На протяжении всей истории люди стремились покорить небо. Сначала это было обусловлено опасностями, подстерегающими человека на земле. А потом в небо людей толкала зависть птицам, и наконец, сугубо практические цели.

Однако полет – штука не такая простая, какой казалась древним. Нельзя просто нацепить крылья и взлететь – мышцы человека не в состоянии развивать такую силу, да еще в течении длительного времени. К тому же сам скелет человека не предназначен для подобных нагрузок.

покорить небо

И именно поэтому все попытки нацепить на руки крылья и полететь заканчивались неудачно. В основном – трагично. Все дело в том, что отчаявшись взлететь с места (и с разбега тоже), начинающие авиаторы стали прыгать с утесов, в надежде «наверстать упущенное» во время полета. И вот тут-то анатомия преподносила неприятный сюрприз, о котором горе авиаторы уже не могли рассказать – их приходилось буквально соскребать со скал. Так что Икар разбился не из-за лучей солнца, расплавивших воск. Если этот человек и впрямь существовал, то, вероятней всего, он просто прыгнул со скалы.

Однако тяга к полету никуда не делась, и вскоре был сделан первый шаг, который в итоге позволил людям покорить небо. Но не как птицам.

Первые шаги в покорение неба

История полета начинается в Китае. Именно там примерно в 400 г. до н.э. был изобретен воздушный змей. Да, конечно, с реактивным пассажирским лайнером воздушный змей имеет мало общего (особенно если этому змею – две с половиной тысячи лет), но таким образом было на практике доказано, что теоретически полет возможен и без сумасшедшего махания крыльями. Как вы прекрасно понимаете, никаких подвижных частей в воздушных змеях не было. Он держался в воздухе за счет правильной ориентации относительно потоков ветра. Но понадобилось еще примерно 2 тысячи лет, чтобы люди начали понимать, каким образом этот факт можно использовать в практических целях. А сделал это никто иной, как гениальный Леонардо да Винчи. Он первым предложил конструкцию планера, которая была использована многими его последователями. Форма крыльев его аппаратов повторяли очертания крыльев летучей мыши и больших птиц. Он также предложил концепцию вертолета. Однако, несмотря на многочисленные слухи и предположения, большинство современных ученых сходятся в том, что это были лишь «бумажные» наработки, которые никогда не были испытаны. Тем не менее, и этот факт бесспорен – основы современной авиации были заложены еще в XV в., за несколько столетий до знаменитых братьев Райт.

Несмотря на очевидные предпосылки для создания планеров, всем серьезным изобретателям уже было понятно – невозможно бесконечно планировать на самолете такой конструкции – рано или поздно придется приземлится. А еще до полета все конструкцию нужно втащить на гору. Что, как вы понимаете, не очень практично. Поэтому люди обратились к другой идее, – воздушным шарам.

Эра воздушных шаров

Пионерами воздухоплавания стали Джозеф и Жак Монгольфье, первый полет их воздушного шара состоялся в 1783 году, первыми пилотами стали овца, петух и утка. Шар поднялся на высоту около 2 километров и пролетел примерно полтора. В ноябре того же года состоялся и первый успешный полет человека (по крайней мере из известных нам). А первыми людьми, совершившими успешное путешествие по воздуху стали Жан-Франсуа Пилатре де Розье и Франсуа Лоре.

покорить небо

Спустя всего две недели после первого полета братьев Монгольфье в воздух поднялся другой французский физик и изобретатель Жак Чарльз и его компаньон по воздухоплаванию – Николас Роберт. И хотя звание первых воздухоплавателей уже было закреплено за братьями Монгольфье, Чарльз и Роберт проделали не менее важную работу. Они отошли от используемого Джозефом и Жаком принципа горячего шара. Их баллон поднимался в воздух благодаря водороду, закаченному внутрь оболочки. Сам шар был сделан из шелка, покрытого резиной. Чарльз и Роберт побили рекорд братьев Монгольфье и по набранной высоте, и по времени полета.

Стоит отметить, что воздушные шары того времени были чрезвычайно опасными. Особенно это относилось к баллонам Монгольфье – тонкий шелк и искры от пламени, нагревающего воздух внутри оболочки, были определенно не лучшим сочетанием. Именно это привело к гибели Жан-Франсуа Пилатре де Розье. Он стал первым человеком, который совершил успешный полет на воздушном шаре, и первым, кто погиб по его вине в авиакатастрофе — в 1785 году. Но помимо очевидной опасности использования, у воздушных шаров была масса недостатков, самый очевидный из которых – невозможность управлять направлением полета. Шар летел туда, куда дул ветер и с этим никто не мог ничего поделать.

И тут на сцене появляется еще один изобретатель – Жан Бланшард. Он предложил оснащать воздушный шар крыльями, наподобие птичьих. Правильная идея позволила Бланшарду пересечь английский канал в 1785 году. Правда, изобретателю пришлось выбросить за борт все, вплоть до своей одежды. И хотя воздушные суда еще никак не могли считаться практичными, Бланшард доказал теоретическую приспособленность «авиации» к повседневному использованию.

За следующие 67 лет, истекшие после полета Жана Бланшарда в истории воздушных шаров не было сделано никаких значительных открытий. Однако в эти годы активно развивалось другое направление, которое в итоге стало доминирующим – планеры. И первым человеком после Леонардо да Винчи, который по-настоящему серьезно занялся разработкой теорией (и практикой) полета на планере стал Джордж Кейли (1773-1857). В течение более чем 50 лет, с 1799 по 1850 год этот человек занимался наукой, признанным отцом и основателем которой он считается и по сей день – аэродинамикой. Именно он открыл такие фундаментальные аэродинамические понятия как подъемная и прижимная сила, и многое другое, без чего современная авиация была бы просто невозможна. Он пробовал и схему биплана – чтобы добавить своим планерам устойчивости. Кейли также обосновал необходимость двигателя – в случае если полет должен был происходить в течении длительного времени. Кстати, хвостовое оперение, стоящее почти на всех моделях современных самолетов – тоже изобретение Кейли. Впрочем, дальше нескольких успешных испытаний планеров дело не пошло. Все дело в том, что на тот момент просто не существовало силовой установки, которая была бы удовлетворительна с точки зрения соотношения масса/мощность. Так что все были уверены в том, что будущее принадлежит воздушными шарами.

покорить небо

И вот, в 1852 году появляется первый дирижабль, построенным Генри Джиффардом. На этом гигантском воздушном корабле уже не было никаких крыльев с ручным приводом. Это был первый из полка дирижаблей, захвативших умы изобретателей на годы вперед. В сущности, дирижабль Джиффарда был все тем же воздушным шаром, но уже с силовой установкой. В движение это чудо аэронавтики XIX в. приводил паровой двигатель, соединенный с огромным пропеллером. Во время первого полета своего воздушного корабля Генри Джиффард преодолел целых 27 километров, а максимальная скорость полета составила 8 км/ч. Это был самый настоящий прорыв. Впервые полетом воздушного шара можно было управлять. Но конечно, эта схема имела ряд недостатков. Например, паровой двигатель совершенно не подходил для дирижабля. Он был слишком тяжелым, маломощным и капризным. Впрочем, эта проблема была решена через 50 лет, сразу после изобретения двигателя внутреннего сгорания. Уже через два года после появления таких двигателей, в 1898 году, их начали ставить на дирижабли.

Еще один не столь очевидный, но очень весомый недостаток крылся в самой конструкции воздушного шара с мотором. Дело в том, что мягкая конструкция самого шара не давала возможности прикрепить мотор непосредственно к нему, и его приходилось вешать на гондолу. А теперь представьте: вы тянете корзину воздушного шара в одну сторону, ветер тянет шар в другую. При этом гондола прикреплена к шару при помощи веревок. В результате, такой аппарат чертовски сложно заставить лететь под углом к ветру, а значительная часть и без того маломощного двигателя растрачивается впустую – на раскачивание гондолы вокруг шара.

Выход из этой ситуации нашел человек, имя которого стало нарицательным. Звали этого изобретателя граф Фердинанд фон Цеппелин. Он предложил новаторскую, если не сказать, революционную, конструкцию, а именно – воздушных шар, собранный на жестком алюминиевом каркасе, с прикрепленной к нему кабиной. Такая конструкция избавила дирижабли от многих «детских болезней», сделала их почти послушными, эффективными и безопасными. Первый «цеппелин», получивший индекс LZ-1 поднялся в воздух 2 июля 1900 г., спустя 117 лет, прошедших со времени первого полета братьев Монгольфье. В свой первый полет воздушный корабль преодолел 6 км за 17 минут, и поднялся на высоту 400 метров. LZ-1 был оснащен двумя моторами «Даймлер» суммарной мощностью 30 л.с., каждый из которых приводил в движение два пропеллера. Диаметр баллона достигал 11 метров, а длина дирижабля составляла 128 метров. Для сравнения: длина современного Боинга-777 составляет всего 63,7 метра. И этот исполин перевозил всего 5 человек!

После феерического успеха воздушных кораблей графа фон Цеппелина, многие были убеждены, что будущее принадлежит дирижаблем. Многие, но только не братья Райт.

Братья Райт

Строго говоря, Оливер и Вилбур Райт не принадлежали к касте ученых. Братья занимались производством и продажей велосипедов. Но были одержимы идеей полета.

При этом воздушные шары и дирижабли казались им малоперспективными. В частности, они считали (и небезосновательно) что планер, приводимый в движение мотором может развить гораздо большую скорость, и будет гораздо более приспособленным для армейских нужд.

Они самым внимательным образом изучили всю литературу по планерам, доступную в их время, причем особое внимание уделяли работам Джорджа Кейли. Вилбур и Оливер провели ряд экспериментов с планерами, с целью выяснить, какая форма крыла будет наиболее подходящей для их «планера с мотором», а также способов контроля планера в воздухе. В итоге… результаты были разочаровывающими. Их планер, построенный в 1901 году абсолютно не оправдал их надежд. Подъемная сила крыльев размахом 22 фута (6,7 м) была недостаточна, механизм управления хвостовым оперением вообще вышел из строя. Разочарованные, братья Райт выступили с мрачным прогнозом, предсказав, что человек не сможет летать на планерах с мотором на протяжении их жизни. Однако, экспериментов своих не бросили.

Более того, они построили самую настоящую аэродинамическую трубу, и продолжили дотошное исследование крыльев различных форм. Вскоре выяснилось, что предыдущие расчеты были ошибочными. Первому планеру явно не хватало длины крыльев, чтобы создать требуемую подъемную силу. Увеличив размах крыльев до 32 футов (9,75 м), и усовершенствовав механизмы управления, Оливер и Вилбур были готовы к новым испытаниям.

На протяжении 1902 года братья испытывали новый планер, и на сей раз результаты были многообещающими. Наконец, было принято решение об установке на планер мотора. Это был скромный 4-цилиндровый двигатель внутреннего сгорания мощностью 12 л.с. Сейчас есть газонокосилки мощнее. Но именно этот агрегат и инженерные таланты братьев Райт позволили человеку по-настоящему покорить небо.

Первый полет состоялся утром 17 декабря 1903 года, когда Оливер Райт поднял в воздух свой самолет весом в 274 кг (не считая пилота). Планер с мотором пролетел 36 метров, находясь в воздухе 12 секунд. И хотя по современным меркам это ничтожно мало, этот короткий полет открыл дорогу, по которой авиастроение пришло к по-настоящему массовой авиации.

Популярные страницы: