Таким образом было испытано огромное множество моделей различной формы и вида, изображавших как целые аэропланы, так и отдельные их части. Новые формы крыльев, частей и т. д. придумывались как руководителями лабораторий, так и отдельными частными лицами. В таких случаях лаборатория Эйфеля делала испытания бесплатно, но оставляла за собой право описать в своих справочниках модель и даваемые ею результаты, чтобы не один человек, а все сообща пользовались получаемыми научными сведениями, и все дело воздухоплавания развивалось таким образом успешнее и быстрее.
Понятно, что множество интересных моделей было придумано и доставлено изобретателями летательных машин. В большинстве случаев они просто добивались получения возможно лучшего крыла, винта и т. д. для своей машины, оставляя часто в стороне вопрос о том, почему именно такое крыло действует лучше, что именно происходит в воздухе, когда в нем работает винт, и т. д. Но для надежного разрешения связанных с этим делом вопросов надо было разъяснить полностью, что именно, как и почему происходит в воздухе с данным крылом, винтом или иной частью аэроплана. Иначе говоря, надо было создать науку, разъясняющую связанные с летанием по воздуху вопросы. Создать науку, т. е. накопить достаточное число точных знаний и сведений, расположить их в правильном порядке и объединить их общими рассуждениями, делающими понятными вопросы, относящиеся к данной науке, – все это является делом очень большим и нелегким, и очень важным. С конца прошлого столетия за это дело принялись многие ученые почти во всех странах. Выдающееся значение имела работа русских ученых. Выше приводилось уже имя профессора Жуковского; кроме того, из среды ученых, главным образом Петрограда и Москвы, выделился ряд серьезных работников, посвятивших свои дарования новой науке. Профессором Петроградского политехнического института БОТЕЗАТОМ было сделано много интересных и ценных работ, в их числе – исследование работы воздушных винтов. Много сделали проф. Петроградского политехнического института Ван дер ФЛИТ, инженеры СЛЕСАРЕВ, РЫНИН, военные инженеры НАЙДЕНОВ, УТЕШЕВ и многие другие. Эти лица организовали в России теоретическое обучение будущих летчиков и интересовавшихся делом студентов технических учебных заведений. А своими научными трудами и открытиями русские ученые сделали ценный вклад в мировую авиационную науку и заслужили России почетную известность.
Модели аэропланов
Попытки создания летательной машины по типу аэроплана производились, главным образом, в середине прошлого столетия. В этом случае, как и в других, маленькие модели были осуществлены раньше, чем могли быть построены настоящие аэропланы, от которых можно было бы ожидать, что они поднимут человека. В 1842 году англичанин ХЕНСОН спроектировал и взял патент на паровой аэроплан. Проект по тому времени был очень интересным, но осуществить его изобретателю не удалось. Немного позднее, в 1847–1848 годах, сотрудник Хенсона СТРИНГФЕЛЛОУ сделал маленькую модель аэроплана, которая, вероятно, была первой поднявшейся на воздух[38]. В 1871 году француз ПЕНО сделал интересную маленькую модель аэроплана, двигавшуюся с помощью винта, действовавшего от закрученной резины. Эта модель отлично летала. В 1879 году другой француз, Виктор ТАТЕН, построил интересный маленький аэроплан, весивший около 4-х фунтов и приводившийся в движение сжатым воздухом. Модель эта отлично взлетала на воздух и могла пролететь в длину около 20 аршин. 12 лет спустя в Австралии изобретатель коробчатого воздушного змея ХАРГРЕЙВ построил модель аэроплана, также действовавшую сжатым воздухом, которая пролетела однажды около 55 аршин в течение 8-ми секунд. Обыкновенно полеты моделей бывали гораздо более короткими. Наиболее крупными результатами с моделями аэропланов были, по всей вероятности, полеты машин, построенных американским ученым ЛЕНГЛИ. Им были построены аппараты в 30 и более фунтов весом и двигателями до нескольких лош. сил. Во время одного из полетов в 1896 году модель, приводимая в движение паровой машиной, самостоятельно поднялась на высоту 35–40 аршин. Весь полет продолжался около 1½ минут. Модели проф. Ленгли интересны еще и в том отношении, что они представляли из себя машины более крупные и тяжелые, чем большие птицы.
Модель самолета Пено
Полеты моделей аэропланов представляли большой интерес, так как они доказали возможность постройки летающего аэроплана. Но, в большинстве случаев, полеты эти были столь короткими, что ознакомиться с устойчивостью и управляемостью этих приборов было почти невозможно. Гораздо больше могли дать в этом отношении опыты Ленгли, бывшие, можно сказать, последним шагом в деле постройки модели. После этого уже, казалось, можно было строить настоящие аэропланы. И действительно, около этого времени были сделаны первые серьезные попытки создания аэропланов, способных поднять на воздух человека.
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.
Самолет Адера
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 планер, 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.