Советское самолетостроение
Партия и правительство с самого начала существования Советского государства всемерно заботились о создании воздушного флота Страны Советов. Вопросы развития авиации были в центре внимания советских партийных и государственных органов и неоднократно рассматривались на партийных съездах, специальных заседаниях и совещаниях с участием высших советских партийных и государственных деятелей.
Отечественное самолетостроение в начале двадцатых годов основывалось на модернизации и серийном выпуске лучших образцов самолетов зарубежных марок. Параллельно велись работы по созданию собственных конструкций.
Одним из первых самолетов, построенных в советское время, был модернизированный вариант английской машины ДН-9. Освоение ее было поручено Н. Н. Поликарпову, а самолет в различных модификациях имел наименование Р-1, В это же время на базе английской машины марки «Авро» выпускался двухместный учебный самолет У-1, предназначенный для летных училищ.
Из отечественных самолетов оригинальной конструкции, созданных в двадцатые годы, следует отметить пассажирский самолет АК-1 В. Л. Александрова и В. В. Калинина. Два самолета сконструировал летчик В. О. Писаренко и построил в мастерских севастопольской школы летчиков, где был инструктором. Большую известность имели конструкторские группы под руководством Д. П. Григоровича и Н. Н. Поликарпова, работавшие над созданием летающих лодок, пассажирских самолетов, а также истребителей.
В этот период в отечественном самолетостроении наметился переход к созданию летательных аппаратов из металла. В 1925 г. в ЦАГИ было создано конструкторское бюро АГОС (авиация, гидроавиация и опытное строительство), [14] руководителем которого стал А. Н. Туполев. Тематика работы АГОС отличалась большим разнообразием, и в составе бюро были образованы бригады. Возглавлявшие их инженеры стали впоследствии известными конструкторами.
Многие из созданных в бюро самолетов участвовали в международных выставках и перелетах на дальние расстояния. Так, на машинах АНТ-3 (Р-3) были совершены полеты по европейским столицам и дальневосточный перелет Москва — Токио. Тяжелый металлический самолет ТБ-1 (АНТ-4) в 1929 г. совершил перелет Москва — Нью-Йорк. Самолеты этого типа строились серийно и применялись ее только в дальней бомбардировочной авиации, но и в арктических экспедициях. Техническим руководителем проекта ТБ-1 являлся конструктор В. М. Петляков. В АГОС был также спроектирован пассажирский самолет АНТ-9, совершивший дальний перелет протяженностью 9037 км.
Одновременно отдел сухопутного самолетостроения (ОСС) под руководством Н. Н. Поликарпова строил самолеты-истребители И-3, ДИ-2. В этот же период был построен широко известный самолет У-2 (По-2), прослуживший около 35 лет. Одной из весьма удачных оказалась созданная отделом сухопутного самолетостроения машина Р-5, которая впоследствии выпускалась в различных вариантах — как разведчик, штурмовик и даже как легкий бомбардировщик.
Отдел морского самолетостроения, руководимый Д. П. Григоровичем, строил морские самолеты, в основном разведчики.
Наряду с боевыми и пассажирскими машинами конструировались авиетки и легкие самолеты по заказу спортивных организаций, среди них и первые самолеты А. С. Яковлева, именовавшиеся АИР.
В начале тридцатых годов самолеты имели старые формы — бипланную схему и не убирающееся в полете шасси. Обшивка металлических самолетов была гофрированной. В то же время в опытном самолетостроении происходила реорганизация, и на заводе «Авиаработник» были созданы бригады по типам самолетов.
Вначале задание на разработку самолета И-5 было выдано А. Н. Туполеву, а позже его созданием занимались Н. Н. Поликарпов и Д. П. Григорович. Этот самолет в различных модификациях состоял на вооружении почти десять лет, а истребители И-15, И-153, И-16 даже участвовали в боевых действиях начального периода Великой Отечественной войны. [15]
Бригада И. И. Погосского проектировала гидросамолеты, в частности морской дальний разведчик МДР-3 (позже ее коллектив возглавлял Г. М. Бериев, который строил гидросамолеты для авиации ВМФ вплоть до семидесятых годов).
Бригада дальних бомбардировщиков под руководством С. В. Ильюшина несколько позже спроектировала самолет ДБ-3, а затем широко известный штурмовик Ил-2. Бригада С. А. Кочеригина в течение нескольких лет занималась проектированием штурмовика, который, правда, не получил применения. Под руководством А. Н. Туполева создавались тяжелые бомбардировщики, в том числе ТБ-3 — один из лучших и наиболее известных самолетов этого типа.
Конструкторские бюро, руководимые А. И. Путиловым и Р. Л. Бартини, работали над созданием цельнометаллических стальных самолетов.
Успехи, достигнутые в самолетостроении и особенно проектировании двигателей, позволили приступить к созданию самолета рекордной дальности полета АНТ-25. Этот самолет с двигателем М-34Р конструкции А. А. Микулина вошел в историю после выполненных на нем перелетов из Москвы через Северный полюс в США.
К началу сороковых годов в соответствии с постановлением Совета Народных Комиссаров «О реконструкции существующих и строительстве новых самолетных заводов» было введено в эксплуатацию несколько авиационных заводов, которые предназначались для выпуска новейших самолетов. В этот же период был объявлен конкурс на лучшую конструкцию самолета-истребителя. Над его созданием работали талантливые инженеры-конструкторы С. А. Лавочкин, В. П. Горбунов, М. И. Гудков, А. И. Микоян, М. И. Гуревич, М. М. Пашинян, В. М. Петляков, Н. Н. Поликарпов, П. О. Сухой, В. К. Таиров, И. Ф. Флоров, В. В. Шевченко, А. С. Яковлев, В. П. Яценко. В итоге конкурса в 1941 г. на вооружение стали поступать самолеты ЛаГГ, МиГ и Як — широкоизвестные истребители периода Великой Отечественной войны.
Большую роль в годы войны сыграли пикирующие бомбардировщики Пе-2 конструкции В. М. Петлякова. В 1939г. под руководством В. М. Петлякова был модифицирован самолет АНТ-42 (ТБ-7), построенный в ЦАГИ в 1936 г. и переименованный после смерти Петлякова (1942) в Пе-8. Этот самолет наряду с бомбардировщиками Су-2 конструкции П. О. Сухого и Ер-2 конструкции В. Г. Ермолаева — Р. Л. Бартини применялся в дальней авиации. Самолет Ер-2 имел большую дальность полета, особенно с установкой на [16] нем двигателей тяжелого топлива (дизелей) конструкции А. Д. Чаромского.
Слова К. Э. Циолковского о том, что за эрой аэропланов винтовых наступит эра аэропланов реактивных, оказались пророческими. Эра реактивных самолетов практически началась в сороковые годы. По инициативе видного советского военачальника М. Н. Тухачевского, являвшегося в то время заместителем Наркома по вооружению, были созданы многие научно-исследовательские учреждения, работавшие в области ракетной техники.
Однако следует сказать, что достижения в развитии советской реактивной авиации не пришли внезапно, сами собой.
Теоретические разработки и проведенные исследования в конце двадцатых годов позволили вплотную подойти к созданию ракетоплана. Такой планер был построен Б. И. Черановским для ГИРД, а в 1932 г. планер модифицировали под опытный двигатель одного из основоположников отечественного ракетостроения — инженера Ф. А. Цандера.
В апреле 1935 г. С. П. Королев сообщил о намерении строить крылатую ракету-лабораторию для полетов человека на небольших высотах с использованием воздушно-ракетных двигателей.
Большую роль сыграли испытания, проведенные в 1939 — 1940 гг., когда был создан жидкостный ракетный двигатель (ЖРД) с регулируемой силой тяги, установленный на планере, разработанном С. П. Королевым, впоследствии академиком, дважды Героем Социалистического Труда. 28 февраля 1940 г. летчик В. П. Федоров на высоте 2000 м отделился на ракетоплане от самолета-буксировщика, включил ЖРД, совершил полет с работающим двигателем и после выработки топлива произвел посадку на аэродроме.
Обеспечение максимальной скорости самолета было мечтой каждого конструктора. Поэтому на самолетах с поршневыми двигателями начали устанавливать реактивные ускорительные установки. В качестве примера можно привести самолет Як-7 ВРД, под крыло которого подвешивались два прямоточных воздушно-реактивных двигателя. При их включении скорость возрастала на 60 — 90 кит/ч. На самолете Ла-7Р в качестве ускорителя использовался жидкостный ракетный двигатель. Увеличение скорости за счет тяги ЖРД составляло 85 км/ч. Применялись и пороховые ускорители для увеличения скорости полета и уменьшения взлетной дистанции при разбеге самолета. [17]
Большая работа проводилась по созданию специального самолета-истребителя с ЖРД, который доджей был иметь большие скороподъемность и скорость при значительной продолжительности полета.
Молодые конструкторы А. Я. Березняк и Л. М. Исаев под руководством В. Ф. Болховитинова в августе 1941 г. начали проектирование боевого самолета с ракетным двигателем, предназначенного для перехвата вражеских истребителей в районе аэродрома, 15 мая 1942 г. летчик Государственного научно-испытательного института ВВС Г. Я. Бахчиванджи в присутствии конструкторов и комиссии совершил успешный полет на этом реактивном самолете.
В послевоенный период в стране создавались и проходили испытания новые модели самолетов-истребителей с ЖРД. Например, одна из таких моделей управлялась летчиком, находившимся в машине в лежачем положении.
В период Великой Отечественной войны значительные работы проводились по улучшению летно-технических характеристик самолета Пе-2 с помощью жидкостных ракетных двигателей, которые имели регулируемую тягу.
Однако ни истребители с поршневыми двигателями и установленными на них ускорителями, ни самолеты с ракетными двигателями не нашли применения в практике боевой авиации.
В 1944 г. в целях повышения скоростей было решено на самолетах А. И. Микояна и П. О. Сухого установить мотокомпрессорный двигатель, который сочетал бы особенности поршневого и реактивного двигателей. В 1945 г. самолеты И-250 (Микояна) и Су-5 (Сухого) достигали скорости 814 — 825 км/ч.
В соответствии с указанием Государственного Комитета Обороны было принято решению о создании и постройке реактивных самолетов. Эта работа была поручена Лавочкину, Микояну, Сухому и Яковлеву.
Как известно, 24 апреля 1946 г. в один и тот же день взлетели самолеты Як-15 и МиГ-9, которые имели в качестве силовых установок недостаточно совершенные турбореактивные двигатели, да и сами машины не вполне отвечали предъявлявшимся к авиации требованиям. Позже был построен Ла-160, первый в нашей стране реактивный самолет со стреловидным крылом. Его появление сыграло значительную роль в повышении скоростей истребителей, но до скорости звука было еще далеко.
Второе поколение отечественных реактивных самолетов представляло собой более совершенные, более скоростные, [18] более надежные машины, в их числе Як-23, Ла-15 и особенно МиГ-15. Как известно, последний имел мощный двигатель, три пушки и стреловидное крыло, под которым в случае необходимости подвешивались дополнительные топливные баки. Самолет полностью оправдал возложенные на него надежды. Как показал опыт боевых действий в Корее, он превосходил американский истребитель «Сейбр». Добрую службу сослужил и учебно-тренировочный вариант этой машины, который в точение ряда лет был основным учебно-тренировочным истребителем нашей авиации.
Впервые в СССР скорость звука в полете со снижением была достигнута под новый, 1949 г. на опытном самолете С. А. Лавочкина Ла-176 летчиком О. В. Соколовским. А в 1950 г. уже в горизонтальном полете самолеты МиГ-17, Як-50 проходили «звуковой барьер» и со снижением достигали скоростей, значительно больших звуковых. В сентябре — ноябре 1952 г. МиГ-19 развивал скорость, в 1,5 раза большую, чем скорость звука, и превосходил по главным характеристикам «Супер-Сейбр», который к тому времени являлся основным истребителем ВВС США.
Преодолев «звуковой барьер», авиация продолжала осваивать все большие скорости и высоты полета. Скорость уже достигла таких значений, при которых для дальнейшего увеличения ее требовались новые решения проблемы устойчивости и управляемости. Кроме того, авиация вплотную подступала к так называемому «тепловому барьеру» (при полете на сверхзвуковой скорости температура воздуха перед самолетом в результате сильного сжатия резко повышается, этот нагрев передается и самой машине). Проблема теплозащиты требовала безотлагательного решения.
28 мая 1960 г. на самолете Т-405 генерального конструктора П. О. Сухого летчик Б. Адрианов установил абсолютный мировой рекорд скорости полета — 2092 км/ч по замкнутому маршруту 100 км.
В итоге наша авиация получила самолет, способный около 30 мин лететь со скоростью примерно 3000 км/ч. Полеты на этих самолетах свидетельствовали также о том, что благодаря применению жаропрочных материалов и мощных систем охлаждения проблема «теплового барьера» для этих скоростей полета в основном была решена.
За послевоенные годы в СССР были созданы превосходные пассажирские и транспортные самолеты. Еще в 1956 г. на линиях Аэрофлота началась эксплуатация самолета Ту-104, который впервые в мире начал регулярные пассажирские перевозки, Ил-18, Ту-124, Ту-134, Ан-10 и Як-40 [19] выдвинули наш Гражданский воздушный флот на одно из ведущих мест в мире.
Новые отечественные пассажирские самолеты Ан-24, Ту-154М, Ил-62М и Як-42 осуществляют массовые воздушные перевозки внутри страны и за ее пределами. В конце семидесятых годов был создан сверхзвуковой пассажирский самолет Ту-144. Новый качественный и количественный уровень пассажирских перевозок был достигнут с введением в эксплуатацию самолета-аэробуса Ил-86, Военно-транспортная авиация получила самолеты Ан-22 и Ил-76Т, использующиеся для перевозки грузов военного и гражданского назначения. В 1984 г. началась эксплуатация самолета-гиганта Ан-124, а позже Ан-225.
Вертолеты, которые только после второй мировой войны стали работоспособным и экономически целесообразным транспортным средством, в настоящее время получили широчайшее распространение. Советские авиационные конструкторы создали надежные винтокрылые машины различного назначения — легкие Ми-2 и Ка-26, средние Ми-6 и Ка-32 и тяжелые Ми-26 и другие для военной и гражданской авиации.
Успехи советской авиационной промышленности в деле создания самолетов боевой авиации были продемонстрированы в 1988 г. на международной авиационной выставке в Фарнборо (Англия), где демонстрировался истребитель превосходства в воздухе МиГ-29; этот же самолет, «Буран» и Су-27 демонстрировались в Париже в 1989 г.