Проекты летательных аппаратов Н.А. Телешова

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (МАДИ)»

Кафедра социологии и управления

Реферат

По дисциплине: История транспорта

На тему:

«Проекты летательных аппаратов Н.А. Телешова»

Выполнил: Файзиев А.И

Группа: 1ЗТД

Проверила: доцент, к.н Демченкова С.А

Москва 2021 г

Содержание

Введение

1. Изобретательская деятельность

2. Двигатель для «ФАУ-1»

Список использованной литературы

Введение

В XXI веке уже никто не мыслит свою жизнь без авиации. Привычным кажется то, что сотни летательных аппаратов ежедневно бороздят необъятные просторы нашей планеты. А ведь еще чуть больше ста лет назад человек лишь мог мечтать об этом.

Даже на сегодняшний день история авиации таит в себе малоизвестные факты о личностях, которые внесли большой вклад в ее развитие и стояли у самых ее истоков.

На наш взгляд, такой выдающейся личностью является Николай Афанасьевич Телешов - русский изобретатель, отставной артиллерийский офицер, конструктор реактивного самолета XIX века. Николай Телешов родился 1 февраля 1828 года в Санкт-Петербурге в семье отставного гвардейского штабс-капитана, крупного домовладельца Афанасия Шишмарева и прославленной балерины Императорского театра Екатерины Телешовой.

В 1862 году Н. А. Телешов окончил философско-юридический факультета Санкт-Петербургского университета в числе кандидатов по разряду административных наук.

Как и многих молодых людей того времени, его все больше увлекала идея полетов. В 1864 году он разработал и запатентовал во Франции и Великобритании проект пассажирского самолета «система воздухоплавания» и другие которые мы сейчас рассмотрим.

1. Изобретательская деятельность

Махолёт Телешова, Меннона и Струве

В 1864 году Николай Афанасьевич Телешов совместно Менноном и Струве запатентовал во Франции и Великобритании два проекта летательных аппаратов: проект пассажирского самолёта с паровым двигателем под названием «Система воздухоплавания») и проект махолёта с мускульным двигателем (Патент Великобритании № 2299) В 1867 году Телешов запатентовал во Франции и Германии проект самолёта с пульсирующим воздушно-реактивным двигателем под названием «Усовершенствованная система воздухоплавания» (в некоторых источниках проект проходит под названием «Дельта») Кроме того, Телешов, как совместно с другими лицами, так и самостоятельно, получил ряд патентов на другие изобретения, в частности -- станок для резания металла (патент США № 42531)

“Проект «Дельта”

К чести Телешова надо сказать, что он быстро понял -- этот путь бесперспективен и заведет в тупик. Уже три года спустя он разрабатывает проект «Дельта». Который при знакомстве с изображением модели летательного аппарата поражает современностью форм -- его легко спутать с реактивными пассажирскими самолётами «Ту-144» или «Конкорд». Обтекаемый корпус с острым «клювом», треугольное крыло, которое и дало название проекту -- оно было выполнено в виде заглавной греческой буквы «дельта».

И, разумеется, сам принцип движения. Вот что по поводу замысла Телешова сказал советский авиаконструктор Виктор Болховитинов, под чьим руководством был создан первый советский ракетный истребитель БИ-1: «Оригинальность проектов Телешова заключается в том, что конструктор пришел к мысли о создании силы тяги для своего аппарата с помощью реактивного двигателя. Конечно, предложенная им силовая установка, если подходить к ней с позиций сегодняшнего дня, несовершенна. Но интересно и важно то, что уже в то время русские изобретатели обращались к возможности использования реактивной силы отбрасываемых продуктов сгорания».

“Оружие без возмездия”

Здесь нет ничего сверхъестественного. Ничего прожекторного. Создать подобный двигатель можно было и в XIX столетии. И он бы работал. Другое дело, что поднять махину на 120 пассажирских мест он вряд ли смог бы

Что из себя представляют российские крылатые ракеты?

А вот что-то полегче -- запросто. В конце концов, есть веские основания предполагать, что ПуВРД Телешова стал прототипом единственного серийно выпускавшегося двигателя этого типа. Собственно, в серию его и пустили только по той причине, что доступность и простота в изготовлении искупали все прочие недостатки. Стоял этот двигатель на первой в мире крылатой ракете, которая называлась А-2. Или, как нам привычнее -- Фау-1.

О том, как именно попали разработки Телешова в распоряжение Пауля Шмидта -- конструктора двигателя для Фау-1 -- есть несколько мнений. Романтики настаивают на том, что проектная документация была изъята немцами во время победоносной для них Франко-Прусской войны 1870-1871 гг.

Скептики настаивают, что немцам не было надобности ничего изымать -- Телешов в 1867 г. получил патент не только во Франции, но и в Германии. В любом случае стоит прислушаться к мнению газеты «Красная Звезда» от 2 июня 1960 года: «Принцип действия пульсирующих двигателей русских изобретателей Н. Телешова и В. Караводина был использован в Германии при создании двигателей для самолетов-снарядов типа Фау-1».

“Турбореактивный» шампур для жарки мяса”

Строго говоря - и с этим согласны все специалисты, - реактивным двигателем считается такой двигатель, который создает необходимую для движения силу тяги за счёт преобразования внутренней энергии топлива в кинетическую энергию реактивной струи. Появились эти двигатели в 30-е годы ХХ века, первые патенты получили Ханс-Иоахим фон Охайн в Германии (его двигатель стоял на первом поднявшемся в небо самолёте с реактивным двигателем Heinkel He 178) и Фрэнк Уиттл в Великобритании (его самолет, Gloster E.28/39 взлетел 15 мая 1941 года, на два года позже самолёта фон Охайна). Так Уиттл и фон Охайн (если быть точным - двигатель фон Охайна был турбореактивным) заложили основы для развития реактивной авиации, использовав и творчески переработав идею прямоточного реактивного двигателя, впервые запатентованного в 1913 году.

Двигатель же Николая Телешова, как его собственный, так предшественников и последователей, был «пульсирующим воздушно-реактивным», то есть представлял собой практически - это следует признать, - тупиковое направление развития авиационных реактивных двигателей: в настоящее время широко их используют лишь авиамоделисты.

Собственно, две истории, реактивных двигателей и развития авиации, связаны неразрывно. Однако по большому счёту первые действующие образцы реактивных двигателей появились задолго до первых самолётов. Китайские лучники около двух тысяч лет назад пускали стрелы с прикрепленными к ним «мини-ракетами»: подожженный фитиль воспламенял уже известный китайцам порох, которым ракеты начались, пороховые газы вырывались через металлическое сопло и дальность полёта стрелы многократно увеличивалась

2. Двигатель для «ФАУ-1»

Поначалу патент Телешова на пульсирующий реактивный двигатель был благополучно забыт, но через некоторое время возродился: патент на практически идентичный двигатель получил шведский изобретатель Мартин Виберг, которого подозревали в банальной краже идей Телешова. После смерти Виберга его бумаги оказались в Германии, а в начале 1930-х годов немецкий конструктор Пауль Шмидт построил для компании Argus Motoren тот самый двигатель, который установили на крылатую ракету «Фау-1». «Оружие возмездия» немцы начали массово запускать по английским городам (в первую очередь -- по Лондону) с июня 1944 года. Выбор такого двигателя был обусловлен простотой конструкции и малыми затратами на изготовление: стоимость всей ракеты, первоначальная -- 10 тысяч марок, в ходе Второй мировой войны, из-за использования труда заключённых, неуклонно снижалась. Топливом в двигателе для «Фау-1» служил дешёвый низкооктановый бензин, летела ракета на небольшой высоте, с невысокой скоростью, но оказалась, по показателю стоимость -- эффективность, весьма успешным оружием. Из примерно десяти тысяч запущенных ракет «Фау-1», которые англичане называли «стонущими Мими» из-за характерного звука, издаваемого двигателем ракеты, около двух третей упали на территории Англии, взорвалось около двух с половиной тысяч, а потери среди гражданского населения, убитыми и ранеными, достигали почти двадцати тысяч человек. А ведь надо ещё учитывать, что для отражения налётов «Фау-1» англичанам пришлось привлекать большие ресурсы, лётчикам приходилось учиться преследовать «Фау-1» на небольших высотах, определённых затрат требовало и создание особых радиолокаторов для обнаружения низколетящих целей...

Ракета «Фау-1» осталась единственным серийным аппаратом с двигателем, первый патент на который когда-то получил Николай Афанасьевич Телешов. Мечтавший создавать мирные пассажирские реактивные самолёты, Телешов был бы неприятно удивлён тем, кто и в какой области воспользовался его идеями.

Впрочем, Телешов, мирно скончавшийся в Санкт-Петербурге 15 февраля 1895 года, вряд ли был бы в этом одинок: в ХХ веке применение изначально мирных разработок для военных целей стало скорее правилом, а не исключением.

Многие полагают, что пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (ПуВРД) появился в Германии в период Второй мировой войны, и применялся на самолетах-снарядах V-1 (Фау-1), но это не совсем так. Конечно, немецкая крылатая ракета стала единственным серийным летательным аппаратом с ПуВРД, но сам двигатель был изобретен на 80 (!) лет раньше и совсем не в Германии.

Патенты на пульсирующий воздушно-реактивный двигатель были получены (независимо друг от друга) в 60-х годах XIX века Шарлем де Луврие (Франция) и Николаем Афанасьевичем Телешевым (Россия).

Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (англ. Pulse jet), как следует из его названия, работает в режиме пульсации, его тяга развивается не непрерывно, как у ПВРД (прямоточный воздушно реактивный двигатель) или ТРД (турбореактивный двигатель), а в виде серии импульсов.

Воздух, проходя через конфузорную часть, увеличивает свою скорость, вследствие чего давление на этом участке падает. Под действием пониженного давления из трубки 8 начинает подсасываться топливо, которое затем подхватывается струей воздуха, рассеивается ею на более мелкие частички. Образовавшаяся смесь, проходя диффузорную часть головки, несколько поджимается за счет уменьшения скорости движения и в окончательно перемешанном виде через входные отверстия клапанной решетки поступает в камеру сгорания.

Первоначально топливно-воздушная смесь, заполнившая объем камеры сгорания, воспламеняется с помощью свечи, в крайнем случае, с помощью открытого пламени, подводимого к обрезу выхлопной трубы. Когда двигатель выйдет на рабочий режим, вновь поступающая в камеру сгорания топливно-воздушная смесь воспламеняется не от постороннего источника, а от горячих газов. Таким образом, свеча необходима лишь на этапе запуска двигателя, в качестве катализатора.

Образовавшиеся в процессе сгорания топливно-воздушной смеси газы резко повышают, и пластинчатые клапаны решетки закрываются, а газы устремляются в открытую часть камеры сгорания в сторону выхлопной трубы. Таким образом, в трубе двигателя, в процессе его работы происходит колебание газового столба: в период повышенного давления в камере сгорания газы движутся в сторону выхода, в период пониженного давления -- в сторону камеры сгорания. И чем интенсивнее колебания газового столба в рабочей трубе, тем большую тягу развивает двигатель за один цикл.

ПуВРД имеет следующие основные элементы: входной участок а -- в, заканчивающийся клапанной решеткой, состоящей из диска 6 и клапанов 7; камеру сгорания 2, участок в -- г; реактивное сопло 3, участок г -- д, выхлопную трубу 4, участок д -- е.

Входной канал головки имеет конфузорный а -- б и диффузорный б -- в участки. В начале диффузорного участка устанавливается топливная трубка 8 с регулировочной иглой 5. крылатый ракета реактивный двигатель

И снова вернемся к истории. Немецкие конструкторы, ещё накануне Второй мировой войны проводившие широкий поиск альтернатив поршневым двигателям, не обошли вниманием и это изобретение, долгое время остававшееся невостребованным. Наиболее известным летательным аппаратом как я уже говорил, явился немецкий самолёт-снаряд Фау-1.

Главный конструктор Фау-1 Роберт Люссер выбрал для него ПуВРД главным образом, из-за простоты конструкции и, как следствие, малых трудозатрат на изготовление, что было оправдано при массовом производстве одноразовых снарядов, серийно выпущенных за неполный год (с июня 1944 по март 1945) в количестве свыше 10 000 единиц.

Кроме беспилотных крылатых ракет, в Германии, так же разрабатывалась пилотируемая версия самолета-снаряда- Фау-4 (V-4). По задумке инженеров, пилот должен был навести на цель свой одноразовый пепелац, покинуть кабину и спастись, используя парашют.

Правда, о том, способен ли человек покинуть кабину пилота на скорости 800км/час, да еще имея у себя за головой воздухозаборник двигателя- скромно умалчивалось.

Изучением и созданием ПуВРД занимались не только в фашистской Германии. В 1944 году для ознакомления, в СССР Англия поставила покореженные куски Фау-1. Мы, в свою очередь "слепили из того, что было", создав при этом, практически новый двигатель ПуВРД Д-3, ииии.....

.....и водрузили его на Пе-2:

Но не с целью создания первого отечественного реактивного бомбардировщика, а для испытаний самого двигателя, который потом применялся для производства советских крылатых ракет 10-Х:

Но на этом не ограничивается применение пульсирующих двигателей в советской авиации. В 1946 году была реализована идея оборудовать истребитель ПуВРД-шками:

Да. Всё просто. На истребитель Ла-9, под крыло установили два пульсирующих движка. Конечно на практике все оказалось несколько сложнее: на самолете изменили систему питания топливом, сняли бронеспинку, и две пушки НС-23, усилив конструкцию планера. Прирост скорости составил 70 км/ч. Летчик-испытатель И.М.Дзюба отмечал сильные вибрации и шум при включении ПуВРД. Подвеска ПуВРД ухудшала маневренные и взлетно-посадочные характеристики самолета. Запуск двигателей был ненадежным, резко снижалась продолжительность полета, усложнялась эксплуатация. Проведенные работы принесли пользу лишь при отработке прямоточных двигателей, предназначавшихся для установки на крылатые ракеты.

Конечно, в боях эти самолеты участия не принимали, но они достаточно активно использовались на воздушных парадах, где неизменно своим грохотом производили сильное впечатление на публику. По свидетельству очевидцев в разных парадах участвовало от трех до девяти машин с ПуВРД.

Кульминацией испытаний ПуВРД стал пролет девяти Ла-9РД летом 1947 г. на воздушном параде в Тушино. Пилотировали самолеты летчики-испытатели ГК НИИ ВВС В.И.Алексеенко. А.Г.Кубышкин. Л.М.Кувшинов, А.П.Манучаров. В.Г.Масич. Г.А.Седов, П.М.Стефановский, А.Г.Терентьев и В.П.Трофимов.

Надо сказать о том, что американцы, тоже, не отставали в этом направлении. Они прекрасно понимали, что реактивная авиация, даже находясь на стадии младенчества, уже превосходит свои поршневые аналоги. Но поршевых самолетов- очень много. Куда их девать?!.... И в 1946 году под крылья одного из самых совершенных истребителей своего времени, Мустанг P-51D, подвесили два двигателя Ford PJ-31-1.

Однако, результат оказался, прямо скажем,- не очень. С включенными ПуВРД скорость самолета заметно увеличивалась, но топливо они поглощали- о-го-го, так что долго летать с хорошей скоростью не получалось, и в выключенном состоянии реактивные моторы превращали истребитель небесный тихоход. Промучившись целый год американцы, все-таки, пришли к выводу, что получить задешево истребитель, способный хотя бы как-то конкурировать с новомодными реактивными не получится.

В итоге про ПуВРД забыли.....

Но не надолго! Этот тип двигателей хорошо проявил себя в качестве авиамодельного! Дешевый в производстве и обслуживании, имеет простое устройство и минимум настроек, не требует дорогостоящего горючего, да и вообще- его и покупать не обязательно- можно и самостоятельно построить, имея минимум ресурсов.

Это самый маленький ПуВРД в мире. Создан в 1952 г.

Список использованной литературы

1. Яковлев А. С. Цель жизни (Записки авиаконструктора), 1969.

2. Советский Энциклопедический Словарь, 1986

3. Соболев Д. А. История самолётов. Начальный период.. -- М.: РОССПЭН, 1995. -- 343 с.

4. Телешов Н.Д. -- Узнай Москву

Размещено на Allbest.ru