Перейти к содержанию
АХТУБИНСК городской форум
Авторизация  
adm

Автопилоты. Первые испытания.

Рекомендуемые сообщения

Увеличение дальности и продолжительности полетов сделали актуальным задачу автоматизации управления самолетом и заставило форсировать разработку надежного в действии и простого в эксплуатации автопилота. Начатые ранее в этом направлении работы различными военными и гражданскими организациями в этот период были полностью сосредоточены в аэронавигационном отделе НИИ ВВС.

Тактико-техническими требованиями, разработанными в НИИ ВВС в 1930 году, было определено, что основным назначением автопилота является выполнение штурманом доворотов самолета на боевом курсе при бомбометании, физическая разгрузка летчика в маршрутных полетах, повышение точности выдерживания режима полета или выполнение некоторых маневров, особенно в условиях болтанки, и в перспективе, применение для телемеханического управления самолетом.

Первоначально работы по созданию автопилота были поставлены в ОКБ при Управлении военных изобретений Красной Армии. В конце 1930 года под руководством начальника ОКБ инженера-изобретателя Р.Г. Ниренберга был изготовлен действующий макет автопилота трех стабилизаций с автоматическим виражем. Чувствительными элементами этого автопилота служили два свободных гироскопа для продольной и курсовой стабилизации и маятник – для поперечной. Питание осуществлялось от одного компрессора с приводом от ветрянки и аккумуляторной батареи.

Автопилот испытывался в НИИ ВВС на самолете-разведчике Р-1, на котором и был совершен первый в стране перелет с автопилотом по маршруту Ленинград – Москва. Конечно, автопилот имел много конструктивных недостатков, а при отрицательной температуре работал вообще неудовлетворительно. Но он послужил толчком к началу серьезной работы по автоматизации управления, которая началась в НИИ ВВС с освоения иностранного опыта, проведения широких испытаний и лабораторных исследований отечественных и иностранных образцов. Во главе этой работы был инженер В.П. Токарев.

В 1932 году по заданию НИИ ВВС под руководством Р.Г. Ниренберга был изготовлен опытный образец автопилота трех стабилизаций АВП-1, предназначенный для самолета ТБ-1. Чувствительными элементами этого автопилота служили три свободных гироскопа и один прецессионный на поперечную стабилизацию. Через систему пневматических реле эти гироскопы управляли пневматическими рулевыми машинками. Питание осуществлялось от трех компрессоров, устанавливающихся на шасси самолета и приводящихся в действие ветрянками. Этот автопилот был тяжелым (180 кг), громоздким, ненадежным в действии и неудобным в эксплуатации, вследствие чего его применение было весьма ограничено. Но это была первая попытка по созданию практически применимого автомата для стабилизации самолета.

В 1933 году инженером НИИ ВВС И.А. Тимофеевым и слушателем ВВА им. проф. Н.Е. Жуковского А.А. Лусисом в исключительно короткий срок – в течение восьми месяцев – был разработан и под их руководством построен новый опытный образец автопилота АВП-3, предназначенный для оборудования тяжелого четырехместного бомбардировщика ТБ-3. Вместо четырех гироскопов он имел три гироскопа, вес его был в два раза меньше, чем у АВП-1. Курсовой гироскоп имел магнитную коррекцию от дистанционного пневматического компаса «ДПК», а гироскоп продольной стабилизации корректировался по скорости от трубки Пито. Питание автопилота осуществлялось от одного компрессора с ветряковым приводом, который устанавливался на шасси самолета. Автопилот потреблял около 400 литров воздуха в минуту.

В результате государственных испытаний, проведенных в НИИ ВВС в 1933 году, было установлено, что по своим техническим характеристикам АВП-3 удовлетворяет ТТЗ. На основании этого автопилот был принят на вооружение ВВС и запущен в опытную пар-тию для войсковых испытаний, которые были проведены в мае – октябре 1934 года на образцах первой серии, изготовленных заводом «Метрон». Автопилот получил хорошую оценку со стороны летного состава по пилотажным характеристикам. В акте по испытаниям отмечались и некоторые конструктивные недостатки: громоздкость агрегатов, разбросанность по самолету, некоторое неудобство управление автопилотом в полете.

Как дальнейшее развитие конструкции автопилота АВП-3, на заводе "Метрон" в 1937 году была закончена разработка автопилота АВП-10, автором которого был молодой инженер-конструктор В.М.Соркин.

Этот образец автопилота по принципу действия был идентичен АВП-3, но отличался от последнего конструктивно – он имел более ком-пактную форму и повышенную надежность действия.

Однако, производство АВП-10 было ограниченно выпуском небольшой опытной партии, так как в том же году группа конструкторов ОКБ завода «Метрон» под руководством И.А. Тимо-феева, перешедшего к этому времени на работу в промышленность, разработала более совершенный пневматический автопилот, известный под шифром «Полюс».

Этот автопилот значительно превосходил по простоте конструкции, удобству пользования и надежности действия все предшествовавшие ему образцы. Гироскопический агрегат его был выполнен в виде визуальных приборов – гироскопического полукомпаса с магнитной коррекцией и авиагоризонта – и предназначался для установки на приборном щитке летчика.

"Полюс" эксплуатировался в гражданском воздушном флоте на самолетах Т-2 (гражданский вариант ТБ-3) курсирующих на линии Москва – Ташкент, а также в Главсевморпути, где они были установлены на самолетах, направленных в полярную экспедицию на поиски экипажа Героя Советского Союза С.А. Леваневского.

Характерной особенностью автопилотов, выпущенных отечествен-ной промышленностью до 1937 года, являлась система их питания. Все типы автопилотов этого периода приводились в действие сжатым воздухом при перепаде давления от двух до пяти атмосфер, поэтому им был свойственен дефект, для устранения которого не было радикальных способов. При полетах в условиях высокой влажности атмосферы, в системе автопилота конденсировалось значительное количество влаги, которая вызывала коррозию подвижных частей автопилота, а зимой, или на больших высотах, она замерзала и автопилот выходил из строя. Из-за этого недостатка пневматических систем ограничивалась область применения автопилотов. Так, например, частям, эксплуатирующим автопилоты АВП-1, было дано указание, что применение этих автопилотов должно иметь место только в условиях положительных температур. В зимние месяцы эксплуатация автопилотов не допускалась, последние должны были демонтироваться и консервироваться на складе до летнего сезона.

Проблема выбора системы питания автопилотов возникла еще в 1932 году, когда на основе опыта эксплуатации автопилота АВП-1 необходимость изыскания усовершенствованных способов питания автопилотов стала очевидной.

НИИ ВВС наряду с усовершенствованием пневматических компрессивных систем, ориентирует промышленность на постановку интенсивной исследовательско - конструкторской работы в области изыскания новых, более совершенных способов питания автопилотов.

На заводе № 214 НКЭП (бывший "Метрон") инженерами Тимофее-вым, Лусисом и Слицким в 1936 году был разработан полностью электрифицированный макет автопилота «СТЛ-7», который при испытаниях в НИИ ВВС показал удовлетворительные результаты.

На основе этого макета, теми же авторами, был разработан и в 1938 году сдан на полигонные испытания в НИИ ВВС опытный образец электрического автопилота, носящего шифр "Д и В".

Электрификация автопилотов принципиально обеспечивала надеж-ную их работу при любых метеорологических условиях и не ограничивала применение их по высоте. Поэтому в 1939 году в результате удовлетворительно прошедших полигонных испытаний, промышленности было рекомендовано изготовить опытную серию автопилотов по типу «Д и В». Эта задача промышленностью принята не была из-за отсутствия необходимой производственной базы.

В 1937 году в Ленинграде на заводе № 379 была предпринята другая попытка разрешить проблему питания автопилотов. Инженер Г.Е. Неопалимов разработал оригинальную систему автопилота с гидравлическим питанием. В этом автопилоте, имеющем шифр «ТЕН-37», в качестве питающего агента применялся керосин, нагнетаемый в систему автопилота под давлением восемь атмосфер.

На полигонных испытаниях в середине 1939 года этот автопилот показал хорошие технические характеристики и высокую надежность действия. В течение испытаний прибор не имел ни одного отказа в работе. Только сложность его монтажа и эксплуатации, связанные с гидравлическим принципом питания гироскопического агрегата, исключили возможность принятия его в широкое производство.

Наряду с накапливанием опыта испытаний автопилотов, отечественной промышленностью не прекращалось самое внимательное наблюдение за работами иностранных фирм и изучение заграничных образцов автопилотов.

В 1934 – 1935 годах в НИИ ВВС производились испытания американского автопилота фирмы "Сперри", закупленного в Америке в 1934 году.

Положительной стороной этого автопилота являлась комбинированная система питания: силовые агрегаты (рулевые машинки) имели гидравлическое питание при давлении 8-9 кг/см2, а гироскопические агрегаты – пневматическое, вакуумное при перепаде давления 90 мм рт.ст. Таким образом возможность выделения влаги в системе воздушного питания резко снижалась, надежность действия прибора в сравнении с пневматическими автопилотами, работающими при высоких перепадах давления, соответственно возрастала.

Учитывая принципиальные преимущества автопилота "Сперри", а также его сравнительную конструктивную простоту, НИИ ВВС было по-ручено промышленности освоение этого автопилота.

Выполнение этой задачи было возложено на завод № 213 НКОП им. Серго Орджоникидзе (бывший "Авиаприбор").

Группа конструкторов в составе Е.Ф. Антипова, С.А. Кондратюка и других начала изучение американского образца, и уже летом 1937 года был изготовлен опытный образец, который поступил на полигонные испытания в НИИ ВВС под наименованием АВП-12. Автопилот показал хорошие результаты при положительных температурах, но при температурах ниже минус 12 градусов прибор выходил из строя из-за неравномерности температурных деформаций элементов связи гироскопа с передающей системой.

Возникла необходимость модернизации автопилота, чтобы приспособить его к технологии отечественной промышленности для расширения диапазона его работы при отрицательных температурах хотя бы до предела, установленного фирмой "Сперри" (-350С).

В 1939 году были представлены два варианта модернизации автопилота АВП-12.

На заводе № 214 НКОП инженером В.Э. Соркиным был изготовлен автопилот АПГ-1 по типу АВП-12, но связь гироскопов с передающей системой была конструктивно изменена – рабочие зазоры увеличены, а гироскопический агрегат имел не вакуумное, а компрессивное питание при сохранении перепада давления (90 мм рт.ст.).

Таким образом, исключались отказы прибора из-за температурных деформаций и обеспечивалась возможность питания автопилота без воздушной помпы от нагнетателя авиамотора, благодаря чему высотность действия прибора вместо 7000 – 8000 метров, получаемых при вакуумном питании, возросла до практического потолка самолета.

Второй вариант модернизации - АВП-12д, был выполнен на заводе № 213 НКОП инженером конструктором Е.В. Ольманом. В этом варианте существенным изменениям подверглось только звено связи гироскопов с передающей системой. Проточные реле, применяющиеся в автопилоте "Сперри", были заменены на реле, работающие от скоростного или динамического напора воздуха, что также как и в АПГ-1 делало автопилот работоспособным и при отрицательных температурах.

Автопилоты АВП-12д и АПГ-1 были изготовлены в опытных сериях и в 1939 году поступили в НИИ ВВС на войсковые испытания.

Войсковые испытания проводились на самолетах ДБ-ЗФ в период с декабря 1939 по февраль 1940 года в 85-м бомбардировочном авиа-полку особого назначения комбрига Б.В. Стерлигова, который вел боевые операции против белофинов.

Всего на испытания было постановлено семь автопилотов АПГ-1 и пять АВП-12Д.

Оба типа автопилотов успешно прошли испытания несмотря на то, что зима 1939-1940 годов отличалась исключительно сильными морозами. Температура у земли достигала 39 – 40 градусов ниже нуля.

По окончании войсковых испытании АПГ-1 был принят на вооружение ВВС, а АВП-12д был запущен в серийное производство для оборудования транспортных и пассажирских самолетов Гражданского Воздушного Флота.

В марте 1941 года, например, вышло постановление Совнаркома о комплектации автопилотами АПГ-1 трехсот бомбардировщиков ДБ-3Ф, однако из-за неритмичной поставки автопилоты всю войну так и оставались редкостью на этом самолете.

Для обеспечения стабилизации наиболее трудноуправляемого в полете пилотажного элемента – курса самолета, в 1939 году инженер Соркин изготовил автомат курса АК-1, представляющий собою прибор, принципиально не отличающийся от курсовой стабилизации автопилота АПГ-1.

Он стабилизировал самолет относительно вертикальной оси путем воздействия на руль поворота и обеспечивал выдерживание курса с точностью один – два градуса, разгружая внимание летчика. Автомат мог также производить заданные развороты, для чего у летчика и штурмана имелись органы управления (краны пневмосистемы).

Стоимость АК-1 была значительно меньше, чем автопилота трех стабилизаций, и он мог выпускаться в количествах, достаточных для ос-нащения основных типов самолетов бомбардировщиков.

В 1941 году под руководством НИИ ВВС КА были проведены войсковые испытания АК-1 на самолетах Пе-2. На основании результатов этих испытаний автомат курса был принят на вооружение ВВС и в период войны нашел свое применение на различных самолетах ВВС, и главным образом, на самолетах Ил-4, разведчиках Пе-2.

В 1942 году на заводе № 213 был разработан и изготовлен опытный образец автопилота – «АП-42». Принципиально не отличаясь от автопилота АВП-12, АП-42 имел перед ним ряд важных преимуществ: был в два раза меньше и имел универсальное пневмо-питание (вакуумное и компрессивное).

В период Великой Отечественной войны автопилоты АП-42 широко применялись на самолетах Ли-2, где они оказали летному составу большую помощь в их боевой работе, а после модернизации в 1945 году под шифром АП-45 стали использоваться на Ли-2, Ан-12 и Ан-14.

Испытания и исследования автопилотов, разработку технических требований к ним проводили инженеры НИИ ВВС И.А. Тимофеев, И.В. Шуметов, В.Н. Готесман, В.П. Токарев, И.Д. Брыскин, И.В. Корочанский, А.А. Левинских, А.М. Трийченко, Г.Н. Глики и другие.

Иван Дмитриевич Брыскин был призван в Красную Армию в 1924 году, когда работал подручным слесаря кожевенного завода. По окончании 2-й военной школы красных коммунаров служил командиром взвода, а в 1938 году, с успехом окончив Военную электротехническую академию РККА им. Буденного, был назначен ведущим инженером штурманского отдела НИИ ВВС. Участвовал в войне с белофинами. За годы службы награжден орденом Ленина, двумя орденами Красного Знамени и орденом Красной Звезды. Полковник И.Д. Брыскин был уволен в запас в марте 1956 года с должности заместителя начальника отдела.

Игорь Вячеславович Корочанский в 1937 году закончил МЭИ им. Молотова и работал научным сотрудником в НИИ ГВФ. С 1940 года, после призыва в Красную Армию, служил в НИИ ВВС более 20 лет. В 1961 году был переведен в ЦНИИ-30.

Георгий Николаевич Глики был мобилизован в октябре 1941 года с третьего курса МЭИ. Он закончил Ленинградскую Военно-воздушную академию и с октября 1944 года занимался испытаниями пилотажно-навигационной автоматики, а в 1959 году возглавил отдел испытаний бортовой аппаратуры систем автоматического перехвата.

Опыт создания и испытаний первых отечественных и зарубежных автопилотов нашел свое отражение в монографии Е.В. Ольмана, Я.И. Соловьева и В.П. Токарева «Автопилоты» (1946 г.).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать учетную запись

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти
Авторизация  

×