St. Petersburg, St. Petersburg, Russian Federation
Bryansk, Bryansk, Russian Federation
UDK 62 Инженерное дело. Техника в целом
BBK 395 Воздушный транспорт
The main results of studying the scientific heritage of the outstanding Russian designer of aviation equipment N.N. Polikarpov are presented. There are major scientific developments and the results of the scientist's research used in the design and modernization of aviation technology, including the present time.
history of aviation technology, Polikarpov, aircraft designer, U-2, pressurized cabin, spin properties of the aircraft, aviation gunfire, serial production
Введение
Выдающийся авиаконструктор Николай Николаевич Поликарпов, прожив недолгую, но яркую творческую жизнь, сделал исключительно много для отечественной авиации.
Николай Николаевич Поликарпов родился 9 июня (28 мая по ст. стилю) 1892 года в селе Георгиевском Ливенского уезда Орловской губернии в семье священника.
Его жизнь достаточно хорошо изложена в публикациях [1-4]. Остановимся лишь на отдельных фрагментах.
Начальное образование Николай получил в Ливенском духовном училище, поскольку в духовных учебных заведениях детей священнослужителей обучали бесплатно, а в многодетной семье Поликарповых денег не хватало. После его окончания в 1907 г. Николай продолжил образование в Орловской духовной семинарии.
В начале 1912 г. Н.Н. Поликарпов поступил в Петербургский политехнический институт императора Петра Великого на механическое отделение, чтобы стать специалистом по двигателям внутреннего сгорания (рис. 1). Но Поликарпову этого было мало!
«В 1913 году я сильно заинтересовался авиацией и поступил на Курсы Авиации и Воздухоплавания при Кораблестроительном Отделении, которые и окончил в конце 1916 года», — позже написал Николай Николаевич в своей автобиографии.
Курсы существовали на правах факультета и впервые в России имели право выдавать дипломы о высшем авиационном образовании.
В феврале 1915 г. Поликарпов сдал последние экзамены на механическом отделении. В марте он подал прошение на имя декана А.А. Радцига: «Представляя при сем лекционную книжку, из коей видно, что мною сданы все обязательные экзамены и выполнены работы в лабораториях, покорнейше прошу Вас допустить меня к дипломному проектированию двигателя Дизеля под руководством профессора А. А. Лебедева».
В июне 1915 года Николай с группой студентов проходил практику на Николаевском судостроительном заводе в отделе судовых двигателей. Там он зарекомендовал себя исключительно грамотным сложившимся специалистом и поэтому официально получил приглашение от фирмы после защиты диплома возглавить на предприятии отдел судовых дизелей.
Но в августе 1915 года Николай Поликарпов оказался на практике на авиационном заводе В.А. Лебедева. Главным инженером предприятия в то время являлся Витольд Иванович Ярковский. Предельно точная и аккуратная работа Поликарпова по конструкторскому обеспечению серийного производства произвела на Ярковского большое впечатление. В сентябре Ярковский ушёл с поста главного инженера завода «В.А. Лебедев», перейдя на должность директора Воздухоплавательного предприятия (отделения) Русско-Балтийского вагонного завода (РБВЗ), выпускавшего многомоторные самолёты И.И. Сикорского «Илья Муромец». На новом месте он немедленно направил прошение в Управление ВВФ о трудовой мобилизации Поликарпова для нужд своей фирмы.
26 января 1916 года Поликарпов успешно защитил дипломный проект. «Мое здоровье выдержало эту бешеную работу на двух отделениях института», - позже с гордостью вспоминал он.
На следующий день Поликарпов неожиданно для себя получил мобилизационное направление в авиационное отделение Русско-Балтийского вагонного завода.
И он добросовестно начал выполнять возложенные на него обязанности. Уже через полгода Николай Николаевич был назначен заведующим производством легких самолетов (С‑16), а в отсутствие Сикорского исполнял обязанности главного конструктора РБВЗ.
После революции в марте 1918 года Поликарпов перешёл на работу в Управление Военно-Воздушного флота и вместе с Правительственными учреждениями переехал в Москву.
|
52 |
|
|
|
|
Рис. 1. Н.Н. Поликарпов - студент Политехнического института (Петербург, 1914 год) Fig. 1. N.N. Polikarpov - student of the Polytechnic Institute (Petersburg, 1914) |
Рис. 2. Самолет У-2 в варианте легкого ночного бомбардировщика (всего в ВВС СССР насчитывалось 16 дивизий (206 полков), воевавших на самолетах У-2) Fig. 2. Aircraft U-2 in the version of a light night bomber (in total, there were 16 divisions (206 regiments) in the USSR Air Force), fought on U-2 aircraft) |
Начало большого пути
В начале августа
В начале
По предложению Поликарпова с 1 февраля
В дальнейшем схема организации опытно-конструкторских работ была им усовершенствована в последующие годы, оправдала себя на деле и стала у нас общепринятой.
Тюремное конструкторское бюро
|
53 |
В ноябре 1929 года было принято решение об организации сети тюремных конструкторских бюро: из заключенных моторостроителей создали Особое техническое бюро (ОТБ), а для проектирования самолетов - Особое конструкторское бюро (ОКБ), первоначально размещавшееся в Бутырской тюрьме. В нем оказался и Н.Н. Поликарпов. Этому коллективу пору-чили спроектировать ряд самолетов, в первую очередь истребитель. В январе
27 апреля
В феврале 1931 года последовала реорганизация ЦКБ, Николая Николаевича назначили начальником бригады №3.
18 марта
По ряду причин в ноябре
|
54 |
13 января
И‑15 после испытаний запустили в серийное производство. Тогда же прошел испытания и также строился серийно один из лучших советских истребителей И‑16. Позже на базе И‑15 были разработаны его модификации – И‑15бис, И‑153. Все указанные самолеты составляли основу нашей боевой авиации, прошли все войны тридцатых – начала сороковых годов.
Первый в стране массовый истребитель-моноплан И-16 оставил яркий след в истории отечественной авиации. На его основе разработано более 60 модификаций, отличавшихся моторами, вооружением, оборудованием. Многие из них строились серийно.
5 мая
Помимо упомянутых выше машин в 1935-1936 годах Поликарпов разработал истребитель И‑17 с мотором жидкостного охлаждения, на котором впервые в СССР устанавливалась пушка калибра
В 1937 году Николая Николаевича избрали депутатом в Верховный Совет СССР от АССР немцев Поволжья.
После ареста Туполева, многих других инженеров в декабре
15 декабря 1938 года на испытания вышел новый истребитель И‑180. Из-за остановки недоведенного двигателя воздушного охлаждения М‑88 самолет разбился. Погиб летчик В.П. Чкалов. Но работы над машиной продолжились.
5 февраля
Помимо этого самолета в 1939-1940 гг. под руководством Н.Н. Поликарпова были разработаны пикирующий бомбардировщик СПБ, истребители И‑190, И‑195, И‑200 и др. Отметим, что его проект истребителя И‑200 послужил основой для разработки истребителей МиГ‑1 и МиГ‑3.
В 1940 году Н.Н. Поликарпов одним из первых в стране был удостоен высокого звания Героя Социалистического Труда. В
В том же году ОКБ Н.Н. Поликарпова едва ли не последним в стране получило свою собственную производственную базу - опытный завод №51.
В
Активная деятельность Поликарпова по созданию новых образцов вооружений не осталась незамеченной: в 1941 году Николая Николаевича наградили Сталинской премией (рис. 3).
|
Рис. 3. Н.Н. Поликарпов после присвоения Сталинской премии 1-й степени (Москва, 1941 год) Fig. 3. N.N. Polikarpov after being awarded the Stalin Prize of the 1st degree (Moscow, 1941) |
Работа по созданию новых образцов вооружений в годы Великой Отечественной войны
|
55 |
Начавшиеся в конце 1942 года государственные испытания И‑185, которые проводил летчик П.М. Стефановский, выявили его высокие летные характеристики: высоту
Однако наркомат в разгар войны не желал ломать сложившееся производство. Поэтому И‑185 серийно не строился, несмотря на успешное проектирование его модификаций с еще более высокими летными характеристиками – И‑187 и И‑188.
За успешную разработку новых образцов боевой техники Поликарпов в 1943 году был удостоен Сталинской премии.
|
Рис. 4. Памятник авиаконструктору, Герою Социалистического Труда Н.Н. Поликарпову (г. Орел, ул. Московская, открыт в 1958 г.) Fig. 4. Monument to the aircraft designer, Hero of Socialist Labor N.N. Polikarpov (Orel, Moskovskaya st., opened in 1958) |
В 1943-1944 гг. ОКБ под руководством Николая Николаевича проектировало и другие машины: четырехмоторный дальний бомбардировщик ББ, высотные перехватчики ВП с поршневым мотором и «Малютка» с ракетным двигателем, шестиместный элегантный пассажирский самолет «Лимузин».
В те же годы ОКБ Н.Н. Поликарпова разрабатывало и крылатые ракеты. Первая из них под названием «Самолет 22» представляла собой своеобразную копию немецкой ракеты V‑1 и была построена уже в конце ноября 1943 года. Впоследствии на ее основе В.Н. Челомей создал ракету 10Х.
Однако реализовать всё задуманное не удалось.
|
56 |
Практику работы в конструкторском бюро Н.Н. Поликарпова прошли многие известные впоследствии генеральные и главные конструкторы, видные деятели науки и техники. В их числе: М.Р. Бисноват, А.Г. Брунов, М.И. Гуревич, Н.Г. Зырин, С.А. Кочеригин, В.В. Никитин, Н.З. Матюк, А.И. Микоян, А.В. Потопалов, В.С. Пышнов, Н.С. Строев, В.К. Таиров, М.К. Тихонравов, Д.Л. Томашевич, П.В. Флеров, В.Н. Челомей, С.Н. Шишкин, М.К. Янгель, В.П. Яценко.
Вклад Поликарпова в развитие отечественной авиации
Интересно отметить, как сам Поликарпов оценивал свой вклад в развитие отечественного самолетостроения. Во время подготовки документов в 1943 году для избрания в действительные члены Академии наук СССР он составил перечень успешно решенных им за период с 1918 по 1943 г. крупнейших научно-исследовательских проблем:
- разработка в 1920-1921 гг. обтекаемых зимних лыж для тяжелых самолетов («Илья Муромец», ДН‑4);
- создание в 1923-1924 гг. первого в СССР истребителя-моноплана свободонесущей схемы (И‑1);
- создание первой в СССР конструкторской организации по опытному самолетостроению, основанной на специализации отдельных этапов проектирования;
- разработка методики проектирования, постройки и испытания опытных машин (1923-1925 гг.);
- разработка в 1923-1926 гг. первой в СССР методики расчета самолетов на прочность, а также методики производства статических испытаний;
- разработка методики расчета продольной статической устойчивости самолета (1924-1926 г.);
- исследования штопорных свойств (1925-1929 гг.);
- освоение (впервые в СССР) отечественного дюралюминия и использования его в конструкциях самолетов (1923-1926 гг.);
- разработка принципов установки (впервые в СССР) всех типов отечественного авиационного стрелкового и пушечного оружия (ПВ‑1, ШКАС, ШВАК 12,7 мм, ШВАК 20 мм, УБС и др.) и освоение его в серийных конструкциях;
- решение (первым) проблемы установки всех новых отечественных авиамоторов, а также некоторых зарубежных;
57
- создание безопасного для полетов самолета первоначального обучения У‑2;
- разработка рациональных типов капотов для моторов М‑22, М‑25, М‑62, М‑88, М‑90, М‑82, М‑71;
- создание убирающегося в полете шасси для истребителя-моноплана и биплана;
- создание первого в мире убираемого лыжного шасси для истребителя-моноплана и биплана;
- первая в мире установка синхронного пушечного оружия;
- первая в СССР установка синхронного крупнокалиберного вооружения;
- установка и отработка в воздухе (впервые в СССР) авиационных пушек калибра 37 мм;
- разработка подвесных пулеметных батарей для истребителей;
- разработка и освоение в серийном производстве сбрасываемых в полете бензобаков из недефицитных материалов (железо, фанера, фибра и др.);
- разработка высотных самолетов; первый в СССР мировой рекорд высоты 14475 м (летчик В.К. Коккинаки, самолет И‑15);
- разработка в 1937-1939 гг. гермокабин различной конструкции;
- установка (впервые в СССР) пушек, стреляющих через полый вал редуктора мотора жидкостного охлаждения;
- создание первого в СССР мотопланера большого тоннажа (МП);
- создание первой в мире скрытой в фюзеляже антенны для истребителя (И‑185) [2; 3].
В этом достаточно скромно составленном списке перед нами проходит практически вся история отечественного самолетостроения 1918-1944 гг.
По разным причинам Николай Николаевич не включил в этот перечень ряд других своих достижений, оставивших заметный след в истории отечественной авиации. Поэтому продолжим его, выделив из многочисленных результатов многогранной яркой деятельности наиболее значимое:
- разработка и внедрение в массовое производство технологии изготовления деревянных фюзеляжей типа «монокок» (И‑16, 1933-1934 гг.);
- разработка технологии производства дюралевых конструкций самолетов (1922-1943 гг.);
- разработка (впервые в СССР) технологии сварных авиационных конструкций (фюзеляж, крылья, оперение) из дюралюминия (1927-1929 гг.) для нового истребителя И‑7 своей конструкции;
- методика проектирования статически определимых авиационных конструкций (1921-1928 гг.);
- методика летных испытаний и доводки авиационных моторов небольшой мощности (М‑11, 1927-1928 гг.);
- решение проблемы установки на истребителях турбокомпрессоров (впервые в СССР, 1935-1939 гг.);
- методика выбора проектных параметров истребителей (1927-1944 гг.);
- методика прогноза характеристик самолетов (1917-1944 гг.);
- разработка аэродинамических профилей с хорошими несущими свойствами;
- разработка (впервые в СССР) специализированного самолета для борьбы с танками ВИТ‑1 (1935-1938 гг.);
- установка (впервые в СССР) авиационного оружия на лафете (1939 г.);
- применение открытых профилей в клепаных авиационных конструкциях; разработка соответствующей технологии производства;
- разработка и постройка первого в СССР двухместного истребителя 2ИН‑1 (1924-1926 гг.);
- создание первых в СССР самолетов-штурмовиков (1924-1932 гг.): Р‑1Ш, Р‑5Ш, ЛШ, ТШ‑2 и др.;
- методика проектирования истребителя с высокой (более 220 кг/м2) удельной нагрузкой на крыло (И‑185, 1940 г.) (впервые в СССР);
- разработка и внедрение методов сетевого планирования для производства опытных авиационных конструкций (1939-1940 гг.);
- разработка и внедрение технологии агрегатной сборки самолетов (1939-1944 гг.);
- разработка и внедрение в авиапромышленность СССР перспективных технологий массового производства (литье, штамповка, технология изготовления деталей из пластмасс и др.) (1933-1944 гг.);
- организация опытных работ в авиапромышленности (КБ с соответствующим опытным заводом) (1926 г. – Отдел сухопутного опытного самолетостроения ЦКБ и ГАЗ №25 в качестве опытной производственной базы);
- методика проектирования ракетного истребителя объектовой обороны («Малютка», 1943-1944 гг.);
- методика проектирования крылатых ракет (1943-1944 гг.).
Разумеется, этот перечень можно продолжать и продолжать...
Добавим к этому внедрение в практику отечественной авиапромышленности новых материалов (магниевые сплавы, высокопрочные стали, плексиглас, пластмассы и др.).
Отдельно отметим работу Н.Н. Поликарпова, начатую им в 1937 году, но завершенную В.Б. Шавровым к концу шестидесятых годов двадцатого века – написание достоверной истории конструкций самолетов России и СССР.
1. Ivanov V.P. Neizvestnyy Polikarpov. M.: Yauza: Eksmo, 2009. 864 s.
2. Ivanov V.P., Petrov G.F. Legendarnyy U-2. M.: Nebo Rodiny, 2011. 224 s.
3. Ivanov V.P. Samolety Polikarpova. M.: Rusavia, 2004. 432 s.
4. Nikolay Nikolaevich Polikarpov: kniga-al'bom / pod obsch. red. A.P. Oleynikovoy. Orel: Izd-vo Orl. gos. teleradioveschat. kompanii, 2002. 292 s.
5. Shavrov V.B. Istoriya konstrukciy samoletov v SSSR do 1938 g. M.: Mashinostroenie, 2002. 704 s.
6. Shavrov V.B. Istoriya konstrukciy samoletov v SSSR. 1938-1950 gg. M.: Mashinostroenie, 1988. 568 s.
7. Ivanov V.P., Morozova A.V. Tehnika Velikoy Otechestvennoy voyny i ee sozdateli: istoricheskiy i nauchno-tehnicheskiy obzor. Modelirovanie tehnologicheskih processov mehanicheskoy obrabotki i sborki. M.: Spektr, 2013. S. 18-79.
8. Ivanov V.P., Morozova A.V. Nauchno-tehnicheskoe i istoriko-social'noe nasledie N.N. Polikarpova. Progressivnye mashinostroitel'nye tehnologii. M.: Spektr, 2012. T. II. S. 17-42.
9. Ivanov V.P., Morozova A.V. N.N. Polikarpov: vklad v razvitie nauki i tehniki. Vestnik Bryanskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta. 2017;2:6-16.
