Контрольная работа по «Истории воздухоплавания и авиации в России»

Московский Государственный Технический Университет

Гражданской Авиации

Кафедра гуманитарных и социально-политических наук

Контрольная работа

по «Истории воздухоплавания и авиации в России»

студента 2 курса заочного факультета

Герасимова Алексея Викторовича

специальность 080507, шифр: ЭКД-101024

адрес: 141730 Московская область,

г. Лобня ул. Мирная, д. 24, кв. 20.

Москва - 2011

Тема: «Авиаконструктор А.С. Яковлев»

План

Введение……………………………………………………………………………..3

1. У истоков…………………………………………………………………………..4

2. Создание ОКБ……………………………………………………………………..5

3. Военные самолеты………………………………………………………………..6

4. Послевоенный период и реактивные двигатели………………………………...8

5. Спортивные пристрастия авиаконструктора…………………………………..12

6. Вклад в развитие гражданской авиации………………………………………..14

Заключение…..…………………………………………………………………….16

Список литературы..……………………………………………………………...17

ВВЕДЕНИЕ

Девятый прием слушателей в Военно-воздушную академию им. Н.Е. Жуковского, проходящий в 1927 г., был «пёстрым». Это объяснялось тем, что в числе вновь принятых были политработники с ромбами в петлицах, летчики и авиационные техники, которые носили в петлицах квадраты, были и общевойсковые командиры. Некоторые слушатели прошли гражданскую войну, а другие едва успели приобрести командирский стаж, необходимый для поступления в академию.

Самым молодым, без наличия квадратов в петлицах, был Яковлев. Имея среднее образование, он прошел небольшую службу в летной эскадрилье академии и, испытывая неудержимую тягу к созданию летательных аппаратов, решил получить авиационное инженерное образование.

В дальнейшем, советский авиаконструктор, академик АН СССР (1976; член-корреспондент 1943), генерал-полковник авиации (1946), дважды Герой Соц. Труда (1940, 1957) Александр Сергеевич Яковлев стал одним из положивших начало советского авиамоделизма, планеризма и спортивной авиации.

Цель данной работы - проследить, как складывался путь выдающегося российского авиаконструктора.

1. У истоков

Александр Сергеевич Яковлев родился 1 апреля 1906 г. в Москве. Отец, имея бухгалтерское образование, служил начальником транспортного отдела в нефтяной фирме «Товарищество братьев Нобель». Мать была домашней хозяйкой. Родителям Александра Сергеевича принадлежало звание «потомственные почетные граждане», что давалось по императорскому указу представителям сословий мещанства и духовенства.

В 1914 г. Александр, после сдачи вступительных экзаменов по русскому языку, арифметике и закону Божьему, поступает подготовительный класс частной мужской гимназии Н.П. Страхова.

С самого начала обучения Александром принималось самое активное участие в жизни школы: староста класса, председатель совета старост всей школы, председатель ученического комитета.

К технике будущий конструктор проявлял самый горячий интерес и даже делал попытки построить вечный двигатель; занимался в радиокружке и собрал радиоприемник – один из немногих в Москве в то время. Им рано было освоено столярное мастерство; с увлечением занимался моделированием паровозов, вагонов, железнодорожных мостов и станций и под влиянием дяди-путейца мечтал стать железнодорожным инженером.

В 1921 г. по схеме и описанию, найденному в книге, им была построена летающая модель планера с размахом крыла два метра и успешно прошедшая испытания в школьном зале. С этого момента родилась страсть А.С. Яковлева к авиации. В школе нашлись и другие энтузиасты, и в 1922 г. Александром организован авиамодельный кружок, который строил одну модель за другой.

В 1923 г. окончена школа. Семнадцатилетним Александром Яковлевым получены разнообразные и обширные знания, хорошая трудовая подготовка, навыки лидера, многое научился делать своими руками.

В августе 1923 г. А.Яковлевым организована первая в Москве школьная ячейка Общества друзей воздушного флота – ОДВФ. К тому времени организатором кружка была окончена школа, построен по проекту и под руководством Н.Д.Анощенко планер «Макака» и осенью 1923 г. оказывалась помощь в его испытаниях на Первых всесоюзных планерных испытаниях в Коктебеле. Там и пришло окончательное решение посвятить свою жизнь авиации. Возникла мысль попробовать самому сконструировать настоящий планер. И вот в начале 1924 г. проект планера готов. И вот в гимнастическом зале школы закипела Работа по претворению в жизнь задуманного.

11 сентября 1924 г. планер со стартовым номером 16 на киле и надписью на фюзеляже «АВФ-10» характерным для того времени угловатым шрифтом был доставлен на гору Кара-Оба. Летчик В.Е.Сергеев привязался ремнями, и стартовая команда выпустила планер в его первый, балансировочный полет. Для планера такой полет равносилен подлету самолета. Летчик не отцепляет буксирного троса, а стартовая команда бежит рядом с планером, удерживая его за веревки, привязанные к концам крыла и хвосту. Установив, что аппарат центрирован правильно, разрешали свободный полет. Первый свободный полет В.Е. Сергеева на АВФ-10 15 сентября привлек всеобщее внимание. Он оказался рекордным по продолжительности из всех полетов с пологого склона Кара-Оба – 1 мин 46 с. В планер поверили, и с 18 сентября он стал летать почти ежедневно не только с Кара-Оба, но и с северных склонов горы Узун-Сырт[1].

2. Создание ОКБ[2]

После окончания академии в 1931 г., Яковлев некоторое время работал инженером на серийном заводе. Но уже в 1932 г. он построил самолет АИР-6, который представлял собой подносный моноплан-парасоль смешанной конструкции с закрытой, довольно удобной кабиной. Особенностью этого самолета, как и многих конструкций Александра Сергеевича, была высокая массовая отдача, а из этого следовала и большая дальность полета. В 1933 г. на самолете АИР-6 поплавкового варианта был превышен официальный международный рекорд дальности для гидросамолетов. Годом позже несколько машин АИР-6 совершили групповой перелет по маршруту Москва – Иркутск – Москва, что по тому времени представлялось большим достижением. Продолжая работать над созданием спортивных самолетов, А.С. Яковлевым был построен двухместный спортивный самолет АИР-7 с шасси, которое не убиралось, но помещалось в обтекателях. Самолет был с тонким крылом и подкосной монопланной схемой. В конце лета 1932 г. на этом самолете на высоте 1000 м была достигнута максимальная скорость полета 332 км/ч, в то время как самолет-истребитель И‑5, имевший бипланную схему, развивал скорость всего 286 км/ч. Стало очевидным, что монопланная схема, дающая превосходство в скорости, более целесообразна и для боевых самолетов.

В 1935 г. молодым конструкторским коллективом, возглавляемым А.С.Яковлевым, был построен одноместный учебно-тренировочный свободнонесущий моноплан УТ-1 со штатным двигателем воздушного охлаждения мощностью 100 л. с. При установке форсированного двигателя мощностью 150 л. с. самолетом достигалась максимальная скорость 252 км/ч.

В предвоенные годы в большой серии (7150 единиц) выпускался двухместный учебно-тренировочный самолет УТ‑2, который имел хорошие пилотажные характеристики, а потому пользовался заслуженной популярностью у летного состава боевой авиации.

3. Военные самолеты

Благодаря опыту, который был накоплен в процессе проектирования и постройке учебно-тренировочных самолетов, конструкторскому бюро, руководимому А.С.Яковлевым, оказалось под силу перейти к вопросу создания истребителей. Первый такой самолет был И‑26, который по многим параметрам отличался от созданных в других ОКБ машин этого класса и имел деревянное крыло, сварной (из труб) каркас фюзеляжа и дюралюминиевое оперение. Для лучшего обтекания поверх трубчатого каркаса фюзеляжа были установлены гаргроты с обшивкой. В соответствии с техническими характеристиками всех самолётов А.С. Яковлева, И‑26 имел малую массу и продуманные, можно даже сказать элегантные, конструктивные формы. На самолете был установлен двигатель водяного охлаждения конструкции В.Я. Климова, который имел малые габариты и небольшую удельную массу. Мощность его на форсированном режиме составляла 1240 л.с. – по тому времени являющаяся очень большой величиной. Этот самолет в серийном производстве выпускался под маркой Як‑1. На высоте 3400 м он имел скорость 600 км/ч, был вооружен пушкой калибра 20 мм и двумя пулеметами калибра 7,62 мм. Создание Як‑1 стало большим достижением отечественного самолетостроения. На базе этой боевой машины несколько позже выпускался самолет УТИ‑26. Истребители Як‑1 и УТИ‑26 широко применялись в боевых операциях Великой Отечественной войны. Всего был выпущен 8721 самолет этого типа.[3]

Конструкторским бюро А.С.Яковлева, как и рядом других ОКБ, продолжалась работа по созданию двухмоторных самолетов и в 1942 г. ими был построен и пришёл испытания самолет Як‑6, который предполагалось использовать с целью применения при ночном бомбардировании (НББ), а также транспортного самолета. Машина была полностью исполнена из деревянных конструкций, скорее всего с целью избежания применения дефицитного в военный период металла. Для защиты от истребителей противника на самолете устанавливался пулемет.

Во время войны был выпущен ещё целый ряд боевых машин этим КБ, под руководством великого гения самолетостроения.

Для обеспечения надежного прикрытия бомбардировщиков нужен был истребитель сопровождения, который имел бы более тяжелое оружие и обладал большей дальностью полета, чем обычные истребители. Таким самолетом стал Як‑9.

В конце войны в ОКБ А.С.Яковлева, как и в других конструкторских организациях, были предприняты попытки установить на самолеты с поршневыми двигателями дополнительные силовые установки, которыми могли быть жидкостно-реактивные или прямоточные воздушно-реактивные двигатели. Это было вызвано тем, что у немцев появился самолет Ме‑262А‑1, который мог развивать скорость полета до 840 км/ч.

4. Послевоенный период и реактивные двигатели[4]

Конструкторским бюро А.С.Яковлева на базе самолета Як‑3 разработана машина Як‑15. В процессе создания поршневой двигатель был заменен турбореактивным двигателем РД‑10, кроме того, установили специальный экран из жароупорной стали с целью защиты нижней поверхности фюзеляжа от воздействия горячих газов, которые выбрасывались из выхлопного сопла двигателя. 24 апреля 1946 г. реактивным самолетом Як‑15 был совершен его первый полет, а в августе того же года, как и МиГ‑9, принимал участие в воздушном параде в Тушино. В следующем году там же на Як‑15 впервые в мире был продемонстрирован высший пилотаж.

Самолет Як‑15 прошел испытания, был запущен в серийное производство и осваивался в строевых частях Военно-воздушных сил.

Возможность применения самолета Як‑3 как прототипа первого реактивного истребителя в значительной степени облегчило процесс внедрения реактивной авиации в частях ВВС. Очень знакомая кабина, отличный обзор на взлете и посадке, привычные пилотажные характеристики – все это позволило быстро освоить новый самолет.

Летчикам-испытателям М. Иванову, П. Стефановскому за освоение истребителя Як‑15 присвоены звания Героя Советского Союза.

Таким образом, первый этап освоения реактивных самолетов прошел успешно. Скорость истребителей была увеличена на 200 км/ч. Был доказан факт того, что вполне возможно выполнение на реактивных самолетах фигур высшего пилотажа. Частями ВВС была освоена эксплуатация этих машин.

Следует отметить, что создание первых реактивных истребителей на базе самолета Як‑3 дало возможность также успешно решить задачи быстрого развертывания серийного производства.

Возрастающие требования ВВС поставили на повестку дня вопрос о дальнейшем совершенствовании реактивных истребителей.

Новый истребитель должен был летать на околозвуковых скоростях. Для этого потребовалось решить новые задачи аэродинамики и прочности.

Одним из этапов создания самолета с тонким крылом в ОКБ А.С. Яковлева стал самолет Як‑23, который имел в качестве силовой установки легкий и компактный двигатель РД‑500 с хорошими по тому времени характеристиками. По конструктивной схеме этот самолет представлял собой цельнометаллический среднеплан с двигателем, установленным в передней части фюзеляжа. Крыло имело уже сравнительно тонкий профиль. Самолет с успехом преодолел государственные испытания и был осуществлен запуск в серийное производство. В свое время он считался одним из лучших легких реактивных самолетов с прямым крылом.

Вскоре для боевой авиации стали нужны уже иные машины. Только самолеты со стреловидным крылом могли удовлетворять возросшим требованиям ВВС. Необходимо было также создать принудительные средства спасения летчика и герметическую кабину для обеспечения возможности полетов на больших высотах. Все эти новшества позволили конструкторскому бюро А.С. Яковлева спроектировать и состроить самолет, имевший крыло с углом стреловидности 45° и достигавший скорости 1170 км/ч, что превосходило официальные мировые рекорды, установленные на лучших самолетах конца сороковых годов и зарегистрированные в ФАЙ.

Проектирование сверхзвукового самолета со стреловидным крылом в новым оборудованием требовало перестройки работы конструкторского бюро и совершенствования его лабораторий. Широко известно, что первые самолеты А.С. Яковлева строились на заводике, развернутом на базе кроватной мастерской. В послевоенные годы по проекту Александра Сергеевича было создано современное опытное производство и построено здание ОКБ. Конструкторское бюро А.С. Яковлева может служить образцом высокой культуры, четкой организации труда и порядка. Это, скорее, институт, где все подчинено созданию новейшей техники, которая не допускает неаккуратности и непродуманных решений. В начале пятидесятых годов ОКБ А.С. Яковлева наряду с другими конструкторскими бюро участвовало в создании самолета, оснащенного принципиально новым оборудованием - радиолокационной станцией и соответствующим вооружением, предназначенным для обнаружения и уничтожения самолетов противника вне оптической видимости цели. Таким самолетом стал Як‑25 - всепогодный барражирующий перехватчик. Он прошел государственные испытания, был принят на вооружение и в течение ряда лет нес службу в авиации ПВО. На самолете было применено оригинальной схемы велосипедное шасси, а двигатели располагались на пилонах под крылом по обеим сторонам фюзеляжа. Как и все самолеты А.С. Яковлева, Як‑25 обладал малой полетной массой, был простым в управлении и эксплуатации. Будучи уверенным в конструктивной перспективности разработанной схемы, Александр Сергеевич на базе этой машины выпустил целый ряд серийных сверхзвуковых самолетов Як‑28 различного назначения. Это были фронтовые бомбардировщики с большой сверхзвуковой скоростью полета, вследствие чего бомбардировочное вооружение у них размещалось не на наружной подвеске, а внутри фюзеляжа, перехватчики с большой дальностью обнаружения, а также разведчики. Все они в течение ряда лет состояли на вооружении нашей авиации. Общеизвестно, что для достижения сверхзвуковой скорости на реактивных самолетах были применены стреловидные крылья с малой толщиной профиля и малыми удлинениями. Но этим крыльям присущи плохие несущие свойства на малых скоростях полета, что обусловило увеличение минимальных скоростей полета самолетов с таким крылом. Увеличение посадочных скоростей полета, длины разбега при взлете и пробега при посадке вызвало увеличение размеров аэродромов. Но в процессе развития авиации возникла необходимость в создании летательных аппаратов, не требующих аэродромов. Такими летательными аппаратами явились вертолеты с вертикальными взлетом и посадкой. Правда, вертолет имеет серьезный недостаток - скорость его полета не превышает 250–400 км/ч, т.е. во много раз уступает скорости современных сверхзвуковых самолетов. Возникла мысль о создании такого летательного аппарата, который бы вертикально взлетал и садился, как вертолет, а после взлета совершал полет, как самолет.