Санкт-Петербург, г. Санкт-Петербург и Ленинградская область, Россия
Брянск, Брянская область, Россия
УДК 62 Инженерное дело. Техника в целом
ББК 395 Воздушный транспорт
Представлены основные результаты исследования научного наследия выдающегося российского конструктора авиационной техники Николая Николаевича Поликарпова. Выявлены основные научные разработки и результаты исследований ученого, используемые при проектировании и модернизации авиационной техники, в том числе и в настоящее время.
история, авиационная техника, Поликарпов, авиаконструктор, У-2, гермокабина, штопорные свойства самолета, авиационное стрелково-пушечное вооружение, производство
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. Иванов В.П. Неизвестный Поликарпов. М.: Яуза: Эксмо, 2009. 864 с.
2. Иванов В.П., Петров Г.Ф. Легендарный У-2. М.: Небо Родины, 2011. 224 с.
3. Иванов В.П. Самолеты Поликарпова. М.: Русавиа, 2004. 432 с.
4. Николай Николаевич Поликарпов: книга-альбом / под общ. ред. А.П. Олейниковой. Орел: Изд-во Орл. гос. телерадиовещат. компании, 2002. 292 с.
5. Шавров В.Б. История конструкций самолетов в СССР до 1938 г. М.: Машиностроение, 2002. 704 с.
6. Шавров В.Б. История конструкций самолетов в СССР. 1938-1950 гг. М.: Машиностроение, 1988. 568 с.
7. Иванов В.П., Морозова А.В. Техника Великой Отечественной войны и ее создатели: исторический и научно-технический обзор. Моделирование технологических процессов механической обработки и сборки. М.: Спектр, 2013. С. 18-79.
8. Иванов В.П., Морозова А.В. Научно-техническое и историко-социальное наследие Н.Н. Поликарпова. Прогрессивные машиностроительные технологии. М.: Спектр, 2012. Т. II. С. 17-42.
9. Иванов В.П., Морозова А.В. Н.Н. Поликарпов: вклад в развитие науки и техники. Вестник Брянского государственного технического университета. 2017;2:6-16.
