140 лет первому взлёту самолета
Это произошло 15 ноября 1881-го, ровно сто сорок лет назад. Капитан 1-го ранга Александр Можайский получает от российского государственного Департамента торговли и мануфактуры пятилетнюю привилегию (патент) на воздухолетательный снаряд. Сейчас нет сомнений в том, что Можайский, который несколько десятков лет занимался конструированием летательных аппаратов, действительно сумел создать первый в мире самолёт, который взлетел. Не летал - всего лишь оторвался от земли.
Будем летать, как птицы
Потомственный военный моряк Александр Можайский родился под Выборгом 21 марта 1825 года и продолжил жизненную стезю своего отца, будущего адмирала русского флота Фёдора Тимофеевича Можайского. Александр Фёдорович заинтересовался воздухоплаванием, когда ему было 30 лет.
Незадолго до того он вернулся из длительной и трудной экспедиции на Дальний Восток, куда отправлялся в качестве офицера фрегата «Диана», потопленного цунами у берегов Японии. Тогда, в середине XIX века, почти все связывали перспективы покорения небесного пространства с летательными аппаратами легче воздуха. Ещё в 1782 году братья Жозеф и Этьен Монгольфье во Франции пришли к мысли об устройстве, состоявшем из наполняемой горячей газовоздушной смесью сферической оболочки, под которой крепилась корзина с аэронавтами. Спустя семьдесят лет воздушным шаром никого уже нельзя было удивить — многочисленные монгольфьеры широко использовались для полётов. Но такие аппараты страдали многочисленными недостатками, главным из которых была тотальная зависимость от направления воздушных потоков.
Можайский решил пойти другим путём. Наблюдая за полётом птиц, он решил воссоздать средствами механики птичьи крылья, которые могли бы оторвать от земли гондолу с людьми. Уединяясь в своих усадьбах Котельниково и Вороновица, Александр Михайлович сам отстреливал разных птиц, скупал их у крестьян — и внимательно изучал, тщась постичь секреты полёта. Вскоре он приступил к практическим опытам — и первой построенной им «машиной» стал воздушный змей. Можайский начал изготавливать таких змеев в больших количествах, постепенно их совершенствуя.
От первых примитивных моделей, сработанных с применением натуральных птичьих перьев и кроличьих шкурок, он со временем перешёл к созданию куда более удачных устройств, уже несколько напоминавших современные планеры. Сам же их и испытывал, порою подвергая себя нешуточной опасности. Местные крестьяне посматривали на странного барина с опаской, шептались, что он знается с «нечистой силой», которую заставляет поднимать себя в небеса.
На эти опыты ушли годы. Параллельно своей научной деятельности Александр Федорович продолжал служить на флоте, потом перешёл на гражданскую службу — трудился мировым посредником в Вологодской губернии, занимался созданием спасательной службы на Балтике, потом работал в «Русском обществе пароходства и торговли». А всё свободное время посвящал главной и единственной своей страсти… В 1877 году Можайский придумал соединить один из своих змеев с конной тягой — и сам же совершил на нём несколько полётов. Один из них завершился неудачным приземлением: изобретатель отделался сломанной ногой. Последний из созданных им «предсамолётов» имел крылья, фюзеляж в виде лодочки, четырёхколёсное шасси и был способен подняться на высоту до двух метров.
Проживая с осени 1876 года в Санкт-Петербурге, Можайский стал проводить публичные опыты с летающими моделями — они оснащались двигателями, состоявшими из системы пружин или резиновых шнуров. Одна из таких моделей сумела преодолеть планку высоты в пять метров, подняв с собою небольшой груз — офицерский кортик. Александр Фёдорович придумал для своего аппарата и протошасси, закрепляя летательную машину на тележке, способной совершать разбег. Так постепенно вырисовывались все детали будущего самолёта. Главным же камнем преткновения оставалось отсутствие легкого и мощного двигателя — технологии 70-х гг. XIX века осилить такой задачи не могли. Но Можайский не терял оптимизма, надеясь что-нибудь придумать…
Осознав, что он уже достаточно близко подошёл к созданию работоспособного летательного аппарата, Александр Фёдорович постарался закрепить за собою авторское право на самолёт.
Полученный им 15 ноября 1881 года официальный документ гласит: «По рассмотрении изобретения сего в Совете торговли и мануфактур, управляющий министерством финансов… удостоверяя, что на сие изобретение прежде сего никому другому в России привилегии выдано не было, даёт капитану 1-го ранга Александру Можайскому сию привилегию на пятилетнее от нижеписанного числа исключительное право, вышеозначенное изобретение, по представленным описанию и чертежу, во всей Российской империи употреблять, продавать, дарить, завещать и иным образом уступать другому на законном основании, но с тем, чтобы изобретение сие, по 97 ст. того же Устава, было приведено в полное действие… В уверение чего привилегия сия управляющим министерством финансов подписана и печатью Департамента торговли и мануфактур утверждена».
Шаг за шагом
Путём опытов, проб и ошибок Можайский пришёл к довольно верному пониманию того, как должен выглядеть самолётный планер. Но что делать дальше? К тому времени главным механическим двигателем в мире являлась паровая машина — а для самолёта она слишком тяжела и громоздка. Можайский приступил к поиску обходных путей.
«Главный инженер-механик флота. 14 мая 1879 г. № 405. Управляющему морским министерством. Вследствие приказания Вашего Превосходительства узнать систему газовой машины для воздухолетательного аппарата, изобретенного капитаном I ранга Можайским, имею честь доложить, что газовая машина эта состоит из двух цилиндров: одного рабочего и одного воздушного, действующих на общий коленчатый вал винта. Работа этой машины, как это видно из приложенного при сем рисунка, происходит следующим образом: помощью воздушного насоса воздух гонится в рабочий цилиндр, при этом встречается с нефтью, вгоняемой в трубу же около крышки рабочего цилиндра и пропитывающей войлок, лежащий на решетке и сетке в гнезде», — так в документации того времени описывается двигатель, придуманный Александром Фёдоровичем для его самолёта.
По тем временам это была чрезвычайно смелая и передовая идея, которую требовалось довести до ума. Принцип действия устройства был следующим: «Нефть вгоняется из систерны помощью помпы, действующей посредством эксцентрика, насаженного на коленчатом вале. Воздух, проходя в рабочий цилиндр через пропитанный нефтью войлок, образует чрез размельчение нефти газ, который воспламеняется от искры электрического прибора Румкорфа, проволоки которого проведены в верхнюю часть цилиндра. При воспламенении газа поршень толкается вниз, для движения же поршня вверх в нижней части цилиндра сделано подобное же устройство. Это попеременное движение поршня дает вращение вала, на котором насажен винт, двигающий воздухолетательный аппарат. Часовой расход нефти на индикаторную силу машины около 2/3 фунта. Машины подобного устройства, по мнению капитана I ранга Можайского, могут быть с большою выгодою употреблены для электрического освещения или для мелких судов, и это мнение мною вполне разделяется». Увы, воплотить уникальный механизм в металле Можайскому не удалось — и не по его собственной вине. Сказались препоны чисто бюрократического свойства.
Александр Фёдорович рассчитывал приобрести ряд составных элементов, необходимых для его машины, в США. Просил у властей субсидий. Но ни Морское министерство (которым в ту пору управлял экс-соплаватель Можайского бывший капитан «Дианы» Степан Лесовский), ни Минфин средств на это не нашли. Александру Фёдоровичу пришлось отказаться от мысли установить на самолёте нефтяной двигатель, и он стал проектировать паровую силовую установку. В 1880-м Можайский снова обратился в Морское министерство с просьбой командировать его за границу, где он собирался заказать паровые машины по своим чертежам. На сей раз начальство, хоть и со скрипом, отжалело 2 500 рублей. В Лондоне фирма «Арбекер» выполнила две спроектированных Можайским двухцилиндровые машины двукратного расширения с золотниковым парораспределением. Большая машина развивала мощность в 20 лошадиных сил при 300 оборотах в минуту, меньшая обладала мощностью в 10 лошадиных сил при 450 оборотах в минуту. Обе они имели исключительно малый вес — на одну лошадиную силу мощности приходилось менее 5 кг веса двигателя. Для того времени — выдающееся техническое достижение!
Кроме того, Можайский необычайно просто решил сложный вопрос проектирования силовой установки — выбор числа оборотов воздушных винтов. «В те времена часто высказывали мнение, что достаточную силу тяги дают воздушные винты с очень большим числом оборотов. Можайский на своих опытах над моделями доказал, что винту, работающему в воздухе, не надо придавать большого числа оборотов. Уменьшая число оборотов винта, Можайский увеличил его диаметр. Такое простое решение позволило обойтись без специальной передачи на взлёте, изменяющей число оборотов», — пишет биограф изобретателя Виктор Крылов.
Великий неудачник
Летом 1882-го Можайскому выделили участок возле станции Дудегроф близ Красного Села под Петербургом. Здесь он взялся за постройку своего самолёта: узкий длинный фюзеляж на четырехколёсной тележке, широкие матерчатые крылья, две мачты, три четырёхлопастных винта — настоящее детище эпохи стимпанка! Детище своё Можайский назвал «Жар-птицей». Для удобства взлёта была предусмотрена и наклонная деревянная дорожка для разбега «Жар-птицы». Первым же русским пилотом стал механик Иван Никифорович Голубев, которому Можайский доверил сесть за штурвал своей машины. Сам же он в силу возраста (пятьдесят семь лет) и недугов уже не чувствовал в себе готовности отправиться в небо…
Документов, подробно и достоверно описывающих испытания самолёта Можайского, не сохранилось, а об их итоге сохранились разноречивые свидетельства. По некоторым свидетельствам, во время попытки взлёта самолёт сумел на некоторое время оторваться от земли, но потом потерпел аварию. В частности, в Военной энциклопедии Сытина (изд. 1914 г.) в статье «Можайский, Александр Фёдорович» сообщалось: «Первый полёт аэроплана на военном поле в Красном Селе дал результаты неважные: аппарат отделился от земли, но, будучи неустойчивым, накренился набок и поломал крыло. Дальнейших опытов не было за неимением средств. Аппарат Можайского интересен как первая практическая попытка построить большой аэроплан». Сходные краткие сведения приводятся и в некоторых других дореволюционных источниках. «При взлёте аэроплан накренился на бок и поломал поддерживающие поверхности», — сообщалось, например, в номере журнала «Воздухоплаватель» за 1909 год. «После первого опыта поднятия в воздух у аппарата сломалась о забор деревянная разбежная тележка», — отмечалось в газете «Дальний Восток» за 16 июня 1909 года.
Проблема в том, что при жизни Можайского его опыты не привлекли особого внимания современников, оттого и остались от них столь скудные свидетельства. Об изобретателе вспомнили лишь через десятилетие с небольшим после его смерти: после того как авиация стала стремительно завоёвывать мир. Тогда-то и заговорили о том, что Россия имеет основания претендовать на приоритет в этой сфере. Уже в советские времена авиаконструкторы и историки-архивисты, невзирая на скудость сохранившейся информации, проделали большую работу, пытаясь установить точные технические характеристики самолёта Можайского и итоги испытаний. Так, известный авиаконструктор Виктор Болховитинов и другие специалисты считали, что творение Можайского действительно оторвалось от земли, хоть этому могли «помочь» внешние обстоятельства: уклон взлётной полосы и сильный порыв встречного ветра…
Так или иначе, как везде и всегда при внедрении радикально новой технологии, машина Можайского нуждалась в совершенствовании и обкатке, чему он и посвятил оставшиеся годы своей жизни. В эту работу изобретатель вкладывал всё своё свободное время и личные финансовые средства. Увы, судьба не отпустила Александру Фёдоровичу достаточного времени: 1 апреля 1890-го он умер от пневмонии, похоронен на Смоленском кладбище в Петербурге. «Оставшийся после него аэроплан с крыльями из шёлковой тафты пошёл за гроши с аукциона. Машина много лет лежала в углу механической мастерской Балтийского завода, затем куда-то исчезла, вероятно, обращена была в лом», — с печалью писал академик Алексей Крылов в своих мемуарах. А другой академик, Михаил Рыкачёв, в дни первой Всероссийской авиационной недели, проводившейся в начале прошлого века, говорил про Можайского: «Его идея аэроплана та же, что современные машины. Не было лишь тогда лёгких и сильных моторов. А как он хотел убедить всех, что его идея достижима… Он был действительно прав».
Да, это был маленький шаг в небо. Но он был.
А первым в мире самолётом, который смог самостоятельно совершить устойчивый управляемый горизонтальный полёт 17 декабря 1903 года, стал «Флайер-1», построенный братьями Орвилом и Уилбуром Райт в США.
А уже 10 (23) декабря 1913 года совершит свой первый полет Илья Муромец Сикорского.
Вячеслав Самойлов
Будем летать, как птицы
Потомственный военный моряк Александр Можайский родился под Выборгом 21 марта 1825 года и продолжил жизненную стезю своего отца, будущего адмирала русского флота Фёдора Тимофеевича Можайского. Александр Фёдорович заинтересовался воздухоплаванием, когда ему было 30 лет.
Незадолго до того он вернулся из длительной и трудной экспедиции на Дальний Восток, куда отправлялся в качестве офицера фрегата «Диана», потопленного цунами у берегов Японии. Тогда, в середине XIX века, почти все связывали перспективы покорения небесного пространства с летательными аппаратами легче воздуха. Ещё в 1782 году братья Жозеф и Этьен Монгольфье во Франции пришли к мысли об устройстве, состоявшем из наполняемой горячей газовоздушной смесью сферической оболочки, под которой крепилась корзина с аэронавтами. Спустя семьдесят лет воздушным шаром никого уже нельзя было удивить — многочисленные монгольфьеры широко использовались для полётов. Но такие аппараты страдали многочисленными недостатками, главным из которых была тотальная зависимость от направления воздушных потоков.
Можайский решил пойти другим путём. Наблюдая за полётом птиц, он решил воссоздать средствами механики птичьи крылья, которые могли бы оторвать от земли гондолу с людьми. Уединяясь в своих усадьбах Котельниково и Вороновица, Александр Михайлович сам отстреливал разных птиц, скупал их у крестьян — и внимательно изучал, тщась постичь секреты полёта. Вскоре он приступил к практическим опытам — и первой построенной им «машиной» стал воздушный змей. Можайский начал изготавливать таких змеев в больших количествах, постепенно их совершенствуя.
От первых примитивных моделей, сработанных с применением натуральных птичьих перьев и кроличьих шкурок, он со временем перешёл к созданию куда более удачных устройств, уже несколько напоминавших современные планеры. Сам же их и испытывал, порою подвергая себя нешуточной опасности. Местные крестьяне посматривали на странного барина с опаской, шептались, что он знается с «нечистой силой», которую заставляет поднимать себя в небеса.
На эти опыты ушли годы. Параллельно своей научной деятельности Александр Федорович продолжал служить на флоте, потом перешёл на гражданскую службу — трудился мировым посредником в Вологодской губернии, занимался созданием спасательной службы на Балтике, потом работал в «Русском обществе пароходства и торговли». А всё свободное время посвящал главной и единственной своей страсти… В 1877 году Можайский придумал соединить один из своих змеев с конной тягой — и сам же совершил на нём несколько полётов. Один из них завершился неудачным приземлением: изобретатель отделался сломанной ногой. Последний из созданных им «предсамолётов» имел крылья, фюзеляж в виде лодочки, четырёхколёсное шасси и был способен подняться на высоту до двух метров.
Проживая с осени 1876 года в Санкт-Петербурге, Можайский стал проводить публичные опыты с летающими моделями — они оснащались двигателями, состоявшими из системы пружин или резиновых шнуров. Одна из таких моделей сумела преодолеть планку высоты в пять метров, подняв с собою небольшой груз — офицерский кортик. Александр Фёдорович придумал для своего аппарата и протошасси, закрепляя летательную машину на тележке, способной совершать разбег. Так постепенно вырисовывались все детали будущего самолёта. Главным же камнем преткновения оставалось отсутствие легкого и мощного двигателя — технологии 70-х гг. XIX века осилить такой задачи не могли. Но Можайский не терял оптимизма, надеясь что-нибудь придумать…
Осознав, что он уже достаточно близко подошёл к созданию работоспособного летательного аппарата, Александр Фёдорович постарался закрепить за собою авторское право на самолёт.
Полученный им 15 ноября 1881 года официальный документ гласит: «По рассмотрении изобретения сего в Совете торговли и мануфактур, управляющий министерством финансов… удостоверяя, что на сие изобретение прежде сего никому другому в России привилегии выдано не было, даёт капитану 1-го ранга Александру Можайскому сию привилегию на пятилетнее от нижеписанного числа исключительное право, вышеозначенное изобретение, по представленным описанию и чертежу, во всей Российской империи употреблять, продавать, дарить, завещать и иным образом уступать другому на законном основании, но с тем, чтобы изобретение сие, по 97 ст. того же Устава, было приведено в полное действие… В уверение чего привилегия сия управляющим министерством финансов подписана и печатью Департамента торговли и мануфактур утверждена».
Шаг за шагом
Путём опытов, проб и ошибок Можайский пришёл к довольно верному пониманию того, как должен выглядеть самолётный планер. Но что делать дальше? К тому времени главным механическим двигателем в мире являлась паровая машина — а для самолёта она слишком тяжела и громоздка. Можайский приступил к поиску обходных путей.
«Главный инженер-механик флота. 14 мая 1879 г. № 405. Управляющему морским министерством. Вследствие приказания Вашего Превосходительства узнать систему газовой машины для воздухолетательного аппарата, изобретенного капитаном I ранга Можайским, имею честь доложить, что газовая машина эта состоит из двух цилиндров: одного рабочего и одного воздушного, действующих на общий коленчатый вал винта. Работа этой машины, как это видно из приложенного при сем рисунка, происходит следующим образом: помощью воздушного насоса воздух гонится в рабочий цилиндр, при этом встречается с нефтью, вгоняемой в трубу же около крышки рабочего цилиндра и пропитывающей войлок, лежащий на решетке и сетке в гнезде», — так в документации того времени описывается двигатель, придуманный Александром Фёдоровичем для его самолёта.
По тем временам это была чрезвычайно смелая и передовая идея, которую требовалось довести до ума. Принцип действия устройства был следующим: «Нефть вгоняется из систерны помощью помпы, действующей посредством эксцентрика, насаженного на коленчатом вале. Воздух, проходя в рабочий цилиндр через пропитанный нефтью войлок, образует чрез размельчение нефти газ, который воспламеняется от искры электрического прибора Румкорфа, проволоки которого проведены в верхнюю часть цилиндра. При воспламенении газа поршень толкается вниз, для движения же поршня вверх в нижней части цилиндра сделано подобное же устройство. Это попеременное движение поршня дает вращение вала, на котором насажен винт, двигающий воздухолетательный аппарат. Часовой расход нефти на индикаторную силу машины около 2/3 фунта. Машины подобного устройства, по мнению капитана I ранга Можайского, могут быть с большою выгодою употреблены для электрического освещения или для мелких судов, и это мнение мною вполне разделяется». Увы, воплотить уникальный механизм в металле Можайскому не удалось — и не по его собственной вине. Сказались препоны чисто бюрократического свойства.
Александр Фёдорович рассчитывал приобрести ряд составных элементов, необходимых для его машины, в США. Просил у властей субсидий. Но ни Морское министерство (которым в ту пору управлял экс-соплаватель Можайского бывший капитан «Дианы» Степан Лесовский), ни Минфин средств на это не нашли. Александру Фёдоровичу пришлось отказаться от мысли установить на самолёте нефтяной двигатель, и он стал проектировать паровую силовую установку. В 1880-м Можайский снова обратился в Морское министерство с просьбой командировать его за границу, где он собирался заказать паровые машины по своим чертежам. На сей раз начальство, хоть и со скрипом, отжалело 2 500 рублей. В Лондоне фирма «Арбекер» выполнила две спроектированных Можайским двухцилиндровые машины двукратного расширения с золотниковым парораспределением. Большая машина развивала мощность в 20 лошадиных сил при 300 оборотах в минуту, меньшая обладала мощностью в 10 лошадиных сил при 450 оборотах в минуту. Обе они имели исключительно малый вес — на одну лошадиную силу мощности приходилось менее 5 кг веса двигателя. Для того времени — выдающееся техническое достижение!
Кроме того, Можайский необычайно просто решил сложный вопрос проектирования силовой установки — выбор числа оборотов воздушных винтов. «В те времена часто высказывали мнение, что достаточную силу тяги дают воздушные винты с очень большим числом оборотов. Можайский на своих опытах над моделями доказал, что винту, работающему в воздухе, не надо придавать большого числа оборотов. Уменьшая число оборотов винта, Можайский увеличил его диаметр. Такое простое решение позволило обойтись без специальной передачи на взлёте, изменяющей число оборотов», — пишет биограф изобретателя Виктор Крылов.
Великий неудачник
Летом 1882-го Можайскому выделили участок возле станции Дудегроф близ Красного Села под Петербургом. Здесь он взялся за постройку своего самолёта: узкий длинный фюзеляж на четырехколёсной тележке, широкие матерчатые крылья, две мачты, три четырёхлопастных винта — настоящее детище эпохи стимпанка! Детище своё Можайский назвал «Жар-птицей». Для удобства взлёта была предусмотрена и наклонная деревянная дорожка для разбега «Жар-птицы». Первым же русским пилотом стал механик Иван Никифорович Голубев, которому Можайский доверил сесть за штурвал своей машины. Сам же он в силу возраста (пятьдесят семь лет) и недугов уже не чувствовал в себе готовности отправиться в небо…
Документов, подробно и достоверно описывающих испытания самолёта Можайского, не сохранилось, а об их итоге сохранились разноречивые свидетельства. По некоторым свидетельствам, во время попытки взлёта самолёт сумел на некоторое время оторваться от земли, но потом потерпел аварию. В частности, в Военной энциклопедии Сытина (изд. 1914 г.) в статье «Можайский, Александр Фёдорович» сообщалось: «Первый полёт аэроплана на военном поле в Красном Селе дал результаты неважные: аппарат отделился от земли, но, будучи неустойчивым, накренился набок и поломал крыло. Дальнейших опытов не было за неимением средств. Аппарат Можайского интересен как первая практическая попытка построить большой аэроплан». Сходные краткие сведения приводятся и в некоторых других дореволюционных источниках. «При взлёте аэроплан накренился на бок и поломал поддерживающие поверхности», — сообщалось, например, в номере журнала «Воздухоплаватель» за 1909 год. «После первого опыта поднятия в воздух у аппарата сломалась о забор деревянная разбежная тележка», — отмечалось в газете «Дальний Восток» за 16 июня 1909 года.
Проблема в том, что при жизни Можайского его опыты не привлекли особого внимания современников, оттого и остались от них столь скудные свидетельства. Об изобретателе вспомнили лишь через десятилетие с небольшим после его смерти: после того как авиация стала стремительно завоёвывать мир. Тогда-то и заговорили о том, что Россия имеет основания претендовать на приоритет в этой сфере. Уже в советские времена авиаконструкторы и историки-архивисты, невзирая на скудость сохранившейся информации, проделали большую работу, пытаясь установить точные технические характеристики самолёта Можайского и итоги испытаний. Так, известный авиаконструктор Виктор Болховитинов и другие специалисты считали, что творение Можайского действительно оторвалось от земли, хоть этому могли «помочь» внешние обстоятельства: уклон взлётной полосы и сильный порыв встречного ветра…
Так или иначе, как везде и всегда при внедрении радикально новой технологии, машина Можайского нуждалась в совершенствовании и обкатке, чему он и посвятил оставшиеся годы своей жизни. В эту работу изобретатель вкладывал всё своё свободное время и личные финансовые средства. Увы, судьба не отпустила Александру Фёдоровичу достаточного времени: 1 апреля 1890-го он умер от пневмонии, похоронен на Смоленском кладбище в Петербурге. «Оставшийся после него аэроплан с крыльями из шёлковой тафты пошёл за гроши с аукциона. Машина много лет лежала в углу механической мастерской Балтийского завода, затем куда-то исчезла, вероятно, обращена была в лом», — с печалью писал академик Алексей Крылов в своих мемуарах. А другой академик, Михаил Рыкачёв, в дни первой Всероссийской авиационной недели, проводившейся в начале прошлого века, говорил про Можайского: «Его идея аэроплана та же, что современные машины. Не было лишь тогда лёгких и сильных моторов. А как он хотел убедить всех, что его идея достижима… Он был действительно прав».
Да, это был маленький шаг в небо. Но он был.
А первым в мире самолётом, который смог самостоятельно совершить устойчивый управляемый горизонтальный полёт 17 декабря 1903 года, стал «Флайер-1», построенный братьями Орвилом и Уилбуром Райт в США.
А уже 10 (23) декабря 1913 года совершит свой первый полет Илья Муромец Сикорского.
Вячеслав Самойлов