Беспорядочные очерки - Александр Кралин

В то утро братья летали еще несколько раз, по очереди. Наибольшее удаление от точки старта составляло 853 фута; продолжительность полета – 59 секунд. Аппарат послушно маневрировал, легко взлетал и плавно садился. Наконец, особенно зловредный порыв ветра разбил–таки машину вдребезги, и братья, удовлетворенные, сели завтракать. Первый управляемый полет на моторном аппарате тяжелее воздуха был совершен.

Но первый ли? Истории известно довольно много попыток создания подобных конструкций до братьев Райт, и некоторые из них поднимались в воздух. Так в чем же дело?

Дело в том, что приоритет утверждается (и патент выдается) не за голую идею или сырой макет, а за вполне законченную работоспособную конструкцию, доступную для повторения другими. Роберт Фултон, например, вовсе и не думал патентовать сам факт установки паровой машины с гребными колесами в корпус судна – до него это делали многие. Предметом его патента был метод расчета, позволявший определить, какой мощности для данного судна должна быть машина, чтобы достигнуть нужной скорости, каковы будут дальность плавания, расход топлива, эксплуатационные затраты, и в конечном итоге – стоимость перевозки тонно–километра груза.

Что же касается авиации… Основы гидро- и аэродинамики заложил еще в XVIII в. Даниил Бернулли. Помните закон Бернулли из школьного курса физики? Теоретическая возможность полета в атмосфере с помощью несущих поверхностей стала ясна ученым уже в первой трети XIX в, но, поскольку механических двигателей с необходимыми характеристиками тогда не было и в проекте, до поры, до времени усилия энтузиастов ограничивались постройкой безмоторных летательных аппаратов – планёров, чаще всего становившихся погребальной кучей обломков над бездыханным телом своего создателя. Наибольших успехов добился во второй половине XIX в. немец Отто Лилиенталь. Ему удавалось, поймав восходящий воздушный поток над склоном холма, парить по несколько минут, но и он в конце концов пал жертвой своего детища. Кстати, современные спортивные планеры могут находиться в воздухе практически неограниченное время – продолжительность полета определяется только выносливостью пилота. Лилиенталь оставил после себя аэродинамические таблицы, предназначенные для расчета подъемной силы крыла.

Технический прогресс между тем не стоял на месте, и в середине 80–х годов того же XIX в. капитан (впоследствии – адмирал) русского флота А. Ф. Можайский предпринял попытку создания летательного аппарата с паросиловой установкой, но, не имея в своем распоряжении достаточно проработанной аэродинамической теории, получил неверное (слишком малое) удлинение крыла и, как следствие, многократно заниженную потребную мощность мотора; винты же рассчитывались по корабельной методике, без учета специфических свойств воздушной среды, и имели низкий КПД. По ряду причин аппарат Можайского так и не был доведен до состояния готовности к испытаниям, но его уменьшенный безмоторный вариант, влекомый на буксире несущимися во весь опор лошадьми, устойчиво парил и слушался рулей.

Десятилетие спустя попытки создания аэропланов (так их стали теперь называть) приняли массовый характер. Среди авторов – такие именитые, как Томас Альва Эдисон, изобретатель пулемета Хайрем Максим, д–р Александр Дж. Белл – изобретатель телефона, и многие другие. Дальше всех продвинулся директор Смитсоновского института Сэмюэл Лэнгли – некоторым из его моделей удавалось на короткое время оторваться от земли. Но все эти конструкции имели общие недостатки – слишком слабые двигатели и крыло неправильной конфигурации и без должной профилировки, так что при малейшем возмущении воздушной среды (или при эволюциях самого аппарата) происходил срыв потока, о какой–либо управляемости не было и речи, да и сам взлет был делом скорее удачного стечения обстоятельств, чем заранее проделанного расчета. Так что Райтам пришлось начинать практически с нуля.

Прежде всего, для опытов требовались деньги, и немалые. Сначала братья, призаняв деньжат, открыли маленькую типографию, но, убедившись, что подняться как следует в этой отрасли вряд ли возможно за короткое время, переключились на велосипед. Открыли в Дейтоне, штат Огайо, мастерскую по ремонту велосипедов, а попутно усовершенствовали и собственно машину. Правильно рассчитав изгиб вилки переднего колеса, а также расположение центра тяжести седока и центра руля относительно осей машины, они получили конструкцию, отличавшуюся повышенным комфортом и безопасностью езды – именно на таких мы по сей день и катаемся – и наладили производство. Райтовские «байсайклы», впоследствии ставшие просто «байками», хорошо раскупались; лицензию на их производство приобрели несколько крупных компаний, братья стали, наконец, состоятельными людьми и могли полностью отдаться сжигавшей их страсти – аэронавтике.

Из ящика из–под карбида они соорудили аэродинамическую трубу (Рис.4) и с ее помощью:

— установили, что аэродинамические таблицы Лилиеталя неверны, и составили свои собственные, правильные;

— определили, что удлинение крыла должно быть в несколько раз больше, а угол атаки соответственно меньше, чем принималось ранее;

— доказали, что, поскольку воздух обладает пусть малыми, но конечными значениями вязкости и плотности, то передняя кромка крыла должна быть закругленной, а его верхняя и нижняя поверхности должны иметь разную кривизну, и разработали первый аэродинамически корректный профиль крыла;

— показали, что абсолютно устойчивый летательный аппарат невозможен, а если бы и был создан, то оказался бы неуправляемым;

— вывели правильное соотношение между устойчивостью аэроплана и его управляемостью и на его основе рассчитали площадь, конфигурацию и расположение рулей;

— определили скорость полета, минимально необходимую для полета в реальной воздушной среде, рассчитали аэродинамическое сопротивление аппарата и потребную мощность мотора;

— разработали основы теории управления летательным аппаратом и рекомендации пилоту, как действовать рулями в той или иной ситуации.

Просто удивительно, что все эти задачи, десятилетиями ставившие в тупик маститых ученых и специалистов, были решены самоучками, не закончившими не то что колледжа, но даже школы! Мало того, поскольку двигателей с необходимым соотношением веса и мощности в производстве тогда не было, первый в мире авиамотор братьям пришлось сконструировать, изготовить детали для него, собрать и отладить самим. Работу свою братья выполнили на «отлично» — ведь первый, невероятно хлипкий по современным представлениям самолет с двигателем мощностью всего в 12 л. с. (!) был успешно испытан в штормовую погоду.

Далее братья пошли проторенным путем – основали фирму и наладили выпуск самолетов, отличавшихся прекрасными летными качествами. На райтовских машинах было установлено несколько мировых рекордов дальности и высоты полета. Открыли также и летную школу; Уилбур учил летать ярого энтузиаста авиации испанского короля Альфонсо.

До поры, до времени все шло прекрасно, не считая нудной приоритетной тяжбы с талантливым инженером и склочным типом Гленом Кёртиссом, чей первый аэроплан полетел внезадолге после райтовского. Кертисс проделал ту же работу, получил практически одинаковые результаты и создал похожую конструкцию; кроме того, он изобрел способ управления креном аппарата с помощью элеронов, до чего Райты все же не додумались. Еще он «прославился» тем, что однажды принялся палить из пистолета по пилоту, не сумевшему поднять в воздух опытный образец гидроплана. Потрясенным же свидетелям объяснил, что он «просто хотел пристрелить беднягу, чтобы тот не мучился». Впрочем, стрелком Кертисс оказался никудышним – все пули прошли далеко от цели; пилот ничего и не услышал за шумом мотора.

В 1912 г. случилось несчастье – от тифа умер Уилбур. Орвилл необычайно тяжело переживал потерю. Уилбур был человеком волевым и душой всего дела; он обладал выдающимися инженерными способностями и недюжинной деловой хваткой. Орвилл так и не смог оправиться от потери. Не имея ни способностей, ни желания заниматься бизнесом, он вскоре после похорон продал свой пакет акций синдикату, по иронии судьбы купившему также патент их злейшего врага Кертисса, и отошел от дел. Фирма Curtiss–Wright существует и поныне, производит компоненты аппаратов аэрокосмического назначения. Возможно, тут сказалась некая высшая справедливость – как бы ни враждовали Райты и Кертисс в жизни, они делали одно дело. И сделали его.

Однако Орвилл, оставив бизнес, не изменил авиации. Он был членом нескольких авиационных консультативных советов и комитетов и одним из основателей Национального совета по аэронавтике, на основе которого впоследствии был создан NASA.