Александр Яковлев - Цель жизни. Записки авиаконструктора

Основоположник теории штопора Владимир Сергеевич Пышнов

В первой половине 30-х годов, когда скорость самолетов превысила 300 километров в час, советская авиация столкнулась с новым, не известным ранее явлением – флаттером. Так стали называть самовозбуждающиеся колебания крыла и оперения (горизонтальные и вертикальные рули – в просторечии, хвост самолета) с быстро, почти мгновенно нарастающей амплитудой. Возникла столь сильная тряска самолета, что она часто приводила к разрушению конструкции. Перед советскими учеными встала задача как можно скорее выработать инженерные методы расчета скорости, на которой могут возникать эти колебания (критической скорости), и дать конкретные рекомендации, которые исключили бы возможность возникновения флаттера.

Основоположником теории флаттера и целой школы, занимающейся этой проблемой, явился выдающийся ученый нашей страны академик М.В. Келдыш.

Основоположник теории флаттера Мстислав Всеволодович Келдыш

На основе летного эксперимента и теоретических исследований были разработаны также временные нормы прочности самолетов. В дальнейшем они систематически обновлялись благодаря работам В.П. Ветчинкина, С.Н. Шишкина, А.И. Макаревского, М.В. Келдыша и других ученых. В нормах находили отражение вновь изученные явления: полет в неспокойной атмосфере, флаттер, сжимаемость воздуха при больших скоростях и другие.

Развитие науки о прочности самолетов было крайне важно в связи с изменением аэродинамических форм и конструкции машин в процессе роста скоростей, высот, нагрузок. Если у первого советского серийного истребителя биплана И-2 (выпуск 1925 года) скорость едва достигала 230 километров в час, то менее чем через 10 лет истребитель-моноплан И-16 показал скорость вдвое большую – 450 километров в час, а спустя еще 10 лет, в 1944 году, истребитель ЯК-3 достиг 720 километров в час.

Большие изменения произошли и в области авиационного материаловедения. В довоенный период шло параллельное развитие тяжелых самолетов цельнометаллической конструкции с дюралевой обшивкой и легких маневренных самолетов смешанной конструкции: дерево, сталь, полотно. По мере расширения сырьевой базы и развития алюминиевой промышленности в СССР все большее применение в самолетостроении получали алюминиевые сплавы.

Решающее значение имело пополнение заводов, институтов и вообще всех учреждений авиационной промышленности кадрами. Старых кадров из числа дореволюционных специалистов, а также из молодежи, окончившей Военно-воздушную академию, не хватало. Выпускники академии в основном шли на пополнение командного состава строевых частей ВВС.

В 1930 году был создан Московский авиационный институт (МАИ), который вскоре становится одним из лучших вузов страны по подготовке инженеров самого разнообразного профиля авиационной техники.

Строительство Московского авиационного института на новой территории, расположенной на развилке Волоколамского и Ленинградского шоссе, 1935 год

Во вторую пятилетку (1933–1937 годы) авиационники вступили во всеоружии передовой науки, имели квалифицированные кадры и опирались на мощную производственную базу, которая с каждым годом продолжала расширяться за счет строительства все новых и новых заводов.

Технологию изготовления самолетов и моторов везде, где только было возможно, перевели на массовое поточное производство и конвейер. Широко внедрялось изготовление деталей путем штамповки и литья. Это привело к резкому повышению производительности труда и увеличению выпуска самолетов.

Проектированием новых авиазаводов занимался созданный в системе авиапромышленности проектный институт.

В результате всех этих мероприятий Советского правительства авиационная техника во второй пятилетке получила возможность дальнейшего качественного и количественного роста.

Уже определился решительный и окончательный переход от самолетов типа биплана к моноплану: от самолетов деревянной конструкции – к цельнометаллической или, по крайней мере, к смешанной: дерево-металл; от деревянных винтов к металлическим винтам изменяемого в полете шага: от открытой – к закрытой обтекаемым фонарем пилотской кабине.

И наконец, убирающееся шасси резко снизило вредное лобовое сопротивление в полете, позволило намного увеличить скорости самолетов.

Подобный же прогресс был достигнут и в двигателестроении, и в области приборостроения. Были созданы двигатели М-25 воздушного охлаждения мощностью 715 лошадиных сил, М-100 водяного охлаждения мощностью 750 лошадиных сил. Это в конечном итоге открыло большие возможности повышения скорости, потолка и дальности полета наших самолетов.

Призыв Советского правительства «Летать выше всех, дальше всех и быстрее всех!» нашел горячий отклик среди ученых, конструкторов и рабочих авиапромышленности.

Один за другим на испытательных аэродромах стали появляться новые самолеты, такие, как И-15, И-16, СБ, ДБ-3, АНТ-25 и другие замечательные для своего времени машины, на которых советские летчики закрепили за Советским Союзом ряд наивысших летных достижений. Все это вызывало чувство законной гордости советских людей. Ведь авиация была всенародным детищем.

В 1933–1934 годах под руководством Н.Н. Поликарпова был создан маневренный истребитель-биплан И-15 с максимальной скоростью 360 километров в час и истребитель-моноплан И-16 с убирающимся шасси и скоростью 460 километров в час.

Первым отечественным серийным фронтовым бомбардировщиком был созданный под руководством А.Н. Туполева в 1934 году самолет СБ (скоростной бомбардировщик) с двумя двигателями М-100.

Вслед за СБ, с интервалом всего в один год, вышел на аэродром дальний бомбардировщик конструкции С.В. Ильюшина ДБ-3 с двумя двигателями воздушного охлаждения М-85.

В 1932 году конструкторское бюро Туполева приступило к работам по созданию самолета АНТ-25, или РД, который получил летом 1937 года мировую известность, когда летчики Чкалов, Байдуков и Беляков совершили на нем беспосадочный перелет Москва – США, покрыв расстояние более 9 тысяч километров за 63 часа летного времени.

Спустя месяц Громов, Юмашев и Данилин повторили полет на РД, но прошли более 11 тысяч километров за 62 часа. Успеху перелета способствовала высокая надежность двигателя АМ-34 конструкции А.А. Микулина.