Теги: история авиации и космонавтики; авторская книга; кто подарил людям крылья?; авиационный инженер; обсуждение истории развития; изучение биографии авиаторов; история авиации; вертолеты история.

Биографические очерки о первопроходцах в воздухе

Из книги "Кто подарил людям крылья? Начало пути во вселенную".

В этом разделе я предлагаю обмен информацией о биографических фактах замечательных людей, которые указали нам дорогу в небо и космос, они, в той или иной степени, делали историю авиации и космонавтики. У них есть чему поучиться...

Даниил Бернулли

Ломоносов Михаил Васильевич

Джованни Баттиста Вентури

Джордж Кэйли

Уильям Сэмюэл Хенсон

Александр Федорович Можайский (дополнительно, в конце этой "странички", материалы о первенстве)

Октав Шанют

Сэмюэл Пирпонт Лэнгли

Хайрем Стивенс Максим

Клеман (Клемент) Адер

Горацио Филипс

Николай Егорович Жуковский

Карл-Вильгельм Отто Лилиенталь

Альфонс Пено

Уилбур Райт и Орвилл Райт

Густав Альбин Уайтхед

Поль Корню

Борис Николаевич Юрьев

 

Даниил Бернулли (годы жизни: 1700–1782), швейцарский математик, физик и физиолог.

Родился в Гронингене (Нидерланды) в семье потомственных математиков и интеллектуалов. Первоначально получил медицинское образование и в 1725 году принял приглашение Петербургской Академии наук и занял пост профессора кафедры физиологии. Обнаружив в этой области множество нерешенных задач из области теоретической физики, в частности, динамики движения жидкости (крови) в сосудах, вернулся к математическому описанию физических процессов и в 1730 году возглавил кафедру чистой математики Петербургской академии. В 1733 году вернулся на родину в Базель, где возглавил кафедру анатомии и ботаники местного университета, а с 1750 года — кафедру экспериментальной физики, которой и руководил до своей смерти. В результате изучения гидродинамических зависимостей сформулировал так называемый принцип Бернулли и на столетие предвосхитил зарождение молекулярно-кинетической теории газов.

Когда в далеком 1725 году Даниил Бернулли занимаясь изучением течения жидкости вывел уравнение, суть которого заключалась в неизменности энергии потока идеальной жидкости, никто не подозревал, что это самое уравнение станет одним из основополагающих для науки «Аэродинамики», в то время даже не существовавшей.

Бернулли занимался опытами с трубкой Вентури (именем этого ученого трубку назвали значительно позже), которая служит для измерения скорости потока жидкости в трубах. Если пропускать через трубку Вентури постоянный поток воды (или газа), то по уровням в манометрических трубках можно увидеть, что в суженных местах трубы статическое давление меньше (а скорость больше) чем в широких. Ученый объяснил это тем, что в широких частях трубы жидкость течет медленнее, чем в узких, так как количество жидкости, протекающей за одинаковые промежутки времени, одинаково для всех сечений трубы. Исходя из вышеописанного можно сделать вывод, что давление жидкости (газа), текущей по трубе, больше там, где скорость движения жидкости меньше, и обратно: давление меньше там, где скорость движения жидкости больше. Эту зависимость между скоростью жидкости и ее давлением и описал Даниил Бернулли в 1738 году в своем знаменитом труде «Гидродинамика» вышедшей в Санкт-Петербурге.

 

Ломоносов Михаил Васильевич (годы жизни: 1711 - 1765), - первый российский ученый-естествоиспытатель, литератор заложивший основы современного русского литературного языка, историк, художник.

      Родился Ломоносов в деревне Мишанинской возле Холмогор (Архангел, губ.) в семье крестьянина-помора Василия Дорофеевича Ломоносова, занимавшегося морским промыслом на собственных судах. До последнего времени считалось, что он родился в селе Денисовке (Ломоносовка), расположенном недалеко от Мишанинской. Днем рождения его принято считать 19 ноября (по старому стилю - 8 ноября) 1711 года (в настоящее время некоторыми исследователями эта дата ставится под сомнение). Своеобразные черты развития российского Севера наложили отпечаток на интересы и стремления юного Ломоносова. Он ходил с отцом на судах за рыбой в Белое море и Северный Ледовитый океан. Ломоносов рано научился грамоте, прочел все книги, какие мог достать: в возрасте 14 лет изучил «Арифметику» Л. Ф. Магницкого и «Славянскую грамматику» М. Смотрицкого. В декабре 1730 года он ушел пешком учиться в Москву. В середине января 1731 года Михайло удалось поступить в московскую Славяно-греко-латинскую академию, где он получил основательную подготовку по древним языкам, в частности изучил латинский язык, на котором писались в то время научные труды. Он настолько овладел этим языком, что впоследствии был признан одним из лучших латинистов в Европе. Условия жизни Ломоносова в академии были тяжелыми. Вспоминая о своей жизни в академии, он писал: «Обучаясь в Спасских школах, имел я со всех сторон отвращающия от наук пресильныя стремления, которыя в тогдашния лета почти непреодоленную силу имели... имея один алтын в день жалованья, нельзя было иметь на пропитание в день больше, как на денежку хлеба и на денежку квасу, протчее на бумагу, на обувь и другия нужды. Таким образом жил я пять лет и наук не оставил».

 В начале 1736 года Ломоносов, как один из лучших студентов академии, был направлен в университет при Петербургской Академии наук, а осенью того же года отправлен за границу и в течение 3 лет обучался в Марбургском университете под руководством немецкого ученого X. Вольфа. Вольф был разносторонним ученым и пользовался заслуженной репутацией хорошего преподавателя. Позже, в 1745 году Ломоносовым была переведена на русский язык «Вольфианская экспериментальная физика», в изложении Тюммига (напечатано в 1746 году). В Марбурге по собственной инициативе Ломоносов изучал и гуманитарные науки. В 1739 году он отправился в Фрейберг к специалисту по горному делу И. Генкелю. Здесь он изучал химию и горное дело.

Михаил Ломоносов женился в феврале 1739 года на дочери вдовы марбургского пивовара в чьем доме он жил с ноября 1736 года во время заграничной учебы. У Ломоносовых было четверо детей, трое из которых умерли по разным причинам (выжила младшая дочь Елена Михайловна родившаяся в Петербурге).

В 1741 году Ломоносов вернулся в Россию. В январе 1742 года он был назначен адъюнктом физического класса, а в августе 1745 года — профессором химии (академиком) Петербургской Академии наук. С первых же лет пребывания в академии Ломоносов повел непримиримую борьбу за развитие отечественной науки и культуры, против «неприятелей наук российских». Антинародная политика правящих кругов дворянства привела к засилию иностранцев в Академии наук, которой фактически руководил советник академической канцелярии И. Д. Шумахер. Как и многие другие иностранцы, проникшие тогда в Россию, он презирал российскую культуру и противодействовал ее самостоятельному развитию. До конца жизни Ломоносов боролся с чиновничьим произволом в науке, против принижения отечественных ученых, - в то же время он с величайшим уважением относился к подлинным иностранным ученым. Творчество Ломоносова было исключительно разносторонним. В его работах получили освещение вопросы, относящиеся почти ко всем отраслям современного ему естествознания, горного дела и металлургии, филологии, истории, а также поэзии. Многообразные направления его творческой мысли были органически связаны между собой. В 1744—48 годах Ломоносов особенно интенсивно разрабатывал в разных направлениях выдвинутую им гипотезу о связи между свойствами атомов, свойствами тел и всеми физическими явлениями. Этой работе были посвящены исследования важнейших физических свойств тел вообще и главным образом тепловых явлений, газообразного состояния тел, работы о химических растворах и другие химические исследования, работы по усовершенствованию оптических инструментов и другие. Ломоносовым была создана первая в России химическая лаборатория. В июне 1746 года Ломоносов впервые в России начал читать публичные лекции на русском языке (в Академии наук). В 50-х годах Ломоносов углубленно занимался изучением природы и свойств электричества, систематически проводил анализы руд, работал над «изысканием фарфоровых составов», проделал многочисленные опыты по получению цветных стекол, по созданию различных стеклянных изделий, создал многие приборы для химических исследований, оптические инструменты, работал над большим сочинением по истории России, закончил создание научной грамматики русского языка.

В 1755 году, под влиянием Ломоносова и по его проекту, открывается Московский университет.

Наиболее важные работы и открытия ученого:

• Статья Ломоносова «О составляющих природные тела нечувствительных физических частицах, в которых заключается достаточное основание частных качеств» (1743—44 годы). По мнению Ломоносова, тела состоят из «корпускул», которые, в свою очередь, содержат некоторое число «элементов». Ломоносов вывел из тупика атомистические (от слова «атом») взгляды, которые развивали до Ломоносова в 17—18 веке Р. Бойль, И. Ньютон и другие ученые. Положение Ломоносова о том, что первоначальные частицы сложного тела («корпускулы») сложены из «элементов», соответствует современному представлению о молекуле, сложенной из атомов. Ломоносов развивал в разных направлениях положение о том, что различие частичек обусловливает различие сложных тел. Несмотря на то, что в представлениях Ломоносова было еще много элементов механической атомистики, принципиально новым в его атомистике было признание существования атомов и молекул, как качественно различных ступеней в процессе образования различной степени сложности частиц материи при объяснении физических и химических явлений.
•  В 1750 году Ломоносов опубликовал работу «Размышления о причине теплоты и холода», в которой высказывался против учения о теплороде — специфической жидкости, которая якобы переливается в нагреваемые тела. Ломоносов доказывал, что теплота — это движение частиц вещества и пытался объяснить ее природу вращательным движением частиц. Он предполагал существование беспорядочного поступательного движения частиц. Представления о таком движении он развивал и в работах об упругости газов. Идея о вращательном тепловом движении молекул, впервые высказанная Ломоносовым, фактически послужила отправным пунктом кинетической теории газов, он предсказал отступления от закона Бойля при высоких давлениях вследствие влияния собственного объема корпускул. С помощью представлений об атомах и молекулах, находящихся в непрерывном движении, Ломоносов пришел к мысли о существовании абсолютного нуля, о невозможности передачи тепла от менее нагретого тела к более нагретому и т. д.
• Ломоносову принадлежит первое доказательство закона сохранения вещества при химических реакциях.
• Ученый создал оригинальный вискозиметр, прибор для измерения твердости тел, котел для исследования вещества при низком и высоком давлении, пирометр и много других приборов.
• Ломоносов создал в России мозаичное производство. Изобрел фарфоровую массу (секрет китайского фарфора не был известен).
• В конце 1753 года Ломоносов выступил с работой «Слово о явлениях воздушных, от электрической силы происходящих», в которой предложил теорию атмосферного электричества. Он считал, что возникновение атмосферного электричества обусловлено конвекцией воздушных масс. Электричество, по мнению Ломоносова, связано с вращением частиц эфира вокруг своих осей. Эта теория электричества коренным образом отличалась от существовавших в то время теорий тем, что исключала существование особой электрической, материи и сводила электрические явления к движениям эфира, причем не макроскопическим, а микроскопическим движениям его частиц.
• Ломоносов много занимался исследованиями в области метеорологии. Он глубоко интересовался полярными сияниями, вел наблюдения над ними и в 1753 году высказал мысль об их электрической природе.
• Он изобрел и построил метеорологические приборы — «анемометр», указывающий наибольшую скорость ветра и его направление, «морской барометр» и др. Он соорудил аппарат для подъема самопишущего термометра в верхние слои атмосферы. Этот аппарат наиболее интересен автору и читателям этой книги, его создание - важнейший шаг в истории развития авиации. Описание аппарата приведено ниже.
•  Большое место в творчестве Ломоносова занимали вопросы оптики, главным образом практическая сторона ее — конструирование и изготовление различных оптических приборов и инструментов. В 1741 году он предложил конструкцию катоптрико-диоптрического зажигательного инструмента, состоявшую из семи плоских зеркал и восьми двояковыпуклых линз. В 1752—56 годах он сконструировал и ввел в практику научного исследования рефрактометр. Им был изобретен также «горизонтоскоп», т. е. перископ с механизмом для горизонтального обзора местности. Ломоносов сконструировал (1756—58 годы) «ночезрительную трубу», с помощью которой можно было в сумерки и ночью «яснее и явственнее» различать скалы и корабли. Такие трубы были использованы на судах российской полярной экспедиции В. Я. Чичагова в 1765—66 годах, организованной по инициативе Ломоносова. Ломоносов создал конструкцию отражательного зеркального телескопа без дополнительного плоского зеркала. В его записях фигурирует фотометрическая труба, построенная им для сравнения силы света звезд. Для мореходной астрономии он создал более двух десятков новых инструментов.
•  В работе «Слово о происхождении света, новую теорию о цветах представляющее» (1756 год) Ломоносов защищал волновое представление о свете и развил учение о цветах, чем дополнил положения о цвете И.Ньютона.
• Ломоносову принадлежит открытие атмосферы Венеры по эффекту рефракции при наблюдении прохождения ее по диску Солнца (1761год). Наблюдение этого явления было важно для определения точного расстояния между Солнцем и Землей и для решения других астрономических задач. Ломоносов резко выступал против церковных кругов, нападавших на учение Коперника. Ему принадлежат мысли о бесконечности Вселенной, о развитии Вселенной, о физической природе Солнца и др.
•  Наиболее важные исследования Ломоносова в области геологии, горного дела и металлургии изложены в его речи «Слово о рождении металлов от трясения земли» (1757 год), в работе «Первые основания металлургии или рудных дел» (напечатана в 1763 году) и в добавлении к последней — «О слоях земных». В работе «О слоях земных» Ломоносов проводит идею закономерного развития природы: «... напрасно многие думают, что все, как видим, с начала творцом создано, будто не токмо горы, долы и воды, но и разные роды минералов произошли вместе со всем светом и потому де не надобно исследовать причин, для чего они внутренними свойствами й положением мест разнятся. Таковые рассуждения весьма вредны приращению всех наук, следовательно, и натуральному знанию шара земного, а особливо искусству рудного дела, хотя оным умникам и легко быть философами, выучась наизусть три слова: «Бог так сотворил» — и сие дая в ответ вместо всех причин» (Полное собрание сочинений, т. 5, 1954 год, стр. 574—575).
• Ломоносов много трудов посвятил изучению российской истории, основываясь не только на тщательном изучении российских летописей, но и на глубоком изучении трудов античных и средневековых историков. В 1759 году он написал «Краткий Российский летописец с родословием», содержащий описание жизни и деятельности князей и царей до Петра I включительно. В 1751 году Ломоносов начал работу над созданием обширного труда по истории России, но закончил только первую часть ее, опубликованную (1766 год) под названием «Древняя Российская история от начала Российского народа до кончины великого князя Ярослава Первого или до 1054 года».
• Ломоносов осуществил реформу русского стихосложения (начатую В.К.Тредиаковским), им написано большое количество посланий, идиллий, эпиграмм, од, поэм, трагедий. Вопросы поэзии были тесно связаны с вопросами языка. В 1755 году Ломоносовым была закончена и впервые напечатана в 1757 году «Российская грамматика». В «Предисловии о пользе книг церковных» (датируется предположительно 1758 годом) Ломоносов изложил свою теорию трех стилей, которая сыграла большую роль в развитии русского литературного языка. Она приблизила книжную речь к народной и положила конец попыткам восстановить в литературе главенство церковнославянского языка. Ломоносовым были созданы основы русского научного языка.

Летающий прототип вертолета или начало практической авиации

Независимо от идеи летательного аппарата Леонардо да Винчи (1475 год), труды которого были найдены много позже, М. В. Ломоносов создал проект летательного аппарата вертикального взлета, который имел спаренные винты (на параллельных осях или соосной схемы). 4 февраля 1754 года ученый доложил Петербургской Академии наук о своем проекте, на основании решения которой она была изготовлена в мастерских Академии и испытана. Это устройство не подразумевало пилотируемых полетов, — основным предназначением данного прибора были метеорологические исследования на разных высотах (измерения температуры, давления). Это был первый, летающий прототип вертолета. На фотографии представлен макет аэродинамической машины Ломоносова.

Вот что сказано в протоколе конференции Академии Наук (от 1июля 1754 года, перевод с латинского) о научных работах М. В. Ломоносова: «...Высокопочтенный советник Ломоносов показал изобретённую им машину, называемую им аэродинамической (воздухобежной), которая должна употребляться для того, чтобы с помощью крыльев, движимых горизонтально в различных направлениях силой пружины, какой обычно снабжаются часы, нажимать воздух (отбрасывать его вниз), отчего машина будет подниматься в верхние слои воздуха, с той целью, чтобы можно было обследовать условия (состояние) верхнего воздуха посредством метеорологических машин (приборов), присоединённых к этой аэродинамической машине. Машина подвешивалась на шнуре, протянутом по двум блокам, и удерживалась в равновесии грузиками, подвешенными с противоположного конца. Как только пружина заводилась, (машина) поднималась в высоту и потом обещала достижение желаемого действия. Но это действие, по суждению изобретателя, ещё более увеличится, если будет увеличена сила пружины и если увеличить расстояние между той и другой парой крыльев, а коробка, в которой заложена пружина, будет сделана для уменьшения веса из дерева. Об этом он (изобретатель) обещал позаботиться...».

 Заключение

Значение трудов Ломоносова, намного опередивших его время, осознавалось лишь по мере развития науки, именно поэтому отдельные стороны его деятельности были оценены не сразу. Многие работы Ломоносова еще при его жизни были хорошо известны в России и за границей и оказали влияние на развитие различных областей естествознания. Ломоносов был избран почетным членом Стокгольмской (1760 год) и Болонской (1764 год) Академий наук.

Весной 1765 года Ломоносов простудился. Умер 15 апреля (по старому стилю - 4 апреля) 1765 года. Незадолго до смерти его посетила императрица Екатерина. Похоронен Ломоносов на Лазаревском кладбище Александро-Невской лавры в Петербурге. Так как Михаил Васильевич не имел сыновей, линия рода Ломоносовых, которую он представлял, пресеклась. Сразу же после его смерти все находившиеся в доме Ломоносова бумаги по приказанию Екатерины II были опечатаны графом Г. Г. Орловым. Большая часть его архива — по-видимому, все бумаги, имеющие государственное значение, были отобраны Орловым, их местонахождение не обнаружено до настоящего времени. Научные записи Ломоносова, видимо не представлявшие интереса для Орлова, были оставлены им и сохранились до наших дней.

Некоторые современные авторы указывают, что наследие Ломоносова использовалось в идеологических целях правительственными кругами Российской империи, позже Советского союза и иногда ставят под сомнение его научную деятельность. Эта статья не рассматривает популистские споры, а констатирует очевидные факты.

 Именем Ломоносова названы, им созданный, Московский университет (1940 год), Московский институт тонкой химической технологии (1940 год), другие учебные заведения, город Ломоносов в составе Петродворцового района Санкт-Петербурга (бывший Ораниенбаум, 1948 год), села, улицы, площади, станции метро, мосты. Его именем названы некоторые географические объекты: горный хребет, полуостров, кратер на Луне. В естествознании его именем названы морское течение (подповерхностное холодное противотечение в Атлантическом океане), биологический вид -Stygiopontius lomonosovi (вид ракообразных), астрономический эффект «Явление Ломоносова», геологическая порода «минерал Ломоносовит». Академия наук СССР учредила (1956 год) Золотую медаль имени М.В.Ломоносова за выдающиеся работы в области химии и других естественных наук.

 

Джованни Баттиста Вентури (годы жизни: 1746 - 1822), итальянский ученый, известен работами в области гидравлики, теории света и оптики.

                      Родился в Биббиано, современник Леонарда Эйлера и Даниила Бернулли, ученик Ладзаро Спалланцани. В 1769 году был посвящен в сан священника и в том же году определен на должность учителя логики в семинарию Реджо-Эмилии. В 1774 году стал профессором геометрии и философии Моденского университета, через два года — профессором физики. В 1797 году Вентури опубликовал работу об истечении воды через короткие цилиндрические и расходящиеся насадки (насадки Вентури). В 1798 году выступил с предложением о внедрении десятичной системы мер и весов в Италии. Его именем названы открытый им эффект понижения давления газа или жидкости с увеличением скорости их движения, а также трубка Вентури. Вентури был первым, кто привлек внимание к личности Леонардо да Винчи, как ученого, собрал и опубликовал множество работ и записей Галилея. Умер в Реджо-Эмилии в 1822 году.

 

Джордж Кэйли, часто написание фамилии производят, как «Кейли» (годы жизни: 1773 —1857), - английский ученый и изобретатель.

Родился27 декабря 1773 года в Скарборо (графство Йоркшир, Англия). Получив начальное образование в школах Йорка и Ноттингема, в 1792 году отправился в Саут-Гейт изучать электричество и химию. С 1800 года, в течение многих лет Кейли заносил в записную книжку результаты наблюдений полета различных птиц и свои соображения по этому поводу. Первые опыты по воздухоплаванию он провел - используя китайский «летучий волчок» – игрушку типа вертолетного винта. Интересен факт, что в 1935 году исследователями наследия Кейли, был обнаружен – серебряный диск, на котором ученый изобразил летательный аппарат с крылом, расположенным под углом (атаки), рулями направления и высоты и парой огромных весел, укрепленных на фюзеляже в форме лодки, на диске стоит дата: 1799 год.

С 1804 года Кэйли начал проводить аэродинамические эксперименты и вскоре построил первую модель планера с наклоненной под углом 6° несущей плоскостью, которая соединялась рейкой с парой поворотных взаимноперпендикулярных малых пластин. Это было горизонтальное и вертикальное хвостовое оперение.

Кейли пришел к убеждению, что создание летательного аппарата тяжелее воздуха возможно только после детального изучения воздействий воздушного потока на наклонную несущую плоскость и разработки подходящего двигателя. Только спустя почти 100 лет, такие же выводы сделали братья Райт. Работая с 1804 года над вопросами аэродинамики и выясняя законы, которыми определяется сопротивление тел при движении их в воздухе, Кэйли пытался выяснить эффективность работы крыльев, установленных неподвижно, как у современных аэропланов. Ему по праву принадлежит безусловное первенство не только в обосновании работы аэропланного крыла, но и в выработке первой схемы современного аэроплана.

Не ограничиваясь теоретическими выкладками, Кэйли проводил опыты с планерами, чтобы проверить правильность своих подсчетов. К сожалению, о таких испытаниях не сохранилось точных сведений.

В 1807 году Кейли опубликовал свою первую статью о «двигателе с расширением воздуха» – герметичном устройстве, где воздух прокачивался насосом через нагреватель и поступал в рабочий цилиндр. В том же году он опробовал такого рода двигатель, используя тепло, выделяемое при сгорании пороха.

До Кэйли никто не обсуждал возможности осуществить полет на машине аэропланного типа. Даже Леонардо да Винчи, коснувшийся в одном месте своих записок вопроса о подъемной силе, возникающей при движении доски, поставленной под углом к направлению движения, ни одним словом не упомянул о возможности построить на этом принципе летную машину. А Кэйли дал в 1809 году четкую схему планирования птицы на распластанных крыльях и схему аэроплана или планера (на рисунке ниже).

В последнем случае он определил примерный угол атаки величину тяги и роль хвоста в обеспечении устойчивости.

 На рисунке схемы из статьи Кэйли 1809 года. Схема аэроплана: ab — несущая поверхность; с — центр сопротивления воздуха; fg — хвостовая поверхность. Схема парящей птицы: а–b — крыло; e–d — направление движения; d–e— сопротивление воздуха, направленное перпендикулярно к а–b и разложенное на вертикальную составляющую — несущую силу e-f и горизонтальную составляющую d–f — лобовое сопротивление.

В 1808 году Кейли построил несколько планеров и сконструировал для них стартовый движитель из велосипедного колеса. Его планер-биплан, с площадью несущей поверхности 28 квадратных метров, смог «пролететь» с человеком на борту почти 3 метра. Статьи Кейли с изложением принципов полета планера и самолета были опубликованы в «Журнале натуральной философии» («Journal of Natural Philosophy») в 1809 и 1810 годах. В этих работах Кейли рассмотрел зависимость от скорости летательного аппарата таких характеристик, как подъемная сила, нагрузка на крыло, напряжения в конструкции, выигрыш в противодействии силам тяготения; обсудил принцип действия двигателя внутреннего сгорания; предложил обтекаемые формы конструкций. Работы Кэйли, опубликованные в научных английских журналах в 1809–1810 годах, получили в свое время очень малую известность.

Это был разносторонний ученный: он предложил схему колеса со спицами из проволоки, запатентовал гусеничный ход для транспорта, дал идеи двигателей внутреннего сгорания, реактивного и порохового. Около 1815 года Кейли заинтересовался управляемыми воздушными шарами. В его трудах этого периода обсуждаются соотношения между габаритами и весом шара, оптимальная форма шара, необходимость расчалок. Он предлагает ввести секционные газовые баллоны и водонепроницаемую оболочку, сравнивает достоинства шаров, наполненных горячим воздухом и водородом, рассматривает способы предотвращения пожара. Кэйли рассчитывал, что в работах над аэростатами он добьется большего успеха, чем в авиации. Ему казалось даже одно время, что будущее принадлежит только аэростатам. Но после долгой работы с аэростатами он вновь вернулся к авиации и в 1843 году много писал о возможностях использования аэропланов.

«Летание по аэродинамическому принципу, — писал он, — может и должно быть использовано параллельно с воздушными шарами, но в сообщениях на меньших дистанциях. Подобно тому, как на воде существуют и большие корабли, и маленькие лодки, также нужно, чтобы и в воздухе были средства сообщения разного рода, которые только в совокупности составят воздушный флот будущего».

Кэйли подчеркивал необходимость проведения исследовательских работ, в особенности экспериментальных. Одним из путей осуществления этого он считал создание общественной организации для поощрения развития летания. Эта правильная мысль лишний раз доказывает глубину технического ума и предвидения Джорджа Кэйли.

В 1837 году Кейли запатентовал двигатель на горячем воздухе. В 1840 году он выдвинул идею создания вертолета с двумя несущими винтами на одном валу с паровым приводом. В 1853 году Кейли предложил тяговый пропеллер и двигатель на водороде. Ниже приведены некоторые схемы летательных аппаратов Кейли.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сэр Джордж Кейли в 1853 году смог несколько метров пролететь на махолете собственной конструкции. Его полет состоялся ровно за полвека до полета братьев Райт.

Сэр Джордж Кейли, опубликовавший в начале 19 века описания принципов полета планера и самолета, был одним из первых теоретиков и исследователей в области летательных аппаратов тяжелее воздуха. Его идеи и проекты намного опережали время, потому большинство их реализовано не было. Работы Кейли не публиковались и стали известны лишь в 30-х годах 19 века. В СССР работы английского изобретателя были освещены в книгах  К.Е. Вейгелина «Очерки по истории летного дела» в 1940 году и Попова В.А. «Основы авиационной техники» в 1947 году. Многие специалисты и историки авиации считают Кейли "ОТЦОМ АВИАЦИИ"

Умер Кейли в Бромптон-Холле близ Скарборо 15 декабря 1857 года.

 

Уильям Сэмюэл Хенсон (годы жизни: 1812—1888) — инженер-изобретатель, один из пионеров авиации.

                            Родился 3 мая 1812 года в Чарде, одном из центров по производству кружева в Англии. В то время отрасль находилась на подъеме. Окончив обучение, Хенсон начал работать инженером, проектируя и усовершенствуя станки для производства. В 1835 году Хенсон получил свой первый патент на «Усовершенствованный станок для производства кружева».

   В 1838 году он знакомится с Джоном Стрингфеллоу (годы жизни: 1799–1883, на фотографии ниже), занимавшемся в Чарде обслуживанием и разработкой паровых двигателей для станков, используемых на кружевных фабриках, а так же производством бобин для этих машин. Уильям Хенсон уже упоминается в рассказе Эдгара По «История с воздушным шаром», опубликованном в 1841 году в «Нью-Йорк Миррор», в качестве одного из пассажиров шара. Он уже известный в авиационных кругах человек. Хенсон заинтересовал Стрингфеллоу своими идеями в области воздухоплавания, и, объединив усилия, в 1842 году они запатентовали устройство «Воздушного парового экипажа» (Патент Британии № 9478). Согласно патенту «Ариэль» («Эриэль»), как коротко называли экипаж, представлял собой моноплан с размахом крыльев 46 метров, массой 1400 килограммов. Площадь крыльев составляла 420 м². На «Ариэле» должна была быть установлена паровая машина мощностью 50 лошадиных сил, которая приводила в действие два расположенных на крыльях толкающих винта и позволяла бы ему перевозить до 12 пассажиров с максимальной скоростью до 80 км/ч на расстояние до 1600 километров.

    В 1843 году Хенсон и Стрингфеллоу, вместе с Фредериком Марриотом и Д. Е. Коломбином регистрируют акционерное общество Aeriel Transit Company. Было это примерно так: в одном из весенних заседаний английского парламента в 1843 году, чинный порядок в зале был нарушен совершенно неожиданно громким смехом. Секретарь зачитывал монотонным голосом внесенные законопроекты, и вот среди них мелькнул доклад об утверждении нового акционерного общества под названием: «Aerial Steam Transit Company».

Почтенные члены парламента даже не сразу поняли:

— Как? Что? Зачем?

Секретарь повторил еще раз: «Компания воздушного парового транспорта».

Разразился общий смех:

 — Что за неуместные шутки! Мы, слава богу, не во Франции!

Но заявление было написано по всей форме и прошло установленные инстанции. При отсутствии законных возражений устав нового общества пришлось утвердить, и он вступил в законную силу.

Хенсон и механик Джон Стрингфеллоу в поисках средств на осуществление изобретения объявили подписку на паи по цене 100 фунтов стерлингов за пай (по тому времени около 1000 золотых рублей), обещая выплатить менее чем через год сумму в три раза большую,— так велика была их уверенность в успехе... Но денег они не собрали, так как все же дело казалось слишком фантастичным. Тогда приятели занялись тем, чем им следовало бы заняться до учреждения акционерного общества, — стали делать опыты с моделями своей машины.

Тем временем печать успела широко оповестить о замыслах Хенсона и познакомила публику с сущностью его патентованной машины. Угар увлечения недавно появившимися железными дорогами и пароходством еще не прошел, и идея применения паровой машины на механической птице казалась очень заманчивой.

Изобретение Хенсона стало весьма популярным. Новая идея заразила общественные круги, ее стали обсуждать на собраниях и в печати. Конечно, не было недостатка и в насмешках, в каррикатурах и т. п. Видимо тогда Хенсон получил прозвище «Сумасшедший Хенсон» (англ. «Mad-man Henson»).

Хенсон, обладал крупным изобретательским талантом, большим техническим чутьем и блестящей фантазией. До него не было никаких спроектированных машин специально для воздушного сообщения. Крыльчатые снаряды с машущими крыльями систематически, из века в век, оказывались неспособными поднять даже одного человека. Геликоптерные аппараты, о которых писали Леонардо да Винчи, Пауктон и другие, могли летать только в виде маленьких игрушек, подобных той, которую в 1783 году испытывали в Париже Лонуа и Вьенвеню. При этих условиях смелый и изящный проект механической птицы с неподвижно распластанными крыльями и с паровым двигателем был действительно крупным шагом вперед.

Начался век пара. Пар перекроил промышленность, изменил социальную жизнь, пар механизировал транспорт на земле и на воде. И родиной паровой машины была Англия. Почему бы не создать теперь пару и воздушное сообщение?

«Ариэль» в принципе был,— говоря современными терминами, которых тогда еще не было, — настоящий аэроплан монопланного типа с лапчатым хвостом и с расположенным под крылом корпусом (фюзеляжем) на колесах. В закрытом корпусе стояла паровая машина, которая приводила во вращение два многолопастных пропеллера, расположенных симметрично за крыльями. Хвост служил рулем высоты, а вертикальная часть его — рулем поворота. Поперечную устойчивость своего самолета Хенсон рассчитывал обеспечить изменением скорости вращения пропеллера с той или с другой стороны. Таким образом Хенсон создал очень практичный проект аэроплана, теоретическая схема которого была разработана до него Джорджем Кэйли. Все части современного аэроплана, даже колеса для разбега перед взлетом, даже детали крыла — лонжероны, нервюры и стойки с растяжками и расчалками, — все это с изумительным предвидением было подробно разработано талантливым изобретателем. Притом его «Ариэль» был бесспорно соразмерен, строен и красив, не в пример тем многим и многим аэропланам, которые не только проектировались, но строились и испытывались гораздо позднее, даже в начале XX века. Однако Хенсон допустил в проекте и очень крупную несообразность. «Ариэль» был задуман гигантских размеров, с размахом крыльев в 20 метров, поверхностью крыльев и хвоста в 650 м², полетный вес его определялся в 1360 килограммов. В тоже время, паровая машина была запроектирована очень слабенькая, мощностью всего 20–26 лошадиных сил. В этом отношении изобретатель оказался в плену у современной ему техники.

 

На рисунке «Ариэль» Хенсона и способ   его взлета (по наклонной дорожке).

 

Для выяснения возможности постройки большого самолета Хенсон принялся совместно со Стрингфеллоу работать над моделями. Правильная техническая идея получила благодаря изобретательскому таланту Хенсона прекрасное оформление в проекте. Теперь нужен был талант конструктора и искусство мастера, чтобы превратить проект в материю, дать ему жизнь и заставить механизм работать в соответствии с проектом. В этой части работы ведущая роль перешла от Хенсона к его помощнику. Стрингфеллоу строит первую шестиметровую модель «Ариэля». В качестве двигателя они применяли сперва пружины, а потом тщательно сработанную миниатюрную паровую машину мощностью всего 1 лошадиной силы, вращавшую два винта. Последнюю модель долго испытывали на открытом, воздухе с различной регулировкой, но положительных результатов получить не смогли. Аэроплан спускался для разбега по наклонной плоскости, потом взлетал, но тотчас же падал. Горизонтально он лететь не мог, очевидно, вследствие недостаточности тяги и отсутствия устойчивости.

С 1844 по 1847 год Стрингфеллоу проводит испытания модели, постоянно меняя большинство параметров, переделывая планер и увеличивая мощность паровой машины. Однако испытания в большинстве случаев проходят неудачно. Максимальное расстояние, которое пролетела модель в горизонтальном полете, не превышало десяти метров, при том, что модель была закреплена на проволоке. До испытаний на взлет и посадку дело не дошло.

 

На рисунке конструкция аэроплана Хенсона (без обшивки).

К 1847 году, несмотря на поддержку парламента, стало ясно, что акционерное общество не смогло собрать необходимых на дальнейшую разработку и постройку прототипа средств. Начались спекуляции в прессе о том, что «Ариэль» — это выдумка и мошенничество. Расстроенный Хенсон вышел из дела. Занимаясь «Ариэлем», Хенсон, однако, не сосредотачивался только на нем. В 1847 году он запатентовал устройство безопасной бритвы. Это была всем знакомая теперь бритва в форме буквы «Т». Через пару десятков лет права на производство были выкуплены фирмой Gilette, а в 1901 году в компании добавили к хорошо зарекомендовавшему себя станку одноразовые лезвия. В таком виде безопасные бритвы выпускаются до сих пор.

4 марта 1848 года Хенсон женился на Саре Энн Джонс. Хенсон все еще был расстроен неудачей с «Ариэлем» и супруги решили эмигрировать в США. Перебравшись в США, пара поселяется в Нью-Йорке, Нью-Джерси, где Хенсон первое время работает механиком. Однако его талант изобретателя снова проявил себя — он патентует машину для изготовления льда, водоотталкивающую ткань, устройство для чистки цистерн, а также новую модификацию бритвенного станка.

Механик же Стрингфеллоу дела не оставил. Он упорно продолжал строить и испытывать модели «Ариэля», по прежнему с паровыми двигателями, внеся в конструкцию лишь некоторые упрощения и изменив форму крыльев,— вместо прямоугольных он сделал трапециевидные, с узкими концами. Одна из лучших моделей имела размах крыльев 3 метра при полетном весе 3,6 килограммов. Два четырех лопастных винта диаметром 40 сантиметров приводились во вращение паровой машинкой с цилиндром около 19 миллиметров в диаметре, при ходе поршня 60 миллиметров. Эта модель испытывалась подвешенной на блоке к проволоке, натянутой с некоторым уклоном вниз для набора нужной скорости. Скользя по проволоке с работающими винтами, модель набирала скорость, после чего автоматически отцеплялась и продолжала свободный полет. В наиболее удачных случаях она пролетала 30–35 метров. Сын Стрингфеллоу, присутствовавший при испытаниях, писал: «Машина летала хорошо, но поднималась из семи раз один».

На фотографиях: летные модели Стрингфеллоу с паровыми двигателями (1846 и 1868 годы).

 

Стрингфеллоу на практике убедился, что еще далеко до того момента, когда аэропланы будут перевозить пассажиров и грузы. Он тоже прервал свои опыты. Но он с прежней горячностью вернулся к ним в 1867 году, несмотря на свои 68 лет, когда к нему обратились с просьбой дать экспонаты для первой лондонской выставки по аэронавтике. Тогда Стрингфеллоу построил замечательную паровую машину мощностью в 1 лошадиную силу, весившую вместе с котлом меньше 6 килограммов, и модель аэроплана уже иного типа, чем «Ариэль», весом около 5,5 килограммов. В семидесятых годах 18 века идея создания самолета уже не казалась такой фантастической и несбыточной, как в сороковых годах и Стрингфеллоу, вернувшись к летным испытаниям, занимался ими еще много лет, до конца своей продолжительной жизни.

Уильям Хенсон к 1870 году — уважаемый инженер. В то время он работает над артиллерийским орудием, заряжаемым через казенник, которое он позже предложил для американских военно-морских сил. Однако изобретение отвергли, как непрактичное.

В 1871 году Хенсон выпустил книгу по астрономии, в которой отразил свои взгляды на происхождение и формирование космоса, которые весьма близки к современной астрономии.

До самой своей смерти Хенсоны жили в Нью-Йорке. Хенсон скончался в 1888 году, похоронен в городке Ист-Оранж, недалеко от Нью-Йорка.

 Уильям Хенсон совместно с Джоном Стрингфеллоу, первыми предложили практически использовать форму планера и методы управления им, теоретическое обоснование которых было разработано Джорджем Кэйли. Эти формы и методы используются в авиации и в настоящее время.

 

Александр Федорович Можайский (годы жизни: 1825-1890) - российский военный (морской) деятель, контр-адмирал, изобретатель — пионер авиации.

Александр Можайский родился 9 (21) марта 1825 года, в городе Роченсальм, Выборгская губерния, Великое княжество Финляндское, Российской империи, в семье потомственного моряка, адмирала российского флота Федора Тимофеевича Можайского. Получил воспитание в Морском кадетском корпусе, который он блестяще окончил 19 января 1841 года. Год спустя он был произведен в мичманы. После семилетнего плавания на различных кораблях в Балтийском и Белом морях Можайский в 1849 году получил чин лейтенанта. С 1850 по 1852 год Александр Можайский на Балтийском море. В 1853—1855 годах — на фрегате «Диана» он участвовал в дальнем плавании Кронштадт—Япония. Фрегат потерпел крушение во время землетрясения в бухте Симода у острова Хонсю (Япония), после чего личный состав «Дианы» по чертежам и под руководством Можайского, совместными усилиями россиян и японцев построил шхуну «Хеда», на которой часть команды вернулась на родину. Японцы, по составленным Можайским чертежам, получили представление о создании больших европейских судов. Шхуна «Хеда» затем была передана Японии, в знак благодарности за помощь. Во время пребывания на японском берегу Можайский занимался рисованием, он отразил характерные особенности архитектуры, жизни и быта японского народа. По возвращении на Родину Можайский привез более 20 картин, которые по сей день хранятся в Военно-Морском музее города Санкт-Петербурга.

Во время Крымской войны, в конце 1855 года Можайский назначается на бриг «Антенор», который крейсировал в Балтийском море и охранял подступы к Финскому заливу от диверсионных набегов англо-французских кораблей.

С 1855 года Александр Федорович интересовался вопросами полета. Длительное время он изучал парящий полет птиц, работал с воздушными змеями и летающими моделями.

В 1858 году Можайский принял участие в Хивинской экспедиции, организуя ее передвижение по воде на специально выстроенных для этой цели судах. Он составил первое описание водного бассейна Аральского моря и реки Амударья. В 1859 году за участие в Хивинской экспедиции и походе в Бухару награжден орденом Святого Владимира 4 степени.

По возвращении из экспедиции Можайский был назначен старшим офицером 84-пушечного корабля «Орел». 8 сентября 1859 года Можайский получил очередной чин капитан-лейтенанта. После спуска на воду клипера «Всадник» он был назначен его командиром и ходил на нем в Балтийском море.

В 1860 году Можайский откомандирован с флота и назначен на должность кандидата мирового посредника Грязовецкого уезда Вологодской губернии, здесь он поселился в селе Котельниково (ныне Можайское). На одном из балов в Дворянском собрании состоялось его знакомство с будущей невестой и женой Любовью Дмитриевной Кузьминой. После венчания в Вологде, молодые поселились в доме, полученном в приданое женой А.Ф. Можайского. Офицер был в центре всех важных событий. Он присутствовал на заседаниях Вологодского статистического комитета по подготовке и участию в первой этнографической выставке в Москве. Но главным для Можайского являлись научные разработки по воздухоплаванию. Он оборудовал кабинет и столярную мастерскую, наблюдал за полетом птиц на Кубенском озере и реке Тошне, проводил опыты с воздушными «змеями». Сам ученый впоследствии назвал годы, проведенные в Котельникове, «годами плодотворного труда по вопросам воздухоплавания».

В 1863 году Можайский был уволен в отставку в связи с вынужденным сокращением численности флота после Крымской войны. С 1869 по 1876 годы Можайский проживал в поселке Вороновица Подольской губернии, расположенный в 20 километрах от города Винницы. До 1879 года Александр Федорович трудится в гражданских ведомствах по проведению крестьянской реформы. В том же 1879 году  — Можайский был вновь зачислен на действительную военную службу в чине капитана 1 ранга и направлен в Морской кадетский корпус, где вел курс морской практики.

Все эти годы Можайский работал над идеей полета. В 1872 году после ряда исследований и экспериментов Можайский установил зависимость между подъемной силой и лобовым сопротивлением при различных углах атаки и обстоятельно осветил вопрос полета птиц. Он вывел зависимость подъемной силы крыла от его площади и скорости: «Чем больше скорость движения, тем большую тяжесть может нести та же площадь».

В 1876 году Можайский, по свидетельству известного инженера-кораблестроителя, члена Морского технического комитета П.А. Богословского: «два раза поднимался в воздух и летал с комфортом» на воздушном змее. Таким образом, он первым в мире летал на воздушных змеях, опередив на 10 лет французского испытателя Майо (1886 год), на 18 лет англичанина Баден-Поуэла (1894 год) и на 20 лет австралийца Харгрэва (1896 год).

В том же 1876 году, Александр Можайский начал работать над проектом давно задуманного им летательного аппарата тяжелее воздуха. Немецкий исследователь и планерист Лилиенталь проделал аналогичную работу на 17 лет позднее Можайского. В этом же году с успехом продемонстрировал полеты своих моделей самолетов. Во время службы в Морском корпусе Можайский, пользуясь консультацией крупнейших русских ученых, продолжал совершенствовать свой проект. Модель самолета, названная Можайским «летучкой», имела все элементы современного самолета и состояла из небольшой лодочки-фюзеляжа, к которой под углом была прикреплена одна прямоугольная несущая поверхность. Тягу модели создавали три воздушных винта, один из которых располагался в носу лодочки, а два других - в специально сделанных прорезях крыла. Винты приводились в движение скрученным резиновым жгутом или часовой пружиной. Для взлета и посадки модель имела четыре колеса, расположенных под фюзеляжем. Модель совершала устойчивые полеты со скоростью свыше 5 м/сек., полковник П.А. Богословский писал по этому поводу: «Изобретатель весьма верно решил давно стоящий вопрос воздухоплавания. Аппарат, при помощи своих двигательных снарядов, не только летает, бегает по земле, но может и плавать. Быстрота полета аппарата изумительная; он не боится ни тяжести, ни ветра и способен летать в любом направлении... Опыт доказал, что существовавшие до сего времени препятствия к плаванию в воздухе блестяще побеждены нашим даровитым соотечественником».

Постройка настоящего самолета

После того как полеты модели показали, что путь, которым шел изобретатель, был правильным, он приступил к разработке проекта летательного аппарата в натуральную величину. Однако если предшествующие работы Можайский мог выполнить на собственные средства, то сооружение самолета в натуральную величину требовало значительных денежных сумм, которыми он не располагал. Поэтому в начале 1877 года он решил «подвергнуть свое изобретение суду научной критики, предложив военному министерству использовать свой проект для военных целей в предстоящей войне с Турцией». Можайский обратился к председателю воздухоплавательной комиссии военного министерства графу Тотлебену с просьбой исходатайствовать ему необходимые средства «для дальнейшего производства изысканий и опытов как над движением проектированного снаряда, так и для определения различных данных, необходимых для рационального и правильного устройства всех составных частей такого снаряда». 20 января 1877 года по распоряжению военного министра графа Милютина для рассмотрения проекта Можайского была образована особая комиссия. В состав этой комиссии вошли крупнейшие представители русской науки и техники: Д.И. Менделеев, Н.П. Петров (автор всемирно известной гидродинамической теории трения), генерал-лейтенант Зверев, полковник П.А. Богословский и военный инженер Струве. После двух заседаний комиссия представила Главному инженерному управлению подробный доклад о проекте Можайского. В докладе было указано, что изобретатель «в основание своего проекта принял положения, признаваемые ныне за наиболее верные и способные повести к благоприятным конечным результатам». Благодаря поддержке Дмитрия Ивановича Менделеева было решено отпустить изобретателю 3000 рублей на дальнейшие работы.

14 февраля 1877 года Можайский представил Главному инженерному управлению свою программу опытов над моделями летательного аппарата. Она предусматривала исследование воздушных винтов, определение размеров и форм рулевых и несущих поверхностей, удельной нагрузки на крыло, разрешение вопроса управляемости и прочности самолета. Опыты Можайского над большим воздушным винтом, приводимым в движение паровой машиной, были первыми в мире опытами такого порядка. Получив лишь часть обещанной суммы (2192 рубля), изобретатель взялся за осуществление своей программы. Работать ему приходилось в трудных условиях. Материальное положение его было крайне тяжелым. Невзирая на трудности и крайнюю нужду, Можайский построил новую модель аэроплана. Эта модель, по свидетельству современников «летала совершенно свободно и спускалась очень плавно».

Решив перейти к постройке самолета в натуральную величину, 23 марта 1878 года Можайский обратился в Главное инженерное управление с докладной запиской, в которой указывал, что «требуемые для разрешения вопроса данные могут быть получены только над аппаратом таких размеров, на котором силою машины и направлением аппарата мог бы управлять человек» и просил об отпуске средств на строительство аэроплана, стоимость которого им была определена в 18 895 рублей. Предложение Можайского сопровождалось подробными чертежами самолета, расчетами и пояснительной запиской, содержащей описание аппарата. В описании говорилось, что самолет состоит: из лодки, служащей для помещения машины и людей; из двух неподвижных крыльев; из хвоста, который может подниматься и опускаться и служить для изменения направления полета вверх и вниз; из винта большого переднего; из двух винтов малых на задней части аппарата; из тележки на колесах под лодкою, которая служит для того, чтобы аппарат, поставленный наклонно, около 4 градусов к горизонту, переднею частью вверх мог сперва разбежаться по земле против воздуха и получить ту скорость, которая необходима для парения его; из двух мачт, которые служат для укрепления его крыльев и связи всего аппарата по его длине и для подъема хвоста. В качестве двигателей предусматривалась установка двух паровых машин общей мощностью 30 лошадиных сил. Одна из машин должна была работать на носовой тянущий винт, а другая - через передачу на два задних толкающих винта. Аппарат, по замыслу изобретателя, мог совершать посадку и на воду, для чего фюзеляжу была придана форма лодки. Помимо разработки проекта Можайский подробно описал технику взлета своего самолета и предусмотрел установку на нем аэронавигационного оборудования: компаса, измерителя скорости, барометра-высотомера, двух термометров и прицела для производства бомбометания. Самолет, по замыслу Можайского, предназначался для бомбардировочных и разведывательных целей. Это предложение рассматривалось уже другой комиссией, генерала Германа Паукера ( члены комиссии: генерал Геря, полковник Вальберг), на своем первом заседании, происходившем 12 апреля 1878 года и оно было отклонено. По некоторым данным, к отклонению проекта самолета Можайского была причастна и агентура иностранных разведок, действовавших при царском дворе. В частности, руководитель комиссии, генерал Паукер не без оснований подозревался в прогерманском шпионаже. Комиссия забраковала проект Можайского под нелепейшим предлогом «явной не согласности его взглядов со мнениями зарубежных авторитетов, кои рекомендуют слепо подражать природе и возлагают надежды только на аппараты с машущими крыльями...». Кроме того комиссия усомнилась в целесообразности применения воздушных винтов. Для удовлетворения требования комиссии Можайский после консультации с академиком Чебышевым составил дополнительную записку, в которой дал подробный анализ работы винтов в воздухе и подкрепил их обоснованными расчетами. В конце пояснительной записки Можайский указывал, что «постройка аппарата с технической стороны не представляет ни затруднений, ни невозможностей».

Рассмотрев пояснительную записку на втором заседании 15 июня 1878 года, комиссия вынесла поразительное по своему невежеству решение, в котором говорилось, что она «не находит ручательства в том, чтобы опыты над снарядом господина Можайского, даже и после различных возможных в нем изменений, могли привести к полезным практическим результатам, если не будет устроен им снаряд на совершенно иных основаниях, с подвижными крыльями, могущими менять не только свое положение относительно гондолы, но и свою форму во время полета». «Сумма, испрашиваемая ныне господином Можайским, настолько значительна, - записали в своем решении эксперты, - что комиссия не решается приветствовать ее ассигнования...».

Можайский, протестуя против такого решения, обратился к военному министру Ванновскому с просьбой об его отмене. Однако Ванновский, даже не ознакомившись с существом дела, утвердил решение комиссии. Тогда Можайский написал письмо начальнику Главного инженерного управления генералу Звереву, в котором указывал: «Комиссия, обсуждая и ведя дело канцелярским и келейным путем, отняла у меня возможность представить ей мои окончательные выводы о размерах частей аппарата, силе его машины и других условиях и с самого начала сделала все, чтобы убить во мне уверенность в возможности осуществления моего проекта». Генерал Зверев на письмо Можайского не ответил. Правительственные организации отказались финансировать изобретателя. Надежды Александра Федоровича на материальную помощь правительства рухнули. Только передовая русская интеллигенция и работавшие вместе с ним простые рабочие поддержали его и оказали посильную помощь. Ближайшие помощники Можайского - Голубев, Яковлев, Арсентьев - продолжали работать под его руководством.

В декабре 1879 года в Петербурге состоялся VI Всероссийский съезд врачей и естествоиспытателей. Программа работы физической секции съезда носила выраженный воздухоплавательный уклон. С докладами выступали знаменитые деятели науки Менделеев, Маневский, Жуковский, Соковнин, Ладыгин, Рыкачев, Костович, Можайский, Клиндер, Бертенсон и другие. 27 декабря прозвучал знаменитый доклад Д.И. Менделеева «О сопротивлении жидкостей и воздухоплавании». Интерес к воздухоплаванию, проявленный Менделеевым, в значительной степени содействовал изменению мнения образованной публики об этом явлении. Тогда воздухоплавание воспринималось как акробатика и циркачество. Менделеев раскрыл перспективы воздухоплавания и доказал, что правильное использование летательных аппаратов требует разнообразных сведений, сложных исследований и людей со специальной подготовкой. Доклад Менделеева вызвал живой отклик у энтузиастов воздухоплавания, среди которых были армейские и флотские офицеры и их гражданские единомышленники. После доклада, на квартире лейтенанта флота В.Д. Спицына, Менделеев продолжил свое выступление: «Интерес к воздухоплаванию и аэронавтике возрастает в России с каждым годом и среди разных слоев населения. В разных городах появляются все новые и новые изобретатели. Надо, чтобы о таких людях знали все патриоты. Тогда с каждым годом будет увеличиваться число подражателей, появятся новые проекты, развитие летания пойдет с большим успехом...». Пророческие слова Менделеева предопределили создание в октябре 1880 года Русского общества воздухоплавания.

Уверенный в реальности своего изобретения А.Ф. Можайский, решив довести до конца начатое дело, он обратился к морскому министру С.С. Лесовскому (своему бывшему командиру на фрегате «Диана») с целью получения средств на постройку паровых машин. Лесовский, зная изобретателя лично, ходатайствовал перед министром финансов об отпуске Можайскому 5000 рублей, но получил отказ. Тогда Можайский обратился в военное ведомство к генерал-адъютанту Грейгу и добился от него обещания в поддержке при условии, если морской министр также будет об этом ходатайствовать. Лесовский, «ввиду действительно важных в военном отношении результатов, которые можно ожидать от успешного решения вопроса о воздухоплавании», просил о выдаче Можайскому 2500 рублей (вместо просимых ранее 5000). Ходатайство морского министра на этот раз было удовлетворено. На полученные деньги Можайскому удалось заказать в Англии два паровых двигателя в 20 и 10 лошадиных сил с водотрубным котлом и холодильником к ним. Заказ был выполнен и 21 мая 1881 года, Можайский привез их в Петербург. Это были двухцилиндровые вертикальные паровые машины компаунд - облегченной конструкции. Топливом служил керосин.

Можайский решил запатентовать свое изобретение и 3 (15) ноября 1881 года (по заявке от 4 (16) июня 1880 года) он получил «привилегию» на изобретенный им «воздухолетательный снаряд» (самолет).

На сборку аэроплана и испытания его в воздухе, денег у Можайского не было. Для производства некоторых работ изобретатель обратился за помощью на Балтийский завод. Но дирекция завода, узнав, что у изобретателя нет денег, отказала ему. Тогда Александр Федорович, обратился к министру Императорского двора графу И.И. Воронцову-Дашкову. В докладной записке на его имя Можайский указывал, что он, «посвятив себя разрешению вопроса воздухоплавания, затратил на это все свои средства и в настоящее время, когда остается собрать аппарат и сделать окончательные пробы, он не имеет на это никаких денежных средств, почему ввиду того громадного значения, которое может оказать в случае успеха аппарат в военном деле, осмеливается просить об исходатайствовании ему от правительства 5000 рублей для сборки аппарата и опытов над ним». Воронцов-Дашков представил докладную записку А.Ф. Можайского Александру III. Самодержец затребовал справку и документы. Ему без промедления прислали копию письма Можайского к генерал-лейтенанту К.Я. Звереву от 8 июля 1878 года с протестом против неправильного решения комиссии Паукера. А генерал-адъютант фон Кауфман и генерал-майор Вальберг на словах доложили: «Опасно, Ваше величество, строить в России на казенные средства воздухолетательный аппарат. Вдруг им какой-нибудь революционер воспользуется, на Вашу особу с неба посягнет?!». В итоге, под диктовку императора генерал-адъютант Банковский записал: «высочайше повелено - отклонить просьбы капитана 1 ранга Можайского». Упорство А.Ф. Можайского все же увенчалось успехом. Военное ведомство выделило место для постройки «летательного снаряда» на Военном поле Красного Села под Санкт-Петербургом. Не желая отказаться от воплощения в жизнь своей заветной мечты, он продал и заложил все, что имело ценность (даже наручные часы, обручальные кольца, столовые ложки и форменный сюртук!). На деньги, вырученные от продажи личных вещей и занятые у родных и заинтересованных лиц (солидную материальную помощь оказал прославленный герой русско-турецкой войны 1877-1878 годов и среднеазиатских походов М.Д. Скобелев), Можайский приступил непосредственно к постройке самолета и весной 1882 года закончил его сборку. В июле 1882 года капитану 1 ранга Можайскому было присвоено звание генерал-майора с увольнением от службы «по домашним обстоятельствам». В 1886 году Можайскому было присвоено звание контр-адмирала.

Самолет Можайского: рисунок летчика К.К.Арцеулова слева, макет справа.

 

 

Летом 1882 года самолет, названный им «Жар-Птицей», был готов к испытаниям. Для разбега самолета была построена специальная взлетная дорожка в виде наклонного деревянного настила. Испытания самолета Можайского производились в условиях большой секретности. 20 июля 1882 года на Военном поле в Красном Селе собрались представители военного ведомства и Русского технического общества. Самому Можайскому лететь не разрешили, так как ему было уже 57 лет. Испытывать самолет в воздухе, было доверено механику, помогавшему Можайскому - И.Н. Голубеву. 20 июля 1882 года самолет, пилотируемый Голубевым, поднялся в воздух и, пролетев некоторое расстояние по прямой, сел.  По второй версии самолет зацепился крылом за землю, по третьей - самолет столкнулся с забором, - но он летел!… Аппарат весом 57 пудов (около 934 кг) летел со скоростью 11 метров в секунду. При посадке было повреждено крыло самолета, а механик получил травму. Несмотря на это, Можайский был доволен результатами испытания, так как впервые была практически доказана возможность полета человека на аппарате тяжелее воздуха. Вероятно – это был первый в истории полет самолета, имеющего практически все компоненты современного летательного аппарата тяжелее воздуха.  Казалось, теперь обеспечены всеобщее признание и поддержка со стороны правительства. Однако на деле получилось совсем иное. Изобретение А.Ф. Можайского было объявлено военной тайной, и строжайше запрещалось писать что-либо о самолете. Никакой помощи изобретателю по-прежнему не оказывалось. Чиновники (и иностранцы на российской службе) сделали все для того, чтобы успехи изобретателя и его имя были забыты.

Можайский сразу же после испытаний приступил к улучшению конструкции самолета и спроектировал для него новые, более мощные двигатели. После того как были уточнены расчеты и разработан новый проект самолета, Можайский 21 января 1883 года представил его в VII (воздухоплавательный) отдел Русского технического общества. На специально созванном заседании, председателем которого был М.А. Рыкачев, Можайский сделал сообщение о своей новой конструкции самолета и обо всех проделанных им работах. Для подробного рассмотрения новых работ была создана комиссия, в которую помимо представителей воздухоплавательного отдела вошли представители и II (механического) отдела Русского технического общества. Комиссия, ознакомившись с результатами работ изобретателя, признала желательным, «чтобы VII отдел оказал содействие А.Ф. Можайскому - окончить его прибор и произвести интересные опыты над летательным прибором столь больших размеров». Но VII отдел материальной помощи оказать не мог, и Можайский вынужден был снова обратиться в военное министерство. Из министерства ему ответили, что «продолжение испытания изобретенного им аппарата приняло на себя императорское Русское техническое общество, которому и назначена определенная на этот предмет сумма». Военное министерство решило не выделять средств на сомнительные изобретения, тем более, что за границей подобные опыты высмеивались благодаря мифу о том, что американский математик и астроном Саймон Ньюкомб в 1870-е годы научно доказал, что аппарат тяжелее воздуха не может летать. Однако никакой суммы ни изобретатель, ни Русское техническое общество так и не получили. Как сейчас стало известно, ассигнования не были выданы вследствие вмешательства генеральных штабов иностранных государств, которым царское правительство отдавало заказы на поставку вооружений для армии и флота. В 1885 году Можайский подал заявление в Главное инженерное управление, в котором указывал, что им получены новые практические выводы, «представляющие возможность сделать изложение теории более ясным, а вычисления более определенными», и просил не отказать в отпуске средств на производимые им работы. Комиссия, рассмотрев заявление изобретателя 29 июня 1885 года, отметила, что она «не видит никакого повода к ходатайству о пособии г. Можайскому». Еще семь лет до самой смерти А.Ф. Можайский на свои ничтожные средства, без какой-либо помощи со стороны правительства, продолжал работу по совершенствованию своего аппарата. Он был вынужден продать не только свои имения в Вологодской губернии и на Украине, но и личные вещи. Но завершить свои труды он не успел.

 Некоторые факты

Самолет созданный Можайским стоял много лет под открытым небом, потом был разобран (хотя был засекречен?). После смерти А.Ф. Можайского, его сын пытался продать остатки самолета правительству, но получил отказ. Самолет был разобран и перевезен в имение Можайских близ Вологды, где и сгорел в 1895 году.

Чертежи самолета Можайского еще не обнаружены. Сохранилось несколько неполных описаний, патентный чертеж, эскиз, набросанный на обороте чертежа двигателя, и рисунок, помещенный в книге «Воздухоплавание за 100 лет. 1783—1883» (1884 год). Этот рисунок полностью совпадает с описанием самолета, опубликованным очевидцем H. H. Мясоедовым в газете «Новое время» № 12418 от 7 октября 1910 года. Эти материалы и были растиражированы всеми имеющими источниками информации. В смете, приложенной к докладной записке от 23 марта 1878 года, Можайский указывал, что длина лодки (корпуса самолета) была 20 аршин с хвостиком (14,6 метров), длина каждого крыла (полукрыла авт.) — 15 аршин (10,7 метров), ширина крыла (хорда) — 20 аршин (14,2 метров). В журнале заседания 22 февраля 1883 комиссии VII отдела Русского технического общества, осматривавшей самолет, указано, что «матерчатая плоскость» имела площадь 4000 кв. футов(372 м²) и самолет весил 57 пудов (934 кг).

Долгое время неизвестны были дата полета и имя механика, проводившего испытания. Источники, свидетельствующие о полете самолета Можайского, говорят почти одно и то же: самолет под управлением механика взлетел, начал крениться и опустился, при спуске было повреждено крыло машины, а управлявший самолетом механик получил травмы. Так описывается испытание самолета Можайского в «Военной энциклопедии» (изд. И. Д. Сытина, 1914 год, т. 16, стр. 377—78), в статье В. Ф. Найденова «Аэроплан в своем историческом развитии и его элементарная теория» («Воздухоплаватель», 1909 год, № 3—4, стр. 177—78), в лекции Е. С. Федорова («Записки Русского технического общества», 1904 год, № 4, стр. 230).

В 1950 году были проведены проверочные расчеты, которые показали, что при мощности двигателей в 30 лошадиных сил и КПД винтов всего 0,5 самолет был способен взлететь с горизонтальной поверхности и летать со скоростью до 11 м/сек (около 40 км/час).

Работы Можайского долго оставались полузабытыми. Лишь сравнительно небольшой круг специалистов — К. С. Федоров, П. Д. Кузьминский, С. С. Неждановский, К. Э. Циолковский, В. Ф. Найденов, Б Г. Луцкой и некоторые другие — оценивали должным образом его труды и пытались развивать их. Лишь в советское время была изучена деятельность Можайского и восстановлена картина его творческого труда. Выявлено более 200 документов и литературных источников. Основные документы хранятся в Центральном государственном военно-историческом архиве и в его Петербургском филиале, в Государственном архиве военно-морского флота.

Итоги:

• А.Ф.Можайский изобрел самолет («воздухолетательный снаряд») и запатентовал свое изобретение 3 (15) ноября 1881 года.
• Самолет Можайского имел все пять основных частей современного самолета: крыло, корпус или фюзеляж, силовую (винтомоторную) установку, хвостовое оперение (в том числе руль высоты и направления) и шасси. Назначение и взаимное расположение этих основных частей в самолете были те же, что и в современных самолетах-монопланах. Впервые разработав фюзеляжный тип самолета, Можайский на 30 с лишним лет опередил западноевропейских и американских конструкторов, которые только в 1909-1910 годах начали строить подобные самолеты. Идея использовать фюзеляж-лодку для посадки на воду впервые была претворена в жизнь в 1913 году другим российским конструктором и изобретателем Д.П. Григоровичем - создателем первого российского лодочного гидроаэроплана.
• На самолете было установлено приборное оборудование.

Александр Федорович Можайский умер в нищете в ночь на 20 марта (1 апреля) 1890 года. Он так и не увидел свое детище во втором полете. Практически без почестей контр-адмирала похоронили на Смоленском православном кладбище Петербурга. После его смерти никто не позаботился сохранить архив и модели, на которых экспериментировал изобретатель, затерянной оказалась даже могила Можайского. В 1977 году, силами Академии имени А.Ф.Можайского (Военно-космическая академия) был установлен памятник на могиле выдающегося человека. Уравнение существования ЛА названо его именем:

 Во многих странах СНГ есть населенные пункты и улицы в городах названные в честь великого российского изобретателя.

 

Октав Шанют (годы жизни: 1832 — 1910), родившийся во Франции американский железнодорожный инженер и пионер авиации. Известен тем, что помогал братьям Райт в их работе и опубликовал результаты их экспериментов.

   Родился Шанют 18 февраля 1832 года в Париже. Когда Октаву было 6 лет, его отец получил место проректора Джефферсоновского колледжа в штате Луизиана и переехал вместе с семьей в США. В 1863 году Октав стал главным инженером железной дороги Чикаго – Олтон. В 1867 году участвовал в конкурсе проектов загонов для скота на чикагских бойнях. Работа Шанюта была признана лучшей. В июле 1869 года под его руководством был сооружен первый мост через реку Миссури в Канзас-Сити – «Мост Ганнибала». Также он разработал железнодорожный мост через реку Иллинойс в Пеории и железнодорожный мост Генесси Ривер Горж около Портажвиля, штат Нью-Йорк. В 1870–1883 годах Шанют работал главным инженером железной дороги Чикаго – Нью-Йорк. Изучив потребности Нью-Йорка в скоростном транспорте, рекомендовал построить 4 надземные рельсовые дороги, что впоследствии и было сделано. Октав Шанют изобрел систему покрытия железнодорожных шпал и телефонных кабелей креозотом, что позволило увеличить их срок службы. Он также ввел использование гвоздей с датой для железных дорог в США — простой и эффективный способ отмечать возраст железнодорожных шпал и других деревянных изделий, подлежащих периодической замене.

В 1883 году Шанют уволился из управления железных дорог и открыл собственное бюро технических консультаций в Канзас-Сити, а в 1889 году перебрался в Чикаго.

Шанют впервые заинтересовался авиацией во время первого визита в Европу в 1875 году. После того, как он оставил работу на железной дороге, он решил посвятить себя зарождающейся тогда авиации. Увлеченный работами О. Лилиенталя и других европейских аэронавтов, Шанют в возрасте 60 лет провел первые опыты с планером сложной конструкции на песчаных дюнах на севере штата Индиана, затем построил и испытал планер-биплан. Сам Шанют уже не мог много летать и полеты выполняли его помощники: Огастус Херринг и Уильям Аверай ( или Эйвери). Вместе они совершили около 1000 полетов на планерах разной конструкции. В ходе этих полетов Шанют исследовал устойчивость летательных аппаратов, испытал ряд двигателей собственной конструкции. Эти эксперименты убедили Шанюта, что лучший способ получить дополнительную подъемную силу без значительного увеличения веса всей конструкции состоит в том, чтобы сделать несколько крыльев ярусами одно над другим. Эта идея была предложена британским инженером Френсисом Уэнхемом  в 1866 году и испытана Лилиенталем в 1890-х годах. Полученные данные позже пригодились братьям Райт при создании первых летательных аппаратов. Многие исследователи истории авиации считают, что  модель планера-биплана Октава Шанюта 1896 года, была впоследствии заимствована братьями Райт. В 1896–1897 годах были построены четыре планера разных типов с многоярусными крыльями. Общее в них было то, что крылья соединялись стойками не жестко, а шарнирно. Благодаря этому угол установки крыльев мог меняться в разных условиях полета, например, при разных ветрах, что значительно упрощало работу испытателя. Если в планерах Лилиенталя планеристу приходилось отклонять корпус так, чтобы центр тяжести перемещался на 12–13 сантиметров, то при испытаниях планеров Шанюта требовались перемещения центра тяжести лишь до 2,5 сантиметров.

Значительное количество полетов дали не только хорошую летную практику, но и помогли выработать новый тип планера. Так, при упрощении конструкции была выработана типичная схема прямоугольных бипланных крыльев, связанных в одну коробку диагональными проволочными растяжками. При этом крестообразный хвост крепился к коробке резиновыми стяжками, которые позволяли хвосту устанавливаться в разных положениях, отвечающих различным условиям равновесия.

 

 

 

 

 

 

 

На рисунке слева: испытания Херрингом планера конструкции Шанюта (1896–1897 годы), справа: планер Шанюта многоярусного типа.

 Вес бипланного планера был очень небольшой, всего 10–11 килограммов, при площади крыльев 12,5 м². На таких крыльях под руководством Шанюта было сделано свыше 700 взлетов, правда, продолжительностью не более 14 секунд. Но зато при испытаниях не было ни одной аварии, чем Шанют не без основания очень гордился. Вначале Шанют позволял делать планирующие спуски только двум своим ассистентам, но когда дело наладилось и планеры доказали свою устойчивость, то к планированию стали допускать иногда желающих со стороны. Большим любителем этого спорта сделался, между прочим, повар планерного кружка, в короткое время усвоивший все приемы и технику дела. И все-таки Шанют всегда предупреждал, что их опыты далеко не безопасны и что надо принимать все меры предосторожности при выборе погоды и места для полетов. При ветре скоростью более 12–13 м/сек полеты не допускались вовсе.

Таким образом Шанют внес в планер принцип естественной, собственной устойчивости: подвижная установка крыльев и хвоста заменила подвижность самого летчика. Работа этих органов управления должна была заменить чутье птицы, на отсутствие которого с горестью жаловался Лилиенталь. Вот первый серьезный шаг, который был сделан в развитие работ Лилиенталя.

 «Я предпринял опыты, — писал позднее Шанют, — в убеждении, что птица полуавтоматически сохраняет равновесие в полете и что достижение устойчивости при ветре является первой нашей задачей... Моей единственной целью было исследовать средства для обеспечения такой устойчивости».

В 1891–1894 годах в «Американском инженерно-железнодорожном журнале» («The American Engineering and Railroad Journal») вышла серия статей Шанюта под рубрикой «Развитие летательных аппаратов», потом эти статьи были объединены в отдельную книгу «Прогресс летательных машин» (1894 год), которая до сих пор считается одним из самых авторитетных источников по истории американского воздухоплавания. Октав Шанют в своей книге собрал все данные, которые мог найти о экспериментах в области авиации во всем мире. Во время Всемирной выставки в Чикаго в 1893 году, Шанют организовал весьма успешную международную конференцию по аэронавтике. Он вел активную переписку с аэронавтами всего мира, в том числе с братьями Райт.

Шанют много общался с братьями Райт, особенно после 1900 года, когда Уилбер Райт написал ему после прочтения книги Октава «Прогресс летательных машин». Шанют приложил определенные усилия, чтобы работа братьев Райт стала известна в авиационных кругах, а также помогал им, посещая их лагерь рядом с Китти Хок в 1901, 1902 и 1903 годах. Он убедил Уилбера Райта написать отчет о результатах опытных полетов летом 1901 года в Китти-Хоук, а после удачного полета моторного аэроплана в 1903 году способствовал финансовой поддержке братьев Райт. Шанют свободно делился своими знаниями о авиации с любым, кто ею интересовался и ожидал, что другие люди будут поступать также, хотя он поощрял коллег патентовать их изобретения. Его позиция привела к конфликту с братьями Райт, которые полагали, что их идеи об управлении самолетом были уникальны и не считали нужным делать их доступными для всех. Шанют считал, что патент Райт на их летающую машину, управляемую с помощью перекоса крыла, не должен был быть действителен и заявлял об этом публично. До смерти Шанюта в 1910 году авиаторы так и не помирились, однако Уилбер Райт произнес некролог на похоронах Шанюта. Умер Шанют в Чикаго 23 ноября 1910 года.

Город Шанют в Канзасе назван в честь авиатора, как и авиабаза Chanute Air Force Base недалеко от Рантула в Иллинойсе, закрытая в 1993 году. На месте бывшей авиабазы функционирует Авиационный музей Октава Шанюта, в котором представлены экспонаты, относящиеся к истории авиации и авиабазы.

В 2003 году к 100-й годовщине первого полета братьев Райт журнал Aviation Week & Space Technology отметил Шанюта 38-м в списке 100 «самых важных, самых интересных, и самых влиятельных людей» в первом столетии авиации.

 

Сэмюэл Пирпонт Лэнгли (годы жизни: 1834 — 1906) — американский астроном, физик, изобретатель болометра и пионер авиации.

 

Сэмюэл Пирпонт Лэнгли родился 22 августа 1834 года в городе Роксбури, штата Массачусетс. Закончил Бостонскую латинскую школу. В 1851-1864 годах он работал инженером и архитектором в Чикаго и Сент-Луисе, был ассистентом в Обсерватории колледжа Гарварда, затем преподавал математику в Военно-морской академии США. В 1867 году Лэнгли стал директором Обсерватории Аллегейни и профессором астрономии Западного Университета Пенсильвании, сегодня известного как Университет Питтсбурга, занимал этот пост до 1891 года, даже в то время, когда он уже стал третьим Секретарем Смитсоновского института в 1887 году. Лэнгли был основателем Смитсоновской астрофизической лаборатории.В 1886 году Лэнгли получил Медаль Генри Дрейпера от Национальной академии наук за его исследования в области физики солнца. Работы Ленгли относятся к области астрофизики. В 1879-1881 годах он изобрел болометр - прибор для измерения энергии излучения, в основе действия которого лежит зависимость сопротивления металлов от температуры. Измерил с его помощью энергию солнечного излучения в широком диапазоне длин волн, организовав для этого в 1881 году экспедицию на гору Уитни в Калифорнии. В 1901 году Лэнгли составил атлас инфракрасной области солнечного спектра, определил солнечную постоянную. Позже эти исследования использовались Сванте Августом Аррениусом для первых расчетов парникового эффекта.

Лэнгли всегда интересовали полеты птиц, он с юношеских лет пытался понять их физику. Он строил модели самолетов. Лэнгли серьезно начал экспериментировать с моделями самолетов с резиномотором и планерами в 1887 году. Его первые модели летали, однако две его попытки совершить пилотируемый полет окончились неудачно. Он построил один из прототипов аэродинамической трубы и построил крупные летательные машины с небольшими паровыми двигателями.

Первый успех пришел к Сэмюэлу Лэнгли 6 мая 1896 года, когда его непилотируемая модель летела почти километр после запуска с катапульты с лодки на реке Потомак. Некоторые историки авиации полагают, что это был первый в мире уверенный, неуправляемый полет оснащенного двигателем аппарата тяжелее воздуха.11 ноября того же года другая модель Лэнгли пролетела более 1,5 километра. В 1898 году, основываясь на успехе своих экспериментов, Лэнгли получил грант вооруженных сил США в сумме 50 000 долларов и 20 000 долларов от Смитсоновского института на разработку пилотируемого самолета, который он назвал «Аэродром» (от двух греческих слов, в переводе означающих «воздушный бегун»). Лэнгли принял на работу Чарльза М. Мэнли (годы жизни 1876—1927) в качестве инженера и летчика-испытателя.

Когда Лэнгли узнал от своего друга Октава Шанюта о успешных полетах планера братьев Райт в 1902 году, он предпринял попытку встретиться с ними, но они вежливо отказали ему.

В то время, как полномасштабный «Аэродром» разрабатывался и строился, Мэнли завершил работу по постройке двигателя. В то время было очень сложно построить двигатель с нужными требованиями к мощности и весу. Однако полученный двигатель имел гораздо большую мощность, чем двигатель первого самолета братьев Райт (50 лошадиных сил по сравнению с 12, практически при одинаковом весе). Бензиновый двигатель звездообразной схемы с водяным охлаждением, плод главным образом технической работы помощника Лэнгли, был, по всей видимости, главным вкладом этого проекта в авиацию.

 

 

 

 

 

 

На фото: слева - модель Лэнгли в масштабе ¼ (она пролетела несколько сотен метров 8 августа 1903 года), справа - первая неудача пилотируемого «Аэродрома» (река Потомак, 7 октября 1903 года).

 В пилотируемом аппарате было два соединенных проволокой крыла (одно за другим). У него был хвост Пино для управления рысканием и тангажом, но не креном, имел крылья с положительным вертикальным углом, как и модели. В отличие от братьев Райт, аппарат которых мог взлетать только против сильного ветра и должен был приземляться на твердую землю, Лэнгли проводил испытания при штиле над поверхностью воды, на реке Потомак. Для запуска самолета требовалась катапульта. Аппарат не имел шасси, самолет должен был приземляться на воду после окончания полета. Лэнгли оставил работу над проектом после двух крушений сразу после взлета 7 октября и 8 декабря 1903 года. Во время первой попытки, по словам Лэнгли, крыло подрезало проволока, в результате чего самолет свалился в Потомак; во время второй попытки аппарат разрушился сразу после того, как вылетел из катапульты. Мэнли оба раза благополучно был выловлен из реки. Это произошло за 9 дней до того, как О.Райт совершил свой первый полет в Китти-Хоук (штат Северная Каролина). Лэнгли не имел возможности использовать главное достижение братьев Райт — управление самолетом. Его аппарат был слишком велик, чтобы пилот мог им управлять, меняя положение центра тяжести своего тела. Газеты соревновались друг с другом в описании этих неудач. Расстроенный неудачей, не имея средств для дальнейших экспериментов, Ленгли прекратил свои работы по аэронавтике. Лэнгли, занимающийся теорией авиации, когда его спросили, почему авиаторы терпят неудачи, ответил: «Возможно, потому что человек начал с конца и старался строить летательные машины раньше, чем ознакомился с законами, на которых все летание базируется».

 Умер Ленгли в Эйкене (штат Южная Каролина) 27 февраля 1906 года.

Смитсоновский институт после смерти Лэнгли начал серьезную борьбу с патентом братьев Райт, с целью оставить приоритет создания первого самолета за Лэнгли. Суды поддержали патент Лэнгли. Фред Говард писал: «Это была ложь, чистая и простая, но это подтверждалось мнением почтенного Смитсоновского института и в эти годы она нашла свой путь в журналы, исторические книги и энциклопедии, к большому разочарованию знакомых с фактами».

В 1914 году, после серьезной модификации «Аэродром» совершил полет длиной несколько десятков метров, пилотируемый Гленном Кертиссом. Полет Кертисса стал поводом для Смитсоновского института, чтобы демонстрировать «Аэродром» в своем музее как «первый в мире пилотируемый самолет, способный к стабильному свободному полету». Действия Смитсоновского института вызвали длящуюся десятилетиями вражду с живым братом Райт, Орвиллом.

В честь Сэмюэла Лэнгли названо множество объектов, связанных с авиацией, некоторые из них:

• Медаль Лэнгли (США);
• Исследовательский центр имени Лэнгли НАСА (NASA LaRC), Хэмптон (Вирджиния);
• Авиабаза Лэнгли;
• Пик Лэнгли в Сьерра Невада;
• Авианосец USS Langley (CV-1);
• Авианосец USS Langley (CVL-27).

 

Хайрем Стивенс Максим (годы жизни: 1840— 1916) — британский изобретатель и оружейник американского происхождения, создатель одного из самых знаменитых пулеметов — пулемета Максима, один из пионеров в развитии авиации.

Максим родился в городе Сэнгервилле (штат Мэн, США) 5 февраля 1840 года. Его формальное школьное образование не набрало и пяти классов. У своего отца, искусного плотника и механика-самоучки, он перенял навыки работы с деревом и металлом. Еще в детстве Хайрем проявил себя изобретателем: сконструировал хронометр, колесо со спицами для велосипеда и, наконец, мышеловку. После окончания начальной школы работал на заводах в Фитчбурге, Бостоне и Нью-Йорке в должности чертежника и мастера. Он не чурался никакой работы – был плотником, каретным мастером, маляром, подрядчиком, профессиональным борцом и барменом. Для последней профессии он буквально был создан: сам не пил и был достаточно сильным, чтобы выставить из заведения распоясавшихся клиентов. В это время Максим придумывает различные агрегаты: машину для добывания светильного газа, питания паровых котлов водой. В Гражданской войне не участвовал: его освободили от призыва после того, как на службе погибли два его брата.

В 1864 году Максим обосновался в Бостоне. Здесь он женился и, чтобы содержать семью, устроился на работу к своему дяде, Леви Стивенсу. Хайрем быстро решал технические проблемы, но у него не хватало терпения отличить мелочи от важных вещей. Очень часто он заново «изобретал велосипед», к тому же обычно игнорировал вопросы производства и сбыта. Леви Стивенс изготавливал автоматические газогенераторы для домашнего освещения. Максима наняли как чертежника, но он сразу придумал, как этот генератор усовершенствовать. Едва Стивенс успел переоборудовать свое производство для изготовления новинки, как племянник придумал еще несколько усовершенствований и стал настаивать на том, что производство нужно заново перестраивать. Когда это стало повторяться снова и снова, его просто уволили.Однако он легко находил работу, сначала в Бостоне, а потом в Нью-Йорке. Его любимыми стихиями были газ и пар. Максим обожал паровые машины. Он разрабатывал и изготавливал манометры, трубы, клапаны, двигатели, вакуумные насосы, карбюраторы, маховики, регуляторы и горелки. Своими руками он построил семиметровый паровой ботик «Флирт», чтобы с сыном кататься по реке Гудзон. В 1873 году Максим занялся собственным бизнесом и учредил компанию Maxim Gas, убедив А.Т. Стюарта, владельца сети универмагов и самого богатого человека в Америке, поддержать его. Он организовал газовое освещение почтового отделения на Манхэттене, курорта в Саратоге и гостиницы в Атланте, а также сконструировал яркий газовый прожектор, которыми вскоре стали оснащать локомотивы на всех дорогах Восточного побережья. Однако Максим понимал, что эпоха газового освещения уже уходит в прошлое. С 1876 года он начал работать с электричеством. Его эскизы и модели произвели такое впечатление на нью-йоркских финансистов, что в июне 1878 года для реализации изобретений Максима была организована United States Electric Lighting Company. Руководители новоиспеченной компании хотели захватить часть рынка дугового освещения. Однако хотя дуговые лампы неплохо служили для освещения улиц, для помещений они не годились, поскольку угольные электроды представляли опасность, их приходилось часто менять, а яркость света не поддавалась регулировке. Большую часть времени Максим посвящал работе над лампой накаливания. Между талантливыми изобретателями (Максимом и Томасом Эдисоном) шла гонка – кто первым доведет до совершенства лампу, которая смогла бы заменить газовый рожок в домах и конторах.

В 1877 году Максим явился одним из основателей электроосветительной компании, а на выставке в Париже в 1881 году представлял динамо-машины и лампы накаливания. Он даже спорил с Томасом Эдисоном по поводу патентов на лампы накаливания. И хотя Максим подал свою заявку на один день раньше, суд принял сторону Эдисона. Они вместе с Эдисоном, за достижения в электротехнике, были награждены орденами Почетного Легиона. Максим возненавидел Эдисона, в ответ последний отзывался о Максиме как о пирате, а после начала Первой мировой войны назвал его «продавцом смерти». Начиная с 1870-х годов главной целью Максима стало побить Эдисона. Надо отметить, что в этом он достиг серьезных успехов. Проведя испытания с платиной и другими материалами для волоска лампы, он остановился на угле. Поскольку слабые места в волокне должны были бы быстро прогорать, Максим придумал способ сделать нити более однородными, разработав процесс осаждения углерода из паров углеводорода. Эдисону пришлось скопировать этот уже запатентованный способ, что доставило Максиму своеобразное удовольствие. Максим также запатентовал регулятор, позволявший выровнять напряжение на всех лампах в сети. Хотя он не смог достичь в колбе полного вакуума, его лампы работали. Осенью 1880 года, через шесть месяцев после того, как Edison Electric Light Company установила первую коммерческую систему электрического освещения на пароходе «Колумбия», компания Максима организовала электрическое освещение первого здания в Соединенных Штатах – это было здание Equitable Life Assurance Company в Нью-Йорке.Тем временем совет директоров в компании Максима назначил управляющим Чарльза Флинта, который быстро осознал, что U.S. Electric Lighting не располагает общей системой электроосвещения, что ее патентная основа не слишком надежна и что в компании заправляет главный инженер, которым движет сугубо личное желание мести. Поэтому, купив в 1880 году компанию Weston, разработавшую электрогенераторы, Флинт отослал Максима в длительную командировку в Европу – якобы для приобретения зарубежных патентов, которые помогли бы обойти патентную защиту Эдисона. На самом деле от Максима просто избавились. Взамен доли в U.S.E.L. ему установили гонорар и приличную зарплату и назначили руководителем дочернего отделения компании Maxim-Weston в Лондоне. Оскорбленный, но не упавший духом Максим счел, что лучше эту ссылку рассматривать как новую перспективу.

В 1881 году Максим женился второй раз, вместе с новой женой отправился в Европу (в Англию) и больше никогда не возвращался в США.

От пулемета к самолету…

В одном из интервью Максим сказал, что как-то встретил знакомого американца в Вене в 1882 году, и тот, сказал: «Бросай свою химию и электричество. Если хочешь заработать кучу денег, придумай что-нибудь, что позволит этим европейцам еще лучше перегрызать друг-другу глотки…». Наверное, поэтому в Англии он начал свою деятельность с разработки автоматического оружия: сначала сконструировал автоматическую винтовку, затем – автоматическую пушку, станковыйпулемет «Максим» (в 1884 году).

 

                               

На фотографии: слева - Хайрем Максим со своим пулеметом, справа - Максим демонстрирует свой пулемет английскому королю (изобретатель - позади).

 

Пригласив в компаньоны английского фабриканта Норденфельда, он в 1888 году основал в Германии завод скорострельных пушек. В 1896 году этот завод был куплен компанией Викерс. Станковый пулемет, получивший имя своего конструктора, стал одним из самых популярных видов оружия во многих государствах. Будучи усовершенствованным, он применялся еще до начала Первой мировой войны.

По собственным словам, его идея использования энергии отдачи для перезарядки оружия родилась из-за сильной отдачи при стрельбе из ружья, испытанной в детстве. «Оружейная компания Максима» начала изготовлять и рекламировать пулеметы, показывая их работу во многих государствах.

После успешной демонстрации пулемета в Швейцарии, Италии и Австрии Хайрем Максим приезжает в Россию. В Россию показательный образец пулемета 45-го калибра (11,43 мм), с темпом стрельбы более 600 выстрелов в минуту, был привезен в 1887 году, он прошел испытания на полигоне. 8 марта 1888 года из него стрелял император Александр III. Представители русского военного ведомства заказали Максиму 12 пулеметов под калибр винтовки Бердана (10,67 мм). Пулеметы были доставлены в Санкт-Петербург в середине 1899 года. Новым оружием также был заинтересован российский военный флот, он заказал два образца пулемета для проведения испытаний, а затем в течение 1897—1904 годов закупил еще 291 новый пулемет. Поставлять пулемет «Максим» на вооружение русской армии начало предприятие «Сыновья Викерс и Максим» в начале 1899 года. К тому времени винтовка Бердана уже была снята с вооружения, и пулеметы «Максим» были переделаны под калибр 7,62×54 мм русской винтовки Мосина. В российской армии новый вид оружия — пулемет, отнесли в подчинение к артиллерии. Его установили на тяжелый лафет с большими колесами и большим бронещитом. Масса всей конструкции получилась около 250 килограммов. Производство «Максима» в России было начато в начале 1904 года на Тульском оружейном заводе. Тульские пулеметы были дешевле, проще в производстве и надежнее зарубежных, - их затворы были полностью взаимозаменяемы, чего долго не могли достичь на английских и немецких заводах. В российской армии с 1910 года для пулемета использовался колесный станок, разработанный полковником А. А. Соколовым. Этот станок придавал пулемету достаточную устойчивость при стрельбе и позволял, в отличие от треног и лафетов, легко перемещать пулемет при перемене позиции. Одновременно с разработкой более удобного станка был уменьшен вес самого пулемета, а также переделаны некоторые детали в связи с принятием на вооружение патрона с остроконечной пулей образца 1908 года. Пулемет «Максим» со станком весил более 60 килограммов, к нему также прилагались пулеметные ленты, машинки для набивки лент патронами, запас воды для охлаждения ствола.

Однако техническое превосходство пулемета не принесло Максиму выгодных государственных оборонных контрактов с армией США, которая отказалась от приобретения, мотивировав решение слишком высокой скорострельностью пулемета, которая вызвала бы проблемы с поставкой на фронт большого количества боеприпасов. К тому же представитель конкурирующей компании Nordenfeldt Базиль Захарофф широко использовал в борьбе за выгодные заказы «нерыночные» методы конкуренции. Перед демонстрацией пулемета в Ла Специа в присутствии представителей итальянского военно-морского флота Захарофф подпоил пулеметчика, так что тот вообще не смог управляться с оружием. Зачастую коварный конкурент даже опускался до прямых диверсий – подсовывал некондиционные боеприпасы или выводил из строя детали оружия.

Помимо весьма удачных моделей оружия изобретатель создал ряд вполне мирных продуктов, в частности «Трубку мира» — ментоловый ингалятор для лечения астмы.

В 1899 году стал натурализованным гражданином Великобритании. В 1901 году за выдающиеся изобретения королева Виктория произвела Максима в рыцари.

 

 Самолет Максима…

Изобретатель, инженер, вдумчивый исследователь и крупный промышленник, Максим заинтересовался авиацией, как оружием колоссальной мощи. И с конца 80-х годов он стал отдавать свое время подготовительным работам — испытаниям воздушных змеев, наблюдениям над ветрами, над полетами птиц, изучению их летательных органов, обширным лабораторным испытаниям по аэродинамике и по вопросам прочности конструкций.

Максим не признавал абстракций, голого теоретического подхода к практической задаче и жестоко глумился над теми, кто шел только такими путями. «Есть профессиональные математики, — писал он, — которые убеждены в возможности разрешения всех практических вопросов с помощью математических формул, лишь бы хватило буквенных обозначений. Если им не хватает латинских букв, они принимаются за греческий и даже за русский алфавит. Им можно рекомендовать пользоваться еще китайской грамотой, — тогда запас будет неисчерпаемым... В действительности же те многие факторы, которые они рассматривают, совершенно не исследованы и потому не могут решаться никаким математическим анализом без данных опыта. А по их мнению, если результаты исчислений расходятся с фактами, то — тем хуже для фактов!».

Исследования Максима были очень разносторонними. Он испытывал аэропланные крылья разных форм, в различных комбинациях и воздушные винты самых разнообразных типов. Занявшись исследованием материалов, он сумел доказать, что иногда выгоднее делать легкую конструкцию из стали вместо алюминия: получается меньший вес при той же прочности. На основании последнего вывода он решил ответственные детали своего будущего самолета делать из стальных труб.

Вопрос о типе самолета не вызывал у Максима сомнений: конечно, надо строить аэроплан. Не так было ясно при выборе типа двигателя. Максим особо тщательно исследовал этот вопрос. Паровая машина неэкономична, так как требует много топлива и, кроме того, в ней всегда есть расход пара. Бензиновые моторы во многих отношениях, пожалуй, выгоднее, но они еще тяжелы и ненадежны, а потому для авиации пока непригодны. От электромотора с аккумуляторами приходится отказаться, потому что они еще более тяжелы: лучшие фирмы могут дать агрегат, весящий на 1 лошадиную силу не менее 70 килограммов.

После долгих размышлений Максим останавливается все же на испытанной паросиловой установке. Кстати, паровые машины, построенные в Англии в 1882 году для русского изобретателя Можайского, оказались очень легкими.

Максим решил строить аэроплан больших размеров, а в таком случае относительный вес винтомоторной установки получается меньшим, чем у аэроплана малых размеров.

Разработке органов тяги своего самолета Максим уделил особое внимание. Двигателей было два, каждый двигатель работал на свой пропеллер. Котел был трубчатый и состоял из 2000 медных трубок внутренним диаметром 9 миллиметров. Подогревался котел бензиновой горелкой, состоявшей из двух рядов трубок, в которых было свыше 7000 отверстий — точек горения. Горел, однако, не сам бензин, а его пары — как в современных примусах, язычки пламени имели длину до 500 миллиметров. Пар в котле разводился исключительно быстро — всего в полминуты. Котел пополнялся водой через подогреватель, представляющий систему более тонких трубок. Расположенный над котлом, он значительно поднимал температуру поступающей воды, используя тепло той же бензиновой горелки. Вместе с водой, подогревателем и горелкой котел весил 600 килограммов.

Обе паровые машины имели общий вес 280 килограммов (без котла и топлива). Каждая давала мощность 150 лошадиных сил (максимально до 180). Такую большую мощность при малом весе удалось получить благодаря высокому давлению (до 21 атмосфер) при двойном расширении пара последовательно в цилиндрах меньших и больших размеров (машина-компаунд). Отработанный в цилиндрах пар поступал в трубчатый конденсатор, откуда направлялся обратно в котел.

На фотографии Максим и элемент парового двигателя для его аэроплана.

Строя гигантский аэроплан, Максим, хотел сохранить на него свои авторские права во всех странах, как он это успешно проделал раньше с пулеметом и пушками. В главных европейских странах патенты были даны ему беспрепятственно, а в Америке вышла заминка. Основываясь на точном смысле закона, патентное бюро США потребовало от изобретателя представления «working model» — «действующей модели» изобретения. «Пушечный король», считал что в авиации это неосуществимо: если хорошо летает небольшая модель, то такая же машина, увеличенная до натуры, летать не будет, и обратно — модель аэроплана, поднимающего человека, сама неспособна к полетам. Спор затягивался, - американские «патентщики» не поддавались никаким убеждениям, они предложили представить действующую модель, или изобретение в натуральную величину... Самолет Максима имел размах 30 метров, высоту 10 метров, вес без экипажа (3 человека) и топлива свыше 2 тонн.

Тем временем самолет был достроен. Для начала его крылья были сделаны в два яруса, — бипланной конструкции. Высоко расположенные над нижней платформой, где были установлены паровые машины, эти крылья соединялись с платформой рядом стальных трубчатых стоек, расчаленных многочисленными проволочными растяжками. Спереди размещались два громадных двухлопастных винта. Сзади и спереди машины были монтированы небольшие рули высоты. Громадное сооружение, превышавшее своими размерами двухэтажный дом, стояло на вагонной раме с колесами. Для пробежки аэроплана был уложен рельсовый путь длиной 600 метров, в конце которого установили упор из натянутых канатов.

 

На рисунке модель громадного аэроплана Максима по первоначальному проекту (вид спереди).

Максим пригласил из Франции для опробования самолета опытного спортсмена и механика де Ламбера, который был известен тогда испытаниями первых мотолодок с водяными крыльями и смелыми полетами на воздушных шарах. Испытания громадного аэроплана начались в 1892–1893 годах. Нескладная машина с шелковыми парусами, многократно бегая по рельсам, явно стремилась оторваться от земли, приподнимаясь то с одной стороны, то с другой. Но в котле еще не давали полного давления пара.

Для определения подъемной силы при разбеге аэроплана Максим устроил вторую — наружную — колею контррельсов из деревянных брусков. Эти контррельсы были установлены по обеим сторонам основного рельсового пути так, что они были несколько выше головок рельсов внутренней колеи. По нижним поверхностям брусков наружной колеи катились четыре ролика, вынесенные на рычагах от корпуса самолета. Особое приспособление измеряло давление роликов на деревянные контррельсы при отрывах самолета от земли.

31 июля 1894 года, когда после новых опытов пустили двигатели на полную мощность пара, гигантский аэроплан оторвался от нижних рельсов, сломав и вырвав на длине 30 метров деревянные бруски наружной колеи. Механик немедленно остановил двигатели и аэроплан ударился о землю, подломав крыло и один винт. Успех или неудача?

Максим был горд тем, что замеренное давление роликов на деревянные контррельсы (до 5 тонн) было явно больше полетного веса самолета в момент испытания. Значит, все расчеты на деле оправдались, и машина может лететь. Но он замалчивал, что отрыв от земли еще далеко не есть надежное передвижение над землей. Для полета машине нужна еще устойчивость и управляемость. А эти два качества в его машине испытаны не были. Да и как их испытывать? Никто этого не знал. Максим поневоле прекратил свои опыты, на которые он израсходовал более 300 000 золотых рублей. Но он по прежнему был убежден в громадном значении авиации, в частности, в военном применении самолетов. Вот как он высказывался по этому поводу позднее: «Хорошему самолету предстоит громадная роль на войне. Нравится это вам или нет, но аэроплан уже создан и будет существовать всегда. Одним своим появлением он ставит ряд вопросов, к разрешению которых надо отнестись чрезвычайно серьезно. При промедлении Англия останется позади других и рискует, что через несколько лет придется вносить изменения в пограничную раскраску наших географических карт».

В 1911 году компаньоны, разочарованные отсутствием успехов Максима в области авиации, настояли на его отставке и даже изменили название фирмы с Vickers, Sons and Maxim на просто Vickers Ltd. А когда Викерс в 1914 году наконец построил свой первый удачный вариант самолета – прообраз знаменитого истребителя Spitfire, которому суждено было победить в битве за Британию, на истребителе стоял пулемет Максима.После отставки сэр Хайрем Максим вернулся к своим любимым паровым машинам.

Стивенс Максим скончался в Великобритании, в Лондоне 24 ноября 1916 года. Похоронен на Лондонском кладбище Уэст-Норвуд.

 

Клеман (Клемент) Адер (годы жизни: 1841 — 1925) — французский инженер, известен главным образом своими работами в области авиации.

 

   Клеман Адер родился 2 апреля 1841 года в Муре (Мюре), Верхняя Гаронна (Франция). Подробной информации о детстве и юных годах изобретателя почти нет. Однако известно, что уже к пятнадцати годам Клеман живо интересовался техническими новинками в области автомобилестроения, связи. Середина и конец 19 века был периодом бурного развития техники во всех направлениях человеческой жизнедеятельности. Тяга к технике и определила жизненную карьеру Клемана - он стал инженером. Свою трудовую деятельность Адер начал в качестве путейского инженера, на постройке железной дороги. Через два года, оставив службу на железной дороге, он переехал в Париж и занялся глубоким изучением электротехники. Крупные достижения электротехники не могли не привлечь его внимания. Но его заинтересовали не столько вопросы энергетики, сколько использование электричества для связи, то, что называется у специалистов электротехникой слабых токов. После изобретения американцем Морзе телеграфного аппарата (1832 год) телеграфная связь сделала громадные успехи, - в семидесятых годах американский физиолог А. Белл удачно теоретически разрешил при помощи электрического тока задачу передачи и приема на расстоянии звуков (патент 1872 год), т. е. изобрел телефон. Адер прекрасно учел громадную в будущем роль телефона, которая многими недооценивалась и принялся за техническую разработку идеи Белла. Последний, как человек без технической подготовки, не был в состоянии помочь делу практически. Через два года Адер сконструировал и запатентовал телефонный аппарат, который мог поступить в эксплуатацию. В 1880 году конструктор-изобретатель вошел в число учредителей первого во Франции телефонного предприятия и начал строить первую в Париже телефонную сеть. Так он создал себе крупное имя в качестве инженера и сделался обладателем довольно крупного состояния. Компания, в которой служил Адер, во второй половине 80-х годов принимала активное участие в совершенствовании телефонной связи Парижа. В результате, - будущему авиационному изобретателю удалось довольно крупно разбогатеть. Он получил абсолютную личную материальную независимость.

В Париже Адер водил дружбу с Феликсом Турнашоном - талантливым писателем, журналистом, художником-карикатуристом, артистом и спортсменом, более известным широкой публике под артистическим псевдонимом «Надар». Надар стоял у истоков искусства фотографии и был своим в кругах парижских писателей и художников. Он был дружен с писателем-фантастом Жюлем Верном, пользовавшимся его познаниями в аэронавтике и выведшем его в космическое пространство в своих романах «С Земли на Луну» и «Вокруг Луны» под именем Мишеля Ардана. Турнашон также занимался практическим воздухоплаванием и первым осуществил фотосъемку с воздушного шара. Свое свободное время он посвящал постройке усовершенствованного воздушного шара и летающих моделей вертолетов.

Авиатор - Клеман Адер…

В 1863 году, когда в небо поднимались только воздухоплавательные приборы легче воздуха, три француза: изобретатель Понтон Д'Амекур, моряк и писатель Г. де ля Ланделль и Феликс Надар-Турнашон - опубликовали манифест воздушного самодвижения: «... Чтобы вести борьбу с воздухом, нужно создать машины более тяжелые, чем воздух. Подобно тому, как птица тяжелее воздуха, в котором она двигается, так и человек должен найти для себя опору в воздухе... Винт, святой винт, как сказал однажды известный математик, поднимет нас в воздух, проникая в него, как бурав в дерево...».

Некоторые исследователи считают, что Адер заинтересовался авиацией, попав под настойчивое, многолетнее влияние своего друга-воздухоплавателя Феликса Надара. Однако собственное признание Адера говорит о том, что он самостоятельно пришел в авиацию, как в новейшую отрасль техники: «Проникнутый прочно установившейся мыслью, что авиация должна служить прежде всего для национальной обороны, я проводил свои работы, начиная с 1882 года, в глубочайшем секрете». В сохранившихся до наших дней записках изобретатель теоретически (хотя и весьма расплывчато) проработал методику применения своего будущего летательного аппарата, решив, что тот может выполнять бомбардировку, наносить торпедные удары и играть роль воздушного разведчика.

Имея финансовую независимость, Адер решил на собственные средства самостоятельно построить настоящую летательную машину. Как опытный инженер-исследователь Адер ведет обстоятельную разработку вопроса по разным направлениям. Устроив у себя обширный птичий двор, он подобно своим предшественникам изучал летание птиц и летучих мышей, исследовал особенности строения их крыльев. Тогда же он увидел и рисунки Леонардо да Винчи из манускрипта под названием «Трактат о полете птиц» и прочел строки великого итальянца: «Птица есть действующий по математическому закону инструмент, сделать который в человеческой власти со всеми его движениями. Поэтому мы скажем, что построенному человеком инструменту не хватает лишь души птицы, которая в данном случае должна быть заменена душою человека...». В то же время Адер изучил проекты летательных машин Альфонса Пено, Виктора Татэна, английского ученого и инженера Джона Кейли. Машущие крылья и подъемные (геликоптерные) винты Адер отвергает, считая, что в большой машине они одинаково неосуществимы. Он останавливается на схеме аэроплана, рекомендованной Кэйли и его горячими сторонником — Пено. Что касается вида крыльев, то Адер склоняется к мысли Леонардо да Винчи, что легче воспроизвести летательные органы летучей мыши, чем птицы. Выбранная схема представляла собой - аэроплан с крыльями летучей мыши и с паровым двигателем. В полное подражание природным образцам крылья делаются даже складными. Четырехлопастный пропеллер помещается в голове машины, а его лопасти делаются из бамбука в виде птичьих перьев. Для взлета машина ставится на три колеса.

Адер делает аэродинамические опыты и испытывает наиболее подходящие материалы и конструкции. Особенно внимательно исследует он вопрос о двигателе. Патенты Даймлера на новый двигатель внутреннего сгорания, появившиеся в начале работ Адера (1882–1884 годы), еще ничего не говорили о ценности изобретения. Даже первые автоколяски Даймлера и Бенца (в 1885–1886 годах) никак не могли похвастаться надежностью своих моторов. Конечно, у них есть будущее, громадное будущее, но для текущих потребностей, да еще на машинах, которые должны летать, они явно непригодны. Выбор пал на хорошо испытанные и вполне надежные паровые двигатели. Адер занялся усовершенствованием имеющихся паровых двигателей.

Уже 19 апреля 1890 года французская патентная служба регистрирует на имя мсье Адера патент № 205155 «Крыльчатый аппарат для воздушного судоходства, именуемый авьоном». В патенте было приведено только общее описание самолета: «Авьон будет состоять в основном из корпуса, крыльев, силовой машины и движителя (пропеллера)... Силовая машина состоит из парового котла с его топкой, из собственно машины, из парового конденсатора и разных принадлежностей».

В 1890 году самолет «Эол», с массой 296 килограмов, с паровым двигателем был готов и испытывался на пробежках по прямолинейному гладкому треку. Двигатель разработал сам Адер, мощность его была 20 лошадиных сил, вес составил 15 килограммов на одну лошадиную силу. Управление полетом осуществлялось пропеллером с четырьмя лопастями. Крылья, размах которых составил 12,8 метра, были оборудованы системой перекоса крыла.  При одном из испытаний «Эол» оторвался от земли и проскочил в воздухе около 50 метров. Это был самопродвигающийся полет (второй после Можайского?) за 13 лет до братьев Райт…

Через год опыты были возобновлены на военном поле в Сатори. Здесь «летучей мыши» удалось еще раз оторваться и пролететь около 100 метров. В воздухе машина уклонилась в сторону от трека. Наскочив на препятствие, аппарат получил повреждения. Все испытания велись в строгом секрете, но всезнающие журналисты все же пронюхали о них и сообщили в газетах. Адер колебался — то ли сохранять тайну дальше, то ли выставить свою «мышь» на публичный суд. Он решился на последнее, так как, затратив на опыты большие деньги, рассчитывал эксплуатировать свое изобретение, чтобы вернуть деньги. Поэтому отремонтированный «Эол» был перевезен в выставочное помещение в Елисейских полях. Все было приготовлено для показа машины публике. Уже назначен день открытия выставки — 17 октября 1891 года, но публика не увидела «Эола». Военный министр Шарль де Фрейсине пожелал первым познакомиться с машиной Адера еще до демонстрации ее посетителям. Тщательно осмотрев «Эол» и выслушав объяснения Адера, министр решительно заявил: «Эта машина — разведчик и воздушный бомбоносец. Опыты нужно продолжать под руководством военного ведомства и в интересах национальной обороны». Конечно, после такого заявления машину немедленно убрали с выставки. Адер был приглашен продолжать работы со строго засекреченными сотрудниками и рабочими в новой лаборатории на деньги, ассигнованные военным министерством.

Адер не остановился на достигнутом, он планировал организовать летную школу и школу для подготовки авиаинженеров, построить завод для постройки самолетов, выработать воздушную стратегию и тактику для будущей авиационной армии.

Через шесть лет Адер построил вторую «летучую мышь». Ее назвали «Авион II» (другой перевод с французкого «Авьон II», также он носил названия «Зефир» или «Эол II»). По виду она походила на «Эол» и имела тоже один двигатель, по прежнему паровой. Но эта машина на испытания не пошла. После освидетельствования военной комиссией было решено аэроплан несколько перестроить, добавив в нем вторую винтомоторную установку. Этим хотели не только поднять мощность, но и устранить реакцию винта. Научил этому опыт с аэропланом «Эол», когда тот, уклонившись от прямого пути, самовольно свернул в сторону. Так был построен в 1897 году «Авион III», который имел те же складные крылья размахом 16 метров и два паровых двигателя общей мощностью  более 40 лошадиных сил. Двигатели работали обособленно, каждый на свой винт. Четырехлопастные винты вращались в разные стороны. Котельная установка для обоих двигателей была общая. За крыльями размещался руль поворота, но руля высоты не было. Вес пустой машины равнялся 258 килограмов, из которых около половины составлял вес винтомоторных установок. Полетный вес был близок к 400 килограммов.

 

На фотографиях 1897 года «Авион III» конструкции Адера. Справа на фото «Авион III» со сложенными крыльями.

«Авион III» долго испытывали на специальном тормозном станке в мастерских. Для летных испытаний был подготовлен на военном поле в Сатори круговой трек (дорожка) длиной 1,5 километра и шириной 40 метров. Около трека построили ангар, куда поместили «летучую мышь» и походные мастерские.

Первое летное испытание состоялось в тихий день 12 октября 1897 года в присутствии одного военного эксперта. Адер, которому было уже 56 лет, отважно сел сам в машину. Он повел свою «мышь» аккуратно по дорожке, поддерживая в котле давление от 6 до 8 атмосфер, и несколько раз отрывался от земли. Так он сделал полный круг — больше на колесах, но частично в воздухе.

Второе испытание было назначено через сутки, в присутствии официальной комиссии. Но день выдался неудачный — с утра шел дождь, дул порывистый ветер. Комиссия нетерпеливо ожидала и выражала неудовольствие задержкой. Несмотря на погоду, Адер, решил испытание не откладывать.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На рисунке кроки траектории полета «Авиона III»: А — ангар, Н — центральная белая линия на дорожке аэродрома, Е — направление ветра, Т — место приземления «Авиона», С — начало непрерывного полета. На фотографии справа - макет аэроплана «Авион III» в музее Консерватории Искусств и промышленности в Париже.

 

Аэроплан вывели из ангара и поставили на треке для старта влево по кругу, как обычно принято у спортсменов. Аэроплан оказался стоящим носом по ветру, т.е. в положении, наименее удобном для взлета. Тем не менее старт был дан именно с этого места. Машина побежала по кругу. Ветер стал задувать сбоку. Адер поднял давление пара до 8–9 атмосфер и оторвал свой «Авион» от земли. Но сладить с ветром он не мог, хотя руль поворота был отведен полностью влево. Аэроплан понесло ветром вправо — за пределы круга. Вернуть его на трек Адер больше не мог, а впереди были строения... Адер застопорил оба двигателя. Машина тяжело плюхнулась на землю, подломав колеса, пропеллеры и одно крыло. Комиссия спокойно стояла поодаль у старта и наблюдала. Она запротоколировала результат испытаний и удалилась... Напрасно ждал изобретатель разрешения продолжать свои опыты. Чуждые изобретательству и незнакомые с сущностью дела, чиновники военного ведомства охладели к авиации так же быстро, как раньше ухватились за нее. Они ожидали, что «Авион» сразу взлетит над Парижем, а он не смог бороться со слабым ветром. До создания «авиационной армии», очевидно, было еще не так близко. В любом случае, комиссия не была удовлетворена результатом и финансирование было прекращено, однако официальные результаты испытаний не оглашались.

Интересен тот факт, что свидетели того полета утверждали разное по сути, - некоторые утверждали, что «АвионIII» катился, взлетел и пролетел более 300 метров, другие же — что «Авион III» разбился еще до взлета. Государственная комиссия военного ведомства Франции сделала сообщение, что полеты Адера были успешными только после полета братьев Райт. С 1906 года, после успехов Сантос-Дюмона, французы стали превозносить Адера, как предшественника братьев Райт.

Адер, истративший на опыты полмиллиона франков из собственных средств и более 700 тысяч субсидий, тоже не пожелал расходоваться дальше. Переслав все свои чертежи и расчеты военному министру, он подарил отремонтированную «летучую мышь» в музей и распростился с авиацией. Слово «авион» («авьон») во Франции сделалось нарицательным для аэропланов. Изобретательный и чуткий к запросам промышленности своей эпохи, он стал работать над автомобилями. Там он проявил свою изобретательность, создав новый тип бензиномотора не с вертикальными цилиндрами, а с цилиндрами, расположенными наклонно, в виде латинской буквы V. В 1903 году он изобрел двигатель V8 для ралли Париж-Мадрид и было построено 3 или 4 агрегата, но ни один из них не был продан.

Клемент Адер оставался активным сторонником развития авиации. Он издал в 1909 году труд «L'Aviation Militaire», который стал весьма популярен и прошел 10 изданий за пять лет до начала Первой мировой войны. Этот труд оказался особенно важным в связи с его видением воздушной войны и точного описания концепции современных авианосцев с плоской полетной палубой и надстройкой-островом, подъемниками и ангарами. Его концепция авианосца была передана американским Военно-морским атташе США в Париже (первые попытки создания авианосца в США датируются ноябрем 1910 года).

Адер прожил большую жизнь.  На закате своей жизни Адер прекратил публичные выступления, «отец авиации» (так называли его современники и не только во Франции) стал избегать общества. Ему пришлось увидеть своими глазами расцвет авиации, создание тысяч «авионов» и войну между ними, — все то, что он предвидел на много лет раньше. Он умер глубоким стариком в 1925 году.

Историки авиации за пределами Франции часто отрицают приоритет Адера, начиная со всех полетов, завершившихся крушениями, факт многих других оспаривается, также они считают, что в поздние годы заслуги Адера были преувеличены. Тем не менее, полет Адера 9 октября 1890 года на «Эоле» хорошо задокументирован, и заслуги Адера не могут быть дискредитированы. Один из сборочных участков «Airbus» в Тулузе назван в его честь.

 

Горацио Филипс (годы жизни 1845-1924), английский физик – экспериментатор.

   Первым, кто решил применить закон Бернулли для проектирования крыла был английский инженер  Горацио Филипс, сын оружейника, который с юных лет интересовался инженерным делом и зарождающейся авиацией.

                        Стоит отметить, что в 1866 году в Англии было учреждено «Аэронавтическое общество Великобритании». Это общество существует и сейчас. Оно объединило людей, серьезно работавших над проблемой полета при помощи крыльев. Уже на первом собрании этого общества в 1866 году был заслушан интересный доклад инженера Уэнхема, который после многих опытов с моделями пришел к мысли располагать крылья аэропланов в несколько ярусов. Его дальнейшие опыты интересны и ценны тем, что он впервые пользовался аэродинамической трубой, где была достигнута скорость потока 18 м/сек. Уэнхем испытал несколько маленьких моделей и одну довольно крупную. В последней конструкции модели крылья были расположены в пять ярусов, общая площадь их составляла более 9 м². Не смущаясь тем, что летные опыты закончились неудачно, Уэнхем построил новую модель с крыльями, расположенными в шесть ярусов. Однако он так и не добился успеха, ибо мускульной силы для привода винта было явно недостаточно (а подходящих двигателей еще не было).

В 1867 году «Аэронавтическое общество» готовилось организовать специальный отдел на Лондонской всемирной выставке техники. Новинки в технике представленные на выставке, исследования Фрэнсиса Герберта Уэнхема, которые были знакомы Филипсу и наложили определенный отпечаток на его дальнейшую работу. Однако серьезными экспериментами с летательными аппаратами он заинтересовался в конце 1870-х годов. Наблюдая за испытаниями в аэродинамической трубе Королевского авиационного общества Великобритании (созданной Уэнхемом), он вдруг подумал, что может усовершенствовать этот агрегат и в начале 1880-х годов он уже построил собственную аэродинамическую трубу, гораздо более эффективную. В опытах с ней он разработал искривленный профиль крыла. Он доказал, что аэродинамическое качество выпуклой пластины значительно больше, чем плоской. На основании закона Бернулли нашлось и довольно простое объяснение этому факту. Горацио Филипс, по сути, ни много ни мало изобрел крыло в том виде, в котором мы его знаем. Фактически Филипса можно считать отцом аэродинамики.Не все сразу прониклись идеями Филипса и довольно долго крыло самолета представляло собой простую плоскость, установленную под некоторым углом.

Исследователь много занимался практическим созданием и испытанием моделей аэропланов. В 1884 году он запатентовал свое первое «выпуклое» крыло, а к концу года был обладателем 8 патентов на крылья разных сечений. Это уже были не просто изогнутые листы, а настоящие крылья с закругленной передней кромкой, с утолщающимся в середине профилем и острой задней кромкой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На верхнм рисунке: машина аэропланного типа Филипса, испытывается на привязи по круговому треку в 1893 году. На фотографии ниже мультиплан изобретателя с 20 рядами крыльев, подготовленный к испытаниям.

Горацио Филипс увлекся идеей о выгодах ярусного расположения несущих поверхностей и строил крылья своих машин в виде узких деревянных планок. Так одна из наиболее известных конструкций Филипса имела 40 рядов планок - крыльев, расположенных одно над другим. При размахе 5,8 метров и при ширине каждой пластинки только 38 миллиметров он получил общую поверхность в 13 м² (хотя, подсчет показывает - 8,8 м²). С небольшим паровым двигателем в 5,2 лошадиных силы, вращавшим один винт диаметром 2 метра аэроплан весил 163 килограммов. Испытание его производилось в 1893 году на специально изготовленном деревянном, круговом треке, а из-за предосторожности конструкция находилась на привязи. С дополнительной нагрузкой в 25 килограммов (без людей на борту) машина после разбега ненадолго отрывалась. Один раз она сделала полет в воздухе - не прикасаясь к полу, длиной около полукруга. Дальше этого ее успехи не пошли, да и не могли пойти, поскольку конструкция была совершенно неустойчива и неуправляема, она не имела ни рулей, ни других каких либо приспособлений для управления.

Позже, в 1896 году, Горацио Филипс построил мультиплан с двумястами крыльями (на фото). Оснащенный паровым двигателем в 22 лошадиные силы, летательный аппарат имел четыре установленных тандемом, уникальных по конструкции, крыла-рамы типа «жалюзи» и смог пролететь 152 метра. Скудность информации об этом человеке и его полете в 1896 году оставляет широкое поле деятельности для изучения истории развития авиации.

 

Николай Егорович Жуковский (годы жизни: 1847-1921), российский ученый в области механики, основоположник современной гидродинамики и аэродинамики, педагог и популяризатор науки.

                        17 января 1847 года - в семье штабс-капитана Егора Ивановича Жуковского и Анны Николаевны Жуковской в деревне Орехово Владимирской губернии родился сын, названный Николаем. Отец Николая, Егор Иванович Жуковский, происходил из мелкопоместных дворян Полтавской губернии. Он был образованным инженером-путейцем (в 1832 году закончил лучшее в те годы высшее техническое военное учебное заведение - Петербургский институт Корпуса путей сообщения). Николай Жуковский был худеньким, смуглым, непоседливым мальчиком с темными волосами и черными глазами. Кроме того, в семье было еще три сына: Иван - старше его на три года, Валериан - на четыре года моложе и Владимир - на шесть лет моложе. Для подготовки к поступлению в гимназию Ивана и Николая Жуковских был приглашен домашний учитель - студент Московского университета А.Х. Репман, человек незаурядных способностей, отличавшийся страстной любовью к естественным наукам и хорошим знанием иностранных языков. Дети много читали. Особой любовью пользовались Диккенс и Жюль Верн. Много позже, когда Н.Е.Жуковский стал всемирно известным ученым, в его научной библиотеке всегда на почетном месте стояла книга Жюля Верна «Воздушный корабль». В 1857 году домашняя подготовка закончена и братья Жуковские (Иван и Николай) вместе с матерью Анной Николаевной приезжают в Москву для вступительных экзаменов.

В феврале 1858 года Николай Жуковский поступил в 4-ю Московскую гимназию, где начиная с 3-го класса выделился, как лучший ученик по естественным наукам, алгебре и геометрии. Очень трудно давались иностранные языки, особенно латынь и немецкий. Братья Жуковские содержались в пансионе для разночинцев (родители не могли вносить плату, положенную для благородных гимназистов). Разница, состояла лишь в качестве обеда и месте проживания.

Мечтой Николая Жуковского и его семьи было инженерное образование в Петербургском институте инженеров путей сообщения, который заканчивал его отец. Однако преподаватели в гимназии и А.Х. Репман, видя несомненные успехи Николая в математических науках, советовали ему поступать на физико-математический факультет Московского университета. Плата за обучение в университете была существенно ниже, это обстоятельство и сыграло решающую роль. Весной 1864 года Николай Жуковский заканчивает гимназию с серебряной медалью и с осеннего семестра зачисляется в Московский университет без экзаменов. В студенческие годы Николай Жуковский обладал ограниченными материальными средствами и для обеспечения жизни в Москве занимался вместе со своим товарищем М.А. Щукиным изданием лекций профессоров. Однако учебные успехи не были выдающимися, и в назначении стипендии имени Ломоносова Жуковскому было отказано. Таким образом, в студенческие годы Жуковский не проявил своих выдающихся способностей в области механики. В те годы он всеми силами стремился к техническому инженерному образованию. Господствовавшая в университете аналитическая школа Лагранжа-Остроградского не затрагивала творческого дарования Жуковского. Для него характерны были геометрическая наглядность, научно поставленный эксперимент, непосредственное наблюдение реально протекающих процессов, стремление овеществить, моделировать теоретические рассуждения.

Осенью 1868 года, - после окончания университета Жуковский решает осуществить свою юношескую мечту и поступает в Петербургский институт инженеров путей сообщения, бывший в 19-м веке одним из лучших высших технических учебных заведений России. Преподавание в нем радикально отличалось от университетского. Следуя учебным планам Парижской Политехнической школы, на первых двух курсах главное внимание уделялось начертательной геометрии, черчению и геодезии. Однако климат Петербурга оказался неподходящим для здоровья Жуковского, да и при зачислении в институт он не был освобожден от сдачи тех научных дисциплин, которые изучал в университете. В итоге учебная нагрузка оказалась столь высокой, что результаты Жуковского по основным и новым для него дисциплинам - геодезии и черчению оказались весьма слабыми. Неудовлетворительная оценка на экзамене по геодезии привела Жуковского к решению оставить институт.

В 1869 - 1870 годах Жуковский живет в фамильном имении Орехово (диагноз врачей - сильное переутомление). Из внутренних побуждений он систематически занимается математикой, теоретической и практической механикой. Сопоставление содержания всех крупных сочинений по механике, проштудированных им, с теми знаниями, которые были получены в Московском университете, собственный опыт исследовательской работы позволили ему прийти к своему призванию. Жуковский решает избрать профессию научного работника в области теоретической механики и сдавать магистерские экзамены в МГУ. 15 августа 1870 года Жуковский занял место преподавателя физики во 2-й женской гимназии вместо уехавшего в Одессу профессора физики Н.А. Умова. В те годы все научные работники по разделу прикладной математики обычно начинали свою деятельность с преподавания в системе средней школы. В 1871 году он успешно сдает магистерские экзамены по предметам: практическая механика, теоретическая механика, чистая математика. После этого Жуковский получил право преподавания в высшем учебном заведении. Педагогический совет Московского высшего технического училища избирает Жуковского преподавателем математики, а начиная с 1872 года - он получил право давать уроки механики в Московской практической академии коммерческих наук. 14 сентября 1874 года Жуковский утвержден доцентом кафедры аналитической механики Московского высшего технического училища. Началась плодотворная и целеустремленная педагогическая деятельность.

О научном наследии

В 1876 году закончена первая научная работа Жуковского, посвященная выявлению законов распределения скоростей и ускорений частицы жидкости. По существу, это было введение в общий курс гидромеханики. 4 ноября 1876 года состоялась публичная защита диссертации. Защита прошла успешно, и Жуковский получает ученую степень магистра прикладной математики. Эта дата ознаменовала старт Жуковского, как ученого.

Научное наследие Жуковского оказалось огромным. Всего он написал:

- гидромеханика и гидравлика - 46 работ;

- аэромеханика - 50 работ;

- теоретическая механика (включая астрономию и математику) - 41 работа;

- прикладная механика - 30 работ;

- речи и статьи по истории науки - 27 работ.

Итого - 194 работы. Подавляющее большинство исследований посвящено изучению явлений механического движения, то есть кинематике и динамике. Проблемами статики Жуковский занимался мало. В наиболее фундаментальных трудах были разъяснены принципиальные положения аэромеханики, сформулированы ее важнейшие закономерности. По существу, только после Жуковского летные характеристики проектируемых летательных аппаратов стали определяться расчетным методом с последующей экспериментальной проверкой. В ХХ веке в создании аэромеханики принимали участие многие ученые и инженеры всех передовых стран мира, но вклад Жуковского оказался столь значительным, что до наших дней его имя не сходит со страниц авиационных журналов, специальных монографий по аэромеханике, учебников по теории авиации для вузов и летных училищ. Ниже приводятся основные этапы научной деятельности Жуковского в области аэромеханики:

• 1881 год, - первый, известный официально, доклад Жуковского по вопросам воздухоплавания в Московском политехническом обществе;
• 1885 год, - публикация в журнале Русского физико-химического общества сочинения «О движении твердого тела, имеющего полости, наполненные однородной капельной жидкостью». Дан общий метод решения задач о движении твердых тел с полостями произвольной формы, как вывод из сформулированной теоремы показана причина вращения планет вокруг одной из главных осей инерции. Работа Жуковского положила начало целому циклу исследований, значение которых стало ясно лишь в ХХ веке, в частности, при расчетах движения ракет с баками, наполненными жидким горючим и окислителем;
• 1886 год, - Жуковский - профессор Московского университета по кафедре прикладной математики, где в 1889 году начаты исследования по вопросам воздухоплавания;
• 1887 год, - Жуковский участвует в работе Всемирного воздухоплавательного конгресса в Париже;
• 1890 год, - публикация в математическом сборнике Московского университета большой работы «Видоизменение метода Кирхгофа для определения движения жидкости в двух измерениях при постоянной скорости, данной на неизвестной линии тока». Своим методом Жуковский не только решил задачи Кирхгофа, Бобылева и Мещерского, но и ряд новых задач, в частности, исследование действия турбин и задачи струйного сопротивления (надо помнить гидродинамика легла в основу аэродинамики, авт.);
•  1892 год, - доклад «По поводу летательного снаряда Чернушенко» 1892 - первая научная работа Жуковского по динамике полета. Составив основные уравнения динамики для центра тяжести планирующего тела (то есть, при постоянном угле атаки), Жуковский нашел траектории при различных условиях движения воздуха, в том числе теоретически предсказал возможность «мертвой петли». Через 21 год эта петля была выполнена российским летчиком Нестеровым;
• 1894 год, - доклады «О летательном аппарате профессора Вельнера» и «Новая летательная машина Хайрама Максима»;
• в 1894 году Жуковский избран членом-корреспондентом Академии наук;
• 1895 год, - по приглашению Отто Лилиенталя Жуковский посещает Германию и наблюдает за его полетами, а в 1895 году он делает доклад «Летательный аппарат Отто Лилиенталя»;
• 1897 – 1898 годы, - Жуковский исследует причины возникновения аварий в Московском водопроводе, вскрывает механизм гидравлического удара и выводит формулы, связывающие скорость течения, давление, плотность и радиус трубы, зависящие от времени и расстояния рассматриваемого сечения от выбранного начала координат. 21 февраля 1898 года он делает  доклад о явлениях гидравлического удара на собрании ученых и инженеров в Политехническом обществе. 1900 год, - публикация работы Жуковского «О гидравлическом ударе в водопроводных трубах» в Германии на немецком языке. В 1904 году - аналогичная публикация в Великобритании, в 1907 году - публикация во Франции;
• Осенью 1898 года, - на Х съезде русских естествоиспытателей и врачей Жуковский прочитал обзорный доклад «О воздухоплавании», в котором решительно поддержал развитие аппаратов тяжелее воздуха. В своей речи он предсказывал: «Человек не имеет крыльев и по отношению веса своего тела к весу мускулов в 72 раза слабее птицы, но я думаю, что он полетит, опираясь не на силу своих мускулов, а на силу своего разума»;
• 1902 год, - под руководством Жуковского при механическом кабинете Московского университета была сооружена одна из первых аэродинамических труб;
• 15 ноября 1905 года, - Жуковский читает в Математическом обществе доклад «О присоединенных вихрях», заложивший теоретическую основу развития методов определения подъемной силы крыла аэроплана (опубликован в 1906 году, в виде отдельной научной работы);
• 1908 год, - Жуковский создает Воздухоплавательный кружок МВТУ, из которого впоследствии вышли известные деятели авиации и техники: Архангельский, Ветчинкин, Мусинянц, Сабинин, Стечкин, Туполев, Юрьев и другие;
• 1909 год, - Жуковский возглавляет создание аэродинамической лаборатории в Московском высшем техническом училище;
• 1910 год, - Жуковский возглавляет Науно-технический комитет созданного Московского общества воздухоплавания;
• 1910 – 1911годах, - новая работа по аэродинамике, в которой Жуковский установил два класса теоретических профилей крыла. Положение центра давления, метод определения которого разработал Жуковский, играет весьма важную роль при изучении и расчетах устойчивости самолета;
• 1911 год, - к 40-летию преподавательской деятельности Московское высшее техническое училище утверждает Жуковского в звании инженера-механика и вручает ему золотой инженерный знак. Сбылась-таки юношеская мечта Жуковского об инженерной профессии! Николай Егорович весьма охотно носил это украшение - совершенно необычное для тогдашних профессоров теоретической механики;
• 1912 год, - появление статей Жуковского по вихревой теории гребного винта. Разработанная им теория, является основой проектирования и построения пропеллеров большинства современных винтовых и турбовинтовых самолетов. В этом же году Жуковский начинает курс лекций по динамике аэропланов в школе авиации на Ходынском аэродроме (Москва);
• 1914 год, - под руководством Жуковского в поселке Кучино, под Москвой был построен первый в Европе аэродинамический институт. В 1914 – 1915 годах ученый начинает, первые в России, аэродинамические исследования авиационных бомб.

Немного теории…

1. Подъемная сила.

До Жуковского возникновение подъемной силы объяснялось ударной теорией Ньютона, описывающей ударяющиеся об обтекаемое тело не связанные друг с другом частицы воздуха. Данная теория дает заниженное значение подъемной силы крыла. Жуковский опираясь на работы академика Даниила Бернулли (он 8 лет работал в Петербургской Академии наук) посвященные движению жидкости и проведенные еще в 18 веке, впервые представил открытый им осенью 1904 года механизм образования подъемной силы крыла на заседании Математического общества 15 ноября 1905 года. Положения теоремы были опубликованы в 1906 году в работах «О падении в воздухе легких продолгова­тых тел, вращающихся около своей продольной оси» и «О присоединенных вихрях». Исследованием в данной области занимался также немецкий ученый Мартин Вильгельм Кутта, в зарубежной литературе теорема Жуковского известна под названием Kutta-Joukowski.Формулировка теоремы, - подъемная силакрыла бесконечного размаха равна произведению плотности газа (жидкости), скорости газа (жидкости), циркуляции скорости потока и длины выделенного отрезка крыла. Направление действия подъемной силы получается поворотом вектора скорости набегающего потока на прямой угол против циркуляции, то есть:

, где

 

• — подъемная сила;
• ρ — плотность газа;
• — скорость потока газа на бесконечности;
• — циркуляция скорости (вектор направлен перпендикулярно плоскости профиля, направление вектора зависит от направления циркуляции);
• l — длина отрезка крыла (перпендикулярно плоскости профиля).

Циркуляция скорости, - кинематическая характеристика течения жидкости или газа, которая служит мерой завихренности течения. Если скорости всех жидких частиц, расположенных на некоторой замкнутой кривой длиной l, направлены по касательной к этой кривой и имеют одну и ту же численную величину, то циркуляция скорости определяется равенством: Г = ul. Такой случай имеет место для прямолинейного вихря, т. е. плоскопараллельного течения газа или жидкости, при котором все ее частицы движутся по концентрическим окружностям с центрами на оси вихря (жидкость как бы «вращается» вокруг этой оси). В общем случае, циркуляция скорости, - это криволинейный интеграл. Данный очерк не имеет цели подробно его рассматривать. Мы рассмотрим физическую картину обтекания потоком воздуха крыла самолета, как увидел ее Жуковский. Он увидел, что, когда крыло помещено в поток воздуха, вблизи острой задней кромки крыла возникают вихри, вращающиеся в случае, изображенном на рис. 1, против часовой стрелки. Вихри эти растут, отрываются от крыла и уносятся потоком. Остальная масса воздуха вблизи крыла получает при этом противоположное вращение (по часовой стрелке), образуя циркуляцию около или вокруг крыла (рис. 2). Накладываясь на общий поток, циркуляция обусловливает распределение линий тока, изображенное на рис. 3.Вихрь унесен потоком, а линии тока плавно обтекают профиль, они уплотнены над крылом и разрежены под крылом.

 

 

Рисунки 1, 2, 3 представлены слева на право.

У острого края профиля крыла образуется вихрь. При образовании вихря возникает циркуляция воздуха вокруг крыла. Циркуляция ускоряет движение воздуха над крылом и замедляет его под крылом. Вследствие этого над крылом давление понижается, а под крылом повышается.

 Данная теорема явилась основой для построения современной теории крыла и воздушного винта (гребного винта). Она дает возможность рассчитать подъемную силу крыла конечного размера, тягу воздушного винта (гребного винта), нагрузку на лопатки турбины и так далее.

Поскольку циркуляция скорости Г имеет размерность [u×l], торасчет подъемной силы крыла может производиться и через коэффициент  подъемной силы. Коэффициент подъемной силы — безразмерная величина, характеризующая подъемную силу крыла определенного профиля при известном угле атаки. Коэффициент определяется экспериментальным путем в аэродинамической трубе, либо по теореме Жуковского. Формула имеет вид:

 , где:

Y — подъемная сила (Н);

C_y — коэффициент подъемной силы;

ρ — плотность воздуха на высоте полета (кг/м³);

V — скорость набегающего потока (м/с);

S — характерная площадь (м²).

Некоторые источники утверждают, на мой взгляд - неверно, что формулу расчета подъемной силы через коэффициент разработали братья Райт и Джон Смитон в начале XX века. В очерке о братьях Райт рассказывается, какой формулой они пользовались, приведем ее еще раз:

  , где

L = подъемная сила в фунтах;
k = коэффициент давления воздуха (коэффициент Смитона);
S = общая площадь поверхности в квадратных футах;
V = скорость (относительно воздуха) в милях в час;
C_L = коэффициент подъемной силы (изменяется в зависимости от формы крыла).

Учитывая скандальную репутацию братьев и противоречивую информацию вокруг их фамилии, в том числе о Джоне (Джеймсе) Смитоне, можно сделать вывод что Райт только лишь уточнили «коэффициент Смитона», а формула, которой они пользовались, существовала как минимум за 100 лет до их появления на свет.

 

2. Динамика полета.

Жуковский читал курс «Динамика полета» в Московской школе летчиков. Аккуратно застенографированная В. П. Ветчинкиным первая часть курса была издана под названием «Динамика аэроплана в элементарном изложении». Так родилась новая отрасль авиационной науки - динамика полета. Именно в ней больше всего нуждались тогда летчики, конструкторы и инженеры, строившие самолеты. Н. Е. Жуковский прозорливо подметил в этой работе, что «увеличение скорости полета аэроплана делает размахи его колебаний менее значительными». Дальнейший рост скоростей полета полностью подтвердил этот вывод.

В разгар 1 мировой войны Н. Е. Жуковский опубликовал вторую часть книги «Динамика аэроплана в элементарном изложении». Эта работа также увидела свет благодаря В. П. Ветчинкину, который по записям восстановил лекции Николая Егоровича, позже вошедшие в его собрание сочинений под названием «Элементарная теория устойчивости аэропланов». В этом труде ученый исследует законы тяги винта. Он устанавливает графики полета самолета с работающим винтом, в основе которых было сложение «силы тяги винта с силой сопротивления воздуха и в поворачивании кривой Лилиенталя так, чтобы противодействующая этих двух сил пошла по вертикальному направлению». Благодаря разработанным Н. Е. Жуковским методам стало возможным легко определять скорость полета и силу тяги винта, наивыгоднейший угол атаки, «при котором аэроплан данного веса может летать горизонтально при наименьшей силе тяги винта». Было дано понятие экономического (наивыгоднейшего) угла атаки, «при котором аэроплан данного веса может летать горизонтально, затрачивая наименьшую работу».

Зарубежные ученые, заимствовав разработанный Жуковским метод аэродинамического расчета самолета – «метод тяг и мощностей», дали ему название «кривых Пено», в то время как они по праву должны называться «кривыми Жуковского». Этот метод Николай Егорович непрерывно совершенствовал. Во второй части «Динамики аэроплана в элементарном изложении» выясняются законы поперечной устойчивости самолета, разобрано значение поперечного V крыла, дается анализ проблем, выдвинутых перед аэродинамикой высшим пилотажем, подробно разбирается вопрос о скольжении на крыло, вираже и «мертвых петлях».

Все же в «советской школе аэродинамики» были введены понятия (они и остались теперь уже при другой политической системе) «Кривые Жуковского» где рассматриваются 1-й и 2-й режим полета.

«Кривыми Жуковского» называется график, на котором изображены в одной системе координат две кривые. На вертикальной оси откладывается тяга, на горизонтальной — скорость полета. Эти кривые обычно рассматривают применительно к горизонтальному полету. Нижняя кривая отражает потребную тягу для горизонтального полета относительно скорости полета. Кривые Жуковского строятся для каждой высоты полета. С помощью кривых можно решить ряд важных задач по определению летных характеристик самолета. Как видно на графике, наивыгоднейшая скорость V_нв соответствует минимальной тяге.

Верхняя кривая  отражает  максимальную тягу силовой установки в зависимости от скорости полета. Точка пересечения двух кривых является точкой максимальной скорости горизонтального полета. При снижении тяги двигателя верхняя кривая опускается вниз, и мы увидим уже 2 точки пересечения  кривых, они соответствуют двум скоростям, которые располагаются по разные стороны от точки V_нв. Таким образом ЛА может лететь с заданной тягой на некоторой V большей V_нв и на некоторой V меньшей V_нв. При некотором снижении скорости полета от V₁ на DV₁ возникает остаток тяги DP₁, который стремится вернуть самолет в исходный режим, т.е. разогнать до скорости V₁. При таком же снижении скорости на DV₂ от скорости V₂ наблюдается недостаток тяги DP₂ — и самолет еще больше теряет скорость, т.е. тормозится, и для восстановления исходного режима полета требуется немедленное увеличение тяги для того, чтобы превысить DP₂ — фактически, как говорят пилоты, самолет висит на тяге. Полет на V менее V_нв требует повышенного внимания к скорости и постоянного импульсного управления тягой.

Полет на V более V_нв называется полетом на 1-ом режиме, а полет на V менее V_нв — полетом на 2-ом режиме. Границей 1-го и 2-го режима полета является V_нв.

Полет на 2-ом режиме сопряжен с повышенной опасностью, так как происходит вблизи V срыва и может выполняться только на самолете с большим запасом тяги и с высокой приемистостью двигателя. Техника выполнения полета требует специальной тренировки. На легких и самодельных ЛА не рекомендуется выполнять полет на 2-ом режиме. Второй режим используется как проходной лишь на посадке от момента выравнивания и до касания.

    Кроме того имя Жуковского носит изученный им профиль крыла, функция профиля крыла.

После 1917 года…

После Октябрьской революции 1917 года Николай Жуковский вместе с руководимыми им молодыми учеными, активно включился в работу по созданию советской авиации. В декабре 1918 года правительственным постановлением был учрежден Центральный аэрогидродинамический институт (ЦАГИ), а его руководителем был назначен Жуковский. Созданные им теоретические курсы для военных летчиков были реорганизованы в Московский авиационный техникум, на базе которого в 1920 году был создан Институт инженеров красного воздушного флота.

Основные результаты Жуковского в области теоретической аэродинамики: теорема о подъемной силе; гипотеза Жуковского-Чаплыгина об определении циркуляции; метод округления Жуковского и открытие трех серий теоретических профилей; строгая математическая оценка влияния толщины и изогнутости профиля на величину его подъемной силы; разработка вихревой теории воздушного винта. Эти достижения — фундамент современной аэродинамической науки.

Научные заслуги Жуковского нашли высокую оценку в специальном Постановлении Совета Народных Комиссаров от 3 декабря 1920 года. Декрет был подписан В.И. Лениным:

«В ознаменование пятидесятилетия научной деятельности профессора Николая Егоровича Жуковского и огромных заслуг его как «отца русской авиации» Совет Народных Комиссаров постановил:

1.    Освободить профессора Н.Е.Жуковского от обязательного чтения лекций, предоставляя ему право объявлять курсы более важного научного содержания.

2.   Назначить ему ежемесячный оклад содержания в размере ста тысяч рублей с распространением на этот оклад всех последующих повышенных тарифных ставок.

3.   Установить годичную премию имени Н.Е.Жуковского за наилучшие труды по математике и механике с учреждением жюри в составе Н.Е.Жуковского, а также представителей, по одному: от Государственного ученого Совета, от Российской Академии наук, от физико-математического факультета Московского Государственного университета и от Московского математического общества.

4. Издать труды Н.Е.Жуковского».

Семья и последние годы…

У Жуковского было двое детей: дочь Елена (1894) и сын Сергей (1900). Сергей впоследствии был студентом ВВА, скончался от туберкулеза в 1924 году. Елена окончила в 1911 году гимназию и поступила на математическое отделение Московских высших женских курсов. Дочь свою Николай Егорович горячо любил, она сопровождала его во всех заграничных поездках, на ученых заседаниях, при посещениях лабораторий и аэродромов, выходов в театры, на выставки, прогулки за город. Напряженная работа, тяжелые условия жизни в Москве зимой в 1919–1920 годах из-за разрухи, вызванной империалистической и гражданской войнами, подорвали здоровье Жуковского. В феврале 1920 года он заболел воспалением легких, весной ученый был помещен в лучший подмосковный санаторий «Усово». Болезнь усугубилась тяжелым горем – в 1920 году 15 мая от прогрессирующего туберкулеза скончалась дочь. В конце июня 1920 года несколько улучшившееся состояние здоровья Жуковского позволило ему закончить статьи «О просачивании воды через плотины», «О динамической устойчивости и волновом сопротивлении артиллерийских снарядов». 28 июня он выехал в Москву и посетил ЦАГИ, ознакомившись со строительством Института, затем побывал в Техническом училище. 29 июня Жуковский перенес инсульт, вызвавший частичный паралич тела. В конце лета Жуковский продиктовал свой курс механики по программам Технического училища и Института инженеров воздушного флота, продиктовал свою автобиографию, составил завещание, в котором свою библиотеку отписал Техническому училищу. К концу года частично улучшившееся состояние его здоровья вновь осложнилось, он заболел тифом, перенес второй инсульт.

В январе 1921 года исполнялось 50-летие научно-педагогической деятельности Жуковского (о чем указывалось выше), но из-за болезни празднование юбилея было отложено.

17 марта 1921 года Жуковский скончался в санатории «Усово» и был похоронен в Донском монастыре в Москве.

   Институт инженеров красного воздушного флота был преобразован в 1922 году в Военно-воздушную инженерную академию имени профессора Н.Е. Жуковского (история, которой изменилась в 2011г.). Именем Жуковского назван подмосковный город, улицы во многих населенных пунктах России и стран СНГ, издано множество книг, сняты фильмы.

 

Карл-Вильгельм Отто Лилиенталь (годы жизни: 1848— 1896) — немецкий инженер, один из пионеров авиации, объяснивший причины парения птиц.

 

Отто Лилиенталь родился 23 мая 1848 года в померанском городке Анклам. В детстве Лилиенталь, как и все мальчишки, строил и запускал воздушные змеи. Он своими руками почувствовал их подъемную силу. В 1856-64 годах он обучался в местной гимназии. Вместе со своим братом Густавом 13-летний Отто смастерил примитивные крылья, на которых братья безуспешно пытались полететь. В 1864-66 годах Отто посещает ремесленное училище в городе Потсдаме. В 1866 году Отто стал практикантом на машиностроительном заводе Шварцкопфа и вскоре получил приглашение поступить в небольшое конструкторское бюро при нем же. В 1867-68 годах обучается в промышленной академии, которую он с отличием закончил  и был призван в армию во время недолгой франко-прусской войны. Еще во время учебы в академии, он делает первую попытку создать орнитоптер - летательный аппарат с машущим крылом. Три пары крыльев, составленных из жалюзиподобных элементов, приводились в движение ногами человека, стоящего вертикально. При движении крыла вверх клапаны-полосы опускались, свободно пропуская воздух, а при обратном движении - закрывались. Эти опыты показали недостаточность мускульной силы человека для выполнения машущего полета. Всесторонний спортсмен, крепко сбитый и натренированный, он чувствует, как с возрастанием скорости резко увеличивается сопротивление воздуха, как быстро устают руки. Нет, это не путь для покорения воздуха. Отто задался вопросом почему полет должен быть обязательно машущий? Ведь летают же большие птицы - аисты, орлы, коршуны - на совершенно неподвижных крыльях. И не только скользят вниз с высоты, но и парят, набирают высоту. Значит, парящий полет в принципе доступен и человеку. Только для этого надо соответственно побольше крылья и птичье чутье. Но откуда его взять, это чутье? Ясно одно: сначала надо учиться летать…

Проходя службу в армии Отто ближе познакомился с воздушными шарами, видел их полеты, наблюдал за действиями привязных аэростатов. Воздухоплавание не увлекло его. Слишком очевидны были его недостатки. Человек не может победить воздушный океан, оставаясь во власти ветров. После армии Лилиенталь с еще большей настойчивостью продолжает свои исследования. Научных трудов по авиации тогда было мало, а предположения, рассуждения и далекие от истины догадки не устраивали талантливого, деятельного инженера. «В технике летания, - пишет он, - слишком много всяких рассуждений и вычислений и слишком мало опытов... Да, нужны наблюдения и опыты, опыты...». Лилиенталь проводит опыты с пластинками различной формы и профиля. Подставляя их под поток воздуха, он практическим путем находит зависимость подъемной силы от угла атаки, профиля и скорости потока. Он экспериментально устанавливает то, что было известно еще Можайскому, с работами которого он, конечно, не был знаком: подъемная сила пластинки (крыла) возрастает только до определенной величины угла атаки, а дальше начинает резко падать.

Работая в 1871-72 годах на машиностроительном заводе Вебера, а в 1872-80 годах - инженером-конструктором машиностроительного завода Хоппе в Берлине, он продолжал изучение полета птиц. В 1873 году Лилиенталь делает свой первый доклад по теории полета птиц в Потсдамском ремесленном объединении.

В 1878 году в возрасте 30 лет Отто Лилиенталь женился и занялся устройством машиностроительной мастерской. Проектируя легкие двигатели, Лилиенталь изобрел особую систему паровых котлов, в которых вода, проходя сквозь сильно нагретую спиральную трубку, в виде пара выходила с другой стороны. Недостатка в заказах не было, мастерская превратилась в завод, а Отто пристроил к ней участок, предназначенный для работы над летательными аппаратами. Улучшение материального положения позволило Отто продолжить исследования и перейти к практическому осуществлению придуманного им способа летания.

Однажды его заинтересовало событие, казалось, не имевшее никакого отношения к авиации. Берлинский фотограф Оттомар Аншюц изобрел фоторужье, позволявшее делать 20 снимков в секунду. С его помощью Аншюц сделал сотни снимков летающих аистов, многие из которых опубликовал в различных журналах. Когда эти снимки попались на глаза Лилиенталю, он часами рассматривал их. Фотоаппарат последовательно, мгновение за мгновением, раскрывал тайну полета. Вот аист стоит на краю гнезда. Вот он расправил крылья. Словно чуткие пальцы рук, он широко растопырил маховые перья и одновременно на вытянутых ногах подался вперед, наклонив корпус вниз. Легкий толчок - и вот он в воздухе. Последующие фотографии показывают, как аист, ни разу не взмахнув крыльями, отлетел от гнезда, потеряв некоторую высоту на спуск, а потом - вот оно, чудо парящего полета! - вошел в спираль и начал набирать высоту. Значит, в воздухе есть восходящие потоки, догадывается Лилиенталь, которые позволяют птице набирать высоту на неподвижных крыльях. Следовательно, если познать тайну птичьего чутья, то и человек вот так же легко и красиво сможет летать... Но пока это нельзя утверждать с полной уверенностью. Нужны опыты…

Летная практика

Когда Адер во Франции и Максим в Англии занимались своими аэропланами с паровыми двигателями, в пригороде Берлина Штеглице, уже сорокалетний преуспевающий инженер Отто Лилиенталь занимался, по мнению соседей, малопочтенным, вздорным, делом. Из ивовых прутьев и бамбука он смастерил себе большие крылья на манер птичьих и пытался на них летать. Да хорошо, если бы один. А то еще и младшего брата Густава подбил на это дело. Многие окружающие люди не понимали того чем занимался Лилиенталь, но он не обращал внимания на мнение горожан и упрямо продолжал свои занятия. Крылья не давали ему покоя, они снились ему по ночам. Он, как инженер, уже отлично понимал, что машущий полет человеку не под силу.

Вчитываясь в газетные сообщения о неудачных полетах Адера и Максима, Лилиенталь видел причину их неудач. Об этом лучше всего, пожалуй, сказал американский профессор Лэнгли, когда его спросили, почему авиаторы терпят неудачи: «Возможно, потому, - ответил он, - что человек начал с конца и старался строить летательные машины раньше, чем ознакомился с законами, на которых все летание базируется».

В 1890 году Лилиенталь построил крылья из бамбука и ивовых прутьев, обтянул их не пропускающим воздух шелком, забрался на крышу сарая, надел на себя крылья, так что они находились у него под мышками, и ступил к самому концу крыши. У Лилиенталя не было учителей летания. Никто еще не знал, как и что надо делать. Поэтому он еще раз припомнил аистов на фотографиях Оттомара Аншюца и, наклонившись вперед, оттолкнулся от крыши. Через секунду послышался глухой удар и треск ломающихся крыльев. Он упал. Упал, как камень... Крылья, действуя как парашют, лишь немного затормозили падение. Упав с пятиметровой высоты, он остался цел, но не пролетел вперед и метра, а лежал под каменной стенкой сарая, с которого прыгнул. Первая неудача послужила новым толчком к дальнейшим упорным поискам. Лилиенталь приступил к постройке новых крыльев. А неудача, как он догадался, крылась в том, что крылья создают достаточную подъемную силу лишь тогда, когда имеется достаточная скорость. Он же прыгнул без разгона, с места. А как же аист на фотографиях Аншюца? Ведь он прыгает прямо с гнезда и не падает, летит... Видимо, он чего-то на этих фотографиях не увидел или был недостаточно внимателен. В чем же ошибка? Лилиенталь еще и еще наблюдает за птицами и, наконец, удивляется своей недогадливости. На фотографии, конечно же, не видно ветра, ведь воздух абсолютно прозрачен. А на самом деле аисты, как и другие птицы, всегда взлетают только против ветра. Таким образом, еще стоя на месте, расправив против ветра крылья, аист уже испытывает подъемную силу. И она тем больше, чем сильнее ветер. В штиль, когда нет никакого ветра, большие птицы разбегаются по земле, пока не наберут достаточную для взлета скорость... А он прыгнул с сарая без всякой скорости... Да и как с крыши разгоняться? Неудобно... Значит, сарай не годится. Нужен пологий холм, с которого можно было бы и в безветрие разбегаться, а при ветре - стартовать только против него. Еще нужны новые, более широкие крылья с профилем крыла, при котором подъемная сила будет максимальной. Многое еще нужно было, чтобы оторваться от земли и полететь, наподобие аиста, на широко расправленных крыльях... Однако Лилиенталь не боялся ни трудностей, ни опасностей. Он считал, что ему не хватает птичьего чутья, которое птицам передается в виде инстинкта, от природы, а людям его надо приобретать опытным путем.

Лилиенталь отказывается от опытов с моделями и от сооружения аэропланов, понимая, что время для них еще не настало. Отремонтировав аппарат после неудачного прыжка с крыши, Лилиенталь настойчиво тренируется и подлетывает на нем с небольших холмов в окрестностях Штеглица. Его планер с каркасом из ивовых прутьев и бамбука, обтянутый парусиной, весил около восемнадцати килограммов.

 

 

 

 

 

На левом снимке: Лилиенталь готовится к полету, на правом: он в полете.

Ажурные крылья напоминали крылья большой бабочки или коршуна. Они были сравнительно небольшого размаха, но довольно широкие. Сзади за ними на легкой балке располагался хвост для придания устойчивости, состоящий из горизонтального, обтянутого парусиной стабилизатора и вертикального киля. Держа крылья под мышками и повисая на них во время подпрыгивания против ветра с холмов, Лилиенталь постепенно приобщался к птичьему чутью и умению. Наученный падением с крыши, он теперь был осторожен. Сначала он совершает просто пробежки с крыльями, чувствуя, как с увеличением скорости в них нарастает подъемная сила. Перемещаясь в прорези крыла то ближе к его передней кромке, то дальше от нее, он отыскал то единственное положение, где должно находиться тело пилота, чтобы центр тяжести всего аппарата совпадал с центром подъемной силы крыла. Так достигалась лучшая устойчивость планера, он не валился на нос и не опускал хвост. Привыкнув на пробежках к крыльям, Лилиенталь как-то выбрал небольшой холмик, разбежался и, оттолкнувшись от земли, подогнул в коленях ноги. Это было всего какое-то мгновение. Но и за эти три-четыре секунды он ощутил упругость воздуха, тихое скольжение вдоль склона. Опираясь на крылья, он летел! Ничего, что это продолжалось всего лишь какой-то миг. Он явственно почувствовал, что не падает, а именно летит! Выставив вперед ноги, он снова коснулся земли и, пробежав несколько метров по инерции, остановился. Он удивленно оглянулся назад и отметил, что от макушки бугорка до места посадки не более двадцати метров. Но он впервые не прошел их по земле, как обычно, а пролетел на неподвижных крыльях.

Постепенно взбираясь на холмы повыше, Лилиенталь раз за разом увеличивал и дальность полета. За два года он научился держаться в воздухе по несколько десятков секунд и совершать планирующие полеты длиной до ста метров. За это время он хорошо освоил одно из главных и трудных умений летного ремесла - сохранение устойчивости. Балансируя в воздухе - то подтягиваясь на руках ближе или дальше к передней кромке крыла, то перемещаясь в одну или другую сторону, - Лилиенталь научился сохранять равновесие планера даже при порывах ветра. Смещая, например, центр тяжести вперед, он заставлял планер делать более крутой спуск, отодвигая корпус назад, мог уменьшить скорость, что было особенно важно перед приземлением для смягчения удара. Лилиенталь также усвоил и самое главное правило полета: в воздухе нельзя снижать скорость меньше минимально допустимой, при которой подъемная сила уже не в состоянии поддерживать планер и человека.

Накопив опыт и освоив короткие подлеты, экспериментатор переносит свои опыты к поселку Гросс-Лихтерфельд, где имелись склоны повыше. На одном из открытых мест Лилиенталь строит искусственный холм высотой до 15 метров, а затем увеличивает его до 30 метров, на холме он строит - башенку с плоской крышей для разбега и хранилище для планеров различной конструкции. Этот холм имел со всех сторон одинаковые скаты с наклоном в 15 градусов, чтобы всегда можно было выбрать направление полета навстречу ветру.

Здесь он уже совершает полеты при ветре до 5-7 метров в секунду, довольно уверенно пролетает до ста метров в длину и даже пытается делать в воздухе развороты. Полеты с горки в Лихтерфельде длились 13-15 секунд. В безветренную погоду по горизонтали планер пролетал около 100 метров. При умеренном встречном ветре удавалось пролететь до 250 метров. Слегка наклонив крылья вниз, Лилиенталь набирал скорость, а затем, увеличив угол атаки крыла, набирал высоту и снова повторял волнообразный полет. В момент приземления он увеличивал угол атаки крыла, смягчая приземление, как говорят современные летчики, совершал «воронью посадку».

Совершенствуя летное мастерство, Лилиенталь постоянно совершенствует и свои планеры. Всего он построил их несколько десятков, и каждый новый не был простым повторением предыдущего, а имел какое-то усовершенствование. Так, например, когда для дальнейших опытов потребовался планер с большей площадью крыла, Лилиенталь не стал увеличивать его размах, так как от этого пострадала бы и без того ограниченная прочность, а построил планер-биплан, то есть планер с двумя плоскостями, расположенными одна над другой. Этот планер оказался еще более летучим, чем прежний моноплан с одним крылом. Прыгая против ветра со своей башенки, Лилиенталь иногда ухитрялся подыматься даже выше места старта. Это были уже парящие полеты, когда он, как и аисты, используя силу восходящих потоков набегающего на склон ветра, поднимался вверх.

Свои наблюдения и эксперименты Лилиенталь обобщает в книге «Полет птиц как основа искусства летания», вышедшей в 1889 году (в русском переводе Е.С.Федорова 1905 года – «Полет птиц как основа искусства летать»). В этой книге приведены многочисленные расчеты по теории машущего полета, а также описание экспериментальных установок, на которых Лилиенталю удалось измерить сопротивление и подъемную силу крыльев.

Схемы экспериментальных установок Лилиенталя для измерения сопротивления и подъемной силы крыла приведены на рисунке Е.С. Федорова.

В результате исследований Лилиенталь построил поляры моделей крыльев, впоследствии названные его именем. Одним из важных результатов было экспериментальное подтверждение того, что подъемная сила вогнутого крыла больше по сравнению с подъемной силой плоского крыла. Он доказывает, что не машущий, а парящий полет на неподвижных крыльях может и должен стать основой полета человека. Убежденный в этой истине, Лилиенталь приступил к новым испытаниям.

Весть об успешных полетах Отто Лилиенталя разлетелась по всему свету. Отовсюду в Гросс-Лихтерфельд съезжались посмотреть на «человека-птицу» энтузиасты авиации. У Лилиенталя нашлось много подражателей и последователей. В Америке опыты с балансирными планерами начинает проводить профессор Октав Шанют, во Франции - капитан Фердинанд Фербер. Посмотреть на полеты Лилиенталя приезжает профессор Московского высшего технического училища Николай Егорович Жуковский, занимающийся теорией полета. Это было в 1895 году. Полеты Лилиенталя произвели на маститого ученого огромное впечатление. По возвращении в Россию Жуковский выступил с докладами и публичными лекциями по авиации и, в частности, так сказал в одном из выступлений о полетах Отто Лилиенталя: «Подъезжая к Берлину, я думал о том направлении, которое получает теперь разрешение задачи аэронавтики. Стоящая громадных денег трехсотсильная машина Максима с ее могучими винтовыми пропеллерами отступает перед скромным ивовым аппаратом остроумного немецкого инженера, потому что первая, несмотря на ее большую подъемную силу, не имеет надежного управления, а прибором Лилиенталя экспериментатор, начиная с маленьких полетов, прежде всего, научается правильному управлению аппаратом в воздухе».

Последний полет Лилиенталя и его наследие

Лилиенталь настолько усовершенствовался в своем летном мастерстве, что стал совершать полеты и с Риновских гор близ Нейштадта, высотою около 80 метров, что для его планера было весьма внушительно. Лилиенталь доводит продолжительность полетов до полуминуты, а дальность до четырехсот метров. В некоторых полетах, используя силу ветра, Лилиенталь поднимается выше склона горы и разворотами вдоль нее ухитряется даже летать без потери высоты. Однако, увлекшись совершенствованием своего «птичьего ремесла», как назвал полеты Лилиенталя профессор Шанют, Лилиенталь не торопился совершенствовать устойчивость аппарата. Он целиком полагался на свои тренированные мускулы и, довольно искусно балансируя телом, научился управлять аппаратами при еще более сильном ветре, до 7-8 метров в секунду. Но каждый такой полет таил в себе скрытую опасность.

В Берлине 9 августа 1896 года (некоторые исследователи истории авиации указывают – 10 августа) во время очередного полета, порыв ветра опрокинул планер на спину. Лилиенталь упал со сравнительно небольшой высоты, но поломал позвоночник. На следующий день он скончался. Говорят, что придя в себя, он прошептал: «Мне не хватило чутья птицы, чтобы угадать порыв ветра... Жертвы должны быть принесены...».

Немецкий инженер и первый летчик-исследователь разработал, построил и испытал одиннадцать летательных аппаратов. Научное обоснование причин парения птиц, сделанное Лилиенталем и продолженное Н. Е. Жуковским, во многом определило развитие авиации.

Лилиенталь совершил свыше 2 тысяч полетов на планерах собственной конструкции (общий налет около 5 часов, дальность полета до 300 (400) метров, развороты почти на 180°). В отличие от многих пионеров авиации не пытался сразу взлететь, а провел многочисленные исследования принципов полета. Первый «полет» совершил просто поджав колени. Необходимым условием полетов считал «птичье чутье» (способность предугадывать порывы ветра и др.) которое, по его мнению, приобреталось с опытом полетов. Он был первым в истории человечества планеристом, на практике доказавшим возможность управляемых скользящих полетов человека на аппарате тяжелее воздуха. Впервые разработал биплан, когда решив увеличить площадь крыла, и так обладавшего ограниченным запасом прочности, сделал надстройку из еще одного крыла. Пристальное и углубленное изучение полета птиц приводит Лилиенталя к важному выводу: прежде чем строить аэроплан, необходимо сначала научиться летать, паря, как птицы. Построить удачный планер и научиться летать на нем - значит решить большую часть проблемы в создании самолета. Как писал в 1898 году Н.Е. Жуковский: «Я думаю, что путь исследования задачи воздухоплавания с помощью скользящей летательной машины является одним из самых надежных. Проще прибавить двигатель к хорошо изученной скользящей машине, нежели сесть в машину, которая никогда не летала с человеком».

Лилиенталь сыграл значительную роль в развитии авиационных исследований во многих странах, в том числе в развитии работ братьев Райт. Его деятельность высоко оценил Н. Е. Жуковский. Его именем названа графическая зависимость между коэффициентом подъемной силы и силой лобового сопротивления — поляра Лилиенталя. В 1926 году в Гросс-Лихтерфельде, на том месте, где Лилиенталь начинал свои первые полеты, был воздвигнут памятник в виде пирамиды, на вершине которой стоит Икар с распростертыми крыльями и обращенным к небу лицом. В его честь в 1938 году учреждена медаль Международной авиационной федерации.

 

Альфонс Пено (годы жизни:1850–1880), французский изобретатель.

Родился в 1850 году в Париже. Биографические сведения об этом талантливом изобретателе очень скудны. Девятнадцатилетний студент Пено посвятил себя целиком авиации, когда выяснилось, что по состоянию своего здоровья он не может стать моряком (как мечтал). Занявшись вместе с доктором Вилльнев испытаниями летных моделей, Пено понял после многих испытаний и размышлений, чего не хватало игрушечным аэропланам для выполнения надежных полетов: у них не было продольной устойчивости. Не зная еще работ Кэйли, он пришел к самостоятельному решению задачи: нужен хвост для устойчивости и небольшое аэропланное крылышко сзади в дополнение к главному крылу. Вопрос о двигателе для моделей, Пено успешно разрешил еще раньше. Конечно, стальные пружины тяжелы и не годятся. Натянутая резина, которую использовали Жюльен и братья Тампль, много легче, но при большом натяжении для нее нужно делать достаточно прочный остов, что сильно утяжеляет модель. Пено додумался применять крученые резиновые нити или узкие полосы. Сила их натяжения в этом случае значительно меньше, чем при натянутой резине, а раскручивание резины легко передается непосредственно на винт. Так был создан комнатный аэроплан, названный Пено «планофором» — первый прототип современных аэропланов. Французы стали называть хвостовое крылышко «хвостом Пено».

В 1871 году Пено представил Французскому обществу воздухоплавателей «планофор» – первую модель летательного аппарата с приводом от скрученных резиновых жгутов, которая пролетела около 40 метров за 11 секунд. Позже им была изготовлена модель вертолета с двумя встречными винтами, изготовленными из перьев, она поднималась на высоту до 15 метров. Она и стала прообразом той игрушки, которая поразила в детстве братьев Райт и вероятно, повлияла на их судьбу. Делал Пено и модели с машущими крыльями.

На рисунке изображен «планофор» Альфонса Пено. Это была первая летающая модель аэроплана устойчиво державшаяся в воздухе, с резиновым мотором. Ее основные геометрические данные: размах крыла 450 миллиметров, вес 15,0 грамм, вес резиномотора 5 грамм. Модель не имеет киля, а винт у нее толкающий, помещенный сзади модели.

Пено был активным членом Французского общества воздухоплавателей и в его печатном органе «Аэронавт» он публиковал свои статьи, в том числе посвященные математической теории полета птиц.

23 марта 1875 года «пятеро смелых» (братья Тиссандье — Гастон и Альбер, Анри Теодор Сивель, Жозеф Эсташ Кроче-Спинелли и механик Клод Жобер) предприняли попытку установить на аэростате «Зенит» сразу два рекорда — дальности и высоты. С собой они захватили кучу приборов, многие из которых предстояло испробовать впервые. Одним из них был прибор для измерения скорости, созданный Альфонсом Пено. Проведенные впоследствии расчеты подтвердили высокую точность полученных результатов. Полет аэростата продолжался 22 часа 40 минут, что было для своего времени абсолютным рекордом.

Самым значительным изобретением Пено стала конструкция, вместе со своим соавтором Полем Гошо, моноплана-амфибии, на которую он получил патент в 1876 году. Моноплан-амфибия («бесхвостка»)  имел фюзеляж обтекаемой формы, крыло с небольшим удлинением и толстым профилем, несущую металлическую обшивку, два тянущих металлических пропеллера с регулируемым углом наклона, убирающееся взлетно-посадочное шасси (для облегчения взлета с воды предусматривались реданы, убираемые в полете), закрытые кабину пилота и пассажирский салон, амортизаторы, автопилот, единую рукоятку управления. На аэроплане планировалась установка паровой машины мощностью 20–30 лошадиных сил. Однако изобретатели встретили так много трудностей, что вынуждены были признать свое бессилие и отказаться от дальнейшей разработки аэроплана (рисунок ниже).

 

 Многие идеи, изложенные в патенте, были реализованы в авиации лишь после 1930 года. Все же Пено еще много работал, делал доклады и писал в журнале «Аэронавт», содействуя привлечению и подготовке новых кадров в авиации. Пено – автор многих других технических новшеств, таких, как клапан для воздушного шара, метод определения давления воздуха на различные части несущих плоскостей в полете, техника изучения полетов с помощью скоростной фотосъемки.

Пено тяжело переживал непонимание современников - он опережал время, что отразилось на его здоровье, возможно на психике. Сообщение о его кончине было опубликовано в журнале «Аэронавт» за ноябрь 1880 года. Обстоятельства смерти Пено до конца не известны. Существует версия, что Пено покончил с собой (в возрасте 30 лет).

 

Уилбур Райт(годы жизни: 1867 - 1912) — старший из братьев Райт, совершивших первый полет на аэроплане с двигателем внутреннего сгорания 17 декабря 1903 года.

                        Уилбур Райтродился 16 апреля 1867 года в Мелвилле, штат Индиана, США. Уилбурбыл третьим ребенком в многодетной семье священнослужителя, где, помимо его знаменитого брата — Орвилла Райта, было еще 5 детей. Отец Уилбура — Мильтон Райт был пастором церкви Объединенного Братства Евангелистов во Христе, профессором теологии, издателем церковной газеты и избранным епископом. Уилбур учился в Высшей школе Ричмонда, штат Индиана, но, несмотря на превосходные успехи так и не получил диплома, потому что семья переехала в Дейтон, штат Огайо (в 1884 году), где он также прошел несколько подготовительных курсов в Центральной высшей школе, собираясь поступать в дальнейшем в Йельский университет. Однако его намерениям не суждено было осуществиться вследствие несчастного случая, когда во время игры в хоккей зимой 1885 — 1886 годов он получил травму лица. Хотя сама по себе травма была не столь серьезной, но она вызвала нервное расстройство и как следствие — болезнь сердца. Это заболевание вынудило Уилбура постоянно оставаться дома. Прежде довольно уверенный в себе человек, Уилбур простился с идеей поступления в Йель и совершенно отгородился от внешнего мира, проводя много времени в библиотеке своего отца и ухаживая за больной туберкулезом матерью вплоть до ее смерти в 1889 году. Вскоре Уилбур присоединился к младшему брату Орвиллу, став его напарником сначала в издательском бизнесе, а затем с 1896 года в компании по ремонту, сборке и продаже велосипедов. В это время братья увлеклись воздухоплаванием, интерес к которому пробудился еще в детстве, когда отец подарил им игрушечный вертолет, основанный на изобретении француза Альфонса Пено. Сделанный из бумаги, бамбука и пробки с круглой резинкой, которая вращала мотор, он был всего около 30 сантиметров длиной. Уилбер и Орвилл играли с ним, пока он не сломался, а затем они построили свой собственный.

Первые шаги в авиации

Для реализации  своих идей  в сфере воздухоплавания братья использовали средства, заработанные за счет продаж велосипедов. В начале или в середине 1890-х годов братьям попали в руки газетные или журнальные статьи и вероятно фотографии планеров Отто Лилиенталя. В 1896 году произошло три важных события в мировой авиации. В мае Секретарь Смитсоновского института Самуэль Пирпонт Лэнгли совершил успешный запуск беспилотного самолета с паровым двигателем. Летом инженер из Чикаго и известный авиатор Октав Шанют нанял несколько молодых людей, которые испытывали различные типы планеров над песчаными дюнами по берегу озера Мичиган. В августе Отто Лилиенталь погиб при крушении своего планера. Эти события произвели большое впечатление на братьев. В мае 1899 года Уилбер написал письмо в Смитсоновский институт, в котором запрашивал информацию и публикации о авиации и получил несколько брошюр и список рекомендуемой литературы. Увлеченные работами сэра Джорджа Кэйли, Октава Шанюта, Отто Лилиенталя, Леонардо да Винчи и Самуэля Лэнгли они начали свои первые опыты по изучению полета птиц и запускам воздушных змеев собственной конструкции. В 1899 году Уилбур Райт разработал систему гоширования - искривления крыла, которая позволяла управлять движением воздушного змея. В июле 1899 года Уилбер испытывает перекос крыла, построив и подняв полутораметровый воздушный змей формы, близкой к биплану. В результате перекоса крыльев или их искривления одна сторона крыла получает большую подъемную силу и поднимается, начиная поворот в направлении более низкого конца. Перекос осуществлялся четырьмя тросами, прикрепленными к воздушному змею. Тросы прикреплялись к двум палочкам, которые держал человек, запускающий змея, и который вытягивал их в противоположных направлениях, чтобы крылья поворачивались, а змей соответственно поворачивал вправо или влево.

С 1899 до 1903 годы братья Райт путем проб и ошибок, используя построенную ими аэродинамическую трубу, испытали в Китти-Хок, штат Северная Каролина, несколько планеров, способных поднять в воздух человека.

 

Планер 1900 года – слева, 1901 года – справа.

Братья совершали полеты на планере только в течение нескольких дней в начале осени 1900 года в Китти Хоук. На первых испытаниях, вероятно 3 октября, пилотом был Уилбер, в это время как планер летел как бумажный змей невысоко над поверхностью земли, постоянно удерживаемый тросами. Большая часть испытаний планера была без пилота, использовались мешки с песком, цепи и даже местный мальчик в качестве балласта (!). Испытывалось управление с помощью перекоса крыла с управлением с земли. Уилбер (но не Орвилл) совершил около дюжины свободных полетов, все они были совершены в один день. Для этих испытаний братья переехали на 6 километров на юг к Килл Дэвил Хиллс, группе песчаных дюн высотой до 30 метров. В этом месте они разбивали лагерь в последующие три года. Хотя подъемная сила планера оказалась меньше, чем ожидалось, братья были удовлетворены, так как не произошло ни одного падения. Тем не менее, это количество полетов не могло дать возможность по-настоящему испытать перекос крыла.

Надеясь увеличить подъемную силу, они построили планер (1901 год) с намного большей площадью крыла и совершили 50 — 100 полетов (различные источники дают значительный разброс количества полетов) в июле и августе на расстояния от 6 до 118 метров. Планер несколько раз терял скорость, но эффект парашюта от сконструированного братьями «элеватора» позволил Уилберу совершать безопасные приземления. Эти экспериментальные полеты заставили братьев Райт обратиться к схеме «утка», которую они использовали вплоть до 1910 года. Планер, тем не менее, оставил две большие нерешенные проблемы. Во-первых, он смог обеспечить только одну треть расчетной подъемной силы, а во-вторых не всегда мог должным образом отреагировать на перекос крыла, поворачивая в противоположном направлении — это было вызвано аномальным перемещением центра давления крыла сильно изогнутого профиля на малых углах атаки. Пилот должен был лежать на нижнем крыле, что позволяло уменьшать аэродинамическое сопротивление. Они совершили все свои полеты в таком положении в последующие пять лет. Слабая подъемная сила, действующая на планеры, привела Райт к тому, чтобы подвергнуть сомнению точность данных Лилиенталя, а также «коэффициент Смитона» для давления воздуха, который использовался в течение более чем 100 лет и был частью принятого уравнения для подъемной силы:

, где

L - подъемная сила в фунтах;

K - коэффициент давления воздуха (коэффициент Смитона);

S - общая площадь поверхности в квадратных футах;

V - скорость (относительно воздуха) в милях в час;

C_L - коэффициент подъемной силы (изменяется в зависимости от формы крыла).

Формула, которой пользовались братья Райт (ранее Лилиенталь) позволяла рассчитывать подъемную силу для крыльев разной формы. На основании данных, полученных при запусках воздушных змеев и планеров, Уилбер определил (это подтвердили последующие испытания), что число Смитона составляет около 0.0033, а не 0.0054, как было общепринято и что приводило к ошибке в расчетах.

Аэродинамическая труба позволила братьям проводить систематические испытания на миниатюрных крыльях. Изобретенные ими «весы» для удерживания крыльев в туннеле, были сделаны из велосипедных спиц и металлолома и выглядели не эстетично, однако были настолько же важны для окончательного успеха, как и их планеры. Они могли наблюдать работу крыльев через стекло в верхней части аэродинамической трубы. Устройство братьев Райт для измерения подъемной силы позволило сделать расчет коэффициентов для каждого типа крыла. Получив данные испытаний в аэродинамической трубе, они сделали профиль крыла более плоским, уменьшив изгиб крыла. Крылья планера 1901 года имели значительно больший изгиб, это весьма неудачная особенность аппарата Райт была скопирована непосредственно с чертежей Лилиенталя. Получив новые результаты испытаний в аэродинамической трубе, Райт отказались от использования данных Лилиенталя, используя теперь только собственные расчеты в своих проектах. Получив новые знания и рассчитав более точное значение числа Смитона, Райт разработали свой планер (1902 год).

 

На снимках Уилбер Райт пилотирует планер над Килл Дэвилс Хиллс 10 октября 1902 года. Управляемый задний руль (единственный) заменил первоначально установленный двойной руль. Фотография сделана Лорин Райт (сестра).  На правом снимке Уилбер осуществляет полет планера 24 октября 1902 года.

Считается, что братья Райт открыли (или поняли) предназначение подвижного вертикального руля. С помощью нового метода управления полетом (вертикальный руль и перекос крыла) Райт впервые достигли контроля своим аппаратом, это произошло 8 октября 1902 года, что считают важнейшим изобретением в истории авиации. Таким образом, братья Райт смогли контролировать планер по трем осям: перекосом крыла — крен (продольная ось), носовым элеватором — тангаж (поперечная ось) и хвостовым рулем — рыскание (вертикальная ось). В сентябре и октябре этого же года братья совершили от 700 до 1 000 полетов (сложно в это поверить: в среднем 17 полетов в день?), самый длительный из которых продолжался 26 секунд, а его дальность составила 190 метров.

Некоторые историки авиации полагают, что создание системы управления полетом по трем осям на планере 1902 года было так же, а возможно еще более существенно, чем установка двигателей на Флайер братьев Райт 1903 года. Петер Якаб из смитсоновского института полагает, что усовершенствование планера 1902 года по сути является изобретением самолета.

23 марта 1903 года братья Райт подали заявку на свой знаменитый патент для «летающей машины», основанную на полетах их успешного планера 1902 года. Сотни хорошо управляемых полетов подтолкнули братьев начать строить летающий аппарат тяжелее воздуха с двигателем.

Согласно некоторым биографам Райт, Уилбер, вероятно, совершал все полеты до 1902 года, возможно, это связано с его стремлением защитить младшего брата от риска.

Реальный самолет…

В 1903 году братья Райт построили оснащенный двигателем «Флайер-1», материалом которому послужил обычный для аппаратов Райт конструкционный материал — ель, крепкое и легкое дерево. Они разработали и изготовили деревянные пропеллеры, а также бензиновый двигатель, изготовленный в их магазине велосипедов. Братья полагали, что модель пропеллера будет простым вопросом и планировали использовать расчеты для корабельных винтов. Однако их библиотечные исследования не привели к нахождению каких-либо базовых формул для морских или воздушных винтов и братья оказались без отправной точки в этом вопросе. Они обсуждали и долго спорили по этому поводу, пока не пришли к выводу, что пропеллер — по сути то же крыло, только вращающееся в вертикальной плоскости. На этом основании они для проектирования пропеллеров воспользовались данными большего количества испытаний в аэродинамической трубе. В окончательном варианте диаметр пропеллера составил 2,6 метров, лопасти были сделаны из трех склеенных кусков ели. Братья Райт выбрали двойной «толкающий» пропеллер (противовращающийся, чтобы гасить вращающий момент), который должен действовать на больший объем воздуха, чем одинарный - относительно медленный пропеллер, и не будет влиять на поток воздуха по передней кромке крыльев.

 

 

 

 

 

 

 

 

Первый полет Флайера-1 состоялся 17 декабря 1903 года, пилотирует Орвилл, Уилбер — на земле (фотография Джона Т. Дэниелса со спасательной станции Килл Дэвил Хиллс). На снимке справа: Уилбер и Орвилл Райт.

Уилбер сделал в марте 1903 запись в своей записной книжке о том, что пропеллер опытного образца имел КПД 66 % (коэффициент полезного действия). Современные испытания в аэродинамической трубе пропеллеров образца 1903 года показали, что они имели КПД более 75 % в условиях первых полетов, а фактически имели максимальный КПД 82 %. Это очень большое достижение, учитывая, что современные деревянные пропеллеры имеют максимальный КПД 85 %.

Для обеспечения полета братьям нужен был двигатель: достаточно мощный, компактный и легкий. Братья Райт обратились к нескольким изготовителям двигателей, но ни один из них не смог удовлетворить их требования к весу авиационного двигателя. Они обратились к механику их магазина, Чарли Тэйлору, который построил двигатель через шесть недель при постоянных консультациях с братьями. Чтобы вес двигателя был достаточно низким, его основные части были сделаны из алюминиевого сплава, что было редкостью в то время. Двигатель Райт-Тэйлора был примитивным вариантом современных инжекторных систем, он не имел ни карбюратора, ни топливного насоса. Бензин стекал под своим весом через резиновую трубку из топливного бака, установленного на распорке крыла. Передача вращающегося момента осуществлялась с помощью цепи. Стоимость постройки «Флайера-1» составила менее тысячи долларов, это значительно меньше, чем 50 000 долларов, полученных Самуэлем Лэнгли на строительство его «Аэродрома». «Флайер-1» имел размах крыла 12 метров, весил 283 килограмма и был оснащен двигателем мощностью 16 лошадиных сил (примерно 9 кВт) и весом 77 килограммов.

После нескольких недель задержек в Китти Хоук, вызванных поломкой пропеллера во время испытаний двигателя, Уилбер выиграл в орлянку право первым взлететь и совершил попытку взлета 14 декабря 1903 года, однако самолет упал сразу после взлета, «Флайер-1» при этом незначительно пострадал. В письме к семье Уилбер писал, что испытание принесло «только частичный успех», констатируя, что «мощности вполне достаточно, и если бы не пустяковая ошибка и не недостаток опыта с этой машиной и этим методом старта, машина несомненно полетела бы красиво». После ремонта братья Райт наконец поднялись в воздух 17 декабря1903 года, совершив два полета, каждый от уровня земли при встречном ветре скоростью 43 км/час. Первый полет совершил Орвилл, он пролетел 36,5 метров за 12 секунд, этот полет был зарегистрирован на известной фотографии. Следующие два полета были длиной около 52 и 60 метров, совершенные Уилбером и Орвиллом соответственно. Их высота была около 3 метров над уровнем земли. Запись Орвилла Райта о последнем полете в этот день: «Сразу же после полудня Уилл отправился в четвертый и последний полет. Машина делала скачки вверх и вниз, как прежде, но к моменту, когда она пролетела 300 или 400 футов, Уилл почувствовал, что она управляется намного лучше и движется замечательно ровно. Это происходило до тех пор, пока аппарат не достиг небольшого пригорка, находившегося на расстоянии около 800 футов от места старта. В это время вновь началась килевая качка, и машина внезапно устремилась к земле. Расстояние над землей в 852 фута было пройдено за 59 секунд. Рама переднего руля была сильно повреждена, но главная рама не пострадала совсем. Мы оценили, что машина может быть приведена в удовлетворительное состояние для полетов снова через день или два». Свидетелями полетов были пять человек: Адам Этэридж, Джон Дэниелс и Уилл Дуг из береговой команды спасателей; бизнесмен области У. С. Бринкли и Джонни Мур, деревенский мальчик. Оператор телеграфа, передававший телеграмму их отцу, стал якобы источником утечки информации против желания братьев (?), и весьма неточные сообщения появились в нескольких газетах на следующий день. После того, как Флайер отбуксировали обратно, после его четвертого рейса, мощный порыв ветра переворачивал его несколько раз, несмотря на попытки предотвратить это. Сильно поврежденный, самолет больше не поднимался в воздух. Братья отправили его домой и только несколько лет спустя Орвилл восстановил его, передавая его для показа в США, а затем и Британскому музею, пока наконец он не был установлен в Смитсоновском институте в Вашингтоне, округ Колумбия в 1948 году. История этого экспоната сложная и запутанная: Орвилл передал восстановленный Флайер 1903 года Лондонскому научному музею в 1928 году, отказываясь передавать его в экспозицию Смитсоновского института, так как считал, что институт «извратил» историю летающих машин. В 1942 году, после многих лет спора, портившего имидж заведения, Институт наконец впервые издал список усовершенствований «Аэродрома»
Лэнгли, после его смерти и отказался от вводящих в заблуждение заявлений, которые были сделаны после испытаний 1914 года. Орвилл в частном порядке обратился к Британскому музею с просьбой возвратить Флайер, но самолет оставался на хранении до конца Второй мировой войны и прибыл в США уже после смерти Орвилла. 23 ноября 1948 года распорядители имущества Орвилла подписали договор со Смитсоновским институтом о приобретении Флайера за один доллар. Распорядители настояли на том, чтобы в договор были включены строгие условия показа аэроплана. Соглашение говорит о том, что ни Смитсоновский институт или его преемники, ни музей или иное агентство, бюро или организации, управляемые Смитсоновским институтом, не должны издавать или публично демонстрировать отчет или таблички любой другой модели самолета или проекта, датируемых ранее самолета Райт 1903 года. При нарушении условий соглашения экспонат Флайер должен был быть передан наследникам братьев Райт. Многие историки в области авиации, сегодня обвиняют Смитсоновский институт в отказе от изучения заявлений о более ранних полетах. После церемонии в Смитсоновском музее, Флайер занял почетное место в экспозиции 17 декабря 1948 года, в 45-ю годовщину своего единственного успешного полета. Племянник братьев Райт Милтон (сын Лорина), видевший планеры и Флайер во время постройки в велосипедном магазине, когда он был мальчиком, произнес краткую речь и формально передал самолет Смитсоновскому институту, который с тех пор демонстрируется с сопровождающей надписью: «Первый самолет братьев Райт. Первая в мире машина тяжелее воздуха с двигателем, на которой человек совершил свободный, управляемый и успешный полет. Изобретен и построен Уилбером и Орвиллом Райтами. Совершил полеты в Китти Хоук, Северная Каролина 17 декабря 1903 года. В своих оригинальных научных исследованиях братья Райт открыли принципы полета человека. Как изобретатели, строители и пилоты они далее совершенствовали свой самолет, научили человека летать, и открыли эру авиации».

Патент

В 1903 году братья Райт, в основном, достигли своей цели создания летающей машины, годной к практической эксплуатации, которую могли бы предложить к продаже.

Заявка на патент 1903 года, которую братья составили собственноручно, была отклонена. В начале 1904 года они наняли известного в Огайо юриста, специализировавшегося на патентах, Гарри Тоулмина и 22 мая 1906 года получили патент США № 82139 на «Летающую машину». Этот патент основывался на полетах планера 1902 года (без двигателя). Важность патента заключалась в регистрации нового и весьма полезного метода управления летающей машиной, вне зависимости от наличия двигателя. В тексте описана техника перекоса крыла, но притом отдельно подчеркивается возможность использования иных частей крыльев машины для управления планером. Концепция изменения углов законцовок крыла любым подходящим для этого способом является центральной идеей патента. Патент позволил братьям Райт выиграть судебные процессы против Гленн Кертисс и других пионеров авиации, которые для управления креном использовали элероны — способ, похожий на описанный в патенте и демонстрируемый братьями Райт в их показательных полетах в 1908 году. Американские суды решили, что элероны также подпадают под формулировки патента, но европейские решения суда были менее категоричными. Патент также описывает управляемый хвостовой вертикальный руль и его инновационное использование в комбинации с перекосом крыла, позволяющее самолету делать скоординированный поворот, технику, которая препятствует неблагоприятному рысканию, обусловившему риск переворота планера 1901 года при полетах Уилбера. Кроме того, патент описывает передний элеватор, используемый для подъема и снижения.

На протяжении 1904 — 1905 годов братья совершенствовали свой самолет, но опасаясь кражи деталей своих разработок (из-за яростной конкуренции), несколько раз (в 1906 — 1907 годах) отказывались совершать публичные полеты без заранее подписанного контракта. Немногие фотографии полетов 1904—1905 были сделаны самими братьями Райт. Несколько фотографий было повреждено в Большое Дэйтонское наводнение 1913 года, но большая часть сохранилась. В 1904 году пчеловод из штата Огайо Амос Рут, энтузиаст новых технологий, увидел несколько относительно коротких полетов. Статьи, которые он написал для своего журнала пчеловодства, были единственными изданными сообщениями свидетеля полетов в Прерии Хаффмана, если не считать неудачный ранний полет, который наблюдали местные корреспонденты. Рут предложил свою статью журналу Scientific American, но редактор отказался ее печатать. В итоге информация о полетах братьев Райт не получила широкую известность вне штата Огайо, и часто воспринималась со скептицизмом. Парижское издание Herald Tribune озаглавило статью 1906 года о братьях Райт «FLYERS OR LIARS?» («ЛЕТЧИКИ ИЛИ ЛГУНЫ?» - в английском названии игра слов).

Только в 1908 году, подписав контракт с французской компанией и армией США, братья возобновили демонстрации. Уилбур отправился во Францию, где 8 августа 1908 года совершил публичный полет около города Ле-Ман. Хотя полет длился всего 1 минуту 45 секунд, возможность самолета поворачивать и кружить поразила не только французских зрителей, но даже пионеров французской авиации. Этот полет мгновенно прославил братьев Райт и в следующие несколько лет они совершили множество публичных полетов во Франции и Италии. По контрактам самолеты должны были быть способны нести пассажира. Вслед за предварительными испытаниями, при которых на пассажирском месте размещались мешки с песком, Чарли Фернас, помощник из Дейтона, стал первым пассажиром самолета, поучаствовав в нескольких коротких полетах 14 мая. С целью безопасности и в связи с обещанием, данным их отцу, Уилбер и Орвилл никогда не летали вместе. Позднее в этот день после одиночного семиминутного полета Уилбер пережил свое худшее крушение, когда, все еще не хорошо освоив работу с двумя вертикальными рычагами управления, он, по всей видимости, повернул один из них неправильным образом и уронил Флайер в песок на скорости от 75 до 90 километров в час. Он получил легкие травмы и сломал нос, однако этот несчастный случай прекратил полеты. По возвращении в США братья Райт и их сестра Катарина были приглашены в Белый дом, где получили награду от президента Тафта. 4 октября 1909 года, во время празднеств в Нью-Йорке, Уилбур Райт совершил 33 минутный полет над городом, облетев вокруг Статуи Свободы. Это был настоящий триумф достижений братьев Райт в США. Успешные полеты заставили правительство США подписать с братьями контракт на поставку самолетов для военного министерства. Однако публичные демонстрации позволили многим другим скопировать изобретение и братья Райт были вынуждены отстаивать свои права в суде. Особенно продолжительной была тяжба с Гленном Кертисом, которая подорвала здоровье Уилбура.

Оба брата остались холостяками. Уилбер однажды язвительно заметил, что «не смог бы одновременно прокормить жену и летающую машину». Он заболел во время поездки в Бостон в апреле 1912 года. После возвращения в Дейтон ему был поставлен диагноз — брюшной тиф. Он умер в возрасте 45 лет в доме Райтов 30 мая в Дейтоне, штат Огайо. Его отец Милтон написал об Уилбере в своем дневнике: «Короткая жизнь, полная достижений. Неизменный интеллект, невозмутимый характер, сочетающий великую веру в себя со столь же великой скромностью, отчетливо видя правду и следуя ей, он жил и умер».

 

Орвилл Райт(годы жизни: 1871 – 1948) - младший из братьев Райт, совершивших первый полет на аэроплане с двигателем внутреннего сгорания 17 декабря 1903 года.

 Он горячо любил своего брата Уилбера Райта и всегда работал вместе с ним. В начальной школе Орвилл совершил проступок, за который был из нее исключен. С самого детства братья интересовались полетами, посещали клуб любителей воздушных змеев. Когда Орвиллу было 13 лет, он, вместе с братом, сделал типографский станок. Позже Орвилл был издателем еженедельной газеты «Новости Вестсайда», последовавшей за ежедневной «Вечерние События». Воспользовавшись велосипедным бумом, братья открыли мастерскую по ремонту и магазин велосипедов в 1892 году, а затем и сами начали производство велосипедов под собственной торговой маркой в 1896 году.

Братья Райт всегда являлись для общества единым образом, совместно обладая правами на свои изобретения. Тем не менее, биографы обращают внимание, что Уилбер в 1899—1900 годах был инициатором авиационных проектов, писал о «своей» машине и «своих» планах до того, как Орвилл стал принимать серьезное участие в этих проектах брата. Автор Джеймс Тобин утверждает, что «невозможно представить Орвилла более ярким, чем он был, представляющим собой ту движущую силу, которая начала их работу и поддерживала ее от дальней комнаты магазина в Огайо до встреч с олигархами, президентами и королями. Уилл сделал это. Он был лидером, от начала до конца».

Орвилл унаследовал пост президента Wright company (была зарегистрирована 22 ноября 1909 года) после смерти Уилбера. Разделяя отвращение Уилбера к бизнесу, но не его деловую хватку, Орвилл продал компанию в 1915 году. Он, сестра Кэтрин и их отец Милтон переехали в особняк в Хауторн Хилл, Оквуд, штат Огайо, который был незадолго до того построен богатой семьей. Милтон умер во сне в 1917 году. Орвилл совершил свой последний полет в качестве пилота в 1918 году. Он вышел из бизнеса и стал авиационным чиновником, входя в различные официальные правления и комитеты, учавствуя, в том числе в Национальном консультативном комитете по аэронавтике, предшественнике НАСА. Кэтрин вышла замуж за бывшего одноклассника в 1926 году, Орвилл к этому браку относился отрицательно. Он отказался от приглашения на свадьбу и перестал общаться с нею. Он встретился с ней перед ее смертью от пневмонии в 1929 году.

19 апреля 1944 года второй экземпляр нового самолета Lockheed Constellation, пилотируемый Говардом Хьюзом и президентом авиакомпании TWA Джеком Фраем, пролетел по маршруту из Бербанка в Вашингтон за 6 часов 57 минут. На обратном пути самолет совершил посадку на аэродроме Райт, после чего Орвилл совершил свой последний полет, более чем через 40 лет после исторического первого взлета. Возможно, ему даже позволили сесть за штурвал. Он отметил, что размах крыльев Constellation был больше, чем дистанция его первого полета.

Орвилл умер 30 января 1948 года после инфаркта миокарда, прожив жизнь от зари авиации до начала сверхзвуковой эры. Оба брата похоронены на семейном участке кладбища Дейтона, штат Огайо.

Патентные войны

В 1908 году братья отправили предупреждение Гленну Кертиссу о нарушении их патентных прав (кратко об этом рассказано выше), поскольку тот продавал свои самолеты, которые были оборудованы элеронами. Кертисс отказал в уплате патентных платежей Райт и продал свой самолет Нью-Йоркскому Обществу Аэронавтики в 1909 году. Райт начали судебный процесс, который продолжался год. Также были предъявлены иски к иностранным авиаторам, которые совершали показательные полеты в США, включая известного французского авиатора Луи Полана. Европейские компании, имевшие лицензии братьев Райт, предъявили иски к авиастроителям в своих странах. Судебные процессы в Европе принесли только частичный успех. Несмотря на поддержку правительства Франции, судебное разбирательство затянулось, пока срок патента не истек в 1917 году. Немецкий суд признал патент недействительным в связи с тем, что его суть была раскрыта в речах Уилбера Райта в 1901 году и Октава Шанюта в 1903 году. В США братья Райт подписали соглашение с Американским Аэроклубом о лицензировании авиашоу, которое проводил клуб, освободив участвовавших пилотов от угрозы судебного преследования. Организаторы шоу заплатили братьям Райт отступные. Братья Райт выиграли свое первое судебное дело против Кертисса в феврале 1913 года, однако была подана апелляция.

С 1910 до своей смерти в 1912 году Уилбер играл ведущую роль в патентных спорах, постоянно путешествуя, чтобы консультироваться с адвокатами и свидетельствовать в судах. Главным его побуждением было восстановление моральной справедливости, особенно в отношении Кертисса, который начал создание крупной компании по производству самолетов. Активная деятельность братьев по юридической защите своих прав препятствовала их работе по созданию новых моделей самолетов и в результате к 1911 году самолеты Райт считались худшими по сравнению с другими, произведенными в Европе. В результате развитие авиации США было замедлено до такой степени, что при вступлении США в Первую мировую войну армия страны из-за отсутствия современной американской модели была вынуждена закупать французские машины. Орвилл и Кэтрин Райт полагали, что Кертисс был косвенно ответственен за преждевременную смерть Уилбера, которая явилась результатом его постоянных переездов и судебных баталий.

В январе 1914 года Окружной апелляционный суд утвердил решение суда в пользу Райт против Кертисса, компания которого продолжала избегать штрафов в связи с выбранной юридической тактикой. С этого времени Орвилл принял решение продать Wright company. В 1917 году, во время Первой мировой войны, правительство США приняло решение о создании кросс-лицензионной организации, которой компании-участники должны платить общий платеж за использование авиационных патентов, в том числе первого и последующих патентов Райт. Как Wright-Martin company (преемник Wright company), так и компания Кертисса, которая была обладателем ряда собственных патентов, получили по 2 миллионов долларов США. «Патентная война» завершилась, хотя суды продолжались до 1920-х годов. По иронии судьбы Wright Aeronautical Corporation (следующий преемник) и Curtiss Aeroplane company слились в 1929 году в корпорацию, которая стала называться Curtiss-Wright, эта компания существует и сегодня, являясь производителем высокотехнологичных комплектующих для космической промышленности.

Судебные процессы навели тень на общественное восприятие братьев Райт, считавшихся до того национальными героями. Критики считали, что братья были жадными и несправедливыми, и рассматривали их действия в невыгодном свете по сравнению с европейскими изобретателями, которые отказались ограничивать патентами свои достижения в новой сфере. Сторонники братьев Райт считали, что братья отстаивали свои интересы и справедливо ожидали должной компенсации за многие годы работы, приведшей к их изобретениям.

Самолет Флайер-1 сегодня находится в Национальном музее авиации и космонавтики, подчиняющемся Смитсоновскому институту в Вашингтоне. Самолет Флайер-III, единственный самолет, входящий в список национальных исторических памятников США. На сегодняшний день он находится в Дейтоне, Огайо, в Историческом парке Каррилон. Место для демонстрации самолета было предложено Орвиллом Райтом.

Орвилл Райт оставил завещание, по которому после его смерти Институт Франклина в Филадельфии должен получить его коллекцию крыльев и приборов. Институт Франклина был первой научной организацией, которая признала приоритет братьев Райт в совершении первого управляемого полета на аппарате тяжелее воздуха с двигателем. Сегодня Научный музей Института Франклина владеет наибольшим собранием экспонатов из мастерской братьев Райт.

 

Густав Альбин Уайтхед(годы жизни: 1874 — 1927) — немецкий иммигрант в США, пионер авиации, разработавший и построивший двигатели и сверхлегкий самолет.

   Густав Альбин Уайтхед (нем. Густав Альбин Вайсскопф) родился 1 января 1874 годав Лейтерсхаузене, Бавария, он был вторым ребенком в семье Карла Вайсскопфа и его жены Бабетты. Еще мальчиком он проявлял интерес к полету птиц, экспериментируя со змеями он получил прозвище «летчик». Он вместе с другом ловил птиц с целью изучения их полета, однако полиция эту деятельность пресекла. Его родители умерли в 1886 и 1887 годах, когда он был еще ребенком. Густав прошел обучение на механика и отправился в Гамбург, где в 1888 году стал членом команды парусного судна. Годом позже он вернулся в Германию, а затем переехал к родственникам в Бразилию. Там он снова вышел в море и в течение нескольких лет изучал ветер, погоду и полет птиц. Вернувшись в Германию, Густав посетил пионера планеризма Отто Лилиенталя в 1893-94 годах. В следующем году Густав Уайтхед эмигрировал в США.

Большая часть его деятельности в области авиации относится к 1895—1911 годам, однако в это время он признания не получил.В 1897 году от имени Клуба Аэронавтики Бостона Уайтхед был нанят издателем Дж. Б. Милле для того, чтобы строить планеры известных схем и летать на них. Густав построил несколько аппаратов, один из них был построен под влиянием конструкции планера Лилиенталя. Он летал на небольшие расстояния.

 

 

 

 

 

 

 

На фотографии слева -Уайтхед в воздухе на его планере № 1, справа -Уайтхед в рабочей одежде.

Кроме того Густав, в 1897 году работал по заказу промышленника Хорсмана в Нью-Йорк Сити, который нанял Уайтхеда в качестве специалиста по планерам, авиамоделям и двигателям для летающего аппарата. В это же время Уайтхед принял решение создать двигатель, чтобы моторизировать один из планеров своей конструкции. Уайтхед был опытным строителем планеров и пилотом. Он строил и летал на планерах в 1897—1904 годах. Когда у Уайтхеда не было достаточно средств для строительства самолетов, полеты на планерах все еще были ему доступны.

Полеты Уайтхеда опутаны слухами. Однако только в 1934 году свидетели подтвердили, что Уайтхед совершил самый ранний полет (в мире!...). В апреле или мае 1899 года в Питтсбурге, на аппарате с двигателем он пролетел маршрут длиной около 750 метров. Луи Дарварич, друг семьи Уайтхедов, сообщил, что они совершили совместный полет на высоте от 6 до 8 метров на моноплане с паровым двигателем и врезались в трехэтажное здание. Дарварич сообщил, что он топил котел и получил серьезные ожоги, после чего несколько недель пролежал в больнице. Пожарник Мартин Девэйн, которого вызвали на тушение этого пожара, свидетельствовал: «…Я полагаю, что прибыл сразу после того, как нечто врезалось в кирпичное здание, недавно построенный жилой дом на О’Нил Эстейт. Я припоминаю, что кто-то получил травмы и был отправлен в больницу. Я могу идентифицировать изобретателя Густава Уайтхеда по изображению, показанному мне». В связи с несчастным случаем Уайтхеду запретили в дальнейшем производить эксперименты с полетами в Питтсбурге и он переехал в Бриджпорт. Когда Дарварич, друг и ассистент Густава Уайтхеда оправился от травмы (в результате у него остался шрам) и покинул больницу, он последовал за Уайтхедом в Бриджпорт, где они рассчитывали на возможность работать вместе и дальше.

В 1901 году несколько газет сообщили о том, что Густав Уайтхед в этом году 14 августа совершил несколько полетов в Файрфилде в штате Коннетикут, а он позже сообщил о более длинном полете в 1902 году. Интерес прессы вскоре сошел на нет, когда Уайтхед не смог повторить свои полеты. Его имя и работы находились в забвении пока в 1935 году в журнальной статье и последующей за ней книге не были освещены его достижения, что дало толчок к продолжающимся до сегодняшнего дня спорам о первенстве полета на самолете с другими авиаторами, включая Орвилла Райта. Эту тему мы рассмотрим чуть позже. Согласно публикациям: 14 августа 1901 года Уайтхед совершил управляемый полет на аппарате тяжелее воздуха (он получил номер «№ 21») с двигателем, пролетев около 800 метров на высоте 15 метров и безопасно приземлился. Если этот полет действительно был совершен, то он имел лучшие показатели, чем первый полет братьев Райт (состоявшийся в Китти Хок более чем через два года), он составил в длину 540 метров. Спортивный репортер Дик Хауэлл писал, что был очевидцем и даже сделал зарисовку самолета в полете, однако никаких фотографий этого полета не было сделано. Газета, выходившая по воскресеньям, опубликовала статью несколькими днями позднее и репортаж был перепечатан в New York Herald и Boston Transcript. Свидетелей полетов Уайтхеда в 1901 году было много, но почему-то они (свидетели) активно заговорили только через 30 с лишним лет…

Из описаний свидетелей, очевидно, что самолет стартовал с помощью приводимых в движение двигателем колес на земле, после чего двигатель переключался на пропеллеры. Двигатели работали на смеси ацетилена и кислорода или сжатого воздуха. Не использовались никакие внешние приспособления для старта или особые погодные условия, такие как сильный встречный ветер или катапульта. Газета Herald сообщала, что перед попыткой пилотируемого полета Уайтхед успешно испытал аппарат в беспилотном полете рано утром, используя веревки, которыми аппарат был привязан, и мешки с песком в качестве балласта. Газета сообщала, что деревья были преградой для взлетевшего пилотируемого аппарата и Уайтхед говорил: «Я не мог маневрировать вокруг них, используя механическое управление машиной». Уайтхед быстро принял решение облететь деревья: Из газеты Bridgeport Herald, от 18 августа 1901 года: «Он просто переместил свой вес больше к одной стороне чем другой. В результате судно накренилось в одну сторону. Оно отклонило свой нос от зарослей деревьев на расстоянии около пятидесяти ярдов от них, и судно взяло курс вокруг деревьев так красиво, как яхта в море избегает мели. Способность управлять воздушным судном таким способом, казалось, давала Уайтхеду уверенность в себе, поскольку он, как было замечено, находил время, чтобы осмотреть пейзаж. Он оглядывался назад и махал рукой, восклицая: «Я наконец сделал это!»».  I had no means of steering around them by using the machinery.Уайтхед совершил в общей сложности четыре полета в этот день, о чем сообщили его помощники и другие свидетели более 30 лет спустя. Они сказали, что Уайтхед направил самолет на подходящее место на земле и посадил самолет мягко, без повреждений, выключив двигатели.

Уайтхед использовал два механизма для управления самолетом. Канат проходил от одного края крыла до другого через шкив, что позволяло использовать перекос крыла, другой механизм использовался для независимого изменения скорости вращения двух пропеллеров. По сообщениям, для поворота вполне было достаточно перемещения веса тела пилота, поэтому в использовании перекоса крыла не было особой необходимости. Самолет Уайтхеда № 21 был монопланом с размахом крыла 36 футов (11 метров). Крылья были обшиты шелком, ребра жесткости — из бамбука, связанные стальной проволокой, по форме крылья напоминали крылья парящей птицы. Самолет был оснащен двумя двигателями: двигатель мощностью 10 лошадиных сил (7.5 кВт) вращал колеса, чтобы достигнуть взлетной скорости и второй - ацетиленовый двигатель мощностью 20 лошадиных сил (15 кВт) вращающий два пропеллера, которые для стабильности вращались в противоположном друг другу направлениях.

17 января 1902 года Уайтхед выполнил два полета на усовершенствованной модели самолета № 22. На этой модели был установлен двигатель мощностью 40 лошадиных сил, вместо 20 – сильного двигателя модели № 21. В конструкции планера самолета, вместо бамбука использовался алюминий. Использование алюминия в мировой авиации было впервые, как и ряд других инноваций. Среди них резиновые колеса со спицами, вроде колес мотоцикла, использование цементных взлетно-посадочных полос, первый дизельный двигатель на самолете и т. д.

В двух опубликованных письмах в журнал American Inventor Уайтхед сообщил, что полеты проходили над проливом Лонг-Айленд и расстояние полета составило 2 мили (3 километра) и семь миль (11 километров) на высоте до 200 футов (61 метра), полеты завершились безопасным приземлением в воду (фюзеляж аппарата представлял собой лодку). Уайтхед сообщил также, что испытал систему поворота вокруг вертикальной оси с помощью изменения скорости вращения пропеллеров и «руль» во время второго полета и они работали настолько хорошо, что он смог сделать большой круг и вернуться к берегу, где его ожидали помощники. Он выражал гордость своим достижением, так как: «…поскольку я успешно вернулся к месту старта с машиной ранее не испытанной и тяжелее воздуха, я считаю свою поездку настоящим успехом. Насколько я знаю, это первый подобный полет. Ничего подобного до сих пор не было опубликовано».

Фото документы?...

Сравнивая модели самолетов № 22 с № 21 Уайтхед повторил попытку полета 1901 года. По словам Уайтхеда снимки, которые были сделаны 17 января 1902 года, оказались неудачными из-за дождливой и облачной погоды. Весной 1902 года он планировал сделать фотографии  модели № 22 в воздухе. Однако фото документов почти нет, спустя десятилетия была опубликована фотография, предположительно сделанная капитаном морского судна, над которым летал Уайтхед.

Из-за финансовых трудностей Уайтхед не хранил свои самолеты в ангаре и они находились на улице всю оставшуюся часть зимы со снегом и дождями. С наступлением весны техническое состояние самолетов оставляло желать лучшего, а Уайтхед не имел средств для приведения их в годное к эксплуатации состояние.

Так как фотографии ни одного из самолетов Уайтхеда в полете не были найдены или не существуют, а единственным таким изображением является нарисованный 14 августа 1901 года спортивным репортером Диком Хауэллом (газета Herald) эскиз (слева), трудно однозначно подтвердить сообщения о полете. Уайтхед очевидно не мог позволить себе проводить полеты на самолетах с двигателями более регулярно, из-за своего финансового положения.

  Газеты и некие свидетели периодически сообщали о появлявшихся фотографиях Густава Уайтхеда в успешном полете с двигателями. Однако какие-то фотографии были, - действительно они существовали и например -демонстрировались в витрине магазина Лайн и Грумман Хардвар на Мэйн-стрит, Бриджпорт, Коннектикут в октябре 1903 года.

Другая утерянная фотография, которая запечатлела Уайтхеда в полете с двигателем, была продемонстрирована на первой ежегодной выставке американского аэроклуба в 1906 году, - она проходила в 69-м Арсенале в Нью-Йорке. О фотографии было написано 27 января 1906 года в статье журнала Scientific American, редактором отдела аэронавтики Стэнли Бичем, который помогал финансировать работу Уайтхеда в течение нескольких лет. В статье указывалось, что стены выставочной комнаты были завешены большой коллекцией фотографий, изображающих машины таких изобретателей, как Уайтхед, Берлинер и Сантос-Дюмон. На других фотографиях были дирижабли и воздушные шары в полете. Также в статье указывалось, что это была единственная потертая фотография большого похожего на птицу аппарата в воздухе, построенного Уайтхедом в 1901 году, другой фотографией была фотография модели самолета Лэнгли с двигателем в успешном полете.

 

 

 

 

 

 

На фотографии: слева - Густав Уайтхед и его моноплан 1901 года рядом с магазином Уайтхеда. Его дочь, Роуз, сидит на коленях у отца. Справа - большой планер Уайтхеда типа Альбатрос (около 1905—1906 годов).

Энтузиаст авиации Энди Кош, преподаватель из средней школы в Коннектикуте и сенатор Джордж Гантэр слышали о еще одной фотографии Уайтхеда в полете на самолете № 22. У них была информация, что капитан по фамилии Браун (о чем было сказано раннее) сделал запись в вахтенном журнале об Уайтхеде, летящем над проливом Лонг Айленд и даже сфотографировал самолет в полете. Знакомый, который пересматривал вещи на чердаке дома в Ист Лайм, Коннектикут, сказал Кошу, что он натолкнулся на журнал капитана в кожаном переплете, содержащий фотографию Уайтхеда в полете с описанием увиденного. Позднее, когда друг узнал о ценности журнала, он попытался найти его, однако владельцы переехали в Калифорнию. Кош в конечном счете вступил в контакт с ними, но они позже сказали ему, что они не смогли найти журнал и поиски вахтенного журнала и фотографии зашли в тупик.

Двигатели Уайтхеда

Уайтхед делал двигатели, среди прочих, и для Гленна Кертисса, которого впоследствии называли «отцом американской авиационной промышленности». Air Enthusiast писал: «…Фактически, способности и навыки в механике Вайсскопфа, возможно, могли сделать его богатым человеком в то время, когда спрос на легкие двигатели стремительно возрастал, однако он больше интересовался полетом. Но даже в этом случае слава о нем, как о талантливом механике быстро распространилась. Его дочь, Роуз, вспоминала, что приносила домой так много писем с заказами, что едва могла поднять их. Она сказала, что однажды отец отменил 50 заказов, поскольку строил лишь такое количество двигателей на продажу, чтобы продажа их позволила бы покрыть расходы на работу над собственным самолетом».

Ли С. Берридж из Aero Club of America привлекал Уайтхеда к строительству двигателя к модели вертолета Берриджа. Он выдал аванс на работу. Когда Уайтхед сказал ему, что его вертолет не сможет летать, Берридж рассердился. Он отправился к Чарльзу Уитмену на Статен-Айленд, Нью-Йорк, который продавал двигатели Уайтхеда. Когда Берридж установил двигатель Уайтхеда на свой вертолет, тот не смог подняться в воздух на испытаниях 1910 года.

Уайтхед в 1911 году самостоятельно изучал вертикальный полет, в результате чего создал 60-лопастной вертолет, который, без пилота смог оторвать себя от земли, тогда Уайтхед понял, что он нуждается в намного более мощном двигателе, чтобы экспериментальный вертолет стал намного более серьезным проектом.

Вскоре значительная часть его имущества была конфискована за долги. Около 1915 года Уайтхед работал на фабрике чернорабочим и он ремонтировал двигатели, чтобы прокормить свою семью. В тот период он потерял глаз в результате попадания металлической стружкой на Бриджпортской фабрике. Он также перенес сильный удар в грудь фабричным оборудованием, по всей видимости эта рана внесла свой вклад в усиливающиеся приступы ангины. Все эти проблемы привели к задержке в его работе над своим самолетом, который Уайтхед продемонстрировал в 1915 году в Хемпстеде, Нью-Йорк. Уайтхед продолжал работать и изобретать. Он разработал устройство безопасного торможения, пытаясь получить приз железной дороги. Он продемонстрировал модель изобретения, но приз не получил. Также, Уайтхед построил «автоматический» укладывающий бетон механизм, с помощью которого он помогал строить дорогу в Лонг Хилл, к северу от Бриджпорта. От этих изобретений он получил не больше дохода, чем от разработанных им самолетов и двигателей, а когда его открытия, одно за другим, приписывались другим людям, как это произошло с самолетом, Уайтхед потерял интерес и к ним. С началом Первой мировой войны, в связи с предубеждением против немцев, ситуация в Америке только еще более ухудшилась. Уайтхед всегда говорил с немецким акцентом, он так и не получил американского гражданства.

Споры о первенстве…

Для того, чтобы проверить возможность полета Уайтхеда на модели № 21 в 1901 году и подтвердить его приоритет первого полета на самолете, некоторые американские энтузиасты авиации начали строительство в 1985 году реконструкции машины Уайтхеда, заменив опасные ацетиленовые двигатели Уайтхеда на современные легкие двигатели. 29 декабря 1986 года Энди Кош совершил 20 полетов, из которых самый дальний составил около 100 метров. 18 февраля 1998 года немецкая реконструкция пролетела около 500 метров.

Американский актер Клифф Робертсон, опытный летчик, специально изучал вопрос о первенстве полета Уайтхеда. В 80-х годах Робертсон решил проверить легенду о Густаве Уайтхеде, немецком иммигранте, который, возможно, построил и совершил полет на самолете в Бриджпорте, Коннектикут в 1901 году, за два года до братьев Райт. Робертсон построил копию аппарата Уайтхеда сам пилотировал его, посадив на взлетно-посадочную полосу в Бриджпорте. Он взлетел с несущего его трейлера и совершил короткий полет, что подтвердило возможность полета Уайтхеда. «Мы никогда не будем оспаривать несомненную роль братьев Райт», - сказал Робертсон, - «но если этот бедный маленький немецкий иммигрант действительно построил самолет и однажды совершил полет, то давайте дадим ему признание, которое он заслуживает».

 Мы уже выяснили, что работа Уайтхеда оставалась почти полностью неизвестной как в обществе, так и в авиационных кругах, что его практически заново открыли, когда в 1935 году журнал Popular Aviation опубликовал статью «Совершил ли Уайтхед первый полет с двигателем раньше братьев Райт?», которая была написана в соавторстве Стеллой Рэндольф, начинающим автором, и специалистом по истории авиации Харви Филлипсом. Рэндольф развила статью в книгу: «Забытые полеты Гюстава Уайтхеда», изданную в 1937 году. Статья и книга вернули имя Уайтхеда, случайно или специально забытое и стали причиной последующих споров, которые продолжаются среди  историков авиации о том, являются ли работы Уайтхеда фактом или легендой. Рэндольф определила места полетов и взяла интервью у людей, которые сообщили, что они видели полет Уайтхеда приблизительно за 30 лет до опроса. Это были случайные свидетели и его помощники, временные работники, соседские дети, в результате в ее книгу попали показания разных людей, подтвержденные под присягой. Эти показания — ключевые свидетельства, которые наряду со статьей в Bridgeport Herald подтверждали факт полета Уайтхеда.

Сын Уайтхеда - Чарльз дал интервью в 1945 году, которое было опубликовано в журнальной статье, она в свою очередь стала основой для статьи в Reader's Digest, имевшей большое количество читателей. Орвилл Райт, которому тогда было уже за семьдесят, был вынужден ответить и опубликовал статью «Мифический полет Уайтхеда» в 1945 году в журнале U.S. Air Services, имевшем намного меньший круг подписчиков.

Споры о первенстве практически утихли до 1960-х годов, когда Уильям О’Дайер, отставной майор ВВС, случайно нашел на чердаке в доме в Коннектикуте несколько фотографий самолета Уайтхеда, хотя и не в полете. После этого он посвятил себя исследованию работы Уайтхеда и стал убежденным сторонником приоритета Уайтхеда. О’Дайер предоставил информацию для второй книги Рэндольф: «История Густава Уайтхеда, летавшего до братьев Райт», опубликованной в 1966 году. О’Дайер также написал книгу: «История договора», опубликованную в 1978 году. В ней он писал, что «договор» 1948 года между Смитсоновским институтом и наследниками братьев Райт (в очерке о братьях Райт мы говорили на эту тему) является незаконным, так как он предполагает отказ от официального признания достижений Уайтхеда. О существовании «договора» не было известно широкой общественности до 1975 года. «Договор» между Райт и Смитсоновским институтом, который запрещает официальным представителям Смитсоновского института говорить о том, что кто-либо совершил пилотируемый, управляемый полет самолета с двигателем до братьев Райт. В частности Параграф 2 (d) говорит о следующем: «Ни Смитсоновский институт или его преемники, ни музей или иное агентство, бюро или организации, управляемые Смитсоновским институтом, или для США Смитсоновским институтом или его преемниками не должны издавать или публично демонстрировать отчет или таблички относительно любой другой модели самолета или проекта, датируемых ранее самолета Райт 1903 года, утверждая, что такой аппарат мог совершить управляемый пилотируемый полет с помощью собственного двигателя». Если Смитсоновский институт не сможет соблюдать это соглашение, то параграф 4 договора определяет, что «владение вышеупомянутым самолетом должно автоматически вернуться к его продавцу» — речь идет о самолете братьев Райт, который их наследники продали за символическую сумму в один доллар Смитсоновскому институту.

Вышеописанный договор завершил длинные и ожесточенные споры между семьей Райт и Смитсоновским институтом относительно первого полета самолета. Несмотря на то, что основой спора было признание Смитсоновским институтом в качестве первого самолета «Аэродром» Лэнгли, сторонники приоритета Уайтхеда считают, что договор незаконно отказывает в признании его работы. Журнал Air Enthusiast писал в январе 1988 года: «Свидетельства, собранные в его пользу (Уайтхеда), четко указывают, что вне всяких сомнений первый полностью контролируемый полет с двигателем, больший чем просто стартовый «скачок», засвидетельствованный прессой, имел место 14 августа 1901 года около Бриджпорта, Коннектикут. Для того, чтобы это опровергнуть, смитсоновцы должны более чем просто объявить его обманом, закрывая глаза на все показания под присягой, письма, магнитные записи интервью и газетные сообщения, которые засвидетельствовали гений Вайсскопфа».

Уильям О’Дайер писал в журнале Flight Journal: «Ещё в 1960-х, когда мы начали наше расследование, нам сообщили, что Смитсоновский Музей авиации и космонавтики ничего не знал о ранних попытках полета Уайтхеда с двигателем, пока в 1937 году не вышла книга Стеллы Рэндольф. Около двух десятилетий спустя мы обнаружили, что смитсоновцы издали «Библиографию аэронавтики», покрывающую период до 1912 года; в ней указано большое количество ссылок на имена Уайтхед и Вайсскопф. В связи с тем, что книга Музея содержала такое большое количество ссылок на источники в своей коллекции и они знали о работах и полетах Уайтхеда, трудно понять, почему смитсоновцы никогда не выходили на контакт с Уайтхедом или его родственниками после его смерти в 1927 году. Его двигатели, бумаги и негативы все еще находились в его доме, пока его семья не переехала во Флориду после Второй мировой войны. К сожалению, немногое сохранилось: пять книг, которые он изучал, работающая модель его парового двигателя 1898 года в масштабе, а также несколько различных деталей и деревянных образцов, спасенных Стеллой Рэндольф в середине 1930-х годов. Все остальное оказалось на свалке или в пунктах сбора металлолома».

Единственное известное интервью с женой Уайтхеда состоялось в 1940 году. В интервью репортеру Майклу Д’Андреа из газеты Bridgeport Sunday Post, Луиза Уайтхед сказала, что её муж был всегда занят двигателями и самолетами, когда он не работал на угольных складах или фабриках, чтобы заработать деньги для его авиационного хобби. Она сказала: «Я испытывала крайне неприятное чувство, когда видела сколько времени и средств он вкладывает в эту работу». Госпожа Уайтхед сообщила, что первыми словами ее мужа после возвращения домой из Файрфилда 14 августа 1901 года, было восклицание: «Мама, мы поднялись!». Однако, она никогда не видела ни одного из полетов своего мужа.Работа Уайтхеда по решению проблемы полетов съедала значительную часть семейного бюджета. Луиза Уайтхед должна была работать, чтобы справляться с расходами.

Оппоненты ставят под сомнение, что эскиз Дика Хауэлла полета на самолете № 21 14 августа 1901 года, опубликованный в Bridgeport Herald, на самом деле не был изображением с натуры, а только домыслом репортера. Критики также указывают на показания Стэнли И. Бича, сына редактора Scientific American, а позже редактора этого журнала. Между Бичем и Уайтхедом произошла крупная ссора после того, как Уайтхед отказался от дальнейшей работы над самолетом, разработанным Бичем. В 1937 году Бич опроверг заявление о том, что Уайтхед совершил полет до 1903 года: «Я не считаю, что какая-либо из его машин когда-либо отрывалась от земли под тягой собственных двигателей, несмотря на многочисленные утверждения, что он летал». Тем не менее, ранее он писал: «Я знаю, что запатентованный им самолет был устойчив в воздухе, относительно горизонтальной и продольной осей, он также всегда будет приземляться «как блин», а не опускать нос при посадке». Если Бич утверждал такое, то очевидно, что он наблюдал не один полет и не одно приземление аппарата Уайтхеда. К тому же был патент!

 Несоответствия между показаниями людей, которые заявляли, что они были свидетелями различных полетов 14 августа 1901 года, также использовались для дискредитации Уайтхеда. Петер Л. Якаб, представитель Национального музея авиации и космонавтики говорил: «Во время интервью жены Уайтхеда и его семьи они сказали, что ничего не знали о полетах в августе 1901 года. Как странно, что решив одну из старейших научно-технических проблем с таким захватывающим успехом, Уайтхед позабыл рассказать об этом своей жене».

Тем не менее, работа Уайтхеда в то время привлекала внимание людей из различных авиационных кругов, производителей и исследователей. Например, существует версия, что секретарь Смитсоновского института Самуэль Лэнгли, который построил летательный аппарат под названием «Аэродром», тайно отправил своего помощника, чтобы узнать размеры и технические детали самолета Уайтхеда. Помощник сообщил, что, по его мнению, самолет не годен к полету.

 В октябре 1904 года Джон  Дж. Дворак, профессор физики в Университете Вашингтона в Сент-Луисе, объявил публично, что Вайсскопф продвинулся дальше в развитии самолета, чем другие люди, которые занимались аналогичной работой.

Итог…

Согласно статье Уильяма О’Дайера в Flight Journal, когда братья Райт искали легкий двигатель для полетов в Китти Хок, Октав Шанют убеждал Уилбура изучить один из тех, которые были сделаны Густавом Уайтхедом. Орвилл Райт отрицал, что они когда-либо встречались с Уайтхедом в его магазине, заявляя, что они только остановились в Бриджпорте во время поездки на поезде в Бостон. Согласно заявлениям сделаным в 1930-е годы двумя рабочими Уайтхеда, - братья Райт посещали магазин Уайтхеда на Пин-стрит дважды в 1902 году и ранее. Один из них (рабочих) процитировал Уайтхеда, сказав: «Теперь, когда я рассказал им все мои секреты, держу пари, что они никогда не будут финансировать мой самолет».

 Интерес к двигателям Уайтхеда был также отмечен его дочерью Роуз, которая говорила, что ее отец получал большое количество заказов на них. Уайтхед рекламировал и продавал свои двигатели самолетостроителям. Известным покупателем был Чарльз Уиттманн из Лонг Айленда, Нью-Джерси. Уиттманн был одним из первых (1906 год) проектировщиков и производителей самолетов и планеров в США, он построил в 1923 году для армии огромный триплан с шестью двигателями - бомбардировщик Барлинг.

Даже Стэнли Бич заявил, что Вайсскопф «…заслуживает место в ранней авиации в связи с его передовыми чрезвычайно легкими двигателями и самолетами. Пятицилиндровый керосиновый двигатель, с которым по его утверждению, он летал над проливом Лонг Айленд 17 января 1902 года, был, я полагаю, первым авиационным дизелем».

История показывает, что Густав Вайсскопф (Уайтхед) шел своим путем к полету, делясь своими знаниями на этом пути. Братья Райт, очевидно, имели ту же самую страсть к полету, но настойчиво добивались патентования, чтобы получить коммерческий результат.

 Умер Густав Вайсскопф (Уайтхед) от инфаркта 10 октября 1927 года во время работы, - он пытался снять двигатель из автомобиля, который восстанавливал. Вопросов и загадок этот, однозначно талантливый, инженер оставил много…

 

Поль Корню (годы жизни: 1881-1944), - создатель первого, управляемого человеком вертолета.

Поль Корню, производитель велосипедов и мастер по их ремонту из Лизье (Франция), бредил зарождающейся авиацией и особенно вертолетами, которые, как он верил «окажутся более полезными, чем аэропланы». Биографические данные о Поль Корню весьма скудные, хотя, безусловно - этот человек, в истории развития авиации, заслуживает значительно большего внимания.

В 24 года Поль Корню создал первую работающую модель вертолета. Этот летательный аппарат весил 13 килограммов и имел два «ротора», размещенных с обеих сторон металлической рамы, в которой размещался маломощный мотор в 2 лошадиных силы. Эта модель совершила несколько прыжков в воздух на глазах у зрителей, дав Корню уверенность в том, что он на правильном пути. Позднее он занялся разработкой большой машины на деньги частных спонсоров. Корню начал строить этот летательный аппарат в 1906 году. Он работал в одиночку и продвигался довольно медленно. Вертолет продольной схемы, разработку которого он завершил в 1907 году, имел V-образную раму, несущую двигатель «Антуанэтт» мощностью 24 лошадиных сил и пилота. Трансмиссия обеспечивалась ремнем длиной 24 метра, соединяющим двигатель с двумя большими шкивами, на которых крепились двухлопастные винты по обеим сторонам конструкции, которые имели две обтянутые тканью лопасти (диаметр винта 6 метров). Для управления вертолетом использовались плоскости, размещенные в следе несущего винта непосредственно под ними, которые оказались малоэффективными. Во время первых испытаний Корню столкнулся с теми же проблемами, которые проявились в его рабочей модели: нехватка мощности двигателя для массы в 260 килограммов, недостаточная сила сцепления трансмиссионного ремня и неудачные пропорции секций винта. Сохранились данные, что этот летательный аппарат с пилотом впервые в мире без вмешательства из вне, оторвался от земли на 20 секунд 13 ноября 1907 года и достиг высоты приблизительно 0,3 метров. Затем последовали другие короткие полеты, результатом которых был подъем на высоту 1,5 метров при полной массе 328 килограммов. Несмотря на то, что истинные летные качества машины Поля Корню вызывают сомнения у ряда инженеров и историков, очевидно, что своей упорной изобретательской работой он заслужил место среди пионеров вертолетостроения. Он считается первым человеком, осуществившим первый свободный полет на вертолете.

 

Борис Николаевич Юрьев(годы жизни: 1889 —1957) ученый-авиатор, изобретатель автомата перекоса (1911 год) — устройства, сделавшего возможным постройку вертолетов с характеристиками устойчивости и управляемости, приемлемыми для безопасного пилотирования рядовыми летчиками.

 

Борис Николаевич Юрьев родился 10 ноября 1889 года, в Смоленске, в дворянской семье участника русско-турецкой войны 1877-1878 годов, штабс-капитана Н.А. Юрьева. В 1898 году семья Юрьевых переезжает в Коломну, где Борис поступил в местную гимназию, а через два года он был отдан в Московский кадетский корпус. По окончании корпуса в 1907 году Борис Николаевич поступает в Московское техническое училище (в последствии МВТУ). Одним из преподавателей здесь был Н.Е. Жуковский. В этот период во многих странах мира зарождается авиация. Начиная с 1908 года в России появляются первые аэроклубы, многочисленные общества и кружки воздухоплавания. По инициативе Н.Е.Жуковского было организовано Московское общество воздухоплавания. С самого начала учебы в МТУ Юрьев занимается научной деятельностью, а также научными экспериментами на базе воздухоплавательного кружка, которым он руководил совместно с Андреем Николаевичем Туполевым, впоследствии выдающимся советским авиаконструктором. Кружковцы выполняли аэродинамические расчеты, строили планеры и сами же на них летали. Кроме Туполева и Юрьева в работе кружка принимали активное участие известные впоследствии ученые и авиаторы: Сабинин, Слесарев (впоследствии конструктор самолета «Святогор»), Шатерников и другие. Их усилиями позднее, в 1910 году, была создана аэродинамическая лаборатория, оснащенная аэродинамической трубой. Подобных лабораторий в мире насчитывалось всего несколько. В 1911 году студенты-кружковцы решились на почти безнадежное дело – строительство самолета типа «Блерио» с мотором «Анзани» в 25 лошадиных сил. До всего приходилось доходить самим, все делать собственноручно. Несмотря на отсутствие аэродинамических расчетов, норм прочности и других необходимых данных, самолет получился хоть и несколько перетяжеленным, но вполне летающим: весной 1911года авиатор де Кампо-Сципио сделал на аэроплане круг над Ходынским полем.

Будучи студентом, Юрьев загорелся идеей создания геликоптера (вертолета), но он натолкнулся на отсутствие теории несущего винта. Совместно с Г.Х. Сабининым Борис Николаевич разрабатывает такую теорию. По предложению Н.Е. Жуковского ее назвали теорией Сабинина – Юрьева (Юрьев дал расчет геликоптерного винта, Сабинин – общую теорию пропеллера). В начале ХХ века авиационная наука и техника решали проблему геликоптера: он никак не хотел взлетать, и уж тем более поднимать полезную нагрузку. Над этим работали многие ученые почти всех ведущих авиационных держав мира. Теория Сабинина – Юрьева позволяла рассчитать подъемную силу несущего винта. Но не менее важным был вопрос о выборе рациональной схемы будущего аппарата. В 1910 году Б.Н. Юрьев разрабатывает одновинтовую схему вертолета. Для того чтобы реактивный момент, развиваемый одним винтом, не заставил вращаться сам корпус вертолета в обратную сторону, изобретатель применил дополнительные рулевые винты, расположенные справа и слева от несущего винта. В будущем его схема приобретет огромную популярность во всем мире. Сейчас в различных модификациях она лежит в основе 90 процентов вертолетов ведущих вертолетостроительных фирм мира. 26 сентября 1910 года по результатам своих трудов и согласно поданной заявке Борис Николаевич получил охранную грамоту (патент) от патентного бюро Департамента торговли и мануфактур России за № 45212. Но геликоптером трудно было управлять. В начале 1911 года Юрьев делает открытие, которым совершает почти революцию - он изобретает автомат-перекос. Часто употребляется термин «автомат перекоса». Очень важно отметить, что изобретение одновинтового геликоптера не имело бы столь большого значения, если бы Юрьевым не был изобретен автомат-перекос.

Конструкция автомата перекоса и втулки несущего винта представлена на рисунке. Внутреннее неподвижное кольцо 12 автомата перекоса при помощи так называемой карданной подвески крепится к кожуху вала. Наружное кольцо 2 автомата перекоса с помощью шарикоподшипников соединено с внутренним неподвижным кольцом и может вращаться. Тягами 4,6 и 11 наружное кольцо соединено с лопастями несущего винта и вращается вместе с ними и валом винта. Потянув тягу 7 с помощью ручки управления (одновременно подается вверх тяга 10), вертолетчик наклоняет вперед неподвижное, а вместе с ним и подвижное кольца автомата перекоса. Тяга 4 подается вниз, лопасть 5 поворачивается относительно осевого шарнира 9, угол установки лопасти уменьшается, и подъемная сила также уменьшается. У двух других лопастей угол установки, наоборот, увеличивается (тяги 11 и 6 при наклоне кольца автомата перекоса подаются вверх). Разница в подъемной силе лопастей заставляет вертолет наклониться. Поскольку винт вращается, угол установки лопастей будет меняться периодически. Меньший угол будет каждый раз у той лопасти, которая в данный момент находится впереди, пока, воздействуя на ручку управления, летчик не изменит наклона колец автомата перекоса. Если же летчик воздействует на вторую ручку — рычаг общего шага,— опускается или поднимается тяга 8, а вслед за ней основание 1 автомата перекоса вместе с внутренним и наружным кольцами. Это вызывает общее изменение угла установки, одинаковое у всех лопастей, и соответственное изменение силы тяги винта, без наклона этой силы в ту или другую сторону.

С применением подобного устройства схема одновинтового вертолета приобрела окончательно рабочий вид. Вертолет стал реальностью. Оказалось, что немного перекашивая, наклоняя ось вращения вертолетного ротора можно заставить машину лететь в том или ином направлении. Наклонили ось вперед, и вертолет полетел вперед, назад или в сторону — аппарат послушно выполнит ваши команды, двигаясь туда, даже не разворачиваясь. Автомат перекоса позволяет управлять и углами атаки отдельных лопастей несущего винта. Это было открытие мирового значения - без автомата перекоса нет вертолета.

Позже, предельно упрощая компоновку машины, Юрьев применяет самолетный фюзеляж с одним рулевым пропеллером на хвосте. Теперь надо было думать о практическом строительстве вертолета.

Весной 1912 года вертолет Юрьева был построен силами студентов МТУ. Вероятно, этот проект участвовал в международной Парижской технической выставке. Его модель геликоптера была признана самой лучшей и функциональной в мире на тот момент, - Юрьев был награжден золотой медалью выставки.

Позднее Б.Н. Юрьев писал: «Геликоптер вызвал к себе большое внимание, так как состоял из целого ряда совершенно новых механизмов, которые, как теперь видно в исторической перспективе, были созданы за границей в 1920 и 1930 годах (от автора: т.е. позже)». Конструктору было всего 22 года.

 

 

Проект Юрьева вертолета одновинтовой схемы.

К сожалению, воздухоплавательный кружок просуществовал недолго. Началась Первая мировая война и почти весь кружок ушел на фронт. О жизни и деятельности Б.Н. Юрьева написано несколько книг. В период Первой мировой войны прапорщик Юрьев служил в действующей армии. При падении крепости Новогеоргиевск Борис Николаевич попал в плен, из которого возвратился только после революции, в декабре 1918 года. Вскоре он защитил дипломный проект и с осени 1919 года стал работать заведующим аэродинамической лабораторией МВТУ. Затем, в том же 1919-м, стал преподавать в Московском авиационном техникуме (будущей Военно-воздушной инженерной академии им. Н.Е. Жуковского). В академии Борис Николаевич трудился с 1919 по 1949 годы. В 1942-1949 годах генерал-лейтенант инженерно-технической службы Б.Н. Юрьев был заместителем начальника ВВИА имени Н.Е.Жуковского. И только последние годы жизни в связи с выдвижением его в Академию наук СССР он работал вне стен ВВИА. На протяжении всей своей жизни академик Юрьев занимался научной и преподавательской деятельностью. Он по праву считается выдающимся ученым в области аэродинамики, основоположником не только Российского, но и мирового вертолетостроения.

Еще до Великой Отечественной войны, в 1930 году, по схеме Юрьева был создан первый в СССР экспериментальный вертолет ЦАГИ 1-ЭА (ЭА-экспериментальный аппарат), на котором в 1932 году конструктором этого вертолета А.М.Черемухиным был установлен мировой рекорд высоты полета - 605 метров.

В 1940 году Юрьев организовал ОКБ-3 при МАИ (Московский авиационный институт), где был создан вертолет поперечной (двухвинтовой) схемы «Омега» конструкции И.П.Братухина.

В 1944—1950 годах — Юрьев избран председателем Комиссии по истории техники Академии наук СССР, с 1950 года он — заведующий лабораторией прикладной аэродинамики в Институте механики АН СССР. По инициативе Б.Н. Юрьева в МАИ создана кафедра «Конструкции и проектирование вертолетов» (1952 год), которую он возглавлял в последние годы жизни. Юрьев написал первый в СССР учебник по аэродинамическому расчету вертолета.

Академик Б.Н.Юрьев лауреат Сталинской премии (1943, 1946 годов).

Умер Борис Николаевич 14 марта 1957 года. 17 марта урна с его прахом была захоронена на Новодевичьем кладбище в Москве.

 

Был полет самолета Можайского или нет?...

На одном из сайтов меня назвали сумашедшим, – «у него самолет Можайского летает». Действительно, в своей книге «Кто подарил людям крылья? Начало пути во вселенную», я уверенно рассказываю, что был полет (конечно точнее будет сказано - подлет) самолета, который создал российский офицер А.Ф.Можайский и он был первый в мире.

Самолет, построенный Можайским, был официально запатентован в 1881 году, он был первым в мире, который мог летать. 20 июля 1882 года самолет Можайского, пилотируемый Голубевым, поднялся в воздух и пролетев некоторое расстояние упал на крыло. Это факт, который имел место в истории за 21 год до полета Райт.

Чтобы быть ближе к истине, в этом вековом споре о первенстве в авиации (Россия или США), я предлагаю читателю дополнительно ознакомиться с некоторыми материалами.

 

Летучка с адскими снадобьями

Андрей ВЕЙМАРН

Этот день – 17 декабря 1903 года – Америка запомнила навсегда. Велосипедные механики, братья Орвилль и Уилбур Райт, сумели оторвать от земли свою конструкцию из фанеры, проволоки и парусины и удерживать ее в воздухе в течение 12 секунд. Со второй попытки братья продержались на лету 59 секунд, и человечество вступило в эпоху авиации.

АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ ПОДХОД

В Америке трепетно относятся к памяти братьев Райт. В их честь возведено несколько мемориалов, главный из которых находится на вершине песчаной дюны в Килл-Дэвил-Хиллз. Там по-прежнему стоят два серых барака и виден монорельс, с которого в воздух ушел первый самолет, «Флайер». На местах, где он отрывался от земли и совершал посадку, установлены гранитные глыбы. Рядом расположен музей, по стенам которого развешаны портреты людей, оставивших заметный след в истории авиации. Однако портрета Александра Можайского среди них нет. Странно, если учесть, что в СССР каждый школьник знал, что за 20 лет до братьев Райт первый в мире самолет поднялся в воздух в России.

Можайский Александр Федорович (1825–1890) – «выдающийся русский изобретатель, создатель первого самолета», – написано в 28-м томе Большой советской энциклопедии, который вышел в свет в 1954 г. «В источниках указывается, – сообщала БСЭ, – что при одном из испытаний самолет оторвался от земли и совершил короткий полет. Это был первый в мире полет на летательной машине тяжелее воздуха». Согласно энциклопедии, проведенные в 1950 г. расчеты показали, что самолет мог летать со скоростью около 40 км/ч.

В те годы даже сняли художественный фильм «Александр Можайский». Его самолет красовался на спичечных коробках и марках вплоть до 1970 г., когда в ЦАГИ восстановили весовые и геометрические параметры изобретения Можайского, изготовили продувочную модель и провели ее испытания в аэродинамической трубе. В результате ученые заключили, что самолет имел втрое меньшую мощность, чем требовалось для взлета. В изданных с тех пор энциклопедических словарях писали так: «Можайский Ал-др Фед. (1825–1890), рус. изобретатель в обл. воздухоплавания, контр-адмирал. Получил в 1881 году привилегию на изобретенный им «воздухоплавательный снаряд» (самолет), к-рый был построен в натур. величину ок. 1882». Выходит, первый самолет Можайский так и не построил?

ДЕНЬГИ РЕШАЮТ ВСЕ

Постройка самолета была делом дорогим. Первым, кто рискнул ради этой авантюры всем, что имел, был французский морской офицер Феликс дю Тампль. В 1857 г. он получил патент на «аппарат для воздушной навигации» – моноплан с тянущим пропеллером и убираемым в полете колесным шасси.

В процессе постройки самолета, продолжавшейся 20 лет, в его конструкцию были внесены значительные изменения. Калориферный двигатель оказался ненадежным и был заменен паровым, диаметр пропеллера был уменьшен, а размах крыла, наоборот, увеличен. Кроме того, Тампль отказался от убираемого шасси. Ржавчина, удары и ремонт лишили аэроплан первоначальной прочности, поэтому перейти к летным испытаниям изобретатель не решился.

Однако идея создания летательного аппарата тяжелее воздуха пустила корни в России. Самолет с треугольным крылом затеял построить отставной артиллерийский офицер Николай Телешов. В 1864 г. он разработал проект пассажирского лайнера на 120 человек с паровой машиной и воздушным винтом, который позже трансформировался в проект самолета с реактивным двигателем. Дома, на родине Телешова, давно уже привыкли ко всякого рода сумасбродствам. Поэтому всерьез его идеи никто не принял. Зато в министерстве торговли Франции к ним отнеслись вполне серьезно и выправили соответствующий патент. «Раскрутить» меркантильных французов на что-то более существенное Телешову не удалось. Пока он расплачивался с долгами за свое заграничное турне, появился новый любитель пускать деньги на ветер – помещик-спортсмен Сергей Микунин.

Прототипом самолета ему послужила модель Джона Стрингфеллоу, показанная на аэронавтической выставке в Лондоне. Строительство аппарата началось в Москве в 1877 г., и, хотя год спустя корпус был готов, Микунин настолько охладел к своей идее, что даже не стал покупать двигатель.

НА КРЫЛЬЯХ ЗМЕЯ

Следующей жертвой самолетостроения стал отставной моряк, капитан первого ранга Александр Можайский. И хотя свою работу он, подобно многим, начал с изучения полета птиц и воздушных змеев, труды предшественников снабдили его неплохим заделом. В 1876–1877 гг. капитан экспериментировал с моделями самолетов с пружинным и резиномоторным двигателями. В Петербургском манеже в присутствии многочисленных военных моряков и инженеров его модель после разбега на колесах по длинному столу, по свидетельству очевидца, «летала совершенно свободно». Скорость ее достигала 15 км/ч, причем модель смогла поднять в воздух груз – офицерский кортик.

Можайский обратился в Военное министерство с предложением о постройке самолета. Год спустя им были разработаны чертежи, определены параметры аппарата, осмечены расходы на постройку. Самолет должен был представлять собой моноплан с одним тянущим и двумя толкающими винтами. Можайский решил применить крыло, как у воздушного змея. И хотя сметная стоимость работ по созданию самолета оценивалась всего в 19 тыс. рублей, Можайский, как и его коллега дю Тампль, споткнулся о проблему финансирования. Строить самолет ему пришлось на собственные средства.

Практические работы начались в 1881 г., когда Можайский привез из Англии паровые машины. Вскоре ему был выделен участок на военном поле в Красном Селе, где можно было заняться постройкой самолета. К середине 1882 г. работы были закончены. Самолет представлял собой моноплан с двумя паровыми двигателями в фюзеляже и тремя винтами в вырезах крыла. Фюзеляж имел форму лодки. Под полотняной обшивкой в нем размещались паровые машины, котел, топливные баки, сиденья для людей и приборы. Для уменьшения веса двигателей многие их детали были сделаны пустотелыми. Сзади к «лодке» крепилось хвостовое оперение в виде двух перекрещивающихся рулей – вертикального и горизонтального.

Отличаясь большой нагрузкой на грунт и высоким расположением центра тяжести, самолет не мог разбегаться по земле, поэтому для разбега был построен деревянный покатый настил наподобие взлетной полосы. Можайский решил, что наклонная дорожка даст возможность развить дополнительную скорость во время разбега самолета, увеличив его подъемную силу.

САМОЛЕТ ИЛИ ЛЕТЧИК?

Представители военного ведомства и Русского технического общества с интересом осматривали установленный на взлетном помосте аппарат, в котором механик поднимал пары.

Можайский перекрестился и взмахнул платком. Механик потянул какой-то рычаг, и винты с гудением стали вращаться. Самолет побежал по наклонному настилу, набирая скорость, отделился от земли, накренился и, зацепив за землю крылом, с хрустом скособочился на траве.

Сразу же после испытаний Можайский прекратил опыты с самолетом, поняв необходимость увеличить мощность двигателей. В 1886 г. ему удалось получить разрешение на бесплатное изготовление двух копий своей 20-сильной паровой машины на одном из судостроительных заводов в Петербурге. После их создания предполагалось установить на самолете не два, а три двигателя, общая мощность которых составила бы 60 л.с. Первый двигатель был готов в сентябре 1887 г. Второй двигатель так и не был закончен.

В 1890 г. Можайский умер. После его смерти самолет год простоял под открытым небом в Красном Селе и, после того как военное ведомство отказалось его купить, был разобран и перевезен в имение Можайских близ Вологды, где и канул в Лету…

Так все-таки – летал он или не летал?

Можайский не решил проблему поперечной устойчивости и управляемости, не снабдил свой самолет устройством для выравнивания кренов. Управлять таким аппаратом было трудно.

Но ведь ученые утверждают, что мощности двигательной установки было недостаточно, чтобы оторвать самолет от земли. Если бы день 20 июля 1882 г. был безветренным, Можайский (он тогда этого еще не знал) был бы обречен на неудачу.

Смотрим данные Пулковской метеостанции: «сильный северо-западный ветер, порывы достигают 10 метров в секунду». В таких метеоусловиях встречный порыв ветра при разбеге равносилен значительному увеличению скорости движения самолета. Кроме того, на отрыв машины могли повлиять разбег по наклонному скату и близость земли («воздушная подушка»). Что же касается причины неудачного окончания взлета, то она могла заключаться и в неумении пилота. Ведь летной школы он не кончал, опыта управления самолетом тогда еще не было.

СБИТ СТРАТЕГИЧЕСКОЙ РАКЕТОЙ

Поставить точку в спорах авиаторов и историков взялись ученые Центрального аэрогидродинамического института (ЦАГИ). В 1979–1981 гг. ими были проведены исследования по установлению облика самолета Можайского. Модель, построенная в масштабе 1:20, продувалась в аэродинамических трубах для определения ее характеристик. Основные параметры самолета, результаты расчетов и продувок были неутешительны: самолет не летал. Чтобы оторваться от земли, ему нужно было иметь двигатели мощностью 60 л.с., а не 30, как у Можайского. Казалось бы, все ясно.

Однако в наши дни история самолета вышла на новый виток. Смитсоновский институт официально, но без лишнего шума (чтобы не раздражать потомков братьев Райт) признал первым самолет американца Сэмюела Лэнгли «Аэродром А», который пытался покорить воздушный океан на месяц раньше. Признал под давлением родственников с формулировкой: «аппарат, который вполне мог летать». Но не летал... Вернее, летал, но не в 1903-м, а в 1914 г. в результате усовершенствований, проведенных Гленом Кертиссом. Самолет был уже на поплавках, с более мощным мотором, с более совершенным профилем.

Тогда – почему не Можайский? Построенная в 1882 г., его машина имела все основные элементы современного самолета: крылья, фюзеляж, двигатели, органы управления и колесное шасси. Машины, изготовленные по его проекту, обладали рекордными характеристиками. Все моторное хозяйство было бы весом 21 пуд при мощности 60 лошадей. И полетел бы... Такое заключение в 1982 г. выдали спецы ЦАГИ для последнего проекта Можайского, который должен был обрести двигатели необходимой мощности.

И инициаторы исследований модели, которые сроднились с этим детищем прошлой эпохи, написали письмо генсеку ЦК КПСС. Изложили факты и попросили обратиться в Смитсоновский институт от имени нашего государства. Ученые понимали, что в случае с Лэнгли приоритет в покорении воздушного пространства все равно оставался за Америкой. Но передать его России…

Признать, что и братьев Райт, и Сэмюела Лэнгли обставили мы, лапотники… На это американцы без мощнейшего прессинга не пошли бы.

Как ни странно, но, пройдя по цековским инстанциям, письмо, видимо, все-таки попало в руки престарелого генсека. Леонид Ильич был не чужд идеям национального приоритета, тем более что речь шла о такой важной вещи, как авиация.

Ответ ученым пришел почему-то на бланке МИД. Министр иностранных дел СССР Андрей Громыко, человек осторожный, умный и дальновидный, сообщал, что его министерство только что приступило к переговорам с США о сокращении ракет дальнего радиуса действия. И, поскольку данная инициатива может им помешать, сейчас от нее следует отказаться.

Так была поставлена последняя точка в истории самолета Можайского…

 

Оценка технических характеристик самолёта Можайского и возможности полёта

(основная статья: История авиации и по материалам других авторов с указанием первоисточников)

 

Основные параметры самолёта и результаты расчётов и продувок: ·         размах крыла 23,2 м; ·         площадь крыла 329 кв.м; ·         удлинение крыла 1,64; ·         площадь горизонтального оперения 41,4 кв. м; ·         длина самолёта 25 м ·         высота самолёта 7,5 м; ·         колея шасси 3 м; ·         база шасси 9,4 м; ·         диаметр воздушных винтов 4,75 м; ·         частота вращения винтов 160 об/мин; ·         кпд винта 0,55; ·         мощность двигателей 22,36 кВт; ·         масса двигателей с котлом, конденсатором и сепаратором 167,1 кг; ·         удельная масса двигателей с котлом, конденсатором и сепаратором 7,47 кг/кВт; ·         взлётная масса самолёта 1266 кг; ·         нагрузка на крыло 3,85 кг/кв. м; ·         энерговооружённость 0,0177кВт/кг; ·         аэродинамическое качество вдали от земли 4,05 (по расчётам Б. Н. Юрьева и В. Б. Шаврова — 5,5); ·         аэродинамическое качество вблизи земли 4,6; ·         центр масс самолёта расположен на расстоянии, равном 38,6 % САХ.

Отечественные исследователи расходились во мнении относительно оценки аэродинамического совершенства самолёта Можайского и возможности совершения на нём установившегося горизонтального полёта. Так, В.Ф.Болховитинов полагал, что аэродинамическое качество самолёта Можайского — близко к рассчитанному изобретателем и составляет около 9 единиц. По его мнению, мощности силовой установки хватало (без малейшего, однако, запаса) для совершения самолётом установившегося горизонтального полёта, который и имел место во время испытаний^[9]. Другие отечественные историки авиации оценивали аэродинамическое совершенство самолёта Можайского более осторожно, полагая, что, с учётом несовершенства форм крыла, аппарат не мог иметь столь высокого аэродинамического качества. Так П.Д.Дузь считал близким к истине аэродинамическое качество 3,7, которое, на основании опытов самого Можайского, рекомендовала принять за расчётное комиссия воздухоплавательного отдела ИРТО под председательством Рыкачёва^[5]. В 1950 году Б.Н.Юрьевым и В.Б.Шавровым был проведён аэродинамический расчёт самолёта Можайского, при этом было получено аэродинамическое качество 5,5^[2].

При таком качестве тяги двигателей самолёта не хватало для горизонтального полёта примерно на 12—15 процентов, даже при самом смелом предположении о КПД воздушных винтов^[2].

В итоге: самолёт вполне мог разогнаться до взлётной скорости при помощи собственной силовой установки, и даже оторваться от земли после увеличения пилотом угла атаки. Кроме того, отрыву от земли мог поспособствовать «экранный эффект», о котором в то время было совершенно ничего не известно. После отрыва экранный эффект исчез, а возросшее индуктивное сопротивление тут же погасило скорость. Сваливание на крыло стало неизбежным, что немедленно и произошло, судя по описаниям испытания^[2].

В 1975 году были опубликованы результаты экспериментального исследования модели самолёта Можайского, проведённого под руководством профессора Р. И. Виноградова в РВВАИУ. Согласно данному исследованию максимальное аэродинамическое качество самолёта Можайского составляло 6,5. Режим наименьшей потребной мощности характеризовался значением аэродинамического качества 5,6, КПД винта — 0,57 и скоростью 28 км/ч (7,8 м/с). Взлётный вес был принят равным проектному - 934 кг (57 пудов). Потребная тяговая мощность силовой установки, согласно данной работе, составила 17 л. с. (соответственно, на валу — 30 л. с.). Таким образом, по мнению Р. И. Виноградова, самолёт Можайского мог успешно взлететь при небольшом (около 3-х градусов) уклоне ВПП и далее совершать установившийся горизонтальный полёт. Причинами аваирийного окончания полёта, по мнению того же автора, могли стать: ошибка лётчика, либо сильный боковой порыв ветра.^[17]

В 1979-81 гг. в ЦАГИ были проведены широкие исследования по установлению облика самолёта Можайского, его воздушных винтов, весовые и прочностные расчёты. Модель этого самолёта, построенная в масштабе 1:20, воспроизводящая все основные особенности самолёта с точки зрения его предполагаемого облика (за основу был принят облик аппарата, установленный В. Б. Шавровым, несколько уточнённый), продувалась в аэродинамических трубах ЦАГИ с целью определения её аэродинамических характеристик. По результатам продувок было получено максимальное аэродинамическое качество самолёта 4,05 — в свободном пространстве и 4,6 — вблизи экрана^[18]. Осуществлённые одновременно с продувками аэродинамические расчёты давали максимальное аэродинамическое качество вблизи экрана в диапазоне 4,2-5^[18]. Были экспериментально исследованы четыре варианта воздушных винтов (для того, чтобы охватить возможный диапазон их основных параметров). Для наилучшего из этих винтов был получен КПД 0,55^[18]. На основании весовых расчётов взлётный вес был принят — 1266 кг^[12]. Был сделан вывод: отрыв самолёта от ВПП и установившийся прямолинейный полёт возможны только по траектории со снижением не менее 9-ти градусов. Для совершения горизонтального полёта мощность силовой установки должна была быть повышена в три раза^[18]. 

Значение самолёта А. Ф. Можайского для истории

По мнению некоторых исследователей, включая В.Б.Шаврова, самолёт Можайского был первым в мире самолётом, построенным в натуральную величину, проходившим испытания и отделившимся от земли с человеком на борту^[2]. До самолёта Можайского в мире был построен только один самолёт в натуральную величину — самолёт Дю Тампля (1874 год, Франция)^[8]. Силовая установка этого самолёта не могла обеспечить ему возможности горизонтального полёта. Иногда высказывается мнение, что самолёт Дю Тампля совершил кратковременный отрыв от земли при разбеге по наклонной поверхности. Однако это мнение оспаривается некоторыми специалистами. Так, Д.А.Соболев, ссылаясь на статью, опубликованную с одобрения самого Дю Тампля, считает факт, что Дю Тампль не делал никаких попыток лётных испытаний, доказанным, а утверждения об отрыве от земли — не подтверждёнными документально и ошибочными^[8].

Основная причина неудачи А.Ф.Можайского с технической точки зрения заключалась:

·                     Во-первых, в отсутствии мощного и лёгкого двигателя. Заказанные в Англии паровые машины имели слишком низкую удельную мощность.

·                     Во-вторых, в те годы совершенно отсутствовала теория расчёта как крыльев, так и воздушных винтов. Крыло самолёта Можайского А.Ф. не имело аэродинамического профиля, представляя собой полотнище, натянутое на раму. Воздушные винты доставляли Александру Федоровичу наибольшие неприятности — они не развивали нужной тяги, часто ломались при испытаниях и были плохо сбалансированы.^[2]

·                     В-третьих, отсутствие материалов и технологий, пригодных для строительства самолёта.

А.Ф.Можайский при строительстве использовал знакомую ему морскую технологию. Например, обшивка крыла представляла собой обычную парусину (позднее пропитаный лаком шелк) с медными люверсами. Через люверсы пропускался слаблинь, которым обшивка приматывалась к силовой части крыла. Аналогия с закреплением парусов на рангоуте корабля налицо. Строительство самолёта «за свой счёт» тоже не могло не сказаться на весовом и аэродинамическом качестве «прибора». В «ведомости» использованых материалов (приводится в книге Шаврова В.Б.) упоминаются железные кованные уголки, которые как по весу, так и по жесткости не позволяют добиться минимального веса конструкции^[2].

Литература:

1. ↑ «Авиация в России: Справочник». М.: Машиностроение, 1983 г.
2. ↑ История конструкций самолётов в СССР до 1938 г. Шавров В. Б. −3-е изд, исправл. -М. : Машиностроение, 1985 г.
3. ↑ ^{1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17} Бычков В. К истории создания самолёта А. Ф. Можайского. Из кн. Авиация в России (к 100-летию отечественного самолётостроения). — М.: "Машиностроение" (по заказу ЦАГИ им. Н. Е. Жуковского), 1983. — 296 с.
4. ↑ ^{1 2 3 4} Решение комисии под председательством Г. Е. Паукера от 15 июня 1878 г. Александр Фёдорович Можайский создатель первого самолёта. Сборник документов. — М.: Издательство АН СССР, 1955., док. 27
5. ↑ ^{1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20} Дузь П. Д. История воздухоплавания и авиации в России (период до 1914 года). – 2 изд. перераб.. — М.: Машиностроение, 1981. — 272 с.
6. ↑ Александр Фёдорович Можайский создатель первого самолёта. Сборник документов. — М.: Издательство АН СССР, 1955., примечание к док. 34
7. ↑ Докладная записка А. Ф. Можайского министру двора И. И. Воронцову-Дашкову от 20 июня 1881 г.Александр Фёдорович Можайский создатель первого самолёта. Сборник документов. — М.: Издательство АН СССР, 1955., док. 36
8. ↑ ^{1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14} Соболев Д. А. История самолётов. Начальный период.. — М.: РОССПЭН, 1995. — 343 с.
9. ↑ ^{1 2 3} Болховитинов В. Ф. Пути развития летательных аппаратов.. — М.: Оборонгиз, 1962.
10. ↑ Энциклопедия "Авиация". — М.: Научное издательство "Большая Российская Энциклопедия", 1994. — 736 с.
11. Андрей Веймарн. Летучка с адскими снадобьями
12. ↑ ^{1 2 3 4 5 6 7} Баршевский В. Б., Тепеницин М. П., Фролов В. М. Установление облика самолёта А. Ф. Можайского на основе архивных данных и расчётов. Из кн. Авиация в России (к 100-летию отечественного самолётостроения). — М.: "Машиностроение" (по заказу ЦАГИ им. Н. Е. Жуковского), 1983. — 296 с.
13. ↑ Записка А. Ф. Можайского в комиссию под пред. Г. Е. Паукера с описанием самолёта и работы его двигателя, 1878 г. Александр Фёдорович Можайский создатель первого самолёта. Сборник документов. — М.: Издательство АН СССР, 1955., док. 17
14. ↑ ^{1 2 3 4 5} Дузь П. Д. Паровой двигатель в авиации. — М.: Оборонгиз, 1939.
15. Электронная копия статьи о двигателях для самолёта Можайского в журнале Scientific American
16. ↑ Иродов Р. Д. Основные тенденции развития авиации (до 1917 года). Из кн. Авиация в России (к 100-летию отечественного самолётостроения). — М.: "Машиностроение" (по заказу ЦАГИ им. Н. Е. Жуковского), 1983. — 296 с.
17. ↑ Виноградов Р. И., Пономарёв А. Н. Развитие самолётов мира. — М.: Машиностроение, 1991 страниц=384.
18. ↑ ^{1 2 3 4} Мартынов А. К., Баршевский В. Б., Владимиров А. Н., Коновалов С. Ф., Остроухов С. П. Аэродинамические характеристики. Характеристики воздушных винтов. Аэродинамический расчёт самолёта А. Ф. Можайского. Из кн. Авиация в России (к 100-летию отечественного самолётостроения). — М.: "Машиностроение" (по заказу ЦАГИ им. Н. Е. Жуковского), 1983. — 296 с.

 

Истина где-то рядом…

24 мая 2014 года группа энтузиастов под руководством Вадима Хворостова провела очередные испытания модели самолёта А.Ф.Можайского. Смотрите фото- и видео-отчет!

Теги: история авиации и космонавтики; авторская книга; кто подарил людям крылья?; начало пути во вселенную; Валерий Стешенко; авиационный инженер; обсуждение истории развития; изучение биографии авиаторов; история авиации; вертолеты история.