Уверяю, самый-самый первый летательный аппарат каждый из вас наверняка видел своими собственными глазами. Это... воздушный змей. Да, тот самый, который нетрудно сделать самому из реек, бумаги, ниток и мочалки для хвоста.
Так вот, будет вам известно, первый воздушный змей был придуман в Древнем Китае еще в IV—III веках до н.э. Как говорят историки, воздушные змеи той поры представляли собой плоскую раму из бамбука, обтянутую бумагой или тканью. Они использовались не только в качестве детской игрушки, для развлечений во время праздников, но и для военной сигнализации. Ведь поднятый высоко в небо змей виден издалека. А по нити к нему всегда можно послать «почтальона», несущего на себе вымпел того или иного цвета. Ну а что может означать, скажем, красный вымпел, а что — желтый, всегда можно договориться.
Древним китайцам приписывают изобретение и еще одного устройства, имеющего непосредственное отношение к нашей книге. Говорят, около 2 тыс. лет тому назад китайский император Шунь благополучно прыгнул с крыши дома, объятого пламенем, держа в руках две огромные шляпы, сделанные из камыша.
Необычный поступок запомнился. И трюк императора стали повторять во время больших праздников придворные акробаты. Только вместо шляп для замедления падения они стали использовать большие бумажные зонты с жестким каркасом. Во всяком случае, об этом есть упоминания в старых рукописях, хранящихся в Пекинском архиве.
По проселочной дороге через поле ржи во весь дух неслась тройка лошадей. В том, собственно, не было ничего необычного — мало ли почтовых троек мчалось по дорогам России в конце прошлого века? — если бы не ее груз.
К повозке был привязан огромный воздушный змей. Как только телега набрала скорость, встречный воздушный поток подхватил змея, и он взмыл вверх. А вместе с ним поднялся в воздух и человек, державшийся за привязанную к змею веревку.
Старушки из окрестных деревень, завидев такую картину, принимались неистово креститься — не иначе как нечистая сила несет человека; мужики же, сняв картузы, задумчиво скребли в затылках: «Эге, какой отчаянный! Так ведь и шею свернуть недолго...»
Если об изобретении Можайского известно уже довольно давно, о нем можно прочесть во многих книгах, то вот фамилия следующего нашего героя вряд ли кому знакома. Между тем сравнительно недавно в архивах были найдены сведения вот о какой интересной разработке...
Взору немногих случайных свидетелей, оказавшихся в октябрьское утро 1897 года на поляне близ Харькова, представилось фантастическое зрелище. Над поляной парила гигантская птица. Большой черный шар, к которому она была привязана, казалось, лишь сковывал ее движения. Взмахивая крыльями, птица совершила несколько кругов над поляной и приземлилась.
При ближайшем рассмотрении выяснилось, что «птицей» оказался симпатичный молодой человек. Ему помогли сложить крылья, выпустили легкий газ из оболочки шара и поздравили с успехом. Так завершился, быть может, самый первый полет человека на крыльях, которые приводились в действие его собственными мускулами.
В сентябре 1889 года в штаб Московского военного округа пришло письмо от кустаря-ложечника Никиты Мироновича Митрейкина. «...Мною изобретена деревянная модель воздухоплавательного велосипеда», — сообщает он. И далее отмечает, что «поскольку чертежу и рисованию не учен», то ему было очень трудно придумать и сразу сделать все детали из дерева, пользуясь лишь ложечным инструментом. Многое вышло аляповато. Впрочем, изобретатель уверен, что из металла сделать все можно несравненно изящнее.
Далее он сообщает такие подробности: «...Колесо было сделано одно, величиной в 1 аршин (около 70 см). Вместо кулаков и шестерни были набиты и согнуты гвозди, винтовые крылья были сделаны из планок и покрыты полотном...»
В те годы, когда в далекой Америке братья Райт проводили опыты со своим аэропланом, политический ссыльный, поляк по национальности Иван Фаддеевич Зубржицкий сочинял такое послание «господину Якутскому губернатору»:
«Согласно Высочайшего манифеста, данного в Царском Селе 18 февраля 1905 года, имею честь еще раз напомнить Вашему превосходительству, что летательная машина, над изобретением коей трудился более девяти лет, представляет собой шлюпку, герметически закрытую щитком. То и другое сделано из алюминиевой жести, окрашенной масляной краской небесного цвета.
Машина имеет четыре вертикальных крыльчатых вала, на которых вращается и сжигатель воздуха, отброшенного центробежной силой вентилятора.
Примерно в одно время с Можайским над своей конструкцией работал известный английский изобретатель Хайрем Максим. Ему не пришлось выпрашивать денег на свою разработку. Известный пушечный король, создатель первого в мире пулемета, владелец многочисленных заводов и мастерских мог не ограничивать свои расходы. Быть может, поэтому выстроенный им аэроплан оказался размером с... двухэтажный дом. Его должна была поднять в воздух паровая машина мощностью 360 л. с. — как минимум в 10 раз мощнее, чем на самолете Можайского.
Разгонялось это чудище весом в 3,5 т, словно паровоз, по рельсам длиной полкилометра. А чтобы машина не взлетела преждевременно, сверху ее до поры до времени прижимала к земле другая пара рельсов.
И возможно, с точки зрения экономии Максим был прав, поскольку еще один создатель самолета — известный французский инженер Клеман Адер истратил на создание и доведение своих аппаратов еще больше — полтора миллиона франков. Неустанно разрабатывал он одну конструкцию за другой, испытывал их, убеждался, что машина если и может оторваться от земли, то тут же падает на нее снова, принимался за ее модернизацию, а то и создание нового аппарата.
Пожалуй, наиболее удачной можно признать его модель «Авион-III», созданную по заказу военных. Но тут Адеру не повезло. Точнее, он сам не смог удержаться от соблазна побыстрее продемонстрировать свои успехи, не захотел признать, что его машину лучше не испытывать в ветреную погоду. Он решил рискнуть, но...
И Максим, и Адер допустили одну и ту же ошибку. Вместо того чтобы сначала на моделях отработать оптимальные пропорции аппаратов, они пытались решить проблему одним махом.
А вот немецкий изобретатель Отто Лилиенталь работал совершенно иначе. Свои идеи он сначала проверял на моделях, а потом на легких планерах. Он летал на них сам, спрыгивая с высокого обрыва.
Ему принадлежит немало открытий практической авиации. Например, он первым догадался, что крылья должны быть не плоскими, а несколько выгнутыми, выпуклостью вверх. Он научился поддерживать равновесие аппарата в полете, балансируя собственным телом.
Многие люди в разных странах мира скорбели о безвременной гибели этого талантливого человека. Были среди них и братья Райт — Уилбер и Орвилл, сыновья приходского священника, а потом и епископа. Весть о полетах Лилиенталя, его безвременной кончине дошла и к ним, через океан, в небольшой американский городок Дайтон.
Окрестные обыватели рассказывали друг друг, что эти молодые Райты опять что-то затеяли. То они газету выпускали, то велосипеды стали делать, а теперь вот — виданное ли дело?! — начали гонять на этих самых велосипедах, прикрепив в ним крылья.
...Погиб при испытаниях очередной конструкции Лилиенталь. Месяц спустя после успешного начала полетов потерпел аварию самолет братьев Райт; Орвилл отделался синяками, а сидевший рядом пассажир разбился насмерть. Бесчисленное количество раз падал знаменитый бразильский воздухоплаватель, пилот и конструктор Альберто Сантос-Дюмон.
Помните, мы с вами говорили о том, что аэростатические летательные аппараты легче воздуха используют закон Архимеда, открытый знаменитым греком в ванне? Так вот, оказывается, первые законы, управляющие полетом аппаратов тяжелее воздуха, тоже были открыты в бассейне, в опытах с жидкостями. И сделал это швейцарец по происхождению, российский академик Даниил Бернулли, занявший эту почетную должность, когда ему было всего-навсего 26 лет от роду.
Из «всех на свете пребывающих тел» наибольший интерес молодого ученого вызывала движущаяся вода. «Месяцев шесть, как приступил к сочинению полного трактата о законах движения воды, — пишет он ученому секретарю академии в 1729 году. — Одна эта работа займет у меня почти день и ночь в продолжение всего времени, которое у меня остается по моему контракту... У меня теперь мысли так заполнены этим предметом, что я весьма бы желал иметь возможность, не отрываясь новыми занятиями, окончить работу так, как она представляется теперь в моем уме».
Заслуга иностранца Бернулли перед российской и мировой наукой заключается еще и в том, что именно по его настоянию Петербургская академия наук пригласила в Россию еще одного швейцарца — Леонарда Эйлера.
Тот прибыл в северную столицу 19 лет от роду. Умер же он в возрасте 77 лет, оставив после себя в качестве наследства 886 научных трудов. При этом надо учесть, что вторую половину жизни ученый работал, будучи практически слепым.
Из-за потери зрения Эйлер не мог, подобно Бернулли, ставить наглядные опыты. Он ставил мысленные эксперименты, прокручивая их в своем мозгу и описывая результаты короткими, емкими строчками математических уравнений.
Жуковский познакомился с Лилиенталем в 1895 году. Стоя у подножия холма в Гросслихтерфельде, он внимательно следил за всеми движениями парящего, словно птица, спортсмена. Потом Лилиенталь повел российского профессора в специальный ангар, где он держал многочисленные аппараты из ивовых прутьев и парусины — результат долгого наблюдения и инженерного искусства, — и подарил один из них собеседнику. Пусть и в России знают, что человек уже начал покорение воздуха. Скоро он начнет летать свободно и непринужденно, словно птица.
Жуковский принял подарок и по дороге домой долго его рассматривал, время от времени задумчиво покачивая головой. Какие-то не очень веселые мысли одолевали ученого.
Не надо думать, что на то время, пока ученые размышляют в тиши кабинетов и лабораторий над той или иной проблемой, жизнь в округе замирает. Пока Жуковский разрабатывал основы теории аэродинамики, конструкторы на свой страх и риск, по собственному разумению продолжали строить аэропланы. «Фарманы», «блерио» и другие аппараты, называемые зачастую по фамилии их конструкторов, один за другим продолжают подниматься в небо. И... падать, порою по непонятным для конструктора причинам.
И потому, когда появлялась та или иная научная подсказка, она тут же проверялась на практике. «Статьи прямо-таки рвут из рук», — иногда жаловался Жуковский. Хорошо еще, что появились способные ученики, с которыми можно обсудить те или иные идеи, выявить возможные ошибки исследования раньше, чем его результаты появятся в печати.
После того как первое любопытство от полетов улеглось, люди стали думать, как лучше использовать их в практических целях. Например, стали пересылать военные донесения.
Когда в 1870 году Париж был осажден прусскими войсками, почта из осажденного города доставлялась с помощью воздушных шаров. Заодно аэронавты вели наблюдения за перемещениями войск противника и даже корректировали артиллерийский огонь.
Одним из наиболее любопытных проектов прошлого является летучий корабль Франца Леппиха. Как-никак с его помощью российская армия надеялась разбомбить... Наполеона.
Предыстория этого изобретения такова. Как свидетельствует бывший летчик, а ныне историк Л. М. Вяткин, раскопавший сведения об этом проекте в отечественных архивах, все началось с доклада суворовского генерала от инфантерии С. Л. Львова молодому государю Александру I. Совершив 18 июля 1803 года первый в России успешный полет на воздушном шаре вместе с французским воздухоплавателем Андре Гарнереном, генерал загорелся идеей постройки воздушной флотилии, которая бы могла обрушивать на головы армии противника внезапный удар с воздуха.
В 1843 году военный инженер Эмиль Жир (судя по некоторым данным, возможно, под этим псевдонимом скрывался штабс-капитан И.И. Третеский) опубликовал в газетах сообщение о том, что ему удалось решить проблему управления воздушным шаром с помощью... реактивных двигателей!
Да, дело, судя по всему, обстояло именно так. Автор проекта предлагал установить на аэростате выхлопные сопла и, направляя через них струю газа, воздуха или пара, сжатую под давлением, двигать аппарат в нужном направлении.
7 августа 1863 года уже известный нам Надар опубликовал в парижской газете «Ля пресс» сочиненный им «Манифест воздушного самодвижения».
«Аэростат родился поплавком и навсегда останется поплавком, — рассуждал он. — Чтобы завоевать воздух, надо быть тяжелее воздуха. Человек должен стремиться к тому, чтобы найти для себя в воздухе опору, подобно птице, удельный вес которой больше удельного веса поз душной среды. Нужно покорить воздух, а не быть его игрушкой. Нужно отказаться от аэростатов и перейти к использованию законов динамического полета. Винт — святой винт! — вознесет нас на небеса...»
В этом собрании, как в капле воды, отразились те перемены, которые назревали в обществе. Конечно, Жюль Верн не мог не отразить их в своих книгах. Сцена, увиденная им в зале, в романе «Робур-завоеватель» превратилась в эпизод сражения тяжелого «Альбатроса» с аппаратом легче воздуха «Вперед». Машина Робура, представлявшая собой действительно корабль, на мачтах которого вместо парусов вращались пропеллеры-винты, выиграла поединок, взяв на абордаж воздушный шар. Оболочка того лопнула, и, подхватив на лету падающего пилота, Робур умчался прочь.
Аэростаты и воздушные шары с самого начала отличались солидными размерами. Например, в начале века дирижабль «Бодензее» совершил 103 полета по маршруту Фридрихсгафен — Берлин протяженностью 700 км. Каждый раз он брал на борт более двух десятков пассажиров и доставлял их на место быстрее, чем курьерский поезд, — средняя скорость полета достигала 100 км/ч! При этом по метеоусловиям было отменено всего 6 рейсов, а условия пребывания на борту пассажиров были сравнимы с плаванием на океанском лайнере: при желании можно было получить даже отдельную каюту.
Так переводится с французского слово «парашют». Здесь мы поговорим о том, как это изобретение получило полезное усовершенствование в России, стало безотказным инструментом для спасения жизни авиатора при аварии летательного аппарата.
В сентябре 1910 года под Петербургом состоялся воздушный праздник, в котором приняли участие Ефимов, Уточкин, Руднев и другие известные авиаторы того времени.
Во время полетов произошла трагедия, потрясшая всю страну, — на глазах почтенной публики разбился известный пилот, капитан Л.М. Мациевич.
Александр Блок, тоже ставший невольным свидетелем трагедии, отозвался на это событие стихами, в которых есть такие строки:
Авария с самолетом Мациевича была далеко не единственной. Инструкторы в летных школах строжайше запрещали своим курсантам сколь-нибудь наклонять аэропланы даже на поворотах.
— Осторожнее, осторожнее на поворотах, — причитали они. — Разворачивайте по большой дуге, этаким блинчиком, тарелочкой...
И вот в 1912 году нашелся смельчак, который утверждал, что в воздухе «везде опора». И не только утверждал на словах, но и доказал свою уверенность на практике.
Уже в первом своем самостоятельном полете курсант Гатчинской летной школы П. Н. Нестеров смело накренил свой аэроплан на вираже, подобно тому как это на земле делают велосипедисты. Инструктор схватился было за голову, но, когда курсант повторил вираж и второй раз, и третий, понял, что на его глазах свершилось важнейшее событие практической авиации!
Война потребовала вооружить и воздушные корабли. Вскоре после начала боевых действий летчики стали брать с собой в полет кто кованые железные стрелы, а кто и ручные гранаты. Вслед за этим стали готовить и специальные авиационные бомбы. А для стрельбы по воздушным целям как с земли, так и с борта другого самолета стали приспосабливать пулеметы.
Теперь кроме скорости, маневренности от конструкторов аэропланов стали требовать, чтобы их детища были еще и живучими. Особо уязвимы были моторы. Если пуля не могла нанести особого вреда крылу или фюзеляжу, просто пронизывая обивку насквозь, то попадание в мотор грозило катастрофой.
Впрочем, справедливости ради укажем, что не только в косности царских чиновников крылось нежелание строить авианосцы. Оказалось, что и на палубах обычных кораблей вполне можно размещать самолеты особого типа — так называемые летающие лодки, или гидросамолеты.
Первый самолет, успешно взлетевший с воды, построил в 1910 году французский конструктор А. Фабр. В России гидропланы успешно начал строить с 1913 года конструктор Д.П. Григорович. Начав, как и Фабр, с того, что попытался поставить на поплавки обычный самолет, Григорович затем специально сконструировал несколько десятков летающих лодок, у которых для взлета и посадки на воду был приспособлен непосредственно сам фюзеляж самолета.
Получив первый опыт использования авиации на море, наши конструкторы сделали следующий шаг. В 1916 году, в самый разгар первой мировой войны, один из кораблей Балтийского флота был переоборудован в авианесущее судно, получившее название «Орлица».
На верхней палубе в двух ангарах, расположенных на корме и носу судна, располагалось по два гидросамолета. Еще один, запасной гидроплан в разобранном виде хранился в особом трюме.
«Повесть о настоящем человеке» Б. Полевого, наверное, многие читали. Известно также, что прототипом главного героя послужил Герой Советского Союза А.П. Маресьев, который продолжал летать, потеряв обе ноги. И куда меньше людей знает, что он был далеко не первым летчиком-инвалидом в нашей армии.
А.Н. Прокофьев-Северский был потомственным дворянином. После окончания Московского кадетского корпуса он захотел стать морскими летчиком. Будучи человеком состоятельным, он купил самолет и научился на нем летать. На аэродроме он познакомился с И.И. Сикорским, который, видя такую тягу молодого человека к небу, порекомендовал его в Качинскую (под Севастополем) авиационную школу.
Первая мировая война в нашей стране, как известно, кончилась войной гражданской. Страна разделилась на белых и красных, брат пошел на брата, сын на отца... С точки зрения авиационной война эта плоха была еще и тем, что страну покинули многие талантливые конструкторы и промышленники. Так, например, И.И. Сикорский уехал в США, где стал родоначальником знаменитой, говоря по-западному, геликоптерной фирмы, которая и поныне носит его имя, выпускает одни из лучших вертолетов в мире.
У тех же, кто остался, долгое время не было никакой возможности заниматься любимым делом. И если теоретики, подобно Н. Е. Жуковскому, еще могли что-то делать — в том же Аэродинамическом институте, преобразованном декретом от 1 декабря 1918 года в ЦАГИ — Центральный аэрогидродинамический институт, проводились эксперименты по снегозадержанию, — то практикам для создания новых летательных аппаратов нужны были мастерские, а еще лучше — заводы. А они стояли...
После смерти Жуковского в 1921 году руководство ЦАГИ перешло к Чаплыгину. Он собрал в стенах института и других учеников, соратников Николая Егоровича: Ветчинкина, Сабинина, Стечкина, Туполева...
Если первые в основном занимались чистой наукой, то Андрей Николаевич Туполев вскоре почувствовал, что институтские стены ему тесны. Он хотел не только советовать другим, но и сам строить новые самолеты. «Вон Сикорский организовал свое предприятие, — думал он. — А я чем хуже?..»
Д.И. Менделеев, быть может сам того не подозревая, открыл новую сферу применения аэростатов. Их стали использовать в качестве летающих научных площадок. С их помощью ученые хотели забраться как можно выше — туда, где голубое небо становится иссиня-черным, где привычная нам атмосфера сменяется стратосферой.
Именно для покорения заоблачных высот в 30-е годы нашего века во всем мире, в том числе и в нашей стране, стали строить специальные высотные воздушные шары — стратостаты.
Именно на таком шаре бельгийские ученые О. Пикар и П. Кипфер 27 мая 1931 года совершили подъем на 15 781 м. На следующий год Пикар с другим напарником — М. Козинсом — еще улучшил свое достижение, поднявшись на 16 370 м. Это достижение было признано мировым рекордом.