Проектная работа на тему: «Начальные этапы развития авиастроения»

муниципальное общеобразовательное учреждение

Рязанцевская средняя общеобразовательная школа

Переславского муниципального района

Проектная работа на тему:

«Начальные этапы развития авиастроения»

Работу выполнили

обучающиеся 10 класса:

Каткевич А., Новожилова М., Питерцев А.

Руководитель : Беляев А.А.

учитель I квалификационной категории

п. Рязанцево

2014

Введение

Еще в глубокой древности человек мечтал летать как птица. Известны изображения крылатых людей эпохи каменного века, сказания и мифы о колесницах, в которые запряжены орлы, сказки о коврах-самолётах, легенда о Дедале и его сыне Икаре.

В IV веке до н.э. для военной сигнализации в Китае применялись воздушные змеи, представлявшие собой деревянную раму, обтянутую кожей. Через несколько столетий – в VI веке нашей эры на подобных сооружениях стали поднимать в небо людей.

С развитием науки возможность воздушных полетов стала занимать умы ученых. Михаил Васильевич Ломоносов  1 июля 1754 года представил на заседании Академии наук свой проект  «воздухобежной» машины, которая могла бы исследовать верхние слой атмосферы.

Целый ряд стран в XIX веке вел работы по конструированию летательных аппаратов с мотором. Российский морской офицер Александр Фёдорович Можайский 20 июля 1882 года провел испытание самолета с паровым двигателем. Во время разбега самолёт оторвался от земли, но потерял скорость и рухнул на крыло, получив повреждения.

Первый полет

Первый в истории полет на моторном аппарате  совершили братья Уилбур и Орвил Райт 14 декабря 1903 года. Их самолет «Флайер» после первого старта пробыл в воздухе 12 секунд, а после четвёртого – 59.

Братьям Райт для своего самолёта также требовался двигатель. Они написали нескольким изготовителям двигателей, но ни один из них не смог удовлетворить их требования к весу авиационного двигателя. Они обратились к механику их магазина, Чарли Тэйлору, который построил двигатель через шесть недель при постоянных консультациях с братьями. Чтобы вес двигателя был достаточно низким, его основные части были сделаны из алюминия, что было редкостью в то время. Двигатель Райт-Тэйлора был примитивным вариантом современных инжекторных систем, он не имел ни карбюратора, ни топливного насоса. Бензин стекал под своим весом в картер через резиновую трубку из топливного бака, установленного на распорке крыла.

Братья Райт полагали, что модель пропеллера будет простым вопросом и планировали использовать расчёты для корабельных винтов. Однако их библиотечные исследования не привели к нахождению каких-либо базовых формул для морских или воздушных винтов, и они оказались без отправной точки в этом вопросе. Они обсуждали и долго спорили по этому поводу, пока не пришли к выводу, что пропеллер — по сути то же крыло, только вращающееся в вертикальной плоскости. На этом основании они для проектирования пропеллеров воспользовались данными большего количества испытаний в аэродинамической трубе. В окончательном варианте диаметр пропеллера составил 2,6 м, лопасти были сделаны из трёх склеенных кусков ели. Братья Райт выбрали двойной «толкающий» пропеллер (противовращающийся, чтобы гасить вращающий момент), который должен действовать на больший объём воздуха, чем одинарный относительно медленный пропеллер, и не будет влиять на поток воздуха по передней кромке крыльев.

Уилбер сделал в марте 1903 запись в своей записной книжке о том, что пропеллер опытного образца имел КПД 66 %. Современные испытания в аэродинамической трубе пропеллеров образца 1903 года показали, что они имели КПД более 75 % в условиях первых полётов, а фактически имели максимальный КПД 82 %. Это очень большое достижение, учитывая, что современные деревянные пропеллеры имеют максимальный КПД 85 %.

После триумфа братьев Райт самолетостроение начало развиваться очень быстрыми темпами.

К началу Первой мировой войны Россия имела самый большой авиационный флот в мире из 263 самолетов. В том числе 4 «Ильи Муромца», единственные в мире на то время серийные многомоторные самолеты.

Первая мировая

В 1914 году все страны мира вступили в войну с самолётами без всяческого вооружения за исключением личного оружия пилотов. В начале 1915 года, англичане и французы начали первыми ставить пулемётное вооружение на самолёты. Первым истребителем в мире стал британский Vickers F.B.5, специально построенный для воздушного боя с помощью закрепленного на турели пулемёта (турель – установка для крепления пулеметов и малокалиберных пушек  обеспечивающая с помощью специальных систем и силовых приводов их наводку в горизонтальной и вертикальной плоскостях ).

Летом 1915 года фирма «Фоккер» разработала и установила на истребитель  Fokker E.I. синхронизатор, позволяющий стрелять через вращающийся винт самолета. Это увеличило точность и скорострельность оружия.

Появление эскадрилий германских истребителей летом 1915 года оказалось для Антанты полной неожиданностью. С лета 1915 года по весну 1916 года, немцы доминировали в небе над Западным фронтом, обеспечив себе существенный перевес.

Только летом 1916 года, Антанте удалось восстановить положение. Поступление на фронт манёвренных лёгких бипланов английских и французских конструкторов, превосходивших в манёвренности ранние истребители Фоккера, позволило изменить ход войны в воздухе в пользу Антанты. (Моноплан – самолет, имеющий одну несущую поверхность (крыло), биплан – две; триплан – три.)

Немцы ответили появлением новых истребителей-бипланов Albatros D.II в августе 1916 года, и Albatros D.III в декабре. За счёт более прочного, легкого и обтекаемого фюзеляжа, немцы придали своим машинам лучшие летные характеристики. Это позволило им вновь получить значительное техническое преимущество

Ответ Антанты, тем не менее, был быстрым и эффективным. К лету 1917 года, появление новых истребителей Royal Aircraft Factory S.E.5,  Sopwith Camel и SPAD, позволило восстановить положение дел в воздушной войне. Главным преимуществом Антанты стало лучшее состояние англо-французского двигателестроения.

В итоге, к 1918 году, авиация Антанты добилась как качественного, так и количественного превосходства в воздухе над Западным фронтом. 

Заключение

После окончания Первой мировой войны развитие военной авиации не прекратилось. В первой половине и середине 30-х годов в конструкции самолетов произошли революционные изменения. Скоростной моноплан середины 30-х отличался от биплана начала 20-х годов не меньше, чем последний — от самолета братьев Райт.

Однако во второй половине 30-х годов техническая революция в авиации сменилась эволюционным развитием. Запас фундаментальных технических нововведений был исчерпан, и ученые и конструкторы занялись «шлифовкой» самолетов нового поколения, основываясь при этом как на результатах научных изысканий, так и на собственном техническом опыте.

Источники информации:

1. ru.wikipedia.org

2. http://img-fotki.yandex.ru/get/6807/141128800.296/0_da271_c0a3dc31_orig.jpg

3. http://www.reaa.ru/yabbfiles/Attachments/chemp_69.jpg

4.http://war-rms.info/media/k2/items/cache/2e79051f535b06583dfeaa47b4b5b74c_XL.jpg

5. http://img.cz.prg.cmestatic.com/media/images/600xX/Feb2012/946329.jpg?d41d

6. http://www.airwar.ru/image/idop/fww1/albd3/albd3-1.jpg

7. http://www.warhistoryonline.com/wp-content/uploads/2014/04/A-Fighter-Plane-from-WWI-is-Completely-Replicated.jpg

8. http://www.ctie.monash.edu.au/hargrave/images/sopwith_camel_1stproto_750.jpg

9. http://flyingmachines.ru/Images7/01-Istreb-1/29-SPAD_S12-2.jpg