Воздушный путь

Сикорский Игорь Иванович

О работах И. И. Сикорского в авиации написаны книги за рубежом, а в последние годы — и в нашей стране. Уникальность данного издания состоит в том, что это — первая в России книга самого Сикорского. Ее рукопись, законченная Сикорским в Нью-Йорке в 1920 г., была обнаружена в 1996 г. в одном из парижских архивов директором издательства YMCA-Press H. А. Струве. Теперь мы представляем ее вниманию читателей.

В этой книге И. Сикорский делится своими мыслями: кратко анализирует историю развития воздухоплавания, вспоминает, как сам начинал конструировать летательные аппараты, и прогнозирует, как будет, по его мнению, развиваться авиация. Интересно сравнить изложенное Сикорским с тем, что для нас уже является прошлым, а для него было будущим. Особенный интерес вызывает глава "Воздухоплавание во время войны 1914—1918 г.".

 

Сикорский Игорь Иванович

Каким образом он был открыт, как им пользуются в настоящее время и что можно ожидать от него в будущем.

 

Предисловие

Д.А. Соболев

Современная авиация создавалась усилиями тысяч людей. Но как и во всякой области науки и техники среди них есть «звезды первой величины». Одной из таких личностей был Игорь Иванович Сикорский.

О работах И. И. Сикорского в авиации написаны книги за рубежом, а в последние годы — и в нашей стране. Уникальность данного издания состоит в том, что это — первая в России книга самого Сикорского. Ее рукопись, законченная Сикорским в Нью-Йорке в 1920 г., была обнаружена в 1996 г. в одном из парижских архивов директором издательства YMCA-Press H. А. Струве. Теперь мы представляем ее вниманию читателей.

Прежде чем приступить к обзору книги «Воздушный путь», следует хотя бы кратко рассказать о ее авторе. Многие годы в СССР о Сикорском, как о человеке, эмигрировавшем на Запад, почти ничего не писали. Поэтому далеко не все читатели знают биографию этого замечательного человека.

Игорь Иванович Сикорский родился в Киеве в 1889 г. в семье известного врача-психиатра. С детства тяготеющий к технике, он выбрал себе профессию инженера. Но увлечение зарождающейся авиацией оказалось сильнее и, не доучившись в Киевском политехническом институте, он полностью отдался конструированию летательных аппаратов. История их создания и испытаний подробно описана в книге.

Революционные события 1917 г. и последовавшие за ними репрессии и хаос в стране явились переломным моментом в судьбе тысяч наших соотечественников, в том числе и Сикорского. В 1918 г., отчаявшись найти применение своему конструкторскому таланту на родине, он эмигрировал на Запад, — сначала во Францию, затем, в 1919 г. — в США.

Когда 29-летний И. И. Сикорский покидал Россию, он уже был авиаконструктором с мировым именем, прославившимся как создатель первых многомоторных самолетов. Однако в Америке все пришлось начинать сначала, т. к. война закончилась и из-за перепроизводства военной авиационной техники найти заказчиков на новые самолеты было практически невозможно. После нескольких лет мытарств Сикорскому все же удалось создать собственную авиастроительную фирму. Ее костяк составили российские эмигранты — инженеры, рабочие, бывшие офицеры русской армии. Поэтому в США ее часто называли «русской фирмой».

Успех пришел в конце 20-х годов, когда фирма Сикорского занялась строительством гидросамолетов — так называемых «летающих лодок». Это была новая для Сикорского область, но талант конструктора и врожденная инженерная интуиция позволили ему и здесь добиться выдающихся результатов. Достаточно сказать, что с закупок гидросамолетов Сикорского начала свой путь крупнейшая авиакомпания «Пан Америкен», а на четырехмоторной «летающей лодке» S-42 в 1934 г. было установлено сразу 10 мировых рекордов.

В конце 30-х годов Сикорский круто изменил направление своей деятельности, неожиданно для всех переключившись на создание вертолетов. В то время этот тип летательного аппарата еще не применялся на практике, а испытания немногих экспериментальных образцов, как правило, не давали повода для оптимизма. Поэтому решение Сикорского было весьма рискованным. Но, будучи по натуре конструктором-новатором, он решил рискнуть и не ошибся. Выбрав для своих винтокрылых машин малоизученную в то время одновинтовую схему, которая затем стала классической для вертолетов, Сикорский и его сотрудники выпустили целую гамму удачных аппаратов. Они нашли самое широкое применение не только в США, но и в целом ряде западноевропейских стран; на них установлены мировые рекорды скорости, скороподъемности, грузоподъемности, продолжительности и дальности полета. За заслуги в вертолетостроении Сикорский даже получил в США прозвище «мистер Вертолет».

Несколько штрихов к портрету Сикорского как человека. К концу своей творческой карьеры он был осыпан всевозможными наградами за вклад в развитие авиации. Но это не мешало ему оставаться интеллигентным, скромным человеком. Официальным встречам «на высшем уровне» Сикорский предпочитал беседы с пилотами своих вертолетов, внимательно выслушивая их мнения о достоинствах и недостатках той или иной машины.

Когда Сикорский приступил в США к созданию своих первых самолетов, ему помогли деньгами некоторые наши эмигранты, в частности, С. В. Рахманинов. Позднее авиаконструктор сам активно участвовал в жизни русской колонии в Стратфорде — городе, где находилась его фирма. Он морально и материально поддерживал своих соотечественников в США, жертвовал на православную церковь, на поддержку российского культурного наследия в эмигрантских кругах. Он был глубоко религиозным человеком и даже опубликовал в США ряд своих богословских трудов.

Сикорский никогда не симпатизировал коммунистическому режиму, о чем свидетельствует его холодность по отношению к А. Н. Туполеву во время визита на фирму в 1935 г. советских авиационных специалистов. Но он не затаил обиды на свою отчизну. «Воздушный путь» пропитан гордостью за достижения русской авиации. В заключении книги, где говорится о путях развития самолетов в будущем, Сикорский пишет о значении авиации для освоения севера европейской части России и Сибири, по-прежнему называя при этом Россию «родиной». Позднее, в годы Второй мировой войны, он всегда искренне радовался победам СССР в борьбе с Германией.

Теперь о самой книге. Ее содержание можно условно разделить на четыре части. В первой рассказывается о начальных шагах в освоении человеком воздушного пространства. Начав с описания древних легенд и первых проектов летательных аппаратов, Сикорский знакомит читателей с основными моментами из истории изобретения аэростата, дирижабля, вертолета и самолета. Заканчивается этот раздел 1908 — 1909 гг., т. е. периодом, когда Сикорский приступил к постройке летательных машин.

Вторая часть посвящена объяснению устройства самолета и двигателя внутреннего сгорания. Здесь автор проявил себя, на мой взгляд, как блестящий популяризатор: сугубо технический раздел написан настолько просто и наглядно, что легко доступен даже самому далекому от техники человеку.

В третьей, самой большой части, Сикорский подробно рассказывает о своей работе в авиации. Как большинство пионеров авиации начала века, он вынужден был идти к осуществлению мечты методом «проб и ошибок»: строить свои первые машины, полагаясь, главным образом, на интуицию, ломать их при попытке полететь, создавать новые, более совершенные и — о долгожданный миг! — наслаждаться чувством полета.

Освоив строительство одномоторных самолетов, Сикорский делает то, что не делал никто прежде: он строит поистине гигантские по тому времени четырехмоторные самолеты «Русский Витязь» и «Илья Муромец» и доказывает их огромные потенциальные возможности перелетом на «Илье Муромце» из Петрограда в Киев и обратно. Детальное описание этого перелета читаешь, как говорится, «на одном дыхании».

В годы Первой мировой войны многомоторные самолеты «Илья Муромец», сведенные в первое в мире подразделение тяжелых бомбардировщиков «Эскадра воздушных кораблей», наносили мощные удары по противнику. Они послужили и после событий 1917 г., сначала в качестве военных машин, а затем — как транспортные самолеты. Но Сикорского в то время уже не было в России: его конструкторский талант оказался не нужен большевикам ...

В последних главах конструктор рассуждает о дальнейших путях развития авиации, прозорливо предсказывает появление турбореактивных двигателей и высотных самолетов с герметичными кабинами, указывает на важную созидательную роль авиации в будущем человечества.

Хотя книгу написал конструктор, «технарь», она удивительно легко читается. Со страниц, описывающих перелеты на самолетах Сикорского, веет духом приключений героев романов Жюля Верна, которыми мы все зачитывались в детстве.

Книга полностью соответствует рукописи, за исключением тех случаев, когда потребовались мелкие поправки для соответствия текста современным правилам грамматики и транслитерации иностранных фамилий. Подстрочные примечания принадлежат автору. Места, нуждающиеся в пояснении, снабжены комментариями редактора, вынесенными в конец книги. Работа дополнена редкими фотографиями из российских архивов и американских источников.

Д. А. Соболев.

 

Исторический очерк

Мысль о летании по воздуху зародилась у людей много тысяч лет тому назад. Рисунки и скульптурные изображения древних египтян, сделанные за 2000-3000 лет до Р.Х., нередко представляют фигуры людей с крыльями.

Такие же изображения можно найти и на древних памятниках других народов, например ассиро-вавилонян и, позднее, у греков и римлян. У древних греков было также интересное сказание — легенда о том, как два человека, Дедал и сын его Икар, были заключены на каком-то острове и задумали бежать с него, приделав себе крылья; материалом для крыльев служили перья птиц, прикрепленные воском к особым рамам. Легенда рассказывает, как эти люди, приводя в движение свои крылья собственной мускульной силой, поднялись на воздух и улетели с острова. Икар, мальчик, не остерегся, поднялся очень высоко и оказался слишком близко к солнцу. От сильного жара воск на крыльях растаял, перья перестали держаться, и Икар упал с большой высоты и разбился насмерть. Этот рассказ подтверждает, что уже в те далекие времена люди думали о летании по воздуху. Однако из этого рассказа и по другим источникам можно судить о том, что люди в те времена были еще совершенно незнакомы с постройкой летательных машин и никаких серьезных попыток в этом направлении сделать не могли. В упомянутой легенде и в изображениях мы всегда встречаем подражание птичьим крыльям, причем наиболее правильным с технической стороны оно было у древних египтян. Проходит много веков, не принося ничего нового в развитие интересующего нас вопроса. Наконец, около 1500 года по Р.Х. появляются интересные работы о возможных способах летания по воздуху. Это — рисунки и наброски, сделанные великим итальянским художником Леонардо да Винчи, бывшим в то же время одним из выдающихся ученых той эпохи. Рисунки эти представляют большой интерес. В них впервые встречается мысль о том, каким образом можно было бы действительно построить летательную машину, как должны быть сделаны части такой машины и т. д. Здесь мы уже видим не подражание природе, как всегда бывало до тех пор, а сознательную работу человеческого разума. Рисунки Леонардо да Винчи указывают нам на то, что он обдумывал устройство разных типов летательных машин, в том числе прибора с воздушными винтами и парашюта, т. е. аппарата, делающего медленным и безопасным падение с большой высоты.

В течение последующих 3-х столетий в области воздухоплавания не появляется ничего нового, что бы заслуживало внимания. Отдельные мечтатели пытаются иногда строить крылья и подобные приборы, но все эти попытки оканчиваются полной неудачей, за которой часто следует всеобщее разочарование и уверенность в том, что летать по воздуху людям, вообще, никогда не окажется возможным.

Два рода воздухоплавательных аппаратов

Как видно из предыдущего, люди, жившие ранее 18-го столетия и думавшие о летании по воздуху, представляли себе такое передвижение возможным единственно с помощью крыльев, похожих, так или иначе, на птичьи.

Однако существовала возможность подняться на воздух и без всяких крыльев, на приборе, построенном на совершенно иных основаниях. До сих пор говорилось о приборах, которые были бы созданы подобно птице, т. е. держались бы в воздухе с помощью движущихся крыльев. Аппараты такого рода относятся к типу «тяжелее воздуха». К тому же типу принадлежат все без исключения летающие живые существа, которые имеются или имелись раньше в природе, т. е. птицы, летучие мыши, летающие насекомые и т. д.

Но в конце 18-го столетия ряд научных открытий, касавшихся свойств воздуха, показал, что возможен и иной тип воздухоплавательного аппарата, а именно, прибор «легче воздуха».

Выражение «легче воздуха» надо понимать в том смысле, что вес предмета, о котором идет речь, должен быть меньшим, чем вес воздуха, взятого в таком объеме, какой занимает данный предмет. Те же рассуждения применяются обычно при сравнении весов, и когда встречается выражение, что медь приблизительно в 8 раз тяжелее воды, а ель приблизительно в 2 раза легче, то во всех случаях материалы берутся в том же объеме, как и вода. Уже очень давно стало известным, что в воде плавают предметы, которые «легче» воды. Многие свойства воздуха похожи на свойства жидкостей. Естественно поэтому было предположить, что если бы удалось сделать такой предмет, который весил бы меньше, чем воздух, взятый в равном объеме, т. е. был бы легче воздуха, то такой предмет поднялся бы на воздух, «всплыл бы» в нем, как всплывает в воде кусок дерева. Но если создание предмета, плавающего по воде, являлось делом очень простым, так как в природе имеется множество материалов легче воды, то сделать что-нибудь легче воздуха было гораздо более сложной задачей, так как все имеющиеся в природе твердые и жидкие материалы во много раз тяжелее воздуха. Например, легкое дерево — ель — приблизительно в 500 раз тяжелее воздуха. Сам воздух приблизительно в 800 раз легче воды, т. е. 1 кубический метр воздуха в обычных условиях весит около 1,293 килограмма. В старых русских мерах вес выразился бы таким образом: приблизительно 20 ведер воздуха будут весить один фунт. Таким образом воздух, которым мы дышим, который служит точкой опоры для птиц, представляет из себя вещество очень легкое. В природе, однако, встречаются вещества еще значительно более легкие, чем воздух. Это — некоторые газы, т. е. вещества, имеющие строение похожее на воздух.

К таким легким газам относятся: светильный газ, весящий приблизительно в 10 раз легче воздуха, и еще более легкий газ — водород. Как известно, в воде могут плавать не только твердые, но и жидкие тела. Масло или керосин поднимаются на поверхность воды так же, как и всякое другое плавающее тело. Приблизительно такие же явления происходят и в воздухе. Более легкие газы стремятся «всплыть», т. е. подняться в высшие слои атмосферы . Из всего сказанного станет понятным, каким образом практически мог быть создан аппарат «легче воздуха». Для этого нужно было сделать непроницаемую оболочку — как бы мешок возможно малого веса и наполнить его одним из упомянутых выше легких газов. В том случае, когда вес газа, оболочки и всего, что к ней прикреплено, будет меньшим, чем вес воздуха, взятого в том же объеме, такой прибор должен будет подняться на воздух. Эти научные сведения стали известными во второй половине 18-го столетия. Немногим позже последовало и практическое применение их, т. е. постройка первых воздушных шаров.

До сих пор мы говорили о применении особого легкого газа. Но можно поступить и иначе. Можно достигнуть того, чтобы обыкновенный воздух внутри оболочки шара весил значительно меньше, чем равный ему объем воздуха снаружи оболочки. Для этого достаточно нагреть воздух внутри шара, оставив в нижней части оболочки отверстие. От теплоты воздух расширяется, и часть его будет вытолкнута через нижнее отверстие. Оставшееся внутри шара количество воздуха будет теперь весить меньше, чем наружный воздух в том же объеме. Если степень нагревания и размеры шара достаточны и оболочка не тяжела, то такой прибор должен будет подняться на воздух, так же как и наполненный легким газом.

 

Первые воздушные шары

Приведенные выше научные данные были впервые применены на практике во Франции. Честь постройки первого воздушного шара, заведомо поднявшегося на воздух, принадлежит братьям МОНГОЛЬФЬЕ. Летом 1783 года они сделали небольшой воздушный шар из легкого полотна, оклеенного бумагой. В нижней части шара было оставлено отверстие, сохранявшее свою форму благодаря имевшимся в нем обручам. Для нагревания воздуха шар помещался над небольшим очагом, в котором сжигали солому. В присутствии посторонних зрителей 5-го июня 1783 года вблизи Лиона во Франции был произведен первый опыт. Когда воздух внутри оболочки был достаточно нагрет, шар был отпущен и сейчас же плавно и быстро поднялся на высоту почти в две версты. За это время воздух в нем успел охладиться, и шар начал опускаться и потом упал на землю. Удача первого опыта воодушевила строителей, и они сейчас же приступили к постройке шара значительно больших размеров, такого, который мог бы поднять на воздух двух человек. В то же время французская академия наук поручила одному из своих ученых, профессору ШАРЛЮ, построить другой воздушный шар. На этот раз было решено наполнить воздушный шар или, как его называют иначе, аэростат, не гретым воздухом, а легким газом — водородом.

Большой аэростат бр. Монгольфье был готов несколько раньше. 21 ноября того же 1783 года состоялся первый полет шара с пассажирами. Громадный аэростат, около 100000 куб. фут. вместимостью, был наполнен гретым воздухом; в небольшой галерее, окружавшей его нижнее отверстие, поместились два человека, и шар вместе с ними поднялся на воздух.

Этот первый полет продолжался около 20 минут, причем воздухоплаватели достигли высоты около ¾ версты и затем благополучно спустились в окрестности Парижа. Имена первых людей, поднявшихся на воздух, были: Пилатр де РОЗЬЕ и маркиз д'АРЛАНД.

В это же время заканчивалась постройка и первого водородного аэростата, созданного физиком Шарлем. Оболочка была сделана из шелка, пропитанного для непроницаемости лаком. На весь шар была надета сетка, к которой крепились шнурки, поддерживавшие корзинку для воздухоплавателей. Аэростат имел 27½ футов в поперечнике и был построен правильно и обдуманно на основании научных данных. В шаре имелся клапан, приводимый в действие из корзинки и позволявший воздухоплавателям, в случае необходимости, выпустить часть газа, что должно было заставить шар идти вниз. Кроме того, в корзинке шара были заготовлены мешки с песком в виде балласта. Выбрасывая балласт и облегчая таким образом шар, можно было заставить его подняться выше или прекратить начавшийся спуск.

Первый полет этого аэростата состоялся в Париже 1-го декабря 1783 года. Необходимый для наполнения шара водород добывался в течение предшествовавших 3-х дней и ночей в деревянных бочках, заключавших в себе куски железа и разбавленную серную кислоту. Когда все приготовления были окончены, в корзине поместились: сам строитель аэростата профессор Шарль и его главный помощник РОБЕР. Шар был выпущен, и воздухоплаватели совершили на нем удачный полет около двух часов продолжительностью, пролетев около 50-ти верст. Во время этого полета часть газа просочилась через оболочку, и под конец аэростат уже не был в состоянии держать в воздухе 2-х людей. Поэтому, когда аэростат спустился на землю, Робер вышел, а профессор Шарль остался один и поднялся вновь. На этот раз сильно облегченный шар быстро пошел кверху и достиг высоты около 3-х верст. Любуясь невиданным величественным зрелищем, профессор Шарль в то же время произвел ряд интересных научных наблюдений.

Таким образом было положено начало воздухоплавания. В дальнейшем это дело продолжало развиваться. Много раз строились аэростаты значительно больших размеров. Иногда, при благоприятном ветре, людям удавалось пролетать очень большие расстояния. Одним из самых длинных полетов был перелет француза ДЕЛАВО из Парижа в Коростышев (в России). Этот полет продолжался 35½ часов подряд и был совершен в октябре 1900 года. Наибольшая высота на круглом аэростате была достигнута немецким профессором БЕРСОНОМ — около 10½ верст. На такой большой высоте людям обычно бывает трудно дышать и приходится брать с собою и вдыхать чистый кислород. В России также совершено было большое количество различных полетов такого рода генералом КОВАНЬКО и другими воздухоплавателями.

Развитие нового дела не могло, конечно, обойтись без жертв. Первым человеком, которому суждено было погибнуть от катастрофы с воздушным шаром, был Пилатр де Розье — первый поднявшийся на воздух человек; в дальнейшем были и другие жертвы, но это не остановило нового дела, которое продолжало развиваться.

Круглые аэростаты принесли громадную пользу и в научном отношении; с их помощью были впервые исследованы высшие слои атмосферы, были произведены наблюдения над строением облаков и т. д.

Интересно отметить, что воздушный шар остался почти без изменений с тех пор, как он был впервые построен профессором Шарлем. Круглые аэростаты нынешнего времени почти не отличаются от первого шара. Они в полной мере обладают его главным недостатком. Они практически неуправляемы. Выпуская газ или выбрасывая балласт можно заставить шар спуститься или подняться. Но направление полета находится, можно сказать, полностью вне воли летящего, т. к. шар всегда движется в ту сторону, куда дует ветер. Это свойство делало совершенно невозможным применение воздушного шара как средства сообщения.

 

Управляемые аэростаты

Попытки заставить воздушный шар двигаться в желаемом направлении, т. е. создать управляемый аэростат, были сделаны почти сейчас же после первых полетов. Уже в 1784 году, т. е. всего спустя год после первых удачных испытаний, француз БЛАНШАР построил аэростат, приводившийся в движение с помощью особых воздушных весел. Попытка эта потерпела полную неудачу. Несколько более правильной по замыслу была попытка бр. Робер, которые построили аэростат продолговатой формы. Однако отсутствие в те времена пригодных двигателей заставило и этих опытных строителей прибегнуть к помощи человеческой мускульной силы. При таких условиях попытка эта тоже не могла дать хороших результатов.

В области воздухоплавания, как и в других областях техники, для успеха такой работы, кроме научных познаний и таланта изобретателя, необходимы были технические средства, т. е. материалы, станки, приборы и т. д. Необходимы также работники, умеющие обращаться с такими материалами и станками и могущие выполнить идеи изобретателя. Этим объясняется то, что в течение почти 70 лет со времени первых попыток дело управляемого воздухоплавания не двигалось вперед. За этот срок были изобретены пароходы, железные дороги и большое число паровых двигателей, исполнявших разные работы. Все это нашло себе отклик и во воздухоплавании. В 1852 году выдающийся французский инженер ЖИФФАР построил небольшой аэростат правильной продолговатой формы. Приводить в движение этот воздушный корабль должна была легкая паровая машина, весившая с котлом и топкой около 9-ти пудов и развивавшая 3 лошадиных силы.

Машина приводила в действие трехлопастный воздушный винт 11 футов в диаметре, делавший 110 оборотов в минуту. Сам аэростат имел в длину 143 фута, в диаметре 39 футов; емкость его была 75000 куб. футов. Первое испытание его было произведено в 1852 году и прошло вполне успешно. Аэростат отлично слушался рулей и двигался в желаемом направлении, развивая скорость до 10 верст в час. Полет, продолжавшийся несколько часов, прошел вполне благополучно, причем к вечеру аэростат самостоятельно возвратился к месту вылета в Париж.

После этой первой крупной удачи инженер Жиффар, один из самых замечательных изобретателей, работавших в области воздухоплавания в 19 столетии, построил еще несколько управляемых аэростатов средней величины и под конец задумал создать огромный быстроходный воздушный корабль в 2000 фут. длиною. Но этому проекту не суждено было осуществиться, т. к. изобретатель ослеп и покончил жизнь самоубийством.

Следующим шагом в деле развития управляемого воздухоплавания были работы двух французских офицеров — РЕНАРА и КРЕБСА, долгое время работавших над усовершенствованием аэростата с электрическим двигателем. Они выработали новый тип легкой электрической батареи, доставлявшей ток. Батарея эта давала до одной лош. силы на каждые 100 фунтов своего веса. Электрический двигатель был разработан при содействии известного изобретателя динамо-машины — ГРАММА. Двигатель развивал 9 лош. сил и весил около 6 пудов. Прежде чем приступить к постройке настоящего аэростата, эти изобретатели произвели большое число опытов, изучая, какую форму нужно придать оболочке, чтобы получить наибольшую скорость, как правильнее сделать винт, чтобы он при том же двигателе тянул как можно сильнее, и т. д. Серьезная подготовительная работа, выполненная в течение нескольких лет этими изобретателями, внушила доверие к ним. Французское правительство выдало необходимую сумму денег, и в 1884 году этот проект был построен. Это был первый аэростат, который оказался способным вернуться к месту вылета против небольшого ветра. До тех пор самый небольшой ветер уже служил непреодолимым препятствием. Аэростат Ренара и Кребса, названный ими «La France» («Франция»), совершил всего 7 воздушных поездок, причем в 5 из них он был в состоянии дойти до указанного ему заранее места и вернуться назад.

Таким образом, это был первый воздухоплавательный аппарат, действительно двигавшийся туда, куда этого желали находившиеся на нем люди. Он развивал скорость свыше 20 верст в час. Опыты с ним были произведены в 1884 и 1885 годах. С теми техническими средствами и машинами, которые в то время были в распоряжении строителей, едва ли можно было сделать больше.

Под конец 19-го столетия были разработаны и получили большое распространение двигатели внутреннего сгорания, столь широко и успешно применяемые на автомобилях и моторных лодках. Этот же тип двигателя сделал возможным действительное осуществление воздухоплавательных приборов. Все без исключения управляемые аэростаты и летательные машины, оказавшиеся пригодными для настоящей практической службы наравне с пароходами и автомобилями, приводились в движение бензиновыми двигателями внутреннего сгорания. Бензиномотор и был тем главным инструментом, без которого нельзя было создать жизнеспособную летательную машину какого бы то ни было рода.

 

Бензиновый двигатель

Ознакомимся в общих чертах с тем, как устроен и как работает бензиновый мотор. Главную часть каждого такого двигателя составляет один или несколько цилиндров, каждый из которых представляет из себя как бы стакан от 3-х до 6-ти дюймов в поперечнике и приблизительно в 2 раза больше в длину. Стакан этот делается обычно из чугуна или стали, и внутренняя стенка его точно обтачивается на токарном станке и должна быть совершенно гладкой, а поперечник цилиндра — совершенно одинаковым на всей его длине. Внутри цилиндра двигается п о р ш е н ь, т. е. металлический стакан несколько меньших размеров, обточенный с своей наружной стороны и пригнанный к цилиндру вплотную таким образом, что воздух не может проходить между стенками цилиндра и поршня. В дне цилиндра имеется обычно 3 отверстия; 2 из них закрываются особыми клапанами,а в третье наглухо завинчивается так называемая свечка. Клапаны сделаны для того, чтобы в нужное время открывать доступ газам во внутренность цилиндра, которые производят работу, и затем дать им возможность, после того как работа будет совершена, выйти наружу. Клапаны мотора имеют приблизительно такое же назначение, как водопроводный или самоварный кран. Цилиндры соединены вглухую с остовом двигателя, а поршни с помощью особой промежуточной части — шатуна, присоединены к изгибам коленчатого вала, т. е. главной оси мотора. Когда коленчатый вал вращается, то поршни двигаются попеременно то в одну, то в другую сторону внутри цилиндров. Таким образом, поршень то приближается к днищу цилиндра, то удаляется от него. Если бы мы пожелали заполнить жидкостью все пространство внутри цилиндра, то когда поршень находится ближе всего к днищу цилиндра, жидкости войдет около 1-го чайного стакана, когда же поршень находится дальше всего от дна цилиндра, то жидкости войдет около 5-ти стаканов. Свечка представляет из себя небольшой приборчик, в который проводится электрический ток, обычно доставляемый маленькой электрической машиной — магнето, вращаемой самим мотором. Как было указано, свечка ввинчивается в цилиндр так, что конец ее оказывается во внутренней его части. В этой части свечки в необходимый момент проскакивает электрическая искра. В моторах, о которых идет речь, работающим веществом является смесь паров бензина с воздухом. Смесь эта приготовляется особым небольшим прибором, который называется карбюратором. Через широкое отверстие в этот прибор попадает снаружи воздух. Кроме того, по небольшой трубочке в него же течет бензин из резервуара. Количество подаваемого бензина и воздуха можно, по желанию, изменять, пользуясь особенными краниками и заслонками, т. к. в зависимости от погоды, качества бензина и т. д. приходится несколько иначе составлять рабочую смесь, чтобы получить наилучшее действие двигателя.

Большая часть бензиновых моторов вообще и все без исключения двигатели, которыми пользуются в воздухоплавании, делаются по типу, называемому «четырехтактным». Такое название дано этим двигателям, т. к. во время работы их в каждом цилиндре происходят одно за другим четыре различных действия или, как их называют, четыре такта. Действия эти происходят в следующем порядке:

1) Поршень удаляется от дна цилиндра. В это время открывается клапан, впускающий рабочую смесь из карбюратора, и освободившееся между дном цилиндра и поршнем пространство заполняется этой смесью воздуха с парами бензина.

2) Поршень приближается к дну цилиндра. В это время оба клапана остаются закрытыми. Места внутри цилиндра становится меньше, но смеси выйти некуда, т. к. все отверстия закрыты. Поэтому смесь паров бензина и воздуха в это время сжимается, сдавливается.

3) Поршень удаляется от дна цилиндра. В самом начале этого действия в свечке, о которой упоминалось выше, проскакивает электрическая искра, воспламеняющая смесь. Сгорание паров бензина, смешанных с воздухом, происходит страшно быстро, иначе говоря, происходит маленький взрыв. Стенки цилиндра делаются достаточно крепкими, чтобы выдержать этот взрыв, и все его давление уходит на то, чтобы с силою толкнуть поршень в направлении от дна цилиндра. В течение всего этого действия оба клапана продолжают оставаться закрытыми.

4) Поршень приближается к дну цилиндра. В самом начале этого действия открывается другой клапан, позволяющий сгоревшей смеси свободно выйти из цилиндра. При приближении поршня к дну цилиндра места в последнем остается очень немного, и т. к. имеется свободный выход через открытый клапан, то все, что осталось от взрыва, уходит прочь, оставляя цилиндр свободным и готовым для нового наполнения рабочей смесью.

С концом 4-го действия клапан выпуска закрывается, другой клапан — впускной — открывается, и все действия повторяются в прежнем порядке. Таким образом, источником работы мотора внутреннего сгорания является взрыв смеси воздуха с парами бензина, керосина или с газом. Взрыв, который в каменноугольных копях, в местах, где хранятся запасы бензина и др. горючих жидкостей, может причинить огромные бедствия — этот самый взрыв, производимый теми же веществами, но в маленьком виде внутри цилиндра двигателя, может быть послушным помощником человека. Он может в этом случае двигать автомобиль, моторную лодку, воздухоплавательный аппарат; может совершать и огромное число других мирных работ в промышленности и в сельском хозяйстве. Работающий двигатель можно также сравнить с ружьем, в котором пуля не может вылететь из ствола, а лишь способна, двигаясь внутри него, дать толчок, полученный от взрыва порохового заряда, некоторой ручке, вращающей колесо, — в данном случае — коленчатому валу. Выстрелы непрерывно следуют один за другим по 10-15 в секунду, и каждый раз дается небольшой толчок вращающемуся колесу. Сравнивая работающий двигатель с ружьем, мы должны были бы считать: первый такт, или первое действие — заряжанием; второе — забивкой, уплотнением заряда; третье действие — выстрелом и четвертое — очисткой ствола от дыма и копоти. Когда мотор действует, то в каждом его цилиндре одну четверть времени продолжается полезная работа, а три четверти состоит в подготовлении условий, нужных для работы. Чередование работы и промежутка идет очень быстро — в одну секунду каждый цилиндр дает 10-15 таких толчков. На главный вал мотора надевают обычно тяжелое стальное колесо, называемое маховиком.

Делается это по следующей причине: как было сказано, работа в цилиндрах происходит не равномерно, а в виде толчков. Поэтому во время вспышки — взрыва в цилиндре, мотор с силой дергал бы механизм, который он должен вращать, а все остальное время он не давал бы никакой силы и даже мог бы перестать вращаться. Быстро вращающееся маховое колесо как бы впитывает в себя эти толчки. Известно, что тяжелое колесо нельзя заставить сразу вращаться быстро. Его также нельзя сразу остановить, если оно быстро вертится. Поэтому такое колесо делает в двигателе толчки незаметными, а всю его работу — плавной. На моторных лодках и в промышленности очень часто пользуются двигателями с одним цилиндром и с тяжелым маховиком. В воздухоплавании, где все части делаются легкими и тонкими и где все вообще стараются делать возможно легче, моторы никогда не делаются одноцилиндровыми; их всегда делают с большим числом сравнительно малых цилиндров, получая, таким образом, еще более ровную работу и более легкий вес.

Во время работы цилиндры от ряда непрерывно происходящих внутри них взрывов сильно нагреваются. Это могло бы даже разрушить их материал и, во всяком случае, сделало бы невозможной работу двигателя, т. к. на раскаленных металлических стенках не удержалось бы никакое смазочное масло, если бы цилиндры не были охлаждены снаружи специальными приспособлениями. В большинстве двигателей цилиндры охлаждаются следующим образом: на цилиндр снаружи надевается металлический колпак, так, чтобы между ним и стенками цилиндра оставалось свободное пространство, приблизительно в палец толщиной. К этому колпаку или, как его называют, водяной рубашке, приделываются с противоположных сторон две трубы. В одну из них все время с помощью небольшого насоса подается холодная вода, через другую вода выходит из рубашки цилиндра. Холодная вода, касаясь стенок цилиндров, все время охлаждает их, но зато нагревается сама. В моторной лодке это не страшно, так как холодная вода накачивается все время из-за борта. На автомобиле или на воздухоплавательном аппарате, где запас воды приходится брать с собою, вся вода в несколько минут закипела бы и очень скоро испарилась бы, если бы пустить ее из мотора прямо в тот сосуд или резервуар, в котором она взята с собою. Поэтому воду, которая охлаждает работающей двигатель, приходится в свою очередь тоже охлаждать. Для этой цели обычно пользуются так называемым радиатором. Делается этот прибор следующим образом: два металлических резервуара соединяются между собой большим числом тонких трубочек. Весь радиатор располагается таким образом, чтобы на трубочки возможно сильнее дул ветер. Иногда для этого делают небольшой вентилятор, который создает искусственный ветер между трубочками. Горячая вода из мотора идет по трубе в верхнюю часть радиатора и затем по тонким трубочкам медленно течет в нижнюю его часть. Проходя медленно по тонким трубочкам, обдуваемым снаружи ветром, вода, значительно охладившись, поступает в нижнюю часть радиатора, а оттуда насосом накачивается опять в двигатель, охлаждая его, нагревается сама, т. е. уносит из него избыток теплоты в радиатор. Это продолжается во все время работы, и сравнительно небольшого количества воды достаточно, чтобы обеспечить надолго исправное действие мотора. Так, например, в аэропланный двигатель в 100 лош. сил надо было вливать около 2 ведер воды, чтобы заполнить рубашки цилиндров, радиатор и все трубы. Летом, часов через 10 полета, требовалось подлить около одной четверти ведра.

Так устроен двигатель, который сделал практически возможным воздухоплавание во всех его видах. Главным преимуществом бензинового мотора перед паровым или электрическим двигателем была большая легкость его самого, а также и вещества, которое служит источником его работы. Когда мы говорим, что бензиновый двигатель легче парового или электрического, то, понятно, мы сравниваем машины, дающие одну и ту же мощность, т. е. развивающие одинаковое число лошадиных сил. Сравним, для примера, веса трех разных типов двигателей, дающих по 25 лош. сил.

I. ПАРОВАЯ МАШИНА такого типа, какой стоял на аэростате Жиффара, весила бы для 25 лош. сил около 3000 фунт. (75 пудов).

II. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ с батареей элементов — около 3100 фунт. (77 пудов).

III. БЕНЗИНОВЫЙ МОТОР со всеми принадлежностями — около 200 фунт. (5 пудов).

Кроме того, бензиновый двигатель такой силы израсходует в час работы не более 18 фунтов бензина и от 1-го до 3-х фунтов смазочного масла, тогда как два других типа двигателей потребуют, по крайней мере, в 3 раза больше разных веществ.

Это имеет тоже очень большое значение. За последнее время некоторым строителям удалось построить очень легкие паровые машины, но большой вес топлива и воды, необходимых для их работы, оставлял их далеко позади бензинового двигателя. Когда строились управляемые аэростаты, о которых упоминалось выше, приходилось всегда соблюдать громадную экономию в весе всех частей и материалов, которые шли в дело, так как данного размера аэростат может поднять только определенный груз, и если он со всеми своими частями будет слишком тяжел, то он не отделится от земли.

Таким образом, двигатель, со всеми его частями, должен был тоже весить не больше определенного количества фунтов; пока строители пользовались паровыми и электрическими двигателями, сила двигателей всегда была слишком малой.

Понятно, что если сделать аэростат большим, то и подъемная сила его окажется большей и можно будет поставить более сильный двигатель. Но, чтобы двигать по воздуху громадную оболочку такого аэростата, потребуется также значительно большая сила, и значит, двигатель всегда останется слишком слаб, если только он не дает много силы на каждый фунт своего веса.

Бензиновый двигатель и оказался тем достаточно легким мотором, который сделал возможным осуществление управляемых аэростатов, действительно летающих даже и против сильного ветра, согласно воле того, кто им управляет. Этот же мотор сделал, наконец, возможным и постройку наиболее важных современных летательных машин — аэропланов, о которых подробно будет рассказано далее.

Первое удачное применение бензиномотора на аэростате представляли из себя работы САНТОС-ДЮМОНА — одного из наиболее замечательных изобретателей, работавших в области воздухоплавания.

Первые работы этого молодого талантливого строителя относятся к 1897 году. Он сделал для себя небольшой круглый аэростат и производил на нем полеты вблизи Парижа. Получив таким образом некоторый опыт в воздухоплавании, он построил свой первый управляемый аэростат, бывший, вероятно, самым маленьким из всех когда-либо строившихся. Аэростат должен был поднять на воздух лишь вес изобретателя и маленького бензиномотора в 3½ лош. силы, снятого с мотоциклетки.

Аэростат оказался сравнительно удачным, довольно хорошо слушался рулей и позволил своему строителю получить много ценных сведений для дальнейших работ. Первый же полет окончился гибелью аэростата, причем его изобретатель не пострадал лишь случайно. Это нисколько не смутило Сантос-Дюмона, и он немедля принялся за осуществление второго аэростата, давшего лучшие результаты, а затем и целого ряда других. В это время к воздухоплаванию уже относились с большим интересом, и во Франции одним человеком был обещан крупный приз тому воздухоплавателю, который вылетит из указанного места вблизи Парижа, облетит вокруг Эйфелевой башни и вернется к месту, откуда он начал свой полет.

Выше указывалось, что уже инженеру Жиффару, а также полковнику Ренару удавалось возвращаться к месту вылета на своих управляемых аэростатах. В данном же случае требование было более серьезным. Надо было совершить заданный полет в определенное время — не больше, чем в полчаса. Чтобы выполнить это условие, требовалось создать аэростат, идущий с значительно большей скоростью, чем та, которая достигалась до этого времени.

В июле 1901 года Сантос-Дюмон решился попробовать выполнить условия упомянутого приза. В присутствии свидетелей и большого числа зрителей он поднялся на воздух на своем аэростате № 5 из указанного предместья Парижа и полетел к Эйфелевой башне. Через 10 минут он уже поворачивал свой аэростат, огибая башню, но на обратном пути встретил довольно сильный ветер, значительно замедливший скорость хода. Аэростат успешно двигался против ветра, но скорость его настолько уменьшилась, что он достиг места вылета лишь на сороковой минуте. Приз, таким образом, взят не был. Вдобавок к этому, вскоре после возвращения, когда аэростат еще находился в воздухе, на нем остановился двигатель. Аэростат перестал быть управляемым, его понесло ветром на большое дерево и он был сильно поврежден.

Неутомимый изобретатель вновь принялся за работу и быстро построил аэростат № 6, на этот раз несколько больших размеров, превосходивший все остальные своей надежностью и скоростью. Он был приведен в движение бензиновым двигателем в 12 лош. сил. 19-го октября 1901 года Сантос-Дюмон вновь сделал попытку взять приз Дейч де ла Мера. Он вылетел с указанного места на своем аэростате, ровно через 9½ минут уже долетел до Эйфелевой башни, обогнул ее и через 29½ минут от начала полета вернулся к месту вылета. Таким образом, требования приза были выполнены, и он получил обещанную сумму в 125000 франков.

Эти работы Сантос-Дюмона можно считать действительным разрешением вопроса о создании управляемого аэростата. В дальнейшем эти аппараты совершенствовались, их стали строить во всех странах, на них стали ставить двигатели, дававшие огромную силу, и, таким образом, оказалось возможным получить значительно большую скорость, а вместе с тем все меньше и меньше зависеть от ветра.

В развитии воздухоплавания большое значение имели работы еще одного выдающегося изобретателя — графа ЦЕППЕЛИНА, начавшего осуществление своих аэростатов приблизительно в то же время, когда и Сантос-Дюмон.

Управляемые аэростаты этого строителя значительно отличались от всего того, что делалось до тех пор. Во всех аэростатах, строившихся до этого времени, вся оболочка, в которой находился газ, была мягкой и сохраняла свою удлиненную форму только благодаря заполнявшему ее газу. При таких условиях трудно было сохранить точно ту форму, которая давала бы самые лучшие результаты. Граф Цеппелин задумал сделать аэростат совершенно иначе. Он изготовил из легких материалов остов — каркас, состоявший из шестнадцати легких продолговатых балок, скрепленных между собой особыми обручами. Вся эта огромная труба снаружи была обтянута материей. Передний и задний концы делались заостренными, для чего указанные шестнадцать балок как бы изгибались и сводились в одну точку. Таким образом, получался огромный, довольно легкий остов, пустой внутри, способный совершенно точно сохранять свою форму. Внутри его помещалось большое число обыкновенных воздушных шаров. Когда их наполняли газом, они совершенно заполняли внутренность остова. Таким образом, получалась двойная выгода. Весь аэростат отлично сохранял свою форму, что было очень важно для его устойчивости и для скорости полета; кроме того, в случае повреждения не весь газ уходил из оболочки, а лишь небольшая часть его, заполняющая тот внутренний шар, который окажется неисправным.

Граф Цеппелин истратил очень много времени и все деньги, какие у него были, на свои опыты, но в конце концов ему удалось достигнуть очень хороших результатов. В 1908 году Цеппелин закончил свой аэростат огромных размеров в 460000 куб. фут. вместительностью, с двумя моторами по 110 лош. сил каждый. Полный вес его достигал 16 тонн (около 1000 пудов), причем он мог свободно нести 18 пассажиров.

В 1908 году этот огромный воздушный корабль совершил удачный длинный полет, продолжавшийся около 12-ти часов, причем было покрыто около 400 верст. Аэростат летел со скоростью в среднем около 35 верст в час. Временами достигалась еще большая скорость.

В это время «создание» управляемых аэростатов, можно считать, уже закончилось, и в дальнейшем шло лишь улучшение и совершенствование их — как совершенствуются и в настоящее время пароход и железные дороги, которыми мы пользуемся.

Теперь управляемые аэростаты уже действительно могли двигаться туда, куда этого желали их капитаны; они могли нести на себе значительные грузы и передвигаться с большой скоростью (40-50 верст в час).

Аэростаты эти смогли, наконец, летать, если и не во всякую погоду, то, по крайней мере, при обычных условиях, тогда как раньше всегда приходилось выбирать исключительно тихие и спокойные дни. В 1908 — 1910 годах постройкой управляемых аэростатов стали заниматься во всех культурных государствах.

В России также было построено несколько таких воздушных кораблей; по большей части их строили наши военные инженеры: капитан ШАБСКИЙ, полковники НЕМЧЕНКО, УТЕШЕВ и многие другие. Из среды наших офицеров вышло также немало прекрасных капитанов этих аэростатов, справлявшихся со своим трудным, иногда опасным делом так же хорошо, как это делали лучшие воздухоплаватели других стран. В России постройкой аэростатов занимался, главным образом, Ижорский завод. Кроме того, несколько управляемых аэростатов было приобретено во Франции. На этих кораблях, как русской, так и иностранной постройки, несколькими русскими офицерами было совершено до войны и в начале ее много интересных полетов. Весьма удачными были полеты капитана НИЖЕВСКОГО.

Из заграничных аэростатов наиболее успешными по своим качествам продолжали оставаться немецкие — типа Цеппелина; французские — типа Лебоди и некоторые другие — несколько уступали Цеппелинам в скорости и в некоторых других качествах, но зато были проще в пользовании и дешевле.

Другие страны большей частью старались подражать либо немцам, либо французам и, вообще, были слабее их, причем все смотрели на управляемый аэростат лишь как на военное средство, служащее главным образом для разведки. Впрочем, немцы, тайно от других, производили опыты бросания бомб с этих воздушных кораблей.

 

Управляемые аэростаты последнего времени

Когда в 1914 году наступила война, все государства, у которых имелись аэростаты, пробовали применить их для военных целей. В большинстве случаев это было довольно неудачно. Аэростаты представляли из себя большую, отлично видимую цель и почти в каждый полет их сильно повреждали и очень часто взрывали и уничтожали совсем; попадали в них из особых пушек, специально устроенных для стрельбы по воздухоплавательным аппаратам. Наибольшее число военных полетов на управляемых аэростатах было совершено немцами, несколько раз прилетавшими и бросавшими большие бомбы в Париж, Лондон и русские города, расположенные вблизи фронта. Но и немцы, в конце концов, оставили эти дорогостоящие и неспособные хорошо защититься воздухоплавательные аппараты и перешли к совершенно другим машинам, о которых будет рассказано в дальнейшем.

Но если для войны аэростаты и оказались малопригодными, то достигнутые ими результаты вообще нужно считать очень хорошими. Летом 1919 года английский воздушный корабль R-34 два раза перелетел Атлантический океан.

Он прибыл из Англии в Америку, долетел до Нью-Йорка и затем, тем же путем, возвратился обратно в Англию. Полет над океаном продолжался около 4-х дней.

Еще более крупные результаты были достигнуты одним из последних немецких цеппелинов, который пролетел из Турции в глубь Центральной Африки и, не спускаясь, возвратился обратно. Им было покрыто около 3000 верст по воздуху. Этот замечательный воздушный корабль весил со своим полным грузом около 80-ти тонн, т. е. около 5000 пудов. Более половины этого груза приходилось на полезный груз, т. е. на вес бензина, людей, оружия, провианта и т. д.

Как можно видеть из того, что было сказано о последних английских и немецких управляемых аэростатах, аппараты эти за последнее время достигли очень высокого совершенства. Они довольно надежны, движутся со скоростями 80-100 верст в час, поднимают большие тяжести и могут нести до 50-ти человек.

Но все же управляемый аэростат имеет такие недостатки, с которыми нельзя справиться, сколько бы ни трудиться над их устранением. Оболочка его всегда будет очень большой, и потому на земле средней силы ветер всегда представляет для аппарата немалую опасность. Его спуск на землю при среднем ветре требует помощи нескольких сотен человек, которые своевременно должны ухватить его за веревки.

Огромная оболочка аэростата наполнена горючим газом, способным вспыхнуть от небольшой искры, что, конечно, влечет полную гибель его, со всеми находящимися на нем людьми. Такие несчастья случались много раз 10.

Кроме того, весь аппарат очень дорог. Газ, которым он наполнен, тоже стоит немало, и притом, как бы хорошо ни была сделана и пролакирована оболочка, газ понемногу все время просачивается и уходит прочь. Его приходится постоянно подбавлять, а раз в месяц или немного реже необходимо весь газ выпустить и заменить свежим. Все это делает управляемые аэростаты дорогими и сравнительно малопригодными для работы в обычных условиях, тем более, что уже существуют иные, гораздо более пригодные и лучшие типы воздухоплавательных машин, с которыми и надлежит теперь ознакомиться поближе.

 

Летательные машины

На первых страницах этой книги было сказано вкратце о приборах «тяжелее воздуха». Упоминалось также, что к этому разряду относятся все птицы и летающие насекомые и что полет их происходит совершенно иным образом, чем движение в воздухе всякого аэростата. Как известно, ничего похожего на аэростат в природе не существует; таким образом, изобретая его, человек должен был всю эту задачу разрешить своим разумом, не имея никаких указаний со стороны, не видя никогда никакой модели такого аппарата. Что же касается до «летательных машин с крыльями», то самые разнообразные модели таких аппаратов человек постоянно видит в природе, и таким-то именно образом устроены и летают все птицы. Казалось бы, людям надо только рассмотреть хорошенько, как сделаны птичьи крылья, какие движения производятся ими в воздухе, да и постараться сделать самим то же самое. И все же аэростаты, представлявшие на первый взгляд более сложную задачу, были изобретены гораздо раньше и свыше 100 лет оставались единственными приборами, поднимавшими и переносившими человека по воздуху. Произошло это потому, что постройка летательной машины, т. е. механической птицы, способной поднять на воздух человека, представляла из себя очень трудную и сложную задачу. Для успешной постройки такой машины, т. е. аппарата тяжелее воздуха, требовался не только талант и настойчивость изобретателя, но и подходящие материалы, умелые рабочие, а главное — достаточно легкий и сильный двигатель. Между тем как для постройки, например, воздушного шара были необходимы лишь простые материалы, которые умели приготовлять уже тысячи лет тому назад, а именно — нетяжелая материя, веревки и лак. Таким образом, если бы во времена Леонардо да Винчи, т. е. около 1500 года и даже значительно раньше, 1000 или 2000 лет тому назад, кто-нибудь знал бы, как сделать аэростат, надуваемый гретым воздухом, он отлично мог бы построить и летать на нем, т. к. все материалы легко могли быть получены. Иное дело с прибором тяжелее воздуха. Если бы 100 или 50 лет тому назад какой-нибудь изобретатель и додумался до устройства летательной машины, например, аэроплана, он не мог бы осуществить его, т. к. не получил бы легких стальных труб, проволок и тросов специальной прочности, много других материалов и, самое главное, подходящего двигателя. Все эти материалы и приборы не могли, конечно, быть созданы трудами мысли одного человека. Тысячи людей трудились над подготовкой этого всего, не имея в виду летания по воздуху. Легкие стальные трубы создавались для постройки велосипедов и других подобных машин. Легкие и прочные колеса, резиновые шины — для велосипедов и автомобилей. Стальная проволока огромной прочности выделывалась для музыкальных инструментов. Когда я строил свои первые аэропланы, проволока для них покупалась в виде фортепьянных струн. Самая же главная часть — бензиновый двигатель, в том виде, в каком он оказался пригодным для летательных машин, был результатом работы многих сотен, если не тысяч, отдельных изобретателей, как наиболее образованных инженеров, так и простых рабочих, трудившихся над ним, вносивших одно за другим изменения и улучшения, устранявших мало-помалу его недостатки, вначале очень серьезные. Моторы такого рода были сперва созданы, чтобы двигать станки и машины на небольших фабриках. Затем их стали строить в огромном количестве для автомобилей. Пришлось потратить много труда и старания, чтобы научиться делать их легкими, т. к. поставить на легкие колеса и раму тяжеловесный мотор было очень неудобно и ненадежно. Если же все начать делать достаточно прочным для старых тяжелых двигателей, то весь автомобиль окажется страшно громоздким, будет легко вязнуть на дороге, и, вообще, им будет неудобно пользоваться. Все сказанное еще в большей степени справедливо по отношению к гоночным автомобилям и моторным лодкам. Понятно, что при одинаковом устройстве и весе как автомобиль, так и лодка будут двигаться тем быстрее, чем сильнее на них двигатель. И вот многие техники и изобретатели трудятся над тем, чтобы облегчить мотор, как только можно. Эти общие усилия приводят к тому, что год за годом двигатели строятся все более легкими. От двигателя гоночной моторной лодки до аэропланного в конце концов осталось сделать только один шаг. И действительно, небольшой французский завод, строивший легкие двигатели для гоночных лодок, оказался в состоянии выпустить в Европе в 1905 — 1906 годах мотор, поднявший на воздух летательную машину с человеком.

Таким образом, создались условия, сделавшие возможным осуществление летательных машин. Все это было необходимо для постройки летательного аппарата, но трудности далеко этим не кончились. Всякому понятно, что без красок, полотна и т. д. нельзя нарисовать картину. Но кроме всего этого, необходим также талант и умение художника. Так же было и с созданием летательных машин. Потребовались огромные усилия и работа человеческого разума, чтобы из всех этих материалов создать машину, которая, в конце концов, смогла осуществить то, о чем люди мечтали долгие тысячелетия, а именно — поднять человека на крыльях на воздух.

Ознакомимся теперь подробнее с тем, как могла быть построена летательная машина. Всякий наблюдательный человек может обратить внимание на то, что машины, создаваемые руками человека, всегда делаются несколько иначе, чем живые механизмы, т. е. части тела животных, служащие примерно для той же цели. Автомобиль, повозка и т. д. всегда делаются на колесах, тогда как все животные передвигаются с помощью ног. Точно так же рыбы двигаются в воде с помощью плавников, а пароходы с помощью вращающихся колес или винтов, действующих иначе, чем хвост или плавники рыбы, но нисколько не хуже. Того же самого следовало ожидать и с приборами для летания по воздуху. И если некоторые мечтатели, особенно в прежнее время, думали сделать себе крылья наподобие птичьих, то все серьезные изобретатели знали, что следует идти другим путем и строить не подобие животного, а машину. И делать эту машину надобно сознательно, т. е. точно зная как, почему и для чего делается каждая часть ее; какую именно работу хотят получить от каждой отдельной части и от всей машины в целом. А самое главное — надо совершенно точно знать, почему именно можно рассчитывать, что как части, так и вся машина будет делать всю работу, которую ожидает получить изобретатель.

Чтобы ознакомиться несколько с условиями полета, конечно, полезно было наблюдать птиц, но во всем, что касалось постройки летательных аппаратов, приходилось идти своим самостоятельным путем, т. е. надо было сообразить и ясно понять, при каких условиях и почему воздух будет держать на себе летательную машину, возможно ли создать искусственно такие условия и если можно, то как именно.

Понятно, что для того, чтобы летательная машина поднялась на воздух, необходимо, чтобы на части ее, проще говоря, на крылья давил воздух. Понятно также, что он должен давить снизу вверх и притом с достаточной силой. Известно, что движущийся воздух, т. е. ветер может с большой силой давить на крылья ветряной мельницы, паруса корабля и т. д. Если в ветреный день стать на высоком, открытом месте и держать в руках лист картона или тонкую дощечку, то давление ветра на эти предметы будет ясно чувствоваться. В совершенно тихую погоду при таких же условиях никакого давления не будет, но если в тихую погоду высунуть ту дощечку из окна быстро идущего поезда, почувствуется давление как в сильный ветер. Если, наконец, в безветренную погоду, оставаясь на месте, начать быстро махать этой дощечкой, то во время взмаха можно вновь почувствовать, что воздух сопротивляется ее движению, давит на нее. Воздух при этом всегда давит с той стороны, откуда дует ветер, иначе говоря, давит в сторону, противоположную движению. Понятно, что если скорость ветра или движения одинаковы, то сила, с которой давит воздух, будет тем большей, чем больше поверхность того предмета, на который дует ветер. Если он будет в два раза или в пять раз больше, то и сила давления будет в каждом случае приблизительно в два или в пять раз большая. Во всех случаях считается, что доска или лист картона поставлены поперек движения так, что ветер дует на всю их поверхность. Если каждый их этих предметов поставить боком так, чтобы ветер дул на ребро, то сила давления будет в несколько раз меньшей, т. к. в этом случае воздух давит целиком только на узкое ребро. Всякому хорошо известно, что сила давления будет тем большей, чем сильнее ветер, т. е. чем быстрее движется воздух.

Но не все знают, что сила давления увеличивается не так, как скорость ветра или движение, а гораздо быстрее. Выражаясь точно, надо сказать, что сила давления воздуха пропорциональна квадрату скорости. Это значит, что если скорость увеличилась в два раза, то давление будет не в два, а в четыре раза больше. Если скорость увеличилась в три раза, то давление возрастет в девять раз и т. д.

Когда все это было выяснено, то оказалась возможным высчитывать наперед, с какой приблизительно силой воздух будет давить на такую или иную плоскость, движущуюся с той или иной скоростью. Для этого поступают таким образом. Раз навсегда было точно измерено, с какой силой давит ветер, например, в 10 верст в час на доску или какой-нибудь плоский предмет размером в 1 квадратный аршин. Оказалось, что при таких условиях сила давления всегда будет, приблизительно, 9/10 фунта.

Предположим, что надо узнать с какой силой воздух давил бы на большую плоскость, скажем в 20 кв. аршин, если бы его скорость была 50 верст в час. Легко понять, что на 20 кв. аршин при скорости в 10 верст в час давление было бы в 20 раз больше, чем на один кв. аршин, т. е. 18 фунтов. Но если скорость будет в пять раз большей, то давление будет в 5x5, т. е. еще в 25 раз большим. Значит в условиях, о которых говорится, воздух будет давить на такую плоскость с силою в 450 фунтов, т. е. 11¼ пудов. Если бы сделать такую плоскость достаточно легкой, например, в 5 пудов весом и если бы, так или иначе, получить на нее снизу ветер в 50 верст в час, то такая поверхность должна была бы подняться на воздух, да еще могла бы поднять одного человека.

Из вышесказанного должно стать понятным, какую основную цель должен был иметь строитель летательной машины. Он должен был сделать свой аппарат и заставить его части двигаться таким образом, чтобы воздух давил на эти части или, как их обычно называют, плоскости или крылья, снизу вверх. Это сравнительно легко сделать, гораздо труднее было следующее: необходимо, чтобы он давил с достаточной силой. Надо, чтобы сила давления — если ее, например, измерить или сосчитать в фунтах — была большей, чем вес всей летательной машины со всеми принадлежностями, с пассажирами и т. д.

Ознакомимся теперь еще ближе с тем, какими способами можно было бы заставить воздух давить на крылья летательной машины в том направлении, которое необходимо. Как было указано выше, воздух давит на пластинку, которая в нем движется в направлении, обратном движению. Если надобно, чтобы воздух давил кверху, то, значит, пластинку или крыло надо двигать книзу. Иначе говоря, надо, чтобы в такой летательной машине крыло делало сильный взмах и загребало всей своей поверхностью воздух книзу, а потом возвращалось наверх, возможно меньше задевая за воздух. Понятно, что крыло поддерживает при таких условиях аппарат только тогда, когда оно движется вниз. Идя вверх, оно никакой силы на давало бы. Поэтому пришлось бы делать две пары крыльев и заставить их действовать так, чтобы когда одна пара загребает воздух вниз, другая пара взмахивала бы кверху и т. д. так, чтобы всегда воздух давил на какие-нибудь крылья снизу. Приблизительно таким образом работают крылья некоторых летающих насекомых. Все вообще летающие животные имеют крылья, движущиеся попеременно вверх и вниз, и полет их всегда несколько похож на описанный. Понятно поэтому, что и немалое число изобретателей думали над устройством машины с бьющими крыльями.

Такой прибор носит название орнитоптер. Человеку, знакомому с техникой, будет, однако, понятно, почему осуществление такого прибора является делом очень трудным, чтобы не сказать невозможным. Простой расчет, вроде того, какой был приведен выше, показывает, что для взлета такой машины понадобилось бы, чтобы крылья, которые при взмахе опускаются на целую сажень, делали по несколько взмахов в одну секунду. На одни только эти резкие взмахи, не считая загребания воздуха, потратится работа сильного двигателя. Наконец, какой крепостью должны обладать эти крылья, чтобы выдержать непрерывные толчки, получаемые от двигателя. Но ведь, кроме прочности, от летательной машины, а значит и от каждой ее части, требуется большая легкость. Все перечисленное и многие другие подробности послужили причиной того, что ни один летающий прибор с движущимися наподобие птичьих крыльями никогда еще не был построен, и в настоящее время этот тип, т. е. орнитоптер, совершенно оставлен.

Мы уже ознакомились в этой книге с тем, что, например, простой вращающийся пароходный винт мог отлично заменить работу плавников рыбы. Естественно было и в воздухоплавании постараться заменить очень сложное и трудноисполнимое движение крыльев птицы каким-нибудь простым, которое было бы легко получить с помощью известных людям технических средств. Нетрудно догадаться, что таким простым движением было вращение воздушного винта, действующего таким же образом, как и пароходный. Так как воздух гораздо легче воды, то естественно было, что воздушный винт должен быть сравнительно большим, легким и должен вращаться быстро. Всякий вертящийся винт гонит вещество, в котором он действует, например воду или воздух, в одну сторону по тому направлению, как стоит его ось. Но, в свою очередь, он всегда испытывает на себе давление в противоположную сторону. Таким образом, винт парохода гонит воду назад, толкая за счет этого весь пароход вперед, иногда силою в 10000 пудов и более.

Нетрудно догадаться теперь, как можно было использовать эти свойства винта для постройки летательной машины. Надобно было сделать достаточных размеров легкий воздушный винт, поставить его таким образом, чтобы он с силой гнал поток воздуха прямо вниз. В этом случае обязательно получится давление со стороны воздуха на весь винт, которое будет тянуть его прямо кверху. Если это давление будет большим, чем вес винта мотора, который его вращает, и всей машины со всем, что на ней находится, то такой прибор должен будет подняться на воздух. В его осуществлении не встречается таких трудностей, как в постройке орнитоптера. Наоборот, все части и органы такого аппарата, называемого геликоптером, смогут быть легко осуществлены и, вообще, хорошо известны в технике.

Мысль о таком аппарате впервые встречается более 400 лет назад у Леонардо да Винчи, который на одном из своих рисунков изобразил геликоптер с винтами, вращаемыми с помощью рукояток человеком. В течение 19-го столетия было построено много моделей геликоптеров, приводившихся в движение закрученной резинкой, пружиной и даже легкой паровой машиной. Все это были маленькие аппараты, весившие от малой доли фунта до нескольких фунтов.

Самый крупный из них, построенный в 1878 году итальянским профессором ФОРЛАНИНИ, весил около 2 пудов, приводился в действие паровой машиной, развивавшей около трех лошадиных сил, и был способен самостоятельно подняться на воздух и продержаться в нем до двадцати секунд. С появлением легких бензиновых двигателей многие изобретатели стали пробовать осуществить уже не модель, а настоящий геликоптер, достаточно крупный и мощный, чтобы поднять на воздух человека.

Многим удалось получить очень интересные и полезные для науки сведения, но машины, которая действительно летала бы по воздуху с пассажирами, пока не сделал еще никто. Причиной этому являются некоторые основные присущие геликоптеру недостатки. Главный из них тот, что винты такого аппарата на каждую лошадиную силу поднимают слишком мало груза. Поэтому очень трудно сделать прибор столь легким, чтобы он с двигателем, с винтами и с человеком весил так мало, чтобы тяга винтов подняла его на воздух. Однако выше было сказано, что небольшие геликоптеры много раз строились и отлично летали; неужели же нельзя построить машину побольше, которая действовала бы таким же образом?

Здесь оказывается весьма серьезное затруднение: дело в том, что практически, в маленьком приборе можно получить на каждую лошадиную силу двигателя гораздо больше тяги, чем в большом. Мною был в 1908 году построен маленький геликоптер, весивший не более ¼ фунта, приводившийся в движение резинкой и отлично летавший. Силу, даваемую скрученной резинкой в течение нескольких секунд действия, можно было довольно точно померить. Весь приборчик можно было взвесить и, таким образом, подсчитать, что на целую лошадиную силу пришлось бы около 100 фунтов тяги. В описанном выше аппарате инж. Форланини значительно больших размеров на каждую силу можно было поднять уже всего только 28 фунтов. Наконец, в настоящем большом геликоптере, который был построен мною в 1910 году, с мотором в 25 лош. сил, на каждую лошадиную силу удалось получить лишь около 18 фунтов подъемной силы. Если бы взять в одинаковых условиях двигатель не в 25, а в 100 лош. сил, то общая тяга винтов, конечно, стала бы большей, но не в четыре раза, а примерно раза в три, т. е. тяга винтов геликоптера на каждую лошадиную силу стала бы еще меньше.

Таким образом, если бы кто-нибудь построил маленькую модель, а потом стал бы делать настоящий большой геликоптер, то могло бы получиться следующее: допустим, что мотор взят в 10 раз сильнее; такой двигатель будет приблизительно в 10 раз тяжелее, возьмет в 10 раз больше бензина и масла и т. д., кроме того, ось, зубчатые колеса, винты и все прочие части, которые будут испытывать на себе действие мотора в 10 раз более сильного, должны быть сделаны во столько же раз крепче, а значит, и тяжелее. Таким образом, весь аппарат окажется в 10 раз тяжелее, а подъемная сила винтов будет не в 10, а всего в 7 — 8 раз большей. Вот и получится, что модель летала отлично, а построенный большой аппарат не может отделиться от земли.

Однако благодаря развитию техники, разные части для воздухоплавательных машин, моторы и т. д. становятся все более легкими и лучше исполняющими свою работу. Так, например, мотор нового типа в 100 лош. сил и винт к нему делаются теперь значительно легче, чем 10 лет тому назад. А, кроме того, и винты теперь делаются лучше и с теми же 100 лош. силами они «тянут» сильнее, чем делавшиеся 10 лет тому назад.

Так что, если до сих пор и не удавалось построить геликоптер, поднимающий людей на воздух, то в самое ближайшее время, а может быть уже и теперь, это сделать можно. Тем более, что некоторым из строившихся геликоптеров оставалось совсем немного, чтобы подняться на воздух.

Недостатки геликоптера надо всегда иметь в виду. Геликоптер имеет слабую подъемную силу, т. е. с помощью мотора, например, в 100 лош. сил можно поднять 20-30 пудов, а с помощью другого типа летательных машин — аэроплана можно взять до 60 пудов. В каждом случае, чтобы прибор поднялся на воздух, надо, чтобы его полный вес с мотором, с пассажирами, запасом бензина и т. д. был меньшим, чем подъемная сила, даваемая его крыльями или винтами.

Из этих цифр станет понятным, почему мотор и материалы, достаточно легкие для аэроплана, для геликоптера требуются еще большей легкости. Геликоптер имеет еще один крупный недостаток. Дело в том, что для аэроплана остановка мотора в воздухе не представляет опасности и он всегда может плавно и спокойно достигнуть земли, тогда как геликоптер в случае остановки двигателя в воздухе упадет на землю и разобьется, а находящиеся на нем люди почти наверное погибнут. Значит, здесь надо придумывать какие-нибудь особые спасательные приборы, например, парашют, с помощью которых все же едва ли удастся получить ту безопасность, которой аэроплан обладает сам по себе, т. е. без всяких специальных приспособлений. Значит ли это, что над геликоптером не стоит думать так же, как и над прибором с бьющими крыльями — орнитоптером? Нет, ни в каком случае. Геликоптер можно осуществить, и он был бы очень полезен как вспомогательное средство, т. к. он имел бы одно весьма ценное преимущество перед аэропланом — правильно созданный геликоптер должен быть в состоянии взлетать с любого места без разбега и садиться на землю, не имея огромной скорости движения.

Таким образом, геликоптер мог бы взлетать и садиться на крыши домов внутри города, на палубу корабля, на самую небольшую площадку, двор и т. д., тогда как для аэроплана такие места совершенно недоступны. Для безопасного взлета и спуска ему необходимо иметь большое ровное поле, имеющее, по крайней мере, треть версты в длину и немногим меньше в ширину.

 

Описание геликоптера, построенного мною в 1910 г.

Остовом аппарата служила рама из стальных трубок, соединенных между собою угольниками, сваренными ацитиленовой сваркой. Чтобы укрепить раму, в ней были натянуты прочные стальные проволоки (фортепианные струны). В нижней части рамы был укреплен 3-х цилиндровый бензиновый двигатель, дававший 25 лош. сил. Он весил около 4-х пудов, делал 1600 оборотов в минуту. На валу двигателя было надето небольшое деревянное колесо с широким плоским ободом. Точно над ним приходилось другое деревянное колесо, ровно в 2½ раза большее, чем первое. Колеса эти были соединены между собою широким ремнем, передававшим силу мотора. Чтобы ремень не скользил, был устроен добавочный ролик, позволявший держать ремень все время достаточно натянутым. Весь этот механизм хорошо виден на рисунке. Большое колесо — шкив было насажено на конец небольшой стальной оси. На другом конце ее было насажено небольшое стальное коническое зубчатое колесо; оно приходилось вблизи того места, где кончались две большие стальные трубы, одна из которых проходила внутри другой. На нижнем конце каждой трубы было закреплено зубчатое колесо в 4 раза большее, чем то, которое было на промежуточном валу. Два больших зубчатых колеса были расположены таким образом, что меньшее зацепляло за них обоих и вращало их в противоположные стороны. Соединенные с ними стальные трубы служили осями двум большим подъемным винтам, имевшим около 8 аршин в диаметре и вращавшимся в противоположные стороны. Как было указано, колесо на промежуточном валу было в 2½ раза больше, чем насаженное на ось мотора, следовательно, оно вращалось в 2½ раза медленнее, чем двигатель. В свою очередь зубчатые колеса на главных осях были в 4 раза большими, чем зубчатка, сидевшая на промежуточном валике; таким образом, главные оси, а вместе с ними и винты вращались в 4 раза медленнее, чем промежуточный вал. Винты делали около 160 оборотов в минуту, т. е. 2⅔ оборотов в одну секунду. Каждый из винтов состоял из 3-х лопастей, представлявших из себя как бы целое крыло. Остовом лопасти служил брус в 4 аршина длиной из хорошего сухого дерева (ель). К этому бруску был прикреплен ряд других тонких брусков, образовавших решетку; все крыло было обтянуто легкой материей (батистом). Лопасти винтов были наглухо прикреплены к стальным пластинкам, приваренным к главным осям. Кроме того, бруски, на которых держалась лопасть, были оттянуты книзу стальными проволоками, принимавшими на себя главную часть подъемной силы винтов. Вся поверхность шести лопастей, т. е. обоих подъемных винтов, была около 13½ квадратных аршин (около 7 кв. метров).

Как говорилось выше, винтов было два и они вращались в разные стороны. Казалось, проще было бы иметь один винт немного побольше. Но это было бы совершенно невозможным, т. к. для вращения винта затрачивается много силы и нужна точка опоры. Если бы сделать один винт, то в воздухе завертелась бы вся рама с двигателем и людьми, а винт остался бы почти недвижимым. Когда же есть два винта, вращающихся в разные стороны, и когда каждый из них берет совершенно такое же усилие для вращения, как и другой, то они и будут уравновешивать друг друга, а сам прибор вертеться не будет.

Весь геликоптер весил около 11 пудов. Двигатель его был расположен с одной стороны, с другой же должен был поместиться человек и, таким образом, машина была бы в равновесии. Опыты показали, что аппарат, при полной работе винтов, не может подняться с человеком на воздух. Изучение действия его винтов и механизмов все же было очень ценным. Поэтому весь аппарат был поставлен на особый прибор, как бы громадные весы, чтобы измерить, с какой силой винты тянут его кверху. Точно подмеренная тяга винтов оказалась равной 9 — 10½ пудов. Таким образом, аппарат поднимал свой собственный вес почти полностью. Получив ряд интересных научных данных, я прекратил эти опыты, переставил двигатель на построенный к тому времени легкий аэроплан и 3 июня 1910 года впервые поднялся на нем на воздух.

 

Аэроплан

Название хорошо известно всем. Аэропланами называются летательные машины, которые быстро вытеснили управляемые аэростаты и которые теперь являются и, вероятно, останутся в будущем самым главным типом приборов для передвижения по воздуху. В будущем, конечно, можно ожидать еще многих усовершенствований, но в общем, наверное, аэропланы останутся схожими с нынешними, так же как и современный пароход напоминает строившиеся 30-50 лет тому назад. С устройством и действием аэроплана надлежит ознакомиться теперь подробнее. На страницах этой книги было указано, как можно с помощью двух разных способов, машущих крыльев (орнитоптера) или воздушного винта (геликоптера) заставить воздух давить снизу на поверхность машины. При достаточной силе такое давление может поднять весь прибор на воздух. Но есть и еще один способ, резко отличающийся от упомянутых.

Всем известен воздушный змей, который держится в воздухе без машущих или вертящихся поверхностей. Наконец, многие большие птицы иногда держатся в воздухе, совершенно не двигая крыльями. В южной части России нередко можно наблюдать аистов, парящих в воздухе, не двигая крыльями. Птицы в этом случае, а воздушный змей — всегда, держатся в воздухе, как аэропланы. Аэроплан значит по-русски — воздушная плоскость. Действие аэроплана — очень простое. Представим себе некоторый плоский, легкий предмет, например, лист картона, имеющий по одному аршину в длину и ширину. Расположим его горизонтально и начнем двигать прямо в одном направлении так, чтобы не подниматься и не спускаться. Если вообразить себе такое движение происходящим над озером или морем, то это значило бы, что расстояние от нашей плоскости до воды все время остается одно и то же. Такое движение называют горизонтальным. При таких условиях наша пластинка будет двигаться точно своим ребром вперед и не будет испытывать давление воздуха вверх или вниз. Если мы теперь, продолжая двигать лист в прежнем направлении, немного приподнимем, например, на один вершок, передний край его, то вся пластинка начнет испытывать давление воздуха снизу. Если будем двигать нашу плоскость быстро, то давление воздуха снизу, т. е. подъемная сила пластины, может быть довольно велика. Так, например, с каждого квадратного аршина пластины, движущейся со скоростью 100 верст в час, можно получить целый пуд и даже более подъемной силы. А если плоскость будет сделана не в один, а в 100 или 300 квадратных аршин, то можно легко получить 100 и 300 пудов грузоподъемности. А плоскость достаточно прочная может быть легко сделана в 5, даже в 7 раз легче, чем то, что она при таких условиях поднимает, и значит, большая часть подъемной силы может быть потрачена на необходимые механизмы, людей, запасы и т. д. Ни, как было сказано, эта подъемная сила существует только тогда, кода плоскость быстро движется. Иначе говоря, необходимо, чтобы какой-нибудь механизм тащил эту плоскость по воздуху, и притом с большой силой, т. к. необходима значительная скорость. Таким механизмом является легкий мотор и воздушный винт. Двигатель с винтом толкают вперед по воздуху весь аэроплан с большой скоростью, а плоскости или крылья поддерживают всю машину со всем, что на ней находится. Таковы основы устройства аэроплана. Таким образом, мотор и воздушный винт являются необходимой частью, делающей возможным полет и поднятие на воздух нескольких десятков людей с помощью аэроплана. И тот же винт не мог пока поднять как следует даже одного человека непосредственно, т. е. как геликоптер. Причина этому следующая: как было сказано, плоскость надо двигать вперед с большой скоростью и для этого требуется значительная сила. Если некоторая плоскость в 1 кв. аршин движется с данной скоростью, например, 100 верст в час и дает грузоподъемность в 1 пуд, то ее требуется тянуть вперед с силой примерно 6 — 8 фунтов. Понятно, что всякий строитель аэроплана хотел, чтобы с тем же двигателем поднять побольше груза, и вот, стали изучать и пробовать, все ли плоскости несут одинаковый груз и требуют одинаковую силу для своего передвижения в воздухе, или можно улучшить и выгадать что-нибудь. В дальнейшем будет подробнее рассказано, как именно производились опыты над разными крыльями. Пока приведем лишь главные результаты. Было выяснено, что плоскости, у которых длина и ширина приблизительно одинаковы, действуют гораздо хуже, чем те, у которых длина в 5 — 8 раз больше ширины и которые притом движутся, встречая воздух своим длинным ребром. Оказалось также, что крылья выгнутые, в которых впадина приходится с нижней стороны, а выпуклость сверху, действуют гораздо лучше, чем плоские. Перепробовали всяких крыльев бесчисленное множество и под конец добились таких, которые на каждый пуд поднимаемого груза требовали лишь 2 фунта тяги для движения. Такое выгодное действие крыльев могло быть не при всяком их положении, а лишь при некоторых определенных углах встречи. В этом свойстве крыльев и лежит причина того, что аэроплан поднимает грузы гораздо больше, чем геликоптер. В самом деле, небольшой винт на моторе в 100 лош. сил может дать около 15 пудов тяги, т. е. мог бы поднять геликоптер, весящий полностью не более 15 пудов. Те же винт и мотор с помощью аэропланных крыльев поднимут на воздух пудов 60, даже больше. Казалось бы, что можно поднять и еще больше с помощью крыльев. Но надо помнить, что тяга винта идет не только на движение в воздухе крыльев; весь остов аппарата, двигатель, колеса, проволоки и т. д. — все это трется об воздух, и на это также расходуется часть работы двигателя. Чем больше разных частей (проволок и т. д.) находится снаружи, тем большая сила требуется, чтобы тянуть их вперед, тем больше тяги требуется для их движения. Вся работа, необходимая для их движения, также должна быть доставлена винтом. Значит, воздушный винт должен тянуть всю машину вперед с такой силой, какая получилась бы от сложения силы, потребной для движения крыльев, и силы, необходимой для движения всех остальных частей — проволок, колес, мотора, людей, если они сидят снаружи, и т. д. В действительности и этого было бы мало. Этой тяги было бы достаточно, чтобы лететь прямо. Чтобы подниматься на высоту, необходимо иметь больше. Чтобы бороться с ветром и воздушными волнами, тоже надо иметь больше силы. Наконец, нельзя заставлять мотор давать всегда самую большую силу, какую он только может дать. Гораздо лучше, если можно при спокойных условиях летать, расходуя лишь часть силы двигателя и лишь в случаях нужды пускать его на полный ход. Как было указано выше, можно легко сосчитать, сколько фунтов подъемной силы приходится на каждый квадратный аршин крыльев и сколько фунтов тяги требуется, чтобы двигать его вперед. Нетрудно рассчитать также, с какою силою надобно тянуть весь аппарат без крыльев, чтобы он двигался с необходимой скоростью. Наконец, зная, что мотор мощностью в 100 лош. сил с винтом тянет с силою 15 пудов, можно рассчитать, что на каждую лошадиную силу двигателя получается тяга в 6 фунтов. Зная это все, можно легко выяснить, что в определенном аэроплане, например, расходуется 25 лош. сил на крылья или, как говорят, на поддержание в воздухе, 25 лош. сил на трение проволок, колес и т. д., а 50 сил остается в запасе. Этот запас называется избытком мощности.

Для того чтобы аэроплан был удобным в пользовании, надежным и т. д., избыток мощности очень важен. Поэтому все строители стараются делать свои машины так, чтобы они обладали возможно большим запасом мощности. Таким образом, эта как бы лишняя мощность двигателя крайне полезна. Расход тяги на крылья также можно считать полезным, т. к. за счет этого аэроплан летает. А какова польза от расхода тяги на трение проволок, колес, корпуса аппарата и т. д.? Никакой пользы нет — один только вред. Поэтому про все эти части и говорят, что оно дают «вредное сопротивление». Понятно поэтому, что когда строят или, вернее, проектируют аэроплан, то стараются уменьшить его вредное сопротивление как только возможно, т. к. каждая лош. сила, которую удается сохранить, улучшает свойства аэроплана. Каким же образом это делается? Ведь без колес, без мотора и т. д. машину все же не выстроить, а значит, некоторое вредное сопротивление будет неизбежно. Но если и нельзя уничтожить вредное сопротивление совсем, то оказалось возможным его очень сильно уменьшить со времени постройки первых аэропланов. Достигнуто это было следующими способами. Старались уменьшить, сколько можно, количество наружных частей. Для этого помещали летчика за мотором или же часть проволок, а иногда и бензиновые баки помещали внутри крыльев и т. д. Кроме того, изучали, какую форму лучше придать предмету, чтобы он рассекал воздух как можно легче. При этом было выяснено много интересного. Оказалось, например, что легче всего движутся в воздухе предметы заостренные сзади и тупые впереди. Что вообще форма хвостовой части больше влияет, чем передней. Выяснилось, например, что если на круглую палку или на стальную трубу надеть сзади наконечник, заостренный к концу, то работа для движения в воздухе такого предмета уменьшится в 2-3 раза. Оказалось, что если колесо на стальных спицах затянуть с обеих сторон полотном, то его сопротивление уменьшится в 1½ — 2 раза.

Понятно, что изучить это все, включая и работу крыльев, о которой упоминалось выше, было делом нелегким. Требовалось много работы, внимания, дорогостоящие инструменты и т. д. А прежде всего надо было придумать, каким образом можно производить такие исследования, разработать и подчас даже изобрести необходимые приборы и инструменты. Лишь небольшую часть этого выполнили сами изобретатели летательных машин. Главная же часть этой работы была выполнена специалистами и учеными, задавшимися целью подготовить надежное основание для работы изобретателей. Учреждения, созданные для этой цели и снабженные необходимыми инструментами и приборами, назывались аэродинамическими институтами или лабораториями. Эти учреждения, имеющиеся теперь почти во всех больших государствах, оказали огромную помощь развитию и усовершенствованию дела постройки летательных машин.

Первая лаборатория такого рода была открыта в России за много лет до того, как такие учреждения появились в других странах. Это был Аэродинамический институт в селе Кучине вблизи Москвы. Он был основан Д. П. РЯБУШИНСКИМ. В его научных работах принимал участие профессор Московского Университета Николай Егорович ЖУКОВСКИЙ, бывший одним из первых ученых, проливших свет на эту до тех пор неведомую область техники и науки.

Работы лабораторий принесли делу создания летательных машин очень большую пользу. Лет 25 тому назад строители летательных машин должны были создавать главные части — крылья, корпус и т. д., руководясь своим чутьем, т. е. попросту говоря так, как им казалось. Иногда они поступали удивительно правильно; но сплошь и рядом делали ошибки, вызывавшие неуспех всей работы. Аэродинамические лаборатории дали строителям аэропланов множество очень важных сведений. Они показали, какие крылья действуют лучше, какие — хуже; какое сопротивление оказывают воздуху предметы разной формы, движущиеся в нем. Лабораторные исследования выяснили много интересных особенностей давления воздуха на движущиеся в нем тела. При испытании сопротивления воздуху предметов разной формы оказалось, что на малых скоростях лучшими были одни из них, а на больших скоростях — другие. Еще сложнее оказалось дело с крыльями. Для различных скоростей также оказались нужными разные формы крыльев. Кроме того, и при одинаковых скоростях крылья, работающие при больших углах встречи, должны быть несколько иными, чем встречающие поток воздуха под малым углом, т. е. идущие с едва приподнятым передним краем. Но, самое главное, лаборатории выяснили во всех этих случаях не только, какое крыло лучше, а какое — хуже, они выяснили точно, что крыло такого-то типа, при такой-то скорости и таком-то угле может поднять на каждый квадратный аршин столько-то груза и при этом его понадобится тянуть вперед с такой-то определенной силой. Над каждым крылом лаборатории производили много опытов и полученные результаты привели в такой вид, чтобы каждый строитель мог легко сосчитать, сколько груза поднимает выбранное им для своей машины крыло и сколько силы потребуется, чтобы двигать его вперед. Можно было также сосчитать все «вредное сопротивление» аппарата, высчитать, с какой силой будет тянуть винт при такой-то скорости полета и известной мощности двигателя. Иначе говоря, можно было, благодаря этим сведениям, делать расчет аэропланов, то есть делать машину сознательно, зная почему и для чего делается каждая ее часть, заранее зная с большой точностью, какими свойствами будет обладать построенный аппарат. Без этого строитель мог только угадывать, что получится из его машины, и при испытаниях получить иногда приятные, но гораздо чаще неприятные неожиданности.

Ознакомимся, каким образом производились эти опыты в лабораториях. Основой действия решительно всех летательных аппаратов, т. е. машин тяжелее воздуха, равно как и всех птиц и летающих насекомых, является давление воздуха на предмет, который в нем движется. Легко понять, что если предмет неподвижен, а воздух вокруг него движется, т. е. если на него дует ветер, то будет происходить то же самое. Значит, для производства наблюдений надо было заставить воздух двигаться мимо данного предмета с точно известной скоростью и измерять, с какою силой и в какую сторону воздух давит на этот предмет.

Поэтому безразлично, будем ли мы двигать воздух мимо неподвижного предмета, т. е. попросту дуть на него с помощью какого-нибудь насоса или вентилятора, или же мы будем в неподвижном воздухе двигать наш предмет. Важно только, чтобы скорость была точно известна и получаемые давления аккуратно измерялись. Большая часть испытаний производилась первым из указанных способов, т. е. помещали неподвижный предмет в струю воздуха — ветра, даваемую сильным вентилятором. Этим способом производились опыты и в лаборатории ЭЙФЕЛЯ.

Главную часть лаборатории Эйфеля составляет большая труба, как бы разрезанная примерно посередине. Две части этой трубы, имеющей около сажени в поперечнике в самом узком месте, соединены между собой так называемой «комнатой испытаний». В конце более длинной части трубы расположен огромный вентилятор, приводимый в движение электрическим мотором в 100 лош. сил. Вентилятор высасывает воздух из трубы, а следовательно, и из «комнаты испытаний», снабженной очень плотно затворяющимися дверями. Поэтому воздух устремляется широким и сильным потоком через большой раструб, насаженный на короткой части трубы, затем в виде струи сильного равномерного ветра проходит комнату испытаний, попадает в длинную часть трубы и вентилятором выгоняется прочь. Опытами было выяснено, что лучше несколько удалять вентилятор от места испытаний и, во всяком случае, не пользоваться струей ветра, идущего прямо от него. Такая струя не имеет одинаковой во всех частях скорости и всегда несколько «закручивается». А в комнате испытаний воздух проходит потоком достаточно равномерным, чтобы в нем можно было производить измерения. Для большей части испытаний воздух в лаборатории Эйфеля заставляли двигаться со скоростью около 35 и около 70 верст в час. А зная, с какою силой воздух давит на данный предмет при одной скорости, можно было легко вычислить давление и для всякой другой скорости.

При лабораторных испытаниях крыльев, корпуса и некоторых других крупных частей аэроплана обычно исследовали не само крыло, а небольшую модель его. Мелкие части — проволока, стальные трубы, стойки и т. д. испытывались в действительную величину. Испытываемая часть помещалась на конце особой палочки в самой середине струи ветра в комнате испытаний. Другой конец палочки, находившийся вне струи ветра, был соединен с особыми весами, позволявшими точно измерить силу давления ветра на предмет, закрепленный на конце палочки. Находящийся рядом наблюдатель должен был измерять давление и записывать результаты.

Таким образом было испытано огромное множество моделей различной формы и вида, изображавших как целые аэропланы, так и отдельные их части. Новые формы крыльев, частей и т. д. придумывались как руководителями лабораторий, так и отдельными частными лицами. В таких случаях лаборатория Эйфеля делала испытания бесплатно, но оставляла за собой право описать в своих справочниках модель и даваемые ею результаты, чтобы не один человек, а все сообща пользовались получаемыми научными сведениями, и все дело воздухоплавания развивалось таким образом успешнее и быстрее.

Понятно, что множество интересных моделей было придумано и доставлено изобретателями летательных машин. В большинстве случаев они просто добивались получения возможно лучшего крыла, винта и т. д. для своей машины, оставляя часто в стороне вопрос о том, почему именно такое крыло действует лучше, что именно происходит в воздухе, когда в нем работает винт, и т. д. Но для надежного разрешения связанных с этим делом вопросов надо было разъяснить полностью, что именно, как и почему происходит в воздухе с данным крылом, винтом или иной частью аэроплана. Иначе говоря, надо было создать науку, разъясняющую связанные с летанием по воздуху вопросы. Создать науку, т. е. накопить достаточное число точных знаний и сведений, расположить их в правильном порядке и объединить их общими рассуждениями, делающими понятными вопросы, относящиеся к данной науке, — все это является делом очень большим и нелегким, и очень важным. С конца прошлого столетия за это дело принялись многие ученые почти во всех странах. Выдающееся значение имела работа русских ученых. Выше приводилось уже имя профессора Жуковского; кроме того, из среды ученых, главным образом Петрограда и Москвы, выделился ряд серьезных работников, посвятивших свои дарования новой науке. Профессором Петроградского политехнического института БОТЕЗАТОМ было сделано много интересных и ценных работ, в их числе — исследование работы воздушных винтов. Много сделали проф. Петроградского политехнического института Ван дер ФЛИТ, инженеры СЛЕСАРЕВ, РЫНИН, военные инженеры НАЙДЕНОВ, УТЕШЕВ и многие другие. Эти лица организовали в России теоретическое обучение будущих летчиков и интересовавшихся делом студентов технических учебных заведений. А своими научными трудами и открытиями русские ученые сделали ценный вклад в мировую авиационную науку и заслужили России почетную известность.

 

Модели аэропланов

Попытки создания летательной машины по типу аэроплана производились, главным образом, в середине прошлого столетия. В этом случае, как и в других, маленькие модели были осуществлены раньше, чем могли быть построены настоящие аэропланы, от которых можно было бы ожидать, что они поднимут человека. В 1842 году англичанин ХЕНСОН спроектировал и взял патент на паровой аэроплан. Проект по тому времени был очень интересным, но осуществить его изобретателю не удалось. Немного позднее, в 1847 — 1848 годах, сотрудник Хенсона СТРИНГФЕЛЛОУ сделал маленькую модель аэроплана, которая, вероятно, была первой поднявшейся на воздух. В 1871 году француз ПЕНО сделал интересную маленькую модель аэроплана, двигавшуюся с помощью винта, действовавшего от закрученной резины. Эта модель отлично летала. В 1879 году другой француз, Виктор ТАТЕН, построил интересный маленький аэроплан, весивший около 4-х фунтов и приводившийся в движение сжатым воздухом. Модель эта отлично взлетала на воздух и могла пролететь в длину около 20 аршин. 12 лет спустя в Австралии изобретатель коробчатого воздушного змея ХАРГРЕЙВ построил модель аэроплана, также действовавшую сжатым воздухом, которая пролетела однажды около 55 аршин в течение 8-ми секунд. Обыкновенно полеты моделей бывали гораздо более короткими. Наиболее крупными результатами с моделями аэропланов были, по всей вероятности, полеты машин, построенных американским ученым ЛЕНГЛИ. Им были построены аппараты в 30 и более фунтов весом и двигателями до нескольких лош. сил. Во время одного из полетов в 1896 году модель, приводимая в движение паровой машиной, самостоятельно поднялась на высоту 35 — 40 аршин. Весь полет продолжался около 1½ минут. Модели проф. Ленгли интересны еще и в том отношении, что они представляли из себя машины более крупные и тяжелые, чем большие птицы.

Полеты моделей аэропланов представляли большой интерес, так как они доказали возможность постройки летающего аэроплана. Но, в большинстве случаев, полеты эти были столь короткими, что ознакомиться с устойчивостью и управляемостью этих приборов было почти невозможно. Гораздо больше могли дать в этом отношении опыты Ленгли, бывшие, можно сказать, последним шагом в деле постройки модели. После этого уже, казалось, можно было строить настоящие аэропланы. И действительно, около этого времени были сделаны первые серьезные попытки создания аэропланов, способных поднять на воздух человека.

 

Первые аэропланы

Выдающийся интерес представляют в этом отношении работы французского инженера АДЕРА. Воздухоплавание интересовало его в течение всей его жизни. Когда его деятельность как инженера-электрика позволила ему собрать достаточное количество денег, он принялся за осуществление своих проектов. Работы свои он начал с того, что отправился в Африку, чтобы изучить на месте полет живущих там больших птиц. После долгого и серьезного изучения полета птиц и строения их крыльев Адер приступил в Париже к постройке своей первой летательной машины. В 1890 году был закончен его первый аппарат — аэроплан с крыльями, похожими на птичьи, с легким паровым двигателем в сорок лош. сил.

Полный вес машины был, приблизительно, тридцать пудов. На рассвете 9-го октября 1890 года этот аппарат, управляемый своим строителем, после небольшого разбега отделился от земли и совершил маленький полет-прыжок около 150 футов в длину. В дальнейшем Адеру удалось достигнуть несколько больших результатов, но этот первый полет все же сохраняет свой исключительный интерес, т. к. это, видимо, был первый полет человека на аппарате тяжелее воздуха.

Другой очень интересной попыткой того времени можно считать огромный аэроплан, построенный в Англии известным изобретателем пулемета Хайрамом МАКСИМОМ. Этот строитель произвел с 1889 года много опытов над давлением воздуха на поддерживающие плоскости, над работой воздушных винтов и т. д. На основании этих опытов Максим выстроил аэроплан совершенно новой формы, весивший 3½ тонны (около 220 пудов), имевший около 5500 кв. фут. несущей поверхности. Два больших воздушных винта приводились в движение паровой машиной 350 лош. сил и тянули весь аппарат вперед с силою около 55 пудов. Пар для двигателя доставлялся водотрубным котлом, сделанным из тонких трубок. Котел отапливался бензиновыми горелками. Для безопасности первых испытаний огромный аппарат был приспособлен для движения по рельсам. Кроме пары рельсов, поддерживающих аппарат снизу, имелась вторая пара, расположенная таким образом, что если бы аппарат поднялся на воздух, он мог бы отделиться лишь на три дюйма от нижних рельсов, а затем прижался бы к этим верхним. Аэроплан этот испытывался в 1893 году. Им было совершено много пробегов по рельсам, причем машина свободно отделялась от нижних рельсов и продолжала двигаться, прижимаясь колесами к верхним, т. е. несла весь свой вес своими крыльями. Без этих добавочных рельсов машина должна была подняться на воздух. Однако, когда действительно было произведено такое испытание, аппарат, неся своего строителя и его помощника, действительно легко взлетел на воздух, но затем почти потерял равновесие, упал на землю и был несколько поврежден. Опыты Максима дали много весьма интересных результатов, но снять верхние рельсы оказалось невозможно. Машина была неустойчива.

Таким образом, работами Адера и Максима еще в конце прошлого столетия была доказана полная возможноcть полета на машине тяжелее воздуха. В обоих случаях машины подняли на воздух своих изобретателей, но летать на них все же было невозможно, т. е. машины были неустойчивы и, можно сказать, неуправляемы. И если в прежние времена сомневающиеся утверждали, что сделать летательную машину, поднимающую человека, немыслимо, то теперь нашлись многие, утверждавшие, что невозможно построить устойчивый аэроплан и что такая машина будет опрокидываться и разбиваться каждый раз, когда ее колеса будут отделяться от земли.

Во всяком случае было ясно, что требуются новые усилия, новые способы и новая напряженная работа, чтобы обойти выяснившиеся затруднения. Нашлись изобретатели, придумавшие новый способ исследования и с его помощью удачно разрешившие вопрос устойчивости аэроплана. Этим новым средством исследования условий полета аэроплана являлся так называемый п л а н е р, т. е. аэроплан без мотора, винта и всего, что к ним относится.

Понятно, что свободно летать по воздуху такая машина не может, она способна в обычных условиях производить лишь небольшие полеты-прыжки. Но и этого было достаточно, чтобы изучить условия устойчивости и управления аэроплана.

Планеры, употреблявшиеся для этих опытов, представляли из себя небольшие аппараты с поверхностями, способными поддерживать в воздухе вес одного человека и очень небольшой вес самого прибора — обычно от 1 до 2 пудов. Опыты с планерами производились по большей части следующим образом. Испытатель должен был доставить свой аппарат на вершину холма с пологими склонами, расположенного на открытом месте. Для опытов выбирались дни с ровным свежим ветром. Летчик становился в средней части своего аппарата, поднимал его на высоту своих плеч и, держа аппарат в руках, иногда прихватывая себя к нему с помощью ремней, начинал идти, потом бежать вниз по склону холма против ветра. Обычно он сразу чувствовал, как воздух поддерживает его крылья. Когда же, благодаря ветру и собственному движению, крылья прибора начинали встречать воздух с большой скоростью, весь аппарат поднимался на воздух вместе с человеком, который в этом случае висел на руках. Однако в воздухе надо было иметь какую-нибудь силу, которая тянула бы машину вперед. Такой силой был вес всего аппарата и того, кто на нем находился. Для того, чтобы этой силой воспользоваться, летчик должен был, очутившись в воздухе, сейчас же наклонить свои крылья передним краем книзу. От этого аппарат начинал скользить вперед и несколько книзу, движимый своим весом, как сани, скользящие с горки. Понятно, что такие полеты были очень короткими — всего несколько секунд, но и этого было достаточно, чтобы успеть сделать наблюдения большой важности. Еще не взлетев, а только двигаясь против ветра, испытатель чувствовал, как действует ветер на крылья его аппарата, которые он держал в своих руках. Он чувствовал совершенно ясно, идет ли аппарат устойчиво, или ветер старается его опрокинуть. То же самое, еще в большей степени, можно было наблюдать, очутившись в воздухе. Машину надо было держать в равновесии и исправлять наклоны, перемещая свой собственный вес. Достигалось это тем, что человек перемещал свое туловище и ноги то в ту, то в другую сторону, в зависимости от того, куда наклонится аппарат. Понятно, что при таких условиях он мог отлично изучить, как сделать аэроплан устойчивым, какие для этого нужны рули и рукоятки и как этим всем летчик должен действовать в воздухе.

Таким образом выяснилось еще одно важное условие. Необходимо, чтобы не только аппарат мог летать, но чтобы человек умел управлять им. А дело это оказалось совершенно особенным и мало похожим на управление лодкой или другими известными средствами сообщения.

Первым, успешно построившим планер и научившимся летать на нем, был немецкий инженер Отто ЛИЛИЕНТАЛЬ. С молодых лет он увлекался мыслью о летании по воздуху, внимательно наблюдал и изучал планирующий полет птиц и, наконец, стал пробовать строить свои летательные машины и пользоваться ими. Возможно, что приступая к этой работе Лилиенталь, как и множество изобретателей после него, рассчитывал на то, что ему удастся совершать настоящие продолжительные полеты на своих крыльях без всякого двигателя. Многих наводило на такую мысль наблюдение за большими птицами, парящими в воздухе, совершенно не двигая крыльями. Птицы могут иногда очень долгое время оставаться таким образом в воздухе, часто описывая большие круги, иногда даже забирая высоту. Пишущему эти строки пришлось встречать изобретателей, считавших, что весь секрет такого полета заключается в особой форме крыльев и что достаточно построить крыло необходимой формы, чтобы человек мог на такой машине парить в воздухе и пролетать сотни и тысячи верст, не затрачивая никакой работы. В действительности при таком полете птицы пользуются особыми воздушными течениями, главным образом восходящими. Достигнуть этого на летательной машине почти невозможно. Во всяком случае от такого полета невозможно ожидать практических результатов.

Опыты Лилиенталя начались в 1891 году. Его первый планер представлял из себя небольшой аппарат около одного пуда весом, 107 кв. фут. поверхностью, сделанный из дерева (ивы) и обитый полотном, пропитанным воском. После некоторого числа опытов Лилиенталь оказался в состоянии, разбегаясь с небольшого холма, пролетать по воздуху до 80 фут. Полеты оказались более удачными и продолжительными, когда дул ровный ветер. Чтобы сделать аппарат более устойчивым, оказалось необходимым прибавить вертикальный руль и сохранять точное направление полета против ветра. После 2-х лет настойчивых работ и испытаний Лилиенталь на новом типе своего планера добился возможности совершать удачные полеты, иногда более 100 саженей в длину. Аппарат был довольно устойчив в воздухе и слушался рулей.

В дальнейшем Лилиенталь продолжал совершенствовать свои планеры и летать на них, причем всего им было произведено около 2000 полетов. Считая подготовительную работу выполненной, он стал готовить легкий двигатель для своего аппарата, чтобы осуществить таким образом настоящую летательную машину, свободно двигавшуюся в желаемом направлении.

Однако во время полета 9-го августа 1896 года в его аппарате произошла поломка, он упал с высоты 50 фут. и разбился насмерть.

Необходимо указать, что Лилиенталь, кроме чисто практических работ, произвел также много важных научных исследований. Он впервые определенно указал на значение и преимущества выгнутых крыльев. Он произвел и целый ряд других важных исследований над сопротивлением воздуха. Опубликованные Лилиенталем научные исследования и огромное число совершенных им удачных полетов дали определенный и крупный толчок развитию дела летания по воздуху.

Значение опытов Лилиенталя было столь очевидным, что во многих странах нашлись изобретатели, которые пошли по его пути и стали строить планеры и учиться летать на них.

В Америке за это принялись в 1896 году два инженера: Октав ШАНЮТ и ХЕРРИНГ. Руководивший этими работами Шанют считал, что необходимо сперва достигнуть полной устойчивости и хорошей управляемости планера и лишь затем думать об установке на него двигателя. Выработанный им тип планера с двумя поверхностями, расположенными одна над другой, дал очень хорошие результаты. Аппарат весил всего 25 фунтов, имел поверхность в 135 кв. фут. и мог нести человека при скорости движения около 35 верст в час. Четыре года спустя над планерами подобного типа стали работать два других строителя, которым, можно сказать, удалось довести до успешного конца описываемую нами работу, над которой уже долгое время трудилось так много людей во всех почти частях света. Это были братья Уильбур и Орвилл РАЙТ, уроженцы города Дайтона в С. А. С. Ш.. Первый построенный ими планер во многом напоминал тип Шанюта, но заключал в себе некоторые изменения и улучшения. Летчик в нем помещался лежа на нижней поверхности головой вперед. Вертикальный руль был расположен довольно далеко позади аппарата. Горизонтальный руль был вынесен вперед. Крайне важной новостью, еще не встречавшейся в построенных до этого времени аппаратах, было приспособление для поперечной устойчивости. Для этой цели летчик с помощью особого рычага, соединенного тросами с концами крыльев, мог

изгибать их. При этом было устроено так, что, когда конец правого крыла изгибался книзу, конец левого — изгибался кверху. Изгибался, впрочем, лишь задний край крыла, а передний оставался неподвижным. В результате этого получилось следующее. Когда летчик изгибал правое крыло книзу, эта часть крыла получала большую подъемную силу, чем имела в своем обыкновенном положении. В свою очередь отгибавшаяся одновременно кверху левая часть крыла теряла часть своей подъемной силы. Таким образом аппарат сейчас же наклонялся влево. Благодаря этому летчик мог наклонять свой аппарат в желаемом направлении, а главное, мог заставить его держаться ровно и мог выправлять наклоны аппарата, получавшиеся в полете от случайных причин.

Летом 1900 года братья Райт начали работать над испытанием и совершенствованием своих планеров. Они удачно выбрали местность с пологими песчаными холмами на берегу океана, где часто дуют ровные ветры. Первое лето позволило Райтам ознакомиться несколько с управлением и способами испытания планера. В следующем году они продолжали неустанно работать над улучшением своих аппаратов, изучая в то же время управление ими в воздухе. Шанют и некоторые другие исследователи зарождавшегося авиационного дела часто посещали их и помогали им своими указаниями.

После двух с лишним лет напряженной непрерывной работы братьям Райт удалось достигнуть результатов больших, чем удавалось до тех пор. На последнем типе из многих построенных ими планеров летом 1902 года им удалось совершить от 700 до 1000 планирующих полетов, причем аппарат отлично слушался рулей, был устойчив и очень полого скользил по воздуху, т. е. явно требовал сравнительно мало силы для своего движения.

В 1903 году Райты построили легкий 16-ти сильный бензиновый двигатель и поставили его на свой планер, соответственно увеличив его, чтобы он мог нести, кроме человека, мотор со всеми его принадлежностями.

После целого ряда попыток, произведя ряд необходимых улучшений, им удалось 17 декабря 1903 года совершить первый полет продолжительностью в 12 секунд. Четвертый полет был в 59 секунд, причем аппарат пролетел по воздуху около четверти версты против довольно сильного ветра. Эти результаты представляли огромный успех. На этот раз, наконец, это был настоящий полет человека на аппарате тяжелее воздуха.

Братьям Райт понадобилось еще два года напряженной работы и новых испытаний, чтобы постепенно добиться более продолжительных полетов. В сентябре 1905 года был совершен полет в 17 верст. Несколько позже в том же году Уильбур Райт пролетел около 37 верст со средней скоростью приблизительно 60 верст в час. В то время братья Райт держали свои опыты в строгой тайне.

По другую сторону океана — в Европе, строители летательных машин не знали устройства аппарата Райтов; они самостоятельно добивались успеха и, под конец, достигли его. Первые шесть лет текущего столетия были очень интересным временем, когда в Европе, можно сказать, чувствовалось, что летательные машины должны, наконец, сделаться действительностью. Уже в то время многие предвидели и ожидали их скорого осуществления, частные люди и общества назначали премии за первый полет; вопросу о летании посвящались книги и газетные статьи и т. д. Но еще и в это время находилось немалое число неверующих, считавших полет без помощи воздушного шара невозможным. Однако людям осведомленным думать так в это время уже не следовало. Хотя в Европе еще не существовало летательных аппаратов, которые действительно летали бы по воздуху, а успехи братьев Райт не были известны, но здесь уже существовали, можно сказать, порознь и доказали свою правильность основные части аэропланов.

Аппараты Адера и Максима были способны самостоятельно подняться на воздух, но были неустойчивы. Планеры Лилиенталя и его последователей были довольно устойчивы и слушались рулей, но не могли летать самостоятельно, а лишь делали короткие, скользящие спуски с высоких мест. Оставалось соединить планер с моторной группой, чтобы получить самостоятельно летающий и устойчивый аэроплан.

Над разрешением этой задачи в 1903-1906 годах трудилось немало изобретателей. Очень интересны были работы капитана ФЕРБЕРА, испытавшего множество различных планеров, и опыты ВУАЗЕНА. Последний начал с того, что строил и испытывал планеры в общем по способу Лилиенталя. Затем он применил иной способ. Аппарат с помощью длинной веревки был привязан к автомобилю, который должен был буксировать его. При испытании аппарат легко поднялся со своим строителем на некоторую высоту, но потом упал и сильно поломался. Сам Вуазен получил лишь ушибы. Чтобы сделать опыты менее опасными, строитель перенес их на воду. Планер был поставлен на особые поплавки — легкие пустые деревянные ящики, а буксировать его должна была сильная гоночная моторная лодка. Однако во время опыта его и тут постигла неудача, едва не оказавшаяся роковой. Во время испытания аппарат упал в воду, поломался, а сам Вуазен оказался под водой. Прошла почти целая минута, пока его не вытащили подоспевшие на помощь, так что он чуть не утонул в этот раз. Все эти опыты дали молодому конструктору много ценных сведений и были использованы им при создании своего типа аэропланов.

Кроме упомянутых нами над созданием аэропланов трудились и многие другие люди, причем в Европе, в отличие от Америки, строители в общем не делали секрета из своих работ.

Первый полет на аэроплане на заданное заранее расстояние был совершен в Европе человеком, уже хорошо известным в воздухоплавании — Сантос-Дюмоном. В 1906 году этот талантливый и смелый изобретатель быстро создал довольно грубый аэроплан с коробчатыми крыльями, поставил на него легкий мотор Антуанет в 50 лош. сил, недавно выпущенный строителем гоночных лодок ЛЕВАВАССЕРОМ, и 22 августа 1906 года впервые отделился на нем от земли. В ноябре того же года он пролетел на своей машине свыше 100 саженей, выиграв небольшой назначенный за это приз.

В отличие от всех предшествовавших, полеты Сантос-Дюмона были произведены вполне открыто, в присутствии надежных свидетелей, сотрудников газет и массы зрителей. Поэтому сравнительно небольшие достигнутые им результаты имели все же огромное значение, так как с этого времени возможность летания на аппарате тяжелее воздуха уже не могла вызывать ни в ком сомнения. Все большее число изобретателей начало работать над аэропланом, и за успехом Сантос-Дюмона вскоре последовали еще большие успехи других.

В 1907 году автомобилист ФАРМАН заказал Вуазену аэроплан. На этом аппарате ему вскоре удалось пролететь около ⅓ версты. В январе 1908 года Фарману удалось пролететь целый круг, за это он получил большой денежный приз, давший ему возможность еще шире продолжать свою работу. С этого времени он начал строить аэропланы своей собственной системы и выработал всемирно известный аппарат.

С 1908 года целый ряд новых летчиков начинают успешно развивать молодое дело летания. Некоторые из них заказывали аппараты Вуазену, который был тогда единственным поставщиком аэропланов, другие строили свои собственные машины. Летом 1908 года уже несколько летчиков в Европе были в состоянии продержаться до получаса в воздухе. В это же время начались успехи еще двух, впоследствии очень известных строителей: КЕРТИССА в Америке и БЛЕРИО во Франции. Этот последний осуществил хороший тип аэроплана с одной поверхностью — моноплан, тогда как все летавшие до тех пор были с двумя поверхностями — т. е. бипланы. Замечательный в истории авиации 1908 год ознаменовался и первой катастрофой. Во время одного из полетов Орвилла Райта в аэроплане сломался винт. Аппарат упал с высоты 75 футов и совершенно разбился, причем Райт был ранен, а его пассажир (лейтенант СЕЛЬФРИДЖ) — убит. Дело произошло в Америке осенью 1908 года. Наиболее крупным успехом в области авиации в 1908 году надо считать выдающиеся полеты Уильбура Райта в Европе, куда он был приглашен одной французской компанией строить свой аэроплан. В середине сентября он установил мировой рекорд продолжительности полета, продержавшись в воздухе без спуска 1½ часа. Несколько позже он установил рекорд высоты полета, поднявшись на 50 с лишним саженей. В конце 1908 года Райт установил новый рекорд продолжительности и расстояния полета. На этот раз он пролетел свыше 120 верст, продержавшись в воздухе в течение 2 часов 20 минут.

Следующий, 1909 год ознаменовался еще большими успехами авиации. Летом Блерио перелетел из Франции в Англию, пролетев около 40 верст над морем. Его небольшой легкий аэроплан с одной поверхностью имел двигатель всего в 25 лош. сил.

После этого перелета множество людей заказали себе аэропланы такого типа, причем впоследствии некоторым удалось совершить на них еще более интересные полеты. Удалось совершать полеты до 2 и даже более часов продолжительностью, летать из одного города в другой; удалось также достигнуть большой высоты — до 280 саженей.

1908 и 1909 годами заканчивается пора «изобретения» летательных машин. С этого времени приходилось, главным образом, совершенствовать аппарат, способы управления им, изучать воздушный путь, до тех пор неизвестный, и т. д. Это была огромная работа. Очень многое делается в этом направлении и сейчас, но во всяком случае летательная машина, о которой мечтали многие столетия, была полностью осуществлена в 1908 — 1909 годах.

 

Как устроены аэропланы

Из предыдущих страниц этой книги можно было видеть, что аэроплан является теперь и, по всей вероятности, останется самым важным из приборов, служащих для передвижения по воздуху.

Указывалось также в общем, как он сделан. Теперь познакомимся с этим более подробно и разберемся, из каких главных частей состоит обычный аэроплан, для чего и каким образом они служат. Аэроплан, обыкновенно, состоит из следующих частей:

1. Несущая поверхность или крылья.

2. Винто-моторная группа.

3. Корпус аппарата или, как его называют, фюзеляж.

4. Органы управления.

5. Колеса, поплавки или лыжи, т. е. все то приспособление, на котором аэроплан стоит и может свободно катиться по подходящей для этого поверхности. Все это иногда называют французским словом шасси.

Планы или поверхность аэроплана, составляющая его главную часть, от которой он и получил свое название, обычно делаются следующим образом. Остовом служат прочные брусья, по большей части два, к которым крепятся сравнительно тонкие дощечки на расстоянии около полуаршина одна от другой. Брусья, называемые лонжеронами, проходят через все крыло поперек его движения. Тонкие дощечки, называемые ребрышками или нервюрами, прикрепляются к лонжеронам таким образом, что они стоят точно по направлению движения крыла в воздухе во время полета. Нервюры делаются не прямыми, а более или менее выгнутыми, в зависимости от формы, которую желают придать крылу. Передний и задний край крыла делаются сравнительно легкими, так как больших усилий им нести не приходится. Все крыло образует, таким образом, целую раму-решетку, которая уже обтягивается полотном.

Материя прибивается или пришивается к нервюрам и плотно прилегает к ним, благодаря чему все крыло сохраняет необходимую форму. Правильность этой формы или, как говорят, профиля крыла, очень важна для полета. Нередко бывали случаи, когда аэроплан становился гораздо хуже, иногда совсем переставал летать от того, что крыло несколько теряло свою форму, кривилось и т. д. Поэтому остов крыла при всей его легкости надо делать таким, чтобы он не мог гнуться; для этого нередко пользуются склеенным из нескольких слоев деревом, нервюры делают из дощечек, поставленных на ребро и т. д. Кроме того, очень важно предохранить от растягивания полотно на крыльях. Для этой цели его пропитывают после обтяжки особыми лаками, которые позволяют ему оставаться хорошо натянутым очень долгое время, несмотря на дождь, жару и т. д.

Аэропланы делаются иногда с одной поверхностью, т. е. к корпусу крепятся справа и слева по одному крылу. Очень часто встречаются аппараты с двумя поверхностями, расположенными одна над другой. Иногда даже до 3-х поверхностей располагают одна над другой. Первый из упомянутых типов называется монопланом, второй — бипланом, третий — трипланом. Аэропланов с большим числом поверхностей не строят. Крыло лучше всего работает, если по соседству от него нет другого крыла. Поэтому монопланное крыло работает лучше всех. Однако в постройке два меньших крыла, расположенных одно над другим и соединенных стойками и проволоками, выходят настолько легче и удобнее, чем одно большое крыло, так что этот тип аэроплана и является сейчас наиболее распространенным.

Понятно, что чем больше и тяжелее аэроплан, тем большими должны быть крылья, которые его поддерживают в воздухе. На каждый квадратный метр поверхности приходится, обыкновенно, от 30 до 45 килограммов подъемной силы, т. е. на каждый квадратный аршин — от одного до полутора пудов.

Винто-моторная группа

Так называется весь механизм, приводящий аэроплан в движение, то есть двигатель со всеми его принадлежностями и воздушный винт. В настоящее время применяются исключительно бензиновые моторы. В зависимости от типа и назначения, аэропланные двигатели делаются самой разнообразной мощности — от 10 до 700 лош. сил, весом от 2½ до 6 фунтов на силу. Ради простоты и легкости почти во всех аэропланах винт насаживается прямо на ось мотора. Передача силы с мотора на ось винта с помощью зубчаток, цепей и т. д. иногда применялась разными строителями, но хороших результатов получено не было.

При всех своих хороших качествах бензиномотор обладает и многими недостатками. Издаваемый им сильный шум в аэропланных двигателях так и не удалось уничтожить. Кроме того, в смысле плавности хода и отсутствия сотрясений, он очень уступает паровой машине и особенно турбине. Поэтому многие изобретатели заняты разработкой новых типов двигателей. Однако дело это столь сложное и новое, что в течение долгих лет, а скорее десятилетий, летать придется наверное с бензиновыми двигателями.

Воздушный винт — эта необходимая часть каждого аэроплана — относится к числу наиболее выработанных и законченных. Винты, строящиеся теперь, работают в общем хорошо, т. е. почти без потери дают, за счет работы двигателя, силу, тянущую аппарат вперед. В настоящее время винты делаются почти исключительно из дерева, склеенного в несколько слоев. Деревянные винты достаточно прочны, но иногда от времени и сырости несколько коробятся и в этом случае становятся негодными. Поэтому многие теперь пытаются создать винт из какой-нибудь массы или сделать его пустотелым металлическим.

Корпус аппарата — фюзеляж

Так называется продолговатая средняя часть аэроплана. В ней располагаются сидения для пилота и для пассажиров. В головной части располагается обычно двигатель. На конце сзади крепятся рули. Корпус аппарата делается обычно из деревянных брусков, идущих вдоль, соединенных поперечными и растянутых стальными проволоками. Снаружи корпус обтягивается полотном и лакируется, как крылья. Он очень прочно должен быть соединен с крыльями, причем в аэроплане получается хорошее равновесие и управляемость, когда небольшая часть корпуса с мотором остается впереди крыльев.

Органы управления

Для управления аэропланом служат следующие его части:

Вертикальный руль или руль направления служит для поворачивания аппарата вправо и влево; действует совершенно так же, как руль лодки. Он соединен тросами с особыми педалями; летчик поворачивает его, а следовательно, и весь аппарат, нажимая сильнее одной или другой ногой.

Горизонтальный руль или руль высоты служит для того, чтобы наклонить аэроплан передней частью книзу или наоборот, т. е. заставить весь аэроплан идти книзу или же заставить его подниматься кверху. В руках летчика имеется обычно колесо на подвижной раме. Толкая это колесо от себя, он заставляет машину снижаться. Притягивая его к себе, он достигает обратного, т. е. аппарат начинает забирать высоту. Руль направления и руль высоты расположены на конце фюзеляжа. Кроме них, на концах крыльев делаются так называемые крылышки боковой устойчивости или элероны. Они служат для того, чтобы наклонять на правую или на левую сторону весь аэроплан, а еще чаще для того, чтобы выровнять его, если он сам почему-либо наклонится. Действуют они таким образом, что, когда правое крыло идет вниз, левое идет вверх, и наоборот. Приводятся в движение летчиком путем поворачивания колеса, о котором упоминалось выше.

Шасси или тележка аэроплана

Как известно, аэропланные крылья не могут поднять на воздух машину иначе, как если она движется относительно воздуха с большой скоростью. Поэтому каждый аэроплан должен двигаться с большой скоростью уже до того, как он отделится от земли. То же самое и при возвращении на землю. В самую последнюю секунду полета аппарат будет иметь еще довольно большую скорость, иначе крылья не могли бы держать его, и следовательно, он коснется земли, двигаясь вперед еще довольно быстро. Поэтому аэроплан должен иметь приспособление, позволяющее ему свободно катиться, до начала полета и после окончания его, по той поверхности, для которой приспособлена его тележка.

В настоящее время пользуются тремя типами тележки: для взлета с земли, со снега и с воды. Наиболее распространенной является земная. Она состоит, главным образом, из двух, четырех, а иногда и более колес на стальных спицах с довольно толстыми шинами, надуваемыми воздухом наподобие автомобильных. Ось колес прикрепляется к нижней раме аппарата, по большей части с помощью особых резиновых жгутов. Делается это, чтобы более смягчить толчки, возникающие при разбеге по неровной почве или, особенно, при грубом спуске на землю.

Рама, к которой крепятся эти резины, состоит обычно из прочных деревянных брусков или из стальных труб, подпирающих аэроплан, по большей части под места, где расположены мотор, бензиновый бак и сидение для летчика. Для взлета со снега обыкновенно колеса снимаются с своих осей, а на их место надеваются лыжи, более или менее широкие, в зависимости от того, придется ли взлетать с твердого или рыхлого снега. Приспособление для взлета с воды состоит из поплавков, т. е. пустотелых, по большей части деревянных ящиков такого размера, чтобы они могли легко поддержать на воде весь аэроплан. Обыкновенно делается два главных поплавка под крыльями и третий маленький сзади под концом хвоста. Аппараты, взлетающие с воды, называются гидроаэропланами. Кроме описанных выше поплавковых, существует еще один тип гидроаэропланов, называемый летающей лодкой. В последней корпус делается значительно ниже крыльев и по форме своей несколько напоминает плоскодонную лодку. Он делается непроницаемым для воды и поддерживает на воде весь аппарат. В этой лодке обычно помещается летчик и пассажиры. Мотор приходится помещать значительно выше, чтобы несколько отдалить от воды винт, т. к. он легко ломается, если зацепит за гребень волны. Все гидроаэропланы не особенно хорошо выдерживают волны, и в открытом море взлет и спуск в неспокойную погоду бывает труден и опасен. Приспособление для взлета с воды, т. е. поплавки или лодка, всегда тяжелее, чем колеса или лыжи, и дают большее вредное сопротивление, чем эти последние. Поэтому при одинаковом двигателе и нагрузке воздушные качества гидроаэроплана обычно несколько хуже, чем аэроплана на колесах или лыжах.

Наиболее характерной особенностью аэроплана, сравнительно с другими машинами, как например — паровозом, является его легкость. Называя легкими эти аппараты, весящие иногда по несколько сотен пудов, приходится учитывать их сравнительный вес. Аэроплан с двигателем в 300 лош. сил весит примерно столько, как автомобиль в 20-30 лош. сил. Сравнивая небольшой вес аппарата с громадной силой двигателя, легко понять, что для тех усилий, которые несут части аэроплана, они должны весить исключительно мало. Чтобы выработать способы, давшие возможность делать их такими легкими, потребовалось немало труда и усилий. В общем, легкость эта достигается тем, что каждую часть аппарата стараются делать точно такой прочности, какая необходима, без всякого излишка. Но чтобы это было возможным, необходимо сперва точно определить, с какой силой натягивается в полете каждая проволочка, какое усилие испытывает каждый брус, стойка и т. д. Все это достигается серьезным математическим расчетом. А затем, путем подсчетов и опытов определяют, какую толщину должна иметь каждая отдельная проволока, болт, брусок и т. д., чтобы все они имели необходимый запас прочности. Выражение это означает следующее. Допустим, что некоторая проволока натянута в полете так, как если бы к ней привесили груз в 5 пудов. Чтобы эта проволока не порвалась от случайно увеличившейся нагрузки, от какого-нибудь мелкого изъяна ржавчины и т. д., чтобы она вообще была надежна, надо ставить ее такой толщины, чтобы разрыв ее мог получиться лишь при нагрузке не в 5, а в 25 пудов. Таким образом, всякую проволоку, брусок, болт необходимо подобрать так, чтобы они могли разорваться или сломаться лишь при усилии в 5 раз большем, чем то, которое ими испытывается в полете. При таких условиях говорят, что аэроплан имеет запас прочности 5. Казалось бы на первый взгляд, что в отношении прочности расчет аэроплана должен выполняться так же, как и расчет всякой другой машины или постройки, т. к. все они должны иметь определенный запас прочности. В действительности это не совсем так. Если при расчете какой-нибудь машины или постройки инженер не уверен в том, что он задал правильную толщину какой-нибудь балки, железной полосы и т. д., особенно во второстепенных частях, он просто берет эту часть в полтора-два раза толще, лишь бы она не была слабее, чем надо. А если эта часть окажется крепче, чем необходимо, — не беда. Иное дело в аэроплане. Каждая его часть, до самых небольших включительно, не должна быть ни слабее, ни прочнее, чем необходимо, т. к., если ее сделать прочнее, она окажется тяжелее, а лишний вес аэроплана ухудшает его качества. Поэтому расчет и выяснение необходимой толщины всякой части должны быть выполнены с исключительной точностью. Мне пришлось однажды соорудить специальную машину и произвести на ней множество опытов, чтобы выяснить, можно ли деревянные ребрышки на строящемся аэроплане сделать на 1/32 дюйма тоньше, чем было вначале предположено. Проф. Г. А. Ботезат очень хорошо определяет эти особенности дела постройки аэропланов, указывая, что в этом деле, в отличие от многих других, инженер не может взять поправку на свое незнание и что аэроплан, по требуемой им точности расчета и выполнения, является самой сложной, но и самой красивой из современных машин.

 

Из чего состоит аэроплан

Из того, что было сказано о постройке аэропланов, должно быть понятным, что для их изготовления ипользуются, по большей части, самыми лучшими и дорогими материалами. Железный прут и вдвое более тонкая проволока из хорошей прочной стали могут выдержать одинаковый груз. В большинстве земных построек проще взять дешевый железный прут, т. к. его толщина и вес ничему не помешают. В аэроплане надо поставить проволоку из самой лучшей стали, чтобы при той же прочности она была как можно тоньше. При этом она будет легче и кроме того, дает меньше вредного сопротивления. В таком же роде дело обстоит и с другими материалами. Как же получается то, что большая часть аэропланов до сих пор строится почти целиком из дерева? Казалось бы, что железо, а тем более сталь, гораздо прочнее всякого дерева? Однако это не совсем так. Чтобы судить о пригодности для постройки аэроплана и сравнивать между собою разные материалы, надо было поступать примерно таким образом. Брались бруски или трубки из различных материалов и подгонялись так, чтобы все они имели одинаковую длину и вес. Например, каждая стальная трубка и каждый деревянный брусок должны были иметь 1 аршин в длину и должны были весить один фунт. Понятно, что при таких условиях приходилось брать трубку с довольно тонкими стенками, а деревянные бруски выходили в виде более толстых сплошных палочек, причем дубовая и ясеневая получались тоньше, чем еловая. Затем каждую такую палочку и трубку подпирали на концах, к середине привязывали небольшой ящик и начинали накладывать в него гири до тех пор, пока брусок не сломается. При этом точно замечали, какой наибольший вес он выдерживал до того, как сломался. Понятно, что если один брусок выдержал 200 фунтов, а другой — 300 фунтов, то можно определенно сказать, что второй брусок в таких условиях в полтора раза крепче первого. Много интересных опытов такого рода было произведено в Петроградском политехническом институте инженером В. А. Слесаревым. При этом оказалось, например, что брусок из русской ели был прочнее, чем почти все, что испытывалось, в том числе железные трубки. Подобными опытами и руководствуются строители, подбирая толщину, форму и качество материала для своих машин.

Можно ли сказать, однако, что всякий брусок из определенного материала, длиной в аршин и весом в фунт, будет выдерживать одинаковый груз, прежде чем сломается? Нет, никак нельзя, т. к. кроме материала и веса большое значение имеет форма. Дощечка, поставленная на ребро, выдержит обыкновенно больше, чем равного с нею веса круглая палка, сделанная из того же материала. Стальная трубка может выдержать по большей части нагрузку в несколько раз большую, чем сплошной стальной прут того же веса. Потребовалось много работы и опытов, чтобы выяснить, какую форму и при каких условиях лучше придавать отдельным частям аэроплана.

Большинство современных аэропланов представляет из себя остов из деревянных частей, скрепленных между собою металлическими частями и проволоками. Весь этот деревянный остов обтягивается полотном и покрывается лаком. В будущем покрытие крыльев и корпуса лакированным полотном, вероятно, сохранится, но остов аппарата по большей части начнут делать целиком из металлических частей. Ожидать этого следует не потому, чтобы металлический аэроплан был прочнее деревянного, но ввиду того, что он сможет служить гораздо дольше, чем деревянный. Придется лишь раз в год или даже реже менять полотно, заменять по мере изнашивания двигатель или отдельные его части, а весь остов из покрашенных металлических частей, составляющий в больших аэропланах главную часть стоимости, сможет служить много лет подряд.

С деревянным аэропланом дело обстоит гораздо хуже. Множество тонких дощечек от времени теряют свою прочность, коробятся, склейка перестает быть надежной, и аппарат через два года после постройки, а иногда и ранее, становится опасным или даже совсем негодным для полета.

 

Как приходилось испытывать в полете первые аэропланы

Один из выдающихся работников в области авиации в то время, когда она зарождалась, один из первых последователей Лилиенталя, капитан Фербер высказал когда-то следующую мысль: «Задумать летательную машину — это ничто; построить ее — это немного; испытать ее — это все». Понятно, что под выражением «испытать» следует понимать — испытать успешно, т. е. заставить ее подняться на воздух.

В чем же заключается эта работа? Из предшествовавших страниц этой книги читатель мог уяснить себе, что первым строителям аэропланов пришлось преодолеть огромные трудности. Как было указано, братьям Райт после того, как ими был совершен полет около одной минуты продолжительностью, пришлось потратить два года напряженной работы, чтобы совершить полет в несколько минут. В огромной степени затрудняло работу то, что первым строителям приходилось и создавать аппарат, и одновременно учиться летать на нем, и, наконец, изучать воздух. При этом были неизбежны многочисленные неудачи и поломки, после которых иногда трудно было разобраться, кто виноват — ошибка ли в управлении, или неправильность в самом аэроплане, или просто случайный порыв ветра. О том, как происходили такие опыты, можно судить по приводимым сведениям об испытаниях моих первых аэропланов.

Весной 1910 года был выстроен аэроплан С-1. Это был небольшой биплан с мотором всего в 15 лош. сил, очень легкий, весивший полностью около 12 пудов. До этих опытов мне никогда не приходилось летать ни на аэроплане, ни на воздушном шаре.