Приключения изобретений

ОТ МЕЧТЫ О КРЫЛЬЯХ К ПЕРВОМУ АЭРОПЛАНУ

Больше трёх тысяч лет тому назад создали греки миф о Дедале и сыне его Икаре. Великий художник, изобретатель и зодчий Дедал (ему приписывали, между прочим, изобретение молота и бурава) сделал две пары крыльев из птичьих перьев, скреплённых нитками и воском. Поднялись в воздух Дедал и Икар, чтобы улететь на родину в Афины, с острова Крит, где их держал в плену царь Минос.

Дедал наказывал сыну – не приближайся к солнцу, его лучи растопят воск. Но упоённый счастьем полёта Икар поднимался всё выше, выше… Солнце растопило воск, рухнул Икар с высоты и погиб в морских волнах.

А Дедал долетел до земли и благополучно спустился.

Море, в котором погиб Икар, греки назвали в память его Икарийским (теперь это часть Эгейского моря).

С тех пор поэтичный образ Икара стал воплощением мечты человека о полёте.

Мечта всё крёпла – и вот перед нами уже не сказка о полёте, а чертёж крыльев, первая серьёзная попытка создать летательный аппарат. Сделан чертёж почти пятьсот лет назад – в начале XVI века – словно бы наследником Дедала. Леонардо да Винчи, как и мифический Дедал, был великим художником и механиком. Лишь через три века после смерти Леонардо были опубликованы его записки, чертежи и рисунки. С изумлением увидели учёные, что гениальный художник был и великим учёным. Он в начале XVI века нашёл верные пути для решения сложных вопросов физики и механики, над которыми бились ещё в XVIII и начале XIX века.

Леонардо стремился свои теоретические открытия и наблюдения применять на практике. Одной из его идей была постройка летательного аппарата. Леонардо зарисовывал птиц в полёте, изучал, как они парят в восходящих потоках воздуха, как «приземляются», – делал как раз те наблюдения, которыми в конце XIX века занимались изобретатели планера и аэроплана.

Сперва Леонардо думал, что человек может приводить в движение крылья силой своих мускулов, – он хотел осуществить полёт мифического Дедала. Но, глубоко изучив анатомию, Леонардо убедился, что мускулы человека – двигатель недостаточно мощный. И тогда он создал чертёж аэроплана, близкого по форме к осуществлённым в наш век. Не хватало ему только одного – двигателя. Ещё четыреста лет должна была развиваться техника, чтобы появился двигатель, пригодный для аэроплана.

Леонардо построил и модель планера, очевидно первого в мире, но, вероятно, не испытал его.

На разных ступенях науки и техники возникают одни и те же идеи. Мечту, выраженную в мифе о Дедале и Икаре, воплотил в чертёж и в научное исследование о принципах полёта Леонардо.

Идеи Леонардо возродились во второй половине XIX века. В разных странах изобретателям и учёным пришла в голову та же важная мысль, что и ему: птицы летают, не только махая крыльями, они могут и планировать, иначе говоря, держаться и передвигаться в воздухе на неподвижно распростёртых крыльях. Эта идея возродилась уже на таком уровне науки и техники, когда попытка построить летательный аппарат тяжелее воздуха могла привести к успеху. К наблюдениям над птицами присоединилось изучение полёта старинной детской игрушки – змея. Мальчик бежит с бечёвкой в руках, а привязанный к бечёвке змей поднимается всё выше и выше.

Не может ли змей поднять человека?

Член Российской академии наук, знаменитый математик и механик Леонард Эйлер, современник Ломоносова, писал: «Бумажный змей, детская игрушка, пренебрегаемая взрослыми, будет когда-нибудь предметом глубоких исследований».

Вряд ли знал об этом предсказании морской офицер Александр Фёдорович Можайский, когда он в 70-х годах прошлого века задумал построить летательный аппарат с неподвижными крыльями. Он сделал смелый опыт. Построил такой большой змей, что мог к нему сам прицепиться. Поставил змей на повозку, а повозку прикрепил к телеге, в которую впрягли тройку резвых коней. Кучер, взяв в руки верёвку от змея, погнал лошадей во весь опор. Змей отделился от повозки и поднял Можайского в воздух.

В этом опыте тройка коней заменила мальчика, который тянет за собой на бечёвке игрушечный змей.

Так началась работа Можайского над летательным аппаратом, работа, которой он отдал все силы, всю свою жизнь.

Два главных, основных вопроса надо было решить Можайскому, прежде чем приняться за постройку летательного аппарата. Как надо изменить форму змея, чтобы летательный аппарат был устойчивым в воздухе, мог маневрировать и развивать большую скорость. Для решения этого вопроса надо было ставить опыты, делать математические вычисления, изучать форму не только змеев, но и птичьих крыльев.

Второй вопрос – чем заменить тройку лошадей или бегущего мальчика, иначе говоря, где взять двигатель для летательного аппарата. В то время когда работал Можайский, ещё не было достаточно хороших и надёжных двигателей внутреннего сгорания, и поэтому изобретатель решил поставить на свой будущий аппарат небольшую паровую машину. Она должна приводить в движение винт, подобный пароходному.

Вращающийся винт «отбрасывает» от летательного аппарата воздух, создавая над ним (если винт поставлен над аппаратом, как в нынешних вертолётах) или перед ним (если винт впереди аппарата, как в самолётах) разреженное пространство, в которое и устремится аэроплан. Такую возможность предвидел ещё Леонардо да Винчи, в бумагах которого, кроме чертежа аэроплана, нашли очень интересный рисунок вертолёта.

Но как управлять аппаратом, как придать ему устойчивость – всё это было ещё неизвестно и в конце XIX века.

Огромную работу проделал Можайский в поисках устойчивой формы аэроплана и способов управления им.

Он строил модели аэропланов с часовой пружиной, приводившей в движение винт. Его модели летали. Но обо всём содержании многолетней работы Можайского над созданием аэроплана мы знаем очень немного. Не сохранились модели, пропали почти все чертежи.

Хорошо знаем мы только о мытарствах, через которые прошёл изобретатель. Его поддерживали передовые учёные, в том числе великий Менделеев, которого очень интересовали первые опыты создания летательных аппаратов. Но Можайскому, так же как спустя два десятилетия Циолковскому, не удалось получить поддержку правительственных чиновников, которые одни только в то время могли предоставить деньги на опыты. Тщетно годами убеждал их Можайский, что изобретение важно для России, тщетно чертежами, подробными расчётами и моделями доказывал, что он близок к осуществлению своего важного замысла.

Отказывая себе во всём, каждую с трудом добытую копейку тратя на опыты, Можайский упорно продолжал свой огромный труд.

В 1881 году он получил первую в мире привилегию (одна из форм патента) на изобретение аэроплана.

Это было подвигом – построить летательный аппарат, опираясь только на свои вычисления и опыты, правильность которых ещё не могла подтвердить наука того времени. Предстояло не только построить самолёт, но и добиться изготовления лёгкой паровой машины, чертёж которой Можайский сам создал.

В Красном Селе, близ Петербурга, на военном поле, собирал Можайский свой аэроплан. В 1882 году работа была закончена. Машину осматривала военная комиссия, но что она решила, так и осталось неизвестным. Очевидно, комиссия всё же признала аэроплан годным, так как привилегия не была отменена.

По описанию и единственному сохранившемуся чертежу мы знаем, что машина Можайского имела все пять частей современного самолёта: крылья, корпус, двигатель с винтом, хвостовое оперение, обеспечивавшее устойчивость самолёта, и шасси – тележку с колёсами, на которую устанавливался корпус аэроплана. Советские учёные произвели расчёты и высказали мнение, что аэроплан Можайского мог летать. Летал ли он действительно или только рулил, ненадолго отрываясь от земли, достоверных сведений у нас нет.

Но авиация не могла успешно развиваться, пока не было двигателя более пригодного, чем паровая машина, которая сама тяжела, да ещё требует к тому же тяжёлого топлива.

Только через двадцать лет после Можайского, когда уже существовали надёжные двигатели внутреннего сгорания, удалось совершить первые более или менее длительные полёты на аппарате тяжелее воздуха. Его построили американцы братья Райт.

Они проделали заново все те же подготовительные исследования, что Можайский. Но, в отличие от труда русского изобретателя, все стадии работы братьев Райт хорошо известны.

Конструкция аэроплана братьев Райт не слишком удачна – некоторые идеи Можайского были лучше. Но машина братьев Райт заставила поверить, что у авиации большое будущее.

Рассказать о том, как создавался аэроплан братьев Райт, интересно потому, что можно увидеть, как изобретатель от первого замысла идёт к его осуществлению, проследить, какой это сложный, увлекательный, требующий фантазии и упорства, наблюдательности и мастерства, извилистый путь со многими поражениями и конечной, хотя всё же неполной, победой.