Дирижабль графа Цеппелина и сам Фердинанд фон Цеппелин.
«Гр. Цеппелин – старый барин, важный, молчаливый, строгий, с обликом Бисмарка и манерами маркиза Позы. Он, как известно, поместный „юнкер“ по рождению, кавалерист по карьере, отставной генерал по своему нынешнему общественному положению, по убеждению узкий консерватор и пиэтист; на всех и на все, кроме только Берлина и Потсдама, глядит он сверху, даже направляясь за облака, увешивает свою грудь орденами и держит себя в своей мертвой и замкнутой фридрихсгафенской резиденции, точно в осажденной крепости. Каким образом он мог подарить миру свое замечательное изобретение – необъяснимо…»
Могучего умом, интеллигентного Вильбура Райта противопоставляли напыщенному юнкеру Цеппелину, аэроплан – дирижаблю. И реклама срабатывала. Промышленники пожелали взяться за постройку крылатых аппаратов. Предприниматели объединялись и уже думали, как бы получить побольше прибыли с будущих пассажиров. Не дремали и власти. Аэроплан еще с трудом поднимал одного человека, а, например, муниципалитет небольшого города Кайсимиси во Флориде уже проявил поразительную предусмотрительность: в ожидании открытия воздушной навигации он поспешил заблаговременно установить налоги на будущие авиационные аппараты. За каждый аэроплан владелец должен платить 100 долларов в год. Решили взимать сборы с будущих пассажиров и за товарные перевозки. Выработали строгий регламент «воздушной циркуляции». Надзор за исполнением установленных правил и вообще за порядком в воздухе над территорией города муниципалитет поручил полиции, для которой в ближайшем будущем обещал приобрести за счет налогоплательщиков специальный аэроплан.
Во Франции ждали больших барышей от ламаншской воздушной флотилии. Она должна была переносить своих пассажиров из Франции в Англию при благоприятной погоде за двадцать пять минут и без морской качки. «Нынешняя мучительная переправа через пролив превратится таким образом в прелестную прогулку с великолепными необозримо широкими видами на сушу и море…» – обещала газета «Русское слово» в номере от 25 июня 1909 года.
Райты некоторые свои машины поставили на поплавки. Как же выглядели гидроаэропланы в то время, какие чувства обуревали людей, летавших на них? Обратимся к воспоминаниям русской революционерки Веры Николаевны Фигнер. Двадцать лет она томилась в одиночной камере Шлиссельбургской крепости. После освобождения и ссылки эмигрировала за границу. В Швейцарии ей посчастливилось полетать с пилотом Эрнстом Бюрри над Женевским озером.
«Вот я причалила к биплану, – вспоминает Вера Фигнер. – Бюрри улыбается… Его сильные рабочие руки подсаживают меня на какое-то подобие ступеньки. Но куда же ставить другую ногу? Передо мной ничего нет, кроме эфемерной проволоки не толще трех миллиметров!.. Нужно закинуть правую ногу куда-то дальше, чем то позволяет узкая юбка. Приходится прыгнуть, как балерина.
Ноги вытянуты, но – увы! – не доходят до перекладины, в которую надо упереться. Дело, видимо, серьезное, ибо пилот торжественно надевает на меня широкий спасательный пояс. Итак, если мы упадем, то и в узкой юбке я, как поплавок, буду держаться на воде.
Бензиновый мотор приведен в действие; слышится смягченный стук, похожий на шлепающие по воде удары колеса, и мы плавно и легко скользим по темно-синей зыби озера, отливающей металлическим блеском.
Всюду, спереди и с боков, видишь только одну эту синюю воду; аппарата как будто и нет; никакого твердого вещества кругом – только собственные ноги да тонкая проволока там и сям. И не смешно ли: прямо впереди, передо мной и авиатором, протянута эта железная нить и в середине скреплена… чем бы вы думали? – простой тряпочкой! Вообще вся конструкция какая-то хрупкая, игрушечная, почти балаганная, а кругом – вода и вода. Без малейшего толчка, совершенно неслышно, лыжи гидроаэроплана отделяются от нее. Я этого и не приметила и увидела, что мы летим в воздухе тогда, когда биплан уже порядочно поднялся над водой.
Все выше и выше с неподражаемой плавностью поднимался биплан, и скоро стало совсем холодно. Пронизывающий ток воздуха бил в лицо… И вероятно, этот физический покой передавался и настроению. Мы были высоко – лодочки на озере казались крошечными, а беспокойные чайки – маленькими снежинками на синем фоне, а я не испытывала ни малейшего волнения, ни тени беспокойства. Я попробовала сказать спутнику: «Поднимитесь выше. Но не только он, но и я сама не услышала звука своего голоса, мотор шумел и стучал, кажется, еще оглушительнее…
На минуту что-то дрогнуло, и биплан стал накреняться в мою сторону. «Неужели мы начнем хромать!» – подумала я и посмотрела на Бюрри. Нахлобученная кепка и бесстрастное бронзовое лицо; рука в постоянном движении от управления рулем: вот она сделала небольшой поворот, и мы снова быстро стали забираться выше. Хорошо бы еще и еще дальше, в облака… Но биплан описывает широкую дугу, и скоро мы летим над домами Монтре и зданиями Кларана. Как неприятно после полета над водой нестись над этими каменными коробками… Прочь от земли, от суши. Мы летим к островку с белой виллой и высокими тополями.
Условное время проходит. И внезапно, стремительно, как хищная птица, биплан со своими распростертыми крыльями падает вниз. В самом деле, это – настоящее падение: так крут спуск. Я немного откидываюсь назад, но даже не успеваю испугаться…
Снова мягкие, шлепающие удары, снова лыжи гидроаэроплана плавно и легко скользят, как пара лебедей, запряженных в раковину, – и стоп! Улыбающийся Бюрри соскакивает со своего сиденья и с сияющим видом протягивает мне руку. Он задает мне вопрос, и я отвечаю: «Это прекрасно!»
Дороги нам сейчас воспоминания очевидцев тех давних полетов.
Но аппаратам братьев Райт не суждено было стать массовым транспортом, они, вначале считавшиеся лучшими, начали быстро уступать дорогу другим конструкциям. Это проявилось особенно заметно на первом в мире авиационном состязании 1909 года «Реймская неделя», где для завоевателей воздуха был приготовлен золотой дождь призов во славу новой промышленности.
На состязаниях в Реймсе первое место занял Анри Фарман на биплане своей конструкции, второе – Губер Латам на моноплане «Антуанетт». Граф де Ламбер и Тиссандье, летавшие на аппаратах Райтов, получили соответственно только четвертое и шестое места.
Братья Райт сдались все же не скоро. Прошумела молва о необыкновенных эволюциях Вильбура Райта над Нью-Йоркским рейдом. Еще услышал мир, как на аэроплане Райтов облетел Эйфелеву башню граф де Ламбер.
Райты основали во многих странах свои авиастроительные фирмы, в том числе в России фирму «Ариэль». Действовала и школа пилотов братьев Райт. В ней научился летать журналист Николай Евграфович Попов, став, таким образом, первым русским авиатором – пилотом аэроплана.
Братья Лилиенталь начали управляемые полеты на крыльях. Братья Райт зажгли зарю моторной авиации. А ведь первым мог быть и ученый секретарь знаменитого Смитсонианского института астроном профессор Лэнгли построивший в 1903 году оригинальный аэроплан под названием «Кузнечик», или «Аэродром». Но его аппарат, запущенный с катапульты, упал в воду. Раньше аппарата Райтов поднимался в небо «Кузнечик», да не сопутствовала ему удача. Богатый сенатор Робертсон, финансировавший работы Лэнгли, отказался дать даже «паршивый цент» на ремонт «Кузнечика».
Аэроплан профессора Лэнгли «Кузнечик»
Братья Райт, проявив благородство, высоко оценили заслуги Лэнгли, заявив: «Мысль о том, что глава самого прославленного научного учреждения Америки уверен в возможностях полета на аппаратах тяжелее воздуха, помогала нам в самое трудное время. Он рекомендовал нам книги, его рука поддерживала нас в критические минуты, и мы всегда будем благодарны ему за это»10.
Поздние исследования доказали, что аэроплан Лэнгли в Тштаки был первым способным неплохо летать, но Райты упорнее претворяли идею в жизнь, смело экспериментировали, и это принесло заслуженный успех.
Эффект Коанда
Сначала неизбежно идут
мысль, фантазия, сказка.
За ними шествует научный расчет, и уже, в конце концов
исполнение венчает мысль.
к. Э. Циолковский
Уже само появление на парижской выставке авиации и воздухоплавания в 1910 году самолета румынского авиаконструктора Анри Коанда стало сенсацией.
Каких только диковин, летающих или претендующих на подъем в воздух, не видели люди в конце XIX и начале XX века. Кроме аппаратов, относящихся к рациональной группе, строились аэропланы с прихотливо очерченными или причудливо изогнутыми крыльями.
Конструкция аппарата Анри Коанда была строго рациональной, но при постройке молодой авиаконструктор отказался от традиционных узлов и материалов тех лет. Аэроплан с железобетонным фюзеляжем и высоко расположенным прямоугольным крылом напоминал по форме бумажного голубя. При такой конструкции отпала необходимость в межкрыльевых стойках, расчалках, натяжных тросах. Бензиновые баки Коанд поместил в крыльях. Сделал полуубирающиеся шасси.
Румынский авиаконструктор Анри Коанд.
Но главная сенсация заключалась в том, что аэроплан был… без пропеллера!
Аэроплан с железобетонным фюзеляжем и без пропеллера Анри Коанда
«Кто такой Коанд?» – интересовало многих зрителей
Анри Каонд в 1903 году закончил военную школу в Бухаресте. Тяга к знаниям увела его во Францию, где он учился в Льежском университете, в Институте электроники и в Высшей школе аэронавтики. Наставником молодого инженера был Густав Эйфель, создатель знаменитой парижской башни. Именно при его деятельном участии Анри Коанд построил необычный аэроплан и испытал его крылья, фюзеляж, узлы крепления на специально созданном для этого подвижном аэродинамическом стенде, движущемся на прицепе за паровозом.
«Как же полетит этот безвинтовой аппарат?» – удивлялись посетители и участники выставки.
Двадцатичетырехлетний авиаконструктор терпеливо объяснял. Да, у его аппарата нет винта. Вместо него в носовой части усеченный металлический конус – турбина. Воздух всасывается в конус центробежным компрессором, сжимается и попадает в камеру сгорания, где в него впрыскивается топливо. Через два сопла по бокам фюзеляжа сжатый газ вырывается наружу и толкает аппарат вперед. Движитель развивает тягу около 220 килограммов, что вполне достаточно для взлета машины весом около полутонны.
– И вы считаете, что она оторвется от земли?
– Увидите сами, – обещал конструктор.
Слово Анри Коанд сдержал. Первый полет реактивного самолета состоялся на аэродроме Иси де Мулино под Парижем в декабре 1910 года.
Анри Коанд внимательно осмотрел аппарат и лег в желоб фюзеляжа. Затрещал мотор, выбросив из сопел языки пламени.
Крылатая машина не двигалась.
Коанд смотрел на пламя, вырывающееся из реактивных сопел. Еще раньше, при испытаниях, страхуясь от пожара, конструктор прикрепил к фюзеляжу металлические щитки, отбрасывающие языки пламени в сторону. Щитки работали нормально.
Конструктор прибавил мощность мотору, и аппарат двинулся с места, аэроплан медленно разбегался, а Коанд, выдерживая направление взлета, не забывал посматривать на выхлопное пламя. И, о проклятье! – при увеличении скорости разбега щитки не отражали пламя от фюзеляжа, а, наоборот, присасывали огонь к фанерным бокам!
Возможность пожара отвлекла Коанда от управления машиной. На какое-то время он перестал смотреть вперед. А взглянув… увидел перед собой городскую стену. Конструктор рванул рычаг управления на себя. Аэроплан оторвался от земли, перевалил через стену, пролетел немного и, не имея достаточной скорости, опустил нос. Земля его встретила жестко. Коанд отделался ушибами и царапинами.
Когда его вытащили из-под обломков и убедились, что серьезных травм нет, Густав Эйфель поздравил своего ученика:
– Молодой человек, вы опередили свою эпоху на тридцать, а то и на все пятьдесят лет!
Во время поздравлений Анри Коанд улыбался, отвечал на приветствия, а одна мысль не покидала его: «Почему во время разбега языки пламени из сопел не отражались, а прилипали к фюзеляжу?»
Позже, с помощью ученых, он разобрался в этом и, самостоятельно проведя опыты, установил, что, искусно подобрав форму обтекаемой газом или жидкостью поверхности, можно изменять направление струи и даже поворачивать ее в обратную сторону. Что давление в струе ниже атмосферного, а это значит – на обтекаемой поверхности создается сила, способная поднимать аппарат без всяких движущихся частей.
Это был второй «эффект», открытый Коандом на аэродроме Иси де Мулино.
Сначала аэродинамики восприняли открытие скептически. Немецкие ученые, изучив «эффект Коанда» в своих лабораториях, пришли к следующему выводу: «…эксперименты Коанда не воспроизводятся и потому не представляют интереса».
Прошло много лет, пока была раскрыта тайна этого «эффекта». Он не удавался на примитивных моделях. Возникал только при строго определенном соотношении размера щели и диаметра сопла. Огромное влияние оказывали поверхность и форма поверхности.
Сам Анри Коанд сделал немало изобретений, использовав открытый им эффект. Например, в 1938 году он запатентовал «струйный зонт». Это – крыло самолета, свернутое в кольцо. Через несколько отверстий в верхней части с большой скоростью вытекают газовые струи, создавая пониженное давление под зонтом, а значит – подъемную силу, направленную вверх.
«струйный зонт» Анри Коанда.
Сейчас «эффект Коанда» используется при создании многих движущихся аппаратов. Благодаря ему повышается тяга реактивных двигателей и движителей современных судов, он может быть применен для торможения самолетов при посадке, для движения их по земле задним ходом, для глушения шума реактивных двигателей.
Используя упомянутый «эффект», коллектив Генерального конструктора знаменитых «Анов» Олега Константиновича Антонова создал грузовой самолет Ан-72 со специальными реактивными двигателями. У самолета очень короткий разбег и пробег, крутая траектория набора высоты и снижения, что достигается многими усовершенствованиями механизации крыла и тем, что выхлопные газы из двигателя, проходя над поверхностью крыла, создают дополнительную двигательную силу. Это – «эффект Коанда» в действии…
Первая жертва русской авиации
В лазури голубой заоблачные страны
Над бедною землей твой сильный дух искал, И вверх направил ты полет аэроплана
И с гордой высоты ты новой жертвой пал…
Н. А. Морозов, 1910 год
Военно-морской офицер в безукоризненно сшитом мундире, – под темно-русой шевелюрой резко очерченные брови полукругло обрамляют голубые глаза, – сидел перед первым русским летчиком Михаилом Ефимовым.
– Понимаете ли, Михаил Никифорович, трудно приходится нам здесь во Франции. Моя задача – купить у здешних фирм одиннадцать аэропланов. Обучить полетам семь прибывших со мной офицеров и еще семь нижних чинов из солдат и матросов подготовить к работе авиамеханиками. – Говорил он торопливо, плохо скрывая волнение. – Итоги пока плачевны. Теряем время…
– Но, слава богу, что хоть наши российские зашевелились, – прервав гостя, улыбнулся Ефимов. – Сколько же отвалила казна на ваши приобретения?
– Специальных ассигнований на авиацию пока нет. По предложению великого князя Александра Михайловича используются деньги, оставшиеся от пожертвований на восстановление погибшего под Цусимой и в Порт-Артуре русского флота.