Советская школа аэродромного строительства
Кандидат технических наук, инженер-полковник В. БЛИНОВ
дновременно с появлением авиации возникла необходимость в создании аэродромов — сооружений для взлета, посадки, хранения, ремонта и обслуживания самолетов» В начальный период развития авиации, когда полеты носили спортивный и учебный характер, специальные аэродромы не строились. Для взлета и посадки самолетов использовались более или менее пригодные площадки — ипподромы, большие спортивные поля и другие участки, расположенные вблизи городов, удобные с точки зрения привлечения зрителей на полеты. Все работы по строительству аэродромов сводились к засыпке канав, ям, к сносу некоторых вертикальных препятствий.
Уже тогда развитию аэродромного дела в России придавалось большое значение. Так, рассматривая вопросы прогресса авиации, «Воздушный справочник» 1912 г. указывает на необходимость следующих мер:
«С развитием воздушного передвижения необходимо обратить внимание на предоставление всем аппаратам возможности:
1. Удобного отправления в путешествие и возвращения на землю.
2. Удобной стоянки и содержания на земле.
Эти обстоятельства побуждают позаботиться устройством для целей воздушного передвижения особых воздушных пристаней, т. е. аэродромов, оборудованных ангарами. Желательно, чтобы площадь аэродромов была обширнее и ровнее, чтобы спуск был возможен в любой точке (во всяком случае, вся площадь не должна иметь уклон больше чем в 5°). Общую поверхность аэродрома желательно иметь никак не менее 100 десятин, при условии, чтобы отношение длины площади к ее ширине не было больше 4—5, так как иначе поле будет слишком узкое. Несомненно, что в будущем аэродромы получат вид настоящих воздушных пристаней».
Мечты пионеров отечественной авиации о настоящих воздушных базах осуществились только после Великой Октябрьской социалистической революции. Царская Россия к началу первой мировой войны имела лишь 14 постоянных аэродромов. Поскольку аэродромы того времени создавались на случайных площадках и их показатели почти не регламентировались, эти аэродромы были неравноценными как по своим размерам, форме и качеству поверхности, так и по оборудованию.
Такого рода несовершенные аэродромы все же допускали возможность эксплоатации на них авиации, так как самолеты того времени обладали малым полетным весом, небольшими посадочными скоростями, малой длиной разбега и пробега, асами полеты совершались эпизодически.
В первую мировую войну воюющие страны использовали авиацию как новый вид вооруженных сил для разведки и поражения с воздуха наземных целей. Возникла необходимость разделения самолетов по их боевому применению. Авиация совершенствовалась качественно и росла количественно, что потребовало создания новой аэродромной сети. Однако и на этом этапе прогресс в авиации .протекал значительно интенсивнее, чем прогресс в технике аэродромного строительства. В период войны строились главным образом временные полевые аэродромы без каких-либо особых усовершенствований. Основным условием выбора месторасположения подобных аэродромов являлась близость к штабу наземных войск и к существующим путям сообщения (железная дорога, шоссе) и населенным пунктам, где был расквартирован личный состав. На аэродроме размещался небольшой летный отряд. Самолеты хранились в ангарах, палатках, горючее — в специальных погребах.
В период гражданской войны наметились характерные особенности в аэродромном обеспечении боевых действий авиации. Во-первых, маневренный характер гражданской «войны привел к необходимости базировать авиационные отряды на поездах и устраивать аэродромы около железных дорог. По аналогии с сухопутной авиацией гидросамолеты базировались на больших наливных речных баржах; гидросамолеты также устраивались в районе стоянки этих барж. Во-вторых, уже в годы гражданской войны, по указанию товарища Сталина, применялись массированные действия советской авиации, для чего самолеты сосредоточивались на направлении главного удара. Такое сосредоточение требовало предварительной подготовки и специального оборудования аэродромов, рассчитанных на массированную боевую деятельность авиации.
После окончания гражданской войны принято ряд решений, обеспечивающих дальнейшее развитие советской авиации. Начинается реконструкция и новое строительство целого ряда аэродромов.
Опыт аэродромного обеспечения боевых действий авиации в первые годы ее применения дал возможность сформулировать тактико-технические требования к аэродромам.
В этих требованиях устанавливается форма аэродромов в плане (в виде круга или квадрата), регламентируются линейные размеры аэродромов, качество поверхности и грунта, устанавливается перечень специального оборудования аэродромов. Все аэродромы страны впервые классифицируются по ряду основных признаков (по принадлежности, назначению, емкости).
Таким образом, в СССР впервые в мире положено начало специальному инженерному проектированию аэродромов. На аэродроме с летным полем круглой формы был установлен определенный распорядок взлета, посадки и рулежки самолетов, рабочая площадь аэродрома делилась на три части (полосы: взлета, посадки и нейтральная).
При таком делении летного поля создавались благоприятные условия для полетов с аэродрома, особенно с учебной целью. Эта принципиальная схема разбивки летного поля сохранилась в советской авиации на долгие годы. Многие капиталистические страны еще тогда заимствовали опыт нашей страны в аэродромном строительстве.
Большое внимание в тот период уделялось созданию новых типов специальных аэродромных сооружений и в первую очередь ангаров для хранения самолетов. В 1924—1925 гг. советские конструкторы разработали ряд оригинальных проектов деревянных и металлических ангаров с пролетом до 36 м, рассчитанных на хранение большого количества самолетов.
С ростом мощностей авиационных моторов и увеличением количества самолетов, базирующихся на одном аэродроме, значительно возросли потребные емкости бензохранилищ. Существовавшие ранее способы хранения горючего в мелкой таре, в небольших погребах уже не удовлетворяли потребности авиации.
Вскоре были созданы оригинальные системы бензохранилищ с огневыми предохранителями, с одновременным решением проблемы централизованной подачи бензина к самолетам.
В годы сталинских пятилеток талантливые советские конструкторы, воспитанные товарищем Сталиным, создали первоклассную боевую авиационную технику, которая предъявляла новые требования к аэродромам.
В связи с этим возникла задача разработки теоретических положений аэродромостроения.
Увеличение объема работ по созданию аэродромной сети, вызванное строительством новых аэродромов с большими линейными размерами летных полей, потребовало создания новых методов проектирования аэродромов и в первую очередь проектирования вертикальной планировки летных полей. До 1928— 1930 гг. земляные работы при создании летных полей занимали незначительную долю в общем комплексе работ по строительству аэродромов.
Первый опыт механизации трудоемких земляных работ (применение экскаваторов и вагонеток) при строительстве одного из аэродромов, глубина выемок которого превышала 2 м, показал, что необходимо создать специальные методы проектирования земляных работ на аэродромах и разработать особые способы подсчета объема земляных массивов. Для этого в 1930—-1932 гг. был разработан метод подсчета объема земляных работ «по изолиниям рабочих отметок» и даны теоретические обоснования всех методов определения объемов земляных работ на аэродромах, которыми пользуются и по настоящее время.
В результате индустриализации страны, проведенной под руководством партии Ленина—Сталина, была создана база для механизации аэродромных работ. В практику аэродромостроения стали внедрять машины, применяемые в дорожном строительстве (грейдеры, катки и др.).
Основным типом покрытия летных полей до 1933—1934 гг. являлся дерновый покров. Его по возможности сохраняли и поддерживали в пригодном для эксплоатации состоянии. Когда же потребовалось изменение рельефа на больших участках, отведенных для аэродромов, возникли новые проблемы, связанные с перемещением растительного слоя и созданием прочного и устойчивого дернового покрова на местах выемок и насыпей. В результате успешно проведенных многочисленных лабораторных и полевых работ была создана школа советской аэродромной агротехники.
В 1933—1934 гг. перед советскими аэродромостроителями была поставлена задача обеспечить бесперебойную круглогодовую работу авиации. До этого в районах с избыточным увлажнением на аэродромах с тяжелыми почвогрунтами борьбу с распутицей вели только путем устройства системы поверхностного дренажа. В 1928 г. на одном из аэродромов был создан поверхностный дренаж, основные элементы которого явились прототипом современных конструкций этого вида дренажа. Следует подчеркнуть, что на том же аэродроме для лучшего стока воды впервые в мировой практике аэродромостроения летному полю была придана гофрированная поверхность. Последующая эксплоатация этого аэродрома дала положительные результаты.
В дальнейшем была проведена большая теоретическая и экспериментальная работа по изучению поверхностного стока осадков на аэродромах и уточнению методики гидравлического расчета дренажной сети. На основании этих работ было внедрено в практику много новых оригинальных систем дренажа летных полей.
Разнообразные почвенно-климатические условия громадной территории СССР требовали тщательного изучения вопросов устройства осушения аэродромов применительно к условиям каждого района. В связи с этим были проведены иеследов-ательские работы по эффективности дренажа на аэродромах в особых почвенно-климатических районах. В этой области советская наука далеко опередила науку, зарубежных стран, где вопросы осушения аэродромов в особых условиях только еще разрабатываются.
Однако рассмотренные мероприятия по осушению не решили полностью проблемы бесперебойной круглогодовой эксплоатации аэродромов, особенно для самолетов тяжелых типов. Поэтому было решено создать на некоторых аэродромах прочные искусственные покрытия (взлетно-посадочные полосы, рулежные дорожки, открытые стоянки самолетов).
Первые искусственные покрытия на аэродромах СССР были сделаны из цементно-бетонных плит. Одновременно с этим проводилось опытное строительство аэродромных покрытий из грунтоасфальта.
Дальнейшие исследования советских ученых в области конструирования и расчета прочности искусственных покрытий выдвинули советскую науку и в этом вопросе на первое место в мире.
Следует указать, что самый принцип применения искусственных покрытий на аэродромах СССР резко отличался от принципа устройства таких же покрытий на аэродромах других стран. В США, например, искусственные покрытия на аэродромах проектировались и осуществлялись в виде нескольких узких взлетно-посадочных полос, расположенных под некоторым углом друг к другу. В СССР взлетно-посадочные полосы создавались в меньшем количестве, но значительно большей ширины. Таким образом, при почти одинаковой площади искусственных покрытий на аэродромах СССР и США эти покрытия размещались принципиально различно.
Как показала практика эксплоатации, советский принцип размещения взлетно-посадочных полос имеет бесспорные преимущества. Дело в том, что в американской системе при увеличении числа летных полос как будто уменьшается значение бокового ветра, однако при большом числе взлетно-посадочных полос часть из них практически не используется. Кроме того, при американском принципе размещения летных полос летное поле с дерновым покровом по существу ликвидируется, т. е. авиация лишается одного ив существенных элементов аэродрома, представляющего ряд эксплоатационных преимуществ.
Советский принцип планировки летных полос обеспечивает взлет самолетов больших размеров, а также групповой взлет легких типов самолетов, повышая тем самым пропускную способность аэродрома. При этом летное поле с дерновым покровом сохраняется.
В конце 20-х и в начале 30-х годов в практике строительства отечественных постоянных аэродромов еще широко применялись аэродромы, летное поле которых имело круглую форму. Эти аэродромы, по сравнению с аэродромами первого периода, были значительно усовершенствованы — возросли их размеры, увеличилась номенклатура и количество сооружений и оборудования. Аэродромы стали представлять собой весьма сложный комплекс инженерных сооружений. Однако наряду с подобными аэродромами начинают строиться и аэродромы с иными формами летных полей. Причинами, побуждающими искать новые пути планового решения аэродромов, были возрастающие размеры летных полей и значительное увеличение номенклатуры и количества сооружений и оборудования.
В результате проведенной научно-исследовательской работы в 1934 г. советские специалисты наметили научно обоснованные пути решения не только вопросов о плане аэродрома, но и ряда других вопросов аэродромного строительства, а именно: о форме летного поля в плане, о рациональном использовании на аэродромах природного рельефа, о дифференциации покрытий на летных полях и взлетно-посадочных полосах, об эксплоатационных расчетах летного поля, о наивыгоднейших уклонах летных полос, о выборе наивыгоднейшего направления взлетно-посадочных полос, о расчете размеров основных элементов аэродрома, готовые проекты домов для размещения персонала.
Полученные результаты в дальнейшем исправлялись и дополнялись, но инициатива постановки всех этих проблем неизменно принадлежит советской науке, которая не только Закрепила в дальнейшем завоеванный ею. приоритет, но и намного шагнула вперед. Многие из изложенных выше принципиальных вопросов, успешно разрешенные в СССР 15 лет назад, не получили разрешения за границей даже и к настоящему времени.
Показателен в этом отношении тот факт, что при проведении конкурса на проект аэродрома в Лондоне в 1945 г. премии были присуждены проектам, в которых форма летного поля решена по принципам и методам, разработанным в нашей Советской стране.
В 1933 г. в СССР была разработана общая теория проектирования плана летных полей, а иностранные инженеры только сейчас, т. е. через 15 лет, приходят лишь к отдельным частным решениям этой общей проблемы.
Одновременно с разработкой теории планового решения аэродромов в 1930—1933 гг. советскими исследователями был впервые поставлен и успешно по тому времени разрешен вопрос о расчете размеров аэродрома. Многие качественные выводы этих исследований не потеряли своего значения и до настоящего времени. Так же успешно был решен вопрос о взаимодействии самолета и аэродрома и даже выработаны некоторые рекомендации конструкторам самолетов. В заграничной печати подобного типа работы появились на 10—12 лет позже, чем у нас.
В дальнейшем развитие науки об аэродромах шло по пути расширения и конкретизации поставленных проблем. В частности, в 1934 г. было проведено исследование, в результате которого установлено понятие о расчетном боковом ветре, дана методика по выбору рациональных форм летных полей в плане. Эта методика, разработанная в СССР в 1934 г., нашла свое отражение в практике зарубежного проектирования аэродромов лишь в последнее время. Так, в технических условиях на проектирование гражданских аэродромов в США рекомендуется уменьшать размеры аэродрома по длине на второстепенных направлениях взлетов и посадок. Это предложение было разработано советскими учеными еще в 1934 г.
Успешно проведенные исследовательские работы позволили в 1935—1936 гг. составить первые технические условия на проектирование генеральных планов аэродромов.
Одновременно с решением вопросов-проектирования аэродромов разрабатывалась и методика их изысканий. Была детально разработана методология различных видов изысканий аэродромов, в которой подробно освещались вопросы всех работ по обследованию участков (топографические, гидрогеологические, почво-грунтовые и т. д.). Такой теоретически законченной и практически обоснованной методологии изысканий аэродромов за границей не существует и до сих пор.
Таким образом, к началу Великой Отечественной войны аэродромная служба Военно-воздушных сил Советской Армии была подготовлена к выполнению возложенных на нее больших задач. В самом начале войны уже четко определялись сложность и ответственность этой работы. Инженерно-аэродромные части должны были в очень короткие сроки изыскать и строить большое количество полевых аэродромов. Театры военных действий развертывались в самых разнообразных условиях, а это, как известно, оказывало большое влияние на решение вопросов аэродромостроения. В первый период войны особенно остро встала проблема эксплоатации аэродромов. Их необходимо было постоянно содержать в состоянии, пригодном для работы авиации на колесном шасси. Для этого требовалось убирать и уплотнять снег на летных полях зимних аэродромов. Эффективность этих работ зависела от наличия и конструкций снегоуборочных и снегоуплотняющих снарядов. До этого такого рода проблемы по объему работ и сракам их исполнения в практике аэродромоетроения не возникали. Для проведения предварительных исследований не было времени, и разработку методов зимней эксплоатации аэродромов, а также конструирование специальных снарядов для этой цели пришлось проводить в процессе боевых действий силами буквально всей аэродромной службы.
В итоге всей практической работы по зимней эксплоатации аэродромов в последующие военные годы была создана советская школа теории и практики зимней эксплоатации аэродромов в боевой обстановке. Подобных теоретических и практических достижений по вопросам зимнего аэродромостроения не имеет ни одна из капиталистических стран и по настоящее время.
После решения проблемы зимней эксплоатации перед аэродромной службой встала вторая, не менее сложная проблема аэродромного обеспечения авиации в периоды распутицы. Методы решения этой проблемы в мирных условиях путем устройства капитальных искусственных покрытий на аэродромах в боевой обстановке были неприемлемы по срокам и по расходу материалов. Эта задача инженерно-аэродромными частями Советской Армии была успешно решена. В очень сжатые сроки создавались аэродромы, пригодные для бесперебойной круглогодовой
эксплуатации, в весьма сложных естественных условиях (на болотах, в западинах, на участках с оврагами и т. п.). Таких решений аэродромного обеспечения авиации не знала и не знает до сих пор практика зарубежного аэродромостроения.
После великого перелома в ходе Отечественной войны, когда наша армия перешла в непрерывное наступление, на аэродромную службу были возложены новые задачи, исключительно большие по своим масштабам и сложности их выполнения. Эти задачи заключались в таком обеспечении авиации аэродромами, при котором ока не отрывалась бы от стремительно наступающих сухопутных войск.
Быстрый темп наступления сухопутных частей требовал ежедневно изыскивать и строить большое количество аэродромов. Свои аэродромы противник при отступлении, как правило, разрушал. Поэтому наша авиация во многих случаях не могла их использовать. Инженерно-аэродромные части в исключительно короткие сроки создавали новые аэродромы. Выполнение этих задач потребовало от аэродромной службы проведения ряда организационных мероприятий, максимального проявления инициативы, мобильности, находчивости и смелости инженерно-аэродромных подразделений. От Сталинграда до Берлина изыскивались и создавались аэродромы не только в районах, где недавно окончились бои, но и в ряде случаев в тылу врага.
За время Великой Отечественной войны инженерно-аэродромные части ВВС Советской Армии успешно обеспечили нашу славную сталинскую авиацию наземными боевыми позициями.
Подводя итоги развития отечественного аэродромостроения, можно сказать, что оно к настоящему времени превратилось в самостоятельную отрасль техники. По теоретическому и практическому уровню развития советская школа аэродромного строительства превосходила и превосходит все страны мира.
«Вестник воздушного флота» №8, 1948 г.
СПАСИБО ЗА РЕПОСТ СТАТЬИ, ДРУЗЬЯ!