Воздушный путь

Первые аэропланы

Выдающийся интерес представляют в этом отношении работы французского инженера АДЕРА. Воздухоплавание интересовало его в течение всей его жизни. Когда его деятельность как инженера-электрика позволила ему собрать достаточное количество денег, он принялся за осуществление своих проектов. Работы свои он начал с того, что отправился в Африку, чтобы изучить на месте полет живущих там больших птиц. После долгого и серьезного изучения полета птиц и строения их крыльев Адер приступил в Париже к постройке своей первой летательной машины. В 1890 году был закончен его первый аппарат — аэроплан с крыльями, похожими на птичьи, с легким паровым двигателем в сорок лош. сил.

Полный вес машины был, приблизительно, тридцать пудов. На рассвете 9-го октября 1890 года этот аппарат, управляемый своим строителем, после небольшого разбега отделился от земли и совершил маленький полет-прыжок около 150 футов в длину. В дальнейшем Адеру удалось достигнуть несколько больших результатов, но этот первый полет все же сохраняет свой исключительный интерес, т. к. это, видимо, был первый полет человека на аппарате тяжелее воздуха[ 39 ].

Другой очень интересной попыткой того времени можно считать огромный аэроплан, построенный в Англии известным изобретателем пулемета Хайрамом МАКСИМОМ. Этот строитель произвел с 1889 года много опытов над давлением воздуха на поддерживающие плоскости, над работой воздушных винтов и т. д. На основании этих опытов Максим выстроил аэроплан совершенно новой формы, весивший 3½ тонны (около 220 пудов), имевший около 5500 кв. фут. несущей поверхности. Два больших воздушных винта приводились в движение паровой машиной 350 лош. сил и тянули весь аппарат вперед с силою около 55 пудов. Пар для двигателя доставлялся водотрубным котлом, сделанным из тонких трубок. Котел отапливался бензиновыми горелками. Для безопасности первых испытаний огромный аппарат был приспособлен для движения по рельсам. Кроме пары рельсов, поддерживающих аппарат снизу, имелась вторая пара, расположенная таким образом, что если бы аппарат поднялся на воздух, он мог бы отделиться лишь на три дюйма от нижних рельсов, а затем прижался бы к этим верхним. Аэроплан этот испытывался в 1893 году. Им было совершено много пробегов по рельсам, причем машина свободно отделялась от нижних рельсов и продолжала двигаться, прижимаясь колесами к верхним, т. е. несла весь свой вес своими крыльями. Без этих добавочных рельсов машина должна была подняться на воздух. Однако, когда действительно было произведено такое испытание, аппарат, неся своего строителя и его помощника, действительно легко взлетел на воздух, но затем почти потерял равновесие, упал на землю и был несколько поврежден. Опыты Максима дали много весьма интересных результатов, но снять верхние рельсы оказалось невозможно. Машина была неустойчива.

Таким образом, работами Адера и Максима еще в конце прошлого столетия была доказана полная возможноcть полета на машине тяжелее воздуха. В обоих случаях машины подняли на воздух своих изобретателей, но летать на них все же было невозможно, т. е. машины были неустойчивы и, можно сказать, неуправляемы. И если в прежние времена сомневающиеся утверждали, что сделать летательную машину, поднимающую человека, немыслимо, то теперь нашлись многие, утверждавшие, что невозможно построить устойчивый аэроплан и что такая машина будет опрокидываться и разбиваться каждый раз, когда ее колеса будут отделяться от земли.

Во всяком случае было ясно, что требуются новые усилия, новые способы и новая напряженная работа, чтобы обойти выяснившиеся затруднения. Нашлись изобретатели, придумавшие новый способ исследования и с его помощью удачно разрешившие вопрос устойчивости аэроплана. Этим новым средством исследования условий полета аэроплана являлся так называемый п л а н е р, т. е. аэроплан без мотора, винта и всего, что к ним относится.

Понятно, что свободно летать по воздуху такая машина не может, она способна в обычных условиях производить лишь небольшие полеты-прыжки. Но и этого было достаточно, чтобы изучить условия устойчивости и управления аэроплана.

Планеры, употреблявшиеся для этих опытов, представляли из себя небольшие аппараты с поверхностями, способными поддерживать в воздухе вес одного человека и очень небольшой вес самого прибора — обычно от 1 до 2 пудов. Опыты с планерами производились по большей части следующим образом. Испытатель должен был доставить свой аппарат на вершину холма с пологими склонами, расположенного на открытом месте. Для опытов выбирались дни с ровным свежим ветром. Летчик становился в средней части своего аппарата, поднимал его на высоту своих плеч и, держа аппарат в руках, иногда прихватывая себя к нему с помощью ремней, начинал идти, потом бежать вниз по склону холма против ветра. Обычно он сразу чувствовал, как воздух поддерживает его крылья. Когда же, благодаря ветру и собственному движению, крылья прибора начинали встречать воздух с большой скоростью, весь аппарат поднимался на воздух вместе с человеком, который в этом случае висел на руках. Однако в воздухе надо было иметь какую-нибудь силу, которая тянула бы машину вперед. Такой силой был вес всего аппарата и того, кто на нем находился. Для того, чтобы этой силой воспользоваться, летчик должен был, очутившись в воздухе, сейчас же наклонить свои крылья передним краем книзу. От этого аппарат начинал скользить вперед и несколько книзу, движимый своим весом, как сани, скользящие с горки. Понятно, что такие полеты были очень короткими — всего несколько секунд, но и этого было достаточно, чтобы успеть сделать наблюдения большой важности. Еще не взлетев, а только двигаясь против ветра, испытатель чувствовал, как действует ветер на крылья его аппарата, которые он держал в своих руках. Он чувствовал совершенно ясно, идет ли аппарат устойчиво, или ветер старается его опрокинуть. То же самое, еще в большей степени, можно было наблюдать, очутившись в воздухе. Машину надо было держать в равновесии и исправлять наклоны, перемещая свой собственный вес. Достигалось это тем, что человек перемещал свое туловище и ноги то в ту, то в другую сторону, в зависимости от того, куда наклонится аппарат. Понятно, что при таких условиях он мог отлично изучить, как сделать аэроплан устойчивым, какие для этого нужны рули и рукоятки и как этим всем летчик должен действовать в воздухе.

Таким образом выяснилось еще одно важное условие. Необходимо, чтобы не только аппарат мог летать, но чтобы человек умел управлять им. А дело это оказалось совершенно особенным и мало похожим на управление лодкой или другими известными средствами сообщения.

Первым, успешно построившим планер и научившимся летать на нем, был немецкий инженер Отто ЛИЛИЕНТАЛЬ. С молодых лет он увлекался мыслью о летании по воздуху, внимательно наблюдал и изучал планирующий полет птиц и, наконец, стал пробовать строить свои летательные машины и пользоваться ими. Возможно, что приступая к этой работе Лилиенталь, как и множество изобретателей после него, рассчитывал на то, что ему удастся совершать настоящие продолжительные полеты на своих крыльях без всякого двигателя. Многих наводило на такую мысль наблюдение за большими птицами, парящими в воздухе, совершенно не двигая крыльями. Птицы могут иногда очень долгое время оставаться таким образом в воздухе, часто описывая большие круги, иногда даже забирая высоту. Пишущему эти строки пришлось встречать изобретателей, считавших, что весь секрет такого полета заключается в особой форме крыльев и что достаточно построить крыло необходимой формы, чтобы человек мог на такой машине парить в воздухе и пролетать сотни и тысячи верст, не затрачивая никакой работы. В действительности при таком полете птицы пользуются особыми воздушными течениями, главным образом восходящими. Достигнуть этого на летательной машине почти невозможно. Во всяком случае от такого полета невозможно ожидать практических результатов.

Опыты Лилиенталя начались в 1891 году. Его первый планер представлял из себя небольшой аппарат около одного пуда весом, 107 кв. фут. поверхностью, сделанный из дерева (ивы) и обитый полотном, пропитанным воском. После некоторого числа опытов Лилиенталь оказался в состоянии, разбегаясь с небольшого холма, пролетать по воздуху до 80 фут. Полеты оказались более удачными и продолжительными, когда дул ровный ветер. Чтобы сделать аппарат более устойчивым, оказалось необходимым прибавить вертикальный руль и сохранять точное направление полета против ветра. После 2-х лет настойчивых работ и испытаний Лилиенталь на новом типе своего планера добился возможности совершать удачные полеты, иногда более 100 саженей в длину[ 40 ]. Аппарат был довольно устойчив в воздухе и слушался рулей.

В дальнейшем Лилиенталь продолжал совершенствовать свои планеры и летать на них, причем всего им было произведено около 2000 полетов. Считая подготовительную работу выполненной, он стал готовить легкий двигатель для своего аппарата, чтобы осуществить таким образом настоящую летательную машину, свободно двигавшуюся в желаемом направлении.

Однако во время полета 9-го августа 1896 года в его аппарате произошла поломка, он упал с высоты 50 фут. и разбился насмерть[ 41 ].

Необходимо указать, что Лилиенталь, кроме чисто практических работ, произвел также много важных научных исследований. Он впервые определенно указал на значение и преимущества выгнутых крыльев. Он произвел и целый ряд других важных исследований над сопротивлением воздуха. Опубликованные Лилиенталем научные исследования и огромное число совершенных им удачных полетов дали определенный и крупный толчок развитию дела летания по воздуху.

Значение опытов Лилиенталя было столь очевидным, что во многих странах нашлись изобретатели, которые пошли по его пути и стали строить планеры и учиться летать на них.

В Америке за это принялись в 1896 году два инженера: Октав ШАНЮТ и ХЕРРИНГ. Руководивший этими работами Шанют считал, что необходимо сперва достигнуть полной устойчивости и хорошей управляемости планера и лишь затем думать об установке на него двигателя. Выработанный им тип планера с двумя поверхностями, расположенными одна над другой, дал очень хорошие результаты. Аппарат весил всего 25 фунтов, имел поверхность в 135 кв. фут. и мог нести человека при скорости движения около 35 верст в час. Четыре года спустя над планерами подобного типа стали работать два других строителя, которым, можно сказать, удалось довести до успешного конца описываемую нами работу, над которой уже долгое время трудилось так много людей во всех почти частях света. Это были братья Уильбур и Орвилл РАЙТ, уроженцы города Дайтона в С. А. С. Ш.[ 42 ]. Первый построенный ими планер во многом напоминал тип Шанюта, но заключал в себе некоторые изменения и улучшения. Летчик в нем помещался лежа на нижней поверхности головой вперед. Вертикальный руль[ 43 ] был расположен довольно далеко позади аппарата. Горизонтальный руль[ 44 ] был вынесен вперед. Крайне важной новостью, еще не встречавшейся в построенных до этого времени аппаратах, было приспособление для поперечной устойчивости. Для этой цели летчик с помощью особого рычага, соединенного тросами с концами крыльев, мог

изгибать их. При этом было устроено так, что, когда конец правого крыла изгибался книзу, конец левого — изгибался кверху. Изгибался, впрочем, лишь задний край крыла, а передний оставался неподвижным. В результате этого получилось следующее. Когда летчик изгибал правое крыло книзу, эта часть крыла получала большую подъемную силу, чем имела в своем обыкновенном положении. В свою очередь отгибавшаяся одновременно кверху левая часть крыла теряла часть своей подъемной силы. Таким образом аппарат сейчас же наклонялся влево. Благодаря этому летчик мог наклонять свой аппарат в желаемом направлении, а главное, мог заставить его держаться ровно и мог выправлять наклоны аппарата, получавшиеся в полете от случайных причин.

Летом 1900 года братья Райт начали работать над испытанием и совершенствованием своих планеров. Они удачно выбрали местность с пологими песчаными холмами на берегу океана[ 45 ], где часто дуют ровные ветры. Первое лето позволило Райтам ознакомиться несколько с управлением и способами испытания планера. В следующем году они продолжали неустанно работать над улучшением своих аппаратов, изучая в то же время управление ими в воздухе. Шанют и некоторые другие исследователи зарождавшегося авиационного дела часто посещали их и помогали им своими указаниями.

После двух с лишним лет напряженной непрерывной работы братьям Райт удалось достигнуть результатов больших, чем удавалось до тех пор. На последнем типе из многих построенных ими планеров летом 1902 года им удалось совершить от 700 до 1000 планирующих полетов, причем аппарат отлично слушался рулей, был устойчив и очень полого скользил по воздуху, т. е. явно требовал сравнительно мало силы для своего движения.

В 1903 году Райты построили легкий 16-ти сильный бензиновый двигатель и поставили его на свой планер, соответственно увеличив его, чтобы он мог нести, кроме человека, мотор со всеми его принадлежностями[ 46 ].

После целого ряда попыток, произведя ряд необходимых улучшений, им удалось 17 декабря 1903 года совершить первый полет продолжительностью в 12 секунд. Четвертый полет был в 59 секунд, причем аппарат пролетел по воздуху около четверти версты против довольно сильного ветра. Эти результаты представляли огромный успех. На этот раз, наконец, это был настоящий полет человека на аппарате тяжелее воздуха.

Братьям Райт понадобилось еще два года напряженной работы и новых испытаний, чтобы постепенно добиться более продолжительных полетов. В сентябре 1905 года был совершен полет в 17 верст. Несколько позже в том же году Уильбур Райт пролетел около 37 верст со средней скоростью приблизительно 60 верст в час. В то время братья Райт держали свои опыты в строгой тайне.

По другую сторону океана — в Европе, строители летательных машин не знали устройства аппарата Райтов; они самостоятельно добивались успеха и, под конец, достигли его. Первые шесть лет текущего столетия были очень интересным временем, когда в Европе, можно сказать, чувствовалось, что летательные машины должны, наконец, сделаться действительностью. Уже в то время многие предвидели и ожидали их скорого осуществления, частные люди и общества назначали премии за первый полет; вопросу о летании посвящались книги и газетные статьи и т. д. Но еще и в это время находилось немалое число неверующих, считавших полет без помощи воздушного шара невозможным. Однако людям осведомленным думать так в это время уже не следовало. Хотя в Европе еще не существовало летательных аппаратов, которые действительно летали бы по воздуху, а успехи братьев Райт не были известны, но здесь уже существовали, можно сказать, порознь и доказали свою правильность основные части аэропланов.

Аппараты Адера и Максима были способны самостоятельно подняться на воздух, но были неустойчивы. Планеры Лилиенталя и его последователей были довольно устойчивы и слушались рулей, но не могли летать самостоятельно, а лишь делали короткие, скользящие спуски с высоких мест. Оставалось соединить планер с моторной группой, чтобы получить самостоятельно летающий и устойчивый аэроплан.

Над разрешением этой задачи в 1903-1906 годах трудилось немало изобретателей. Очень интересны были работы капитана ФЕРБЕРА, испытавшего множество различных планеров, и опыты ВУАЗЕНА. Последний начал с того, что строил и испытывал планеры в общем по способу Лилиенталя. Затем он применил иной способ. Аппарат с помощью длинной веревки был привязан к автомобилю, который должен был буксировать его. При испытании аппарат легко поднялся со своим строителем на некоторую высоту, но потом упал и сильно поломался. Сам Вуазен получил лишь ушибы. Чтобы сделать опыты менее опасными, строитель перенес их на воду. Планер был поставлен на особые поплавки — легкие пустые деревянные ящики, а буксировать его должна была сильная гоночная моторная лодка. Однако во время опыта его и тут постигла неудача, едва не оказавшаяся роковой. Во время испытания аппарат упал в воду, поломался, а сам Вуазен оказался под водой. Прошла почти целая минута, пока его не вытащили подоспевшие на помощь, так что он чуть не утонул в этот раз. Все эти опыты дали молодому конструктору много ценных сведений и были использованы им при создании своего типа аэропланов.

Кроме упомянутых нами над созданием аэропланов трудились и многие другие люди, причем в Европе, в отличие от Америки, строители в общем не делали секрета из своих работ.

Первый полет на аэроплане на заданное заранее расстояние был совершен в Европе человеком, уже хорошо известным в воздухоплавании — Сантос-Дюмоном. В 1906 году этот талантливый и смелый изобретатель быстро создал довольно грубый аэроплан с коробчатыми крыльями, поставил на него легкий мотор Антуанет в 50 лош. сил, недавно выпущенный строителем гоночных лодок ЛЕВАВАССЕРОМ, и 22 августа 1906 года впервые отделился на нем от земли. В ноябре того же года он пролетел на своей машине свыше 100 саженей, выиграв небольшой назначенный за это приз.

В отличие от всех предшествовавших, полеты Сантос-Дюмона были произведены вполне открыто, в присутствии надежных свидетелей, сотрудников газет и массы зрителей. Поэтому сравнительно небольшие достигнутые им результаты имели все же огромное значение, так как с этого времени возможность летания на аппарате тяжелее воздуха уже не могла вызывать ни в ком сомнения. Все большее число изобретателей начало работать над аэропланом, и за успехом Сантос-Дюмона вскоре последовали еще большие успехи других.

В 1907 году автомобилист ФАРМАН заказал Вуазену аэроплан. На этом аппарате ему вскоре удалось пролететь около ⅓ версты. В январе 1908 года Фарману удалось пролететь целый круг, за это он получил большой денежный приз, давший ему возможность еще шире продолжать свою работу. С этого времени он начал строить аэропланы своей собственной системы и выработал всемирно известный аппарат.

С 1908 года целый ряд новых летчиков начинают успешно развивать молодое дело летания. Некоторые из них заказывали аппараты Вуазену, который был тогда единственным поставщиком аэропланов, другие строили свои собственные машины. Летом 1908 года уже несколько летчиков в Европе были в состоянии продержаться до получаса в воздухе. В это же время начались успехи еще двух, впоследствии очень известных строителей: КЕРТИССА в Америке и БЛЕРИО во Франции. Этот последний осуществил хороший тип аэроплана с одной поверхностью — моноплан, тогда как все летавшие до тех пор были с двумя поверхностями — т. е. бипланы. Замечательный в истории авиации 1908 год ознаменовался и первой катастрофой. Во время одного из полетов Орвилла Райта в аэроплане сломался винт. Аппарат упал с высоты 75 футов и совершенно разбился, причем Райт был ранен, а его пассажир (лейтенант СЕЛЬФРИДЖ) — убит. Дело произошло в Америке осенью 1908 года. Наиболее крупным успехом в области авиации в 1908 году надо считать выдающиеся полеты Уильбура Райта в Европе, куда он был приглашен одной французской компанией строить свой аэроплан. В середине сентября он установил мировой рекорд продолжительности полета, продержавшись в воздухе без спуска 1½ часа. Несколько позже он установил рекорд высоты полета, поднявшись на 50 с лишним саженей. В конце 1908 года Райт установил новый рекорд продолжительности и расстояния полета. На этот раз он пролетел свыше 120 верст, продержавшись в воздухе в течение 2 часов 20 минут.

Следующий, 1909 год ознаменовался еще большими успехами авиации. Летом Блерио перелетел из Франции в Англию, пролетев около 40 верст над морем. Его небольшой легкий аэроплан с одной поверхностью имел двигатель всего в 25 лош. сил.

После этого перелета множество людей заказали себе аэропланы такого типа, причем впоследствии некоторым удалось совершить на них еще более интересные полеты. Удалось совершать полеты до 2 и даже более часов продолжительностью, летать из одного города в другой; удалось также достигнуть большой высоты — до 280 саженей.

1908 и 1909 годами заканчивается пора «изобретения» летательных машин. С этого времени приходилось, главным образом, совершенствовать аппарат, способы управления им, изучать воздушный путь, до тех пор неизвестный, и т. д. Это была огромная работа. Очень многое делается в этом направлении и сейчас, но во всяком случае летательная машина, о которой мечтали многие столетия, была полностью осуществлена в 1908 — 1909 годах.