Опередившие своё время.

[fat_yankey]

Отечественная военно-патриотическая история (как уже много раз упоминалось) стоит на двух ведомственных китах: военном и промышленном. Киты эти, прямо как головы российского гербового орла, тянут в разные стороны. Военные рассказывают, как им удавалось бить супостата, располагая лишь пригоршней устаревшего оружия. С ними спорят промышленники - советские конструкторы и индустрия дали армии самые передовые, самые совершенные образцы оружия в мире. "Наши" изобретатели первенствовали по всем фронтам.

Среди "рассказов о русском первенстве", одно из почётных мест занимает туполевский двухмоторник АНТ-4, он же ТБ-1. Опередивший своё время.

Вот дифирамбы ему авторства Шаврова:

ТБ-1 (АНТ-4) - первый в мире цельнометаллический тяжёлый двухмоторный бомбардировщик-моноплан. В 1925 г. нигде в мире признаки бомбардировщика не были столь полно и удачно объединены в одном самолёте, как это имело место в ТБ-1. Этот самолёт стал прототипом решительно всех последующих многомоторных бомбардировщиков свободнонесущей монопланной схемы, по существу единственной нашедшей широкое применение. В этом - приоритет нашей страны и заслуга А.Н.Туполева.

... копирование схемы самолёта началось лишь с 1930 г. (после его прилёта в США) ... Все последующие самолёты-бомбардировщики, все "летающие крепости" и "сверхкрепости" было по существу развитием типов ТБ-1 и ТБ-3

В.Б.Шавров - "История конструкция самолётов в СССР до 1938 года"

Вот про "русский прорыв" пишут Ригмант с Котельниковым:

Когда ТБ-1 поступил на вооружение ВВС РККА, он безусловно являлся одним из лучших в мире. Почти везде продолжали строить громоздкие бипланы деревянной или смешанной конструкции. Наш же бомбардировщик уже был металлическим монопланом.

В.Г.Ригмант, В.Р.Котельников - "Тяжёлый бомбардировщик ТБ-1" // Авиаколлекция, №1, 2006

Круто, да. But let's not start sucking each other dicks quite yet.

Был ли ТБ-1 чем-нибудь лучше тех самых "громозких бипланов"? Ведь те или иные конструктивные решения выбираются не только для того, чтобы потешить жажду творчества у главного конструктора (хоть это и важный фактор). Самолёт должен дело делать, выполнять задачи. В частности, бомбардировщик должен уметь дотащить определённый груз бомб на определённую глубину, при этом лететь не очень медленно и не очень низко. Дополнительными достоинствами будут дешевизна производства и эксплуатации. Долговечность тоже хорошо, но в те годы, когда самолёт полностью устаревал лет за пять-семь, это не было самым уж приоритетом.

Если мы говорим об аэродинамической схеме, то её выбор может позволить, например, уменьшить лобовое сопротивление; то, что англоязычные называют коротким словом drag. Это может проявится в том, что при моторах той же мощности, самолёт сможет развить большую скорость. Или наоборот, для достижения той же скорости можно обойтись моторами меньшей мощности и тем удешевить эксплуатацию - меньше расход горючего, сами моторы дешевле - а моторы тогда тоже были расходным материалом, их нужно было отправлять на капремонт через 60-100 часов работы.

Лобовое сопротивление пропорционально характерной площади и квадрату скорости. Понятно, что у биплана крыла два, то есть площадь большая, да ещё все эти расчалки, которые за воздух цепляются, увеличивая коэффициент пропорциональности. Можно расчитывать, что переход к моноланной схеме даст нам выигрыш, уменьшит лобовое сопротивление.

Случилось ли это для ТБ-1? Давайте сравним ТБ-1 с его современником. "громоздким бипланом" Хендли Пейдж "Хинаиди". Оба пошли в войска в 1929.

Если мы возьмём данные серийного ТБ-1 с заводским серийным номером 632 (первый самолёт имел номер 602, с номера 631 ставили слегка более мощные моторы), то на нём стояло два немецких двигателя BMW-VI (позднее появляется их отечественный клон - М-17), каждый развивал максимальную мощность 680 л.с. Самолёт имел пустой вес (то есть без экипажа, топлива, боеприпасов к пулемётам, бомб) 4429 кг, а взлётный вес - 6717 кг. Значит полезной нагрузки (бомб, топлива и т.п.) он мог поднять 2288 кг. Взлетев с таким весом он мог пролететь 1000 км с 730 кг бомб на борту, развивая максимальную скорость 206 км/ч.

"Хинаиди" весил поменьше - 3647 кг пустой и 6532 кг взлётный. Выходит, полезной нагрузки брал больше - 2885 кг. На нём стояли в полтора раза менее мощные моторы (Бристоль "Юпитер", по 450 л.с.). Запас топлива позволял лететь на 1370 километров с 657 кг бомб. Он мог развивать максимальную скорость 198 км/ч.

Так как дальность полёта взаимозаменяема с бомбонагрузкой (берёшь меньше топлива, можешь взять больше бомб) то в этом отношении "Хинаиди" и ТБ-1 имеют примерно одинаковые возможности. А как по скорости? Как сравнить? Моторы-то разные. К счастью, у нас есть ответ. На предсерийные прототипы ТБ-1 ставили двигатели ровно той же мощности, что и на "Хинаиди" - 450 л.с. С этими двигателями, при взлётном весе 6200 кг, без установленного оборонительного вооружения, ТБ-1 смог развить 196,5 км/ч. Чуток меньше, чем "Хинаиди".

То есть переход к схеме свободнонесущего моноплана не дал абсолютно никакого практического выигрыша по сравнению с "громоздким бипланом".

Если же взять "менее громоздкий" биплан - американский Keystone B-4A, который пошёл в войска через год после ТБ-1 и "Хинаиди", то он по всем параметрам у ТБ-1 выигрывает. Он несёт столько же полезной нагрузки (2268 кг), но может лететь на 1400 км с 1100 кг бомб. И развивает большую максимальную скорость 210 км/ч, при меньшей мощности двигателей (по 580 л.с. каждый).

Да что американцы! Как раз в это время Поликарпов делал свой тяжёлый бомбардировщик ТБ-2. И делал он его тоже бипланом. При тех же двигателях, что и ТБ-1, поликарповский биплан нёс 2550 кг полезной нагрузки, летел на 1200 км, и развивал скорость 216 км/ч. То есть, превосходил ТБ-1 по всем основным параметрам.

Отчего же так? Основное лобовое сопротивление даёт крыло. Даёт оно его пропорционально площади. А площадь крыла у ТБ-1 не так чтоб сильно меньше, чем у "Хинаиди" - 120 квадратных метров против 137. А у американскогобиплана B-4A площадь двух крыльев так даже на 20% меньше, чем одного крыла ТБ-1 - 106 квадратных метров.

А как же все эти цепляющиеся за воздух расчалки, спросите вы? А у ТБ-1 было чему поцепляться за воздух, отвечу я. Нужную прочность гладкой дюралевой обшивки обеспечивать не умели, поэтому Гуго Юнкерс придумал использовать гофрированную обшику, и разработал технологию гофрирования дюралевых листов. Прочность это давало, но резко увеличивало площадь "смачиваемой" поверхности. То есть опять-таки приводило к росту коэффициента лобового сопротивления.

Чтобы монопланная схема давала выигрыш, нужно всё это устранить. Можно посмотреть, например, на Боинг Y1B-9A, который пошёл в войска в 1932. Цельнометаллический моноплан с гладкой дюралевой обшивкой и убирающимися шасси. Площадь крыла на треть меньше, чем у ТБ-1 - 88,6 квадратных метров. На нём стояла пара "Хорнет-Б" от Пратт-Уитни, по 610 л.с. каждый. При этом он нёс 2439 кг полезной нагрузки, мог лететь на 870 километров с тонной бомб. Однако, максимальная скорость была уже 303 км/ч. По скорости, тут правда, слегка "яблоки с апельсинами". "Хорнет Б" имел приводной нагнетатель, и поэтому максимальная мощность развивалась на высоте 1800 м. У земли скорость была меньше. На других, здесь упомянутых, машинах двигатели нагнетателей не имели, поэтом максимальную скорость они развивали у земли. Боинг у земли должен был давать что-то около 260-270 км/ч. Всё равно разница заметна.

Иначе говоря, применённая на ТБ-1 схема "опередила своё время". Во время разработки ТБ-1 она никакого выигрыша по сравнению с традиционными схемами не давала. Первым двухмоторным бомбардировщиком действительно получившим заметный выигрыш от перехода к схеме свободнонесущего моноплана стал Боинг YB-9.

Но может быть сама схема была доселе невиданой, и американцы, и все прочие научились у Туполева как правильно и стали копировать, добавив нужных технических решений? Взяли ТБ-1 за прототип, как пишет об этом Шавров?

Тоже мне кажется сомнительным. Основу схемы - цельнометаллический свободнонесущий моноплан, - профессор Юнкерс использовал с 1918 года. Многомоторная схема у Юнкерса появилась в 1923, на трёхмоторном пассажирском G.23. С Юнкерсом СССР активно сотрудничал, пытался наладить рпоизводство его самолётов в Филях. Собственно, у Юнкерса Туполев и почерпнул ряд идей, включая использование гофрированного дюраля. Единственное отличие схемы ТБ-1 Туполева от схемы G.23 Юнкерса в том, что у Юнкерса трёхмоторник (что лучше подходит для пассажирского самолёта), а у Туполева - двухмоторник, что целесообразнее для бомбардировщика - освобождает нос для работы бомбардира. Но это решение представляется слишком очевидным, чтобы на него упирать. У того же Юнкерса в 1924 был проект двухмоторного бомбардировщика Ju 25, который он начал разрабатывать по советскому заказу, но не довёл до завершения ввиду потери интереса у заказчика.

В общем, наврядли Боинг или Мартин использовали ТБ-1 как вдохновение для своих (действительно революционных) YB-9 и B-10.

Всё это я говорю отнюдь не в хулу туполевцам. Им можно только поапплодировать - не имея опыта проектирования и конструирования тяжёлых машин, да и вообще имея не так уж много опыта (это была для АНТ всего четвёртая машина), они в очень короткие сроки создали и подняли в воздух весьма приличный и во многом оригинальный самолёт. В не самой индустриально передовой стране, замечу. В общем, туполевцам - апплодисменты.

А вот то, что отечественные военно-патриотические историки вылепили из этой истории какого-то очередного Левшу, показавшего всему миру, как правильно чистить ружья кирпичом, конечно же достойно насмешки.

Comments

[silentpom.livejournal.com]

крыло у биплана одно, а не два.

второй момент — drag это сопротивление вообще, а не лобовое сопротивление. и вот тут основная проблема биплана — в формуле индуктивного сопротивления есть удлинение крыла в знаменателе — а вот оно то как раз у биплана обычно низкое — при равной нагрузке на крыло оно в 2 раза ниже

[fat-yankey.livejournal.com]

> крыло у биплана одно, а не два

Ну да, по-русски корректнее видимо было бы написать "несущие поверхности". Но не буду. Не стоит поощрять раздувающуюся терминологию. Одно слово нужно использовать, не два.

> второй момент — drag это сопротивление вообще, а не лобовое сопротивление

Я русских терминов не знаю. Посмотрел в вики, там английское drag при переключении языка даёт "лобовое сопротивление". И составляющие похожи. Если неправда, может поправите вики?

[fat-yankey.livejournal.com]

Замечу также, что формула с удлиннением в знаменателе и подъёмной силой в числителе эквивалентна формуле с площадью в числителе:

(https://ic.pics.livejournal.com/fat_yankey/6364286/159871/159871_original.png)

S — тут площадь крыла, V — скорость, Y — подъёмная сила, λ — удлиннение.

[idelle-m.livejournal.com]

ну да, крыло должно быть длинным и узким, вот как у РД-25, У-2:

[Алексей Котов (from livejournal.com)]

Рациональные углы наклона брони (с)

Интересно по итогам текущей войны, что будет продвигаться как не имевшее аналогов...

[vit-r.livejournal.com]

За гиперзвук уже посадили.

Сейчас интересны решения с РЭБ. Ещё на каждой вышке мобильной связи поставили микрофон, чтобы засекать пролёт дронов.

Но достижения у росармии, скорее, по тактике. Шойгу-мобили, верблюды, электросамокатчики...

[vit-r.livejournal.com]

Оптимизация идёт по многим параметрам, всегда важен комплекс технических решений и их взаимосвязь. Развитие идёт параллельно, но по разным магистральным линиям.

По-моему, первая цитата немного высокопарно говорит только о том, что было правильно выбрано перспективное направление развития. При создании новых самолётов все конструктора, естественно, учитывали известные удачные решения предшественников.

[gull.livejournal.com]

Чтобы правильно сравнивать, надо уметь сравнивать немного разбираться в рассматриваемом вопросе. Данных из википедии для этого недостаточно, увы.

1) Начнем с моторов. М-17 имел номинальную мощность 500 л. с. Модификация со степенью сжатия 6,0 могла поддерживать эту мощность до высоты 2450 м, а модификация со степенью сжатия 7,3 могла поддерживать эту мощность до высоты 3050 м. 680 л. с. это максимальная мощность, которую М-17 со степенью сжатия 6,0 мог развивать у земли. Работа мотора на этой мощности разрешалась только в экстренных случаях (взлет с ограниченной площадки и т. п.) Юпитер VIII имел номинальную мощность 440 л. с. при 2000 об/мин и максимальную мощность 480 л. с. при 2200 об/мин (разрешенная продолжительность работы на этом режиме 5 мин.) Эти мощности он мог развивать до высоты 1200 м. Максимальная развиваемая мощность у земли, естественно, была бы больше, но такой режим не был разрешен и, соответственно, не специфицировался. Другими словами, вы сравниваете максимальную мощность у земли для М-17 с номинальной мощностью Юпитера VIII. Так нельзя. Правильное сравнение — М-17 в 500 л. с. номинальной мощности против Юпитер VIII в 440 л. с. номинальной мощности. Кстати обратите внимание — оба мотора были высотными, т. н. переразмеренными.

1.1) Мы не знаем на каких режимах работы моторов, при каком весе и на какой высоте измеряли скорость у ТБ-1 и Хинаиди. Поэтому корректно сравнить эти данные невозможно. Для ТБ-1 вообще известна только скорость у земли, очевидно, при номинальном режиме. Тогда до высоты, по крайней мере, 2450 м она должна была несколько расти. Для Хинаиди у меня есть данные по высотам — 197 км/ч у земли, 196 км/ч на 1500 м и 186 км/ч на 3000 м, впрочем, на каком режиме работы мотора и при каком взлетном весе они получены неизвестно. Кстати, здесь мы обнаруживаем одно упущенное вами преимущество ТБ-1 над Хинаиди — за счет более высотного мотора его превосходство в скорости должно было возрастать на высотах более 1500 м.

2) С весом, вы, увы, поступили точно также, как и с моторами. Вы сравниваете нормальный взлетный вес ТБ-1 с максимальным взлетным весом Хинаиди. Полноценных данных для ТБ-1 у меня нет, но в известной книжке "Самолетостроение в СССР", том 1 указана максимальная полетная масса ТБ-1 в 7750 кг, а максимальная масса полезной нагрузки — 3500 кг. Для Хинаиди максимальный взлетный вес — 6580 кг, а нормальный взлетный вес 5993 кг.
2.1) Ни для ТБ-1 ни для Хинаиди я весовые сводки не видел, поэтому их массу полезной нагрузки сравнивать просто бессмысленно. Дело в том, что подход к тому, что включать в массу пустого самолета, а что включать в массу полезной нагрузки для них может быть совсем разным. Из этого же следует невозможность сравнения их характеристик дальности/полезной нагрузки.

3) Площадь крыла у ТБ-1 вы тоже завысили — правильная цифра 115,8 м2. Это дает нам нагрузку на крыло при максимальном взлетном весе 66,9 кг/м2 для ТБ-1 против 48,1 кг/м2 для Хинаиди — разница почти в 40%.

[gull.livejournal.com]

Кстати, нашел информацию об испытаниях одного из первых Хинаиди J9033 в A&AEE в 1929, все оказалось еще печальнее. Испытания проводились при взлетном весе 5947 кг. Винты оказались слишком легкими, поэтому при полетах на максимальную скорость ниже высоты 3000 м наддув приходилось ограничивать, чтобы не допустить превышения оборотов, соответствующих максимальному режиму. В результате, на высоте 1500 м была достигнута скорость 180,2 км/ч, а на высоте 3000 м — 177,8 км/ч. В обоих случаях мотор развивал 2200 об/мин.

В следующем году в A&AEE испытывался другой Хинаиди, J9301, с винтами немного меньшего диаметра, он оказался еще чуть медленнее.

[fat-yankey.livejournal.com]

> 680 л. с. это максимальная мощность, которую М-17 со степенью сжатия 6,0 мог развивать у земли

Читаем, что у меня в тексте: на нём стояло два немецких двигателя BMW-VI (позднее появляется их отечественный клон - М-17), каждый развивал максимальную мощность 680 л.с.. То же самое, не так ли?

> Площадь крыла у ТБ-1 вы тоже завысили — правильная цифра 115,8 м2.

Я сам с линейкой по крылу не лазил. Что пишут в справочниках, то и воспроизвёл:

(https://ic.pics.livejournal.com/fat_yankey/6364286/160509/160509_original.png)

Это соответствует и проектным значениям:

(https://ic.pics.livejournal.com/fat_yankey/6364286/160614/160614_original.png)

При полётном весе 6460 кг и нагрузке на крыло 58,3 кг/м² площадь крыла выходит как раз 120 м².

[cookiec3333.livejournal.com]

(записывает)

Итак американцы сперли у СССР персональный компьютер, бомбардировщик, дизайн купола Капитолия (или то они у РИ сперли?)... и наверняка что-то еще сперли, ну не могли же они все сами изобрести!

[max-2022.livejournal.com]

дизайн купола Капитолия (вместе с названием кстати) попятили у Римской империи (ну тут правильно, сокращенно будет — РИ)

что-то еще сперли

радио, телевизор, массовую пропаганду, систему двойных стандартов, идею голодомора (если верить про голод в США во время депрессии), ракеты (скопировали катюшу!), права женщин и меньшинств и что то еще по мелочи...

[messala.livejournal.com]

Уместность использования передовой и перспективной схемы оправдывается не только немедленным получением лучших результатов, но и, извините за тавтологию, перспективностью этой схемы. В какой-то мере это инвестиции в будущие проекты и получение опыта.

Та же история с КВ-1 — танк получился фиговый. Но это был опыт в тяжелом танкостроении, и без него не было бы ни семейства ИС, ни тяжелых САУ.

[pargentum.livejournal.com]

Насколько я понимаю, АНТ-4 и самолеты Юнкерса того же периода были тупиковой конструкцией. У бипланов крылья короткие (при той же площади), а благодаря расчалкам их несложно сделать жесткими, поэтому их можно делать тонкими и легкими.

Монопланы Юнкерса 20х годов и большинство туполевских ТБ делались с каркасом из стальных или дюралевых труб и легкой гофрированной обшивкой. Такое крыло приходится делать толстым, что не очень-то улучшает аэродинамику. В принципе, поздние самолеты такого типа (J-83 например или АНТ-25) имели довольно тонкие по тем временам крылья, но - ... - ...

Революцию в строительстве монопланов произвело кессонное крыло, использовавшееся в B-10 и DC-3, с лонжеронами и нервюрами из штампованного алюминия и несущей обшивкой. По сути, крыло собрано из жестких коробок более-менее прямоугольной формы. Как я понимаю, более или менее все металлические самолеты (во всяком случае все дозвуковые) до сих пор так делают.

Как я понимаю, Туполев довольно долго развлекался всякими гибридными конструкциями, с трубчатыми лонжеронами и баками в качестве кессонов. Крыло СБ-1 и Ту-2 описывают как гибридное кессонно-лонжеронное, и на разрезах видно что нервюры представляют собой фермы из труб, как у Юнкерса. Потом его нагнули копировать B-29, и дальше он самолетов с другими крыльями уже не строил (не уверен только насчет Ту-144).

[fat-yankey.livejournal.com]

В абстрактном виде ваше утверждение возражений не вызывает. Однако, конкретно в этом топике непонятно куда его приложить.

Схема — это ж не конструкция. У того же КВ компоновочная схема никакой новизны не несла, по схеме он ничем не отличался от БТ, который в свою очередь не отличался от танка Кристи — отделение управления, боевое отделение с одной башней, моторно-трансмиссионное отделение, кормовое расположение моторно-трансмиссионной установки. Заметим, что "генетически" КВ вырос не из Кристи, а из Т-28, а тот в свою очередь из Викерса 16-тонного, но при этом схема оказалась той же, что у Т-34, который вырос как раз из Кристи. Это всыо к тому, что схема (компоновочная ли, аэродинамическая ли) — это абстракция очень высокого уровня.

Вот в конструировании тяжёлых танков КВ дал много опыта. Позволил отработать (или отвергнуть) многие конструктивные решения.

Если перенести это на ТБ-1, то конструктивно он развитие решений Юнкерса, которые решения, как ниже отмечает коллега pargentum оказались тупиковыми. Из них ничего не выросло. Ведь самолёты Юнкерса видел весь мир, но его решения как-то никто особенно копировать не рвался (за исключением авиационных держав второго-третьего эшелонов типа Японии, Швеции, ну и СССР). Потому что не давали они практического выигрыша. Давали непрактический — позволяли строить самолёты-гиганты (начиная с Junkers G.38 и заканчивая "Максимом Горьким").

[petrazmus.livejournal.com]

Странное сочетание "отечественная история" и "русских терминов не знаю"??? Доверие падает. Нет?

[fat-yankey.livejournal.com]

А почему падает? Я аэродинамикой заинтересовался поздно, уже в Америке, книжки по ней читал только на английском, русских терминов не знаю. То же с финансами — здесь нужно было по работе, учил финансы из американских книжек, на русский мне нужно переводить. В СССР я заканчивал физфак, то есть по русски свободно оперирую понятиями и терминами из нормального курса физфака. Но физиком не работал, то есть статей в англоязычных журналах не читал. В этих областях как раз есть иногда затруднения с английской терминологией, иногда нужно подсматривать или у жены спрашивать. Историей интересовался со школы, много читал и на английском — тут у меня нормальное двуязычие.

[katmoor.livejournal.com]

Что печально-ссср не сохранил для потоков этих чудесных самолётов. Даже от более позднего тб-7 в Монино осталась пара обломов.

Надеюсь в штатах дело обстоит получше?

[dt-sd.livejournal.com]

От Boeing YB-9 ничего не осталось, а Martin B-10 в музее есть (на самом деле экспортная версия Martin 139). B-17 осталось много в том числе и летающих, мне довелось летать на В-17

[fat-yankey.livejournal.com]

В Штатах авиационных музеев видимо-невидимо. Танковые зато поизвели.

[kondrat-12.livejournal.com]

Потомков? В СССР вообще не сильно заморачивались сохранением техники для музеев. Страна у нас небогатая.

[tezet.livejournal.com]

"Все последующие самолёты-бомбардировщики, все "летающие крепости" и "сверхкрепости" было по существу развитием типов ТБ-1 и ТБ-3" силен товарищ шавров!

[anivalmol.livejournal.com]

ТБ-1 во времена НЭП-а, это как если бы сейчас путлер выкатил русский аналог А-350.
Все бы реально офигели...

[severok1979.livejournal.com]

Странная логика. Если за отправную точку в расстановке приоритетов брать двухмоторный деревянный биплан, то за СССР приоритет в двухмоторном цельнометаллическом с гофрированной обшивкой моноплане, а за США следующий приоритет в двухмоторном цельнометаллическом с гладкой обшивкой моноплане. Просто приоритеты надо расставлять по фактологии, а не по книжкам 1950-70х гг. времён когда СССР провозглашался родиной всего на свете. А если вдуматься, то современные российские авторы вполне скромно пишут, что ТБ-1 был лучшим в мире на момент принятия на вооружение в ВВС РККА , т.е. на 1929 г.

Кровавая Упрощадловка: Упрощает

[anastasijabesko.livejournal.com]

..Втч как Зеро и Кикка-пилот для наш и Ниппон-Голливуд.

А на до 0.19М: биплан: автоматик-лучше по Умолчаний!