Технические науки

  Авиационная наука и техника

  В дореволюционной России был построен ряд самолётов оригинальной конструкции. Свои самолёты создали (1909—1914) Я. М. Гаккель, Д. П. Григорович, В. А. Слесарев и др. Был построен 4-моторный самолёт-гигант «Русский витязь» И. И. Сикорского (1913). Опыт применения самолётов в 1-й мировой войне 1914—18 продемонстрировал потенциальные возможности авиации и способствовал бурному её развитию. Наряду с использованием иностранных самолётов (главным образом французских и английских) в России применялись и самолёты отечественных конструкций. В 1913—18 Сикорский разработал несколько вариантов тяжёлых 4-моторных самолётов «Илья Муромец» (выпускались серийно). Малые производственные мощности полукустарных авиазаводов, необходимость покупать самолёты за границей, отсутствие собственного моторостроения сказывались на общем состоянии авиации в России.

  В начале 20 в. проводились теоретические исследования и экспериментальные работы в области аэродинамики и прочности самолёта. Основополагающие труды Н. Е. Жуковского оказали значительное влияние на развитие авиационной науки (им выведена формула для определения подъёмной силы, создана теория винта и т. д.). С. А. Чаплыгин заложил основы аэродинамики больших скоростей, развил теорию крыла. Их труды, а также работы их учеников (А. Н. Туполева, Б. Н. Юрьева, В. П. Ветчинкина, К. А. Ушакова, Г. М. Мусинянца, Г. Х. Сабинина) позволили начать конструирование самолётов на научной основе.

  В первые годы после победы Октябрьской революции 1917 на авиационных заводах налаживалось производство самолётов по трофейным образцам, одновременно приобретались лицензии на постройку самолётов иностранных марок. Коммунистическая партия и Советское правительство уделяли большое внимание развитию авиации. В Народном комиссариате по военным и морским делам была создана Коллегия воздушного флота, при которой в апреле 1918 по указанию В. И. Ленина организован Отдел по применению авиации в народном хозяйстве; в мае создано Главное управление рабоче-крестьянского Красного воздушного флота, а в июне СНК издал декрет о национализации авиационных предприятий. В том же году в Москве основан Центральный аэрогидродинамический институт (ЦАГИ), который возглавил Жуковский; ЦАГИ стал научной базой для строительства самолётов. В 1919 создан Московский авиационный техникум, преобразованный в 1922 в военно-воздушную инженерную академию им. Н. Е. Жуковского. В феврале 1923 СТО при СНК СССР принял постановление «О возложении технического надзора за воздушными линиями на Главное управление воздушного флота и об организации Совета по гражданской авиации». Это постановление положило начало планомерному строительству социалистического Гражданского воздушного флота. На механическом факультете Московского высшего технического училища (МВТУ) было создано аэромеханическое отделение (1925), преобразованное последовательно в аэромеханический факультет, Высшее аэромеханическое училище, а затем в Московский авиационный институт (МАИ) им. С. Орджоникидзе (1930). В 20-х гг. были организованы первые КБ по самолётостроению: Туполева (в ЦАГИ), Н. Н. Поликарпова и Григоровича (при заводе «Дукс»). Первыми советскими самолётами были АНТ-1, И-1 (1923), АК-1 «Латышский стрелок» (1924).

  Конструкция самолётов была деревянная, с полотняной обшивкой крыльев и оперения. Переход с дерева на металл явился важным этапом в развитии авиации. Была создана специальная комиссия по металлическому самолётостроению (Туполев, И. И. Сидорин, В. М. Петляков, А. И. Путилов, И. И. Погосский и др.). Несмотря на трудности становления в условиях 20-х гг. цельнометаллических самолётостроения, были созданы первый цельнометаллический самолёт ЛНТ-2 (1924) и первый серийный самолёт из нового материала — кольчугалюминия АНТ-З (1925).

  Создание авиационной промышленности явилось одной из главных задач 1-го пятилетнего плана (1929—32). Для развёртывания научно-исследовательских работ из ЦАГИ были выделены: отдел авиационных материалов, преобразованный затем во Всесоюзный институт авиационных материалов (ВИАМ); винтомоторный отдел (после слияния с авиационным отделом Научно-исследовательского автомобильного и автомоторного института стал Центральным институтом авиационной моторостроения — ЦИАМ). Наряду с крупными КБ Туполева и Поликарпова имелись небольшие КБ К. А. Калинина, Григоровича, Путилова, А. С. Яковлева, В. Б. Шаврова, Г. М. Бериева и др. Советские лётчики на самолётах отечеств. конструкций совершили перелёты, прославившие Советский Союз (В. П. Чкалов, М. М. Громов, В. К. Коккинаки, М. В. Водопьянов, В. С. Гризодубова и др.).

  В 30-х гг. в самолётостроении произошли важные качественные изменения. Существенно улучшились лётные данные, решены проблемы флаттера и выхода из штопора; создание Поликарповым самолёта И-16 положило начало распространению в авиации истребителей монопланной схемы. Стали применяться убирающиеся в полёте шасси, герметичная кабина, турбокомпрессор для повышения высотности, механизация крыла, усовершенствованная винтомоторная установка, пушка, стреляющая через винт, потайная клёпка, новые высокопрочные материалы и т. д. Конструкторы ЦАГИ продолжали начатые в 1925—26 работы по созданию вертолётов (ЦАГИ 1-ЭА). Было построено несколько опытных аппаратов одновинтовой схемы под общим руководством Юрьева, а затем И. П. Братухина («Омега» и др.); наметился путь дальнейшего прогресса и усовершенствования вертолётов и создания машин, пригодных к практической эксплуатации.

  В 1939 ЦК ВКП(б) и правительство приняли постановление «О реконструкции существующих и строительстве новых самолётных заводов»; был организован Народный комиссариат авиационной промышленности. Конструирование самолётов поручили КБ А. А. Архангельского, С. В. Ильюшина, С. А. Лавочкина, Ар. И. Микояна, Петлякова, П. О. Сухого. В результате теоретических и экспериментальных исследований (в аэродинамических трубах и других установках) были определены более совершенные формы многих элементов самолётов, обеспечивающие малое лобовое сопротивление, хорошие пилотажные и взлётно-посадочные качества; построены истребители ЛаГГ-3, МиГ-3, Як-1, бомбардировщики Пе-2, Пе-8, Су-2, Ил-4, С Б, штурмовик Ил-2 с высокими лётно-техническими характеристиками.

  В конце 30-х гг. при крупных моторных заводах были созданы КБ (ставшие позднее самостоятельными опытными организациями), которые возглавили А. А. Микулин, В. Я. Климов, С. К. Туманский, А. Д. Швецов, В. А. Добрынин и др. Эти коллективы сосредоточили усилия на разработке и доводке новых конструкций авиационных моторов, а ЦИАМ обеспечивал научно-техническая помощь в их проектировании. К началу Великой Отечественной войны 1941—45 скорость истребителей достигла 600—650 км/ч, потолок — 11—12 км; скорость бомбардировщиков 550 км/ч, дальность полёта 3—4 тыс. км, бомбовая нагрузка 4 т.

  В годы войны, несмотря на трудности, возникшие вследствие эвакуации, авиационная промышленность успешно снабжала фронт самолётами. Появились лёгкие, манёвренные, хорошо вооружённые истребители, штурмовики и бомбардировщики (Як-3, Ла-5, Ил-6, Ил-8, Пе-3, Ту-2 и др.). При разработке конструкций новых самолётов учитывалась потребность их серийного производства и возможность последующих модификаций, исходя из требований военной обстановки и условий эксплуатации. Обеспечивая нужды фронта, авиационная промышленность только в 1943, например, дала армии 35 тыс. боевых самолётов.

  После войны в военной и гражданской авиации наметился переход от поршневых двигателей к реактивным. В СССР разработка воздушно-реактивных двигателей (ВРД) была начата ещё в конце 30-х гг. (Б. С. Стечкин создал теорию ВРД). В 1943—44 А. М. Люлька разработал проект первого советского турбореактивного двигателя (ТРД). Проводились эксперименты с применением жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) — полёты ракетоплана РП-318 в 1940 (С. П. Королев) и самолёта БИ-1 (А. Я. Березняк и А. М. Исаев) в 1942. В 1945 начались полёты самолётов И-250 (ОКБ Микояна) и Су-5 с мотокомпрессорным двигателем. Но эти два направления не получили дальнейшего развития из-за большого удельного расхода топлива в ЖРД и из-за ограниченных возможностей мотокомпрессорных двигателей. Применение ТРД обеспечило быстрый прогресс авиации. Созданием самолётов МиГ-9 и Як-15 (1946) было положено начало практическому применению реактивных двигателей в советской авиации. С 1947 началось серийное производство реактивных истребителей МиГ-15.