Интересная винтажная статья, которая, думаю, заинтересует коллег.
Год 1936 навсегда останется в памяти человечества как выдающаяся веха в истории авиации. Этот год замечателен не только тем, что он, как никогда, был богат блестящими рекордами в воз. духе, но и тем, что человечество вплотную подошло к тому рубежу, перейдя который, авиация вступит в свою новую фазу развития.
Действительно, если говорить о первой задаче авиации, о том, что уже на следующий день после рождения аэроплана чаяния и помыслы людей были направлены к тому, чтобы летать возможно дальше без посадки, увеличивать радиус действия самолета, то в этой связи значение перелета экипажа «АНТ-25» выходит за рамки обычного авиационного рекорда. Рекорд советского дальнего самолета заключается не только в том, что летчики нашей страны показали всему миру, на какие чудеса способны советские люди, оседлавшие технику, но и в том, что этот рекорд с точки зрения состояния современной авиатехники является почти пределом. Конечно, техника располагает возможностями улучшить этот рекорд, – общеизвестно, например, что при благоприятной погоде оставшаяся тонна горючего обеспечивала экипажу «АНТ-25» возможность еще больше увеличить трассу своего перелета. Но в то же время никакого резкого увеличения рекорда дальности современные самолетные конструкции дать не могут. Чтобы побить рекорд «АНТ-25», чтобы отбросить далеко назад это завоевание, нужно создать такой самолет, который опрокидывал бы все существующие нормы и законы, являющиеся основой современного самолето- и моторостроения.
С этой точки зрения «АНТ-25» является идеалом дальнего самолета, сгустком всего нового и совершенного, что может дать сегодня авиационная техника.
Что же можно сказать о второй задаче, которую поставил себе человек, завоевав воздух, — о высоте полета? Вспомните рекорды летчика Коккинаки. Кому не известно, что работой этого замечательного высотника советская авиация установила почти самый высокий в мире «потолок»?
Чтобы резко побить высотные рекорды, завоеванные Коккинаки, нужно преодолеть огромные трудности не только чисто физиологические, т. е. найти возможность свободного пребывания человека в условиях разреженных слоев воздуха, но и решить проблему мотора, который на больших высотах начинает постепенно терять свою мощность. Такая особенность работы современного авиационного мотора не позволяет самолету подниматься выше определенного уровня, находящегося где-то около 15 тысяч метров.
Вот почему высотные завоевания Коккинаки можно считать почти предельными. Здесь, как и в полетах на дальность, речь может идти об улучшении рекордов, но чтобы вырваться далеко за пределы высоты, установленной советской авиацией, нужны совершенно новые технические средства, которыми современная техника еще не располагает.
И, наконец, третья задача – скорость – также доведена почти до своего сегодняшнего предела. Самые совершенные машины могут летать со скоростью не свыше 600 км в час, и лишь рекордные самолеты, – кстати сказать, немыслимые для практического применения, – могут развивать еще большую скорость. Но и для этих машин существует предел, – 750-800 км.
И здесь существующие рекорды могут быть несколько улучшены за счет еще большей обтекаемости, правда, доведенной уже почти до совершенства, а также за счет уменьшения веса мотора. Но резкое увеличение скоростей мыслимо только в высоких слоях атмосферы с разреженным воздухом. Иначе говоря, речь идет о создании самолета типа стратоплана. Но стратопланные полеты для существующего уровня авиационной техники являются пока еще областью фантастики. Кроме того, чтобы достигнуть сверхвысоких скоростей даже при стратопланных полетах, конструкторам придется взять весьма трудно преодолимый барьер. Дело в том, что самолет, двигаясь, создает звуковые волны, которые при существующих скоростях значительно обгоняют самолет. Скорость этих звуковых волн равна 1200 км в час. И если представить себе, что скорость полета стратоплана будущего окажется равной скорости звука, то звуковая волна будет идти вровень с самолетом. И так как в такой волне воздух очень сжат, вся передняя часть машины попадет под огромное давление, которое будет стремиться откинуть самолет назад. Возникнут колоссальные сопротивления, о способах преодоления которых еще никто ничего сказать не может.
* * *
Борьба за скорость, высоту и дальность полета есть и будет важнейшей задачей человечества В воздухе. Каждый лишний метр высоты, отвоеванный у стихии, каждый лишний километр скорости и дальности, улучшающий существующие рекорды, не только укрепляет экономическую и оборонную мощь страны, но и приближает авиацию к решению проблем сверхдальних, сверхвысотных и сверхскоростных полетов.
Вот почему в нашей стране с большой интенсивностью ведутся научно-исследовательские и экспериментальные работы, вот почему Коккинаки упорно работает над улучшением поставленных им же самим мировых рекордов высотных 4 полетов, вот почему выдающиеся достижения экипажа «АНТ-25» вдохновляют советских летчиков на работу по еще большему увеличению трассы беспосадочных перелетов.
Наша социалистическая авиапромышленность рождает все новые и новые конструкции самолетов, превышающие самые строгие требования передовой технической мысли Европы и Америки. Естественно, что творческая деятельность работников авиапромышленности всецело подчинена основным задачам авиации – создать машины, могущие развивать большие скорости, брать высочайшие потолки, преодолевать огромные пространства. Здесь сейчас же следует заметить, что создание самолета-уникума, могущего одновременно решать задачи авиации во всех «трех измерениях», – иначе говоря, быть рекордным по дальности, высотности и скорости, – технически немыслимо. Обычные машины должны обладать гармоническим сочетанием всех этих качеств либо развитием до известного предела одного из них.
Чтобы проиллюстрировать эту мысль, возьмем для примера военную авиацию. Всем известно, что военные самолеты строятся различных типов. Так, бомбардировщики, обладающие большой грузоподъемностью и действующие по большому радиусу, уступают в скорости другим типам военных машин. И наоборот, радиус действия, скажем, истребителя сравнительно невелик, но зато скорость его намного превышает скорость тяжелого бомбардировщика. И еще один пример. Самолет «АНТ-25» представляет собой сгусток самых совершенных технических новшеств, и, тем не менее, скорость и высота в этом самолете играют второстепенную роль. «АНТ-25» является машиной, в которой воплощены творческие искания советских конструкторов, сумевших придать ей принципиальные качества самолета, предназначенного для целей дальних перелетов, для преодоления без посадки огромных пространств.
* * *
Авиационные рекорды на дальность во все времена являлись событиями мирового значения. И это не удивительно. Чтобы побивать ранее поставленные рекорды, надо было уметь создавать такие машины, которые по своим конструктивным качествам являлись бы шагом вперед в строительстве дальних самолетов. Создание таких машин является отнюдь не легким делом и целиком зависит от состояния и прогресса авиационной техники в той или иной стране.
Насколько сложны подобные перелеты, с какими огромными трудностями завоевываются рекорды, показывает то, что с 1931 по 1936 год было установлено всего три; рекорда на дальность по замкнутой кривой. В 1931 г. французские летчики пролетели, не снижаясь, 10372 км. Только через год пилоты Боссутро и Росси пролетели по замкнутой кривой 10601 км, и лишь в 1934 г. советские летчики Громов, Филин и Спирин резко увеличили предыдущие рекорды, пролетев без посадки 12411 км. Вот уже два года, как их результат еще никем не превзойден.
На первый взгляд, между полетом по замкнутой кривой и полетом на дальность нет большой разницы. На самом деле это далеко не так. В полете по замкнутой кривой самолет все время кружит над хорошо обследованной территорией, между двумя известными пунктами. Летчики отлично знают свой маршрут, они все время находятся приблизительно в одинаковых метеорологических условиях. Если переутомление экипажа или внезапный отказ мотора вызовет необходимость немедленной посадки, то водитель самолета имеет возможность выбрать удобную площадку и благополучно приземлиться.
Совсем в иных условиях проходит полет на дальность по прямой. Прежде всего, сложность управления самолетом и большую опасность для экипажа создает метеорологическая обстановка. На гигантском протяжении всего маршрута не может быть всюду одинаковой и притом хорошей погоды. Кроме того, в полетах по прямой очень трудно ориентироваться, так как летать приходится над новыми районами, иногда мало изученными вообще или незнакомыми для летчиков. Наконец, на пути в несколько тысяч километров всегда встретятся довольно большие участки, где посадка совершенно невозможна. Случись на таких этапах перелета какое-либо происшествие в воздухе, требующее вынужденной посадки, и создается угроза смертельной катастрофы.
Нетрудно теперь установить разницу между полетами по замкнутой кривой и по прямой. Сам собой напрашивается вывод, что полет по прямой является сложнейшей воздушной операцией, сопряженной с большой опасностью и риском.
Для осуществления подобных Перелетов необходимо, чтобы знания, воля, мужество и все то, что определяет, качество пилота, соответствовали конструктивным качествам самолета. Иными словами, рекордные полеты на дальность могут совершать отличные летчики на отличной машине. В тему настоящей статьи не входит задача характеризовать летчиков, совершивших героический полет на «АНТ-25». Да есть ли в этом нужда? Кто может сомневаться, .что достоинства героев Советского Союза – Чкалова, Байдукова и Белякова – находились в полном соответствии с замечательными качествами нашего дальнего самолета? По выражению его главного конструктора А. Н. Туполева, «АНТ-25» производил впечатление машины, выдуманной фантазией Жюль Варна. Действительно, уже одно то, что перед такой машиной была поставлена задача нестись в. воздухе тысячи километров, не снижаясь, не пополняя запасы горючего, не могло не вызвать в памяти творения гениальных фантазеров.
Огромный радиус действия «АНТ-25», его способность покрыть без посадки гигантское расстояние – эти качества становятся еще более ошеломляющими, если для сравнения мы приведем соответствующие данные некоторых других самолетов. Так, например, радиус действия самых совершенных истребителей не превышает 800 км. Современный бомбардировщик способен оперировать без посадки на протяжении не выше 4000 км. Известно, что «АНТ-25» пролетел без посадки 9500 км, а сохранившееся горючее позволило утверждать, что радиус действия этого самолета достигает 12000 км.
Что же представляет собой «АНТ-25»? Какие слагаемые современной авиационной техники позволили создать эту выдающуюся машину?
«АНТ-25» – это классический моноплан с низкорасположенными крыльями, размах которых достигает 34 м. Сконструировать подобные крылья составляло основную трудность для творцов «АНТ-25» и именно в этих крыльях заложены замечательные свойства всего самолета. Чтобы наиболее четко себе представить эти свойства, обратим внимание читателя на следующие два условия, которые лежат в основе конструирования самолетов с большим радиусом действия. Первое условие – это идеальная обтекаемость, «зализанность» всех форм машины, и второе – возможно больший размах крыльев. Культивировать эти два свойства машины – значит добиваться все большей и большей дальности полета. Но, поскольку обтекаемость современных машин, в том числе и «АНТ-25», близка уже к совершенству, главное усилие конструкторов было направлено к увеличению размаха крыльев. Особенность крыльев «АНТ-25» заключается в том, что они имеют такое большое удлинение, какого нет ни в одной стране среди самолетов класса, аналогичного «АНТ-25». (Удлинение – это отношение длины крыла к его ширине. Чем больше удлинение, тем уже и длиннее само крыло.)
Сконструировать крыло с таким большим удлинением нужно было для того, чтобы придать самолету возможную дальность; путь к осуществлению этой задачи преграждался огромной трудностью в современном самолетостроении – вибрацией.
Дело в том, что при высоких скоростях и больших сопротивлениях крыло начинает вибрировать и вслед за этим немедленно разламывается. Был известен ряд случаев, когда внезапно возникавшие в полете вибрации в течение 1-2 секунд разламывали самолет. Вибрации появляются при так называемой критической скорости, причем критическая скорость тем меньше, чем больше размах крыльев машины, чем больше удлинение крыла.
Замечательные свойства крыла «АНТ-25» заключаются в том, что советским конструкторам удалось создать невибрирующее крыло и притом с большим удлинением.
Но этим не ограничиваются все свойства крыла нашего дальнего самолета, точно так же, как и не исчерпывается все его технической совершенство. Ведь при создании «АНТ-25» и, в частности, в работах по конструированию его крыла были, с успехом разрешены две проблемы, находящиеся между собой в резком противоречии. Самолет должен быть прочным, но в то же время он должен быть легким. Прочность и легкость! Мудрое сочетание этих двух крайних полюсов дает в итоге машину с первоклассными полетными данными. Но как соединить воедино прочность и легкость в несущих плоскостях «АНТ-25»? Ведь требуется создать обязательно большое крыло, но на пути конструкторов таится опасность вибрации, о которой мы говорили выше, и, наконец, угроза тяжести. Делать же крыло тяжелым ради одной прочности – не решение проблемы, это значит добиться прочности и одновременно погубить другие летные качества самолета, вытекающие из легкости его конструкции. Кому не известно, что лишний вес в самолете резко сказывается на его летных данных: понижается скороподъемность, потолок, больше становится длина разбега, начинает снижаться скорость. И, наконец, чем больше вес конструкции, тем меньше полезная нагрузка самолета. Последняя опасность особенно велика для машин дальнего следования, потому что каждый лишний килограмм веса конструкции уменьшает возможный запас горючего и тем самым сокращает дальность.
Все эти трудности и противоречия, кажущиеся неразрешимыми, были преодолены упорной работой наших конструкторов. Об этом лучше всего свидетельствуют итоги самого перелета. В крыльях машины, которая прошла без посадки около 10000 км, не могло не быть достигнуто предельное сочетание прочности и легкости. В их замечательном содружестве – еще одна особенность «АНТ-25» и его крыльев. Однако, и это еще не все.
Само собой разумеется, что для питания мотора на протяжении всей гигантской трассы перелета нужно было захватить огромнейший запас горючего. Легко себе представить, какую тяжесть составляют гигантские бензиновые баки, сколько полезного места в самолете должны они были бы занять, если бы творцы «АНТ-25» не воплотили в крыльях машины еще одну блестящую изобретательскую мысль. Оказывается, что 7-метровые бензиновые баки располагаются внутри крыльев и, таким образом, крыло «АНТ-25» выполняет не только свои функции, но и представляет собой гигантскую цистерну.
Но, оказав такую ценную услугу огромным хранилищам горючего – бакам, предоставив им вполне надежное помещение, крылья «потребовали» от них ответной «любезности». Об этом позаботились конструктора, и результат такой «любезности» является еще одной принципиальной особенностью крыльев «АНТ-25». По воле конструкторов бензиновые баки оказались органической частью конструкции крыльев. Иными словами, крылья без баков утратили бы свои немаловажные преимущества. Как каждая органическая часть крыла, бензиновые баки несли свои полезные функции, и вот какие: крылья тяжело нагруженной машины испытывают большие напряжения в полете под воздействием аэродинамических сил, направленных снизу вверх. Сила тяжести горючего направлена вниз, уменьшая тем самым эти напряжения и сообщая крыльям еще большую прочность.
* * *
В рамках настоящей статьи нет возможности подробно охарактеризовать все конструктивные особенности и всю сумму технических новшеств, позволивших назвать «АНТ-25» детищем самой высокой авиационной культуры. Чего стоит, например, одно только внутреннее оборудование самолета! О количестве приборов можно составить себе впечатление по одному тому, что для монтажа электросети, питающей эти приборы током, потребовалось несколько сот метров провода. Такие приборы, как авиагоризонт, вариометр, указатель поворота, гидромагнитный компас и приборы для контроля работы мотора, позволяли пилоту вести самолет не только в открытую, но и вслепую. В распоряжении штурмана находился целый ряд аэронавигационных приборов, позволявших всегда точно определить местонахождение самолета.
Известно, что «АНТ-25» был снабжен убирающимися шасси. Это техническое новшество значительно снизило лобовое сопротивление машины и, тем самым, повысило радиус ее действия. Подсчитано, что убирающиеся шасси повысили дальность «АНТ-25» на 1500–2000 км. Ручной механизм подъема и спуска шасси электрифицирован. Пилоту достаточно нажать соответствующую кнопку на распределительной доске, как шасси Либо вбирается, либо выпускается.
Значительный интерес вызывает так называемое аварийное оборудование, позволяющее колесному самолету, каким является «АНТ-25», садиться на воду. Специальные резиновые баллоны монтированы в крыльях самолета. Если обстановка повелевает идти на снижение, а под самолетом находится вода, то пилот из своей кабины очень быстро наполняет воздухом эти баллоны. Они превращаются в своеобразные поплавки, поддерживающие крылья самолета на поверхности воды.
Наше описание не исчерпывает всего того, что составляет технику «АНТ-25». Но все же сказанного достаточно, чтобы читатель сам сделал вывод о выдающихся качествах советского дальнего самолета.
* * *
Вспоминая весь исторический маршрут, который совершила авиация от первых аэропланов Райт до самолета «АНТ-25», у нас невольно возникает вопрос: где кончается действительность и начинается фантастика? В самом деле, все еще темой для фантастических рассказов служат полеты в стратосфере на самолетах необычайных конструкций, развивающих чудовищные скорости; подчас очень трудно отрешиться от мысли, что область сверхдальних, сверхвысотных и сверхскоростных полетов перестает быть фантастикой и становится проблемой. Но рекорды Коккинаки, перешагнувшего границы тропосферы, напоминают о семимильных шагах нашей замечательной действительности, вошедшей в соприкосновение с будущностью, еще не так давно казавшейся столь отдаленной.
А полеты на дальность? Разве нельзя себе представить, что до рекорда «АНТ-25» находились люди, которые усматривали в разговорах о покорении пространства в 20000 км без посадки плод соображения неких дерзких мечтателей? А теперь? Кто может подвергнуть сомнению слова Туполева, что пройдет немного времени, и мир увидит советские самолеты, способные на беспосадочные полеты в 15–20 тысяч километров.
Что сама возможность завоеваний таких огромных, поистине сказочных пространств спустилась с высот фантастики до уровня проблемы, показывает то, что на страницах нашей печати уже ведутся деловые разговоры, как реально разрешить эту проблему.
Так, например, проф. Юрьев говорит, что увеличение дальности полета приблизительно, на 20 проц. может быть достигнуто с переходом на дизельные моторы, которые расходуют горючее экономнее, чем обычные двигатели. Отсюда вывод: на той же машине, при том же грузе горючего, можно дольше продержаться в воздухе, а следовательно, покрыть и большее расстояние.
Выше мы говорили, что советские конструктора сумели создать крылья «АНТ-25» с огромным удлинением, превышающим, примерно, в два раза удлинение аналогичных транспортах машин. Кто, же теперь может сомневаться, что наша коиструкторская мысль и в дальнейшем будет совершенствовать достигнутое, будет создавать машины с еще большим удлинением крыльев? А при нахождении невибрирующего крыла с удлинением, превышающим, примерно, в два раза удлинение «АНТ-25», и при безотказно действующем дизель-моторе можно трассу беспосадочного перелета увеличить до 20000 км. Об атом говорят теоретические расчеты.
Что же можно добавить к сказанному? Разве только то, что мам, современникам сказочного расцвета социалистической авиационной культуры, придется быть очевидцами ее дальнейшего подъема, предел которого уже перешагнул рубежи фантастики.
источник: Л. ЖИГАРЕВ «Дальше, быстрее, выше» «Техника-молодежи» 09/1936
