Введение
В течение тысячелетий человечество пыталось разгадать секреты полета. Ход человеческой мысли был вполне естественным: для полёта нужны крылья. «Вот у птиц есть крылья - они могут летать» - многие столетия думал человек, всеми правдами и неправдами пытаясь соорудить и приладить к себе устройства, так или иначе напоминающие крылья птиц. Такое упорство не может остаться без награды. Люди ошибались лишь в одном: «человек полетит, опираясь не на силу своих мускулов, но на силу своего разума,» - так решил проблему полёта Николай Евгеньевич Жуковский - русский учёный, основоположник современной аэродинамики, участник создания Аэродинамического института в Кучино под Москвой (1904 г.), организатор и с 1918 года первый руководитель Центрального аэрогидродинамического институту (ЦАГИ). После того, как в 1903 году братья Орвилл и Уилберт Райт совершили свой исторический полёт, развитие авиации достигло таких захватывающих высот, что теперь нашу жизнь даже трудно представить без самолётов. Авиация используется в самых различных сферах человеческой деятельности - от перевозки людей и грузов до наблюдения за загрязнением окружающей среды, от изучения живой природы до ведения боевых действий. Темой данного реферата является общий обзор, краткий экскурс в часть истории развития и применения военной авиации – период Второй Мировой войны.
Истребители
Летом 1940 года над Англией нависла угроза давно обещанного фюрером вторжения на Британские острова. Составной частью гитлеровского плана захвата Англии «Морской лев» была операция «Адлерангриф» — воздушное наступление «Люфтваффе». К броску через Ла-Манш приготовились экипажи двух с половиной тысяч самолетов, базировавшихся на 400 аэродромах Голландии, Бельгии, Франции, Норвегии и Дании. 12 и 13 августа немцы провели массированные налеты на основные аэродромы и береговые радарные станции англичан, а 14-го начали ночные рейды к авиационным заводам фирм «Бристоль», «Вестланд», «Роллс-Ройс» и «Глостер». Результат — повреждения двух аэродромов и нескольких радиолокационных станций. Не слишком удачно прошли и налеты на предприятия. Чаще всего бомбардировщики не успевали долететь до цели — на полпути их перехватывали английские истребители. Потери «Люфтваффе» только 13 августа составили 47 самолетов. Британцы лишились 13 машин. Уже на следующий день над островами появились не пикировщики Ju-87, бомбившие накануне аэродромы, а двухмоторные истребители Мессершмитт Ме-110 с бомбовой нагрузкой: командование «Люфтваффе» не рисковало больше посылать без сопровождения сравнительно тихоходные бомбардировщики на «растерзание» английским истребителям. В те же дни, обеспокоенный потерями, Геринг распорядился «впредь в составе каждого экипажа самолета, действующего над Англией, иметь не более одного офицера». До середины октября германская авиация днем и ночью пыталась разгромить королевские военно-воздушные силы, расстроить систему ПВО, подготовить высадку вермахта на Британские острова. И каждый раз, неся немалые потери, англичане отбивали атаки.
Героями воздушного сражения, названного англичанами «битвой за Англию», стали пилоты 600 истребителей «Спитфайр» и «Харрикейн». Как правило, «Харрикейны» нападали на вражеские бомбардировщики, а более скоростные «Спитфайры» заставляли ввязываться в бой истребителей сопровождения. Оставшись наедине с «Харрикейнами», фашистские самолеты либо становились их жертвами, либо спасались бегством, так и не долетев до объектов бомбардировки. «Спитфайр», скорость которого примерно равнялась скорости Ме-109 с двигателем «Даймлер-Бенц» 601В (1000л.с.), превосходил основной истребитель «Люфтваффе» в маневренности. Реджинальд Митчелл, главный конструктор фирмы «Супермарин», воплотил в истребителе лучшие качества гоночных самолетов, сумел сделать его чрезвычайно легкой в управлении, маневренной машиной. Своей маневренностью «Спитфайр» обязан не только тщательному подбору площадей рулевых поверхностей, их весовой и аэродинамической балансировке, но и крылу сравнительно большой площади. Придав крылу аэродинамически выгодные очертания, Митчелл удачно сочетал в самолете высокую скорость гоночной машины с маневренностью хорошего истребителя с малой нагрузкой на крыло.
Первый тур воздушных сражений второй мировой войны вскрыл и недостатки истребителей конца 30-х годов: восемь крыльевых пулеметов «Спитфайра» оказались слабым оружием против самолетов врага, оснащенных противопульной броней. Одной лишь скорострельности уже не хватало. «Пронять» истребители и бомбардировщики «Люфтваффе» можно было только пушечными снарядами.
Летом 1940 года, когда война уже грохотала на Западе, в КБ и на испытательных аэродромах нашей страны шла напряженная работа. Инженеры готовили документацию для серийного выпуска новых боевых самолетов, технологи — оснастку для сборки сотен и тысяч экземпляров машин, опытные образцы которых еще проходили заводские и государственные испытания. В том же, 1940 году нашим инженерам и летчикам представилась возможность изучить и самолеты будущего противника. «Перед войной мы совсем немного знали о немецких самолетах,— вспоминает летчик-испытатель И. И. Шелест.— Изредка нет-нет да и проскользнет в печати короткая заметка о появлении новой машины. Но вот немецкие самолеты стали прибывать на наш аэродром. В масштабе «один к одному». Матовые, не отсвечивающие под лучами солнца и камуфлированные зелёными пятнами, но без паучьих свастик и черных крестов — их уже успели закрасить... Первые впечатления, к сожалению, оказались неутешительными для нас. «Срубленные» будто бы грубо, угловатые, длиннохвостые немецкие машины имели много новшеств и в воздухе оказались простыми и послушными. Надо было видеть редкое противоречие: летчик-испытатель огорчается машиной, которая ему нравится! Постепенно все наши летчики включились в испытания немецких машин. Мне тоже кое-что перепало — сперва на двухмоторном «Фокке-Вульфе», потом на обоих «Мессерах» (109, 110). Пришлось порядочно полетать на «Юнкерсе» и других самолетах. «Немцев» удалось попробовать и Виктору Расторгуеву, моему другу... «Можно подумать,— говорил Виктор,— что они знают «петушиное слово» и заклинают им создаваемые самолеты,— все они устойчивы, хорошо управляемы и в этом похожи друг на друга... Черт с ними! Наши новые истребители не хуже. Только маловато их. Пока-то дойдут до большой серии... попадут в части... А немцы уже заставили работать на себя всю Европу!»
Почти одновременно в Научно-испытательный институт ВВС поступили три опытных истребителя, созданных в чрезвычайно сжатые сроки конструкторскими бюро А. Яковлева, А. Микояна и М. Гуревича и конструкторами С. Лавочкиным, В. Горбуновым, М. Гудковым. И-26 — прототип первой из знаменитых яковлевских боевых машин — был оснащен двигателем жидкостного охлаждения М-105. В развале V-образного мотора расположили 20-мм пушку ; два пулемета винтовочного калибра стреляли сквозь диск винта. На испытаниях И-26 показал себя скоростной (до 580 км/ч), маневренной, легкой в пилотировании машиной.
И-201 С. Лавочкина, В. Горбунова и М. Гудкова обладал более мощным вооружением: 20-мм пушкой, одним крупнокалиберным и двумя пулеметами обычного калибра. Конструкция деревянная, из так называемой дельтадревесины, фанерного шпона, пропитанного фенольными смолами. Дельтадревесина не горела, а лишь обугливалась от огня. В сочетании с отличной аэродинамикой крыла и фюзеляжа гладкие полированные поверхности позволили истребителю развивать на высоте скорость до 560 км/ч. Правда, машина вышла тяжеловатой — полетный вес доходил до 3300 кг. Третий самолет, И-200, спроектированный конструкторами А. Микояном и М. Гуревичем, принадлежал к классу высотных истребителей. 1350-сильный двигатель АМ-35А развивал максимальную мощность на высоте 7—10 км. Расчет конструкторов был на то, что в разреженной атмосфере, где самолет противника теряет свои мощностные и маневренные свойства, И-200 как бы распрямляет плечи, в полной мере проявляет и быстроходность и верткость. На высоте 7250 м самолет развивал 640 км/ч — весьма высокая по тем временам скорость! Летом — осенью 1940 года, еще до конца испытаний, новые машины пошли в «серию», И-26 стал истребителем Як-1, И-201 получил наименование ЛаГГ-1, И-200 превратился в серийный самолет МиГ-1. Параллельно с запуском в «серию» конструкторы доводили истребители, устраняли недостатки, отмеченные испытателями и армейскими пилотами.
На смену ЛаГГ-1 пришел ЛаГГ-3, который при том же полетном весе летал почти вдвое дольше своего предшественника. Чтобы улучшить маневренность и сделать машину терпимее к ошибкам пилотов, ее оснастили автоматическими предкрылками. При больших углах атаки крыла ЛаГГ выбрасывал по передней кромке предкрылки. Они-то и не давали, воздушному потоку отрываться от крыла, удерживали истребитель от срыва в штопор. Строгим в управлении слыл и МиГ. Серийные МиГ-3 оснастили автоматическими предкрылками на концах крыла. Дальность полета МиГа тоже не устраивала заказчика. Как же заставить «спринтера» освоить и «стайерские» (конечно, по истребительным понятиям) дистанции? Нельзя посягать на боевую нагрузку и снимать оружие, и без того машину не удалось оснастить пушкой — только крупнокалиберными пулеметами. Да и емкость баков нельзя увеличивать беспредельно. Остается кропотливый, но благодарный труд — улучшать аэродинамику истребителя по крохам: по граммам и килограммам уменьшать силу сопротивления!
Очень кстати оказались для отечественного опытного самолетостроения гигантские аэродинамические трубы ЦАГИ, запущенные в 1939-году. Первой продувочной «моделью» стал МиГ-3 в натуральную величину. При продувках истребитель, тщательно «вылизанный» после исследований на моделях и в опытных полетах, раскрыл таившиеся в нем резервы скорости и косвенно дальности. Выяснилось, что одна только антенна «украла» у машины 2 км/ч. Свободно свисавший провод заключили в обтекаемую трубу. Так, проанализировав влияние «пустяков» на аэродинамику самолета, добились немалого выигрыша в сопротивлении. Отсюда и экономия горючего, а значит, и большая дальность полета. МиГ-3 считался одним из самых перспективных самолетов наших ВВС. Его стихией была высота, и именно на высоте, как полагали до начала боевых действий специалисты по тактике авиации, разыграются воздушные бои второй мировой войны. Теперь все зависело от промышленности, которой предстояло свернуть выпуск устаревших «Чаек» и И-16, «размножить» в тысячах экземпляров новейшие советские истребители.