Исследовательский проект «Первым делом самолёты...», команда «Лазер», 8 класс

Ярославский Центр телекоммуникаций и информационных систем в образовании

Интернет-проект

Удивительный мир физики 2014/2015, II тур

Игровой номер команды: 15f667

«Первым делом самолеты…»

Команда «Лазер», 8 класс ,

Руководитель команды: Александрова З.В., учитель физики и информатики,

МБОУ СОШ №5, п. Печенга Мурманская обл.

Актуальность:

Нам, сегодняшним школьникам, мало известно об подвигах ученых, конструкторах в годы войны, об открытиях и изобретениях, сыгравших немаловажную роль в победе над фашизмом. Наша исследовательская работа особенно актуальна в год 70-летия Победы. Нужно знать не только о тех людях, кто сражался на поле боя, кто сложил свои головы для нашего будущего, также нужно знать и о тех, кто стремились все свои знания и силы направить на помощь Советской Армии в ее жестокой борьбе с фашизмом . Наше поколение, воспитанное на примерах мужества и героизма дедов и прадедов, не должно допустить мировую военную катастрофу!

Гипотеза:

Если бы не было такого бурного развития советской науки, то мы не смогли бы в ходе войны провести полное перевооружение армии и одержать победу в самой страшной войне за всю историю человечества.

Объект изучения : самолеты времен первой мировой войны и Великой Отечественной войны.

Методы исследования :

Отбор источников литературы.

Изучение источников литературы.

Изучение источников сети Интернет.

Цель: познакомиться с историей самолетостроения в России в период первой мировой войны и Великой Отечественной войны; изучить информацию об известных авиаконструкторах и моделях самолетов, их летных качествах, участии в боевых действиях, этапах создания.

В период первой мировой войны (1914 — 1918 гг.) возник и с исключительной быстротой стал развиваться, расширяя сферы своего боевого применения, новый род войск — авиация. В эти годы авиация выделилась как род войск и получила всеобщее признание в качестве эффективного средства борьбы с противником. В новых условиях войны боевые успехи войск были уже немыслимы без широкого применения авиации.

Несмотря на это, русские ученые и конструкторы настойчиво работали над созданием новых машин, разрабатывали основы авиационной науки. Перед первой мировой войной, также как и в ходе ее, русские конструкторы создали немало новых совершенно оригинальных самолетов, во многих случаях превосходивших по своим качествам заграничные летательные аппараты. Русским конструкторам принадлежит честь создания первых в мире многомоторных воздушных кораблей — первенцев тяжелой бомбардировочной авиации. Русские конструкторы создали такие самолеты, как «Гранд», «Русский витязь», «Илья Муромец», «Святогор».

Самолётостроение в период первой мировой войны было сосредоточено в Петрограде. Здесь были наиболее оборудованные заводы, наиболее квалифицированные рабочие и наиболее предприимчивые деятели авиации и заводчики. Если говорить об удельном весе и значимости отдельных предприятий, то ведущими были следующие заводы: отделение РБВЗ в Петрограде, завод «Дукс» (Москва), завод С. Щетинина (Петроград), завод В. Лебедева (Петроград), завод А. Анатра (Одесса).

Самолёт "Илья Муромец", 23 декабря 1913 года. Конструктор Сикорский.

С первых дней мировой войны противоборствующие стороны активно применяли самолёты для разведки данных о силах и намерениях противника. Россия в начале войны была единственной из воюющих стран, использовавшей авиацию для глубокой разведки тыла и военных объектов противника. Это стало возможным благодаря наличию в составе российского воздушного флота четырёхмоторных самолётов «Илья Муромец». Они обладали наибольшим радиусом действия по сравнению с самолётами других типов, находившихся на вооружении за границей.

Самолёт-бомбардировщик «Илья Муромец»

С-22 «Илья Муромец») — общее название нескольких серий четырёхмоторных цельнодеревянных бипланов, выпускавшихся в России на Русско-Балтийском вагонном заводе в течение 1913—1918 гг. На самолёте поставлен ряд рекордов грузоподъемности, числа пассажиров, времени и максимальной высоты полёта. Самолёт разработан авиационным отделом Русско-Балтийского вагонного завода в Петербурге под руководством И. И. Сикорского.

«Илья Муромец» появился в результате дальнейшего развития конструкции «Русского витязя», в ходе которого она оказалась практически полностью переработана, без существенных изменений была оставлена лишь общая схема самолета и его коробка крыльев с установленными в ряд на нижнем крыле четырьмя двигателями, фюзеляж же был принципиально новым. В результате с теми же четырьмя моторами германского производства «Аргус» в 100 л.с. новый самолёт обладал вдвое большей массой нагрузки и максимальной высотой полёта

«ИЛЬЯ МУРОМЕЦ» — Г (ИМ-Г) Тяжелые корабли «Илья Муромец» широко использовались молодой советской авиацией в боях с белогвардейцами и иностранными интервентами На С 1913 по 1918 год в России на Русско-Балтийском вагонном заводе (Руссобалт) выпускалось несколько серий самолёта «Илья Муромец».

«Илья Муромец» стал первым в мире пассажирским самолётом. Он впервые в истории авиации был оснащён отдельным от кабины комфортабельным салоном, спальными комнатами и даже ванной с туалетом. На «Муромце» имелось отопление (выхлопными газами двигателей) и электрическое освещение. По бортам располагались выходы на консоли нижнего крыла. Начало Первой мировой и Гражданской войны в России помешали дальнейшему развитию отечественной гражданской авиации.

Цельнометаллический Ла-7

У истребителя "130"были прострелены лопасти винта, но пилот благополучно посалил раненую машину. "126-й", как и самолет "120", остался в разряде опытных. Но труд коллектива Лавочкина не пропал даром. Технические решения, отработанные на этих истребителях, были использованы при создании будущего Ла-9 или, как его еще называли, "цельнометаллического Ла-7".

Наличие радиополукомпаса, авиагоризонта, дистанционного компаса и ответчика ("свой-чужой". — Н.Я.) СЧ-3 позволяют пилотировать самолет в сложных метеоусловиях и успешно вести боевую работу. На самолете улучшили температурный режим кабины пилота благодаря герметизации ее и отсека силовой установки, а также регулировки всасыва пня воздуха, подводящеюся в мотор из специального воздухозаборника.

Самолёт создавался зимой 1912—1913 годов. Первоначально назывался «Гранд» и имел 2 мотора, в мае 1913 года был переименован в «Большой Русско-Балтийский», а в конце июня — в «Русский Витязь». Самолёт был построен на Русско-Балтийском вагонном заводе в Санкт-Петербурге в начале 1913 года. Скорее всего именно поэтому кабина самолёта походила на железнодорожный вагон.

Русский Витязь был четырёхмоторным многосекционным бипланом с крыльями разной длины. Фюзеляж представлял из себя прямоугольную раму покрытую фанерой. Самолёт имел две пассажирских кабины с камерой хранения для запасных частей. Спереди кабины находилась открытая площадка с прожектором и пулемётом. Самолёт приводился в движение четырьмя двигателями установленными в тандеме - один толкательный, другой тянущий. Испытательные полёты показали то, что пассажиры могут ходить по кабине не нарушая устойчивость самолёта. Для взлёта самолёта требовалась полоса длиной в 700 м.

27 Августа 1913 года нестеровский "Ньюпор" взмыл в небо. Набрав высоту 800 - 1000 метров, лётчик выключил мотор и начал пикировать.На высоте около 600 метров мотор был включен, и самолёт, послушный уверенным рукам пилота, устремился вертикально вверх, потом на спину, описал петлю и пошёл в пике.

Мотор снова выключился, самолёт выпрямился и плавной, красивой спиралью благополучно приземлился. Нестеров 31 Марта 1914 года повторил "мёртвую петлю".

Отечественные авиаконструкторы напряженно трудились над созданием двухместного истребителя. Эта задача осложнялась неизбежным увеличением массы и размеров самолета при условии размещения второго члена экипажа, кроме того, такая машина должна была обладать характеристиками не хуже, чему одноместных истребителей. Один из немногих, не отказавшийся от этой идеи — авиаконструктор В.П. Яценко, в 1934 г. разработал двухместный истребитель ДИ-6. Смешанная конструкция представляла собой ферменный, сварной из труб фюзеляж. Стойки крыльев изготовлялись из металла, лонжероны крыла были деревянными, обшивка крыльев и хвостовой части — из полотна. На самолете устанавливался двигатель «Райт-Циклон» мощностью 640 л.с, закрытый кольцевым капотом. Позднее он был заменен на свое лицензионную копию — мотор М-25 мощностью 630/700 л.с.

Двигатель запускался от электростартера, ручного привода и через храповик на винте .

Судьба знаменитого самолёта Великой Отечественной войны У-2, получившего в 1944 году более привычное обозначение По-2, в знак памяти и признательности погибшему авиаконструктору Н.Поликарпову, поистине уникальна.

У-2 без всяких оговорок можно отнести к числу наиболее известных самолетов в истории мировой авиации.С развитием авиации возросла и потребность в учебном самолете. О создании такой недорогой и надёжной машины стали задумываться еще в начале 20-х годов.

Используя английский образец — «Авро-504к», советские авиаконструкторы создали У-1, который великолепно справлялся со своими обязанностями, пока количество обучающихся оставалось небольшим. Но с массовым ростом подготовки требования к учебному биплану возросли: необходим был простой в пилотировании и дешевый в производстве самолет для первоначального обучения.

После появления в 1924 г. технических требований к учебным самолетам Н.Н. Поликарпов спроектировал самолет 2УБ-3. Его испытания начались в марте 1927 г. Но вскоре требования изменились, самолет получил обозначение П-1 и стал считаться переходным. Через год первый опытный экземпляр У-2 с двигателем М-11 был готов. Самолет представлял собой одностоечный биплан, в основном деревянной конструкции с полотняной обшивкой. Крылья имели относительно толстый профиль (14%). Шасси имело сквозную ось и резиновую амортизацию. 24 июня 1927 г. состоялся первый полет У-2, пилотировал который знаменитый летчик-испытатель М.М. Громов. Не доведенный до рабочих характеристик двигатель М-11 доставлял немало проблем, и конструкторскому коллективу на первых порах пришлось доводить не столько самолет, сколько капризный двигатель. В целом учебный биплан получил хорошую оценку, однако был перетяжелен и обладал низкой скороподъемностью: 2000 м достигались за 29 мин.

Як-3 из полка "Нормандия-Неман"

1943 год стал для КБ А.С. Яковлева годом наиболее плодотворной работы. Именно в это время там были спроектирован один из лучших советских истребителей периода войны - Як-З.Если развитие Як-9 в первой половине 1943 г. шло главным образом в направлении усиления его вооружения и увеличения дальности, то проектирование нового Як-З было ориентировано в первую очередь на резкое повышение летных данных, чтобы обеспечить ему решающее превосходство в воздушных боях с истребителями противника. Поскольку в начале 1943 г. новых мощных моторов, подходящих для истребителя и выпускавшихся серийно, еще не было, то главное внимание конструкторов сосредоточилось на повышении аэродинамического и весового совершенства проектируемого самолета. За основу взяли истребитель Як-1. Ощутимое снижение аэродинамического сопротивления было достигнуто уменьшением размеров крыла и улучшением отдельных элементов компоновки. Не меньшее внимание уделялось и весовому анализу конструкции. В итоге вес Як-З по сравнению с Як-1 уменьшился почти на 200 кг.

Комплекс проведенных мероприятий дал отличные результаты. В 1943 г. на испытаниях Як-З (под маркой Як-1М) продемонстрировал превосходную горизонтальную и особенно вертикальную маневренность, высокую скорость. Он был устойчивым и легкоуправляемым самолетом. С 1944 г. Як-З начали выпускать серийно. В.И. Расторгуев испытывал и Як-3Р с ЖРД (жидкостным ракетным двигателем) RD-1, разработанным будущим академиком, конструктором ракетных двигателей, В.П. Глушко в 1944 году. Самолет достиг скорости 820 км/ч на высоте 7800 м, но в третьем испытательном полете, 16 августа 1945 года, ракетный двигатель взорвался, убив пилота и уничтожив единственный Як-3Р.

Истребители ВОВ

Год выпуска

Геометрия

Як-9

1942

Длина самолета, м

Як-9У

1944

Як-3

Размах крыла, м

1944

Ла-5

Площадь крыла, м²

8,48

1942

Ла-5ФН

Массы, кг

9,74

8,5

1943

Взлетный вес

Ла-7

8,5

9,74

17,15

8,67

1944

17,15

Силова,я установка

9,2

9,8

8,67

2870

Мотор

14,85

9,8

17,5

Мощность, л.с.

3204

8,67

Лётные данные

17,5

2697

М-105ПФ

9,8

3360

Максимальная скорость, км/ч

ВК-107А

17,56

1210

3290

у земли

ВК-105ПФ2

1650

на высоте

520

3310

1290

М-82

575

1700

М-82ФН

Время набора высоты 5 км, мин

м

599

Время виража, сек

1850

567

672

4300

АШ-82ФН

Практический потолок, м

509/535 *

5000

646

5,1

1850

551/583 *

4,4-5,0

17-18

4100

Дальность полета ** , км

580

Вооружение

579/613 *

11100

19

4,5

634

6250

6,0/5,7 *

17

Число

6250

10650

661

660

пушки

5,3/4,7 *

22

10400

6000

675

9500

19-20

пулеметы

1

550

5,25/4,6 *

10000

660

19

1

1

10450

2

590

1

2

2

570

-

2

-

3

Схема ЛаГГ-3 3-й серии

Самолет ЛаГГ-3 в сборочном цехе завода № 21.

ЛаГГ-3 № 213191 выпуска завода № 31, сентябрь 1941 года. Самолет в модификации истребителя морской авиации дальнего действия, под крылом на бомбодержателях подвесные сбрасываемые 100 литровые баки ПСБ-100

Самолет, ставший к началу советско-германской войны наиболее массовым истребителем нового поколения в ВВС РККА, задумывался как истребитель-перехватчик, оптимизированный для средних и больших высот. Разработка под шифром «К» (И-61) началась в 1939 г. под руководством Н.Н. Поликарпова. Самолет, получивший новое обозначение И-200, представлял собой одноместный моноплан смешанной конструкции (консоли крыла и хвостовой отсек фюзеляжа с килем деревянные, остальные узлы планера — металлические) с убирающимся шасси. Проектом предполагалась установка мотора АМ-37 (1600 л.с), но ввиду его неготовности, на самолеты устанавливался АМ-35А (1350 л.с.) -12-цилиндровый двигатель жидкостного охлаждения.

Истребитель 105-2 с двигателем М-105ПФ-2 и винтом ВИШ-105СВ во время испытаний в 1944 году.

Истребитель ЛаГГ-3 с реактивными ускорителями ВРД-1, август 1942 года.

Ла-5ФН

Истребитель

ОКБ Лавочкина

Ла-5 быстро завоевал признание. Летчикам нравились не только его высокие характеристики и мощное вооружение (две пушки ШВАК), но и мотор воздушного охлаждения, который имел большую живучесть, чем мотор жидкостного охлаждения, и одновременно являлся защитой от огня противника с передней полусферы. Вначале Ла-5 оснащались винтами ВИШ-105В с деревянными лопастями, которые невозможно было восстановить в случае прострела или посадки на фюзеляж. Ремонтируемые металлические лопасти для ВИШ-105В появились уже в 1942 г., но поначалу их хватало лишь для части истребителей. 17 июля 1943 г. вышло постановление ГКО № 375сс, которое требовало не только резко увеличить выпуск Ла-5, но и повысить число исправных машин в строю. Для советских самолетов того периода был характерен выброс масла через суфлер — устройство, служившее для понижения давления в маслобаке, чтобы не допустить его разрыва с подъемом на высоту. На Ла-5 с этим боролись, ограничивая заправку масла с 40 до 35 л. 

В октябре 1943 г. получила рекомендацию в производство новая приборная доска, разработанная для Ла-5 и ЛаГГ-3 в ОКБ-21 совместно с ЛИИ. Она была более эргономичная, без экрана освещения отраженным светом, который загораживал часть панели, с откидной или съемной средней частью, что облегчало доступ к расположенному за ней оборудованию.

Осенью 1943 г. по данным испытаний в ЛИИ была изменена зарядка амортизаторов основных стоек шасси: давление в воздушной камере уменьшили с 40 до 25 атм., количество жидкости в каждой стойке повысили с 550 до 800 мл. Это дало увеличение хода штока до 220 мм, обеспечив более плавное движение по земле и поглощение удара при грубой посадке.

Ла-5ФН был одним из самых легкоуправляемых истребителей, отлично держался в глубоком вираже и обладал не только высокой скоростью и скороподъемностью, но и исключительно хорошими маневренными данными.

Ил-2 из эскадрильи "Валерий Чкалов"

В период Великой Отечественной войны бронированный штурмовик Ил-2 являлся уникальной боевой машиной, не имевшей аналогов ни в одной из воевавших тогда стран. Идея создания самолета, предназначенного для атаки наземных целей, т.е. самолета-штурмовика, родилась еще до Первой мировой войны. Практика Первой мировой войны, а также последующих локальных конфликтов показала, что низко летящие истребители или разведчики, которые пытались использовать в качестве штурмовиков, несли большие потери от ружейного и пулеметного огня наземных войск. Поэтому довольно быстро стало ясно, что штурмовик должен иметь эффективное бронирование и одновременно обладать мощным наступательным вооружением. Попытки построить такой самолет предпринимались неоднократно и в разных странах. Однако успехов в этом деле все не было. Между тем роль авиации в борьбе с наземными войсками неуклонно возрастала и потребность в штурмовике ощущалась все острее.

Впервые решить эту задачу удалось С.В. Ильюшину. В основе его проекта лежали последние достижения советской науки и техники. Мощный авиационный мотор, штампуемая неоднородная броня (позволявшая изготовлять броневые детали сложной поверхности, а бронекорпуса обтекаемой формы с "работающей", а не "навесной" броней), бронестекло (необходимое для защиты экипажа), скорострельные авиационные пушки и реактивные снаряды стали главными слагаемыми успеха будущего Ил-2.

Самолет представлял собой двухместный свободнонесущий моноплан с полуубирающимся шасси и с мотором жидкостного охлаждения АМ-35 мощностью 1350 л.с. Все жизненно важные агрегаты самолета (мотор, системы охлаждения, баки), а также экипаж находились в бронекорпусе обтекаемой формы.

Ил-2

Ил-2 АМ-38 (БШ-2 №2) на Государственных испытаниях, март 1941г.

ЦКБ-57 АМ-38 (БШ-2 №1) на заводских испытаниях, октябрь 1940г.

Ли-2 СССР-13325.  На правом борту хорошо видны воздухозаборники системы отопления и противообледенения. Впереди в районе центроплана воздухозаборник бензинового обогревателя БО-10, который подавал теплый воздух в кабины и обогревал передние стекла кабины пилотов. Задний бензиновый обогреватель БО-20 (воздухозаборник над бортовым номером) обогревал переднюю кромку стабилизатора. Выхлопные газы от двигателей через теплообменник подогревали воздух, подаваемый в переднюю кромку крыла.

Оригинальные серии цикла «Самолёты Второй мировой войны» впервые были сделаны в 1989 году.

В этом цикле документальных фильмов собраны уникальные фильмы НИИ ВВС 40-х годов, знакомящие зрителя с советскими самолетами периода Великой Отечественной войны. 

Вторая серия  - В этом фильме собраны уникальные фильмы НИИ ВВС 40-х годов, знакомящие зрителя с советскими самолетами периода Великой Отечественной войны.  

Самолёты Второй мировой войны (Крылья России) 2

http://www.youtube.com/watch?v=bqhBr7hqgJY

(просмотр документального фильма on-line)

Заключение

Пока мы помним ушедших от нас, жива связь поколений. А значит, жива Россия! Пожалуй, нет ни одной семьи, в чью судьбу безжалостно не ворвалась война. Мы будем всегда помнить и гордиться конструкторами, инженерами, лётчиками времён Великой Отечественной войны, и учиться у него любви к Родине, смелости, упорству, трудолюбию.

Но на нашей планете есть и такие уголки, где рвутся бомбы , погибают люди . И мы, продолжая дело дедов и прадедов не должны допустить мировую военную катастрофу; не напрасно проливали кровь, защищая мир солдаты Второй мировой войны!

Фотоэтюд с проведённого мероприятия

Фотоэтюд проведённого мероприятия

Отзывы учащихся о мероприятии

Павлов В.: « Спасибо за предоставленную в возможность принять участие в мероприятии. Это было здорово!»

Каминский Г.: « Спасибо! Интересный проект, на котором я узнал много нового».

Глинястикова Е.: « Преклоняюсь перед участниками ВОВ. Это действительно ПОБЕДИТЕЛИ. Спасибо за возможность поучаствовать в мероприятии»

Фролов Д.: «Мероприятие прошло успешно, все очень понравилось. Мне понравилось то, что я был участником проекта. Хотелось бы побольше таких мероприятий!»

Использованные ресурсы:

http:// www.airpages.ru/img/ru/yak-3.jpg

http:// www.airpages.ru/ru/yak3.shtml

http:// www.airpages.ru/draw/yak3s.gif

http:// www.airpages.ru/draw/yak7b.gif

http :// www.airpages.ru/draw/la3_1.gif

http:// www.airpages.ru/draw/la3_3.gif

http:// www.airpages.ru/ru/lagg3_338.jpg

http:// www.airpages.ru/img/la3tank.jpg

http:// armor2var.ucoz.ru/avia/imeg_big2/0248.jpg

http:// s00.yaplakal.com/pics/pics_original/3/3/6/532633.jpg

http:// airsportclub.ru/attachments/014_198906-25.jpg

http:// smolbattle.ru/data/attachments/38/38067-8c7b1865bfc32f890862d454ed13a028.jpg

http:// smolbattle.ru/data/attachments/38/38081-b42c88efbdf70e6c4265f5ebf287db6a.jpg

http:// mtdata.ru/u24/photo5A59/20797742563-0/original.jpeg#20797742563

http:// www.microavia.ru/images/samolety-s-a-lavochkina-60.jpg

http:// www.microavia.ru/images/samolety-s-a-lavochkina-61.png

https://ru.wikipedia.org/wiki/ Русский_витязь _(самолёт )

http:// topwar.ru/uploads/posts/2012-12/thumbs/1355240967_db2392d3fb10.jpg