Руководство для конструкторов по проектированию самолетов цаги

Обновлено: 27.04.2024

Основатель ЦАГИ — профессор Императорского технического училища и Московского государственного университета Николай Егорович Жуковский — обладал очень глубокими познаниями в высшей математике и инженерных науках. Неудивительно, что вокруг этого человека сплотился коллектив студентов, одержимых идеей практического воздухоплавания. Его теоретические работы в области авиации, практический опыт создания аэродинамических труб в МГУ, ИМТУ и Кучино и проводившиеся в этих лабораториях исследования послужили фундаментом для развития авиационной науки в России.

В 1918 г. студенты и ученики Н.Е. Жуковского сумели убедить своего учителя обратиться к новым властям с предложением о создании в Советской России комплексного научного центра. Инициатива профессора Жуковского была поддержана руководителем Научно-технического отдела Высшего совета народного хозяйства Н.П. Горбуновым, и 1 декабря 1918 г. Центральный аэрогидродинамический институт (сокращенно — ЦАГИ) начал работу. После смерти Н.Е. Жуковского в 1921 г. ЦАГИ возглавил его соратник — С. А. Чаплыгин, видный ученый в области механики, внесший важнейший вклад в формирование научного облика института.

В последующие десятилетия структура ЦАГИ неоднократно менялась, оптимально приспосабливаясь к спектру решаемых задач и потребностям народного хозяйства, но в неприкосновенности оставалось одно — высочайшая научная школа и дух коллегиальности. Экспериментальная база института позволила в довоенный период проводить исследования по аэродинамике, гидродинамике, динамике полета и прочности летательных аппаратов. В ЦАГИ под руководством А.Н. Туполева в период1924—1936 гг. были созданы такие этапные для отечественной авиации самолеты, как ТБ-1, ТБ-3 и другие.

Интенсивная работа института, направленная в предвоенные годы, в первую очередь, на прогресс самолетостроения, проходила в тесном сотрудничестве с ОКБ и заводами. Еще в 1925 г. были завершены работы по формированию «Норм прочности самолетов» — важнейшего для развития авиации документа, который впоследствии постоянно совершенствовался по мере эволюции авиационной техники.

Для помощи конструкторам в ЦАГИ в 1937 г. был выпущен первый том «Справочника для конструкторов», в котором были систематизированы требования по аэродинамике самолета. «Гидромеханика гидросамолета» и «Прочность самолета» были изданы II и III томами в В условиях военного времени в 1943 г. ЦАГИ выпустил фундаментальное издание — «Руководство для конструкторов». Так результаты фундаментальных исследований внедрялись в повседневную работу конструкторов и проектантов, закладывая прочную основу научного подхода к самолетостроению.

Появление в середине гг. высокоскоростных самолетов-монопланов потребовало расширения экспериментальной базы института. Площадку для строительства нового комплекса экспериментальных установок выбрали в пойме Москвы-реки неподалеку от дачной платформы Отдых. Первый камень в основание нового ЦАГИ был заложен в 1935 г., а уже через четыре года в строй вступил блок больших труб Т-101 и Т-104. Совершенно новой установкой стала аэродинамическая труба переменного давления Т-106, позволявшая получать большие околозвуковые скорости.

Для сотрудников был построен жилой поселок, получивший в духе времени название Стаханов. Вскоре поселок стал городом центрального административного подчинения, который нарекли Жуковским, в честь основателя ЦАГИ. В 30–40-е гг. от ЦАГИ отделились ЦИАМ (1930 г.), ВИАМ (1932 г.), ЛИИ (1941 г.), ОКБ А.Н. Туполева (1936 г.), СибНИА (1946 г.) и ряд других, впоследствии всемирно известных организаций.

В годы Великой Отечественной войны ЦАГИ проводил инновационные исследования, направленные на повышение тактико-технических характеристик советских боевых самолетов, а также осуществлял модернизацию и совершенствование существующего авиационного парка. Естественно, особое внимание уделялось, в первую очередь, практическим запросам в соответствии с единственно правильным в то время лозунгом «Все для фронта, все для победы!» Но не останавливались и фундаментальные исследования, благодаря которым в первые послевоенные годы отечественная авиация совершила революционный скачок в область сверхзвуковых скоростей.

Чтобы не двигаться по этому пути вслепую, потребовалось создать арсенал новых аэродинамических труб и специальных стендов. Внедрению результатов исследований ученых ЦАГИ должны быть благодарны те десятки стран, куда экспортировались советские истребители МиГ-15, МиГ-17, МиГ-21, Су-7Б и др., а также зенитные ракетные комплексы. В конечном счете, тесный союз конструкторов ОКБ и ученых ЦАГИ обеспечил победы в небе Кореи, Северного Вьетнама, а позднее — Ближнего Востока. Аэродинамики и прочнисты ЦАГИ сказали решающее слово при создании всех самолетов — носителей стратегического ядерного оружия: от Ту-16 до Ту-160.

Становление ракетной техники в СССР также не прошло без участия ЦАГИ. Более того, очередное расширение экспериментальной базы института, прошедшее на рубеже 1950–1960-х гг., было направлено как раз на создание новых установок, обеспечивающих гиперзвуковые скорости потока и моделирующих такие сложнейшие процессы, как аэродинамический нагрев при входе летательного аппарата в атмосферу, распространение ударных волн и многое другое. Была построена целая серия газодинамических установок и аэродинамических труб, рассчитанных на достижение скоростей обтекания в диапазоне чисел М=8—20; лаборатории теплопрочностных испытаний и испытаний на выносливость; усовершенствовалась энергетическая база института.

Этапными для института стали исследования аэродинамики и динамики полета самолетов с крылом изменяемой геометрии. Успешно решив проблемы устойчивости и управляемости, прочности и аэроупругости и доказав преимущества подобной компоновки, ЦАГИ дал путевку в жизнь таким многорежимным самолетам, как МиГ-23, Су-24 и Ту-160.

Проведение исследований по этим и другим машинам стимулировало развитие вычислительной базы института и формирование направления численных методов расчетов в газодинамике и прочности.

В конце гг. развернулись работы по созданию фронтовых истребителей нового поколения с высокой тяговооруженностью и маневренностью. Исследования вопросов нестационарной аэродинамики, новых компоновок с несущим фюзеляжем и управления вихревой структурой крыла воплотились в самолетах МиГ-29 и Су-27, продемонстрировавших непревзойденные маневренные качества и боевой потенциал.

Важный вклад внесли специалисты ЦАГИ в создание пассажирских и транспортных самолетов нового поколения Ил-96,Ту-204 и Ан-124. Применение сверхкритических профилей позволило улучшить аэродинамические характеристики крыла и, как следствие, повысить экономичность этих самолетов. Решение проблемы флаттера самолетов Ил-96 и Ту-204, напрямую связанное с безопасностью полетов, было найдено в результате совместных исследований ЦАГИ, ЛИИ и ОКБ.

Самой крупномасштабной работой двух последних десятилетий, проведенной с привлечением всех подразделений института, стало создание воздушно-космического самолета «Буран». Достаточно сказать, что для исследования его теплозащиты была построена натурная тепло-прочностная вакуумная камера ТПВК диаметром 14 м и длиной 30 м! Были решены проблемы акустической прочности, построения алгоритмов автоматической системы управления и многое другое. Блестящий летный дебют «Бурана» состоялся за полмесяца до семидесятилетия ЦАГИ.

В 1994 г. указом президента Российской Федерации ЦАГИ получил статус Государственного научного центра. Символично, что документ о регистрации имеет № 1!

Научные заслуги коллектива ЦАГИ несомненны, и давно уже имена многих его сотрудников вписаны золотыми буквами в историю мировой авиации. Не менее важным достижением является создание системы научных исследований, позволяющей избегать дублирования и распыления средств. При этом не остается без внимания ни один аспект создания летательных аппаратов. Разумное сочетание объектовых работ с фундаментальными исследованиями сформировало тот задел, благодаря которому и сегодня, в условиях многолетнего кризиса оборонной промышленности, российская авиационная техника вопреки всему сохраняет по ряду направлений ведущие позиции в мире.

За большой вклад в развитие авиационно-космической науки и техники ЦАГИ награжден орденами Трудового Красного Знамени (1926 г.), Красного Знамени (1933 г.), орденом Ленина (1945 г.), Почетной грамотой Президиума Верховного Совета РСФСР (1968 г.), орденом Октябрьской Революции (1971 г.). В 1998 г. ЦАГИ объявлена благодарность президента Российской Федерации.

С 2014 года ЦАГИ, наряду с ЦИАМ, ГосНИИАС, СибНИА и ГкНИПАС, входит в состав Национального исследовательского центра «Институт имени Н.Е. Жуковского», выполняющего роль единого центра управления отечественной прикладной наукой в авиационной сфере для формирования опережающего научно-технического задела на основе принципов междисциплинарной конвергенции наук и межотраслевой интеграции технологий.

В годы Великой Отечественной войны ученые ЦАГИ продолжали научную и просветительскую работу. Свидетельство этого — издание в 1943 году многотомного фундаментального труда «Руководство для конструкторов» (РДК), который обобщил опыт самолетостроительных ОКБ и института по созданию новой авиационной техники.

«Руководство для конструкторов» было выпущено институтом по заданию заместителя наркома авиационной промышленности, авиаконструктора А.С. Яковлева, который хорошо понимал значение этого труда. Работу над РДК контролировало Бюро новой техники, образованное при ЦАГИ в начале 1940 года. Редакторами первого раздела «Аэродинамика» были известные ученые-аэродинамики И.В. Остославский и В.Н. Матвеев, раздела «Прочность» — начальник ЦАГИ в годы войны, ученый в области прочности С.Н. Шишкин, «Гидромеханика» — талантливый физик, механик и математик, профессор Л.И. Седов.

В РДК были приведены исчерпывающие данные, необходимые для проектирования самолетов с поршневыми двигателями, даны указания по аэродинамической компоновке, методике расчета потребных и располагаемых мощностей, летных данных, поляры летательного аппарата и др. Каждый конструктор мог почерпнуть из научного издания информацию о методах аэродинамического проектирования винтов (в том числе и соосных), способах расчета характеристик устойчивости и управляемости, сопротивления капотов моторов воздушного охлаждения и тоннельных радиаторов моторов жидкостного охлаждения. Кроме того, в «Руководстве» подробно рассматривались методики исследования конструкции на прочность, гидростатического расчета морских самолетов.

Издание содержало огромное количество справочного материала по характеристикам крыльевых и винтовых профилей различного типа, аэродинамическому сопротивлению элементов самолета (фонари кабин, всасывающие и выхлопные патрубки, стрелковое, ракетное и бомбовое вооружение в разных вариантах подвески и др.). Также в труде описывалась экспериментальная база ЦАГИ, излагались методики проведения испытаний в трубах, на стендах прочности и опытовом бассейне института.

«Руководство для конструкторов» сыграло большую роль в дальнейшем проектировании самолетов в нашей стране. В том числе благодаря передовому опыту, сосредоточенному в РДК, боевая техника СССР активно совершенствовалась, и исход войны был предопределен.

Изд-во Бюро новой техники НКАП, 1053стр.
Руководство для конструкторов авиационных КБ, том 1, 1943г.
Аэродинамика, гидромеханика, прочность.
Аэродинамический расчёт самолёта, устойчивость, управляемость, расчёт гидросамолётов,
подбор винтов, характеристики профилей.

Смотри также

Войт Е.С., Ендогур А.И., Мелик-Саркисян З.А., Алявдин И.М. Проектирование конструкций самолетов

Учебник. — М.: Машиностроение, 1987. — 415 с. Изложены принципы рационального проектирования элементов самолетных конструкций, способы обеспечения прочности при минимальной массе. Рассмотрены типы и методы расчета соединений деталей и алгоритмы проектирования стыковых узлов. Приведены требования к агрегатам самолета, критерии оптимизации конструкторских решений. Дана оценка.

13,76 МБ
дата добавления неизвестна
описание отредактировано 10.03.2019 03:10

Горяинов А.А. (ред.) Справочник авиаконструктора. Том II. Гидромеханика гидросамолета

М.: Издание Центрального аэрогидродинамического института, 1938. — 280 с. Том II Справочника авиаконструктора, составляющегося по личному указанию незабвенного Г. К. Орджоникидзе, является продолжением работы ЦАГИ по сбору и систематизации литературных данных и практического опыта по расчету и конструированию самолетов и содержит материалы по гидромеханике гидросамолета.

29,21 МБ
дата добавления неизвестна
описание отредактировано 30.05.2020 15:16

Горяинов А.А. (ред.) Справочник авиаконструктора. Том III. Прочность самолета

М.: Издание Центрального аэрогидродинамического института, 1939. — 654 с. Том III "Прочность самолета" является последним томом первого издания "Справочника авиаконструктора", составленного ЦАГИ по личному указанию незабвенного руководителя тяжелой промышленности Г. К. Орджоникидзе. Строительная механика. Механические свойства авиационных материалов. Расчет частей.

31,78 МБ
дата добавления неизвестна
описание отредактировано 30.05.2020 15:16

Серьезнов А.Н. (ред.) Руководство для конструкторов летательных аппаратов самодеятельной постройки (РДК СЛА). Том 2. Прочность

Новосибирск: Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С. А. Чаплыгина, 1989. — 222 с. Кабанов В. В., Рябинов М. И., Мазутский Ю. И., Шандаров Л. Г., Вишняков Н. А. Руководство содержит методики и алгоритмы аэродинамического и прочностного расчётов малоскоростных легких самолетов, необходимые примеры и справочные материалы, а также общие технические требования.

2,07 МБ
дата добавления неизвестна
описание отредактировано 22.03.2019 21:45

Справочник авиаконструктора. Том I. Аэродинамика самолета

Издание Центрального аэро-гидродинамического института, 1937. — 512 с. ил. Том I "Справочника авиаконструктора", составляющегося по личному указанию незабвенного Г. К. Орджоникидзе, представляет собой первую попытку ЦАГИ собрать и систематизировать имеющиеся литературные данные и практический опыт в области аэродинамики самолета. Состав материала I тома был определен условием.

Содержит общие сведения о воздушных винтах для самолётов, Аэродинамические характеристики воздушных винтов (по результатам испытаний в аэродинамической трубе ЦАГИ), рекомендации по выбору винтов и пересчёт характеристик винтов.

Узнайте сколько стоит уникальная работа конкретно по Вашей теме:

Смотри также

Александров В.Л. Воздушные винты

Учебное пособие. — Москва: Государственное издательство оборонной промышленности, 1951. — 476 с. В книге освещены вопросы подбора, конструирования, расчета, производства, испытаний и эксплуатации воздушных винтов и дана классификация их по основным конструктивным признакам и по особым свойствам, с показом схем действия и конструктивного оформления основных узлов. В разделе.

5,40 МБ
дата добавления неизвестна
описание отредактировано 04.04.2021 04:55

Келдыш В.В. Проектирование и аэродинамический расчет воздушных винтов

Труды ЦАГИ. — Издательство бюро новой техники, 1946. — Выпуск 588 — 65 с. Проектирование и аэродинамический расчет воздушных винтов Введение Аэродинамический расчет винта Основные уравнения Вычисление циркуляции скорости Проектирование лопасти винта Выбор относительной толщины лопасти винта Выбор профиля лопасти Выбор числа лопастей винта, ширины и крутки лопасти Исследование.

2,44 МБ
добавлен 10.03.2014 02:57
описание отредактировано 21.09.2019 07:13

Мельников А.П., Свечников В.В. Теория и расчет лопастей винта. Часть 1: Аэродинамика винта

Ленград: Издание ЛКВВИА, 1947. — 153 с. Оглавление Предисловие Теория лопастей винта Введение Предмет и задачи теории винта Теория идеального пропеллера Струя винта Тяга, мощность и к. п. д. идеального пропеллера Соотношение между добавочными скоростями в плоскости винта и за ним Коэффициент нагрузки на ометаемую винтом площадь Скачок давления в.

2,87 МБ
добавлен 10.03.2014 01:41
описание отредактировано 18.11.2017 02:15

Труды ЦАГИ 1944. Выпуск 559. Соосные воздушные винты

Теория и эксперимент в аэродинамической трубе. — Издательство бюро новой техники НКАП. — 69 с. Оглавление Теория и аэродинамический расчет соосных винтов Г. И. Майкапар, Д. В. Халезое, Л. Я. Крупенин Введение Индуктивный коэффициент полезного действия соосных винтов Индуктивные потери мощности соосных винтов Наивыгоднейшая циркуляция для соосных винтов.

2,43 МБ
добавлен 10.03.2014 00:31
описание отредактировано 05.06.2018 05:47

Шайдаков В.И., Маслов А.Д. Аэродинамическое проектирование лопастей воздушного винта

Учебное пособие. — М.: МАИ, 1995. — 68 с.: ил. Излагаются вопросы, связанные с аэродинамическим проектированием лопастей воздушного винта. Даны основные сведения из вихревой теории воздушного винта, метод учета концевых потерь, методика решения прямой и обратной задач аэродинамики винта и выполнения его поверочного расчета. Рассмотрен вопрос о наивыгоднейшем винте с бесконечным и.

1,90 МБ
добавлен 26.10.2011 03:00
описание отредактировано 19.02.2018 07:48

Юрьев Б.Н. Избранные труды. Том 1. Воздушные винты. Вертолеты

Изд-во Академии Наук СССР, 1961. — 553 с. Научное наследие академика Б. Н. Юрьева весьма многообразно. Оно охватывает область воздушных винтов, вертолетов, самолетов, экспериментальной и теоретической аэродинамики, механики, баллистики и истории техники. В настоящее двухтомное издание включены работы академика Б. Н. Юрьева лишь по тем разделам, по которым его вклад был.

Читайте также: