Текст книги "Крылья Родины"

Автор книги: Лев Гумилевский

сообщить о нарушении

Текущая страница: 19 (всего у книги 24 страниц)

Конечно, его утешали, указывая, что при нагрузке в 10–15 тонн не так уж важна неточность в полкилограмма, но он не поддавался никаким уговорам и только твердил:

– Никогда больше чем на восемнадцать граммов не расходилось. Что такое случилось, понять не могу!

И опять начинал просматривать лес рычагов.

К вечеру второго дня он вбежал к Ушакову с сияющими глазами, радостно восклицая:

– Тапочки! Тапочки, чорт их возьми!

– Какие тапочки?

– Тапочки уборщица засунула в грузы. Вот откуда и взялись четыреста граммов!

Оказалось, что уборщица, имевшая специальные тапочки для мытья полов, не нашла более подходящего места, чтобы спрятать их, как засунуть в щель между чугунными грузами.

Точность весов и до сих пор остается непревзойденной. При испытании самолета, когда на него действуют силы порядка 10–15 тонн, весы, например, дают знать экспериментатору о забытом в самолете гаечном ключе весом в полкилограмма.

Схема работы всасывающей аэродинамической трубы.

Пуск в ход больших труб состоялся в 1939 году: в августе – самолетной и в сентябре – винтовой.

К этому важному событию готовились: были назначены ответственные лица за определенные узлы, перед запуском производились обследование и внимательный осмотр всей трубы.

Заранее условились, чтобы не было «ажиотажа пуска». Пускали, медленно повышая скорость и повторяя осмотры перед каждым переходом на новую скорость.

Нервы у всех были напряжены так, что когда случайно перегорела лампочка, освещавшая трубу над вентиляторами, произошел переполох. Кому-то показалось, что в трубе появились электрические искры. Трубу остановили и убедились, что никаких искр не было, лампочка перегорела от сотрясения и, вероятно, перегорая, давала несколько более неровный и яркий свет.

С пуском больших труб начинается новый период в истории аэродинамических исследований института. Уже первые результаты испытания показали, каким превосходным инструментом располагает наш аэродинамический центр.

Конечно, не сразу пришло уменье полностью пользоваться теми огромными возможностями, которые заключала в себе эта необыкновенная аэродинамическая установка, но оно пришло.

Испытания натуральных самолетов

Впервые по-настоящему полно и хорошо большие трубы были использованы в начале 1941 года при испытании истребителя «МИГ-3» конструкции А. И. Микояна и М. И. Гуревича.

После испытания в больших трубах существенным результатом было одно чрезвычайно важное открытие. Выяснилось, что каким бы совершенным ни казался конструктору его опытный самолет, путем небольших, часто даже неприметных на глаз, доделок можно улучшить его лётные качества и прежде всего повысить скорость на 20–30 километров в час.

На первый взгляд кажется, что 20–30 километров лишней скорости при расчетной скорости машины в 500, 600, 700 километров не такая уж важная вещь, чтобы из-за нее воздвигать грандиозные сооружения – натурные трубы.

В действительности дело обстоит вовсе не так. Ведь мировая авиация в среднем держится на одинаковом скоростном уровне, и если наступает война, то преимущество будет как раз на стороне того противника, которому удастся повысить скорость своих боевых машин хотя бы на несколько десятков километров.

Обычно каждый новый самолет того или другого класса и превышает по скорости аналогичные машины всего на несколько десятков километров в час. Из-за этих десятков километров и создаются новые или модифицируются старые машины, причем для этой цели на них ставятся новые моторы большей мощности. На все это требуется масса времени, труда, средств.

Легко видеть, какое огромное значение может иметь повышение скорости самолета на те же 20–30 километров при незначительных изменениях конструкции самолета, лишь в результате небольших, простых и легких доделок.

Конечно, и до того было известно, что всевозможными «зализами» – устранением выступающих деталей, отделкой поверхностей – можно улучшить аэродинамические качества самолета, но испытания в больших трубах натурального самолета указывали непосредственно, что надо сделать и какую ценность имеет та или другая доделка. Конструктор, опираясь на свое технологическое чутье, следуя привычному мышлению, не всегда в состоянии правильно оценить выгоду того или иного мероприятия. При натурных испытаниях такого рода вопросы решаются с безукоризненной точностью и ясностью.

Вот маленький пример.

Антенна радиостанции на самолете с ее мачтами и проволоками, несомненно, повышает лобовое сопротивление самолета и, значит, в какой-то мере снижает скорость. От антенны спускается в кабину летчика свободно висящая проволока. Казалось бы, что удельный вес сопротивления этой проволоки в общем сопротивлении самолета совершенно ничтожен, но когда эту проволоку пропустили через мачту, скорость самолета повысилась на 2 километра в час. Наоборот, можно думать, что еще больше будет выигрыш, если вовсе убрать мачту. Так как переднюю мачту убрать вообще невозможно, то убрали заднюю, расположенную на киле самолета. Выигрыша в скорости не получилось.

Конструктору свойственно переоценивать удельный вес аэродинамических форм, на них обычно сосредоточивалось все его внимание. Последние годы в опытном самолетостроении, например, больше всего занимались «зализыванием» выступающих частей, отделкой поверхностей самолета, хотя применяемые для этой цели специальные лаковые покрытия, особенно в условиях фронта, держатся и не очень-то долго. В то же время вопросами системы охлаждения, с точки зрения понижения лобового сопротивления, у нас вовсе не интересовались.

Натурные испытания показали, что совершенство аэродинамических форм, вообще говоря, только половина дела. Другая половина возможных ресурсов для уменьшения сопротивления, а значит, и повышения скорости, лежит в области внутренней аэродинамики, в совершенствовании внутренней канализации самолета, обслуживающей систему охлаждения мотора.

Промышленная аэродинамика, которой занималась вентиляторная секция ЦАГИ, накопила огромный материал по внутренней канализации и течению воздуха по каналам, но в самолетостроении никто этим материалом не пользовался. Тут даже геометрически многое делалось неправильно. Считалось, например, что чем больше отверстие для притока воздуха, тем больше его будет поступать в систему охлаждения и тем охлаждение будет лучше. На деле оказалось, что отверстия меньших диаметров при правильном канале служат для той же цели гораздо лучше.

Истребитель «МИГ-3» для своего времени явился замечательной машиной. Он сделал резкий скачок вперед по скорости и был очень хорошо принят нашими летчиками.

Еще до войны, начиная с 1938 года, «МИГ-3» начал строиться серийно, радуя своим успехом сердца конструкторов.

Конечно, конструкторы никогда не успокаиваются на достигнутом и стремятся всячески усовершенствовать свое создание. Получив высокую скорость на истребителе, Артем Иванович Микоян и Михаил Иосифович Гуревич, представляющие собой идеальный пример творческого содружества, решили усилить вооружение «МИГ-3» и вместо имевшихся на нем двух пушек установили четыре. Это несколько утяжелило машину.

В это время появился наш новый мощный мотор воздушного охлаждения. Этот мотор и был поставлен на самолет вместо стоявшего на нем «АМ-35» водяного охлаждения. И вот тут с самолетом произошла странная история. На лётных испытаниях оказалось, что скорость самолета с новым мотором не только не повысилась, но даже чуть-чуть снизилась против прежней его скорости со старым, менее мощным мотором.

Такой неожиданный результат поставил в тупик конструкторов, и самолет привезли в новый ЦАГИ.

При первоначальной продувке самолета в большой трубе у него оказалось очень большое лобовое сопротивление, гораздо более значительное, чем было раньше, хотя при смене моторов конструкция самолета не претерпела решительно никаких изменений.

К. А. Ушаков начал размышлять, отыскивая причину увеличения сопротивления. Так как аэродинамические формы самолета оставались прежними, надо было думать, что сопротивление возросло за счет воздушного охлаждения. При новой продувке самолета для опыта закрыли вовсе отверстие капота, через которое поступал воздух в систему охлаждения. Сопротивление так резко снизилось, как нельзя было и предположить. Это обстоятельство заставило призадуматься и поэтому чрезвычайно помогло разобраться в деле.

В капоте еще были обнаружены разные щели, через которые, также бесполезно для дела и создавая излишнее сопротивление, происходила утечка воздуха. Когда при новой продувке предварительно заклеили все эти вредные щели, доведя систему охлаждения до полной герметизации, самолет получил свою расчетную скорость и с соответствующими рекомендациями был возвращен на аэродром.

За очень небольшой срок нормальной работы больших труб испытаниям и аэродинамическим улучшениям здесь подверглись все самолеты, составляющие славу нашей военной авиации, причем не только опытные их экземпляры, но и серийные, уже состоящие на вооружении.

И ни один из этих самолетов не вернулся на аэродром без рекомендаций, позволивших повысить лётные или боевые качества машин.

Динамическая и статическая прочность

Работа отдела прочности старого ЦАГИ позволила дать и для скоростных машин нормы прочности, которыми и руководствовались создатели боевых самолетов.

Массовое применение авиации в сложнейших условиях современного боя дало материал, позволивший проверить нормы прочности и уточнить их. Однако новые тактические задачи, непрестанное совершенствование боевых машин потребовали дальнейшей научно-исследовательской работы, для того чтобы ответить на вопрос, какой должна быть прочность самолета при выполнении авиацией возлагаемых на нее новых и новых тактических задач.

Большое значение в этом деле приобрели законченные постройкой и вступившие в эксплуатацию в 1941 году динамическая и статическая лаборатории нового ЦАГИ.

Лаборатория статических испытаний представляет собой по существу единую громадную испытательную машину. Мощный железобетонный пол площадью в 2,5 тысячи квадратных метров имеет около двух километров «силовых прогонов» – забетонированных в полу рельсов, к которым прикрепляются тросы, удерживающие самолет внизу, в то время как другие тросы тянут его вверх. Весь корпус наверху замыкается силовым потолком, несущим семнадцать кранов, расположенных в три яруса. В этой колоссальной машине, оснащенной специальной аппаратурой, и происходит исследование прочности самолетов.

Через эту лабораторию прошли все серийные самолеты, получившие такую огромную популярность в ходе войны: истребители «Як-1», «Як-7» и «Як-9», истребитель «Ла-5», штурмовик «Ил-2», бомбардировщик «Пе-2» и ряд других.

Здесь было проверено качество серийного производства и даны были рекомендации по его улучшению.

Здесь подверглись испытаниям, еще более волнующим, и новые опытные самолеты.

В этом зале с тайным или явным, хорошо или плохо скрываемым волнением следили за испытанием своих созданий и С. В. Ильюшин, и А. С. Яковлев, и Н. Н. Поликарпов, и С. А. Лавочкин.

Есть в жизни каждого самолетостроителя один момент, когда обнажается его творческий и человеческий характер и для него самого и для посторонних глаз: это момент испытаний самолета – как лётных, так и в особенности статических испытаний на прочность. Дело в том, что самолет одинаково идет в брак и тогда, когда он недостаточно прочен, и тогда, когда он излишне прочен. Ведь конструктор должен дать не только прочную машину, но и легкую; не только удовлетворить нормам прочности, но и не превысить их, чтобы не отяжелить машину.

Какой самолетостроитель не почувствует себя в лаборатории статических испытаний, как в камере пыток, когда его создание с медленно нарастающей силой стремятся разорвать на части стальные тросы, спускающиеся с потолка, поднимающиеся от железобетонного пола! Каждый конструктор облегченно вздыхает, когда машина выдерживает критическую нагрузку в сто процентов, но если и после нее самолет не трещит, не разрушается, создатель самолета снова впадает в томительное и взволнованное ожидание. Если до того он страстно желал, чтобы машина не издала ни одного звука, ни одного стона, то теперь, наоборот, с такой же страстностью он жаждет, чтобы у самолета отвалилось крыло, прорвалась обшивка, прогнулись лонжероны.

Неудивительно, что в этой лаборатории подвергается испытанию не только самолет, но и его строитель.

Один из старейших авиаконструкторов, Александр Александрович Архангельский, например, убегает за колонны зала, когда нагрузка приближается к ста процентам, и оттуда взволнованно спрашивает:

– Сколько?

С лица Александра Сергеевича Яковлева не сходит приветливая улыбка, когда он стоит перед вздрагивающей от новой нагрузки своей машиной, но поглядывающие на него работники лаборатории удивляются его выдержке, а не спокойствию.

Павел Осипович Сухой кажется намного старше своих лет в этот момент, а Семен Алексеевич Лавочкин становится способным говорить громко и взволнованно, как никогда и нигде не говорит.

Покойный Николай Николаевич Поликарпов никогда не приступал к испытаниям, не осмотрев своими глазами все приготовления, после чего становился суровым, молчаливым и нелюбезным, каким никто его не знавал.

Его изощренная долгим опытом предусмотрительность во всех случаях, касавшихся, хотя бы весьма отдаленно, вопросов безопасности, поражала окружающих. Если ему говорили: «Да ведь этого, Николай Николаевич, не бывает», – он отвечал сумрачно: «Бывает, что и палка стреляет…»

Судьбой летчиков, судьбой пассажиров, доверяющих свою жизнь его машине, Поликарпов дорожил гораздо больше, чем судьбой своего самолета. Вот почему с таким волнением он присутствовал при испытании своих опытных машин, и вот почему конструкции «У-2» или «Р-2», рассчитанные на экипаж в два человека, оказались в нужде способными поднимать и доставлять на место по четыре, пять и восемь человек.

И только, пожалуй, Сергей Владимирович Ильюшин, не изменяя себе ни в манерах, ни в жесте, ни в движениях, спокойно садится перед своей машиной и с добродушием мастера, сдающего работу заказчику, следит за всем происходящим.

Нынешнее развитие авиации с ее растущими скоростями полета делает испытания на прочность все более и более ответственными. Раньше конструктору требовалось только обеспечить статическую прочность, некоторую жесткость системы, выдерживающую определенную нагрузку. Для современного самолета с его большими скоростями простой статической прочности уже недостаточно. Ему нужно обеспечить и так называемую динамическую прочность, предусматривающую возможность наступления значительных колебаний тех или иных частей самолета.

Надо сказать, что, кроме флаттера, о котором мы уже рассказывали, есть еще один тип вибраций подмоторной рамы, приводимой в колебание работающим мотором.

При этом следует напомнить, что прочность конструкции при вибрационных нагрузках не совпадает с прочностью конструкции при обычных нагрузках. Тонкий, длинный камышовый прут с насаженным на него точильным камнем при очень быстром его вращении легко противостоит вибрациям, в то время как толстый деревянный вал с тем же камнем резко вибрирует и ломается. Иногда менее прочная конструкция лучше противостоит вибрациям, чем более прочная; гибкая система оказывается лучше жесткой благодаря возникновению сил, саморегулирующих всю систему.

Постоянные, или статические, нагрузки приводят сразу к разрушению конструкции. Переменные, или динамические, нагрузки приводят к разрушению конструкции по прошествии значительного времени. Это явление называется усталостью материала от вибраций.

Для исследования явлений усталости, или, точнее, выносливости, и создана динамическая лаборатория.

Несколько лет назад у серийных самолетов одного завода после известного срока их эксплуатации в лонжероне центроплана, сделанного из хромомолибденовых труб, обнаруживались трещины, свидетельствовавшие о начавшемся разрушении. Между тем самолет нормам прочности удовлетворял и статические испытания отлично выдерживал. Над причиной появления опасных трещин пришлось задуматься. Только после тщательного анализа мест и форм разрушений и специальных длительных испытаний на выносливость материалов удалось эту причину установить.

Оказалось, что обнаруженные на поясе лонжерона трещины являются началом общего разрушения центроплана от усталости материала под влиянием вибраций, вызываемых винто-моторной группой самолета.

Дело в том, что всякий материал, будь то сталь, дерево, сплавы, способен постепенно разрушаться от долгого действия даже небольших нагрузок. С течением времени под действием переменной нагрузки материал постепенно теряет способность к сопротивлению, как бы устает и наконец разрушается, кладя начало общему разрушению конструкции.

Однако специальные исследования вопросов динамической прочности показали, что не всякая нагрузка обязательно доведет конструкцию до разрушения, как бы долго она ни действовала. Оказывается, что для каждого материала существует такое переменное напряжение, при котором материал не разрушается, сколько бы времени его ни заставляли работать, что явление усталости наступает только за известным пределом выносливости. Такую выносливость материала нельзя определить иначе, как экспериментальным путем с весьма длительными испытаниями.

Опыты показали, например, что материал, выдержавший в данной конструктивной форме десять миллионов колебаний, обычно обладает нужной выносливостью и может работать при данных нагрузках как угодно долго, не уставая.

В лаборатории динамических испытаний своя аппаратура, свои машины, своя методика. Испытываются на усталость и крошечные детали и отдельные части самолета.

По природе своей и характеру очень близки к явлению усталости разрушения шасси или деталей, на которых укрепляется вооружение. Повторяющиеся нагрузки в деталях шасси, отдача оружия после каждого выстрела передаются на узлы крепления и дальше, на ближайшие элементы конструкции. В обоих случаях при многократных повторениях деталь может разрушиться.

Испытания шасси на специальном приспособлении производятся путем ударной нагрузки. Здесь испытывать только материал нельзя. Поэтому, помимо исследования материала на усталость, шасси испытываются целиком: их много раз сбрасывают с большой нагрузкой, соответствующей весу самолета, на специальной установке, называемой копром.

Длинный ряд рекомендаций, данных лабораторией прочности конструкторским бюро и серийным заводам, касается многих деталей самолета – от лонжеронов до болтов. По этим рекомендациям меняются и конструктивные формы исследованного объекта и технология его производства.

Насколько аппаратура и методы наших лабораторий прочности стоят на высоте, можно судить хотя бы по тому факту, что при обследовании немецких самолетов были обнаружены весьма существенные дефекты их в отношении прочности, которые остались неизвестными и выпускающим их заводам и создающим их конструкторам.

Ввод в действие целого ряда столь совершенных лабораторий и аэродинамических установок, какими располагает новый ЦАГИ, позволил ему не только и качественно и количественно повысить свое участие в общем деле обороны, но и углубить разработку огромного научного наследства и научных идей, завещанных Н. Е. Жуковским и С. А. Чаплыгиным созданному ими центру научной авиации.

Авиастроение как наука

Сергей Алексеевич Чаплыгин умер 8 октября 1942 года. За несколько дней до смерти он спокойно и обстоятельно обсуждал различные практические мероприятия по ускорению строительства аэродинамической лаборатории. В березовой роще перед входом в лабораторию и был похоронен первый ученик Жуковского.

С. А. Чаплыгин имел счастье, не часто выпадающее тому, кто пролагает новые пути в науке или искусстве, дожить до того времени, когда даже такая далеко заглядывающая вперед его работа, как докторская диссертация «О газовых струях», получила огромное признание и нашла практическое приложение в авиастроении.

Любопытна судьба этого замечательного сочинения, ознаменовавшего переход к новой эпохе в механике – эпохе технической механики.

Техническая механика начала заниматься вопросами теории полета, но интересы ее распространялись и на все другие области бурно развивающейся техники XX века. Механика из математической науки превратилась в науку, опирающуюся равно и на достижения материалистической мысли и на широкий научный эксперимент. С. А. Чаплыгин, рядом с Н. Е. Жуковским, был одним из сильнейших мыслителей, применивших математическую науку к решению технических задач.

По этому же пути с огромным успехом идет академик С. А. Христианович, достойный их преемник.

В своей докторской диссертации «О газовых струях» С. А. Чаплыгин дал решение ряда задач о струйных движениях сжимаемого газа, каким является и воздух. Основное значение этой работы в том, что она дает методы изучения газовых течений со скоростями, близкими к звуковым. Но методы С. А. Чаплыгина позволяют идти гораздо дальше. Развитие заложенных в работе Чаплыгина идей позволило создать теорию скоростного полета, решить основные вопросы, связанные с расчетом крыла при дозвуковых скоростях, граничащих с звуковыми.

Пока воздух можно было рассматривать как несжимаемую жидкость – скажем, воду, – вопросы обтекания тела набегающим воздушным потоком решались применительно к законам гидродинамики, далеко подвинутой вперед трудами Н. Е. Жуковского. При переходе к большим скоростям вопросы обтекания уже нельзя решать по аналогии с движением тела в жидкости: при скоростях, близких к звуковым, воздух дал знать, что он сжимаем, и повел себя совсем иначе, чем жидкость. Понадобилось решить ряд задач, определяющих движение воздушного потока при таких скоростях.

Большие скорости хотя и существуют в природе, но нашему непосредственному восприятию они не поддаются. Учиться, наблюдая живую природу, тут нельзя, и если техника на ранней поре строилась на подражании природе, то в эпоху больших скоростей она строится только на научном познании природы.

В этом отношении история авиастроения особенно характерна.

Авиация ведь также возникла из подражания живой природе и непосредственного наблюдения. Осенний лист, плавающий в воздухе, – вот первое летающее крыло и несущая плоскость. Все строители крыльев для летания по воздуху учились летать и строить свои аппараты у птиц. Но современное авиастроение возможно только как наука.

С. А. Христианович.

Известно, что на первых самолетах крылья представляли несущие плоскости, неподвижно скрепленные с самолетом и не имевшие ничего общего с тем сложным и гибким механизмом, какой представляет крыло птицы. Современное крыло самолета с его добавочными подвижными частями – предкрылками, закрылками, элеронами и щитками – представляет сложный и гибкий механизм, приближающийся к крылу птицы.

Основы теории механизации крыла даны С. А. Чаплыгиным в его исследовании «Схематическая теория разрезного крыла», а основой всей современной прикладной аэромеханики является работа Н. Е. Жуковского «О присоединенных вихрях».

Чем более авиация приближается к звуковым скоростям полета, тем дальше авиастроение уходит от подражания живым формам природы, тем более оно становится наукой. Только научное познание живой природы могло породить мысль о профиле крыла с острыми углами и для сверхзвуковых скоростей.

Непосредственное наблюдение, каким бы глубоким и тонким оно ни было, таких идей в живой природе почерпнуть не может, потому что нашему непосредственному восприятию доступна лишь природа небольших скоростей и незначительных давлений.

Но современный самолет – не только крыло, фюзеляж, мотор и винт. Он состоит из нескольких тысяч различных деталей. Нынешний боевой самолет – сложнейший физический прибор. Чтобы построить самолет, нужны разнообразнейшие материалы. Авиастроению служат геология и геофизика, математика и механика, все отделы физики и химии, не говоря уже о металлургии и технических науках, которые должны обеспечить осуществление машины.

Самолет, таким образом, – это практическое приложение всех естественных наук.

В авиастроении любой вопрос, каким бы узким он ни казался, какой бы частный случай он ни представлял, может быть разрешен только путем научного исследования.

С каждым шагом вперед на пути к достижению больших скоростей все более и более резко дает себя знать своеобразие самолета как инженерного сооружения, своеобразие условий, в которых ему приходится работать и развиваться.

Попробуем проследить это влияние скорости полета на развитие авиастроения как науки опять-таки на каком-нибудь частном случае – скажем, на воздушном охлаждении авиационных моторов.

В начальном периоде своего развития, когда скорости полета были очень небольшими, авиастроение обеспечивало охлаждение мотора тем, что применяло ротативные моторы. Вращаясь, моторы сами по себе охлаждались, для чего цилиндры их снабжались ребрами, увеличивавшими площадь соприкосновения с воздухом.

В дальнейшем авиастроение стало пользоваться для охлаждения мотора набегающим на самолет встречным потоком, скорость которого быстро возрастала. Появились звездообразные моторы, мощность которых постепенно увеличивалась. Хотя скорость полета возрастала более за счет улучшения аэродинамических форм самолета, чем за счет увеличения мощности моторов, воздушного потока уже не хватало для охлаждения, хотя оребрение моторов и было усилено.

Возникла опасность перегрева мотора при взлете, при максимальной скорости, особенно на больших высотах, где в силу некоторого разрежения воздуха требовался больший его объем для охлаждения. В то же время при увеличении размеров мотора и повышении скорости полета лобовое сопротивление мотора стало заметным и даже отягчающим в общем сопротивлении самолета. Тогда-то и появился капот, позволивший обдувать цилиндр мотора потоком, имеющим скорость, достаточную для охлаждения, но значительно меньшую, чем скорость полета. Получалось, что мотор как бы летит со скоростью меньшей, чем самолет, и его лобовое сопротивление резко снижалось.

Новое улучшение системы охлаждения заключалось в том, что через капот стал прогоняться только тот воздух, который соприкасается с ребрами цилиндров. Масса воздуха, не работавшего на охлаждение, в капот не допускалась. После этого стали регулировать и площадь выхода воздуха из капота, так что на цилиндрах мотора остается лишь перепад давлений, необходимый для охлаждения, и он в несколько раз меньше, чем давление скоростного напора потока, набегающего на самолет.

Эта весьма совершенная система воздушного охлаждения применяется еще и в наши дни. Но так как мощность современных моторов увеличивается, а размеры их остаются прежними или даже уменьшаются, то для охлаждения требуется увеличивать количество воздуха, проходящего через ребра по старым, строго рассчитанным каналам. А в то же время при скоростях, близких к звуковым, возникает опасность появления волнового кризиса на передней части фюзеляжа, и авиастроение должно идти на уменьшение площади входного отверстия.

При таком положении дела направление развития моторов воздушного охлаждения и применение их на скоростных самолетах таково, что в ближайшее время охлаждение их «самотеком» станет невозможным, и авиастроению придется прибегнуть к предложенному К. А. Ушаковым принудительному охлаждению моторов, а именно: снабдить винто-моторную группу вентилятором. Насколько можно судить по предварительным расчетам и экспериментам, вентилятор потребует для своего вращения специального привода от коленчатого вала с числом оборотов в три-четыре тысячи в минуту, потребует мощности около двухсот лошадиных сил.

Таким образом, и без того невообразимо сложная винто-моторная установка усложнится еще более. Несомненно, что и на все другие элементы авиастроения переход к большим скоростям будет влиять примерно таким же образом.

Всякий шаг вперед – к большим скоростям – увеличивает противоречия, заложенные в самой природе самолета. Научное исследование углубляет их. Чтобы примирить эти противоречия и создать машину, нужны люди совершенно особого склада ума и характера, для которых авиастроение из науки превращается в искусство.

Глава восьмая

Крылья победы

☆

Штурмовики и бомбардировщики Ильюшина

Особенность нашего самолетостроения, наиболее его характеризующая, заключается в том, что ни одна конструкция не была у нас плодом случайного, хотя бы и талантливого, индивидуального изобретательства. Эти конструкции являлись результатом широкой, планомерной работы. Про советских конструкторов нельзя сказать просто, что они строят самолеты; правильнее говорить, что они решали и решают основные задачи авиастроения – как летать дальше всех, быстрее всех и выше всех. Все основные летно-технические и боевые проблемы самолета – грузоподъемность, дальность, скорость, вооруженность, – как мы видели на протяжении всей истории авиации, и ставились и решались в последние двадцать лет прежде всего нашими конструкторами, нашей наукой.

Впервые у нас была разрешена и проблема штурмовой авиации, сыгравшей такую исключительную роль в Великой Отечественной войне.

Военное значение авиации в полную меру сказалось уже в первой мировой войне. После войны развитие авиационной техники шло бурными темпами. Создавалось убеждение, что в будущей войне авиация будет иметь самостоятельное значение и одни военно-воздушные силы, бомбардируя города и жизненно важные промышленные центры, могут решить исход войны. Такую теорию развивал, например, в Италии генерал Дуэ в 1921 году, и находилось немало журналистов, которые после каждого нового достижения бомбардировочной авиации пугали читателей призраком воздушной войны. Опираясь на заявления разных специалистов, они утверждали, что Лондон, например, в течение нескольких часов могут смести с лица земли несколько сотен современных бомбардировщиков. Опыт второй мировой войны показал, сколь неосновательными и наивными были эти заявления и предсказания.

Советские военные специалисты смотрели на дело иначе. Они не считали авиацию способной самостоятельно решить исход войны, хотя и признавали ее сильнейшим родом оружия. Им было ясно, что военно-воздушные силы в основном будут использованы в совместных операциях с наземными войсками и военно-морским флотом. Наше опытное самолетостроение следовало той же точке зрения и поставило перед конструкторами задачу создания нового типа самолета, способного наиболее целесообразно помочь армии в ее наземных операциях.

Так возникла идея штурмового самолета, которую полностью и осуществил в своем «Ил-2» Сергей Владимирович Ильюшин.