Твои крылья

Уже через полвека после испытания ломоносовской модели геликоптера, в 1804 году, академик Я. Д. Захаров поднялся на воздушном шаре для изучения верхних слоев атмосферы. Годом позже подобные полеты неоднократно совершал штаб-лекарь "Московской гошпитали" Кашинский. А спустя некоторое время воздухоплавательница Ильинская набрала высоту 600 метров на шаре, наполненном "простым дымом от аржаной соломы".

Важный вклад в развитие воздухоплавания и авиации в России внес своими опытами академик М. А. Рыкачев.

Заинтересовавшись изучением верхних слоев атмосферы, он в 1870 году, еще будучи лейтенантом морского флота, организовал полеты на воздушных шарах с научной целью, много раз поднимался на них и сам.

М. А. Рыкачев провел ряд экспериментов по исследованию подъемной силы винта, вращаемого воздухом. Целью его опытов была постройка аэроплана. Ученый сконструировал специальный прибор с четырьмя деревянными крыльями. Их приводила в движение огромная пружина, весившая пять с половиной килограммов. С помощью прибора исследователь хотел выявить зависимость между поднимаемым грузом и мощностью машины, найти наиболее выгодный "уклон" плоскостей для поднятия наибольшего груза, определить размеры крыльев. Известный ученый Спицын в докладе на собрании Русского технического общества сообщил: М. А. Рыкачев "путем весьма точных и изящных опытов" доказал, что с помощью винта даже при тяжести существующих паровых машин подъем в воздух возможен.

Первые книги по вопросам воздухоплавания и авиации стали выходить у нас раньше, чем за рубежом. Так, в 1828 году П. Иноходцевым были опубликованы "Опыты о сопротивлении воздуха и о воздухе как движущей силе". С января 1880 года стал издаваться журнал "Воздухоплаватель", а позже и другие журналы: "Летун", "Новости воздухоплавания", "Библиотека воздухоплавания".

На протяжении всей своей научной деятельности проблемами полета интересовался Дмитрий Иванович Менделеев. В одном из писем в Военное министерство в 1878 году он подчеркивал: "Воздухоплавание бывает и будет двух родов: одно в аэростатах, другое - в аэродинамах". Гениально предвидел он будущее авиации, утверждая, что "этот род воздухоплавания... указывается самой природой, потому что птица тяжелее воздуха и есть аэродинам".

Менделеев поддерживал работы отечественных изобретателей по созданию моделей летательных аппаратов, в частности - весьма устойчивых планеров доктора Арендта, которые тот создал раньше, чем немецкий инженер Лилиенталь. Вокруг Менделеева группировались такие деятели авиации, как Можайский, Спицын, Котов и другие.

Д. И. Менделеев оставил нам замечательное исследование "О сопротивлении жидкостей и воздухоплавании". В предисловии к этому своему труду ученый указывал: "У других много берегов водяного океана. У России их мало сравнительно с ее пространствами, зато она владеет обширными... берегами свободного воздушного океана. Русским поэтому и сподручней овладеть сим последним, тем более, что это бескровное завоевание составит эпоху, с которой начнется новейшая история образованности". Великий русский ученый Н. Е. Жуковский впоследствии высоко оценил исследование Менделеева, считая, что оно "может служить основным руководством для лиц, занимающихся кораблестроением, воздухоплаванием или баллистикой".

Д. И. Менделеев принимал и личное участие в воздушных экспериментах. Так, он совершил полет на военном аэростате во время солнечного затмения 7 августа 1887 года. Ученый хотел провести "испытание существующих аэростатических приборов в мирное время для тех целей, для которых они будут служить во время войны". В статье "Воздушный полет из Клина во время затмения" ученый рассказывал: "... я задумал ряд аэростатических восхождений внутри России. Составил проект аэростата, допускающего возможность безопасно оставаться на больших высотах в атмосфере... Меня так заняла гордая мысль подняться выше... что временно я оставил все другие занятия..." Подъем Менделеева на аэростате прошел блестяще. Так заботами и личным участием крупнейшего ученого России вопросы воздухоплавания и авиации вплотную приблизились к практическому решению.

Среди выдающихся ученых и изобретателей нашей страны почетное место занимает военный моряк Александр Федорович Можайский. Основываясь на достижениях науки и техники, он приступил к постройке первого летательного аппарата.

А. ф. Можайский был человеком большой физической силы и еще большего упорства и воли. Идея о создании летательного аппарата тяжелее воздуха зрела и подкреплялась знаниями, которые изобретатель получил, изучая теоретическую механику на лекциях Д. И Менделеева и П. Л. Чебышева. Наряду с овладением теорией А. Ф. Можайский проводил многочисленные опыты: изучал полет птиц, построил воздушный змей-планер и совершил на нем буксировочный полет, рассчитал и создал первые в мире авиационные двигатели. Можайский впервые четко сформулировал основной принцип самолетостроения - вес самолета, скорость его полета и величина площади крыльев взаимосвязаны. Он писал: "...чем больше скорость движения, тем большую тяжесть может нести та же площадь".

Проверив выводы о возможности полета на аппарате тяжелее воздуха, Можайский разработал проект такого аппарата и представил его военному министру. Специально созданная комиссия, членом которой являлся Д. И. Менделеев, одобрила проект.

В 1882 году Можайский с помощью ученого Спицына, механика Голубева, столярных мастеров Яковлева и Арсеньева построил в натуральную величину самолет - свободнонесущий моноплан. К бортам его крепились прямоугольные крылья, несколько выгнутые вверх. Деревянные переплеты крыльев обтягивал желтый шелк, пропитанный лаком. Три винта приводились в движение двумя двигателями, расположенными в лодке (фюзеляже). Летательный аппарат имел все основные части современного самолета: крыло, фюзеляж, силовую установку, шасси, органы управления и устойчивости (хвостовое оперение). Летом 1882 года на военном поле в Красном Селе состоялись испытания. Самолет, ведомый механиком Голубевым, взлетел. Это был первый - пусть и короткий - полет человека на аппарате тяжелее воздуха.

Ученый мир обязан русским и начальными исследованиями в области реактивной авиационной техники. Еще в 1881 году студент Петербургского института инженеров путей сообщения народоволец Николай Иванович Кибальчич, заключенный в Петропавловскую крепость за участие в убийстве Александра II, разработал там проект летательного аппарата, который мог перемещаться в пространстве с помощью ракет. Приговоренный к смертной казни Кибальчич завещал свой проект русскому народу. Однако лишь после Великой Октябрьской социалистической революции этот проект был найден и обнародован.

Уникальный вклад в развитие воздухоплавания и космонавтики внес выдающийся деятель мировой науки Константин Эдуардович Циолковский.

Еще в 1895 году появилось его сочинение "Аэроплан или птицеподобная (авиационная) летательная машина", где даются чертежи и расчеты моноплана, удивительно похожего на современный самолет с тянущим винтом и свободнонесущими крыльями.

В 1903 году в журнале "Научное обозрение" появляется работа К. Э. Циолковского "Исследование мировых пространств реактивными приборами". Здесь впервые научно обоснована теория полета ракеты, вычислен коэффициент полезного действия реактивного двигателя, определен расход горючего, необходимого аппарату, чтобы пробиться за пределы земной атмосферы. Ученый предложил схемы устройства жидкостного реактивного двигателя и рулей для управления ракетой на больших высотах.

Константин Эдуардович настойчиво совершенствовал методику своих аэродинамических опытов. Вскоре он убедился, что для подобных исследований необходимо иметь регулярное течение воздушных струй - искусственный ветер. Так родился прототип современной аэродинамической трубы, или, как называл ее Циолковский, "воздуходувка". Воздушный поток в ней создавался вентилятором. При помощи аэродинамической трубы Циолковский произвел много опытов и решил ряд теоретических проблем. Свои выводы он изложил в 1898 году в обширном исследовании "Давление воздуха на поверхности, введенные в искусственный воздушный поток".