Автор: Лазарев Роман Антонович
Возраст: 17 лет
Место учебы: БОУ г. Омска «СОШ № 45»
Город, регион: Омск, Омская область
Руководитель: Свичинская Е.В., БОУ г. Омска «СОШ № 45»

Как повлияла конструкторская школа А.Н.Туполева
на развитие авиации

Я живу в микрорайоне города Омска, который называется Чкаловский поселок, и центральной магистралью которого является Космический проспект. В годы Великой Отечественной войны этот проспект был взлетно-посадочной полосой. С проходной завода ПО «Полёт» тягачом буксировали (выводили) самолёт, он взлетал, делал несколько кругов и садился. В 1962 году проспект заасфальтировали, и взлетно-посадочная полоса стала проспектом, по которой курсируют троллейбусы, автобусы и автомобили. Но осталась память о людях, творивших нашу историю в тяжёлые годы Великой Отечественной войны. Среди них Андрей Николаевич Туполев, главный конструктор завода № 166 (в настоящее время – ПО «Полёт»). 

Опытно-конструкторское бюро ПАО «Туполев», начало которому положил А. Н. Туполев, и в наше время продолжает создавать и совершенствовать самолеты марки «Ту». С 1923 года этим ОКБ было выпущено более      18 000 самолётов, разработано более 300 моделей и модификаций, 90 из которых реализовано в качестве опытных образцов, а 40 – запущено в серию [4].

Гипотеза: А.Н. Туполев внес огромный вклад в развитие авиастроения.

Цель: выявить новаторские идеи А.Н. Туполева и рассмотреть их влияние на развитие авиационной техники.

Задачи:

1. Установить ключевые этапы деятельности А.Н. Туполева.
2. Выявить достижения А. Н. Туполева в области авиастроения.
3. Составить таблицу инноваций ЦАГИ А.Н.Туполева.

Ключевые этапы деятельности А.Н. Туполева

• А.Н. Туполев в 1916 – 1918 гг. участвовал в работах первого в России авиационного расчётного бюро; конструировал первые аэродинамические трубы в Императорском Московском техническом училище (позднее – МВТУ). 
• Вместе с Н.Е. Жуковским был организатором и одним из руководителей Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ), где окончательно определилось призвание молодого инженера. 
• Днем основания ЦАГИ считается 1 декабря 1918 года. «Мозг» ЦАГИ с самого начала образовали выдающиеся ученые и созидатели своего времени: Н.Е. Жуковский, С.А. Чаплыгин, Б.С. Стечкин, А.Н. Туполев… Именно благодаря Туполеву А.Н. с первых шагов ЦАГИ теснейшим образом связан с созданием совместно с ОКБ самых востребованных конструкций самолётов мирового уровня в соответствии с принципом, которому Туполев следовал всю жизнь: «Дадим заказчику не то, что он хочет, а то, что ему нужно!» В ЦАГИ Туполев возглавил отдел авиации, гидродинамики и опытного строительства (АГОС). В КБ ЦАГИ работало в то время всего 13 инженерно-технических специалистов, но именно с этим решением и датой 22 октября 1922 года Туполев связал потом создание конструкторского бюро, которое он возглавлял в течении 50 лет и которое ныне носит его имя.
• В августе 1931 года ЦАГИ объединили с 39 -м заводом при КБ, которое возглавил Сергей Ильюшин, а его помощником почему-то назначили А.Н. Туполева. В мае 1932 года ЦКБ был преобразован в секцию опытного самолетостроения, в нее вошёл конструкторский отдел Туполева. В январе 1933 года ЦАГИ вновь обрел прежнюю самостоятельность. Начал работу завод опытных конструкций – ЗОК. В июле 1936 года КОСОС и ЗОК были преобразованы в завод № 156. 21 октября 1937 года Туполева арестовали, и ОКБ ЦАГИ в течение последующих двух лет практически не работало. Туполева, отсидевшего в тюрьме более года, перевели работать в организованное ведомством Л.П. Берии ЦКБ-29. Осенью 1942 года ЦКБ-29 выводится из подчинения НКВД и переименовывается в авиазавод № 156 [5].
• ЦКБ-29 НКВД — второе и последнее в авиапромышленности «Опытно-конструкторское бюро», созданное в конце 1938 года из числа заключённых авиаконструкторов и авиаинженеров. Первое название — «Спецтехотдел». В авиационной промышленности предшественником ЦКБ-29 НКВД было ЦКБ-39 ОГПУ имени Менжинского.
• ЦКБ-29 НКВД представляло собой специальное подразделение НКВД, призванное выполнять задания правительства по созданию новой авиационной техники для нужд Рабоче-крестьянской Красной Армии (РККА). Состояло из четырёх бригад, руководителями которых были главные конструкторы, осуждённые по 58-й статье УК РСФСР: Владимир Михайлович Петляков, Владимир Михайлович Мясищев, Андрей Николаевич Туполев, Дмитрий Людвигович Томашевич. ЦКБ-29 НКВД позже получило неофициальное название «Туполевская шарага»[5].
• 22 июля 1941 года в Омск прибыло ЦКБ-29. После приезда в Омск ЦКБ-29 было размещено в авиамастерских КБ В.М. Мясищева, которое дорабатывало высотный бомбардировщик дальнего действия – изделие «102», и КБ Д.Л. Томашевича, строившее одноместный высотный истребитель – изделие «110» и параллельно легкий фанерный фронтовой бомбардировщик. Недалеко от авиационных мастерских находилось здание летно-технического училища (ОЛТУ), в котором был кабинет А.Н.Туполева. Здесь он работал, когда на близлежащем летном поле ОЛТУ начались испытания первых туполевских самолетов. В 1941 году А.Н.Туполев был назначен главным конструктором, возглавил техническое руководство при строительстве самолета Ту-4. 
• Омский авиационный завод №166 был создан в первые месяцы Великой Отечественной войны. Уже к середине июля 1941 года немецко-фашистские войска продвинулись вглубь советской территории на 300 – 600 км [2, с.10] 
• 2 июля Совет Народных Комиссаров (СНК) принимает постановление, а 24 июля Наркомат авиационной промышленности издает приказ об организации в Омске авиационного завода на базе Московского опытно-конструкторского завода № 156 (ЗОК) и Тушинского серийного завода № 81[2]. Традиционно этот день считается днем создания Производственного объединения «Полёт». Первым директором 166 -го завода был назначен А.В. Ляпидевский, а уже в начале сентября 1941 года назначен опытный производственник Леонид Петрович Соколов [2, с.11].
• На ЗОК № 156 в состоянии сборки находился пикирующий бомбардировщик конструкции А.Н. Туполева (заводское название «105 В»). Машина, обладавшая уникальными тактико-техническими данными, выпущенная массово в короткие сроки, могла существенно усилить советские Военно-воздушные силы (ВВС). Но для развертывания ее производства требовались кадры и оборудование серийного завода №81. Перед руководством завода № 166 стояла задача: к концу 1941 года выпустить 55 самолетов [2, с.13].
• В 1937-1941 гг. А.Н.Туполев был репрессирован и, находясь в заключении, работал в ЦКБ-29 НКВД. Здесь им был создан фронтовой бомбардировщик «103» (Ту-2). С весны 1939 г. в системе ОТБ НКВД формируется тот костяк фирмы «Ту», которому отечественная авиация во многом обязана послевоенными успехами в области тяжелого и, прежде всего, тяжелого реактивного самолетостроения.
• Послевоенный период под руководством А.Н. Туполева (с 1956 г. он генеральный конструктор) был создан ряд военных и гражданских самолётов. Среди них стратегический бомбардировщик Ту-4, первый советский реактивный бомбардировщик Ту-12, турбовинтовой стратегический бомбардировщик Ту-95, бомбардировщик Ту-16, сверхзвуковой ракетонесущий дальний бомбардировщик Ту-22 и сверхзвуковой барражирующий истребитель-перехватчик Ту-128. В 1964 г. принимается на вооружение дальний сверхзвуковой беспилотный разведчик Ту-123 «Ястреб», ставший первенцем в семействе туполевских беспилотных разведывательных комплексов. В 1956-1957 гг. в КБ создано новое подразделение, задача которого – разработка беспилотных ЛА. Были разработаны крылатые ракеты «121», «123», ЗУР «131», а также велись работы по планирующему гиперзвуковому аппарату «130» и ракетоплану «136» («Звезда»). С 1955 г. проводились работы по бомбардировщикам с ядерной силовой установкой (ЯСУ). После полетов летающей лаборатории Ту-95ЛАЛ намечалось создание экспериментального самолета Ту-119 с ЯСУ и сверхзвуковых бомбардировщиков «120». На базе бомбардировщика Ту-16 в 1955 г. был создан первый советский реактивный пассажирский самолёт Ту-104. За ним последовали первый турбовинтовой межконтинентальный самолёт Ту-114, ближние и средние магистральные самолёты Ту-110, Ту-124, Ту-134.
• Также во второй половине 1960-х годов в КБ проектируется многорежимный дальний ракетоносец-бомбардировщик с изменяемой стреловидностью крыла – Ту-22М, ставший в процессе своего развития основой отечественной Дальней авиации и авиации ВМФ. Эти самолеты постепенно пришли на смену дозвуковым Ту-16 и сверхзвуковым Ту-22. 1960-е годы в КБ проходят под знаком разработки нового среднемагистрального пассажирского самолета Ту-154, который в 1970-е годы пришел на смену реактивным пассажирским самолетам первого поколения, а также создания первого в мире сверхзвукового пассажирского самолета Ту-144 (совместно с А.А.Туполевым). Среднемагистральный Ту-154 стал для КБ поворотным этапом в разработке современных пассажирских самолетов. Впервые в практике КБ проектировался пассажирский самолет, в основе конструкции которого даже отдаленно не было военного прототипа. Это позволило создать высокоэффективный пассажирский самолет, экономические и эксплуатационные летные характеристики которого были на уровне лучших зарубежных аналогов.

А.Н.Туполев в области авиастроения

• А.Н.Туполев приступает к изучению темы внедрения легких металлов в конструкцию самолёта, разработал и внедрил в практику технологию крупносерийного производства лёгких и тяжёлых металлических самолётов.

• А.Н.Туполев постоянно уделял внимание созданию новых авиационных материалов. По его настоянию и при его поддержке были созданы и начали широко применяться: со второй половины 1930-х годов – легкие магниевые сплавы; с конца 1940-х – начала 1950-х годов – высокопрочные алюминиевые сплавы для тяжелых скоростных самолетов; с конца 1960-х годов – теплостойкие алюминиевые сплавы для сверхзвуковых самолетов. Он первым начал применять хромансиль (высокопрочную сталь), стеклотекстолит и многие другие авиационные неметаллические материалы, организовал специальную лабораторию для исследования и разработки технологических процессов их производства, обеспечения серийного внедрения и создания новых неметаллических материалов.

• Неоценим вклад А.Н.Туполева в сферу создания дозвуковых и сверхзвуковых реактивных самолётов. Так в период с 1950-х по 1960-е годы появляются сверхзвуковые боевые самолёты Ту-22, Ту-128.

• В ОКБ продолжались работы по беспилотным разведывательным комплексам нового поколения, были созданы полуавтоматические дистанционно пилотируемые Ту-141 «Стриж» и Ту-143 «Рейс». Это были оперативные сверхзвуковые беспилотные самолёты-разведчики. Выпущено более 1000 таких комплексов.

• В ответ на модернизацию бомбардировщика В-52 (США) в КБ приступили к созданию нового стратегического авиационного носителя на базе конструкции серийного противолодочного самолёта Ту-142М, разработанного еще при Андрее Туполеве.

• Разработка многорежимного стратегического ракетоносца Ту-160. В авиапромышленности разработаны новые технологические процессы по обработке, сварке и термообработке титана, изготовление специальных установок для сварки и отжига титановых конструкций в вакууме. 18 декабря 1981 года Ту-160 совершил первый полет. Это самый большой в мире самолёт с изменяемой геометрией крыла.

• КБ Туполева освоил альтернативные виды топлива – водорода и сжиженного природного газа (СПГ). Испытания проводились на опытном самолёте Ту-155, переделанном из серийного Ту-154Б. Самолет был оснащён силовой установкой, состоящей из работавшего на жидком водороде двигателя НК-88 и двух штатных ТРД. Первый полет на жидком водороде состоялся 15 апреля 1988 года. После доработки под сжиженный природный газ Ту-155 свой очередной первый полет 18 января 1989 года. Эти полёты с применением экологически чистого топлива были первыми в мире, использующие оба вида криогенного топлива (жидкого водорода или СПГ). В этот период КБ начинает прорабатывать проекты гражданских самолётов на криогенном топливе. Первым становиться Ту-156 – модификация Ту-154 [2].

Таблица инноваций ЦАГИ А.Н.Туполева

Вывод

• В ЦАГИ зародилась основа новых отраслей науки и техники, в дальнейшем ставших фундаментом для развития авиационной промышленности в СССР.
• Великая Отечественная война. Коллектив ЦАГИ участвует в создании новых современных типов самолётов, истребителей и бомбардировщиков. Рекомендации учёных-аэродинамиков позволяют резко повысить лётные характеристики строящихся машин.
• М. В. Келдыш, будущий академик и президент АН СССР (он работал в ЦАГИ буквально со дня окончания МГУ, с 1931-го до 1946 года), совместно с сотрудниками своего отдела разрабатывает теорию флаттера, без учёта которой создание высокоскоростных самолётов попросту невозможно.
• После войны наступает время реактивной авиации. Академик С. А. Христианович со своим коллективом работает над созданием в ЦАГИ нового поколения высокоскоростных аэродинамических труб и занимается фундаментальными исследованиями теории сверхзвуковых полётов.
• В 1953 году новая аэродинамическая труба Т-109 — единственная в своём роде в мире — разгоняет воздух в диапазоне числа Маха от 0,5 до 4. В. В. Струминский исследует аэродинамику стреловидных крыльев, Г. С. Бюшгенс и А. Л. Райх занимаются вопросами устойчивости и управляемости реактивных машин.
• В стенах КБ для дальней авиации проектируется многорежимный межконтинентальный ракетоносец Ту-160, ведутся работы по беспилотным разведывательным комплексам нового поколения «Рейс» и «Стриж», а также разворачиваются опытно-конструкторские работы по пассажирским самолетам нового поколения, приведшие к созданию среднемагистрального Ту-204 и ближнемагистрального Ту-334[1].

Заключение

Всего под руководством А.Н.Туполева было спроектировано свыше 100 типов самолётов, 70 из которых строились серийно. На его самолётах установлено 78 мировых рекордов, выполнено около 30 выдающихся перелётов. А.Н.Туполев воспитал плеяду видных авиационных конструкторов и учёных, возглавивших самолётные ОКБ. В их числе В.М.Петляков. П.О.Сухой, В.М.Мясищев, А.И.Путилов. В.А.Чижевский, А.А.Архангельский, М.Л.Миль, А.П.Голубков, И.Ф.Незваль и другие.

Несмотря на все объективные и субъективные сложности в жизни КБ Туполева и его коллектива, в 1990-е годы удалось передать в серию и в эксплуатацию несколько модификаций нового среднемагистрального Ту-204, начать испытания новейшего ближнемагистрального Ту-334.

История КБ Туполева – это живая история проектирования и постройки гражданских и военных самолетов. Все эти годы характеризовались успешным решением совершенно новых проблем и созданием новых самолетов. Так было с первым цельнометаллическим самолетом АНТ-2, самолетом-гигантом «Максим Горький» (АНТ-20), первым реактивным пассажирским Ту-104, первым сверхзвуковым пассажирским Ту-144, первым самолетом на криогенных топливах Ту-155.

На рубеже ХХ и ХХI веков КБ Туполева вошло как составная часть в новую структуру – ОАО «Туполев», включившую в себя, помимо КБ, испытательную базу, а также серийный авиастроительный завод «Авиастар-СП» в Ульяновске. В соответствии с Указом Президента РФ от 20 февраля 2006 г. № 140 ОАО «Туполев» вошло в состав ОАО «ОАК».

Знаменитые авиаконструкторы России внесли значительный вклад в мировую авиацию. Силами известных мастеров было разработано огромное количество самых лучших самолетов и вертолетов, которые представили наше государство страной с прекрасной авиацией. Российская авиация востребована во всем мире.