Труба, в которой лечат «болезни» самолета
В начале 20-х гг. в СССР была предпринята попытка создать первый истребитель собственной конструкции — «И-1» («Ил-400»). Проектирование нового самолета поручили авиаконструктору Н.Н. Поликарпову. Первый же полет самолета закончился неудачей — аппарат после взлета упал на хвост. Специалистам ЦАГИ после длительных исследований удалось найти «болезнь», которой болел новый самолет — у истребителя центр парусности не совпадал с центром тяжести. Сделать такой вывод ученым позволили эксперименты, проведенные при использовании аппарата, получившего название «аэродинамическая труба».
Аэродинамическая трубя — установка, в которой создается воздушный поток для экспериментального изучения явлений, возникающих при обтекании воздухом твердых тел, главным образом летательных аппаратов и их частей. В аэродинамической трубе исследуют модели, а иногда и полноразмерные объекты, определяя силы, возникающие, например, при полете самолетов, ракет, и отыскивают их оптимальные формы.
Н.Е. Жуковский родился в семье инженера путей сообщения 5 января 1847 г. В 1858 г. будущий ученый поступил в 4-ю московскую мужскую гимназию. Уже к третьему классу он зарекомендовал себя как лучший ученик по алгебре, геометрии и естественным наукам. В 1864 г. Н.Е. Жуковский окончил гимназию и в том же голу поступил на физико-математический факультет Московского университета, который окончил в 1868 г. по специальности «прикладная математика». В 1870 г. он стал преподавателем физики во 2-й московской женской гимназии, а с 1872 г. — преподавателем математики Московского технического училища — позднее МВТУ, где проработал до конца жизни (сейчас Московский государственный технический университет им. Н.Ю. Баумана).
Из истории абсолютных мировых рекордов высоты полета. 1910 г. стал в истории авиации самым «урожайным» на рекорды высоты полета. 3 сентября 1910 г. франиуз Леон Моран на своем «Bleriot» поднялся на 2 582 м. Через пять дней другой французский пилот Ж. Шавез увеличил этот рекорд еще на пять метров. Следующее повышение рекорда было более существенным. 1 октября 1910 г. француз А. Винмалан, управляя самолетом фирмы «Farman», поднялся на 2 780 м.
Первая в России аэродинамическая труба была,изготовлена еще в 1902 г. при механическом кабинете Московского университета. Работа над ее созданием шла под руководством известного российского ученого, основоположника современной аэродинамики Николая Егоровича Жуковского.
Кстати, создание аэродинамической трубы — не единственная заслуга Н.Е. Жуковского в области авиации. В 1914 г. под его руководством в поселке Кучино под Москвой был создан первый в Европе аэродинамический институт. В том же году Н.Е. Жуковский организовал воздухоплавательную секцию при Московском обществе любителей естествознания, антропологии и этнографии. А в 1910 г. при его непосредственном участии была открыта аэродинамическая лаборатория в Московском техническом училище.
После Октябрьской революции 1917 г. Н.Е. Жуковский вместе с руководимыми им молодыми учеными активно включился в работу по созданию новой советской авиации. В декабре 1918 г. правительственным постановлением был учрежден Центральный аэрогидродинамический институт (ЦАГИ), руководителем которого и был назначен Н.Е. Жуковский. Созданные им теоретические курсы для военных летчиков были реорганизованы в Московский авиационный техникум, на базе которого в 1920 г. был создан Институт инженеров Красного Воздушного Флота, преобразованный в 1922 г. в Военно-воздушную инженерную академию им. Н.Е. Жуковского.
Аэродинамическая труба представляла собой длинный короб прямоугольного сечения. В одном конце короба был установлен мощный вентилятор, винт которого при работе высасывал из трубы воздух. Другой конец короба был открыт и воздух беспрепятственно проникал внутрь трубы. Говоря привычным для нас языком, при включенном вентиляторе в коробе создавался жуткий сквозняк.
Примерно посередине короба было сделано отверстие, которое закрывалось герметичным люком. Через него в аэродинамическую трубу опускали исследуемую часть летательного аппарата, например крыло. При включении вентилятора воздушные массы в коробе проносятся с огромной скоростью и обтекают исследуемый предмет. Таким образом, в лаборатории создаются условия как бы полета наоборот — не самолет пролетает сквозь неподвижный воздух, а воздушные массы проносятся мимо неподвижного крыла. Однако измерительные приборы, установленные на неподвижном исследуемом объекте, регистрируют те же показания, как если бы предмет находился в полете.
Преимущества такого прибора очевидны. Нет необходимости выстраивать дорогостоящий аппарат, поднимать его в воздух, рисковать жизнью пилота-испытателя для того, чтобы убедиться в правильности расчетов и надежности конструкции того или иного узла летательного аппарата. Получив в свое распоряжение такой универсальный инструмент, Н.Е. Жуковский приступил к исследованиям. Многие из перечисленных выше трудов ученого были написаны на основе результатов экспериментов и измерений, проведенных с использованием аэродинамической трубы. И это несмотря на то, что первая в России аэродинамическая труба имела довольно скромные размеры.
Современные трубы вместе с исследовательскими лабораториями занимают целое здание, по размерам превышающее пятиэтажный жилой дом, и позволяют разместить в коробе не только отдельные части летательного аппарата, но и весь аппарат целиком. Есть даже трубы, позволяющие развивать очень большую скорость воздушного потока, при этом измерительные приборы дают возможность быстро и точно измерить силы, которые действуют на модель. Обтекание предмета воздушными массами можно даже сфотографировать. При этом используют изменение оптических свойств воздуха при изменении давления. А можно поступить еще проще — нанести на поверхность исследуемого предмета легкие ленточки, которые будут струиться вместе с потоком воздуха.
Из истории абсолютных мировых рекордов высоты полета. 8 июля 1911 г. французский пилот М. Лорилан на самолете «Farman» поднялся на отметку 3 177 м. Очередные рекорды были установлены под флагами Франции и фирмы «Bleriot». 9 августа 1911 г. капитан Феликс достиг высоты 3 190 м. А пилот Ролан Гарро дважды, с интервалом в год, практически на целый километр увеличивал рекордную высоту: 4 сентября 1911 г. — 3910 м., 6сентября 1912 г.—4900 м.
К сожалению, никому не известно, когда человек впервые поднял голову к небу и обратил внимание на его пугающие размеры и вместе с тем фантастическую красоту. Не известно нам и то время, когда человек впервые заметил парящих в воздухе птиц и в голове его возникла мысль последовать за ними. Как любой, даже самый длинный путь начинается с…
Пожалуй, Российская империя пострадала в этот период сильнее остальных государств. Первая мировая война закончилась для нее социалистической революцией, которая в свою очередь переросла в кровопролитную гражданскую войну. Для страны наступило время голода, разрухи, хаоса. Не лучше обстояло дело и в области воздухоплавания и авиации. Первая попытка создания советского летательного аппарата была предпринята еще в годы…
Если кому-нибудь из вас приходилось стрелять в тире из винтовки, то вы знаете, что обозначает термин «отдача». Для остальных поясню. Вы, наверно, не раз видели, как ныряльщик, прыгая в воду с лодки, отталкивает ее в противоположном направлении. По такому же, но более сложному принципу летает ракета, а упрощенный вариант этого процесса как раз и представляет…
«Куда мы плывем? — думали моряки, с тревогой вглядываясь в даль. — Не встретим ли мы на своем пути неожиданное препятствие — рифы, мели, неприятеля?» Но много ли увидишь с палубы качающегося на волнах корабля? Вот если бы можно было подняться повыше… Вскоре на верхушке самой высокой мачты начали устраивать наблюдательный пост. Обзор стал гораздо…
В годы второй мировой войны конструкторы фашистской Германии добились неплохих результатов в области вертолетостроения. И это не случайно, ведь немецкие генералы, считая, что победа в войне во многом зависит от техники, требовали от авиаконструкторов создания самых разнообразных машин — от реактивных самолетов до ракет «U-2», от летающих монстров до загадочных винтокрылов. Перед самым началом войны…
Готов поспорить, мало кто догадывается, что знакомый каждому воздушный змей является самым старым летательным аппаратом на Земле и, следовательно, самым первым. А построен первый воздушный змей был очень изобретательными людьми, населяющими Древний Китай. Они дали человечеству бумагу, порох, изобрели фейерверк, известный нам как салют, построили Великую китайскую стену и еще множество полезных вещей, среди которых…
Рассказывая о летательных аппаратах, рожденных инженерной мыслью Н.Н. Поликарпова, нельзя не остановиться на самолете первоначального обучения «По-2» («У-2») — самолете-легенде. Это был самолет, на котором совершали свой первый полет практически все пилоты СССР в 20—30-х гг. XX в. О его надежности, летных характеристиках и безотказности ходят легенды, а рассказы о его применении в годы второй…
Примерно через пятьдесят лет после своего рождения авиация отметила еще одно знаменательное событие — самолет смог преодолеть звуковой барьер. Это означает, что с этого момента скорость некоторых видов специальных летательных аппаратов (сверхзвуковых самолетов) стала больше скорости звука, которая в зависимости от высоты полета равна 300—340 м/с. Преодолеть этот барьер оказалось не таким уж легким делом….
Строительство лодочных гидросамолетов в России началось в 1913 г. под руководством Д.П. Григоровича, который, последовательно совершенствуя схему однодвигательного лодочного гидросамолета, разработал вполне работоспособную модель. На основе этой модели, построенной по схеме многостоечного биплана с толкающим воздушным винтом, весной 1915 г. конструктор создал очень удачную двухместную летающую лодку «М-5». Летающая лодка «М-5» значительно отличалась от своего…
Плечом к плечу с ведущими вертолетчиками Советского Союза Б.Н. Юрьевым, Н.К. Скржинским и И.П. Братухиным создавали свои, ставшие позже знаменитыми на весь мир винтокрылые машины конструкторы А.С. Яковлев, М.Л. Миль и Н.И. Камов. Опытно-конструкторское бюро М.Л. Миля было создано в 1947 г. К этому времени коллектив ОКБ завершил работу над проектом одновинтового летательного аппарата, первый…