Сфера работы воздушного транспорта и его современное состояние в России

За рубежом, в Англии, Франции, США, Германии и других странах, в 20—30-е гг. 20 в. было создано несколько  сот типов военных и гражданских  самолётов, многие из которых выпускались  большими сериями. Среди иностранных самолётов выделялись английский «Супермарин S. 6В» (в 1931 на нём был установлен рекорд скорости — 656 км/ч), американской фирмы «Райан», на котором в 1927 лётчик Ч. Линдберг впервые перелетел через Атлантический океан из США в Европу, и пассажирский ДС-3 американской фирмы «Дуглас», на долгие годы ставший основным самолётом гражданской авиации многих стран мира.

Первоначально большинство  самолётов строилось по бипланной  схеме, но к середине 30-х гг. определился  решительный и окончательный переход от биплана к моноплану. Это было обусловлено достижениями аэродинамики, строительной механики и двигателестроения. Были созданы точные методы расчёта на прочность. Разработка и применение на самолётах тормозных колёс и механизации крыла (щитков, закрылков, предкрылков) позволили увеличить удельную нагрузку на крыло с 700—1000 до 1400—1700 н/м² и тем самым повысить скорость полёта. Важнейшим достижением аэродинамики, обеспечившим снижение аэродинамического сопротивления самолёта на 20—25%, было решение проблемы уборки шасси в полёте и внедрение винтов изменяемого шага. Росту скорости полёта способствовало также усовершенствование капотирования двигателей, переход к закрытым фонарям кабин и обтекаемым, зализанным формам фюзеляжей, применение гладкой обшивки крыла и потайной клёпки. Всё это позволило добиться увеличения скорости самолётов на 20—30% при той же мощности двигателей. Продолжалось дальнейшее совершенствование методов расчёта и проектирования авиационных двигателей. Конструкторам совместно с учёными удалось повысить мощность серийных двигателей с 700—800 до 2000 л.с. с одновременным уменьшением удельной массы с 0,9 до 0,5 кг/л.с.

В ЦАГИ также продолжались и начатые ещё в 20-е гг. работы по созданию первых отечественных вертолётов. Было построено несколько опытных  конструкций вертолётов И. П. Братухина  и Б. Н. Юрьева: ЦАГИ 1-ЭА (1930), ЦАГИ 5-ЭА (1933), ЦАГИ 11-ЭА (1936), «Омега» (1941) и др. Инженер А. М. Черёмухин на вертолёте ЦАГИ 1-ЭА 14 августа 1932 установил мировой рекорд высоты, равный 605 м.

Участие советских добровольцев на самолётах И-15, И-16 и СБ в Национально-революционной войне в Испании (1936—39) позволило в боевых условиях проверить качество авиационной техники. Если вначале лётчики республиканской авиации на советских самолётах-истребителях успешно били противника, то вскоре появление немецкого самолёта Ме-109Е с большей скоростью и более мощным вооружением изменило положение и позволило позволило фашистской авиации завоевать господство в воздухе.

В 1939 СССР приняли экстренные меры по укреплению советской авиационной  промышленности. Конструирование новых  образцов самолётов было поручено нескольким КБ. Среди них успешно справились с ответственным заданием коллективы КБ под руководством С. В. Ильюшина, С. А. Лавочкина, А. И. Микояна, В. М. Петлякова и А. С. Яковлева. В результате принятых мер за 1,5—2 года были построены, испытаны, приняты на вооружение и запущены в серийное производство истребители ЛаГГ-З, МиГ-З, Як-1, бомбардировщики Пе-2, Пе-8, Ил-4, штурмовик Ил-2.

К началу Великой Отечественной  войны авиация, опираясь на последние  достижения науки, полностью перешла  на монопланную схему самолётов с убирающимся шасси, обтекаемым фюзеляжем, закрытым фонарём и т. д. Скорость истребителей достигла 600—650 км/ч, потолок 11—12 км. Скорость бомбардировщиков достигла 550 км/ч, дальность полёта 3—4 тыс. км, бомбовая нагрузка 3—4 т. В это время Ильюшиным был создан уникальный самолёт-штурмовик Ил-2, оснащённый мощной бронёй и вооружением. Он предназначался для борьбы с танками.[4]

 

1.5. Развитие авиации с реактивными двигателями

Качественный скачок, ознаменовавший собой начало технической революции в авиации, произошёл, когда появился мощный и лёгкий реактивный двигатель, не требовавший к тому же винта.

Уже во 2-й половине 30-х  гг. в СССР, Англии, Германии, Италии и США шла напряжённая работа по созданию реактивных двигателей. Большой  вклад в разработку реактивных двигателей внесли советские учёные и конструкторы. Б. С. Стечкин разработал теорию воздушного реактивного двигателя и в 1929 опубликовал одноимённую статью. Пионером создания отечественных турбореактивных двигателей (ТРД) является А. М. Люлька, который в 1937 начал работать над своим первым авиационным ТРД. В 1939 появились немецкие ТРД и жидкостно-реактивные двигатели (ЖРД) фирм БМВ, Юнкерс и английский ТРД конструктора Ф. Уиттла.

Первый в СССР реактивный полёт  был осуществлен в феврале 1940 лётчиком В.П. Федоровым на ракетоплане  СК-9 конструкции С. П. Королёва, впоследствии известного создателя космических кораблей. 15 мая 1942 лётчик Г. Я. Бахчиванджи совершил первый полёт на экспериментальном самолёте БИ-1 с ЖРД. Самолёт был создан конструкторским коллективом под руководством В. Ф. Болховитинова. Однако дальнейшее развитие авиации пошло по пути применения ТРД. За рубежом первые полёты самолётов с реактивными двигателями были совершены: в Италии — «Кампини-Капрони» КК-1 и КК-2 (1940—41), в Англии — «Глостер» с ТРД Ф. Уиттла (1941), в США — «Эркомет» с ТРД Ф. Уиттла (1942). Созданные в 1941—42 немецкие самолёты с ТРД Ме-262, Ме-163 и английский «Метеор» принимали участие в боевых действиях 2-й мировой войны, 7 ноября 1945 на специальном самолёте «Глостер Метеор IV» с ТРД был установлен мировой рекорд скорости 969,9 км/ч. Первые советские самолёты с ТРД Як-15 и МиГ-9 поднялись в воздух 24 апреля 1946. Эти самолёты по аэродинамической схеме не отличались от обычных самолётов с поршневыми двигателями, но имели скорость полёта на 100—200 км/ч большую.

Резкое повышение скоростей  полёта поставило перед наукой и конструированием новые проблемы: на скоростях полёта свыше 700 км/ч начинало сказываться явление сжимаемости воздуха, повышалось сопротивление, ухудшались устойчивость и управляемость. Приближение скорости полёта к скорости звука требовало изыскания новых форм самолётов. Многочисленные научные работы и экспериментальные исследования показали, что в таких условиях полёта крылья самолётов должны иметь тонкий профиль и стреловидную форму в плане. В декабре 1948 на экспериментальном реактивном самолёте «176» С. А. Лавочкина, имевшем крыло со стреловидностью 45°, при полёте со снижением достигнута скорость звука. В 1947—48 появились новые советские реактивные самолёты Ла-15 и МиГ-15 со стреловидностью крыла 35°, имевшие мощное вооружение и развивавшие скорость до 1050 км/ч. Одновременно с ними выпускались: реактивный истребитель с прямым крылом Як-23 и реактивные бомбардировщики Ил-28 и Ту-14. В этот же период была решена задача спасения лётчиков при авариях на больших скоростях полёта — появились первые катапультируемые сидения.

 

1.6. Авиация сверхзвуковых скоростей

Успехи в аэродинамике и создании новых, более мощных реактивных двигателей позволили преодолеть «звуковой барьер». Авиация стала сверхзвуковой: скорость самолёта в горизонтальном полёте превысила скорость звука.

В начале 60-х гг. были построены  учебно-тренировочные самолёты с  реактивными двигателями: в СССР — Як-30 и Як-32, в США — Т-33, Т-37, в Англии — «Джет Провост», во Франции — «Магистр», в Чехословакии — L-29 («Дельфин»), в Польше — TS-11 («Искра») и др.

В ряде стран в конце 60-х гг. продолжались напряжённые  работы по созданию сверхзвуковых пассажирских самолётов (в СССР — Ту-144, в Англии и Франции — «Конкорд», в США — «Боинг-2707») со скоростью полёта 2500—3000 км/ч и дальностью полёта 6—8 тыс. км. Первый в мире полёт сверхзвукового пассажирского самолёта Ту-144 состоялся 31 декабря 1968.[3]

Глава 2. Сфера работы воздушного транспорта и его технико-экономическая характеристика

 

2.1. Технико-экономическая характеристика воздушного транспорта

Воздушный транспорт, будучи универсальным, используется преимущественно для перевозки пассажиров на средние и дальние расстояния и отдельных видов грузов. На долю воздушного транспорта приходится примерно 40% объема пассажирских перевозок в междугородном сообщении. Такая значимая роль воздушного транспорта связана с большими размерами территории нашей страны и недостаточной обеспеченностью отдельных регионов другими видами транспорта. Рост материального благосостояния, расширение культурных, деловых и научных связей приводят к повышению подвижности населения, что обусловливает потребность в скоростных перемещениях – авиации.

Объем грузов, перевозимых воздушным транспортом, незначительный. Номенклатура грузов ограничена: ценные грузы(например, произведения искусства, антиквариат, драгоценные металлы и камни, пушнина и др.); грузы, требующие срочной доставки, в том числе скоропортящиеся; гуманитарная помощь; медикаменты; почта; продовольственные и промышленные товары для удаленных регионов; грузы для чрезвычайных ситуаций.

Воздушный транспорт  в единой транспортной системе занимает особое место, так как он способен осуществлять целый ряд работ, необходимых для отраслей экономики страны, которые не могут выполняться другими видами транспорта.

К специфическим сферам деятельности воздушного транспорта следует  отнести: монтаж строительных высотных сооружений, магистральных газо- и  нефтепроводов, линий электропередач; инспекцию дорожного движения; сельскохозяйственные работы(полив, внесение удобрений, распыление пестицидов для борьбы с сорняками, предуборочное удаление листьев хлопчатника, аэросев трав, риса и т.д.); пожаротушение, особенно лесных массивов; и т.д.[6]

Классификация подвижного состава воздушного транспорта:

1. аппараты легче воздуха:

• дирижабли

• воздушные шары

• аэростаты

• планеры

2. аппараты тяжелее воздуха:

2.1 самолеты

2.1.1. по способу взлёта  и посадки

• обычные

• вертикальные

• короткие

2.1.2. по назначению

• грузовые

• грузопассажирские

• пассажирские ( дозвуковые, сверхзвуковые, гиперзвуковые)

2.1.3 по типу двигателя:

• поршневые

• турбиновинтные

• реактивные

2.1.4. по условиям базирования: 

• сухопутного базирования

• гидросамолеты

2.2. вертолёты

• специальные

• спортивные

• санитарные

• поисково-спасательные

• учебно-тренировочные

• сельскохозяйственные и др.[10]

 

Основными задачами, стоящими перед воздушным транспортом  является:

• Обеспечение полной безопасности полетов и авиационной безопасности.
• Повышение регулярности воздушных сообщений.
• Повышение технико-экономических показателей воздушного транспорта
• Улучшение технологии производственных процессов наземного обслуживания пассажирских и грузовых перевозок.
• Продукцией транспорта является завершенное перемещение (перевозка) по определенным маршрутам пассажиров и грузов.

Воздушный транспорт  последним вошел в число универсальных  транспортных средств, но он имеет большое  значение для международных перевозок. Подсчитано, что хотя лишь 1% мирового объема грузов перевозится по воздуху, общая стоимость таких грузов составляет от 20% до 30% общей стоимости всех перевозимых грузов.

В наше время воздушный  транспорт состоит из современных  самолетов, способных выполнять  полеты на огромные расстояния без дозаправки и остановок, что было совершенно невозможно в прошлом. В результате сейчас осуществляются беспосадочные трансатлантические перелеты, а в будущем полеты будут осуществляться еще на большие расстояния.

Основные технико-эксплуатационные особенности и достоинства воздушного транспорта:

• высокая доставка пассажиров и грузов;
• маневренность и оперативность, особенно при организации новых маршрутов;
• возможность быстрой передислокации подвижного состава при изменении пассажиропотоков, в том числе из-за аварий на других видах транспорта;
• большая беспосадочность перелетов(около 10 000 км);
• кратчайший путь следования;
• экономия общественного времени благодаря ускорению доставки;
• неограниченные провозные возможности (сегодня они ограничены лишь мощностью аэродрома);
• относительно небольшие капитальные вложения.

С другой стороны, к недостаткам  воздушного транспорта относятся:

• высокая стоимость перевозок в сравнении с автодорожным и водным видами транспорта;
• ограничения по весу и размеру перевозимых грузов;
• невозможность транспортировки по воздуху некоторых грузов;
• ограниченная грузоподъемность самолетов.

Технология работы имеет  свои особенности. Движение осуществляется: строго по расписанию, что связано  со сложностью организации взлета-посадки на аэродромном поле, по системе выделения каждой единице подвижного состава своего коридора движения, зависящего прежде всего, от скорости и грузоподъёмности самолета.[5]

 

2.2. перевозка груза,  обслуживание грузовой клиентуры