, управляющего муфтой включения, и ножных педалей. Для
Фиг. 260. Схемы трансмиссий геликоптеров с центральным узлом передач..
А — одновинтовой геликоптер. 1 — вал несущего винта; 2 — ведущий вал;
3— привод хвостового винта, 4—муфта свободного хода; 5 — вентилятор;
6 — редуктор; 7 — муфта включения; 8 — мотор.
В— двухвинтовой геликоптер: 1—-вал несущего винта; 2—редуктор;
3 — муфта свободного хода; 4 — редуктор; 5 — муфта включения;
6 —• вентилятор, 7 — мотор.
управления двигателем имеется обычная рукоятка, связанная
с дроссельной заслонкой карбюратора (см. § 111). Взлет, подъ-
ем, остановка на одной высоте («висение») и спуск осуществля-
ются при помощи рукоятки, управляющей шагом несущего
винта. Устанавливая эту рукоятку в нужное положение, лет-
чик задает больший или меньший шаг винту, а, следовательно,
увеличивает или уменьшает его тягу. При этом геликоптер под-
нимается или опускается. Этой же рукояткой переводят несу-
щий винт на редким авторотации, т. е. на такой режим, при
котором винт начинает вращаться под воздействием набегающей
на него снизу струи воздуха. На режим авторотации переводят
несущий винт при остановке мотора.
Управление геликоптером в продольном и поперечном на-
правлениях осуществляется при помощи рукоятки, связанной с
а вто матом-перекос ом. '
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
304
Гл. XVI Винтокрылые аппараты
Фиг. 261. Некоторые
•
1—ЦАГИ 1-ЭА, построенный конструкторским бюро
проф. А М. Черемухина высоты 605 м (16 авгу-
1940 г., совершал в 1940—1941 гг. регулярные поле-
ный конструкторским бюро И. П. Братухина в 1941 г.
ни; 4- Воут-Окорский R-5 (США, 1944 г.), принят на
1944 г.); 0-Воут-Сикорский (США), пассажирский
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 83 Геликоптеры
305
типы геликоптеров:
А. М Изаксона в 1930 г., достигший под управлением
ста 1932 г.); 2—11-ЭА-ПВ (СССР), построенный в
ты с двумя людьми; 3— „Омега* (СССР), построен-
и успешно эксплоатируемый до настоящего време-
вооружение ВВС; 5— Платт ле Пейдж R-1A (США
14-местныйJ 1
20 В. А. Попов
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
С 06
Гл XVI. Винтокрылые аппараты
Ножные педали связаны с механизмом, изменяющим шаг
рулевого винта.
Шасси геликоптера принципиально не отличаются от само-
летных, но в большинстве случаев снабжены ориентирующими-
ся колесами с целью обеспечить машине возможность свобод-
но передвигаться по земле в нужном направлении. В этом слу-
чае особенно удобны шасси с носовым колесом.
Полет на геликоптере осуществляется следующим образом.
Запустив мотор, включают муфту сцепления и дают раскру-
титься несущему винту, лопасти которого установлены на ма-
лый шаг. Затем увеличивают число оборотов мотора и шаг
винта. При этом тяга винта увеличивается, становится больше
веса машины и геликоптер начинает подниматься. Летчик удер-
живает его в горизонтальном положении, действуя ручкой
управления и ножными педалями.
По достижении желаемой высоты летчик уменьшает общий
шаг лопастей и устанавливает такую величину тяги винта, что-
бы геликоптер висел на одной высоте. Для перехода в полет
по горизонтали летчик отклоняет от себя ручку управления.
При этом равнодействующая тяги несущего винта наклонится
вперед и появится горизонтальная составляющая. тяги, кото-
рая увлекает геликоптер вперед.
В горизонтальном полете несущий винт геликоптера обду-
вается встречным потоком воздуха под некоторым углом к
плоскости вращения лопастей (работает на так называемом
режиме «косой обдувки»). На этом режиме подъемная* сила,
развиваемая несущим винтом при той же затрате мощности,
возрастает по мере увеличения скорости, и геликоптер без уве-
личения шага винта снова начинает набирать высоту. Поэтому
для полета по горизонтали надо или уменьшить шаг несущего
винта или снизить число его оборотов.
Ввиду того, что при поступательном движении геликоптера
подъемная сила несущего винта из-за эффекта косой обдувки
больше, чем при строго вертикальном подъеме, «динамический
потолок» геликоптера Цт. е. потолок, достижимый при горизон-
тальном полете с оптимальной скоростью) выше, чем «статиче-
ский потолок» (т. е. потолок, достижимый при строго верти-
кальном подъеме). Для снижения геликоптера уменьшают число
оборотов винта и его шаг. При этом подъемная сила винта
уменьшится, и геликоптер начнет плавно опускаться.
К настоящему времени создано много типов геликоптеров,
и мож ю ожидать, что в ближайшие годы геликоптеры найдут
широкое применение. Опыт мирного и военного' применения
геликоптеров пока нёвелик, но уже очевидны большие преиму-
щества этих машин.
На фиг. 261 показаны некоторые из построенных геликоп-
теров.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 84. Автожиры
307
Несмотря на сравнительную молодость геликоптеров в ка
честве практически эксплоатируемых летательных машин, они
обладают уже довольно высокими качествами. Так, наибольшая
горизонтальная скорость их достигает 200—250 км!час, пото-
лак__5000—6000 м и продолжительность полета—до 6 часов-
§ 84. Автожиры
В начале XX в. при исследовании вращения воздушных вин-
тов под воздействием набегающего потока воздуха было уста-
новлено, что винт способен вращаться не только в гом случае,,
Винт
Несущий винт, вращающийся
от встречного потони воздуха
Фиг. 262. Один из первых автожиров де Сиерва.
поперечной
устойчивости
По верзтости'^^
когда поток воздуха набегает на него перпендикулярно плос-
кости вращения, но и тогда, когда направление набегающего
потока составляет небольшой угол с плоскостью вращения (на
режиме косой обдувки), причем создается значительная тяга
винта. На этом свойстве воздушных винтов и основано устрой-
ство автожира, впервые построенного испанским инженером
Хуаном де Сиерва в 1920—1922 гг. (фиг. 262).
Подъемную силу в автожире создает ротор, представляю-
щий собой систему из нескольких лопастей, присоединенных к
общей втулке, могущей свободно вращаться на оси, приблизи-
тельно перпендикулярной к продольной оси автожира.
Ротор вращается под воздействием потока воздуха, набе-
гающего на лопасти при поступательном движении автожира.
В этом заключается отличие автожира от геликоптера, несу-
щий ъинт которого связан передачей с мотором. Поступатель-
гое движение автожиру сообщает нормальный воздушный винт»
приводимый "во вращение двигателем. Скорость вращения ро-
тора автожира в полете практически постоянна, но, конечно,
у разных автожиров она различна.
Перед взлетом автожира нужно раскрутить ротор. Это осу-
ществляется разными способами. У первых автожиров ротор
20* www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
308
Гл XVI Винтокрылые аппараты
раскручивали вручную через особую передачу. Позднее для
первоначального раскручивания ротора сгали применять де-
флекторы, отражающие на ротор струю воздуха, отбрасывае-
мую тянущим винтом при работе мотора. В качестве дефлек-
тора использовали горизонтальное оперение, которое в этом
случае устанавливалось под большим (до 65°) углом к про-
дольной оси автожира. В позднейших автожирах предвари-
тельное раскручивание ротора осуществляет мотор, для чегр
в конструкцию машины входит особая трансмиссия с муфтой
включения.
После того как ротор раскручен на земле до нужного числа
оборотов, дают полный газ мотору и отпускают тормоза на
колесах. Автожир совершает небольшой разбег, во время ко-
торого число оборотов ротора возрастает, быстро отрывается
от земли и переходит на режим крутого подъема.
Автожиры могут летать и на очень малых скоростях и в то
же время развивать весьма большие максимальные скорости.
Пенным качеством автожира является способность его спу-
скаться вертикально, причем скорость снижения машины мень-
ше, чем скорость снижения парашютиста. Пробег автожира при
посадке очень невелик — всего несколько метров. Органы
"управления автожира такие же, как и у нормального самоле-
та — нормальный стабилизатор, руль высоты, киль и руль по-
ворота.
По обе стороны фюзеляжа у большинства автожиров име-
ются небольшие крылышки, концы которых часто отогнуты
кверху. Эти крылышки обеспечивают поперечную устойчивость,
несут на себе нормальные элероны и служат базой для крепле-
ния шасси с очень широкой колеей.
У позднейших автожиров крылышки отсутствуют и, следо-
вательно, нот элеронов. Поперечная управляемость в таких ма-
шинах осуществляется наклоном головки ротора, для чего ось
втулки ротора, прикрепленная к верхнему узлу кабана на кар-
данной опоре, связана с ручкой пилота.
Поток воздуха обтекает.лопасти ротора автожира с одина-
ковой скоростью лишь при вертикальном спуске. В горизон-
тальном полете идущая вперед лопасть обтекается потоком с
большей скоростью, чем лопасть, идущая на^ад, так как в пер-
вом случае окружная скорость лопасти и поступательная ско-
рость машины складываются, а во втором случае скорость ло-
пасти относительно воздуха будет разностью этих двух
скоростей. Следовательно, в горизонтальном полете жестко
укрепленные во втулке лопасти должны из-за разницы в ско-
ростях создавать с одной стороны машины большую подъемную
силу, чем с другой стороны. В результате автожир будет кре-
ниться и устойчивость его будет утеряна.
www.vokb-Ia.spb.ru - Самолёт своими руками?!
84 Автожиры 309
Во избежание этого явления было разработано шарнирное
крепление лопастей ко втулке (фиг. 263). Горизонтальный шар-
нир позволяет лопасти качаться, поднимаясь или опускаясь,
т. е. совершать маховое движение (фиг. 264) При таком дви-
Фиг. 263. Схема шарнирного крепления лопасти
к втулке ротора автожира:
1 — горизонтальный шарнир; 2— вертикальный шарнир
жении на поднимающейся лопасти угол атаки уменьшается, а
на опускающейся — увеличивается, и подъемные силы лопа-
стей по обе стороны оси ротора уравниваются. Назначение вер-
тикального шарнира — обеспечить свободное колебание лопа-
стей в плоскости их вращения и снизить напряжения в лонже-
ронах лопастей.
Фиг. 264. Схема махового движения лопастей при наличии
горизонтального шарнира.
На фиг 265 показаны некоторые автожиры, успешно при-
меняющиеся для различных целей. К 1940 г. во всех передовых
странах были созданы вполне удовлетворительные автожиры и
начата их регулярная эксплоатация. Их использовали для до-
ставки почты, для опыления зараженных вредителями полей,
для подвозки пассажиров по «фидерным» линиям к воздушным
магистралям, для воздушной разведки и т. д.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
310 Гл XVI Винтокрылые аппараты *
Эксплуатационные характеристики и полетные качества авто-
жиров довольно высоки. Диапазон скоростей (отношение Утах
к Vmnj) у лучших автожиров доходит до 7, максимальная ско-
Фиг. 265. Автожиры:
1 —- со вотский автожир А7-За конструкции Н. И. Ка-
мова; 2 —бескрылый советский автожир А-12
конструкции Н. К. Скржинского.
рость—-до 360 км/час, разбег перед взлетом составляет в без-
ветрие 25—30 м, а про-бег после посадки — 2—5 м.
За последние годы в связи с успехами геликоптеров работы
над дальнейшим развитием автожиров почти прекратились.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Глава XVII
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ АВИАЦИОННЫХ ДВИГАТЕЛЯХ
§ 85. Современные авиационные двигатели
В качестве источника энергии на самолетах в настоящее
время применяются, главным образом, поршневые двигатели
внутреннего сгорания, работающие на легком топливе. Эти дви-
гатели и будут описаны в последующих главах Отдельные очер-
ки посвящены авиационным двигателям тяжелого топлива (так
называемым авиационным дизелям) и реактивным двигателям,
в разработке которых уже достигнуты значительные успехи.
Современный авиационный поршневой двигатель представ-
ляет собой весьма сложную машину, оснащенную большим ко-
личеством вспомогательных агрегатов, механизмов, приборов и
обслуживающих систем. Наиболее характерной особенностью
авиационных двигателей является сочетание громадной мощ-
ности с весьма низким весом и малыми габаритами. Эта особен-
ность резко отличает авиационный двигатель от всех других
стационарных и транспортных двигателей
Для возможности сравнивать вес двигателей различной
мощности введено понятие о так называемом удельном
весе, представляющем частное от деления веса двигателя на
его мощность. У авиационных двигателей удельный вес со-
ставляет всего 0,5—0,7 кг/л. с., в то время как у автомобиль-
ных и мотоциклетных двигателей он равен 2—4 кг)л. с., у су-
довых двигателей 5—10 кг!л. с., у лучших стационарных дви-
гателей 10—20 кг/л. с, а у старых стационарных двигателей
даже 80—100 кг/л. с.
Мощность серийно строящихся авиационных двигателей до-
ходит до 2500—3000 л. с. Имеются опытные двигатели с мощ-
ностью до 3500—4000 л. с и можно ожидать, что в недалеком
будущем двигатели такой мощности будут строиться сериями.
По мощности современные двигатели иногда делят на три
класса двигатели высокой мощности, двигатели средней мощ-
ности и двигатели малой мощности. К первому классу относят
наиболее мощные двигатели, преимущественно новых ко1нсгрук-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
312
Гл. XVII Общие сведения об авиационных двигателях
ций, с мощностью свыше 1250 л с. Прекрасными образцами
двигателей этого класса являются советские авиационные дви-
гатели АШ-82 (фиг. 266) конструкции А. Д. Швецова, ВК-105
(фиг. 267) конструкции В. Я. Климова и AM 38 (фиг. 268)
конструкции А. А. Микулина. Из зарубежных двигателей это-
го класса можно назвать английские Роллс-Ройс «Мерлин» и
Фиг. 266. Авиационный двигатель АШ-82, спроектированный
и построенный под руководством Героя социалистического
труда А. Д. Швецова.
Непир «Сейбр» и американские — Пратт-Уитни «Дабл-Уосп» и
Аллисон JV-1710 (фиг. 269).
За последние годы выявилась тенденция к спариванию мощ-
ных двигателей, весьма характерная для современного состоя-
ния авиационной техники. Так, известны спаренные установки
немецких двигателей Даймлер-Бенц DB-606 (фиг. 270) и
DB-610 (два двигателя DB-605 По 1550 л. е.), английских дви-
гателей Роллс-Ройс (два по 1750 л. с), Аллисон (два по
1300 л с ) и т д.
Двигатели высокой мощности применяются преиму-
щественно в военной авиаДии, а также на тяжелых транспорт-
ных самолетах и гидросамолетах.
К классу двигателей средней мощности относят дви-
гатели мощностью от 600 до 1250 л. с
Двигатели этого класса применяются на транспортных са-
молетах и на некоторых военных самолетах (разведчики, тре-
нировочные и т. п ) .
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 85 Современные авиационные двигатели
313
Фиг. 267. Авиационный двигатель ВК-105, спроектированный
и построенный под руководством Героя социалистического
труда В Я. Климова
Фиг. 268. Авиационный двигатель AM-38, спроектированный
и построенный под руководством Героя социалистического
труда А. А. Микулина.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
“314
Гл, XVII. Общие сведения об авиационных двигателях
К классу маломощных относятся двигатели с мощ-
ностью от 20 до 600 л. с. Такие двигатели применяются, глав-
ным образом, на спортивных, туристских и учебных самолетах,
Фиг. 269. Американский авиационный двигатель Аллисон V-1710
а также на самолетах, предназначенных для различного рода
промыслов и использования в народном хозяйстве (рыболов-
ство, охота на морского зверя, сопровождение экспедиций,
/\
D8-6ui
Гирина — 739 мм
высота — Ю?7 мм
япина - 1722 мм
1)8-608
Ширима —1500 мм
высота - 1100 мм
Длина. - mi мм
Фиг. 270. Схема спаренного моторного агрегата
DB-606 (два двигателя D В-601 по 1225 л. с.).
аэросев, борьба с саранчей и с вредителями полей и ле-
сов и т. ц.).
При громадном разнообразии по мощности, весу, габаритам,
общей компоновке и конструкции все авиационные двигатели
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 85 Современные авиационные двигатели
315
легкого топлива имеют принципиально однотипное устройство.
В своем стремительном развитии и совершенствовании авиа-
ционные двигатели обгоняют самые смелые предположения. За
последние двадцать лет мощность их возросла в 7—8 раз при
весьма незначительном увеличении веса и размеров Для .иллю-
страции успехов в развитии авиационных двигателей ниже при-
ведена табл. 8, в которой перечислены некоторые данные дв\х
авиационных двигателей с одинаковым литражом. 1 «Либерти»
постройки 1917—1922 гг. и Роллс-Ройс «Мерлин XX» постройки
1940—1941 гг.
, Таблица 8
Величины Мотор „Либерти* постройки 1917—22 гг. Мотор Роллс-Ройс „Мерлин XX“ постройки 1940-1941 гг.
Число цилиндров 12 12
Диаметр цилиндра, мм 127 137,16
Ход поршня, мм 178 152,4
Общий литраж, л 27 27
Максимальная мощность, л. с 420 1300
Номинальная мощность на высоте 5500 м, л с. Число оборотов, об/мин. 200 * 1200
1700 3000
Вес двигателя, кг 403 650
Удельный вес по максимальной мощности, кг!л. с. 0,95 0,5
Литровая мощность по максималь- ной мощности, Л. С.[Л 15,5 48,2
§ 86. Принцип работы авиационных двигателей
Принцип действия авиационного двигателя внутреннего сго-
рания заключается в следующем. Смесь топлива с воздухом
вводится через впускной (всасывающий) клапан в цилиндр
(фиг. 271), в котором может двигаться возвратно-поступатель-
но поршень, соединенный при помощи шатуна с кривошипом
1 Литражом называется общий рабочий объем цилиндров двигателя,
выраженный в литрах (см. § 92).
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
316
Гл. XVII. Общие сведения об авиационных двигателях
коленчатого вала. Посредством шатуйно-кривошипного меха-
низма возвратно-поступательное движение поршня преобразует’
ся во вращение коленчатого вала.
Крайние положения, которые поршень занимает при своем
возвратно-поступательном движении в цилиндре, называются
верхней мертвой точкой (сокращенно ВМТ) и нижней мерт-
вой точкой (сокращенно НМТ). Проходимое поршнем расстоя-
ние S=2R между мертвыми точками называется ходом
поршня. За один поворот кривошипа
Фиг. 271. Схема работы
двигателя внутреннего
сгорания:
О — диаметр цилиндра;
S — ход поршня;
₽ —радиус кривошипа.
поршень делает два полных хода.
Для лучшего использования тепла,
выделяющегося при сгорании топлива в
цилиндре двигателя, топливо-воздушная
смесь перед сгоранием должна быть
сжата, что осуществляется при ходе
поршня от НМТ к ВМТ. При положе-
нии поршня около ВМТ смесь воспла-
меняется электрической искрой, топли-
во сгорает, температура и давление в
пространстве над поршнем резко воз-
растают и под давлением газов, обра-
зовавшихся от сгорания топлива, пор-
шень движется в НМТ, вращая колен-
чатый вал.
После того как энергия сгоревшего
топлива в большой мере использована,
отработавшие газы удаляются из ци-
линдра через выпускной (выхлопной)
клапан, и в цилиндр подается новая
порция топливо-воздушной смеси.
Таким образом двигатель работает
периодически — толчками, причем каж-
дый толчок, поворачивающий коленча-
тый вал, происходит в результате сго-
рания очередной порции топлива.
Совокупность процессов, происходя-
щих в цилиндре за время, протекшее
от сгорания одной порции топлива до сгорания следующей пор-
ции топлива, называется циклом, а часть цикла, соответствую-
щая одному ходу поршня от одной мертвой точки До другой, на-
зывается тактом. Цикл может завершаться или за два такта
(за один оборот коленчатого вала), или за четыре (за два обо-
рота коленчатого вала). В соответствии с числом тактов, состав-
ляющих полный цикл, двигатели называются двухтактны-
м и или четырехтактными.
В авиации применяются почти исключительно четырехтакт-
ные двигатели.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
g 87 Цикл четырехтактного двигателя
317
§ 87. Цикл четырехтактного двигателя
На фиг. 272 показана схема цил
тактного авиационного двигателя
основных деталей.
Рабочий цикл четырехтактного
дующие четыре такта: наполнение,
рабочий ход) и выталкивание.
В такте наполнения
(всасывания) поршень дви-
гается от ВМТ к НМТ, и в
цилиндр через открытый впу-
скной клапан поступает под
давлением атмосферы или под
воздействием специальных на-
гнетателей, повышающих дав-
ление на всасывании, свежая
горючая смесь (фиг. 273).
За время этого такта
давление в цилиндре состав-
ляет в среднем 0,9—0,95 кг! см2,
т. е. несколько ниже атмосфер-
ного. Происходит это потому,
что проходные сечения впуск-
ного клапана и трубопровода,
подающего смесь, сравнитель-
но невелики и через эти сече-
ния цилиндр не может бы-
стро наполниться, т. е. давле-
ние не может сравняться с
атмосферным в то короткое
время (малые доли секунды),
за которое совершается такт
наполнения.
На фиг. 273 вверху по-
строено графическое изобра-
жение такта наполнения. По
индра простейшего четырех-
и приведены названия его
двигателя охватывает сле-
сжатие, расширение (или
Фиг. 272. Схема цилиндра простей-
шего четырехтактного авиационного
двигателя:
1 — цилиндр; 2 — поршень; 3 — ша-
тун; 4—коленчатый вал; 5—кри-
вошип коленчатого вала; 6 — впуск-
ной клапан; 7 — выпускной клапан;
8 — запальная свеча; 9 — камера сжа-
тия (камера сгорания).
оси ординат нанесены давления р, а по оси абсцисс — объемы V
(или, что то же, перемещение поршня). Такт наполнения на этой
Диаграмме изображен линией, проходящей ниже линии о—а,
соответствующей атмосферному давлению.
За ход наполнения свежая топливо-воздушная смесь пере-
мешивается с оставшимся в цилиндре от предыдущего цикла
неоольшим количеством продуктов сгорания — остаточными
газами, и образуется так называемая рабочая смесь.
Волизи НМТ впускной клапан закрывается и поршень на-
чинает двигаться к ВМТ, сжимая рабочую смесь. Этот такт
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
318
Гл. ХУЛ. Общие сведения об авиационных двигателях
§ 87 Цикл четырехтактного двигателя
319»
называется тактом сжатия (фиг. 274). На диаграм-
ме р, V этому такту соответствует кривая а—с. В современных
авиационных двигателях давление в конце такта сжатия со-
ставляет 8—15 кг]см\ а температура — 400—450° Ц.
В конце такта «сжатия рабочая смесь воспламеняется элек-
трической искрой. В результате сгорания сжатой смеси давле-
ние в камере сгорания резко возрастает до 40—60 кг/см2, а
Фнг. 275. Сгорание.
температура — до 1800—2300е Ц. Процессу сгорания н^
диаграмме (фиг. 275) соответствует кривая с—г.
Под давлением газов поршень начинает двигаться к НМТ,
Начинается такт расширения (фиг. 276). Только за вре-
мя этого такта двигатель производит полезную работу, так
как давление газов на поршень преобразуется при помощи ша-
тунно-кривошипного механизма в крутящий момент на коленча-
том валу. Остальные такты происходят за счет энергии, произ-
водимой соседними цилиндрами двигателя», или энергии, акку- -
мулированной маховыми массами (маховое колесо, тяжелый
пропеллер и т. п.) за время предыдущего рабочего- хода.
По мере движения поршня от ВМТ к НМТ давление и тем-
пература продуктов сгорания падают. На диаграмме это изо-
бразится кривой z—Ь. В конце такта расширения давление
падает до 4—7 кг/см2, а температура — до 1000—1200° Ц
„ конце рабочего хода вблизи ПМТ открывается выпуск-
ной клапан и начинается такт выхлопа (фиг. 277). Про-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
-wwwrVokb-4arspb-.TU—‘€амилёГсвоими руками?!
§ 87. Цикл четырехтактного двигателя
321
дукты сгорания под действием избыточного давления выходят
в атмосферу и давление в цилиндре примерно выравнивается
с атмосферным давлением. Этот этап называется этапом вы-
равнивания давлений. На диаграмме ему соответствует
кривая b—е.
Но за этап выравнивания давлений выходят из цилиндра
не все отработавшие газы, а лишь большая часть их. Остав-
Фиг. 278. Этап выталкивания.
шиеся в цилиндре газы выталкиваются поршнем (при движе-
нии его к ВМТ) через выпускной клапан, который продолжает
оставаться открытым. Давление в цилиндре за время этого хо-
да поршня несколько (около 0,1 ат) выше атмосферного. Этот
пвоцесс называется этапом выталкивания (фиг. 278).
На диаграмме этапу выталкивания соответствует линия е—о.
Тактом выхлопа заканчивается рабочий цикл цилиндра.
Диаграмма, изображающая взаимозависимость между давле-
нием в цилиндре и объемом цилиндра (р и V), называется
индикаторной диаграммой.
Для того чтобы в цилиндре мог осуществляться описанный
выше рабочий цикл, необходимо в нужное время открывать и
закрывать впускной и выпускной клапаны. Это выполняет так
называемый распределительный механизм, пред-
ставляющий собой систему шестерен и валиков, связанную с
21 в а Попов www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
322
Гл. XVII Общие сведения об авиационных двигателях
коленчатым валом двигателя так, что клапаны открываются и
закрываются в определенные моменты, соответствующие пово-
роту коленчатого вала на определенный угол, т. е. заданному
положению поршня относительно мертвых точек.
Продолжительность открытия клапанов, выраженная в углах
поворота коленчатого вала, отсчитываемых от ВМТ или НМТ,
называется фазами распределения Ввиду большого
числа оборотов коленчатого вала в авиационном двигателе
(2000—2500 об/мин и выше, или около 30—50 об/сек) клапаны
остаются открытыми лишь малую долю секунды.
Чтобы несколько увеличить время, в течение которого кла-
паны остаются открытыми, т. е. с целью увеличить время за-
полнения цилиндра свежей смесью и очистки его от продуктов
сгорания, клапаны открываются и закрываются не точно в
мертвых точках, а на некоторых расстояниях от них. Так,
впускной клапан открывается не в ВМТ, а несколько раньше.
Предварение открытия впускного клапана, выраженное в гра-
дусах угла поворота коленчатого вала, называется опереже-
нием начала всасывания. В современных авиацион-
ных двигателях это опережение составляет 10—20°. Закрывают
впускной клапан не в НМТ, а несколько позже, т. е. когда пор-
шень уже будет двигаться от НМТ к ВМТ Практика показа-
ла, что запаздывание всасывания на 30—50° угла
поворота коленчатого вала значительно увеличивает количество
свежей смеси, засасываемой в цилиндр, так как при этом
используется инерция столба смеси во всасывающих патрубках.
Чем с бблыпим число(М оборотов работает двигатель, тем боль-
ше скорость смеси во всасывающем патрубке и, следовательно,
тем больше может быть запаздывание всасывания.
Открытие и закрытие выпускного клапана также не совпа-
дают с приходом поршня в мертвые точки. Для лучшего очи-
щения цилиндра от газоь выпускной клапан открывается в то
время, когда поршень еще не дошел до НМТ. Это опереже-
ние выхлопа составляет 30—40° (и больше) угла поворо-
та коленчатого вала. “Конечно, из-за опережения выхлопа не-
сколько снижается использование тепла, так как клапан от-
крывается при довольно высоком давлении газов, которое мож-
но было бы еще использовать. Но хорошее очищение цилиндра
и лучшее наполнение его свежей смесью перекрывают потери,
происходящие из-за опережения выхлопа.
С той же целью •— улучшить очищение цилиндра — закры-
вают выпускной клапан не в ВМТ, а несколько позже, причем
запаздывание это может достигать 5—10° угла поворота колен-
чатого вала. Из-за этого при работе двигателя существует та-
кой период цикла, когда одновременно открыты впускной и
выпускной клапаны. Этот период получил наименование пере-
крытия фаз всасывания и выхлопа к
r Tvwwrroidotia.’spb.ru - Самолет своими руками
___ § 88
Классификация авиационных двигателей
323
Воспламенение рабочей смеси также происходит не в ВМТ.
Ведь смесь не сгорает мгновенно. Для сгорания требуется не-
которое, хотя и очень небольшое, время. Если бы вспышка
произошла в ВМТ, то вся смесь сгорела бы и наибольшее
давление в цилиндре развилось бы тогда, когда поршень уже
отошел бы на какое то расстояние от ВМТ, из-за чего была
ВМТ
Вогаь&амю СП Рабочий ход
СЖйтив таз выпуск
Фиг, 279. Диаграмма газораспределения авиационного двигателя.
бы потеряна некоторая мощность Из этих соображений смесь
воспламеняют до того, как поршень пришел в ВМТ, и такое
опережение зажигания может достигать в современ-
ных двигателях 15—30° угла поворота коленчатого вала; при
этом давление в цилиндре достигает максимального значения
в самом начале рабочего хода.
На фиг. 279 показана примерная диаграмма фаз распреде-
ления авиационного двигателя, построенная по углам поворота
коленчатого вала.
§ 88. Классификация авиационных двигателей по роду
топлива и по способу охлаждения цилиндра
Авиационные поршневые двигатели внутреннего сгорания
разделяются, в зависимости от потребляемого ими топлива, на
Две группы двигатели легкого топлива и двига-
тели ТЯЖеЛОГО ТОПЛИ В «ww.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
21*
324 *>Гл. XVII Общие сведения об авиационных двигателях
Двигатели первой группы работают на легко испаряющих-
ся и образующих с воздухом горючую смесь легких погонах
нефти, например, бензине или подобном ему углеводородном
топливе. Такие двигатели часто называют бензиновыми. У них
топливо в виде пара и мельчайших капель засасывается ib ци-
линдр через впускной клапа'н вместе с воздухом. Эта горючая
смесь, приготовленная в особом приборе — карбюраторе, после
сжатия ее поршнем воспламеняется электрической искрой, про-
скакивающей между электродами запальной свечи, к которой
подводится от магнето ток высокого напряжения (до 30 000*?).
В таких двигателях смесь сгорает очень быстро, и поэтому
рабочий цикл их, разобранный в предыдущем параграфе, бли-
зок к так называемому теоретическому циклу Отто, который
построен в предположении, что тепло сообщается рабочему
телу (газам) мгновенно, т. е. три неизменном объеме.
У двигателей второй группы в цилиндр засасывается не
смесь топлива с воздухом, а чистый воздух. При ходе поршня
от НМТ к ВМТ этот воздух сильно сжимается, вследствие че-
го температура его резко возрастает. Около ВМТ в цилиндр
впрыскивается распыленное Под большим давлением топливо
в виде тумана (мельчайших капелек). Соприкасаясь с горячим
воздухом, капельки топлива воспламеняются и сгорают. Ка-
кие-либо запальные устройства здесь отсутствуют.
Принцип воспламенения от сжатия был в свое время впер-
вые предложен инженером Рудольфом Дизелем Поэтому дви-
гатели, работающие по этому принципу, часто называют дизе-
лями. Топливом для них служат сравнительно менее летучие
погОДы нефти, вроде газойля, керосина или смеси керосина
с газойлем. Подробнее об этих двигателях сказано в гл. XXIII.
Хотя сгорание топлива в цилиндрах авиационного двига-
теля длится ничтожную долю секунды, горячие газы нахо-
дятся в цилиндре примерно половину всего времени, отводи-
мого на цикл, и поэтому при частом периодическом повторе-
нии циклов цилиндр, особенно его верхняя часть — головка,
•сильно 'нагревается. Чтобы избежать чрезмерного нагревания
цилиндров, при котором нарушилась бы нормальная работа
двигателя, цилиндры необходимо охлаждать. До сих пор из-
вестны два способа охлаждения цилиндров или непосредствен-
но омывающим их воздухом, или жидкостью, которая затем
отдает тепло в окружающий воздух в радиаторе. Поэтому
авиационные двигатели в зависимости от способа охлаж-
дения разделяются на двигатели жидкостного охлаж-
дения и двигатели воздушного охлаждения.
В двигателях жидкостного охлаждения цилиндры заключе-
ны в так называемые рубашки, т. е. металлические кожухи.
Между рубашками и стенками цилиндров непрерывно проте-
кает подаваемая насосом охлаждающая жидкость, например,
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 88. Классификация авиационных двигателей
325
вода. Эта жидкость, после того как она отняла от цилиндра
избыток тепла, проходит через особый охладитель — радиатор,
состоящий из большого числа тонкостенных трубок (фиг. 280).
Вдоль этих трубок проходит встречный поток воздуха, а в
Фиг. 280. Схема сотового радиатора.
промежутках между трубками протекает (сверху вниз) охлаж-
дающая жидкость.
Общая поверхность трубок очень велика и энергично омы-
вается встречным потоком воздуха. Поэтому за время проте-
кания между трубками жидкость успевает охладиться, после
J
Фиг. 281. Цилиндр авиационного двигателя с воздушным
охлаждением.
чего засасывается насосом и снова подается в рубашки ци-
линдров.
В двигателях воздушного охлаждения по наружной поверх-
ности цилиндров имеются ребра (фиг. 281) и цилиндры стоят
в потоке встречного воздуха. Площадь ребер очень велика и
при о<мывании их воздухом цилиндр охлаждается. Так как
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
326 Гл. XVII Общие сведения об авиационных двигателях
наиболее нагретой частью цилиндра является головка, то- на
головке высота ребер больше и поставлены они чаще.
Двигатели воздушного охлаждения строятся обычно звез-
дообразными, т. е. у них цилиндры расположены в виде звез-
ды (фиг. 282). При этом все цилиндры хорошо обдуваются
Фиг. 282. Разрез звездообразного авиационного
двигателя воздушного охлаждения.
встречным потоком воздуха У звездообразных двигателей
большой мощности цилиндры расположены в виде двух звезд
(см. фиг. 266), причем задняя звезда поставлена так, что ее
цилиндоы помещаются между цилиндрами передней звезды и
также хорошо обдуваются струей воздуха.
У двигателей жидкостного охлаждения нет необходимости
устанавливать цили1ндры в виде звезды, и в большинстве слу-
чаев <у этих двигателей цилиндры расположены в один (при
малой мощности) или в два—четыре (при большой мощности)
ряда Такие двигатели называют рядными
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 89 Устройство авиационного двигателя 327
§ 89. Устройство авиационного двигателя
Конструкция авиационных двигателей весьма разнообраз-
на, но общее устройство и основные детали их довольно схо-
жи. Для ознакомления с устройством авиационных двигателей
мы ограничимся описанием четырехтактного бензиновою дви-
гателя с жидкостным охлаждением (фиг. 283) 1.
В стальном цилиндре 1 движется изготовленный из алю-
миниевого сплава поршень 2, связанный шатуном 3 с колен-
чатым валом 4 Цилиндр состоит из стакана 5 и головки 6.
Шлифованная внутренняя поверхность стакана называется
зеркалом цилиндра. В головке имеются гнезда для
впускных клапанов 22 и выпускных клапанов 23. а на головке
смонтирован механизм привода клапанов.
Верхняя часть поршня называется днищем, а хвостовая
цилиндрическая часть — юбкой В цилиндрической части
поршня имеется несколько канавок, в которых помещаются
разрезные весьма упругие поршневые кольца, сделан-
ные из высокосортного чугуна Три или четыре верхних коль-
ца 7 обеспечивают надежное уплотнение камеры сжатия ци-
линдра и называются уплотняющими Кроме них, на
поршне имеются еще одно или два кольца 8, предотвращаю-
щих проникание смазывающего масла со стенок цилиндра к
головке поршня. Эти нижние кольца называются м а с л ос б'о р-
н ы м и.
Стальной кованый шатун сочленен с поршнем стальным
поршневым пальцем Я проходящим сквозь бобышки порш-
ня и поршневую головку шатуна. С коленчатым ва-
лом шатун связан своей большой или кривошипной
головкой, охватывающей шатунную или моты левую
шейку коленчатого вала
Цилиндры монтированы на отлитом из алюминиевого спла-
ва картере, состоящем из верхней 10 и нижней 11 поло-
вин В картере лежат коренные подшипники 12
вача Двигатель крепится к подмоторной раме самолета за
картер, для чего (на нем имеются приливы, в которых просвер-
лены отверстия для фундаментных болтов
Пара конических шестерен 13 и 14 передает вращение от
коленчатого вала вертикальному передаточному валику 15,
от которого через конические шестерни 16 и 17 вращение пе-
редается распределительному или кулачковому вали-
ку 18, Число зубцов у шестерен 13, 14, 16 и 17 подобрано
так, что кулачковый валик вращается вдвое медленнее
коленчатого вала Кулачки 19 кулачкового валика при враще-
1 Фиг. 283 и относящийся к ней текст заимствованы из книги П И. Ор-
лова «Конструкция авиационных двигателей", причем текст подвергся
лишь незначительной переработке
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
328
Гл. XVIL Общие сведения об авиационных двигателях
Фиг. 283. Схема устройства четырехтактного двигателя жидкостного
охлаждения, работающего на легком топливе (бензине).
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
$ 89 Устройство авиационного двигателя
329
нии его нажимают на ролики коромысел 20, заставляя коро-
мысла отклоняться. При этом противоположные концы коро-
мысел, несущие ударники 21, нажимают на клапаны 22 и 23 и
заставляют их открываться. Когда кулачок 19 отойдет от ро-
лика коромысла 20, клапанные пружины 24 снова закроют
клапан, прижав его грибовидную головку (грибок или тарел-
ку) к клапанному седлу.
Клапан состоит из грибка, плотно прилегающего к седлу,
вваренному или ввернутому в стенку головки цилиндра, и
штока, движ\щегося в чугунной или бронзовой направляю-
щей втулке 25.
Топливо-воздушная смесь приготовляется в ходе всасы-
вания в карбюраторе 26, соединенном всасывающим трубопро-
водом 27 с всасывающим патрубком 28 цилиндра. Топливо по-
дается в карбюратор из бака но трубке 29 при помощи одно-
го или двух (для большей надежности) топливных насосов
и подводится к поплавковой камере 30, в которой поплавок 31,
связанный с игольчатым запорным клапаном 32 (иглой), под-
держивает постоянный уровень. По достижении предельного
уровня поплавок поднимается (всплывает), и игла закрывает
отверстие подающего топливопровода 29.
Из поплавковой камеры топливо проходит в жиклер 33
и через калиброванное отверстие жиклера засасывается в
диффузор 34, где скорость засасываемого двигателем через
воздухозаборный патрубок 35 воздуха наиболее ^высока;4 а
следовательно, давление понижено. Проходящий через диф-
фузор воздух разбивает вытекающее топливо на; мелкие капли
и увлекает его к смесительную камеру 36, где топливо ча-
стично испаряется и перемешивается с воздухом; далее то-
пливо-воздушная смесь двигается к цилиндру. За смесителем по-
мещается дроссельная заслонка (дроссель) 37, открывая или при-
крывая которою можно регулировать количество смеси, посту-
пающей в цилиндр, а следовательно, и мощность двигателя.
Передний конец коленчатого вала двигателя называется
носком. На носке посажена на шлицах втулка воздушного вин-
та 38. Для восприятия тяги винта в носке 40 двигателя уста-
новлен упорный подшипник 39, через который тяга передает-
ся картеру, а через него — подмюторной раме самолета. Ко-
ленчатый вал заканчивается хвостовиком 41, на котором
обычно сидят шестерни ^ля передачи вращения вспомогатель-
ным агрегата<м.
Топливо-воздушная смесь в конце хода сжатия воспламе-
няется электрической искрои, проскакивающей в нужный мо-
мент между электродами запальных свечей 42, ввинченных в
отверстия в головке цилиндра. Для большей надежности за-
жигания и для более быстрого сгорания топлива устанавли-
вают В Каждом ЦИЛИНДре ПО руками?!
330
Гл. XVII Общие сведения об авиационных двигателях
дается к свечам от магнето 43 высокого напряжения по про-
водникам 44. Для большей надежности авиационные двигатели
снабжают двумя магнето, т. е. двумя независимыми система-
ми зажигания, дублирующими одна другую.
В авиационных двигателях применяется непрерывная при-
нудительная циркуляционная система смазки с промежуточ-
ным охлаждением и фильтрацией отработавшего масла. Из
основного бака масло поступает в нагнетательную помпу 45,
под давлением от 5 до 10 ат подается по напорной ма-
гистрали 46 к подшипникам коленчатого вала и к другим де-
талям, требующим обильной смазки. Стенки цилиндров и ше-
стеренчатые передачи обычно смазываются разбрызгиванием.
Масло, смазавшее детали двигателя, стекает в масл'оотстой-
ник. откачивается оттуда отсасывающей масляной помпой 47
и подается через фильтр в масляный радиатор 48, где охлаж-
дается, после чего снова направляется в масляный бак.
Несмотря на упругость поршневых колец, невозможно до-
биться идеальной герметичности камеры сгорания и туда по-
падает немного масла, которое сгорает во время вспышки
смеси. Поэтому при работе двигателя масло непрерывно рас-
ходуется (сгорает).
Охлаждающая жидкость прогоняется через рубашки 49
цилиндров при помощи центробежного насоса 50, приводимо-
го во вращение от коленчатого вала через шестерни 13 и 53
и вертикальный валик 54. В радиаторе 51 жидкость отдает
тепло встречному потоку воздуха, после чего засасывается
помпой и снова направляется в рубашки цилиндров.
Кроме магнето, водяных и масляных помп, авиационный
двигатель снабжен многочисленными агрегатами. К важней-
шим агрегатам относятся нагнетатель, редуктор и другие ме-
нее крупные агрегаты: вакуумная помпа, масляная помпа для
привода многочисленных гидравлических устройств самолета и
компрессор для получения сжатого воздуха.
Помимо этого на двигателе установлены генератор электри-
ческого тока, электрический или инерционный стартер (само-
пуск) и приводы для синхронизатора пулеметов и для счетчи-
ка оборотов.
§ 90. Требования, предъявляемые к авиационным
двигателям
Ввиду ответственного назначения авиационного двигателя
к нему предъявляются весьма суровые требования. Первым и
главным требованием является возможно более высокая
мощность при возможно мейыпем весе. Это спе-
цифически авиационное требование определяет все особен-
ности авиационных двигателей, их Достоинства и недостатки.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 90 Требования к авиационным двигателям
331
Вторым важнейшим требованием, 'предъявляемым к авиа-
ционному двигателю, является надежность его в преде-
лах установленного срока работы, называемого ресурсом
двигателя. Для обеспечения надежности двигателя произ-
водятся весьма тщательные расчеты прочности всех его дета-
лей. Кроме того, каждый выпускаемый с завода двигатель ис-
пытывают на станке, после чего разбирают и осматривают его
детали, проверяя их состояние. Затем, собрав заново двигатель,
его снова испытывают и лишь после этого считают пригодным
к установке на самолет.
Но этим не кончается забота о проверке надежности дви-
гателя. Из каждой большой партии двигателей один испытывают
в течение нескольких сотен часов. Время от времени один из
двигателей данного типа заставляют работать на испытатель-
ном станке на заводе до поломки, для того чтобы определить
срок, в течение которого детали двигателя износятся настоль-
ко, что дальнейшая его работа может повлечь поломку.
Ресурс двигателя определяют после того, как имеется уже
известный опыт его эксплоатации, так как в эксплоатации дви-
гателю приходится работать в иных условиях, чем на испыта-
ниях.
У лучших современных авиационных двигателей, предна-
значенных для тяжелых бо»мбардировщиков и для гражданских
самолетов, ресурс составляет от 500 до 800 час. У весьма на-
пряженных и всемерно форсированных двигателей, предназна-
ченных для истребителей и штурмовиков, ресурс значительно
меньше и составляет от 150 до 400 час. Такая большая раз-
ница объясняется тем, что на истребители и штурмовики с
целью сообщить им как можно более высокие качества обыч-
но устанавливают новые, только что выпущенные типы двига-
телей, поичем специфические требования военной авиации за-
ставляют конструкторов «выжимать» из двигателя наибольшую
возможную мощность хотя бы за счет срока его работы. В
гражданской же авиации, где вопросы экономики играют бо-
лее важную роль, и на тяжелых бомбардировочных самолетах
используют по преимуществу уже хорошо известные двигате-
ли, зарекомендовавшие себя длительной надежной работой и
прошедшие длительный путь усовершенствований и улучше-
ний. Кроме того, условия эксплоатации и режимы работы дви-
гателей в истребительной и штурмовой авиации гораздо тяже-
лее, что сокращает срок службы моторов.
По отработке ресурса двигатель после переборки, ремонта
и замены отдельных изношенных деталей снова может нор-
мально работать и общий срок службы его в зависимости от
условий работы, качества ухода и ремонта может составлять
от 3000 до 5000 час.
По сравнению со сроком службы других транспортных дви-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
332
Гл. XVII. Общие сведения об авиационных двигателях
гателей срок службы авиационного двигателя очень невелик.
Но и такого срока службы было' очень трудно добиться из-за
весьма большой напряженности основных деталей при работе
авиационного двигателя.
Из-за необходимости сделать двигатель как можно более
легким приходится всемерно уменьшать размеры частей дви-
гателя и вследствие этого допускать весьма высокие напря-
жения в его деталях. Поэтому авиационные двигатели во» всех
отношениях являются весьма напряженными машинами и да-
же при малом износе деталей могут выйти из строя. Этим и
определяется сравнительно малая их долговечность.
Наряду с малым удельным весом авиационные двигатели
должны обладать и возможно меньшими габарита-
м и. Выше уже указывалось, что в одноместных и двух-
местных самолетах поперечное сечение, а следовательно, и
лобовое сопротивление фюзеляжа определяются шириной и
высотой (или диаметром) двигателя. Чем меньше «лоб» авиа-
ционного двигателя, тем меньше может быть сечение фюзеля-
жа самолета, тем меньше лобовое сопротивление его и, сле-
довательно, тем выше скорость при той же мощности. Длина
двигателя также в известной степени определяем конфигура-
цию фюзеляжа или моторной гондолы и, следовательно, так-
же влияет на лобовое сопротивление самолета.
Габаритный диаметр современных авиационных звездооб-
разных двигателей средней и большой мощности колеблется в
пределах 900—1200 мм, длина в среднем — в пределах 1100—-
1500 мм и лобовая площадь составляет от 60 до 150 дм2.
Длина рядных двигателей той же мощности равна 1700—
2100 мм, наибольшая ширина — 600—900 мм, высота — 700—-
1100 мм и лобовая площадь —50—80 дм2.
Весьма важной характеристикой двигателя является расход
им топлива и смазки. Чем меньше топлива и смазки потреб-
ляет двигатель при данной мощности, тем он совершеннее, а
самолет с таким двигателем может взять вместо излишнего
топлива больше нагрузки — пассажиров, багажа, бомб, или
при том же запасе топлива пролететь большее расстояние.
Экономичность двигателя характеризуется так называемым
удельным расходом топлива, т. е. расходом его на одну
лошадиную силу в час (1 л.с.ч.). У современных бензиновых
двигателей удельный расход топлива составляет 200—•
320 г/л. с. ч. Удельный расход масла» составляет от 6 до
16 г/л. с. ч., т. е. от 3 до 6°/о расхода горючего.
Очень большое значение имеют простота и удоб-
ство эксплоатации двигателя. Он должен легко запу-
скаться в любую погоду. В конструкции двигателя должна
быть предусмотрена возможность удобного осмотра его и ре-
гулировки. Наконец, инструмент, необходимый при осмотрах
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 90. Требования к авиационным двигателям
333
двигателя и ’при мелком текущем ремонте его, должен быть
немногочислен, прост и удобен.
За последнее десятилетие к двигателям предъявляется еще
требование наибольшей высотности. Так как с высотой
плотность воздуха уменьшается, то одно и то же объемное
количество воздуха, засасываемое в цилиндр за такт всасыва-
ния, содержит тем меньше кислорода, чем больше высота по-
лета. Из-за недостатка кислорода сгорает меньше топлива и
мощность двигателя снижается.
Для того, чтобы двигатель на высоте мог давать ту же
мощность, что и у земли, у большинства) современных мощ-
ных двигателей имеется компрессор-нагнетатель, сжимающий
воздух и подающий его в цилиндры под давлением, большим,
чем давление окружающей атмосферы. Такие двигатели с над- '
дувом называются высотными.
Наличие нагнетателя позволяет у наиболее совершенных
высотных двигателей сохранять земную мощность до высоты
8000 м.
Двигатель должен быть хорошо уравновешен и не да-
вать тряски на всех режимах работы. Это требование весьма
существенно, так как неуравновешенность двигателя не только
может вызвать в нем поломку, но и может стать источником
опасных колебаний отдельных частей самолета.
.Наконец, авиационный двигатель должен быть приеми-
сты iM, т. е. быстро и плавно увеличивать число оборотов и
мощность при открывании дроссельной заслонки. Это качество
двигателя весьма важно при маневрах самолета, в воздуш-
ном бою и при посадке на малые -площадки, когда бывает не-
обходимо быстро перевести двигатель с малого газа на полную
мощность.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Глава XV11I
РАБОТА ДВИГАТЕЛЯ
. § 91. Сгорание топлива
При сгораний одинакового количества различных топлив
выделяется различное количество тепла. Чтобы можно было
сравнивать разные топлива в отношении тепла, выделяющего-
ся при сгорании одинакового количества их, введено понятие
теплотворной способности.
Рабочей теплотворной способностью называют количество
тепла, выделяющееся при полном сгорании 1 кг топлива}, за
вычетом тепла, затрачиваемого на испарение частиц воды, об-
разующихся при сгорании данного топлива. Полная (или выс-
шая) теплотворная способность топлива включает и тепло, за-
траченное на испарение воды. Так как при рабочем процессе
авиационного двигателя не используется тепло водяного пара,
' содержащегося в продуктах сгорания, то в дальнейшем, гово-
ря о теплотворной способности топлива, 1мы будем иметь в
виду именно рабочую теплотворную способность.
Рабочая теплотворная способность обозначается через Ни
и выражается в килокалориях на 1 кг топлива (ккал/кг).
, При преобразовании тепла в механическую работу килокало-
рия (количество тепла, необходимое для повышения темпера-
туры 1 кг воды на 1°) эквивалентна 427 кгм.
Так как авиационное топливо обычно состоит из смеси раз-
личных элементарных горючих, то его теплотворную способ-
ность следует определять, умножал Ни каждой из составных
частей топлива на относительное содержание этой части в
топливе и складывая полученные произведения *. В 1 кг бен-
зина содержится около 0,13 кг водорода (Н2) с теплотворной
— --------
1 На самом деле теплотворная способность топлива несколько (примерно
на 5%) меньше исчисленной по описываемому методу, так как в топливе
составные его части представлены в связанном виде и на разложение их
приходится затрачивать некоторую энергию, что и снижает Ни.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
£ 91. Сгорание топлива
335
способностью 28 800 ккал]кг и 0,87 кг углерода (С) с тепло*
творной способностью 8140 ккал/кг.
Теплотворная способность бензина будет
Ни - 0,13.28 000 + 0,87.8140 -10 720 ккал!кг.
Это количество тепла эквивалентно
10 720-427-4 977 440 кгм.
Развиваемая двигателем мощность мало зависит от топли*
ва, на котором он работает, но двигатель тем меньше расхо-
дует топлива, чем выше его теплотворная способность, а так
как расход топлива является одним из важнейших показате-
лей авиационных двигателей, то для них применяется лишь
высококалорийное топливо с рабочей теплотворной способ-
ностью около 11 000 ккал!кг.
Сгоранием называет химическую реакцию соединения то-
плива с кислородом. Как в каждой химической реакции, при
сгорании вещества соединяются в строго определенных весо-
вых отношениях. Для полного сгорания одной весовой части
водорода (Н2) ‘ необходимо восемь весо-вых частей кислоро-
да (О2), а для сгорания одной весовой части углерода (С)
нужно 8/з весовых частей кислорода.
В каждом килограмме засасываемого двигателем воздуха
(у земли) содержится 0,232 кг кислорода. Поэтому для сго-
1
рания I кг водорода необходимо 8- у^=34,4 кг воздуха, а
8 1
для -сгорания 1 кг углерода потребуется ~з ’ o~2d2 =кг
воздуха.
Так как в состав топлива входят водород и углерод, то ко-
личество- воздуха, необходимое для сгорания одной весовой
части топлива, будет представлять собой сумму количеств
воздуха, нужных для сгорания Н2 и С.
Так, например, пусть бензин состоит из 0,14 Н2 и 0,86 С.
Тогда для полного сгорания 1 кг бензина потребуется воз-
духа:
0,14-34,4 + 0,86.11,5= 14,706 кг.
Полученное таким расчетом количество воздуха называет-
ся теоретически необходимым и обозначается че-
рез Lo. Смесь 1 кг бензина с 14,706 кг воздуха} называется
нормальной.
Если воздуха в смеси больше, чем необходимо по расчету,
т. е. топлива в смеси недостаточно, то смесь называется б е д-
ной. В том случае, когда в смеси воздуха -меньше, чем нужно
по расчету, т. е. смесь обогащена топливом, она называется
богатой. * 1. 1 . „
www.vokb-la.spb.ru - Самолет своими руками?!
336
Гл. XVIII Работа двигателя
При бедной смеси двигатель работает неустойчиво, так как
иногда смесь в цилиндрах не загорается или загорается позд-
нее, чем нужно. Кроме того, так как при обеднении смеси в
цилиндр попадает за каждый цикл меньше топлива, чем мог-
ло бы сгореть при засасываемом количестве «воздуха, то сни-
жается мощность двигателя.
При богатой смеси топливо, попавшее в цилиндр, сгорает
неполностью, так как воздуха нехватает для полного сгора-
ния. Продукты неполного сгорания выбрасываются во время
выхлопа с отработавшими газами. Расход топлива двигате-
лем при обогащении смеси увеличивается и экономичность па-
дает. Зато мощность двигателя при работе на богатой смеси бу-
дет наибольшей.
Отношение действительного количества
воздуха в смеси к теоретически необходимо-
му называется коэ ф и ц и ей то м избытка воз-
духа и обозначается греческой буквой а При а=0,85—0,90,
т. е. при обогащенной смеси, двигатель развивает наибольшую
мощность. При коэфициенте избытка воздуха 1,05—1,10, т. е.
при работе на бедной смеси, мощность двигателя на 3—5%
меньше максимальной, но удельный расход топлива (расход на
1 л. с. в час) наименьший.
Смесь топлива с воздухом будет воспламеняться далеко не
при ©сяком соотношении «воздуха и топлива. Пределами вос-
пламеняемости смеси при обычных условиях сгорания в дви-
гателе являются а=1,3 (наиболее бедная смесь) и а~0,4
(наиболее богатая смесь). Более бедная и более богатая сме-
си в двигателе не воспламеняются.
§ 92. Рабочий объем. Степень сжатия
Объем, описываемый поршнем при движении его от одной
мертвой точки к другой (см. фиг. 271), называется рабочим
объемом и обозначается через Vh:
h 4
где D — диаметр поршня;
S — ход поршня.
Измеряется рабочий объем в ли1рах и его часто называют
литражом. Слово литраж относят и к рабочему объему
одного цилиндра, и к рабочему объему всего двигателя. Лит-
раж двигателя, т. е. сумма рабочих объемов его цилиндров
(или, что то же, произведение рабочего объема одного ци-
линдра на число цилиндров), является одним из распростра-
ненных показателей, свидетельствующих о размерах авиаци-
онного двигателя.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 93 Работа цикла
337
Пространство, Ограничиваемое поршнем при его положе-
нии в ВМТ называется камерой сжатия или камерой
V/f—1~ Vf?
сгорания и обозначается через VrОтношение у на-
зывается степенью сжатия и обозначается греческой буквой £
(эпсилон). Чем больше е, тем лучше используется тепло, вы
деляющееся при сгорании топлива, и тем экономичнее рабо-
тает двигатель, т. е. тем выше его коэфипиент полезного дей-
ствия.
У современных авиационных двигателей, работающих на
легких топливах (бензине), степень сжатия колеблется от 5,5
до 7,5. Казалось бы, что можно весьма просто повысить к. п. д.
двигателя, увеличив степень сжатия. Но при повышении сте-
пени сжатия появляется так называемая детонация
(см. § 96), разрушающая двигатель. Поэтому до сих пор сте-
пень сжатия в обычных бензиновых двигателях не превы-
шает 7,5.
§ 93. Работа цикла
Для ознакомления с работой, совершающейся ® цилиндре
двигателя за один цикл, разберем отдельные фазы цикла. За
ход наполнения на днище поршня действует давление в ци-
линдре ра <^0,95 кг/см2. На противоположную сторону поршня
действует атмосферное давление, равное 1,033 кг/см2, Разни-
ца между этими давлениями Д/?= 1,033—0,95=0,08 кг!см2 дей-
ствует на площадь поршня^, создавая сипу
п А ~ С,
Произведение силы Р на ход поршня S дает работу L, север
шаемую поршнем за ход наполнения-
L^PS^Lp S~kpVh.
На диаграмме р, V эта работа изобразится заштрихованной
площадью на фиг. 284 (площадь измеряется произведением p-V).
Так как действующая на поршень в этом ходе сила противодей-
ствует движению поршня, будем считать найденную работу
отрицательной.
В начале хода сжатия работа поршня положительна, так
как на него действует разность давлений, направленная в
сторону его движения (фиг. 285). В дальнейшем поршень
сжимает смесь, преодолевая все увеличивающееся ее давле-
ние, и работа поршня отрицательна. Эта работа изобразится
заштрихованной площадью «а фиг. 285.
22 в. А. Попов www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
338
Гл. XVIII. Работа двигателя
’ Je
----1--------------------1 у
Фиг. 287. Работа
выталкивания.
Фиг. 284. Работа наполнения.
Фиг. 289. Насосная
работа цикла.
Фиг. 288. Индикаторная
работа цикла.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 93. Работа цикла
339
Работа за ход расширения (рабочий ход) всегда положи-
тельна, так как давление в цилиндре выше атмосферного и
сила, действующая на поршень, направлена по движению его
На фиг. 286 заштрихованная площадь изображает эту полез-
ную работу.
Рабютан производимая за ход выталкивания, отрицательна,
так как поршень преодолевает давление газов (фиг. 287).
Ограниченная кривыми сжатия и расширения (acza) за-
штрихованная площадь на фиг. 288 изображает алгебраиче-
скую сумму работ за такты расширения и сжатия, называе-
мую индикаторной работой цикла и обозначаемую че-
рез Ьг.
Сумма отрицательных работ за такты наполнения и вытал-
кивания, изображенная заштрихованной площадью на фиг. 289,
называется насосной работой цикла.
х Заштрихованную на фиг. 288 площадь, изображающую ин-
дикаторную работу цикла, можно заменить равновеликим по
площади прямоугольником с основанием Vй, пропорциональ-
ным ходу поршня S. Высота этого прямоугольника, представ-
ляющего произведение силы на путь, называется средним ин-
дикаторным давлением
Как видно из построения на фиг. 288, средним
индикаторным давлением называется такое
условное избыточное давление, которое, дей-
ствуя непрерывно на поршень за такт рас-
ширения, дает работу, равную индикаторной
работе цикла.
Величина pt у авиационных двигателей без нагнетателей
колеблется от 9 до 11 кг/см2, а у двигателей с нагнетателя-
ми— от 12 до 19 кг/см2.
Отношение к выраженной в единицах работы общей
тепловой энергии топлива, вводимого в цилиндр за цикл, на-
зывается индикаторным коэфициентом полезного
действия и обозначается через (греческая буква «эта» с
индексом г):
GHU427 ’
где G — количество введенного в цилиндр за цикл топлива.
Индикаторный коэфициент полезного действия опоеделяет
степень совершенства процесса двигателя. Он указывает, ка-
кой процент тепла, введенного за цикл с топливом, превратил-
ся в работу. У современных авиапионных двигателей ра
вен от 0,24 до 0,33. Это значит, что в- цилиндре двигателя
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
340
Гл. XVIII. Работа двигателя
превращается в работу всего лишь от 24 до ЗЗ^/о тепла, вве-
денного в цилиндр с топливом. Остальная часть тепла теряет-
ся, причем большая часть этого потерянного тепла уходит с
.выхлопными газами и передается охлаждающей среде.
Индикаторная работа, производимая двигателем в 1 сек.,
называется индикаторной мощностью. У четырех-
тактного двигателя, делающего п оборотов в минуту или
л/60 оборотов в секунду, цикл (завершающийся за два оборота)
'60 120
происходит за время 2 > т. е. за ~ сек. Для нахождения
индикаторной мощности одного цилиндра нужно ин дика тор-
120
ную работу разделить на время п сек.
Получим, что индикаторная мощность цилиндра равна
• Если у двигателя i цилиндров, то его индикаторная
мощность будет:
’ ^120" кгм1еен-
Но, как мы знаем, 1 л. с.==75 кгм/сек. Поэтому
мы можем написать следующее выражение для индикаторной
мощности двигателя вл. с л.
дг __ ipjVhn _ WiVhn
i 75 • 120 9000
Так как обычно среднее индикаторное давление выражают
в кг/см2, а не в кг/м2, и рабочий объем всего двигателя V'Лв
литрах, а не в м\ то эту формулу пишут в виде:
N
г 900 ’
причем Vfh обозначает рабочий объем двигателя в литрах.
Часть индикаторной мощности двигатель затрачивает па
насосные потери и на преодоление трения между деталями —
трение поршней о стенки цилиндров, трение в подшипниках и
шестернях, а также на привод различных агрегатов, обслужи-
вающих двигатель. Все эти потери относятся к механическим
потерям. Затраченная на них мощность обозначается
Разница (Л\—Nr) называется эффективной мощ-
ностью, так как это и есть та мощность, которую можно
получить на валу двигателя и обратить в полезную Работу.
Отношение эффективной мощности к индикаторной называет-
ся механическим коэфициентом полезного
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 93. Работа цикла
341
действия и обозначается (греческая буква «эта» с ла-
тинским индексом тп):
Ъп N;
- Nt _ 2_ j _ Nr
~ Nt '
В современных авиационных двигателях без нагнетате-
ля rjm равен от 0,82 до 0,88. Это значит, что на преодоление
вредных сопротивлений в двигателе затрачивается 12—18%
его индикаторной мощности.
Выше мы выражали индикаторную мощность двигателя че-
рез среднее индикаторное давление. По аналогии с эти-м мож-
но и эффективную мощность выражать через некоторое сред-
нее эффективное давление, которое
вреднее индикаторное давление на
полезного действия:
можно получить, умножив
(механический коэфициент
Рс ^Р?\т'
В авиационных двигателях без
колеблется от 7,5 до 10 кг/см2 и выше.
Эффективную мощность можно определить через
среднее эффективное 'давление по формуле:
К 7 рЛНъп
N л. с. = ~.
900
Для того чтобы определить, какая часть тепла, внесенно-
I э с топливом в цилиндры, превращается двигателем в полез-
ную работу, введено понятие об
эффективном коэфициенте полез-
ного действия двигателя. Этот
коэфициент мы получим, умно-
жив индикаторный коэфициент
полезного действия на механи-
ческий:
нагнетателя величина рг
Тепло заключенное
в топливе
Эффективный коэфициент по-
лезного действия учитывает все
потери в двигателе. У авиацион-
ных бензиновых двигателей без
нагнетателей равен от 0,23
до 0,28, т. е. такие двигатели
преобразуют в полезную работу
всего около 25% тепла, заклю-
ченного в потребляемом ими
топливе. Остальные 75% тепла
теряются, причем с выхлопными
газами уходит 50—55%, охлаж-
Механические
' потери
Потери в охлане
дающую воду
Разнь/е потери
Потери
выхлопом
Фиг. 290. Тепловой баланс
www.руками?!
Че ^li 4m*
D4Z
Г л XVIII Работа двигателя
дающей среде отдается 12—15% и с маслом и на радиа-
цию уходит 4—7% На фиг. 290 показан типичный тепловой
баланс авиационного двигателя легкого топлива
§ 94. Режимы работы двигателя
Мощность авиационного двигателя затрачивается на вра-
щение воздушного винта, создающего тягу. В различных усло-
виях полета самолету нужна различная тяга. Для достижения
наибольшей скорости нужна максимальная тяга и, следова-
тельно, двигатель должен работать на максимальной
мощности. При планировании же самолета перед посад-
кой тяга ему во о бще не нужна, но мотор выключить нельзя,
так как иначе в случае ошибки в расчете на посадку летчик
не сможет быстро снова запустить мотор и уйти на второй
круг с целью совершить новый заход на посадку. В этом слу-
чае двигатель должен работать на минимальной мощ-
ности.
Режим работы мотора характеризуется определенными и не-
меняющимися показателями всех величин, от которых зависят
состояние и работа двигателя.
Различают следующие режимы.
Режим максимальной мощности. На этом режиме двига-
тель дает ту наибольшую мощность и те наибольшие обороты,
которые он может развить без повреждения хотя бы корот
кое время (до 5 мин.). При работе на этом режиме двига-
тель быстро изнашивается и поэтому работать на максималь-
ной мощности двигатель заставляют лишь в течение короткого
времени и только в случаях крайней необходимости: в крити
ческие минуты воздушного боя, при взлете с короткой пло-
щадки, для срочного набора рысогы перед препятствием и т д
Большинство современных авиационных двигателей может ра-
ботать на режиме максимальной мощности не более 5 мин.
Режим номинальной мощности. Номинальной называют т\
предельную мощность и то число оборотов, с которыми двига-
тель может длительно работать без поломки. Номинальная
мощность обычно на 10—15% меньше максимальной. На таком
режиме работает, например, в полете один из двигателей двух
моторного самолета при повреждении второго двигателя, и пи
двигатель самолета, совершающего скоростной рейс. Номиналь
ная ^мощность является как бы паспортом двигателя, так как
именно эту мощность имеют в виду при подборе двигателя к
данному самолету. Пользоваться номинальной мощностью сле-
дует только в случае действительной нужды и не дольше 1—
1% час Все детали мотора рассчитывают на нагрузки, возни-
кающие при работе именно на номинальной мощности
www.vokb-la.spb.ru - Самолет своими руками?!
# 94 Режимы работы двигателя
343
Режим эксплоатационной мощности. Чем выше мощность и
число оборотов, на которых работает двигатель, тем быстрее
он изнашивается и тем короче срок его службы. Поэтому не-
целесообразно заставлять двигатель работать на режимах
максимальном и номинальной мощности без особой для этого
нужды, в обычных условиях двигатель эксплоатируют на так
называемой эксплоатационной, или крейсерской, мощности, ко-
торая на 20—35% ниже максимальной. На режиме эксплоата-
ционной мощности двигатель может в пределах срока его
службы работать неограниченно долгое время. Удельный рас
ход гоюючего на этом режиме наименьший и, следовательно,
двигатель на эксплоатационном режиме наиболее экономичен.
Режим малого газа Так называют режим, при котором мощ-
ность и число оборотов двигателя минимальны, но он не глох-
нет и продолжает устойчиво работать. На этом режиме двига-
тель работает во время планирования самолета или при стоян-
ке самолета на земле. Обычно избегают долгое время держать
двигатель на малом газу во избежание забрызгивания запаль-
ных свечей маслом и быстрого образования нагара на стенках
камеры сгорания.
Максимальную мощность двигатель без наддува дает при
полном открытии дроссельной заслонки. Номинальную же и
эксплоатационную мощность получают, прикрывая дроссель. В
§ 39 уже сказано о характеристиках авиационного двигателя и
приведены внешняя и дроссельная характеристики, т. е. кри-
вые, показывающие соотношение между мощностью двигателя
и числом оборотов (см. фиг. 117).
Дроссельная характеристика представляет собой кубическую
параболу, так как потребляемая винтом мощность приблизи-
тельно пропорциональна при определенном режиме полета Кубу
числа оборотов.
Внешняя характеристика представляет собой прямую, плав*
но переходящую в кривую, загибающуюся книзу вблизи точки,
соответствующей расчетной мощности. Казалось бы, что мощ-
ность двигателя должна расти прямо пропорционально числу
оборотов, так как при этом растет число циклов, приходящих-
ся на единицу времени. Но с увеличением числа оборотов сред-
нее эффективное давление снижается, так как ухудшается на-
полнение цилиндра свежей смесью, механические же потери в
двигателе растут с увеличением числа оборотов. Из-за этого-то
внешняя характеристика, протекающая на определенном участ-
ке почти по прямой, затем заметно отклоняется вниз и, на-
конец, резко падает
§ 95. Работа двигателя на высоте
Плотность воздуха уменьшается с высотой Двигатель же
без нагнетателя при работе -р€ЖйМ£г йййДАПруками?!
344
Гл XVIII Работа двигателя
вает за каждый ход наполнения примерно постоянный объем
воздуха. Следовательно, по мере подъема на высоту он полу-
чает за цикл все меньше воздуха in о весу. А так как для
сгорания требуется неизменно строго определенное к о л и ч е
ство воздуха по весу, то при уменьшении плотности
воздуха не происходит
регулировкой карбюратора
щего в цилиндры топлива, или
полного сгорания
Фиг. 291. График падения мощное i и
авиационного двигателя с высотой
(при постоянном числе оборотов).
и приходится или
уменьшать количество поступаю-
мириться с тем, что часть топ-
лива не будет сгорать и будет
выброшена с выхлопными га-
зами. В обоих случаях мощ-
ность двигателя будет умень-
шаться.
На фиг. 291 показан гра-
фик падения мощности с вы-
сотой (при постоянном числе
оборотов). Видно, что на вы-
соте около 5 км мощность
падает вдвое, а на высоте
7 км — почти втрое. Пунктир-
ная линия изображает изме-
нение плотности воздуха. Эта
линия проходит выше графика
мощности. Следовательно, эф-
фективная мощность двигате-
ля с высотой уменьшается
быстрее, чем плотность воз-
духа. Это происходит потому,
что механические потери в двигателе не зависят от высоты и по
мере снижения индикаторной мощности составляют все бблыпл ю
часть ее.
С точки зрения аэродинамики весьма желательно иметь
на высоте ту же мощность двигателя, что и у земли На боль-
шой высоте летать выгоднее, так как из-за уменьшения плот-
ности воздуха уменьшается и лобовое сопротивление само-
лета, следовательно, можно при той же мощности двигателя
летать быстрее.
Поэтому конструкторы авиационных двигателей после упор-
ных исследований создали высотные двигатели, мощность ко-
торых в известных пределах с высотой не менялась.
Наиболее распространенным способом обеспечения высот-
ности двигателя является установка на нем воздушного жом-
прессора-нагнетате(ля, который сжимает атмосферный воздух
перед поступлением его в цилиндры. Таким образом нагнета-
тель до определенной (расчетной) высоты поддерживает «во
всасывающем трубопроводе^вида^ .дос^^р
J 95 Работа двигателя на высоте
34 >
Фиг. 292. Высотная характеристика
авиационного двигателя с высот
костью около 3700 л/.
бопроводе
ление. Та
давление. Это давление ’наддува обозначается рк и у совре-
менных двигателей составляет 1,5—2,2 кг]см2.
По мере усовершенствования авиационных двигателей
стали использовать нагнетатели не только для придания вы-
сотности двигателю, но и для повышения его- мощности у зем-
ли. Современные мощные авиационные двигатели все работают
у земли с наддувом.
Высота, до которой нагне-
татель при нормальном числе
оборотов обеспечивает задан-
ное давление во всасывающем
трубопроводе, называется рас-
четной высотой или высотно-
стью двигателя. На меньших
высотах нагнетатель может
создать во всасывающем тру-
более высокое дав-
если нагнетатель
на высоте 5000 м повышает
вдвое давление, равное на
этой высоте около 0,5 кг]см\
и доводит его до 1 кг]см2, то
у земли такой нагнетатель также повысит почти вдвое на-
ружное давление, т е. доведет его почти до 2 кг]см2, что по-
высит мощность мЪтора более, чем в полтора раза. На этом
режиме двигатель может разрушиться, так как детали его не
рассчитаны на такую нагрузку. Поэтому высотные двигатели
на высотах ниже расчетной дросселируют, с тем чтобы во вса-
сывающем трубопроводе поддерживалось постоянное нужное
давление, предусмотренное конструкцией двигателя. Но в слу-
чаях крайней нужды (тяжелые условия взлета, воздушный бой
на малой высоте) летчик располагает возможностью на ко-
роткое время повысить мощность двигателя (форсировать его),
приоткрывая дополнительно дроссель и повышая тем самым А-
При этом увеличивается плотность топливовоздушного заряда,
поступающего в двигатель, и мощность двигателя возрастает
приблизительно пропорционально повышению А
Мощность мотора с наддувом при постоянном числе оборо-
тов и при постоянном рк с подъемом на высоту сначала не-
сколько увеличивается, что объясняется понижением темпера-
туры. Это увеличение мощности может составлять 3—4% на
каждую тысячу метров до расчетной высоты.
Расчетная высота является границей, выше которой нагне-
татель уже не (может поддерживать нужную величину рк, и
мощность двигателя' снижается.
На фиг. 292 показана типичная высотная характеристика
авиационного двигателя с высотностью около 3700 м.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Фиг. 293. Схемы
наддува авиаци-
онных двигате-
лей.
1—приводной
одноступенчатый
односкоростной
центробежный на-
гнетатель; 2—при-
водной двухско-
ростной центро-
бежный нагнета-
тель; 3—приводной
двухступенчатый
центробежный на-
гнетатель; 4—тур-
бокомпрессор при
карбюраторном
двигателе д—при-
водной центробеж-
ный нагнетатель
на двигателе со
впрыском топлива
во всасывающий
патрубок; при-
водной центро-
бежный нагнета-
тель на двигателе
со впрыском топ-
лива в камеру сго-
рания.
Гл. XVIII. Работа двигателя
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 95. Работа двигателя на высоте
347
Наиболее типичные схемы установки нагнетателей на авиа-
ционных двигателях показаны на фиг. 293.
В качестве -нагнетателей применяются преимущественно
центробежные воздушные компрессоры, в которых воздух сжи-
мается центробежной силой в рабочем колесе (крыльчатке),
вращающемся с громадной скоростью.
Фиг. 294. Схема центробежного авиационного нагнетателя
с приводом от коленчатого вала двигателя:
1—рабочее колесо (крыльчатка); 2 — всасывающий
патрубок; 3—шестерня валика крыльчатки; 4—боль-
шая шестерня перебора; 5 — малая шестерня перебора;
6 — приводная шестерня; 7 — приводной упругий валик;
8— фрикционная муфта; 9—выходная улитка; 10—вы-
ходной патрубок.
Схема центробежного нагнетателя, крыльчатка которого
приводится во вращение от коленчатого вала двигателя через
шестеренчатую передачу, показана на фиг. 294. Такие нагне-
татели называются приводными центробежными нагнетателями
(ПЦН).
Крыльчатка нагнетателя должна вращаться со скоростью
20 000—25 000 об/мин., а коленчатый вал двигателя, приводя-
щий крыльчатку во вращение, делает всего около 2500 об/мин.
Для повышения числа оборотов крыльчатку соединяют с ко-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
348
Гл XVIII Работа двигателя
ленчатым валом системой шестерен, повышающей число обо-
ротов во много раз.
Кроме приводных от мотора нагнетателей, имеются нагне-
татели, приводимые во вращение выхлопными газами. Такие
нагнетатели называются турбокомпрессорами. Их выгодно при-
менять в комбинации с ПЦН в качестве второй ступени над-
дува.
Фиг. 295. Установка турбокомпрессора на V-образном двигателе
Турбокомпрессор (сокращенно ТК) представляет собой цен-
тробежный нагнетатель с регулируемым числом оборотов, при-
водимый во вращение турбинкой, работающей на выхлопных
газах мотора. На фиг. 295 показана установка турбокомпрес-
сора на V-образном двигателе. Выхлопные газы мотора посту-
пают в герметичный выхлопной коллектор, откуда газы через
сопловой венец направляются на лопатки рабочего колеса тур-
бинки, приводя ее во вращение. Крыльчатка центробежного
нагнетателя сидит на одном валу с рабочим колесом турбинки.
Вал, крыльчатка и рабочее колесо турбинки представляют со-
бой основной узел или так называемый ротор ТК.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
ft 95 Работа двигателя на высоте 349
Число оборотов ротора регулируется дроссельной заслон-
кой, установленной в выхлопном трубопроводе до турбинки
или за ней. Когда дроссельная заслонка открыта, выхлопные
газы свободно выходят в атмосферу. Когда же дроссель при
крыт, то выхлопные газы направляются на лопатки рабочего
колеса турбинки. Изменяя положения дроссельной заслонки,
можно направлять к рабочему колесу большую или меньшую
^асть выхлопных газов и этим регулировать число оборотов
крыльчатки, т. е. степень наддува, нужную для Toil или иной
высоты. Регулировать число оборотов ТК можно вручную —
специальным рычажком. Но при ТК, *ак и при ПЦН, имеется
автоматический регулятор наддува, устанавливающий дроссель-
ную заслонку в нужное положение в зависимости от высоты
полета. Чувствительным элементом этого регулятора является
анероидная коробка, реагирующая на изменение давления.
Так как при сжатии воздуха температура его повышается
и, следовательно, плотность падает, что невыгодно для двига-
теля, то сжатый в ТК воздух приходится охлаждать, пропуская
его через специальный радиатор. Сам ТК также охлаждается
струей воздуха, для чего на нем имеется особый воздушный
насадок.
Сохранение при помощи ТК заданного наддува теоретически
возможно до высоты, на которой потребляемая крыльчаткой
ТК энергия равна энергии, вырабатываемой турбинкой при
прохождении через нее всех выхлопных газов двигателя, т. е.
при полностью закрытой дроссельной заслонке на выхлопном
коллекторе. Практически расчетная высота двигателя несколь-
ко меньше теоретической. На высотах выше расчетной мощ-
ность двигателя уменьшается.
Ротор ТК вращается со скоростью 15 000 — 20 000 об/мин.
Вес современных ТК равен 100—120 кг. Устанавливать ТК
можно не только на самом двигателе, но п в любом месте са-
молета отдельно от двигателя и соединять мотор с ТК гибкими
шлангами во избежание передачи на ТК вибраций или сме-
щений моторной установки.
На вращение нагнетателя затрачивается значительная часть
мощности двигателя. ПЦН требует затраты от 8 до 15% (а
иногда и до 25%) всей мощности двигателя. Установка ТК
также несколько снижает мощность двигателя из-за повыше-
ния противодавления на выхлопе. В связи с затратой мощности
на работу нагнетателя расход топлива у двигателей с нагне-
тателями несколько выше, чем у двигателей со всасыванием
из атмосферы. У современных высотных двигателей с высот-
ностью 3500—4000 м расход горючего составляет 0,250—
0,270 ки]э, с. ч. С повышением высотности удельный расход
горючего возрастает. Применение нагнетателей выключаю-
щися на малых высотах,
руками?!
350
Гл, XVIII. Работа двигателя
снизить удельный расход двигателей у земли и на малых вы-
сотах. На большой же высоте при включенном нагнетателе
удельный расход, конечно, будет повышен.
Помимо описанных -выше способов повышения мощности,
имеется еще возможность несколько поднять давление на -вса-
сывании у современных скоростных самолетов. Эго —так на-
зываемый скоростной наддув. Он заключается в том,
что воздухозаборный патрубок всасывающего трубопровода
выводят навстречу набегающему на самолет потоку воздуха.
При этом скорость набегающего на самолет встречного потока
воздуха преобразуется 'в давление, которое и используется для
увеличения высотности двигателя.
При скоростях самолетов с поршневыми двигателями
600—700 км/час скоростной -наддув позволяет сохранить зем-
ную мощность до высоты 1000—1600 м. Хотя эта величина
представляется небольшой, все же использование скоростного
наддува позволяет несколько увеличить высотность двигателя
и снизить мощность, затрачиваемую на привод нагнетателя.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
- Глава XIX
АВИАЦИОННЫЕ ТОПЛИВА И МАСЛА
§ 96. Детонация и способы ее предотвращения
Детонацией (в применении к работе двигателя) называется
сгорание топливо-воздушной смеси с очень большой скоро-'
стыо, во много раз превышающей скорость нормального сго-
рания. При нормальном сгорании смеси в цилиндре авиацион-
ного двигателя пламя распространяется со скоростью 15-—
25 м/сек, а температура сгорания равна 2500—2700° Ц. Ско-
рость же сгорания при детонации, т. е. скорость распростране-
ния так называемой детонационной волны, равна 1500—
2500 м/сек, а местная температура сгорания — 3000—4000°Ц.
Возникновение детонации в двигателях объясняется по со-
временным взглядам тем, что в конце хода сжатия и в начале
рабочего хода под одновременным воздействием на топливо-
воздушную смесь высокого давления и высокой температуры
в камере сгорания образуются особые вещества, представляю-
щие собой очень неустойчивые соединения топлива с кислоро-
дом воздуха. Если такие соединения успевают образоваться
раньше, чем вся смесь загорелась, и их местная концентрация
достаточно велика, то возникает детонация.
Скорость образования из топлива неустойчивых соединений,
а следовательно, и склонность топлива к детонации зависит,
главным образом, от химического состава топлива, от темпе-
ратуры и давления и от состава смеси (коэфициента избытка
воздуха).
Детонация ограничивает возможность повышения наддува
(Рл) следовательно, представляет препятствие к повышению
мощности двигателя при сохранении его размеров.
Внешними признаками детонации в двигателе являются:
падение мощности, металлический стук (звон), клубы черного
дыма на выхлопе, увеличение удельного расхода топлива, по-
вышение температуры головок цилиндре® и перегрев плохо
охлаждаемых мест -в камере сгорания (электроды свечей, пор-
шень), снижение температуры выхлопных газов.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
352
Гл XIX, Авиационные топлива и масла
Не следует смешивать детонацию с возникающей иногда
самопроизвольной вспышкой смеси, вызываемой обычно пере-
гревом двигателя. Такие самопроизвольные вспышки возни-
кают в результате соприкосновения поступающей в цилиндр
свежей смеси с раскаленными электродами запальных свечей
или с другими сильно нагретыми деталями камеры сгорания.
Работа двигателя с самопроизвольной вспышкой по внеш*
ним признакам похожа на работу детонирующего двигателя:
слышится глуховатый стук и падает мощность. Но детонирую-
щий двигатель работает только при включенном за-
жигании, так как и детонация возникает уже после того,
как произошло зажигание рабочей смеси от свечи. Самопро-
извольная же вспышка возникает до зажигания смеси
электрической искрой, и перегретый двигатель может работать
с самопроизвольной вспышкой при выключенном зажигании.
Следует иметь в виду, что при сильной детонации перегре-
ваются стенки камеры сгорания и электроды свечей и возни-
кает самопроизвольная вспышка. Таким образом в двигателе
могут одновременно происходить и детонация, и самопроиз-
вольная вспышка.
При самопроизвольной вспышке продолжительная работа
двигателя невозможна, так как он буЛет все больше перегре-
ваться и быстро выйдет из строя. Слабая детонация не вызы-
вает таких тяжелых последствий и слабо детонирующий дви-
гатель может работать (Продолжительное время. Но даже при
незначительной детонации двигатель перегревается, а при не-
значительном изменении его режима работы интенсивность де-
тонации может резко повыситься. При сильной же детонации
не только двигатель перегреется, но неизбежны и механи-
ческие повреждения, так как распространяющаяся с громад-
ной скоростью детонационная (взрывная) волна разрушающе
действует на поршни, клапаны и на стенки цилиндра. Кроме
того, при сильной детонации из-за ударного характера нагруз-
ки на поршни быстро изнашиваются и растрескиваются под-
шипники.
Имеется ряд конструктивных мер, позволяющих довольно
успешно предотвращать детонацию. Так, склонность к дето-
нации тем меньше, чем быстрее сгорает смесь в камере сго-
рания. Следовательно, укорачивая пути пламени, например,
располагая запальную свечу в центре камеры сгорания, можно
успешно бороться с детонацией. Большое знамение имеет так-
же правильное и равномерное охлаждение камеры сгорания,
при котором в камере сгорания не будет перегретых точек, что
уменьшит возможность возникновения детонации.
Хорошо предупреждает детонацию завихрение смеси при
ее сгорании. Завихрение быстро распространяет горение ло
всей массе смеси в камере сгорания и смесь сгорает в более
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 96 Детонация и способы ее предотвращения
353
короткое время. Наконец, благоприятно действует обогащение
смеси и уменьшение опережения зажигания. На практике эти-
ми последними приемами чаще всего пользуются для борьбы
с детонацией.
Но наиболее действительной мерой, предупреждающей воз-
никновение детонации, является правильный подбор топлива.
Различные сорта авиационных топлив, обладают весьма раз-
личной стойкостью против детонации. Эта стойкость зависит
от химического состава и структуры углеводородов, входящих
в состав топлива.
При одинаковом топливе, одинаковой форме камеры сгора-
ния, при одном и том же числе оборотов, одинаковом составе
смеси а — одним словом, при всех одинаковых условиях склон-
ность топлива к детонации зависит от степени сжатия s. Для
каждого топлива при всех прочих равных условиях существует
определенная степень сжатия, при которой оно начинает де-
тонировать в данном двигателе и при заданных условиях. Эта
степень сжатия может, следовательно, служить мерилом анти-
детонационных качеств топлива. Чем выше степень сжатия,
при которой двигатель может в прочих равных условиях ра-
ботать без детонации на данном топливе, тем выше антидето-
национные качества топлива.
Склонность топлива к детонации оценивают так называе-
мым октановым числом. Для определения октанового
числа любого топлива сравнивают его антидетонацпонные ка-
чества с антидетонационными качествами эталонного топлива,
состоящего из двух химически чистых углеводородов — нор-
мального гептана (С7Н16), обладающего весьма низкой стой-
костью против детонации, и изооктана (С8Н18), обладающего
весьма высокими антидетонационными качествами. Октановое
число гептана условно считают равным нулю, а октановое число
изооктана принимают за 100.
Из гептана и изооктана приготовляют смеси с различным
содержанием этих углеводородов Процент изооктана
в эталонной смеси называют октановым чи-
сло м. При испытании любого топлива на специальном стан-
дартном двигателе, позволяющем находу изменять степень
сжатия, а следовательно, вызывать детонацию, определяют
степень сжатия, при которой данное Топливо начинает детони-
ровать. Найдя это значение степени сжатия, определяют на том
же двигателе, какая же эталонная смесь гептана с изооктаном
начинает детонировать при такой степени сжатия. Процент
содержания изооктана в такой смеси и будет октановым чи-
слом испытуемого топлива. Пусть, например, испытуемый бен-
зин начинает детонировать при той же степени сжатия, при
которой начинает детонировать смесь из 25% гептана и 75%
изооктача. Значит, октановое число испытуемого бензина бу-
23 в А Попэв www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
354
Гл. XIX. Авиационные топлива и масла
дет 75. Современные авиационные двигатели работают на то-
пливе с октановым числом 90—95, а иногда и выше.
Нужно иметь в виду, что хотя октановое число и является
основной характеристикой антидетонационных качеств топлива,
<но оно не определяет целиком эти качества, так как они зави-
сят еще от химического состава топлива, и топлива с одинаковым
октановым числом, но разного химического состава, могут по-
разному весТи себя в отношении детонации. Поэтому оконча-
тельно устанавливают пригодность Топлива для работы на дан-
ном двигателе испытанием. Точно так же при замене одного
топлива другим, даже имеющим то же октановое число*, необ-
ходимо предварительным испытанием убедиться, что но*вое топ-
ливо безукоризненно ведет себя в отношении детонации даже
на наиболее тяжелых режимах работы двигателя.
§ 97. Требования, предъявляемые к авиационным
топливам
Современные авиационные топлива должны обладать, кро-
ме высокой антадетонационной устойчивости, следующими
основными ка!чествами: высокой теплотворной способностью,
механической и химической стабильностью, хорошей испаряе-
мостью, низкой температурой замерзания, нейтральностью.
Кроме того, топливо не должно содержать твердых частиц,
которые могли бы, оседая, засорять бензопроводы и малые
калиброванные отверстия в карбюраторах.
Высокая теплотворная способность. Чем выше теплотвор-
ная способность топлива, тем большее количество тепла выде-
ляется при сжигании единицы топлива, а, следовательно, (мож-
но получить больше механической энергии. Поэтому удельный
расход высококалорийного топлива будет ниже, чем удельный
расход менее калорийного топлива. У применяющихся сейчас
в авиации тойлив теплотворная способность примерно одина-
кова и равна около 10 500 ккал/кг.
Стабильность. Большинство авиационных топлив представ-
ляет собой смесь различных углеводородов, т. е. сложных со-
единений углерода и водорода. Такая смесь может с течением
времени расслаиваться и менять свой химический состав в
условиях эксплоатации самолетов. От авиационных топлив
требуется, чтобы они оставались во всей своей массе совер-
шенно однородными. Топливо не должно разлагаться и в нем
не должны образовываться соединения, способные оседать в
системе бензопитания. Свойство топлива сохранять при всех
условиях эксплоатации однородность и неизменяемость своего
химического состава называется стабильностью.
Испаряемость. Для карбюраторных двигателей, работаю-
щих на легком топливе, это свойство имеет очень большое
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 97. Требования к авиационным топливам
355
значение. От испаряемости топлива сильно зависят пусковые
качества двигателя, т. е. легкость его запуска, а также на-
дежность работы.
Испаряемость топлива характеризуется температурой его
кипения при атмосферном давлении. Большинство авиацион-
ных топлив состоит из углеводородов, кипящих при темпера-
турах от+40° до+475°Ц. Чем ниже температура кипения
углеводорода, тем легче он испаряется. Следовательно, наибо-
лее легко испаряемые (лету-
чие) углеводороды начнут ки-
петь и станут выкипать рань-
ше, чем углеводороды с более
высокой точкой кипения. Что-
бы определить испаряемость
бензина, т. е. смеси различ-
ных углеводородов, отмечают
температуру начала и конца
ее кипения и количество сме-
си, выкипающее при различ-
ных температурах между на-
чалом и концом кипения. Та-
кое испытание называется
разгонкой топлива.
В результате этого испытания
получают так называемую
кривую разгонки, т. е. кривую, фиг< 2gg кривая разгонки нефти,
показывающую, какой процент
смеси выкипает при опреде-
ленных температурах. На фиг. 296 показана кривая разгонки
нефти, определенная при помощи аппарата Энглера (разгонка
по Энглеру).
У нас принято условно, что для обеспечения нужных пу-
сковых качеств двигателей 1О9/о авиационного топлива должно
выкипать при температуре от -г 86 до 88°.
Низкая температура замерзания. Необходимость этого тре-
бования очевидна. Ведь самолет должен летать не только ле-
том, но и зимой, не только у земли, но в субстратосфере и в
стратосфере, где температура равна — 56,5°. Если топливо при
такой температуре начнет хотя бы частично замерзать, то вы-
падающие при этом твердые частицы очень быстро закроют
все фильтры и сечения бензопроводов и двигатель остановится.
У нас в настоящее время не применяются топлива, замерзаю-
щие при температуре выше—60°.
Нейтральность. Авиационное топливо не должно содержать
веществ, могущих вредно воздействовать на соприкасающиеся
с ним поверхности бензосистемы и деталей двигателя.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
,356 Гл. XIX. Авиационные топлива и масла
Таковы требования, предъявляемое к современным авиа-
ционным топливам. Если мы вспомним, что одновременно авиа-
ционное топливо должно иметь возможно более высокую дето-
национную стойкость, то станет понятным, что создать хоро-
шее авиационное топливо совсем не просто.
§ 98. Современные авиационные топлива
Наиболее распространенным авиационным топливом являет-
ся сейчас бензин, получаемый перегонкой нефти. Процесс пе-
регонки заключается в нагревании нефги, помещенной в спе-
циальные резервуары или в трубчатую печь, в испарении части
нефти, кипящей в пределах 40—175°, и в конденсировании
испарившихся фракций. При перегонке нефти сначала отго>
няется бензин (в пределах 60—170°), затем лигроин (в преде-
лах 150—220°), потом керосин (в пределах 180—320°) и, нако-
нец, более ^тяжелые погоны — газойль и соляровые масла.
Некоторые бензины получаются не прямой перегонкой неф-
ти, а в результате более сложной ее обработки. Так, советский
бензин Б-70 получается из более тяжелых бензинов в резуль-
тате так (называемого риформинг-ироцесса или крекинга, при
котором тяжелый бензин или лигроин подвергаются одновре-
менному воздействию 'высоких температур и давлений.
Для повышения антидетонационных качеств бензина к нему
часто примешивают бензол, толуол, ксилол, а иногда и этило-
вый (винный) спирт.
Добавление этилового спирта (96—99°) к бензину и к бен-
зино-бензоловой смеси применяется в странах, не имеющих
собственных месторождений нефти. Обычно- вводят в смесь не
более 50% спирта,. Высокая антидетонационная стойкость спир-
та позволяет при добавлении всего 20% спирта к бензину по-
лучить топливо с октановым числом 80.
В качестве авиационного топлива иногда применяют также
спирто-бензоло-бензиновые смеси, обладающие лучшей ста-
бильностью при низких температурах.
§ 99. Антидетонаторы
Для получения топлив с высокими октановыми числами (до
90 и выше) применяют так называемые антидетонаторы,
т. е. вещества, которые, будучи прибавлены к бензину даже -в
весьма малых дозах, способны резко повышать антидетона,-
ционные свойства топлива.
Существует много различных антидетонаторов: анилин, кси-
лидин, метиланилин, тетраэтиловый свинец, тетраэтиловое оло-
во, карбонил железа, карбонил никеля и т. д. Из всех этих
антидетонаторов наиболее широко применяется тетраэтиловый
свинец (ТЭС), представляющий собой бесцветную, тяжелую
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 99. Антидетонаторы
357
(удельный вес 1,62), сильно ядовитую жидкость с температу-
рой кипения 152°.
Действие ТЭС как антидетонатора заключается в том, что
он замедляет образование неустойчивых соединений топлива с
кислородом воздуха, разлагая их и присоединяя к себе их из-
быточный кислород, и тем самым предотвращает детонационное
сгорание топлива. Действие ТЭС весьма эффективно. Так, бен-
зин Б-78, имеющий в чистом виде октановое число 78, с добав-
лением всего 0,3% ТЭС повышает свое октановое число до 94.
• Прибавление чистого ТЭС к топливу вызывает осаждение
окиси свинца на стенках камеры сгорания и на электродах
свечей, что довольно быстро нарушает нормальную работу мо-
тора. Поэтому ТЭС применяют в виде так называемой этило-
вой жидкости, в которой содержатся, кроме ТЭС, некоторые
бромистые и хлористые соединения, а также красители, добав-
ляемые для распознавания бензина, в который добавлена эта
ядовитая жидкость. В принятой у нас этиловой жидкости Р-9
(красного цвета) содержится около 49% по объему, или 55%
по весу ТЭС.
В последние годы у нас выпущена новая жидкость 1-Т-С.
В отличие от продукта Р-9 эта новая жидкость содержит 61%
ТЭС по весу и окрашена в зеленый цвет.
Этиловую жидкость добавляют в топливо в количестве
2—4 см3 на 1 кг бензина. При этом октановое число топлива
повышается на 13—-18 единиц. Из-за высокой ядовитости ТЭС
необходимо соблюдать предосторожности при работе с эти-
ловой жидкостью и с бензином, к которому она прибав-
лена. Вдыхание паров ТЭС вызывает тяжелые отравления.
Попадание ТЭС на кожу приводит к образованию долго незаг
живающих нарывов. Отравляющее действие ТЭС проявляется
обычно не сразу, а через несколько месяцев.
Точное соблюдение правил, установленных для работы с
этиловой жидкостью и с содержащими ТЭС бензинами, гаран-
тирует полную безопасность. По этим правилам смешивать эти-
ловую жидкость с бензином следует только в противогазе и
специальных резиновых перчатках. При заправке самолета
этиловым бензином необходимо надевать резиновые перчатки
и резиновые сапоги и следить, чтобы бензин не попадал на
кожу. Одевать противогаз при этом излишне. Если этиловый
бензин все же попадет на кожу, надо сейчас же обмыть пора-
женное место керосином и водой с мылом.
§ 100. Выбор топлива и правила его эксплоатации
При выборе топлива для авиационного двигателя руковод-
ствуются прежде всего октановым числом, а затем остальными
физико-химическими показателями. Как уже указывалось, ок-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
358
Гл. XIX. Авиационные топлива и масла
тановое число не всегда определяет пригодность топлива для
данного двигателя. Поэтому нельзя применять без предвари-
тельных испытаний те сорта топлив, которые не рекомендованы
для данного типа двигателей инструкциями, хотя бы октано-
вое число этих топлив и было достаточно высоким.
Пригодность данного сорта топлива для двигателя может
быть предварительно определена в лаборатории, где на спе-
циальных приборах определяют октановое число, фракционный
состав (по кривой разгонки), теплотворную способность, упру-
гость паров, удельный вес (у современных топлив он равен
от 0,700 до 0,750) и корродирующее действие топлива.
Топливо заливают в баки самолета с соблюдением ряда
предосторожностей. Во-первых, следят за тем, чтобы в баки
не попадало воды, так как оттуда она попадет в карбюра-
торы, где легко может замерзнуть, в результате чего -мотор
остановится (лед в карбюраторе может образоваться не толь-
ко зимой, но и летом при полете на большой высоте или вслед-
ствие охлаждения, вызванного испарением топлива). Во-вторых,
принимают все меры к тому, чтобы с топливом не попали в
баки пыль, песок или иные твердые мелкие частицы. Пыль и
песок могут попадать <в топливо из грязных бочек, из грязных
ворон ок и шлангов.
Во избежание попадания в баки с топливом воды и меха-
нических примесей при заливке горючего его фильтруют через
замшу, хорошо задерживающую как воду, так и мельчайшие
(механические примеси. }
§ 101. Авиационные смазочные масла
К качеству авиационных масел предъявляются весьма вы-
сокие требования, что вполне понятно ввиду чрезвычайно важ-
ной роли смазки в работе такой сложной и напряженной маг
шины, какой является авиационный двигатель.
Первым и элементарным требованием, предъявляемым к
качеству масла, является его безусловная чистота, т. е. отсут-
ствие в нем механических примесей. Толщина смазывающего
слоя очень мала и даже мелкие твердые частички нарушают
цельность масляной пленки, резко ухудшая условия смазки.
Между тем при работе двигатель засасывает из атмосферы
с воздухом пыль и мелкий песок, которые попадают затем в
масло. Поэтому воздухозаборный патрубок двигателя надо
располагать так. чтобы он засасывал по возможности чистый
воздух (фиг. 297). При работе на пыльных и песчаных аэро-
дромах' приходится даже устанавливать на самолетах воздуш-
ные фильтры, так как иначе из-за наличия во всасываемом
воздухе пыли и песка детали двигателя очень быстро изнаши-
ваются.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 101 Авиационные смазочные масла
359
'Громаднее значение имеет вязкость масла. У нас при-
нято вязкость выражать в градусах Энглера или в сантисток-
сах, определяемых в вискозиметре Оствальда. Градусы Энгле-
ра (обозначаются Е) — это число, представляющее отношение
времени истечения 200 см2 испытуемой жидкости через отвер-
стие диаметром около 2 мм ко времени истечения через то же
отверстие того же количества воды при температуре 20°. Для
авиационных двигателей непригодно масло как слишком вы-
сокой, так и слишком низкой вязкости. У применяющихся сей-
час авиационных масел вязкость колеблется в пределах
НЕПРАВИЛЬНО ПРАВИЛЬНО
Фиг. 297. Правильное и неправильное расположение заборника
воздуха на самолете.
2,25—3,4° Энглера при 100° Ц. При низкой температуре окру-
жающего воздуха применяют масла с меньшей вязкостью, а
при полетах в теплую погоду — масла со сравнительно высо-
кой вязкостью. Вязкость масел сильно падает при повышении
их температуры.
Смазочное масло не должно содержать веществ, , способ-
ствующих возникновению коррозии на деталях двигателя, т. е.
не должно содержать свободных кислот и продуктов окисле-
ния. При непрерывной циркуляции через двигатель масло
должно в минимальной степени подвергаться физико-химиче-
ским изменениям и выделять, при этом наименьшее количество
осадков.
При сгорании смазочного масла, попадающего в камеру
сгорания, должно образовываться наименьшее количество твер-
дых остатков (сажи).
Таков далеко неполный перечень требований, предъявляе-
мых к качеству авиационных масел. Удовлетворить этим тре-
бованиям могут только специальные высокосортные масла.
В настоящее время в авиации преимущественно применяет-
ся четыре сорта минеральных масел — MI<, МС, М3, M3G и
один сорт растительного масла — касторовое.
Масла МК и МС предназначены к эксплоатации весной,
летом и осенью, а масла М3 и МЗС — зимой. Касторовое ма_
ело применяется только при температуре выше нуля.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
360
Гл XIX. Авиационные топлива и масла
Вязкость этих масел, как уже сказано выше, колеблется в
пределах 2,25—3,4° Энглера при температуре 100°. Но для
авиации имеет большое значение не только вязкость масел при
рабочих температурах, но и вязкость при температуре запуска
двигателя. Ведь в зимнее время двигатели приходится запу-
скать при очень низкой температуре. Поэтому для оценки ма-
сла выведено дополнительное понятие о так называемой пуско-
вой вязкости, т. е. той, при которой еще возможно запустить
Голодный двигатель. Пусковая вязкость летних масел МК и
МС равна примерно 5000—6000° Энглера при температуре от
—7° до —8°. У зимних масел М3 и МЗС эта пусковая вязкость
соответствует температуре от —15° до —17°. Температура за-
стывания, т. е. та, при которой масла теряют свою подвиж-
ность, примерно на 8—10° ниже температуры пусковой вяз-
кости. Летние масла застывают при температуре около—15°,
а зимние около —30°.
• Для облегчения запуска двигателей в холодную погоду за
последние годы начали разжижать масло бензином. Разжиже-
ние заключается в том, что после полета добавляют в масло
от 8 до 12^/е бензина и заставляют двигатель несколько минут
работать на этом разжиженном масле, для того чтобы оно
проникло во все зазоры между деталями двигателя. Такая
смазка не замерзает даже в очень холодную погоду, ибо пу-
сковая вязкость масел М3 и МЗС, разбавленных 8% бензина,
будет при температуре около — 30°. Поэтому можно не сливать
масло из двигателя после полета и не приходится подогревать
его перед запуском. Через 30—40 мин. после запуска двига-
теля бензин из горячего масла испаряется, и в дальнейшем
двигатель работает на нормальном масле.
При непрерывной циркуляции масла через мотор оно за-
грязняется мельчайшими механическими примесями и в нем
происходят значительные физико-химические изменения, при-
водящие к сильному снижению смазывающей способности. Да-
же по внешнему виду масло после 2—3 час. работы в моторе
резко отличается от свежего масла: оно сильно темнеет. Ко-
личество механических примесей в масле сильно возрастает
с увеличением времени его работы в моторе (фиг. 298).
Во избежание повышенного износа деталей двигателя от-
работавшее в системе смазки масло необходимо через неко-
торое время сливать и заменять новым. Обычно полную за-
мену масла свежим приходится производить через каждые
20—25 час. работы двигателя.
Слитое масло направляется в регенерирующие установки,
где его подогревают до температуры около 100° и фильтруют
под давлением через бумагу; при этом масло полностью осво-
бождается от механических примесей и загрязняющих его
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
ff 101. Авиационные смазочные масла
361
асфальтено-смолистых, углеродистых и кислых соединений и
осветляется. Регенерированное масло по химическому составу
и смазывающим свойствам почти не отличается от свежего.
Фиг. 298. Увеличение содержания механи-
ческих примесей в масле с увеличением
времени работы его в моторе.
С целью улучшить условия работы двигателя ведутся ра-
боты по созданию регенерирующих установок на самом само-
лете, с тем чтобы в двигатель все время поступало очищенное
масло. При этом можно будет сильно увеличить сроки службы
двигателей, так как износ трущихся деталей во много раз
уменьшится.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Глава XX
КОНСТРУКЦИЯ АВИАЦИОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
§ 102. Общая компоновка
По расположению цилиндров авиационные двигатели раз-
деляются на рядные и звездообразные. На фиг. 299
показаны основные схемы двигателей по расположению ци-
линдров. В рядных двигателях цилиндры расположены один
за другим, в ряд, и работают на коленчатый вал, у которого
число колен (кривошипов) равно числу цилиндров в ряду.
В настоящее время обычно в ряду имеется шесть цилинд-
ров, так как при этом достигается наилучшая динамическая
уравновешенность двигателя. Встречаются рядные двигатели
и с четырьмя цилиндрами в ряду.
С целью повысить мощность двигателя увеличивают число
цилиндров до 12 и располагают их в два ряда, причем все
цилиндры работают на один коленчатый вал. Схема авиацион-
ного мотора с 12 цилиндрами в двух рядах (по шести в ряду)
разработана уже больше 25 лет назад и до сих пор остается
одной из наиболее употребительных. Так как эти двигатели
при виде спереди похожи на латинскую букву JV, то их и на-
зывают V-образными. Угол развала (угол между осями ци-
линдров) у таких двигателей обычно равен 60°.
Имеются и двухрядные перевернутые двигатели, т. е. такие,
у которых цилиндры расположены внизу под картером. Раньше
применялись двигатели с тремя рядами цилиндров, работаю-
щих на один вал. Такие двигатели назывались W-образными.
За последние годы появились’ 16-цилиндровые и 24-цилинд-
ровые двигатели, в которых цилиндры расположены в виде
буквы Н и работают на два коленчатых вала, передающих
мощность одному редуктору.
В подавляющем большинстве случаев рядную схему имеют
авиационные двигатели жидкостного охлаждения, так как воз-
душное охлаждение цилиндров, стоящих в ряд один за другим,
затруднительно. Были довольно удачные попытки строить ряд-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 102 Общая компоновка
363
Фиг. 299. Основные конструктивные схемы авиационных двигателей
по расположению цилиндров:
1— рядный четырехцилиндровый двигатель с четырехколенным валом,
2—12-цилиндровый двухрядный V-образный двигатель, коленчатый вал
шестиколенный; 3—12-цилиндровый трекрядный W -образный двигатель,
четырехколенный коленчатый вал, 4—24-цилиндровый, сдвоенный из двух
V-образных, четырехрядный двигатель; два шестиколенных коленчатых вала
связаны шестеренной передачей, 5—24-цилиндровый Х-образный четырех-
рядный двигатель коленчатый вал шестиколенный; 6 — (перевернутый 12-ци-
линдровый двухрядный V-образный двигатель, 7—24-цилиндровый (верти-
кальный или горизонтальный) Н образный двигатель, два шестиколенных
коленчатых вала работают на общий редуктор, 8— однорядный четырехци-
линдровыи двигатель перевернутого типа, 9—четырехцилиндровый двухряд-
ный двигатель с горизонтальным расположением цилиндров (плоский мо-
тор), коленчатый вал двухколенный, 10 — шестицилиндровый двигатель с
противоположно движущимися в каждом цилиндре поршнями, два шести-
коленных коленчатых вала передают мощность через шестеренчатую пене
дачу на носок двигателя, И — однорядный звездообразный 7-цилиндровый
двигатель, одноколенный коленчатый вал, 12 — двухрядный звездообразный
14-цилиндровый двигатель, двухколенный коленчатый вал, //—трехрядный
звездообразный 21-цилиндровый двигатель, трехколенный коленчатый ват.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
364
Гл. XX. Конструкция авиационных двигателей
В звездообразных
Фиг 300. Типичный оди-
ночный цилиндр двигате-
ля жидкостного охлажде-
ные двигатели сравнительно невысокой мощности и с воздуш-
ным охлаждением. Но, как правило, двигатели с воздушным
охлаждением имеют звездообразное расположение цилиндров.
При такой схеме цилиндры хорошо охлаждаются встречным
потоком воздуха. Звездообразные двигатели строятся с тремя,
пятью, семью и девятью цилиндрами в одной плоскости. Более
девяти цилиндров в одной плоскости расположить оказалось
практически невозможным. Поэтому при необходимости увели-
чить мощность в одном агрегате прибегают к сдваиванию
звезд.
тателях цилиндры каждой звезды ра-
ботают на одно колено вала. Поэто-
му в одиночных звездах коленчатый
вал имеет одно колено, а в двойных
звездах — два колена.
В настоящее время двухрядные
звездообразные двигатели строят
14-цилиндровыми в виде двух семи-
цилиндровых звезд или 18-цилиндро-
выми в виде двух девятицилиндро-
вых звезд.
За последние годы разработаны
многорядные звездообразные двига-
тели, имеющие до шести звезд, по
семи цилиндров в каждой. Такие
двигатели являются одновременно и
звездообразными, и рядными, так
как в них звезды расположены одна
за другой «в затылок».
§ 103. Цилиндры
Цилиндры двигателей жидкостно-
го охлаждения сильно отличаются по
конструкции от цилиндров двигате-
лей воздушного охлаждения. Поэто-
му мы рассмотрим их конструкцию
- ния.
1—гильза цилиндра;2—фла-
нец крепления цилиндра к
картеру, 3—рубашка для
охлаждения 4—всасываю-
щий патрубок; 5—выхлоп-
ной патрубок, 6—всасыва-
ющий клапан; 7—выхлоп-
ной клапан; 8—клапанные
пружины; 9—коромысла,
I(7—кулачковый валик; 11—
свеча.
отдельно.
На фиг. 300 показан часто при-
менявшийся в старых двигателях
жидкостного охлаждения одиночный
цилиндр. Он представляет собой
стальной стакан, в нижней части ко-
торого имеется фланец для крепле-
ния цилиндра к картеру двигателя. К
верхней части (дну) цилиндра при-
варены впускной и выпускной па-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
________________________103 Цилиндры
365
трубки. К стакану приварена стальная рубашка. Между рубаш-
кой и наружной поверхностью стакана проходит охлаждающая
жидкость, которая подводится к нижней части цилиндра; нагре-
Фиг. 301. Рубашка блока цилиндров.
ваясь, она поднимается кверху и отводится в радиатор из верх-
ней части цилиндра.
Давление газов воспринимается стенками и дном цилиндра
и шпильками, крепящими цилиндр к картеру.
Отдельные цилиндры были удобны тем, что при поврежде-
нии одного из них легко было его заменить. Но жесткость
одиночного цилиндра явно недоста-
точна, а длина двигателя с такими
цилиндрами довольно велика. По-
этому сейчас двигателей с одиноч-
ными цилиндрами не строят и пе-
решли к так называемым б л о ч-
н ы м системам. В двигателях блоч-
ной системы охлаждающие рубаш-
ки объединены в общий, отлитый из
алюминиевого сплава блок (фиг.
301), в который вставляются отдель-
ные гильзы цилиндров (фиг 302). Го-
ловки цилиндров также отлиты за-
одно, образуя блок головок (фиг.
303). При такой конструкции рас-
стояния между осями цилиндров зна-
Фиг. 302. Гильза цилиндра,
вставляемая в рубашку
' блока.
чительно меньше, чем в двигателях с
отдельными цилиндрами, и двигатель
получается короче (фиг. 304) и не-
сколько легче Кроме того, обработ-
ка я сборка деталей в таких моторах значительно проще.
Гильза зажимается буртиком между головкой и рубашкой.
Верхним и нижним поясами 1 (см. фиг. 302) гильза центри-
руется в- рубашке. По наружной поверхности гильзы имеются
ребра жесткости, а на нижнем конце — нарезка 2 для гайки,
затягивающей кольца нижнего уплотнения
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
366 Гл. XX. Конструкция авиационных двигателей
Блок головок вместе с блоком рубашек крепится к картеру
внутренними шпильками. Давление газов при такой конструк-
ции воспринимается блоком головок и шпильками, а гильзы
разгружены от растягивающих и сжимающих усилий.
Фиг. 303. Головка блока цилиндров.
Имеются блочные двигатели, у которых блок головок и
блок рубашек объединены в одно целое. Такая конструкция
получается несколько легче описанной выше. Внутри блока,
в верхней его части, расположено шесть головок цилиндров.
Они связаны со стенками блока и между собой перемычками.
В нижней части блока нарезана резьба специального профиля
для ввинчивания гильзы, показанной на фиг. 305. Гильза при
Фиг. 304. Блок цилиндров, собранный с блоком рубашек.
завертывании уплотняется в верхнем поясе стальным эластич-
ным кольцом 1. В нижнем поясе гильза уплотняется резино-
выми ^кольцами, которые затягиваются стальным кольцом и
гайкой. Ребра 2 повышают жесткость гильзы.
Встречается и так называемая смешанная конструкция ци-
линдров, в которой головки отлиты в общий алюминиевый
блок, а стальные рубашки приварены к отдельным гильзам.
Цилиндр авиационного двигателя должен быть достаточно
жестким и сохранять безукоризненно правильную цилиндриче-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
103, Цилиндры
367
скую форму. Для уменьшения износа внутрен-
нюю поверхность (зеркало) цилиндра обычно
азотируют, т. е. подвергают особой химической
обработке, при которой поверхностный слой ста-
ли насыщается молекулами азота, образующими
в соединении с железом нитриды железа, при-
дающие поверхности весьма высокую твердость и
стойкость против коррозии.
Ввиду высокой крепости современных авиа-
моторных сталей толщина стенок гильзы цилинд-
ра определяется по большей части не соображе-
ниями прочности, которая заведомо обеспечена,
а требованиЯ1Мй жесткости и необходимостью га-
рантировать возможность после установленного
срока эксплоатации сошлифовать на небольшую
толщину зеркало цилиндра, чтобы устранить об-
разовавшуюся овальность.
Типичный цилиндр авиационного двигателя
воздушного охлаждения показан на фиг. 306. Он состоит из отли-
той из алюминиевого сплава головки и стальной азотированной
Фиг, 306. Цилиндры двигателя воздушного охлаждения:
1 — стакан цилиндра; 2 — фланец крепления цилиндра к картеру; 3 — голов-
ка цилиндра; 4—впускной клапан; 5—выхлопной клапан; 6 — клапанные
пружины; 7— поршень; 8— поршневой палец; 9 — камера сгорания;
10 — отверстия для свечей.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
368
Гл. XX. Конструкция авиационных двигателей
гильзы, соединяемых на специальной резьбе. На головке и гильзе
имеются ребра для охлаждения. За одно целое с головкой от-
литы клапанные коробки, в которых помещаются рычаги и
пружины клапанов. Клапанные коробки закрыты алюминиевы-
ми крышками.
§ 104. Поршни
Назначение поршня — передавать давление газов на ша-
тун. Поршни современных авиационных двигателей отливают
или штампуют из алюминиевых сплавов, имеющих высокую
Фиг. 307. Поршень авиационного двигателя:
1 — поршень (вид снизу); 2 — замок поршневого пальца; 5 — поршневой па-
лец; 4—облегчающие выемки в теле поршня, 5 — набор поршневых колец.
теплопроводность, что способствует понижению рабочих тем-
ператур поршня. Кроме того, малый удельный вес этих спла-
вов позволяет снизить инерционные силы, возникающие при
движении поршней. Вследствие этого при одном и том же
числе оборотов вала нагрузки на подшипйики при алюминие-
вом поршне значительно меньше, чем при чугунном.
На фиг. 307 показан типичный поршень авиационного дви-
гателя с относящимися к нему деталями.
Во избежание прорыва газов из камеры сгорания на пор-
шень надевают два или три поршневых кольца, изготовленных
из специального чугуна. Для того чтобы кольца имели необ-
ходимую упругость, обеспечивающую хорошее прижимание их
к зеркалу цилиндра, диаметр их в свободном состоянии должен
•быть несколько больше диаметра цилиндра. Кольца разрезаны
(фиг. 308) либо наискось (косой замок), либо ступенькой (сту-
пенчатый замок).
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 105. Шатуны
369
< Под уплотнительными поршневыми кольцами ставят так
называемые маслосбрасывающие или маслосборные кольца. При
движении поршня к НМТ эти кольца снимают, соскабливают со
стенок цилиндра масло и через отверстия в поршне сгоняют это
масло внутрь поршня, откуда оно стекает в картер.
Фиг. 308. Поршневые
кольца с различными
замками.
Фиг. 309. Разрез поршневого пальца.
Поршень соединяется с шатуном стальным поршневым
пальцем (фиг. 309). В современных авиационных двигателях
поршневые пальцы могут свободно проворачиваться и в теле
поршня, и в верхней головке шатуна. Такие поршневые пальцы
называют плавающими. Для того чтобы пальцы не могли
сдвинуться к одной стороне и коснуться стенки цилиндра, их
фиксируют с обоих концов ллбо пружинными колечками, либо
алюминиевыми заглушками. Наруж-
ную поверхность поршневых пальцев
цементируют для придания ей боль-
шей твердости с целью уменьшить из-
нос.
§ 105. Шатуны
Назначение шатуна—воспринимать
от поршня силы давления газов и
передавать их на кривошип коленча-
того вала. Шатуны должны иметь
большую прочность, для того чтобы
многократно выносить громадные сжи-
мающие (при рабочем ходе) и растя-
гивающие (инерционные) силы. Поэ-
тому шатуны изготовляют из высоко-
сортной стали и чаще всего придают
им з сечении двутавровую форму, спо-
собствующую лучшему восприятию
особо опасных сжимающих усилий.
Простейшие шатуны имеют одно-
рядные двигатели. Такой шатун пока-
зан на фиг. 310. Он состоит из малой
головки 1, стержня 2 и большой (кри-
Фиг. 310. Шатун одноряд-
ного двигателя:
1 — малая головка шатуна,
2 — стержень, 3 — большая
головка шатуна; 4—крыш-
ка большой головки шатуна
24 В. А Попов
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
370
Гл. XX. Конструкция авиационных двигателей
Фиг. 311. Шатун двухрядного
V-образного двигателя.
Фиг. 313. Разъемный
шатун звездообраз-
ного двигателя:
Фиг. 312. Шатун звездообразного дви-
гателя АШ-82. Главный шатун собран
с прицепными шатунами.
1—отъемная крышка
шатуна; 2—штифты
крепления крышки;
3—пальцы прицепных
шатунов; 4—трубка
для подвода масла к
малой головке ша-
туна.
www.vokb-la.spb.ru Самолёт своими руками?!
§ 106. Коленчатые валы
371
ВОШИ1ПНОЙ) головки <3, охватывающей шейку коленчатого вала.
В малую головку впрессована бронзовая втулка, служащая под-
шипником для поршневого пальца. Кривошипная головка шату-
на — разъемная и в нее вставляется вкладыш, залитый анти-
фрикционным сплавом — баббитом, свинцовистой бронзой или
же особым сплавом серебра. Отъемная часть головки, называе-
мая крышкой, крепится к шатуну болтами. Положение крышки
на шатуне фиксируется заточками на болтах в стыке или ступен-
чатым замком.
У двухрядных iV-образных двигателей на одну шейку вала
работают два цилиндра и, следовательно, к ней должны быть
присоединены два шатуна. На фиг. 311 показан наиболее рас-
пространенный способ сочленения двух шатунов на одной шей-
ке вала. Нижняя головка левого (главного) шатуна • охваты-
вает вал и имеет проушину, к которой посредством пальца (ва-
лика) шарнирно присоединен правый прицепной шатун.
У звездообразных двигателей конструкция шатунов свое-
образна. На фиг. 312 показан шатун двигателя АШ-82. Криво-
шипная головка этого шатуна неразъемная и несет на себе
шесть проушин для крепления шести прицепных шатунов.
В кривошипную головку запрессована стальная втулка, зали-
тая свинцовистой бронзой. При таких шатунах приходится де-
лать разъемным коленчатый вал.
Иногда в звездообразных двигателях ставят шатуны с разъ-
емной головкой (фиг. 313), что позволяет делать коленчатый
вал неразъемным.
Верхняя головка шатуна смазывается под давлением ма-
слом, подаваемым к ней по трубке, прикрепленной к стержню,
или через канал в теле стержня шатуна. Кроме того, в теле
верхней головки сверлят отверстия, через которые к поршне-
вому пальцу может поступать масло, снимаемое маслосбрасы-
вающими кольцами с зеркала цилиндра и стекающее во внут-
реннюю полость поршня.
Кривошипная головка шатуна смазывается маслом, посту-
пающим к ней через отверстие в шатунной шейке коленчатого
вала.
§ 106. Коленчатые валы
Коленчатый вал является одной из ответственнейших и наи-
более напряженных деталей, авиационного двигателя. Он вос-
принимает от шатунов силу давления газов, преобразует её во
вращающий момент, который и передает воздушному винту.
Приходящие ют шатунов усилия изгибают шейки и щеки ко-
ленчатого вала и скручивают -вал.
У четырехколенного вала угол между коленами составляет
180°, у шестиколенного—120°, *
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
372 Гл XX. Конструкция авиационных двигателей
На фиг. 314 показан коленчатый вал современного двух-
рядного V-образного 12-цилиндрового авиационного двигателя.
Шесть шатунных (мотылевых) шеек расположены попарно под
углом 120°. Эллиптические щеки соединяют мотылевые шейки
Фиг. 314. Коленчатый вал двухрядного V-образного двигателя:
1 — коренные шейки; 2—шатунные (мотылевые) шейки, 3—щеки;
4 — отверстие для прохода масла; 5 — ведущая шестерня редуктора
вала с коренными его шейками. Для облегчения вала корен-
ные и шатунные шейки его высверлены и отверстия заглушены
стальными коническими заглушками, стянутыми болтами. Внут-
ренние полости используются для подачи масла к трущимся
поверхностям. Масло поступает из коренных подшипников в
полости коренных шеек и оттуда через каналы в щеках проходит
Фиг. 315. Масляные полости
коленчатого вала:
I — гнездо в картере для роликового
подшипника; 2 — заглушка; 3 — отвер-
стие для подвода масла к шатунному
подшипнику; 4 — канал в колене ва -
ла; 5 — полость в шейке вала.
WWW.1
в полости мотылевых шеек
(фиг. 315). Для уменьшения
веса масла в шатунных шей-
ках и для ускорения его пода-
чи к трущимся поверхностям
иногда его подводят к шатун-
ной шейке через трубку.
Передний конец вала у
безредукторных двигателей
имеет шлицы, на которые са-
жается втулка воздушного
винта.
В редукторных моторах на
переднем конце вала нахо-
дится ведущая шестерня ре-
дуктора (см. фиг. 314).
Осевые усилия (тяга вин-
та) воспринимаются упорным
подшипником. На задний ко-
нец вала обычно насаживает-
ся коническая шестерня для
передачи вращения к распре-
делительным валикам и для
привода вспомогательных агре-
гатов — водяной и масляной
Lb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
£ 107 Картеры
373
помп, магнето, генератора тока, синхронизатора к пулеметам
й пушкам и др.
Коренные и шатунные подшипники в современных рядных
авиационных двигателях делают почти исключительно скользя-
щими. Подшипники качения (шариковые или роликовые), при-
менявшиеся ранее на некоторых двигателях, не привились из-за
трудности монтажа.
Коленчатые валы однорядных звездообразных двигателей в
большинстве случаев делают разъемными, для того чтобы мож-
Фиг. 316. Двухколенный коленчатый вал двухрядного
звездообразного двигателя.
но было сделать неразъемно! коренную головку шатуна. Та-
кие валы имеют обычно две (иногда и три) коренные шейки
лежащие на роликовых подшипниках.
В двухрядных звездах коленчатый вал имеет две шатунные
шейки. На фиг. 816 показан вал двигателя АШ-82 с коленами,
расположенными под углом 180°. Этот вал состоит из трех ча
стей, соединяемых двумя стяжными болтами, зажимающими
шатунные шейки в проушинах щек средней части вала.
Для уравновешивания сил инерции коленчатые валы двух-
рядных звезд снабжают двумя противовесами, устанавливае
мыми на продолжениях крайних щек.
§ 107. Картеры
Картер авиационного двигателя представляет собой отли-
тую или отштампованную из алюминиевого или магниевого
сплава коробку, к которой крепятся цилиндры (блоки) и вспо-
могательные агрегаты и ® которой лежит на коренных под-
шипниках коленчатый вал. Форма картера зависит от типа дви-
гателя, от числа цилиндров и от их расположения. На фиг. 317
показан отлитый из алюминиевого сплава картер известного
советского авиационного двигателя АМ-38. Он состоит из двух
соединенных на шпильках половин,, причем плоскость разъема
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
V74
Гл. XX. Конструкция авиационных двигателей
проходит по оси коленчатого вала. В верхней половине впере-
ди имеется коробка (капюшон) редуктора, -к которому крепит-
ся носок редуктора. На точно обработанные под углом 120°
плоскости на верхней поверхности картера ложатся блоки ци-
линдров, которые закрепляются длинными шпильками. Колен-
чатый пал лежит на восьми опорах, представляющих собой
солидные перегородки.
Фиг. 317. Картер двигателя АМ-38:
I — верхняя половина; 2 — нижняя половина.
Вдоль нижней половины картера, близко к ее дну, прохо-
дит трубка, по которой подается масло от масляной помпы в
переднюю часть картера, где оно через ряд отверстий прохо
дит в коробку агрегатов. Отсюда масло идет в коленчатый
вал и смазывает вкладыши подшипников.
К задней части картера крепится ряд агрегатов- нагнета-
тель, магнето, масляные и бензиновые помпы и т. д.
Картеры двигателей воздушного охлаждения имеют совер-
шенно иную форму. На фиг. 318 показан состоящий из пяти
частей картер двигателя АШ 82. Носок картера отлит из элек-
трона (магниевый сплав). В носке установлен упорно-опорный
шарикоподшипник, воспринимающий осевую нагрузку — тягу
винта и радиальную нагрузку от вала винта. Кроме того, в
носке установлена неподвижная шестерня редуктора. Снаружи
к носку крепятся компрессор, распределитель воздуха для за-
пуска мотора и регулятор винта.
Носок крепится шпильками к отлитому из алюминиевого
сплава среднему картеру, состоящему из трех частей, стяги-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 108 Газораспределение
375
веемых болтами. Средний картер несет на себе два" ряда ци-
линдров и служит опорой для коренных роликовых подшип-
ников коленчатого вала. Разъемы среднего картера проходят
по плоскостям осей цилиндров. Цилиндры садятся на 14 точно
обработанных фланцев, расположенных в .шахматном порядке.
В середине вертикальных стенок передней, средней и задней
частей среднего картера расточены отверстия, в которые за-
прессованы стальные цементированные обоймы под коренные
подшипники коленчатого вала.

Фиг. 318. Картер двухрядного звездообразного двигателя:
1—носок, 2— передняя часть среднего картера; 3—средняя часть среднего
картера, 4-—задняя часть среднего картера, 5—передний корпус нагнетателя;
6 — задний корпус нагнетателя; 7 — задняя крышка картера.
Состоящей из двух частей (передней и задней) отлитый из
электрона корпус нагнетателя крепится своей передней
частью к задней части среднего картера. Передняя часть кор-
пуса нагнетателя является распределительной камерой нагне-
таемого воздуха, а в задней части корпуса нагнетателя рас-
положена крыльчатка. К задней части корпуса нагнетателя
крепится на шпильках отлитая из электрона задняя крышка
картера. На эту крышку устанавливаются два магнето, элек-
трогенератор, масляная помпа и другие агрегаты.
Передняя часть корпуса нагнетателя имеет отлитые заодно
с корпусом лапы, которыми двигатель крепится к подмотор-
ной раме самолета.
§ 108. Газораспределение
Вспышки в цилиндрах двигателя происходят через равные
промежутки времени. Так как за два оборота коленчатого ва-
ла (за цикл) должна произойти одна вспышка, то период меж-
7206
ду вспышками в угловых градусах равен---------, где i—число
i
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
>7-
Гл. XX. Конструкция авиационных двигателей
----------5------------------------------~
цилиндров. У четырехцилиндрового двигателя период между
7x0
вспышками составляет “ '180° утла поворота коленчатого
вала, и -шатунные шейки вала расположены под этим же углом,
причем первое и четвертое, второе и третье колена лежат по-
; парно в одной плоскости
q (фиг. 319). Порядок зажига-
ния в цилиндрах такого дви-
гателя может быть 1—3—4—2
или /—2—4—3.
У шестицилиндрового од-
ft; норядного двигателя период
г.з между вспышками равен 120°
и колена вала расположены
Фиг. 319. Схема четырехколенного ПОд этим же углом, Причем
вала с углом 180° между коленами. ~_____
J J первое и шестое, второе и пя-
тое, третье и четвертое колена
попарно лежат в одной плоскости (фиг. 320).
Порядок работы цилиндров в таком двигателе может быть
различный, но наиболее употребителен порядок 1—5—3—6—
2—4.
ГЬ
Фиг. 320. Схема шестиколенного вала у однорядного двигателя.
В 12-цилиндровом двухрядном моторе период между вспыш-
720
ками равен =60°, а вал — такой же, как в шестицилиндро-
вом однорядном двигателе. Порядок работы цилиндров может
быть весьма разнообразным, но наиболее распространен такой-
1 5 3 6 2 4 1 — правый ряд
X/\/^/\/\/\/
6 2 4 1 5 3 —левый ряд
Для впуска топливовоздушной смеси и выпуска отработав-
ших газов в авиационных двигателях используются почти
исключительно подвесные клапаны, удерживаемые в закрытом
положении цилиндрическими пружинами, прижимающими их к
седлам. Для управления клапанами над головками цилиндров
установлен распределительный валик (фиг 321) с кулачками
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
£ 103 Газораспределение
377
особого профиля. При вращении распределительного валика
кулачки нажимают на верхний конец штока клапана, либо на
промежуточный рычаг (фиг. 322 и 323). Профиль кулачка
подобран так, чтобы получить необходимые по расчету время
открытия и проходное сечение клапана.
Так как за цикл (два оборота) каждый клапан открывает-
ся всего один раз, то скорость вращения распределительного
валика вдвое меньше, чем коленчатого вала.
В тех случаях, когда кулачок нажимает не непосредствен-
но на шток клапана, а на промежуточный рычаг, один конец
Фиг. 321. Кулачковый (распределительный) валик:
/—кулачки (эксцентрики); 2 — коническая (тарельчатая) шестерня привода.
этого рычага снабжен роликом, на который нажимает кула-
чок, а другой — ударником или роликом, нажимающими на
верхний конец штока клапана.
У однорядных звездообразных двигателей равномерность
вспышек может быть соблюдена лишь при нечетном числе ци-
линдров. Поэтому однорядные звездообразные двигатели и
строятся лишь с нечетным числом цилиндров. В девятицилинд-
ровой звезде порядок работы цилиндров, например, следую-
щий: 1—3—5—7—9—2—4—6—8 и т. д.
В двухрядных звездообразных двигателях, представляющих
собой две звезды с нечетным числом цилиндров в каждой,
вспышки чередуются между передним и задним рядами.
Система газораспределения в звездообразных моторах сле-
дующая. Соосно с коленчатым валом двигателя вращается
приводимая через систему шестеренчатых передач так назы-
ваемая кулачковая или распределительная шайба, представ-
ляющая собой диск с несколькими кулачками (фиг. 324). В
картере мотора вокруг кулачковой шайбы расположены окан-
чивающиеся роликами толкатели (см. фиг. 282). При набега-
нии кулачка распределительной шайбы на ролик толкателя он
приподнимается, скользя в направляющей втулке, и передает
движение трубчатой тяге, которая воздействует на коромысло,
нажимающее на шток клапана.
В двухрядных звездах иногда для каждого ряда цилиндров
устанавливают отдельную распределительную шайбу, распола- -
гая их по обе стороны коленчатого вала а иногда — одну шай-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
378
Гл XX Конструкция авиационных двигателей
Фиг. 322. Клапанный механизм с двумя кулачковыми валами.
।
Фиг. 323. Привод клапана посредством коромысла.
ww$.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 108 Газораспределение
379
бу с двумя рядами кулачков (фиг. 325) В последнем случае
кулачки устанавливают с наклоном в сторону цилиндров, так
как второй ряд цилиндров отстоит довольно далеко от шайбы.
С целью улучшить условия наполнения цилиндра свежей
топливо-воздушной смесью и очистки его от продуктов сгора-
Фиг. 324. Кулачковая шайба:
/ — шестерня внутреннего за-
цепления для привода шайбы;
2 — кулачки.
ния отверстия впускных и вы-
пускных клапанов стараются
сделать как Можно больше. Чи-
сло клапанов у двигателей мо-
жет быть различным. В боль-
шинстве двигателей на каждом
цилиндре имеются один впуск-
ной и один выпускной клапаны.
Но есть двигатели с двумя впу-
скными и с одним или двумя
Фиг. 325. Схема газораспре-
делительного устройства двух-
рядного звездообразного дви-
гателя с двойной кулачковой
шайбой:
1—коленчатый вал, 2—привод-
ная шестерня; 3—большая ше-
стерня передачи; 4—малая
шестерня передачи; 5—кулач-
ковая шайба; 6—кулачки; 7—
ролики толкателей, 8—толка-
тели; Р—шестерня внутреннего
зацепления.
выпускными клапанами.
На фиг. 326 показаны применяющиеся в современных авиа-
ционных двигателях формы клапанов. Нижняя часть клапана, '
прижимаемая пружиной к клапанному гнезду, называется
грибком или головкой. Стержень клапана называется штоком.
Коническая кольцевая поверхность, которой клапан садится в
седло, называется фаской клапана.
Шток клапана движется в направляющей втулке, запрессо-
ванной в головку цилиндра. Обычно направляющие втулки из-
готовляются из специальной бронзы или чугуна.
Условия работы выхлопных клапанов в современных дви-
гателях очень тяжелы. Эти клапаны за время каждого цикла
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
380
Гл. XX. Конструкция авиационных двигателей
омываются раскаленными выхлопными газами, и поэтому тем
пература головки и нижней пасти штока клапана может до-
стигать 6С0—700° Ц, т. е. температуры красного каления. При
такой температуре механическая прочность обычных сталей
Фиг. 326. Схемы различных типов клапанов:
1 — тюльпанный клапан; 2 — клапан с плоской головкой;
3— клапан с выпуклой головкой; 4—клапан с полостью,
заполненной охлаждающим веществом.
сильно понижается и поэтому для выпускных клапанов прихс
дится применять специальные жаростойкие стали, сохраняю-
щие прочность и хорошо сопротивляющиеся коррозии при вы-
сокой температуре. За последние годы в мощных двигателях
Фиг. 327. Тарелка клапана и ее *7
крепление:
1 — тарелка; 2 — внешняя пружина,
«3 — внутренняя пружина; 4 — замок,
5 — шток клапана.
Фиг. 328. Разрезной
зчмок тарелки
g клапана.
на фаску клапана и фаску клапанного гнезда наваривают при
помощи кислородно-ацетиленового пламени стеллит (сверх
твердый сплав кобальта, хрома и вольфрама).
С целью улучшить охлаждение выпускных клапанов и>
часто делают пустотелыми и заполняют внутреннюю полость
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 1G9 Редукторы
381
до половины металлическим натрием (см. фиг. 306 и 326), об-
ладающим низкой температурой плавления и высокой тепло-
проводностью. После заполнения натрием клапан герметически
закрывают. При работе двигателя натрий, заключенный в кла-
пане, расплавляется и частично переходит в парообразное со-
стояние. В результате непрестанных движений клапана жид-
кий натрий взбалтывается, сильно нагретые частицы его пере-
мещаются из горячей головки клапана в более холодный шток
и температура клапана выравнивается.
Каждый клапан прижимается к своему седлу двумя или
тремя концентрично расположенными цилиндрическими пру-
жинами (фиг. 327). Эти пружины опираются нижними конца-
ми на головку цилиндра, а верхними — в тарелку, укреплен-
ную на штоке клапана при помощи разрезного замка (фиг. 328).
§ 109. Редукторы
Так как мощность двигателя находится в прямой зависи-
мости от числа циклов, завершающихся в единицу времени
(а значит, и от числа оборотов вала), то для повышения мощ-
ности стараются увеличивать число оборотов коленчатого ва-
та двигателя. Поэтому все современные авиационные двига-
тели работают на высоких числах оборотов — не меньше
2000 об/мин. Если бы воздушные винты, диаметр которых
обычно не меньше 3 м, вращались с тем же числом оборотов,
что и коленчатый вал двигателя, то скорость концов лопастей
с учетом скорости полета самолета превышала бы критиче-
скую скорость (т. е. скорость звука), равную у земли
340 м/сек, из-за чего резко падал бы к. п. д. воздушного вин-
та. Во избежание этого между воздушным винтом и коленча-
тым валом двигателя ставят шестеренчатую передачу-редук-
тор, понижающий число оборотов винта. Отношение числа обо-
ротов винта к числу оборотов коленчатого вала называется
степенью редукции или передаточным числом редук-
тора. Это отношение в современных двигателях колеблется от
1:2 до 1 : 1,3. Обычно редукторные двигатели выпускаются в
различных модификациях с различными степенями редукции,
причем редукторы однотипны, но различаются передаточным
числом. Это позволяет использовать один и тот же тип двига-
теля для самолетов, обладающих различными скоростями и
скороподъемностями.
По конструкции различают два основных типа редукторов—
соосные и со смещенными осями. В соосных редукторах ось
вала воздушного винта составляет продолжение оси коленча-
того вала двигателя. Эти валы связаны системой шестерен.
Соосные редукторы применяются почти исключительно в звез-
дообразных двигателях, так как при этом воздушный поток от
www.vokb-la.spb.ru - ХЗамолет своими руками?!
382 Гл. XX. Конструкция авиационных двигателей
Фиг. 329. Соосные редукторы двигателей Бристоль.
Фиг. 330. Редуктор двигателя AM-38.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ НО, Система смазки
383
винта равномерно обдувает головки всех цилиндров. На
фиг. 329 показаны соосные редукторы авиационных двигателей
Бристоль.
Редукгоры со вмещенными осями выгодны тем, что позво-
ляют расположить ось воздушного винта выше оси вала дви-
гателя и, следовательно, при моторе с таким редуктором диа-
метр воздушного винта может быть больше, чем при безредук-
торном моторе. Кроме того, в этом случае ось воздушного
винта легче совместить с осью симметрии самолета. В таких
редукторах передача от коленчатого вала к валу воздушного
винта осуществляется при помощи пары цилиндрических ше-
стерен.
Вынос редуктора кверху в iV-образном двигателе позволяет
разместить внутри такого редуктора ствол пушки, которая уста-
навливается в развале цилиндров (см. фиг. 239).
На фиг. 330 показан редуктор авиационного двигателя
АМ-38, в котором передача выполнена при помощи пары ци-
линдрических шевронных шестерен, одна из которых (малая)
напрессована на коленчатый вал двигателя, а большая упруго
соединяется с валом редуктора спиральными амортизационны-
ми пружинами.
В редукторе теряеГся 1,5—2,OVo мощности двигателя, но
эта потеря с избытком окупается повышением <к. п. д. воздуш-
ного винта. Поэтому все без исключения современные мощные
авиационные двигатели снабжены редукторами.
§110. Система смазки
Трение, возникающее в механизмах работающего мотора,
вызывает потерю мощности, а также нагревание и износ де-
талей. Для уменьшения трения трущиеся поверхности смазы-
вают маслом, ’которое, заполняя зазоры, создает между дета-
лями масляную пленку. Эта
пленка разделяет трущиеся
поверхности и изменяет ха-
рактер трения. При отсутствии
масляной пленки трутся одна
о другую твердые поверх-
ности — происходит сухое тре-
ние, при наличии же доста-
точно толстой масляной плен-
ки происходит, трение между
слоями масляной пленки, так
называемое жидкостное тре-
ние (фиг. 331).
Коэфициент сухого трения
в зависимости от материала,
Фиг. 331. Схема различных видов
трения:
I — шероховатости трущихся поверх
ностеи; II — сухое трение; III — жид-
костное трение; IV — пол уж ид кост-
ное трение.
.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
384 Гл XX. Конструкция авиационных двигателей
состояния и обработки трущихся поверхностей колеблется от 0,1
до 0,5. Коэфициент же жидкостного трения в зависимости от
свойств и температуры смазывающей жлдкостл, толщины слоя
смазки и величины нагрузки колеблется в пределах от 0,002 до
0,05. Эти цифры показывают, нисколько важна хорошая смазка
для авиационного двигателя.
Добиться идеального жидкостного трения практически не-
возможно. Например, из подшипника коленчатого овала часть
масла выдавливается из-за неравномерности нагрузки. В дей-
ствительности детали двигателя работают в условиях так на-
зываемого полужидкостного трения, которое харак-
теризуется частичными разрывами масляной пленки, причем в
местах разрыва происходит сухое трение. При полужидкостном
трении трущиеся поверхности хотя и медленно, ню все же из-
нашиваются, т. е. с них стираются мелкие частицы металла,
образующие металлическую пыль.
Смазка не только снижает силы трения, но и охлаждает
смазываемые детали, так как масло, омывая трущиеся поверх-
ности, уносит с собой от них избыток тепла. Надобность в
охлаждении трущихся деталей авиационного двигателя очень
велика. Ведь воздух и вода охлаждают, главным образом,
стенки цилиндра, в частности камеры сгорания. Коленчатый
вал, подшипники, шестеони, распределительный валик, направ-
ляющие не могут охлаждаться ни водой, ни воздухом по роду
их работы и расположения. В то же время эти детали рабо-
тают под большими нагрузками и если их не охлаждать, то
они перегреются из-за трения, предусмотренные конструкто-
ром зазоры исказятся и мотор может выйти из строя.
Уносимое смазкой с трущихся деталей количество тепла
очень велико. В современном мощном авиационном двигателе
юно доходит до 100 000 больших калорий в час. Этим теплом
(можно нагреть до температуры кипения тонну воды с начальной
температурой 0°.
При нагревании до высоких температур масло сильно раз-
жижается (уменьшается его вязкость) и смазывающая способ-
ность его падает. Поэтому приходится циркулирующее ib систе-
ме смазки масло охлаждать, пропуская его через масляный ра-
диатор.
Смазывающее и охлаждающее двигатель масло выполняет
еще одну важную функцию. Оно смывает и уносит с собой ме-
таллическую ^пыль, появляющуюся в результатевдлительной ра-
боты деталей. Так как отработавшее в двигателе масло за-
сорено этой пылью, то в систему смазки вводят фильтры и
маслоотстойники, в которых масло очищается от механиче-
ских примесей, прежде чем снова итти в мотор для смазыва-
ния деталей.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
25 В А Попов
Фиг. 332. Примерная схема смазки авиационного двигателя жидкостного охлаждения:
§ ПО Система смазки
/ — подвод масла из бака, 2 — нагнетательный масляный
насос; 3 — подача масла в масляную магистраль высокого
давления; 4 — нагнетательная (магистраль, 5—масляные
полости коленчатого вала; 6—маслопровод низкого дав-
ления для смазки редуктора; 7 — маслопровод низкого дав-
ления к головкам, 8 — маслопровод для смазки бензино-
вого насоса; 9 — подвод смазки к бензиновому насосу,
10— смазка кулачков распределительного вала, И —
масляная полость кулачкового вала; 12—смазка осей кла-
панных коромысел; 13 — слив гёасла из головки в картер;
14 — передний маслоотстойник, 15 — задний маслоотстой-
ник; 16 — редуктор; 17 — фильтры; 18 — отсасывающий
маслопровод, 19—20—отсасывающие масляные насосы;
21 —* редукционный клапан масляной системы; 22 — маноу
метр, показывающий давление масла в нагнетательной
магистрали, 23 —подвод масла в коренные подшипники.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Глава XXI
ПИТАНИЕ ТОПЛИВОМ, ЗАЖИГАНИЕ И ЗАПУСК
АВИАЦИОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
§ 111. Карбюрация
Топливо-воздушная смесь, засасываемая в цилиндр двига-
теля, приготовляется в особом приборе — карбюраторе.
Современные карбюраторы весьма сложны и для уяснения
принципов карбюрации удобнее сначала разобрать работу эле-
Фиг. 334. Схема элементарного
карбюратора:
1 — диффузор, 2 — распылитель;
3 — поплавковая камера, 4 — попла-
вок; 5 — подвод топлива, 6 — седло
игольчатого клапана, 7 — игольчатый
клапан, <8 — жиклер
увеличивается, а давление в струе
ментарного всасывающего кар-
бюратора, схематический раз-
рез которого показан на
фиг 334. Основными частями
такого карбюратора являются
Диффузор 1, распылитель 2 и
камера постоянного уровня 3,
в которую по трубопроводу
поступает топливо из бака.
Камера постоянного уровня
7 часто называется поплав-
ковой камерой, так как по-
стоянство уровня до послед-
него времени обычно обеспе-
чивал поплавок 4,
Диффузор представляет со-
бой профилированный наса-
док, установленный в трубе,
по которой воздух засасывает-
ся двигателем. При протека-
нии воздуха черен такой на-
садок скорость струи воздуха
понижается. Наибольшей
величины разрежение воздуха достигает в самом узком месте
диффузора — горловине. В диффузоре помещается распы-
литель, соединенный трубкой с камерой постоянного уровня.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 111 Карбюрация
389
Количество поступившего в распылитель топлива зависит от
диаметра калиброванного отверстия (жиклера).
Верхний обрез распылителя совпадает с наиболее узким се-
чением диффузора. Уровень топлива в поплавковой камере под-
держивается таким, чтобы при неработающем двигателе, когда
нет протока воздуха через диффузор, уровень топлива в распы-
лителе немного не доходил до обреза.
При работе двигателя воздух с большой скоростью проте-
кает по диффузору и в горловине его создается сильное раз-
режение, под действием которого топливо начинает вытекать из
распылителя. Вытекающее топливо подхватывается струей воз-
духа, раздробляется ею на мелкие капельки, частично испа-
ряется и, хорошо перемешиваясь с воздухом, всасывается в ци-
линдр.
В поплавковую камеру топливо подается из бака по труб-
ке 5. По мере повышения уровня топлива поплавок 4 всплывает
и, когда уровень достигает нужной высоты, связанный с поплав-
ком игольчатый клапан 7 перекрывает отверстие 6 и прекра-
щает поступление топлива. Как только уровень топлива упа-
дет, поплавок опустится, игольчатый клапан снова откроет от-
верстие и поступление топлива возобновится.
Описанный элементарный карбюратор не удовлетворяет тре-
бованиям, поедъявляемым условиями работы двигателя, так
как не может поддерживать нужное соотношение между коли-
чествами топлива и воздуха в засасываемой смеси. Дело в том,
что с увеличением числа оборотов двигателя вес засасываемого
им из описанного карбюратора топлива растет быстрее, чем
вес засасываемого воздуха.
Если подобрать такой диаметр жиклера, чтобы состав смеси
был нормальным при каком-то определенном числе оборотов,
то с увеличением числа оборотов смесь будет обогащаться, а
с уменьшением числа оборотов — обедняться.
Для того чтобы карбюратор «мог подавать на любом ре-
жиме работы двигателя смесь нужного состава, приходится вво-
дить в конструкцию карбюратора так называемые компен-
сационные устройства.
Современные карбюраторы имеют еще одно дополнительное
устройство, предотвращающее обогащение смеси, происходя-
щее из-за снижения атмосферного давления по мере подъема на
высоту. Это устройство — высотный корректор — может управ-
ляться летчиком от руки или автоматически.
Для обеспечения нужной приемистости двигателя, т. е. спо-
собности его быстро увеличивать число оборотов при резком
открывании дроссельной заслонки, карбюраторы снабжаются
помпой приемистости, представляющей собой небольшой бензи-
новый насос, поршень которого связан с дроссельной заслюн-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
390 Гл XXI Питание топливом, зажигание и запуск
кой карбюратора так, что при резком открывании ее впрыски-
вает в диффузор дополнительное топливо.
Так как при запуске двигателя скорость воздуха и разреже-
ние в диффузоре слишком малы для того, чтобы засосать из
распылителя нужное количество топлива, то в карбюраторе
имеется специальный жиклер малого газа, подающий при ма-
лых оборотах топливо воздушную смесь нужного состава.
Фиг. 335. Карбюратор с компенсационным устройством, системой
малого газа и помпой приемистости.
На фиг. 335 показан схематический разрез карбюратора,
снабженного названными выше дополнительными устройствами.
Как и в элементарном карбюраторе, топливо подается в поплав-
ковую камеру через отверстие, в котором установлен игольча-
тый клапан, связанный с поплавком (на схеме они не пока-
заны). При работе двигателя на малом газу между кромкой
дроссельной заслонки 2 и стенкой смесительной камеры /
остается узкая щель, сквозь которую с большой скоростью (про-
текает воздух, что создает сильное разрежение в канале малого
газа 5, выходящем ib этом месте в смесительную камеру. Вслед-
ствие разрежения топливо подсасываемся через форсунку ма-
лого газа 10 и через отверстия, регулируемые винтами 3 и 4.
По мере открывания дроссельной заслонки щель между ее
кромкой и стенкой смесительной камеры увеличивается и раз-
режение у выходных отверстий канала малого газа понижается,
в результате чего через форсунку малого газа начинает выса-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
$ ill Карбюрация
391
сываться все меньше топлива. Но зато увеличивается разреже-
ние в диффузоре 19 в зоне распылителя 17. При этом из рас-
пылителя начинает вытекать топливо, подаваемое главной фор-
сункой 14у которая помещена в компенсационном колодце 13
и сообщается с ним рядом мелких отверстий. В главную фор-
сунку 14 топливо поступает через главный жиклер 12, а в ком-
пенсационный колодец — через компенсационный жиклер И.
Когда дроссельная заслонка закрыта и расхода через главную
форсунку нет, поступающее через главный и компенсационный
жиклеры топливо заполняет колодец и главную форсунку до
уровня, на каком оно стоит в поплавковой камере По мере
открытия дросселя увеличивается разрежение в диффузоре и
топливо начинает вытекать через главную форсунку.
Так как отверстие компенсационного жиклера мало, то по
мере увеличения расхода топлива уровень топлива в компен-
сационном колодце понижается и обнажаются отверстия, со-
общающие этот колодец с главной форсункой. Через эти от-
верстия начинает поступать в главную форсунку воздух, за-
сасываемый через канал 15 и воздушный жиклер 16 Этот воз-
дух в главной форсунке смешивается с топливом и через рас
пылитель поступает уже не чистое топливо, а смесь его с воз-
духом. Чем больше открыт дроссель, тем ниже уровень топ-
лива в компенсационном колодце, тем больше обнажается от-
верстий, соединяющих этот колодец с главной форсункой, й
тем больше воздуха подсасывает двигатель, в, результате чего
состав смеси удерживается приблизительно постоянным. При
полном открытии дросселя обнажаются все отверстия главной
форсунки и состав смеси регулируется жиклерами 11 и 12 и
воздушным жиклером 16.
Имеющаяся на этом карбюраторе помпа (приемистости ра-
ботает следующим образом. Штдк 26 помпы связан с дроссе-
лем рычагом 27 так, что при открывании Заслонки отжимается
вниз. На штоке 26 сидит поршень 24 с пластинчатым клапа-
ном 22. В момент открытия дросселя поршень 24 опускается,
пластинка 22 закрывает отверстие в поршне и топливо из-под
поршня выталкивается через форсунку 18 в диффузор. Коли-
чество топлива, проходящего через форсунки 25 и 18, зависит
от размера жиклера 23. В системе форсунки 18 имеются кла-
пан 20 и жиклер 21 полного газа. Клапан 20 открываемся на-
жатием штока насоса при полном открытии дросселя, и тогда
через жиклер 21 начинает поступать во всасывающий трубо-
провод дополнительное топливо, чем достигается обогащение
смеси на полном газу.
Высотный корректор в описываемом карбюраторе работает
следующим образом. Плунжер 9, приводимый в движение ры-
чагами 7 и 8, уменьшает проходное сечение отверстия, веду-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
I
392 Гл. XXL Питание топливом, зажигание и запуск__________________
щего к главному жиклеру, и этим предотвращается излишнее
обогащение смеси.
Автоматический регулятор высотной корректировки снаб-
жен герметически запаянной тонкостенной упругой коробочкой,
стенки которой при изменении наружного давления прогибают-
ся и приводят в движение рычаги 7 и 8.
За последние годы широко стали
применяться так называемые беспо-
плавковые карбюраторы, предостав-
ляющие возможность свободно со-
вершать все фигурные полеты, так
как подача топлива в них не зави-
сит от положения самолета, в то
время как поплавковые карбюра-
торы не обладают этой возможно-
стью,, и поэтому при некоторых по-
ложениях самолета двигатель «за-
хлебывается». Постоянство подач-и
топлива в беспоплавковых карбю-
раторах обеспечивают упругие диа-
фрагмы, связанные с шариковыми
запорными клапанами.
На фиг. 336 показана часть бес-
поплавкового карбюратора. Топли-
во, поступающее под некоторым
давлением из топливного насоса че-
рез штуцер / и насадок 2, прохо-
дит через шариковые клапаны Зл
заполняет полость между двумя
гибкими диафрагмами 4 и посту-
пает через канал 5 в карбюратор.
Если давление подаваемого насосом
то диафрагмы раздаются и шарико-
доступ топлива. Когда давление
топлива в результате высасывания его двигателем упадет, то
диафрагмы под действием атмосферного давления в полостях 6
сблизятся и снова откроют клапаны 3.
На испарение топлива в карбюраторе расходуется тепло,
содержащееся в засасываемом двигателем воздухе. При этом
температура ёоздуха может настолько понизиться, что содер-
жащиеся в нем водяные пары конденсируются и оседающая на
деталях карбюратора вода обратится в лед. Во избежание это-
го карбюраторы и всасывающие трубопроводы подогревают,
заключая их в рубашку, по которой циркулирует вода цз си-
стемы охлаждения двигателя. В двигателях воздушного охлаж-
дения подогрев осуществляется выхлопными газами или выхо-
дящим из мотора маслом.
Фиг. 336. Схема беспоплавко
вого карбюратора.
топлива слишком велико,
вые клапаны прекращают
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ ill. Карбюрация
39&
Конечно, подогревать карбюраторы приходится лишь в том
случае, если они по схеме наддува стоят перед нагнетателем.
В тех же случаях, когда карбюратор стоит за нагнетателем,
подогрев не нужен, так как температура поступающего из на-
гнетателя воздуха всегда излишне высока и его приходится
даже охлаждать.
За последние годы наметилась тенденция отказаться от при-
менения карбюраторов в авиационных двигателях и заменить
их иным устройством для подачи топлива в цилиндры. Эта тен-
денция объясняется стремлением получить лучшее и более
равномерное распределение топлива по цилиндрам и более
точную его дозировку.
В результате длительных исследований была разработана
система непосредственного впрыска топлива
в цилиндры или во всасывающие трубопроводы при помощи'
специальных насосов и форсунок. Хотя впрыскивающая аппа-
ратура сейчас не менее сложна, чем карбюраторы, тем не ме-
нее этот новый метод подачи топлива начинает широко приме-
няться.
В двигателях с непосредственным впрыском топлива в ци-
линдры засасывается только воздух, а топливо впрыскивается1
внутрь каждого цилиндра через форсунку, ввернутую в стенку
камеры сгорания. Топливо впрыскивается особым насосом под
давлением 150—300 ат в такте наполнения. Мелко распыленное
форсункой топливо перемешивается с воздухом, поступающим
в цилиндр с большой скоростью, и обра1зуется пригодная к вос-
пламенению топливо-воздушная смесь. Такты сжатия, расшире-
ния и выхлопа протекают в этих двигателях так же, как в кар-
бюраторных.
В систему питания двигателей с непосредственным впры-
ском входят: насос, регулятор смеси, воздухоотделитель, фор-
сунки и топливопроводы. На фиг. 337 показана примерная схе-
ма подачи топлива в авиационном двигателе с непосредствен-
ным впрыском. Из бака 1 топливо через пожарный кран по-
ступает к фильтру 2 и далее проходит к подкачивающей пом-
пе 3. Помпа 3 подает топливо под давлением до 2 кг/см2 к воз-
духоотделителю 6, в котором от топлива отнимается воздух.
Через редукционный насос 5 отделенный от топлива воздух
возвращается в бак 1 по трубопроводу 8 вместе с избыточной
частью топлива.
Освобожденное от воздуха топливо подводится к отдельным
насосным элементам впрыскивающего насоса 7 и затем под
высоким давлением и в точно- отмеренных количествах впры-
скивается через форсунки в цилиндры двигателя. Впрыскиваю-
щий насос подает в цилиндры не все поступающее к нему топ-
ливо, так как оно подходит к нему с избытком. Излишнее топ-
ливо отводится по трубопроводу 10 снова в подкачивающий
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
394
Гл XXI Питание топливом, зажигание и запуск
насо1е 3, откуда поступает или в воздухоотделитель, или в бак.
Количество топлива, необходимое для различных режимов
работы двигателя, автоматически устанавливается регулятором
состава смеси. Этот регулятор автоматически дозирует впры-
скиваемое в цилиндры количество топлива в соответствии с ве- *
«совым зарядом воздуха, засасываемым в данный цилиндр.
Фиг. 337. Примерная схема подачи топлива в авиационном двигателе
с непосредственным впрыском.
Применяемые при непосредственном впрыске насосы и фор-
сунки по устройству аналогичны насосам и форсункам авиа-
ционных дизелей (см. § 116). Не следует смешивать двигатели
с непосредственным впрыском с авиационными дизелями.
В первых топливо-воздушная смесь зажигается запальной све
мой, как и в карбюраторных двигателях, а во вторых смесь
самовоспламеняется в результате сильного сжатия воздуха.
§ 112. Зажигание
В современных авиационных двигателях легкого топлива
сжатая в цилиндрах рабочая смесь зажигается электрической
аскрой, проскакивающей между электродами запальной свечи,
ввернутой в головку цилиндра. Электрический ток высокого
напряжения (10 000—20 000 в) подается к запальной свече от
авиационного магнето. С целью обеспечить надежность зажи-
гания и улучшить условия сгорания топливо-воздушной смеси
на двигатель устанавливают два магнето и два комплекта све-
жей, т. е. по две све^и на каждый цилиндр. Каждое из двух
магнето питает током один комплект свечей во всех цилиндрах.
Таким образом даже при выходе из строя одного магнето или
нескольких свечей система зажигания продолжает работать
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 112 Зажигание
395
Фиг 338. Авиационное магнето:
1 — конец валика, вращающего ротор магнето, 2 — передняя крышка
с фланцем крепления магнето к двигателю, 3 — место присоеди-
нения провода, идущего к переключателю; 4 — верхняя крышка;
5 — место присоединения экранированной проводки; 6 — экран; 7 —
задняя крышка, 8— корпус магнето
Фиг. 339. Кинематическая схема магнето для 9-цилиндрового
двигателя.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
396
Гл. XXI. Питание топливом, зажигание и запуск
Магнето (фиг. 338) представляет собой агрегат, в кото-
ром объединены электрический генератор тока и трансфорхма-
тор с распределителем для цепи высокого напряжения. Основ*
ные части магнето следующие (фиг. 339): ротор-магнит 1,
якорь 8, первичная обмотка 2 трансформатора, вторичная об-
мотка 3 трансфорхматора, прерыватель 4, конденсатор 5, крыш-
ка 6 распределителя и автомат опережения 7,
Ротор магнето — это постоянный магнит, являющийся источ-
ником магнитной энергии. При вращении ротора создается в
сердечнике трансформатора переменный магнитный поток, воз-
буждающий в обмотках трансформатора электродвижущую си-
лу. В первичной обмотке трансформатора (обмотке низкого на-
пряжения) при замыкании контактов прерывателя на массу
возникает первичный ток низкого напряжения. В тот момент,
когда сила этого тока достигает наибольшего значения, вра-
щающийся кулачок прерывателя поворачивает рычажок преры-
вателя вокруг оси и контакты прерывателя очень быстро раз-
мыкаются. При этом происходит разрыв первичного тока и
резкое изменение магнитного потока в сердечнике трансфор-
матора.
Конденсатор, включенный параллельно контактам прерыва-
теля, уменьшает искрение между ними и этим способствует бо-
лее резкому изменению магнитного потока, одновременно пре-
дотеоащая обгорание контактов.
При изменении магнитного потока возникает (индуцируется)
ток высокого напряжения во вторичной обмотке трансформа-
тора. Этот ток подается от центрального контакта трансфор-
матора через вывод высокого напряжения в. крышку распре-
делителя и через уголек на рабочий электрод бегунка, с кото-
рого проходит через рабочие электроды крышки распреде-
лителя по проводам к центральным электродам свечей дви-
гателя. 'Между центральным и крайними электродами запаль-
ной свечи имеется искровой промежуток — около 0,35 мм, Ток
высокого напряжения пробивает этот промежуток, причем меж-
ду электродами проскакивает электрическая искра, воспламе-
няющая сжатую в камере сгорания рабочую смесь.
Автомат опережения представляет собой нормальный цен-
тробежный регулятор.
На фиг. 340 показана схема зажигания 12-цилиндрового
двухрядного авиационного двигателя.
При работе магнето создаются помехи для самолетного ра-
диоприемника. С целью предотвратить эти помехи всю систему
зажигания экранируют, т. е. заключают все ее части —
магнето, провода и ’свечи — в металлические кожухи, электри-
чески соединенные с массой двигателя.
Авиационная запальная свеча показана на фиг. 341.
Она состоит из корпуса, изолятора и экрана. Стальной кор-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Фиг. 340. Схема зажигания 12-цилиндрового
двухрядного авиационного двигателя.
§ 112 Зажигание
Фиг. 341. Авиационная запальная свеча:
1 — слюдяная изоляционная трубка; 2 — стальная
шайба; 3 — комплект слюдяных шайб; 4—слюдя-
ная изоляционная трубка; 5 — экраф 6 —сталь-
ная обжимная трубка; 7 — втулка изолятора;
8 — латунная уплотнительная втулка; 9 — про-
кладочные шайбы; 10— корпус свечи; 11— цен-
тральный стержень; 12— комплект слюдяных
шайб; 13 — боковые электроды; 14 — центральный
электрод.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
398
Гл. XXL Питание топливом, зажигание и запуск
пус 10 свечи в нижней части имеет наружную резьбу для ввер-
тывания свечи в головку цилиндра, в верхней части — внутрен-
нюю резьбу для установки экрана и укрепления изолятора.
В нижний конец корпуса впаяны три боковых электрода 13~
Для ввертывания свечи в цилиндр на корпусе имеется шести-
гранник. К центральному стержню 11 припаяна головка из не-
ржавеющей ^тали, образующая центральный электрод 14. На
центральный стержень 11 навиты тонкие слюдяные пластинки»
образующие изоляционную слюдяную трубку 4. Нижнюю часть
изолятора составляет комплект слюдяных шайб 12. Экран 5
представляет собой металлический цилиндр, имеющий наруж-
ную резьбу на концах и наружный шестигранник под ключ.
Внутри экрана помещается слюдяная трубка 1, набранная из
слюдяных пластинок. Изолятор вставляется в корпус свечи и
закрепляется экраном, ввертываемым сверху в корпус.
Ток высокого напряжения от магнето поступает по проводу
через контактное устройство и проходит по центральному
стержню к центральному электроду 14. Для дальнейшего про-
хода тока на массу, т. е. к корпусу свечи, электрически соеди-
ненному с цилиндром двигателя, есть только один путь—через
воздушный зазор величиной 0,3—0,4 лш между центральным
электродом и боковыми электродами. Ток пробивает этот зазор,
причем образуется электрическая искра, которая воспламеняет
сжатую в камере сгорания рабочую смесь.
Для изготовления изоляторов в авиационных запальных
свечах применяют не только слюду, но и керамические мате-
риалы.
Ротор рабочего магнето связан шестернями с коленчатым
валом и, следовательно, вращается только во время работы
двигателя. Поэтому для запуска двигателя приходится иметь на
самолете дополнительное пусковое магнето. При запуске
двигателя летчик вращает рукоятку пускового магнето, кото-
рая через шестеренчатый привод связйна с ротором. По прин-
ципу работы пусковое магнето ничем не отличается от рабо-
чего. Ток высокого напряжения от пускового магнето по про-
воду подводится к распределителю одного из рабочих магнето
и далее идет к свече того цилиндра, в котором к этому вре-
мени должна произойти вспышка. Пои про1ворачивании вала
двигателя искры подаются в нужной последовательности к ци-
линдрам.
За последнее время на самолетах часто вместо пуско-
вого магнето устанавливают так называемую пусковую
бобину, которая работает от самолетной аккумуляторной
батареи.
Схема пусковой бобины показана на фиг. 342. На сердеч-
нике 6 из стальной отожженной проволоки намотаны первич-
ная толстая обмотка 7 и поверх нее — вторичная тонкая об-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
$ 112. Зажигание
399*
мотка 9 Сердечник заключен в изолирующий карболитовы&
корпус. Якорь 3, представляющий собой пружинную пластину,
одним концом укреплен в карболитовом корпусе сердечника, на
другом свободном его конце имеется подвижный контакт 4.
Второй контакт 5, неподвижный, укреплен на винте, ввинченном
в латунную пластинку, укрепленную на карболитовом корпусе.
Ввинчивая или вывинчивая винт, можно изменять расстояние
между якорем 3 и сердечником 6. Параллельно контактам 4
Фиг. 342. Схема пусковой бобины.
и 5 включен конденсатор 8. Бобина с вибратором помещается
в разъемном алюминиевом корпусе 1, который служит и экра-
ном. *
Один конец первичной обмотки 7 соединен проводом А - с
включающей кнопкой 11, а через нее — с самолетным аккуму-
лятором 10. Другой конец этой обмотки присоединен к якорю 3
и при замкнутых контактах 4 и 5 соединен с кассой.
Начало вторичной обмотки 9 присоединено к массе (кор-
пусу бобины), а конец выведен через латунную втулку к за-
жиму на карболитовом корпусе. В эту втулку вводится провод
высокого напряжения, идущий к пусковым электродам распре-
делителя рабочего магнето.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
400
Гл XXI Питание топливом, зажигание и запуск
Нажав кнопку 11. летчик соединяет первичную обмотку 7
с аккумулятором. Проходящий по виткам первичной катушки
ток создает магнитное поле, намагничивающее сердечник 6.
В момент образования магнитного поля создается электродви-
жущая сила во вторичной обмотке. Когда намагнитившийся
сердечник 6 притянет якорь 3, контакты 4 и 5 разомкнутся и
ток в первичной цепи прервется. При этом магнитное поле
(исчезает, и во вторичной обмотке вновь возникает электродви-
жущая сила. Сердечник 6 после прекращения тока в первичной
цепи перестанет притягивать якорь 3, и контакты 4 и 5 снова
сомкнутся и т. д.
Описанные явления будут повторяться все время, пока на-
жата кнопка 11. При каждом размыкании и замыкании кон-
тактов 4 и 5 во вторичной обмотке возникает высокое напря-
жение, которое подводится к свечам и дает искры между элек-
тронами.
§ 113. Пусковые устройства
Средства запуска авиационных двигателей делятся на
аэродромные и бортовые, т. е. находящиеся на борту
самолета.
Наиболее распространенным аэродромным средством за-
пуска является автостартер, представляющий собой авто-
машину, оборудованную устройством для передачи мощности от
двигателя автомобиля к высоко расположенному горизонталь-
ному трубчатому валу (фиг. 343). На конце этого вала>-хобота -
имеется стальной палец, который при запуске вводят в зацепле-
ние с зубцами храповика, укрепленного на лобовой стороне
втулки воздушного винта самолета.
При включении эластичной фрикционной муфты, передаю-
щей вращение от вала автомобильного двигателя к горизон-
тальному пусковому валу, последний приводится в быстрое
вращение и заставляет проворачиваться коленчатый вал авиа-
ционного двигателя, причем летчик вращает пусковое магнето
йли нажимает кнопку пусковой бобины. По-достижении доста-
точного числа оборотов карбюратор начинает подавать в ци-
* линдры топливо-воздушную смесь нужного состава и двигатель
начинает работать. Как только число оборотов воздушного
винта станет больше числа оборотов пускового вала (хо-
бота) автостартера, палец хобота выходит из зацепления с
храповиком винта и конец хобота пружиной оттягивается
назад.
Из бортовых устройств для запуска двигателей наиболее
часто применяется система воздушного самопуска.
На фиг. 344 показана схема такой системы. Основными частями
«.системы являются баллон со сжатым воздухом, дисковые рас-
1 _ www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 113 Пусковые устройства
101
Фиг. 343. Запуск авиационного двигателя при помощи автостартера.
6 В. А Попов
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
402
Гл. XXL Питание топливом, зажигание и запуск
пределители -воздуха (в двухрядных двигателях — по одному
распределителю на каждый ряд из шести цилиндров), воздуш-
ные клапаны, компрессор и заливочный бачок с бензином.
В баллоне объемом обычно 5—6 л воздух содержится под дав-
лением 150—180 ат. Перепускной кран с редуктором предна-
значены для подачи сжатого воздуха из* баллона к распреде-
лителю и для снижения при этом давления до 25—30 ат. На
перепускном клапане имеются два манометра. Один из них по-
казывает давление в баллоне, а другой — давление воздуха,
поступающего в систему запуска.
Распределитель сжатого воздуха, соединенный стальными
трубками (4X6 мм) со всеми цилиндрами мотора, представ-
ляет собой золотник, связанный шестеренчатым приводом с ко-
ленчатым валом двигателя и вращающийся вдвое медленнее
коленчатого вала. Вращаясь, золотник открывает в нужной по-
следовательности доступ сжатому воздуху в цилиндры мотора
Сжатый воздух поступает в цилиндры в момент, соответствую-
щий началу ра(бочего хода.
Процесс запуска двигателя, оборудованного такой системой,
происходит следующим образом. После того как двигатель
подготовлен к запуску и в цилиндры его ручным заливочным
насосом впрыснуто пусковое топливо, летчик открывает вентиль
воздушного баллона и поворачивает рукоятку перепускного
крана. При этом второй манометр должен показать давление
от 20 до 30 ат. Под этим давлением воздух через распредели-
тель проходит к клапану, ввернутому в головку цилиндра, пре-
одолевает сопротивление слабой пружины клапана, проходит
в камеру сгорания, давит на поршень и заставляет его двигать-
ся. Таким образом коленчатый вал двигателя раскручивается
до тех лор, пока двигатель заработает. После этого подачу
сжатого воздуха прекращают.
Хотя сжатый воздух поступает в распределитель под дав-
лением 20—30 ат, давление в цилиндое в момент поступления
туда сжатого воздуха не превышает 10—15 ат, так как давле-
ние падает вследствие расширения воздуха в самом распреде-
лителе, трубопроводах и в камере сгорания.
Пятилитровым баллоном, в котором воздух сжат до 150 ат,
можно в нормальных условиях запустить современный мощный
двигатель не более 3—4 раз, а ведь сжатый воздух нужен на
самолете еще и для пневмосистемы. Для того чтобы обеспечить
возможность всегда запустить двигатель и иметь запас воздуха
для работы пневматических устройств на самолете, нужно под-
держивать все время в бортовом баллоне достаточное давле-
ние. С ^этой целью на моторе устанавливают миниатюрный воз-
душный компрессор (фиг. 345), связанный шестеренчатой пере-
дачей с коленчатым валом. Этот компрессор во время работы
двигателя все время качает воздух, пополняя баллон. Изли-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 113. Пусковые устройства
403
шек воздуха выпускается через редукционный клапан в атмо-
сферу.
На фиг. 346 показана схема’ пускового устройства одного из
современных двигателей и обозначены основные части этого
устройства. Пусковое топливо из бачка 5 впрыскивается при
помощи ручного насоса, имеющегося в бортовом агрегате 1,
во всасывающие патрубки 6 по трубкам 7. Воздух, выходя из
бортового агрегата Л направляется по трубке 8 к дисковым
распределителям 8 и от них по трубкам 9 к пусковым клапа-
нам, ввернутым в цилиндры двигателя. В бортовом агрегате
соединены в один узел ручной компрессор, насос для впрыски-
вания в цилиндры двигателя топлива или карбюрированной
смеси и регулятор давления воз-
духа.
Сжатый воздух поступает из
бортового баллона 2, пополняе-
мого во время работы двигателя
воздушным компрессором 4.
Кроме описанного воздушно-
го самопуска, для запуска авиа-
ционных двигателей применяют-
ся инерционные старте-
ры с ручным приводом или рас-
кручиваемые электромотором.
Принцип действия инерцион-
ного стартера заключается в сле-
дующем. Массивный маховик при
помощи шестеренчатого мульти-
пликатора с большим передаточ-
ным числом приводится во вра-
щение и раскручивается до тех
пор, пока наберет скорость
10 000—12 000 об/мин. По дости-
жении нужного числа оборотов
маховик автоматически сцепляет-
ся с храповиком коленчатого ва-
ла двигателя через специальную
муфту и заставляет вал прово-
рачиваться со скоростью около
100 об/мин.

Фиг. 345. Самолетный воздушный
компрессор:
1 — воздушный фильтр; 2 — фла-
нец крепления компрессора к кир-
теру двигателя; 3— валик при-
вода.
На фиг. 347
показана схема такого стартера. При раскру-
чивании рукоятки вращается шестерня 8, передающая враще-
ние шестерне 9 и корпусу связанной жестко с ней фрикционной
муфты, на котором установлены сателлиты 6. При вращении
корпуса фрикционной муфты сателлиты 6 катятся по жестко
укрепленной шестерне 7, вращая сцепленную с ними шестер-
ню 5, которая представляет собой одно целое с шестерней 4.
26*
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
404 Гл. XXL Питание топливом, зажигание и запуск
Фиг. 346. Пусковая схема современного двухрядного
12-цилиндрового авиационного двигателя:
1 — бортовой агрегат; 2 — баллон со сжатым воздухом; 3 — распреде-
лители воздуха по цилиндрам; 4— воздушный компрессор; 5 — зали-
вочный бачок; 6 — всасывающие патрубки; 7 — трубки подачи бензина;
3 — трубка для подвода воздуха к распределителям; 9— трубки для
подвода воздуха от распределителей к цилиндрам.
^Рукоятка
Фиг. 347. Схема инерционного стартера.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
£ ИЗ, Пусковые устройства
405
С шестерней 4 сцеплена шестерня 3, сидящая на одной оси
с шестерней 2, которая находится в зацеплении с шестерней 1,
посаженной на оси маховика. По достижении маховиком рас-
четного числа оборотов стартер сцепляется с храповиком ко-
ленчатого вала двигателя. При этом живая сила вращающе-
гося маховика через шестерни 1, 2, 3, 4, 5, 6 л 7 передается
на корпус фрикционной муфты и через нее и храповик — ко-
ленчатому валу двигателя.
За последние годы ведутся работы по созданию авиацион-
ных электростартеров, подобных автомобильным.
В этом направлении достигнуты большие успехи.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Глава XXII
СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ
НА САМОЛЕТАХ
§ 114. Системы бензопитания
Системой бензопитания называется совокупность устройств,
предназначенных для хранения топлива на самолете и для по-
дачи его к двигателям.
Запас топлива на самолете содержится в топливных баках,
откуда топливо подается по трубопроводам через фильтры и
отстойники к двигателям.
На современных самолетах применяется почти исключитель-
но подача топлива к двигателям под давлением, т. е. при по-
мощи топливных помп. Широко применявшаяся раньше подача
топлива самотёком ныне используется редко и лишь на неболь-
ших самолетах, так как не обеспечивает равномерного по-
ступления топлива к двигателю (ввиду изменения высоты стол-
ба топлива в баке), а на фигурах двигатель вообще остается
без топлива.
На фиг. 348 показана (примерная схема бензопитання.
Топливный бак 1 соединен с атмосферой дренажной труб-
кой 5, для того чтобы давление «в баке равнялось атмосфер-
ному. При отсутствии дренажа бак был бы герметичен и горю-
чее из него не поступало бы в систему.
Электрический бензиномер 12 поплавкового типа указывает
запас топлива в баке. Топливо заливается в бак через заливоч-
ную горловину 13. Кран 9 предназначен для периодического
сливания из отстойника отстоявшейся воды, образовавшейся
в результате конденсации пара, содержащегося в атмосферном
воздухе. Через кран 10 топливо по трубопроводу отсасывается
помпой 3 и по пути проходит через фильтр-отстойник 2.
Из помпы 3 топливо через пожарный кран 4 поступает в
карбюратор 7 под нужным давлением, которое показывает
манометр 11.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 114. Системы бензопитания
407
На случай (повреждения механической топливной- помпы
(весьма редкое явление) в системе предусмотрена ручная пом-
па 6 в сочетании с обратным клапаном 14. Этот клапан при
работе 'Механической помпы 3 пропускает .топливо по направ-
лению к помпе 3 от фильтра-отстойника 2, но не (пропускает
его к фильтру-отстойнику при работе ручной помпы 6. Через
кран 8 сливают отстой из фильтра-отстойника.
Краны 8 и 9 (могут быть открыты только на земле. Крапы
же пожарный 4 и перекрывной 10 управляются из кабины лет-
Фиг.-348. Простейшая схема бензиновой системы самолета.
чика. Пожарный кран 4 является аварийным и предназначен
для отключения карбюратора от бензосистемы при вспышке
топлива в карбюраторе (вызванной при запуске двигателя силь-
ным обеднением смеси), а также при пожаре в моторном от-
секе.
Нужно иметь в виду, что на фиг. 348 изображена лишь про-
стейшая принципиальная схема. Реальные схемы бензопитания
много сложнее и включают ряд дополнительных элементов, на-
пример, систему заполнения топливных баков нейтральным га-
зом, детали аварийного слива топлива, детали для подачи топ-
лива »в цилиндры при запуске двигателя, детали для разжиже-
ния масла бензином и т. д.
Заполнение свободного объема в топливных баках ней-
тральным газом применяется на военных самолетах с
целью предотвратить при пробивании бака пулями вспышку
паров топлива, заполняющих в смеси е воздухом этот объем.
Как показал опыт, попадание пули в самое топливо не вы-
зывает вспышки; если же пуля пробьет бак над топливом, то
содержащееся там пары топлива, смешанные с воздухом, легко
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?! *
408
Гл XXII Системы питания и охлаждения
-воспламеняются. Поэтому объем бака над топливом теперь в
большинстве военных самолетов заполняют охлажденными и
очищенными (обезвоженными) выхлопными газами двигателя,
отводимыми к бакам из выхлопного коллектора по специаль-
ным трубопроводам.
Назначение аварийного слива топлива — либо пре-
дотвратить гибель самолета при возгорании топлива в баке, ли-
бо (на многомоторных самолетах) облегчить самолет при по
вреждении одного или нескольких моторов из числа установ-
ленных на самолете. Одно время предлагалось делать баки
сбрасывающимися в полете. Но сложность конструкции и не-
надежность разъединения трубопроводов заставили отказаться
от таких баков. В настоящее время для аварийного слива топ-
лива используют особые люки, крышки которых припаяны к
стенкам бака и легко отрываются при помощи специального
механизма.
Топливные баки на современных самолетах преиму-
щественно изготовляют сварными или клепаными из алюминие-
вых сплавов АМц и АМг и из магниевых сплавов. Но во <время
второй мировой войны применялись и фибровые и даже фа-
нерные топливные баки. На некоторые самолеты устанавливали
мягкие, так называемые бурдючные баки, не имеющие жестко-
го каркаса и представляющие собой покрытый нормальным
протектором мешок из непроницаемой для топлива и нераство-
римой в нем ткани.
Бак состоит из обичайки, днищ и перегородок, изготовлен-
ных из алюминиевого сплава и соединенных при помощи кисло-
родно-ацетиленовой, точечной или роликовой сварки или скле-
панных алюминиевыми заклепками.
Форма бака определяется тем свободным пространством в
крыле или фюзеляже самолета, куда бак должен быть поме-
щен. С целью повысить жесткость стенок бака их делают вы-
пуклыми, а внутри ставят перегородки и профили жесткости
1Кроме повышения жесткости бака, перегородки препятствуют
быстрому перетеканию топлива в баке всей массой при резких
маневрах самолета.
Для того чтобы топливо могло проходит в любой отсек бака
и для облегчения конструкции бака, в перегородках делают
отбортованные отверстия Расстояние между перегородками
обычно не превышает 500 мм.
На фиг. 349 показан внешний вид топливного бака
На военных самолетах баки покрывают так называемым
протектором, состоящим из двух слоев резины, между
которыми помещается слой сырого каучука. При пробивании
пулей такого бака резиновые оболочки стягиваются и закры-
вают пулевые отверстия, а сырой каучук затягивает место
повреждения и топливо не вытекает из бака Хотя протектиро-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 114 Системы бензопитания
409
ванне топливных баков не может полностью гарантировать
отсутствие течи при пробивании баков, но все же оно оказалось
полезным и его применяют на всех военных самолетах.
Фиг, 349. Топливный бак, покрытый протектором н прикрепленный лентами
к конструкции крыла.
Жесткие топливные баки подвешивают или прикрепляют в
самолетах обычно на стальных или дуралюминовых лентах.
В тех местах, которыми баки ложатся на ленты, обичайки
снабжают рифтами для повышения местной жесткости, а под
ленты подкладывают мягкие прокладки
Фиг. 350. Схемы бензиновых помп.
а — коловратной, б — шестеренчатой
Иногда запас топлива на самолете хранят внутри крыла,
используя в качестве бака часть'объема лонжерона или часть
объема кессона крыла между лонжеронами. Такая конструкция
выгодна в весовом отношении, но непроницаемость таких баков
не очень надежна. Поэтому подобная конструкция не приви-
лась.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
410
Гл XXII. Системы питания и охлаждения
Для подачи топлива из баков к карбюраторам приме-
няготся преимущественно коловратные помпы. Работа этой
помпы понятна из схемы, приведенной на фиг. 350, а. Помпа
снабжена редукционным клапаном, отрегулированным на дав-
ление 0,25—0,30 ат. При избыточной подаче топливо через ре-
дукционный клапан возвращается обратно в помпу по внутрен-
ним каналам. Иногда применяются шестеренчатые помпы
Фиг. 351. Металлический гибкий шла^г.
(фиг. 350,6). Коловратные помпы могут подавать топливо на
большую высоту и просты в эксплоатации и ремонте. Поэтому
такие помпы чаще применяют в системе подачи топлива.
Все элементы системы бензопитания соединяются дуралю-
миновыми трубками. За последнее время разработаны металли-
ческие гибкие шланги (фиг. 351), которые легки, очень прочны
и не страдают от вибраций.
§115. Системы охлаждения
Система охлаждения двигателя на самолете является весьма
важным устройством и от правильного ее функционирования
зависят надежность работы двигателя и безопасность полета.
Эта система при минимальном лобовом сопротивлении должна
отвести от двигателя количество тепла, эквивалентное до 60%
его !мощности.
В самолетах с двигателями воздушного охлажде-
ния элементами системы охлаждения (кроме ребер на цилинд-
рах двигателя) являются капоты и дефлекторы. Назначение
дефлекторов — распределить по нужным направлениям встреч
ный поток воздуха, с тем чтобы было обеспечено по возмож-
ности равномерное охлаждение всех цилиндров, причем не
только спереди и с боков, но и сзади. На фиг. 352 показана
схема расположения дефлекторов на рядном двигателе воздуш-
ного охлаждения. Дефлекторы так направляют поток воздуха,
что он омывает не только передние, но и задние части цилиндров.
Дефлекторы штампуются из листового алюминия или фибры.
Назначение капота — придать обтекаемость моторной уста-
новке и обеспечить наилучшие условия охлаждения цилиндров
www.vbkb-Ia.spb.ru - Самолет своими руками?!
$ 115 Системы охлаждения
411
двигателя той частью встречного потока воздуха, которая вхо-
дит в капот. Разница между температурами воздуха, входя-
щего в капот и выходящего из него, составляет от 40 до 75°.
Фиг. 352. Схема расположения
двигателя с воздушным
дефлекторов у рядного
охлаждением.
На фиг. 353 показан капот на мощный авиационный двша-
тель воздушного охлаждения. Такой капот состоит из наруж
кого и внутреннего капотов.
Фиг. 353. Капот авиационного двигателя.
Регулировать количество протекающего сквозь капот bj3
духа, а следовательно, и интенсивность охлаждения двигателя,
принято изменением размеров выходной щели капота по всему
кольцевому сечению. Для такой регулировки имеются заслонки
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
412
Гл XXII. Системы питания и охлаждения
(юбка), расположенные по периметру выходной кольцевой щели
(фиг. 354).
На наиболее тяжелых для двигателя с точки зрения охлаж-
дения режимах работы, когда он должен развивать ‘большую
мощность в то время, когда скорость полета невелика, на-
пример, на взлете и при наборе высоты, заслонки должны быть
открыты полностью При этом, несмотря на небольшую ско-
рость самолета, через капот будет проходить достаточное ко-
личество воздуха. По мере увеличения скорости полета заслон-
ки прикрывают. Предельный угол отклонения заслонок должен
Фиг. 354. Капот с открытыми
заслонками (а).
Фиг. 355. Вентилятор
для принудительного
охлаждения двигателя^
быть не больше 30°, так как при большем их отклонении про-
ходящее через капот количество воздуха не увеличивается, а
отклоненные заслонки создают срыв потока с капота, могущий
вызвать опасные вибрации оперения или крыла.
Наибольшее сечение выходной кольцевой щели капота со-
ставляет около 75%, а площадь входного сечения капота —
около 60'% миделевого сечения фюзеляжа или моторной гон-
долы.
Передняя часть наружного капота представляет собой про-
филированное кольцо, склепанное впотай из нескольких секций,
укрепленных на каркасе из дуралюминовых профилей. Задняя
часть наружного капота состоит из отдельных крышек, также
крепящихся к каркасу из профилей. В крышках делают люки
для доступа к агрегатам двигателя.
Внутренний капот также состоит из передней и задней ча-
стей. Отштампованная из листового дуралюмина передняя часто
крепится кронштейнами к болтам картера двигателя. Задняя
часть внутреннего капота крепится к каркасу из дуралюмино-
вых профилей.
В последнее время для улучшения условий работы двига-
теля воздушного охлаждения лоедложено устанавливать на
www.yoKb-la.spb.ru - Самолет своими руками?!
§ И5' Системы охлаждения ____________413
валу воздушного винта осевой многолопастный вентилятор
(фиг. 355). Наличие такого вентилятора может значительно
улучшить охлаждение двигателя.
Система жидкостного охлаждения двигателей мо-
жет быть открытой или закрытой. Открытой называется си-
стема, сообщающаяся с атмосферой, т. е. работающая при ат-
мосферном давлении. Закрытые системы охлаждения работают
под повышенным давлением и сообщаются с атмосферой только
через редукционный клапан при повышении давления в системе
выше допустимого или при резком падении давления, когда
открывается обратный клапан.
Открытая система охлаждения подвержена влиянию паде-
ния атмосферного давления по мере подъема самолета. При
этом температура кипения воды снижается: на высоте 6000 м
она равна уже 79° Ц, а на высоте 10 000 м — всего 65°. Из-за
этого открытую систему охлаждения двигателей нельзя приме-
нять на высотных самолетах.
Закрытая система охлаждения свободна от этого недостатка
и поэтому она за последние годы применяется чаще открытой.
Наличие повышенного давления в такой системе позволяет
поднять рабочую температуру охлаждающей жидкости и, сле-
довательно, уменьшить охлаждающую поверхность радиа-
тора вследствие большей разницы -между температурой охлаж-
дающей жидкости и температурой обтекающего радиатор
воздуха.
Разработаны и системы водяного охлаждения-Ь испарением.
В таких системах количество охлаждающей жидкости и поверх-
ность радиатора еще меньше. В системах с испарением вода
частью испаряется, а частью нагревается до температуры кипе-
ния. Системы испарительного охлаждения не нашли примене-
ния на серийных самолетах.
В качестве охлаждающей жидкости раньше применяли толь-
ко воду, причем во -избежание осаждения накипи на стенках
охлаждающих устройств применяли только мягкую (дождевую)
или кипяченую воду. Позднее были предложены для охлажде-
ния двигателей иные жидкости, в частности, этиленгли-
коль. Это—бесцветная, сладковатая на вкус жидкость, не-
сколько более вязкая, чем вода. Удельный вес ее при 20° равен
1,115, а температура кипения 197,5°. Чистый этиленгликоль за-
мерзает при —12°. При добавлении к этиленгликолю воды тем-
пература замерзания его падает (фиг. 356). Американский эти-
ленгликоль с присадкой стабилизатора против коррозии -и 2%
воды носит название Престон и замерзает при —20°.
При охлаждении этиленгликолем температуру охлаждающей
жидкости можно повысить до 120—130° (дальнейшее повыше-
ние температуры нецелесообразно ввиду падения мощности
двигателя).
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
414
7 ft XXII Системы питания и охлаждения
Температура замерзания
% Этиленгликоля в слеси
Фиг. 356. График, показывающий влияние содержания этиленгликоля
в смесях на температуру их замерзания.
Фиг. 357.
Различные типы радиаторных трубок.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 115 Системы охлаждения
415
Для удобства зимней эксплоатации требуются охлаждающие
жидкости с особо низкой температурой замерзания, поэтому
зимой применяется смесь этиленгликоля с 45% воды — так на-
зываемый антифриз, замерзающий при—40°. Антифриз
имеет- температуру кипения около 100° и поэтому не может
применяться в качестве высококипящей жидкости. При пользо-
вании антифризом можно в холодную погоду после полета
оставлять охлаждающую систему неопорожненной, не боясь
замерзания охлаждающей жид-
кости и разрывов трубопро- ~
водов и радиаторов. m
Важнейшим элементом си- р
стем жидкостного охлаждения Ц
является радиатор (см.
фиг. 283). Различные типы pa- || s
диаторных трубок показаны Ц|
на фиг. 357. ]
Раньше применялись пре- J
имущественно лобовые радиа-
торы, устанавливаемые перед Фиг. 358. Установка лобового
двигателем сейчас же за воз- радиатора.
душным винтом (фиг. 358).Но
лобовое сопротивление таких радиаторов очень велико и по-
этому их стали заменять выдвижными радиаторами. Эти радиа-
торы были выгоднее потому, что при повышении скорости по-
лета можно было втянуть их в фюзеляж и оставить в потоке
лишь небольшую часть, которой хватало для охлаждения ввиду
увеличившейся скорости встречного воздуха.
Но и у выдвижных радиаторов сопротивление довольно ве-
лико и за последние годы на самолетах устанавливают преиму-
щественно туннельные радиаторы, т. е. радиаторы,
заключенные в туннель, образованный особыми кожухами в
фюзеляже или крыле самолета. На фиг. 359 показаны схемы
двух типов туннельных радиаторов: крыльевого а и фюзеляж-
ного б. Встречный поток воздуха поступает в расширяющуюся
часть туннеля, где скорость его несколько снижается, омывает
соты радиатора, расположенные в самом широком месте тун-
неля, проходит в сужающуюся часть туннеля, где скорость его
снова повышается, и через выходное отверстие выходит в ат-
мосферу. Количество воздуха, проходящего через туннель, ре-
гулируется заслонками, установленными в концевой части тун-
неля.
Преимущество туннельного радиатора заключается в том,
что в помещенном перед ним расширяющемся насадке-диффу-
зоре скорость воздуха уменьшается в 5—6 раз по сравнению
со скоростью полета, вследствие чего потери на сопротивление,
пропорчиочальные квадрату скорости, с которой воздух омы-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
•416
Гл, XXIГ Системы питания и охлаждения
вает трубки, резко снижается. Пройдя через радиатор и отняв
тепло от трубок, воздух нагревается и поступает в сужающийся
насадок (конфузор), где скорость его повышается, и при из-
вестных условиях радиатор может работать как реактивный
двигатель, т. е. не только не давать сопротивления, но и созда-
вать дополнительную тягу.
Фиг. 359. Схемы туннельных радиаторов:
а — крыльевого; б — фюзеляжного.
1— радиатор; 2 — заборный патрубок карбюратора; 3 — вход воздуха
в радиатор; 4 — дополнительный радиатор для охлаждения масла.
С целью разгрузить летчика от наблюдения за системой
охлаждения и от необходимости открывать или закрывать за-
слонки туннеля на многих современных самолетах имеются
-автоматические устройства термостатного типа.
Такой термоэлектрический прибор связан с термометром и
автоматически поддерживает в системе охлаждения нужную
температуру охлаждающей жидкости, открывая заслонки тун-
неля при повышении температуры и закрывая их при ее пони-
жении.
Наличие такого автомата особенно необходимо на военных
самолетах, так как в воздушном бою летчик практически не
имеет возможности следить за системой охлаждения.
Капоты для двигателей жидкостного охлаждения представ-
ляют собой обтекаемой формы дуралюминовые кожухи, состоя-
щие из отдельных панелей, крепящихся на особых замках к
легкому каркасу из дуралю-миновых профилей.
Конструкция замков, которыми крепятся панели капота к
каркасу, очень проста и остроумна. Такой замок быстро и
просто открывается (поворотом винта отверткой или монетой),
а будучи заперт — держит панель очень крепко и абсолютно
надежно.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Глава XXIII
АВИАЦИОННЫЕ ДИЗЕЛИ; РЕАКТИВНЫЕ ДВИГАТЕЛИ
И САМОЛЕТЫ
§ 116. Общие сведения об авиационных дизелях
Первые попытки создания авиационного дизеля относятся к
1915—1916 гг., но полетные испытания он прошел только в
1929 г. Это был американский четырехтактный
вый авиационный дизель «Пак-
кард» мощностью 225 л. с.
(фиг. 360). При испытаниях его
было выяснено, что он расходует
топлива значительно меньше, чем
бензиновый двигатель такой же
мощности. Но надежность этого
двигателя оказалась явно недо-
статочной, что обнаружилось при
'Первых же полетах. Поэтому ди-
зель «Паккард» не получил при-
менения, но явился объектом
широких испытаний и исследова-
ний, положивших начало серьез-
ным работам по созданию мощ-
ных авиационных дизелей.
К началу второй мировой
войны во многих странах с раз-
витой авиационной промышлен-
ностью были созданы образцы
авиадизелей с мощностью до
750 л. с. Но эти дизели не при-
няли участия в боевых операциях, так как к этому -времени
резкий скачок в развитии бензиновых авиационных двигателей
позволил быстро повысить их мощность и высотность, и кон-
курировать с ними дизели не могли.
Основным преимуществом дизеля является его экономич-
ность. Он потребляет топлива примерно на 20»/о меньше, чем
бензиновый двигатель той 1^ами?!
27 В. А. Попов
девятицилиндро-
Фиг. 360. Авиационный дизель
«Паккард».
418 Гл. XXJH Авиационные дизели, реактивные двигатели и самоле! ы
мерно на 50% тяжелее бензинового двигателя. Для сравнения
весовых достоинств обоих типов двигателей разберем следую-
щий пример. Современный бензиновый двигатель мощностью
1250 л. с, весит 700—800 кг и на крейсерской мощности
1000 л, с. расходует в час 200 кг топлива. Авиационный дизель
той же мощности весит 1100—1200 кг, но расходует на крей-
серской мощности в час всего около 160 кг топлива. Разница
Фиг. 361. Идеальный цикл
дизеля:
1—2 — сжатие; 2—3 — подвод
тепла (сгорание топлива);
3—4 — расширение, 4—1 —
выхлоп.
в весе самих двигателей состав-
ляет 1200—800 = 400 кг в пользу
бензинового- двигателя, а разница в
часовом расходе горючего будет
200—160=40 кг в пользу авиаци-
онного дизеля. Таким образом че-
рез 10 час. полета дизель израсхо-
дует топлива на 400 кг меньше, чем
бензиновый двигатель, и весовые
качества систем двигатель плюс
израсходованное им топливо срав-
няются. В дальнейшем полете ди-
зель с каждым часом будет стано-
виться на 40 кг «легче» бензиново-
го двигателя.
Но дизель не только экономи-
чен. Он работает на более доступ-
ном и более дешевом топливе — на
керосине и газойле.
Наконец, дизельное топливо
труднее испаряется и поэтому воспламеняемость его хуже, что
делает самолеты с дизелями менее опасными в отношении по-
жара. Известны случаи, когда при пожаре на самолетах с
авиационными дизелями пламя охватывало топливные баки и
на них обгорала краска, но дизельное топливо в баках не вос-
пламенялось.
Интересно отметить, что на самолете с упомянутым выше
авиадизелем «Паккард» установлен мировой рекорд продол-
жительности полета без пополнения горючим. Этот непобитый
до сих пор рекорд составляет 84,5 часа.
Теоретический цикл авиационного дизеля сильно отличается
от цикла двигателя легкого топлива (фиг. 361). Как уже ска-
зано выше, топливо и воздух подаются в цилиндры двигателя
раздельно. Сначала в ходе всасывания в цилиндр поступает
воздух. В ходе сжатая засосанный воздух сжимается, причем
степень сжатия у дизелей равна 14—18, т. е. гораздо больше,
чем у бензинового двигателя. Вследствие этого и температура
в цилиндре авиационного дизеля в конце такта сжатия много
выше — около 600°, в тс время как у бензинового двигателя
она не превышает 250—30йууу.у(ЛбшпфЬ.гв -коншр§1К(Цйимщр^кияи?!
$ 116. Общие сведения об авиационных дизелях
419
предусматривается, что температура воздуха в конце хода сжа-
тия долж'на быть на 200° выше температуры самовоспламенения
топлива. Когда вблизи ВМТ (за 20—40° до ВМТ) в цилиндр
дизеля через форсунку впрыскивается мелко распыленное
топливо, оно вспыхивает без применения каких-либо запальных
приспособлений. Поэтому в авиационном дизеле нет ни магнето,
ни запальных свечей.
Всасывание
чистого воздуха
Сжатие Впрыск топлива
чистого воздуха в сжатый воздух
Фиг. 362. Схема работы дизеля.
Процесс воспламенения в дизеле начинается за 10—20° до
ВМТ. Давление сгорания доходит до 100—130 ат. На фиг. 362
показано, как происходит всасывание и сжатие воздуха и впры-
скивание топлива в авиационном дизеле.
Рабочий ход, выхлоп и такт выталкивания происходят в
авиационном дизеле тж же, как и в бензиновом двигателе.
Ввиду очень больших давлений, возникающих в цилиндрах
дизеля при сгорании топлива, прочность, а значит, и вес дета-
лей, воспринимающих эти давления, должны быть также боль-
шими— значительно больше, чем в авиационных бензиновых
двигателях. Из-за этого удельный вес авиадизелей (вес, прихо-
дящийся па 1 л. с.) почти в полтора раза выше, чем у бензи-
новых двигателей.
Этот недостаток конструкторы стараются устранить путем
улучшения процесса и усовершенствования конструкции дизеля.
В частности, в дизеле возможно применить двухтактный цикл
вместо четырехтактного. При двухтактном цикле за каждый
оборот коленчатого вала поршень совершает рабочий ход, и,
следовательно, мошщость двигателя теоретически может быть
удвоена по сравнению с четырехтактным циклом, при котором
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
420 Гл ХХШ Авиационные дизели; реактивные двигатели и самолеты
один рабочий ход происходит за два оборота коленчатого вала.
Двухтактный цикл неприменим в бензиновых карбюраторных
двигателях из-за высоких термических нагрузок на поршни и -
большого расхода топлива, так как пришлось бы продувать
двигатель смесью топлива с воздухом. В дизеле, который заса-
сывает не смесь топлива с воздухом, а чистый воздух, продувка
цилиндра не вызывает повышенного расхода топлива. Поэтому
двухтактный цикл применяется и, очевидно, будет в дальнейшем
применяться в авиационных дизелях.
Применять повышенные степени сжатия в дизеле нужно для
обеспечения самовоспламенения топлива. Поэтому в дизелях
и применяют степени сжатия в 2—3 раза большие, чем в бензи-
новых двигателях, что является причиной экономичности этих
двигателей-и высокого значения к. п. д. У современных авиа-
ционных дизелей эффективный к. п. д. равен 0,35—0,40, в то
время как у лучших бензиновых двигателей он не превышает
0,30—0,32.
Детонация в дизеле исключена в силу самой природы само-
воспламенения мелко распыленного топлива от сжатия- в ди-
зеле топливо воспламеняется сразу во многих точках, по всему
объему камеры сгорания.
§ 117 . Особенности устройства авиационных дизелей
По своему устройству авиационный дизель значительно от-
личается от карбюраторного бензинового двигателя. У дизеля
нет карбюратора, магнето, запальных свечей и проводов зажи-
гания. Зато он оборудован специальными насосами для впрыски-
вания топлива в цилиндры и форсунками для мелкого разбрыз-
гивания топлива. Детали кривошипно-шатунного механизма ди-
зеля — поршень, шатун, коленчатый вал с подшипниками —•
массивнее и тяжелее, чем у бензиновых двигателей.
Форсунка — специфический агрегат дизеля (и двигателя
с непосредственным впрыском). Назначение ее — разбить пода-
ваемое специальным насосом топливо на мельчайшие капельки
(средний диаметр капелек равен 0,002—0,005 мм) и возможно
равномернее распределить многие миллионы таких капелек
по камере сгорания. В авиационных дизелях применяют фор-
сунки двух типов — закрытые и открытые (фиг. 363). У закры-
той форсунки отверстие, через которое топливо впрыски-
вается в цилиндр, может перекрываться запорным игольчатым
клапаном (иглой). У открытой форсунки запорного устройства
не имеется.
На конце форсунки имеются отверстия, через которые топли-
во проходит в цилиндр. Часто конец форсунки с этими отвер-
стиями делают отъемным, и тогда его называют распылите-
лем или соплом.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 117 Особенности устройства авиационных дизелей
421
Число, диаметр и направления отверстий зависят от формы
камеры сюрания и принятой конструктором системы образова-
ния смеси.
В однодырчатых форсунках (с одним отверстием для прохо-
да топлива) диаметр отверстия достигает 1,0 мм. В форсунках
же с несколькими отверстиями диаметр каждого отверстия ра-
вен 0,15—0,5 мм. Топливо проходит через отверстия с очень
большой скоростью, благодаря чему струя разбивается на ‘мел-
кие брызги.
Узнаем®
Изнасоаа,
Фиг. 363. Закрытая (о) и открытая (б) форсунки.
Наиболее часто в авиационных двигателях применяют за
крытые форсунки с гидравлическим управлением. В такой фор-
сунке игла запирает выходное отверстие распылителя под дей-
ствием пружины (см. фиг. 363). Во время впрыскивания топливо
начинает давить снизу на кольцевой поясок иглы и, когда давле-
ние его превысит силу пружины, игла приподнимается, открывая
топливу выход в цилиндр. После того как нужная порция
топлива впрыснута ъ цилиндр, давление топлива в форсунке
падает и игла под действием пружины снова садится на свое
седло, закрывая выход топливу.
Открытые форсунки имеют всего один канал, по которому
топливо из насоса поступает к распиливающим отверстиям. Та-
кие форсунки проще в изготовлении и эксплоатации, но продол-
жительность подачи ими велика и сильно зависит от длины тру-
бопровода, ведущего от насоса к форсунке. Поэтому их при-
меняют лишь в тех случаях, когда насос расположен близ<о
к форсунке.
В современных авиационных дизелях топливо к каждому ц 1-
линдру подается несколькими форсунками, расположенными сим-
метрично по окружности камеры сгорания. Продолжительность
подачи топлива составляет тысячные доли секунды, а порция
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
422 Гл ХХШ Авиационные дизели; реактивные двигатели и самолеты
топлива, подаваемая в цилиндр за каждый цикл, измеряется де-
сятыми долями грамма.
Для того чтобы так быстро подать топливо, сообщить его
струе громадную скорость и хорошо распылить его в камере
сгорания, нужно нагнетать топливо в форсунки под очень вы-
соким давлением — 500—1000 ат.
Топливные насосы авиационных дизелей представ-
ляют собой очень точные приборы. Устройство их может быть
различным. Наиболее широко применяются поршневые насосы
В таком насосе поршень, помимо всасывания и нагнетания то-
плива, регулирует количество подаваемого топлива. Ведь ст
количества топлива, подаваемого в цилиндоы двигателя, зави
сит его мощность. Следовательно, для изменения (мощности
двигателя нужно иметь возможность изменять количество то-
плива, поступающего в цилиндр двигателя за цикл. В карбюра-
торных двигателях имеется дроссельная заслонка, степень от-
крытия которой определяет количество топливо-воздушнои сме-
си, засасываемой в цилиндры. Следовательно, регулирование
мощности в карбюраторных двигателях количественное.
В дизелях же количество воздуха, засасываемое в цилиндры,
не регулируется — оно постоянно. А количество топлива, впры-
скиваемого в цилиндры, может меняться. При этом изменяется
состав смеси в цилиндре или качество смеси, т. е. изменяется
соотношение между количеством топлива и воздуха. Такое ре-
г\пирование называется качественным.
На фиг. 364 показаны разрезы поршневого насоса в различ-
ные моменты работы. Поясним, как осуществляется подача
топлива таким насосом и как он регулирует количество нагне-
таемого в форсунку топлива. Ход поршня (поршень насоса ча-
ще называют плунжером) постоянен и, следовательно, количе-
ство топлива, всасываемого насосом из бака, также постоянно.
Для того чтобы иЗхЛхСнять количество топлива, впрыскиваемого
в цилиндр, нужно перепускать часть засосанного плунжером
тол лива обратно во всасывающую полость насоса.
Перепуск топлива осуществляется следующим образом.
Топливный насос имеет зубчатую рейку, соединенную тягой с
рукояткой (сектором газа) в кабине летчика. Когда летчик
двигает сектор, зубчатая рейка перемещается и заставляет
вращаться зубчатый сектор, соединенный с плунжером. При
этом плунжер поворачивается. На плунжере имеется косой
срез, хорошо видный на фиг. 364. При повороте плунжера по-
ложение косого среза относительно отверстия всасывающей
камеры изменяется. Когда летчик оттянет топливный сектор
в крайнее положение «па себя», косой срез на плунжере зай-
мет такое положение относительно отверстия во всасывающей
части насоса, куда перепускается топливо, что нагнетательная
часть насоса будет все время сообщаться со- всасывающей
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
£ 117. Особенности устройства авиационных дизелей 423
частью. В этом случае топливо при движении плунжера вверх
не будет подаваться к форсункам, а через отверстия в плунже-
* ре целиком будет перетекать во всасывающую камеру насоса
и оттуда — в бак. *
При крайнем положении топливного сектора «от себя» ко-
сой срез на плунжере и всасывающие отверстия будут распо-
цлунясср
Фиг. 364. Схема работы топливного
насоса:
1 — плунжер в нижней мертвой точке --
топливо поступает через всасывающие
отверстия; II — начало подачи — плун ~
жер при ходе вверх перекрыл всасы-
вающие отверстия; III—конец подачи—
плунжер идет вверх и косая кромка со-
единяет нагнетательную полость насоса
со всасывающими отверстиями; IV —
плунжер в верхней мертвой точке —
при отклонении ручки сна себя» плун-
жер поворачивается и подача топлива
уменьшается; V — конец подачи.
ложены так, что наибольшее количество топлива пойдет к фор-
сункам, и двигатель будет развивать максимальную мощность
Плунжер насоса ходит в цилиндре, называемом буксой. Для
того чтобы при весьма высоком давлении (до 500 ат и выше)
топливо не просачивалось (между стенками буксы и плунжером,
они очень точно обработаны и пригнаны друг к другу с зазо-
ром всего в несколько тысячных долей миллиметра.
Каждый цилиндр дизеля имеет свой насос, который и по-
дает топливо ко всем форсункам этого цилиндра. Для эконо-
мии веса и объема все насосы двигателя объединяют в одном
агрегате — многоплунжерном насосе, в котором каждый плун-
жер обслуживает свой цилиндр.
Из деталей авиационного дизеля в наиболее тяжелых усло-
виях работает поршень. Ведь при максимальном давлении сго-
рания 130 ат на поршень диаметром 150 мм действует сила
больше 20 т, причем эта сила прилагается до 1000 раз в ми-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
424 Гл XXIII Авиационные дизеаи, реактивные двигатели и самолеты
нуту (при 2000 об/лтин коленчатого вала). Создать поршень,
надежно работающий при такой большой нагрузке в условиях
высокой температуры, весьма трудно.
§118. Авиационные реактивные двигатели
и реактивные самолеты
Перспективы использования воздушных винтов для даль-
нейшего повышения скорости самолетов неутешительны. При-
чиной этого является весьма высокая скорость движения конца
лопасти винта, которая получается от сложения скорости са-
молета и окружной скорости самого конца лопасти. Уже сейчас
Фиг. 365. Схема реактивного
действия струи газа, выходящей
из замкнутого сосуда.
в создании авиационного
на скоростных самолетах концы
лопастей винта движутся со ско-
ростями, близкими к скорости
звука. А эта скорость является
критической. При движении со
сверхзвуковой скоростью сопро-
тивление воздуха резко возра-
стает, из-за чего к. п. д. воздуш
ного винта сильно падает.
Поэтому во всем мире давно
уже велись работы по замене
обычной винтомоторной установ-
ки иным устройством, способным
создавать тягу для самолета. Ре-
шение вопроса* было найдено
реактивного двигателя Самолеты
с такими двигателями уже принимали некотооое участие
в боевых действиях во время второй мировой войны.
Принцип работы элементарного реактивного двигателя
очень прост. В сосуде А (фиг. 365) происходит сгорание топ-
лива. Образовавшиеся в результате сгорания сильно нагретые
газы с большой силой давят на стенки сосуда Открыв заслон-
ку Б, мы дадим возможность газам выходить в атмосферу. При
непрерывном поступлении и сгорании топлива в окислителе струя
газов будет непрерывно вытекать из сосуда, причем создается
реакция, действующая в направлении, противоположном направ-
лению струи вытекающих газов Чем больше масса газов и
скорость их истечения, тем больше и сила реакции. Для повыше-
ния скорости истечения газов каналу, по которому они проте-
кают, придают расширяющуюся форму (сопло Лаваля) Как
видно из описанной схемы, в реактивном двигателе работа рас-
ширения продуктов сгорания топлива преобразуется в тягу не-
посредственно, без участия промежуточных механизмов, в то
время как в поршневом двигателе для этого служат поршень
шатун, коленчатый вал и воздушный винт.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§118 Авиационные реактивные двигатели и самолеты
425
Конечно, применяющиеся в авиации реактивные двигатели
много сложнее описанного выше элементарного двигателя, но
принцип действия их тот же.
Имеется два основных типа авиационных реактивных двига-
телей. Двигатели первого типа работают на топливе и, спе-
циальном окислителе, в состав которого входит необходимый
для сгорания кислород. Такие двигатели могут работать не
только в пределах земной атмосферы, но и в безвоздушном
пространстве Двигатели второго типа работают на топливе,
Цля сгорания которого исполь-
зуется кислород, содержащий-
ся в атмосферном воздухе
Такие двигатели называют
воздушно - реактивны-
ми (сокращенно ВРД). Их
можно использовать лишь в
более или менее плотной ат-
мосфере, примерно до высоты
15 км
Практическое применение
в авиации, очевидно, получат
сначала преимущественно воз-
душно-реактивные двигатели,
так как для них не приходится
возить на самолете запас оки-
слителя (вещества, содержа-
щего необходимый для сгора-
ния топлива кислород) и поэтому можно взять большой запас
Фиг. 366. Реактивный истребитель
Мессершмитт Me-163.
самого топлива, а это очень существенно для самолета с реак
тивным двигателем. Дело в том, что удельный расход топлива
у такого двигателя выше, чем у поршневых двигателей внут-
реннего сгорания, и поэтому продолжительность полета само-
лета с реактивным двигателем меньше, чем при поршневом
двигателе. Если возить на самолете не только топливо, но и
окислитель, то продолжительность полета самолета при совре-
менных топливах еще сократится
Тем не менее имеются попытки применить в авиации ре-
активные двигатели, работающие на топливе и окисли!еле, со-
держащем кислород, необходимый для сгорания топлива. Горю-
чее и окислитель обычно представляют собой жидкости, и по-
этому такие реактивные двигатели называются жидкостны-
ми реактивными двигателями (сокращенно ЖРД) •
Жидкостные реактивные двигатели применялись, в частности,
на истребителях-перехватчиках — самолетах, рассчитанных на
небольшую продолжительность полета. Примером такого само-
лета может служить немецкий истребитель Мессершмитт
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
42л Гл XXIII Авиационные дизели, оеактивные двигатели и самолеты
Me-163 (фиг. 366). Максимальная скорость его доходила до
900 км1час при длительности моторного полета 8—10 мин. (об-
щая продолжительность полета, конечно, много больше, так
как полет такого самолета складывается из чередующихся раз-
гонов при помощи РД и планирований с остановленным РД).
ЖРД может быть также применен на самолетах с нормаль-
ными винтомоторными установками в качестве вспомогатель-
ного, кратковременно действующего двигателя для временного
1495
Фиг. 367. Схема стартовой ракеты:
/—бак с окислителем; 2 — бак с топливом; 3 — сопло; 4—камера сгорания,
5 — сжатый воздух; 6 — коллектор; 7 — главный кран; 3 — редуктор,
9 — электромагнитный кран; 10— парашют; 11 — кронштейн крепления
ракеты к самолету; 12 — сливной кран.
повышения скорости (ускорителя). По расчетам, работа такого
вспомогательного ЖРД на истребителе может на 2—3 мин.
повысить скорость на 100—200 км!час против нормальной, ма-
ксимальной для данного самолета.
ЖРД в виде так называемых стартовых ракет (фиг. 367)
могут быть использованы для сокращения разбега при взлете
Обычно стартовые ракеты подвешиваются к самолету так, что
после взлета могут быть сброшены. Применение взлетных
ЖРД может в 2—'3 раза сократить длину разбега самолета.
Жидкостные реактивные двигатели используются и в каче-
стве силовой установки на ракетных снарядах. Известный не-
мецкий реактивный снаряд V-2 (фау-два) оборудован кисло-
родным ЖРД. По данным зарубежной печати, дальность по-
лета V-2 равна 300—350 км, скорость—-до 1700 м!сек и про-
должительность моторного полета — около 50 сек.
Топливом и окислителем для ЖРД могут служить различ-
ные жидкости. Известны азотнокислотные двигатели, работаю-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§118 Авиационные реактивные двигатели и самолеты 427
щие на азотной кислоте (окислитель) и керосине, и кислород-
ные двигатели, работающие на жидком кислороде (окислитель)
и спирте.
В камере сгорания ЖРД создается обычно давление в
20—25 ат. Скорость истечения газов при таких давлениях с
учетом потерь достигает 2000—2500 м/сек.
Воздушно-реактивные авиационные двига-
тели (ВРД) различны по конструктивному оформлению. Про-"
сгейшим является так называемый прямоточный ВРД.
У такого двигателя подача воздуха в камеру сгорания и пред-
варительное сжатие воздуха осуществляются путем использо- •
вания скоростного напора, возникающего вследствие поступа-
тельного движения самолета.
При современных скоростях полета самолетов (600—
800 км/час) скоростной напор составляет всего 0,1—0,3 кг/см2,
причем степень сжатия прямоточного ВРД оказывается весьма
низкой и к. л. д. его поэтому равен всего 0,02—0,03. Такие дви-
гатели могут быть выгодны лишь при очень больших скоростях,
начиная со скорости больше 1000 км/час, причем схема двига-
теля должна быть несколько иной.
В настоящее время прямоточные ВРД на самолетах могут
применяться лишь в качестве вспомогательных двигателей Для
кратковременного повышения скорости.
Имеются ВРД, использующие скоростной напор встречного
потока не непосредственно, а при помощи особых устройств,
повышающих к. п. д. двигателя. Таковы пульсирующие
ВРД. Примером пульсирующего ВРД может служить двига-
тель, установленный на немецком самолете-снаряде *V-1
(фиг. 368). На фиг. 369 показан схематический чертеж этого
двигателя Полная длина его равна 3,5 ьм, а максимальный
диаметр — 0,575 м. Корпус двигателя представляет собой
трубу переменного сечения из листовой стали толщиной око-
ло 3 мм.
В головной части двигателя имеется входная решетка, снаб-
женная воздушными клапанами. Решетка состоит из оребрен-
ных стержней 10 из легкого сплава и стальных полос Н. Пря-
моугольные отверстия решетки закрываются упругими сталь-
ными пластинками 12, прикрепленными каждая одной кромкой
к полосе 11. Когда давление воздуха перед решеткой больше,
чем за решеткой, пластинки 12 отклоняются и пропускают в
камеру сгорания встречный поток воздуха. Наполнение камеры
сгорания свежим воздухом продолжается до тех пор, пока раз-
ность давлений снаружи и внутри решетки снизится настолько,
что упругие пластинки 12 снова прижмутся к полосам Н- В ре-
шетке помещаются девять форсунок 6, отверстия которых рас-
положены в суженных местах каналов 3 прямоугольного в пла-
не сечения За каналами 3 расположена камера сгорания.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
428 Гл. XXI11 Авиационные дизели, реактивные двигатели и самолеты
Фиг. 368. Схема самолета-снаряда V-1.
1 — заряд взрывчатого вещества; 2 — бак для топлива; 3 — стальной
трубчатый лонжерон, проходящий сквозь бак для топлива; 4—штам-
пованная нервюра крыла; 5 — обшивка крыла; 6 — сферические баллоны
для сжатого воздуха; 7—автопилот; 8— пульсирующий воздушно-
реактивный двигатель.
1? 10
Фиг. 369. Схема ।
пульсирующего ВРД I
самолета - снаряда V-1:
1—корпус двигателя; 2—
входная решетка;3—про-
филированные каналы;
4—топливопровод; 5—
трубопровод для сжатого
воздуха,б—форсунки; 7—
трубка для подачи сжа-
того воздуха в камеру i
сгорания при запуске ’
двигателя; 8—запальная
двигателя к самолету-сна-
ряду; 10— оребренный элемент решетки; 11 — стальная полоса; 12 —
упругая стальная пластинка-клапан.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 118. Авиационные реактивные двигатели и самолеты 429
После того как камера сгорания заполнилась свежим воз-
духом и упругие пластинки 12 закрылись, в камеру через фор-
сунки 6 впрыскивается топливо (низкосортный авиационный бен-
зин), которое смешивается с воздухом и поджигается запаль-
ной свечой 8. Топливо поступает в камеру сгорания непрерывно
в течение всего рабочего цикла двигателя, но скорость впры-
скивания его переменна — максимальная в конце расширения,
когда под влиянием инерции столба газов давление в камере
сгорания ниже атмосферного, и минимальная — в конце про-
цесса сгорания, когда давление в камере превышает 3 кг/см*.
Фиг. 370. Схема компрессорного ВРД с приводом
компрессора от авиационного двигателя.
Газы выбрасываются в атмосферу через длинную трубу.
Вследствие большой скорости истечения и большой длины тру-
бы создается значительная инерция столба отходящих газов
и в камере сгорания образуется разрежение. Под действием
этого разрежения упругие пластины 12 снова открывают до-
ступ свежему воздуху, и цикл повторяется.
При таком устройстве реактивного двигателя часть топлива
(до 10%) выбрасывается вместе с воздухом. Длительность
цикла у описанного двигателя самолета-снаряда >V-1 составляет
около 0,02 сек. и среднее значение тяги равно 332 кг при ско-
рости полета около 450 км/час.
При длине выпускной трубы более 2 м разрежение в камере
достигает 0,2—0,3 кг/см\ Действие клапанов обусловлено, глав-
ным образом, именно этим разрежением, а не скоростным на-
пором. Поэтому такой двигатель можно запустить на месте.
В этом заключается важнейшее преимущество подобного дви-
гателя.
Особую группу ВРД составляют так называемые ком-
прессорные реактивные двигатели. Такие' двигатели
питаются воздухом, предварительно сжатым в компрессоре, ко-
торый может приводиться обычным авиационным поршневым
двигателем или газовой турбиной. На фиг. 370 показана схема
www.voRb-Ia.spb.ru - Самолет своими руками?!
430 Гл. XXIII. Авиационные дизели; реактивные двигатели и самолеты
компрессорного ВРД с приводом компрессора от авиационного
двигателя. Поршневой двигатель 1 вращает центробежный на-
гнетатель 2, который сжимает воздух и подает его в камеру
сгорания 3, куда через форсунки 4 впрыскивается топливо. Га-
зьГ вытекают в атмосферу через выходное сопло 5.
ВРД с компрессором, приводимым во вращение от нормаль-
ного авиационного мотора, впервые был построен итальянским
Фиг. 371. Схема ВРД инж. Кампини.
инженером Кампини. Схема ВРД Кампини показана на фиг. 371.
Осевой нагнетатель 1 вместе со звездообразным авиационным
мотором 2 помещаются в канале, проходящем вдоль фюзеляжа
самолета. Из нагнетателя сжатый воздух поступает в камеру
смешения и сгорания 3, Туда же направляются выхлопные га-
зы мотора, смешивающиеся здесь со свежим воздухом. Через
расположенные по периферии форсунки в эту камеру подается
горючее. Газы отводятся в хвостовую часть фюзеляжа, откуда
и вытекают в атмосферу через выходное сопло 4.
Фиг. 372. Самолет Кампини-Цапрони в полете.
На фиг. 372 показан самолет Кампини-Капрони СС-2, со-
вершивший в 1940 г. успешный полет продолжительностью око-
ло 10 мин. Этот самолет был оборудован реактивной установ-
кой, включающей компрессор, приводимый во вращение авиа-
ционным мотором Изотта-Фраскини «Астра» 7С40 мощностью
440 л. с. Труба для газов прохрдит через весь фюзеляж.
В передней ее части помещается осевой компрессор, повышаю-
щий давление воздуха; вход воздуха — через носовое отвер-
стие. В ноябре 1941 г. самолет Кампини-Капрони СС 2 совер-
шил перелет Милан —• Рим продолжительностью 2,5 часа, вклю-
чая промежуточную посадку.
Воздушно-реактивные двигатели с компрессорами, приводи-
мыми от обычных авиационных моторов, весьма сложны, вес
www.vokD-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 118. Авиационные реактивные двигатели и самолеты
431
их сравнительно выс^к, а возможности применения ограничены
ввиду малого к. п. д., не превышающего при современных ско-
ростях полета 0,06—0,09. Гораздо выгоднее применять для при-
вода нагнетателя в ВРД не поршневой двигатель, а газовую
турбину.
Схема газовой турбины показана на фиг. 373. В камеру
сгорания 1 подается воздух компрессором 2, сидящим на одном
валу с рабочим колесом 3 турбины. Топливо впрыскивается в
камеру форсункой 4. Основным преимуществом газовой тур-
бины является отсутствие деталей с возвратно-поступательным
движением. Все детали турбины имеют лишь вращатель-
ное движение. Новейшие исследования показывают возмож-
ность создания авиационных газовых турбин весьма высо-
кой мощности с очень малым удельным весом и весьма ком-
пактных.
Первые практически пригодные для использования на са-
молетах газовые турбины только что созданы. Можно рассчи-
тывать на их быстрое совершенствование, при котором они
постепенно будут вытеснять на самолете поршневые двигатели^
работая на обычный воздушный винт.
На фиг. 374 показана схема ВРД с компрессором, приво-
димым во вращение от газовой турбины1. Эта турбина исполь-
зует часть тепла, заключающегося в продуктах сгорания, по-
ступающих к сопловому венцу из камеры сгорания. Отдав
часть тепла газовой турбине, продукты сгорания поступают в
выходной канал и затем в сопло, откуда истекают в атмосферу
с большой скоростью.
Турбокомпрессорные ВРД (турбореактивные) уже приме-
няются на ряде самолетов. В Англии Ф. Уиттл предложил та-
кую схему ВРД около 10 лет назад, и сейчас самолеты с дви-
гателем Уиттла успешно летают. К концу второй мировой вой-
ны появились самолеты ±Мессершмитт Ме-262 (фиг. 375) с дву-
мя турбокомпрессорными ВРД Юмо-004, развивающие скорость
до 900 км1час.
На фиг. 376 показана схема двигателя Юмо-004. Он состоит
из восьмиступенчатого осевого компрессора, шести камер сго-
рания, одноступенчатой газовой турбины и регулируемого ре-
активного сопла. Воздух засасывается из атмосферы, сжи-
мается в компрессоре и поступает в камеры сгорания, в каждой
йз которых имеется одна форсунка, впрыскивающая топливо
навстречу потоку воздуха. В камерах сгорания смесь воспла-
меняется запальной свечой, которая затем выключается и в
дальнейшем впрыскиваемое топливо воспламеняется само со-
бой, соприкасаясь с пламенем в камере сгорания.
1 Такие двигатели часто обозначают буквами ТКВРД — турбокомпрес-
сорный воздушно-реактивный двигатель.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!

432 Гл. ХХШ. Авиационные дизели; реактивные двигатели и самолет
Фиг, 373. Схема газовой турбины.
1 — диффузор; 2— осевой компрессор; 3—газовая турбина;
4 — камера сгорания; 5 — форсунки; 6 — выходное сопло;
7 — каналы для прохождения охлаждающего воздуха.
Фиг. 375. Реактивный самолет Мессершмитт Ме-262
с двумя турбореактивными двигателями Юмо-004.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§ 118. Авиационные реактивные двигатели и самолеты 433

Горение осуществляется при
постоянном давлении. Горячие
газы из камер сгорания по коль-
цевому коллектору поступают в
сопловой аппарат газовой турби-
ны и затем проходят на ее ра-
бочее колесо. Вал турбины жест-
ко соединен с ротором компрес-
сора, и вся мощность турби-
ны отдается компрессору и аг-
регатам. обслуживающим ра-
боту двигателя (топливный на-
сос, генератор, масляные насо-
сы и т. п.).
Отработавшие газы выходя г
из турбины в реактивное сопло,
откуда с большой скоростью вы-
брасываются в атмосферу, созда-
вая тягу, которая является ре-
зультатом разницы между кине-
тической энергией выбрасывае-
мых газов и кинетической энерги-
ей набегающего воздушного по-
тока.
На участке камер сгорания и
дальше — до наружной кромки
сопла — стенка двигателя двой-
ная и между стенками проходит
охлаждающий воздух. Сопловой
аппарат и лопатки турбины ох-
лаждаются воздухом из компрес-
сора.
Двигатель запускается при
помощи мотоциклетного мотора,
помещающегося в переднем ко-
ке компрессора.
Этот мотоциклетный мотор
раскручивает компрессор, после
чего двигатель начинает работать.
В качестве основного топлива
для этого двигателя использует-
ся дизельное топливо с удельным
весом 0,81—0,85. Для запуска
применяется авиационный бен-
зин.
Турбина развивает до 8700
об/мин.
28 В. А. Попов
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
9
434 Гл. XXIIL Авиационные дизели; реактивные двигатели и самолеты
На фиг. 377 показаны общий вид и разрез двигателя
Юмо-004.
На фиг. 378 изображена схема реактивной установки Ф. Уит-
тла. Она состоит из центробежного нагнетателя, камеры сгора-
ния и газовой турбины, оканчивающейся соплом. Свежий воздух
входит через выставленную вперед горловину или через боковые

Фиг. 377. Общий вид и продольный разрез турбореактивного двигателя
Юмо-004. Вес двигателя 720 кг, габариты 830X3940 мм. Максимальная тя-
га у земли на скорости 900 км/час — 850 кг; часовой расход топлива —
1650 кг.
/ — входной кок компрессора; 2—масляный бак; 3—корпус передачи;
4 — коробка приборов; 5 — компрессор; 6 — сервомотор; 7 — зажигание;
8 — рычаг управления; 9 — оболочка; 10 — подвеска; // — сопло; 12 — коль-
цевой топливный бак; 13— пусковой моторчик; 14 — топливная помпа;
15 — масляная помпа; 16 — регулятор; 17 — ротор компрессора; 18 — камера
сгорания; 19— форсунка; 20— направляющий венец; 21 — ротор
турбины. *
карманы, подводящие к установке воздух с поверхности обте-
кателя. Две кольцевые воздухсприемные полости компрессора
расположены по обе стороны крыльчатки 1. По выходе из
крыльчатки поток воздуха для снижения скорости поступает
сначала в кольцевую диффузорную камеру 2, а затем направ-
ляется в спиральный диффузор 3, сечение которого постепенно
расширяется. Из диффузора 3 воздух поступает в улиткообраз-
ную камеру сгорания 4. Входная часть камеры 4 конической
формы служит добавочным диффузором для выходящего из
компрессора воздуха, а выходной конец этой камеры соединен
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
£ 118 Авиационные реактивные двигатели и самолеты
435
с улиткообразной сопловой камерой турбины, образующей еди-
ное кольцеобразное сопло.
Топливо впрыскивается в камеру через форсунку Б, окру-
женную внутренним кожухом 6, облицованным внутри решет-
чатыми металлическими листами или проволочной сеткой для
снижения .скорости смежного с сеткой слоя воздуха до вели-
чины, меньшей скорости пламени. Выходящие из камеры сго-
Фиг. 378. Схема ВРД Ф. Уиттла с компрессором и газовой турбиной:
1 — крыльчатка компрессора; 2 — диффузорная камера; 3 — спиральный диф-
фузор; 4 — камера сгорания; 5 — форсунка; 6 — внутренний кожух;
7 — газовая турбина; 8 — выходная труба.
рания газы поступают на лопатки турбины 7 и отдают часть
своей энергии на вращение компрессора. По выходе из тур-
бины газы направляются в кольцеобразную полость за турби-
ной, а оттуда — в выходную трубу 8, оканчивающуюся реак-
тивным соплом.
В 1941 г. самолет с реактивной установкой Ф. Уиттла со-
вершил первый удачный полет в Англии. В 1942 г, такой само-
лет уже летал и в США. Начиная с 1944 г. в Англии и США
серийно строятся самолеты с реактивными двигателями.
На фиг. 379 показан американский турбореактивный дви-
гатель J-40 фирмы Дженерал-Электрик, представляющий собой
развитие схемы Уиттла. На фиг. 380 и 381 даны характери-
стики этого двигателя.
Имеются попытки применить реактивный принцип и в гели-
коптере. На фиг. 382 показаны возможные варианты располо-
жения оеактивных сопел на концах лопастей геликоптерного
винта. В варианте А внутренняя полость лопасти заканчивает-
ся коленом, в котором и установлено реактивное сопло.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
436 Гл XXIII Авиационные дизели, реактивные двигатели и самолеты
По варианту В реактивное сопло выполнено по типу воз-
душного эжектора. У передней кромки лопасти имеется возду-
хоприемное отверстие, через которое засасывается дополнитель-
ное количество воздуха, усиливающее реактивный поток
в сопле.
Фиг. 379. Турбореактивный двигатель фирмы Дженерал-Электрик J-40
с 14-ю камерами сгорания.
Номинальная тяга у земли при п=11 ООО об/мин—1540 кг. Удельный расход
топлива на макс, тяге — 1,19 кг/кг час. Вес двигателя 82S кг.
1— диффузор; 2 — крыльчатка компрессора; 3—всасывающие патрубки;
4 — передняя подвеска; 5 — цапфы крепления двигателя; 6 — генератор;
7 — топливная помпа; <8 — маслофильтр; 9 — электростартер; 10 — пусковая
топливная помпа; 11— регулятор качества смеси; 12— маслопомпа; 13—ко-
робка приводов вспомогательных агрегатов; 14 — ферма; 15 — воздухопрово-
ды; 16 — форсунка; 17 — отверстие трубки, соединяющей камеры, через
которое распространяется пламя; 18— запальная свеча для запуска (только
в двух камерах); 19— воздушный канал охлаждения турбины; 20— муфта,
соединяющая валы турбии^т и компрессора; 21 — вал; 22 — сопловой аппарат,
направляющий газы на лопатки турбины; 23 — турбина; 24 — камеры сгора-
ния; 25 — выходное сопло.
I
По варианту С газопроводный канал образован в передней
кромке лопасти и выходное отверстие сопла имеет форму ще-
ли, расположенной над верхней поверхностью лопасти в месте
наибольшей ее толщины.
Несмотря на» достигнутые в области реактивных авиацион-
ных двигателей успехи, этот тип двигателей находится еще в
начальной стадии использования. Следует в ближайшие годы
ожидать нового прогресса реактивной авиации. В настоящее
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
§118 Авиационные реактивные двигатели и самолеты
437
время реактивные самолеты строятся серийно и изучаются воз-
можности их военного применения Скорость таких самолетов
Фиг. 380. Зависимость тяги Р от Фиг. 381. Зависимость удельного
числа оборотов компрессора п расхода топлива С0 и температуры t
(у земли при работе на месте). выхлопных газов от числа оборотов
компрессора и.
Для ознакомления с реактивными самолетами коротко опи-
шем два типа: двухмоторный и одномоторный.
На фиг. 383 показан двухмоторный одноместный реактив-
ный истребитель «Метеор», построенный в 1943 г. английской
Фиг. 382. Расположение реактивных сопел на концах
лопастей у несущего винта геликоптера:
А — лопасть с концевым реактивным соплом; В —
реактивное сопло, выполненное в виде эжектора;
С — щелевое реактивное сопло.
фирмой Глостер (конструктор У. Д. Картер). Это цельноме-
таллический моноплан с низкорасположенным трапецевидным
в плане крылом большого сужения. Два турбореактивных дви-
гателя «Дервент» фирмы Роллс-Ройс расположены в центро-
плане по обе стороны фюзеляжа. Сопла двигателей выступают
примерно на 300 мм за заднюю кромку крыла. Тяга каждого
двигателя составляет, очевидно, около 900 кг. Работают дви-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
438 Гл. XXIII. Авиационные дизели; реактивные двигатели и самолеты
гатели почти бесшумно и в полете за самолетом не остается
следов дыма или пламени. Управление двигателями весьма
просто, работают они плавно и без вибраций.
Самолет «Метеор» очень быстро набирает скорость и хо-
рошо маневрирует. Обзор вперед с места летчика очень хорош.

Фиг. 383. Турбореактивный двухмоторный одноместный
истребитель «Метеор».
Однокилевос оперение отличается высоко поднятыми стаби-
При таком расположении горизон-
оно находится вне струи горячих газов, выле-
лизатором и рулями высоты,
тального оперения
тающих из двигателей.
Фиг. 384. Турбореактивный одномо-
торный одноместный истребитель
Локхид Р-80 «Шутинг Стар» («Па-
дающая звезда») с подвесными ба-
ками по концам крыльев. Мотор —
Дженерал-Электрик J-40 (см. фиг.
379).
1 — посадочная фара; 2— герметизи-
рованная кабина летчика; 3— фюзе-
ляж; 4 — выходное сопло; 5 — турбо-
реактивный двигатель; 6 — сбрасыва -
емый бак; 7 — воздухозаборник; 8 —
установка пулеметов.
На специально оборудован-
ном экземпляре самолета это-
го типа летчик Э. Гринвуд
7 ноября 1945 г. показал
над участком длиной 3 км
среднюю скорость свыше
976 км/час, установив таким
образом мировой рекорд ско-
рости.
На фиг. 384 показан цель-
нометаллический одномотор-
ный одноместный турбореак-
тивный самолет Р-80 «Шутинг
Стар» («Падающая звезда»),
построенный в 1945 г. амери-
канской фирмой Локхид. На
самолете установлен двига-
тель «Суперджет», построен-
ный фирмой Дженорал-Элек-
трик (см. фиг. 379). Двига-
тель установлен в фюзеляже
за сиденьем летчика. Горячие
газы вытекают в атмосферу
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
$ 118. Авиационные реактивные двигатели и самолеты
439
через отверстие в задней части фюзеляжа. Поэтому хвостовое
оперение у этого самолета расположено так же, как у самолетов
с поршневыми двигателями.
Двигатель запускается без предварительного подогрева и
на подготовку са1Молета к полету затрачивается менее минуты.
По концам крыла подвешены дополнительные баки, вместо
которых можно в боевых условиях подвешивать бомбы. По
отзывам летчиков, самолет очень послушен в полете и летать
на нем легко.
Следует отметить, что посадка на реактивных самолетах
осложняется тем, что турбореактивные двигатели имеют плохую
приемистость и ими нельзя пользоваться для «подтягивания»
в случае неточного расчета при заходе на посадку. Вообще же
характеристики реактивных самолетов сильно отличаются от
характеристик винтовых самолетов с поршневыми двигателями.
Применение реактивных двигателей открывает перед авиа-
цией новые возможности и позволит уже в скором времени
достигнуть невиданной скорости полета и громадных высот.

www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Часть вторая~~|
КРАТКИЙ (MEJPK
тю истории
воздухоплавания и авиации
Задача этого очерка — показать, какими путями создавались
летательные машины, что помогало их созданию, под влиянием
каких основных факторов они совершенствовались и как шло
их развитие. Из-за ограниченного объема, который отведен для
очерка, многие вопросы изложены очень коротко, а некоторые
интересные подробности вообще опущены в расчете на то, что
преподаватели на лекциях уделят им должное внимание. Пред-
лагаемый материал лишь должен напомнить студентам основ-
ные события и даты.
Разбивка очерка на разделы носит условный характер и
введена для удобства чтения.
I. МЕЧТЫ О ПОЛЕТЕ
Легенды и сказки народов. Отзвуки реальных попыток
людей летать на искусственных крыльях. Монгольские
драконы.
Стремление летать, очевидно, присущее человеку с начала
его существования, отразилось в религиозных представлениях,
сказках, легендах и поверьях всех стран и народов. Уже наив-
ные религиозные представления древнейших народов наделяют
богов крыльями. Уцелевшие до наших дней изображения еги-
петских, ассирийских, вавилонских, персидских, греческих, рим-
ских, скандинавских, индийских, скифских богов и демонов
снабжены крыльями. При зарождении христианской религии
были целиком усвоены эти представления и «дух святой» изоб-
ражался в виде голубя, а посланцы богов — ангелы — в виде
крылатых существ.
Бесчисленные легенды и сказки, в том числе замечательные
русские сказки о ковре*самолетё, о бабе-яге, о коньке-горбунке
и т. Д., доказывают стремление людей с времен седой древности
наделять излюбленных героев или ненавистных, но сильных
врагов-злодеев способностью летать. Трудно даже перечислить
все известные легенды о полетах богов, героев, мудрецов, ку-
десников И T. п. www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
I. Мечты о полете
441
Далеко не всегда эти легенды основаны лишь на мечтах
и стремлениях. В некоторых рассказах можно подметить такие
(Подробности и детали, которые позволяют считать эти легенды
опоэтизированным отзвуком каких-то действительных попыток
летать. Предполагать такую основу легенды иногда побуждает
сама личность ее героя искусного мастера или техника свое-
го времени, прославившегося постройкой замечательных соору-
жений.
К числу наиболее популярных легенд о летании принадле-
жит древнегреческий миф, рассказывающий про злоключения
знаменитого афинского скульптора и архитектора (строителя)
Дедала. Сущность мифа такова: проживавшие некоторое время
на острове Крит Дедал со своим сыном, юношей Икаром, захо-
тели вернуться на родину в Афины. Царь Крита Минос под
разными предлогами не отпускал Дедала, а без разрешения
Миноса нельзя было получить ни корабля, ни лодки. Упорствуя
в своем желании попасть на родину, Дедал решил улететь
с острова. Он набрал птичьих перьев и изготовил из них крылья
для себя и для Икара. Перья в крыльях были перевязаны льня-
ными нитками и слеплены * воском. Закрепив крылья за спиной,
отважные люди удачно взлетели и понеслись над морем. Юный
Икар, сердце которого .преисполнилось восторгом от новых пре-
красных ощущений, несмотря на предостережения мудрого Де-
дала, стал подниматься все выше и выше и приблизился к
солнцу. Воск, скреплявший перья, растаял, крылья разруши-
лись и мальчик упал в море.
В этой поэтической легенде довольно подробно описывается
устройство крыльев, рассказывается об их кривизне, о разме-
рах перьев, о технике взлета (с возвышенности). Это позволяет
считать’легенду отзвуком действительной попытки людей поле-
теть. Дедал по легенде представляется искусным мастером, уме-
лым строителем, которому под силу было тщательно продумать
конструкцию крыльев и осуществить их постройку.
Подобные легенды имеются у всех народов. Но не все по-
пытки летать на искусственных крыльях кончались так же тра-
гично, как в истории с Дедалом и Икаром. Древние записи
свидетельствуют, что иногда люди осуществляли на построен-
ных т(ми крыльях короткие планирующие полеты. Об этом упо-
минается, например, в найденной в Чудовом монастыре рукопи-
си Даниила Заточника (XIII в.). В ней имеется следующее ука-
зание: «...иный летает с церкви или с высоки палаты паволочи-
ты крилы,.. показающе крепос(ть) срдец своих...»1. Толкова-
ния этой записи различны. Некоторые ученые считают, что она.
описывает народные увеселения у древних славян Киевской
1 » . . . иные слетают с церкви или с высокого дома на шелковых
крыльях,......показывая крепость сердец своих.... *
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
442 Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
Руси. Другие склонны рассматривать ее как относящуюся к
цирковым представлениям в Византии. Независимо от различ-
ных толкований, эта запись свидетельствует о том, что люди
многократно совершали короткие планирующие полеты на
искусственных крыльях.
Можно считать установленным, что уже в XII—ХШ вв. лю-
ди пытались осуществлять гребные полеты (на машущих
крыльях) и планирующие полеты (на неподвижно распластан-
ных крыльях). Но эти попытки не возвышались над бессозна-
тельным подражанием природе, не повлекли за собой никаких
выводов и не дали никаких результатов.
Уже в древнейшие времена людям был известен и аэроста-
тический принцип получения подъемной силы. Так, в 1306 г. в
Китае во время дворцового праздника был выпущен в полет
воздушный шар, наполненный горячим дымом. Примерно
в XII —XIII вв. европейцы ознакомились со знаменитыми
«драконами», применявшимися в монгольской армии, заим-
ствовавшей их от китайцев. Эти «драконы» были нескольких
типов.
Наиболее сложные драконы представляли собой полые
длинные оболочки на легком каркасе, надувавшиеся ветром и
имевшие устрашающую форму сказочных существ. Такие дра-
коны были по сути дела воздушными змеями особого типа
(следует заметить, что отсюда и пошло само название «воздуш-
ный змей», так как дракона обычно изображали в виде толстой
змеи с короткими лапами и пастью, как у крокодила).
В ночное время внутри «драконов», изготовленных из про-
масленной бумаги или прозрачной ткани, помещали зажжен-
ные светильни. Такие воздушные змеи в китайской и монголь-
ской армиях первоначально использовались в качестве сигналь-
ных средств как значки воинских частей. Затем их стали при-
менять как средство устрашения противника, так как светя-
щиеся страшного вида существа, плывущие ночью над землей,
наводили страх на неприятеля. Техника изготовления и приме-
нения устрашающих «драконов» стояла в китайской и монголь-
ской армиях довольно высоко и следует считать, что к XIII—
XIV вв. человечество достаточно хорошо было знакомо и с
воздушными змеями даже в наиболее сложном их виде — в
виде пустотелых оболочек сложной конфигурации.
Таким о-бразом к началу XV в. люди в своих попытках най-
ти средства и способы передвижения по воздуху испробовали
искусственные движущиеся и неподвижные крылья, запол-
ненные нагретым воздухом оболочки и воздушный змей, т. е.
все те^ пути, которые впоследствии привели к завоеванию воз-
душной стихии, но ни на одном из этих путей не достигли
успеха.
Причиной этого было упрощенное представление о полете.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
II Первые исследования и разработки летательных машин
443
Люди того времени не представляли себе истинной картины
полета, не располагали даже элементарными сведениями об
устойчивости и управляемости летательных цашин, не рас-
сматривали полет с точки зрения механики, которой, как науки,
в ту эпоху еще не было.
II. ПЕРВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКИ
ЛЕТАТЕЛЬНЫХ МАШИН
Работы Леонардо да Винчи. Трактаты Борелли и Гука.
Русские полетчики времен средневековья. Аэродромическая
машинка М, В. Ломоносова. Теоретические работы Л. Эйлера
и Д. Бернулли. Пустотный аэростат ди Лана
Первые известные нам по-
пытки исследовать явление по-
лета и создать более или ме-
нее обоснованные летательные

машины связаны с именем ге-
ниального итальянского уче-
ного, техника и художника
Леонардо да Винчи (1452—
1519 гг.); Он исследовал по-
лет птиц и написал трактат «О
летании птиц». Он пытался оп-
ределить природу сопротивле-
ния воздуха, для чего прово-
Г’
Леонардо да Винчи.
(1452-1519).
дил опыты с падающими тела-
ми, с телами, движущимися в
воде, и с плоскими поверхно-
стями, наклонно движущимися
в воздухе. Он первый устано-
вил наилучшую обтекаемую
форму для водных судов — с
тупой закругленной передней частью и плавно заостряющейся
задней частью. Он глубоко изучал анатомию птиц и пытался
построить искусственные крылья, воспроизводящие движения
живой птицы. Наконец, Леонардо да Винчи впервые выдвинул
идею геликоптера с двумя винтовыми поверхностями, вращаю-
щимися на вертикальном валу.
В "записях великого итальянца мы находим и эскиз парашю-
та. Работы Леонардо да Винчи над исследованием воздуха и
по проектированию летательных машин успехом не увенча-
лись— построить пригодный для полетов аппарат ему не уда-
лось. Но эти работы интересны тем, что в них мы впервые
встречаемся с систематическими исследованиями; в них выяв-
лены уже некоторые основные закономерности. Видно, что
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
444
Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
И. Первые исследования и разработки летательных машин 445
исследователь уже представлял себе довольно отчетливо при-
роду сопротивления воздуха и пытался сознательно использо^
вать это сопротивление для полета. Наконец, на всех этих не-
завершенных и даже не приведенных автором в порядок раба-
тах лежит печать гениального мастера. Необычайная ясность и
точность отдельных определений и выводов, четкость и изя-
щество зарисовок позволяют легко следить за мыслями автора
и понимать его великие замыслы. Но Леонардо да Винчи не
был связан по работе над созданием летательных машин с
другими учеными и техниками того времени. Поэтому его бле-
стящие идеи не получили дальнейшего развития, а его иссле-
дования оставались долгое время неизвестными и не оказали
влияния на последующие работы по покорению воздушной
стихии. Все эти его работы стали известны широкому кругу
ученых и техников лишь после того, как человечество узнало
о природе сопротивления воздуха и о законах полета значи-
тельно больше, чем записано у Леонардо да Винчи.
После Леонардо да Винчи задачей о полете человека на
искусственных крыльях занимались многие изобретатели и уче-
ные. Среди бесчисленных проектов и исследований наиболее
интересны труды итальянского естествоиспытателя Джиованни
Борелли (1606—1679 гг.) и знаменитого английского механика
Роберта Гука (1635—1703 гг.). Борелли написал трактат «О
движении животных», где подробно разбирает полет птиц и
приходит к выводу, что мускульной силы человека недостаточ-
но для пошета на искусственных крыльях, так как его мышцы
относительно блабее развиты, чем мышцы птиц. Работы Борел-
ли замечательны еще подробным разбором способов, какими
птица снижает скорость при посадке и гасит инерцию. Эта
часть трактата Борелли сохраняет до сих пор практический
интерес. Гук в своих работах высказывал те же взгляды и
приходил к выводу, что для полета человека на искусствен-
ных крыльях необходим особый источник энергии или, как он
выразился, «искусственные мускулы», т. е. двигатель.
Несмотря на неутешительные выводы таких известных уче-
ных, как Борелли и Гук, подтвержденные позднейшими весьма
точными исследованиями, попытки воспроизвести полет птицы
с использованием мускульной силы человека продолжаются
вплоть до наших дней, хотя неизменно кончались и кончаются
неудачей.
Имеются документальные свидетельства о многочисленных
попытках летать на искусственных крыльях в России. Рукопись
А. И. Сулукадзева, жившего в начале XIX в., озаглавленная
«О воздушном летании в России с 906 г. по Р. X.», содержит
сообщения о попытках летания в г. Рязани и ближних окрест-
ностях. В нее вошли записи рязанской воеводской канцелярии
и частных лиц, наблюдавших русских «полетчиков».
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
446 Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
В числе -прочих сообщений ш в этой рукописи находим из-
вестия о стрельце Серове, который в 1669 г. построил себе
крылья из голубиных перьев и пытался летать; о некоем Пере-
мышлеве из села Пехлеца, который в 1724 г. пробовал летать
на больших крыльях из бычьих пузырей; о кузнеце Черная
Гроза из села Ключи, как будто летавшем на крыльях из
перьев.
В изданных в 1840 г. поэтом Языковым «Дневных записках»
И. А. Желябужского, одного из приближенных бояр царя Алек-
сея Михайловича, имеется относящееся к 1695 г. сообщение о
попытке неизвестного крестьянина летать на слюдяных крыльях.
Такие крылья оказались тяжелы и «полетчик» построил «ирше-
ные» (замшевые), но и на них взлететь не мог.
В рукописи А. И. Сулукадзева имеется интересная запись
некоего Боголепова о том, как в 1745 г. проходивший «через
их места» из Москвы человек пытался летать на большом воз-
душном змее, к которому прикрепил сиденье.
В дошедших до нас записях нет почти никаких технических
деталей и сейчас нам трудно ^представить даже обстановку
смелых опытов, которые предпринимали наши соотечественни-
ки в те далекие времена. Можно* лишь утверждать, что опытов
таких было много, так как все перечисленное нами составляет
лишь небольшую часть записей, относящихся к маленькому
району необъятной нашей страны.
Великий преобразователь русского государства, царь Петр I,
очевидно, тоже задумывался над вопросами летания. При за-
кладке Петропавловской крепости он, обращаясь к своему лю-
бимцу А. Д. Меньшикову, произнес пророческую фразу: «Не
мы, а наши правнуки будут летать по воздуху, аки птицы».
От примитивных попыток слепо подражать полету птиц и
насекомых выгодно отличается работа М. В. Ломоносова над
созданием геликоптера. С сообщением об этих своих работах
Ломоносов выступил 4 февраля 1754 г. на конференции Рос-
сийской Академии Наук. Геликоптер предназначался для подъ-
ема метеорологических приборов с целью исследовать строение
верхних слоев атмосферы и явления, происходящие в них.
К июлю 1754 г. Михайло Васильевич Ломоносов в мастер-
ских Академии Наук построил небольшую модель геликоптера
с двумя винтами, вращающимися в разные стороны. Двигате-
лем служила пружина. Модель была испытана подвешенной на
шнуре, перекинутом через блок. На другом конце шнура имел-
ся груз, уравновешивающий систему. При работе винтов мо-
дель быстро поднималась.
Занятый многочисленными неотложными исследованиями,
Ломоносов мог уделять работам над своим геликоптером очень
немного времени и^ добился получения от модели лишь срав-
нительно небольшой подъемной силы. Но это была первая в
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
IL Первые исследования и разработки летательных машин 447
Михаил Васильевич Ломоносов.
Зарисовка разработанной М. В. Ломоносовым модели геликоптера.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
448
Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
истории попытка построить винтокрылую летательную машину,
причем автор подошел к созданию машины совершенно само-
стоятельно, отвлекся от подражания природе и сумел предусмо^
треть такую конструкцию, которая впоследствии при наличии
легких двигателей была осуществлена уже не в модели, а в
летающей машине, и оказалась вполне жизненной В работах
М В. Ломоносова заслуживают внимания та смелость и по-
следовательность, с которыми он сумел правильно оценить со-
противление воздуха, нашел силу, способную поддерживать
машину в полете, разработал вполне грамотную и целесоо*браз-
ную конструкцию машины и, в частности, предусмотрел вра-
щение винтов в разные стороны с целью погасить реактивный
момент.
Одновременно с М В. Ломоносовым в Российской Акаде-
мии Наук большое внимание вопросам аэрогидромеханики уде-
ляли два академика — Леонард Эйлер и Даниил Бернулли. С
их именами связаны громадные успехи в развитии теоретиче-
ской гидромеханики Выведенные Л. Эйлером уравнения лег-
ли в основу почти всех последующих теоретических исследо-
ваний в области гидромеханики Исследования Д Бернулли
увенчались выводом знаменитого «уравнения Бернулли», на
котором до сих поп основываются все инженерные расчеты,
касающиеся движения жидко-
стей и газов.
М. В. Ломоносов, кроме своих
работ над геликоптером, много за-
нимался физической стороной аэ-
рогидромеханики. Он разработал
кинетическую теорию газов, опро-
верг господствовавшую в то время
теорию теплорода (флогистона).
Так в первый период своего
существования русская Акаде-
мия Наук закладывала основы
аэродинамики.
Параллельно с попытками
строить летательные машины,
подъемная сила которых основы-
валась на аэродинамическом
принципе, наблюдаются попытки
использовать аэростатический
принцип. Первый известный нам
проект аэростата разработал в
1670 г. итальянский монах Фран-
ческо ди Лана. Он предложил
Летательная машина (пустотный построить аэростат ПУСТОТНОГО
аэростат) Франческо ди Лана. типа. По замыслу Лана СЛвДО-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Ill Создание аэростата
449
вало выкачать воздух из четырех пустотелых медных шаров
объемом около 400 м* каждый и подвесить к этим шарам
легкую гондолу. Лана считал, что подъемная сила такого аппа-
рата будет достаточной для полета двух аэронавтов. Остро-
умный изобретатель описал и метод создания вакуума в ша-
рах. Он предлагал присоединить к каждому шару через кран
длинную трубку, наполнить шар с трубкой водой, а затем по-
ставить вертикально всю эту систему шаром вверх. При этом
давление наружного воздуха уравновесит столб воды в трубке
длиной около 10,33 м. Находящийся же выше этого уровня
шар будет пустым.
Несложный подсчет убеждает в правильности весовых со-
ображений Франческо ди Лана. Общая подъемная сила его че
тырех шаров должна была составить около 2000 кг. Но, ко-
нечно, проект был неосуществим, ибо наружное давление атмо-
сферы мгновенно смяло бы тонкостенные шары (Лана выбрал
толщину медной стенки около 0,1 мм). Сам изобретатель, оче-
видно, не очень был уверен в возможности осуществить свой
проект, так как даже не приступил к постройке разработанной
им машины, хотя проект получил одобрение многих известных
ученых того времени.
Над созданием пустотных аэростатов работали позднее мно-
гие изобретатели, и эта идея, так же как идея о полете на
искусственных машущих крыльях, дожила до нашего времени
в проектах многочисленных изобретателей, хотя невозможность
постройки достаточно прочных и одновременно легких оболо-
чек стала ясной к концу XVIII в.
III. СОЗДАНИЕ АЭРОСТАТА '
Первые монгольфьеры Водородные аэростаты Шарля.
Разработка конструкции аэростата Первые проекты придания
аэростатам управляемости (Менье) Перелет на аэростате че-
рез Ламанш Начало военного применения аэростатов Первые
аэростаты в России Использование аэростатов для исследо-
вания атмосферы
Усилия передовых ученых и исследователей, стремившихся
с разных сторон подойти к разрешению проблемы летания, не
привели к успеху вплоть до конца XVIII в, когда братьям
Жозефу и Этьену Монгольфье посчастливилось сделать первый
удачный шаг в этом направлении Сыновья бумажного фабри-
канта из города Аннонэй на юге Франции, Жозеф и Этьен Мон-
гольфье, наблюдая за плывущими в небе облаками, приш-
ли к мысли создать искусственное облако, заключить
его в бумажную оболочку и отправить в полет. При первых по-
29 в А Попов www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
450
Краткий очерк пр истории воздухоплавания и авиации
пытках осуществить эту идею
впускаемый в бумажную обо-
лочку пар быстро конденсиро-
вался, бумага намокала и
рвалась. В поисках иного лег-
кого наполнителя для своих
бумажных оболочек братья
Монгольфье решили повто-
рить опыты известных хими-
ков Блек и Кавалло, которые
пытались незадолго до этого
пускать в воздух легкие обо-
лочки, наполненные открытым
в 1766 г. водородом. Но эти
опыты братьев Монгольфье
постигла та же неудача, что
и опыты Блека и Кавалло. Бу-
мажные и тканевые оболочки
Жозеф Монгольфье
(1740—1810).
ную оболочку горячим дымом и
плавно взлетела. Ободренные
товили несколько легких
не удерживали водорода, ко-
торый легко просачивался
сквозь поры бумаги и тканей.
Как-то Жозеф Монгольфье
попробовал наполнить бумаж-
при первом же опыте оболочка
этим братья Монгольфье изго-
оболочек, наполнили их горячим ды-
мом от горящих соломы и шерсти и убедились, что оболочки
легко всплывают в воздухе.
5 июня 1783 г. братья Монгольфье в присутствии многочи-
сленных зрителей демонстрировали полет оболочки диаметром
около 11,5 м, сшитой из полотна и оклеенной для непроницае-
мости бумагой. Эта оболочка, весившая 230 кг, прекрасно взле-
телагДостигла высоты 1500—2000 м (по приблизительной оцен-
ке очевидцев) и по охлаждении заполнявшего ее дымного
•воздуха плавно опустилась на расстоянии около 2 км от точки
взлета.
Полет этого монгольфьера, как стали называть впослед-
ствии аэростаты, наполнявшиеся горячим воздухом, был засви-
детельствован актом, скрепленным подписями городских вла-
стей и направленным во французскую Академию Наук.
Выше мы упоминали о том, что еще в 1306 г. в Китае был
выпущен в полет небольшой воздушный шар. Между этим опы-
том, оставшимся без всяких последствий, и опытом братьев
Монгольфье имеется громадная разница. Действовавшие всле-
пую, по догадке, китайские придворные фокусники и пиротех-
ники начала XIV в. даже не предполагали, что построенный
ими воздушный шар можно использовать для серьезных целей,
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
1IL Создание аэростата
451
что 1мож1но будет в таких шарах передвигаться по воздуху.
Братья же Монгольфье смогли осуществить свой знаменитый
опыт в результате последовательно проводимой сознательной
деятельности, направленной к достижению определенной це-
ли: подниматься в воздух и передвигаться <в нем.
Правда, создатели первого аэростата не понимали еще
природы той силы, которая поднимала его. Следуя модному
в то время учению об электрических явлениях, братья Мон-
гольфье считали, что подъемная сила их аэростата обязана
не малой плотности нагретого воздуха, а свойству заряженного
электричеством дыма отталкиваться от земли. Поэтому они
сжигали под аэростатом солому с шерстью, считая, что дым
от сгорания этих веществ обладает в наибольшей мере этим
отталкивающим свойством.
В этом отношении изобретение Монгольфье является одним
из довольно частых в истории техники примеров, когда наука
отставала от практических достижений.
Неверное воззрение на природу подъемной силы первого
аэростата не снижает заслуги его создателей. Они сумели по-
строить достаточно прочную и одновременно легкую оболочку,
сумели придать ей достаточную непроницаемость, разработали
способ наполнения ее горячим дымом и приспособление для
удержания ее на земле в
смотрели систему подвески,
обеспечивающую равномерное
распределение по оболочке
усилий, возникающих в ней
при удержании аэростата на
земле перед взлетом (эквато-
риальный тканевый пояс, от
которого отходили вниз стро-
пы) , — словом, провели боль-
шую конструкторскую работу
и показали себя' способными
конструкторами.
Братья Монгольфье, пови-
димому, ничего не знали о
Предшествовавших опытах лю-
дей по подъему в воздух обо-
лочек, наполненных горячим
воздухом или дымом, и само-
стоятельно нашли этот способ,
Причем сумели провести опыт
с ' аэростатом сравнительно
больших размеров (22 000
куб. футов), подъемная сила
которого была весьма значи-
процессе наполнения, преду-
Этьен Монгольфье
(1745-1799).
29*
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
452
Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
тельной, что позволяло уже ставить вопрос о подъеме в воздух
людей и грузов.
По получении акта о полете аэростата братьев Монгольфье
5 июня 1783 г. французская Академия Наук поручила группе
ученых изучить вопрос и пригласила братьев Монгольфье при-
ехать в Париж и повторить их знаменитый опыт, для чего
выделила необходимые средства. Но ввиду задержки с отпус-
Жак Александр Шарль
(1746—1822).
ком средств опыт откладывал-
ся. Желая скорее осуществить
опыты, представители научной
общественности Парижа через
газеты собрали по подписке &
несколько дней более 10 000 фран-
ков и поручили известному па-
рижскому физику Жаку Алек-
сандру Шарлю построить аэро-
стат и повторить опыт боатьев
Монгольфье, Шарль не представ-
лял себе в деталях аэростата
Монгольфье и знал о нем лишь
то, что было записано в акте,
представленном Академии Наук.
Поэтому ему предстояло, руко-
водствуясь общим описанием
аэростата, найти вещество для
наполнения шара и самостоя-
тельно изготовить оболочку. Но
после опытов братьев Мон-
гольфье обе эти задачи можно
было решать уже легче и с большей уверенностью. Главное
было уже сделано: был найден -путь, следуя по которому можно
было улучшать дальше аэростат.
Шарлю удалось при помощи двух талантливых техников,
братьев Робер, изготовить баллон диаметром 3,5 ж из легкого
шелка, пропитанного раствором каучука в скипидаре. Имея
в виду, что подъемная сила нагретого воздуха* много меньше,
чем водорода, Шарль решил наполнить свой аэростат водо-
родом. Для добывания большого количества этого еще мало
1 известного в то время газа Шарлю пришлось изготовить спе-
ци альную установку.
Водород добывался сернокислотным способом. В большую
деревянную бочку засыпали через воронку железные опилки
с водой и вливали серную кислоту. Образующийся при реак-
ции водород отводился по трубке в оболочку. Добывавшийся
таким способом водород был смешан с водяным паром, кото-
рый конденсировался в оболочке и в виде воды стекал в ее
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
III. Создание аэростата
453
нижнюю часть. Приходилось опускать конденсат, для чего по-
требовалось приделать к оболочке особый кран.
27 августа 1783 г. в Париже в присутствии сотен тысяч
зрителей состоялся полет первого водородного аэростата. Шар
был отпущен в 5 час., быстро взлетел и скрылся из глаз. Че-
рез 15 мин. лопнувшая оболочка, газ из которой почти весь
вышел, опустилась в нескольких километрах ют Парижа.
Первые воздушные шары, летавшие в 4783 г.:
1 — тарльер; 2—4 — монгольфьеры; 5 — шарльер.
Аэростаты, наполняемые водородом, стали по имени их
создателя называть шарльерами.
Вскоре (19 сентября 1783 г.) был осуществлен в Па-
риже свободный полет монгольфьера объемом около 1200 Л1а
с общей подъемной силой 700 кг (при собственном весе
400 кг).
На этом монгольфьере были пущены в полет баран, петух и
утка. Посылать в полет людей еще не решались, опасаясь вред-
ного воздействия на них высоты. Но после благополучного при-
земления монгольфьера с животными опасения были оставле-
ны, и 21 ноября 1783 г. двое отважных французов — физик
Пилатр де Розье и спортсмен д’Арланд — осуществили впервые
в истории свободный полет на аэростате. Полет продолжался
почти 20 мин., причем аэростат пролетел около 10 км.
Вскоре Шарль разработал основные детали конструкции
аэростата, аппаратуру для управления им в полете и технику
полета. Была создана типовая гондола, прикрепляемая стропами
к веревочной сетке, облекавшей шар. С целью обеспечить воз-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
454 Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации

f
Первое воздушное путешествие людей 21 ноября 1783 с
/
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Ill Создание аэростата
455
можность беспрепятственного выхода избыточного водорода при
подъеме шара на большую высоту Шарль решил оставлять ниж-
нее отверстие шара открытым- так появился «аппендикс». Для
частичного выпуска водорода с целью остановить подъем или
снизиться был разработан клапан, помещаемый в верхней части
шара Этот клапан открывался натяжением веревки, опускав-
шейся в гондолу и проходившей через внутреннюю полость
аэростата Закрывался клапан резиновыми шнурами или пру-
жинами
С целью увеличить подъемную силу аэростата Шарль пред-
ложил брать в полет балласт из прокаленного и просеянного
через сито песка. При необходимости увеличить высоту полета
часть балласта высыпали, и облегченный шар поднимался.
Высыпать балласт приходилось и при спуске, когда нужно бы-
ло замедлить скорость снижения аэростата Наконец, была
отработана и техника получения и частичной очистки водоро-
да для наполнения аэростатов Созданные Шарлем приспособ-
ления и разработанная им методика постройки аэростатов в
бспьшей части сохранились почти до наших дней
Успех братьев Монгольфье и проф Шарля нельзя рассмат
ривать в отрыве от общего прогресса науки и техники. Техниче-
ская революция, начавшаяся с текстильной промышленности,
подготовила и изобретение аэростата Успехи химии, в част-
ности, открытие Кэвендишем водорода (1766 г) и разработка
методов его получения, разработка технологии резины, усовер-
шенствование текстильного дела, позволившее создавать к это-
му времени весьма прочные, плотные и в то же время легкие
ткани, самым непосредственным образом предопределили по
явление аэростата
Следует заметить, что приоритета братьев Монгольфье в изо
бретечии аэростата до сих пор не признают некоторые иссле-
дователи, работающие над историей воздухоплавания и авиа-
ции Они считают, что первый аэростат построен бразильским
монахом Бартоломео Лоренцем Гусмао, который будто бы
8 августа 1709 г. совершил успешный полет в Португалии Из-
за отсутствия документов, которые подтвердили бы это предпо
ложение, эти историки оперируют, так сказать, «вторичными
документами» — свидетельствами современников не о самом
полете, а о том всеобщем возбуждении, которое он вызвал в
Португалии, о гонениях, которым подвергся Гусмао за этот по
лет со стороны инквизиции, о бегстве Гусмао и т п
Во всяком случае, полет Гусмао (если даже он в самом деле
состоялся) не оказал никакого влияния на прогресс воздухопла-
вания и не был повторен ни самим автором, ни кем-либо из
свидетелей этого опыта Сейчас об этом предположительном по-
лете напоминает лишь памятник Гусмао, поставленный на его
родине в бразильском городе Санатос
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
456 Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
Успешные полеты первых аэростатов обратили на себя iBce-
общее внимание. Аэростатами заинтересовались и люди науки,
и так называемое «общество», и военные ведомства европейских
государств. Показателем этого интереса были высокие награды,
которых удостоились братья Монгольфье и Шарль от француз-
ского правительства и французской Академии Наук. Русский
по1сол во Франции князь Барятинский в своем донесении Ека-
терине II о первых полетах, наряду с описанием общих востор-
гов, прямо указывает на большое военное значение аэростатов,
считая возможным использовать их для разведки и бомбоме-
тания.
Газеты и журналы во всем мире предсказывали широкое раз-
витие воздухоплавания и выражали надежды на применение
аэростатов для перевозки пассажиров, почты и грузов. Во всех
европейских странах начали строить и пускать в воздух неболь-
шие аэростаты. Всюду обсуждался вопрос об управлении аэро-
статами, так как было ясно, что пока еще аэростат остается
игрушкой ветра.
Наиболее обоснованный проект сообщения аэростатам управ-
ляемости был разработан французским военным инженером
Мёнье уже в ноябре 1783 г.
Многочисленные изобретатели предлагали использовать для
управления аэростатами в горизонтальной плоскости паруса,
весла, крылья, гребные колеса. Беспочвенность этих предложе-
ний была установлена очень скоро. В отличие от многих
прожектеров Мёнье технически грамотно, подошел к установ-
лению принципов, на основе которых должен быть построен
управляемый аэростат. В своем докладе «О равновесии аэро-
статических машин» Мёнье указал, что для решения задачи
должны быть соблюдены три основных требования: 1) тягу
должны создавать гребные воздушные винты, а не какие-либо
крыльчатые поверхности, 2) для меньшего сопротивления воз-
духа аэростат должен иметь удлиненную форму, 3) форма обо-
лочки аэростата должна сохраняться неизменной. Для соблю-
дения последнего требования Мёнье предложил специальное
устройство.
По проекту Мёнье сообщать тягу аэростату должны бы-
ли воздушные винты, приводимые во вращение особым дви-
гателем.
Но нужного двигателя не существовало и сам автор про-
екта не мог указать, как такой двигатель построить. Француз-
ская Академия Наук призывала ученых и изобретателей раз-
рабатывать методы обеспечения управляемости аэростатов и
присылать свои соображения для проверки и реализации. Но
надежных способов обеспечить аэростатам управляемость еще
долго не удавалось разработать.
Для ознакомления широких кругов с устройством аэроста-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
IIL Создание аэростата
457
Управляемый аэростат по проекту Мёнье:
1 — вшитые в оболочку для прочности веревки; 2—венти-
ляторы для нагнетания воздуха в баллонет; 3 вал с вин-
тами; 4 — подвеска; 5 — пояс для крепления подвески.
то в и с их полетами уже в 1783 г. было выпушено несколько
книг, причем одна из них была издана в России
Вскоре французский физик Соссюр разъяснил настоящую
природу подъемной силы монгольфьеров. Помещая термометры
внутри баллона, он показал, что наиболее горячий дым и воз-
дух скапливается в верхней части оболочек, т. е. горячий воз-
дух стремится подняться вверх вследствие меньшей его плот-
ности. С целью убедить всех, в том числе и братьев Монгольфье,
в том, что природа сжигаемых под баллоном материалов не
цграет никакой роли в образовании подъемной силы и что подъ-
емная сила может возникать без всякого дыма, Соссюр нагре-
вал воздух в легких оболочках, вводя внутрь их раскален-
ные металлические стержни, причем оболочки прекрасно
взлетали.
Этот опыт Соссюра положил конец различным псевдоуче-
ным «теориям» о природе подъемной силы монгольфьеров.
В январе 1785 г. француз Бланшар и американец Джеффри
перелетели на аэростате, наполненном водородом, через Ла-
манш из Дувра в район Кале. Этот знаменитый перелет вызвал
бурю восторгов во всем мире и дал повод к еще большим на-
деждам на скорое развитие воздухоплавания. С этих пор по-
1 „Рассуждение о шарах, горючим веществом наполненных и по воздуху
летающих или воздухоносных, изобретенных г. Монгольфьером в Париже”.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
458 Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
стройка воздушных шаров и полеты на «их стали обычным
явлением.
Военное применение аэростатов началось в эпоху Великой
французской революции. В 1793 г. при Комитете общественного
спасения была создана комиссия, в которую вошли знаменитые
французские ученые того времени: Лавуазье, Бертолле, Карно,
Гитон де Морво и др. По предложению Гитон де Морво было
решено использовать на фронтах привязные аэростаты для на-
блюдения за передвижениями неприятельских армий, обложив-
ших к тому времени революционную Францию.
Техническое руководство работами было поручено физику
Кутеллю. Ввиду острого недостатка серной кислоты, которая
широко расходовалась тогда на изготовление пороха, пришлось
отказаться от сернокислотного способа добывания водорода и
использовать изобретенный Лавуазье метод выделения водорода
при пропускании паров воды над раскаленным железом.
Кутелль при помощи механика Жака Конте изготовил аэро-
стат, наполнил его водородом и испытал, поднявшись на при-
вязи до высоты около 500 м. С этой высоты он мог просмотреть
окрестности на расстояние до 25 км.
В начале апреля 1794 г. в составе революционных войск
была создана 1-я воздухоплавательная рота под командова-
нием Кутелля. Роту направили на фронт в район крепости
Мобёж, где и состоялся первый подъем военного привяз-
ного аэростата, которому было присвоено название «Л‘Антре-
пренан» («Предприимчивый»). Кутелль и приданный ему на-
блюдатель из числа инженерных офицеров передавали свои
наблюдения, сбрасывая записки, привязанные к мешочкам с
песком. Для лучшей видимости к мешочкам прикреплялись
вымпелы (цветные ленты).
Использованье воздушных шаров принесло большую помощь
революционным войскам. Привязной аэростат Кутелля совершил
много подъемов. Вскоре его перенесли на руках за 50 км
к крепости Шарлеруа, где он навел панику на занимавшие
эту крепость голландские войска, которые через сутки ее
оставили.
Особенно ярко проявилась ценность привязных наблюдатель-
ных аэростатов в сражении под Флери 26 июня 1794 г. Здесь
наблюдатели сумели передать своему командованию своевре-
менно важнейшие сведения о передвижениях подошедшей к
Шарлеруа австрийской армии и тем расстроить планы против-
ника, Неприятель прилагал все усилия к тому, чтобы артилле-
рийским огнем сбить аэростаты, но не мог помешать им про-
должать разведку. Сражение кончилось победой революцион-
ных французских войск.
Признавая ценность воздушной разведки, Конвент организо-
вал в октябре 1794 г, национальную воздухоплавательную шко-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
III. Создание аэростата
459
лу в Шале-Медоне. Это было первое воздухоплавательное учеб-
ное заведение и не случайно оно было основано решением ре-
волюционного правительства в революционной стране для со-
действия революционной армии, разработавшей новую тактику
и сумевшей разгромить контрреволюционные силы объединив-
шейся европейской реакции.
В марте следующего года была организована 2-я воздухо-
плавательная рота, приданная Рейнской армии и также при-
нимавшая деятельное участие в боевых операциях.
Для участия в известном египетском походе Наполеона бы-
ла сформирована в 1796 г. специальная воздухоплавательная
часть. Но при переходе через Средиземное море эта часть поте-
ряла все свое вспомогательное имущество и к месту назначе-
ния прибыли лишь ^ри аэростата. За отсутствием аппаратуры
для добывания водорода командование пыталось использовать
оболочки для изготовления монгольфьеров, но из этого*ничего
не вышло, так как использовать монгольфьеры в качестве при-
вязных аэростатов оказалось чрезвычайно трудно.
Постепенно, с выветриванием из французской армии револю-
ционного духа, взгляд на воздухоплавательные части менялся.
К ним начали относиться пренебрежительно. Этому способство-
вала применявшаяся Наполеоном тактика быстрых маршей,
при которой аэростаты не могли следовать за войсками.
Кроме того, тактически все европейские армии, кроме русской,
были настолько отсталыми по сравнению с французской, что
Наполеон не очень нуждался в воздушной разведке при помо-
щи аэростатов.
Поэтому в 1798 г. была расформирована Шале-Медонская
воздухоплавательная школа, а вскоре прекратила существова-
ние и вся воздухоплавательная служба французской армии.
Ввиду того, что неуправляемые аэростаты могли летать лишь
по прихоти ветра и каждый полет стоил очень дорого, приме-
нить их для регулярной перевозки пассажирок и грузов оказа-
лось, конечно, невозможно. Поэтому вплоть до создания управ-
ляемых аэростатов изобретения братьев Монгольфье и Шарля в
мирной обстановке использовались лишь в качестве весьма
эффектного зрелища на общественных празднествах и весьма
незначительно — для спортивных и научных полетов.
Интересно отметить, что использование аэростатов для об-
щественных праздников повлекло за собой изобретение па-
рашютов, которые стали применять для спуска с аэростатов
сначала животных и кукол, а затем и людей. Со времен Лео-
нардо да Винчи многие изобретатели работали над созданием
парашюта.
Известны попытки итальянца Веранцио (1617 г.), братьев
Монгольфье, Ленормана, Шарля и др. Пожалуй, первый удач-
ный спуск на парашюте осуществил французский физик Ленор-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
460 Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
м«ш в декабре 1783 г. После этого опыта парашют довольно
широко стал применяться первыми воздухоплавателями — Блан-
шаром, Гарнереном и др. Спуски на парашютах воздухоплавате-
лей стали непременной частью каждого большого общественно-
го или придворного праздника, каждого народного увеселения.
В России первые сведения о полетах воздушных шаров (вы-
звали живой интерес среди ученых и техников. Академик Эйлер,
работавший ранее над теорией воздушных змеев, занялся под-
счетами подъемной силы аэростата и разработал довольно точ-
ный метод расчета.
Первый небольшой воздушный шар без людей в Петербурге
был пущен 24 ноября 1783 г. Вскоре в Москве был пущен воз-
душный шар диаметром около 4 м. Он пробыл в воздухе око-
ло 6 час. и опустился в 27 км от Москвы.
Мы уже упоминали о том интересе к аэростатам, который
проявил русский посол в Париже князь Барятинский. В своих
донесениях Барятинский подробно описывал первые полеты
братьев Монгольфье и Шарля, обрашал внимание на попытки
построить управляемые аэростаты и на большое значение аэро-
статов в мирной жизни и в войне
Несмотря на сильную заинтересованность русских ученых,
техников и передовых военных в скорейшем переносе в Рос-
сию всех достижений, которых добивались французские изобре-
татели, первые полеты на свободных аэростатах в России со-
стоялись лишь в 1803 г. Причиной такого запоздания явилась
политика царского правительства, ненавидевшего революцион-
ную Францию и боявшегося проникновения в Россию вместе с
аэростатом и вольных мыслей. Лишь в первые годы воцарения
Александра I, в эпоху своеобразного дворянского либерализма),
оказалось возможным пригласить в Петербург известного воз-
духоплавателя Жака Гарнерена, совершившего уже к тому вре-
мени несколько десятков воздушных путешествий Первый по-
чет Гарнерена в Петербурге состоялся 20 июня 1803 г. Вслед
за тем были (совершены еще несколько полетов в Петербурге
и в Москве. В одном из первых полетов принял участие генерал
С. Л. Львов. Направляя его в полет, русское правительство,
очевидно, хотело изучить возможности военного применения
воздушных шаров. К сожалению, в архивах не удалось до сих
пор найти материалов, которые рассказали бы о выводах и
предложениях С. Л. Львова и о заключении военного мини-
стерства по его докладу.
Российская Академия Наук решила использовать возмож-
ность проникнуть в высокие слои атмосферы на аэростате с
целью изучить строение атмосферы. Были выделены нужные
средства и заключен договоо с воздухоплавателем Робертсоном,
который обязался совершить научный полет с одним из членов
Академии Наук. Этот
IV. Первые попытки создать управляемый аэростат
461
от Академии в нем участвовал молодой академик Я. Д. Заха-
ров. Это был один из первых в истории полет аэростата с
чисто научными целями. Полет был подготовлен весьма тща-
тельно и была разработана обширная программа исследова-
ния Несмотря на то что Робертсон отнесся формально к вы-
полнению договора и не поднялся выше 2000 му научные ре-
зультаты оказались довольно ценными. Было взято несколько
проб воздуха на разных высотах и произведено несколько на-
блюдении над акустическими, магнитными и электрическими
< влениями
По примеру своих русских коллег, французские ученые Био
и Гей-Люссак совершили в августе того же года два полета на
аэростате с научными целями. Таким образом было положено
начало использованию аэростатов для изучения атмосферы,
магнитных и электрических явлений на высоте. Для этих целей
аэростаты широко применялись впоследствии, и подавляющее
большинство высотных исследований до наших дней проведено
именно при помощи аэростатов в виде шаров-зондов, субстра-
тостатов п стратостатов.
IV. ПЕРВЫЕ ПОПЫТКИ СОЗДАТЬ УПРАВЛЯЕМЫЙ
АЭРОСТАТ
Первые летательные машины системы «микст» Работы
Дегена Геликоптео Бьенвеню и Лану а как доказательство
возможности летать без баллонов. Работы по созданию
управляемых аэростатов в России Изыскания и проекты
Дж Кейла Управляемый аэростат А Жиффара Дальней-
шее военное и мирное применение аэростатов
Успешные полеты воздушных шаров выдвигали все новых
изобретателей и конструкторов, пытавшихся создать управляе-
мый аэростат. Описано множество таких проектов, но все они
не возвышались над упомянутой выше работой Мёнье. Большие
размеры баллона и большое вследствие этого сопротивление
воздуха продвижению аэростата требовали значительной мощ-
ности для сообщения ему скорости, при которой он мог бы дви-
гаться даже против слабого ветра. Нужного же источника мощ-
ности тогда не было
Все эти проекты и разработки не оказали влияния на даль-
нейший прогресс воздухоплавания и интересны лишь тем, что
положили начало продолжающимся до наших дней попыткам
создать летательный аппарат типа «микст» (смешанный), в ко-
тором значительную часть (до 90%) нужной подъемной силы
обеспечивал бы баллон шаровой или удлиненной формы, а
остальную часть подъемной силы и тягу должны были созда-
вать разнообразные крыльчатые устройства, приводимые в дви-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
462
Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
жсние мускульной силой летчик?. Идея постройки такого аппа-
рата возникла, повидимому, уже в конце XVIII в. и представ-
лялась весьма заманчивой. В качестве примера подобного аппа-
рата опишем нашумевший в свое время (первые годы XIX в.)
imhkct1 венского часовщика Иакова Дегена. Сначала Деген
строил просто механические крылья из камышевых прутьев, к
которым были шелковыми нитями прикреплены легкие клапа-
ны, открывавшиеся при ходе крыла вверх и закрывавшиеся при
ходе крыла вниз. Таким образом Деген строил сперва типич-
искусным механиком, Деген сумел сде-
ный ортоптер. Будучи
Простейшая модель
геликоптера, построенная
в 1784 г.
лать свой аппарат изумительно лег-
ким при длине около 3,5 м и ширине
3 м каждое крыло, имевшее тысячи
клапанов, весило всего 3 кг, а вся
машина вместе с рамой весила около
15 кг.
Для испытаний ортоптера Деген
подвязывал его к веревке, перекину-
той через блок, а к другому концу
веревки подвешивал груз. Испытания
показали, что, работая изо всех сил,
человек может при помощи ортопте-
ра поднять не больше половины соб-
ственного веса. В ходе этих испыта-
ний Деген пришел к мысли заменить
противовес небольшим аэростатом,
подъемная сила которого равнялась
бы весу груза на другом конце ве-
ревки. По свидетельству венских га-
зет, Дегену удалось на таком лета-
тельном аппарате в 1808 г. совершить в безветрие несколько
коротких полетов, причем он мог даже маневрировать в гори-
зонтальном и вертикальном направлениях. Ободренный этими
успехами, Деген пытался показать свой микст в Париже в
1812 г, но здесь его постигла полная неудача, так как при не-
скольких испытаниях аппарат не мог сопротивляться даже сла-
бому ветру
В 1784 г. французы Бьенвеню и Лонуа построили интерес-
ную модель геликоптера. Основную часть этой модели состав-
ляли два пропеллера, сделанные из птичьих перьев Ступицей
для каждого пропеллера служили пробки, посаженные по кон-
цам легкого стержня. Для раскручивания пропеллеров служил
миниатюрный лук, тетива которого обвивала стержень. Эта мо-
дель прекрасно взлетала и была первым прибором, доказавшим
возможность механического полета, т. е. полета без баллонов,
наполненных горячим воздухом или водородом. К идее геликоп-
тера впоследствии обращались многие исследователи, но осуще-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
IV. Первые попытки создать управляемый аэростат 463
ствлен был геликоптер позднее аэроплана, так как энергети-
ческий баланс его менее выгоден,# т. е. опЬлет на геликоптере
требует большей затраты мощности, чем полет на аэроплане
при равных полетных весах.
Параллельно со стремлением строить миксты продолжались
во всех странах попытки создать управляемый аэростат с при-
менением в качестве двигателя мускульной силы людей или ло-
шадей. Из бесчисленных таких попыток упомянем предпринятое
в 1812 г. в России строительство управляемого аэростата по про-
екту Леппиха Тягу этому аэростату должны были сообщать
Аэростат по проекту Ф. Леппиха с жесткой килевой балкой.
особые крыльчатые поверхности, приводимые в движение
людьми. Такие аэростаты русское правительство предполагало
использовать для действий против наполеоновских армий. В
распоряжение Леппиха были предоставлены рабочие, материа-
лы и неограниченные средства. Но сам Леппих располагал лишь
неукротимым энтузиазмом и громадной энергией, а нужных зна-
ний у него не было. Поэтому из этой затеи ничего не вышло
Следует заметить, что, несмотря на наивность подсчетов и
на полную неосведомленность в вопросах воздухоплавания,
Леппих проявил себя ооигинальным конструктором-строителем.
В частности, он впервые применил в конструкции аэростата
жесткую килевую балку
Не нужно думать, что попытка строить аэростат по проек-
ту Леппиха свидетельствовала о какой-то исключительной от-
сталости русского военного министерства или об отсутствии в
то время в России просвещенных техников и образованных лю-
дей. Аналогичные работы велись даже много позднее почти во
всех европейских государствах. К числу таких работ относятся
хотя бы попытки строить управляемые аэростаты по проектам
www.vokb-la.spfe.ru - Самолёт своими руками?!
464 Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
Дюпюи Делькура (1824 г.), Бертье (1834 г.), Фан-Экке,
создавшего в 1847 г. в Брюсселе «Генеральное общество
воздушной навигации», Петена (1850 г.) и, наконец, известно-
го конструкгора Дюпюи де Лома, построившего в 1871 г. аэро-
стат, тягу которому должен был давать двухлопастный воздуш-
ный винт диаметром 9 м, приводимый во вращение восемью
рабочими
Нельзя объяснять все эти попытки безграмотностью Ведь,
например, Дюпюи де Лом был образованнейшим корабельным
инженером своего времени, строителем -первых быстроходных
броненосцев, в том числе знаменитого броненосца «Глуар»
(«Слава») И тем не менее он соблазнился в 1872 г идеей
использовать людскую силу для сообщения управляемости аэро-
стату. Чего же можно было требовать от сотрудников русского
военного министерства в 1812 г., когда вопросы воздухоплава-
ния были для всех совершенно новыми? Конечно, в предприя-
тии с постройкой аэростата Леппиха было и по тогдашним пред-
ставлениям очень много риска, но понять это легко нам, а не
нашим соотечественникам перед Отечественной войной 1812 г.
Отсутствие нужных двигателей неумолимо заставляло изобрета-
телей и конструкторов возвращаться к идее об использовании
людской силы для продвижения аэростата в воздухе Вопрос
тогда стоял так: или пытаться использовать силу людей и мо-
жет быть при помощи различных хитроумных приспособлений
добиться хотя бы небольших успехов, или сложить руки и
ждать появления легких и мощных двигателей. Несомненно,
герЕЫй путь был правильным, а второй — неверным. Следуя по
первому пути, люди постепенно накапливали опыт в конструи-
ровании и постройке корпусов аэростатов, задумывались над
вопросами устойчивости, изучали силы сопротивления воздуха—
одним словом, проходили весь тот путь предварительных иссле-
дований, который в последующем с появлением относительно
легких и мощных двигателей позволил создать пригодный к
эксплоатации управляемый аэростат.
К осуществлению управляемого аэростата люди приближа-
лись несколькими путями. Французы Миолан и Жанинэ
предлагали использовать для горизонтального перемещения
монгольфьера реакцию струи горячего воздуха, выпускаемого
из оболочки Штабс-капитан Третесский и капитал 1-го ранга
Н М. Соковнин в России разрабатывали аэростаты, которые
должны были получать тягу от особых реактивных устройств.
Русский изобретатель А. Снегирев предлагал использовать для
придания аэростату поступательного движения наклонную
плоскость, прикрепленную к баллону. Снегирев предполагал,
что при быстром подъеме аэростата воздух будет давить на
наклонную поверхность, в результате чего появится горизон-
тальная слагающая, которая заставит аэростат двигаться впе-
' www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
IV Первые попытки создать управляемый аэростат 465
ред При снижении аэростата нужно лишь переставить поверх-
ность под нужным углом, и тогда появится опять сила, двигаю-
щая аэростат в прежнем направлении Таким образом полет
должен представлять ряд чередующихся подъемов и спусков,
при каждом из которых аэростат будет продвигаться в нужном
направлении.
Но многочисленные опыты доказали, что, несмотря на
самые остроумные приспособления, аэростат неспособен дви-
гаться против ветра без достаточно мощного механического
двигателя
По состоянию техники того времени таким двигателем могла
быть или паровая машина или электромотор, питающийся от
аккумуляторов. Дальнейшие работы изобретателей и пошли по
пути использования такого рода двигателей. Из таких работ
прежде всего следует назвать труды замечательного англий-
ского ученого и инженера Джорджа Кейли (1773—1857), та-
лант которого намного опередил свое время В дальнейшем мы
опишем работы Кейли над аэропланом, а сейчас остановимся
лишь на его деятельности, направленной к созданию дирижаб-
ля с паровым двигателем
С 1816 г и до конца жизни Кеили ведет изыскания, расчеты,
исследования и опыты в области воздухоплавания В его трудах
имелось много технических новшеств, которые были осуще-
ствлены значительно позднее удлиненная форма аэростата,
разделение баллона на ряд изолированных отсеков, жесткая
конструкция аэростата, цельнометаллический баллон и т. д В
1837 г. Кейли разработал проект аэростата с паровым двига-
Джордж Кейли (1773—1857).
30 В А Попов
[Анри Жиффар (1825—1882).
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
466 Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
телем, работающим на два пятилопастных пропеллера. Талант-
ливый изобретатель спроектировал и облегченную паровую ма-
шину с водотрубным котлом для этого дирижабля.
Но даже такая облегченная паровая машина, по заключе-
нию самого Кейли, оказалась слишком тяжелой и громоздкой^
и Кейли вынужден был отказаться от постройки дирижабля и
стал работать над созданием аэроплана, хотя до самой смерти
продолжал внимательно следить за трудами исследователей в
области воздухоплавания.
В 1847 г. русский изобретатель Н. Архангельский предло-
жил построить управляемый аэростат с паровьш двигателем.
Автор не отрешился еще целиком от примитивных воззрений
на способы осуществления управляемости аэростата и наряду
с шестью оригинальными пропеллерами предусматривал нали-
чие крыльев, складывающихся при взмахе вверх и распускаю-
«щихся пои движении вниз. Архангельскому не удалось по-
строить свой аппарат, так как у него не было ни средств, ни
паровой машины, но- проект его во многих частях был разра-
ботан очень интересно и грамотно.
Нюрнбергский механик Лейнборгер, швейцарский инженер
Пейли, англичане Эгг и Патридж также предлагали в первой
половине XIX в. построить аэростат с паровым двигателем, но
эти предложения остались нереализованными.
Первый дирижабль с паровой машиной был построен в
1852 г. французом А. Жиффаром. Незадолго до этого париж-
ский часовщик Жюльен построил замечательную летающую (мо-
дель аэростата. Хорошо обтекаемая форма, целесообразная
подвеска гондолы у самого корпуса, расположение пропеллеров
bi плоскости продольной оси аэростата, удачное размещение ру-
левых поверхностей за кормой — свидетельствовали о выдаю-
щихся конструкторских способностях автора. В качестве двига-
теля Жюльен использовал сильную стальную пружину, поме-
стив ее в гондолу. Модель удачно летала в манеже, а затем
и на открытом воздухе и оказалась способной преодолевать
слабый ветер. Под впечатлением, которое оставили (полеты
этой модели, паровозный машинист и механик Анри Жиффар
при помощи своих товарищей принялся строить аэростат с па-
ровым двигателем. Мощность паровой машины на первом аэро-
стате'Жиффара была всего 3 л. с. В сентябре 1852 г. Жиффар
испытал этот аэростат в полете, но маломощная машина не
Модель дирижабля, построенная Жюльеном в 1850 г,
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
IV. Первые попытки создать управляемый йэростат
467
могла сообщить аэростату скорость, необходимую для преодо-
ления даже слабого ветра. При полном штиле скорость аэро-
стата была всего около 2,5 м!сек. Несмотря на столь незначи-
тельные результаты, Жиффар все же добился большой победы:
впервые летал аэростат, тягу которому давал 1механический
двигатель.
В 1855 г. Жиффар вместе с механиком Габриелем Ионом
построил второй аэростат объемом 3200 м* и с несколько луч-
шей в отношении обтекаемости формой. Но первое же испыта-
ние этого аэростата окончилось аварией — он стал почти вер-
тикально и выскользнувшая из подвесной системы оболочка
улетела.
Не имея личных средств и не получая субсидий, Жиффар не
смог в ближайшие годы продолжать свои работы над паровым
управляемым аэростатом, но- его опыты оставили глубокий след
в истории воздухоплавания и дали мощный толчок дальнейшим
исследованиям.
Построенная Жиффаром для его первого дирижабля паро-
вая машина мощностью в 3 л. с. весила всего 50 кг, что было •
для того времени чудесным достижением, так как обычные па-
ровые машины весили вместе с котлом и топкой не меньше
50—60 кг на лошадиную силу. Но паровые машины в то время
были единственными механическими двигателями, и изобретя-
тели летательных машин
30*
468
Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
ориентироваться только на них, внося в конструкцию всевоз-
можные улучшения и всемерно облегчая их, чем сделали не-
малый вклад в общий прогресс техники.
Многочисленные попытки построить управляемый аэростат
-непрерывно подогревались успешным использованием привяз-
ных и свободных воздушных шаров в военных действиях. Имен-
но широкие возможности военного применения побуждали мно-
гих изобретателей трудиться над созданием управляемых аэро-
Первые «аэробомбы», сбрасывавшиеся
с миниатюрных монгольфьеров на
осажденную австрийцами Венецию
в 1849 г.
статов, а военные ведомства—
финансировать такие работы.
В 1849 г. австрийские
войска, осаждавшие Вене-
цию, впервые использовали
воздушные шары для бомбар-
дировки города с воздуха. С
этой целью австрийские ин-
женеры строили бумажные
монгольфьеры диаметром 5,5 м
и подвешивали к ним зажига-
тельные бомбы весом 10—
15 кг. К подвеске прикреп-
лялся медленно горевший
(тлевший) шнур, длину кото-
рого подбирали с таким рас-
четом, чтобы подвеска бомбы
перегорела тогда, когда мон-
гольфьер при данной скорости
ветра будет над осажденным
городом. Первые «аэро-
бомбы», как тогда называли
эти снаряды, наряду с извест-
ным материальным ущербом»
вызывали отчаянную панику не только среди горожан, но и в
войсках, а особенно у венецианских моряков, опасавшихся за
целость своих деревянных судов, составлявших основу оборо-
ны Венеции.
В 1859 г. в сражении между французскими -и австрийскими
войсками у Сольферино впервые и с большим успехом была
применена фотосъемка с привязного аэростата.
Свободные и привязные аэростаты использовались с успехом
fBO время войны между Северными и Южными штатами в Аме-
рике и во многих других войнах, которыми так богата история
второй половины XIX в.
Особенно интересным представляется использование свобод-
ных аэростатов в 1870—1871 гг. во время осады Парижа прус-
скими войсками. Отрезанный кольцом блокады от остальной
Франции, революционный

IV. Перзые попытки создать управляемый аэростат 469
с внешним миром. Решено было использовать для этого аэро-
статы, которые в свое время сослужили такую хорошую служ-
бу революционной Франции в конце XVIII в.
На парижских площадях были быстро организованы наблю-
дательные станции, работавшие с привязными аэростатами,
а через несколько дней из Парижа вылетел в полет пер-
вый свободный аэростат. В дальнейшем такие полеты со-
вершались регулярно. Всего за время осады из Парижа было
отправлено 66 воздушных шаров, которые вывезли 91 пасса-
жира, 900 кг почты и 363 почтовых голубя. Лишь пять шаров
вынуждены были спуститься в расположении неприятельских
войск, а два — пропали без вести. Один из отправленных ре-
волюционным Парижем воздушных шаров был занесен ветром
в Норвегию.
Работа свободных аэростатов за время осады Парижа ярко
продемонстрировала возможности их военного применения и по-
служила значительным толчком к дальнейшим усилиям по< со-
зданию управляемых аэростатов.
Под влиянием опыта успешного применения аэростатов в
военных действиях еще в 60-х годах XIX в. во всех крупных
государствах были созданы организации, имевшие назначением
суммировать и изучать этот опыт, содействовать реализации
наиболее интересных проектов и формировать регулярные воз-
духоплавательные части. В России таким органом явилась
«Комиссия по применению аэростатов для военных целей» при
Главном инженерном управлении военного министерства. Да-
та образования этой комиссии — 6(18) декабря 1869 г.—
является началом существования у нас военного воздухоплавания.
Параллельно со все более частыми опытами военного при-
менения аэростатов постепенно расширялось их использование
в научных целях—для исследования атмосферы. В 1850 г.
французская Академия Наук организовала два научных поле-
та. Двумя годами позднее английская метеорологическая обсер-
ватория сумела совершить четыре подъема аэростата в верх-
ние слои атмосферы (до высоты 7009 м). В дальнейшем такие
подъемы совершались все чаще. В период с 1861 по 1867 г.
в Англии была проведена целая серия метеорологических на-
блюдений с воздушных шаров (30 подъемов). В числе этих по-
летов был и знаменитый подъем директора Гринвичской ме-
теорологической обсерватории Джемса Глешера, которому уда-
лось достигнуть (5 сентября 1862 г.) рекордной высоты 8800 м
(без кислородных приборов). В 1867—1870 гг. ряд подъемов
совершили французские исследователи.
Русские исследователи также не оставались в стороне от
этой большой работы. М: А. Рыкачев (впоследствии академик
и директор Главной физической обсерватории), начиная с 1868 г.
сам провел несколько подъемов на аэростатах. Рыкачев явился
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
470 Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
и одним из инициаторов создания VII отдела (воздухоплава-
тельного) Русского технического общества, немало способство-
вавшего дальнейшему развитию воздухоплавания в России. По
инициативе Рыкачева русские воздухе плаватели включились в
работу по (изучению атмосферы и совершили много подъемов
на аэростатах с научными целями.
Так на фоне безуспешных пока попыток создать управляе-
мый аэростат постепенно находили практическое применение
привязные и свободные аэростаты.
V. РАБОТЫ НАД СОЗДАНИЕМ АЭРОПЛАНА
И ГЕЛИКОПТЕРА; ДАЛЬНЕЙШИЕ РАБОТЫ ПО ПОСТРОЙКЕ
УПРАВЛЯЕМЫХ АЭРОСТАТОВ
. Исследования и проекты Дж. Кейли. Проект Хенсона и
модели Стрингфелло. Работы братьев Тампль над моде-
лями аэроплана и усовершенствованием паровой машины.
Змеи.планеры Ле-Бри. «Манифест динамического воздухо-
плавания» д'Амекура и де Ланделля. Газовые двигатели
Ж. Ленуара. Электролет А. И. Лодыгина. Электрический
дирижабль Ренара и Креббса. Работа О. С. Костовича,
Дирижабль Г. Иона. Цельнометаллический дирижабль
Д. Шварца.
Успехи аэростатов не останавливали исследователей и изо-
бретателей, стремившихся построить летательные машины тя-
желее воздуха. Но со времен Леонардо да Винчи и вплоть до
начала XIX в. эти работы, за исключением описанной выше
попытки М. В. Ломоносова построить геликоптер, по боль-
шей части повторяли осужденные на неудачу стремления
строить орнитоптеры и ортоптеры. Лишь в первом десяти-
летии XIX в. знаменитый Джордж Кейли сказал новое слово
в этой области.
Труды Д. Кейли над созданием теории аэроплана поистине
замечательны. С 1796 г. он изучает полет птиц, причем осо-
бое внимание уделяет работе крыла во встречном потоке
воздуха.
Установленные в результате этих работ основные принципы
парения птиц представляют по сути дела первое теоретическое
обоснование аэроплана. Кейли впервые связал в своих расче-
тах подъемную силу крыла (грузоподъемность), горизонтальную
скорость, площадь крыла и угол встречи (атаки). Влияние во-
гнутости крыла также было впервые оценено Кейли.
Помимо чисто теоретических изысканий, Кейли провел боль-
шую экспериментальную работу с моделями, с движущими-
ся в воздухе под различными углами поверхностями и, наконец,
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
V. Работы по созданию аэроплана и геликоптера
471
с -планерами, причем эти планеры были снабжены горизонталь-
ными и вертикальными рулями. Особое внимание Кейли уделял
устойчивости и управляемости планера. Сам Кейли указывает,
что он добился вполне достаточной для безопасности полета
устойчивости и управляемости планеров. В отличие от бесчислен-
ных изобретателей Кейли отчетливо представлял недостаточ-
ность мускульной силы человека для поддержания хотя бы да-
же короткого горизонтального полета аэроплана. Поэтому до
конца жизни од настойчиво пытался построить достаточно- мощ-
Эскизы Д. Кейли.
f — схема аэроплана: ab —крыло; с —центр давления; fg — хвостовая по-
верхность; ced—треугольник сил.
II— схема парящей птицы: ab — крыло; с а— направление встречного потока
воздуха; dfe— треугольник сил; de —полная аэродинамическая сила;
fe—подъемная сила; fd—лобовое сопротивление.
III— эскиз планера; впереди передвижной груз для центровки планера.
ную и в то же время легкую паровую машину для своего пла-
нера. Надеждам Кейли создать таксй двигатель не суждено
было осуществиться и гениальному английскому ученому-инже-
неру не удалось созданием аэроплана завершить свои работы,
но Кейли имел полное право написать следующие слова:
«...если бы был изобретен двигатель более легкого веса, то все
остальные части летательной машины были бы готовы принять
его,' чтобы осуществить полет».
Работы Кейли, опубликованные в английских научных жур-
налах, оставались долгое время неизвестными на континенте.
Даже через 50 лет они явились буквально откровением для
французских конструкторов и исследователей. Следует иметь в
виду, что при жизни ученого была опубликована лишь сравни-
тельно небольшая часть его .изысканий, расчетов, исследований
и опытов. Часть записных книжек Кейли была опубликована
лишь в 1935 г.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
472
Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
Конструктивная схема аэроплана Хенсона.
Теоретические работы Кейли и его смелые и последователь-
ные эксперименты оказали влияние на английских изобретате-
лей и конструкторов и оживили их деятельность Один за другим
в Англии появились проекты орнитоптера Балкера в 1810 г. и
Артингсталла в 1829 г, геликоптера Филиппса в 1842 г. и Кос-
ею, и, наконец, замечательный проект аэроплана, разработан-
ный Вильямом Хенсоном (1805—1888).
Хенсон опубликовал свой проект 29 сентября 1842 г. Состав-
лению проекта предшествовала постройка ряда моделей до-
вольно больших размеров. Аэроплан Хенсона представлял со-
бой моноплан с хвостовым оперением, трехколесным шасси
и корпусом — фюзеляжем, в котором стояла паровая ма-
шина, приводившая во вращение два шестилопастных пропел-
лера, помещенных симметрично за крылом Площадь крыла
равнялась 430 ж2, а мощность машины — всего 30 л. с. при
полетном весе аэроплана около 1350 кг. Элеронов не было, и
Хенсон предполагал выправлять крены, изменяя число оборо-
тов винтов
В предложенной Хенсоном конструкции мы видим все эле-
менты современного самолета изогнутые нервюры, лонжероны,
стайки с проволочными расчалками и т. д Но мощность двига-
теля была явно недостаточной Трудно упрекнуть изобретателя
в неверном подсчете, так как в то время аэродинамика была
в зачаточном состоянии и подсчитать даже приблизительно со-
противление своей гоомадной машины Хенсон, конечно, не умел.
Он отвел на вес двигателя 600—700 кг, т. е. половину полет-
ного веса аэроплана, и даже при этом мог рассчитывать на
^мощность всего в 30 л с. Недостаточность этой мощности для
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
V Работы по созданию аэроплана и геликоптера
473"
взлета была ясна и Хенсону, и он предполагал взлетать с на-
клонной поверхности, катясь по которой аэроплан должен был
набрать нужную скорость Таким образом двигатель должен был
лишь поддерживать необходимую скорость в полете.
Прежде нем приступить к постройке аэроплана, для чего
было образовано акционерное общество «Компания воздушного
парового транспорта», Хенсон решил проверить свои техниче-
ские идеи на моделях В этой работе его драгоценным помощ-
ником был замечательный механик Джон Стрингфелло, искус-
ству и тщательности которого обязаны своим появлением на
свет изумительные модели аэроплана Хенсона, снабженные пру-
жинными двигателями и миниатюрной паровой машиной, пред-
ставлявшей для своего времени чудо техники. Пять лет Хенсон
и Стрингфелло строили и испытывали свои модели и не доби-
лись с ними удачи модели взлетали, но тотчас же падали. Оче-
видно, тяга винтов была недостаточной, да и устойчивость мо-
делей возбуждал^ большие сомнения.
Длительные неудачи охладили увлечение Хенсона и он ото-
шел от дела, а Стрингфелло один продолжал работать Одна из
его больших моделей с паровой машиной совершала полеты
длиной 30—40 м, но добиться нужной устойчивости не удалось,
и Стрингфелло также вынужден был прекратить опыты.
Хотя таким образом Хенсочу и Стрингфелло не удалось по-
строить аэроплан и даже не удалось добиться устойчивого по-
лета моделей, их труды, в резульгате которых были выработаны
все элементы конструкции самолета, оставили глубокий след в
истории завоевания воздуха
Примерно в это же время (с 1857 г) над созданием
аэроплана работали братья Тампль во Франции Около
двадцати лет они исследовали вопросы о подъемной силе
крыльев, об угле атаки и центре давления, о работе хвостово-
го оперения и т. п.
Они разоаботали проект аэроплана и построили и испытали
много моделей Братьям Тампль не удалось построить аэроплан
в натуральную величину, но их старания усовершенствовать па-
ровую машину увенчались большим успехом и разработанные
ими паровые котлы получили широкое применение, главным об-
разом, для военных кораблей
Это является одним из многочисленных примеров прогрес-
сивного взаимодействия работ в различных областях техники.
Таких примеоов можно было бы привести много Зародившееся
воздухоплавание и пребывавшая еще в зачаточном состоя-
нии авиация использовали все достижения науки и техники*
и в свою очередь обогащали технику новыми идеями и от-
крытиями.
Рабр-ты многочисленных исследователей, подкрепленные опы-
тами с моделями, ясно показали, что, наряду с достаточно мод-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
474
Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
ними двигателями, аэроплан должен обладать еще устойчи-
востью. Именно^из-за недостатка устойчивости модели аэропла-
нов были способны осуществлять лишь короткие полеты. Тре-
бовалось изучить законы устойчивости. Нов этом вопросе перед
исследователями стояли поистине громадные трудности, так как
никто в то время не только не знал методов- изучения устойчи-
вости, но не мог даже сформулировать задание для экспери-
мента. В этих условиях можно было итти лишь одним путем:
изучать, вернее, нащупывать основные законы устойчивости в
экспериментальных полетах. Этим путем шел знаменитый Кей-
ли, и к этому «рути обратились несколькими десятилетиями поз-
же те изобретатели и исследователи, трудами которых был
создан, наконец, аэроплан.
Одним из первых стал на этот путь после Кейли француз-
ский моряк Ле-Бри. В 1857 г. он построил планер с размахом
крыльев 15 м, площадью 20 м' и весом 40—45 кг. На этом
планере Ле-Бри сумел сделать несколько полетов, причем сна-
чала планер буксировался лошадью, а впоследствии изобрета-
тель бросался с холма против ветра. Иногда Ле-Бри совершал
таким образам планирующие полеты длиной до 20—30 м, но
ему не удалось добиться устойчивости планера и он прекратил
опыты, так и не научившись упоавлять своей машиной. Таким
образом интересные опыты Ле-Бри не дали практически суще-
ственных результатов.
Примерно в это же время Понтой д’Амекур и де Ланделль
*во Франции построили в натуральную величину геликоптер, вин-
ты которого приводились во вращение мускульной силой летчи-
ка. Эта машина весила около 150 кг и при испытании дала
подъемную силу всего около 15 кг. Лишний раз подтвердилось,
что мускульная сила человека недостаточна для полета. Тогда
изобретатели построили модель геликопчергч с небольшой паро-
вой машиной. Модель весила около 3 кг и развивала подъем-
ную силу около 0,75 кг. Такие результаты испытаний воодуше-
вили изобретателей и в 1863 г. они совместно с известным в
то время журналистом Феликсом Турнашоном (выступавшим
под псевдонимом Надар) выпустили знаменитый «Манифест ди-
намического воздухоплавания». В манифесте доказывалась не-
обходимость работать над летательными машинами тяжелее воз-
духа, особенно над геликоптерами, и описывались опыты Пон-
тон д’Амекура и де Ланделля. Несмотря на явно сквозившую
в этом манифесте пристрастность и технически 'неоправданное
пренебрежение к аэростатам, этот интересный документ, полу-
чивший громадную известность, сыграл положительную роль в
развитии авиации, так как привлек общественное внимание к
этим вопросам и побудил многих исследователей включиться в
увлекательную борьбу за завоевание воздуха.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
V. Работы, по созданию аэроплана и геликоптера
475
Кроме того, опубликование манифеста вызвало оживленную
научную дискуссию по вопросу о возможности механического
полета, причем некоторые авторитетные ученые поддержали
мнение авторов манифеста, а известный академик Бабине не
только признал вполне возможным полет при помощи воздуш-
ного винта и паровой машины, но и утверждал, что создание до-
Модель геликоптера Понтон д’Амекура и де Ланделля,
построенная в 1863—1864 гг.
статочно мощного и одновременно легкого парового двигателя
ле представляет значительных трудностей.
Энергичное выступление авторов манифеста совпало по вре-
мени с периодом бурного расцвета капитализма в Западной
Европе, который сопровождался быстрым прогрессом буквально
во всех областях техники. Особенных успехов достигли кон-
структоры транспортных паровых машин, что позволяло на-
деяться на возможность использовать такие машины на лета-
тельных аппаратах.
К этому времени появились уже и газовые двигатели вну-
треннего сгорания, созданные французским изобретателем Жа-
ном Ленуаром. Такой двигатель (мощностью 3.6 л. с. с обшим
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
476 Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
весом силовой установки 460 кг, т. е. около ПО кг на 1 л. с.)
пытался установить на своем аэростате австриец Хенлейн в
1872 г. Но аэростат Хенлейна не мог двигаться против даже
слабого ветра, хотя развивал скорость до 5 м/сек (18 км/час) о
Несмотря на обнадеживавшие результаты испытаний аэростата*
Хенлейну не оказали денежной помощи и он не смог построить
свой следующий более совершенный аэростат, спроектирован-
ный им через два года.
Эта неудача привела к тому, что создание аэростатов с дви-
гателями внутреннего сгорания задержалось и первый управляе-
мый полет был выполнен не при помощи паровой машины
или двигателя внутреннего сгорания, а при помощи электро-
моторов.
Идея об использовании электрического двигателя для лета-
тельной машины впервые была обстоятельно разработана изве-
стным русским инженером и изобретателем А. Н. Лодыгиным.
В 1869 г. Лодыгин предложил Главному инженерному управ-
лению русского военного министерства построить спроекти-
рованный им «электролет». Это был геликоптер с одним несу-
щим и одним тяговым винтами, приводимыми в движение спе-
циальным электромотором мощностью 300 л, с.
В России это предложение Лодыгина не встретило поддерж-
ки и он в начале 1870 г. уехал во Францию, где нашел людей*
оказавших ему финансовую помощь. Разразившаяся вскоре
франко-прусская война помешала Лодыгину и во Франции до-
вести дело до конца^ и «электролет» не был построен. Но за-
манчивая идея Лодыгина побудила известных французских воз-
духоплавателей братьев Тиссандье и начальника Шале-Медон-
ского воздухоплавательного парка инженера Шарля Ренара
применить электрические двигатели для создания управляемого
аэростата. В 1881 г. братья Тиссандье демонстрировали удачно
летающую модель аэростата с электрическим двигателем, а уже
в 1883 г. испытали в полете аэростат объемом 1060 jw3. Этот
аэростат с электромотором мощностью всего 1,5 л. с. показал
скорость около 4 м/сек.
На следующий год капитан Ренар испытывал свой дири-
жабль, который он построил совместно с механиком Креббсом
на средства военного министерства. Этот дирижабль, назван-
ный «Франция», был снабжен электромотором мощностью око-
ло 9 л. с. и при первом же испытании после полета длитель-
ностью 23 мин. самостоятельно вернулся к месту подъема. Это
была неслыханная победа. Впервые в истории люди летали на
аэростате не по воле ветра.
Вскоре после первого испытания «Франция» совершила еще
несколько полетов с экипажем в три человека, причем макси-
мальная скорость дирижабля равнялась 6,5 м/сек (22 км/час).
Конечно, такая скорость была невелика даже по тогдашним
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
V, Работы по созданию аэроплана и геликоптера
477
временам, но главное было сделано: имелся управляемый аэро-
стат, на котором можно было совершать полеты, изучать даль-
ше законы .аэродинамики и устойчивости, который можно было
постепенно улучшать. Следует иметь в виду, что электрическая
силовая установка на дирижабле Ренара и Креббса весила бо-
лее 600 кг. При понижении веса силовой установки открыва-
лась перспектива повышения мощности двигателя и, следова-
тельно, улучшения качеств дирижабля.
Но возможности снижения веса электрической силовой уста-
новки представлялись тогда неутешительными, и поэтому на-
дежды воздухоплавателей снова обратились к паровой машине
и к только что появившимся двигателям внутреннего сгорания,
что доказывается выдвинутыми в то время многими интересны-
ми проектами дирижаблей.
В 1880 г. такой проект выдвинул в России О. С. Костович.
Дирижабль Костовича имел много интересных особенно-
стей.
Жесткий каркас был построен из изобретенной Костовичем
фанеры (арборит) и обтянут шелком. Он имел форму цилиндра
с коническими концами. Для этого аэростата Костович спроек-
тировал и построил восьмицилиндровый керосиновый двигатель
внутреннего сгорания мощностью в 80 л. с. Вдоль оси дирижаб-
ля проходил вал винта, установленный в жесткой арборитовой
трубе. Через середину оболочки в ее центральной части прохо-
дила полая арбориговая шахта, вверху которой была вышка
для наблюдений, сообщавшаяся лестницей «с машинным отде-
П встроенный
в 1882 г. Ренаром
ция» с
и Креббсом управляемый аэростат «Фран-
электромотором.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
478
Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
Схема дирижабля Костовича.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
V. Работы по созданию аэроплана и геликоптера 474*
лением, ниже которого под оболочкой в гондоле располагался?
командный пункт.
Недостаток средств помешал Косговичу довести до конца
постройку дирижабля.
В 1886 г. Габриель Ион—'Сотрудник знаменитого Жиффа-
ра — строил ®о Франции по заказу русского правительства ди-
рижабль с паровой машиной. Этот дирижабль объемом 3300 ж3
с машиной мощностью 52 л. с. был построен, но перед испы-
таниями обнаружились серьезные затруднения с изготовлением
конденсатора для охлаждения отработавшего пара*. Эти затруд-
нения сильно задержали испытания и, по мнению русского пра-
вительства. свидетельствовали о недостаточно высоких каче-
ствах дирижабля.
Поэтому, несмотря на положительные заключения экспер-
тов, считавших затруднения вполне преодолимыми, договор с
Ионом был расторгнут, а дирижабль в разобранном виде при-
везли в Россию, где и использовали как материал.
В 1887 г. доктор философии Вельферт построил небольшой-
дирижабль с двигателем внутреннего сгорания, только что»
созданным Готлибом Даймлером. Дирижабль оказался способ-
ным летать, но лишь при отсутствии ветра. С большими труд-
ностями Вельферт построил второй дирижабль. Но первый же
полет его кончился катастрофой, при которой погибли сам Вель-
ферт и его механик Кнабе.
В 1892 г. в России строился цельнометаллический дирижабль
с двигателем внутреннего сгорания по проекту Давида Швар-
ца. Из-за очень серьезных затруднений с герметическим соеди-
нением алюминиевых листов обшивки на заклепках и из-за
трудностей с наполнением бал тона газом работы Шварца в Рос-
сии не были закончены. Но позднее Шварц сумел в Германии
построить свой дирижабль, который погиб при перво(м же испы-
тании из-за неопытности и растерянности механика (Шварц
умер незадолго до окончания постройки дирижабля).
Неудачи не смущали конструкторов, и в 90-х годах прошло-
го столетия работа над созданием управляемых аэростатов ве-
лась во всех крупных европейских странах. Во Франции стро-
ился дирижабль Ренара, начинали свои работы Сантос-Дюмон^
и Жюйо.В Германии с 1897 г. граф Цеппелин пытался привлечь
внимание правительства и крупных -капиталистов к идее дири-
жабля и организовал первые большие опыты с постройкой
жестких дирижаблей. Одновременно в Германии над созданием
управляемых аэростатов работали Зигсфельд, Вольф, Весе и др.
В России, кроме Костовича, целый ряд конструкторов и изо-
бретателей упорно и почти всегда без всякой поддержки со
стороны пра,вигельстве1нных организаций работали над управ-
ляемыми аэростатами: К. Э. Циолковский, Кнаут, А. Блаж-
ко и др.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
-480 Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
В это время — к концу XIX в. — работы по дирижаблям уже
не велись вслепую, а были подкреплены серьезными теорети-
ческими исследованиями по аэродинамике, устойчивости и управ-
ляемости аэростатов. Эти исследования давали в руки кон-
структорам необходимые для расчетов данные и позволяли
с известной долей уверенности проектировать воздушные
корабли.
Ясно видно было, что очень близко время, когда будут созда-
ны практически пригодные дирижабли. Это чувствовалось и
конструкторами и правительствами, охотно финансировавшими
осуществление многих проектов. Чисчо изобретателей и кон-
структоров дирижаблей непрерывно росло, чему способствова
ло все расширявшееся применение воздухоплавания как в мир-
ной жизни, так и в военных действиях.
VI. МАЛЫЕ И БОЛЬШИЕ МОДЕЛИ АЭРОПЛАНОВ;
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО АЭРОДИНАМИКЕ
Летающие модели А. Пено и В Татэна, С. Ленгли,
В Котова и других исследователей. Аэроплан А. Ф. Мо-
жайского Авионы Д'. Адера Аэроплан X. Максима. «Аэро-
дромы» С. Ленгли Т еоретические работы А Пено, М А. Ры-
качева, Д И Менделеева Работы С К Джевецкого Работы
Н Е Жуковского и зарождение его школы Труды К. Э Ци-
олковского Теоретические работы О Лилиенталя
Успехи аэростатов не прекратили работ над созданием аэро-
плана. Наоборот, чем успешнее протекали работы по управляе-
мым аэростатам, тем шире развивалась деятельность исследо-
вателей и конструкторов, пытавшихся строить аэропланы. Эти
работы попрежнему шли в нескольких направлениях: изучение
полета птиц, постройка моделей, постройка аэропланов в нату-
ральную величргну и теоретические исследования.
Физиолог Марей провел тонкие эксперименты по изучению
механики птичьего полета и установил соотношения между раз-
мерами, весом и мощностью птиц. Такие же исследования впо-
следствии провел знаменитый Отто Лилиенталь в Германии и
Муйяр в Алжире
Француз Альфонс Пено строил замечательно устойчивые в
полете модели с резиновыми двигателями — планофоры.
Прекрасные летающие модели строил парижский часовщик
Виктор Татэн. Одна из его моделей, снабженная пневматиче-
ским двигателем, работавшим на два пропеллера, привязыва-
лась на длинной веревке к колышку, стоявшему в середине
гладкой площадки, и, бегая по этой площадке, взлетала и со-
вершала круговые полеты.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
VI Малые и большие модели аэропланов, теоретические исследования 481
В США Сэмюэль Ленгли строил и испытывал целые серии
моделей, исследуя сопротивление воздуха, влияние угла атаки
на подъемную силу и лобовое сопротивление, определяя поло-
жение центра давления при различных углах атаки, выясняя за-
коны устойчивости.
Англичанин Лайн-Фйлд построил планер с решетчатыми
крыльями и испытывал его установленным на железнодорожной
платформе, причем на скорости 65 км/час планер взлетал.
Планофор А. Пено — первая летающая модель,
устойчиво державшаяся в воздухе.
Австралиец Харгрев строил чрезвычайно интересные модели,
в которых тягу давал не пропеллер, а машущие крылья. Такие
модели с пневматическими двигателями или с миниатюрными
паровыми машинами совершали полеты длиной до 150 м,
В России много моделей построил и испытал В. Кресс.
В. В. Котов также строил многочисленные бумажные модели,
обладавшие замечательной устойчивостью. На этих моделях
Котов изучал законы устойчивости и управляемости, самостоя-
тельно разработал все органы управления и доказал их дей-
ствие в полете.
Постройка моделей оказала большое влияние на дальнейшие
успехи аэропланов, облегчив изучение основных законов аэро-
динамики и устойчивости.
К сожалению, изобретатели, котовые в то время строили
аэропланы, далеко не всегда в нужной мере учитывали опыт,
31 в А Попов www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
482
/Сраткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
полученный при испытаниях моделей, и из-за этого терпели тя-
желые неудачи. Безуспешных попыток строить и испытывать
аэропланы в натуральную величину было много во второй по-
ловине XIX и. К числу наиболее интересных опытов относятся
работы нашего соотечественника Александра Федоровича Мо-
жайского, сумевшего еще в 1883 г. спроектировать, построить
аэроплан и начать его испытания.
Cxei^a парового аэроплана А. Ф. Можайского (один из вариантов^.
Прежде чем построить аэроплан, Можайский вел длитель-
ные исследования над воздушными змеями и «моделями. С
целью изучить законы устойчивости и управляемости он строил
змеи-планеры и несколько раз взлетал на них. Затем юн пере-
ключился на лабораторные исследования, определял подъемную
силу крыльев, коэфициент полезного действия пропеллеров
и т. д. Построенные Можайским летающие модели успешно ле-
тали, причем, по свидетельству современников, одна из моделей
с пружинным двигателем совершила полет, неся на себе в виде
нагрузки офицерский кортик.
Венцом работ 'А. Можайского была постройка двухмоторного
аэроплана. В нем были предусмотрены- все детали* современных
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
VI Малые и большие модели аэропланов; теоретические исследования 483
самолетов: прямоугольное крыло, фюзеляж в виде лодки на
колесном шасси, горизонтальный и вертикальный стабилизато-
ры, рули высоты и поворота. Можайский поедусматривал даже
устройство элеронов на крыльях и внес в программу своих ра-
бот испытание действия элеронов на поведение самолета в по-
лете.
В качестве двигателей для своего аэроплана Можайский ре-
шил использовать паровые машины.
Работы по постройке аэроплана проходили мучительно тя-
жело из-за недостатка средств и из-за трудностей с получе-
нием достаточно легких и в то же время мощных машин. По-
пытки заказать нужные машины в Америке оказались неудач-
ными. Построенные-в Англии фирмой Арбеккер машины мощ-
ностью 20 и 10 л. о, были рекордно легки, но (мощность их
была недостаточна для аэроплана с полетным весом 950 кг,
что обнаружилось при первых же испытаниях.
Несмотря на эти неудачи, Можайский не упал духом. Он
продал все свое имущество, чтобы иметь средства для по-
стройки самолета, и продолжал работы. Он сам спроектировал
новые, значительно более мощные машины и сумел добиться
постройки их на Балтийском судостроительном заводе. Удель-
ный вес этих машин с котлом был для того времени необычайно
низок — всего 4,9 кг!л с. Даже по прошествии нескольких лет
при стремительном прогрессе машиностроения эти паровые ма-
шины оставались наиболее легкими в мире.
Но для окончательной сборки и некоторой переделки своего
аэроплана Можайский уже не мог добыть средств, а прави-
тельство отказало ему в помощи. В 1890 г. измученный Можай-
ский, этот истый герой труда, умер, и дело его осталось
незавершенным, так как ни правительство, ни капиталисты
не пожелали вложить даже небольшие средства в это
предприятие.
С 1874 г. начал работать во Франции над аэропланом Кле-
ман Адер. Этот талантливый инженер и упорный труженик по-
строил несколько своеобразных самолетов в натуральную ве-
личину, напоминающих по внешнему ©иду летучую мышь. Все
эти аэропланы были снабжены паровыми машинами.
Последний аэроплан К. Адера, названный Авион III, с дву-
мя паровыми машинами общей мощностью 40 л. с. имел по-
летный вес около 400 кг. Этот аэроплан был испытан 12 октяб-
ря 1897 г. самим Адером. При первых испытаниях машина со-
вершала короткие взлеты При втором испытании в ветреный
день Адер не смог вести аэроплан в воздухе в нужном направ-
лении. Анион упал и подломился. Бездушные чиновники воен-
ного министерства отказались финансировать дальнейшие опыты
Адера и он оставил работы над аэропланом.
Большие исследования в области механического полета вел
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
484
Краткий очерк, по истории воздухоплавания и авиации
в Англии знаменитый изобретатель пулеметов Хайрем Максим.
Его работы включали наблюдения за полетом птиц, лаборатор-
ные испытания крыльев и винтов, изучение полета воздушных
змеев и, наконец, постройку громадного аэроплана с двумя па-
«Авион» К. А дера и схема испытательного полета 13 октября 1897 п
• ровыми машинами общей мощностью до 350 л. с. Этот аэро-
план был построен по схеме биплана, имел размах 30 м и
высоту 10 м, весил около 3500 кг и являлся весьма сложным
инженерным сооружением. Но законы устойчивости и управляе-
мости аэроплана в полете оставались еще неизвестны, и
при испытаниях громадная машина свалилась на бок
поломалась.
Интересно испытательное оборудование, разработанное Мак-
симом при пробах его аэроплана. Машина была установлена на
рельсовом пути длиной 600 м. Над колесами на высоте около
0,6 я были проложены деревянные предохранительные рельсы,
ограничивавшие подъем аэроплана. Катившиеся по этим предо-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
VI. Малые и большие модели аэропланов; теоретические исследования 485
хранительным рельсам ролики были оборудованы приборами,
записывавшими усилия, с которыми ролики при испытаниях
аэроплана прижимались к ограничительным рельсам.
Уж'е при первых испытаниях, при которых двигатели рабо-
тали не на полную мощность, аэроплан стремился оторваться
от земли и с силой нажимал на ограничительные рельсы.
При третьем испытании 31 июля 1894 г* аэроплан, пробежав
300 м, отделился -всеми колесами от колеи,, выломал на длине
около 30 м предохранительные рельсы и рухнул на землю. По
расчетам Максима, подъемная сила его аэроплана при этом
испытании достигла около 5000 кг, т. е. значительно превысила
собственный вес машины, что доказывало полную возможность
осуществить полет.
Но громадному аэроплану Максима нехватало устойчивости,
которой обладали уже к этому времени небольшие модели и о-
которой Максим мало позаботился. Поэтому стоившие громад-
ных денег опыты дали сравнительно скромные научные резуль-
таты и были прекращены.
Большие работы -над аэропланом вел в эту же пору англи-
чанин Горацио Филиппе. Свои работы он начал с 1884 г., а в
1893 г. построил и испытывал оригинальный аэроплан, несущая
поверхности которого состояла из 50 искривленных пластин,
укрепленных в металлической раме одна над другой'на расстоя-
нии 50 мм. Общая площадь пластан составляла 17 м2. Двух-
лопастный -винт приводился во вращение паровой машиной
мощностью 5,5 л. с., весившей вместе с котлом, топкой и запа-
сом воды всего 90 кг. Полетный вес аэроплана составлял
150 кг, но вместо летчика при испытаниях помещали в аэро-
план мешок балласта.
Испытывали машину на рельсах, проложенных по кругово-
му треку. В центре круга стоял столб, к которому тросами
был привязан аэроплан. При испытаниях задние колеса аэро-
плана поднялись над рельсами на высоту около 1 м и в таком
состоянии машина пронеслась около 60 м.
Хотя испытания этого аэроплана и последующих его моди-
фикаций не дали значительных результатов, но интересна сама
Идея Филиппса — построить многоярусное крыло. Эта идея не
была уже в то время новостью, так как подобное крыло пред-
лагали ранее Лайн-Филд и Уингем, но Филиппе впервые по- -
строил такой аэроплан в натуральную величину, и испытав его,
доказал, что он может давать подъемную силу, достаточную
для полета.
Чрезвычайно интересные работы вел в последнем десяти-
летии XIX в. проф. С. П. Ленгли в США. После долгих неудач-
ных опытов Ленгли добился замечательных результатов в по-
стройке и испытании моделей аэроплана с паровым двигателем.
В моделях Ленгли крылья был^о№даенёаЖ<?
486
Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
Аэроплан X. Максима, испытывавшийся в 1894 г.
Впоследствии такую схему самолетов называли тандем-
ной.
Пятая по счету такая модель совершала полеты длиной до
1600 м и продолжительностью до 1 мин. 45 сек. Эта модель по
размерам приближалась к небольшому аэроплану размах ее
был 4,3 м, а длина 4,6 м. Паровая машина мощностью в 1 л. с
весила с котлом и топкой около 3 кг и приводила во вращение
пропеллер диаметром 1,2 м, делавший до 1200 об/мин
Для испытаний своих моделей Ленгли впервые использовал
катапульту, с которой модель выбрасывалась пружиной. Ката-
пульта была установлена на барке и модель (Ленгли называл
свои модели «аэродромами») летала над рекой Потомак Свои
опыты Ленгли продолжал вплоть до появления первых летав-
ших аэропланов
Наряду с многочисленными опытами с моделями и аэро-
планами в натуральную величину, последние два десяти-
летия XIX в. ознаменованы серьезными теоретическими иссле-
дованиями по аэродинамике, устойчивости аэропланов и их
управляемости.
В 1878 г. А. Пено опубликовал свой труд «Исследование со- ,
противления жидкостей». Вскоре появилась книга Муйяра «Цар-
ство воз чуха», посвященная изучению полета птиц.
В России во второй половине XIX в проявляется большой
интерес к проблемам аэродинамики. Ряд виднейших ученых по-
свящает свои силы этой науке.
М. А. Рыкачев проводит ряд интересных опытов по изуче-
нию подъемной силы геликоптерных винтов. В 1871 г. он напе-
чатал в «Морском сборнике» статью «Первые опыты над подъ-
емною силою винта, вращаемого в воздухе». Опыты Рыкачева
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими рунами?.
VL Малые и большие модели аэропланов, теоретические исследования 487
несмотря на их несовершенство, опередили на 40 лет исследо-
вания, проделанные в 1910 г. знаменитым французским ученым
Эйфелем.
Живой интерес к аэродина(мике и авиации проявлял всю
свою жизнь гениальный русский химик Д. И, Менделеев. Ре-
зультаты своих трудов Менделеев описал в замечательной кни-
ге «О сопротивлении жидкостей в воздухоплавании» (1880).
Помимо теоретических вопросов, Менделеев живо интересовал-
ся и практикой воздухоплавания. Он совершал подъемы на
аэростате, первый разработал схему аэростата с герметической
гондолой для подъемов в высшие слои атмосферы (стратоста-
та), входил даже в сравнительно мелкие вопросы, возникавшие
в практике воздухоплавания. В частности, именно Менделеев
предложил для хранения и перевозки водорода нагнетать его
под давлением в стальные баллоны.
, Менделеев своим авторитетом поддерживал изобретателей
и конструкторов. Благодаря вмешательству Менделеева А. Ф.
Можайскому удалось получить средства на постройку своего
интересного аэроплана.
Проблемами гидромеханики занимались крупнейшие русские
ученые-механики ГТ. Л. Чебышев и А М. Ляпунов. /Чебышев
одно время работал над проек-
Модель С. П. Ленгли и пристай^^РЗД^
488
Краткий очерк, по истории воздухоплавания и авиации
Стефав Карлович Джевецкий
- (1844-1937).
тированием ветряных дви-
гателей и над аэродинамиче-
ским расчетом роторов для
таких двигателей. Ляпунов
создал общую теорию ч устой-
чивости движения.
С начала 80-х годов прош-
лого столетия над проблемой
летания упорно работал в
России известный ученый и
изобретатель С. К. Джевец-
кий. Он опубликовал не-
сколько теоретических трудов,
в которых разработал теорию
полета птиц, указал основ-
ные условия осуществления
аэроплана и дал метод рас-
чета воздушного винта. Позд-
нее, в 1912 г., Джевецкий по-
строил интересный самолет с
тандемным расположением
крыльев.
Таким образом во второй
половине XIX в. ряд круп-
нейших русских ученых уже работал над вопросами аэродина-
мики
Но главную роль в развитии аэродинамики у нас в стра-
не сыграл профессор Нико-
t лай Егорович Жуковский
(1847—1921), многие теории
которого навсегда вошли в
науку.
К началу научной дея-
тельности Жуковского тео-
ретическая аэродинамика бы-
ла уже в значительной мере
разработана и представляла
собой стройное математиче-
ское учение о движении
жидкостей. Уже создано бы-
ло и учение о вихрях. Но ряд
важнейших вопросов был еще
весьма слабо изучен, а многие
проблемы вовсе не исследова-
ны. Аэродинамика к этому
времени оставалась отвлечен-
ной наукой, не связанной с ин-
женерной Практикой. Жуков-
Сергей Алексеевич Чаплыгин
(1869-1942).
WWW. vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
r VI Малые а большие модели аэропланов; теоретические исследования 489
ский своими исследованиями
положил конец такому состоя-
нию аэродинамики. Он связал
Отец русской авиации, проф Николаи
Егорович Жуковский (1847—1921).
теоретическую аэродинамику с
практикой авиации, ввел аэро-
динамику в обиход конструк-
торских бюро, дал возмож-
ность инженерам-практикам
использовать достижения уче-
ных-теоретиков.
Вокруг Жуковского объ-
единилась большая группа ис-
следователей и ученых, чем
было положено начало суще-
ствования в России сильной
школы теоретиков и практи*
ков авиации.
Долгое время Жуковский
читал в Московском универси-
тете курс аэрогидромеханики.
Впоследствии он занялся тео-
рией аэроплана и теорией воз-
душных винтов. В напечатан-
ной в 1892 г. работе «О паре-
нии птиц» он исследовал теоретические траектории полета птиц
г
и аэропланов и предсказал возможность осуществления в воз-
духе «мертвой петли», кото-
рая и была через 21 год вы-
полнена русским военным лет-
чиком П. Н. Нестеровым.
Наряду с теоретическими и
экспериментальными исследо-
ваниями Жуковский вел боль-
шую общественную и органи-
зационную работу, привлекая
внимание ученых, техников л
учащейся молодежи к пробле-
ме летания, читал лекции 4
доклады, делал опыты с моде*
лями и т. д.
В это же время начйнач
работать над вопросами тео-
ретической аэродинамики дру-
гой крупный русский ученый—
Сергей Алексеевич Чаплыгин.
Над обоснованием теории
аэроплана много работал в
Константин Эдуардович Циолковский.
www.vokb-la.spb.i4/ своими руками?!
490 Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
жонце XIX столетия К Э Циолковский. Его интересные рабо-
ты, основанные на экспериментах в построенной им еще в
1887 г. аэродинамической трубе, содержали все необходимые
для аэродинамического расчета аэропланов данные, но, к сожа-
лению, остались почти неизвестны широким кругам техников
Помимо работ над теорией аэроплана Циолковский спроек
тировал очень интересный металлический аэростат и научно
обосноват возможность его по-
Отто Лилиенталь.
(1848—1896)
сохранили свое значение до
стройки. Этот проект был рас
смотрен на заседании VII отде
ла Русского технического обще-
ства, куда Циолковский напра
вил свои расчеты вместе с соб
ственноручно изготовленной мо-
целыо Расчеты Циолковского
были признаны правильными, но
содействовать ему в постройке
аэростата РТО отказалось вви-
ду заключения проф. Е. С. Фе
дорова, считавшего, что аэро
статы вообще бесперспективны,
ибо всегда останутся игрушкой
ветров
Громадную работу провел
К Э. Циолковский над обосно-
ванием принципов реактивного
полета и создал основные рас
четные формулы для проектиро-
вания ракетных устройств. Эти
работы Циолковского полностью
наших дней Циолковскому при-
надлежат вещие слова «За эрой аэропланов винтовых должна
следовать эра аэропланов реактивных». Это пророчество осу-
ществляется на наших глазах.
В Англии теоретические работы по аэродинамике вели Хай-
рем Максим и Горацио Филиппе, в США — С. П Ленгли, во
Франции — Пено, Ренар и др.
В Германии большую теоретическую работу по аэродинамике
аэроплана провел знаменитый Отто Лилиенталь параллельно со
своими историческими экспериментами с, планерами Исследова
«ния Лилиенталя легли в основу тех методов, которыми и сейчас
пользуются при аэродинамическом расчете самолетов. График,
доказывающий величину подъемной силы и лобового сопротив-
ления крыла в зависимости от угла атакч, как известно, назы-
©ается полярой Лилиенталя.
_________।
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
VII. Планер как последняя ступень на пути к созданию аэроплана 491
VII. ПЛАНЕР КАК ПОСЛЕДНЯЯ СТУПЕНЬ НА ПУТИ
К СОЗДАНИЮ АЭРОПЛАНА
Планеры О Лилиенталя и его полеты Змеи и планеры
С С. Неждановского Зарождение планеризма в России Пла-
неры О Шанюта
Основная заслуга Лилиенталя заключалась в том, что он
разрешил проблему устойчивости аэроплана или, вернее ска-
зать, нашел путь, следуя по которому, можно добиться устой-
чивости и управляемости. В результате долгого обдумывания
Лилиенталь пришел к заключению, что нужно построить воз-
можно более простой летательный аппарат без всякого-мото-
ра — планер и, летая на нем, выяснить наилучшее расположе-
ние крыльев и рулевых поверхностей, научиться управлять пла-
нером и добиваться устойчивости его в полете. Таким образом
Лилиенталь твердо стал на тот путь, по которому первые шаги
делали Кейли, Ле-Бри и Можайский
Так же, как и многие другие исследователи, Лилиенталь вни-
мательно наблюдал и исследовал полет птиц Результатом этих
наблюдений явилась опубликованная в 1889 г. книга «Полет
птиц, как основа летания». В этом своем труде талантливый
исследователь излагает основные принципы полета птиц, указы-
вает на значение вогнутости крыла, подмечает влияние восходя-
щих потоков воздуха на полет птиц и особенно внимательно
останавливается на особенностях парящего полета, т е. полета
на неподвижных распластанных крыльях Лишь уяснив себе
основные законы парящего полета крупных птиц, Лилиенталь
начинает учиться летать на неподвижных крыльях.
В 1891 г. он изготовил себе планер — складные крылья из
ивовых прутьев, обтянутых тканью. При площади 10 м2 планер
весил около 18 кг Сзади у птанера имелся небольшой хвост
При полетах Лилиенталь держал планер подмышками и опи-
рался руками на перекладины, проходившие вдоль средней части
планера.
Последовательно, шаг за шагом, учился исследователь об-
ращаться со своим планером. Он прыгал с планером с низких
насыпей, бегал с ним по наклонным спускам, пытался скользить
на крыльях над землей Постепенно он выучился совершать ко-
роткие скользящие полеты и все увеличивал высоту возвышен-
ностей, с которых сбегал Устойчивость планера Лилиенталь
обеспечивая отклонениями своего тела в нужную сторону (та-
кие планеры называли балансирными;. Скоро Лилиенталь при-
нялся изменять и усовершенствовать свой планер Вместе с
этим он стал использовать для старта все более высокие хол-
мы — до 60—80 м высоты. Овладевая техникой планирующих
П О Л еТОВ, ОН ЧаСТО дер Ж алея ЖФа. фОКкнЗ 0 Оа^^ёщрвОЛЙИа^ками?!
492
Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
200—300 м, выполнял виражи и выучился так использовать ве-
тер, что иногда поднимался выше места взлета.
От планера с монопланным крылом Лилиенталь перешел к
планеру-биплану.
С 1891 по 1896 г. неутомимый и бесстрашный исследователь
совершил около 2000 планирующих полетов и собирался уже
Полет Лилиенталя на планере.
перейти к’ изучению моторного полета, для чего проектировал
поставить на свой планер паровую машину мощностью 2—
2,5 л. о., причем двигатель должен был колебать особые открыл-
ки по концам крыльев. Но 9 августа 1896 г. Лилиенталь потер-
пел аварию, при которой тяжело повредил себе позвоночник, и
на следующий день умер.
Лилиенталю не удалось увенчать свои работы созданием
аэроплана, но ещё при его жизни другие исследователи в самых
различных странах мира повели те же работы. Среди них были
американец Шанют, француз Фербер, англичанин Пильчер
и многие другие.
Н. Е. Жуковский очень высоко ценил работы Лиленталя.
Он говорил: «Путь исследований, с помощью скользящей дета-о,
www.voKb-ra.spb.ru - самолет своими руками?!
VII. Планер как последняя ступень на пути к созданию аэроплана 493
г
тельной машины 'является одним из самых надежных. Проще
прибавить двигатель к хорошо изученной машине (в воздухе),
нежели сесть» на машину, которая никогда не летала с челове-
ком». В другом месте Жуковский указывает: «Стоящая громад-
ных дене^ трехсотсильная машина Максима с ее могучими вин-
товыми пропеллерами отступает перед скромным ивовым аппа-
ратом остроумного немецкого инженера, потому что первая, не-
смотря на ее большую подъемную силу, не имеет надежного
управления, а с прибором Лилиенталя экспериментатор, начиная
с маленьких полетов, прежде всего научается правильному
управлению своим аппаратом в воздухе» L
Пропаганда Жуковским планирующих полетов привела к то-
му, что в России нашлось в скором времени много последова-
телей Лилиенталя, строивших планеры и успешно летавших на
них.
Работы русских исследователей не только повторяли опыты
Лилиенталя, но иногда и опережали их. К числу таких работ
относятся опыты Сергея Сергеевича Нежданозского с воздуш-
ными змеями и планерами. Неждановский сумел научно обосно-
вать условия продольной и поперечной устойчивости пла-
нера. Он предложил применять для обеспечения продольной
устойчивости стабилизатор, располагаемый впереди или поза-
ди крыла.
Поперечную устойчивость он предлагал обеспечивать посред-
ством отгибания вверх концов крыльев. Талантливый исследова-
тель сумел правильно определить углы атаки крыла и стаби-
лизатора, площади их и расстояние между центром тяжести
планера и стабилизатором.
В результате своих исследований Неждановский спроекти-
ровал и построил большие летающие модели аэропланов, весь-
ма похожие на появившийся через 15 лет аэроплан братьев
Райт. Эти модели Неждановский снабжал весьма совершенны-
ми винтами.
На основе экспериментов с планерами Неждановскому уда- ’
лось разработать конструкцию весьма устойчивого в полете
воздушного змея большой грузоподъемности. Некоторые змеи
Неждановского по форме крыльев напоминали теперешние
бипланные самолеты-бесхвостки. Неждановский запускал такие
змеи, снабжая их зажженным еще на земле фитилем, который
через 15—20 мин. после запуска пережигал веревку, и змей
обращался в планер. По свидетельству очевидцев, освобож-
денные таким образом от привязи змеи весьма устойчиво пла-
нировали, пролетая по несколько километров. Чтобы правиль-
но оценить значение этих опытов Неждановского, надо вспом-
нить, что знаменитые модели проф. С. П. Ленгли с паровыми
1 Н. Е. Жуковский, Летательный аппарат Отто Лилиенталя.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
494
Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
двигателями пролетали не более 1600 м, и это считалось заме-
чательным по тому времени достижением.
Свои змеи Неждановский применял Для фотографирования
местности и с этой целью построил интересный фотоаппарат
с автоматически действующим затвором.
Замечательные змеи строил одновременно с Неждановским
другой талантливый конструктор, капитан С. А. Ульянин. На
построенных им змеях много раз поднимались люди и даже
Воздушные змеи-планеры С. С. Неждановского.
были созданы войсковые «змеевые команды», принимавшие
участие в армейских маневрах 1899 г. Позже Ульянин пред-
ложил поднимать на змеях вместо людей фотоаппараты с авто-
матическими затворами. Таким образо!М "можно было совер-
шенно безопасно и быстро получать снимки местности.
Следует отметить, что вопрос о планеризме был поднят в
России задолго до опытов Лилиенталя. Еще в 1874 г. доктор
Арендт писал о необходимости изучать теорию полета при по-
мощи планеров. В 1888 г. он издал в Симферополе брошюру
«О воздухоплавании, основанном на принципах парения птиц».
Но только после экспериментов Отто Лилиенталя и высокой „
оценки этих экспериментов Н. Е. Жуковским планеризм в Рос-
сии начал развиваться и получать поддержку со стороны на-
учно-технической общественности.
В Америке этим делом увлекся Октав Шанют, который со
своими помощниками, Эверсом и Хэрингом, приступил к по-
стройке планера и затем совершил много планирующих полё-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
VIII Первые практически пригодные дирижабли 495-
тов, добиваясь устойчивости планеров в полете. Шанют сильно
изменил лилиенталевскую схему планера. Он строил планеры
е четырьмя и даже шестью несущими поверхностями, а затем
перешел на планеры-бипланы с крестовидным хвостом. Лилиен-
талю на его планерах приходилось для соблюдения устойчи-
вости весьма энергично маневрировать собственным телом с
целью добиться нужного перемещения центра тяжести системы.
В этом заключался недостаток его планеров. Шанют в своих
планерах стремился устранить этот недостаток и постепенно
добился того, что отклонения тела летчика были сведены к ми-
нимуму. Для этого Шанют крепил хвост планера к коробке
крыльев с помощью резиновых шнуров, позволявших хвосту
устанавливаться в различные положения, в соответствии с усло-
виями равновесия. Этим ‘Шанют резко улучшил качества пла-
нера и повысил безопасность полетов. Кроме громадной экспе-
риментальной работы, Шанют провел большую популяризатор-
скую работу. Он опубликовал * много статей и заметок в жур-
налах и газетах и прочел в нескольких странах десятки до-
кладов о результатах собственных исследований и об успехах
своих последователей.
Таким образом к началу XX в. человечество вплотную по-
дошло к созданию аэроплана. Была разработана в достаточ-
ной мере теория динамического полета, намечены элементы
конструкции вплоть до деталей, люди научились совершать
на планерах короткие полеты, соблюдая устойчивость и более
или менее уверенно управляя своими аппаратами. Оставалось
поставить на планер двигатель и таким образом обратить его
в аэроплан. Это и было выполнено в первые же !годы XX в.
Но воздухоплавание в своем развитии опередило авиацию, и
управляемый аэростат был создан несколько раньше аэро-
плана.
VIII. ПЕРВЫЕ ПРАКТИЧЕСКИ ПРИГОДНЫЕ ДИРИЖАБЛИ
Дирижабли Сантос-Дюмона Работы Жюйо Дирижабли
, Лебоди, «Зодиак», «Астра» Жесткие дирижабли Цеппелина
Организация военных воздухоплавательных частей и управ-
лении Дирижабли в России Русские конструкторы дирижаб
леи и созданные ими управляемые аэростаты
Создание первого практически пригодного управляемого
аэростата связано с именем проживавшего во Франции бра-
зильца Санто с-Дюмон а, энергичного и богатого человека,
увлекавшегося всеми видами спорта. Первоначально Сантос-
Дюмон строил воздушные шары и успешно совершал на них
многочисленные свободные полеты. Эги воздушные шары от- ,
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
496
Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
Один из аэростатов Сантос Дюмона (№ 9).
личались необычайно легким весом, так как Сантос-Дюмон
весьма жестко относился к весу каждой детали, каждой ве-
ревки.
Получив хорошую практику в свободных полетах, изучив
доступную ему литературу по проблеме управляемых аэроста-
тов и вооруженный своим опытом постройки воздушных ша-
ров, неутомимый бразилец, начиная с 1898 г., строит один
за другим 12 аэростатов с бензиновыми автомобильными дви-
гателями Первые два его аэростата погибли при испытаниях
Третий аэростат оказался значительно удачнее. На нем Сан-
тос-Дюмон 13 ноября 1898 г. совершил несколько удачных поле-
тов, возвращаясь каждый раз к пункту, откуда он поднимал-
ся. Таких результатов до сих пор никто не добивался, и они
открыли новую эру в воздухоплавании
Осенью 1901 г. Сантос-Дюмон на своем дирижабле № 6
совершает рекордный полет Поднявшись в предместья Пари-
жа, он пролетает над городом, огибает Эйфелеву башню и воз-
вращается к месту отправления, затратив на все это 29 мин.
30 сек.
Своими работами над управляемыми аэростатами Сантос-
Дюмон внес ценный вклад в развитие воздухоплавания. Пре-
красно зная автомобильную технику того времени, он учел ее
дальнейший прогресс и сумел справиться с установкой бензи-
нового двигателя на аэростат. Подходя к созданию управляе-
мого аэростата с учетом всех известных ему работ других изо-
бретателей и конструкторов, Сантос-Дюмон не гнался за мас-
штабами опыта, всемерно снижал размеры своих первых ди-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
VIII Первые практически пригодные дирижабли
497
рижаблей и жестко экономил каждый килограмм веса. Именно
поэтому уже его аэростат № 3 развивал скорость до 25 км/час,
а последующие аэростаты, оборудованные более мощными дви-
гателями, имели большую скорость.
Свои работы Сантос-Дюмон не держал в секрете. Все его
полеты проводились публично, его дирижабли мог осматривать
каждый, интересующийся воздухоплаванием. Поэтому успехи
талантливого бразильца быстро делались известны всему миру,
причем об его аэростатах узнавали не только в общих чертах,
но и во всех деталях. Все это сыграло большую роль в попу-
ляризации воздухоплавания и в распространении ценного опыта
Сантос-Дюмона Не следует лишь думать, что после успешных
полетов Сантос-Дюмона можно уже было совсем просто
строить дирижабли Дело это всегда было и сейчас остается
сложным и требующим больших знаний.
Прекрасным примером трудностей в деле создания управ-
ляемых аэростатов в то время являются аварии двух дирижаб-
лей — конструкции бразильца Севере и немца Брадского. Пер-
вый взорвался в воздухе, а у второго в полете оборвалась гон-
дола В обоих случаях изобретатели и их механики погибли.
Большого внимания заслуживают работы французского ин-
женера Жюйо, построившего дирижабль своей конструкции на
заводе фирмы Лебоди Проект своего дирижабля Жюйо разра-
ботал еще в 1896—1899 гг, но постройка его и подбор двига-
теля заняли еще три года, так что испытания проводились лишь
осенью 1902 г. Это Оыл сравнительно крупный дирижабль
Первый полу жесткий
32 В. А. Попов
дирижабль Жюйо-Лебоди (1902).
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
498 Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
(2300 Л£3) несимметричной формы с заостренными концами. Не-
изменяемость формы баллона обеспечивалась легкой, hoi жест-
кой длинной платформой, прикрепленной к нижней части обо-
лочки. Эта (платформа из тонкостенных труб служила основа-
нием для крепления гондолы. Двигатель Даймлера мощностью
40 л. с. вращал два металлических винта, расположенных по
обе стороны гондолы. При испытаниях дирижабль оказался
весьма устойчивым. Он хорошо слушался рулей, легко манев-
рировал и имел скорость до 36 км/час.
Через год этот дирижабль погиб, налетев при посадке на
лес, и Жюйо построил новый аэростат несколько больших раз-
меров. Этот аэростат в отличие от первого имел крестообраз-
ное хвостовое оперение из плоских поверхностей. Наличие опе-
рения увеличило устойчивость дирижабля на' больших скоро-
стях и обеспечило ему успех. ‘
Один за другим фирма Лебоди строит все новые дирижабли,
причем все свои работы ведет в расчете на требования француз-
ского военного ведомства, которое в течение нескольких лет
купило у этой фирмы несколько воздушных кораблей.
Успех фирмы Лебоди немедленно вызвал подражания. Фран-
цузский нефтепромышленник Дейч де ла Мерт начал разраба-
тывать управляемый аэростат, причем привлек в качестве тех-
нического руководителя известного исследователя В. Татэна. В
1906 г. инж. Сюркуф по заказу Дейч де ла Мерта построил ди-
рижабль «Ville de Paris» («Город Париж»), послуживший родо-
начальником целой серии французских аэростатов, строившихся
разными заводами.
Подогреваемые надеждами на ассигнования военного ведом-
ства, французские промышленники охотно организовали специ-
альные дирижабельные заводы. Так, в первое десятилетие
XX в. во Франции возникли фирмы бр. Лебоди, «Зодиак» —
Дейч де ла Мерта, «Астра» — инж. Сюркуфа, построившие
много дирижаблей для французского военного ведомства, а так-
же для военных ведомств других стран, в частности, и для
России.
В это же время в Германии добился первых успехов с по-
стройкой своих жестких дирижаблей граф Цеппелин. Дирижаб-
лестроительная верфь Цеппелина, основанная в 1900 г., состоя-
ла из небольших мастерских, построенных на берегу Боденско-
го озера (Фридрихсгафен), и плювучего эллинга для сборки воз-
душных кораблей. Верфь и первый «Цеппелин» были построены
на средства «Акционерного общества содействия воздухоплава-
нию», организованного графом Цеппелином с капиталом в I млн.
марок. Полеты первого дирижабля LZ-1 объемом 11 300 м? с
двумя моторами Даймлер по 14,7 л. с. были мало удачны, и
ввиду отсутствия средств Цеппелин вынужден был до 1906 г.
свернуть свои работы. Лишь с 1906 г. под влиянием успехов
www-.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
УШ. Первые практически приг
воздухоплавания во Франции деятельность компании Цеппелина
возобновилась. Во вновь возведенном на берегу Боденского озе-
ра эллинге один за другим строятся жесткие дирижабли LZ-2
и LZ-3. Воздушный корабль LZ-3 имел довольно высокие харак-
теристики: скорость 44 км!час и запас горючего на 41 час по-
лета. Вскоре после испытаний он совершил полет длительностью
более 2 час. с 11 пассаж1Ирами. В 1907 г. этот дирижабль при-
обрело германское военное ведомство, которое в- дальнейшем
Дирижабль № 4 Цеппелина (1908).
широко субсидировало постройку воздушных кораблей Цеппе-
лина. Кроме военного ведомства, дирижабли Цеппелина приоб-
ретало общество «Делаг», созданное в 1909 г. для организации
воздушных сообщений на дирижаблях. Оно организовало коль-
цевую сеть воздушных линий по маршруту: Гамбург —
Потсдам — Лейпциг — Гота — Фридрихсгафен —• Баден-Баден —-
Франкфурт на Майне-—Дюссельдорф-—-Гамбург, создало в
названных городах базы, эллинги, ремонтные мастерские и га-
зохранилища. Деятельность общества «Делаг» субсидировалась
военным ведомством с целью создать резервные базы и парк
дирижаблей на случай войны, к которой Германия в то время
усиленно готовилась.
В 1909 г. в Германии организовалась вторая крупная компа-
ния по постройке жестких дирижаблей — Шютте-Ланц. Основ-
ной особенностью дирижаблей, строившихся этой компанией,
являлось применение дерева в качестве основного материала
для каркаса. При тогдашнем невысоком качестве легких спла-
вов применение дерева для каркаса вполне себя оправдывало и
32*
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
5fo Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации

Первый построенный в России военный дирижабль «Кречет» (1910).
позволило фирме Шютте-Ланц успешно конкурировать с Цеп-
пелином. Впоследствии, © связи с ростом размеров дирижаблей,
эта компания отказалась от применения дерева и перешла на
цельнометаллические конструкции. На двух верфях Шютте-
Ланц вместе с дирижаблями строились и самолеты.
В составе германской армии и морского флота в это время
были созданы специальные воздухоплавательные батальоны
и построены военно-воздухоплавательные базы для дири-
жаблей.
В Англии военное министерство, встревоженное успехами ди-
рижаблестроения в Германии, пытается развернуть строитель-
ство жестких дирижаблей. В 1910—1911 гг. компания Виккерс
строит первый жесткий воздушный корабль по образцу Цеп-
пелина.
В остальных странах развитие дирижаблестроения идет по
пути совершенствования мягкой и полужесткой систем. В то
время как французские конструкторы отдавали предпочтение
(мягким дирижаблям, в Италии развивается полужесткая систе-
ма дирижаблей, впервые осуществленная фирмой Лебоди. В
1907 г. военная организация «Brigata Specialist!» создает суб-
сидируемый итальянским правительством воздухоплавательный
завод в Риме. Первый спроектированный и построенный этим
заводом в 1912 г. полужесткий дирижабль типа Р имел объем
4750
Под влиянием успехов дирижаблей во Франции и Германии
русское военное ведомство, руководители которого до сих пор
пренебрежительно относились к интересным проектам и пред-
ложениям* русских конструкторов и изобретателей и лишь из-
редка^ поддавались соблазну пойти навстречу предложениям
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
VIII. Первые практически пригодные дирижабли
501
«знаменитых» иностранцев, решило приступить к созданию пер-
вых управляемых аэростатов.
В 1907 г. была организована комиссия для составления
проекта управляемого аэростата по образцу французского
дирижабля «Patrie» («Родина»). Комиссия привлекла к раз-
работке проекта лучших специалистов. Проект был готов
в том же году.
По проекту дирижабль объемом 4000 м3 с двумя мотора-
ми по 50 л. с. должен был с экипажем в 5 чел. подниматься
на высоту 1,5 км, иметь продолжительность полета 6—8 час.
и развивать скорость до 40—45 км!час. В процессе постройки
объем дирижабля был увеличен до 6000 м? и мощность двига-
телей до 170 л. с. Дирижабль был испытан в 1910 году и пока-
зал весьма хорошие качества. Этот дирижабль, которому дали
название «Кречет», был передан воздухоплавательной роте в
Риге. Это был первый военный воздушный корабль, построен-
ный в России и принятый на вооружение русской армии.
Но еще осенью 1908 г. под руководством А. И. Шабско-
го был построен для учебных целей небольшой (1200 м?)
управляемый аэростат «Учебный». Он совершил много успеш-
ных полетов.
Известное влияние на решение русского военного ведом-
ства развернуть работы по созданию собственных управляе-
мых аэростатов оказал опыт применения воздушных шаров во
время русско-японской войны. Этот опыт, с одной стороны,
выявил ценность воздушного наблюдения и разведки, а с дру-
Русский дирижабль «Альбатрос-».
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
502
Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
гой стороны — убедительно показал техническую отсталость
имевшейся материальной части и полную непригодность ее для
использования в полевых условиях. Под впечатлением сообще-
ний об успехах дирижаблей во Франции и Германии и ввиду
фактического провала попыток использовать в боевых действиях
устарелую и тяжелую, предназначенную для крепостных возду-
хоплавательных отрядов (материальную часть, которой распо-
лагала к тому времени русская армия, военное министерство,
наряду с постройкой в России дирижабля «Кречет» и малень-
кого дирижабля «Учебный», заказало во Франции еще два
военных управляемых аэростата: «Лебедь» и «Беркут», кото-
рые были приняты на вооружение в 1909 г.
К этому времени в Германии военное ведомство имело
уже 7 военных дирижаблей и несколько дирижаблей было
у частных лиц. Во Франции было 4 дирижабля и строилось
еще 11.
Строились дирижабли и в других европейских странах — в
Англии и Италии. В этих условиях, учитывая неблагоприятную
международную обстановку и назревавшую войну в Европе,
русское военное министерство добилось больших ассигнований
на постройку дирижаблей и развернуло работу по созданию
воздушного флота из управляемых аэростатов собственной по-
стройки. Так, за <время с 1909 по 1912 гг. были построены ди-
рижабли «Голубь», «Ястреб», «Кобчик», «Коршун» и «Чайка»,
и к 1912 г. русская армия располагала уже девятью воздушны-
ми кораблями. На этих аэростатах было обучено много лично-
го состава для формировавшихся тогда воздухоплавательных
частей. Кроме перечисленных дирижаблей сравнительно не-
большого объема (2000—3000 мч), предназначенных для ближ-
ней разведки, русское военное ведомство заказало в Германии
большой дирижабль «Гриф», объемом 7600 м3. Он был принят
на вооружение в 1912 г.
К этому времени в России был построен еще дирижабль
«Альбатрос» объемом 9600 л*3 и начата постройка дирижабля
«Гигант» объемом 20 000 л«3. Но этот дирижабль, который был
готов уже в начале первой мировой войны, погиб при испы-
таниях.
В результате оживления воздухоплавания и в связи с по-
стройкой управляемых аэростатов в России выявился ряд спо-
собных конструкторов, вносивших много нового в (проектируе-
мые ими воздушные корабли, таких как Утешев, Немченко и
Антонов (строившие «Кречет»), Голубов и Сухоржевский («Го-
лубь», «Сокол» и «Альбатрос»), Шабский («Ястреб» и «Ги-
гант»), Все построенные в России военные дирижабли пр>инад-
лежали к так называемым полужестким, у которых мяг-
кая оболочка имела или жесткую платформу, или длинную
www.vokb-la.spb.ru - ^Самолёт своими руками?!
УШ. Первые практически пригодные дирижабли 503
гондолу, которые способствовали неизменяемости формы бал-
лона.
Такие же дирижабли строились во Франции. В Германии,
наряду с жесткими цельнометаллическими дирижаблями Цеп-
пелина, фирма Оарсеваль строила мягкие и полуже'сткие аэро-
статы.
В начале XX в. были созданы и специальные аэростаты воз-
душного наблюдения — так называемого змейкового типа. При-
менявшиеся раньше в качестве средства воздушного наблюде-
ния привязные воздушные шары могли успешно работать лишь
в штиль или при слабом ветре. В сильный ветер привязные
воздушные шары из-за их большого лобового сопротивления
при сильном ветре прибивало к земле, а часто их вообще нель-
зя было поднять.
Змейковые аэростаты имеют удлиненную форму (откуда и
ироническое прозвище «колбаса») и держатся в воздухе не
только подъемной силой газа, но и вследствие давления ветра
на нижнюю наклонную поверхность оболочки (как воздушный
змей). К началу первой мировой войны во всех армиях были
уже приняты на вооружение змейковые наблюдательные аэро-
статы, а воздушные шары использовались лишь для трениров-
ки воздухоплавателей в свободных полетах; и для исследова-
ний атмосферы.
Выявившийся в начале XX в. прогресс воздухоплавания, ко-
нечно, не оправдал надежд мечтателей, считавших, что это до-
стижение человеческого гения будет использовано для мирных
целей. Дирижабли с момента своего появления стали рассчи-
тывать именно на военное применение. Заказчиком и покупате-
лем дирижаблей явились военные ведомства, и именно военные
’ассигнования поддерживали возникшие в это время дирижа-
бельные заводы й верфи и опытные работы
Но примерно к 1911—1912 гг. ассигнования военных ве-
домств на управляемые аэростаты стали во всех странах сни-
жаться ввиду успехов, которых достигли к этому времени аэро-
планы. Эта новая летательная машина открывала, по мнению
военных специалистов, в близком будущем такие возможности
военного^ применения, какие и не снились сторонникам ди-
рижаблей. К тому же аэропланы обходились много дешев-
ле, а ^эксплоатация их представлялась несравненно более
простой, чем эксплоатации громоздких и неповоротливых ди-
рижаблей.
»
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
504
Краткий очерк, по истории воздухоплавания и авиации
IX. ПЕРВЫЕ АЭРОПЛАНЫ
Работы бр. Раит над планерами Создание первого са-
молета и полеты на нем. Работы членов французского аэро-
клуба Аэропланы Сантос-Дюмона, Фербера, Вуазена, Бле-
рио, Делагранжа, Фармана, Эсно-Пелътри Приезд В. Райта
во Францию и его последствия Усовершенствование евро-
пейской схемы самолета. Перелет Л Блерио через Ламанш
Первые состязания а перелеты Роль усовершенствования
двигателей в успехах самолетов Создание первых авиацион-
ных двигателей
Своими успехами в начале XX в аэроплан во многом обязан
прославленным американским исследователям — братьям Виль-
буру и Орвилю Райт.
Трагическая гибель Отто Лилиенталя в 1896 г., о которой
братья Райт узнали из газет, заставила их задуматься над проб-
лемой летания. Они внимательно прочли книги и статьи Ленгли,
Шанюта, Лилиенталя, Муйяра и других исследователей дина-
мического полета. Знакомство с этой литературой пробудило
живой интерес к проблеме и желание самим испробовать пла-
нирование на искусственных крыльях. Первые свои опыты Рай-
ты начали с бипланным планером того типа, который применял
Шанют Но в этом планере они произвели значительные изме-
нения. Расположенное сзади оперение было снято и взамен его
установлен впереди коробки крыльев сильно развитый руль вы-
соты, представлявший собой управляемую летчиком с его места
через систему тяг плоскую поверхность. Для соблюдения попе-
речной управляемости Райты применили перекашивание
крыльев, т. е. одновременное отгибание конца одного крыла
вверх, а другого вниз
Прежде чем испытывать планер в полете, Райты изготови-
ли две модели его и испытывали их, запуская на привязи, как
воздушный змей, причем за веревки, свисавшие от концов мо-
дели, пробовали перекашивать крылья. Опыты показали, что пе-
рекашивание хорошо устраняет крены и, таким образом, спо-
собно обеспечивать боковую устойчивость. После этих испыта-
ний Райты отправились со своим планером в рекомендованное
им метеорологическим бюро место — Китти-Хоук на берегу Ат-
лантического океана и там приступили к опытам. Сначала
бипланный планер с площадью крыльев 16,5 л«2, весивший
22 кг, запускали, как и модели, на привязи. Затем попытались
летать.
Так как планер был довольно тяжел и разбегаться с ним
против ветра было неудобно, Райты использовали иной способ
запуска. Кто-нибудь из них —то один, то другой — ложился
поверх нижнего крыла, а два помощника, держа планер за
концы крыльев, бежали с ним против ветра. Лежащий на кры-
ле испытатель ногами двигал рычаг, управлявший перекашива-
www.vokb-la.spb.ru - Самолет своими руками?!
IX Первые аэропланы
50S
нием крыльев, а в руках держал рычаг, приводивший в движе-
ние руль высоты.
Первая серия (испытаний включала много коротких взлетов.
При этих взлетах исследователи убедились в том, что планер
держится в воздухе и удовлетворительно слушается рулей. О
своих опытах Райты известили Шанюта, прося его объяснить
некоторые непонятные им явления и помочь советом. Шанют ре-
комендовал смелее продолжать полеты, а по существу постав-
ленных вопросов ничего сообщить не смог. Пришлось Райтам
Братья Орвиль (род. 1871) и Вильбур Райт (1867—1912).
(провести ряд лабораторных испытаний и выяснить интересую-
щие их вопросы. После такой подготовки был построен второю
планер несколько больших размеров. С этим планером после
долгих неудач смелые исследователи добились в 1901 г. весьма
хороших результатов: они смогли совершать планирующие по-
леты длиной до 100 л/.
За этими полетами последовал снова период лабораторных
экспериментов в построенной самими Райтами простейшей аэро-
динамической трубе. При экспериментах Райты проверяли реко-
мендованные другими исследователями цифровые данные, оты-
скивали нужные зависимости, выясняли отдельные неясные еще
им вопросы.
Осенью 1902 г. они отправились в Китти-Хоук с новым пла-
нером, который значительно отличался от двух первых. У него*
имелся руль поворота, связанный с рычагом, управлявшим пе-
рекашиванием крыльев. На этом планере Райты сделали около-
тысячи полетов, причем иногда летали по 40—60 сек. Они на-
столько освоились с управлением планером, что рисковали взле-
тать при ветре скоростью до 15—17 м]сек, выполняли виражи
и могли при достаточном ветре парить на одном месте. Эти1
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими" руками?!
-оОб
Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
успехи убедили Райтов в правильности пути, избранного ими
для разрешения своей задачи, — создания самолета, и они при-
ступили к проектированию аэроплана. Проектирование потребо-
вало громадной предварительной работы, в которой Райты обна-
ружили много изобретательности, упорства и находчивости.
^Осенью 1903 г. аэроплан был готов. В основных чертах он со-
хранил конструкцию последнего планера. Построенный самими
Райтами бензиновый двигатель автомобильного типа мощностью
12—16 л с. помещался на нижнем крыле, вблизи центра тя-
жести аэроплана. Цепная передача от него вела к двум воздуш-
ным винтам, установленным симметрично позади крыльев
Взлетно-посадочным устройством служили прикрепленные под
крыльями два деревянных полоза. Полетный вес аэроплана рав-
нялся 335 кг. Летчик, как и на планере, располагался лежа на
нижнем крыле.
Для взлета аэроплана Райты построили специальное приспо-
собление— прообраз будущих катапульт. На высокой пирами-
де подвешивался через блок тяжелый груз на длинном тросе,
другой конец которого проходил к концу стартовой площадки,
•огибал там блок, возвращался к подножью пирамиды, где и
прикреплялся к передней части аэроплана. Когда груз падал,
самолет с работающим на полном газу мотором приобретал
значительное ускорение и к концу стартовой площадки наби-

Аэроплан бр. Р1йт (вариант 1905 г.). t
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
IX. Первые аэропланы
507
рал скорость, достаточную для взлета. В конце площадки трое
автоматически отцеплялся от аэроплана.
14 декабря состоялось первое испытание аэроплана в возду-
хе. Он легко оторвался от земли, но через 2—3 сек. потерял
скорость и свалился на крыло, причем поломал один полоз.
Повреждение было быстро исправлено, и уже через три дня
братья Райт сделали четыре коротких прямолинейных полета
продолжительностью от 12 до 59 сек. Так, 17 декабря 1903 г.
люди впервые совершили моторный полет на летательной ма-
шине тяжелее воздуха.
Этой великой победы братья Райт добились в результате
напряженной, последовательно проводимой работы, в процес
се которой они изучили и критически пересмотрели все, сде-
ланное до них в этой области техники, пополнили запас по-
лученных таким образом сведений большим количеством ла-
бораторных экспериментов, постепенно овладели техникой пла-
нирующих полетов, сумели обеспечить планеру поперечную
управляемость посредством перекашивания концов крыльев,
выявили возможность установки двигателя на планер и, нако-
нец, создали простой по конструкции аэроплан с удовлетво-
рительной устойчивостью.
Громадную роль в успехах братьев Райт сыграло развитие
к этому времени автомобиля или, вернее, автомобильного дви
гателя. В 1903 г. в США имелось уже 20 000 автомобилей, и
именно благодаря зпыту автостроения Райты имели возмож-
ность построить двигатель для первого своего самолета, хотя ни
одна автомобильная фирма не приняла их заказа и им приш-
лось строить двигатель самим.
К весне 1904 г. Райты -построили новый аэроплан с мото-
ром мощностью 16 л. о. и совершили в окрестностях города
Дайтона много удачных полетов, при которых делали разво-
роты и даже описали в воздухе замкнутый круг. На следую-
щий год, снова улучшив свой аэроплан, Райты делали полеты
продолжительностью уже больше получаса и достигали ско-
рости около 60 км/час.
Добившись таких результатов и считая, что они создали до-
статочно надежную летательную машину, на которой могут в
любое время продемонстрировать полет, исследователи пред-
ложили правительству США приобрести их изобретение. Но
недоверие к подобным предложениям в то время было столь
велико, а о полетах братьев Райт было известно так мало,
что к их предложению отнеслись пренебрежительно. В 1906 г.
изобретатели предложили свой аэроплан Франции, но и там
предложение было встречено с явным недоверием.
Лишь в 1908 г. братьям Райт удалось продать свое изо-
бретение французскому авиационному объединению, и Виль-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
508
Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
бур Райт прибыл во Францию для выполнения обусловленных
договором полетов.
К этому времени французские конструкторы и изобретате-
ли уже добились самостоятельно некоторых успехов в соз-
дании аэроплана. Эти успехи были весьма скромными по
сравнению с достижениями Рантов, но в процессе полетных
экспериментов французские спортсмены и любители непре-
рывно улучшали свои машины и добивались все лучших ре-
зультатов.
Уже в 1899 г. в Париже был создан Аэроклуб Франции,
объединивший спортсменов, изобретателей и конструкторов,
работавших над (вопросами воздухоплавания и авиации. Одним
из деятельных членов этого аэроклуба явился горячий после-
дователь Лилиенталя капитан Фердинанд Фербер. Наряду с
постройкой планеров и полетами на них он вместе с полков-
ником Ренаром и спортсменами Арчдаконом и Г. Вуазеном
вел большую кампанию за привлечение общественного внима-
ния к авиации. Эга пропагандистская деятельность особенно
усилилась по получении сведений об успехах братьев Райт.
Члены Аэроклуба строят ряд планеро>в и учатся летать на
них. В 1905 г. Г. Вуазен на поплавковом планере, буксируе-
мом моторной лодкой по р. Сене, совершил полет длиной
150 м на высоте 15—20 м. В том же 1905 г. капитан Фербер
построил бипланного типа аэроплан, на котором установил
бензиновый двигатель «Антуанетт» мощностью 24 л. с, и ве-
сом около 100 кг, изготовленный инж. Левавассером для бы-
строходных моторных лодок. 'Но этот аэроплан не смог ле-
тать. I »'г*| |
В 1906 г. Л. Блерио совместно с Г. Вуазеном построили по-
плавковый биплан с двумя двигателями «Антуанетт» и испы-
тывали его на озере. Так впервые появился гидроаэроплан.
Уже известный своими достижениями в воздухоплавании
Сантос-Дюмон построил для себя в 1906 г. довольно неуклю-
жий биплан с бнплапным же рулем высоты, расположенным
впереди. Этот дэроплан был сначала испытан на привязи у
аэростата, а затем сумел сделать несколько взлетов длиной от
20 до 200 м. Планер за планером, аэроплан за аэропланом
строили Сантос-Дюмон, Фербер* Вуазен, Блерио, Делагранж,
Фарман, Эсно Пельтри и другие конструкторы и изобретатели
и постепенно приобретали опыт и нужные знания. Быстро раз-
вивавшаяся автомобильная промышленность могла подавать им
все более легкие и совершенные двигатели.
Осенью 1907 г. Анри Фарман на своем биплане с мотором
в 50 л. с. совершил полет длиной 770 м, а весной 1908 г. про-
летел I км по замкнутой кривой. В апреле 1908 г. Делагранж
совершает полет продолжительностью 6V2 мин. В мае А. Фарман
поднимается в воздух с
* IX Перeoie аэропланы 509
кордный полет длительностью 20 мин. Таким образом францу-
зы хотя и медленно, но двигались вперед и шаг за шагом при-
ближались к райтовским достижениям. А так как во Франции
работало много людей, из которых каждый шел своим путем
и предлагал нечто новое, то появились разнообразные кон-
струкции и почти в каждой содержалось что-нибудь интересное
и ценное. Обмен опытом позволял выбирать лучшие идеи, де-
тали, устройства и постепенно создавались конструкции лучшие,
чем у братьев Райт. Но громадным недостатком всех европей-
ских аэропланов была полная необеспеченность поперечной
управляемости. Никто из французских исследователей и изо-
бретателей не использовал той простой меры—перекашивание
концов крыльев, которую осуществили Райты. Из-за этого хо-
рошие конструктивно самолеты могли летать лишь в безветрие
и боялись (малейших кренов, что ограничивало дальнейшие
успехи.
В такой обстановке летом 1908 г. Вильбур Райт прибыл во
Францию передавать свою машину и свой опыт.
В августе состоялись первые полеты Райта. В сентябре юн
уже совершает полеты продолжительностью более Р/э час., ле-
тает с пассажирами. В октябре 1908 г. он дважды покрыл ди-
станцию в 70 км с пассажиром. В последний день 1908 года
Райт за 2 часа 20 мин. пролетел 125 км.
Знакомство с райтовским аэропланом и наблюдения за его
полетами открыли глаза европейским конструкторам и летчи-
кам (в то время обе эти специальности совмещались по боль-
шей части в одном лице). Они оценили превосходство амери-
канского аэгюплана в отношении поперечной управляемости и
в т^> же время осознали, что кое в чем их самолеты лучше.
Во-первых, у райтовской машины не было стабилизатора и про-
дольная устойчивость обеспечивалась только рулем высоты.
Из-за этого американский аэроплан летал не тючно по горизон-
> тали, а описывал в полете плавную волнистую линию, то взмы-
вал, то опускался, и управлять им было очень трудно, так как
летчик ни на секунду не мог оторвать внимания от ручки управ-
ления. Кроме того, на эту ручку передавались от руля высоты
довольно значительные усилия, что физически утомляло лет-
чика. Европейские же самолеты, снабженные хвостовым ста-
билизатором, автоматически соблюдали продольную устойчи-
чивость. Во-вторых, у райтовского аэроплана не было колесного
шасси и для взлета нужна была специальная катапульта. Нако-
нец, европейские конструкторы устанавливали воздушный винт
непосредственно на слегка удлиненном валу двигателя, что по-
зволяло избегнуть сложной и тяжелой передачи от мотора к
винту. Это очень выгодно отличало европейские конструкции от
райтовского аэроплана с цепной передачей от двигателя на два
винта.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
510
Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
Для поперечной управляемости своих машин европейские
конструкторы применяли три способа. Наиболее совершенный
способ, принятый впоследствии всеми и удержавшийся до сих
пор, ввел А. Фарман. Он сделал на своем самолете элероны.
Вуазен стал применять вертикальные перегородки между
крыльями, а Блерио перенял райтовскую систему перекашива-
ния концов крыльев («гоширование>/).
Не следует думать, что элероны являлись изобретением
А. Фармана и до тех пор не были известны. Еще в 1868 г.
Маттиас Больтон »в Англии выдвинул предложение о примене-
нии добавочных крылышек по наружным краям несущих по»
верхностей, т. е. элеронов. С тех пор такие предложения неод-
нократно 1выдвигались в других странах. В частности, в России
снабжал элеронами свои летающие модели В. В. Котов. Пред-
полагал испытать действие элеронов и наш соотечественник
А. Ф. Можайский в 80-х годах XIX в. Таким образом изобре-
тение элеронов, во-первых, нельзя приписывать какому-либо
одному лицу, а, во-вторых, судьба этого изобретения такова
же, как и всех других: оно было реализовано не в момент
своего появления, а тогда, когда в обществе появилась по-
требность в нем, определяемая общим состоянием техники и
экономики.
Усовершенствовав свои машины, т. е. обеспечив им удовле-
творительную поперечную управляемость и переняв от В. Райта
некоторый опыт в пилотировании, европейские конструкторы-
Биплан Сантос-Дюмона, совершивший в 1906 г. несколько успешных взле-
тов (толкающий винт, руль высоты, расположенный впереди коробка
крыльев).
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
IX Первые аэропланы 51 Г
Полет Анри Фармана на одном из бипланов Г. Вуазена (1907).
летчики стали добиваться все новых и новых успехов. В октяб-
ре 1908 г. А. Фарман совершил перелет между Шалоном и
Реймсом, покрыв 27 км за 20 мин. Это был первый внеаэро»
дромпый полет европейского аэроплана. Начиная с этого вре-
мени, европейцы успешно оспаривают все рекорды В. Райта
•и ко второй половине 1909 г. превосходят их.
Райтовский аэроплан в дальнейшем не получил развития.
Роль братьев Райт в истории авиации громадна, но влияние их
продолжалось очень недолго. Их замечательный аэроплан
не послужил образцом для последующих конструкций, и в
истории развития конструктивных форм самолета он остал-
ся, как уникум, не имевший ни предшественников, ни пря-
мых потомков.
Летом 1909 г. Л. Блерио на своем моноплане «Блерио XI»
с мотором Анзани мощностью 20—25 л. с. перелетел через Ла»
манш. Этот замечательный перелет глубоко взволновал дело-
вые круги и военные ведомства всех' стран. Уже Райты, пред-
лагая продать свое изобретение, подчеркивали, что аэроплан
является прежде всего военной машиной. Со времени перелета
Луи Блерио через Ламанш стало ясно, что авиация выходит
из пеленок и близко время практического применения аэропла-
нов. Учитывая это, военные ведомства основных стран стали
поощрять успехи аэропланов, выделяя на авиацию крупные
ассигнования. С этих пор авиация развивалась под воздей-
ствием и при непосредственном участии военных ведомств.
Ее судьба была такой же, как любой другой отрасли
техники, — в империалистических странах авиация разви-
www.vokb-la.spo.ru - Самолёт своими руками?!
SI2 Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
далась как орудие империалистической политики. В свете
.этого замечания и следует рассматривать дальнейшую исто-
рию авиации.
Конечно, при наличии крупных правительственных ассигно-
ваний авиация являлась выгодны-м полем деятельности для
^предпринимателей, что быстро привлекло в нарождающуюся
-авиационную промышленность крупные капиталовложения. Уже
-в 1909 г. во Франций были основаны первые самолетные за-
аоды, которые в 1911 г. построили 1350 самолетов.
У ангаров на аэродроме в Реймсе во время «авиационной недели»
в августе 1909 г. На переднем плане моноплан Блерио-Х1.
В описываемое время успехи авиации демонстрировались на
^публичных состязаниях. Первым таким состязанием была так
называемая «Реймсская неделя» во Франции, открывшаяся
J22 августа 1909 г. На этих состязаниях участвовало 37 аэро-
планов девяти различных типов. За лучшие достижения были
установлены значительные призы, средства на которые выде-
ляли правительство и крупные капиталисты. После Реймса
авиационные состязания одно за другим происходили в течение
двух лет почти во всех крупных городах Европы.
В эти годы, несмотря на большие достижения в разработке
аэрогидродинамики, авиация развивалась чисто эмпирически, без
достаточной помощи со стороны людей науки, т. е. наблюдался
резкий отрыв теории от практики. Виноваты были -в этом не
конструкторы аэропланов, а состояние науки, которая в.то вре-
мя еще была достоянием лишь математиков, а не исследова-
телей и практиков. Из-за такого разрыва аэропланы проекти-
ровались часто неправильно, не могли летать, разбивались, при-
чем гибли люди. Случаи, когда машина падала и разбивалась,
45ыли настолько часты, что знаменитого Блерио одно время
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
IX. Первые аэропланы
513
прозвали ««падающим человеком», так как он разбил при ава-
рии- девять своих самолетов.
Летом 1910 г. во Франции состоялся первый круговой пере-
лет аэропланов на дистанцию 800 км. Из записанных для уча-
стия в перелете 35 летчиков стартовало всего восемь, а до кон-
ца долетели только двое. В 1911 г. был организован перелет
Париж—Рим (1400 км). Из вылетевших 12 самолетов приле-
тели в Рим только четыре.
Вслед за Францией и другие страны организовали такие
перелеты. В состязаниях и перелетах подводились итоги упор-
ной борьбы за совершенствование аэроплана. Шаг за шагом он
совершенствовался и постепенно превращался в достаточно на-
дежную и управляемую машину. Быстро росли и цифры, пока-
зывающие рекордные достижения. Рекорд продолжительности
полета — 2 часа 18 мин., установленный в 1908 г. В. Райтом,
-вырос в 1909 г. до 4 час. 17 мин., -в 1910 г. — до 8 час. 12 мин.,
а в 1912 г.—до 13 час. 17 мин. Рекордная в 1909 г. скорость
в 80 км/час, показанная Кертиссом, выросла в 1910 г. почти
до 100 км/час, в 1912 г. — до 170 км/час, а в 1913 г. — до
200 км/час. Рекордная высота в 1909 г. составляла 510 м, в
1910 г. —3500 м, в 1911 г, —3900 м, в 1912 г. —5610 М, а в
1913 г. уже 6150 м.
В 1912 г. организованные к этому времени во Франции
эскадрильи военных летчиков отправились в Алжир и Тунис.
В 1913 г. были организованы перелеты в Египет и в глубь
Африки. Так авиация готовилась к первой мировой войне, вея-
ние которой уже явственно ощущалось в то время.
Описанные выше достижения аэропланов были бы невоз-
можны без усовершенствования двигателей. Именно в это время
прогресс легких транспортных двигателей внутреннего сгорания
шел весьма быстро. Особенных успехов удалось добиться в сни-
жении удельного веса автомобильных двигателей.
Так, в 1900 г. удельный вес хорошего автомобильного дви-
гателя составлял 33 кг/л. с., в 1903 г. — 16 кг/л. с., в 1904 г. —
уже 8 кг/л. с„ а -в 1905 г. — всего 4 кг/л. с. (цифры относятся
к лучшим двигателям). К 1905 г. относится появление знаме-
нитого двигателя «Антуанетт», построенного Левавассером во
Франции для гоночной моторной лодки и имевшего удельный
вес около 2 кг/л. с. Эти двигатели строились мощностью от
25 до 60 л. с. и широко применялись на первых французских
самолетах вплоть до 1910 г., несмотря на их невысокую надеж-
ность. Интересно, что у двигателя «Антуанетт» не было карбю-
ратора и топливо впрыскивалось специальным насосом непо-
средственно в головки цилиндров. Как известно, такая система
питания стала предметом интенсивного изучения много позд-
нее — в 30-х годах XX в. — и применяется сейчас на многих
двигателях.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
33 В. А. Попов
514
Краткий очерк *по истории воздухоплавания и авиации
В 1908 г. во Франции был построен трехцилиндровый дви-
гатель «Анзани» для гоночных мотоциклов. Этот W-образный
карбюраторный1* двигатель воздушного охлаждения мощностью
25 л. с. и весом около 65 кг послужил прототипом для серии
звездообразных и веерообразных авиационных двигателей,
строившихся вплоть до первой мировой войны.
Авиационный звездообразный ротативный двигатель
„Гном* (1909).
Двигатели воздушного охлаждения привлекали к себе вни-
мание конструкторов в ту пору из-за их малого удельного веса
(отсутствие радиатора, трубопроводов, охлаждающей жидкости)
и простоты обслуживания. Но при малой скорости тогдашних
самолетов охлаждение головок цилиндров встречной струей
воздуха было недостаточно, из-за чего двигатель мог надежно
работать всего 20—30 мин., а затем перегревался и останав-
ливался.
В стремлении улучшить систему воздушного охлаждения
был использован вентиляторный обдув головок. Двигатели с
вентиляторным обдувом строились заводами Рено и Фарко во
Франции, фирмой Фиат в Италии и Пип в Бельгии, но получа-
лись довольно тяжелыми. Поэтому вентиляторный обдув для
авиационных двигателей не привился, и дальнейший прогресс
двигателей воздушного охлаждения связан с переходом к ’так
называемым ротативным двигателям. В таких двигателях звез-
дообразно расположенные цилиндры вращаются вместе с карте-
ром и винтом вокруг неподвижного коленчатого вала. Так как
при большом числе оборотов становится большой и ^окружная
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
IX. Первые аэропланы
515
скорость цилиндров, то обдув их воздухом вполне достаточен
для надежного охлаждения. Наиболее известным ротативным
двигателем был «Гном», спроектированный французскими кон-
структорами Сегеном и Люке и построенный в 1908 г. При
мощности 50 л. с. «Гном» весил (всего 76 кгг В 1910—-1913 гг.
почти все авиационные рекорды были поставлены самоле-
тами с моторами «Гном», которые строились в виде одно-
рядных звезд с семью цилиндрами и в виде двухрядных
звезд с четырнадцатью цилиндрами с мощностью от 50 до
160 л. с.
При всех своих достоинствах моторы «Гном» были все же
весьма несовершенны. Надежность их была невысока, они бы-
стро изнашивались и были весьма неэкономичны. В частности,
они требовали нерастворимого в топливе касторового масла,
которое расходовалось в громадных количествах—до
100 г/э. л. с. ч.
Вскоре появился знаменитый ротативный двигатель «Рон»
в 60 л. с., просуществовавший в различных модификациях до
20-х годов и широко применявшийся в ходе 'первой мировой
войны.
Примерно до 1910 г. проекты и предложения, с которыми
выступали конструкторы и изобретатели авиационных двигате-
лей, отличались крайним разнообразием схем. Были испробо-
ваны двигатели многоцилиндровые («Анзани» с 32 цилиндра-
ми), сдвоенные, Х-образные, с противоположным (оппозитным)
движением поршней, коловратные, с золотниковым распре-
делением и т. д. Громадное разнообразие схем двигателей
сопровождалось неменьшим разнообразием конструктивного
оформления основных деталей. Но подавляющее большин-
ство выдвигавшихся проектов не было впоследствии исполь-
зовано. Были осуществлены лишь наиболее простые кон-
структивные решения.
К 1911 —1912 гг. были уже созданы первые специально
авиационные двигатели с весьма низким удельным весом и от-
носительно надежные. К этому времени относится формирова-
ние в Европе первых военно-авиационных частей. Военные ве-
домства настойчиво требовали большей надежности двигателей,
снижения расхода топлива и смазки. Под давлением этих тре-
бований конструкторы стали уделять меньше внимания даль-
нейшему облегчению конструкции и вернулись к схеме двига-
телей водяного охлаждения, ибо эта схема в перспективе позво-
ляла удовлетворить названные требования военного ведомства.
Скоро появился знаменитый двигатель Сальмсон конструкции
Кантон-Юнне. Этот звездообразный мотор водяного охлаждения
при вполне удовлетворительной надежности имел сравнительно
низкий удельный вес. Дальнейшие его модификации при мощ-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
516
Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
ности около 130 л. с. оказались в отношении удельного веса
1выгоднее ротативного мотора «Рон»,
Интересно' складывалось 'положение с авиационными двига-
телями в Германии. Там к определению веса моторов подошли
весьма обдуманно и стали сравнивать между собой не веса са-
мих двигателей, а веса двигателей плюс вес семичасового за-
Авиационный звездообразный двигатель «Сальмсон»
водяного охлаждения.
паса горючего и смазки. При таком подсчете резко выявились
преимущества более экономичных моторов ’водяного охлажде-
ния, и крупные немецкие автомобильные фирмы, используя
свой богатый опыт, приступити к постройке четырехцилиндро-
вых и шестицилиндрОБЫх однорядных авиационных двигателей
водяного охлаждения. Так были созданы достаточно мощные и
надежные авиамоторы с вполне удовлетворительным удельным
весом. Среди этих (моторов наибольшей известностью пользо-
вался двигатель «Мерседес» мощностью 160 л. с, с удельным
весом 1,7 кг]л. с. По надежности и выносливости этот двига-
тель превзошел все noci роенные до того авиамоторы.
С перечисленными выше двигателями авиация подошла к
первой мировой войне.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
X. Зарождение авиации в России
517
X. ЗАРОЖДЕНИЕ АВИАЦИИ В РОССИИ
Первые полеты. Первая «авиационная неделя». Первые
русские летчики. Общественные авиационные организации.
Формирование военно-авиационных частей. Первые русские
авиационные конструктопы Самолеты Я. М. Гаккеля*
А. С. Кудашева* А. А. Пороховщикова* И. И. Сикорского*
А В Шиукова. Работы Д. П. Григоровича. Ранние работы
И. И Сикорского по геликоптерам. Геликоптеры Б. И. Юрьева.
Перелет Петербург — Москва. Парашюты Г. Е. Котельникова.
Русское правительство с 1908 г. стало внимательно следить
за успехами авиац-ии за рубежом. Оставляя пюпрежнему без
поддержки начинания отечественных конструкторов и изобре-
тателей, к предложениям которых оно относилось с пренебре-
жительным недоверием, царское правительство имело в виду
использовать зарубежные достижения для русской армии. Но
это оказалось нелегким делом. В то время и за границей име-
лись лишь весьма несовершенные самолеты, непрерывно изме-
нявшиеся и улучшавшиеся. Авиация была, тогда еще в периоде
зарождения и не было отработанных до конца машин, которые
можно было бы купить с расчетом хотя на какое-то* время
обеспечить ими армию. Русскому военному ведомству приходи-
лось или отказываться до поры до времени от мысли вооружить
армию аэропланами, рискуя сильно запоздать с этим новым
видом оружия, или ставить у себя по примеру других стран
опытные работы, в процессе которых учить людей, отбирать
лучшие конструкции и находить пути их развития. Царское пра-
вительство избрало, среднюю позицию. Оно держало за грани-
цей агентов, детально осведомлявших его о зарубежных дости-
жениях, делало попытки купить кое-какие аэропланы вместе
с конструкторами и понемногу начало содействовать отечествен-
ным изобретателям и конструкторам. Но в проведении этой
своей линии царские чиновники наделали много глупостей и
преступлений, в результате чего Россия к первой мировой вой-
не подошла с недостаточно развитой авиацией.
Первые публичные полеты состоялись в России лишь в
1909 г. Приглашенные из Франции пилоты Летанье, Гюйо* и Ла-
там летали неудачно и их демонстрации полетов никак нельзя
было сравнить с достижениями, которых к тому времени доби-
лись в Европе. Но непрерывно приходившие из-за границы све-
дения о прогрессе аэропланов поддерживали в обществе большой
интерес к ним. С целью показать лучшие достижения авиации
созданный незадолго до этого Всероссийский аэроклуб органи-
зовал в России с 9 апреля ио 2 мая 1910 г. первую «авиацион-
ную неделю». Но еще до этого авиационного праздника 8 марта
1910 г. в Одессе совершил первый полет русский летчик
•М. Н. Ефимов. Вскоре в Одессе же полетел С. И. Уточкин.
Оба они были спортсменами, увлеклись авиацией и обучились
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
518
Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
летать. М. Н. Ефимов учился летать во Франции в школе, ор-
ганизованной А. Фарманом.
Первая авиационная неделя состоялась в Петербурге на Ко-
ломяжскоии аэродроме. Летали, главным образом, иностранные
* летчики, но наряду с ними прекрасных достижений добился
русский летчик Н. Е Попов, завоевавший три приза.
Все участво'вавшие в состязании аэропланы были иностран-
ных конструкций. Это не означало, что в России не было своих
конструкторов и исследователей. Они были, и работы их пред-
ставляли по тому времени большой интерес. Но ни правитель-
ство, ни частный капитал, ни имевшиеся общественные органи-
зации не оказывали должного содействия отечественным кон-
структорам.
Тем не менее нарастание интереса к авиации в России на-
чинало пересиливать инертность государственного аппарата. Ин-
терес к авиации проявился сначала в создании авиационных об- ,
щественных организаций. Еще в 1904 г. Н. Е. Жуковский орга-
низовал воздухоплавательную комиссию при Обществе люби-
телей естествознания. С 1908 г. возникают аэроклубы и добро- „
вольные воздухоплавательные кружки, начинают выходить воз-
духоплавательные журналы. К началу 1909 г. находившийся
в Петербурге Всероссийский аэроклуб насчитывал уже 400 чле-
нов. В программе клуба числились сооружение аэродинамиче-
ского института, открытие школы летчиков, постройка дири-
жабля и др. Но средств на все это не было. Поэтому деятель-
ность клуба не развертывалась, как это было необходимо.
В 1908 г. открылся аэроклуб в Одессе. В конце 1909 г., по ини-
циативе Н. Е. Жуковского, было создано Московское общество
воздухоплавания. Организовались кружки воздухоплавания и
во многих провинциальных городах.
Во всех этих организациях энтузиасты авиации изучали спе-
циальные книги и статьи, строили планеры и самолеты, учились
летать на них, устраивали авиационные выставки, состязания,
перелеты. В воздухоплавательных кружках начинали работу
многие прославленные впоследствии русские авиационные кон-
структу ры и ученые. Так, в воздухоплавательном кружке при .
Киевском Политехническом Институте сложилась под руко-
водством проф. Н. Б. Делоне и проф. А. С. Кудашева крепкая
группа планеристов, конструкторов и летчиков. В ней работали
Д. П. Григорович, О. Былинкин, И. И. Сикорский, Ф. Ф. Тере-
щенко, Г. П. Адлер, И. И. Касьяненко, П. Н. Нестеров и мно-
гие другие. Особенно большой размах получили работы круж-
ка, организованного в 1908 г. .при Московском высшем техни-
ческом училище (МВТУ). Членами этого кружка стали многие
прославленные потом деятели русской авиации: В. А. Слесарев,
А. Н. Туполев, Б. Н. Юрьев, Н. П. Лобанов, Г. X. Сабинин,
В. П. Ветчинкин, К. А. Ушаков, Г. М. Мусинянц и многие другие.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
X. Зарождение авиации в России
519
Члены кружка'строили планеры и летали на них (России*
ский и Туполев), вели исследования в аэродинамических тру-
бах, которые сами проектировали и строили, устраивали вы-
ставки, проектировали и строили аэропланы и геликоптеры.
Для постройки геликоптера Б. Н. Юрьев и Г. X. Сабинин раз-
работали оригинальную «теорию идеального пропеллера», на-
званную впоследствии теорией Юрьева-Сабинина и включенную
Жуковским в его курс лекций.
По сути дела этот воздухоплавательный кружок, слившийся
вскоре с аэродинамической лабораторией МВТУ, представлял
собой уже серьезную научно-исследовательскую организацию.
В кружках же выросло целое поколение русских планери-
стов, ставших впоследствии летчиками: Б. И. Российский,
А. В. Шиуков, К. К- Арцеулов, П. Н. Нестеров, Г. С. Тереверко
и многие другие.
Русское доенное ведомство при помощи общественных ор-
ганизаций вело подготовку летчиков для формирования военно-
авиационных частей. С целью ускорить подготовку летчиков-
инструкторов несколько офицеров были направлены во Фран-
цию для обучения полетам.
Учебный воздухоплавательный парк был Переформирован в
Офицерскую воздухоплавательную школу и также готовил кад-
ры для военной авиации. Открылась школа летчиков в Сева-
стополе (на Каче).
Из-за отсутствия в России собственных самолетов и моторов
приходилось удовлетворяться тем, что можно было приобрести
за границей. Как правило, оттуда поступали машины устарелые,
так как новых не продавали (самим нужны были) или за них
просили очень дорого. На закупке аэропланов за границей чи-
новники военного министерства наживались. Это являлось од-
ной из причин, по которым военное ведомство сопротивлялось
постройке самолетов русскими конструкторами. Из-за этого же
впоследствии отечественные самолеты допускались в формиро-
вавшиеся авиационные отряды с большими ограничениями и не
больше одного самолета на отряд. Такое положение сильно
осложняло деятельность начинающих авиационных конструкто-
ров. Тем не менее, непрерывно появлялись все новые самолеты.
Уже с начала 1909 г. целая плеяда конструкторов- упорно
строила в России собственные аэропланы. Былинкин, Кудашев,
Касьяненко, Григорович, Сикорский, Гаккель, Шиуков, Кебу-»
рия, Пороховщиков, Слесарев своими работами положили
начало созданию отечественных конструкций. Работа этих кон-
структоров осложнялась не только недостатком средств и без-
участием общества и государственных организаций. Эти пре-
пятствия преодолевались настойчивостью и упорством. Но в
России не было собственных двигателей, пригодных для аэро-
планов. Получить такие двигатели можно было только из-за
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
520
Краткий очерк по истории воздухоплавания а авиации
границы, что было сопряжено с почти непреодолимыми для
неимущего человека трудностями. Из-за отсутствия нужных
двигателей много интересных проектов осталось на бумаге,
многие построенные аэропланы не были испытаны. Многие на-
чинания оказались скомпрометированными по причине малой
мощности и чересчур большого веса двигателей, которые кон-
структор после долгих мучений раздобывал и ставил на свой
аэроплан, заведомо зная о непригодности этого двигателя, но
одновременно сознавая, что другого он не получит.
Я. М. Гаккель с 1908 по 1912 гг. построил девять аэропла-
нов. Хорошие качества этих машин засвидетельствованы не
только многочисленными испытательными полетами и переле-
тами, но и оценкой конкурсной комиссии в 1911 г. и присуж-
дением Гаккелю большой серебряной медали на Пер/вой между-
народной воздухоплавательной выставке в том же 1911 г. Все
аэропланы Гаккеля были снабжены тянущими винтами и при-
надлежали к типу фюзеляжных машин в отличие от закупав-
шихся в это время военным ведомством фарманов, в которых
фюзеляжа не было и летчик сидел открыто на узком и неудоб-
ном сиденьи.
Глубокая продуманность проектов и изящество многих кон-
структивных решений свидетельствуют о незаурядном конструк-
торском таланте Я. М. Гаккеля. Не получая поддержки в своих
работах, Гаккель в 1912 г. прекратил конструкторскую деятель-
ность, так как личные его средства не позволяли ему больше
строить самолеты.
Профессор Киевского политехнического института А. С. Ку-
дашев в 1909—1911 гг. построил три оригинальных аэроплана,
1
Один из соколетов, Я., М. аккеля. ..
www.vokb-la.spb.ru - Самолет своими руками?!
X. Зарождение авиации в России
521
за один из которых (моноплан) ему была присуждена большая
серебряная медаль на Первой международной воздухоплава-
тельной выставке в Петербурге в 1911 г. Из-за случайных не-
удач при испытаниях аэропланы Кудашева не были по достоин-
ству оценены военным ведомством, и конструктор прекратил *
свои работы.
Чрезвычайно интересные самолеты строил с 1909 г. талант-
ливый русский конструктор А. А. Пороховщиков. В частности,
он построил оригинальный, легкоразбирающийся двухместный
-полутораплан с двойным управлением. Очень устойчивый в по-
лете, этот самолет имел высокую по тому времени скорость,,
прекрасный обзор, хорошую скороподъемность. Специальная ко-
миссия военного ведомства дала этому самолету весьма высо-
кую оценку, но тем не менее он не был принят на вооружение,
хотя по всем показателям превосходил закупаемые военным
ведомством иностранные аэропланы. Несмотря на такое отно-
шение к его работам, А. А. Пороховщиков продолжал проекти-
ровать и строить аэропланы и в последующие годы создал не-
сколько очень удачных конструкций.
В 1909 г. начал свою авиационную деятельность известный
конструктор И. И. Сикорский. Первоначально он пытался по-
строить геликоптер, нс затем быстро увлекся проектированием
аэропланов. Первый самолет Сикорского был испытан им в
1910 г. Удачные полеты вдохновили конструктора, и он создает
один за другим несколько интересных аэропланов. На военном
конкурсе аэропланов в 1913 г жюри присудило самолетам
Сикорского 1 два первых приза. Но верное своей политике воен-
ное ведомство не приняло на вооружение и эти им же преми-
рованные аэропланы. Признание и успех пришли к Сикорскому
позднее, когда он построил первый в мире, тяжелый много-
моторный самолет.
А. В. Шиуков был одним из первых планеристов в России.
С 1907 г. он строил планеры и летал на них. В 1912 г. Шиуков
построил оригинальный самолет типа «утка». Это был бесхво-
стый моноплан, у которого все органы управления и устойчи
вести были вынесены вперед. На этом самолете Шиуков север
шил много успешных полетов. Впоследствии способный кон-
структор увлекся полетной работой и постепенно отошел ог
проектирования самолетов.
При оценке первых русских самолетов следует учитывать
общую слабую разработку в те годы конструкции отдельных
частей самолета и компоновочных схем. До 1914 г. в Западной
Европе применялись две схемы самолета •— биплан и моноплан-
Бипланом тогда называли самолет, состоявший из бипланной
1 Самолеты, носившие имя «Сикорский», проектировались бЬлыиим
и дружным коллективом конструкторов, работавшим много лет под руко-
водством,» И. И. Сикорского. Hi,
www.vokb-la.spb.ru - Самолет своими руками?!
522
Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
Один из первых самолетов И. И. Сикорского, получивший приз
на конкурсе в 1912 г.
коробки, фермы, несущей оперение и короткой гондолы, за ко-
торой стоял мотор с толкающим винтом. Монопланом же на-
зывали самолет с одним крылом и фюзеляжем, в передней
части которого стоял двигатель.
Конструкция бипланной коробки были грубой и Тяжеловес-
ной. В потоке встречного воздуха стояли многочисленные* стой-
ки, тросы, проволоки, тяги и т. д. Громоздкое и неуклюжее шас-
си состояло из четырех, а то и из пяти колес, укрепленных на
сложной ферме из труб.
Большой заслугой первых русских конструкторов, в част-
ности, Я- М. Гакеля, была разработка и освоение новой схемы
самолета — бимоноплана. Этим термином тогда обознача-
ли самолет, в котором сочетались бипланная коробка и фюзе-
ляж, считавшийся раньше специфической частью моноплана.
Позднее именно бимонопланы и стали называть бипланами.
Эта, ставшая впоследствии классической, схема самолета была
самостоятельно разработана и освоена именно русскими кон-
структорами и лишь затем появилась в Западной Европе.
Первые русские конструкторы внесли много нового и ценно-
го и в конструкцию отдельных частей и элементов самолета. В
частности, они с самого начала стали отходить от громоздких
многоколесных шасси и ставить на свои машины легкое двух-
колесное шасси, несмотря на сопротивление военного ведом-
ства, требовавшего таких же шасси, какие были на загранич-
ных самолетах. Много сделали наши конструкторы для сниже-
ния лобового сопротивления самолетов. »Они старались убрать
из встречного потока воздуха лишние детали, уменьшали число
стоек, расчалок, проволок, устанавливали стойки обтекаемого
сечения и обтекаемые растяжки, состоявшие из двух тросов с
деревянной планкой между ними., . , „
** r 'www.voKb-la.spb.ru - Самолет своими руками
X. Зарождение авиации в России
523
Некоторые забытые впоследствии русские самолеты того
времени представляли во многих отношениях серьезный инте-
рес. Таков, например, был самолет москвича И. Стеглау, имев-
ший двутавровые стальные лонжероны, работающую фанерную
обшивку крыла, сварные ответственные детали. Очень интерес-
ный скоростной самолет построили братья Дыбовские. Этот
моноплан с русским двигателем «Калеп», заключенным в хоро-
шо обтекаемый кожух, по форме напоминает самолеты гораздо
более позднего времени — примерно 1925—1930 гг.
Положительные качества русских самолетов того времени
подтверждает высокий интерес, который проявляли к ним за-
падноевропейские конструкторы, посещавшие все устраивав-
шиеся в России конкурсы и состязания самолетов и вносившие
в свои самолеты изменения, заимствованные от русских кон-
структоров.
Так, с самых первых шагов наши конструкторы заняли вид-
ное место среди деятелей молодой еще тогда авиации
С 1908 г. начал свою деятельность талантливый рус-
ский авиационный конструктор Дмитрий Павлович Григо-
рович, создатель многих замечательных самолетов и гидро-
самолетов.
Первый самолет Григоровича не был достроен из-за недо-
статка средств. Но упорство конструктора помогло ему в даль-
нейшем преодолеть это препятствие. Заинтересовав своими ра-
ботами известного богача Терещенко, Григорович сумел в
1910—1911 гг. построить два новых самолета Г-2 и Г-3. С 1912 г.
Григорович занялся постро*йкой гидросамолетов — летающих
лодок. До 1914 г. он построил три лодочных гидросамолета,
а к 1914 г. создал замечательную летающую лодку М-5, строив-
шуюся серийно до 1922 г.
1

Самолет «утка» A. _ Самолёт своими руками?!
524
Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
Гидросамолеты Григоровича были для своего времени заме-
чательным достижением хотя бы потому, что с моторами той
же мощности, что у сухопутных машин, эти лодки превосхо-
дили по скорости все ино-
странные самолеты, состояв-
шие тогда на вооружении рус-
ской армии. Успехи гидроса*
молета М-5 доставили автору
заслуженною известность и
обеспечили ему возможность
дальнейшей плодотворной ра-
боты, в результате которой
Россия по гидросамолетам
долгое время шла впереди
лоугих стран.
На работах Д П. Гри-
горовича нам придется еще
несколько раз останавливать-
ся в дальнейшем.
Мы уже упоминали, что
И. И. Сикорский еще в 1908 г.
построил геликоптер с двумя
двухлопастными винтами, по-
с трехцилиндровым авиационным
12—15 л. с. Этот геликоптер не
смог взлететь. В дальнейшем, занявшись постройкой аэропла-
нов, Сикорский не забросил мысли о винтокрылой летательной
машине и к весне 1910 г. построил второй геликоптер с двумя
трехлопастными винтами и с белее мощным мотором Анзани—
в 25 л, с. Но работа конструктора над этим геликоптером не
была завершена.
Д. П. Григорович.
(1883—1938)
ставленными на одной осн, и
мотором Анзани мощностью
При ознакомлении с относящимися к этому периоду рабо-
тами русских конструкторов над геликоптерами следует иметь
в виду, что в разрешении этой сложнейшей проблемы долгое
время не удавалось добиться успехов. Правда, в 1905 г. Морис
Леже построил в Монако двухвинтовой (соосный) электриче-
ский гетикоптер с полетным весом около 180 кг, который сумел
оторваться от земли. Но этот опыт, представлявший развитие
идеи А Н. Лодыгина (энергия подавалась к электромотору с
земли по кабелю), не привел к созданию летающей винтокры-
лой машины.
В 1907 г. француз Корню на геликоптере весом 260 кг с
двумя разнесенными вдоль машины винтами также сумел ото-
рваться от земли, но высота подъема составила всего 0,3 ы.
Тем большего внимания заслуживают работы русских ис-
следователей и констоукторэв, сумевших в 1910—19L2 гг„ силь-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими
руками?!
X. Зарождение авиации в России
525
!
Схема гидросамолета М-5 конструкции Д. П. Григоровича. ।
i
(
wvvvv.yokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками
526
Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
но продвинуть вперед теорию геликоптера. В этот период
Н. Е. Жуковский и его ученики — Б Н. Юрьев, Г. X. Сабинин
и В. П. Ветчинкин настолько разработали теорию воздушного
винта, что стала ясной картина работы несущего винта ге-
ликоптера на месте, при вертикальном подъеме и при на-
клоне оси.
В начале 1909 г. студент Высшего технического училища
(МВТУ) Борис Николаевич Юрьев, один из ближайших учени-
ков Н. Е. Жуковского, ныне академик, заслуженный деятель
науки и техники и лауреат Сталинской премии, разработал
оригинальный проект геликоптера. Этот проект предвосхитил
почти все элементы геликоптеров, успешно летающих сейчас.
В хорошо обтекаемом фюзеляже должен был помещаться дви-
гатель «’Гном» в 70 л. с. Два двухлопастных винта — верхний
диаметром 9 м и нижний диаметром 3 м — враШалирь в разных
направлениях для погашения реактивного момента. В хвосто-
вой части геликоптера помещался рулевой винт с поворотными
лопастями. Впервые в этом геликоптере было предусмотрено
автоматическое устройство для перекашивания в полете лопа-
стей несущего винта (автомат-перекос).
В конце 1909 г. Б. Н. Юрьев разработал второй проект
геликоптера под мотор в 50 л. с. Но у конструктора не
было столь мощного мотора и пришлось заново проектиро-
вать машину под мотор Анзани мощностью 25 л. с. — един-
ственный двигатель, имевшийся у воздухоплавательного круж-
ка МВТУ.
В 1912 г. Б. Н. Юрьеву удалось построить одновинтовой ге-
ликоптер с двухлопастным винтом диаметром 8 м. Из-за недо-
статочной мощности мотора пришлось сильно экономить на
весе и отказаться от автомата-перекоса и от поворотных лопа-
стей. При испытаниях этого геликоптера сломался главный вал
L
Геликоптер Б. Н. Юрьева.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
X. Зарождение авиации в России
527
винта и пришлось приостановить работу. В дальнейшем недо-
статок средств лишил Юрьева возможности продолжать его
интереснейшие работы. Геликоптер Юрьева был удостоен зо-
лотой медали на Второй международной выставке по воздухо-
плаванию в 1912 г. Работы В. Н. Юрьева над геликоптерами
заслуживают тем большего внимания, что предложенная им
в то далекое время схема геликоптера пользуется в наши дни
наибольшей популярностью.
Кроме И И. Сикорского и Б. Н. Юрьева, еще многие рус-
ские конструкторы занимались в ге годы проектированием и
постройкой геликоптеров. Большой геликоптер с двумя много-
лопастными несущими винтами построил в 1910 г. К. А. Анто-
нов. Известны проекты геликоптеров Сорокина, Тассовского,
Старовойтова, Бузына, Осипова и др. Таким образом начатая
в России М. В. Ломоносовым еще в 1754 г. и продолженная*
А. Н. Лодыгиным работа над геликоптером не замирала.
В последующие годы русскими и зарубежными конструкто-
рами было построено много геликоптеров, совершавших корот-^
кие полеты, но почти все эти машины летали на ничтожно ма-
лой высоте и не имели нужной устойчивости.
До 1924 г., несмотря на настойчивые попытки многочислен-
ных конструкторов и исследователей, лишь два геликоптера
смогли совершить полет по кругу на расстояние около 1
Это были геликоптеры испанца ГТатерас Пескара! и француза
Этьена Эмишена.
Двухвинтовой геликоптер № 2 Пескара с пятилопастными
бипланными винтами показал дальность 1000 м, продолжитель-
ность полета 10,2 мин. и высоту 2 я.
Четырехвинтовой геликоптер Эмишена с восемью рулевыми
винтами 4 мая 1924 г. совершил полет по кругу со следующими
показателями- дистанция 1100 м, выс*ота 1—3 я, продолжитель-
ность 7 мин. 30 сек. В дальнейшем этот геликоптер Эмишена
сделал около 500 полетов, причем достигал скорости 36 кя)час
(10 я]сек).
Несколько забегая вперед, укажем что экспериментальные
работы советских исследователей и конструкторов, работавших
над созданием геликоптеров, увенчались крупным успехом.
В 1932 г одновинтовой геликоптер ЦАГИ-1-ЭА, построенный
бригадой ЦАГИ под руководством А. М. Изаксона, достиг ре-
кордной по тому времени высоты — 605 я. Однотипные гели-
коптеры ЦАГИ-1-ЭА и ЦАГИ-З-ЭА совершили много полетов
на 'высоте 50—120 я при максимальной дальности 3 км со ско-
ростью до 21 км/час. Они поднимались и опускались вертикаль-
но, делали повороты на месте. Пилотировал эти геликоптеры
проф. А. М. Черемухин, искусство и выдержка которого во
многом способствовали достижению столь v высоких по тому
времени результатов.
www.vokb-la.spb.ru - Самолет своими руками?!
528
Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
rt
В дальнейшем успешно летавшие образцы геликоптеров по-
явились почти во всех странах.
Накануне первой мировой войны русское военное ведом-
ство, видя отставание военно-авиационного дела в России и
сознавая важность самолета как средства войны пыталось
создать довольно широкий плаи формирования авиационных от-
рядов. Но бюрократизм во всех звеньях царского правитель-
ственного аппарата мешал реализовать разработанные планы,
и первые авиационные отряды начали формироваться лишь в
1912 г. К этому времени авиация была испытана уже в каче-
стве. боевого средства в Балканской и Итало-турецкой войнах
(1911 —1913 гг.), причем в военных действиях на стороне бол-
гарской армии принимал участие русский добровольческий авиа-
ционный отряд (авиаторы Агафонов, Евсюков, Колчин и Ко-
стин). Успешная работа этого отряда заставила военные ве-
домства во всех странах ускорить создание военно-авиационных
частей.
Развитие авиации, сопровождавшееся многочисленными ка-
тастрофами, побуждало многих задумываться над проблемой
спасения летчиков при поломке самолета в воздухе. Нужно бы-
ло усовершенствовать давно известные парашюты. Над этой
задачей работало много любителей в различных странах, но
удачнее всего решить ее сумел русский конструктор Г. Е. Ко-
тельников, создавший весьма совершенные парашюты, мало от-
личавшиеся от применяющихся сейчас.
Парашют Котельникова принадлежал к типу ранцевых, т. е.
помещался в ранце, надеваемом на спину летчика. Купол -па-
Парашют Г. Е. Котельникова (1911).
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Полюсное опгёерипил. -130 *%>
роХХрои - (Ьср-ИЫ
плоского
'В Край
Пропущен тпрссе. ф
XL Русская авиация перед первой мировой войной 529
рашюта стропами, соединялся в двух точках с подвесной си-
стемой, которая закреплялась на летчике. С целью обеспечить
надежное развертывание купола в края его вшивали стальной
трос. Особые пружины обеспечивали быстрое выбрасывание
парашюта из ранца.
Многочисленные испытания показали высокую надежность
парашюта. Но, несмотря на настойчивость изобретателя и пре-
красные бтзывы летчиков, чиновники военного ведомства не
соглашались принять на снабжение военно-авиационных частей
парашют Котельникова. Видя бесцельность попыток передать
свое изобретение военному ведомству, Котельников пытался за-
интересовать в изготовлении парашютов отдельных предприни-
мателей. При этом он попал в цепкие лапы дельцов, которые
отстранили его от дальнейших работ и продали изобретение за
границу. Много позднее, уже во время первой мировой войны,
русское военное ведомство спохватилось, что без парашютов
практически невозможна работа наблюдателей на змейковых
привязных аэростатах, и вынуждено было за границей приобре-
тать за большие деньги имитацию парашютов Котельникова.
XI. РУССКАЯ АВИАЦИЯ ПЕРЕД ПЕРВОЙ МИРОВОЙ
ВОЙНОЙ
О
Создание летных кадров. П Н. Нестеров и его работы
по фигурным полетам Создание первых тяжелых самолетов.
Теоретические и экспериментальные исследования по аэро-
динамике. Первые русские аэродинамические лаборатории.
Несмотря на сравнительно позднее по сравнению с Западной
Европой зарождение авиации, русские летчики сумели быстро
овладеть техникой пилотирования аэропланов, научились совер-
шать длительные полеты, летали в сложной метеорологической
обстановке. Кадры опытных летчиков быстро росли и многие
летчики того времени не только сравнялись с иностранцами, но
й превзошли их.
Первым русским военным летчиком был поручик Евгений
Руднев. Убежденный сторонник создания мощной военной авиа-
ции, культурный офицер, Руднев оказал большое влияние на
воспитание военных летчиков. Его смелые полеты, глубокое
понимание теоретических основ летного дела и педагогические
способности способствовали успешной деятельности его в каче-
стве инструктора.
Руднев написал содержательную и интересную книгу «Прак-
тика полетов на аэроплане», ставшую основным учебником для
первого поколения 'русских военных летчиков.
Л „ www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
34 в. А. Попов 1
530
Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
Петр Николаевич Нестеров.
(1886-1914)
В числе талантливых рус-
ских летчиков выделялся пыт-
ливым умом, настойчивостью
и мужеством штабс-капитан
Петр Николаевич Нестеров»
основоположник фигурных
полетов (высшего пилотажа)» л
прославившийся впоследствии
как творец «мертвой петли».
Еще будучи учеником авиа-
ционной школы, П. Н. Несте-
ров обращал на себя внима-
ние способностями и стремле-
нием найти новые пути в авиа-
ции. Освоив в совершенстве
пилотирование тогдашних не-
достаточно устойчивых само-
летов, Нестеров начал свои
знаменитые попытки фигур-
ного летания. В этих попытках
им руководили не жажда сла-
вы, не молодой задор, а обду-
манное стремление изучить п
раскрыть все возможности аэ-
роплана как машины, переме-
щающейся в трех измерениях.
Начав с неглубоких разворотов, Нестеров последовательно
^заставлял свой самолет выполнять все более крутые виражи и
скольжения. Венцом этой работы было выполнение 27 августа
1913 г. на самолете замкнутой кривой в вертикальной плоско-
сти, т. е. так называемой «мертвой петли»
В результате своих полетных экспериментов Нестеров дока-
зал, что грамотно спроектированный самолет обладает доста-
точными устойчивостью и управляемостью и способен по воле
летчика выходить из любого положения в нормальный полет по
горизонтали.
Значение этой работы Нестерова очень велико. В то время
летчики старались избегать значительных кренов, считая та-
кие крены причинами аварий. Только после смелых полетов
Нестерова летчикам открылись динамические возможности
аэроплана и фигурные полеты стали входить в курс обучения.
Изучение же летчиками высшего пилотажа позволило им
приобрести уверенность в своих силах, дало возможность вы-
ходить из таких положений, которые раньше обязательно кон-
чались катастрофой.
Не будет преувеличением сказать, что без работ Нестерова
и других исследователей над вопросами высшего пилотажа на-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
XI. Русская авиация перед первой мировой войной
531
долго отодвинулось бы применение авиации в воздушных боях.
Таким образом Нестеров явился отцом истребительной авиа-
ции, работа которой немыслима без фигурных полетов.
Нестеров не ограничил свою деятельность изучением фигур-
ного летания. Он много работал над созданием оригинального
самолета, совершил несколько интересных перелетов, был вдум-
чивым и заботливым воспитателем молодых летчиков, с кото-
рыми и вступил в первую ми-
ровую войну. В боевых дей-
ствиях он проявил себя от-
важным и инициативным лет-
чиком и преданным сыном
родины. В то время самолеты
не имели вооружения и не
могли воспрепятствовать на-
летам неприятельских аэро-
планов. Не мирясь с подоб-
ным положением, Нестеров
обдумывал и испытывал раз-
личные средства, способные
уничтожить неприятельский
самолет или заставить его
сесть. В поисках таких средств
он пробовал прикрепить к
хвосту своего самолета выпу-
скавшийся на длинном тросе
грузик, рассчитывая или опу-
тать тросом винт вражеской
машины, ил'и повредить у нее
жизненно важные органы.
Кроме того, Нестеров выска-
зал предположения о воз-
можности таранить в воздухе
своей машиной неприятель-
ский самолет, причем считал,
Сделанная собственноручно
П. Н. Нестеровым схема
„мертвой петли".
что при умелом и осторожном выполнении такая атака сравни-
тельно безопасна для нападающего.
26 августа 1914 г. Нестеров, узнав о прилете трех австрий-
ских самолетов, взлетел, набрал высоту, ринулся сверху на вы-
делявшийся своими размерами неприятельский самолет и тара-
нил его. При столкновении австрийская машина была разбита
и рассыпалась в воздухе на куски. Самолет Нестерова также
получил значительные повреждения, а славный летчик был
убит в момент столкновения.
Так закончил свой краткий, но яркий путь знаменитый рус-
ский летчик и исследователь, деятельность которого послужила
образцом для целого поколе^,воими руками?!
54*
532 Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
Русские авиационные работники во многих вопросах не
только не отставали от западно-европейских, но и шли впереди
их. Примером этого может служить, в частности, создание в
России накануне первой мировой войны тяжелых многомотор-
ных самолетов.
Честь создания первого в мире тяжелого са(молета принад-
лежит русскому конструктору И. И. Сикорскому и руководимой
им группе русских конструкторов, чьи ранние работы мы уже
описали. Несмотря на мрачные предсказания многих специа-
листов того времени, считавших безнадежными попытки по-
строить большой самолет, Сикорский с 1911 г. обдумывал
проект самолета с большой грузоподъемностью и большой даль-
ностью полета. В мае 1913 г.
такой самолет, получивший
название «Русский витязь»,
уже прошел первые испыта-
ния. Это был деревянный
четырехмоторный многостоеч-
ный биплан с общей пло-
щадью крыльев 120 Л£2. По-
летный вес его составлял
около 5000 к-г, а общая мощ-
ность моторов — 400 л. с. Са-
молет летал вполне удовле-
творительно и явился родона-
чальником последующих мно-
гомоторных кораблей Сикор-
ского, которые под названием
«Илья Муромец» с четырьмя
моторами по 150 л. с. серийно
строились в России.
Летом 1914 г. один из са-
молетов типа «Илья Муромец»
И. и. Сикорский и его первый^^^^м^ РУкаМИ?!
XL Русская авиация перед -первой^ мировой войной 533
I ~
совершил знаменитый перелет Петербург—Киев. Расстояние в
700 км от Петербурга до Орши было покрыто без посадки за
8 час. Обратный путь из Киева до Петербурга самолет прошел
за 13 час., что было по тому времени мировым рекордом.
На самолетах «Илья Л1уро-мец» было поставлено еще не-
сколько международных рекордо(в, в том числе рекорд высоты
с пассажирами (10 пассажиров, высота 2000 м).
Интересно отметить, что именно на самолете «Илья Муро-
мец» впервые в мире были осуществлены устройства, обеспе-
чивающие экипаж известным комфортом: кабина отеплялась
воздухом, подогрев-аемым горячими выхлопными4газами от мо-
торов, было проведено электрическое освещение к местам эки-
пажа. На этом же самолете, тоже впервые в мире, проектиро-
валась установка тяжелых пушек, для чего в первом проекте
была предусмотрена особая «пушечная палуба» в носовой
части.
В постройке самолетов типа «Илья Муромец» принимал уча-
стие молодой инженер, а впоследствии знаменитый конструк-
тор Николай Николаевич Поликарпов, делавший в то время
первые шаги на том пути, который создал ему впоследствии
широкую известность.
Одновременно с тяжелыми самолетами Сикорского был
спроектирован В. А. Слесаревым и строился еще более круп-
ный и весьма интересный тяжелый самолет «Святогор». Из-за
невозможности достать во время войны нужные двигатели Сле-
сарев вынужден был не раз переделывать свою машину, что
задержало испытания. Случайные поломки при испытаниях да-
ли повод чиновникам военного министерства7 в дальнейшем ли-
шить конструктора финансовой поддержки, и самолет остался
недостроенным.
г
Самолет «Илья Муромец».
(снимок М. Н. Воробьева, 1913 г.)
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
5М
Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
I
Самолет «Святогор» В. А. Слесарева.
В. А. Слесарев оставил яркий след в истории русской авиа-
ции не только своими работами над «Святогором». Он известен,
как изумительно тонкий и внимательный экспериментатор. По
заказу воздухоплавательного кружка при МВТУ он построил
оригинальную ротативную машину для испытания воздушных
винтов. Он же провел знаменитые исследования по определе-
нию мощности насекомых и скорости их полета. Слесарев
спроектировал и изготовил из соломинок очень тонкую аппа-
ратуру для этих исследований и построил специальный кино-
аппарат, дававший серию из 12 снимков за время от 0,01 до
0,001 сек. Эти работы Слесарева произвели сильное впечатле-
ние на русскую авиационно-техническую общественность и
создали ему славу непревзойденного экспериментатора. Впо-
следствии В. А. Слесарев руководил оборудованием аэродина-
мической лаборатории в Петербургском политехническом ин-
ституте, где он провел много интересных исследований.
Перед самым началом первой мировой войны русские кон-
структоры строили еще много интересных самолетов, например,
«Лебедь-Гранд» конструкции Колпакова, Хиони-IV — конструк-
ции Хиони, самолет-триплан прапорщика Безобразова и Др.
Описанная выше работа русских конструкторов^ протекала
на фоне широко развернувшихся в России теоретических и экс- >
периментальных исследований по аэродинамике.
Ведущую роль в этих исследованиях играл Н. Е. Жуков-
ский, который к этому времени стал признанным авторитетом
в вопросах авиационной теории. Начиная с 1902 г., возглавляе-
мая Жуковским группа исследователей вела систематическую
работу по теоретической и экспериментальной аэродинамике, по *
аэродинамическому расчету самолета и теории полета. Наряду
с основанной Жуковским в 1902 г. аэродинамической лабора-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
XI Русская авиация перед первой мировой войной
535
торией в Московском университете, был организован в 1904 г.
под его научным руководством в Кучино под Москвой Аэроди-
намический институт, в котором работали преимущественно
ученики и соратники Жуковского. В этом институте, построен-
ном на средства Д. П. Рябушинского, удалось провести много
весьма ценных исследований крыльев и воздушных винтов. Ку-
чинский институт был первым в Европе учреждением такого
рода. Лишь в 1909 г. открылась аэродинамическая лаборатория
проф Прандтля в Гехтингене (Германия), а затем — лабора-
тория Эйфеля в Париже.
В Петербургском институте инженеров путей сообщения в
1909 г. была также создана небольшая аэродинамическая лабо-
ратория, в которой велись работы по определению лобового
сопротивления тел, выявлению спектра обтекания, изучению
вихревого движения воздуха. В аэродинамической трубе диа-
метром 300 мм продувались модели самолетов, дирижаблей,
зданий и сооружений.
В 1905 г. вышла в свет знаменитая работа Н. Е. Жуков-
ского «О присоединенных вихрях», составившая эпоху в разви-
тии аэродинамики. В ней впервые было дано объяснение при-
чины возникновения подъемной силы у крыла и дана точная
формула для ее вычисления. В дальнейшем Жуковский создал
так называемую вихревую теорию воздушного винта, которая
до сих пор остается основным руководящим материалом для
аэродинамического расчета пропеллеров
В начале 1909 г Жуковский организовал аэродинамическую
лабораторию в Московском высшем техническом училище.
В этой лаборатории было проведено много ценнейших иссле-
дований, положенных в основу опубликованных впоследствии
научных трудов В частности, в этой лаборатории Жуковский
исследовал крылья различного сечения и на основе этих иссле-
дований разработал особый профиль, получивший название
«профиля Жуковского» и долгое время применявшийся русски-
ми и иностранными конструкторами в их самолетах.
С. А. Чаплыгин, работы которого в этот период частью обоб-
щали и развивали открытия Жуковского, дал теоретические
обоснования формы крыльевых профилей, вывел формулы для
определения величины и направления равнодействующей аэро-
динамических сил, действующих на крыло.
Замечательными работами, обобщающими результаты, по-
лученные Жуковским, являются исследования С А. Чаплыги-
на по теории крыльев. Первая такая работа под- названием
«О давлении плоскопараллельного потока на преграждающие
тела» была написана в 1910 г. В ней решена полностью за-
дача, связанная с обтеканием крыла потоком идеальной
жидкости, и даны формулы для вычисления силы и момента
Изучая теоретические крылья, Чаплыгин пришел к выводу,
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
536 Краткий очерк, по истории воздухоплавания и авиации
что некоторых случаях выгодно делать у крыла продольную
щель (по размаху). Такие крылья он впервые испытал в аэро-
динамической лаборатории МВТУ в 1910—1912 гг., причем ис-
следования дали положительные результаты. Этими своими ра-
ботами С. А. Чаплыгин положил начало теории щелевых (раз-
резных) крыльев, которые позднее в виде крыльев с предкрылка-
ми и щелевыми элеронами прочно вошли в практику авиации.
В основанных Н. Е. Жуковским лабораториях и в создан-
ных при них кружках выросла целая плеяда ученых, исследо-
вателей и конструкторов, обогативших своими трудами и от-
крытиями не только русскую, но и мировую науку.
В 1912 г. вышел в свет классический труд проф. Н. Е. Жу-
ковского «Теоретические основы воздухоплавания», послужив-
ший учебным руководством не только для русских, но и для
иностранных исследователей и конструкторов (в 1914 г. он был
переведен С. К. Джевецким на французский язык). По этой
книге учились тысячи студентов, ставших впоследствии дея-
телями авиации и воздухоплавания.
Этот труд Жуковского удачно дополнял выпущенную в 1911 г.
Эйфелем во Франции книгу «Сопротивление воздуха и авиа-
ция», содержавшую основные сведения по аэродинамике и ряд
формул для расчета самолета.
В 1910 г. была открыта аэродинамическая лаборатория при
Петербургском политехническом институте. Эта лаборатория
пропела интересные исследования по определению лобового со-
противления отдельных частей и деталей аэроплана, причем
был использован метод фотографирования воздушного потока.
Наряду с громадной теоретической и экспериментальной на-
учной работой, русские ученые и исследователи явились горя-
чими популяризаторами авиационных знаний. Доклады, лекции,
статьи, конференции, съезды и совещания пробуждали глубо-
кий общественный интерес к воздухоплаванию и авиации, по-
полняли ряды работников, посвятивших себя изучению этих
вопросов, привлекали к ним внимание правительства и обще-
ственных организаций. Кроме того, отдельные ученые и целые
исследовательские организации оказывали большую помощь
конструкторам, давая консультации по различным вопросам,
проводя нужные эксперименты, проверяя расчеты и т. д.
И в этой практической работе русских ученых объединял
и возглавлял Н. Е. Жуковский, талант, знания и авторитет ко-
торого помогали успешно разрешать сложнейшие вопросы.
Благодаря научной деятельности самого Жуковского и руково-
димой им большой группы ученых и исследователей Россия в
вопросах авиационной теории шла впереди других стран.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
XII. Авиация и воздухоплавание в войну_ 1914—1918 гг.
5^7
XII. АВИАЦИЯ И ВОЗДУХОПЛАВАНИЕ В ПЕРВУЮ
МИРОВУЮ ВОЙНУ
Характеристика состояния авиации в начале войны. Возду-
хоплавание к началу войны Появление вооружения на са-
молетах. Создание специальных типов самолетов. Совершен-
ствование самолетов и моторов Создание авиационной про-
мышленности Развитие научно-исследовательских и опытных
работ. Развитие конструкции самолетов и авиационных дви-
гателей за годы воины. Развитие воздухоплавания в ходе
воины. Русская авиация за годы войны.
Накануне первой мировой войны во всех значительных го-
сударствах существовали уже организации, ведавшие военным
применением авиации, были созданы военно-авиационные части,
имелись кадры военных летчиков и военно-авиационные школы,
зарождалась авиационная промышленность. Хотя специально*
военных самолетов еще не было, но намечались уже пути их
создания и конструкторы энергично работали над развитием*
таких качеств аэроплана, как скорость, скороподъемность, гру-
зоподъемность и дальность полета. Представление о качествах
предвоенных аэропланов дает табл. I, в которой приведены*
сведения о некоторых самолетах того времени.
Таблица I
Характеристика наиболее известных аэропланов накануне первой
мировой войны
Марка самолета Страна Мощ- ность мотора л. с. Макси- мальная скорость км) ас Полет- ный вес кг Биплан или моноплан । Год построй- ки
Сикорский № 11 Россия 50 102 578 ; i Моноплан 1912
Григоревич М 5 » 80 128 960 Биплан 1914
Сикорский „Илья Муро- мец" в 4X150 120 4600 » 1913/1914
Фарман-16 Франция 80 90 6г0 1914
Вуазен в 135 108 1150 1914
Моран А в 80 130 700 Моноплан 1914
Альбатрос Германия 120 108 1350 Биплан 1 1914
К началу первой мировой войны участники ее располагали*
уже довольно большим числом военных самолетов и значитель-
ными производственными возможностями для развертывание
военно-воздушных сил. Так, во Франции в строю было 166„
в Англии 56, в Германии 232, в Италии 84, а в России 216 са-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
538 Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
Самолет «Фарман-VH», состоявший на вооружении русской армии
перед первой мировой войной.
Самолет «Блерио», состоявший на вооружении русской армии
перед первой мировой войной.
Самолет «Ньюпор», состоявший на вооружении русской армии
в ходе первой мировой войны.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
XII. Авиация и воздухоплавание в войну 1914—1918 гг. 539
<
• ।
Военный авиационный отряд на петербургском аэродроме
летом 1914 г.
г
Самолет «Ньюпор-IV», состоявший на вооружении русской армии
в 1914 г.
Самолет «Таубе», состоявший в 1914—1915 гг. на вооружении
немецкой армии.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
540 Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
молетов. Сравнительно большое количество самолетов в рус-1
ской армии не свидетельствовало о силе русской авиации, та1<
как эти самолеты принадлежали к уже устаревшим типам, и,
кроме того, в России было слабо развито производство самоле-
тов и особенно авиационных моторов.
В то время как во Франции в 1913 г. имелось 20 самолет-
ных и 13 моторных заводов, выпустивших за 1913 г. 541 само-
лет и 1050 моторов, в Англии — 9 самолетных и 1 авиамотоо-
ный завод с годовым выпуском 250 самолетов и 100 моторов,
в Германии— 16 самолетных и 4 авиамоторных завода с годо-
вым выпуском 1348 самолетов и около 800 моторов, в России
было всего 7 самолетных и 2 авиамоторных завода с годовым
выпуском около 350 самолетов и 120—150 моторов. К тому же
русские самолетные заводы строили преимущественно устарев-
шие самолеты иностранных конструкторов, а моторные заводы,
главным образом, собирали из получаемых из-за границы дета-
лей моторы «Гном» мощностью 70—80 л. с.
В свете приведенных цифр и замечаний возможности рус-
ского военного ведомства развернуть с началом войны форми-
рование действующих и запасных авиационных частей и орга-
низовать массовую подготовку военных летчиков представля-
лись довольно неутешительными. ч
Военно-воздухоплавательные части во Франции к нача'лу
войны располагали девятью хорошо* оборудованными базами.
Всего имелось десять военных дирижаблей мягкого типа объе-
мом от 6000 до 10 000 Кроме того, в постройке находилось
несколько дирижаблей значительно большего размера.
В Германии к лету 1914 г имелась сеть оборудованных воз-
духоплавательных баз, с которых работало 8 военных дири-
Французский самолет «Вуазен» с мотором Сальмсон мощностью 135 л. »
состоявший на вооружении русской армии в ходе первой мировой войны.
Размах крыльев 14,8 м; длина 9,5 м; площадь несущих поверхностей
39 м3; вес пустого 856 кг; полная нагрузка 294 кг; полетный вес 1150 кг*
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
XII Авиация и воздухоплавание в войну 1914—1918 гг
541
жаблей (цешпелинов) объемом 18 000—22 000 л/3 и несколько
мягких и полужестких дирижаблей меньшей кубатуры. Кроме
того, морское ведомство располагало десятью дирижаблями,
сведенными в две эскадрильи.
В России до воины были сформированы два воздухоплава-
тельных батальона и девять рот, которые располагали семью
вполне современными дирижаблями, построенными во Франции
и Германии, и несколькими устаревшими аэростатами. На оте-
чественных заводах в постройке находилось два крупных дири-
жабля. _
Кроме управляемых аэростатов, воздухоплавательные войска
всех воевавших стран располагали большим числом привязных
' наблюдательных аэростатов змейкового типа, оказавших своим
армиям значительную помощь в корректировании артиллерий-
ского огня и в разведке ближайших тылов противника.
В первые месяцы войны из-за отсутствия на самолетах во-
оружения они использовались для визуальной и фотографиче-
ской разведки. Лишь иногда делались попытки сбрасывать с
самолетов на военные и промышленные объекты разрывные
снаряды (гранаты) При отсутствии прицелов и из-за полного
незнания основ бомбометания с воздуха удачные попадания бы-
ли случайностью. Пробовали сбрасывать с самолетов и стальные
оперенные стрелы для поражения живой силы.
Разведывательная деятельность авиации уже в первые меся-
цы войны оказалась настолько эффективной, что штабы всех
воюющих армий предъявили своим авиационным ведомствам
требование как можно скорее создать самолеты, способные
воспрепятствовать неприятельской воjдушной разведке, т е.

Захваченный русскими войсками немецкий разведывательный с мо-
лет „Альбат ос“ с двига елем Мерседес ь 120 л с. Размах 12,8 л/;
длина 10 м\ площадь крыльев 36,5 ж2; вес пустого 950 кг\ полная
нагрузка 4С0 кг; полетный вес 1350 кг\ наибольшая ско-
рость 10э км[час\ yRv^vWI>-lS^b#u - Самолёт своими руками?!
542
Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
Истребитель „Ньюпор-2Г‘, состоявший на вооружении русской
армии в ходе первой мировой войны. Размах 8,0 м; длина 6 л/;
полетный вес 495 кг; вес пустого 320 кг; максимальная ско-
рость 150 км/час; потолок 5000 м; вооружение один пулемет.
отгонять или уничтожать вражескую авиацию. Под давлением
этих требований постепенно на самолетах появилось оружие:
сначала обычная винтовка или карабин, затем ручные пулеметы
у наблюдателей. Но без надлежащей жесткой или подвижной
установки и специального прицела даже хороший пулемет был
практически бесполезным в воздушном бою оружием. Нужны
были специальное оружие и специальные самолеты-истребители.
Для того чтобы быть способным отгонять или истреблять в
воздушном бою неприятельские самолеты, истребитель должен
был иметь повышенную скорость, хорошую скороподъемность,
большую маневренность и специальное вооружение, эффектив-
ное против таких подвижных целей, как самолеты. В конце
1914 г. на некоторых самолетах с толкающими винтами (Вуа-
зены и Фарманы) имелись уже пулеметы, стреляющие вперед.
Но это не были истребительные самолеты. Они были тихо-
ходны, со слабой маневренностью.
В ходе военных действий уже в 1915 г. были созданы до-
вольно быстроходные одноместные самолеты с хорошими полет-
ными данными. Вопрос о вооружении этих самолетов разре-
шился не сразу. Потребовались длительные искания, прежде
чем удалось найти удовлетворительное решение. Из наиболее
интересных попыток следует отметить установку стреляющего
через диск винта пулемета над фюзеляжем, причем на лопа-
стях воздушного винта укреплялись под углом стальные пла-
стинки, которые должны были отражать пули в случае попада-
ния их в лопасти винта Вооруженные таким образом француз-
ские самолеты одно время успешно противодействовали дея-
тельности немецких летчиков. В дальнейшем известный кон-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
XIL Авиация и воздухоплавание в войну 1914—1918 гг
543
Разведчик „Фарман-30“/состоявший на вооружении русской армии
в конце первой мировой войны. Мотор Сальмсон мощностью
175 л. с Размах 15,8 м; площадь несущих поверхностей 51,5 л/2;
вес пустого 870 кг; нагрузка 350 кг; полетный вес 1220 кг; макси-
мальная скорость 150 км/час; потолок 4500 м.
структор и летчик А Фоккер изобрел, построил и установил
на своем самолете синхронизатор, который связывал пулемет
с мотором так, что выстрел происходил сейчас же после того,
как лопасть винта проходила линию полета пули. Лишь после
установки синхронизатора истребитель стал мощным и надеж-
ным средством борьбы с неприятельскими самолетами и во всех
воюющих армиях появилась истребительная авиация.
К 1915 г. относятся и первые попытки установить на само-
летах пушки. В дальнейшем такие попытки предпринимались
неоднократно, но окончательно была решена эта задача много
позднее, уже перед второй мировой войной.
Для защиты от истребителей всем военным самолетам по-
требовалось оборонительное вооружение, и вскоре появились
подвижные турельные установки у наблюдателя и неподвижные
установки (с синхронизаторами) у летчика.
Были созданы и первые специальные прицелы, учитывающие
скорость и направление полета сражающихся самолетов.
Стремление командования всех армий расширить сферу бое-
вого. применения авиации привело к появлению на самолетах
бомбардировочного вооружения. Были разработаны конструк-
ции авиационных бомб различного назначения, приспособления
для подвески бомб (бомбодержатели) и для сбрасывания их
(бомбосбрасыватели), а также сначала Примитивные, а затем и
более совершенные бомбардировочные прицелы. Вооружейные
таким образом самолеты сначала использовались для бомбоме-
тания попутно с разведкой, а затем появились и специальные
бомбардировочные самолеты.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
544 Краткий очзрк по истории воздухоплавания и авйации
Воюющие государства вкладывали громадные средства в
создание новых, все более совершенных самолетов, моторов и
вооружения. Перспектива военных сверхприбылей привлекла к
участию в авиационной промышленности крупные капиталы. В
результате этого за годы войны были созданы сотни опытных
самолетов и авиамоторов, причем в процессе опытных работ,
вместе с улучшением основных показателей, постепенно совер-
шенствовалась конструкция всех деталей.
За время с 1914 по 1919 г. скорость самолетов выросла с
80—115 до 180—220 км/час. Высоту в 2000 м лучшие самолеты
стали набирать за 12—14 мин. вместо 25—50 мин., которые за-
трачивались до войны. Резко поднялся потолок. Вместо 3000—
3500 м, что было обычным потолком для самолетов вы-
пуска 1914 г., самолеты последних месяцев войны имели пото-
лок около 8000 м. Значительно улучшилась маневренность са-
молетов, а также была обеспечена необходимая устойчивость их.
Мощность авиационных моторов возросла с 70—120 до
420 л. с. Вместо • ротативных двигателей воздушного охлажде-
ния Гном и Рон, преимущественно применявшихся на самоле-
тах 1914—1915 гг., имевших малую надежность, наметился
повсеместный переход на более мощные и надежные моторы с
водяным охлаждением. К концу войны были созданы и срав-
нительно мощные звездообразные моторы воздушного охлажде-
ния, но уже не ротативные, а стационарные.
К 1919 г. насчитывалось* более 10 различных специализиро-
ванных типов военных самолетов — истребители дневные, истре-
бители ночные, истребители двухместные, разведчики ближние,
разведчики дальние, бомбардировщики дневные, бомбардиров-
щики ночные, корректировщики, аэрофотосъемщики, связные,
учебные и т. д.
По примеру России, впервые создавшей тяжелые многомо-
торные самолегы-бомбардировщики, и другие воюющие страны
стали строить такие машины. У немцев появились тяжелые бом-
бардировщики Гога, Фридрихсгафен, Сименс-Шуккерт, у англи-
чан — Хендли-Пейдж, у французов — Фарман «Голиаф», у
'Итальянцев —Капрони.
Параллельно с усовершенствованием военных самолетов со-
вершенствовались и методы их применения — создавалась так-
тика авиации. Были выработаны приемы воздушного боя — сна-
чала одиночного (поединок), а затем группового. Усовершен-
ствовались методы воздушной разведки, созданы были специ-
альные авиационные фотоаппараты для плановой и перспектив-
ной аэрофотосъемки, изучены способы быстрой обработки сним-
ков и их дешифрирования. Заново создана была тактика бом-
бардировочной авиации, разработаны специальные типы авиа-
ционных бомб различного назначения, методика выбора целей
я подхода к ним и т. д.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
XIL Авиация и воздухоплавание в войну 1914—1918 ее.545
Появление над фронтом и над ближними и дальними тылами
многочисленных самолетов заставило внести серьезные измене-
ния в тактику наземных войск и флота. Впервые за всю воен-
ную историю войскам и кораблям пришлось уделить большое
внимание маскировке и укрытию вдали от противника, ложным
маршам и перенести на ночное время интенсивное движение по
дорогам.
Возникла острая необходимость в средствах противовоздуш-
ной обороны, и зенитная артиллерия стала занимать заметное
место в системе вооружения всех армий.
К концу войны нередко происходили крупные воздушные
сражения, в которых участвовали десятки самолетов с обеих
сторон, причем потери также достигали десятков самолетов в
сутки. Для восполнения столь значительных боевых потерь, к
которым нужно прибавить очень большое количество самолетов,
выбывавших из строя в результате поломок и аварий при уско-
ренном обучении и тренировке новых летчиков, приходилось
строить самолеты десятками тысяч в год. Всего за время пер-
вой мировой войны было построено во (всех воевавших странах
около 200 000 самолетов и 250 000 моторов. В табл. II приве-
дены сведения о росте выпуска самолетов и моторов воюющими
странами за время войны и о состоянии мировой промышлен-
ности к 1919 г.
Чрезвычайно выросло за время войны значение научно-
исследовательской работы в области авиации. До войны науч-
ные исследования использовались в авиации в малой сте-
пени и конструкторы, главным образом, привлекали ученых
лишь для консультаций по отдельным вопросам. В основных
вопросах — выборе схемы самолета, профиля крыла, в расче-
тах устойчивости и управляемости — конструкторь! действовали
в большой мере «на-глазок», эмпирически. Сами конструкторы
того времени были по большей части практиками со слабым
научным багажом, а часто и вовсе без теоретической под готов-"
ки. Значительных конструкторских бюро не было и самолеты
и моторы создавались по проектам, которые разрабатывали
несколько человек.
К концу войны положение резко изменилось. Большую тео-
ретическую и экспериментальную работу ученых и исследовате-
лей конструкторы вынуждены были немедленно использовать
для улучшения самолетов и моторов. К конструкторской работе
были привлечены многие видные деятели науки, причем не
в качестве консультантов, а в качестве прямых и непосред-
ственных участников работы. Конструкторские бюро, вынуж-
денные быстро, откликаться на запросы боевой действитель-
ности, выросли в крупные организации, в которые привлекались
наиболее способные и энергичные инженеры. Внутри конструк-
торских бюро наметилась специализация работников по от-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
35 В А. Попов
Таблица П*
Сведения об авиапромышленности воюкщих стран за время мировой войны 1914—1918 гг.
Страны и объекты производства Производство в штуках за годы Всего за пять лет Достигну- тая месяч- ная произ- водитель- но! ть в штуках Положение к концу 1918 г
1914 1915 1916 1917 1918 число самолетных и моторных заводов ЧИСЛО занятых рабочих общее чис ло пред- приятии привлечен- ных к авиа- производ- ству общее чис- ло рабочих, занятых в авиаци- онном про- изводстве нали- чие само- летов
Франция: самолеты моторы 541 1 065 4 469 7089 7 549 16 785 14915 23092 23 669 44 563 51 143 92594 2 600 4500 35 15 55 000 14 000 300 150000 20 000
Англия: самолеты моторы 2^5 99 1 932 1 721 6149 5 363 14 421 11536 32106 22 102 54 853 40 821 3 500 4 000 76 33 70 000 12 000 300 150 000 22 000
Германия: самолеты моторы 1 348 848 4 532 5 037 8 182 7 822 19 746 11200 14123 15 542 48 537 40449 1 800 2 000 36 14 40 000 6 000 146 100 009 20 000
США* самолеты моторы 49 50 178 200 411 690 2 148 2131 14011 34 241 16 797 37 522 2 000 _ 6 000 31 12 40 000 18 000 500 175 000 18 000
Италия самолеты мо горы 382 600 1 255 2 400 3 861 6 300 6 523 15000 12 021 21300 1050 2 500 22 6 21000 8 000 250 100 000 5 000
Всего самолеты моторы 2183 2 562 И 493 14 647 23 546 32 970 । 55 091 54 509 90 432 131 448 183 877 235 686 11000 19 000 200 80 226000 58 000 1500 675 000 85 000
Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
* Таблица заимствована из статьи А. А. Велижева «Авиапромышленность в условиях империализма"» напечатан-
ной в сборнике «История авиации", изд. Московского авиационного института, Москва, 1934.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
ХП Авиация и воздухоплавание в войну 1914—1918 гг.547
&
цельным участкам работы, что способствовало углубленной
проработке проектов и обеспечивало выполнение всех необхо-
димых расчетов и проведение предварительных испытаний эле-
ментов опытного самолета или мотора.
Научно-исследовательская работа стала сосредоточиваться
в крупных исследовательских центрах — научно-исследователь-
ских авиационных институтах. В Германии таким центром стал
Deutsche iVersuchsanstalt fur Luftfahrt (DVL), в Англии — Royal
Aeronautical Establishment (RAE), в США — Wright Field
(Райт-Филд), во Франции — Issy-Les Moulineaux (Исси ле-Му-
лино) и Sant Cyr (Сен-Сир). Кроме того, крупные авиацион- 4
ные заводы организовали у себя научно-исследовательские от-
делы, где вели серьезные изыскания.
Вся громадная работа по развертыванию грандиозных во-
енно-воздушных флотов направлялась, финансировалась и ру-
ководилась государственными организациями посредством
созданных в ходе войны специальных учреждений и управ-
лений.
К концу войны определились две конструктивные схемы
самолетов фюзеляжный биплан и фюзеляжный моноплан с
тянущими винтами, причем громадное большинство самолетов
строилось по бипланной" схеме. Появились и бипланы с уко-
роченным нижним крылом, дальнейшее развитие которых дало
так называемые полуторапланы.
Толкающие винты, характерные для предвоенных самоле-
тов, исчезли, так как при них не обеспечивалось охлаждение
мотора и условия обслуживания его были плохими.
Набор крыльев обычно состоял из двух коробчатых дере-
вянных лонжеронов, связанных усиленными и нормальными
нервюрами. В местах размещения подстоечных и стыковых
узлов лонжероны подкреплялись внутри бобышками, а снару-
жи — накладками. Крылья обтягивались полотном или проч-
ной хлопчатобумажной тканью, покрываемой несколькими
слоями нитроцеллюлозного лака. Каркас фюзеляжД выпол-
нялся обычно в виде фермы из деревянных брусков, связанных
проволочными расчалками. Полотняная обшивка крепилась к
остову или к легкому гаргроту нитками.
Подавляющее большинство самолетов во время войны
строилось из дерева Лишь в самом конце войны намечается
тенденция перейти к металлическим самолетам, причем перво-
начально не по причине недостаточно высоких качеств древе-
сины как авиационного материала, а из-за недостатка хорошей
древесины. Так обстояло дело в Англии, блокированной немец-
кими подводными лодками и не имевшей собственного леса,
и в Германии, сжатой со всех сторон фронтами и также не
имевшей достаточно авиационной древесины
В 1915 г. появился цельнометаллический тодстокрылый сво-
www.vokb-la.spb.ru - Самолет своими руками?!
35*
548 Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
боднюнесутций моноплан Юнкерса, послуживший прототипом
широко примененной 'впоследствии схемы. На металлические
самолеты перешли к концу войны также известные немецкие
конструкторы самолетов и гидросамолетов Дорнье и Рорбах.
Ко второй половине войны относится появление фюзеляжей
со сварным каркасом из стальных труб. Смелое новшество —
сварку ответственных стальных деталей и узлов — ввел изве-
стный голландский конструктор А. Фоккер. Такие фюзеляжи
оказались очень легкими и прочными. Эксплоатации их дока-
зала надежность сварки, которая после этого стала широко
* применяться в самолетостроении.
С именем А. Фоккера обычно связывают и появление в
конце войны деревянного двухлонжеронного крыла, обшитого
фанерой. Истребители Фоккера, имевшие такие крылья и свар-
ные трубчатые фюзеляжи, оказали значительное влияние на
, работу конструкторов последующего периода и явились про-
тотипом многих позднейших самолетов.
Следует отметить, что фанерная работающая, обшивка кры-
ла и сварка ответственных стальных элементов самолета были
впервые введены не Фоккером, а русским конструктором
И. Стеглау, самолет которого был показан на Всероссийском
конкурсе 1912 г. А. Фоккер очень внимательно изучал этот
самолет и, очевидно, в результате дальнейших исследований
разработал свои знаменитые конструкции.
Тяжелые многомоторные самолеты строились только по схе-
ме бипланов; несущие поверхности их связывались тремя-че-
тырьмя парами деревянных или стальных стоек и расчалками
из стальной проволоки или тросов. К концу войны появились
более совершенные расчалки в виде стальных катаных профи-
лированных (эллиптического сечения) лент. Лобовое сопро-
тивление многбетоечных бипланов было велико из-за большого
числа вспомогательных деталей (стойки, расчалки), стоящих в
потоке. Эти самолеты в то время иронически называли «ле-
тающими проволочными заграждениями».
В табл. III перечислены наиболее известные самолеты, по-
строенные к концу первой мировой войны, и приведены основ-
ные их характеристики.
Параллельно с усовершенствованием самолетов совершен-
ствовались и авиационные двигатели. Боевые действия потре-
бовали резкого, увеличения мощности двигателей и повышения
их надежности. Надежность — настолько серьезное качество
авиационного мотора, что приходилось часто жертвовать дру-
гими его качествами, лишь бы добиться' большей надежности
и увеличения срока службы двигателя до переборки.
Значение запаса мощности для самолета было давно ясно,
однако увеличение мощности мотора связано с возрастанием
веса самолета, ростом посадочных скоростей и увеличением
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
«
Таблица III
Основные характеристики наиболее известных самолетов, строившихся к концу первой мировой войны
Марка самолета * Марка мотора Число моторов Мощность моторов Биплан (б) или моноплан (м) Скорость макси- । мальная у*земли KMfnac Потолок, м i Продолжитель- ность полета час. Полетный вес кг Год постройки Страна построй- ки Основное назна- чение самолета
Ньюпор-23 Рон 1 120 б 154 5500 2* 550 1917 Франция Истребитель
Ньюпор-24 V 1 120 б 171 5500 1,5 550 1918 л »
Спад-7 Испано-Сюиза 1 180 б 205 5000 2 Ь00 1ч17 я
Фарман-30 Сальмсон 1 175 б 150 4500 — 1220 1917 и Разведчик
Спад-42 Искано Сюиза 1 180 б 190 4800 2,5 1000 1918 я
Фарман-30 Сальмсон 1 260 б 190 6600 3,5 1420 1918 я Разведчик-лсгкий бомбардировщик
Бреге-А Рено 1 270 б 163 5800 3 1530 1918 я То же
Фарман-яГолиаф* Сальмсон 2X260 520 б 156 4200 4,5 4520 1919 0 Тяжелый бомбар- дировщик
Сопвич-Кэмел Клерже 1 140 б 191 6500 2,25 675 1917 Англия Истребитель
SE-5 Испано-Сюиза 1 200 б 201 6400 2,5 885 1917 0
Де Хэвилленц DH-4 Фиат 1 240 б 150 4000 3 1585 1918 ж Разведчик
Де Хэвилленд DH-y Сиддлей-Пума 1 240 б 180 5000 4,5 1510 1918 м
Авро 504-к Рон 1 ПО б 140 3500 2,5 930 1919 Учебный
Бранденбург W-32 Ме,рседес 1 170 б 138 — — 1540 1918 Германия Г идросамоле г-раз- ведчик
Фридрихсгафен-59 Бенц 1 200 б 142 — — 2240 1918 То же
Фридрихсгафен Мерседес 2X260 520 б 142 3600 4,5 4980 1916 Бомбардировщик
Григорович М 9 Сальмсон 1 150 б 137 3000 — 1610 1918 Россия Летающая лодка- разведчик
Григорович М-5 Моносупап 1 100 । б 128 4450 3 960 1917 0 Учебный летаю- щая лодка
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
XIL Авиация и воздухоплавание в войну 1914—1918 гг.
550 Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации j
стоимости двигателя. Не желая утяжелять, удорожать самолет
и осложнять управление им, конструкторы довоенных самоле-
тов не требовали более мощных моторов, и мощность их в
течение последних предвоенных лет оставалась почти стабиль-
ной— от 70 до 120 л. с. В ходе войны, под давлением требо-
ваний с фронта, конструкторские бюро стали создавать один
за другим все более мощные двигатели.
Развитие двигателей, главным образом, пошло по линии
создания двухрядных V-образных моторов водяного охлажде-
ния с восемью или двенадцатью цилиндрами. Так появились
французский мотор Рено в 300 л с., английский 1мотор Роллс-
Ройс «Игл» в 300 л с, французский «Испано-Сюиза» в 300 л с
п американский мотор «Либерти» в 420 л. с.
Усовершенствовались и моторы воздушного охлаждения,
причем к 1915 г. были созданы стационарные двигатели с воз-
душным охлаждением мощностью до 150 л, с., а к концу вой-
ны и ротативные мощностью до 200 л. с
К концу 1918 г. многие фирмы подготовились к выпуску
весьма мощных двигателей водяного охлаждения (Рено-
450 л. с, Роллс-Ройс «Кондор» 600 л. с, Фиат 700 л. с), но
до прекращения военных действий эти моторы не были исполь-
зованы
Нововведением, отличавшим усовершенствованные за годы
войны моторы, явился переход с чугунных поршней на поршни
из алюминиевого сплава.
С 1915 г. появились восьмицилиндро*вые двигатели «Испано-
Сюиза» блочной конструкции со ввернутыми в алюминиевый
^блок на резьбе стальными гильзами. Эти моторы оказались
весьма удачными, долгое время использовались, главным об-
разом, в истребительной авиации и послужили предметом под-
ражания в последующие годы почти во всех странах.
Постепенно были освоены и головки цилиндров из алюми-
ниевых сплавов, что позволило подготовить создание в- после-
дующем мощных стационарных моторов воздушного охлажде-
ния. Первый такой двигатель «Космос» в 315 л. с. был по-
строен в Англии по проекту конструктора Феддена, и хотя он
оказался неудачным, опыт, полученный при его эксплоатации,
помог Феддену вскоре создать знаменитый мотор «Юпитер»
в 450 л. с., послуживший родоначальником последующих мощ-
ных двигателей воздушного охлаждения. К концу 1918 г. было
построено уже несколько типов мощных двигателей воздуш-
ного охлаждения с семью и девятью цилиндрами.
В ходе войны впервые перед конструкторами авиационных
моторов встала задача сохранения мощности двигателя на
высоте. Были установлены два пути разрешения этой задачи
Наиболее простой путь заключался в увеличении рабочего
объема — литража двигателя. Такие моторы называли п е р е-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
ХИ. Авиация и воздухоплавание в войну 1914—1918 гг 551
размеренными. Во избежание поломки такой двигатель
на земле не должен был развивать полной мощности, для чего
у дроссельной заслонки ставился особый ограничитель. С подъ-
емом на высоту летчик отводил ограничитель и мотор мог ра-
ботать на Полной мощности, которая на расчетной высоте бы-
ла примерно такой же, что и у земли.
Второй путь сохранения мощности на высоте был найден
в искусственном повышении давления на всасывании. Так бы-
ло положено начало работе’ над нагнетателями.
Наконец, появились моторы с повышенной степенью сжа-
тия (до 6,5—7,5), в связи с чем потребовалось найти антидето-
«гнаторы для добавки в авиационный бензин. С этой целью к
бензину прибавляли бензол или толуол.
К 1916 г. относится начало работ над созданием авиацион-
ного дизеля Эти работы почти одновременно развернули фир-
ма Юнкере в Германии и фирма Бирдмор в Англии.
Таково было состояние авиа1моторостроения к концу войны.
В результате напряженной работы конструкторов и технологов
мощность моторов возросла почти в четыре раза, длительность
работы до переборки была доведена до 100 час., а надежность
стала неизмеримо большей, чем до войны.
Громадное развитие авиации и авиапромышленности за го-
ды первой мировой войны вызвало стремительное увеличение
числа специалистов, занятых в этой новой области техники. Во
всех воюющих странах были созданы новые авиационные шко-
лы, которые выпускали десятки тысяч летчиков в год. Так,
лишь во Франции было подготовлено 2700 летчиков в 1916 г,
5700—в 1917 г. и 7000 — в 1918 г. В 1919 г. предполагалось
выпустить 12 000 летчиков. В остальных воюющих странах ди-
намика выпуска! военных летчиков была примерно такой же
Война в громадной степени ускорила прогресс авиационной
техники, причем выдвинула ряд проблем, над разрешением ко-
торых человечество работало впоследствии больше 20 лет
вплоть до второй мировой войны.
К концу первой мировой войны самолеты, снабженные до-
статочно надежными мощными двигателями, оснащенные ря-
дом специальных приборов, вооруженные скорострельными пу-
леметами и способные нести значительную бомбовую нагрузку,
смогли не только содействовать наземным войскам, но и вы-
полнять самостоятельные военные операции. Таким образом
авиация к этому времени стала самостоятельным видом ору-
жия и обособленной отраслью военной техники.
Что касается воздухоплавания, то за время войны Герма-
ния усиленно развертывала дирижаблестроение и увеличивала
кубатуру строившихся дирижаблей Размеры выпускавшихся
накануне войны дирижаблей ограничивались размерами имев-
шихся в наличии эллингов Уже при начале военных действий
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
552 Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
немецкое командование убедилось, что для успешного выпол-
нения задач по бомбардированию и разведке дирижабли долж-
ны иметь значительно большую кубатуру, чем до войны. По-
этому в конце 1914 г. спешно были построены новые дирижа-
бельные верфи -в Потсдаме, Лилиентале, Штаакене и расши-
рена верфь во Фридрихсгафене — построен третий эллинг.
Все вновь построенные эллинги могли выпускать дирижаб- -
ли объемом до 100 000 jw3, что обеспечивало необходимую
дальность полета и грузоподъемность. Параллельно с расши-
рением производственной базы дирижаблестроения расширя-
лись и вновь строились воздухоплавательные базы, газовые
заводы и т. д.
Уже в 1916 г. с новых верфей германская армия получила
дирижабли кубатурой до 55 000 м3. К 1917 г. кубатура выпу-
скавшихся дирижаблей увеличилась до 68 500 At3.
Конструкция немецких жестких дирижаблей за время вой-
ны непрерывно улучшалась. Несмотря на быстрый рост и со-
вершенствование самолетов и средств противовоздушной обо-
роны, громадные дирижабли были серьезным оружием в ру-
ках германского командования, правда, не столько по факти-
чески проделанной ими боевой работе, сколько по тому стра-
ху, который испытывали во Франции и Англии к потенциаль-
ным возможностям больших немецких дирижаблей.
Поставщиком двигателей для немецких дирижаблей во вре-
мя войны явились заводы общества Майбах, которые к 1918 г.
выпускали специальные дирижабельные моторы мощностью до
260 л. с. и весом 390 кг.
Алюминиевые сплавы германским дирижабельным верфям
поставляли Дюренские металлургические заводы, работавшие
в тесном контакте с конструкторским бюро Цеппелина, а в
дальнейшем явившиеся базой для авиационных заводов, пере-
шедших на постройку металлических дуралюминовых само-
летов.
Если в 1914 г. одним из лучших жестких дирижаблей был
L-3 (объем 22430 м3, максимальная скорость 80,6 км/час, три
мотора по 200 л. с., боевая нагрузка 3000 кг, статический по-
толок 2000 м, продолжительность полета 34 часа), то уже в
1915 г. был выпущен новый тип дирижаблей L-38 объемом
*31 900 мЛ со скоростью 90 км/час. Одновременно в этой же
серии были выпущены для германского военно-морского флота
дирижабли L-10 и L-19 с несколько лучшими качествами.
К концу 1916 г. немецкие дирижабельные верфи выпускали
уже новый тип дирижабля L-30 объемом 55 200 м3 • с шестью
моторами по 240 л. с. Эти дирижабли развивали скорость до
103 км/час, полезная подъемная сила их равнялась 29 т и по-
толок ^5300 м. Дирижабли L-30 состояли на вооружении не-
мецкой армии до конца первой мировой войны.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
XII. Авиация и воздухоплавание в войни 1914—1918 гг.
553
В остальных странах «во время войны строились мягкие и
полужесткие дирижабли. Лишь в Англии, продолжая взятую
незадолго до войны линию, строили жесткие дирижабли, копи-
руя немецкие образцы. Всего за годы войны было построено
в Англии шесть жестких дирижаблей.
Постройка полужестких дирижаблей наибольшее развитие
получила в Италии. Вслед за первым дирижаблем типа Р с
кубатурой 4750 м3, построенным в 1912 г., выпускается тип М
объемом 12 500 м3, который и применяется в боевых дей-
ствиях. У дирижаблей типов Р и М имелся киль из стальных
тонкостенных труб. Всего за время первой мировой войны в
Италии было построено 22 дирижабля типа М. В 1916 г. в
Италии были выпущены дирижабли типов V-2 и Е, несшие во
время войны патрульную и разведывательную службу.
Наблюдательные привязные аэростаты широко применя-
лись во время войны во всех воюющих странах. В конструкции
их и в технике использования появилось за время войны много
мелких усовершенствований, давших в сумме большие резуль-
таты и позволивших к концу 1918 г. создать весьма совершен-
ные типы змейковых наблюдательных аэростатов и наземной
материальной части: автолебедок, газгольдеров, специальных
насосов и т. п.
В числе истин, доказанных войной 1914—1918 гг., было
положение, которое в американской формулировке гласит:
«Нельзя построить воздушный флот в мирное время, смазать
его маслом, закутать в чехлы и считать, что таким образом
подготовился к войне». Это положение требовало в дальней-
шем неустанной научно-исследовательской работы в мирное
время, с тем чтобы под защитой небольшого, но мощного воз-
душного флота можно было при возникшей военной угрозе бы-
стро развернуть военно-воздушные силы на базе последних до-
стижений науки.
Эта истина, правильная в основе, была по-разному понята
в различных странах, причем кое-где неправильное толкование
этого положения послужило причиной тяжелых событий нака-
нуне и в ходе второй мировой войны.
Прежде чем излагать дальнейшее развитие авиации, оста-
новимся на особенностях, которыми отличалось положение с
авиацией в России в 19f4—1918 гг.
Недальновидная авиационная политика русского военного
ведомства, сводившаяся к закупке за границей устаревших са-
молетов и моторов, отсутствие должного внимания к работе
отечественных конструкторов, взяточничество крупных и мел-
ких чиновников в офицерских и генеральских мундирах самым
пагубным образом отразились на положении русской авиации
в ходе всей воины. Союзная Франция, естественно, стремилась
в первую очередь вооружить новыми самолетами ’и моторами
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
554 Кратким очерк по истории воздухоплавания и авиации
собственную армию и лишь после удовлетворения своих нужд
соглашалась предоставить самолеты русскому военному ведом-
ству. Англия не успевала снабжать самолетами свою развер-
тывавшуюся армию и не имела возможности оказать русскому
союзнику сколько-нибудь значительную помощь самолетами
и моторами. Русские же самолетные и моторные заводы
явно не могли удовлетворить даже половины потребностей
армии.
Лишенные современных самолетов и моторов, русские лет-
чики своими головами расплачивались за преступную халат-
ность высшего военного начальства.
Летая с самого начала войны не устаревших самолетах,
наши летчики все же часто добивались замечательных резуль-
татов. Они привозили важнейшие разведывательные данные,
очищали небо над большими участками фронта от вражеских
аэропланов, проводили смелые бомбардировочные операции.
Но эта самоотверженная работа часто пропадала зря, резуль-
таты ее не использовались из-за косности общевойскового
команд'ованйя и вследствие недоверия к авиации, как к ново-
му роду оружия.
Блестящий пример П. Н. Нестерова, его воспитательная и
пропагандистская работа не пропали даром. Война показала,
что нашлись десятки и сотни продолжателей его дела, сумев
ших поставить на высокий уровень тактику авиации и технику
воздушного боя.
Русские конструкторы и во время войны продолжали свои
интересные работы, но редкие из этих работ были завершены,
причем не столько из-за отсутствия производственных возмож-
ностей, сколько из-за пренебрежительного отношения высших
' сфер ко всему русскому и преклонения перед иностранным.
Такое отношение царского правительства к отечественным
конструкторам не (менялось вплоть до Великой Октябрьской
’революции.
Между тем блестящие достижения Сикорского и Григоро-
вича, машины которых по всем показателям были лучше ино-
странных самолетов, должны были бы убедить руководителей
военного ведомства в возможности создать в России оригиналь-
ные и современные самолеты и (моторы.
И. И. Сикорский продолжал работать над тяжелыми само-
летами и непрерывно совершенствовал их. Его «Муромцы» се-
рийно строились на Русско-Балтийском заводе и служили об-
разцом, которому скоро стали подражать в Германии, Фран-
ции и Англии.
Д. П. Григорович успешно развивал свои работы над гид-
росамолетами и вскоре после М-5 построил знаменитую ле-
тающую лодку М-9, оставившую заметный след на пути раз-
вития гидросамолетов В 1917 г. чертежи этого гидросамоле-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
XII. Авиация и воздухоплавание в войну 1914—'1918 гг.555
I
та 'временное правительство Керенского передало союзникам в
порядке технической помощи.
Кроме этих прославленных самолетов, Григорович построил
известные «морские истребители'» М-11 и М-12. М-11 — одно-
местная летающая лодка — показала скорость около 160 км/час,
а М-12 — двухместная лодка с мотором Рон — имела скорость
до 140 км/чос. По скорости и маневренности это были для то-
го времени выдающиеся самолеты.
Продолжал свои работы и А. А. Пороховщиков, построив-
ший несколько интересных учебных самолетов.
В. А. Слесарев вынужден был несколько раз перепроекти-
ровать свой «Святогор» под случайно попадавшие в его рас-
поряжение двигатели, и постройка этого замечательного по
тому времени самолета безнадежно затягивалась. Идея Сле-
сарева о создании в самолете центрального машинного отде-
ления, где бы устанавливались двигатели, мощность которых
при помощи приводов передавалась бы к винтам, была заим-
ствована зарубежными, в частности, немецкими конструкто-
рами, которые к концу войны спроектировали и построили не-
сколько больших самолетов с центральной моторной кабиной
(Линке-Гофман, Сименс-Шуккерт и т. п.). Эти самолеты, не
оконченные постройкой, были уничтожены после Версальского
мира по распоряжению союзного командования.
Деятельность русских конструкторов, пытавшихся в годы
войны создавать новые, более совершенные самолеты, попре/к-
нему затруднялась, а иногда и срывалась из-за отсутствия соб-
ственных моторов. Своих моторных заводов царское правитель-
ство так и не сумело построить. Имевшиеся в Москве два не-
больших завода принадлежали французским фирмам и занима-
лись, главным образом, сборкой моторов из частей, привозимых
из Франции. Русско-Балтийский завей, освоил производство мо-
торов водяного охлаждения для «Муромцев», но и эти уста-
ревшие двигатели выпускались лишь в небольших количествах.
Попытки этого завода освоить сеоийное производство новых
более мощных моторов водяного охлаждения не увенчались
успехом.
Ценные предложения конструктора А. Г. Уфимцева, разра-
ботавшего Интересные .двигатели, были отвергнуты. Разрабо-
танные Ф. Г. Калепом двигатели «Калеп», превосходившие
по всем показателям французские моторы «Гном», с большим
трудом пробивали себе путь через бюрократические рогатки
военного ведомства, хотя завод Калепа мог изготовлять до
1200 моторов в год, что было бы большим подспорьем в- годы
войны.
К тому времени авиационный двигатель стал уже весьма
сложной и напряженной во всех деталях машиной. Спроекти-
ровать и построить такую машину было не под силу одному
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
556 Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
человеку или изолированной группе энтузиастов-конструкторов
За границей проектированием двигателей занимались крупней-
шие фирмы, располагавшие громадными средствами и произ-
водственными возможностями и привлекавшие к работам вид-
нейших ученых и лучших инженеров.
Таким образом Россия за годы войны сильно отстала от
других стран в создании самолетов и моторов. Вина за это
целиком ложится на бюрократическое царское правительство.
Оно не давало хода талантливым русским конструкторам и
изобретателям и предпочитало весги дела с иностранными
фирмами, в отношениях с которыми господствовала система
взяточничества.
Русские ученые приложили много усилий для обслуживания
отечественной авиации в ходе войны. С самого начала войны
в Московском высшем техническом училище при непосред-
ственном содействии Н. Е. Жуковского и ого учеников органи-
зовались теоретические авиационные курсы для летчиков-доб-
ровольцев. Эти курсы выпустили 242 слушателя, главным об-
разом, из числа студентов МВТУ и Московского университе-
та. Многие летчики, окончившие эти курсы, стали впослед-
ствии крупными работниками русской авиации.
В 1915 г. Н. Е. Жуковский провел, пожалуй, впервые в ми-
ре, серьезные исследования По теории бомбометания и издал
работу «Бомбометание с аэроплана», в которой, помимо реше-
ния балистЦЧеской задачи, дал интересную классификацию
бомбардировочных прицелов и исправил допущенную немец-
кими исследователями ошибку в расчете траектории.
В 1916 г. по поручению Военно-технического управления
Н. Е. Жуковский, В. П. Ветчинкин и Г. И. Лукьянов провели
поверочный аэродинамический расчет самолета «Святогор», по-
строенного В. А. Слесаревым. В связи с этой работой возник
вопрос о создании при МВТУ авиационного расчетно-испыта-
тельного бюро для проведения исследований и расчетов, свя-
* занных с проектированием новых самолетов. Вскоре такое бюро
было организовано. Руководил им Н. Е. Жуковский, а непо-
средственными исполнителями работ были по преимуществу
его ученики из студенческого воздухоплавательного кружка при
МВТУ. Бюро выпустило несколько сборников «Трудов», где по-
мещались руководящие и справочные материалы для конструк-
торов, основанные на исследованиях, проводившихся в аэро-
динамической лаборатории МВТУ. Расчетно-испытательное
бюро впоследствии превратилось в мощную исследовательскую
базу советской авиации — Центральный аэрогидродинамический
институт (ЦАГИ), организаторами и первыми научными со-
трудниками которого были работники этого бюро.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Х1П. Зарождение и первые этапы развития советской авиации 557
ХШ. ЗАРОЖДЕНИЕ И ПЕРВЫЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ
СОВЕТСКОЙ АВИАЦИИ
Героическая борьба советской авиации против интервен-
тов и белогвардейцев Создание первых авиационно-техниче-
ских учебных заведений и научно-исследовательских органи-
заций в Советской России. Первые советские самолеты и
авиамоторы Первые большие перелеты.
После Октябрьской революции молодое советское государ-
ство располагало немногочисленными авиационными и воздухо-
плавательными отрядами с истрепанными самолетами и изно-
шенными наблюдательными аэростатами. С этими средствами
Красная армия была вынуждена противостоять белогвардейским
войскам и интервентам. В разгар гражданской войны советская
страна не располагала даже той убогой производственной авиа-
ционной базой, которая была у царской России. Некоторые
авиационные заводы были разрушены или сожжены врагами ре-
волюции. Восточные и южные заводы были захвачены белыми
армиями. Сохранившиеся на советской территории заводы стоя-
ли за отсутствием сырья.
В Москве был создан Революционный Комитет по авиации.
Председателем Комитета был избрать Борис Илиодорович Рос-
сийский, работавший с 1912 г. в качестве летчика на первом
русском самолетном заводе «Дуке» в Москве.
Комитет отправил в Петроград к В. И. Ленину делегацию
для доклада о критическом положении с выпуском самолетов.
По распоряжению Ленина были немедленно отпущены сред-
ства для выпуска самолетов на заводе «Дуке». Вскоре на этом
заводе начал работать в качестве начальника технического от-
дела знаменитый впоследствии конструктор Н. Н. Поликарпов.
Долгое время завод «Дуке» оставался ведущим самолетным за-
вод ом в Советской России.
Оставшиеся от старой* армии самолеты были невероятно
изношены и вполне соответствовали названию «летающие гро-
бы», которым их наградили летчики. На этих «летающих гро-
бах» красные летчики воевали против белой авиации, воору-
женной хорошими заграничными самолетами, поставляемыми
в изобилии Антантой.
История борьбы советской авиации против белых армий —
это непрерывная цепь геройских подвигов. Не раз красные
летчики, летая на разваливающихся в воздухе «Ньюпорах»,
«Фоккерах» и «Спадах», подавляли более сильную технически
вражескую авиацию, отгоняли или сбивали английские «Хэвил-
ленды» и другие иностранные самолеты новейших марок. Этих
побед наши летчики добивались благодаря революционному
энтузиазму1 и высокой сознательности, которые компенсировали
техническое неравенство.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
558 Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
Несмотря на техническое несовершенство и малочисленность
советской авиации, гражданская война показала много приме-
ров умелого использования наших воздушных сил для совме-
стных действий с наземными войсками. Документы времен граж-
данской войны показывают, как Ленин и Сталин намечали и
осуществляли штурмовые действия самолетов против вражеских
войск, особенно против конницы, массированные удары авиации,
использование самолетов для сбрасывания листовок и газет в
тылах противника и т. п.
Большое внимание уделял товарищ Сталин авиации в дни
героической борьбы Царицына осенью 1918 г. Сталин лично
давал летчикам задания, принимал доклады экипажей, возвра-
щавшихся с боевых полетов, заботился о состоянии и попол-
нении материальной части авиационных отрядов, о снабжении
этих отрядов горючим, запасными частями и т. д.
По личному указанию В. И. Ленина, в 1919 г. на борьбу с
прорвавшимся <в тылы нашего южного фронта конным корпу-
сом генерала Мамонтова был направлен авиационный отряд из
25 летчиков и инструкторов Московской авиационной школьь
Этот отряд сыграл большую роль в разгроме вражеской кон-
ницы, приче-м широко применялись штурмовые действия.
Примером массированных действий советской авиации ч в
гражданской войне может служить предпринятая товарищем
Сталиным операция наших воздушных сил на фронте 13-й ар-
мии в районе Синельниково в борьбе с Врангелем. Здесь, по
личному указанию товарища Сталина, была создана большая
для того (времени авиационная группа — до 50 самолетов, нано-
сившая массированные удары бомбами и пулеметами по кон-
нице Врангеля.
По указанию Сталина в тревожные дни осенью 1919 г., ког-
да белые армии Юденича грозили захватить колыбель Великой
Октябрьской революции — Петроград, был создан специальный
авиационный отряд в 50 самолетов, сыгравший большую роль
в разгроме Юденича. Боевой работой этого отряда лично ру-
ководил товарищ Сталин. Летчики отряда впервые в истории
широко применили сухопутные самолеты для полетов над мор-
скими просторами Балтики, бомбя корабли интервентов, сры-
вая снабжение белых армий. Так на различных фронтах граж-
данской войны под руководством Ленина и Сталина создава-
лись первые отряды советских военно-воздушных сил, обогаща-
лась новыми приемами тактика авиации.
Красная армия в годы гражданской войны широко исполь-
зовала и воздухоплавательные части. По почину Первого все-
российского съезда, в начале 1918 г. началось формирование
первых социалистических воздухоплаватель-
ных отрядов. Боевая деятельность этих отрядов была
весьма успешна и они оказывали неоценимую помощь назем-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
XIIL Зарождение'и первые этапы развития советской авиации 559'
ньш войскам в ходе всей гражданской войны. Привязные на-
блюдательные аэростаты с особенным успехом были использо-
ваны речными флотилиями на Волге, Каме и Днепре.
Новостью явилась совместная работа привязных аэростатов
и бронепоездов. Начиная с весны 1919 г., после первого опыта
такой совместной работы, многочисленные советские^ броне-
поезда снабжались наблюдательными аэростатами, приносив-
шими большую пользу в боевых операциях. Лебедка аэростата
помещалась на специальной бронеплощадке и броня надежно
защищала и самую лебедку, и обслуживающий ее персонал от
огня противника. Это нововведение оказалось весьма остроум-
ным. Начиная с тех пор, наши бронепоезда были снабжены
«глазами», что значительно расширило сферу их применения.
За время гражданской войны авиация Красной Армии со-
вершила около 12 000 полетов общей продолжительностью око1
ло 18 500 часов, а привязные наблюдательные аэростаты сде-
лали около 2100 подъемов, причем красные воздухоплаватели
провели в воздухе свыше 3500 часов *.
Сознавая значение авиации и необходимость всемерного ее
развития, советское правительство с первых дней своего суще-
ствования уделяло много внимания выращиванию авиационных
кадров и организации исследовательских и опытных работ.
В тяжелые годы гражданской войны, при недостатке людей,
средств и материалов, в начале 1918 г. создана была так на-
зываемая «летучая лаборатория», в которой проводилось много
интересных исследований. В летучей лаборатории исследовались
в полете боевые самолеты, изыскивались пути улучшения их
качеств и повышения безопасности полета. Научное руководство
исследовательскими работами летучей лаборатории осуществлял
Н. Е. Жуковский. В аэростатном отделе «летучей лаборатории»
были проведены первые серьезные научные исследования пара-
шютов. Летучая лаборатория существовала до 1919 г., когда на
смену ей пришла более мощная исследовательская организация.
В 1919 г. на базе руководимых Н. Е. Жуковским теорети-
ческих курсов летчиков был создан ’Московский авиационный
техникум. В сентябре 1920 г. этот техникум был реорганизован
в «Институт инженеров Красного воздушного флота».
Когда гражданская война закончилась и советская страна
«получила возможность приступить к мирной работе, красная
авиация была -представлена грудагми обломков, несколькими де-
сяткам# еле пригодных к эксплоатации самолетов (главным об-
разом, трофейных) и немногочисленным отрядом авиационных
работников.
Создание советской авиации и авиационной промышленности
надо было начинать -буквально с голого места. Для восстанов-
1 По данным, сообщенным автору одним из старейших наших авиа-
ционных работников А. В. Шиуковьш.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
560 Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
ления разрушенных и -пришедших ib упадок за годы войны
авиационных предприятий, для научной и исследовательской
работы, для разработки собственных конструкций самолетов,
моторов и авиационного оборудования нужно было в первую
очередь рационально использовать немногочисленных оставших-
ся специалистов и вплотную заняться подготовкой новых спе-
циалистов. Эти вопросы заняли основное внимание состоявше-
гося в июне 1921 г. Всероссийского авиационного съезда, кото-
рый разработал ряд важных мероприятий.
Еще до этого, в январе 1921 г. по инициативе В. И. Ленина
Совет труда и обороны (СТО) вынес постановление о создании
комиссии для выработки программы серьезных работ по вос-
становлению авиации и авиационной промышленности. Не-
сколько позднее известный русский ученый-революционер
Н. А. Морозов выдвинул предложение об организации аэро-
клубов как центров общественной работы по авиации.
В. И. Ленин поддержал это предложение, поставил перед аэро-
клубами конкретные задания и утвердил систему авиационной
пропаганды при помощи аэроклубов. Вскоре была создана до-
бровольная организация «Общество друзей воздушного флота»
(ОДВФ). Во главе центрального совета ОДВФ стояли
М. В. Фрунзе, Ф. Э. Дзержинский, Н. А. Морозов и др. Дея-
тельность ОДВФ, которое стало одной из популярнейших в
нашей стране общественных организаций, сильно способство-
вала пропаганде авиационных знаний и созданию сети аэро-
клубов, привлекала .к авиации внимание широких кругов на-
селения и облегчала развертывание авиации и авиационной
промышленности.
С целью обеспечить развитие авиации теоретическим!! изы-
сканиями и экспериментальными работами советское правитель-
ство создало в конце 1918 г. Центральный аэрогидродинамиче-
ский институт (ЦАГИ), руководителем которого утвердило
проф^Н. Е. Жуковского. Большинство руководящих работников
ЦАГИ принадлежало к группе ученых, уже долгое время рабо-
тавших с Жуковским в Расчетно-испытательном бюро.
Показателем внимания, с каким советское правительство да-
же в те тяжелые времена относилось к ученым вообще, и в ча-
стности,— к ученым, работавшим в области авиации, является
декрет, изданный 3 декабря 1920 г. в ознаменование пятиде-
сятилетия научной деятельности проф. Н. Е. Жуковского и за-
слуг его перед русской авиацией. Этот декрет, подписанный
В. И. Лениным, подчеркивал исключительную роль Жуковского,
названного Лениным «отцом русской авиации», в развитии оте-
чественной авиационной науки и создавал особо благоприятные
условия престарелому ученому для дальнейшей научной работы.
Н. Е. Жуковский руководил ЦАГИ до своей смерти 17 марта
1921 г.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!_
XIIL Зарождение и первые этапы развития советской авиации 561
Учебный самолет У-1, на котором проходили первоначальное обучение
советские летчики вплоть до 1928 г.
Разведчик и легкий бомбардировщик Р-1 — основной военный самолет
советских СВоими руками?!
36 В. А- Попов
562
Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
Осенью 1922 г. «Институт инженеров Красного воздушного
флота» приказом Революционного военного совета республики
был реорганизован в военную «Академию воздушного флота
имени проф. Н. Е. Жуковского», которая до 1930 г. являлась у
нас единственным авиационным высшим учебным заведением»
питомцы которого сыграли большую роль в создании советской
авиации и авиационной промышленности.
С созданием ЦАГИ и Академии воздушного флота и с вос-
становлением нескольких основных авиационных заводов начал-
ся период первоначального роста советской авиации, за кото-
рым последовала пора ее бурного развития. Немногие восста-
новленные самолетные заводы занимались ремонтом самолетов
и налаживали в скромных размерах выпуск новых машин, глав-
ным образом, по трофейным образцам. В значительных коли-
чествах выпускались учебные самолеты У-1 и развернулось
производство разведчика и легкого бомбардировщика Р-1. В то
же время зарождались и первые советские конструкции, над
созданием которых работали Д. П. Григорович, А. Л. Порохов-
щиков, В. Г. Сиони, Н. Н. Поликарпов, А. Н. Туполев,
И. М. Косткин, В. В. Калинин и др.
В это время Д. П. Григорович спроектировал биплан-истре-
битель И-2, который после некоторой модификации строился
серийно под маркой И-2 бис и долгое время состоял на воору-
жении нашей военной авиации. Продолжались и работы Гри-
горовича над двухместными летающими лодками М-20 и М-24,
а затем и более крупными гидросамолетами.
В 1919 г. советское правительство создало комиссию по тя-
желой а*виации, которой поручило исследовать состояние этого
вопроса и наметить пути создания в дальнейшем советских тя-
желых самолетов. В процессе своих работ комиссия спроекти-
ровала большой двухмоторный триплан «КОМТА» («Комиссия
тяжелой авиации»). Этот самолет строился больше двух лет»
безнадежно устарел к концу постройки, но опыт работы над
ним дал нашим конструкторам ценные материалы.
Вскоре и ЦАГИ был построен В. Л. Александровым и
В. В. Калининым небольшой пассажирский самолет АК-1. Он
успешно прошел испытания, работал целое лето на воздушной
линии Москва—Нижний, а в 1925 г. принял участие в перелете
Москва—Пекин, причем расстояние 8000 км покрыл за 60 лет-
ных часов.
К этому времени относится постройка А. Н. Туполевым его
первого самолета-моноплана АНТ-1. Вскоре Туполев построил
второй самолет ЛНТ-2. Этот пассажирский самолет был по-
строен из кольчугалюминия — прочного алюминиевого сплава,
изготовленного нашим Кольчугинским заводом. Отладив этот
самолет, Туполев в мастерских ЦАГИ построил известный
АНТ-З, который в 1926 г. под Of».
руками?!
XIII. Зарождение и первые этапы развития советской авиации 563
Первый советский пассажирский самолет АК-1 «Латышский стрелок»,
построенный по проекту В. Л. Александрова и В. В. Калинина.
Пассажирский цельнометаллический самолет АНТ-2, построенный
в ЦАГИ по проекту и под руководством А. Н. Туполева,
Самолет АНТ-3 «Пролетарий».
J6*
www.vokbla.spb.ru---Самолёт своими руками?!
564 Краткий очерк по истории воздухоплавания, и авиации_____
совершил круговой перелет по Европе, а в 1927 г., пилотируе-
мый С. А. Шестаковым, пролетел по маршруту Москва—То-
кио.
Работавший на заводе «Дуке» Н. Н. Поликарпов вместе с
И. М. Коскиным построил в 1923 г. истребитель ИЛ-400 под
мотор «Либерти» мощностью 400 л. с. Этот самолет после пе-
ределок и усовершенствований стал с 1925 г. серийно строиться
и некоторое время состоял на вооружении.
Советские авиамоторные заводы продолжали постройку дви-
гателей иностранной конструкции. Завод «Икар» продолжал
строить под маркой М-2 ротативные моторы «Гном—Рон». С на-
чала 20~х годов наши заводы приступили к освоению лучших
иностранных моторов «Либерти» (под маркой М-5) и Испано-
Сюиза (под маркой М-б).
Советская авиация в этот период накапливала лишь первый
опыт, а авиационная промышленность делала первые шаги по
пути создания отечественных конструкций.
XIV. ЗАРУБЕЖНЫЕ АВИАЦИЯ И ВОЗДУХОПЛАВАНИЕ
ПОСЛЕ ПЕРВОЙ МИРОВОЙ ВОЙНЫ
Послевоенное свертывание авиационных заводов и
авиапромышленности. Развитие исследовательских и опытных
работ. Появление металлических самолетов. Совершенствова-
ние авиационных двигателей. Организация регулярных воз-
душных линий. Транспортные самолеты. Послевоенное воз-
духоплавание.
Государства-победители, разгромившие Германию в первой
(мировой войне, оказались после Версальского 1мира обладате-
лями колоссального авиационного имущества, которому очень
трудно было найти применение. Сейчас же по окончании войны
производство самолетов и моторов в странах-победителях было
практически прекращено, т. е. сократилось больше чем на 95%.
У побежденной Германии авиационное имущество было
отобрано и в громадном большинстве уничтожено. В числе
уничтоженных были и весьма интересные по замыслу недо-
строенные многомоторные самолеты. Постройка в Германии
военных самолетов и мощных авиационных моторов была по
условиям Версальского мира воспрещена. Но эти ограничения
оказались в большой части пустой фразой, так как основные
германские фирмы немедленно перенесли свою деятельность в
соседние нейтральные страны. Так, фирмы Юнкере и Хейнкель
открыли заводы в Швеции, фирма Фоккер — в Голландии, Рор-
бах— в Дании, Дорнье — в Италии и Швейцарии. Все эти фир-
мы почти сейчас же по окончании войны принялись энергично
развивать постройку новейших самолетов. Строились, главным
образом, транспортные самолеты гражданского назначения и
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
XIV. Зарубежная авиация после войны 1914—1918 гг.
565
лишь сравнительно немного военных самолетов, так как воз-
можности сбыта их в то время представлялись весьма узкими
и заводам не было расчета затрачивать средства на их
освоение.
Наличие этих мощных авиационных заводов дало возмож-
ность Германии впоследствии быстро начать выпуск военных
самолетов и осуществить большую программу воздушных во-
оружений.
В Англии, Франции, США и Италии огромный запас воен-
ных самолетов вызвал длительный застой (в развитии авиацион-
ной техники. Этот кризис авиации и авиационной промышлен-
ности особенно обострился ввиду общего экономического кри-
зиса, разразившегося после войны во всем капиталистическом
мире. Авиационные фирмы не могли в крупных масштабах ве-
сти работу, так как правительства этих стран, располагавшие
колоссальными запасами ненужных им военных самолетов и
моторю®, распродавали самолеты по крайне дешевым ценам.
В этот период отмечаются многочисленные попытки пере-
страивать военные самолеты с целью приспособить их в каче-
стве транспортных. По большей части эти попытки кончались
неудачей. Переделка самолетов обходилась дорого, а эксплоа-
тация их была нерентабельной. Поэтому довольно скоро от
этих попыток отказались и предпочли отправлять устарелые са-
молеты в колонии и сбывать по дешевке в малые и вассальные ч
государства.
Несмотря на тяжелый кризис, переживаемый авиационной
промышленностью крупнейших зарубежных стран, там ни на
день не прерывалась работа по суммированию и изучению тех-
нического и тактического опыта авиации за годы войны. Эта
работа шла под руководством и контролем военных ведомств.
Генеральные штабы направляли работы научно-исследователь-
ских организаций, занимавшихся аэродинамическими исследо-
ваниями и конструкцией самолетов, моторов и оборудования.
Непрерывно строились опытные самолеты и моторы, создание
которых щедро финансировали военные ведомства.
Громадный опыт, полученный за годы войны в проектиро-
вании самолетов, позволил в послевоенные годы создать до-
вольно совершенную методику аэродинамического расчета, чему
много способствовали экспериментальные работы ведущих на-
учно-исследовательских организаций. '
На опыте проектирования и постройки многочисленных са-
молетов и их улучшения за время войны выросли кадры про-
фессиональных авиационных конструкторов. После войны в пе-
риод всеобщего застоя с выпуском самолетов и моторов обо-
стрилась конкуренция авиационных фирм и конструкторы стали
уделять много внимания ревизии старых конструктивных форм
самолета, изыскивая возможности их облагораживания. В ча-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
566
Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
стности, в результате стремления повысить скорость полета
начался постепенный отход от господствовавшей в самолето-
строении бипланной схемы и появились удачные (монопланы,
причем наметилась тенденция дальнейшего совершенствования
этого типа в сторону развития свободнонесущих монопланов.
Созданию высокоскоростных гидросамолетов в значительной
степени содействовали проводившиеся с 1913 г. международные
состязания на кубок Шнейдера, учрежденный во Франции и
присуждавшийся победителю скоростных гонок гидросамолетов
на дистанции 150 миль (278 км).
Гоночный гидросамолет Макки-39 — победитель в соревнованиях на кубок
Шнейдера в 1926 г. (показал максимальную скорость 396,6 км]час).
С 1913 по 1931 г. всего было проведено 11 состязаний. Глав-
ными участниками состязаний были Италия и Англия, прини-
мали участие и США, Франция, а также (в одном состязании)
Германия и Швеция.
При поддержке правительств фирмы, готовившиеся к состя-
заниям, строили специальные гоночные самолеты с мощными,
но недолговечными моторами (обычно рассчитанными на 2—3
часа работы).
Наибольший интерес представляют следующие самолеты-
победители состязаний.
Год Страна Самолет Мотор, л, с. Скорость км 1 час
1926 Италия Макки М-39 Фиат 800 396,6
1927 Англия Супермарин S5 Нэпир 900 450,6
1929 Англия S6 Роллс-Ройс 1900 528,9
1931 Англия м S68 Роллс-Ройс „Буззард в 548,45
После победы Англии в последних трех состязаниях кубок,
по условиям состязаний, был передан Англии в вечное владе-
ние, и на этом состязания на кубок Шнейдера прекратились.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
XIV. Зарубежная авиация после войны 1914—1918 гг.
567
Большое военное значение авиации, определившее заинте-
ресованность правительств в создании крупных военно-воздуш-
ных сил, поставило на обсуждение вопрос об авиационных ма-
териалах, поскольку во время войны выявилась недостача мно-
гих материалов для массовой постройки самолетов и моторов.
В частности, был поставлен вопрос о частичной замене дере-
вянных самолетов металлическими. О первых попытках создать
металлические самолеты мы уже упоминали (см. стр. 547). По-
слевоенный прогресс авиационной техники позволил к 1922 г.
получить металлические самолеты, качества которых по всем
показателям были вполне удовлетворительны. Особенно остро
обсуждался вопрос о переходе на металлические самолеты ь
Англии, которая не имела своей авиационной древесины и, бу-
дучи во время войны блокирована немецкими подводными лод-
ками, испытывала серьезные затруднения с импортом древесины.
С целью предотвратить в будущем такое положение англий-
ское правительство в 1924 г. воспретило принимать на воору-
жение армии и флота деревянные самолеты. Не имея соб-
ственного алюминия, англичане ориентировались не на дуралю-
миноеые самолеты, а на стальные, для чего использовали свою
широко развитую металлургическую промышленность, которая
смогла быстро освоить выпуск труб и профилей нужного сече-
ния из высокосортных легированных сталей. Так появились
классические для послевоенного периода английские конструк-
ции самолетов со стальным каркасом и тканевой обшивкой.
Принципиальная силовая схема таких самолетов оставалась той
же, что и у деревянных: двухлонжеронные крылья с набором
нормальных и усиленных нервюр, фюзеляжи из трубчатых эле-
ментов, которые не сваривались, как ib конструкциях А. Фок-
кера, а соединялись при помощи механически обработанных
узелков на болтах и заклепках и расчаливались проволокой.
Такая конструкция держалась в Англии очень долго, и англий-
ские конструкторы позднее других перешли к сварным соеди-,
нениям ответственных деталей, несмотря на явное преимуще-
ство сварных конструкций в отношении веса и трудоемкости.
Интересно заметить, что переход на металлические самолеты
в Англии не обошелся без уродливых явлений, граничащих с
техническими курьезами. Так, некоторые английские металли-
ческие самолеты выпуска 1925 г. имели худшие летные данные,
чем деревянные английские самолеты выпуска 1918 г. Объяс-
няется это отсутствием в то время нужного опыта в создании
достаточно легких металлических конструкций, тогда как де-
ревянные самолеты постройки 1918 г. явились венцом длитель-
ной и напряженной работы конструкторов и заводов, имевших
за плечами большой опыт наиболее целесообразного использо-
вания древесины в конструкции самолета.
Во Франции и Германии быстро внедрялись самолеты, по-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
568 Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
строенные целиком или частично из дуралюмина. Этому спо-
собствовало широкое развитие в этих странах добычи алюми-
ния на базе отечественных бокситов и дешевой электроэнергии.
Конструкция дуралюминовых самолетов довольно быстро ото-
шла от установившихся за время войны стандартов. Особен-
ности материала повлекли за собой и особенности конструкции
деталей. Вместо двухлонжеронных крыльев появились много-
лонжеронные, а затем и кессонные. Вместо тканевой обшивки
стали применять обшивку из дуралюминового гофра. Узлы, со-
единяющие детали каркаса, также изменились. Наибольшее
применение получили сваренные из листовой стали легкие узлы
типа коробочек или стаканчиков с отогнутыми в стороны ле-
пестками (ушками), к которым приклепывались стальными или
дуралюминовыми заклепками трубчатые или профилированные
дуралюминовые элементы набора.
Впервые появились цельнодуралюминовые фюзеляжи с ко-
робчатыми или профилированными шпангоутами, набором про-
филированных продольных элементов и обшивкой из гофриро-
ванного дуралюмина.
Так, в описываемый период появились цельнометаллические
истребители Вибо-6С2 и 7С1, Девуатин 9С-1 и 12-С1, Гурду
Лезер-32, разведчики Бреге-14А и 19А, Юнкере Ю-20 и Ю-21,
бомбардировщик Шнейдер 10-М, Боултон Поль, Дорнье Do-C,
Хэндли-Пейдж «Хендеросс», Шорт «Крамарти», Рорбах Ro-II,
известные пассажирские самолеты Юнкерса и т. д.
Не следует думать, что широкое развитие металлических
самолетов привело к прекращению постройки деревянных са-
молетов. Сторонники древесины не собирались сдавать своих
позиций в самолетостроении. Не только в описываемый период,
но и значительно позднее многие замечательные самолеты
строились с преимущественным использованием- древесины, и
деревянные самолеты (не только учебные) продолжали строить
серийно во многих странах.
Период с 1918 по 1925 г. интересен тем, что за это время,
наряду с интенсивной работой по постройке самолетов из новых
материалов, изысканием новых конструктивных форм агрега-
тов и деталей, частичным переходом к монопланам, летные ка-
чества ноевых самолетов повышались довольно медленно. Это
был период широких исканий в области улучшения конструкции
самолета, — период, когда подытоживался опыт войны и за-
кладывались основы для последующего бурного качественного
улучшения самолетов.
Авиационное моторостроение с окончанием войны вступило
в новую фазу своего развития. Серийное производство авиа-
ционных двигателей почти прекратилось. Спроектированные
еще в ходе войны новые мощные двигатели достраивались, но
не находили применения из-за общего кризиса авиации и авиа-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
XIV Зарубежная авиация после войны 1914—1918 гг
569
цпонной промышленности. Мощность двигателей, принятых на
снабжение в военно-воздушных силах, оставалась на уровне
1918 г. и не повышалась вплоть до 1925 г. Конструкторы авиа-
ционных двигателей в этот период продолжали исследовать
возможности дальнейшего повышения мощности и выпускали
много опытных двигателей, на которых проверяли новые идеи и
схемы. Из таких двигателей наиболее известен в тот период
английский W-образный 12-цилиндровый двигатель Непир
Английский W-образный двенадпатицилиндровый авиацион*
ный двигатель Непир «Лайон» мощностью 450 л. с.
«Лайон» в 450 л. с Особенностью его было необычайно высо-
кое для того времени число оборотов — около 2100 об/мин.
Этот двигатель послужил образцом для многих послевоенных
конструкций. Ряд авиамоторных фирм стал строить W-образ-
ные моторы, доведя до шести чисто цилиндров в ряду. Такие
18-цилиндровые двигатели развивали мощность до 750—800 л. с.
Заводы Рено и Лоррен-Дитрих во Франции и Изотта-Фраскини
в Италии строили такие двигатели вплоть до 30-х годов. Даль-
нейшее развитие многоцилиндровой схемы намечалось по пути
создания четырехрядных Х-образных двигателей (Непир «Кэб»)
мощностью до 1000 л. с. Но такие моторы, выпущенные в
1922—1923 гг., успеха не имели.
Значительного прогресса достигли в начале послевоенного
периода звездообразные моторы воздушного охлаждения.
Английский завод «Бристоль» в 1921 г. стал строить уже из-
вестный нам мотор «Юпитер» и через год довел его мощность
до 445 л. с. при 1700 об/мин. Бристоль «Юпитер» долгое
время оставался наиболее мощным мотором воздушного охлаж-
дения. В дальнейшем этот мотор по лицензиям строился во
Франции фирмой Гном-Рон, в Германии — заводом Сименс, в
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
570
Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
СССР, Чехословакии, Японии и Польше. Мощность его была
доведена до 535 л. с. при весе 435 кг.
Продолжая развивать конструкцию звездообразных моторов
воздушного охлаждения, фирма Бристоль выпустила целое се-
мейство таких двигателей: 5-цилиндровый «Титан» в 250 л.
7-цилиндровый «Нептун» в 350 л. с. и 3-цилиндровый мало-
мощный «Черуб».
Двенадцатицилиндровый авиационный двигатель М-17.
Несмотря на успехи отдельных конструкторов, фирм и за-
водов в создании хороших двигателей, тяжелый экономический
кризис капиталистических стран сильно тормозил опытные ра-
боты по авиационным моторам, и в течение 6—7 лет после вой-
ны появилось лишь немного новых конструкций; большинство
же авиамоторных заводов занималось лишь мелкими усовер-
шенствованиями своих двигателей и частичной их модифика-
цией. Эта работа в послевоенные годы определялась начавшим-
ся развитием транспортной авиации. Если для специфических
ъсловий войны преимущественное значение имели высокая мощ-
ность и малый вес авиационных двигателей, то для коммерче-
ского самолета наиболее важны были надежность, долговеч-
ность и экономичность двигателей. Учитывая эти требования,
авиамоторные заводы усилили внимание к вопросам технологии
производства двигателей и к мелким, на первый взгляд, их
усовершенствованиям, повышавшим, однако, надежность и дол-
говечность. Эти усовершенствования касались материалов, из
которых строились основные детали, улучшения системы смаз-
www.vokb4a.spb.ru - Самолёт своими руками?!
XIV. Зарубежная авиация после войны 1914—1918 гг
571
ки, разработки рациональных зазоров и т. д. Несмотря на ка-
жующуюся маловажность каждого отдельного усовершенство-
вания, они в сумме давали большой эффект — надежность дви-
гателей значительно повысилась, а срок работы лучших мото-
ров до переборки уже в то время доходил до 400—500 час.
(в условиях использования на гражданских самолетах).
Напряженная деятельность авиамоторных конструкторов и
фирм в первые 6—7 лет послевоенного периода позволила в по-
следующие годы быстро наладить крупносерийный выпуск все
более мощных двигателей.
Крупнейшим явлением в развитии авиации было начавшееся
в послевоенные годы серьезное использование самолетов для
транспорта. Именно в это время организовались регулярно ра
ботавшие воздушные линии. Они не были первыми — воздуш-
ные сообщения зародились еще до войны. Еще в 1911 г. в Анг-
лии была создана воздушная линия Лондон—Виндзор, а в
США — линия Нассау—Лонг-Айленд. Но эти небольшие линии
являлись лишь опытными участками воздушных сообщений.
Послевоенные воздушные линии были уже настоящими транс-
портными предприятиями, притом осуществлявшими не только
коммерческие, но и политические цели. Начиная с 1919 г.,
Англия и Франция организуют ряд колониальных воздушных
линий, обеспечивавших связь колоний с метрополиями, управ-
ление колониями и быструю переброску войск для подавления
«беспорядков».
Целая сеть воздушных линий была быстро создана и в Ев-
ропе. Обилие ненужных самолетов и моторов, наличие много-
численных демобилизованных летчиков и механиков побуждали
правительства и частные компании воздушного транспорта к
использованию открывшихся возможностей для организации
воздушных линий. Но опыт показал, что для эксплоатации на
воздушных линиях пригодны далеко не всякие самолеты и мо-
торы, что организация воздушных сообщений требует громад-
ной подготовительной работы (аэропорты, промежуточные пло-
щадки, служба связи, маяки и т. д.). Поэтому первоначальные
оптимистические предположения о быстром развитии воздуш-
ного сообщения не оправдались и из организованных после
войны воздушных линий удержались лишь сравнительно немно-
гие, пользовавшиеся поддержкой правительств и получавшие
большие субсидии. Тем не менее начало воздушным сообще-
ниям было положено.
В дальнейшем воздушные сообщения в капиталистических
странах сконцентрировались в руках крупных акционерных ком-
паний, тесно связанных с генеральными штабами своих стран
и осуществлявших свою деятельность под контролем прави-
тельств, стремившихся подчинить воздушный транспорт соб-
ственным империалистическим устремлениям.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
572
Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
Пассажирский самолет Юнкере F-13, долгое время
эксплоатировавшийся на воздушных линиях СССР.
Такими основными компаниями явились в дальнейшем в
Англии Imperial Airways, в Германии Lufthansa, во Франции — Air
France, в США — Panamerican Airways и т. д.
К описываемому периоду относится и возникновение первых
советских воздушных линий, которые были созданы советскими
организациями «Добролет», «Закавиа» и «Укрвоздухпуть» и
смешанным советско-немецким обществом «Дерулюфт».
Потребности воздушных сообщений способствовали появле-
нию многочисленных конструкций транспортных самолетов. Осо-
бенно энергично работали над созданием таких самолетов не-
мецкие фирмы, лишенные возможности в то время по условиям
Версальского мира строить военные самолеты. Для германской
авиационной промышленности постройка1 гражданских самоле-
тов была единственной возможностью продолжать исследова-
тельские и экспериментальные работы, поддерживавшие эту
промышленность на достаточно высоком уровне и позволившие
в последующие годы, после захвата власти фашистским прави-
Пассажирский самолет Дорнье «Комета», эксплоатировавшийся на со-
ветских воздушных линиях.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
XIV. Зарубежная авиация после войны 1914—1918 гг.573
тельством, быстро переключиться на создание большого воен-
но-воздушного флота.
Из транспортных самолетов того времени наиболее известны
Юнкере F-13, Фоккер F-III, Дорнье «Комета», Кодрон, Лате-
коер, Де-Хэвилленд DH-34 и др.
Параллельно с созданием высококачественных военных и
гражданских самолетов ведущие капиталистические страны в
послевоенный период не прекращали работы над дирижаблями,
которым в планах вооружений отводилось в то время довольно
значительное место.
В первые годы послевоенного периода наиболее интенсивно
занимались дирижаблями в Англии. Там освоили производство
Пассажирский самолет Фоккер F-IIL
жестких дирижаблей цеппелиновского типа. В 1919 г. в Англии
заканчиваются постройкой и передаются в эксплоатацию дири-
жабли R-33, R-34, в 1920 г. —R-36, а в 1921 г. — R-37, R-38
и R-80. Наконец, в 1924 г., в соответствии с утвержденной пар-
ламентом большой программой дирижаблестроения, приступают
к проектированию и постройке двух крупных жестких дири-
жаблей R-100 и R-101 объемом по 140 000 Эти дирижабли
выпускались в опытном порядке и предназначались для пасса-
жирских воздушных линий, которые должны были связывать
Англию с ее колониями. К оборудованию линий было приступ-
лено одновременно с постройкой дирижаблей, которая началась
в 1925 г. Дирижабль R-100 строила фирма Виккерс, a R-101 —
правительственная верфь при участии самолетного завода Буль-
тон и Поль, который изготовлял металлические конструкции для
этого дирижабля.
После катастрофы с дирижаблем R-101 при первом его
полете в Индию дальнейшее строительство дирижаблей в Анг-
лии Прекратилось. www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
<574 Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
В США к строительству жестких дирижаблей приступили п
1919 г. на созданной в Лейкхерсте дирижабельной базе. Пер-
вый жесткий дирижабль США объемом 68 000 л/3 был построен
в 1924 г. по типу немецкого цеппелина L-59 и передан в экс-
плоатацию военно-морскому флоту под маркой ZRS-1. В том же
году США получили построенный по их заказу в Германии ди-
рижабль LZ-126, переданный также военно-морскому флоту
США под маркой ZRS-3.
В дальнейшем, получив опыт в эксплоатации названных воз-
душных кораблей, Бюро воздухоплавания при военно-морском
министерстве США заказало вновь организованной германо-аме-
риканской компании Гудиир-Цеппелин два жестких дирижабля-
авианосца объемом по 184 000 лг дЛя военно-морского флота.
Каждый из этих дирижаблей должен был нести на себе до
шести самолетов-истребителей.
В стремлении построить такие крупные дирижабли США ру-
ководствовались желанием осуществлять воздушное патрулиро-
вание над просторами Тихого океана и невоз1можнюстью создать
в то время большие гидросамолеты, пригодные для таких опе-
раций.
Строительство первого из этих дирижаблей ZRS-4 («Акрон»)
началось в 1929 г. и он был передан в эксплоатацию в 1931 г.
Английский жесткий
дирижабль R4 01 — последний крупный дирижабль,
построенный в Англии.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
XIV Зарубежная авиация после войны 1914—1918 гг
575
1
ж
Z' Л'-й'
Американский жесткий дирижабль «Акрон».
Следом за. «Акроном» в 1932 г. был заложен дирижабль
ZRS-5 («Мэкою»), постройка которого была окончена в 1933 г.
Оба эти дирижабля погибли (в 1933 и 1935 гг.), и после
их гибели строительство крупных дирижаблей в США прекра-
тилось.
Германия после ее поражения в первой мировой войне пы-
талась сохранить кадры дирижаблистов-производственников и»
эксплоатациюнников. С этой целью немецкое правительство суб-
сидировало восстановление упомянутого выше общества «Деляг»
и начало строительство двух пассажирских дирижаблей LZ-12O
и LZ-121 объемом по 20 000 ж3. Но под давлением француз-
ского правительства, не желавшего возрождения немецкой ди-
рижаблестроительной промышленности, эти дирижабли были не-
реданы Франции и Италии.
Все же Германии после Версальского мира удалось
предотвратить разрушение Фридрихсгафенской верфи, так как;
США потребовали, чтобы немцы в счет репараций построили
для них упомянутый выше дирижабль LZ-126 Компания Цеп-
пелина растянула постройку этого воздушного корабля на це-
лый год, в течение которого пошла на организацию смешанного
германо-американского
576 Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
разом немцы, вопреки суровым для них условиям Версальского
договора, сумели отстоять и сохранить свою основную дирижаб-
лестроительную базу во Фридрихсгафене.
С 1926 г. на этой базе компания Цеппелина вновь начала
отроить крупные жесткие дирижабли. На правительственные
субсидии строится LZ-127 объемом 105 000 м3 (предельная ку-
батура, допускаемая размерами эллинга), законченный в 1928 г.
Этот дирижабль, известный под названием «Граф Цеппелин»,
тесле ряда испытательных и тренировочных полетов был пере-
дан в эксплоатацию на дирижабельную воздушную линию
Фридрихсгафен—Пернамбуко (Бразилия) через Атлантический
океан.
За время с 1932 по 1937 г. этот дирижабль совершил 136
полетов в Южную Америку и 7 полетов в США, причем покрыл
расстояние в 1 695 272 км и перевез 13 110 пассажиров.
В 1929 г. верфь во Фридрихсгафене расширяется: строится
новый эллинг, перестраиваются мастерские. После реконструк-
ции на этой верфи закладывается громадный дирижабль LZ-129
объемом 200 000 м* («Гинденбург»). Постройка его была за-
кончена в 1936 г. и его передали в эксплоатацию на транс-
атлантическую линию Франкфурт—Нью-Йорк. Эта линия рабо-
£
Немецкий дирижабль Х
XIV Зарубежная авиация после воины. 1914—1918 гг 577
тала недолго и после гибели LZ-129 была закрыта. Строитель-
ство жестких дирижаблей на Фридрихсгафенской верфи в Гер-
мании продолжалось вплоть до начала второй мировой войны в
1939 г., когда был закончен постройкой и передан в эксплоата-
цию последний немецкий дирижабль LZ-130.
В Италии после Версальского мира продолжалась постройка
полужестких дирижаблей. Во главе упомянутого выше «Завода
воздухоплавательных конструкций в Риме» в качестве руково-
дителей проектирования вначале стояли Узуэлли, Нобиле, Прас-
соне и Крокко. Затем руководящая роль перешла к У. Нобиле,
который сделался директором этого завода.
Завод рабогал до 1930 г. и построил в послевоенное время
ряд интересных полужестких дирижаблей.
В 1923 г. по проекту Нобиле завод построил дирижабль^!
объемом 18 500 я* с тремя моторами Майбах по 250 л. с. На
нем был совершен в 1926 г. под руководством Р. Амундсена
перелет через Северный полюс к берегам Аляски (дирижабль
при этом был переименован в «Norge» в честь Норвегии, орга-
низовавшей экспедицию). На другом таком же дирижабле, на-
званном «Italjia», Нобиле предпринял в 1929 г. попытку лететь
на Северный полюс. Эта попытка закончилась катастрофой,
Итальянский полужесткий дирижабль N-1 «Норвегия», на котором был
совершен в 1926 г. под руководством Р. Амундсена перелет
через ru _ Самолёт своими руками?!
37 В. А. Попов
578 Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
причем спасать экспедицию пришлось преимущественно совет-
ским полярным летчикам и морякам.
После этого неудачного полета завод был закрыт.
Тяжелые аварии с большими дирижаблями и успехи в созда-
нии крупных самолетов и гидросамолетов заставили руково-
дящие круги стран, где строились такие дирижабли, пере-
смотреть свои планы дальнейшего проектирования их, и в после-
дующие годы большие дирижабли нигде, кроме Германии, не
строились.
В годы интенсивной подготовки фашистским правительством
Германии второй мировой войны основные усилия немцев были
устремлены на создание мощной авиации, и поэтому строитель-
ство крупных дирижаблей в Германии фактически также пре-
кратилось.
XV. РАЗВИТИЕ ЗАРУБЕЖНОЙ АВИАЦИИ В ПЕРИОД,
ПРЕДШЕСТВОВАВШИЙ ВТОРОЙ МИРОВОЙ ВОЙНЕ,
И В ГОДЫ ВОЙНЫ
Рост производства самолетов и их техническое совершен-
ствование. Развитие и совершенствование авиационных дви-
гателей. Развитие конструкции самолета. Состояние авиации
и авиационной промышленности в годы войны.
Начиная примерно с 1925 г., в связи с рассасыванием ми-
рового экономического кризиса и установлением периода ча-
стичной стабилизации капитализма, авиация вступила в пору
нового количественного роста. Борьба крупных капиталистиче-
ских стран за- источники сырья, за рынки и сферы приложения
капиталов явно вела к новой мировой войне. Подготовка к этой
войне была тем более явственной, что Версальский договор
даже в малой степени не разрешил основных противоречий меж-
ду капиталистическими странами, не обеспечил эффективного
разоружения Германии и в то же время, будучи направлен мно-
гими статьями против молодого, советского государства, лишал
Советский Союз возможности стабилизировать положение в
Европе.
В порядке подготовки к новой мировой войне главные капи-
талистические страны разработали широкие планы воздушных
вооружений. Этими планами предусматривалось создание новых
частей ВВС, вооружение их новейшими самолетами, накопле-
ние необходимых запасов самолетов и моторов, широкое финан-
сирование научно-исследовательских и опытных работ, создание
резервных авиационных кадров в виде гражданских летчиков и
расширение школ для их подготовки, увеличение парка граж-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
XV Зарубежная авиация накануне и в годы вторвй мировой войны 579
панских самолетов с целью использовать их в ходе войны, рас- •
ширение отечественных авиационных заводов, обеспечение оте-
чественной авиапромышленности сырьевыми базами и закупка
недостающего стратегического авиационного сырья.
За 1925__1929 гг. ведущие капиталистические страны по-
строили до 42 000 самолетов. Учитывая выпуск самолетов в Че-
хослова'кии, Польше, Голландии, Швеции, Японии, Испании и в
остальных странах, можно считать, что за 1925—1929 гг. было
построено свыше 50 000 самолетов, причем более 75% из них
были военными. В выпускавшихся за этот период самолетах
продолжалось развитие уже наметившихся тенденций и кон-
структивных схем, причем все больше внимания уделялось по-
стройке металлических самолетов, в частности, — свободнонесу-
щих монопланов.
В результате упорных усилий крупнейших капиталистических
стран по перевооружению их военно-воздушных сил в период
1925—1929 гг. авиационная техника- развилась в одну из веду-
щих отраслей знаний, а авиационная промышленность стала пе-
редовой областью производства.
Уже на этом этапе своего развития авиационная техника
использовала все достижения в других областях техники, по-
требовала развития новых специальных производств, создания
новых материалов, разработки новой технологии. В свою оче-
редь все отрасли промышленности широко использовали дости-
жения авиационной техники.
Так, авиация потребовала новых, весьма высококачествен-
ных материалов и появились легкие и сверхлегкие сплавы, ле-
гированные стали высокой прочности, была создана новая ме-
таллургия. Вслед за авиацией такие металлы и Оплавы стали
применять сначала в транспортном машиностроении, а затем и
в других отраслях промышленности.
Аэродинамические исследования, развившиеся под влиянием
авиации, стали впоследствии широко использоваться в автомо-
бильной технике, в железнодорожном транспорте, при проекти-
ровании крупных зданий и инженерных сооружений.
Передовые методы расчета и конструирования, обеспечиваю-
щие наиболее целесообразное использование материала, впер-
вые были разработаны и применены в авиации ‘под давлением
необходимости строить самолеты прочными и в то же время
легкими по весу. По примеру авиации аналогичные методы кон-
струирования и расчетов стали применять в общем машино-
строении.
Примеров плодотворного влияния авиационной техники на
иные отрасли производства можно привести очень много.
Не следует думать, что в этот период масштабы авиацион-
ного производства^ были очень большими. Например, в США на
долю ави ационной промышлец^о^тИкЬ-йа^ррагждйС&мюйт !
37*
580
Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации,
(самые мощные в мире) даже в 1929 г. приходилось всего око-
ло 0,2% национального богатства, в то время как на долю мор-
ского транспорта и судостроения (отнюдь не самые мощные в
мире) приходилось около 8%, т. е. в 40 раз больше.
Последующие десять лет, предшествовавшие второй мировой
войне, прошли под знаком непрерывного технического совершен-
ствования самолетов, моторов и авиационного оборудования. К
этому времени авиация стала представлять собой огромный
комплекс различных производств, исследовательских и научных
институтов, громадных по» размерам воздушных флотов, воз-
душных линий, сети учебных заведений и прочих предприятий
и организаций.
Совершенствование самолетов шло, главным образом, по
пути улучшения их аэродинамики, облагораживания конструк-
ции отдельных агрегатов и деталей, увеличения мощности и
экономичности двигателей и более целесообразного использова-
ния материалов, чему способствовало совершенствование мето-
дов расчета. Совершенствование самолетов шло по линии глав-
ным образом повышения максимальной скорости полета. Это
требование все время оставалось — и до сих пор остается —
доминирующим.
Постепенное вытеснение бипланной схемы привело к тому,
что с 1933—1934 гг. по бипланной схеме стали строить лишь
учебные самолеты. Господствующим типом к этому времени
стал свободнонесущий [моноплан с низкорасположенным крылом
и убирающимся шасси. В соединениях крыла с фюзеляжем ста-
ли ставить зализы (феринги), заполняющие острые углы между
поверхностями крыла и фюзеляжа, чем достигалось уменьшение
лобового сопротивления. Появились самолеты с крылом типа
«обратной чайки», примыкающим к фюзеляжу ‘под прямым
углом. Хотя низкое расположение крыла не является наилуч-
шим с точки зрения аэродинамики, но недостатки такой схемы
искупаются конструктивными достоинствами: возможностью
установить щитки или закрылки в подфюзеляжной части крыла
и удобством убирания шасси, чего нельзя сказать о схеме с
высокорасположенным крылом, наивыгоднейшей с точки зрения
аэродинамики.
С целью снизить лобовое сопротивление и повысить ско-
рость самолетов толщина крыльев постепенно уменьшалась и
профиль их изменялся. От вогнутовыпуклых и плосковыпуклых
профилей с отно»ситепьной толщиной 20—22% у корня и 12—
14% у концов конструкторы перешли к хорошо обтекаемым
двояковыпуклым профилям с относительной толщиной 14—16%
у корня и 7—8% у концов.
Столь значительное уменьшение толщины крыла стало воз-
можным в результате совершенствования методов расчета, при-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
XV, Зарубежная авиация накануне и в годы второй мировой войны 581
менения материалов повышенного качества, улучшения кон-
струкции и изменения формы крыла в плане: вместо прямо-
угольных крыльев всеобщее применение (получили трапецевид-
ные со все возрастающей степенью сужения.
Толщина металлической или фанерной обшивки крыла по-
степенно росла. Это позволило в производстве получать точные
контуры профиля и весьма хорошо* отделанную гладкую поверх-
ность. Исчезли гофрированная обшивка и заклепки с высту-
пающими головками, замененные потайными заклепками. По*
верхность крыла стали очень тщательно отделывать, добиваясь
высокой ее гладкости, что опять-таки снижало лобовое сопро-
тивление и повышало скорость.
В связи с ростом максимальной скорости самолетов и ввиду
необходимости удержать на допустимом уровне непрерывно ‘воз-
растающую посадочную скорость широко стали применять щит-
ки, закрылки и подкрылки. Эти приспособления позволили так-
же увеличить крутизну траектории при посадке, что оказалось
очень важным (в (практике военной авиации, вынужденной ра-
ботать^ аэродромов, у которых часто нет свободных подходов.
Период с 1930 по 1936 г. характеризуется разработкой^
совершенствованием убирающихся шасси и средств механизап-
ции крыла — щитков, закрылков и подкрылков. Лишь к 1935—
1936 гг. эти задачи были практически разрешены.
Изменялась и форма фюзеляжей. От фюзеляжей с сечения-
ми прямоугольной или прямоугольной с закругленными углами
формы конструкторы повсеместно перешли к хорошо обтекае-
мым фюзеляжам с круговым, эллиптическим или овальным се-
чениями, причем плавность формы современного фюзеляжа на-
рушается лишь выступающим фонарем пилота.
Резко улучшилось капотирование двигателей. Пои моторах
воздушного охлаждения выступающие в поток головки цилинд-
ров создавали значительное сопротивление. Цоэтому головки
цилиндров стали закрывать узкими профилированными кольца-
ми-обтекателями. Применение таких колец снизило сопротив-
ление фюзеляжа с мотором на 20—SO'0/©. Затем стали на звездо-
образные моторы ставить специальные капоты, впервые разра-
ботанные NACA (Национальный совещательный комитет по
авиации в США). Постепенное усовершенствование таких капо-
тов позволило* значительно повысить скорость самолетов с звез-
дообразными моторами ’воздушного охлаждения и, таким обра-
зом, открыло этим моторам путь в скоростную авиацию.
Капотирование радиаторов при моторах жидкостного охлаж-
дения также (постепенно совершенствовалось. Стоявшие непод-
вижно в потоке радиаторы уступили место выдвижным. Лобо-
вая площадь выдвижного радиатора может быть уменьшена по
мере повышения скорости полета и нарастания интенсивности
охлаждения.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
582
Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
Следующим шагом в улучшении капотирования системы жид-
костного охлаждения было применение туннельных радиаторов,
причем туннели стали помещать в крыле, фюзеляже или мо-
торной гондоле. Освоение туннельных радиаторов заняло около
пяти лет — с 1935 по 1940 г.
От охлаждения водой перешли к охлаждению высококипя-
щими жидкостями или водЬй под давлением.
В результате совершенствования аэродинамики систем жид-
костного охлаждения на преодоление сопротивления туннельно-
го радиатора сейчас затрачивается всего 2—5% мощности мо-
тора.
Одним из важнейших мероприятий, значительно повысивших
летные качества самолетов, был переход на винты изменяемого
в полете шага При скорости самолетов 200—250 км!час по-
требность |в таких винтах практически не ощущалась. С ростом
скоростей увеличилась разница между максимальной скоростью
и взлетной скоростью и при винте фиксированного шага резко
возросла потеря мощности на режиме взлета и подъема. Пер-
вым выходом из положения было применение так называемого
двухшагЬвого винта, т. е. винта, лопасти которого могли уста-
навливаться в двух положениях: малый шаг для взлета и
оодъема и большой шаг — для максимальной скорости.
Затем были созданы винты с непрерывно изменяющимся ша-
гом. У этих винтов летчик мог установить лопасти в любое по-
ложение в пределах, предусмотренных конструкцией винта.
Наконец, появились и получили повсеместное применение
винты-автоматы, лойасти которых автоматически устанавлива-
ются так, что двигатель ©ее время работает на наивыгоднейшем
числе оборотов. Применение винтов-автоматов избавило летчика
от необходимости следить за винтом и устанавливать лопасти
на нужный угол.
Усовершенствование воздушных винтов увеличило тягу на
взлете больше, чем па 40%, увеличило дальность полета, по-
высило потолок, улучшило скороподъемность самолета и дало
еще ряд существенных улучшений.
Важнейшим фактором в улучшении летно-технических пока-
зателей самолетов было совершенствование авиационных двига-
телей — рост их мощности и увеличение высотности.
Начиная с 1925 г., американские заводы решительно стали
на путь выпуска двигателей воздушного охлаждения и сумели
создать столь совершенные конструкции, что в США почти пе-
рестали строить двигатели жидкостного охлаждения.
Успех двигателей воздушного охлаждения явился результа-
том глубокой исследовательской работы, причем основной проб-
лемой явилось охлаждение головок цилиндров и клапанов. В
результате широко поставленных экспериментов были найдены
способы обеспечить двигателям воздушного охлаждения высо-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
XV. За рубежная авиация накануне и в годы второй мировой войны 583
кую надежность при литровой мощности не меньшей, чем у дви-
гателей жидкостного охлаждения
В 1928—1929 гг. появились знаменитые звездообразные мо-
торы воздушного охлаждения фирмы Райт «Циклон» — сначала
R-1750 мощностью 525 л. а, а затем R-I820 мощностью в пер-
вых сериях 650—700 л. с Конструкция двигателей оказалась
весьма удачной, и фирма Райт, постепенно совершенствуя и мо-
дифицируя их, довела к 1940 г мощность до 1300 л. с.
Двигатели «Циклон» послужили предметом подражания во
многих странах и способствовали появлению новых моторов
воздушного охлаждения, которые с этих пор получили всеоб-
щее (признание и применение Кроме двигателей фирмы Райт,
большим успехом в США стали пользоваться звездообразные
моторы воздушного охлаждения фирмы Пратт-Уитни.
До 1939 г. в США двигатели жидкостного охлаждения прак-
тически вообще не строились, так как двигатели воздушного
охлаждения полностью вытеснили их из военной и гражданской
авиации Лишь успехи европейских заводов, создавших накану-
не второй мировой войны новые высокомощные и очень легкие
моторы жидкостного охлаждения с очень малыми габаритами,
заставили военное ведомство США пересмотреть свое отноше-
ние к роли двигателей жидкостного охлаждения.
Европейские авиамоторные заводы, использовав американ-
ский опыт, сумели поставить производство двигателей воздуш-
ного охлаждения, но в отличие от американских фирм не пре-
кратили работ над двигателями жидкостного охлаждения В пе-
риод^ 1926—1930 гг. в Европе моторные заводы перешли к по-
стройке У-образных 12-цилиндровых двигателей большой мощ-
ности. Постепенно совершенствуя конструкцию своих моторов,
ведущие европейские заводы создали ряд двигателей, ставших
классическими и предопределивших развитие моторов жидко-
стного охлаждения на много лет — вплоть до наших дней.
Так появились моторы «Кэстрел», «Перегрин» и, наконец,
«Мерлин» английской фирмы Роллс-Ройс и 12Y французской
фирмы Испано-Сюиза.
Успех этих двигателей, которые благодаря малым габари-
там позволили создать новые истребители со скоростью боль-
ше 600 км/час, заставили американцев накануне 1941 г. фор-
сировать работы над единственным ® США мощным мотором
жидкостного охлаждения, выпускаемым фирмой Аллисон,
V-1710 в 1300—1350 л. с, а затем приступить к постройке на
заводах фирмы Паккард английского мотора Роллс-Ройс
«Мерлин».
Взаимно конкурируя и непрерывно совершенствуясь, оба ти-
па двигателей — воздушного и жидкостного охлаждения — по-
переменно то один, то другой становились ведущими и получа-
ли по временам преимущественное распространение. ..
r Г www.voloD-iasspD.pu - самолет своими руками
584 Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
Громадное значение в повышении летных характеристик са-
молетов имело увеличение высотности авиационных двигателей.
Начиная примерно с 1930 г., все* большее число двигателей обо-
рудуется системой наддува, повышающей давление на всасыва-
нии при (помощи нагнетателей. К этому времени высотность
новых моторов уже достигла 3500—4500 м, что немедленно
улучшило скороподъемность самолетов и сильно повысило нх
максимальную скорость на высоте. С этих пор все мощные мо-
торы снабжаются нагнетателями, повышающими давление на
всасывании с целью получения большей высотности, а также по-
вышения мощности на земле (форсирование двигателей).
Использование наддува, применение топлив с высоким окта-
новым числом и антидетонаторов позволило получить очень вы-
сокую литровую мощность и создать двигатели с высотностью
8—9 км при малом удельном весе—• меньше 0,5 кг!э.л.о.
К началу второй мирЬвой войны почти во всех странах с
развитой авиационной промышленностью (приступили к серьез-
ной работе над реактивными двигателями. В последние годы
второй мировой войны были созданы первые практически при-
годные жидкостные реактивные и воздушно-реактивные двига-
тели» и появились первые военные реактивные самолеты.
Параллельно с совершенствованием аэродинамики самолета
и ростом мощности и высотности авиационных двигателей из-
менялась и совершенствовалась конструкция отдельных элемен-
тов самолета.
По внешней форме крыло современного- самолета отличается
от крыльев, строившихся 10—12 лет назад, иным профилем,
меньшими габаритами, обязательным наличием посадочных при-
способлений (предкрылков, щитков, закрылков, подкрылков),
точным соблюдением заданного конструктором контура (про-
филя), тщательной отделкой поверхности и хорошей гермети-
зацией всех отверстий и соединений. Внутренний набор крыла
в течение последних десяти лет почти не изменился. Непрерыв-
ный рост скоростей и, следовательно, аэродинамических нагру-
зок на крыло, снижение высоты профиля и опасность возникно-
вения вибраций привели к тому, что из-за повышенной проч-
ности вес современного крыла не только не уменьшился, но
даже значительно увеличился по сравнению с крыльями само-
летов, строившихся 10—12 лет назад, и составляет сейчас око-
ло 20—30 кг/м2.
Совершенствование крыла за последнее десятилетие шло по
линии применения улучшенных типов профилей и уточнения
методов расчета конструкции на прочность.
Совершенствование конструкции фюзеляжа шло по пути по-
степенного перехода от ферменных схем к мо-нококовым, хотя
до сих пор ферменные фюзеляжи (сварные из стальных трубу
еще встречаются.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками
fafiAtwti 1V
Характеристики наиболее известных военных самолетов периода второй мировой войны
Страна Наименование (марка) самолета Тип и мощность мотора на расчетной высоте Л. CjM Полетный вес самолета кг Максималь- ная скорость на расчетной высоте км)час м Практи- ческий потолок м Даль- ность полета км
Англия > Одном „Харрикейн" естные истреби! „Мерлин"-ХХ 1250/3750 гели 3154 522/5000 10 000 850
Англия Англия „Спитфайр" F-XIV „Тайфун" Роллс-Ройс „Грифон" >2000 Непир „Сейбр" 3630 4900 > 640 667 10 600 980
США .Эракобра" Аллиссон 1710-24 1150/3660 3556 585/4200 9 600 976
США „Лайтнинг" P-38L Аллисон V-1710 F30 (2X1500) 8160 > 680 >12 000 2 900
США „Мустанг" Р-51 D-5 Паккард V-1650 7 1720/1890 3900 657/1890 >12 000 1 890
США Германия „Тандерболт" Мессершмитт Me-109 G-2 DB-605 А/1 1300/5800 3270 666/7000 11900 710
Германия Фокке-Вульф FW-190-A-4 BMW-801D 1460/4970 4230 610/6000 10 500 550
Англия Скоростные Де-Хэвилленд „Москито" (ближние) бомбар 2 „Мерлин" XXI по 1240/3050 Д и Р О Е 8 670 1 щ и к и 625/7000 10 850 2100
США Дуглас „Бостон" III 2 Райт-Циклон по 1365/3870 9 700 630/4500 8 800 1380
США Норт-Америкен В-25С 2 Райт-Циклон по 1450/3660 12 900 490/5600 7 500 1720
Германия Юнкере Ju-88 А-6 2 Юмо 211а по 1100 11 000 452/4900 8 150 , 2000
США Тяжелые (д Боинг В-17 „Фортресс" альни е) бомбард? 4 Пратт-Уитни по 1000/9144 [ р о в щ 25 000 и к и 481/7620 10 500 4180
США Либерейтор В24С 4 Пратт-Уитни по 1000/7620 21300 475/7620 10 000 4990
США Боинг В-29 „Суперфортресс* 4 Райт R-3350-23 по 2000/7620 47 700 598/9144 10 240 7 200
Краткий очерк по истории воздухоплавания и Ъвиации
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
XV. Зарубежная авиация накануне и в годы второй мировой войны 587
За время войны была создана авиационная промышленность
в странах, где раньше ее не было, или она была очень сла-
бой— в Канаде, в Австралии и в странах Южной Америки.
Рост авиапромышленности шел не только по пути постройки
новых авиационных заводов, но и по пути приспособления мно-
гочисленных существовавших заводов к авиационному произ-
водству.
Рост авиационной промышленности вызвал коренную пере-
стройку всего народного хозяйства во всем мире. Пришлось
расширять сырьевые базы, производство алюминия, магния,
специальных сталей и других авиационных материалов.
В порядке кооперирования авиационная промышленность во-
влекла в сферу авиационного производства многочисленные
предприятия других отраслей промышленности, в частности,
электротехнические, радиотехнические, приборные, автомобиль-
ные и другие заводы.
Несмотря на усовершенствования технологии и организации
производства, значительно снизившие трудоемкость изготовле-
ния деталей и упростившие сборку, трудоемкость военных са-
молетов даже при крупносерийном производстве осталась вы-
сокой и составляла от 5000 до 50 000 человеко-часов на самолет
в зависимости от типа (трудоемкость легкового автомобиля со-
ставляла в эти же годы 150—200 человеко-часов). Поэтому
проблема рабочей силы за годы войны была основной для авиа-
промышленности, и недостаток рабочей силы явился главным
тормозом в ее дальнейшем расширении.
В качестве иллюстрации приведем несколько цифр. В США
к 1944 г. стоимость продукции авиационной промышленности
составляла более 30% стоимости всей военной продукции стра-
ны, причем имелось 67 самолетных заводов, 22 моторных заво-
да, 19 винтовых заводов и многочисленные агрегатные и вспо-
могательные заводы. Число рабочих доходило до 2,5 млн.
Примерно такая же картина была и в остальных странах,
принимавших участие во второй мировой войне.
Конечно, по окончании войны авиационная промышленность
резко свернулась, и это свертывание в капиталистических стра-
нах было связано с новой безработицей ввиду невозможности
подыскать другую работу для сотен тысяч рабочих.
Успехи аэродинамики, совершенствование конструкции и ме-
тодов расчета позволили в ходе войны создать во всех странах
двоенные самолеты с весьма высокими качествами.
I В табл. IV приведены данные о наиболее известных воен-
ных самолетах периода второй мировой войны.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
58В
Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
XVI. РАСЦВЕТ СОВЕТСКОЙ АВИАЦИИ
Самолеты ЦАГИ Большие перелеты и рекорды Цельно-
стальные самолеты А И Путилова Самолеты Д. П Григо-
ровича и Н Н Поликарпова Создание мощных советских
авиационных двигателей Зарождение советской реактивной
авиации Создание боевых самолетов «Яковлев», ЛАГГ-3,
Ла-5 и Ла 7, МиГ-3, «Пстляков-2», «Петляков-8»,
«Илыошин-2» и «Илыошин-4» Советская авиационная
промышленность и авиация в годы Великой Отечествен-
ной войны
В развитии авиации наша страна сыграла немалую роль,
причем не только- не отставала от других стран, но по ряду во-
* просов шла и идет впереди. Восстановив в первые же годы
после гражданской войны основные авиационные заводы, обес-
печив подготовку авиационных кадров в авиашколах и Военной
воздушной академии, создав научно-экспериментальную базу в
виде Центрального аэрогидродинамического института (ЦАГИ),
руководимого после смерти Н. Е Жуковского его ближайшим
учеником и сподвижником С. А. Чаплыгиным, советское прави-
тельство заложило прочные основы для последующего развития
авиации в нашей стране.
Создание мощных лабораторий ЦАГИ, развернувших рабо-
ту к 1927 г., оказало огромное влияние на успехи в постройке
новых самолетов. При ЦАГИ был организован отдел опытного
самолетостроения, выпустивший в ближайшие же годы не-
сколько весьма интересных в конструктивном отношении само-
летов. Руководил этим отделом А. Н. Туполев, инициалами ко-
торого и отмечались построенные в ЦАГИ самолеты. В работах
отдела опытного самолетостроения при ЦАГИ принимали уча-
стие многие Прославленные потом конструкторы- П. О. Сухой,
А. А. Архангельский, В. М. Петляков, А. И. Путилов и мно-
гие другие
Советский
цельнометаллический трехмоторный пассажирский самолет
«Крылья Советов» (АНТ-Як .. ...
www.voKD-Ia.spb.ru - Самолет своими руками г!
XVI. Расцвет советской авиации
589
Развитие советской авиации неразрывно связано с осуще-
ствлением сталинского плана индустриализации. На базе социа-
листической индустриализации наша авиационная промышлен-
ность быстро росла. Мелкие полукустарные завоцы времен
гражданской войны уступили место мощным предприятиям,
оснащенным богатым и совершенным оборудованием, распола-
гающим высококвалифицированными специалистами.
Советское правительство, заботясь об обороне страны, при-
няло ряд мер к скорейшему развитию нашей авиационной тех-
ники. Громадную роль сыграл в этом товарищ Сталин. С его
именем связаны все основные этапы технического прогресса со-
ветской авиации. Он определял пути развития* авиационной тех-
ники в нашей стране, направлял внимание конструкторов на ре-
шающие [Проблемы, даозал конкретные задания даже по от-
дельным самолетам, требуя от а(виационных работников более
смелого движения вперед, постоянной борьбы за скорость, вы-
соту и дальность полета. Товарищ Сталин воспитал кадры ве-
дущих авиационных работников в духе, смелого * новаторства,
стремления к техническому прогрессу.
Создание мощной авиационной промышленности, организа-
ция крупных научно-исследовательских авиационных институтов
и ряда учебных заведений и подготовка многотысячного кол-
лектива авиационных специалистов явились крупнейшими побе-
дами советского народа.
Результаты усиленного внимания всего советского народа к
развитию авиации и к скорейшему овладению передовой авиа-
еционной техникой не замедлили сказаться.
Уже в 1928 г. первый советский многомоторный самолет
АНТ-9, названный «Крылья Советов» под управлением летчика
М. М. Громова совершил знаменитый европейский круговой пе-
релет по маршруту Москва—Берлин—Париж—Рим—Лондон—
Варшава—Москва В следующем году летчик G. А Шестаков
на самолете АНТ-4 (военный вариант этого самолета обозна-
чался шифром ТБ 1) пролетел от Москвы до Нью Йорка через
i

Двухмоторный цельнометаллический бомбардировщик ТБ-1 (АНТ-4).
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
590
Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
Четырехмоторный цельнометаллический самолет АНТ-6,
На фотоснимке изображен полярный вариант этого самолета. Этот экземпляр
самолета АНТ-6 совершил высадку советской экспедиции на Северный
Полюс.
Сибирь и Тихий океан, покрыв расстояние в 20 000 км, из ко-
торых более 8 000 км самолет прошел над водой.
В скором времени появился тяжелый четырехмоторный бом-
бардировщик АНТ-6, долгое время состоявший на вооружении
наших военно-воздушных сил и послуживший прототипом для
тяжелых бомбардировщиков не только в СССР, но и за гра-
ницей.
Сначала на АНТ-6 были установлены четыре мотора М-17
по 600 л. с., с которыми самолет развивал скорость около
200 км/час ври полетном весе примерно 15 т. Впоследствии
после установки на этот бомбардировщик мощных моторов
АМ-34, созданных конструкторским бюро А. А. Микулина, ско-
рость АНТ-6 выросла до 250 км/час, а полетный вес превы-
сил 20 т.
Этот самолет использовался не только в качестве тяжелого
бомбардировщика. В транспортном /варианте он вывозил меха
с отдаленных сибирских факторий и серу из рудников Туркме-
нии, совершил знаменитую -высадку папанинцев на Северном
полюсе и провел много других важных и интересных работ.
Несколько позднее в ЦАГИ были построены агитационный
пятимогорный самолет АНТ-14 («Правда») и гигант АНТ-20
(«Максим Горький»), который был для своего времени (1933—
1934 гг.) самым крупным сухопутным самолетом в мире. Во-
семь моторов общей мощностью 17 000 л. с. сообщали ему ско-
рость до 280 км/час. Нормальный полетный вес равнялся 42 т,
но в перегрузочном варианте мог быть доведен до 54 г. Размах
крыла равнялся 65 М. www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
XVI Расцвет советской авиации
59В
Пятимоторный
цельнометаллический пассажирский самолет «Правда»
(АНТ-14).
Постройка этих самолетов являлась весьма большим дости-
жением и показывала, что у нас уже к тому времени имелась
собственная конструкторская школа, способная создавать весьма
совершенные и оригинальные тяжелые самолеты. В дальнейшем
под руководством В. М. Петлякова в ЦАГИ был построен тя-
желый четырехмоторный бомбардировщик Пе-8 (см. фиг. 57),
состоявший на вооружении Красной Армии во время Великой
Отечественной войны.
В ЦАГИ же конструкторской бригадой П. О. Сухого был
создан замечательный рекордный самолет РД («рекорд даль^
ности»), на котором экипаж под командой М. М. Громова 10—
12 сентября 1934 г. за 75 час. Полета по замкнутому кругу по-
крыл расстояние в 12 411 км, что до 1938 г. было мировым ре-
кордом. Лишь в 1938 г. этот рекорд был незначительно пре-
вышен (на 529 км). В июле 1936 г. мировой рекорд дальности
полета по прямой (9374 км) был установлен на этом же само-
Восьмимоторный цельнометаллический самолет «Максим Горький» (АНТ-20)».
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
392
Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
лете Чкаловым, Байдуковым и Беляковым, пролетевшими по
заданному товарищем Сталиным маршруту из Москвы через
Землю Франца Иосифа, Северный Ледовитый океан, Камчатку,
(Николаевск-на-Амуре. На таком же самолете с мотором АМ-34
В П. Чкалов, Г. Ф. Байдуков и А. В. Беляков, взлетев
18 июня 1937 г. с одного из подмосковных аэродромов, проле-
тели через Северную полярную область и, покрыв 8583 км,
приземлились 20 июня 1937 г. в Портленде (США). 12 июля
1937 г на таком же самолете М. Громов, А. Юмашев и С. Да-
Самолет ЦАГИ-25 («РД»), предназначенный для полетов на рекордно даль-
ние дистанции.
Спроектирован и построен под руководством П. О. Сухого.
нилин, взлетев с того же аэродрома, что и экипаж В. П. Чкало-
ва, вторично прошли над Северной полярной областью и доле-
тели до города Сан-Джасинто недалеко от границы между
США и Мексикой, покрыв 10 148 км и побив мировой рекорд
дальности полета по прямой, принадлежавший Чкалову,
Байдукову и Белякову.
Конструкторским бюро П. О. Сухого был затем построен
самолет, известный под названием «Родина» по знаменито-
му женскому перелету Москва—Дальний Восток. В этом пере-
лете (24 сентября 1938 г.) В. С. Гризодубова, П. Д. Осипенко
и М. М. Раскова покрыли 5908 км, установив международный
женский рекорд дальности.
Интересные цельностальные пассажирские самолеты строил
А. И. Путилов. Особенности материала, открывшие возможности
широкого применения нового в то время для авиационной про-
мышленности технологического процесса — точечной сварки, по-
зволили создать оригинальную конструкцию всех силовых эле-
ментов. Самолеты «Сталь-2» (см. фиг. 12) и «Сталь-3» А. И.
Путилова долгое время эксплоатировались на наших воздуш-
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
XVI Расцвет советской авиации
593
Самолет «Родина» конструкции П. О. Сухого.
Этот самолет прославлен рекордным перелетом Гризодубоврй,
Осипенко и Расковой из Москвы на Дальний Восток.
Истребитель И-5, спроектированный Д. П. Григоровичем.
3 В А. Попов
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
594 Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
ных линиях. Освоение в широких масштабах точечной и роли-
ковой сварки нержавеющей стали явилось значительным дости-
жением нашей авиационной технологии.
Советские истребители в тот период строили два конструк-
тора— Д. П. Григорович и Н. Н. Поликарпов. Из числа по-
строенных Григоровичем истребителей, кроме ранних И-2 и
Эскиз двухмоторного гидросамолета РОМ-П — разведчик открытого
моря (собственноручный эскиз Д. П. Григоровича).
И-2 бис, следует упомянуть И-5 и Z. Истребитель И-5, построен
ный к 1930 г., представлял собой высокоманевренкый биплан с
большой по тому времени скоростью Качества этого самолета
были столь высоки, что он являлся одно время лучшим истре-
бителем в мире.
В это же время Д. П. Григорович построил еще несколько
интересных машин. В их числе были первые в мире образцы
специальных штурмовых самолетов ТШ-1 и ТШ-2. Они были на-
дежно защищены солидной броней и вооружены сильными ба-
тареями пулеметов, стрелявших вперед. Штурмовики Григоро-
вича в свое время не получили развития, но оставили значи-
тельный след в сознании тактиков и способствовали дальнейшей
разработке этого интересного типа.
Значительный интерес представляли построенные Григоро-
вичем в тот период гидросамолеты — летающие лодки. Среди
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
XVI Расцвет советской авиации
5°5
Разведчик и легкий бомбардировщик Р-5.
Спроектирован и построен под руководством Н Н. Поликарпова

Учебный самолет «Поликарпов-2» (По-2 или У-2).
Истребитель И-153 конструкции Н. Н. Поликарпова.
--------------------------M^ivvokb-11” spb rii - Сямллрт гиними-руками?!
о8*
596
Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
них наибольшей популярностью пользовался дальний морской
разведчик РОМ (разведчик открытого моря). Работы Д.П. Гри-
горовича по гидросамолетам открывали такие обнадеживаю-
щие перспективы, что нашли подражателей в Англии, Италии
и США, где идеи Григоровича оживленно обсуждались и про-
верялись постройкой опытных машин.
Построенный Григоровичем в 1933—1934 гг. истребитель Z
был очень интересной машиной, в которой при наличии мощ-
ного вооружения были своеобразно разрешены вопросы, свя-
занные с особыми требованиями, предъявляемыми к весу и
прочности самолета, размещению хвостового оперения и т. д.
В развитие идеи, заложенной в истребителе Z, Григорович
в 1934 г. построил цельнометаллический самолет ИП-1, во-
оруженный двумя 20-лш автоматическими пушками и несколь-
кими авиационными скорострельными пулеметами. Это был
первый в СССР пушечный истребитель.
Тяжелая болезнь помешала этому замечательному конструк-
тору завершить начатые им работы по созданию новых скорост-
ных самолетов. Д. П. Григорович умер в 1938 г.
Н. Н. Поликарпов, создавший в 1927 г. известный развел
чик и легкий бомбардировщик Р-5, а в 1928 г. знаменитый учеб
ный самолет По-2 (прежнее название У-2), до сих пор приме-
няющийся для самых различных целей и использованный в ходе
Великой Отечественной войны, как легкий ночной бомбардиров-
щик, построил несколько истребителей, бывших для своего
времени выдающимися. В 1933 г. прошел первые испытания
истребитель-биплан И-15. При высокой скорости он обладал за-
мечательной маневренностью и был лучшим истребителем-би-
планом своего времени.
Позднее Н. Н. Поликарпов модифицировал этот самолет,
изменил конструкцию верхнего крыла, сделав его по типу кры
ла чайки, и установил убирающееся в полете шасси Этот, по
сути дела новый, истребитель, получивший наименование И-153,
но больше известный соеди летчиков под именем «Чайка», об-
ладал значительно более высокими, чем И-15, летно-тактиче-
скими качествами. Он успешно применялся в боях под Халхип-
Голом и наводил панику на японских летчиков, для которых но-
вые качества этого «старого», по их мнению, истребителя яви-
лись неожиданностью^
В 1935 г был построен истребитель-моноплан И-16 с низко-
расположенным крылом и убирающимся в полете шасси. Ско-
рость его — 430 км/час — была выше скорости других истреби*
телей того времени и была затем доведена до 500 км/час. На
истребителях И-15 и И-16 у нас впервые стали ставить броне-
вую защиту за сидением летчика.
В 1937 г. на Парижской авиационной выставке был показан
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
XVI. Расцвет советской авиации
597
Истребители И-16.
Николай Николаевич Поликарпов.
|| (1892—1944 г.).
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
598
Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
новый скоростной истребитель Поликарпова И-17, развивавший
скорость свыше 500 км/час.
Начиная с И-16, все истребители Поликарпова были воору-
жены скорострельными автоматическими 20-лш пушками.
Конструкторское бюро Н. Н. Поликарпова до 1944 г., когда
этот талантливый конструктор умер, дало еще несколько инте-
ресных боевых самолетов и, кроме того, непрерывно модифи-
цировало и совершенствовало уже выпущенные машины.
Успехи авиации в нашей стране были обязаны созданию
первоклассных авиационных двигателей. Добиться успеха в
этом сложнейшем деле удалось не сразу. Историю советского
авиамоторостроения можно разделить на два периода. В пер-
вое время ввиду отсутствия собственной научно-исследователь
ской и конструкторской базы мы вынуждены были использовать
в качестве образцов лучшие зарубежные авиационные моторы .
и наладить по лицензии их серийное производство. Начав с
американского «Либерти» (М-5) мощностью в 420 л. с., совет-
ские авиамоторные заводы последовательно осваивали наибо- ,
лее совершенные и перспективные зарубежные двигатели
жидкостного и воздушного охлаждения. Так появились совет-
ские авиационные моторы М-17 (BMW-VI), М-22 (Юпитер),
М-25 (Райт-Циклон), М-100 (Испано-Сюиза 12Y) и М-85
(Гном-Рон «Мистраль-Мажор»).
Одновременно шла подготовка к созданию собственных кон-
струкций и велась широкая научно-исследовательская работа,
центром которой стал организованный в 1930 г. Центральный
научно-исследовательский институт авиационного моторострое-
ния (ЦИАМ). Некоторыег из построенных в тот период опытных
моторов имели 1вполне удовлетворительные качества и заслужи-
вали серийного производства, например, звездообразные двига-
тели М-15 и М-26 В частности, в это время был создан
А. Д Швецовым замечательный мотор М-П для учебных
самолетов.
По мере накопления опыта конструирования и развития на-
учно-исследовательской работы складывались те конструктор-
ские центры, которые в последующий период зарекомендовали
себя созданием мощных советских авиационных двигателей
Этими центрами явились конструкторские бюро В. Я. Климова, «
А. Д. Швецова и А. А Микулина.
Работая на одном из крупнейших авиамоторных заводов, вы-
пускавших двигатель М-100, Климов энергично принялся раз-
вивать и совершенствовать этот двигатель и в течение двух лет
выпустил^ моторы М-100А в 860 л. с. и М-103 в 960 л с.
В дальнейшем моторы, созданные конструкторским бюро В. Я
Климова, стали именоваться инициалами главного конструкто-
ра. Вскоре появился мотор ВК-105 (см. фиг. 267) мощностью
1280 л. с., а л годы Вели!^^йьй!иЬея1^1Ш0ЙСфоййЬ1свбго®^даш15ри?
XVI Расцвет советской авиации
599
Советские авиационные звездообразные двигатели М-15 и М-26.
Армия получила на вооружение новые моторы со значительно
большей мощностью и высотностью. Отличительными чертами
разработанных под руководством В Я Климова двигателей
Прославленный советский авиационный
/Лпят и цилиндровый двигатель воздушного
/ \\ охлаждения М-11.
Спроектирован и построен под руко-
водством А. Д. Швецова.
являются малые габариты (малый лоб), высокое число оборо-
тов, низкий вес на лошадиную силу и большая высотность.
В частности, наши истребит
600 Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
В. Я. Климова смогли быстро прекратить разведывательные по
леты фашистских высотных разведчиков.
Эти мощные 12-цилиндровыэ авиационные двигатели жидко-
стного охлаждения ставились в годы Отечественной войны на
знаменитых истребителях «Яковлев» и пикирующих бомбарди-
ровщиках «Петляков-2».
Создание мощных советских авиационных звездообразных
двигателей воздушного охлаждения связано с именем А. Д.
Швецова, который в течение многих лет упорно работал над
совершенствованием таких двигателей. Первым замечательным
созданием Швецова был уже упомянутый пятицилиндровый
мотор М-11 воздушного охлаждения для учебных самолетов.
Этот мотор оказался весьма удачным и почти 20 лет успешно
используется не только на учебных, но и на легких самолетах
самого различного назначения
После долгой работы над совершенствованием и внедрением
в серийное производство американского двигателя Райт-Циклон
конструкторское бюро А. Д. Швецова выпустило двигатель
АШ-82 (см. фиг. 266). Отличительной особенностью этого мо-
тора была его малая лобовая площадь. Добиться этого уда-
лось уменьшением высоты цилиндров и связанным с этим
укорочением хода поршня. Это смелое конструктивное решение
* потребовало серьезной работы над компенсацией неизбежного^
казалось, снижения мощности. Пришлось повысить число обо-
ротов вала и усилить наддув.
Прекрасные качества этого нового советского звездообраз-
ного двигателя открыли ему путь в истребительную авиацию.
Истребители с этим мотором доказали свои высокие качества
в первых же воздушных боях.
Третьим крупным конструкторским центром советского авиа-
моторостроения явилось конструкторское бюро А. А. Микулина.
В 1932 г. А. А. Микулин выпустил свой первый мощный двига-
тель— 12-цилиндровый АМ-34 — первый мощный советский ори-
гинальный авиационный двигатель. Он потребовал длительных
испытаний и доводочных работ, в процессе которых непрерывно
совершенствовался. Ни один из последующих советских двига-
телей не имел такой счастливой судьбы, как АМ-34. С мотора-
ми АМ-34 наши самолеты совершили самые блестящие переле-
ты — по Сталинскому маршруту и через Северный полюс — и
завоевали для нашей родины один мировой и более 20 между-
народных авиационных рекордов,. Вскоре конструкторское бюро
А. А. Микулина выпустило новый двигатель АМ-35/продолжав-
ший линию развития, заложенную в АМ-34.
Накануне Великой Отечественной во^ны был выпущен дви-
гатель АМ-38 (см. фиг. 268), в котором наддув был использо-
ван для повышения мощности у земли с целью облегчить взлет
тяжелых самолетов с ..даДРеЖйгёт
XVI. Расцвет советской авиации
60 Г
А. А. Микулин модифицировал этот свой мотор и повысил его
мощность. Вскоре был создан еще более совершенный дви-
гатель А. А. Микулина.
Отличительные черты двигателей Микулина: большие разме-
ры цилиндров, высокий наддув, используемый для получение
большой мощности у земли, и сравнительно небольшое число
оборотов.
Располагая мощными двигателями отечественной конструк-
ции, не уступающими ни по одному пункту лучшим зарубеж-
Скоростной самолет А. С. Яковлева «Я-7».
ным двигателям, наши конструкторы самолетов накануне Ве-
ликой Отечественной войны смогли создать весьма совершенные
самолеты1 а самолетные заводы начали их серийное производ-
ство.
В 1938—1939 гг, по инициативе товарища Сталина, к со-
зданию опытных боевых самолетов были привлечены наряду
со старыми конструкторами многие молодые конструкторы. По
Сталинскому заданию в короткие сроки было создано много
боевых самолетов, вполне удовлетворяющих поставленным тре-
бованиям. Из числа этих машин были отобраны и впоследствии
серийно строились широко известные советские самолеты,
истребители А. С Яковлева и С. А. Лавочкина, бомбардиров-
щики В. М. Петлякова и А. Н. Туполева и штурмовик
С. В. Ильюшина.
А. С. Яковлев — одна из ярких фигур в нашей авиации.
Начав с постройки летающих моделей, он последовательно
строил планеры, легкомоторные самолеты (авиэтки), учебно-
тренировочные и спортивные самолеты. В 1932 г. он построила
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
*602
Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
свой первый скоростной самолет, развивавший скорость около
330 км/час. Это был первый советский самолет, летавший со
скоростью больше 300 км/час. Такой скорости в то время не
развивали даже лучшее наши истребители. После нескольких
лет упорной работы, в результате которой появились учебно-
тренировочные самолеты УТ-I, УТ-2 и УТ-3Л Яковлев выпу-
стил в 1938 г. очень интересный ближнии двухмоторный бом-
бардировщик ББ-22 (Як-4), развивавший скорость до
560 км/час.
Получив при проектировании этого самолета нужный опыт
® создании скоростного военного самолета, А. С Яковлев в
1940 г. построил истребитель И 26, известный впоследствии
под названием «Яковлев-1». Этот самолет оказался весьма
удачным В нем сочетались высокая скорость, мощное воору-
жение, значительная дальность полета и достаточная манев-
ренность.
Совершенствуя свой «Як-1», конструктор в последующие
годы выпустил новые, еще более сильные истребители «Яков-
лев», наиболее полно выразившие все характерные для яков-
левских конструкций положительные качества
В ходе Великой Отечественной войны истребители А. С.
Яковлева успешно применялись в воздушных боях против всех
типов фашистских истребителей и бомбардировщиков. На всех
истребителях А. С. Яковлева стоят моторы В. Я. Климова.
Вторым истребителем, построенным в 1940 г. по Сталинско-
му заданию, был «ЛАГГ-1» Его создали конструкторы

Учебно-тренировочные самолетыпйи.€>к6И«В₽Й№и «Уруками?!
XVI Расцвет советской авиации
603
Истребитель ЛАГГ-3 конструкции С. А. Лавочкина,
В. П. Горбунова и М. И Гудкова,
С А. Лавочкин, В. П. Горбунов и М. И. Гудков. В этом само-
лете был использован новый материал — облагороженная дре-
весина (лигнофоль). После некоторых изменений, внесенных в
конструкцию в результате испытаний, истребитель под маркой
«ЛАГГ-3» был передан для серийного производства. В нача-
ле войны выявилась необходимость дальнейшего улучшения
этого самолета. Эту работу С. А. Лавочкин успешно выпол-
нил. Он заменил двигатель жидкостного охлаждения более
мощным двигателем воздушного охлаждения и быстро смог
начать выпуск нового истребителя, известного под названием
«Лавочкин-5» («Ла-5»), который за скорость и маневренность
высоко оценили наши летчики на фронте.
В дальнейшем, облегчив самолет, улучшив его аэродинамику
и заменив в крыльях детали из облагороженной древесины ме-
таллическими, С А. Лавочкин получил еще более совершенный
истребитель «Лавочкин-7» (см. фиг. 52).
Примерно за год до начала войны был построен еще один
интересный советский истребитель, известный под маркой
«МИГ-1». Его спроектировали А. И. Микоян и М И. Гуревич
Этот самолет был спроектирован и построен в рекордный
срок! — около 90 дней. С мотором AM 35 в 1200 л. с. «МИГ-1»
показал на расчетной высоте высокую скорость. «МИГ-1» про-
ходил испытания одновременно с самолетами «Як-1» и
«ЛАГГ-4». Он значительно превосходил их по максимальной
скорости на высоте, но уступал им по скорости на малых вы-
сотах и по мощности вооружения.
После некоторых переделок, увеличивших дальность полета
и позволивших установить более мощное вооружение, истреби-
* www.vokb-la.spb.ru -Самолет своими руками?!
604 Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
тель А. И. Микояна и М. И. Гуревича под маркой «МИГ-3»
был передан в серийное производство и в первый период войны
широко был использован на фронте.
Пикирующий двухмоторный бомбардировщик В. М. Петля-
кова, известный под названием «Петляков-2» («Пе-2»), был по-
строен в 1940 г.
По максимальной скорости «Пе-2» немногим уступал лучшим
истребителям того времени и обладал большой дальностью и
грузоподъемностью, что ставило его в разряд лучших скорост-
ных бомбардировщиков.
В ходе войны «Пе-2» вплоть до 1945 г. являлся основным
нашим ближним бомбардировщиком.
Созданный С. В. Ильюшиным штурмовик «Ильюшин-2»
(«Ил-2») является одним из самых популярных самолетов во
всем мире (см. фиг. 53). Идея создания самолета, предназна-
ченного для борьбы с наземными войсками, возникла еще во
время первой мировой войны. На возможность использовать
авиацию для штурмовых действий против пехоты и кавалерии
указывал В. И. Ленин в ходе гражданской войны. Товарищ
Сталин также обращал внимание авиационных работников на
широкие возможности, которые открылись бы перед авиацией,
вооруженной самолетом, способным с малых высот действовать
против вражеских войск.
С. В. Ильюшин с 1936 г. вплоть до начала Великой Отече-
ственной войны систематически работал над созданием штурмо-
вика и сумел построить самолет, подобного которому до сих
пор нет ни в одной другой стране. Развивая идею о надежном
бронировании Летчика и наиболее важных частей самолета, кон-
струг гор пришел к логичному, но очень смелому решению за-
Истребитель МИГ-3
XVI Расцвет советской авиации 605
.-----— -
ключить в сплошную броневую коробку носовую и среднюю
части фюзеляжа, надежно защитив тем самым летчика, двига-
тель и другие важные элементы самолета.
В таком виде «Ильюшин-2» появился на фронте в первые
месяцы войны. Сильное вооружение и надежная броня, хорошая
живучесть и вполне удовлетворительные летные качества в со-
четании с дерзостью наших летчиков скоро обратили этот са-
молет в подлинную грозу для немецко-фашистских войск.
Вскоре С. В. Ильюшин сильно повысил обороноспособность
своей машины, добавив сзади место для стрелка и усилив бро-
ню. В таком виде штурмовики «Ил-2» успешно применялись на
фронте вплоть до полного разгрома Германии.
О том значении, какое наше командование придавало этому
самолету? лучше всего свидетельствует телеграмма товарища
Сталина в адрес директоров заводов, строивших «Ил-2». В этой
телеграмме товарищ Сталин писал: «Самолеты Ил-2 нужны
пашей Красной Армии, как воздух, как хлеб».
Кроме «Ил-2», С. В. Ильюшин построил дальний бомбарди-
ровщик «Ильюшин-4». Этот самолет, спроектированный еще в
1933 г. и непрерывно с тех пор совершенствовавшийся, поста-
вил в свое время несколько рекордов и к началу войны оста-
вался благодаря заботам конструктора вполне современной ма-
шиной, широко применявшейся для налетов на глубокие тылы
немцев.
С началом войны советской авиационной промышленности
пришлось проделать гигантскую работу. Хотя в предвоенный
период конструкторы сумели создать отличные самолеты и мо-
торы, но к началу военных действий наша авиационная про-
мышленность еще не успела полностью развернуть их массовое
производство. Положение осложнялось тем, что в первые ме-
сяцы войны многие авиационные заводы пришлось эвакуиро-
вать на восток. Поэтому, хотя качественно наши самолеты
были лучше немецких, количественный перевес был у немцев.
Но преимущества советского строя, горячий патриотизм совет-
ских людей, мудрое сталинское руководство обеспечили быст-
рое развертывание авиационного производства в громадных
масштабах и уже в 1942 г. Красная Армия получила боевых
самолетов значительно больше, чем в 1941 г. За последующие
три года войны советская авиационная промышленность, про-
должая развертывать производство, выпускала ежегодно до
40 000 самолетов. ♦
Громадное значение в ходе войны имело то обстоятельство,
что нагни конструкторы непрестанно улучшали качества своих
самолетов и моторов и достигли в этом крупных успехов. На-
пример, к концу 1943 г скорость советских истребителей была
повышена на 100 км/час против 1941 г. при одновременном зна-
чительном усилении вооружения. ., . ,
1 J www.vokb-la.spb.ru - Самолет своими руками
606 Краткий очерк по истории воздухоплавания и авиации
Особенно важен тот факт, что такого значительного* улуч-
шения своих машин наши конструкторы добились, не снижая
их количественного выпуска. Таким образом фронт все больше
насыщался боевыми самолетами, качество которых непрерывно
совершенствовалось.
За время войны наши летчики сделали более 3 000 000 вы-
летов, и лишь за последние три года войны немцы потеряли
на советско-германском фронте 60 000 самолетов. В этих двух
цифрах заключается славный итог работы нашей авиационной
промышленности и советской авиации, — итог работы советских
людей, выращенных партией Ленина—Сталина, воспитанных
великим Сталиным в духе неукротимого дерзания, глубокой
любви к своему народу, глубокой преданности своей великой
Родине.
Основная использованная литература
1. Е. И. Майоранов, Л. И. С у ту г ин, П. И. Э б е р з и н, Кон-
струкция самолетов, под редакцией Н. Н. Поликарпова. Оборонгиз, 1938.
2. Б. С. Цыш но в, Аэродинамика самолета. Оборонгиз, 1943.
3. П. И. Орлов, Конструкция авиационных двигателей. Оборонгиз,
1940.’
4. П. И. Орлов и А. В. Шиуков, Основы авиации. Оборонгиз,
1939.
5. К. Е. В ей ге л п н, Очерки по истории летного дела. Оборонгиз,
1940.
6. К. Е. В ей г е л и и, Путь летчика Нестерова, Оборонгиз, 1938.
7. История воздухоплавания и авиации в СССР, под редакцией
В. А. Полова, Оборонгиз, 1944.
8. В. Ф. Болотников, Элементарная аэродинав-шка самолета. Обо-
роигиз, 1945.
9. М. Л а и г л ей, Конструкция металлических самолетов. Оборонгиз,
1939.
10. Н. В. Иноземцев, Тепловые двигатели. Оборонгиз, 1945.
11. Н. А. Фомин, Крылья самолетов. Оборонгиз, 1945.
12. С. Н. К а п, Прочность и конструкция самолета. Оборонгиз, 1945.
13. М. М. Масленников, Авиационные двигатели. Оборонгиз, 1916.
14. Б. Е. Бердичевский, Электрооборудование самолета. Оборон-
гиз, 1943.
15. Е. В. А гок а с, Основы вооружения самолетов. Оборонгиз, 1946.
16. «История авиации», сборник статей, 1934.
17. П. М. К рей сон, Самолеты за 20 лет. Госмашметиздат, 1934.
18. Б. Н. Юрьев, Экспериментальная аэродинамика, ч. I. Оборон-
гиз, 1938.
19. Б. Н. Ю рье в, Экспериментальная аэродинамика, ч. II. Оборон-
гиз, 1939.
20. Б. Г. Р а т ц, Аэронавигационное оборудование самолетов, Оборон-
гиз, 1940.
21. К. Д. Вуд. Техническая аэродинамика. Изд. ЦАГИ, 1930.
22. Справочники по иностранным самолетам. БИТ НКАП., 1939 и 1910.
23. Издания Бюро новой техники Министерства авиационной промыш-
ленности.
24. Русская и иностранная периодика.
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
Авиагоризонт 260
«Авиационная неделя» 517
Авиационная промышленность 540,
545, 546, 579, 585, 587
Авиационное расчетно-испытатель-
ное бюро 556
Авиационные материалы 179 и с л.
Авиационные школы 551
Авиационный спорт 76
Авиация военная 537
- зарубежная 549, 564 и сл., 578
- советская, зарождение 557 и сл.
- расцвет 588 и сл., 605
«Авион» Ад ер а 483, 484
Автожир 14, 307 и сл.
Автомат-перекос 300, 301
Автономия самолета 58
Автопилот 260
Автостартер 400
Агрегаты двигателя 330
Академия воздушного флота 562
Аккумуляторные батареи 263
Акселерограф 172
Акселерометр 172
Альтиметр 253, 255, 256
Алюминиевые сплавы 183 и с л.
Амортизатор 239, 240
Амортизационные стойки 240 и сл.
Амфибия 17, 19
«Анзани» 515
Антидетонаторы 356
Антиобледенители 278
Антифрикционные материалы 185
Антициклон 93
«Антуанетт» 508, 513
Архимеда закон 5
Атмосфера 81 и сл.
- международная стандартная 86
и сл.
строение 92
Аэробомбы 468
Аэродинамика 95 и сл.
- высоких скоростей 125
Аэродинамическая лаборатория
534—536
- труба 96, 109 и сл.
Аэродинамические весы 111, 112
- коэфициенты 106, 107, 116
- моменты 115, 116
- силы 105, 107, 115 '
Аэродинамический принцип поле-
та 11
спектр 97
- эксперимент 108, 109
«Аэродромы» Ленгли 486
Аэроклубы 560
Аэролаки 190
Аэронавигационные огни 265
- приборы 254
Аэроплан 12 см. Самолет
Аэропланы первые 472, 482 (Мо-
жайского), 483—485, 506 (бр.
Райт), 511
-, Летающие модели их 480—482,
485, 487
Аэростатический принцип полета 5,
442
Аэростаты 5, 7
- , военное применение 458, 468
- заграждения 9
- змейковые 503, 553, 559
-, летающие модели их 466, 476
- наблюдательные 9, 503, 553, 559s
- первые 453, 458, 469, 501
- пустотные 6, 448
- управляемые 10, см. Дирижабле
Аэротермометры 253, 262
БаК топливный 406—409
Баллоны 245—217
Бар 84
Башни пулеметные 288
Бензин 356
Бензопомпы 409
Бензосистема самолета 406
Бернулли закон 101, 103, 105
Биплан 20, 30, 521, 537
«Блерио XI» 511
Блок цилиндров 365, 366
Боезапас 290
«Болтанка» 94
Бомбардировщики 543, 549
- ближние 67, 604
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
*508
Предметный указатель
бомбардировщики дальние 68—71, 605
- пикирующие 68
- торпедоносцы 68, 69
- тяжелые 68—71, 543, 590
бомбометание 294, 543
бомбодержатели 543
Бомбосбрасыватели 292, 293, 543
Бомбы авиационные 68, 70, 291—
293
Бочка (фигура) 161, 163
Бортовые огни 265
"Бофорта шкала 90
Броневая защита 596
Бронестекло 296, 297
Бронирование самолета 295, 296
Броня прозрачная 35, 296
Буксировочные приспособления 280
буксировщик планеров 20
В АЛ коленчатый 327, 371
- - разъемный 373
- кулачковый 377
Вариометр 253, 256,>257
Вентиляция 270
Ветер 88—90, 93
-, скорость его 89, 90
Ветрочет 260
Ветряные двигатели 488
Взлет 156
Взлетно-посадочные полосы 89
1Винт- автомат 582
- несущий (геликоптерный) 298
Винтокрылые аппараты 298 и сл.
Винтомоторная группа (ВМГ) 31
- установка (ВМУ) 16, 26, 31—33,
133 и сл.
Вираж 159
- вертикальный 159
-, минимальное время выполне-
ния 60
"Вихревые шнуры (жгуты, усы) 120,
121
Вихри 97
ВИШ 138, 582
- гидравлический 139
- реверсивный 142
- соосный 143, 148
- флюгерный 140
- электромеханический 139
ВМГ — см. Винтомоторная группа
ВМТ—верхняя мертвая точка 316
ВМУ — см. Винтомоторная установ-
ка |
Водород 6, 452
Военная Воздушная Академия 588
Воздух, влажность его 85
-, давление 83, 87
Воздух нагретый 6
-, плотность 84, 87
-, состав 83
-.температура 84, 87
-.течения в нем 81, 88, 93
Воздухоплавание военное 540, 551 —
553
Воздухоплавательные кружки 518,
519
Воздухоплавательный Отдел Русско-
го Технического Общества 470
Воздухоприемник 32
Воздушный винт 12
- - «легкий» 144
- - «тяжелый» 144
Воздушные винты 133 и сл.
- - двухшаговые 138
- - изменяемого шага — см. ВИШ
--левого вращения 133
--.лопасти их 134
- - постоянного шага 137
- - правого вращения 133
- - толкающие 26
- - тянущие 26
- -, установка «тандем» 26, 28
- устройство и работа 134
Воздушные змеи 482, 493, 494
-линии 571, 572
- - советские 572
«Воздушные ямы» 91, 93
Воздушный транспорт 75, 571
Волны Маха 126
Вооружение самолета 281 и сл.,
542, 585
- бомбардировочное 281, 291, 543
- бомбардировщика 67, 70
- истребителя 65
- пулеметно-пушечное 281
размещение на самолете 283
- штурмовика 66
Впрыск топлива непосредственный
393
ЁРД — воздушно-реактивный двига-
тель 425, 427, см. также Реак-
тивный двигатель
- пульсирующий 427, 428
- Кампипи 430
Всероссийский авиационный съезд
560
Всероссийский Аэроклуб 517
Вспышка смеси самопроизвольная
352
Втулки воздушных винтов 141, 142,
329
Выдерживание 157, 173
Выравнивание 157
Высота полета 57
- -, рекорды по годам 57
Высотность двигателя 333, 345, 584
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Предметный указатель
609
Высотный корректор 389, 391
Высотомер 253, 255, 256
Выхлоп 319, 320
Выхлопные коллекторы 32
Выхлопные патрубки 32
Вязкость масла 359
- -, градусы Энглера 359
Г АЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЕ двига-
теля 323, 375, 376, 381
Г ар гр от 227
Гелий 6
Геликоптеры 13, 298 и ел., 524, 526,
527
летные качества 306, 307
- первые 443, 446, 447, 462, 472,
474
типы машин 304, 305
«Генеральное общество воздушной
навигации» 464
Генераторы самолетные 263
Герметизация самолета 236
Герметическая кабина 34
Гидроаэроплан 508
Гидроканал 96
Гидросамолеты 17, 38, 554
- двух л од очные 38
- , летающие лодки 19, 31
• лодочные 19, 31
- патрульные 59
- поплавковые 19
Гирополукомпас 258
Гироскоп 147, 260
Гироскопический момент винта 146,
147 •
Гном 514, 515
Гоночные самолеты 566
«Горка» 163
Гоширование 509, 510
Гребное движение 15
Гребные воздушные колеса 14
Грозовой фронт 94, 173
Давление
скоростное
100
- статическое 100
Дальность полета 58
рекорды по годам 59
«Делаг» 499, 575
Двигатели авиационные 311 и сл.
- - воздушного охлаждения 324,
569, 570, 582
- - высотные 344
- - двухтактные 316
- жидкостного охлаждения 324,
569, 583
В. А. Попов
Двигатели авиационные зарубежные
312, 314, 417, 433—436, 507,
513—516, 549—551, 570, 586
- - звездообразные 326, 362, 363
- классификация 323
-, конструктивные схемы 363
- - легкого топлива 323
- - паровые 465—467, 471, 474
- - первые конструкции 475, 479,
506, 507, 513-516, 555
- - перевернутые 362, 363
- - переразмеренные 550
принцип работы 315
- работа 334 и сл.
- -, развитие во время первой ми-
ровой войны и после нее 548,
550, 568 и сл.
- -, режимы работы 342 и сл.
- - рядные 326, 362, 363
--советские 312, 313, 382, 564,
569, 598—601
- - спаренные 312, 314
- -, требования к ним 330
- - тяжелого топлива 323
--четырехтактные 316, 317
Демпфер шимми 239, 250
Детонация 337, 351 и сл.
Дефлекторы 32, 411
Дизели 324, 417, 551
-, схема работы и устройство 419,
420
Дирижаблестроение во время войны
1914—1918 гг. и после нее 551,
573
Дирижабли 10
- жесткие 10, 11, 573—576
-, летающие модели их 476
-, мягкие 10
-, первые проекты и конструкции
456, 461, 463 (с мускульным
приводом), 464 (с реакт. тягой)
465—467 и 479 (с паровым дви-
гателем), 477, 479, 495—503, 552
Драконы 442
Древесина 186 и сл.
- облагороженная 186
-, склеивание ее 188
Дросселирование мотора 145
Дроссельная заслонка 143, 328,329
Дуралюмин 179, 184
DVL 547
Жабры 39
Живучесть самолета 60, 295
ЖРД — жидкостной реактивный
двигатель 425
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
610
Предметный указатель
Заворот самолета 149, 151
Зажигание 394 и сл.
Заклепки потайные 581
Закрылки 30, 129, 212, 581
'-.конструкция 212—214
- подвесные 213
- простые 129, 130
- Фаулера 213
- щелевые 129, 130, 213
Заливка топлива 358
Зализ (феринг) 223
Заменители материалов 179
Запас прочности 175
Звук, скорость его 87
«Зеркало» цилиндра 327, 367
Зона сильно разреженных газов 83
Износ моральный 53
- технический 53
«Илья Муромец» 532
Индикаторная работа цикла 339
Индикаторное давление 339
Индикаторный коэфициент 339
Иммельман 163
Институт инженеров Красного воз-
душного флота 559, 560
Испытания статические 176—178
Исси ле-Мулино 547
Истребитель 63, 549, 594, 596, 598
- бомбардировщик 72
- двухместный 64
-.лобовое сопротивление его 108
- многоместный 64, 72
- морской 555
- одноместный 64
- перехватчик 425
Кабан зо
Кабина грузовая 222
- пассажирская 222, 252, 270
- пилота 35
- - истребителя 253
- - открытая 36
- - типовая 222
- -, расположение рычагов управ-
ления 220
Кабрирование 116
Камера пневматика 248
Камера сжатия (сгорания) 337
«Капот» 247
Капотирование самолета 48
- системы жидкостного охлажде-
дения 582
Капоты 31, 410—412,416,581 (NACA)
Карбюратор 328, 329, 388 и сл.
- беспоплавковый 392
Карбюрация 388 и сл.
Картер 327, 373
Катапульта 73, 486
Качество крыла 117, 119
- - обратное 118
Киль 18, 214—216
_ Кислородные маски 276
Клапаны впускные и выпускные
327—329, 380
Клапанный механизм 378
Клеи казеиновые 188
- смоляные 188
Колеса авиационные 244 и сл.
- носовые 249, 250
- хвостовые 249, 250’
Колея шасси 45
Количество движения 12
Кольца поршневые 327, 368, 369
«Комиссия тяжелой авиации» (КОМ-
ТА) 562
«Комиссия для применения аэроста-
тов для военных целей» 469
«Компания воздушного парового
транспорта» 473
Компас дистанционный 258
- гиромагнитный 258
- магнитный 253, 257
Компенсационные устройства в кар-
бюраторе 389, 390
Компенсация рулей и элеронов 41,
208
- аэродинамическая 208
- весовая 42', 209, 210
- осевая 41
- роговая 41
Консоль крыла 38
Концевая дуга (обод) крыла 194
- 95, 207
Коробка Види 254
- крыльев 21, 521
Коррозия металлов 180, 184
Костыль 43, 585
Коэфициент безопасности 175, 176
- запаса прочности 175
- избытка воздуха 336
- индуктивного сопротивления 123
- лобового сопротивления 106
- подъемной силы 106
• - полезного действия (к.п.д.) вин-
та 133
К. и. д. двигателя 339—341, 420 (ди-
зеля)
Краски 190
- радиоактивные 267
- светящиеся 267
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Предметный указатель
611
Кпаски флуоресцирующие 267
Крен 149, 152, 159
«Кречет» 500, 501
Кромки крыла 194, 207
Крыло 12, 18, 20, 23, 29 и сл., 113
и сл., 192 и с л., 584
- , глубина 29
каркас 194
конструктивные схемы (двухлон-
жеронное 195—197, 199; кесон-
ное 199; многолонжеронное 198;
однолонжеронное 199; расча-
лочное 194; с гофром 197)
- механизированное 127
- , обтекание его 105
-.обшивка 195—197
профиль 29
-, размах 29, 193
расположение относительно фю-
зеляжа 21
-, ребро атаки и ребро обтекания
29
-, сужение 192
форма 29, 30, 192, 193
хорда 29
-, «чайка» и «обратная чайка» 23
Кубок Шнейдера 566
Кулачковая (распределительная)
шайба 377, 379
Кулачковый вал 377
Курс компасный 258 '
- самолета 257
Лаки 190
Лампы электрические 265
Ларингофон 276
Ленты патронные 284, 285
Летающая лодка 31, 39, 72, 594
Летающее крыло 25
«Летучая лаборатория» 559
Лигнофоль 186, 603
Лигроин 258
Литраж 315, 336
Лобовое сопротивление 98, 102 и
сл., 115
Лодки гидросамолета 33, 38—40
- деревянные 232
конструкции их 230 и сл.
- металлические 232
обозначение деталей 231, 232
Лодки спасательные 274, 275
Лонжероны крыла 197—199, 200 и
сл.
- -.конструкции их 201—204
- фюзеляжа 229
Лыжа планера 20
Лыжи самолетные 48, 250
39*
ЛА АГАЗИН патронный 284, 285
Магнето 328, 330,' 394, 395
- пусковое 398
Магниевые сплавы 183, 185
«Малый газ» 144
/Маневренность 60, 176 и сл.
«Манифест динамического воздухо-
плавания» 474
Манометры 253, 261
Масла 358 и сл.
Медные сплавы 185
Мертвая зона 61
Металлизация 269
Метеорология, основные сведения
93
Механизация крыла 127 и сл., 211
Миделево сечение 119
«Микст» 461
Миллибар 84
Модернизация самолета 53
Монгольфьеры 453
Моноплан 20, 511, 512, 522, 537—539
- подкосный 22
- свободнонесущий 22, 23, 580
-, схемы компоновочные 23
«Московское Общество Воздухопла-
вания» 518
Мотор-пушка
Мотор — см. Двигатель
Моторные рамы 234 и сл.
Моторостроение, развитие после
войны 1914—1918 гг. 568 и сл.
- советское 598
Мощность двигателя 143, 311
- - индикаторная 340
- падение с высотой 344
- - эффективная 340, 341
Мультиплан 20
Нагнетатель 344—347
- центробежный 346, 347
Нагревательные устройства 267
Нагрузка на крыло 173
- разрушающая 175
- расчетная 175
Наддув 345—347, 584
- скоростной 101, 106, 350
Надежность двигателя 571
- самолета 51
Налет самолета 53
Наполнение (такт) 317, 318
Насосы масляные шестеренчатые
386
- топливные дизельные 422, 423
Научно-исследовательские авиацион-
ные институты 547 (ЦАГИ 530
www.vo^lSa.’spb^ru^ £?аМЪлёт своими руками?!
612
Предметный указатель
Научные полеты на аэростатах 461,
469
«Н ацио н а л ьн а я воздухопл ав ате л ьн ая
школа в Шале-Медоне» 458
Нейтральный газ для заполнения
баков 407
Неметаллические материалы 185
Нервюры 194—197, 205 и сл.
конструкции 205, 206
НМТ — нижняя мертвая точка 316
Нормы прочности 176
Ньютона закон 11
- формула сопротивления воздуха
103
NACA ПО, 581
Обзор 59
Облака 92
Обледенение 277, 278
Обогреватель калориферный 271
Оборудование самолета 252 и сл.,
585
- - бытовое 270
- - высотное 275
- - контрольно-моторное 254, 261
- - пилотажно-аэронавигационное
254
- - специальное 273
- - электро-радио 263
«Обратная чайка» 23, 580
Обстрел 61
- , поле обстрела 61
Обтекание воздухом теп 96, 97
- волновое 126
- крыла 97, 126
- несимметричного тела 104, 105
- пластинки 102
- симметричного тела 103, 104
- струйное 126
Обшивка 190
- крыла 581
- лодки 232
- фанерная 548
- фюзеляжа 227, 229, 230
«Общество друзей воздушного фло-
та» 560
Октановое число 353
Опережение зажигания 323
Оперение хвостовое 18, 40 и с л.,
214, 585
- - вертикальное 40
- - горизонтальное 40
- - двух килевое 25
- конструкция 214
- типы 23
Опытовый бассейн 96
Орнитоптер 15, 472
WWWA
Ортоптер 15, 462
Осветительные устройства 264
Освещение кабин 265
- приборов 265
Оси самолета 40, 149
Отопление 270
Охлаждение двигателей 31, 410 и
сл., 582
1 1АРА (боевой строй истребите-
лей) 64
Парабола индуктивного сопротивле-
ния 123
Парашют 273
первые проекты и конструкции
443, 459, 460
Педали ножного управления 41
Переворот боевой 161, 162
- двойной (бочка) 161, 163
- одинарный 161, 162
Переговорные устройства 276
Перегородки непроницаемые 233,
234
- противопожарные 236
Перегрузки в полете 169—173
- при посадке 173 и сл.
Перелеты 513, 589
Петля 160, 161, 489, 531
Пикирование 159, 160, 161, 171
Питание топливом 388 и сл.
Планер 13, 17, 19, 33
первые проекты и конструкции
474, 491—493, 495, 504, 508, 521
Планерный поезд 20
Планирование 158, 173
Планофор 480, 481
Пластики 188
- древесные 186, 187
Пластмассы 188 и сл.
Плексиглас 189
Пневматики колес 244, 245, 247,
248, 585
Погода, элементы ее 93
Подкрылки 129, 131, 581
- Фаулера 129, 131
- ЦАГИ 129, 131
Подмоторные брусья 234
Подъем самолета при взлете 156,
157
Подъемная сила 105, 115, 122
- - различных газов 6
Пожарный кран 407
Покрышки пневматиков 248
Полет птиц 470
Полет самолета в неспокойном воз-
духе 172
- - горизонтальный 158, 167 и сл.
b-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Предметный указатель
613
Полет самолета криволинейный 168
- - на спине 166
- - перевернутый 166
- элементы его 156 и сл.
Полетные качества самолета 51 и
сл.
«Полетчики» русские 445, 446
Полиплан 20
«Полный газ» 143, 146
Полубаллоны 245, 248, 585
Полутораплан 21
Поляра Лилиенталя 118, 119, 123
Помпа приемистости 389—391
Поперечное V 23, 155, 193
Поплавки гидросамолета 19, 49, 50
- подкрыльные 31, 38
Поршень 368
Поршневой палец 369
Поршневые кольца 183
Посадка 157
-, действующие нагрузки 173
Поступь винта 134, 135
Потоки воздуха вертикальные
93, 94, 172
Потолок самолета 56, 57
Предкрылки 30, 128, 211, 212
- концевые 129
- пластинчатые 211
- профилированные 212
Престон 413
Приборы авиационные — см. Обору-
дование
Привязные ремни 277, 278
Приемистость двигателя 333, 389
- реактивного двигателя 439
Прицелы бомбардировочные 292
Пробег самолета 157, 158, 174
Продолжительность службы само-
лета 52
Протектор 408
Протектирование баков 190
Противопефегрузочные \ стройства
276, 278
Противопожарные средства 280
Профиль крыла 29, 113, 114, 124,
580
-,тйпы ИЗ
характеристики 113
Прочность удельная 180
Пулеметы 282
Пулестойкое стекло 35'
Пули 289, 290
Пусковая бобина 399
Пусковое магнето 398
Пусковые устройства 400 и сл.
«Пустотная» летательная машина 6
Пушки 282
ПЦН приводной центробежный
нагнетатель 347 и сл.
Рабочий объем 336
Равновесие самолета 149—151
- , влияние перемещения ц.т. 150
Радиаторы 325, 415, 581
- выдвижные 415, 581
- лобовые 415
- сотовые 325, 328, 330
- туннельные 415, 416, 582
Радиаторные трубки 414
Радиокомпас 260
Радиолокационные устройства 269
Радиотехнические устройства 268
Радиус действия 58
Разбег 156
Разгон 157
Разгонка топлива 355
Разжижение масла бензином 360
Размах крыла 29
- - относительный 193
Райт-Филд 547
Ранверсман 163, 164
91, Раскручивание колес перед посад-
кой 248
Распределительный вал 327
- механизм 321
Расход масла 387
- - и топлива удельный 332
- удельный реактивного двигателя
437
Расширение (такт цикла) 319
Реактивное оружие 291
Реактивные двигатели 424 и сл.,
584
- - воздушные — см. ВРД
- - жидкостные — см. ЖРД
- - компрессорные 429
- -, принцип работы 424
Реактивные самолеты 15, 424 и сл.
- сопла на лопастях ротора гели-
коптера 437
Реактивный истребитель 425, 432,
438
- момент винта 146, 151
- - мотора 143
- принцип полета 11, 15
- снаряд V-2 426
' Ребра охлаждающие 325
Регенерация масла 360
Регулятор наддува 349
- числа оборотов 138
Редан 38, 39
Редуктор 138, 381, 382
Редукция, степень 381
Режим полета установившийся 152
Режимы работы двигателя 342
Резина 190
Резиновые профили 237
«Реймсская неделя» 512
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
614
Предметный указатель
Рекорды 55, 57, 59, 438 (скорости),
513
Ремонт самолета, удобство ремонта
54
Ресурс двигателя 331
Роза ветров 89
Рулевая машинка 260
Рулевой винт ЗС1, 302
Руль 18
- водяной 38
- высоты 40, 41, 214—216
- поворота 40, 41, 214—216.
- Флеттнера 209
Ручка (рукоятка) управления 40,
218, 253
RAE 547
«СаЛЬМСОН» 515
Самолетовождение 254
Самолет-сна ряд V-1 428
Самолеты 5, И, 12, 15 см. также
Аэропланы
- амфибии — см. Амфибия
- асимметричные 26, 27
- бесфюзеляжные 25
- бесхвостки 22, 24
- бомбардировщики — см. Бомбар-
дировщики
- военные перед войной 1914—
1918 гг. 537
- - к концу войны 1914—1918 гг.
549
- - периода второй мировой вой-
ны 586
- гидросамолеты — см. Гидроса-
молеты
- гоночные 566
- гражданские 74 и сл.
- - грузовые 74
- - пассажирские 75, 76
- - почтово-пассажирские 74
- - производственные и промысло-
вые 79
- - санитарные 76
- - транспортные 78
- двухбалочные 25
- двухлодочные 38
- двухфюзеляжные 24
- зарубежные — см. Авиация за-
рубежная
- истребители — см. Истребители
- Катапультируемые 74
классификация 61 и сл.
- , конструктивные схемы 20
- корабельные 73
- маневренные и неманевренные
176, 178
Самолеты многоцелевые 72
Самолеты нормальной схемы 22
- разведчики 541, 549
развитие конструкции перед
второй мировой войной 580
- реактивные—см. Реактивные са-
молеты
- с изменяемой площадью крыла
131
- советские 12, 18, 20, 22, 63, 65,
66, 201, 561—564, 589—596,
602—604
- спортивные 76, 79
- стальные 567
- сухопутные 17
- торпедоносцы 68, 69, 294
- , устройство их 17 и сл
- учебные 79
- учебно-тренировочные 80
- «утка» 22, “23, 521
- цельнометаллические 547, 548
(первые), 568
части их 17 и сл.
- штурмовики 594
Самопуски (стартеры) 400
- воздушные 400, 401
- инерционные 403, 404
Светильный газ 6
Свечи запальные 328, 329, 396, 397
Сгорание 319, 334 и сл.
Секстанты 260
Сектор газа 143
Сен-Сир 547
Серворуль 208, 209
Сжатие (такт цикла) 318, 319
Сигнализация положения шасси 243
Силовая установка 18, 31
- - центральная 28, 555
Силовой агрегат, вспомогательный
264
Силы, действующие на самолет,
167 и с л.
Синхронизатор 282, 543
Система охлаждения 31, 410 и сл.
- питания топливом 31, 406 и сл
- смазки 31, 383 и сл.
Скафандр 276
Склеивание древесины 188
Скольжение 154, 164
- винта 134, 135
Скороподъемность 56
Скоростное давление 100
Скоростной наддув 350
- напор 101, 106, 254
Скорость вертикальная 56, 175
- взлетная 157 *
диапазон скоростей 56
- звука 87, 127
- максимальная 54
- минимальная 168
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Предметный указатель 615
Скорость отрыва 157
- посадочная 55
рекорды по годам 55
- сверхзвуковая 126
- струи и давление в ней 99
Скос потока 121 v о
Слив горючего аварийный 408
Смазка двигателя 330, 383 и сл.
Смесь рабочая 317, 324
- - бедная 335
- - богатая 335
Снаряды 290
Снижение самолета 157
Сопло Лаваля 424
Сопротивление воздуха 95, 96
- индуктивное 119, 122
- лобовое 98, 102 и сл., 115
- профильное 120
- трения -120
Спасательные средства 273
Сплавная сила аэростата 7
Стабилизатор 18, 42
конструкция 214—216
работа его 153
- с изменяемым углом* установки
42, 150
Сталь авиационная 179, 181
Стартовая ракета 426
Стекло органическое 189
Стеллит 380
Степень сжатия 336
Стратостат 8, 487
Стратосфера 82
Стреловидность крыла 29, 30, 193
Стрингеры крыла 194, 195, 197, 200,
207
- фюзеляжа 226, 229
Счетчик оборотов 253, 261
Т АКТЫ работы двигателя 316,
317 и сл.
Тахометр 253, 261
«Теоретические курсы авиации» 556,
559
Тепловой баланс двигателя 341
Теплотворная способность 334
Технологические качества материа-
ла 180
Технологичность конструкции 54
ТК — турбокомпрессор 348 и сл.
Ткани 189
ТКВРД — турбокомпрессорный воз-
Душно-реактивный двигатель 431
Топлива авиационные 351 и сл.
Тормоза колесные 245
- - дисковые 245, 246
- - камерные 244, 245, 247
- - колодочные 245, 246
Торпедометание 295
Торпедоносцы 68, 69, 294
Трансмиссия геликоптера 302, 303
Трение, виды его 383
- воздуха 104
Триммер 147, 151, 152, 209, 210
Триплан 20
Тропосфера 81 1
Трубка Пито 254
Турбина газовая 431, 432
Турбокомпрессор 346, 347
Турбореактивные двигатели 433—
436
ТЭС — тетраэтиловый свинец 356
Тяга 31
- реактивного двигателя 433, 437
Угол атаки крыла критический
117, 128
- - - наивыгоднейший 117
- - лопасти винта 136
- выноса шасси 238
- крена 159
- скольжения 154
- скоса потока 121
- установки крыла 115, 151
- - лопасти винта 136
Удлинение крыла 118
Указатель вертикальной скорости
(вариометр) 253, 256, 257
- скольжения и поворота 253, 258
- скорости 253, 254
Умформер 254
Управление винтом и мотором объ-
единенное 139
- геликоптером 300, 303
- самолетом 216 и сл.
- элеронами диференциальное 208
Управляемость самолета 155
Ускоритель 426
Установки пулеметные башенные
• 288
- - турельные 284—287
- - шворневые 284, 286
Устойчивость самолета 152 и сл.
Утка 22, 521
«Учебный» (дирижабль) 502
Фазы
распределения 322
Фары самолетные 265, 26G
Феринги (зализы) 580
Феродо 245
Фигуры 158 и сл.
Фильтры воздушные 358
- масляные 384
Флаттер 42
Фокус профиля крыта 193
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
616
Предметный указатель
Фонарь пилота 35, 36, 60, 221
Форма тела, влияние на сопротив-
ление 98
- - удобообтекаемая 98
Форсирование двигателя 345
Форсунка' 420, 421
Фотоаппараты 280, 494
Фотосъемка 468 (с аэростата), 494
(со змея)
«Франция» (дирижабль) 476
Фюзеляж 18, 33, 38, 584
- балочный 225, 227
- деревянный 227, 229
- коковый 226
-.конструкции его 221 и сл., 584
- лонжеронно-балочный 225
- металлический 227, 229
нагрузка на него 223 и сл.
- стрингерно-балочный 226
схемы конструктивные 224
- ферменный 224
форма (развитие ее) 581
Характеристика двигателя
143
- - винтовая 144, 145
- - внешняя 144, 145, 343
- - дроссельная 144, 145, 343
Ход поршня 316
Хвостовое колесо 45, 47, 585
Хвостовой костыль 43, 585
Наги — Центральный аэро-гид-
родинамический институт НО,
530, 556, 588
Центр давления крыла 124, 125
- перемещение его 150, 153
Центр тяжести самолета 41, 150
Центровка самолета 153, 156, 166
' Центроплан 36, 37
Цеппелин 10, 498, 551, 552, 575
Центральное машинное отделение
28, 555
ЦИАМ — Центральный научно-ис-
следовательский институт авиа-
ционного моторостроения 598
Цикл работы двигателя 316.
- - двухтактный 419
- Дизеля 324, 418
- Отто 324
-, работа цикла 337, 338
- - - - индикаторная 339
- - - насосная 339
- четырехтактный 317
Цикложир 14
Циклон 93
Цилиндр воздушного охлаждения
325, 367
- жидкостного охлаждения 327,
364
Ч УГУН 183
винта 134, 135, 137
Шарльеры 453
Шасси 42 и сл., 238 и сл., 585
- амфибии 49, 50
- геликоптера 306
конструкция 238
- неубирающееся 43
- поплавковое 49, 50
- с носовым колесом 48, 239, 585
- с обтекателями 44
- с хвостовым колесом 239
-, схемы конструктивные 43
- трехколесное 48, 239
- убирающееся 18, 42 и сл., 239
Шатун 327, 369, 370
Швартовочные приспособления 280
Швы заклепочные водонепроницае-
мые 233
Шимми носового колеса 239, 250
Шланги гибкие 410
Шлиц-шарнир 241
Шпангоуты лодки 232, 233
- фюзеляжа 225, 229
Штопор 165, 166
Штурвал 219
Штурмовики 65, 594,. 605
Шум на самолете 272, 273
Шютте-Ланц 499
1_ЦеЛЕВОИ эффект 129, 131
Шель профилированная 128
Щитки 30, 130, 581
конструкция их 212
- простые 213
- Цап 129, 213
- Шренка 129
Экранирование зэб
Эксплоатационные качества самоле-
та 51 и сл., 54
«Электролет» 476
Электрический двигатель 476
Электромоторы 267
Электронагреватели 267
Электростартеры 405
Элероны 30, 40, 207 и сл., 510
Энглера градусы 359
Этиленгликоль 413, 414
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Предметный указатель
617
УКАЗАТЕЛЬ СОВЕТСКИХ САМОЛЕТОВ
Л АВИАЦИОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Самолеты РД 591 Р-1 561
АК-1 562, 563 АНТ-1 562 АНТ-2 562, 563 Р-5 20 (фиг. 10), 595 «Родина» 592, 593 РОМ 594, 596
АНТ-3 562, 563 АНТ-4 589 АНТ-9 589 АНТ-14 («Правда») 590, 591 Сталь-2 22, 592 Сталь-3 592 ТБ-1 589 ТШ-1 594
АНТ-20 («Максим Горький») 590, ТШ-2 594
591 ББ-22 (Як-4) 602 И-2 562, 594 И-2 бис 562, 594 И-5 593, 594 И-15 596 У-1 561, 562 УТ-1 602 УТ-2 602 УТ-3 602 Як-1 602 Як-3 12
И-153 «Чайка» 595 И-16 596, 597 И-17 598 И-26 (Як-1) 602 Ил-2 66, 604, 605 Ил-4 71, 605 ИЛ-400 564 ИП-1 596 Ла-5 201, 603 Ла-7 65, 603 ЛАГГ-1 602 ЛАГГ-3 603 ’ Як-4 602 ‘ Z 594, 596 Двигател и М-2 564 М-5 564, 598 М-6 564 М-11 599, 600 М-15 598, 599 М-17 570, 598 М-22 598
М-5 523, 525, 537 М-П 555 М-12 555 М-20 562 М-24 562 .МИГ-1 603 МИГ-3 604 «Парабола» 24 Пе-2 69, 604 Пе-8 71 По-2 (У-2) 63, 595, 596 М-25 598 М-26 598, 599 М-85 598 М-100 598 М-100А 598 М-103 598 АМ-34 590, 600 АМ-35 600 АМ-38 313, 382, 600 АШ-82 312, 600 BK-I01 313, 598
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
УКАЗАТЕЛЬ ИМЕН
-г\дер, Клеман 483
Адлер Г. П. 518
Александров В. Л. 562
д'Амекур Понтон 474
Амундсен Р. 577
Антонов К. А. 502, 527
Арендт 494
д'Арланд 453
Артингсталл 472
Архангельский А. А. 588
Архангельский Н. 466
Арцеулов К. К. 519
Арчдакон 508
Бабине 475
Байдуков Г. Ф. 592
Барятинский 456, 460
Безобразов 534
Беляков А. В. 592
Бернулли, Даниил 448
Бертолле 458
Бертье 464
Био 461
Бланшар 457, 460
Блек 450
Блерио Луи 508, 511
Борелли Джиованни 445
Б р адский 497
Братухин И. П. 13, 304, 305
Былиикин О. 518, 519
Бьенвеню 462
Балкер 472
Вельферт 479
Веранцио 459
Весе 479
Ветчинкин В. П. 518, 556
Влажно А. 479
Вольф 479
Вуазен Г. 508
Баккель Я. М. 519, 520
Гарнерен 460
Гей-Люссак Луи 461
Глешер Джемс 469
Голубов 502
Горбунов В. П. 603
Григорович Д. П. 518, 519, 523—525,
554, 562, 593—595
Гризодубова В. С. 592, 593
Гринвуд Э. 438
Громов М. М. 562, 589, 591, 592
Гудков М. И. 603
Гук Роберт 445
Гуревич М. И. 603, 604
Гусмао Бартоломео Лоренц 455
Гюйо 517
Даймлер Готлиб 479
Данилин С. А. 592
Деген Иаков 462
Джевецкий С. К. 488, 536
Джеффри 457
Дзержинский Ф. Э. 560
Дейч де ла Мерт 498
Делагранж 508
Делоне Н. Б. 518
Делькур Дюпюи 464
Дыбовские братья 523
Ефимов М. Н. 517
^Канине 464
Жиффар Анри 465—467
Жуковский Н. Е. 488, 492, 493, 526,
534—536, 556, 560
Жюйо 497
Жюльен 466
Заточник Даниил 441
Захаров Я. Д. 461
Зпгсфельд 479
Изаксон А. М. 304, 527
Ильюшин С. В. 601, 604, 605
Ион Габриель 467, 479
Кавалло 450
www.vofe-iaSpfft'u^- Ймолёт своими руками?!
Указатель имен
619
Калинин В. В. 562
Камов Н. И. 310
Кампини 430
Кантон-Юнне 515
Карно 458
Картер У. Д. 437
Касьяненко И. И. 518, 519
Кебурия 519
Кейли Джордж 465, 471
Климов В. Я. 312, 598-600, 602
Кнабе 479
Кнаут 479
Колпаков 534
Корню 524
Косткин И. М. 562
Косею 472
Костович О. С. 477, 478
Котельников Г. Е. 528
„ Котов В. В. 510
Креббс 476
Кресс В. 481
Крокко 577
Кудашев А. С. 518—520
Кутелль 458
Кэвендиш 455
Лавочкин С. А. 601, 603
Лавуазье 458
Лайн-Филд 481, 485
ди Лана Франческо 448
де Л анделль 474
Латам 517
Лебоди 497, 500
Ле Бри 474
Левассер 508
Леганье 517
Леже Морис 524
Лейнборгер 466
Ленгли Сэмюэль 481, 485, 487, 490
Ленин В. И. 557, 558, 560
Ленорман 459
Ленуар Жан 475
Леонардо да Винчи 443—445
Леппих 462
Лилиенталь Отто 480, 490
Лобанов Н. П. 518
Лодыгин А. Н. 476, 524
де Лома Дюпюи 464
Ломоносов М. В, 446—448
Лонуа 462
Лукьянов 556
Львов С. Л. 460
Ляпунов А. М. 487
Максим Хан рем 484, 490
Марей 480
Менделеев Д. И. 487
Мёнье 456, 457
Микоян А. И. 603, 604
Мнкулин А. А. 312, 590, 598, 600,
601
Миолан 464
Можайский А. Ф. 482, 510
^Монгольфье Жозеф и Этьен 449—
—451, 459
де Мор во Гитон 458
Морозов Н. А. 560
Муйяр 480, 486
Мусинянц Г. М. 518
Наполеон I 459
Неждановский С. С, 483
Немченко 502
Нестеров П. Н. 489, 518, 519, 530,
531*
Нобиле Умберто 577
Осипенко П. Д. 592, 593
Пд рее вал ь 503
Патридж 466
И ей л и 466
Пельтри Эсно 508
Пено А. 486, 490
Пескар Патерас 527
Петен 464
Петляков В. М. 588, 591, 601, 604
Петр I 446
Пильчер 482
Поликарпов Н. Н. 533, 557, 562,
594—598
Попов Н. Е. 518
Пороховщиков А. А. 519, 521, 555,
562
Прандтль Л. 535
Пр ассоне 577
Путилов А. И. 22, 588, 592
Райт Вильбур и Орвиль 24,501—509
Раскова М. М. 592, 593
Ренар Шарль 476, 479, 508
Робер братья 452
Робертсон 460
де Розье Пилатр 453
Российский Б. И. 519, 557
Руднев Евгений 529
Рыкачев М. А. 469, 486
Рябушинский Д. П. 535
Сабинин Г. X, 518, 519
Сантос-Дюмон 479, 495
Севере 497
де Сиерва Хуан 307
Сикорский И. И. 518, 519, 522, 524,
532, 533, 554
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
620
Указатель имен
Скржинский Н. К. 310 Слесарев В. А. 28, 518, 519, 533, 534, 555, 556 Снегирев 464 Соковнин 464 Соссюр 457 Сталин И. В. 558, 589, 601, 605 Стеглау И. 523, 548 Стрингфелло Джон 473 Сухой П. О. 588, 592, 593 Сухоржевский 502 Сюркуф 498 Хдргрев 481 Хенсон Вильям 472 Хиони В. Н. 534, 562 Хэринг 494 Цеппелин 479, 408, 499 Циолковский К, Э. 479, 489, 490 Чаплыгин С. А. 488, 489, 535, 585 Чебышев П. Л. 487 Черановский Б. И. 24
Тампль братья 473 Татэн Виктор 480, 498 Тереверко Г. С. 519 Терещенко Ф. Ф. 518, 523 Тиссадье братья 476 Третесский 464 Туполев А. Н. 518, 562, 588, 601 Турнашон Феликс (Надар) 474 Черемухин А. М. 304, 527 Чкалов В. П. 592 Шабский А. И. 501, 502 Шанют 492, 494, 505 Шарль Жак Александр 452, 453. 459 Шварц Давид 479 Швецов А. Д. 312, 598—600 Шестаков С. А. 564, 589
Узуеллн 577 Уингем 485 Уиттл Ф. 431 Ульянин С. А. 494 Утешев 502 Уточкин С. И. 517 Уфимцев А. Г. 555 Ушаков К. А. 518 Шиуков А. В. 519, 521, 559 Эверс 494 Эгг 466 Эйлер Леонард 448 Эйфель 535 Эмишен Этьен 527
Фан Экке 464 Фарман А. 508, 510, 511 Фербер Фердинанд 482, 508 Филиппе Горацио 472, 485, 490 Фоккер А. 543, 548 Фрунзе М. В. 560 Юмашев А. 592 Юнкере Г. 548 Юрьев Б. Н. 300, 518, 519, 526 Яковлев А. С. 601, 602
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр*
Предисловие........................................................................... 3
Введение.........................................*.................................... 5
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ
ОСНОВЫ АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ
Глава Л Устройство самолетов................................ . 17
§ 1. Основные части самолетов и их назначение............. 17
§ 2. Конструктивные схемы самолетов................ 20
§ 3. Крыло...................................................................29
§ 4. Силовые установки...........................................31
§ 5. Фюзеляж и лодка..................................................... 33
§ 6. оперение ............................. •................................... 40
§ 7. Шасси........................................................................42
Глава II. Полетные и эксплоатационные качества самолетов ... 51
§ 8. Обшие понятия об оценке качества самолетов .................................51
§ 9. Надежность . . . 51
§ 10 Продолжительность службы.................................................... 52
§ 11. Простота изготовления . 53
§ 12. Удобство эксплоатации и ремонта ........................................... 54
§ 13. Максимальная скорость...................................................... 54
§ 14. Посадочная скорость........................................................ 55
§ 15. Скороподъемность........................................................... 56
§ 16 Потолок.................................................................... 56
§ 17. Дальность полета и автономия............................................... 58
§ 18. Обзор, маневренность, живучесть, поле обстрела. 59
Глава III. Классификация самолетов................................................... 62
§ 19. Общие замечания ........................................................... 62
§ 20 Военные самолеты............................................................ 63
§ 21. Гражданские самолеты....................................................... 74
Глава IV. Атмосфера и ее свойства.................................................... 81
§ 22. Общие сведения об атмосфере............................................... 81
§ 23. Состав и физические свойства воздуха....................................... 83
§ 24. Международная стандартная атмосфера (MCA) .................................. 86
§ 25. Горизонтальные и вертикальные течения воздуха................................88
Глава V. Основы аэродинамики..........................................................95
§ 26. Предмет аэродинамики ...................................................... 95
§ 27. Понятие о сопротивлении среды продвижению в ней тел . . 96
§ 28. Связь между скоростью струи и давлением в ней ...... 99
§ 29. Лобовое сопротивление и подъемная сила . • . . .............................192
§ 30. Понятие об аэродинамическом эксперименте.....................................^8
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
622
Оглавление
Стр.
Глава VL Работа крыла самолета.................................113
§ 31. Крыльевые профили ...................................ИЗ
§ 32. Аэродинамические характеристики крыла................115
§ 33. Индуктивное сопротивление крыла......................119
§ 34. Центр давления крыла.................................124
§ 35. Особенности аэродинамики при высоких скоростях полета 125
§ 36. Особенности механизированных крыльев.................127
Глава VII. Винтомоторная установка самолета....................133
§ 37. Общие сведения о воздушных винтах....................133
§ 38. Устройство и работа воздушного винта.................. 134
§ 39. Основные характеристики авиационного двигателя .... . 143
§ 40. Реактивный и гироскопический моменты винта...........146
Глава VIII. Равновесие, устойчивость неуправляемость самолета • 149
§ 41. Равновесие самолета..................................149
§ 42. Устойчивость самолета..............................* - 152
§ 43. Управляемость самолета ..............................155
§ 44. Основные элементы полета.............................156
Глава IX. Силы, действующие на самолет в полете и на посадке . 167
§ 45. Горизонтальный полет.................................167
§ 46. Криволинейный полет ................................. 168
§ 47. Полет в неспокойном воздухе..........................172
§ 48- Нагрузки, действующие на самолет при посадке.........173
§ 49. Коэфициент запаса прочности........................... 175
§ 50. Нормы прочности .....................................176
Глава X. Авиационные материалы ................................179
§ 51. Общие сведения об авиационных материалах.............179
§ 52. Требования, предъявляемые к качеству авиационных материа-
лов ........................................................180
§ 53 Авиационные стали . . 181
§ 54. Авиационные легкие сплавы ............................183
§ 55. Авиационные медные сплавы . .........................185
§ 56 Неметаллические материалы .............................185
Глава XI. Конструкция крыла, оперения и системы управления са-
молетом . . . 192
§ 57. Общие сведения о крыле .............................. 192
§ 58. Конструктивные схемы крыльев..........................194
§59. Конструкция основных элементов крыла..................201
§ 60. Конструкция элеронов и элементов механизации крыла . . . 207
§ 61. Конструкция оперения ♦ . . ............• . ... 214
§ 62. Система управления самолетом..........................216
Глава XII. Конструкция фюзеляжей и лодок; моторные рамы ... 221
§ 63. Общие сведения о фюзеляжах........................... 221
§ 64. Нагрузки, действующие на фюзеляж......................223
§ 65. Конструктивные схемы фюзеляжей ....................... 224 •
§ 66. Конструкция элементов фюзеляжей ......................227
§ 67. Конструкция лодок гидросамолетов......................230
§ 68. Моторные рамы ..........................- - • 234
Герметизация самолетов . . .........................236
Глава XIII. Конструкция шасси ....................... ........238
§ 69. Общие сведения о шасси ..............................240
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
Оглавление 623
Стр.
§ 70. Стойки шасси......................................... - 240
§ 71. Колеса и пневматики............................... 244
§ 72. Лыжи и их крепления............................... 250*
Глава XIV. Оборудование самолетов............................» 252
§ 73. Общие сведения о самолетном оборудовании . . .........252
§ 74. Пилотажно-аэронавигационное оборудование..............254
§ 75. Контрольные приборы .............................. • 261
§ 76. Электро-радиооборудование .......................... 263>
§ 77. Бытовое оборудование..................................270
§ 78. Различное специальное оборудование • .................273
Глава XV. Вооружение и бронирование самолетов . ...............281
§ 79. Общие понятия о вооружении самолетов................ 281
§ 80 Пулеметно-пушечное вооружение....................... 281
§81. Бомбардировочное вооружение...........................291
§ 82. Бронирование самолетов.............................. 295
Глава XVI. Винтокрылые аппараты • .............................298
§ 83. Геликоптеры ..7. ......................298-
§ 84. Автожиры............................................ 307
Глава XVII. Общие сведения об авиационных двигателях ..... 311
§ 85. Современные авиационные двигатели.....................311
§ 86. Принцип работы авиационных двигателей............... 315
§87. Цикл четырехтактного двигателя........................317
§ 88. Классификация авиационных двигателей по роду топлива и
по способу охлаждения цилиндра ... ............ . . 323
§ 89. Устройство авиационного двигателя ....................327
§ 90. Требования, предъявляемые к авиационным двигателям . . . 330
Глава XVIII. Работа двигателя..................................334
§ 91 Сгорание топлива.......................................334
§ 92 Рабочий объем. Степень сжатия.........................336
§ 93. Работа цикла ......................................., 337
§ 94. Режимы работы двигателя............................. 342
§ 95. Работа двигателя на высоте............................343
Глава XIX. Авиационные топлива и масла....................... 351
§ 96. Детонация и способы ее предотвращения ................351
§ 97, Требования, предъявляемые к авиационным топливам .... 354
- § 98. Современные авиационные топлива......................356
§ 99. Антидетонаторы..................................... 355
§100. Выбор топлива и правила его эксплоатации.............357
§ 101. Авиационные смазочные масла .........................358
I лава XX. Конструкция авиационных двигателей..................362
§ 102. Общая компоновка................................... 362
§ 103. Цилиндры . .....................................’ 364
§ 104. Поршни ................................. 368
§ 105. Шатуны ....................................-...***** 369
§ 106. Коленчатые валы......................................371
§ 107. Картеры . ...........................................373
§ 108. Газораспределение...........................* * * * * 375.
§ 109. Редукторы ................................’ ’ \ ’ 331
§ НО. Система смазки.......................’ ’ ’ ’ * * ’ . . 383
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!
‘624
Оглавление
Стр,
Глава XXI. Питание топливом, зажигание и запуск авиационных
двигателей............................................... . . 388
§ 111. Карбюрация.................. .......................388
§ 112. Зажигание...........................................394
§ 113. Пусковые устройства.................................400
Глава XXII. Системы питания и охлаждения двигателя на самоле-
тах ..........................................................406
§ 114. Системы бензопитания................................406
§ 115. Системы охлаждения..................................410
Глава XXIII. Авиационные дизели; реактивные двигатели и са-
молеты ......................................................417
§ 116. Общие сведения об авиационных дизелях...............417
§ 117. Особенности устройства авиационных дизелей..........420
§ 118. Авиационные реактивные-двигатели и реактивные самолеты 424
часть вторая
КРАТКИЙ ОЧЕРК ПО ИСТОРИИ ВОЗДУХОПЛАВАНИЯ И АВИАЦИИ
I. Мечты о полете.........................................440
II, Первые исследования и разработки летательных машин .... 443
III. Создание аэростата................................... 449
IV. Первые попытки создать управляемый аэростат ............461
V. Работы по созданию аэроплана и геликоптера; дальнейшие ра-
боты по постройке управляемых аэростатов...................470
VI. Малые и большие модели аэропланов; теоретические исследо-
вания по аэродинамике . . .......................480
VII. Планер как последняя ступень на пути к созданию аэроплана 491
Л7П1. Первые практически пригодные дирижабли ................495
IX. Первые аэропланы........................................504
X. Зарождение авиации в России ............................517
XI. Русская авиация перед первой мировой войной.............529
ХИ. Авиация и воздухоплавание в первую мировую войну ..... 537
XIH. Зарождение и первые этапы развития советской авиации . . . 557
XIV. Зарубежные авиация и воздухоплавание после первой мировой
войны...................................................... < 564
XV. Развитие зарубежной авиации в период, предшествовавший
второй мировой войне, и в годы войны.........................578
XVI. Расцвет советской авиации . . •.........................588
Предметный указатель....................................... 607
Указатель имен.............................................. 618
www.vokb-la.spb.ru - Самолёт своими руками?!