Истребитель И-16

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАФИИ

МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ

(НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ)

 

 

              Кафедра 602 "Авиационно-ракетные системы"

 

 

 

 

Реферат по дисциплине «Введение в АРКТ»

             На тему:

                 «Истребитель И-16»

 

 

 

 

 

 

 

Работу выполнила:

студентка группы ГО-201-Б

Негруца А.А.

     

  Преподаватель:

                    Калягин М.Ю.

 

 

Москва  2014

СОДЕРЖАНИЕ

 

                                                                                         с.

Введение                                                                         3

1. История создания и применения                              4

2. Особенности истребителя                                         7

3. Технические характеристики                                   9

4. Вид И-16 в трех проекциях                                     12

Заключение                                                                   13

Список литературы                                                      14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

В середине 30-х годов не было, пожалуй, истребителя, который пользовался бы такой широкой известностью в авиационных кругах как И-16, сконструированный коллективом, возглавляемым Н.Н. Поликарповым.

Изначально новый истребитель не вызывал особого восторга у летчиков строевых частей. И это несмотря на то, что летал он в полтора раза быстрее предшественников и значительно скорее набирал высоту. Дело в том, что этой машиной было значительно труднее управлять: она строго наказывала пилота за такие ошибки, на которые тихоходные бипланы просто «не обращали внимания». Доверие к скоростному моноплану особенно упало после нескольких серьезных аварий.

Иное было у летчиков-истребителей Петра Стефановского и Степана Супруна: они твердо знали, что эта короткокрылая и тупоносая машина - своего рода явление в авиастроении, что ее конструкция и технические данные знаменуют новую веху в развитии самолета-истребителя. Необходимо было как можно быстрее доказать строевым летчикам, что она не имеет себе равных по боевым качествам: скорости, маневренности, скороподъемности...

Маленький, “как мушка”, И-16 воплощал в себе идею быстроходного самолета, выполнявшего к тому же очень эффективно фигуры высшего пилотажа, и выгодно отличался от любых бипланов. По тому времени — декабрь 1933 г. — это был действительно выдающийся самолет, первый в мире серийный и массовый истребитель-моноплан, положивший начало распространению такой схемы.

 

 

 

 

 

 

 

1. История создания

 

В 1933 году Николай Николаевич Поликарпов приступил к проектированию сразу двух истребителей - экспериментального моноплана И-16 и биплана И-15, первый строился в инициативном порядке, и именно в него Поликарпов заложил весь свой накопленный к этому времени опыт, все свое конструкторское чутье.

В полной мере понимая и оправдывая заказчика, Поликарпов тем не менее знал, что окончательный переход от биплана к моноплану уже предрешен. Возросшая примерно в полтора раза по сравнению с машинами двадцатых годов мощность авиадвигателей позволяла, попросту говоря, «снять второе крыло с биплана». При этом за счет уменьшения аэродинамического сопротивления самолета должна была резко возрасти его скорость.

Не менее важной характеристикой истребителя является хорошая управляемость. Как известно из аэродинамики, повысить ее легче всего за счет снижения устойчивости. Чем ближе центр тяжести самолета к его аэродинамическому фокусу, тем меньше запас устойчивости, тем энергичное реагирует истребитель на движение ручки управления.

Укоротив хвостовую часть фюзеляжа, конструктор уменьшил плечо горизонтального оперения и сдвинул вперед аэродинамический фокус самолета. Сместился назад и центр тяжести истребителя (за счет «обрезанного» носа), теперь он располагался практически в аэродинамическом фокусе. В результате этих нововведений самолет стал неустойчивым на некоторых режимах, что опытным пилотам нравилось, а новичков пугало. Тем не менее это тормозило внедрение машины. К тому времени возникли сомнения и в штопорных характеристиках И-16. В итоге начавшиеся 31 декабря 1933 года испытания приостановили.

Но здесь в судьбу И-16 вмешался Валерий Чкалов, который был буквально покорен его скоростными и маневренными качествами. Со свойственной ему бескомпромиссностью и убежденностью Чкалов отстаивал И-16 во всех комиссиях, заражал присутствующих верой в перспективность детища Поликарпова.

В конце концов мнение Чкалова сыграло свою роль, и испытания продолжили. Как оказалось, штопорные характеристики самолета были вполне нормальными. Чкалов успешно выводил его даже из плоского штопора.

Вскоре И-16 пошел в большую серию, но трудности его внедрения в ВВС только начинались. Строевые летчики далеко не сразу приняли И-16. Пришлось ведущим испытателям страны - П. Стефановскому, С. Супруну, В. Евсееву, Э. Преману и летчику В. Рахову - организовать своего рода «воздушно-цирковое представление», с которого и начался наш рассказ.

В истребитель скоро поверили. Прошло немного времени, и машина стала «рассекречивать» заложенные в ней отличные летные качества в руках сначала опытных пилотов, а затем и рядовых летчиков. Вскоре И-16 представилась возможность продемонстрировать боевые свойства и в воздушных схватках.

Первый полёт на прототипе был выполнен 30 декабря 1933 года лётчиком-испытателем Государственного авиационного завода № 39 Валерием Чкаловым.

На Государственных испытаниях в феврале 1934 года два прототипа поднимали в воздух лётчики-испытатели Владимир Коккинаки и Василий Степанчонок. Пилоты давали отнюдь не лестные отзывы о самолёте, а после ознакомления с докладом лётчиков-испытателей Юмашева и Чернавского Алкснис специальным приказом разрешил пилотировать самолет И-16 только наиболее опытным лётчикам.

Придавая боевому самолету такое качество как высокая маневренность конструкторы намеренно сделали самолёт аэродинамически неустойчивым. На момент создания самолета в определенных кругах мирового авиастроения существовала гипотеза, что неустойчивая аэродинамика планера позитивно скажется на маневренности истребителя в бою.

1 и 2 марта пилотируемый Валерием  Чкаловым самолет И-16 проходил  испытания на штопор.

После эксплуатационных испытаний в Крыму с базированием на аэродром в Каче, новейший истребитель был продемонстрирован широкой публике на Первомайском параде в Москве в полете над Красной площадью.

В 1935 году демонстрировался на Международной авиационной выставке в Италии в Милане.

1940 — год самого массового  выпуска И-16 — было построено около 2710 машин.

И-16 принимали участие в боях с немецко-фашистской авиацией в первый период Великой Отечественной войны. На этих истребителях сражались и одержали немало побед дважды Герои Советского Союза Г. П. Кравченко, С. И. Грицевец, А. В. Ворожейкин, В. Ф. Сафонов и другие летчики.  
И-16 типов 5 и 10 в больших количествах применялся республиканской авиацией Испании. Был и пушечный вариант самолета, И-16П (2 пушки ШВАК), И-16 типа 17 предназначался для штурмовки. Вооружение - 2 пушки ШВАК, 2 пулемета ШКАС, 200 кг бомб на внешней подвеске. И-16 типа 24 (1939) оснащен двумя пушками ШВАК, двумя пулеметами ШКАС. Иногда ставили четыре ШКАСа и один синхронный крупнокалиберный пулемет БС. Самолет вооружали также шестью реактивными снарядами РС-82. Бомбовая нагрузка - до 200 кг. В ходе развития полетный вес И-16 вырос более чем в полтора раза.

И-16 типа 24 принял участие в начальном периоде Великой Отечественной войны. И-16, приспособленные для пикирующего бомбового удара, стали частью "звена" - СПБ ("составного пикирующего бомбардировщика" - самолета-носителя ТБ-3 и двух И-16 , которые подвешивались у него под крылом), уничтожившего в 1941 году Черноводский мост (Румыния) через Дунай.

В 1953 году последние поршневые самолеты-истребители И-16 ОКБ Николая Поликарпова были сняты с вооружения ВВС Испании.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И-16 тип 18

 

 

 

 

2. Особенности истребителя

 

И-16 «истребитель шестнадцатый», «скоростной»(прозвища: ишак, ишачок, rata (исп. крыса), mosca (исп. муха) — среди испанских республиканцев)  — советский одномоторный поршневой истребитель-моноплан 30-х годов, созданный в Опытном конструкторском бюро российского советского авиаконструктора Николая Поликарпова. Первый в мире серийный высокоскоростной низкоплан с убирающимся в полете шасси.

 

 

 

 

 

 

 

 

И-16 тип 24

По своему внешнему виду и летным качествам И-16 резко отличался от большинства своих серийных современников. Минимальные размеры, "бочкообразный" толстый фюзеляж, маленькое крыло, площадью вместе с подфюзеляжной частью в 14,54 кв.м и заголовник кабины летчика, переходивший в вертикальное оперение.

Конструкция И-16 - смешанная. Фюзеляж - деревянный, монокок выклеенный из шпона, с толщиной стенок от 4 мм в передней до 2,5 мм в хвостовой части. Каркас фюзеляжа составляли четыре лонжерона и 11 шпангоутов - рамных, из сосновых реек фанерных стоек, коробчатого сечения; стрингеры - рейки, врезанные в шпангоуты. Для технологичности монокок изготовлялся из двух половин (правой и левой), стыкованных в плоскости симметрии самолета.

 
Лонжероны центроплана - ферменные; нервюры - ферменные цельнодуралюминовые из коробчатых профилей. Обшивка центроплана - целиком из дюралюмина. Лонжероны консолей крыла - с полками из стальных труб и стенками из дюралюмина. Соединение полок лонжеронов центроплана и консолей - накидными гайками. Носок крыла - дуралюмин 0,5 мм, зализы - выклеенные из шпона. Обтяжка консолей - полотно.

Элероны - щелевые, отчасти выполнявшие функцию закрылков путем одновременного опускания на 15 градусов при посадке. Элероны и оперение - из Д6 с полотном. Управление рулем высоты и элеронами - жесткое, рулем направления и шасси - тросовое (кроме последних выпусков И-16). Шасси состояло из двух отдельных пирамид и было оригинальной конструкции, свойственной тому времени, когда пневмо- и гидросистемы с силовыми цилиндрами еще не вошли в практику и распространены были лишь механические ручные тросовые приводы от летчика.

Вес пустого (тип 10) -1315, взлетный - 1715 кг. Истребитель непрерывно совершенствовался, менялся в деталях, оснащался более мощными двигателями и более сильным вооружением.  
 Но его основная схема, размеры, формы и обводы фюзеляжа, крыла и оперения оставались неизменными.

И-16 создавался как скоростной истребитель, в котором одновременно преследовалась цель достижения максимальной маневренности для ведения воздушного боя. Для этого центр тяжести в полете был совмещен с центром давления примерно на 31% САХ. Имело место мнение, что в этом случае самолет будет более маневренным/

На самом деле получилось, что И-16 стал практически недостаточно устойчивым, особенно на планировании, требовал большого внимания от летчика, реагировал на малейшее движение ручки. И наряду с этим не было, пожалуй, самолета, который производил бы такое большое впечатление на современников своими скоростными качествами. Маленький И-16 воплощал в себе идею быстроходного самолета, выполнявшего к тому же очень эффективно фигуры высшего пилотажа, и выгодно отличался от любых бипланов. После каждой модификации скорость, потолок и вооружение самолета возрастали.

 

 

 

 

 

 

3. Технические характеристики

 

Конструкция И-16

Аэродинамическая схема — низконесущий моноплан(самолёт (моноплан), крыло в котором проходит через нижнюю половину фюзеляжа).

Основными конструкционными материалами самолёта были древесина, алюминиевый сплав и сталь, что способствовало снижению себестоимости машины.

Фюзеляж был деревянным типа "полумонокок" с каркасом из четырех сосновых лонжеронов, одиннадцати шпангоутов и стрингеров. Обшивка выклеивалась из шпона и состояла из двух частей, притянутых к каркасу клеем и гвоздями. Готовый фюзеляж обтягивался тканью, тщательно шпаклевался и вышкуривался.

Двухлонжеронное крыло состояло из центроплана и пары отъемных консолей. Лонжероны ферменной конструкции сваривались из стальных труб. Нервюры из дюралюминиевых профилей. Носок крыла обшивался листовым дюралюминием, а все крыло перкалем. На самолете И-16 (тип 24) крыло сверху обшивалось фанерой. Элероны большой площади занимали всю заднюю кромку консолей. На взлете и посадке они работали как закрылки с отклонением от нейтрали вниз на 15°.

Управление элеронами и рулем высоты -жесткое, рулем направления и костылем -тросовое. 

Хвостовое оперение - металлическое с полотняной обшивкой. Киль и стабилизатор - двухлонжеронные. Рули, равно как и элероны, имели трубчатые лонжероны.

Шасси - убирающееся, пирамидального типа, с жидкостно-газовой амортизацией. Колеса имели тормоза колодочного типа с механическим приводом от педалей. Система уборки была ручной, с приводом от лебедки, расположенной на правом борту кабины, очень сложной и ненадежной из-за обилия тросов, роликов, фиксаторов и других элементов.

Костыль управляемый, с резиновой пластинчатой амортизацией. Управление костылем и рулем направления тросовое, рулем высоты и элеронами - жесткое, трубчатыми тягами и качалками.

Силовая установка - девятицилиндровый звездообразный двигатель с металлическим воздушным винтом. Шаг винта из алюминиевого сплава можно было изменять на земле. И-16 эксплуатировался с несколькими двигателями - от М-22 мощностью 480 л. с. до М-62 и М-63 мощностью 1 тыс. л. с.

Вооружение на всех модификациях, кроме типа 29, состояло из центропланных (двух крыльевых) пулеметов ШКАС калибра 7,62 мм. Начиная с типа 10, над мотором устанавливались еще два синхронных ШКАСа, а центропланные ШКАСы на типах 17, 27 и 28 были заменены пушками ШВАК. Отдельные самолеты выпуска 1940г. оборудовались радиостанцией РСИ-3. 

Окраска самолетов И-16 была самой разнообразной, но наиболее распространенный вариант имел зеленый защитный цвет сверху и светло-голубой снизу. Окраска самолетов И-16, состоявших на вооружении ВВС республиканской Испании, изображена на вкладке.

 

Тактико-технические характеристики И-16 типа 10 (типа 24):

Год принятия на вооружение - 1937 (1939)

Размах крыла - 9,00 м

Длина - 5,90 (6,13) м

Высота - 2,25 м

Площадь крыла - 14,54 м2

Масса, кг - пустого – 1315(1490) - взлетная - 1750

Тип двигателя - 1 ПД М-25А (М-63)

Мощность - 730 (1100) л.с.

Максимальная скорость, км/ч - у земли - 354 (400) - на высоте - 383 (463)

Практическая дальность - 820 (700) км

Максимальная скороподъемность - 649 м/мин

Практический потолок - 9100 м

Время виража – 16-18 с

Экипаж - 1 чел 

 
Вооружение И-16 типа 10: 4 7.62-мм пулемета ПВ-1 или 2 пулемета ШКАС. 

 
Вооружение И-16 типа 24: 2.20-мм пушки ШВАК и 2 7.62-мм пулемета ШКАС, или 4 7.62-мм пулемета ШКАС и 12.7-мм пулемет БС. 200 кг бомб и 6 НУРС РС-82(реактивный снаряд).

В самолете И-16, тип 10, впервые были сделаны лыжи, убиравшиеся в полете и прижимавшиеся вплотную к центроплану, почти заподлицо с его поверхностью. До этого времени лыжи не убирались и нуждались в оттяжках. Убираемые лыжи крепились на шарнирах и были снабжены специальным кабаном, пропускавшим полуось. Оттяжки были заменены амортизационным цилиндром между подошвой лыжи и узлом ее крепления. Масса лыжи немного превосходила массу колеса. Летные качества самолета с убранными лыжами практически были те же, что и самолета на колесах, но с выпущенными лыжами скорость снижалась на 60-80 км/ч.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Вид И-16 в трех проекциях

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

И-16 был первым в мире скоростным истребителем-монопланом, а поэтому он, как это всегда бывает с первыми, стал своего рода эталоном для многих конструкторов, прямым и непосредственным предшественником целой плеяды советских истребителей. Дальнейшее совершенствование машин такого назначения уже не затрагивало схему, найденную Н. Н. Поликарповым, росла лишь мощность двигателя да усиливалось вооружение.  

 С самолетом И-16 связаны многие славные страницы истории советской авиации. В августе 1939 г. в воздушных боях на Халхин-Голе впервые в истории авиации на самолете И-16 были применены реактивные снаряды, огнем которых были уничтожены первые самолеты противника. В Великую Отечественную войну 1-й Гвардейский истребительный авиационный полк в декабре 1941 г. первым получил это славное звание, сражаясь на самолетах И-16, типа 24. На самолетах И-16 участвовали в воздушных боях с немецко-фашистскими захватчиками славные летчики дважды Герой Советского Союза Г. П. Кравченко, С. И. Грицевец, А. В. Ворожейкин, Б. Ф. Сафонов и другие. В июле 1941 г. первыми в Великой Отечественной войне получили звание Героя Советского Союза летчики П. Т. Харитонов, М. П. Жуков и С. П. Здоровцев, которые также сражались на самолетах И-16. Герой Советского Союза В. В. Талалихин в августе 1941 г. произвел первый в мире ночной таран на самолете И-16, да и воздушный таран, совершенный Героем Советского Союза В. Ф. Скобарихиным в июле 1939 г. в боях на Халхин-Голе, был тоже выполнен на самолете И-16.

В заключение, хотелось бы сказать, что маленький И-16 - воплощение быстроходного самолета, выполняющего к тому же очень эффективно фигуры высшего пилотажа, и выгодно отличающийся от любых бипланов.

 

 

 

 

 

 

Список  литературы

 

1. http://www.encyclopaedia-russia.ru/

 

2. Техническое описание самолета И-16 с мотором М-63, М., Оборонгиз,1941. – электронный ресурс: http://rudolf.webservis.ru/

 

3. Кондратьев В.,  статья в журнале "Моделист-Конструктор" 1982,  №9, электронный ресурс - http://hobbyport.ru/avia/

 

4. Маслов М. Истребитель И-16. — М.: «Армада», 1997, электронный ресурс - https://ru.wikipedia.org/

 

5. Шавров, В. Б. История конструкций самолётов в СССР до 1938 , элетронный ресурс - http://www.airwar.ru/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение