Научно-исследовательская

Вид материалаБиография

Содержание


История авиации
Биография Я.М. Гаккеля
Самолеты Я.М. Гаккеля
Прочие изобретения Я.М. Гаккеля
Подобный материал:
Государственное образовательное учреждение
государственная общеобразовательная школа


«Школа здоровья» № 239


КОЛЛЕКТИВНАЯ

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ

РАБОТА


Для окружного конкурса:

Проектных и творческих работ обучающихся образовательных учреждений Западного учебного округа «Наука и техника 100 лет назад»


В номинации:

«Творческие работы учащихся по истории развития авиации и космонавтики в период 1910-1930 гг. «Ты помнишь, как все начиналось…»


В категории:

История авиации


Тема:

«100 лет со дня рождения отечественной авиации.

Самолеты Я.М. Гаккеля»


Учащиеся: Мамедов Гияс,

Еремич Дарко,

Кутузов Даниил

(коллектив 9 «А» класса)

Руководитель: Данилов Дмитрий Анатольевич

Консультант: Нечаева Алена Владимировна


г. Москва, 2011 г.

Содержание


1. Вступительная часть (введение)………………………………………………...…..стр. 3

2. Основная часть…………………………………………………………………....стр. 4-15
  • Биография Якова Модестовича Гаккеля…………………………………..…стр. 4-6
  • Самолеты Я.М. Гаккеля…………………………………………………...…..стр. 6-7
  • «Гаккель-I»………………………………………………………………….….стр. 7-8
  • «Гаккель-II»……………………………………………………………………....стр. 8
  • «Гаккель-III»……………………………………………………………….......стр. 8-9
  • «Гаккель-IV» и «Гаккель-V»………………………………………………....стр. 10
  • «Гаккель-VI»……………………………………………….……………..…стр. 11-12
  • «Гаккель-VII»………………………………………………………………..стр. 12-13
  • Прочие изобретения Я.М. Гаккеля………………………………………...стр. 14-15

3. Заключение…………………………………………………………………….……стр. 16


Введение


Наша тема выбрана не случайно, ведь прошедший 2010 год был юбилейным. Этот год можно считать годом зарождения российской авиации (самолетостроения). Нам было интересно изучать данную область, т.к. техника и машины нравятся каждому мальчишке. Кто знает, возможно, кто-то из нас пойдет учиться в авиационный или машиностроительный институт, а данный проект поможет оценить важность технической области для людей. Ведь, работая над этим проектом, мы смогли применить свои знания в математике, физике, информатике. Получили много полезной информации, узнали некоторые новые для себя исторические факты.

Наша деятельность началась так: поговорили с учителем истории, узнали несколько фамилий инженеров и конструкторов того времени. Начали поиски в сети Internet. Встретилась неназванная фамилия «Гаккель». На следующий день спросили у учителя об этом человеке. На наши вопросы и высказывания последовали следующие слова: «А кто это?». После этого вопроса мы поняли: «Герой выбран! Тема выбрана! – «Самолеты Якова Модестовича Гаккеля».

Перед собой мы поставили следующие основные цели и задачи:
  • Сделать макет настолько успешным, насколько нам позволит техническое обеспечение и наша собственная фантазия.
  • Разобраться в терминах самолетостроения.
  • Применить умения и навыки, работая с разными масштабами.

В процессе деятельности над проектом у нас возникли следующие вопросы, на которые мы хотели бы получить ответы, закончив исследовательскую работу:
  • Из каких материалов конструировали первые самолеты?
  • Какие цели преследовали конструкторы, изобретая свои самолеты?
  • На каком топливе работали первые аэропланы?
  • Какие технические характеристики имели первые самолеты?
  • Каких показателей добивались аэропланы того времени (высота полета, дальность полета и т.п.)?

Выбранная тема оказалась актуальной для нашей школы. В школе функционирует кабинет «LEGOтека», в котором занимаются те учащиеся, для кого конструирование – любимое занятие. Нам захотелось помочь им научиться строить более сложные конструкции. Мы решили сделать для ребят несколько простых моделей самолетов со схемами сборки (технологическими картами). Т.о. перед нами возникла еще одна важная задача. Конструктор LEGO был выбран материалом для нашего макета (самолет «Гаккель-III»).

Надеемся, что проект будет интересным, новым, познавательным, что мы успешно сможем применить школьные знания в нашей деятельности. Также, нам кажется, что фамилия Гаккеля не очень известна школьникам, поэтому мы будем очень рады поделиться изученными материалами.


Биография Я.М. Гаккеля


Родился Яков Модестович Гаккель 12 мая 1874 года в Иркутске, в семье военного инженера. В 1897 году окончил Петербургский Электротехнический институт, после чего отправился работать в Сибирь (на Ленские прииски, близ города Бодайбо1). В Сибири он принимал участие в достройке гидроэлектростанции и прокладке от неё до приисков первой в России высоковольтной линии электропередачи.

В 1905 году Гаккель возвращается в Петербург, где начинает преподавать в Электротехническом институте, одновременно участвуя в проектировании и строительстве электрического петербургского трамвая.

В тот же период Яков Модестович увлекается самолётостроением и в 1909 году начинает постройку первого самолёта по собственному проекту, участвует в создании «Первого российского товарищества воздухоплавания»2.

Всего до 1924 года он спроектировал около полутора десятков самолётов, десять из которых были построены, а пять или шесть смогли подняться в воздух. Его аэропланы различной конструкции (среди которых был первый в России самолёт-амфибия) принимали участие в выставках, устанавливали рекорды, однако не строились промышленными сериями.

19 июня 1910 года (по новому стилю) можно считать одним из дней рождения отечественной авиации – тогда, сто лет назад, в российское небо впервые поднялся аэроплан, который был полностью разработан и построен в России.




Я. М. Гаккель у своего самолета «Гаккель-3» на летном поле в Гатчине.


Аппарат, носивший имя «Гаккель-III», был сконструирован 34-летним потомственным инженером Яковом Модестовичем Гаккелем, преподавателем Санкт-Петербургского Электротехнического института, одним из создателей столичного трамвая и строителем первой в России линии электропередач – на Ленских золотых приисках.

«Гаккель-VII» стал самым успешным самолетом Якова Гаккеля. В ходе выполнения программы конкурса пилот Глеб Алехнович совершил 23 сентября 1911 г. пять раз подряд перелет Петербург - Гатчина, преодолев в общем 200 км со средней скоростью 92 км/ч и 24 сентября – полет продолжительностью три с половиной часа при сильном ветре. Самолет Гаккеля единственный из всех представленных самолетов выполнил программу конкурса. Однако Главное инженерное управление именно под этим предлогом сочло конкурс несостоявшимся и Я.М. Гаккелю премии не выдало. Самолет «Гаккель-VII» был приобретен военным ведомством за 8 тыс. руб.




В мае 1912 г. на самолете «Гаккель-VII» был установлен рекорд высоты для бипланов – 1350 метров.

Всего было выпущено 2 экземпляра этого биплана.


Отсутствие заказов привело к тому, что в 1912 году конструктор был вынужден отказаться от активной деятельности в области авиации, хотя занимался разработкой новых самолётов и позднее. Представленные им в начале 1920-х годов проекты не были реализованы из-за нехватки средств в условиях разрухи после Гражданской войны.

В 1920-х годах Яков Модестович начинает заниматься тепловозостроением и 5 августа 1924 года на пути Балтийского судостроительного завода выходит построенный по его проекту тепловоз ЩЭЛ13, один из первых в мире. В 1934 году Гаккель сконструировал паровой трактор, разработанная им паровая установка использовалась также на речных катерах.

С 1936 года Яков Модестович преподает в Ленинградском институте инженеров железнодорожного транспорта.

Автор многих научных работ и изобретений4.

Умер Яков Модестович Гаккель 12 декабря 1945 в Ленинграде. Похоронен на Литераторских мостках.




Тепловоз Щэл1 в музее на Варшавском вокзале Петербурга.


Самолеты Я.М. Гаккеля


Как и многие талантливые инженеры, Гаккель не прошел мимо модного тогда увлечения авиацией. Весной 1910 года он строит мастерскую в Новой Деревне рядом с комендантским аэродромом под Петербургом, где начинает работы над своими аэропланами.

Получив от акционерного общества «Вестингауз»5 солидную премию за работы по петербургскому трамваю, в проектировании и постройке которого он принимал участие, весной 1909 г. конструктор приступил к разработке своего первого самолета. При этом, казалось бы, естественнее было начать с копирования уже летавших на Западе конструкций – «райтов», «фарманов», «вуазенов», «блерио» и т.д.6, чтобы, освоив уже имевшийся положительный опыт, идти дальше. Но Гаккель пошел по другому пути. Уже в первом своем аппарате он пытается найти более эффективные аэродинамические формы и рациональные конструктивные решения. Среди основных особенностей его схемы - ступенчатое расположение пары крыльев с выносом нижнего крыла вперед. Устанавливая пропеллеры между крыльями, конструктор рассчитывал, что они будут отсасывать воздух с верхней поверхности нижнего крыла и, наоборот, «сгущать» его с нижней стороны верхнего, тем самым увеличивая подъемную силу обоих. Яков Модестович ставил впереди летчика, чтобы при неудачной посадке тот не придавливал пилота, как это случалось на «фарманах». Основным конструкционным материалом был выбран бамбук.


«Гаккель-I»


Первая машина Гаккеля – «Гаккель-I». Биплан7 ЯМГ ("Гаккель-1") - по схеме это был биплан с большим обратным выносом, с двумя воздушными винтами, расположенными между крыльями и работавшими от двигателя "Антуанет"8 в 25 л. с.9 посредством ременной передачи. Материал - бамбук и дерево, обтяжка - полотно, пропитанное олифой. Стойки были снабжены обтекателями, одними из первых в мире. Элероны10 подвешены между крыльями. Шасси - двухколесное, сильно вынесенное вперед. Летных испытаний провести не удалось: при пробе двигателя произошла вспышка бензина в карбюраторе и самолет сильно обгорел. Гаккель не стал его восстанавливать; убедившись в ходе постройки, что два воздушных винта с ременной передачей представляют собой сложную и ненадежную конструкцию, он перешел на обычную одновинтовую схему, которой и придерживался в дальнейшем.




Типичная современная модель биплана.



Первый самолет Якова Модестовича Гаккеля – ЯМГ (биплан «Гаккель-I»).


«Гаккель-II»


Вторая машина, «Гаккель-II». "Гаккель-II" - бесстоечный фюзеляжный11 бимоноплан, т.е. биплан с высокими стойками обтекаемого сечения, к которым были прикреплены верхние и нижние крылья, каждое со своей системой расчалок, без стоек между ними. Под словом "бимоноплан" в то время понимался фюзеляжный биплан, а просто "бипланом" называли такой же самолет с хвостовой фермой. Фюзеляж считался свойственным лишь моноплану. Схему фюзеляжного биплана Я. М. Гаккель разработал совершенно самостоятельно вторым в мире (первым был Луи Бреге12 во Франции в 1909 г.) Самолет, законченный постройкой в марте 1910 г., испытывался, но взлета достигнуть не удалось. Машина «Гаккель-II» была перестроена в «Гаккель-III», совершивший, в итоге, успешный первый полет.


«Гаккель-III»


«Гаккель-III» имел ряд конструктивных новшеств. Фюзеляж расчалочный, трехгранного сечения; его лонжероны13 - сосновые бруски, фрезерованные в форме швеллера14. От сиденья до хвоста шла полотняная обтяжка. Нижние концы стоек крыльев упирались в полозы, несшие на резиновой амортизации ось шасси с колесами, имевшими горизонтальную амортизацию от боковых ударов - витые пружины, надетые на ось с обеих сторон колес. На концах полозов - противокапотажные капотажные колесики. К основным стойкам крепились крылья с их растяжками и фюзеляж. Продолжительных перелетов этот аэроплан15 не совершил из-за ненадежного мотора, но свой след в авиации оставил.

Правда, честь первого полета на аппарате отечественной постройки оспаривает другой русский авиаконструктор – профессор киевского политехнического института инженер Кудашев16, о полете которого сохранилась заметка в прессе: «23 мая состоялся на незначительной высоте пробный полет профессора политехнического института князя Кудашева на аэроплане собственной конструкции». Однако, в отличие от Гаккеля, Кудашев не предупреждал официальные инстанции о полете и его успех остался не зафиксированным документально.




Схематичное изображение конструкции «Гаккель-III».

«Гаккель-IV» и «Гаккель-V»


В августе 1909 года Яков Модестович вычерчивает свой новый самолет - биплан «Гаккель-IV». Однако вскоре им завладевает новая идея: он начинает разработку первой в России амфибии17. 4 декабря 1910 г. она была представлена на первой Международной воздухоплавательной выставке в Петербурге. Основным силовым элементом этого самолета были две полые деревянные дугообразные балки, водоизмещение которых удерживало на плаву аппарат с двумя летчиками. Двигатель «Эрликон»18 (мощностью 50-60 л.с.) располагался перед высоко поднятым крылом. Вращение от него передавалось на толкающий винт при помощи длинного вала. Стремясь понизить центр тяжести самолета, пилотские сиденья Я.М. Гаккель расположил низко, у самой воды. Управление было двойное, так что оба летчика могли вести самолет поочередно. Самолет этот не летал, но Русское техническое общество присудило 25 апреля 1911 г. Я.М. Гаккелю серебряную медаль выставки «За оригинальную конструкцию морского аэроплана». Можно заметить, что низкое расположение ничем не закрытых летчиков неизбежно приводило бы при посадке на воду к их холодным ваннам, да и мощность двигателя для двухместного самолета была бы, видимо, недостаточной.


Первый в России самолет-амфибия – «Гаккель-V».


«Гаккель-VI»


К весне Яков Модестович построил и свой разработанный осенью биплан «Гаккель-IV». Главное военно-инженерное управление готово было купить этот «двуплан военного типа русской конструкции», но летчик Д.И. Волков, видимо при сдаточных полетах, 5 мая потерпел аварию, поломав машину. Восстанавливая самолет, Яков Модестович изменил его конструкцию, превратив, таким образом, его в «Гаккель-VI».

На самолете «Гаккель-VI» Яков Модестович начал летать сам: то ли В.Ф. Булгаков с Д.И. Волковым не стали доверять конструкциям Гаккеля, то ли конструктор перестал доверять им свои самолеты. Вследствие своей неопытности, Я.М. Гаккель при посадке 28 июня в конце пробега зацепил у чужого ангара новенький биплан «Бристоль»19, сломав у него лонжероны и несколько нервюр20 левой коробки крыльев. Сам «Гаккель-VI» при этом остался цел и только на винте у него образовалась трещина. Этот случай послужил поводом для выработки первых правил взлетов и посадки на аэродроме, на котором до этого не было даже указателя направления ветра.

Сменив винт, Я. М. Гаккель на другой же день возобновил полеты. После них он решил поставить на свой самолет более мощный мотор «Аргус» в 100 л.с. (вместо 45). Установка более тяжелого мотора привела к перекосу крыльев, не замеченному поначалу конструктором. Полет на этом самолете на другой же день чуть не кончился для Гаккеля катастрофой. После отрыва от земли его аппарат стал крениться влево. Выправляя крен, Гаккель едва не врезался в группу деревьев, росшую на Гатчинском аэродроме. Ему ничего не оставалось, как свечой поднять самолет над этой рощицей. При этом летчик чуть не вывалился из сиденья и ухватился обеими руками за лонжероны фюзеляжа. Чтобы самолет не свалился на хвост, он ногой двинул ручку управления вперед. Не рассчитав хода ручки, Гаккель перевел самолет в пикирование. Все это сопровождалось постоянным кружением самолета влево. Но Якову Модестовичу удалось справиться со своим самолетом и удачно посадить его. Сбежавшиеся к нему летчики и механики не поверили его объяснениям случившегося и отговаривали его от повторного полета после исправления искривления крыльев. Однако конструктор был уверен в своем детище и, взлетев, сделал несколько чистых кругов над аэродромом. Теперь уже все поздравляли его с успехом. Именно в этот момент и подошел к нему Г.В. Алехнович21, нелегально обучавшийся полетам в Гатчинской школе (по близорукости он был забракован врачебной комиссией). Расхваливая самолет Гаккеля, он просил его дать ему возможность научиться летать на нем. Это была знаменательная встреча: талантливый летчик и талантливый конструктор нашли друг друга. В руках Глеба Васильевича самолеты Гаккеля показывали замечательные по красоте и сложности полеты. Алехнович быстро освоил «Гаккель-VI» и уже 16 июля блестяще выполнил на нем программу полетов на получение пилотского диплома.

1 сентября Я. М. Гаккель представил свой самолет на Первый военный конкурс летательных аппаратов, построенных в России. По разным причинам в этом конкурсе, кроме «Гаккеля-VI», смогли принять участие всего лишь два самолета: биплан «Пта» Петербургского товарищества авиации, пилотировавшийся Н.Д. Костиным, и моноплан московского завода «Дукс»22 под управлением А.А. Васильева. «Пта» и моноплан потерпели аварии при полетах, а биплан Гаккеля был сильно поврежден, когда шквальный ветер разрушил палатку, в которой хранился аппарат.


«Гаккель-VII»


25 сентября Я.М. Гаккель заменил его на новый самолет «Гаккель-VII», существенно модернизированный. Этот самолет, единственный из всех участвовавших в конкурсе, выдержал все условия довольно сложной программы, в том числе - взлет и посадку на вспаханное поле.

3 октября 1911 г. Г. В. Алехнович на русском аэроплане «Гаккель-VII» впервые совершил перелет из Гатчины в Петербург. Опустившись на Корпусном аэродроме, где его ожидала специальная конкурсная комиссия из представителей Главного инженерного управления, он возобновил запас бензина и отправился в обратный путь. Отдохнув в Гатчине и пользуясь хорошей погодой, Глеб Васильевич вторично совершил перелет в Петербург. 9 октября он выполнил на этом самолете ряд сложных полетов с пассажирами перед военной комиссией, которая решила приобрести этот биплан для армии и выдать его конструктору поощрительный приз. Но только в апреле 1912 г. Я.М. Гаккель получил всю обещанную ему сумму - 8000 рублей.

«Гаккель-VII» стал самым успешным самолетом Якова Гаккеля. В ходе выполнения программы конкурса пилот Глеб Алехнович совершил 23 сентября 1911 г. пять раз подряд перелет Петербург - Гатчина, преодолев в общем 200 км со средней скоростью 92 км/ч и 24 сентября – полет продолжительностью три с половиной часа при сильном ветре. Самолет Гаккеля единственный из всех представленных самолетов выполнил программу конкурса. Однако Главное инженерное управление именно под этим предлогом сочло конкурс несостоявшимся и Я.М. Гаккелю премии не выдало.

Как отмечали специалисты, послушный в управлении, «Гаккель-VII» мог стать хорошим учебным самолетом для военных летчиков, так как прочная конструкция шасси выдерживала довольно сильные удары при неудачной посадке. Однако судьба его была печальна: перегнанный в Гатчину на военный аэродром, он был там брошен, потому что инструкторы школы, привыкшие к «фарманам», не захотели осваивать этот незнакомый им самолет. Даже воду из радиатора забыли слить, и при первом же морозе лед разорвал рубашку. Нового мотора не оказалось, заваривать рубашки тогда еще не умели и так и не поднявшийся больше в воздух самолет сдали на слом.

Второй экземпляр «Гаккеля-VII», изготовленный в начале 1912 г. в мастерской конструктора, участвовал на Второй международной выставке воздухоплавания в Москве 25 марта - 8 апреля 1912 г., где он получил Большую золотую медаль Московского общества воздухоплавания. После закрытия выставки Г.В. Алехнович начал пробные полеты на выставочном «Гаккеле-VII» на Московском аэродроме. В первой половине мая в Москве прошли состязания, в которых приняли участие Б.И. Российский и А.М. Габер-Влынский на «Фарманах», Г.В. Янковский на «ЛЯМ»23 и Г.В. Алехнович на «Гаккеле-VII». В ходе этих состязаний Глеб Васильевич установил русский рекорд высоты полета для бипланов (1250 м), побив рекорд, принадлежавший до этого знаменитому М.Н. Ефимову24 (1150 м), и московский рекорд продолжительности полета (56 минут 56 секунд). Как отмечал журнал «Аэро- и автомобильная жизнь», прошедшие состязания показали, что «русские аэропланы уже теперь опередили многие лучшие заграничные. Вспомните восхитительные полеты «ЛЯМ» или «Гаккеля». Совершал Г.В. Алехнович и ночные полеты при скрывшейся за облаками луне. Посадочную полосу при этом ему обозначали разлитым и подожженным бензином. Тот же журнал писал: «Только на аэроплане Гаккеля можно решиться на такой смелый полет, так как его шасси еще ни разу не ломалось при спуске, а в темноте при спуске нельзя ручаться зато, что не попадешь в канаву». В конце мая на Ходынском аэродроме прошли еще одни соревнования на фигурные полеты, высоту и полет до Поклонной горы и обратно, в которых Г. В. Алехнович выиграл несколько призов.





Конструкция самолета «Гаккель-VII».

Прочие изобретения Я.М. Гаккеля


Сам же Я.М. Гаккель в это время готовился ко Второму военному конкурсу, который должен был состояться осенью в Петербурге. Летом 1912 г. он построил новый биплан «Гаккель-VIII» (видоизмененный самолет «Гаккель-VII») и первый в России подкосный моноплан «Гаккель-IX». В июле Г.В. Алехнович совершил на этом моноплане в Гатчине несколько удачных полетов с пассажиром. На новом биплане он выступил с демонстрационными полетами в Вязьме, Смоленске, Гомеле, Курске. Казалось бы, оба самолета Гаккеля успешно прошли испытания перед началом конкурса. Однако перед самым конкурсом Яков Модестович решил поставить на свои самолеты новый двигатель, помощнее. Не проверенный ранее в работе, он оказался ненадежным. Поставленный обратно «Аргус» также не удалось отрегулировать. Возможно, здесь имела место и сознательная диверсия его конкурентов, о чем позднее писал Я.М. Гаккель в своих воспоминаниях. В довершение всего пожар в его мастерской в конце 1912 г. уничтожил оба его самолета. Не получив призов на конкурсе, Я.М. Гаккель не имел уже средств на восстановление мастерской и самостоятельную постройку самолетов.

25 апреля 1914 г. Яков Модестович подал патентную заявку на проект биплана с двумя двигателями, расположенными на крыле. Яков Модестович составил проект основания акционерного «Общества русских летательных аппаратов» (ОРЛА), желая заинтересовать какого-либо капиталиста для финансирования постройки своего изобретения. Но такового, видимо, не нашлось. В это же время Балтийский судостроительный и механический завод готов был, при наличии заказа от военного ведомства, начать постройку «самолета-истребителя» по проекту Я. М. Гаккеля. На самом деле это был проект бомбардировщика, так как истреблять этот тяжелый самолет должен был наземные объекты с помощью бомб. Он представлял собой триплан с четырьмя двигателями, расположенными в фюзеляже, приводившими в движение два толкающих пропеллера на крыльях. Однако военное ведомство не спешило отпускать деньги на строительство нового самолета, так как в это время успешно проходил уже испытания самолет И.И. Сикорского «Илья Муромец» и потому и этот самолет Я.М. Гаккеля не был построен.

Не найдя финансовой поддержки, Я.М. Гаккель вынужден был прекратить активную деятельность в авиации, хотя свою «первую любовь» он не забывал никогда. Уже в советское время, в 1921 г., он рисует «перспективный вид пассажирского триплана на 25-30 человек», разрабатывает схему пятимоторного триплана и даже делает наброски «квадриплана». В 1922 г. он разрабатывает эскизный проект пассажирского самолета на 15 мест. Это был трехмоторный биплан с двумя толкающими и одним тянущим винтами. Однако комиссия Главвоздухфлота не приняла этот проект - в условиях разрухи промышленности после гражданской войны было не до него. Да и отношение некоторых государственных чиновников к авиации, сравнивавших ее с парфюмерной промышленностью, сыграло свою роль.

В 1923 г. Я.М. Гаккель разрабатывает проект учебно-спортивного самолета «Гаккель-XI», а в 1924 г. - авиетки «Муха». Но, как писал позднее сам Яков Модестович, «будучи занят в других областях техники, я не имел возможности отдать авиационной работе достаточное количество энергии и времени». В эти годы по проекту и под руководством Я.М. Гаккеля был построен первый в СССР и один из первых в мире мощный тепловоз. И все же картинки различных самолетов Яков Модестович продолжал рисовать еще лет десять и в январе 1938 г. в письме к М.В. Водопьянову, вывезшему своим первым же рейсом в 1934 г. из лагеря О. Ю. Шмидта на льдине сына Я. М. Гаккеля, гидролога-челюскинца, заслуженный деятель науки и техники, профессор писал: «Кончая свой жизненный путь и подводя итоги к 40-летнему юбилею моей инженерной деятельности, я больше всего сожалею, что забросил самолетостроение».


Заключение


Работая над проектом НТТМ «Наука и техника 100 лет назад», мы смогли применить свои умения и навыки по математике, физике, информатике. Получили много полезной информации, узнали некоторые новые для себя исторические факты.

Перед нами стояли следующие цели и задачи, которые мы успешно выполнили:
  • Сделали макет самолета «Гаккель-III» из конструктора LEGO. Макет самолета сделан в масштабе 1:20.
  • Узнали значения новых для себя слов, терминов из области самолетостроения (фюзеляж, лонжероны и др.).
  • Применили умения и навыки, работая с разными масштабами, пытались создать макет, используя разные материалы, например дерево, картон, пластмасса.
  • Помогли учащимся, занимающимся LEGO научиться строить более сложные конструкции, сделав для ребят несколько моделей самолетов со схемами сборки - технологическими картами.

В процессе деятельности над проектом мы ответили на поставленные вопросы, узнали про особенности первых отечественных самолетов, про их технические характеристики и достижения:
  • Из каких материалов конструировали первые самолеты? В основном дерево, металл, фанера, проволока, прорезиненные ткани и полотна.
  • Какие цели преследовали конструкторы, изобретая свои самолеты? Делались военные самолеты (в основном, по заказу), гидросамолеты, учебные (опытные) модели. Причем, первоначально не строились пассажирские аэропланы, лишь спустя несколько лет начали создавать такие модели.
  • Какие технические характеристики имели первые самолеты? Например, скорость первых самолетов могла немного превышать 90-100 км/ч.
  • Каких показателей добивались аэропланы того времени (высота полета, дальность полета и т.п.)? Не все самолеты взлетали, много было неудачных испытаний. Высота, на которую поднимались конструкции того времени немногим превышала 1000 метров. Продолжительность полетов довольно долгое время не превышала 1 часа.

Проект получился интересным, актуальным, познавательным. Помимо новых знаний, мы получили огромное удовольствие от проделанной работы и хотим поделиться отобранными сведениями со всеми, кто увлечен наукой, техникой, творческим конструированием (НТТМ).


1 Бодайбо́ — город (с 1925) в России, административный центр Бодайбинского района Иркутской области. Город расположен на правом берегу реки Витим, у впадения в неё реки Бодайбо, в 1095 км от Иркутска. Население 14,5 тыс. чел. (2010 г.)

2 В 1908 г. до России докатилась волна повышенного интереса к зарождавшейся авиации, вызванная удачными демонстрационными полетами У. Райта в Париже, побившего все рекорды французских авиаторов. Именно с этого года в России возникают кружки, общества воздухоплавания, аэроклубы. Я.М. Гаккель основывает 13 июля 1909 г. вместе с капиталистом С.С. Щетининым акционерное общество «Товарищество «Биплан ЯМГ», несколько позднее переименованное в «Первое российское товарищество воздухоплавания» (ПРТВ).

3 В 1924 году по проекту под руководством Я. М. Гаккеля был построен первый в СССР и один из первых в мире мощный тепловоз.

4 «Кончая свой жизненный путь и подводя итоги к 40-летнему юбилею моей инженерной деятельности, я больше всего сожалею, что забросил самолетостроение» - цитата Я.М. Гаккеля.

5 Джордж Вестингауз (англ. George Westinghouse; 15 (6) октября 1846 — 12 марта 1914) — американский промышленник, инженер и предприниматель, основатель компании «Вестингауз Электрик» (англ.).

6 Иностранные самолеты, носившие имена своих создателей. Например, «райты» - самолеты братьев Вильбура и Орлана Райтов.

7 Биплан — самолет с двумя несущими поверхностями (крыльями), как правило, расположенными одна над другой. Данная конструкция позволяет получить большую площадь крыльев и подъемную силу при меньшем размахе крыла, что очень существенно при недостатке прочности. Тем более, что увеличению прочности способствует возможность использовать замкнутые рамные конструкции из верхней и нижней плоскостей. Недостатком является повышенное аэродинамическое сопротивление. Была очень популярна на заре авиации, но постепенно сошла на нет в течение 1930-х гг.

8 С появлением самолетостроения, естественно, параллельно шло развитие авиамоторостроения. Применение двигателей в авиации накладывало на них ряд особых требований: надежность, малые габариты, простота эксплуатации, малый удельный вес, надежность в противопожарном отношении. С созданием первых же образцов двигателей это было учтено и позволило осуществлять успешные полеты. Первые авиационные двигатели были созданы иностранными специалистами. За границей появились и первые мастерские, впоследствии заводы, по производству авиамоторов.

9 Лошадиная сила (л.с.) - внесистемная единица мощности. В мире существует несколько единиц измерения под названием "лошадиная сила". В России, как правило, под лошадиной силой имеется в виду так называемая «метрическая лошадиная сила», равная примерно 735 ватт. В настоящее время в России формально лошадиная сила выведена из употребления, однако до сих пор применяется для расчёта транспортного налога. В России и во многих других странах она всё еще очень широко распространена в автомобильной среде. В Международной системе единиц (СИ) официально установленной единицей измерения мощности является ватт. В английской («Имперской») системе мер, единицей измерения мощности считается футо-фунт в секунду, но в реальности в Англии он уже не используется, а в США — используется исключительно редко.

10 Элероны - аэродинамические органы управления, симметрично расположенные на задней кромке консолей крыла у самолётов нормальной схемы и самолётов схемы «утка». Элероны предназначены, в первую очередь, для управления углом крена самолёта, при этом элероны отклоняются дифференциально, то есть в противоположные стороны: для крена самолёта вправо правый элерон поворачивается вверх, а левый — вниз; и наоборот. Принцип действия элеронов состоит в том, что у части крыла, расположенной перед элероном, поднятым вверх, подъёмная сила уменьшается, а у части крыла перед опущенным элероном подъёмная сила увеличивается; создаётся момент силы, изменяющий скорость вращения самолёта вокруг оси, близкой к продольной оси самолёта.

11 Фюзеляж (фр. fuselage, от fuseau — веретено) — корпус летательного аппарата. Связывает между собой крылья, оперение и (иногда) шасси. Фюзеляж самолета предназначен для размещения экипажа, оборудования и целевой нагрузки. В фюзеляже может размещаться топливо, шасси, двигатели. Отдельно рассматривается летающее крыло, в утолщённой части которого и размещается всё, что обычно размещают в фюзеляже.

12 Louis Charles Breguet (Луи Чарльз Бреге) родился 2 января 1880 г. в Париже в семье промышленников и изобретателей. Свой первый самолёт Бреге построил в 1909 г. Первый полёт биплан совершил 28 июня 1909 г. Самолёт разбился от сильного порыва ветра. За штурвалом находился сам Бреге. Второй биплан Бреге построил в сентябре 1909 г.

13 Лонжерон (фр. longeron, от longer — идти вдоль) — основной силовой элемент конструкции многих инженерных сооружений (самолетов, автомобилей, вагонов, мостов, кораблей и др.), располагающийся по длине конструкции. У самолетов лонжероны совместно со стрингерами образуют продольный набор каркаса крыльев, фюзеляжа, оперения, рулей и элеронов. У автомобилей, вагонов и локомотивов 2 лонжерона, соединённые поперечными элементами, представляют собой металлический короб сложной формы, образующий раму (шасси), служащую опорой для безрамного кузова, а также для крепления рессор, колёс и других деталей.

14 Швеллер — металлические балки (гнутые профили), в сечении напоминающие букву «П». Полки швеллера находятся по одну сторону от стенки (в отличие от зетовых профилей, в которых полки лежат по разные стороны от стенки).

15 Самолет (он же аэроплан) — летательный аппарат с аэродинамическим способом создания подъемной силы при помощи двигателя и неподвижных крыльев (крыла) и используемый для полётов в атмосфере Земли.

16 Кудашев, Александр Сергеевич - князь, инженер путей сообщения, профессор Киевского политехнического института, построивший ряд самолётов.

17 Первые попытки превратить «самолет на воде» в реальность предпринимались еще в начале XX века. К сожалению, ни самолет В.Кресса, ни самолеты с поплавками Блерио не смогли оторваться от воды. Вновь интерес к гидроавиация возник в 1910-м году. Это было объяснимо – сухопутные самолеты стали ставить рекорды дальности, но вода для них пока являлась непреодолимой преградой.

18 Первый русский гидросамолет Гаккель тип V был построен на Русско-Балтийском вагонном заводе в 1910 году. Он был оснащен оппозитным 4-цилиндровым двигателем "Oerlikon" жидкостного охлаждения мощностью 50 л.с., весил 320 кг и был рассчитан на нагрузку 250 кг. На выставке в Санкт-Петербурге Яков Модестович Гаккель получил за него серебряную медаль. Однако на этом история этой весьма интересной машины и закончилась, самолет даже не испытывался, хотя и был построен в двух экземплярах.

19 Название заграничного самолета, имевшего несколько типов. Например, Бристоль F.2 — двухместный биплан — легкий бомбардировщик. Построен фирмой «Бристоль Эйроплейн Ко» (Англия).

20 Нервюра в архитектуре (фр. nervure — жилка, прожилка) — выступающее ребро готического каркасного крестового свода. Наличие нервюр в совокупности с системой прочих конструкций позволяет облегчить свод, уменьшить его вертикальное давление и боковой распор и расширить оконные проемы. Нервюрный свод также называют веерным. Система нервюр (главным образом в архитектуре готики) образует каркас, облегчающий кладку свода. Нервюра в авиастроении — элемент поперечного силового набора каркаса крыла, оперения и других частей летательного аппарата, предназначенный для придания им формы профиля. Нервюры крепятся на продольном силовом наборе (стрингерах, лонжеронах) и являются основой для закрепления обшивки.

21 Глеб Васильевич Алехнович (30 октября 188617 ноября 1918) — русский летчик. Из дворян Смоленской губернии. Учился в Полоцком Кадетском корпусе. При поступлении в Качинскую авиашколу поначалу был забракован приемной комиссией из-за близорукости (единственный русский летчик носивший очки), несмотря на это успешно ее закончил и получил диплом пилота-авиатора № 30 от 29.07.1911 г.

22 Завод «Дукс» (Dux) — императорский самолетостроительный завод в Москве (до 1917 года). Основатель и владелец завода — инженер Юлий (Юлиус) Александрович Меллер. Год основания — 1893. Завод производил самолеты (в основном французских моделей), а также велосипеды, мотоциклы, дрезины, автомобили, аэросани, дирижабли.

23 Опытные самолеты в Москве возникали стихийно, творчество зачастую не было последовательным и целеустремленным, самолеты не развивались от типа к типу. Несмотря на отдельные очень удачные оригинальные образцы, например самолет "ЛЯМ" (Лерхе, Янковский, Моска), московские опытные самолеты 1911-1915 гг. в целом не оказали влияния на дальнейшее развитие творческой мысли в области отечественного самолетостроения и не нашли отражения в дальнейших конструкциях.

24 Михаил Никифорович Ефимов (13 ноября 1881, д. Дуброва Владимирской волости Смоленского уезда Смоленской губернии (сегодня — д. Аполье, Смоленский район Смоленской области) — 11 августа 1919, Одесса) — первый русский авиатор, известный спортсмен начала XX века.