Большая Советская Энциклопедия (АВ) - Большая Советская Энциклопедия "БСЭ" (читаем книги онлайн бесплатно txt) 📗
А. Т. Туманов.
Авиация
Авиа'ция (франц. aviation, от латинского avis — птица), летание на аппаратах тяжелее воздуха в околоземном воздушном пространстве. В 60-е гг. 20 в. в А. применяют самолёты, вертолёты, планёры. Различают А. гражданскую, осуществляющую перевозки людей и грузов, и военную (см. Гражданская авиация, Военно-Воздушные силы). Гражданская А. включает: транспортную, санитарную, учебно-спортивную и специального назначения (сельскохозяйственную, аэрофотосъёмки, связи, геологической разведки, разведки рыбных промыслов и др.). Для обеспечения регулярного грузопассажирского движения по авиалиниям гражданская А. располагает: парком турбореактивных, турбовинтовых и винтомоторных самолётов и вертолётов; службами управления и радиотехническими, метеорологическими, светотехническими (наземными и бортовыми) средствами обеспечения полётов; аэродромами и аэропортами.
Начальный период развития А. Практически А. начала развиваться лишь в 20 в. Но мечта человека подняться в воздух существовала на протяжении многих веков и нашла своё выражение в сказках и легендах народов многих стран мира. Изображения крылатого человека встречаются в наскальных рисунках пещерных людей. Известен древнегреческий миф о Дедале и его сыне Икаре, поднявшихся к Солнцу на крыльях из птичьих перьев, скреплённых воском. В древности и в средние века в Китае и других странах для военных целей применялись воздушные змеи. Итальянский художник, учёный и инженер Леонардо да Винчи оставил эскизные наброски летательных аппаратов, приводимых в действие мускульной силой, вертолёта с механическим приводом, предложил идею парашюта. Великий русский учёный М. В. Ломоносов в 1754 построил модель вертолёта с пружинным заводом и практически доказал осуществимость полёта такого аппарата.
В конце 19 в. предпринимаются попытки создания безмоторных летатательных аппаратов тяжелее воздуха — планёров; производятся первые теоретические изыскания в этой области. Значительный вклад в теорию и практику летания внёс немецкий учёный О. Лилиенталь. С 1891 по 1896 он спроектировал, построил и облетал несколько планёров. Изобретение и быстрое развитие паровой машины в 19 в. привело к попыткам создания самолётов с паровым двигателем. В России морской офицер А. Ф. Можайский в 1881 получил патент на такой летательный аппарат, названный им воздухо-летательным снарядом (рис. 1). В 1885 его аппарат был построен, но потерпел аварию при взлёте. В 1894 в Англии конструктор Х. Максим построил гигантский самолёт с паровой машиной, также потерпевший аварию при взлёте. Французский изобретатель К. Адер пытался летать на аппарате с крылом, напоминавшим крыло летучей мыши. «Авьон» Адера пролетел (1897) несколько десятков м и разбился. Построить более или менее удачную конструкцию не удавалось из-за несовершенства двигателей: паровые машины были слишком тяжелы и не могли удовлетворить требованиям А.
Совершенствование двигателей внутреннего сгорания, нашедших широкое применение к концу 19 в. в первую очередь в автомобилях, сделало возможным создание лёгкого и в то же время достаточно мощного авиационого двигателя. Первыми поставили на самолёт двигатель внутреннего сгорания американские механики братья У. и О. Райт (рис. 2). 17 декабря 1903 состоялся первый успешный полёт их самолёта с двигателем, работавшим на керосине. Продолжая работать над своим самолётом, братья Райт добились к 1908 устойчивого управляемого полёта продолжительностью до 1,5 часов. Вслед за ними в Европе, главным образом во Франции, один за другим строят самолёты А. Сантос-Дюмон, Ф. Фербер и др. 25 июля 1909 французский конструктор-лётчик Л. Блерио на своём самолёте монопланной схемы «Блерио-XI» перелетел через пролив Ла-Манш из Франции в Англию (рис. 3). В России в 1909—14 появился ряд оригинальных самолётов конструкции Я. М. Гаккеля (рис. 4), Д. П. Григоровича, В. А. Слесарева, И. И. Стеглау. В 1910 Б. Н. Юрьев спроектировал первый в России вертолёт. В 1913 совершил свой первый полёт тяжёлый самолёт И. И. Сикорского «Русский витязь». Популяризации и развитию отечественной А. способствовали полёты русских лётчиков М. Н. Ефимова, Н. Е. Попова, Г. В. Алехновича, А. В. Шиукова, Б. И. Россинского, С. И. Уточкина и др. 9 сентября 1913 русский лётчик П. Н. Нестеров на самолёте «Ньюпор-4» уверенно осуществил «мёртвую петлю», названную впоследствии петлей Нестерова.
Развитие А. в начале 20 в. шло вслепую, наугад. Первые самолёты строились эмпирически, без каких-либо расчётов. Научной базы для самолётостроения практически не было. Всё это приводило к большому количеству аварий и катастроф.
Однако учёные многих передовых стран мира в 19 — начале 20 вв. начали теоретические и экспериментальные изыскания в области А.: в США — С. Ленгли и О. Шанют, в Англии — Дж. Кейли, во Франции — А. Эйфель, в Германии — Л. Прандтль и др. Решающий вклад в дело развития аэродинамической науки внесли русские учёные профессор Н. Е. Жуковский и его ученик академик С. А. Чаплыгин. В 1902 при Московском университете по инициативе Жуковского была построена первая в России аэродинамическая труба, а в 1904 организован аэродинамический институт в Кучино под Москвой. Жуковский впервые ввёл в аэромеханику эксперимент как метод исследования. К началу 1-й мировой войны он опубликовал работы, посвящённые теории полёта самолёта, устойчивости и другим проблемам А. («К теории летания», 1890; «О парении птиц», 1891; «О присоединённых вихрях», 1906, и др.). Труды Жуковского и других учёных в России и за рубежом позволили начать конструирование самолётов на научной основе.
А. в годы 1-й мировой войны. 1-я мировая война, начавшаяся в 1914, дала резкий толчок развитию А.: были показаны широкие возможности применения самолётов в военных целях. Вначале ими пользовались наряду с аэростатами для разведки и корректировки артиллерийского огня, в дальнейшем стали вооружать пулемётами и бомбами. Для борьбы с бомбардировщиками и разведчиками создавались специальные, небольшого размера вооружённые пулемётами самолёты-истребители. Первое место в развитии тяжёлых самолётов заняла Россия. Построенный в 1913 тяжёлый 4-моторный самолёт Сикорского «Илья Муромец» (рис. 5) не имел равных в мире; он поднимал до 800 кг бомб, был вооружён 3—7 пулемётами и имел экипаж 8 человек. Впервые построенные в России и широко применявшиеся в боевых действиях на море летающие лодки Григоровича М-5 (1915) и М-9 (1916) были лучшими гидросамолётами своего времени. Наиболее известными иностранными самолётами периода 1-й мировой войны были французские самолёты «Фарман», «Вуазен» и «Ньюпор», английский «Сопвич», немецкий «Фоккер», скорости которых достигали 90—120 км/ч. Военные самолёты в России строились главным образом по французским образцам.
Одновременно с развитием авиационной техники учёные России и других стран проводили теоретические исследования и экспериментальные работы в области аэродинамики и прочности самолёта. Научные труды Жуковского [«Динамика аэропланов в элементарном изложении» (ст. 1, 1913; ст. 2, 1916), «Вихревая теория гребного винта» (1912) и др.] оказали огромное влияние на развитие мировой авиационной науки. Жуковский вооружил конструкторов методом расчёта лётных данных самолётов. Его ученик В. П. Ветчинкин работал в области теории самолёта и воздушного винта, расчёта их прочности. Чаплыгин продолжал развивать теорию крыла. Его труд «О газовых струях» (1902) намного опередил подобные работы учёных стран Западной Европы и США. Проводились исследования моделей различных схем самолётов в аэродинамических трубах. Шли работы по усовершенствованию воздушных винтов, первых парашютов и пр. В результате за годы 1-й мировой войны лётные данные самолётов значительно улучшились: скорость истребителей выросла с 90—120 до 200—220 км/ч, потолок — с 2 до 7 км.
