Николай Жуковский - Элина Масимова

В то же время стало известно об изобретении немецким фотографом Оттомаром Аншютцем шторного фотозатвора, позволяющего снимать с выдержкой до одной тысячной секунды, то есть мгновенно. Это давало возможность ему запечатлевать моменты движения людей и животных. В частности, в руки Отто Лилиенталя попала серия снимков взлета аиста с гнезда, сделанная Аншютцем. Внимательно их разглядев, Лилиенталь понял, что в воздухе есть восходящие потоки, которые помогают птицам не просто оставаться на одной и той же высоте, но даже набирать ее. Так что тогда мешает полететь и человеку? С этого момента начались эксперименты Лилиенталя.

Соорудив свой первый планер для полета человека – безмоторный летательный аппарат, каркас которого был сделан из ивовых прутьев и бамбука и обтянут полотном, Лилиенталь начал подниматься на холмы. В ходе первых опытов и наблюдений за птицами Отто понял, что изогнутое, как у птиц, крыло создает бо́льшую подъемную силу, чем плоское крыло воздушного змея. Все это позволило ему летом 1891 года совершить свои первые полеты. Он разбегался вниз по холму, держа в руках планер, и подхватывался встречными воздушными потоками. Управлял испытатель аппаратом с помощью наклонения нижней части своего тела. Отто Лилиенталь опирался в этой своей теории летания главным образом на овладение так называемым птичьим чутьем. Отто считал, что если человек научится управлять своим телом так же, как птица, он покорит небо. Так, если первые полеты Лилиенталя длились всего несколько секунд, то по мере улучшения его навыка управления полетом и совершенствования им конструкции планера это время увеличивалось вместе с тем расстоянием, которое испытатель пролетал. Вскоре Отто разработал новый тип планера – бипланер, который имел две несущие поверхности (крылья), расположенные друг над другом. Такой второй ярус позволял при меньшем размахе крыльев увеличить их площадь, а значит, и подъемную силу.

Полеты и планеры Лилиенталя стали известны везде. Со всего мира съезжались просмотреть на гениального «летающего человека». В то время он старался достигнуть идеала своей теории, все больше сосредотачиваясь на технике управления своим телом, и соответственно полетом. Уже достаточно ловко управляя полетом, он также продолжал экспериментировать, неустанно забираясь на холмы все выше и выше, успешно ставя новые рекорды. Но однажды он испытывал новый бипланер с управляемым рулем высоты. Начало очередного полета не предвещало беды, как вдруг неожиданный порыв ветра перевернул аппарат, и вместе с Лилиенталем он упал с высоты около 15 метров. У Отто был сломан позвоночник – травма, тогда несовместимая с жизнью. По некоторым источникам известно, что перед смертью Лилиенталь своему брату Гюставу сказал: «Жертвы должны быть принесены». Таким образом, ценою жизни инженера-испытателя было доказано, что полеты на аппаратах тяжелее воздуха возможны и, более того, ими можно управлять. Это дело необходимо было продолжать.

Речь Жуковского на заседании Общества любителей естествознания в Москве 15 октября 1896 г.

Однако после неудачного окончания опытов Лилиенталя многие разочаровались в мечте о том, чтобы оторваться от земли и свободно, как птицы, парить над ней. Снова всем вспоминались слова знаменитого физика Гельмгольца, еще в 1873 году заключившего, что в образе коршуна природа поставила предел организму, который может подняться с помощью своих собственных мускулов и посредством своих крыльев держаться продолжительное время в воздухе. То есть о такой способности человека для Гельмгольца не было и речи.

Тем не менее профессор Ф. А. Слудский не был так категоричен. Он указывал на то, что вопрос летания действительно гениальным образом разрешен природой в технике полета птиц, в то время, как задача аэронавтики, несмотря на высокую степень развития механического искусства, все еще остается задачей, далеко не вполне разрешенной. Но все же Слудский верил: «Два наклоненных друг к другу валика с проходящими через оси крыльями или даже один валик с насаженным на него винтом могут заменить в совершенстве крылья птицы: соединив эти валики с некоторым телом и приведя их в довольно быстрое вращательное движение, мы, без сомнения, получим летающую механическую машину». И хотя пока конструкция этого аппарата и величина движущей силы теоретически определена быть не могла, Слудский видел необходимость их практического разрешения. Таким образом, он допускал возможность создания «летательного снаряда» тяжелее воздуха при условии его минимального веса, но только не путем теоретического расчета.

Позже Николай Жуковский подведет однозначную черту под этими размышлениями: «Человек полетит, опираясь не на силу своих мускулов, а на силу своего разума», – уверенно скажет он и начнет работать над основами авиации, закрепив впоследствии за собой имя ее отца.

Несвоевременность тени

Нельзя не учесть, что аэродинамика одинаково зарождалась в России и мире одновременно с практической авиацией, но при этом своего всеобщего теоретического оформления эта наука нигде долгое время не имела. Многие ученые-исследователи путем экспериментов намного опережали соответствующие необходимые теоретические выводы. Однако если за границей исследователей в области «летания» насчитывалось достаточно, и они могли больше обмениваться опытом, что компенсировало нехватку теории и позволяло медленно, но верно идти вперед, то в России таких исследователей были единицы. Дело в том, что правящие круги в нашей стране больше полагались на развитие аэростатов, не придавая особого значения проблемам динамического полета. В связи с этим приверженцы летательных аппаратов тяжелее воздуха не находили какой-либо поддержки государства, что тормозило их деятельность, и многие открытия, сделанные в России и серьезно опередившие в этом мировую науку, оставались в тени.

Одним из таких изобретателей, опередивших время, был Александр Фёдорович Можайский. Военный моряк, увлекшись наблюдением за полетом птиц и воздушных змеев, еще в 1856 году принялся за изобретение самолета. И изобрел его! В 1872 году в результате ряда экспериментов он установил зависимость между лобовым сопротивлением и подъемной силой при разных углах атаки, а также подробно осветил технику полета птиц, в чем опередил Отто Лилиенталя на целых 17 лет. Затем поэтапно он создавал пробные модели самолета, проводил эксперименты, дорабатывал конструкцию, и к 1882 году первый в России (по основным источникам – второй в мире после самолета дю Тампля, спроектированного и построенного в последней трети XIX века) летательный аппарат тяжелее воздуха, способный поднять человека в воздух и названный изобретателем «Жар-птица», был готов. Причем если Лилиенталь только мечтал встроить в свою крылатую машину двигатель, Можайский уже сумел это сделать. Кроме того, Александр Фёдорович видел общие недостатки использования парового двигателя и в своих проектах все больше склонялся к применению нового типа двигателя – внутреннего сгорания. Так как официально изобретение российского морского офицера никак не фиксировалось и не освещалось, по поводу того, сколько испытаний готового самолета было проведено, остаются разногласия. Считается и в то же время оспаривается, что «Жар-птица» все же оторвалась от земли и поднялась на некоторую высоту. Из свидетельств сына Можайского известно только, что испытание самолета закончилось крушением и изобретатель принялся за строительство нового самолета, но оно было прервано его смертью. Обо всем этом Николай Жуковский тогда еще, видимо, не знал…

Велики были и заслуги Константина Эдуардовича Циолковского. Однако здесь также образовалась помеха для того, чтобы приблизить благодаря его открытиям развитие авиации на несколько лет, а то и десятилетий. Заинтересовавшись воздухоплаванием, Циолковский создает проект нового управляемого аэростата – тяжелее воздуха. Он предлагает заменить используемую тогда прорезиненную оболочку аэростата тонкой металлической гофрированной пластинкой, что увеличит ее прочность и устойчивость. Более того, гофрированные боковины с системой регулирования путем стягивания позволят аэростату обладать переменным объемом и, следовательно, сделают подъемную силу постоянной, вне зависимости от высоты полета и температуры атмосферного воздуха. Наполнять аэростат Циолковский решает не взрывоопасным водородом, а нагретым воздухом. Система же подогрева воздуха позволит управлять высотой полета воздуха. Кроме того, Циолковский в принципе видит необходимость в скором будущем использовать не паровой двигатель, на который рассчитывали Лилиенталь и ряд других французских ученых-испытателей, таких как Адер, братья Тампль, Жирраф, а также англичане Максим и Хенсон и поначалу наш Можайский, а двигатель внутреннего сгорания. Он предвидит, что строительство этих чрезвычайно легких и в то же время мощных бензиновых или нефтяных двигателей вполне возможно и необходимо для прогресса авиации. Однако Константин Эдуардович проживал в Калужской области. Оттуда он предпринял несколько попыток получить поддержку в строительстве своего летательного аппарата у московских научных кругов. Не решившись поначалу ввиду своего природного недостатка поехать в Москву вместе с Павлом Голубицким, к тому времени уже достаточно известным изобретателем в области телефонии, чтобы представиться там знаменитой Софье Ковалевской, Циолковский пытается потом на протяжении нескольких лет найти связь с другими представителями научного общества. Он связывается с А. Г. Столетовым и несколько позже с Д. И. Менделеевым. Чтобы объяснить суть своих разработок и донести их до высших научных кругов, Циолковский пишет несколько работ – «Теория и опыт аэростата, имеющего в горизонтальном направлении удлиненную форму» (1885–1886), «О возможности построения металлического аэростата» (1890), «Аэростат металлический управляемый» (1891), – которые направляет на рассмотрение в столицу. В 1887 году по приглашению Столетова он лично приезжает в Москву, чтобы представить доклад о новом виде аэростата на заседании Физического отделения Общества любителей естествознания в Политехническом музее, где присутствовал и Николай Жуковский. Однако при том, что теоретические выкладки Константина Циолковского были высоко оценены, сочтены за то, что имеет место быть для развития будущего российской, прежде всего авиационной науки, реальной поддержки Циолковский получить не смог. Стесняясь, ко всему прочему, своей природной глухоты, испытывая на себе насмешки людей там, где он проживал, имея сложные отношения с родными и вдобавок ко всему столкнувшись с коммуникационным вакуумом между ним и научным обществом, Циолковский хоть и не замкнулся в себе, не бросил свои научные труды, но оделся в броню гордости, оградившись от связей с другими учеными. Так эти и многие другие его научные разработки оставались в тени, спрятанные от посторонних глаз. Только потом, когда «всеобщая» наука эволюционно дошла до того, что предсказывал Циолковский, значение его работ было оценено действительно по достоинству.