Первая мировая война значительно ускорила дальнейшее развитие авиации. На полях сражений были подтверждены широкие возможности боевого применения самолетов. Вначале самолеты использовались только для разведки и корректирования артиллерийского огня, затем их стали применять для поражения наземных и воздушных целей. Появились истребители и бомбардировщики. В боевых действиях на море широко применялись летающие лодки Д. П. Григоровича М-5 и М-9 — лучшие гидросамолеты того времени. Наиболее известными иностранными самолетами начала Первой мировой войны были английский «Сопвич», французские «Фарман», «Вуазен» и «Ныопор», немецкий «Фоккер», скорости которых достигали 90—120 км/ч. Успешное применение авиации на фронтах определило ее значение как нового боевого средства. Воюющие страны за годы войны значительно расширили парк самолетов. Было налажено
Разведчик «Фарман-40»
Истребитель«Ньюпор-17»
производство авиационных двигателей и оборудования самолетов, созданы научно-исследовательские и испытательские учреждения. За годы Первой мировой войны значительно улучшились летные данные выпускаемых самолетов: скорость истребителей выросла до 200—220 км/ч, потолок увеличился с 2 до 7 км. В составе военной авиации произошло выделение родов авиации, специализирующихся на выполнении определенного круга задач. Появилась разведывательная, истребительная и бомбардировочная авиация. Появляются моторы в 200—300 л. с., самолеты с 4 моторами, на аэроплане ставится легкое орудие, вес одной бомбы доходит до 1400 кг. О грандиозности воздушных боевых действий во время мировой войны говорят следующие цифры: союзники (французы и англичане) считают, что они сбили или принудили спуститься более 9 тыс. аэропланов немцев. Сами же потеряли (сбитыми немцами) более 3 тыс. аэропланов. Немцы считают, что ими было сбито около 7500 неприятельских аэропланов (в это число входят и севшие в их расположении, которых союзники не считают в числе 3 тыс.). К концу Первой мировой войны в большинстве стран военная авиация приобрела организационную самостоятельность. Ее численность к ноябрю 1918 года превысила 11 тыс.
Первый советский цельнометаллический самолет АНТ-2
самолетов, в том числе: во Франции — 3321, в Германии — 2730, Великобритании —1758, Италии — 842, США — 740, Австро-Венгрии — 622, России (к февралю 1917 года) — 1039 самолетов.
После Первой мировой войны России пришлось преодолеть значительные трудности в создании авиации. В молодом Советском государстве в кратчайшие исторические сроки была создана авиационная промышленность. В марте 1918 года была организована «Летучая лаборатория» — первое советское научно-исследовательское учреждение по вопросам авиации. Для развертывания научно-исследовательской работы в декабре 1918-го был основан Центральный аэрогидродинамический институт (ЦАГИ), ставший впоследствии крупнейшим центром авиационной науки. ЦАГИ возглавил Н. Е. Жуковский. По его инициативе в 1919 году подготовку кадров для авиации начал Московский авиационный техникум, преобразованный в 1920 году в Институт инженеров Красного воздушного флота им. Н. Е. Жуковского, а осенью 1922-го — в Академию воздушного флота им. проф. Н. Е. Жуковского. Для производства летных испытаний и научно-технических исследований в 1920 году был создан Опытный аэродром, реорганизованный впоследствии в Научно-испытательный институт. После смерти Жуковского ЦАГИ возглавил С. А. Чаплыгин. Вместе с ним важные исследования в области авиации вели Б. Н. Юрьев, В. П. Ветчинкин, К. А. Ушаков, Г. М. Мусинянц, Г. X. Сабинин, Б. С. Стечкин, А. Н. Туполев, А. А. Архангельский и др.
В 20-е годы XX века появились авиационные конструкторские бюро (КБ), которые возглавили А. Н. Туполев, Н. Н. Поликарпов и Д. П. Григорович. Среди первых самолетов были: спортивный моноплан Туполева АНТ-1 (построен в ЦАГИ, 1923), трехместный пассажирский самолет В. Л. Александрова и В. В. Калинина АК-1 «Латышский стрелок» (1924), первый в СССР цельнометаллический самолет Туполева АНТ-2 (1924). В 1923 году Поликарпов создал истребитель И-1, в 1924-м Григорович — истребитель И-2, в 1925-м Туполев — самолет-разведчик АНТ-3 (Р-3) и тяжелый бомбардировщик АНТ-4 (ТБ-1).
Скорость полета самолетов того времени не превышала 270 км/ч. На первых отечественных самолетах наши летчики совершили ряд дальних перелетов с промежуточными посадками: Москва—Пекин (1925) на самолетах Р-1, Р-2 Поликарпова и АК-1; Москва—Токио—Москва (1927) на самолете АНТ-3; Москва—Нью-Йорк (1929) на самолете АНТ-4 и др. Эти перелеты подтвердили высокие качества российских самолетов и мастерство летчиков.
Советский самолет Р-1 (разведчик первый) с двигателем М-5 появился не сразу. Первоначально были выпущены близкие к нему самолеты английских типов ДН-4 и ДН-9. Они строились под руководством Н. Н. Поликарпова на основе имевшихся чертежей и трофейных образцов, но значительно измененных и с использованием закупленных двигателей «Фиат» 240 л. с., «Даймлер» («Мерседес») 260 л. с. и «Сиддлей-Пума» 220 л. с. Так появились Р-1 и Р-2 с иностранными двигателями, а затем с отечественным двигателем М-5, запущенные в крупносерийное производство и ставшие основным типом самолетов советских ВВС. Строился Р-1 до 1931 г., было выпущено 2800 самолетов. Конструкция Р-1 была простой, дешевой и прочной. Масса пустого самолета—1450 кг, в том числе силовой группы—495 кг и планера—912 кг. Полная нагрузка была принята 750 кг, в отличие от самолетов DH-9, где она превосходила 660 кг. Весовая отдача была 35,5 % против 33,5 % в самолетах DH-9. Положение центра тяжести 36,3—39,3 % средней аэродинамической хорды. Вооружение самолета - один пулемет синхронный (200 патронов), один — на турели (500 патронов), имелись подкрыльные бомбодержатели для нескольких небольших бомб.
Схема самолета Р-1
Самолет нельзя назвать ни копией, ни модернизацией самолета DH-9a. Построен Р-1 был из других материалов, в конструкцию внесено много нового, оригинального, при его постройке некоторые детали были впервые освоены советской авиапромышленностью (стальные ленты-расчалки, сотовые радиаторы и др.).
Успехи отечественного самолетостроения неразрывно связаны с непрерывным ростом моторостроения. Для проведения научно-исследовательских работ в области авиационного моторостроения в 1930 году на базе отдела ЦАГИ был создан Центральный институт авиационного моторостроения (ЦИАМ). В этом институте в 1932 году коллективом ученых и конструкторов под руководством А. А. Мику-лина был создан первый крупносерийный двигатель М-34 мощностью 625 кВт (850 л. с.). Впоследствии из ЦИАМ выделились коллективы, из которых были созданы КБ по проектированию авиационных двигателей. В КБ А. А. Микулина была разработана целая серия двигателей (АМ-35, -38, - 39 и др.). В КБ В. Я. Климова были созданы двигатели водяного охлаждения М-100, а затем ВК-103, -105, -107. В КБ под руководством А. Д. Швецова были сконструированы авиационные двигатели воздушного охлаждения М-25, АШ-62, а затем АШ-82. Особое КБ под руководством С. К. Туманского на базе двигателя М-85 создало двигатели М-87, -87А, -87Б и др. Разрабатывались новые типы двигателей и в КБ Е. В. Ур-мина, А. Д. Чаромского, В. А. Добрынина и др. Конструкторам совместно с учеными за короткий срок удалось повысить мощность серийных двигателей с 500—600 до 1500 кВт (с 700—800 до 2000 л. с.) с одновременным уменьшением удельной массы двигателя с 1,2 до 0,7 кг/кВт (с 0,9 до 0,5 кг/ л. с.)
Перед конструкторами была поставлена задача увеличить скорость, высоту и дальность полета отечественных самолетов. Работая над ней, авиационная наука столкнулась с рядом сложных вопросов. Особо остро встала проблема выхода самолета из штопора. Решение ее было дано в трудах В. С. Пышнова и А. Н. Журавченко. С увеличением скорости полета возникла опасность флаттера, т. е. колебаний крыла и оперения самолета с нарастающей амплитудой, приводящих к разрушению конструкции в полете. Работы М. В. Келдыша, Е. П. Гроссмана и других позволили конструкторам избавить самолет от этого явления. Важными задачами являлись вопросы теории устойчивости и управляемости самолета, динамики полета, определения нагрузок при полете в неспокойной атмосфере и криволинейном полете, рассмотренные в работах В. П. Ветчинкина, В. С. Пышнова и др.
