Конечно, Можайский был великим энтузиастом своей идеи. Но фантазия и энтузиазм - эти два качества, обязательные во всяком творчестве, еще недостаточны, чтобы претворить мечту в действительность. Можайский стал исследователем - и это отличает его от всех зарубежных изобретателей.
Бывает, что на новых, еще не освоенных землях, где прокладывают трассу будущей дороги, встает темной стеной вековая тайга. Первую просеку кладут в ней изыскатели. Ширится просека, из тропы вырастает дорога. Проходят годы, и уже колеса привычно стучат на стыках рельс и далеко, сквозь лес, переставший: казаться неведомым и таинственным, видны просветы.
Исследователь мало изученной области напоминает изыскателя. Его мысль, словно топор в руках изыскателя, прорубает просеку. А потом приходят люди, чтобы построить новую дорогу. Из нехоженой тропки рождается широкий путь, открывающий новые горизонты, позволяющий двигаться вперед науке.
Можайскому предстояло пройти той непроторенной тропой, которую наметили до него Ньютон и Ломоносов, Эйлер и Бернулли.
От модели к самолёту
Модели, построенные Можайским, летали. Их полет подтверждал правильность избранного принципа, но оставлял без ответа множество мелких, но иной раз очень важных вопросов, вставших перед Можайским. Только систематические опыты над летающими моделями могли дать ответ на всевозможные вопросы. Значит, прекращать исследований нельзя, следовало не только наблюдать, но и измерять.
Для проведения больших испытаний Александру Федоровичу нужны были средства. А денег неоткуда было взять. В конце 1876 года он подал рапорт в Главное инженерное управление, в котором просил оказать содействие
"для дальнейшего производства изысканий и опытов, как над движением проектированного... снаряда, так и для определения различных данных, необходимых для рационального и правильного устройства всех составных частей такого снаряда".
Военный министр назначил специальную комиссию и поручил ей ознакомиться с изобретением Можайского, разобрать существо его предложений. В состав комиссии вошли: начальник Главного инженерного управления генерал-лейтенант В. Ф. Зверев; профессор Санкт-Петербургского университета Д. И. Менделеев, труды которого уже в то время получили всемирную известность; профессор Инженерной Академии, президент Русского технического общества, Н. П. Петров28; член Технического комитета морского министерства, полковник П. А. Богославский и военный инженер Струве.
В вопросах воздухоплавания Менделеев пользовался огромным авторитетом. Он должен был принять участие в разборе предложения Можайского. Это понимали в Главном инженерном управлении, и генерал Тотлебен, как представитель управления, обратился к Менделееву с таким письмом:
"Милостивый Государь Дмитрий Иванович. Капитан 1-го ранга Можайский предлагает воздухоплавательный снаряд. Для предварительного обсуждения и разъяснения этого предложения, назначив совещание, имею честь просить Ваше Превосходительство не отказать в Вашем участии по этому делу, которое весьма важно, так как предмет этот Вам более знаком, чем другому лицу и Вы в течение нескольких лет посвятили много трудов и времени для обследования этого предмета".
Комиссия собиралась дважды: 20 и 25 января 1877 года. В предложении Можайского Менделеев прозорливо увидел путь к завоеванию воздуха и поддержал смелого новатора. Именно Менделеев настоял на том, чтобы опыты Можайского продолжались. В них Менделеев видел не только самоцель постройку самолета, но и развитие нового раздела науки - аэродинамики. Опыты могут, писал Менделеев,
"привести к определению некоторых данных для обогащения весьма неполных и скудных сведений о законах сопротивления воздуха движущимся в этой среде телам и дадут средства точнее судить о возможности достижения успеха в воздухоплавании, следуя избранному пути".
Комиссия приняла решение, где говорилось, что Можайский "в основание всего проекта принял положения, признаваемые ныне за наиболее верные и способные повести к благоприятным конечным результатам".
Комиссия постановила выдать Можайскому на производство опытов три тысячи рублей и потребовала, чтобы изобретатель представил Главному инженерному управлению подробную программу предполагаемых опытов. Военный министр утвердил решение комиссии.
Так Александр Федорович одержал свою вторую победу - получил поддержку и одобрение комиссии, в которую входили видные представители русской науки.
Менделеева очень заинтересовал смелый проект Можайского. Это доказывают многочисленные пометки по авиации и воздухоплаванию, расчеты, прикидки и эскизы, сделанные на страницах записной книжки Менделеева. А на одной из страниц отчетливо и ясно написаны имя, отчество и фамилия создателя первых летающих моделей.
В жизни Можайского встреча с Менделеевым ознаменовала собой новый этап. Великий ученый подтвердил правильность его, Можайского, рассуждения. Изобретатель нашел в Менделееве научного единомышленника, - и это укрепило уверенность Можайского в успехе начатого дела. Встреча Можайского с Менделеевым, личное общение двух замечательных людей, единство их научных взглядов - явилось важным моментом в создании самолета.
Можайский спешил исполнить решение комиссии. Да и как не спешить, когда открылась возможность сказать, что еще нужно исследовать, изучить, чтобы подойти к созданию нового летательного аппарата - самолета.
Можайский составил "Программу опытов над моделями летательного аппарата". Этот документ явился первой в мире научно разработанной программой систематических аэродинамических исследований, предшествующих созданию самолета, В этом важном для развития будущего самолетостроения документе Александр Федорович поставил перед собой самые главные, узловые вопросы - ответа на которые в те времена еще никто не мог дать. Вот что писал Можайский в своей Программе опытов:
"...Исследовать и приискать наилучшую форму винта двигателя аппарата в отношении числа перьев или лопастей его, изгиба их или угла с валом. Отыскать наиболее выгодную величину площади винта в отношении двигающей его силы, диаметр его.
Так как нижняя площадь перьев винта не дает полезной работы, то понемногу вырезая ее, определить наивыгоднейшую величину выреза покрышки винта около вала. Вернее определить величину площадей хвоста аппарата; это можно только сделать при испытаниях во время полета моделей.
Испытать также при полете движение маленьких площадей на задней части крыльев на повороты аппарата, на направление его вверх и вниз.
Для движения моделей заказать маленькую паровую машинку, а до того взамен машинок с часовым механизмом, часто ломающихся, сделать механизм, в котором стальную пружину заменить резиновыми шнурами. Имеющаяся у меня подобная маленькая машинка оправдывает свое назначение.
По заключению, выведенному над маленькими винтами, т. е. по приисканию наилучшей его формы, сделать винт большого размера и подвергнуть его пробе паровою машиною, причем выяснится, достаточна ли крепость материала, введенная в его постройку, толщина вала и сила винта по индикатору.
Сделать модельку большого размера с целью получения большей скорости полета, причем определить сравнительно с малою моделькою величину площадей крыльев и хвоста, скорость, необходимую для движения в воздухе тяжести, на один квадратный фут площади.
Капитан 1-го ранга А. Можайский. 1877 г. февраля, 14 дня."
Этот документ замечателен тем, что в каждом его абзаце намечены большие, важные для авиации задачи.
"Исследовать и приискать наилучшую форму винта" - никто до Можайского систематизированно не изучал формы воздушных винтов. "Вернее определить величину площадей хвоста аппарата" - правильное решение вопросов устойчивости и управляемости требует грамотного обоснованного выбора размеров хвостового оперения. Слабым местом многих проектов, которые зарубежные конструкторы создадут десятилетиями позже Можайского - еще долго будет оставаться пренебрежение к вопросам устойчивости.
Устойчивость - способность летательного аппарата автоматически возвращаться в исходное положение - является обязательным условием безопасного полета.
И, наконец, настойчивое повторение о необходимости перехода к крупномасштабным опытам показывает, что Александр Федорович хорошо сознавал недостатки опытов на малых моделях, то есть понимал вредное влияние того, что сегодня называют масштабным эффектом.
Это очень важный вопрос. Когда строят какое-нибудь большое здание, то прежде создают его модель, чтобы на маленькой модели увидеть то, что впоследствии станет реальностью. При этом достаточно, чтобы модель точно воспроизводила будущее здание, была бы ему геометрически подобна.
Но когда речь идет об испытании моделей летательного аппарата, надо обеспечить не только геометрическое подобие модели и будущего самолета, но и подобие потоков, которые станут обтекать маленькую модель и большой самолет. А для этого придется строить и испытывать не маленькую, а большую модель, незначительно отличающуюся от будущего самолета. Для создания большой модели требовалось не мало средств.
Царская казна отпускала деньги неохотно и тем тормозила систематические исследования над моделями летательного аппарата. С февраля 1877 года по май 1878 года Можайский получил на свои опыты в три срока всего 2192 рубля, вместо обещанных 3000 рублей. Изобретатель, отказавшись от своих служебных занятий, все свое время отдавал исследованиям, а сам жил на пенсию, составлявшую 175 рублей в год. Это обрекало на нищенское существование. Но вера в то, что он избрал правильный путь, не оставляла Можайского. Он стойко переносил лишения, но день ото дня жить становилось все труднее и труднее. Обстоятельства сложились так, что Александр Федорович принужден был просить военного министра выдать пособие.
"Состоящий на службе на коммерческих судах в Русском обществе пароходства и торговли и Одесской железной дороги, капитан 1-го ранга А. Можайский, желая проверить опытами на модельках свой проект воздухоплавания, взял отпуск из Общества и поселился в Петербурге с сентября м-ца прошлого 1876 года, - писал Можайский министру. - Стремясь достигнуть разрешения вопроса воздухоплавания, Можайский, не получая содержания от Общества и имея от казны, как состоящий на коммерческих судах, всего 25% жалования по чину, то есть около 14 1/2 рублей в месяц, затратил на модельки, опыты и на проживание в Петербурге в течение 6-ти месяцев свои собственные деньги.
По рассмотрению проекта Можайского особою комиссиею специалистов и ученых, собранною по распоряжению г. военного министра, и одобрении комиссиею проекта Можайского, ему ассигновано военным министерством 3000 рублей для опытов над модельками и частями аппарата воздухоплавания, каковые деньги будут им, Можайским, расходоваться собственно, для этой цели, а для существования его и для потребностей жизни у него уже нет более собственных денег, почему он, Можайский, имеет честь покорнейше просить Ваше Высокопревосходительство о прикомандировании его к военному министерству с назначением ему денежного содержания от казны.
Капитан 1-го ранга А. Можайский."
Просьба не осталась без ответа. За 1877 год Можайский получил от военного министерства пособие - но это было всего лишь 475 рублей. Надо было жить, работать, выполнять в срок обширную программу опытов. Правда, Александр Федорович стал продавать и закладывать все свое имущество и, как писал начальник Главного Штаба
"за неуплату им, по некоторым обстоятельствам, небольшое имение, принадлежавшее его детям, назначено уже к продаже, следствием которой будет окончательное разорение всей семьи".
Но исследований Можайский не прекращал. Он установил опытным путем наилучшую форму и размеры винтов. Выяснил, какие соотношения между площадью крыла и площадью оперения наиболее выгодны, как следует располагать винты, как влияет отклонение рулей на поворотливость модели.
Каждый день наблюдения за полетом моделей приносил новые открытия, а с ними прояснялись и тысячи маленьких, но важных вопросов, помогая Можайскому отшлифовать облик будущего самолета. К концу этих первых в мире аэродинамических исследований Можайский определил, какую полезную нагрузку способны нести летающие модели.
Военный инженер Зарубин, флагманский механик Балтийской эскадры, с которым Александр Федорович был знаком еще со времен плавания в Японию, писал в газете "Санкт-Петербургские Ведомости":
"... С результатами исследований одного нашего специалиста, давно уже работающего над проектированием совершенно своеобразного летательного аппарата, мы имели случай на днях познакомиться. Мы говорим об аппарате, изобретенном нашим моряком г. Можайским".
... В нашем присутствии опыт был произведен... над маленькой моделькой, которая бегала и летала совершенно свободно и опускалась очень плавно; полет происходил и тогда, когда на модель клали кортик, что сравнительно представляет груз весьма значительного размера.
Изобретение г. Можайского было уже на испытании нескольких известных специалистов и заслужило их одобрение; тем не менее изобретатель продолжает упорно работать над усовершенствованием своего аппарата, прообраз которого был им придуман еще в 1873 году...
... К этому немногому, что мы имели право сказать об аппарате г. Можайского, мы можем прибавить, что стоимость изготовления летательной машины сравнительно небольшая... Быстрота полета может быть доведена до размеров чрезвычайных".
1877 год был особенно плодотворным для работы Можайского. Он трудился с особым подъемом. В апреле 1877 года разразилась война с Турцией.
Царское правительство всячески оттягивало ее объявление: и армия после введения в 1874 году военной реформы недостаточно повысила свою боеспособность; и флот на Черном море был слишком малочисленный, чтобы парализовать действия турецкого флота; и боязнь нового поражения, которое могло вызвать новый взрыв революционного движения; и незатухавшие крестьянские восстания - все эти моменты вынуждали царскую дипломатию действовать осторожно.
Но давние притязания России на проливы, открывавшие русскому флоту выход из Черного в другие моря, и вновь возникшая возможность упрочить свое влияние на Балканах и странах Ближнего Востока, и то, что соперник России Англия, не имея союзников, не могла выступать против России и поддержать Турцию все эти благоприятные условия побудили русское правительство объявить войну Турции. Тем более, что общественность поддерживала идею помочь славянам в их борьбе с турецким игом.
В середине лета начались активные действия русской армии на Балканах, а вблизи Черноморского побережья действовали русские суда, пароходы РОПиТ'а, наспех преобразованные в военные.
Весь 1877 год Можайский работал много и напряженно. То был его патриотический вклад в дело технического преобразования русской армии.
Александр Федорович уже отчетливо видел контуры будущего самолета, уже явственно вырисовывались отдельные детали. Работа спорилась, и все же Можайский не был удовлетворен ею. Как он ни бился, но одного недостатка своих моделей преодолеть не мог.
Двигателем летающих моделей служила пружина или резина. Во время полета она раскручивалась, а раскручиваясь - ослабевала. Скорость полета непрерывно менялась, убывала. А это представляло огромный недостаток. Исследователь не имел возможности наблюдать равномерный полет.
Дело заключалось в том, что каждой скорости соответствует свой угол, под которым выгодно устанавливать крылья. При постоянной убыли скорости судить - удачно ли установлены крылья - было невозможно.
Этот неустранимый недочет подметил сам Можайский, и он понимал, что пока двигателем служит резина или пружина, этот порок устранить нельзя.
23 марта 1878 года, подводя итоги исследованиям, он писал в докладной записке, адресованной в Главное инженерное управление:
"Модельки можно было только приводить в движение пружинными или резиновыми механизмами, сила которых беспрерывно изменялась и не могла быть определена с точностью, а вследствие свойства этих механизмов в начале действия моментально развивать наибольшую свою силу и производить как бы быстрый удар на вал и двигатель модельки, они ломались сами или часто ломали вал или двигатель. Исправление машин требовало много времени, а исправленные или вновь сделанные вследствие несовершенства технической работы ломались опять или развивали уже другую силу, так что не было возможности связать предыдущие опыты с последующими и получить ряд параллельных верных выводов. Кроме того, во время производства опыта нельзя было дирижировать силою машины, увеличивать или уменьшать ее и переменять направление аппарата".
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22