Конструкторы авиационных двигателей А.А. Микулин, Б.С. Стечкин, С.К. Туманский

Уже на заре авиации было ясно, что характеристики двигателя определяют возможности полета самолета. Огромные усилия были затрачены на разработку и совершенствование силовых установок с высоким отношением мощности к весу. Первоначально пробовали применить на самолете паровые машины, но паровая машина слишком тяжела и малоэффективна для применения на летательном аппарате. Братья Райт для своего первого удачного самолета использовали поршневой двигатель с искровым зажиганием. Такие непрерывно совершенствовавшиеся двигатели применялись до конца Второй мировой войны, когда впервые в немецкой авиации появился истребитель с двумя турбореактивными двигателями. Турбореактивный двигатель был разработан независимо фон Охайном в Германии в 1939 г. и Ф. Уиттлом в Англии в 1941 г. В последующие годы газотурбинные двигатели быстро вытеснили поршневые в военной авиации: турбореактивные – на истребителях и бомбардировщиках и турбовинтовые – в транспортной авиации.

Первые пассажирские самолеты с турбореактивными двигателями появились в конце 1940-х годов (британская «Комета»); в целом самолеты оказались удачными, однако уровень шума при взлете был неприемлем. Этот фактор, а также стремление к экономии топлива привели в начале 1960-х годов к внедрению турбовентиляторных двигателей. Меньшая скорость реактивной струи позволила существенно снизить шум. Позже усовершенствованные турбовентиляторные двигатели с высокой степенью двухконтурности были установлены на широкофюзеляжных самолетах, таких, как «Боинг-747», DC-10, «Локхид-1011». Турбовентиляторные двигатели тягой до 400 кН сейчас повсеместно применяются на пассажирских самолетах.

На современных высококлассных боевых самолетах стоят турбореактивные или турбовентиляторные двигатели с форсажем; впервые турбовентиляторный двигатель с форсажем был установлен на многоцелевой истребитель F-111, который должен был летать как на дозвуковых, так и на сверхзвуковых скоростях. По существу, все современные истребители и многоцелевые самолеты используют такие двигатели с разной степенью двухконтурности для разных применений. С каждым новым поколением двигателей повышаются их удельная мощность и удельный импульс

В советской России в первые послереволюционные годы бурное развитие аэродинамики как в теоретическом, так и в прикладном смысле, и в первую очередь в изучении пограничного слоя, получило свое практическое применение. Были заложены основы норм устойчивости и управляемости, изучены флаттер и бафтинг в применении к конкретным типам летательных аппаратов, разработаны серии новых скоростных и несущих профилей крыла с механизацией. Разработанные основы дозвуковой и трансзвуковой аэродинамики с введением в эксплуатацию новых аэродинамических труб позволили совершить скачок в летных данных самолетов, Этому способствовали и увеличение мощности двигателей, разработка воздушных винтов изменяемого шага, создание новых конструкционных материалов на основе алюминия и новых технологических процессов для обработки.

Как и во всякой науке, ведущая роль в решении задач в области аэродинамики принадлежала фундаментальным теоретическим исследованиям, на базе которых строились расчетные инженерные методы, составляющие основу прикладной теории. Корифеи советской аэродинамики, такие, как Н. Е. Жуковский, С. А. Чаплыгин, Б. Н. Юрьев, В. В. Голубев, М. В. Келдыш, С. А. Христианович, Г. П. Свищев, В. В. Струминский и многие другие, находились во главе прогресса авиации.

В настоящей работе автор рассматривает и анализирует основные этапы отечественного авиастроения и конструирования авиадвигателей, связанные с научной и практической деятельностью видных советских авиаконструкторов А.А. Микулина. Б.С. Стечкина и С.К. Туманского.

Их научные достижения способствовали развитию и активизации отечественного самолетостроения в переломные для СССР периоды: в годы Великой Отечественной войны, на этапе «холодной» войны и в современное время.

При написании работы автор использовал материалы справочных изданий по авиастроению, а также отдельные монографии, посвященные научной деятельности названных ученых.

Основная часть

Одним из основоположников создания авиационных двигателей оригинальной отечественной конструкции является академик Александр Александрович Микулин. Его двигатели были широко известны на протяжении многих лет и используются в нашей авиации до сих пор.

Особое место в жизни Микулина приобретает работа с Б.С. Стечкиным, Б.Н. Юрьевым и Л.А. Архангельским. Б.С. Стечкин на протяжении всей своей деятельности дополнял, если не сказать больше, многогранный талант и способности Микулина. Александр Александрович постоянно поддерживал тесную творческую связь с Б. С. Стечкиным.

Вместе с ними А. Микулин работает над созданием первой в России аэродинамической лаборатории при Московском высшем техническом училище.

...

При испытаниях этого первого совместного детища молодых конструкторов оказалось, что вместо стальных деталей на нем были поставлены детали из обычного железа, поэтому он не мог быть установлен на «боевой вездеход».

В МВТУ Борис Сергеевич принимал активное участие в знаменитом кружке по воздухоплаванию, руководимом Н. Е. Жуковским. По окончании училища он был оставлен в МВТУ для «занятий в училище по авиационным двигателям» по ходатайству Жуковского, который, характеризуя молодого инженера, указывал, что Стечкин, будучи студентом, работал механиком и конструктором, а темой его дипломного проекта стал авиационный двигатель, изобретенный вместе с техником Никулиным, причем двигатель был одобрен представителями Военно-воздушных сил. В этой же характеристике говорилось, что Стечкин выполнял обязанности инженера в расчетном военном бюро и разрабатывал камеру низкого давления для испытания двигателей в высотных условиях в Институте путей сообщения, где также велись некоторые работы, связанные с авиацией .

...

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Краткий экскурс в историю отечественного авиастроения и конструирования авиадвигателей позволил составить представление о богатом научном и техническом базисе советской научной мысли.

Яркие представители технической интеллигенции, А.А. Микулин, Б.С. Стечкин. С.К. Туманский явились активными создателями целого ряда авиационных двигателей.

Они работали над созданием поршневых и реактивных авиационных двигателей. Ими созданы двигатели для скоростных бомбардировщиков, пассажирских лайнеров, учебно-тренировочных самолётов, сверхзвуковых истребителей, в том числе типа МиГ;

...