20 апреля 1933 г. — Докладная записка экспериментально-аэродинамического отдела ЦАГИ заместителю наркома тяжелой промышленности СССР и начальнику Глававиапрома П. И. Баранову о необходимости постройки больших аэродинамических труб
Докладная записка экспериментально-аэродинамического отдела ЦАГИ заместителю наркома тяжелой промышленности СССР и начальнику Глававиапрома П. И. Баранову о необходимости постройки больших аэродинамических труб¹*
Увеличение размеров самолетов и их скоростей ставит перед экспериментальной аэродинамикой новые вопросы и задачи, решать которые на старом оборудовании (аэродинамических трубах) невозможно. Результаты исследований свойств самолета в аэродинамической трубе в высшей степени зависят от величины модели самолета, чем последняя меньше, тем больше ошибки, получаемые в результате эксперимента. В настоящее время размах самолетов, строящихся в СССР, достигает 50 и больше метров, испытания их моделей приходится вести в единственной трубе в СССР, позволяющей испытывать модели с размахом до 1,5 м (т. е. в масштабе 1 : 33). Благодаря такому малому масштабу результаты получаются совершенно не соответствующие действительности. Многие эксперименты, имеющие крайне важное значение, вообще не могут быть проведены на моделях самолетов, а требуют установки в трубе всего самолета в натуру или отдельных его частей в натуру.
Страны, имеющие сильно развитую и технически передовую авиацию за последние годы построили и строят громаднейшие аэродинамические трубы, в которых испытывают в натуру целые самолеты. САСШ, занимающие ведущее место в воздушном флоте мира, имеют и наиболее крупные аэродинамические трубы. Винтовая труба с диаметром в 6,1 м и со скоростью потока в 50 м/с дает возможность исследовать винт с работающим мотором. Самолетная труба с размерами 9,3 м на 18,6 м (эллиптического сечения) служит для исследования целых самолетов с работающим мотором в натуру. Англия, имея ряд крупных труб, в 1932 г. построила трубу с диаметром в 6,3 м со скоростью потока свыше 54 м/с.
СССР имеет одну трубу в ЦАГИ диаметром в 6 м со скоростью потока всего 28 м/с. Эта же труба в другой рабочей части имеет диаметр 3 м с рабочей скоростью потока 50 м/с. Ввиду того, что шестиметровая труба ЦАГИ имеет недостаточные размеры и малую скорость потока, и притом эта труба закрытого типа и деревянная, в ней нельзя вести опыты с работающим мотором, с натуральными винтами и самолетами. Из прилагаемой таблицы (приложение № 1), в которой указаны основные характеристики главнейших аэродинамических труб мира, видно, что аэродинамические трубы СССР по своим главным данным (отношение Рейнольдсовых чисел модели самолета к натуре — см. последний столбец), являются устарелыми.
В САСШ имеются 4 трубы, превосходящие по своим качествам наши трубы, в Англии — 2 трубы, во Франции — 1 труба. Трубы Японии, Испании, Польши по своим данным идут на уровне наших труб. Все вышеуказанные трубы (за исключением 1 трубы в САСШ и Англии) построены до 1927 г. В настоящее время во многих странах идут приготовления к постройке больших труб (Германия, Франция, Италия). Весьма характерно, что именно САСШ и Англия, особенно первая, пользуясь широчайше поставленными аэродинамическими исследованиями и хорошей моторной базой, резко продвинули за последние 3 года развитие опытного самолетостроения. Англичане добились того, что их серийные разведчики обладают максимальными скоростями полета 300 км/ч, скорость серийных же истребителей достигла 350 км/ч. Американские самолеты, снабженные специальными моторными капотами, разработанными в большой трубе национальной аэродинамической лаборатории, обладают скоростью полета 350‑360 км/ч, двухмоторные бомбовозы — скоростью 300 км/ч. В итоге Англия и САСШ обладают в настоящее время качественно самым высоким воздушным флотом.
Слабость аэродинамической экспериментальной базы в СССР безусловно отразилась на типах и особенно качестве опытного самолетостроения в первую пятилетку и привела по некоторым типам самолетов к прямому прорыву, так все самолеты с установками винтов тандем, один за другим, не дали ожидаемых результатов. Особенно значительны расхождения по истребителю И‑12. Ожидались: горизонтальная скорость на 5 тыс. м по расчету 300‑317 км, фактически у земли получено 265 км/ч. Потолок по расчету 8500‑9300 м, фактически получено около 5 тыс. На данные тяжелого бомбардировщика ТБ‑5 кроме тандемной установки оказало значительное влияние расположение винтов под крылом. Продувки на малой модели показали это влияние в меньшей степени.
|
Скорость у земли
|
Скорость на 3 тыс. м
|
Потолок
|
Время подъема на 3 тыс. м
|
Ожидалось
|
216
|
203
|
5180
|
21,4
|
Получено
|
185‑190
|
165
|
3200‑3510
|
45,0
|
Указанные выше самолеты, выстроенные в течение последних трех лет, стоившие около 2 млн. руб. и отнявшие большое количество конструкторских сил, оказались неудовлетворительными потому, что их расчеты не были обоснованы необходимыми экспериментальными данными, для получения же последних мы не обладали необходимым оборудованием.
Задачи, стоящие перед самолетостроением СССР на вторую пятилетку, и роль авиации в обороноспособности страны требуют во что бы то ни стало осуществления лозунга «перегнать» иностранную авиационную технику и поставить советскую авиацию на первое место в мире, причем в процессе опытного строительства должен быть сведен до минимума выпуск неудачных опытных самолетов. При невыполнении указанной задачи советское самолетостроение будет поставлено в отношении экспериментальной базы в условия значительно более худшие, чем Англия и Америка, что неизбежно будет иметь следствием снижение темпов опытного самолетостроения и сможет привести к срыву плана в отношении качественных показателей новых самолетов.
На основании всего вышесказанного ЦАГИ считает необходимым во второй пятилетке построить две аэродинамические трубы, одну для исследования винтов и моторов в натуру, а другую для исследования самолетов в натуру с размером рабочей части для винтовой трубы 3 м при скорости потока 100 м/с, и для самолетной трубы: размер рабочей части 12 х 24 [м] при скорости потока 60 м/с. Трубы должны быть построены в Центральном аэрогидродинамическом институте, как крупнейшем институте Союза, имеющем большой опыт в СССР по проектированию, постройке и эксплуатации аэродинамических труб. Проектирование большой аэродинамической трубы с оборудованием даже при форсировании работы займет около 1,5 года, постройка 2 года, а наладка минимум 1 год. Следовательно, труба может войти в строй только к концу второй пятилетки. Необходимо немедленно начать разработку проектов этих труб с тем, чтобы постройку винтовой трубы начать с весны 1935 г., а постройку самолетной — с весны 1934 г. Ориентировочная стоимость винтовой трубы — 8 млн. руб. и самолетной — 12 млн. руб.
Приложение:
|
1. Сравнительная таблица всех больших аэродинамических труб мира.
|
|
2. План строительства больших аэродинамических труб СССР.
|
|
3. Альбом больших аэродинамических труб мира²*.
|
Начальник ЭАО ЦАГИ Сабинин
Примечания:
¹* Проблема строительства аэродинамических труб возникла особенно остро в 1933 г., когда самолетостроение в СССР было выдвинуто как приоритетная отрасль военной промышленности. В докладной записке ЦАГИ во Всесоюзное объединение авиационной промышленности «О постройке аэродинамических труб государственного значения» от 29 мая 1933 г. говорилось о том, что СССР существенно отстал в этой области от передовых капиталистических стран, и это негативно сказалось на качестве советского самолетостроения и обороноспособности страны. «Принимая во внимание большую программу строительства новых военных самолетов во II пятилетке, характеризующейся постройкой очень быстроходных машин с одной стороны, а с другой, машин колоссального размера, следует со всей категоричностью констатировать полное отсутствие экспериментальной базы для будущего самолетостроения, так как те исследования ведутся в трубах Союза на маленьких моделях, дают результаты, совершенно не отвечающие тому, что получается в натуре у скоростных машин и у машин гигантского размера, которые будут строиться во II пятилетке». В связи с вышеизложенным, ЦАГИ просил построить две большие аэродинамические трубы (винтовую и самолетную) на новом участке института, в Раменском. НКТП должен был включить в программу работ заводов необходимое оборудование по тяжелому машиностроению с таким расчетом, чтобы заказанное оборудование было готово по самолетной трубе в начале 1935 г., а по винтовой трубе к середине 1936 г., а также обеспечить необходимое энергоснабжение новых труб и командировать специалистов в Америку, Германию, Англию для ознакомления с большими трубами. Аналогичную записку ЦАГИ направил в ЦК ВКП(б) 25 ноября 1934 г. Постановлением СТО СССР № С‑108сс от 26 августа 1935 г. «О развитии научно-технических исследований по авиации» были утверждены объемы и сроки строительства лабораторий и аэродрома ЦАГИ на Раменском участке. Была образована комиссия под председательством Г. Л. Пятакова. Этим же постановлением ГУ АП обязывалось построить в 1936‑1937 гг. аэродинамические трубы и лаборатории в Харьковском и Казанском авиационных институтах, а также на заводах № 18, 22, 23, 31 и 125. Для усиления темпов работы научно-исследовательские отделы ЦАГИ объединялись в Научно-исследовательское управление, возглавлявшееся заместителем начальника ЦАГИ. (РГАЭ. Ф. 8328. Оп. 1. Д. 681. Л. 9‑8; АП РФ. Ф. 3. Оп. 46. Д. 95. Л. 144‑147; ГА РФ. Ф. Р‑8418. Оп. 28. Д. 7. Л. 79‑81).
²* Приложение не публикуется (см. там же, л. 4‑3. Приложение № 3 в деле отсутствует).
РГАЭ. Ф. 8328. Оп. 1. Д. 681. Л. 6-5. Подлинник.