Сергея Михайловича Егера

Посвящается 75-летию

Московского государственного авиационного института

И светлой памяти выпускника МАИ 1936 года

Сергея Михайловича Егера

Сергей Михайлович Егер

Герой Социалистического Труда, лауреат Ленинской и Государственных премий, член- корреспондент Академии наук СССР, заслуженный деятель науки и техники РСФСР. Этих и многих других званий и наград был удостоен авиационный конструктор Сергей Михайлович Егер, ближайший помощник, заместитель Генерального конструктора Андрея Николаевича Туполева, проработавший вместе с ним почти 35 лет, его «правая рука», соавтор Туполева в разработке технических проектов более 70 самолетов и в создании многих широко известных боевых и гражданских самолетов: Ту-4,Ту-4А,Ту-16, Ту-95,Ту-104,Ту-114,Ту-124,Ту-134,Ту-154,Ту-22,Ту-128,Ту-145.
Таким образом, творчество Сергея Михайловича связано с самыми яркими этапами в деятельности знаменитого конструкторского бюро – своеобразной эпохой возрождения авиации, созданием реактивных самолетов, открытием новой эры в гражданской авиации, преодолением звукового барьера и проектированием новейших сверхзвуковых самолетов.
Сергей Михайлович, бесспорно, был одарен от природы. По своему характеру и воспитанию (он родился в селе Романовка Тамбовской губернии 30 июля 1914 года в семье железнодорожного инженера, немца по национальности) Сергей Михайлович был очень целеустремленным и необыкновенно работоспособным человеком.
Начав свою трудовую деятельность слесарем в железнодорожных мастерских, Сергей Михайлович с 1932 года работал конструктором (и одновременно учился в Московском авиационном институте) под непосредственным руководством Сергея Владимировича Ильюшина в конструкторско-производственном отделе ЦАГИ, который возглавлял А.Н. Туполев. Судьба окончательно связала Егера и Туполева в Центральном конструкторском бюро ЦКБ-29 НКВД (Народного комиссариата внутренних дел), где, находясь в заключении, работали многие необоснованно репрессированные в конце 30-х годов авиационные специалисты. Работая в ЦКБ-29 с 1938 по 1941 год, Сергей Михайлович руководил бригадой технического проектирования самолетов.
В дальнейшем на протяжении трех десятков лет СергейМихайлович возглавлял в ОКБ А.Н. Туполева отдел, выдававший исходные данные и компоновки самолетов для начала рабочего проектирования. Отдел этот называли «Главным штабом» ОКБ.
Способность непрерывно учиться, нестандартно мыслить (15 авторских свидетельств на изобретения), доводить любую проблему до логического завершения, умение направить в единое русло труд целого коллектива по праву позволили Сергею Михайловичу занять достойное место в ряду лучших проектировщиков авиационной техники.
Сергей Михайлович щедро делился своим богатейшим опытом с коллегами и студентами МАИ, где с 1959 года он начал преподавать. Для них он написал свою первую книгу «Проектирование пассажирских реактивных самолетов». Продолжая руководить «Главным штабом» ОКБ, Сергей Михайлович в 1968 году возглавил кафедру «Конструкции и проектирование самолетов», а с 1975 года и до конца своей жизни был штатным заведующим кафедрой. Здесь с его участием и под его редакцией были написаны базовые учебники по проектированию самолетов, которые широко используются в учебном процессе многих авиационных институтов страны.
Огромный опыт работы в ОКБ, ежедневное общение с различными специалистами убедили Сергея Михайловича в том, что все новое, интересное, прогрессивное в авиации рождается «на стыках» дисциплин, и в то же время именно «на стыках» случаются неудачи и самые горькие поражения.
Поэтому он так много внимания уделял «авианизации» фундаментальных, общеинженерных и специальных несамолетных дисциплин.
Не в том смысле, что авиационным специалистам нужны «свои», отличные от общепринятых, история, экономика, физика, математика, сопротивление материалов, электротехника, радиотехника и т. д., а в том, что преподавание любой дисциплины в авиационном вузе должно быть построено так, чтобы с самого начала обучения студенты любой специализации получали представление о своем месте и своей роли в деле создания самолета, понимали значение каждой дисциплины, осознавали междисциплинарные связи, влияние требований, предъявляемых к самолету, на требования к работе узкого специалиста.
Мы учились у Сергея Михайловича, будучи студентами, инженерами, преподавателями, работали вместе с ним, и мы разделяем эту точку зрения.
Общительный и отзывчивый, Сергей Михайлович любил жизнь, товарищей и друзей, всегда был желанным гостем в компании, неплохо играл на пианино, у него было множество «несамолетных» увлечений.
Сергей Михайлович ушел из жизни 31 июля 1987 года, когда работа над этим учебником была в самом разгаре. Мы, его товарищи и соавторы, постарались сделать эту книгу такой, какой она замышлялась.

	А. Матвеенко
	И. Шаталов

ПРЕДИСЛОВИЕ

С каждым годом ужесточаются требования к вновь создаваемым самолетам. Объективно это приводит к возрастанию объема потребных работ, их сложности и, как следствие, увеличению стоимости программы, а в конечном итоге - цены самолета.
В процессе проектирования приходится решать трудные, как правило, противоречивые задачи.
С целью снижения затрат и степени риска конструктору и производителю приходится использовать все новейшие достижения науки и техники, в том числе имеющиеся в смежных отраслях промышленности.
Важной особенностью такой работы является увеличение числа разнообразных факторов, что неизбежно приводит к необходимости привлечения к процессу проектирования, постройки и обеспечения эксплуатации большого количества различных специалистов.
При этом требуется обеспечить и по возможности упростить неизбежный процесс обмена информацией.
Успех работы по выполнению поставленной задачи, в которой принимают участие специалисты ряда организаций, зависит от квалификации и, что крайне важно, от общего понимания выполняемой программы, итогом реализации которой будет создание нового самолета, наиболее полно отвечающего требованиям заказчика.
В этой ситуации непрерывно растут традиционно высокие требования к подготовке специалистов для конструкторских бюро, научно-исследовательских институтов и предприятий авиационной промышленности.
Сегодня специфика работы конструкторского бюро требует от инженера узкой специализации, но при этом высшее учебное заведение должно давать своему выпускнику достаточно полное представление о самолете или другом летательном аппарате, что позволит ему с большим пониманием и ответственностью относиться к работе, которую он конкретно выполняет.
Для такой цели во всех высших учебных заведениях, ведущих подготовку специалистов для авиационной промышленности, уже на младших курсах введены в учебный процесс обзорные, мировоззренческие дисциплины, формирующие у студентов целостное, системное представление о конечном объекте проектирования и понимание того, что широкий кругозор помогает с большей эффективностью использовать на практике знания специальных предметов, полученные в институте.
Необходимо в процессе обучения студента авиационного вуза стремиться заложить основы "технического мышления", без которого невозможно обойтись конструктору.
Реализации этой задачи служит настоящий учебник, облегчающий понимание сложных проблем, которые придется решать проектировщикам самолета.
Сергей Михайлович Егер, с которым я долгие годы был связан совместной работой и дружбой, стал инициатором и одним из авторов такого учебника, изданного в МАИ в 1983 году для студентов специализации "Проектирование самолетов", поскольку именно эти специалисты чаще всего руководят процессом проектирования самолета в целом, формируют потоки технической информации, вырабатывают стратегию и тактику принятия решений.
Этот учебник, насколько мне известно, широко использовался во многих авиационных институтах страны для обучения студентов различных специальностей.
Новое издание сохранило методические принципы и построение предыдущего, при этом оно значительно расширено с учетом интересов студентов "несамолетных" специальностей, в нем с системных позиций рассмотрены этапы создания самолета, его постройки и эксплуатации.
Учебник написан увлекательно. Ясным, простым языком, на хорошем уровне в нем изложены сложные теоретические и инженерные проблемы, которые приходится решать при создании самолета.
Четко продуманы иллюстрации, помогающие понять не только общие принципы, но и наиболее существенные детали изложенного, а также проектно-конструкторские решения.
Все это дает уверенность, что учебник будет успешно использоваться в учебном процессе авиационных высших учебных заведений, в средних учебных заведениях и даже в профессиональной ориентации школьников.

Генеральный конструктор,
академик РАН,
ддважды Герой Социалистического Труда		Г. В. Новожилов

ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРОВ

Техника в современном понимании – это, прежде всего, совокупность материальных средств человеческой деятельности, созданных для осуществления процессов производства и обслуживания других (непроизводственных) потребностей человека и общества. Термин «техника» используют также для характеристики приемов, навыков, умений и методов в каком-либо виде деятельности (труде, искусстве и т. д.).
В предлагаемом Вам учебнике рассмотрены основные аспекты целенаправленной, целесообразной деятельности по освоению воздушного пространства с помощью летательных аппаратов (ЛА) – рожденных разумом и воплощенных руками человека технических устройств, способных создавать так называемую подъемную силу, преодолевающую силу земного тяготения.
Эта деятельность, безусловно, является одной из наиболее захватывающих страниц в истории технического прогресса.
Стремительное развитие науки и техники, в том числе и авиационно-космической, вызывающее глубокий переворот во всех отраслях производства и оказывающее огромное воздействие на все стороны жизни общества, является одной из наиболее характерных особенностей современной научно-технической революции, начавшейся во второй половине ХХ века.
В последние годы происходят принципиальные изменения в методологии и практике проектирования и производства образцов авиационно-космической техники, широко внедряются системный анализ и синтез, математическое моделирование, все большее значение приобретает оценка эффективности проектируемого изделия с учетом предполагаемых условий его эксплуатации.
Чтобы обеспечить процесс проектирования такого сложного изделия, как летательный аппарат, в специализированных проектных организациях – опытных конструкторских бюро (ОКБ) – соединяются усилия большого количества специалистов различных инженерно-технических специальностей (инженеров- механиков по проектированию ЛА, его энергетической (силовой) установки, электромеханических, пилотажно-навигационных, радиотехнических и других систем). Оптимальное решение стоящей перед ОКБ задачи возможно лишь за счет комплексного использования знаний различных специалистов, владеющих не только теорией и практическими навыками своей профессии, но и необходимым объемом знаний в смежных областях.
Учебник предназначен для студентов специализации «Инженер по самолето- и вертолетостроению» на начальном этапе обучения и для студентов несамолетных специальностей, изучающих основы авиационной техники в таких курсах, как «Основы авиационной техники», «Аэродинамика, динамика полета и конструкция ЛА» и др., и имеющих предварительную подготовку для понимания вопросов аэромеханики и конструкции ЛА только в объеме программы средней общеобразовательной школы.
Цель авторов данного учебника – помочь Вам овладеть основными понятиями предмета настолько, чтобы Вы могли воспроизводить информацию (графически или словесно) об объекте изучения (самолете, его основных системах, агрегатах и элементах конструкции), его свойствах, особенностях, характеристиках не только на уровне запоминания, но и на уровне понимания основных принципов, заложенных в техническое задание на проектирование, в компоновку самолета и его конструкцию.
В учебнике с системных позиций рассмотрены теоретические и инженерные основы авиации, дающие студентам достаточно полное представление о конечном объекте проектирования – летательном аппарате.
Это позволит будущему специалисту достаточно четко осознать характер дальнейшей практической работы и задачи, которые ему предстоит решать.
Основным объектом, рассмотренным в учебнике, является самолет, однако авторы сочли полезным осветить некоторые аспекты, связанные с другими типами ЛА.
Авторы выделили разделы «Теоретические основы авиационной техники» и «Инженерные основы авиационной техники», исходя в большей мере из исторических и методических, чем из принципиальных соображений.
На начальных этапах развития авиационной техники интенсивно развивались аэродинамика (и, в частности, динамика полета) и прочность, как науки, обосновывающие саму возможность полета.
Методически изучение этих наук предшествует изучению теоретических и практических вопросов проектирования ЛА.
В настоящее время любые аспекты создания ЛА, рассмотренные в разделе «Инженерные основы авиационной техники», имеют под собой мощную теоретическую базу, которая непрерывно развивается вместе с практикой разработки, постройки и эксплуатации ЛА.
Учебник является вторым изданием выпущенной в 1983 году в Московском авиационном институте книги С.М. Егера и И.А. Шаталова «Введение в специальность», переработанным и значительно дополненным с учетом ориентации на студентов не только специализации «Инженер по самолето- и вертолетостроению», но и несамолетных специальностей.
В связи с этим обстоятельством авторы сочли необходимым дать второму изданию название «Основы авиационной техники».

Главы 19, 21 написаны С.М. Егером; гл. 15 – А.М. Матвеенко; гл. 1, 10, 11, 12, 13 – И.А. Шаталовым; гл. 2, 18, 20 написаны всеми авторами совместно; гл. 8 написана А.М. Матвеенко и И.А. Шаталовым; остальные главы учебника написаны С.М. Егером и И.А. Шаталовым.
Мы благодарим инженеров Игоря Ивановича Изотова, Сергея Вадимовича Меренкова и Владимира Васильевича Скаковского за точное выполнение замыслов авторов в эскизах иллюстраций, инженера Юрия Леонидовича Бурова, студентов Александра Николаевича Копылова, Алексея Владимировича Лагоду, Петра Алексеевича Лукина, Владимира Анатольевича Садкова и Юрия Михайловича Шустрова, которые под руководством и при участии инженера Виктора Юрьевича Мищенко подготовили иллюстрации для компьютерной верстки, инженера Владимира Валерьевича Полянского и студента Владимира Вячеславовича Демкина за оперативное решение всех проблем, возникавших при работе на компьютерах, инженеров Татьяну Васильевну Максимович и Дину Борисовну Рыбкину, принимавших участие в оформлении учебника.
Мы выражаем признательность докторам технических наук Александру Петровичу Красильщикову и Арсению Дмитриевичу Миронову, кандидату технических наук Дмитрию Алексеевичу Соболеву, инженерам Владимиру Георгиевичу Ригманту, Геннадию Павловичу Серову и Владлену Титовичу Шакирову за корректировку указателя имен.
Авторы с благодарностью приняли замечания и советы докторов технических наук Арчила Иосифовича Бетанели, Юрия Степановича Богданова, Георгия Иосифовича Житомирского, Валерия Андреевича Комарова, Виктора Владимировича Мальчевского и Олега Сергеевича Самойловича, кандидатов технических наук Льва Ярославовича Галина, Сергея Викторовича Кувшинова, Валерия Исааковича Наринского, Виталия Васильевича Орлова и Игоря Федоровича Склярова, инженеров Владимира Константиновича Анастасова и Анатолия Ивановича Дудникова, прочитавших рукопись или отдельные ее разделы в период подготовки к печати, студента-дипломника Константина Ревазовича Хучуа, прочитавшего исторический раздел рукописи.
Авторы выражают искреннюю признательность коллективу кафедры «Конструкции и проектирование ЛА» Самарского государственного аэрокосмического университета им. С.П. Королева, руководимому профессором, доктором технических наук Валерием Андреевичем Комаровым, и профессору, доктору технических наук Юрию Ивановичу Топчееву, которые взяли на себя труд рецензирования рукописи и дали много полезных советов.