Столетняя история «летающего крыла» - [2]

Хочу выразить также глубокую благодарность Генеральному директору A/О «Русавиа» С.Н.Баранову за поддержку в издании этой книги.

1 Учась у природы

В конце восемнадцатого веке у человека появились «искусственные мускулы» — паровая машина. К середине следующего столетия железнодорожное сообщение связало крупнейшие города Европы и Америки, суда с паровыми двигателями могли пересекать моря и океаны независимо от капризов ветра. Оставалось покорить воздушный океан, и все больше инженеров и изобретателей задумывалось над этой задачей.

Вопрос о двигателе для самолета казался решенным: это, конечно, паровая машина, но только облегченной конструкции. Она должна вращать воздушный винт, наподобие крыльев ветряной мельницы или морского гребного винта. Но как выбрать такую форму летательного аппарата, которая обеспечила бы силу, удерживающую его в воздухе, и дала бы устойчивость в полете? Создатели первых самолетов решили «подсмотреть» решение у природы.

Наблюдения за птицами и другими летающими созданиями привели к выводу, что все хорошие «летуны» имеют большой размах крыла. Кроме того, профиль их крыла не плоский, а изогнутый, выпуклой частью вверх. Эти особенности птичьего крыла были исследованы в первых примитивных аэродинамических трубах или на моделях. Эксперименты подтвердили, что крыло с изогнутым профилем создает большую подъемную силу, чем плоская поверхность, и что вытянутое в длину крыло эффективнее по сравнению с крылом квадратной формы. Эти выводы нашли воплощение в конструкции первых планеров и самолетов.

Но нужен ли самолету хвост, как у птицы? Большинство пионеров авиации считало, что да. В этом вроде бы убеждали облик птиц и опыты с небольшими летающими моделями. Вместе с тем, природа давала немало примеров, когда способное к полетам животное не имеет хвоста и, тем не менее, превосходно держится в воздухе. Одним из таких существ является летучая мышь.

Контуры некоторых птиц и летучей мыши (а — ласточка, b — летучая мышь, с — альбатрос, d — коршун, е — аист).

Летучая мышь как образец для копирования при создании летательного аппарата издавна привлекала внимание изобретателей «летательных машин»: в отличие от птицы она не покрыта перьями и сделать ее увеличенный макет значительно проще, чем изготовить огромную копию птицы. Еще Леонардо да Винчи писал: «Анатомируй летучую мышь и этого держись, и на основании этого построй летательный прибор».^[1]

Четыре столетия спустя рекомендацию великого итальянца воплотил в жизнь французский инженер Клеман Адер — создатель первого самолета схемы «бесхвостка».

Адер родился в 1841 г. в небольшом городке недалеко от Тулузы, участвовал с прокладке железных дорог во Франции, затем заинтересовался недавно изобретенным телефоном, усовершенствовал его и стал создателем первой в Париже телефонной сети. Это позволило ему собрать капитал и приступить к осуществлению своей давней мечты — постройке самолета.

Обычно пионеры авиации XIX века начинали с разработки собственных теорий и с опытов с летающими моделями. Адер решил пойти более коротким путем. Он соорудил рядом с домом вольеры с птицами и летучими мышами и вскоре приступил к изготовлению самолета в форме огромной летучей мыши с размахом крыла 14 м.

Строительство самолета, названного «Эол» в честь древнегреческого бога- повелителя ветров, продолжалось 9 лет, с 1882 по 1890 гг., и обошлось Адеру в полмиллиона франков.

В соответствии с обликом летучей мыши, «Эол» представлял собой моноплан-«бесхвостку» с гибким крылом криволинейных очертаний. Крыло имело сводчатую форму. Оно было изготовлено из бамбука и обтянуто шелком, который крепился к каркасу с помощью нескольких тысяч пуговиц. Под крылом находился обтянутый материей отсек, выполненный из очень легких полых внутри деревянных труб. Там располагались паровая машина, место для пилота и рычаги управления. Летчик мог смотреть только через расположенные по бокам овальные окна, так как все пространство впереди занимала паровая машина. Двигатель вращал четырехлопастный пропеллер. Верный выбранному принципу копирования природы, конструктор даже лопастям пропеллера придал форму птичьих перьев. Для разбега самолета служили три колеса: два спереди и одно сзади. Чтобы избежать опасности капотирования при движении по земле перед фюзеляжем установили дополнительное «страховочное» колесо.

Эскиз «Эола», выполненный Адером во время постройки самолета. Как следует из рисунка, в то время конструктор предполагал применить гусеницы вместо колес шасси. Странный «нарост» сверху — это радиатор для конденсации пара.

Схема самолета «Эол».

Адер планировал управлять самолетом с помощью перемещения крыла. Точно копируя подвижность крыла летучей мыши, он предусмотрел изменение стреловидности и размаха, изменение кривизны профиля и отклонение концов крыла вверх. Эти перестановки могли происходить одновременно или только на одной стороне крыла. Перемещение крыла осуществлялось сложной системой шарниров и тросов, приводимых в действие шестью рукоятками и двумя педалями в кабине пилота. В описании самолета Адер не указал, какой цели служит каждый из предусмотренных видов перемещения крыла, так как сам едва ли имел об этом четкое представление.