Пассажирских самолетов

Сейчас в мире эксплуатируется более 200 млн. автомобилей, на долю которых приходится значительная часть грузооборота и более половины пассажирских перевозок. Ожидается большое увеличение числа автомо-

Сейчас в мире эксплуатируется более 200 млн. автомобилей, па долю которых приходится значительная часть грузооборота и более половины пассажирских перевозок. Ожидается большое увеличение числа автомобилей и в будущем. В связи с этим одна из насущных проблем современности состоит в совершенствовании автомобилей, направленном на уменьшение загрязнения ими окружающей среды. Весьма перспективно в этом отношении создание электромобилей с хорошими техническими и экономическими показателями.

Характерным для этого периода явился переход от электрифицикации отдельных участков с большим объемом грузовых и пассажирских перевозок и с тяжелым профилем пути к электрификации магистральных направлений, связывающих центральные районы страны с ее юго-западными районами, Уралом, Сибирью, Донбассом, Северным Кавказом и Закавказьем. Так, в 1961 г. завершена электрификация магистрали Москва—Байкал (Слю-дянка) через Куйбышев—Уфу—Челябинск—Омск—Новосибирск—Красноярск—Иркутск протяженностью 5470 км; в 1962 г. закончена электрификация магистрали Ленинград—Москва—Курск—Харьков—Ростов—Армавир—Тбилиси—Ленинакан протяженностью около 3500 км', в 1964 г. введена электротяга на магистрали Москва—Горький—Киров—Пермь—Свердловск длиной 1737 км. В 1965—1966 гг. электрифицированы линия Новокузнецк—Абакан—Тайшет—Братск—Коршуниха длиной около 1600 км, соединившая Кузнецкий угольный бассейн с Коршунихинским железорудным бассейном, и линия Москва—Рязань—Воронеж—Ростов. Наконец, в 1967 г. были закончены работы на первой электрифицированной транс-европейской магистрали Москва—Киев—Львов—Чоп—Прага.

В 1947 г. Рижским вагоностроительным заводом был начат выпуск электропоездов серии Ср с моторвагонной тягой для обслуживания пассажирских перевозок на пригородных электрифицированных участках постоянного тока напряжением 1500 и 3000 в.

вводятся вагоны, оборудованные установками для кондиционирования [воздуха. В межобластном сообщении — для пассажирских перевозок на относительно короткие расстояния — применяются вагоны с креслами для сидения. Кроме того, в ближайшее время намечается постройка специальных двухэтажных туристских вагонов с четырехместными купе в нижнем этаже и с застекленными смотровыми салонами в верхнем.

Освоив массовое производство автомобилей внутри страны, Советский Союз не только освободился от иностранной зависимости в области автомобилестроения, но также значительно увеличил автомобильный парк и объем автомобильных грузовых и пассажирских перевозок. Если в 1924 г. автомобильным транспортом было перевезено 15 млн. т грузов, а в 1933 г.— 130 млн. т, то в 1940г.— 858,6 млн. т; число пассажиров, перевезенных автобусами общего пользования на внутригородских и междугородных линиях, в 1940 г. составило 590 млн. человек [22].

В 1958 г. Курганский автобусный завод приступил к выпуску 20-местных автобусов КАВЗ-651, а Павловский автобусный завод — к выпуску 23-местных автобусов ПАЗ-652 с цельнометаллическими несущими кузовами. С 1961 г. на Ликинском автобусном заводе была начата серийная постройка 32-местных автобусов ЛиАЗ-158В. Годом позднее Рижский автобусный завод освоил изготовление 10-местных микроавтобусов, используемых для туристических поездок, экскурсий, служебных пассажирских перевозок, обслуживания линий маршрутных такси и т. п.

Крупные морские суда отечественной постройки, предназначенные для грузовых и пассажирских перевозок (количество их исчислялось несколькими десятками), обеспечивались более современным отечественным и импортным машинным оборудованием.

Главным направлением технического развития речного транспорта в предвоенный период было строительство грузовых самоходных судов, буксиров и барж. Пополнение пассажирского флота шло значительно менее интенсивно. В связи с ростом населения городов и созданием промышленных предприятий в пригородных зонах возникла необходимость обеспечения пригородных пассажирских перевозок. Были разработаны проекты судов-трамваев с серийными тракторными двигателями.

Для дальних пассажирских перевозок, для доставки срочных грузов и обслуживания туристских линий построены новые грузо-пассажирские теп-

Железные дороги — преобладающий вид механического транспорта в дореволюционной России, выполнявший свыше двух третей всех перевозок грузов и около девяти десятых всех пассажирских перевозок,— сосредоточивались преимущественно на территории Европейской части страны. Принятая на русских казенных и частных дорогах единая ширина рельсовой колеи способствовала введению на них еще в конце 80-х годов прошлого столетия — раньше, чем на дорогах других стран,—прогрессивной системы бесперегрузочной доставки грузов в прямом сообщении с обезличенным пользованием вагонами в пределах всей сети (без так называемого срочного возврата их на дороги-собственницы). Но тогда же предложенная идея формирования прямых (маршрутных) товарных поездов, определявшая значительное ускорение доставки ^ и сокращение . эксплуатационных расходов, не получила и не могла получить сколько-нибудь заметного распространения в условиях распыленности грузопотоков и различий в тяговых характеристиках паровозного парка, исключавших возможность унификации весовых норм поездных составов. Исторически сложившееся сочетание магистральных железнодорожных линий и крупных внутренних водных путей на территории центральных, южных и западных районов России

Однако суммарная мощность всех электростанций мира (2 млрд. кВт) уже соизмерима с мощностью многих явлений природы. Так, средняя мощность воздушных течений на планете составляет (25—35)109 кВт. Такого же порядка средняя мощность ураганов — (30— —40) 109 кВт. Суммарная мощность приливов равна (2— —5)109 кВт. Проводя сопоставление мощностей, следует учитывать, что кроме стационарных электростанций имеется большое число передвижных энергетических установок. Например, мощность всех действующих пассажирских самолетов на планете составляет не менее 0,15Х X Ю9 кВт, что соизмеримо с мощностью всех электростанций ЕЭС СССР (на начало 1985 г. составила 315000 МВт, или примерно 0,3-109 Вт). Стационарные электростанции даже при меньших мощностях оказывают заметное влияние на биосферу, так как продолжительность работы их в течение года больше. Так, большую тревогу вызывает загрязнение атмосферы, обусловленное эксплуатацией энергетических и других установок, и изменение ее газового состава, обусловленное сжиганием больших количеств органического топлива; загрязнение мирового океана; истребление лесов, затопление суши при сооружении гидроэлектростанций; тепловое загрязнение водоемов тепловыми электростанциями и общее изменение всего теплового баланса планеты. Очевидно, что планирование и проектирование энергетических систем, их развитие и эксплуатация должны осуществляться с учетом всех аспектов влияния на окружающую среду. А потому инженеру-энергетику необходимы знания о природе и происходящих в ней явлениях.

время человек не может использовать. Однако суммарная мощность всех электростанций мира (1,5 млрд.кВт) уже соизмерима с мощностью многих явлений природы. Так, средняя мощность воздушных течений на планете составляет (25-f-35) • 109 кВт. Такого же порядка средняя мощность ураганов — (30-^40) -109 кВт. Суммарная мощность приливов (2-^5) -109 кВт. Проводя сопоставление мощностей, следует учитывать, что кроме стационарных электростанций имеется большое число передвижных энергетических установок. Например, мощность всех действующих пассажирских самолетов составляет не менее 0,12-109 кВт, что соизмеримо с мощностью всех электростанций европейской части Единой энергетической системы Советского Союза. Стационарные электростанции даже при меньших мощностях оказывают заметное влияние на биосферу, так как у них гораздо больше продолжительность работы в течение года. Искусственные энергетические процессы обычно оказывают большое влияние на биосферу и происходящие в пей процессы. Причем зачастую это влияние носит неблагоприятный характер. Так, большую тревогу вызывает загрязнение атмосферы, обусловленное эксплуатацией энергетических и прочих установок, и изменение ее газового состава, обусловленное сжиганием больших количеств органического топлива; загрязнение мирового океана; истребление лесов, затопление суши при сооружении гидроэлектростанций; тепловое загрязнение водоемов тепловыми электростанциями и общее изменение всего теплового баланса планеты. Очевидно, что планирование и проектирование энергетических систем, их развитие и эксплуатация должны осуществляться с учетом всех аспектов влияния на окружающую среду. Отсюда к инженеру-энергетику предъявляются новые требования больших знаний о природе и происходящих в ней явлениях.

Стремясь использовать передовой зарубежный опыт, Советское правительство заключило торговые соглашения с Англией, Германией, Италией и другими странами и в 1921—1924 гг. произвело закупки лучших образцов иностранных авиационных двигателей и самолетов, в том числе цельнометаллических пассажирских самолетов «Юнкере F-13» с гофрированной дюралюминиевой обшивкой, постройка которых началась в Германии с 1919 г. С той же целью в 1922 г. на непродолжительное время был сдан в концессию немецкой фирме «Юнкере» один из авиационных заводов для организации производства цельнометаллических пассажирских и некоторых типов военных самолетов.

Кроме пассажирских самолетов в 20 и 30-х годах Н. Н. Поликарповым, А. С. Яковлевым (ныне член-корреспондент АН СССР), В. Б. Шавровым и другими конструкторами предлагались различные конструкции легкомоторных самолетов.

Первый отечественный турбовинтовой двигатель ТВ-2М был сконструирован в 1953 г. коллективом, возглавлявшимся А. Д. Швецовым и позднее руководимым П. А. Соловьевым. Летные испытания двигателя на экспериментальных самолетах и «летающих лабораториях» подтвердили возможность обеспечения высокой скорости и высоты полета и высокую экономичность работы силовой установки. Конструкторским коллективом А. Г. Ивченко был создан турбовинтовой двигатель АИ-20 с осевым десятиступенчатым компрессором, кольцевой камерой сгорания и трехступенчатой турбиной. Его взлетная мощность равна 4000 э. л. с., а удельный вес по взлетной мощности составил 0,27 кг/э. л. с., тогда как наименьший удельный вес поршневого двигателя М-63 — 0,464 кг/л. с. Ресурс турбовинтовых двигателей, при запуске в серийное производство не превышавший 200 рабочих часов, в результате совершенствования технологии и конструктивных улучшений был увеличен до нескольких тысяч часов. Началась разработка конструкций пассажирских самолетов с турбовинтовыми двигателями.

В 1957 г. прошел летные испытания и с 1959 г. был введен в эксплуатацию пассажирский самолет Ир-18 ( 119) с четырьмя турбовинтовыми двигателями АИ-20К. Рассчитанный на одновременную перевозку 110—120 пассажиров на линиях средней протяженности (3500—4000 км), он отличается высокими, последовательно улучшаемыми техническими характеристиками, экономичностью, эксплуатационной надежностью и простотой управления, оставаясь почти десять лет самым распространенным типом советских пассажирских самолетов, j используемым не только на авиалиниях Советского Союза, но и на авиалиниях всех социалистических стран и многих стран Азии и Африки. Hi нем в 1958 — 1960 гг. экипажем летчика К. К. Коккинаки установлена мировые рекорды скорости (719,5 км/час на дистанции 2000 км с грузов 15 т и 693,5 км/час на дистанции 5000 км

Последовательно совершенствуя новые типы пассажирских самолетов серийной постройки, конструкторы улучшали их аэродинамические свойства и прочностные характеристики; в частности, срок службы планеров (фюзеляжей, крыльев и шасси) был увеличен до 30 тыс. летных часов, соответствующих примерно 15 годам регулярной эксплуатации.

В результате работ по повышению экономичности авиационных газотурбинных силовых установок конструкторский коллектив П. А. Соловьева впервые предложил для пассажирских самолетов турбовентиляторные (двух-контурные) реактивные двигатели серии Д-20. Эти двигатели характеризуются относительно малым удельным расходованием топлива, более высоким соотношением между величинами взлетной и крейсерской тяги, пониженным уровнем шума и соответственно сниженными величинами акустических нагрузок на конструкцию самолета. Вес их, приходящийся на единицу мощности, оказывается меньшим, чем соответствующий вес турбовинтовых (одноконтурных) двигателей. Кроме того, при пользовании ими отпадает необходимость в тяжелых и сложных воздушных (тяговых) винтах, эффективность действия которых снижается по мере возрастания скорости полета.

Большой научно-технический и производственный опыт, накопленный авиационными исследовательскими учреждениями, проектно-конструктор-скими организациями и предприятиями авиапромышленности СССР, предопределил широкие возможности освоения все более совершенных конструкций пассажирских самолетов. Так, в начале 1967 г. были начаты эксплуатационные испытания нового 24-местного самолета Як-40 с тремя реактивными двигателями, развивающего крейсерскую скорость порядка 600 км/час

Наряду с проектирована зм и постройкой новых пассажирских самолетов в Советском Союзе велось проектирование и производственное освоение транспортных (грузовых) самолетов.

Третий период (1946—1953 гг.) ознаменовался дальнейшим повышением энерговооруженности самолетов, совершенствованием их аэродинамических форм и значительным увеличением потенциальных возможностей авиационной техники. В авиации дальнего и сверхдальнего действия получили распространение особо мощные и экономичные поршневые двигатели. Основу гражданской и спортивной авиации к этому времени составили усовершенствованные двухмоторные самолеты, многоцелевые легкие одномоторные самолеты, средние и тяжелые вертолеты. Самолетный парк ВВС обновлен реактивными самолетами-бомбардировщиками среднего и большого радиусов действия с дозвуковыми скоростями полета, гидросамолетами и реактивными самолетами-истребителями со стреловидными крыльями и оперением (на истребителях этой группы к 1948 г. была достигнута, а в 1950 г. превышена в полете скорость звука). Наконец, в 1956 г. на внутренних и международных гражданских авиалиниях началась эксплуатация первых в мире реактивных пассажирских самолетов Ту-104.