Вопросник девятый. Это было давно (стр. 10 )

Рис. 9.12. Проект аэроплана Хенсона (обшивка условно снята)

Как воздушные шары помогли авиации?

Есть мнение, что они не только не помогли, а задержали ее развитие… В середине 80‑х годов XVIII в. в Париже среди гуляющих и катающихся по Елисейским полям стала появляться иногда странная повозка, двигавшаяся без лошадей. Над повозкой развевался большой парус, и она катилась по шоссе, как парусная лодка по воде. Тогда это было большой новостью, и изобретатель парусной кареты — молодой механик Франсуа Бланшар — сделался известным всему городу. Но изобретатель, который при очень маленьком росте таил в себе громадную энергию и много предприимчивости и отваги, захотел отделаться и от колес, чтобы его карета носилась на парусах прямо по воздуху. Конечно, для этого он стал делать то, что прежде всего приходит на ум каждому, задумывавшемуся о летании — ясно, что нужны крылья…

В "Парижской газете" 28 августа 1781 г. Франсуа Бланшар пишет: "Некоторые называют меня фантазером, говоря, что человек не может летать по своей природе, как птицы, обладающие для этого крыльями. Я отвечу, что дело не в перьях — достаточно вообще какой-нибудь крыльчатой поверхности. Муха, бабочка, летучая мышь летают и без перьев, с крыльями наподобие веера из рогового вещества. Значит, летать позволяют не форма и не материал, а ударные движения, сила и частота которых должны быть достаточно большими".

В 1786 г. Бланшар собирался показать полеты на воздушном шаре в России. Но от имени царицы Екатерины II ему передали, что это нежелательно: "Ибо здесь не занимаются сею или другою подобною аэроманиею, да и всякие опыты оной, яко бесплодные и ненужные, у нас совершенно затруднены".

Примерно так же в наши времена необразованные политиканы предавали анафеме генетику и кибернетику. Как‑то не по себе от таких сравнений…

Однако после полетов Монгольфье Бланшар забросил свой крыльчатый аппарат, отдавшись со всем увлечением работе над "газолетами", сделался знаменитейшим воздухоплавателем, совершил 66 свободных полетов, первым перелетел из Дувра (Англия) в Кале (Франция).

От воздушного шара до дирижабля один шаг?

Конечно, многие пытались сделать полет воздушных шаров управляемым. В бессмысленности применения парусов разобрались довольно быстро. Столь же безуспешными оказались весла и другие устройства с использованием мускульной силы как людей, так и животных. По мере появления паровых машин, электродвигателей и газовых двигателей внутреннего сгорания их пытались устанавливать для привода пропеллеров. Применению мешала, как и раньше, большая масса силовой установки при малой мощности. Выход из тупикового положения обеспечили поршневые двигатели — вначале газовые, а потом и бензиновые.

Но для самолетов ведь тоже нужны были двигатели?

Да, конечно, и поиски их велись. Причем двигатели для самолетов обязательно должны были быть более совершенными и легкими по сравнению с теми, которые обеспечили полет первых дирижаблей. В ХIХ веке во Франции распространилась игрушка "спиралифер". Другое ее название — "китайская вертушка". Она вдохновила Понтона д’Амекура использовать ту же "спиру", то есть винт на вертикальной оси, для полета человека. Этой мыслью он поделился со своим другом — моряком де ла Ланделлем. Друзья получили патент на свой аппарат и сделали модель с пружиной, которая, работая в течение 4 минут, обеспечивала уменьшение веса на 5 граммов. После этого друзья построили в натуральную величину машину, в которой человек должен был работать собственными мускулами. Но машина показала вертикальную тягу лишь в 15 кг, тогда как общая масса составляла 160 кг.

Большая заслуга в возрождении интереса к самолетам принадлежит человеку кипучей энергии, художнику, фотографу, артисту, писателю и спортсмену в одном лице — Феликсу Надару. Со своими друзьями — тем же Понтоном д’Амекуром и моряком де ла Ланделлем они летом 1863 г. опубликовали манифест, основные идеи коротко звучат так: "...безумие вести борьбу с воздухом с помощью снарядов, которые сами легче воздуха. ...Винт, святой винт... поднимет нас в воздух, проникая в него, как бурав в дерево...". Этот манифест получил большую известность, работа над аппаратами тяжелее воздуха оживилась.

В конечном счете проблема была решена с помощью бензиновых двигателей внутреннего сгорания, созданных для автомобилей и испытанных на дирижаблях.

Но ведь бензиновые двигатели можно было устанавливать и на воздушных шарах?

Конечно, появившиеся двигатели внутреннего сгорания применили и на воздухоплавательных аппаратах. Был период неудач, но первым заметным достижением стал облет вокруг Эйфелевой башни Сантос-Дюмона 19 октября 1901 г. на примитивном моторном аэростате мягкой конструкции. Решительный прорыв в области дирижаблей осуществил граф Цеппелин, когда он осуществил свою "фантазию", затратив на предварительные испытания несколько миллионов марок. Он осознал, что с увеличением размеров подъемная сила аэростата растет быстрее мощности, потребной для преодоления сопротивления аппарата. Отсюда он сделал правильный вывод — надо строить большие аппараты, и они должны быть жесткой конструкции с применением алюминия, который в промышленных количествах начали производить незадолго до этого. Первый дирижабль Z‑1 был выведен из дока 2 июля 1900 г. Цеппелин сумел заинтересовать военных, да еще с таким успехом, что в Первую мировую войну Германия уже бомбила Лондон с дирижаблей…

Как же начиналась серьезная работа с самолетами?

По методическому подходу к идее нового летательного аппарата всех изобретателей конца XIX века, работавших над созданием самолетов, можно разделить на три направления. Одни, выдвинув определенную идею, незамедлительно приступали к ее осуществлению в натуральную величину. Так работали Клеман Адер, Хайрем Максим (см. рис. 1.29, 1.30) и другие (рис. 9.13). Без знания элементарных законов аэродинамики, которой фактически еще не существовало, их работа гарантированно была обречена на неудачу.

Рис. 9.13. Такие проекты появлялись, когда
отсутствовал здравый смысл (1907 г.)

Другое направление представляли изобретатели, которые пытались некоторые вопросы аэродинамики отработать экспериментально, в частности на летающих моделях, а затем уже этот опыт использовать при создании натурных машин. Их работе мешало незнание законов подобия и принципов моделирования — они опирались на простое изменение линейных масштабов. Примерами являются самоотверженная работа российского моряка , потерпевшего неудачу, и еще более обидный конец работ американца профессора Пирпонта Ленгли, создавшего вполне работоспособный аппарат, но уступивший первенство братьям Райт из-за неумения им управлять. Самым разумным было третье направление, которое выбрал немецкий инженер Отто Лилиенталь (1848 — 1896). Казалось бы, совершенно ясно: прежде чем пускаться в плавание на неизведанном механическом корабле, надо научиться управлять простым челноком. Против этой истины, столь, казалось бы, очевидной, и грешили многие изобретатели, даже самые серьезные.

В чем заслуга ?

Потомственный моряк Александр Федорович Можайский, хорошо образованный, человек кипучей энергии, вероятно, заинтересовался полетами, наблюдая за парением морских птиц. После ухода с морской службы он начал длительные опыты над воздушными змеями, которые должны были стать источником подъемной силы, и тянущими винтами, которые должны были обеспечивать тягу для полета. В то время (середина 80‑х годов XIX века) в России этим практически никто не занимался. О заграничных работах тоже почти ничего не было известно.

В таких условиях сумел построить воздушный змей, на котором, по свидетельству современников, "два раза летал с комфортом". В 1876 г. он построил летающую модель с пружинным двигателем.

На основе этих успехов он разработал проект "воздухолетательного снаряда" с паровым двигателем. В январе 1877 г. экспертная комиссия признала проект осуществимым, и изобретатель получил 3000 рублей для продолжения работы. В 1881 г. он получил патент на свой аппарат. Денег катастрофически не хватало, постройка машины шла очень медленно. Испытание состоялось примерно в 1883 г. (ввиду отсутствия документов точная дата полета осталась неизвестной).

Письменные свидетельства современников утверждают: "При пробе аэроплан приподнялся, но сейчас же упал крылом на бок, потеряв равновесие".

Денег на продолжение работ у Можайского не было.

Неудача проекта объясняется прежде всего тем, что даже имевшаяся паровая машина с рекордно малой массой была недостаточна для осуществления полета. Кроме того, изобретатель пытался обеспечить полет, не имея представления о физике явления, проблемах устойчивости и управляемости. На самолете не было даже элеронов!

Сейчас мы понимаем, что работа была обречена на провал, так как необходимых двигателей в то время просто не существовало, но самолет вошел в историю авиации как первый самолет классической схемы, который был построен и испытан.

В чем заслуга О. Лилиенталя?

Отто Лилиенталь вошел в историю как первый человек, научившийся уверенно, систематически летать на планерах (рис. 9.14). Кстати, непосредственно у Лилиенталя приобрели планеры , француз Ламбер и немец Нимфюр.

Рис. 9.14. Один из полетов Лилиенталя

Инженерам известна его любимая присказка, отражающая суть инженерной работы: "Opfer müssen gebracht werden" — дословно означает: "Жертвы должны быть принесены". Лилиенталь понимал, что не может существовать идеальная конструкция — какими‑то качествами придется пожертвовать, идеал недостижим. Выгадывая в одном, мы обязательно теряем в другом. В умении находить границы разумного и необходимого, жертвуя частью ради достижения потребного целого, и заключается "изюминка" инженерного искусства. Это справедливо и в наши дни. У поговорки оказалась и удивительная пророческая сторона, если учесть, что Лилиенталь стал первой жертвой авиации, разбившись на планере своей конструкции в 1896 г.

А если бы у русских князей во время татарского нашествия был хоть один По‑2 с пулеметом?

Вопрос поставлен безграмотно. Конечно, можно пофантазировать, но тогда надо полагать, что у русских князей был и нефтеперегонный завод для получения бензина. Но столь же "логично" можно предположить, что у татар был бы переносной зенитный ракетный комплекс... Короче, чепуха это. Ответ на все подобные вопросы один — история не признает сослагательного наклонения (всяких "если бы да кабы").