Автор: Чепышко Валерий Алексеевич
Возраст: 17 лет
Место учебы: ГБОУ ЧКШИ с ПЛП
Город: Челябинск
Руководитель: Чебыкин Н.В. (учитель истории и обществознания)
Научно-исследовательская работа
"Причины появления самолетов необычного назначения (танкеры, командные пункты, танки)"
Содержание
Введение
1. Танкеры – «воздушные корабли»
1.1 Дозаправка в наше время
1.2 Самолеты-заправщики
2. «Самолеты судного дня» или воздушные командные пункты
2.1 История создания воздушного командного пункта
2.2 Перспективы дальнейшего развития
3. Летающие танки или «защитники земли»
3.1 История создания
3.2 Современные штурмовики
Заключение
Использованные материалы
Введение
С давних лет человек грезил о небе и мечтал парить как птица. Из древнегреческих мифов мы знаем о Дедале, смастерившим себе и своему сыну Икару крылья. Из истории мы знаем нескольких изобретателей, пытавшихся сконструировать летательные аппараты, например, вертолет Леонардо да Винчи.
Со времен Возрождения прошло много лет и для современного человека авиация является обыденным делом. Сейчас с трудом можно найти человека, который никогда не летал на самолете. Жители крупных городов видят самолеты каждый день. Но это обычные пассажирские самолеты, назначение которых - доставить пассажиров из пункта А в пункт Б. Существуют также военные самолеты, созданные для защиты воздушных рубежей нашей Родины. Перед ними ставится более широкий спектр задач, нежели перед гражданской авиацией.
Существуют также самолеты, выделяющиеся своим внешним видом даже на фоне военных летательных аппаратов. При этом необычен не только их внешний вид, но и решаемые ими задачи.
Например, во время Второй мировой войны были сформированы отдельные эскадрильи, главной задачей которых стали именно специальные операции: доставка и эвакуация диверсионно-разведывательных групп, ведение пропаганды путем разбрасывания листовок или агитации с помощью мощных громкоговорителей, установленных на самолетах.
Каковы причины появления этих видов авиации?
Гипотеза исследования. Необычные задачи ставились перед авиацией преимущественно в военное время, следовательно, появление самолетов, предназначенных для выполнения специфических задач было продиктовано военной необходимостью.
Цель исследования: выявить причины создания нескольких типов самолетов необычного назначения (танкеры, командные пункты, танки).
Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:
1. Выделить причины появления самолетов-заправщиков
2. Выявить необходимость создания самолетов «Судного дня»
3. Обозначить причины появления штурмовиков
Достижение поставленных целей обеспечивается за счет исследования истории создания самолета необычной конструкции, а также задач, которые летательный аппарат призван выполнять.
Танкеры – «воздушные корабли»
Воздушная дозаправка не только один из самых сложных элементов полета, но и наиболее любимых зрителями фрагментов аэрошоу. К сожалению, летчики демонстрируют его не так часто, как хотелось бы – процесс этот не только сложен, но и весьма опасен, ведь самолеты сближаются друг с другом на расстояние до 20 метров. Не менее увлекательна и история развития самой идеи.
Считается, что авторство идеи дозаправки в воздухе принадлежит России. Она была выдвинута в 1917 году в нашей стране и запатентована в 1921 году в США русским эмигрантом, летчиком-испытателем, а впоследствии и авиаконструктором Александром Прокофьевым-Северским. Однако в мире осуществлять дозаправку в воздухе начали еще в 1912 году. Выглядело это весьма забавно: канистру с бензином просто передавали с одного аэроплана на другой. Затем стали приспосабливать для этого шланг, который сбрасывали с одного самолета и вручную ловили на другом. Насосов, естественно, еще не придумали, топливо поступало вниз просто под воздействием гравитации.
Первая успешная дозаправка такого рода произошла 27 июня 1923 года. Ее осуществили летчики USAF (американские военно-воздушные силы). Заправку провели с крыла на крыло между двумя самолетами Airco DH.4.
Началась эпоха соревнований за наибольшую длительность полетов без приземления. Стартовав в том же, 1923-м, году с 37 часов с девятью дозаправками, к середине 1930-х американские летчики научились оставаться в воздухе несколько недель.
В 1935 году братья Fred и Al Key на самолете Curtiss Robin установили рекорд беспосадочного полета: 653 часа и 34 минуты (более 27 суток). Они взлетели 4 июня и приземлились 1 июля. Пищу летчикам спускали на веревке. Техническое обслуживание двигателя осуществлялось тоже прямо на лету. Для этого вокруг мотора был оборудован специальный помост, на который в случае необходимости и выбирался один из пилотов.
Существовавший тогда способ дозаправки (шланг с обычным заправочным пистолетом) был крайне опасен. Пистолет в любой момент могло вырвать из горловины топливного бака, и струя бензина летела прямо на горячий корпус двигателя.
В России идея создания самолетов-танкеров начала активно развиваться на рубеже 1930-х. У ее истоков стоял известный авиаконструктор Владимир Сергеевич Вахмистров. Первые успешные испытания были проведены им в 1932 году.
Дозаправка в наше время
В наши дни дозаправка производится по схеме шланг-конус, которая по сравнению со способами 1920-х и 30-х годов выглядит куда удобнее. Производится она по следующему принципу:
Для заправки при помощи шланга-конуса самолёт-заправщик комплектуется одной или несколькими подвесными заправочными установками, расположенными на максимально возможном удалении друг от друга. Как правило, два из них находятся под крыльями, за мотогондолами двигателей, а третий размещён в хвостовой части фюзеляжа. Каждая заправочная установка оснащена гибким шлангом длиной в несколько десятков метров. На конце шланга имеется так называемый конус или буй, внешне напоминающий волан, в основании которого находится вентиль, запирающий просвет шланга.
Заправляемый летательный аппарат в свою очередь оборудован приёмной штангой, которая в целях улучшения аэродинамики аппарата может быть сделана убирающейся в корпус. Процесс заправки происходит следующим образом. Танкер разматывает шланг, и конус под напором воздуха расправляется из сложенного положения в свою рабочую конфигурацию. Оба воздушных судна сближаются друг с другом, причем танкер-заправщик летит прямо, с постоянной скоростью и неизменной высотой, а заправляемое воздушное судно занимает позицию сзади и немного снизу от заправляющего танкера. Уравняв скорости и высоту, пилот заправляемого воздушного судна маневрирует так, чтобы попасть заправочной штангой в неуправляемый конус. Соединение штанги и конуса производится электромагнитным замком. После установления соединения оператором заправки включается система перекачки, и топливо под большим давлением поступает в баки заправляемого воздушного судна. По окончании заправки пилот заправляемого воздушного судна просто уменьшает скорость, и конус отсоединяется от штанги, когда сила натяжения превысит силу электромагнита.
Для облегчения навигации, стыковки и управления заправкой как танкер, так и заправляемые самолёты оборудованы радиотехническими системами межсамолётной навигации, подсветкой элементов заправки и световой сигнализацией заправки.
Самолеты-заправщики
Самолёты-заправщики, как правило, не разрабатываются отдельно, а являются переделанными пассажирскими или транспортными самолетами, иногда и бомбардировщиками или, Так, например, самолёт-заправщик Ил-78М (см. рис.1) является переделанным военно-транспортным Ил-76МД, на котором не устанавливается десантное и транспортное оборудование, отсутствует задний грузовой люк, установлены два дополнительных топливных бака в фюзеляже и три подвесных агрегата заправки, а кормовая пушечная установка (включая место стрелка) переоборудована в кабину оператора заправки. Ранее в ВВС СССР для дозаправки использовались переделанные дальние бомбардировщики М-4 и 3М, служившие до начала 90-х годов; похожей была судьба британского Handley Page Victor, служившего заправщиком куда дольше, чем в роли бомбардировщика. Таким образом можно сказать, что самолеты заправщики являются важнейшим стратегическим фактором в арсенале любой страны.
Подводя итог можно сказать следующее: толчком для развития идеи дозаправки в воздухе стала военная необходимость в увеличении дальности бомбовых ударов по позициям противника. Однако до самого начала холодной войны развитие способов дозаправки оставалось скорее соревнованием отдельных энтузиастов. И главной целью изобретателей было не военное ее применение, а трансатлантические коммерческие перелеты. А в течение самой холодной войны, дозаправка стала одним из важнейших факторов ведения стратегической войны.
Рис.1 Имитирование дозаправки в воздухе сверхзвукового бомбардировщика Ту-160
«Самолеты судного дня» или воздушные командные пункты
В ходе холодной войны, в условиях угрозы обмена ядерными ударами, в Соединенных Штатах появилась идея создания эффективного передвижного и почти неуловимого командного центра, на роль которого прекрасно подходил самолет. Первый образец, прозванный «самолетом Судного дня», был создан в 1973 году.
Советским ответом стал самолет Ил-80 (см. рис.2) — надежный, продуманный и сильно засекреченный проект, способный в кратчайшие сроки осуществить эвакуацию высшего командного состава из-под удара противника.
Рис.2 Российский самолет Ил-80ВКП
История создания воздушного командного пункта
В 1965 г. 11 заправщиков KC-135A по заказу САК были переделаны в самолеты-ретрансляторы EC-135A для системы командования и управления войсками в случае ядерного нападения. Внешне самолет выделялся лишь несколькими дополнительными штыревыми антеннами и наличием топливоприемника над пилотской кабиной. Кроме того, поскольку самолеты должны были действовать в условиях радиоактивного заражения, на хвостовую часть возле заправочной штанги были нанесены красно-белые полосы - знаки "Опасно, радиация". Это было предупреждением для наземного персонала: мол, самолет "грязный".
Первый ВКП, созданный в 1962 г., был не переделан из заправщика, а специально построен как таковой. KC-135B (модель 717-166) был комбинированным заправщиком/ВКП. Над пилотской кабиной имелся топливоприемник. На концах крыла сверху, чуть отступя от законцовок, были установлены направленные вперед длинные штыревые антенны УКВ-связи на небольших "пилонах" (обтекателях аппаратуры), однотипные с той, что в порядке стандартной комплектации стояла на вершине киля. Над центропланом имелся квадратный радиопрозрачный обтекатель антенны сверхнизкочастотной связи, известной как "сэддл-антенна", поскольку она отдаленно напоминала седло на лошади. Спереди него были два маленьких каплеобразных обтекателя, сзади - еще один; в них находились антенны спутниковой связи. В обтекателе перед правой основной стойкой шасси был установлен барабан, с которого разматывалась буксируемая проволочная антенна сверхнизкочастотной спецсвязи со стабилизирующим конусом на конце. Она служила для связи с погруженными подводными лодками. Выпустив антенну, самолет начинал описывать круги; конус, потеряв скорость, сваливался, и антенна повисала почти вертикально - только в этом положении сигнал мог пронзить толщу воды.
В грузовой кабине KC-135B были оборудованы кабинет, узел связи и жилое помещение. В любое время в дежурстве находился минимум один такой самолет с представителем высшего командного состава на борту, чтобы обеспечить командование ядерными силами в случае нанесения ядерного удара по США, который мог вывести из строя наземные командные пункты.
Перспективы
Самолеты ВКП (Воздушные командные пункты) находятся на вооружении и служат самолетами экстренного реагирования. К счастью, по назначению они пока не применялись. Но всегда поддерживаются в готовом состоянии, чтобы сразу подняться в воздух.
Но существуют также самолеты дальнего радиолокационного обнаружения, которые тоже можно отнести к самолетам воздушного командования.
В России такие воздушные суда принято называть самолетами дальнего радиолокационного обнаружения и управления (ДРЛОиУ) (см. рис.3), однако за границей приняты свои обозначения. Там их обычно называют AWACS – Airborne EarlyWarning and Control System (авиационная система раннего предупреждения и управления) или AEW&C – Airborne Early Warning and Control (авиационное раннее предупреждение и управление). В настоящее время 23 страны в мире обладают самолетами такого класса, среди них Россия, США, Франция, Великобритания, Индия, Израиль, Таиланд, Греция и др. Всего во всем мире насчитывается более 230 самолетов данного класса.
Рис.3 Российский самолет ДРЛОиУ А-50У
Чаще всего самолеты ДРЛОиУ предназначены для сбора информации о воздушных целях, но могут применяться и для обнаружения наземных целей. Главным их преимуществом является высокая мощность установленного на борту радиолокационного оборудования. С его помощью такие самолеты могут получать оперативную информацию обо всех летательных аппаратах противника, не входя в зону действия его систем ПВО. Современные самолеты ДРЛОиУ могут обнаружить и сопровождать воздушные цели на удалении до 650 км, при этом число таких целей может достигать сотен единиц. С помощью этих самолетов легко наладить координацию действия ВВС и предоставлять своим войскам оперативную информацию о противнике.
Сегодня всего один самолет ДРЛОиУ, находящийся на высоте в 9 тысяч метров, в состоянии контролировать территорию площадью до 312 тысяч кв км. К примеру, 3 американских самолета E-3C в состоянии обеспечить постоянный радиолокационный контроль за всем воздушным пространством над Центральной Европой, при этом зоны обнаружения этих самолетов будут взаимно пересекаться. Использование самолетов ДРЛОиУ делает союзные истребители менее заметными для врага, так как им почти нет необходимости включать собственные бортовые РЛС.
При этом очень высокая эффективность подобных самолетов делает их приоритетной целью для истребителей противника. По этой причине такие самолеты очень редко совершают полеты без прикрытия истребителей или вне зоны действия союзной системы ПВО. Такие самолеты очень уязвимы для истребителей, так как выполнены на базе громоздких пассажирских лайнеров и военно-транспортных самолетов, которые не отличаются высокой маневренностью и не в состоянии эффективно уклонятся от ракет. Помимо этого, самолет ДРЛОиУ – это мощнейший источник радиоволнового излучения, отличающийся огромными размерами (см. рис.3), так что такие самолеты могут быть легко обнаружены радарами ПВО противника.
Действительно нужные усовершенствования могут коснуться оборудования на борту, чтобы расширить возможности самолетов. Известно, что военное руководство заинтересовано в модернизации проектов. По этой причине, есть основания полагать, что самолеты ДРЛО и ВКП будут оставаться на вооружении на протяжении ближайших лет, если не десятилетий.
Подводя итог, можно выделить следующие задачи, решить которые призван «самолет Судного дня»:
- Выполнение роли передвижного командного пункта
- Быстрая эвакуация командного состава
- Возможность действовать в условиях радиоактивного заражения
- Получение оперативно-тактической информации о расположении войск противника с безопасного расстояния
Исходя из анализа поставленных задач, можно сделать вывод, что воздушный командный пункт – это исключительно военная разработка, не находящая применения в гражданской авиации.
Летающие танки или «защитники земли»
Свое название, «летающий танк», штурмовики получили благодаря легендарному Ил-2, самому массовому самолету в истории. Штурмовая авиация — один из родов фронтовой авиации военно-воздушных сил государства, предназначенный для поддержки наземных войск. Используется для уничтожения противника на поле боя и нанесения бомбово-штурмовых ударов по наземным объектам в ближайшей глубине обороны противника. В основном, действует на малой высоте или на бреющем полёте. В качестве штурмовиков используются самолёты или вертолёты.
История создания
Работы по созданию специальных самолетов поля боя возобновились в СССР лишь в середине 1920-х годов, когда боевой опыт Гражданской войны со всей очевидностью выявил катастрофическое несоответствие летно-тактических характеристик крылатых машин Воздушного флота Красной армии существующим оперативно-тактическим взглядам на применение наземных войск в современной войне.
В 1924 году вышло в свет «Временное наставление по боевому применению воздушных сил СССР», в котором требования к самолету-штурмовику выдвигались в следующем виде: «Штурмовые самолеты должны обладать большой вертикальной, горизонтальной скоростью и маневренностью. Кроме того, самолет должен иметь сильное вооружение для стрельбы вниз (кроме пулеметов для стрельбы сквозь винт), а мотор и кабина пилота должны быть снизу защищены броней».
В том же 1924 году Научно-технический комитет при Управлении ВВС впервые приступил к разработке тактико-технических требований к перспективным самолетам, в том числе к штурмовикам.
Программой опытного строительства на 1924–1925 годы намечалась постройка опытного образца самолета-штурмовика на авиазаводе ГАЗ № 1 с готовностью в проекте к концу 1925 года на 25 %. Однако штурмовик построен не был в основном из-за несоответствия технического задания реальным техническим и технологическим возможностям советской авиапромышленности того периода.
Не дожидаясь создания специализированного самолета-штурмовика, в 1926 году были сформированы четыре авиационные штурмовые эскадрильи: в Гомеле, Воронеже, Гатчине и Киеве. Для их укомплектования было решено использовать самолет-разведчик Р-1, который строился серийно с 1923 года.
Во время ВОВ основным самолетом штурмовой авиации ВВС СССР стал Ил-2 (см. рис.4) «летающий танк», «бетонный самолет» или попросту «Schwarzer Tod» (неправильный, дословный перевод – «черная смерть», правильный перевод – «чума»). Революционная машина для своего времени: штампованные броневые панели двойной кривизны, полностью интегрированные в конструкцию Штурмовика; реактивные снаряды; мощнейшее пушечное вооружение.
Рис. 4 Советский штурмовик Ил-2
За годы войны было выпущено 36 тысяч самолетов Ил-2 (см. рис.5) (плюс еще около тысячи модернизированных штурмовиков Ил-10 в первой половине 1945 г.).
Рис.5 Советский штурмовик Ил-2М3
Много вопросов связано с неуязвимостью Штурмовика. Суровая реальность подтверждает: тяжелое бронирование и авиация – вещи несовместимые. Снаряды немецкой автоматической пушки MG 151/20 пробивали броне кабину Ил-2 насквозь (см. рис.6). Консоли крыла и хвостовая часть фюзеляжа Штурмовика были вообще выполнены из фанеры и никакого бронирования не имели – очередь зенитного пулемета запросто «отрубала» крыло или хвост от броне кабины с летчиками.
Рис.6 Места попадания снарядов в бронеплиты кабины Ил-2
Смысл «бронирования» Штурмовика был в другом – на предельно малых высотах резко возрастала вероятность поражения огнем стрелкового оружия немецкой пехоты. Вот здесь и пригодилась броне кабина Ил-2 - она прекрасно «держала» пули винтовочного калибра, а что касается фанерных консолей крыла, мелкокалиберные пули не могли причинить им вреда – Илы благополучно возвращались на аэродром, имея по несколько сотен пулевых пробоин.
В СССР после окончания Великой Отечественной войны от самолетов штурмовиков решили отказаться, взяв за перспективное направление развитие тактической бомбардировочной авиации. Но вернемся в наше время, сегодня штурмовик – неотъемлемая составляющая любого военного конфликта.
Современные штурмовики
Основной составляющей штурмовой авиации различных стран мира являются самолеты Су-25 и A-10. Созданные в СССР и США соответственно.
Сейчас эти самолеты уже трудно назвать современными. Что и говорить, ведь Су-25 (см. рис.7) впервые поднялся в воздух 22 февраля 1975 года. Но он претерпел множественные модернизации в прицельно-навигационном плане и его довольно простая и надежная конструкция которая не раз спасала многие жизни не один раз считается наивыгоднейшей среди штурмовиков.
Рис.7 Самолет Су-25
Идея дозвуковой высокозащищенной ударной машины родилась в результате анализа боевого применения авиации по наземным целям на учениях «Днепр» в сентябре 1967 года: всякий раз, лучшие результаты демонстрировал дозвуковой МиГ-17. Устаревший самолет, в отличие от сверхзвуковых истребителей-бомбардировщиков Су-7 и Су-17, уверенно находил и прицельно поражал точечные наземные цели.
В результате на свет появился «Грач», специализированный штурмовик Су-25 с предельно простой и живучей конструкцией. Неприхотливый «самолет-солдат», способный работать по оперативным вызовам сухопутных войск в условиях сильного противодействия фронтовой ПВО противника.
К началу Афганской войны Су-25 стал единственным самолетов советских ВВС, максимально приспособленным к подобным «нестандартным» конфликтам. Кроме Афгана, благодаря своей дешевизне и простоте эксплуатации, штурмовик «Грач» отметился в паре десятков вооруженных конфликтов и гражданских войн по всему миру.
Лучшее подтверждение эффективности Су-25 – «Грач» не сходит с конвейера тридцать лет, помимо базовой, экспортной и учебно-боевой версии, появился ряд новых модификаций: противотанковый штурмовик Су-39, палубный самолет Су-25УТГ (см. рис.8), модернизированный Су-25СМ со «стеклянной кабиной» и даже грузинская модификация «Скорпион» с зарубежной авионикой и прицельно-навигационными системами израильского производства.
Рис.8 Палубная модификация Су-25УТГ
Попытки установить на самолет тяжелое вооружение делались еще во времена Второй мировой. Но лишь американцы догадались смонтировать батарею из нескольких пушек на борту военно-транспортного самолета С-130 «Геркулес» (аналог советского Ан-12). При этом, траектории выпущенных снарядов перпендикулярны курсу летящего самолета – пушки ведут огонь сквозь амбразуры в левом борту.
Рис. 9 Американский самолет огневой поддержки АС-130 «Спектр»
АС-130 «Спектр» - простое и гениальное решение для локальных конфликтов низкой интенсивности. Главное, чтобы у противовоздушной обороны противника не было ничего серьезнее ПЗРК и крупнокалиберных пулеметов – иначе, никакие тепловые ловушки и оптико-электронные системы защиты не спасут самолет от огня с земли.
Обобщая сказанное можно выделить следующие задачи, которые были поставлены при создании этого класса самолетов:
- Уничтожение бронетехники противника
- Повышенная «живучесть» машины
- Легкость в эксплуатации и дешевизна производства
Заключение
После выполнения поставленных в начале исследования задач можно сказать следующее: в целом создание и развитие самолетов необычного назначения связанно с появлением новых разработок в военной сфере, появлением новых тактических задач, решить которые существовавшие на то время образцы военной техники оказывались неспособны.
Также очевидно, что эти программы обладают огромным модернизационным потенциалом, а также, исходя из современной геополитической обстановки, - необходимостью реализации этого потенциала для защиты нашей Родины.
Использованные материалы
- http://www.arms-expo.ru/agency/persons/analitics/61738/
- https://ru.wikipedia.org/wiki/Дозаправка_в_воздухе
- https://surfingbird.ru/surf/dozapravochnaya-aviatsiya-istoriya-vozdushnoj--zqKw65d90
- https://warbook.club/voennaya-tehnika/samolety/il-80/
- https://topwar.ru/28230-vozdushnye-komandnye-punkty-samolety-sudnogo-dnya-.html
- http://wikiredia.ru/wiki/Воздушный_командный_пункт
- https://kartaslov.ru/книги/Жирохов_М_А_Рождение_советской_штурмовой_авиации_История_создания_летающих/6
- https://ru.wikipedia.org/wiki/Штурмовая_авиация
- https://topwar.ru/24495-nesuschie-smert-luchshie-shturmoviki-v-istorii-aviacii.html
- http://aviation-gb7.ru/Gunship-2.htm
- https://topwar.ru/12620-kakoe-buduschee-u-shturmovikov.html
- https://uacrussia.livejournal.com/44591.html
- http://militaryarticle.ru
- http://www.arms-expo.ru
Источник: http://www.arms-expo.ru/agency/persons/analitics/61738/ https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%BE%D0%B7%D0%B0%D0%BF%D1%
| 
