Развитие теории и практики воздушной навигации.

На заре развития авиации теорию и практику воздушной навигации заимствовали частично из теории и практики вождения морских судов, поэтому само понятие самолетовождение отсутствовало, а вождение воздушных судов называлось навигацией. Люди, которые занимались навигацией назывались навигаторами.

В 1878 году русский изобретатель А.Ф. Можайский построил первый самолет в мире, который имел форму лодки с крылом на растяжках и с паровым двигателем. Было предусмотрено навигационное оборудование включающее:

Ø магнитный компас

Ø указатель скорости

Ø высотомер

Ø часы

Ø планшет для карт.

В 1881 году он оторвался от земли, пролетел небольшое расстояние и повалился на крыло. Первый успешный полет совершили братья Райт 17 декабря 1903 года. Самолет имел конструкцию типа «утка», т.е. летел хвостом вперед. Имел бензиновый двигатель. В дальнейшем такая конструкция не получила своего развития. Восемь лет потребовалось братьям Райт демонстрировать свои полеты, чтобы люди признали их изобретение.

Первый полет в России совершил профессор Киевского Политехнического института, инженер путей сообщения, князь А.С. Кудашев. 23 мая 1910 года, он пролетел 100 метров на высоте 2-3 метра по прямой. В дальнейшем авиацией не занимался.

Особое место в конструировании, испытании самолетов в России отводится И.И. Сикорскому. 3 июня 1910 года на самолете своей конструкции, совместно с Ф.И. Былинкиным «БиС» - он совершил первый успешный полет. Самолет имел конструкцию моноплан, бензиновый двигатель. Самолет пролетел 200 метров на высоте 1-1,5 метра 12 секунд. В дальнейшем он совершенствовал свои самолеты.

Первоначальную функцию воздушной навигации (навигатора) на двухместном самолете возлагалась на летчика (пилота). Второе место занимал механик. Но уже в период Первой мировой войны в русском воздушном флоте в состав экипажа был введен летчик-наблюдатель, который выполнял:

Ø ориентировку;

Ø наблюдение за противником;

Ø фотосъемку.

Теория и практика самолетовождения в то время развивалась как ориентировка по земным ориентирам.

В конце девятнадцатого века русский изобретатель М.М. Поморцев сконструировал навигационный визир, который представлял собой комбинацию магнитного компаса и зрительной трубы. Благодаря этому визиру можно было определить азимуты наземных ориентиров и место самолета.

В 1910 году в России была создана топографическая карта специально для самолетовождения. Сличением карты с местностью летчик-наблюдатель опознавал три ориентира, после чего рукой указывал летчику направление полета. Магнитные компасы хотя и стояли на самолете, но работали весьма ненадежно и почти не использовались. Полет по заданному маршруту проходил либо вдоль линейных ориентиров, либо от одного треугольника ориентиров к другому.

В это время было совершено ряд выдающихся перелетов. Одним из них в 1911 году был совершен группой летчиков во главе с А.А. Васильевым по маршруту Петербург – Москва.

В 1914 году совершен перелет летчиком П.Н. Нестеровым и механиком Г.М. Нелидовым по маршруту: Киев – Быхов – Витебск – Городок – Гатчина – Петербург, протяженностью 1250 км за 8 часов с тремя посадками.

В 1913 году появились тяжелые бомбардировщики «Илья Муромец» (И.И. Сикорского), что потребовало разработки более совершенного навигационного оборудования для вычисления полетов большой протяженности и в любое время суток вне зависимости от метеорологических условий и видимости земли.

В 1913 году В.А. Слесарев разработал новый измеритель воздушной скорости.

С совершенствованием самолетов и увеличением дальности их полетов, вызвало необходимость в совершенствовании методов самолетовождения и в подготовке квалифицированных кадров.

В 1915 году «Илья Муромец» пролетел 1144 км на высоте 5200 метров по маршруту: Варшава – Торн – Нейденбург – Варшава.Это был мировой рекорд, как по высоте и дальности полета.

В 1919 году была организована Школа коммунистов летчиков-наблюдателей.

В 1921 году в Петрограде была открыта Высшая военная школа летчиков-наблюдателей.

В 1921 году в Серпухове была открыта Высшая школа стрельбы и бомбометания.

На базе этих двух школ впоследствии была создана Оренбургская школа летчиков-наблюдателей.

В 1923 году была открыта Центральная аэронавигационная станция (УАНС), которая явилась первым научно-исследовательским центром по вопросам воздушной навигации.

Совершенствуется методика самолетовождения и технические средства. Профессор А.Н. Журавченко доказал возможность полетов на большие расстояния вне видимости земли по магнитному компасу и другим приборам. Он разработал методику самолетовождения по магнитному компасу, способы измерения навигационных элементов. Им был сконструирован ветрочет.

Наличие подготовленных кадров и технологии самолетовождения, в этот период позволило совершить летчиками ряд выдающихся перелетов:

а) 1925 год осуществлен на пяти самолетах Р-1 и Р-2 перелет Москва – Пекин протяженности 7000 км.

б) 1926 год летчиком М.М. Громовым совершен круговой европейский перелет по маршруту: Москва – Кенисберг – Берлин – Париж – Рим – Вена – Прага – Варшава – Москва протяженностью 7150 км за 34 часа 15 минут.

в) 1929 год. Летчик С.А. Шестаков, штурман Б.В. Стерлигов на самолете «Страна Советов» совершили перелет по маршруту: Москва – Нью-Йорк, через Сибирь, Охотское море, Баренцево море и Северную Артику. Протяженность маршрута 21242 км.

В 1932 году было разработано первое наставление по аэронавигационной службе (НАНС). Большой вклад в его разработку внес Б.В. Стерлигов.

В этот период получило дальнейшее развитие технических средств самолетовождения. Появляются радиотехнические средства.

В 1932 году в авиации стал применяться для самолетовождения радиопеленгатор  АРП-1 Н.А. Корбанского, а также радиокомпас РПК-2 и затем РПКО-10, изготовленные С.Н. Геништа и, в дальнейшем, АРК-5. К 1941 году РПКО и РПК былт установлены только на самолетах бомбардировщиках и разведчиках (Ил-4, СБ, Пе-2).

Дальнейшее развитие авиационной техники, технических средств и методов самолетовождения позволили продолжить ряд выдающихся перелетов:

а) 1934 год. Летчиком М.М. Громовым и штурманом И.Т. Спириным на самолете АНТ-25 совершен полет по замкнутой кривой протяженностью 10411 км за 75 часов 2 мин без посадки.

б) 1936 год. В.П. Чкалов, Г.Ф. Байдуков и штурман А.В. Беляков совершили перелет по маршруту Москва – Северный Ледовитый океан – Петропавловск-Камчатский – остров Удд. Протяженностью 9374 км за 56 часов 20 минут на самолете АНТ-25.

в) 1937 год. В.П. Чкалов, Г.Ф. Байдуков и штурман А.В. Беляков совершили перелет по маршруту Москва – Северный полюс – США. Протяженностью 9130 км за 63 часов 16 минут на самолете АНТ-25.

г) 1937 год. Повторен по этому же маршруту перелет М.М. Громовым, А.Б. Юмашевым и штурманом С.А. Данилиным. Протяженность перелета 11500 км за 62 часа 17 минут. Достигнут мировой рекорд дальности полета.

В этих перелетах широко использовался радиокомпас и астрономические средства самолетовождения.

Начиная с 1938 года осуществляется подготовка штурманского состава с высшим образованием.

В 1039 году вышла книга Ю.В. Поляка «Теория самолетовождения», которая явилась одной из первых работ с применением высшей математики.

После Великой Отечественной войны начался новый этап в развитии авиации и самолетовождения.

В 1946 – 47 годах Б.Г. Ратц и Н.К. Кривоносов опубликовали «Курс самолетовождения» в 4-х частях.

С развитием реактивной авиации значительно совершенствуется навигационное оборудование и средства воздушной навигации. Создаются автоматизированные системы. Стали применяться бортовые вычислительные машины, а также системы глобальной навигации.