Мир Знаний

Физика и авиация (стр. 8 из 15)

Русские учёные не были только теоретиками.Перечисление всех проектов русских конструкторов - это тема для отдельного реферата, но нельзя не рассказать о гордости русской авиации - самолётах "Русский витязь" и "Святогор", которые в то время не имели аналогов.

Самолёт "Русский витязь" был cконструирован И. И. Сикорским, причём проект этого аэроплана Сикорский обдумывал ещё в 1911 году, когда ни один самолёт не поднимал груза больше 635 кг (рекорд грузоподъёмности на 1911 год принадлежал французскому лётчику Дюси, пролетевшему 800 метров с грузом 600 кг). Аэроплану предрекали полный провал, однако 13 мая 1913 года были успешно проведены первые испытания "Русского витязя". Как рассказывали очевидцы: " Самолёт легко оторвался от земли, и, совершив несколько больших кругов, плавно опустился у ангара, при бурном ликовании собравшихся зрителей...". За границей долго не хотели верить сообщениям о полёте "Русского витязя", считая эти сообщении газетной уткой. Это неверие вполне естественно для того времени,

ведь считалось,что самолёт, подобный "Русскому витязю" полететь не мог.

"Русский витязь" представлял собой четырёхмоторный многостоечный биплан, нижнее крыло которого было короче верхнего. Общая площадь несущих поверхностей составляла 120 мі (верхнее крыло 66 м І и нижнее крыло 54 м І). Размах верхнего крыла составлял 27 м, а нижнего - 20 м. Штурвальное управление было дублировано.Общая масса "Русского витязя " без нагрузки равнялась 3500 кг, а полезная нагрузка составляла 1440 кг. Крылья двухлонжеронной конструкции были прямоугольной формы и имели глубину 2,5 м, причём расстояние между крыльями также равнялось 2,5 м.

Опасения за устойчивость такого самолёта заставили сделать его достаточно длинным (20 м ). Фюзеляж представлял собой деревянную ферму прямоугольного сечения, обшитую снаружи фанерными листами. В фюзеляже была расположена капитанская рубка (с двойным рулевым управлением), две пассажирские каюты и помещение для запасных частей и инструмента. Перед капитанской рубкой вперёд выдавалась площадка для прожектора и пулемёта. Поперечная остойчивость обеспечивалась элеронами на верхних крыльях. В движение самолёт приводили четыре двигателя "Аргус", установленные попарно в тандем ( самолёт был спроектирован как двухмоторный ).

Самолёт оказался достаточно устойчивым в полёте. После первых полётов (10 - 27 мая 1913 года ) было установлено, что по кабине можно вполне свободно ходить, причём это не отражалось на устойчивости. "Русский витязь" отделялся от земли после пробега в 700 метров и развивал скорость в 90 км/ч.

Еще одним шедевром самолётостроения того времени был самолёт "Святогор", построенный вскоре после "Ильи Муромца" (которого я не касаюсь, так как он достаточно известен ). Этот двухмоторный биплан был спроектирован Василием Андриановичем Слесарёвым и был самым большим самолетом в мире. Его запроектированные размеры и расчетные данные были следующие: площадь крыльев 180 м І, площадь хвостогого оперения 20 м І, размах верхнего крыла 36 м, угол установки крыльев 4,5°, длина самолёта 21 м, полётная масса 6500 кг, причём нагрузка составляла около 50 % полётной массы, продолжительность полёта 30 ч, высота полёта 2500 м, скорость свыше 100 км/ч, общая мощность моторов 440 л. с.

Форма крыльев, по очертаниям напоминавших крылья стрижа, использование обтекаемых наружных стоек, тщательное сглаживание выступов говорили об огромной исследовательской работе, проделанной изобретателем.

Святогор был гораздо совершеннее "Ильи Муромца" и других самолётов того времени. Чего стоило хотя бы нововведение Слесарёва: двигатели помещались в корпусе, близко к центру тяжести и приводили винты в движение с помощью тросовой передачи.

Предыдущие исследования Слесарёва в области аэродинамики и его сотрудничество при создании тяжёлых самолётов типа "Илья Муромец" создали ему авторитет, достаточный для признания его проекта. Тем не менее выполнимость такого проекта вызывала сомнения и проект Слесарёва был предоставлен на рассмотрение технической комиссии особого комитета Воздухоплавательного отдела. Расчёт и обоснование проекта были признаны убедительными; комитет единогласно признал, что проект осуществим, и рекомендовал приступить к постройке самолёта.

Предварительные переговоры позволили установить срок постройки в 3 месяца, причём стоимость равнялась 100 000 рублей. Кстати, правительство и на этот раз отказалось финансировать проект, и эту обязанность взял на себя богатый польский помещик М. Э. Малынский. Заказ на постройку самолёта был передан заводу Лебедева в Петербурге.

К 22 июня 1915 года "Святогор" был собран, но война 1914 года сильно осложнила положение конструктора.Во-первых, Слесарёв лишился возможности купить двигатели "Мерседес", а установка двигателей "Рено" ( и то полученных только в 1916 ) перетяжелила самолёт. Во-вторых, по требованиям военных, Слесарёв должен был обеспечить десятикратную прочность всех ответственных деталей (зачем это понадобилось? "Святогор" и так обладал достаточной прочностью - он изначально предназначался для военных целей) что ещё больше перетяжелило самолет, а так же вызвало смещение центра тяжести.

К этим проблемам добавилось отсутствие средств и нежелание военной комиссии финансировать эти работы. Мнение профессора Н. Л. Кирпичёва, председателя комиссии: "...при мощности двигателей в 440 л. с. аэроплан мог бы обладать общей грузоподъёмностью в 6500 кг при скорости около 60 км/ч, однако для этого он должен был бы иметь поддерживающие поверхности площадью не менее 440 м І...". Соответственным было и решение комиссии: "...затрата на достройку этого аппарата даже самой ничтожной суммы является недопустимой...". Однако конфликт между комиссиями привел к тому, что на проект Слесарёва обратил внимание Н. Е. Жуковский. Самолет был тщательнейшим образом проверен в лабораториях, также был сделан расчет прочности основных элементов. Кроме того, впервые в России был проведён полный аэродинамический расчёт самолёта. На основании проведенных исследований и расчетов комиссия под председательством Жуковского 11 мая 1916 года "единогласно пришла к выводу, что полет аэроплана Слесарёва при полной нагрузке в 6,5 т и при скорости в 114 км/ч является возможным, а посему окончание постройки аппарата Слесарёва является желательным".

В марте 1916 года состоялись первые испытания аэроплана. "Святогор пробежал по земле около 200 м, как поломались некоторые детали правого двигателя и обнаружились неполадки в передаточном механизме. По мере устранения одних недоделок стали обнаруживаться другие. Они не порочили саму конструкцию самолёта, а являлись следствием доделки самолёта в кустарной мастерской Слесарёва, где не могли изготовить детали с достаточно большим запасом прочности. То разлетался вентилятор, то ломался вал, то разваливалось колесо.

Слесарёв вынужден был переделывать всю трансмиссию из - за непригодности шарниров Гука.Но переделка трансмиссии затянулась и самолет не был испытан до 1917 года.

В 1922 - 1923 годах была сделана попытка достроить и испытать этот самолёт. Слесарёва уговаривали отказаться от централизованных моторных установок и установить на крылья два двигателя "Либерти" мощностью по 400 л. с. Работы по восстановлению "Святогора" были прерваны смертью Слесарёва.

КОНСТАНТИН ЭДУАРДОВИЧ ЦИОЛКОВСКИЙ

Рассказывая о работах русских изобретателей нельзя не рассказать о работах Константина Эдуардовича Циолковского.Его труды охватывали все горизонты авиации: от дирижаблей до космических кораблей, и тем не менее признание он получил только после революции, как и Слесарёв.Как и подавляющее большинство людей, опередивших свое время, Циолковский остался непонятым своими современниками, тем не менее его работы вспоминают и сейчас, так как только в наше время появились возможности для воплощения его проектов в реальные аппараты (такая же история произошла в своё время с Леонардо да Винчи : спроектировав экскаватор, да Винчи оставил свой проект без двигателя - паровой двигатель изобрели гораздо позже).

Константин Эдуардович Циолковский родился 5 (17) сентября 1857 года в селе Ижевское (сейчас - Спасский район Рязанской области). Родившись в семье лесничего и не получив никакого специального образования, он тем не менее успешно защитил диплом на звание учителя. Свою работу учителем он совмещал с научной деятельностью. Также Циолковский писал рассказы, которые являлись дополнением к его исследованиям.

Например его произведения "На луне", "Изменение относительной тяжесть на Земле", "Вне Земли" и "Грёзы о Земле и небе..." представляют собой сплав популярных сведений о физических законах, научно- технического предвидения и утопии. Тем не менее в произведениях такого необычного жанра Константин Эдуардович сумел правильно предсказать некоторые явления(например, невесомость).

Большинство научно-фантастических рассказов Циолковского были опубликованы ещё в 1887-1906 годах, однако действительно ценные научные труды Циолковского получили признание только после революции(приблизительно в 1920 году).

Начало внедрения реактивной

техники

История авиации характеризуется непрекращающейся борьбой за повышение скорости полета самолетов. Первый официально зарегистрированный мировой рекорд скорости, установленный в 1906 году, составлял всего 41,3 километра в час. К 1910 году скорость лучших самолетов возросла до 110 километров в час. Построенный на Русско-Балтийском заводе еще в начальный период первой мировой войны самолет-истребитель РБВЗ-16 обладал максимальной скоростью полета – 153 километра в час. А к началу второй мировой войны уже не отдельные машины – тысячи самолетов летали со скоростями, превышавшими 500 километров в час.