Авиация во второй мировой войне. Истребители

Министерство образования и науки Украины

Национальный аэрокосмический университет им. Н. Е. Жуковского

''ХАИ''

 

 

кафедра ____

     

 

 

 

 

Реферат на тему:

 

''Авиация во  второй мировой войне. Истребители''

 

 

по курсу: ''АКТ''

 

 

    

 

 

 

 

 

               Выполнил студент _____ гр.

                                                      ______________________

                                                      Проверил: преподаватель

     ______________________

    

 

 

 

 

Харьков 2005

 

Содержание

 

 

1. Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

2. Истребители. . . . . . . . . . . . . . . . . . .   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  . . . . . . . 3

3. Список использованной литературы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11

 

 

 

 

 

 

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» - многиестолетия 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.

Спроектированные с дальним прицелом, воплотившие в себе последние достижения науки и техники, они оказались самыми «молодыми», а потому и сильными соперниками авиации врага. Конструкция поддавалась модернизации, переход к другим, более совершенным моделям шел прямо «с колес», без остановки налаженного серийного производства. Оценив сильные и слабые стороны наших истребителей, советские конструкторы взяли курс не на разработку совершенно новых образцов, а на последовательное модифицирование удачных машин, их оснащение более мощными двигателями, «вылизывание» оправдавших себя аэродинамических форм, включение в проверенные конструкции новых материалов, оборудования, оружия.

Занимаясь новым вариантом самолета, нельзя совершенствовать его вообще, добиваться повышения абсолютно всех характеристик машины. Конструктор вынужден опираться в своей работе на освоенную промышленностью технологию, пользоваться каталогом готовых изделий — унифицированными пневматиками шасси, крепежом, иными стандартными элементами. Не всегда стоит менять, скажем, пусть не самую совершенную, но доведенную гидросистему, которая не грозит внезапным отказом, как это может случиться с абсолютно новыми гидроцилиндрами, золотниками, аккумуляторами. Конечно, прежде чем оснастить какой-нибудь новинкой сотни и тысячи серийных машин, ее проверяют на стендах и в испытательных полетах, но главные испытания — на фронте. Поспеши конструктор, побуждаемый самыми лучшими намерениями,— ошибка будет стоить немалой крови, потери драгоценного времени на исправление опрометчивого решения.

Модифицирование самолета тесно связано с качествами вражеских машин того же назначения, или самолетов, с которыми истребителю предстоит бороться, с текущими условиями воздушной войны и действиями наземных войск, наконец, с долгосрочными планами командования. Конструктор обязан считаться также с производительными возможностями страны в тот или иной момент мировой войны. Лучшие пилоты-истребители добивались на ЛаГГах отличных боевых результатов — летчик К.Груздев уменьшал радиус виража своей машины, выпуская посадочные щитки на 10—15°. Тем не менее, маневренности и скороподъемности самолета явно недоставало в боях с Ме-109Е. К тому же серьезным недостатком обернулись и технологические достоинства ЛаГГ-3: его конструкция из дельтадревесины. Ведь смолы для пропитки дерева были импортными, а война затруднила доставку столь нужного материала. Возврат к обычной древесине утяжелил бы конструкцию и без того слишком тяжелую для 1050-сильного мотора М-105П. Более мощный, но пока «сырой» двигатель М-106 проходил еще стендовые испытания. Выпуск ЛаГГов собирались прекратить.

Положение с этой машиной требовало радикальных, но безошибочных переделок. С. А. Лавочкин нашел выход — в моторе воздушного охлаждения АШ-82 А. Швецова. Этот появившийся накануне войны двигатель не слишком привлекал конструкторов истребителей — их отпугивал большой «лоб» звездообразного мотора, высокое аэродинамическое сопротивление «звезды». Но двигателисты заметно уменьшили высоту цилиндров, диаметр мотора лишь ненамного превышал модель М-105П, зато мощность 1700 л. с. вместо 1050. Важное достоинство такого двигателя и его высокая живучесть в бою — пробоины не выводят из строя систему охлаждения. К тому же АШ-82 хорошо защищал пилота от обстрела спереди. В начале 1942 года в воздух поднялся опытный модифицированный ЛаГГ, летавший быстрее Ме-109 (1941) на 40—50 км/ч. Вдобавок Ла-5 — так называлась серийная машина — превосходил Ме-109Е по вооружению: две 20-мм пушки против одной такого же калибра и двух пулеметов у фашистского самолета.

Не следует думать, что успех предопределен, если переделка машины заключается всего лишь в замене одного двигателя другим. Конструкторские муки начинаются с пере тасовки чуть ли не всех сколько-нибудь весомых элементов истребителя: более тяжелый мотор нарушает центровку исходного самолета. Разбалансированная машина не сможет задрать нос при старте, а если и взлетит, вряд ли проделает даже простейшие фигуры пилотажа. Справившись с центровкой, Лавочкин уперся в другую проблему — перегрев двигателя. Он оказался столь сильным, что истребитель, сделавший всего несколько полетов, сняли с испытаний. Пришлось повозиться с носовой частью самолета, спрофилировать ее так, чтобы воздушный поток исправно обтекал каждый из ребристых цилиндров, унося излишки тепла. Тоже непростая задача, ибо система охлаждения не должна создавать большого аэродинамического сопротивления. Вообще «детских болезней» у будущего Ла-5 оказалось вдоволь. То у истребителя барахлили закрылки, то лопалась трубка маслосистемы, то в пилотской кабине начинало печь, будто ее нарочно подогревали. Тем не менее, стараниями лавочкинского КБ, представителей моторной фирмы А. Д. Швецова, летчиков-испытателей А. И. Никашина, А. П. Якимова и других истребитель довели, и он продемонстрировал в полетах расчетные характеристики. В считанные недели самолет подготовили к серийному производству и выпустили первые десять головных машин. Испытали — и опять проблема: максимальная скорость серийного образца на 40— 50 км/ч меньше, чем у опытного экземпляра. «Недостача» серьезная, а сроки, отпущенные ГКО, предельно сжаты — за две недели поставить на конвейер Ла-5 с данными, соответствующими опытному образцу. На лавочкинский завод командируется группа известных ученых. Их «диагноз»: недостаточная герметичность капота двигателя. Еще одна переделка, и с конвейера пошли Ла-5, не уступающие по своим характеристикам истребителю-прототипу.