Сталь 2 самолет модель
Обновлено: 04.05.2024
В относительно небольших количествах на внутренних линиях страны эксплуатировался почтово-пассажирский самолет CТАЛЬ-2, силовая конструкция планера которого была выполнена полностью из очень тонких холоднокатанных листов высоколегированной нержавеющей стали с пределом прочности на растяжение до 120-130 кгс/мм.
Появление этого самолета было связано с освоением в начале первой пятилетки производства нержавеюшей стали и с результатами исследовательских работ по оценке возможности применения стали в качестве основного конструкционного материала в самолето- и дирижаблестроении, что имело важное значение в начале 30-х годов из-за отсутствия в СССР в достаточном количестве алюминиевых сплавов. Предполагалось, что сварная стальная конструкция позволит упростить технологию производства самолетов и значительно увеличит срок их службы.
Для реализации этих выводов и для оценки особенностей технического обслуживания самолетов с конструкцией из тонкостенных стальных элементов в эксплуатации в начале 1930 года при Инспекции гражданского воздушного флота был организован Отдел опытного самолетостроения во главе с А.И.Путиловым, бывшим сотрудником АГОС ЦАГИ, длительное время работавшим под руководством А.Н.Туполева. Этому отделу было поручено создание однодвигательного стального пассажирского самолета, рассчитанного на одного летчика и четырех пассажиров, который предполагалось использовать также для аэрофотосъемки и в сельскохозяйственной авиации. Этот самолет, получивший обозначение CТАЛЬ-2, выполнялся по широко распространенной в те годы во всех странах для самолетов такого назначения схеме двухподкосного высокоплана с обычным оперением, неубирающимся шасси, с закрытыми кабинами для летчика и пассажиров. В пассажирской кабине последовательно устанавливались два двухместных дивана; на первых серийных самолетах на правом и левом бортах кабины имелись четыре входные двери — по одной на каждого пассажира, но последние серийные самолеты выпускались уже с двумя входными дверями только на левом борту фюзеляжа. За пассажирской кабиной имелось отделение для багажа, почты и грузов массой не более 80 кг. Балансировка самолета в полете обеспечивалась общепринятым в те годы средством — отклонением стабилизатора на углы от +4,3° до -2,12°.
Силовые элементы конструкции самолета — лонжероны и стержни ферменного фюзеляжа, пояса лонжеронов и нервюр крыла — выполнялись из гофрированных стальных листов толщиной 0,1-0,6 мм, для предотвращения местной потери устойчивости очень тонкими стенками. Эти гофрированные листы с помощью сварки образовывали трубчатые элементы с довольно сложными формами поперечного сечения, значительно усложнявшими технологию их изготовления, и сборку агрегатов. В процессе изготовления деталей широко использовались различные виды сварки: точечная и роликовая контактная электросварка, автогенная сварка обычных тонкостенных стальных труб в хвостовой части фюзеляжа. Обшивка крыльев, оперения и большей части фюзеляжа была полотняной, только передняя часть фюзеляжа от двигателя до кабины летчика имела металлическую обшивку, а боковые стенки фюзеляжа от кабины летчика до багажного отделения обшивались фанерными щитками.
В связи с новизной конструкции самолета CТАЛЬ-2 в опытных мастерских Самолетного отдела НИИ ГВФ строились сразу два опытных экземпляра: первый являлся технологическим макетом, на котором отрабатывались приемы изготовления сварной тонкостенной, конструкции, второй предназначался для летных испытаний.
Первый полет опытного самолета CТАЛЬ-2 — с импортным двигателем воздушного охлаждения Wright «Whirlwind» мощностью 300 л.с. состоялся 11 октября 1931 года под управлением летчика Э.И.Шварца. Самолет показал хорошие летно-технические данные и после нескольких полетов по авиалиниям, выполненных для изучения его эксплуатационных качеств, было принято решение построить специализированный завод № 81 и начать на нем серийное производство самолетов CТАЛЬ-2.
Завод начал выпускать серийные самолеты с июня 1933 года. Они оснащались отечественными двигателями воздушного охлаждения М-26 мощностью 300 л.с. и с ними самолеты CТАЛЬ-2 с полетной массой 1910 кг имели максимальную скорость у земли 205 км/ч, а высоту 1000 м они набирали за 5 мин. С массой полезной нагрузки 730 кг, из которой 360 кг приходились на пассажиров и их багаж, дальность полета была равна 550 км при средней эксплуатационной скорости 165 км/ч и с аэронавигационным запасом топлива на полчаса. Часовой расход топлива при этом составлял 75 кг/ч; посадочная скорость этих самолетов не превышала 80 км/ч. На последних сериях этих самолетов устанавливались двигатели воздушного охлаждения МГ-31 мощностью также 300 л.с.
Несмотря на относительно небольшой комфорт, предоставляемый пассажирам в полете, и невысокие для середины 30-х годов летно-технические данные, эти самолеты в целом как пассажирское самолеты воздушных линий небольшой протяженности себя оправдали.
Однако не сбылись надежды на большой срок службы конструкции стальных пассажирских самолетов. Коррозия сварных точек, болтов, пистонов, растрескивание фанерной и полотняной обшивки требовали такого же регулярного ремонта стальных самолетов, как и самолетов выполненных из других конструкционных материалов. На срок службы стальных самолетов того времени влияло и их быстрое моральное устаревание. И все же самолеты CТАЛЬ-2 и CТАЛЬ-3 оставили заметный след в истории авиации как первые самолеты с цельностальной сварной конструкцией, доведенные до стадии серийного производства. Как небольшой пассажирский самолет CТАЛЬ-2 себя оправдал. Один экземпляр, снабженный щитками типа Фрайз, назывался CТАЛЬ-2бис.
Модификация: Сталь-2
Размах крыла, м: 15,20
Длина самолета, м: 9,74
Площадь крыла,м2: 16,20
Масса, кг
-пустого самолета: 1120
-максимальная взлетная: 1800
Тип двигателя: 1 х ПД МГ-31
-мощность, л.с.: 1 х 300
Максимальная скорость, км/ч
-у земли: 200
-на высоте: 170
Крейсерская скорость, км/ч: 165
Практическая дальность, км: 750
Практический потолок, м: 5760
Экипаж, чел: 1
Полезная нагрузка: 4 пассажира или 730 кг груза.
Легкий пассажирский самолет СТАЛЬ-2.
Легкий пассажирский самолет СТАЛЬ-2 на лыжном шасси.
Самолет СТАЛЬ-2 в полёте.
Ремонт двигателя на стоянке. Сняты кольцо Тауненда и выхлопная труба.
Самолет СТАЛЬ-2 Полярной авиации.
СТАЛЬ-2. Рисунок.
Проекции самолета СТАЛЬ-2. Рисунок.
СТАЛЬ-2. Чертеж.
СТАЛЬ-2. Схема.
Пассажирский самолет СТАЛЬ-2.
Каталог статей СССР
В относительно небольших количествах на внутренних линиях страны эксплуатировался почтово-пассажирский самолет "Cтaль-2", силовая конструкция планера которого была выполнена полностью из очень тонких холоднокатанных листов высоколегированной нержавеющей стали с пределом прочности на растяжение до 120-130 кгс/мм.
![]()
Имя Петра Николаевича Львова малоизвестно даже узкому кругу специалистов. А между тем, он был пионером применения нержавеющей стали в самых разных областях техники. Его смело можно назвать полноправным
![]()
соавтором авиаконструктора Путилова, сконструировавшего первый цельносварной самолёт «Сталь-2».
Сама идея создания летательного аппарата жёсткой конструкции принадлежит К.Е. Циолковскому , который ещё весной 1887 г. в Политехническом музее на заседании физического общества представил проект цельнометаллического управляемого дирижабля. Сначала идеи Циолковского подхватили немцы и американцы, и уже потом, в 20-е гг. прошлого века, ими заинтересовались в России. В 1927 г. на первой у нас конференции по дирижаблестроению сотрудник этого бюро Я. А. Рапопорт сделал доклад о дирижабле К. Э. Циолковского. Вскоре Рапопорт добился приобретения электросварочной машины для точечной и роликовой контактной сварки листового материала. Следует напомнить, что в свое время Н. Е. Жуковский , обсуждая проект дирижабля Циолковского, обратил внимание на то, что соединение листов посредством завальцовки и пайки сделает конструкцию слишком тяжелой и что надо знать какие-то другие приемы. Но К. Э. Циолковский этих приемов тогда еще не знал.
Сварочная машина была установлена в ВВИА им. профессора Н.Е. Жуковского и начались опыты по точечной сварке различных сталей.
В конце 1928 г. там же, в академии по инициативе начальника лаборатории П.Н. Львова и начальника кафедры самолётостроения С.Г. Козлова была сформирована группа по освоению производства качественных сталей и применению их в конструкции самолёта. Успехи в этих исследованиях позволили Петру Николаевичу подать рапорт командованию о «возможности построения цельносварного стального самолёта, вес которого при равной прочности должен быть равным или даже меньшим веса дюралевого самолёта».
«Нам разум дал стальные руки-крылья, а вместо сердца — пламенный мотор. » — эти слова из популярного марша тридцатых годов впечатляют, однако авиаторы тех лет могут заявить, что из стали изготавливались тогда лишь самые ответственные узлы крепления самолета. И все же слова марша правильные: в истории советской авиации есть интереснейшая и малоизвестная страница создания цельностальных самолетов «Сталь-2» и «Сталь-3».
В начале первой пятилетки советские металлурги освоили плавку, поковку и прокат нержавеющей стали «Энерж», включающей 18% хрома и 8% никеля. Новый металл, по мнению специалистов, мог стать основным конструкционным материалом для силовых элементов летательных аппаратов. При Главной инспекции Гражданского воздушного флота была образована специальная конструкторская группа во главе с учеником Н. Е. Жуковского, инженером Александром Ивановичем Путиловым. Около года потребовалось экспериментаторам, чтобы освоить технологию изготовления деталей из тонкой листовой стали. Самым главным успехом группы А. И. Путилова стала проверка возможностей различных методов контактной электросварки сталей — точечной, роликовой. Опыты показали: сталь марки «Энерж-6» позволит сократить расходы дюралюминия, закупаемого за границей, создать самолет с большим коэффициентом весовой отдачи, увеличить срок службы машины.
11 октября 1931 года летчик Э. Шварц совершил первый испытательный полет на самолете с каркасом из стали «Энерж». Тонкостенные конструкции, соединенные точечной и роликовой электросваркой, выдержали испытание. Машина пошла «в серию».
Одновременно с доводкой «Сталь-2» коллектив А. И. Путилова работал над новым, более усовершенствованным, восьмиместным самолетом «Сталь-3» с двигателем 480 л. с. Эта машина впервые поднялась в воздух в 1933 году и почти три года выпускалась авиационными заводами. «Сталь-3» мало чем отличался от принципиальной схемы предыдущего образца.
Завод начал выпускать серийные самолеты с июня 1933 г.. Они оснащались отечественными двигателями воздушного охлаждения М-26 мощностью 300 л. с., и с ними самолеты "Сталь-2" с полетной массой 1910 кг имели максимальную скорость у земли 205 км/ч, а высоту 1000 м они набирали за 5 мин. С массой полезной нагрузки 730 кг, из которой 360 кг приходились на пассажиров и их багаж, дальность полета была равна 550 км при средней эксплуатационной скорости 165 км/ч и с аэронавигационным запасом топлива на полчаса. Часовой расход топлива при этом составлял 75 кг/ч; посадочная скорость этих самолетов не превышала 80 км/ч. На последних сериях этих самолетов устанавливались двигатели воздушного охлаждения МГ-31 мощностью также 300 л. с.
Такова история постройки «стальных крыльев». А как же они были устроены?
«Сталь-2» — подкосный высокоплан со звездообразным двигателем воздушного охлаждения в 300 л. с. — имел обычное в то время неубирающееся шасси. На него устанавливались как американские двигатели «Райт», так и отечественные — «М-26» и «МГ-31».
Крыло двухлонжеронное. Состоит из двух отъемных консолей и узкого центроплана, укрепленного наглухо на фюзеляже. Профиль МУНК-12. Каждая консоль устанавливалась с помощью .двух подкосов, снабженных контрподкосами.
Подкосы и контрподкосы крыла обтекаемого каплеобразного сечения сварены методом точечной электросварки из листовой стали.
Фюзеляж прямоугольного сечения со скругленным верхом имеет жесткий каркас, образованный стержнями из гофрированных труб, из балок прямоугольного сечения и лент-расчалок. Четыре мощных продольных стержня, расположенные по углам сечения, являются лонжеронами фюзеляжа, остальные — стойками.
Сверху фюзеляжа размещен центроплан, образованный пятью нервюрами.
Для придания обтекаемой формы в верхней части фюзеляжа установлены двадцать так называемых «лекал», образующих верхний гаргрот. Они связываются между собой девятью продольными стрингерами.
Под колпаком фонаря с левой стороны смонтировано кресло пилота с системой привязных ремней. Управление рулем высоты и элеронами — штурвальная колонка с секторами, С левой стороны кабины размещается штурвальчик для изменения угла установки стабилизатора. Перед пилотом во всю ширину фюзеляжа — приборная доска.
Хвостовое оперение однокилевое, подкосной схемы. Выполнено из тонкой нержавеющей стали. Стабилизатор неразъемный, двухлонжеронный, с 18 нервюрами, 6 из которых усиленные. Между лонжеронами и усиленными нервюрами протянуты в плоскости стабилизатора крестообразные расчалки из стальной проволоки.
Руль высоты имеет конструкцию, аналогичную элерону, и состоит из 8 нервюр, лонжерона, передней и задней кромок. Руль направления состоит из лонжерона, девяти нервюр и кромки. Вертикальное оперение, как и горизонтальное, выполнено из профилированной тонкой листовой стали. Обшито все оперение, как и крыло, полотном и покрыто несколькими слоями эмалита.
Шасси полуосное с резиновой пластинчатой амортизацией. На полуосях размещены два стандартных колеса 800 X 150 мм. Ширина колеи З000 мм.
На серийном самолете «Сталь-2» был установлен звездообразный семицилиндровый мотор «М-26» воздушного охлаждения мощностью 300 л. с. Двухлопастный винт диаметром 2,65 м и шагом 2 м изготавливался из дерева.
Моторама кольцевая, ферменная, из стальных труб. Весь мотор, за исключением головок цилиндров, закрыт капотом, исполненным из дюралюминия.
Крылья, оперение, стойки и подкосы, низ фюзеляжа окрашены в серебряный цвет, верхняя часть фюзеляжа — синяя. Буквы на крыльях и нижняя часть букв на фюзеляже черные.
Самолет «Сталь-2» может служить прототипом для кордовой, радиоуправляемой модели, а также для резиномоторной.
ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ САМОЛЕТА «СТАЛЬ-2»:
Размах — 15,246 м;
длина — 9,739 м;
площадь крыла — 31 м 2 ;
площадь горизонтального оперения — 4,02 м 2 ;
площадь вертикального оперения — 1,85 м 2 ;
вес пустого — 1180 кг;
полетный вес — 1910 кг;
скорость максимальная — 205 км/ч;
посадочная скорость — 80 км/ч;
крейсерская скорость — 170 км/ч;
потолок — 6 тыс. м.
И. КОНСТАНТИНОВ
1 — воздухозаборник охлаждения картера, 2 — цилиндры, 3 — заборник воздуха карбюратора, 4 — коллектор выхлопных патрубков, 5 — основной выхлопной патрубок, 6 — выходные щели охлаждения картера, 7 — обтекатель узла шасси и подкоса, 8 — колесо, 9 — подножки, 10 — дверца багажника, 11 — дужка — поручень, 12 — смотровой люк, 13 — трубка вентилятора, 14 — вентиляционный заборник воздуха, 15 — контрподкос (только на заднем подкосе), 16 — осветительные платформы, 17 — полки, 16 — бензобак, 19 — стрингеры.
Источник: "Моделист-Конструктор" 1973, №11
Scan: Александр Белов
Пассажирский самолет СТАЛЬ-3.
СТАЛЬ-3 представлял собой развитие самолета СТАЛЬ-2 с двигателем М-22 мощностью 480 л.с., самолет — восьмиместный (шесть пассажиров). Схема самолета — подкосный высокоплан. От СТАЛЬ-2 новый самолет отличался большими размерами. Его двигатель М-22 был на 180 л.с. мощнее. Крыло большой площади (34,8 квадратных метров) имело щелевые элероны и закрылки. Тормозные колеса закрывались обтекателями. Благодаря всему этому СТАЛЬ-3 при той же посадочной скорости развивал максимальную скорость до 240 км/час (на 40 км/час больше, чем СТАЛЬ-2), потолок увеличился до 6550 м, а дальность полета возросла до 960 км. Весовая отдача — 41%. Вес пустого самолета -1672 кг, взлетный — 2817 кг.
Опытный самолет был выпущен в 1933 году. Серийных было сдано за 1935-1936 годы 79 экземпляров. На некоторых самолетах был установлен двигатель М-17 (позже), но это особых преимуществ не дало. СТАЛЬ-3 с успехом применялся на воздушных линиях до самой войны.
Эксплуатация самолетов СТАЛЬ-2 и СТАЛЬ-3 показала, что они вполне удовлетворяют своему назначению. Однако ожидавшиеся от них особо длительные сроки службы не оправдались. Сама нержавеющая сталь могла служить десятки лет, но сварочные точки, болты и другие детали ржавели, а полотно требовало достаточно частой замены. Поэтому самолеты типа «СТАЛЬ» должны были проходить ремонт, как и всякие другие. Применение нержавеющей стали как преобладающего конструкционного материала в этом смысле себя не оправдало. Но разработка методов сварки и обращения с нержавеющей сталью была крупным достижением.
Модификация СТАЛЬ-3
Размах крыла, м 17,02
Длина самолета, м 10,80
Площадь крыла,м2 34,80
Масса, кг
-пустого самолета 1672
-максимальная взлетная 2817
Тип двигателя 1 х ПД М-22
-мощность, л.с. 1 х 480
Максимальная скорость, км/ч
-у земли 224
-на высоте 240
Крейсерская скорость, км/ч 212
Практическая дальность, км 960
Практический потолок, м 6550
Экипаж, чел 2
Полезная нагрузка: 6 пассажиров.
Пассажирский самолет СТАЛЬ-3.
Пассажирский самолет СТАЛЬ-3 на лыжном шасси.
Пассажирский самолет СТАЛЬ-3 выруливает на старт.
Пассажирский самолет СТАЛЬ-3 на стоянке.
СТАЛЬ-3. Рисунок.
Список источников:
В.Б.Шавров. История конструкций самолетов в СССР до 1938 г.
Б.Л.Симаков. Самолеты страны Советов. 1917-1970.
Энциклопедия-справочник. Самолеты страны Советов.
Авиационный форум Prop&Jet. Архивные фото.
Читайте также: