1882 год вошел в историю человечества как начало века авиации. В этом году был построен первый в мире самолет и на военном поле в Красном Селе начались его испытания в воздухе.
Творцом этой летательной машины — первого в мире самолета — был русский ученый и изобретатель Александр Федорович Можайский.
Идея и само изобретение А. Ф. Можайского явились закономерным итогом развития отечественной авиационно-технической мысли.
До первой половины XVIII в. законы, управляющие перемещениями воздушных масс, были мало известны. Вместе с тем развитие мореплавания и военного флота России настойчиво требовало знания законов метеорологии.
Начало подлинно научному исследованию воздушного океана положил М. В. Ломоносов.
Стремясь познать сущность строения атмосферы и причины, вызывающие различные изменения в потоках воздуха, он сконструировал для этой цели несколько приборов.
Изучив законы сопротивления воздуха, Ломоносов пришел к правильному выводу, что вращающийся воздушный винт должен обеспечить подъем аппарата на высоту. Впервые сообщение о проекте своего летательного аппарата тяжелее воздуха он сделал 4 февраля 1754 г. В период с февраля до 1 июля 1754 г. по проекту Ломоносова и под его руководством в мастерских академии была построена действующая модель аппарата. Воздушные винты аппарата приводились в движение при помощи заводной пружины. Аппарат М. В. Ломоносова был прообразом современного вертолета. Опыты с первой моделью полностью подтвердили правильность расчетов русского ученого.
Позднее, уже в период интенсивного развития капитализма в России, началась чрезвычайно многообразная творческая деятельность другого великого русского ученого — Д. И. Менделеева, немало работавшего и в области исследования рациональных способов покорения воздушного океана.
Для исследования атмосферы Д. И. Менделеев предлагал применить высотные аэростаты с герметической кабиной. Он научно обосновал пути развития не только воздухоплавания, но и авиации.
«Воздухоплавание бывает и будет двух родов, — указывал Менделеев, — одно в аэростатах, другое в аэродинамах… Но этот род воздухоплавания (аэродинам) обещает наибольшую будущность и… указывается самой природой, потому что птица тяжелее воздуха и есть аэродинам»[1].
В 1880 г. вышла в свет его работа «О сопротивлении жидкостей и воздухоплавании». Н. Е. Жуковский высоко оценил эту книгу, назвав ее основным руководством для кораблестроителей И деятелей авиации.
На основании опытов, проведенных в лаборатории Петербургского университета, Д. И. Менделеев пришел к выводам, имевшим большое практическое значение. Среди них особо следует отметить вывод о возрастании коэффициента сопротивления после некоторой определенной величины скорости.
Позднее Менделеев написал предисловие к брошюре В. В. Котова «Самолеты — аэропланы, парящие в воздухе».
Д. И. Менделеев в творчестве русского изобретателя В. В. Котова увидел не только важный этап в изысканиях конструкции летательного аппарата, но и надежные пути экспериментального исследования летных данных самолетов на их моделях, что впоследствии имело широкое применение в авиации и используется в наши дни.
Вслед за Ломоносовым и Менделеевым значительные исследования атмосферы провел М. А. Рыкачев. Кроме того, он разработал проект вертолета.
В октябре 1870 г. Рыкачев начал проводить опыты по определению подъемной силы винта; он исследовал мощность, потребную для вращения винта, размеры винта и величину груза, который может быть поднят в атмосферу. В дальнейшем ученый изобрел специальный прибор и пользовался им при проведении всех опытов. В 1871 г. М. А. Рыкачев опубликовал статью «Первые опыты над подъемною силою винта, вращаемого в воздухе»[2], в которой показал весь процесс методов исследования ряда явлений, относящихся к образованию подъемной силы воздушного винта.
После реформы 1861 г. капитализм в России стал развиваться значительно быстрее. С 1861 по 1881 г. было построено свыше 19 тысяч километров железных дорог; в 1871 г. задуты первые домны на Украине; на южных заводах стали изготовлять рельсы и оборудование для железных дорог; на юге России создается новый промышленный район — Донецкий угольный бассейн; начали быстро развиваться бакинские нефтяные промыслы.
За двадцать лет, прошедших после отмены крепостного права, ткацкие фабрики вытеснили кустарей. Фабричное производство тканей увеличилось в три раза. Развитие мануфактуры содействовало росту технических средств производства.
«Россия сохи и цепа, водяной мельницы и ручного ткацкого станка стала быстро превращаться в Россию плуга и молотилки, паровой мельницы и парового ткацкого станка»[3].
Во второй половине XIX в. оснащенная паросиловым хозяйством промышленность стала получать новый вид энергии — электроэнергию. Электричество обеспечивало появление удобных источников света, городского трамвая, электропривода на фабриках и заводах, передачу энергии на расстояние. В свою очередь на морях и реках паровой двигатель вытесняет парус: на судах появилась паровая машина, вращающая гребной винт.
В те же годы создастся новый конкурент паровой машины — двигатель внутреннего сгорания. Конкурируя с двигателем внутреннего сгорания, паровая машина была значительно усовершенствована: повысилась ее надежность в работе, уменьшился вес, появились образцы легких паровых котлов. Вместе с тем двигатель внутреннего сгорания начинает все шире внедряться в промышленность.
В таких условиях формировались научные и инженерные взгляды изобретателя первого в мире самолета А. Ф. Можайского. Совершенно естественно поэтому, что на формирование Можайского как ученого и изобретателя оказал влияние и характер развития русского Военно-Морского Флота, в котором он прослужил около сорока лет.
Свою военно-морскую службу Можайский начал еще на парусном флоте. А. Ф. Можайский пережил вместе с русским флотом труднейшую и бурную эпоху перехода к новой, неизмеримо более могущественной технике.
В те годы, как уже указывалось, в России было проведено множество исследований в области авиации. В итоговом докладе Русского технического общества военному министру по этому поводу указывалось, что «…к числу предпринятых работ относятся опыты над подъемною силою плоских крыльев и винтов, вращаемых в воздухе. Эти опыты дадут указание, при каких условиях возможно поддерживать в воздухе приборы тяжелее воздуха…»[4]. Говоря о необходимости проведения дальнейших опытов, ученые просили отпуска средств, но царское правительство в этом им отказывало.
Ученые многих стран в этот период также пытались создать аппарат тяжелее воздуха. Но большинство проектов зарубежных инженеров сводилось, собственно, к управляемому воздушному шару. Не было научных основ для создания аппарата тяжелее воздуха. Эти основы, как правило, во многих странах искали ощупью: строили модели, имитировавшие птиц, насекомых и летучих мышей.
Русским ученым в результате упорного труда, глубоких исследований и множества экспериментов удалось найти правильный путь. Опираясь на исследования великих русских ученых Ломоносова и Менделеева, изучив опыт своих предшественников, Александр Федорович Можайский взялся за разрешение проблемы создания летательного аппарата тяжелее воздуха.
Мысль о создании летательного аппарата возникла у Можайского еще в 1856 г. В это же время он начинает вести исследования парящего полета птиц[5].
Анализируя машущий и парящий полеты, тщательно взвешивая птиц и определяя площадь их крыльев, он еще в те годы установил такое понятие, как удельная нагрузка (нагрузка на единицу площади крыла), и пользовался им для оценки способности той или иной птицы к парящему полету.
Именно русским изобретателем впервые были разработаны элементарные расчеты, характеризующие качество крыла, те самые расчеты, которые выражают зависимость между подъемной силой и лобовым сопротивлением при различных углах атаки.
Важнейшим этапом в творческой деятельности Можайского следует считать 1876 — 1877 гг. В этот период он создает воздушный змей и дважды поднимается на нем в воздух[6], строит летающие модели самолета, разрабатывает проект летательного аппарата[7].
В свое время Можайскому привелось участвовать в постройке шхуны «Хеда» и одного из первых винтовых кораблей — клипера «Всадник». Этот опыт Можайский использовал в своей работе по созданию летательного аппарата.
Для проверки найденных им в ходе экспериментов и исследований исходных данных Можайский построил модели своего самолета, которые хорошо летали даже с добавочным грузом. Эти работы свидетельствовали о том, что Александр Федорович Можайский совершил важный шаг по пути создания летательного аппарата. Полеты моделей помогли ему уточнить и проверить расчетные данные уже разработанного им проекта самолета.
Изобретатель представил на рассмотрение правительственной комиссии проект летательного аппарата для постройки его в натуральную величину. «В январе 1877 года, — отмечает газета «Новое время», — по распоряжению военного министра графа Милютина была образована особая комиссия из специалистов и ученых для рассмотрения проекта»[8]. В состав этой комиссии входили: знаменитый русский ученый Д. И. Менделеев, генерал-лейтенант Зверев, профессор Николаевской инженерной академии полковник Петров, члены Морского технического комитета полковник Богоелавский и военный инженер полковник Струве[9].
В январе 1877 г. эта комиссия обсуждала проект Можайского. Она указала, что изобретатель «в основание своего проекта принял положения, признаваемые ныне за наиболее верные и способные повести к благоприятным конечным результатам»[10].
Командные высоты в финансовых и промышленных кругах к этому времени были в основном в руках иностранных капиталистов. Официальные и финансовые круги царской России не интересовались достижениями русских изобретателей, не верили в их способности — так велико было их преклонение перед всем зарубежным.
Именно поэтому вскоре возникла новая комиссия по делам самолета Можайского. Членами этой второй комиссии были иностранцы из числа тех, которые находились на службе царского двора.
Председатель второй комиссии генерал Паукер и все его приближенные убедились, что русский изобретатель стоит на правильном пути и осуществление его проекта обогатит русскую армию новым оружием, которого еще не знает мир. Получив соответствующие указания от своих хозяев, Паукер после долгой волокиты, наконец, созвал комиссию и продиктовал решение — волю иностранных агентов: «Комиссия… не находит ручательства в том, чтобы опыты над снарядом г. Можайского, даже и после различных возможных в нем изменений, могли привести к полезным практическим результатам, если не будет устроен им снаряд на совершенно иных основаниях с подвижными крыльями (?!), могущими изменить не только свое положение относительно гондолы, но и свою форму во время полета»[11].
Комиссия тянула Можайского назад к европейским неудачникам, ориентировала его на путь не оправдавшей себя конструкции с машущими крыльями.
Можайский энергично протестовал против несправедливого решения новоявленной комиссии. В этих труднейших условиях он неизменно получал поддержку истинных патриотов своего отечества — передовых русских людей.
В 1879 — 1880 гг. изобретатель разрабатывает проект двух паровых двигателей, а в мае 1881 г. завершает их постройку. Это были двухцилиндровые вертикальные машины двойного действия двукратного расширения с золотниковым парораспределением.
Точно рассчитав размеры своего самолета и закончив изготовление его чертежей, Можайский обратился в департамент торговли и мануфактур России за получением привилегии (патента) на свое изобретение.
3 ноября 1881 г. департамент торговли и мануфактур выдал капитану 1-го ранга Александру Федоровичу Можайскому привилегию (патент) на воздухолетательный снаряд. В ней указывалось, что «на сие изобретение прежде сего никому другому в России привилегии выдано не было».
Из текста описания летательного аппарата нетрудно представить себе конструкцию первого в мире самолета.
В конструкции были воплощены все основные части самолета-моноплана: крыло, винтомоторная группа, фюзеляж, шасси и хвостовое оперение.
Крыло самолета Можайского было почти квадратным и слегка вогнутым; при помощи мачт оно крепилось к лодке — фюзеляжу аэроплана.
Фюзеляж самолета, по замыслу изобретателя, должен был представлять собой лодку, которая позволила бы самолету садиться на воду и взлетать.
Для определения аэродинамических характеристик моделей крыла и других частей самолета Можайский построил специальную испытательную тележку с аэродинамическими весами. Это был особый прибор для аэродинамических исследований, сыгравший важную роль в завершении всех работ по дальнейшему усовершенствованию самолета.
В течение 1880 г. и первой половины 1881 г. все части аппарата были уже изготовлены. 20 июня 1881 г. в своей докладной записке Можайский указывал, что ему «остается только собрать аппарат и сделать окончательные пробы»[12]. Изобретатель нуждался в средствах на сборку своего летательного аппарата. Но 7 июля 1881 г. царское правительство отказало ему в помощи.
Как известно, патент (привилегия) Можайскому выдан 3 ноября 1881 г. В соответствии со ст. 97 Устава промышленного свода законов (т. XI) А. Ф. Можайский был обязан «привести изобретение в полное действие не позже, как в продолжение четверти срочного времени, на которое выдана привилегия… в противном случае право оной на основании 103 ст. прекращается». Четверть срочного времени, предоставленная А. Ф. Можайскому патентом для постройки и испытания его летательного аппарата, составляла срок до 3 февраля 1883 г.
Изобретатель принял все меры, чтобы не лишиться права на свое детище. Построенный им в 1882 г. воздухолетательный аппарат необходимо было начать испытывать в том же году, как только наступит хорошая погода.
Можайскому пришлось продать личные вещи и драгоценности, чтобы накопить средства для окончания постройки и сборки своего аппарата. Сделав это, он собрал на военном поле (Красного Села летательный аппарат и подготовил его к испытаниям.
24 июня 1882 г. специальная комиссия штаба гвардии и Петербургского военного округа осматривала работы А. Ф. Можайского в Красном Селе[13].
В «Алфавите делам Особого отделения штаба войск гвардии и Петербургского округа за 1881 г.» имеется краткая запись: «Об испытании воздухоплавательного аппарата капитана Можайского 1-го Перен.(есено) на 82 г.»[14]. Это ясно указывает на то, что вопрос об испытании летательного аппарата был поставлен еще в 1881 г., но в силу того что сборка его еще не была закончена, испытание пришлось перенести на 1882 г.
Известную конкретизацию данного положения мы получаем в докладной записке полковника Недельковского «О действиях г. Можайского и г. Менделеева», где говорится: «Из частных источников известно, что г. Можайскому летом 1882 г. было отведено в Красном Селе, на военном поле, место для сборки построенного им снаряда, который даже был им приводим в действие…»[15]
В данном документе указывалось, что «Можайский построил летом 1882 г. в Красном Селе прибор свой в натуральную величину»[16].
После первых проб самолета летом 1882 г. Можайский совершенствовал аппарат, продолжая его испытывать на военном поле в Красном Селе.
Сведения по данному вопросу, сообщаемые во вновь обнаруженных документах, подтверждают настойчивое стремление А. Ф. Можайского усовершенствовать свой аппарат. Об этом свидетельствуют записи в реестрах и исходящих журналах штаба войск гвардии и Петербургского военного округа за 1883, 1884 и 1885 гг.
Таким образом, А. Ф. Можайский испытывал свой самолет начиная с лета 1882 г. вплоть до 1885 г.[17]. Самолет А. Ф. Можайского был первым самолетом, поднявшимся в воздух. Кратковременность нахождения самолета в воздухе заставляет изобретателя закончить испытания в 1885 г. и приступить к созданию новых, более мощных двигателей.
В некоторых дореволюционных литературных источниках указывались лишь повторные испытания, т. е. 1884 — 1885 гг., а первые испытания начиная с 1882 г. не упоминались.
Победили величие духа и талант замечательного русского человека — Можайского. Так было положено начало веку авиации.
Прогрессивные идеи Можайского были затем всесторонне развиты и разработаны другими крупнейшими русскими учеными и конструкторами.
В книге, изданной в Варшаве, по поводу самолета Можайского указывалось, что «аппарат этот является поистине первым… аэропланом в современном смысле этого слова. С грустью приходится, однако, констатировать тот печальный факт, что как сам изобретатель, так и его летательная машина русским обществом ныне совершенно забыты»[18].
Первый в мире полет самолета явился блестящим результатом многолетней плодотворной творческой деятельности А. Ф. Можайского и его помощников.
После успешных испытаний первого самолета А. Ф. Можайский разработал проект более мощных двигателей, рассчитанных на длительный полет. Два мощных по тому времени двигателя (50 л. с.) по его рабочим чертежам были изготовлены на Обуховском сталелитейном заводе.
Александр Федорович Можайский был крупнейшим и оригинальным исследователем, человеком острого и проницательного ума и непреклонной воли.
Беспримерный научный подвиг А. Ф. Можайского, разрешившего задачу, над которой безуспешно бились многочисленные исследователи и изобретатели в разных странах, дает нам полное право называть нашу страну родиной самолета.
Наряду с Можайским в России плодотворно трудились другие русские изобретатели.
В тот период, когда Можайский уже изготовлял части своего летательного аппарата, 23 марта 1881 г. в России был предложен проект ракетного самолета. Автором его был Николай Иванович Кибальчич. Изобретатель предполагал приводить в движение свой аппарат силой газов медленно горящих взрывчатых веществ.
Спустя пять лет, в 1887 г., киевский инженер Гешвенд издал брошюру «Общее основание устройства воздухоплавательного парохода (паролета)», в которой в сущности предлагался проект реактивного самолета. Проект реактивного двигателя для летательного аппарата был предложен у нас и ранее — в 1849 г. И. И. Третеским.
Но царское правительство отрицательно относилось к использованию ракетных и реактивных двигателей на летательных аппаратах.
В 1893 г. русский рабочий-изобретатель Алексей Петрович Костиков-Алмазов разработал проект и построил модель пассажирского самолета. В том же году в Чикаго (США) на всемирной Колумбовой выставке демонстрировалась модель этого самолета и привлекла всеобщее внимание. Ее тогда называли «модель аппарата-аэроплана под названием «ветростат» или «летоход».
Характеризуя творческую деятельность Костикова-Алмазова, газета «Новое время» указывала: «Он искренне верит в свою затею и успел даже организовать в России общество воздухоплавателей, желающих летать по воздуху на его летоходе».[19]
Экономический кризис капитализма в России в 1900 — 1903 гг. усилил бедствия трудящихся масс, русско-японская война их еще больше обострила.
Как указывал Ленин, в русско-японской войне «Отсталыми и никуда не годными оказались и флот, и крепость, и полевые укрепления, и сухопутная армия»[20].
Царское правительство в ту пору ограничивается рядом запоздалых мер по укреплению воздухоплавательных рот на Дальнем Востоке. Как и прежде, правительство отпускало мизерные средства на развитие военного воздухоплавания.
Преодолевая косность царского строя, передовые русские инженеры и ученые продолжали развивать авиационную технику.
Один из научных сотрудников Аэродинамического института в Кучино С. С. Неждановский в 1904 г. приступил к разработке проекта самолета. Проект изобретателя предусматривал несущие поверхности самолета в виде двух полукоробок, расположенных в горизонтальной плоскости. Для управления и устойчивости летательного аппарата предусматривались руль высоты и хвостовое оперение. Конструктивный замысел Неждановского позднее целиком использовал французский инженер Вуазен.
Неждановский построил воздушный винт и разработал бензиновый двигатель своей конструкции.
Летом 1905 г. штабс-капитан А. И. Шабский провел свои опыты с моделями самолета, а осенью того же года разработал проект летательного аппарата.
В этот период проектировали самолеты Антонов, Федоров и многие другие русские изобретатели; однако из-за отсутствия средств большинство их проектов не было реализовано.
Но как бы то ни было, разработанные русскими людьми конструктивные схемы летательных аппаратов свою роль сыграли: они двинули вперед авиационно-техническую мысль.
Важным шагом, содействующим развитию авиации в России, явился планеризм.
Это понимал еще А. Ф. Можайский, который в 1876 г. соорудил свой змей, прототип планера, и поднимался на нем в воздух.
В области планеризма в России работала большая группа ученых и инженеров, которые опубликовали несколько статей о парящем полете и разработали различные конструкции планера.
Весьма значительную работу провел в области планеризма С. С. Неждановский, деятельности которого в этом направлении была посвящена специальная статья[21] академика С. А. Чаплыгина.
В первый период своей творческой деятельности, конструктор строил воздушные змеи, проектировал и строил модели планеров и самолетов. В дальнейшем он научно обосновал условия поперечной и продольной устойчивости планера. В 1890 г. Неждановский построил несколько летающих моделей планеров и самолетов.
В 1905 г. С. С. Неждановский построил змей с несимметричными поверхностями, вращающимися в воздухе. При вращении змей не терял высоты.
Проектированием и постройкой планеров в эти годы начали заниматься группы инженеров в Киеве, Одессе, Петербурге и Риге.
Наряду с Неждановским проектировали планеры В. К. Герман (1893 г.) и В. В. Котов (1896 г.).
Первый в истории полет самолета А. Ф. Можайского ознаменовал появление на земле образца нового вида техники — авиационной техники и со всей остротой поставил перед наукой ряд вопросов. Прежде всего надо было исследовать и объяснить причину возникновения подъемной силы летательного аппарата тяжелее воздуха и дать методы ее расчета.
Наблюдая различные конструкции современных самолетов, мы теперь смотрим на это, как на обычное явление. Но в начале века авиации перед каждым конструктором возникало множество неясного и, казалось, непреодолимого.
Усилиями Ломоносова, Менделеева, Можайского, Рыкачева и других ученых нашей страны в те годы уже многое было сделано в области теоретического обоснования полета летательных аппаратов. Однако в силу различных причин стройной теории крыла, винта и общей теории полета и маневрирования самолета еще не было.
К тому же некоторые зарубежные исследователи вообще отрицали возможность получения подъемной силы для аппаратов тяжелее воздуха или предлагали такие исходные данные, которые только мешали развитию авиации.
Стройная теория полета впервые в науке была разработана Н. Е. Жуковским. Им же в 1889 г. при кабинете прикладной механики Московского университета проводились исследования по вопросам воздухоплавания, испытывались различные модели летательных аппаратов. В том же году Жуковский выступил в Обществе любителей естествознания с докладом «Некоторые соображения о летательных приборах».
Другая работа Жуковского — «К теории летания» (1890 г.) — посвящена теории создания подъемной силы с помощью лопастей винта и других устройств при отсутствии поступательной скорости. Ставя вопрос, откуда берется подъемная сила, Жуковский предлагал искать ответ в выяснении того, что происходит в воздухе при встрече воздушных потоков с твердым телом, например с крылом птицы. Найти ответ, по убеждению Жуковского, можно было путем проведения многих опытов и исследований, накопления необходимых фактов.
В 1892 г. ученый публикует свое исследование «О парении птиц». Прежде чем издать его, он дважды в 1891 г. выступает с докладами на эту тему. Работа Жуковского «О парении птиц» легла в основу новой науки — динамики полета. В этой работе Жуковский приходит к весьма важному выводу об условиях, при которых птица как бы автоматически сохраняет постоянный угол атаки и постоянный угол крена. Решающим при этом оказывается положение центра тяжести птицы.
Среди работ Жуковского по авиации особое место занимают его исследования по теории крыла. Очень важной в этом отношении является его статья «О наивыгоднейшем угле наклона аэропланов», впервые опубликованная в журнале «Воздухоплавание и исследование атмосферы»[22]. В ней, как и в предыдущей работе, Жуковский анализирует ошибочность положений, выдвинутых С. К. Джевецким. Причину всех ошибок Джевецкого Жуковский видит в том, что «Джевецкий для своего вывода пользовался формулами, данными для воды»[23], а не для воздуха.
В дальнейшем Жуковский продолжает исследовать вопросы теории крыла и винта. На этих исследованиях основан аэродинамический расчет самолета. Жуковский старался не только предостеречь изобретателей от возможных ошибок, но и всячески содействовать успешному созданию и развитию отечественной авиации. Он проводит огромное количество опытов, вместе со своими учениками строит в механическом кабинете Московского университета аэродинамическую трубу. Почти одновременно был построен прибор системы Жуковского для испытания воздушных винтов вертолета.
В аэродинамической трубе и на приборе в короткий срок были проведены исследования центра парусности, вращения в потоке воздуха пластинок, ось которых перпендикулярна потоку; проделаны опыты с воздушным винтом. Опыты привели Жуковского к весьма важному открытию, объясняющему происхождение подъемной силы. К этому времени число учеников Жуковского еще более возросло.
В 1904 г. в Кучино, недалеко от Москвы, под руководством профессора Жуковского был создан Аэродинамический институт, где ученый продолжал свои исследования.
15 ноября 1905 г. Жуковский выступил в Московском математическом обществе с сообщением на тему «О присоединенных вихрях», в котором он изложил теорию подъемной силы.
Своими работами Жуковский открыл ученым и инженерам всего мира пути развития авиации, заложил основы науки, объясняющей законы полета.
В 1906 г. он пишет две статьи под общим названием «О парении в воздухе легких продолговатых тел, вращающихся около своей продольной оси».
В этих статьях он обобщает опыты по исследованию динамики полета, которые ему удалось провести в Кучинском аэродинамическом институте.
В 1886 г, когда Жуковский был уже известным ученым, профессором Московского университета, Сергей Алексеевич Чаплыгин поступает на первый курс этого университета. Своими блестящими математическими способностями Чаплыгин привлек к себе внимание профессора Жуковского, который позднее приобщил его к научной работе, поручая ему делать расчеты по аэрогидромеханике.
В 1898 и 1899 гг. Сергей Алексеевич пишет две работы на темы, связанные с аэродинамикой, а затем применяет метод аналитического исследования движения сжимаемых газов.
В 1902 г. Чаплыгин публикует свою классическую работу «О газовых струях», которую защищает в 1903 г. как докторскую диссертацию. Работа Чаплыгина «О газовых струях» — это основа, на которой базировались первоначальные расчеты для полетов самолетов на больших скоростях.
В дальнейшем, проводя многочисленные исследования обтекания крыла при продувках в аэродинамической трубе,
С. А. Чаплыгин математически определил величину циркуляции, а по теореме Жуковского подсчитал и величину подъемной силы. Так обогащалась год за годом наука о полете.
Много сделал для развития науки о полете знаменитый ученый Константин Эдуардович Циолковский.
В 1891 г. Константин Эдуардович выступает с первой своей работой по авиации — «K вопросу о летании посредством крыльев», в которой он впервые в истории науки указал значение удлинения крыла.
В следующей году Циолковский расширяет масштаб своих исследований в области аэродинамики; он построил прибор для определения сил, действующих на твердое тело при его движении в воздухе.
Спустя три года, в 1894 г. Константин Эдуардович опубликовал исследование «Аэроплан, или птицеподобная (авиационная) летательная машина». В нем Циолковский дал описание и чертежи своего самолета-моноплана с металлическим остовом. Фюзеляж его аппарата имел обтекаемую форму, а крылья — толстый профиль. Изобретатель приводит основные формулы по динамике своего .аппарата и производит расчет прочности конструкции.
Новым шагом в творческой деятельности ученого была построенная им в 1897 г. аэродинамическая труба. В труде «Давление воздуха на поверхности, введенные в искусственный воздушный поток», вышедшем в 1898 г., Константин Эдуардович описал устройство трубы и опыты, проведенные в ней.
Позднее он построил аэродинамическую трубу значительно больших размеров, чем первая, а результаты проведенных в ней опытов изложил в работе «Сопротивление воздуха и воздухоплавание».
Все это, безусловно, развивало авиационную науку, дополняло труды Жуковского и Чаплыгина.
В дальнейшем Циолковский посвятил свою деятельность созданию новой отрасли науки — ракетоплаванию.
«В качестве исследователя «атмосферы предлагаю реактивный прибор, т. е. род ракеты, но ракеты грандиозной и особенным образом устроенной», — писал Циолковский. Идея ракеты на жидком топливе разработана ученым весьма обстоятельно.
Работы Циолковского знаменовали собой новый вклад в науку о полете и обозначили особое направление в деле завоевания воздуха.
* * *
1882 год явился началом века авиации. А. Ф. Можайский, базируясь на достижениях технической мысли, развитой его предшествениками, построил самолет, который впервые в мире совершил полет. Появление нового вида техники заставило ученых разрабатывать стройную науку, объясняющую Законы полета аппаратов тяжелее воздуха.
Усилиями Н. Е. Жуковского, С. А. Чаплыгина и К. Э. Циолковского такая наука была создана.
Несмотря на экономическую отсталость, в России, раньше чем в других странах, были решены коренные вопросы авиации.
Летательные аппараты тяжелее воздуха, спроектированные русскими изобретателями, оказались значительно совершеннее летательных аппаратов иностранной конструкции, в том числе и тех, которые были изготовлены значительно позднее.
Зарубежные изобретатели даже спустя несколько десятилетий останавливались на конструктивных схемах, которые не получили в дальнейшем развития. Таковы, например, схемы Хайрема Максима (1894 г.), К. Адера (1897 г.), Сантос-Дюмона (1906 г.), братьев Райт (1903 г.) и многих других.
Для сравнения разберем несколько подробнее эти работы.
Английский капиталист X. Максим поручил группе инженеров построить по его проекту летательный аппарат. В 1894 г. эта машина, стоившая огромных средств, была, наконец, закончена; по своим размерам она превышала двухэтажный дом. Конструктивная схема ее была чрезвычайно путаной и сложной.
Эта машина не поднималась и не могла подняться в воздух.
Что можно сказать о конструктивной схеме аэроплана американцев братьев Райт, появившегося более чем через двадцать лет после полета самолета А. Ф. Можайского. Известно, что они даже такую несовершенную конструкцию заимствовали у своего соотечественника Чарльза Ламсона. Последний в 1910 г. возбудил судебное дело против братьев Райт в связи с тем, что они присвоили его изобретение, запатентованное им ранее (патент № 666.4271).
При этом летательный аппарат, который они построили, был чрезвычайно несовершенным и потому его конструкция не сыграла заметной роли в развитии авиации.
На бесфюзеляжном самолете-биплане братьев Райт летчик вынужден был лежать на нижнем крыле. Взлетно-посадочных устройств и колесного шасси этот самолет не имел; вместо этого под нижним крылом крепились два деревянных полоза. Самолет взлетал лишь при помощи катапульты.
Райтовская конструктивная схема с примитивным расположением рулей для управления поперечной устойчивостью, не успев родиться, умерла. Она исчезла, не оставив и следа, не оказав влияния на развитие конструктивных форм летательных аппаратов тяжелее воздуха ни в одной стране мира.
В нашей стране впервые .в мире был создан самолет, поднявшийся в воздух. Он содержал в себе основные части самолета-моноплана. Русские люди указали путь, по которому пошло развитие авиации во всех странах мира.
Источник: Полковник И. ШИПИЛОВ. «Вестник воздушного флота» № 3, 1952 г.
ПРИМЕЧАНИЯ- ЦГВИА, ф. 740, д. 753, л. 2. [↩]
- Журнал «Морской Сборник» №6 за 1871 год. [↩]
- В. И. Ленин. Соч., т. 3, изд. 4, стр. 524. [↩]
- ЦГВИА, ф. 740, д. 835, л. 3. [↩]
- Газета «Новое время» от 22 ноября 1910 г. [↩]
- ЦГВИА, ф. 740, д. 749, лл. 4 — 7. [↩]
- «Кронштадтский вестник» от 24 января 1877 г. [↩]
- «Новое время» от 22 ноября 1910 г. [↩]
- ЦГВИА, ф. 740, д. 749, лл. 4 — 7. [↩]
- Там же, л 4. [↩]
- ЦГВИА, ф. 740, оп. 2, д. 749, л. 192. [↩]
- ЦГВИА, ф. 749, д. 698, л. 40. [↩]
- ЦГВИА, ф. 11 (л), оп. 1, д. 98, л. 210. [↩]
- ЦГВИА, ф. 11 (л), оп. 1, д. 3542, л. 6. [↩]
- ЦГВИА, ф. 3, д. 472, л. 14. [↩]
- ЦГВИА, ф. 740, од. 1, д. 835, л. 6. [↩]
- ЦГВИА, ф. 11, оп. 1, т. 1, д. 3509, л. 11, об., д. 3510, л. 18, д. 3511, л, 34, об., т. 2, д. 10670, л. 5, об. [↩]
- «Авиационный альманах на 1911 г.», Варшава, 1911 г., стр. 61. [↩]
- «Новое время» от 21 июля 1898 г. [↩]
- В. И. Ленин, Соч., т. 8, стр. 36. [↩]
- С. А. Чаплыгин. Работы С. С. Неждановского по планерам, аэропланам, воздушным змеям, фотограмметрии и гребным винтам. Архив ЦАГИ. [↩]
- Выпуск первый, 1897 г. [↩]
- Н. Жуковский, Собрание сочинений, т. V, стр. 46. [↩]
Оставьте свой отзыв