Русское изобретение
Стремительный рост русской авиационной научной мысли не остался незамеченным за рубежом. Иностранцы пристально следили за тем, как в России кристаллизуется и крепнет ядро деятелей воздухоплавания. Возглавлял это движение Менделеев — всемирно известный ученый, и это обстоятельство заставляло считаться с работами первых русских авиационных исследователей. Даже те, кто привык смотреть свысока на создания русского таланта, ума, энергии, — с интересом следили за деятельностью VII отдела.
Французский исследователь Виктор Татэн много лет производил опыты с летающими моделями, снабженными машущими крыльями, но результаты получал неутешительные. Со временем он отказался от своих моделей и попробовал строить модели, повторяющие те, что изучал Александр Федорович Можайский.
Французские газеты стали писать об успехах Татэна, забывая назвать имя Можайского, но журнал «Воздухоплаватель» решительно встал на [182] защиту русского изобретателя,
«В сентябрьской книжке французского журнала «Аэронавт», — сообщал русский журнал, — помещено описание аппарата Виктора Татэна с рисунками. Аппарат Татэна очень похож на аэроплан г. Можайского».
Сведения о работах Можайского мало-помалу стали проникать за границу, и тут возникла прямая опасность, как бы русское изобретение не присвоили иностранцы. Уже не раз в истории русской технической мысли открытия, сделанные в России, через несколько лет возвращались из-за рубежа на родину как чужеземные, названные именем какого-нибудь иностранца, не постеснявшегося объявить это открытие своим.
Чтобы обезопасить свое изобретение от разных посягательств, Можайский в июне 1880 года подал прошение в Департамент торговли и мануфактур о выдаче привилегии или, как говорят теперь, авторского свидетельства на изобретенный им воздухоплавательный снаряд. Это был первый случай, когда Департаменту торговли и мануфактур пришлось рассматривать заявку на изобретение, касающееся авиации. Заявка сопровождалась подробной объяснительной запиской и чертежами самолета, выполненными самим Александром Федоровичем Можайским.
Самолет, изображенный на чертеже, напоминает современный. К корпусу, похожему на лодку, стоящему на рамной тележке, снабженной четырьмя колесами, прикреплены большие прямоугольные крылья. Чтобы они не прогнулись в полете и при посадке, тросы соединяют концы крыльев с вершинами двух мачт, стоящих на корпусе и со стержнями [183] опорной тележки. В носу лодки находится большой, с четырьмя широкими лопастями, воздушный винт. Два других воздушных винта установлены в прорезях крыльев. За кормой лодки укреплены рули: один — руль поворота, другой — руль высоты.
Тот, кто внимательно всмотрится в этот чертеж — изображение самолета, поймет, что изобретение Можайского выдержало самое тяжелое испытание — временем. Великие изобретения всегда замечательны тем, что даже уже в первых эскизах отчетливо проступают черты, которые, оставаясь неизмененными, определяющими существо изобретения, продолжают жить, несмотря на многочисленные усовершенствования, внесенные тысячами последующих конструкторов.
Вот как сам Можайский описывал свой самолет:
«...Нижеописанный и изображенный на чертеже воздухолетательный снаряд состоит из следующих главных частей: крыльев, помещенной между ними лодки, хвоста, тележки с колесами, на которую поставлен весь снаряд, машин для вращения винтов и мачт для укрепления крыльев. Крылья снаряда делаются неподвижными. Хвост состоит из плоскостей: горизонтальной и вертикальной; первая может подниматься и опускаться и предназначается для направления снаряда вверх и вниз, а вторая движется вправо и влево и заставляет снаряд поворачиваться в стороны. Лодка служит для помещения машин, материалов для них, груза и людей. Тележка с колесами, на которую поставлен весь снаряд и прочно прикреплен, служит для разбега [184] летательного снаряда по земле перед его подъемом; в воздухе же тележка действует как балансир или отвес. При поступательном движении в воздухе винты летательного снаряда, вращаемые машиною, вследствие сопротивления воздуха, приводят снаряд в движение».
3 ноября 1881 года Можайскому выдали привилегию. Этот документ очень важен, так как представляет неоспоримое свидетельство того, что изобретение самолета составляет приоритет России.
Изобретение самолета Можайским ознаменовало собой новый этап в развитии техники. Длинная цепь попыток, исканий, опытов была теперь завершена. Самолет был изобретен.
В привилегии говорилось:
«Капитан 1-го ранга Александр Можайский, проживающий в С.Петербурге, 4 июня 1880 года, вошел в Департамент торговли и мануфактур с прошением о выдаче ему пятилетней привилегии на воздухоплавательный снаряд......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, дает 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 [185] 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. С.Петербург, ноября 3 дня 1881 года».
То обстоятельство, что департамент выдал привилегию, очень показательно. Несмотря на все козни врагов России, официальные представители вынуждены были считаться с тем, что изобретение, сделанное Можайским, является новым, и не могли отказать ему в выдаче документа, юридически удостоверяющего его авторство.
Привилегия на самолет, полученная Александром Федоровичем 3 ноября 1881 года, содержала непременное и важное условие: она обязывала Можайского воплотить свое изобретение в действительность «в продолжение четверти срочного времени, на которое выдана привилегия», то есть не позднее, чем через пятнадцать месяцев после выдачи привилегии. Иными словами, Можайский был обязан построить за год и три месяца свой самолет.
Получение привилегии явилось в жизни Можайского событием чрезвычайной важности. В этой бумаге заключалось официальное признание его трудов, его авторства. Признание рождало радость, наполняло чувством гордости. Но в привилегии содержались такие требования, которые заставляли Можайского тревожиться.
Прежде всего в этом документе указывалось, что если через шесть месяцев после окончания «срочного времени» изобретатель не представит от местного начальства удостоверения о том, «что привилегированное [186] изобретение введено в употребление», то «право оной, на основании 103 ст., прекращается».
Это означало, что он, Можайский, обязан не только создать совершенно новый аппарат, каким являлся самолет — но и быстро справиться с этой сложной технической задачей. Рассчитывать на поддержку официальных кругов не приходилось. Самолет предстояло сооружать на личные средства — таков был вывод, к которому пришел Можайский. Значит, приходилось обосноваться в Петербурге надолго, чтобы общаться с учеными, доставать необходимую техническую литературу.
Еще в мае 1879 года Александр Федорович подал рапорт о зачислении его вновь на действительную службу на флоте. Приказом № 48 от 26 мая 1879 года он снова стал офицером Балтийского флота.
Но теперь он получил назначение не на корабль, а в морской кадетский корпус, в котором сам учился в юности. Огромный опыт, почерпнутый в плавании, и безупречное знание корабля позволили Александру Федоровичу стать преподавателем курса морской практики.
В те годы, когда Александр Федорович стал преподавать, в корпусе учился Алексей Николаевич Крылов, будущий выдающийся кораблестроитель, прославленный русский ученый, впоследствии академик и Герой Социалистического Труда. Отличник учебы — говоря современным языком — старшина курса, или, как тогда говорили — фельдфебель Крылов был исключительно способным и трудолюбивым учеником. [187] Алексей Николаевич слушал лекции Можайского, экзаменовался у него и в своих воспоминаниях описал создателя первого самолета. А. Н. Крылов сообщил:
«...Он (Можайский) был громадного роста, широкий в плечах, богатырски сложенный. Я его впоследствии знал немного, помню его еще и потому, что он нас экзаменовал на выпуске из Морского корпуса по морской практике. Так вот, Александр Федорович решил заняться разработкой вопроса о летании на аппаратах тяжелее воздуха. Начал он с того, что стал летать на змее. Вероятно, он был одним из пионеров этого дела. Построил он змей, запряг в него тройку, велел ее гнать, как говорится, в три кнута, и сам поднимался на этом змее на воздух. Удачно или нет, сказать не могу, но во всяком случае, когда я его знал, он хромал и ходил, опираясь на здоровенную дубину, так что никто не решался его спросить, не было ли это результатом его полетов на змее».
Преподавание в корпусе отнимало не очень много времени, и Можайский продолжал работать над проектом самолета. Меняя детали, отыскивая наилучшие из возможных конструктивных решений, Александр Федорович никогда не отказывался от своей основной идеи — летательный аппарат должен иметь неподвижные крылья.
Самолет Можайского — первый в мире летательный аппарат тяжелее воздуха — имел все основные части, характеризующие современный самолет: крылья, корпус, оперение, шасси, управление, силовую установку, Из первых четырех частей, образующих планер самолета, многие последующие самолеты, [189] созданные позднее зарубежными конструкторами, имели только две части — крылья и оперение.
В своем самолете Можайский смело применил наиболее прогрессивную схему, с одной только парой крыльев — моноплан. Теперь эта схема получила всеобщее распространение.
Четверть века тому назад между сторонниками самолетов с одной парой крыльев — монопланов, и приверженцами схемы с двумя парами крыльев бипланов, происходил горячий спор. Сторонники моноплана справедливо указывали, что при этой схеме возникает наименьшее сопротивление и, следовательно, получается большая скорость полета. Защитники биплана, введенного в самолетостроение братьями Райт, утверждали, что вся эта этажерка или, как ее называли, коробка крыльев, состоящая из двух пар крыльев, стоек, проволочных расчалок, связывающих их воедино, должна иметь вес, меньший, чем у моноплана, и обладая меньшим размахом крыльев — обеспечит самолету наилучшую маневренность.
Победила схема Можайского. Русский изобретатель правильно понял, что самолету важнее всего иметь большую скорость полета, а для этого сначала нужно уменьшить его сопротивление, облагородить аэродинамические формы — применить монопланные крылья. Современные истребитель и пассажирский самолет, штурмовик и бомбардировщик — все они — монопланы. Лишь для тихоходных самолетов, где требования аэродинамики менее важны, еще сохранилась схема биплана.
Можайский дал своему самолету четко выраженный корпус. Этим он вновь показал, что рассматривает [190] вопросы аэродинамики, как важнейшие; требованиям аэродинамики он подчинил свою конструкторскую мысль. Это представляется очевидным нынче. Но сколько лет на самолетах вместо корпуса устанавливали решетчатую ферму, и самолеты своим видом напоминали какие-то летающие скелеты.
Придавая корпусу своего самолета форму лодки, Александр Федорович думал о возможности посадки самолета на воду. На многие десятилетия раньше, чем идея самолета-амфибии была реализована, Можайский создал ее прототип.
Любой современный самолет имеет хвостовое оперение, расположенное в кормовой части корпуса. Не раз пробовали строить так называемые самолеты-утки, с оперением, находящимся перед крылом — странные сооружения, словно летящие хвостом вперед. Но ни усилия Райтов, ни старания бразильского миллионера Сантос-Дюмона, шумно рекламировавшего во Франции любой свой грошовый успех на поприще авиации — не обеспечили победы этой надуманной схеме.
Победила схема оперения, примененная Александром Федоровичем Можайским.
Первый в мире самолет стоял на тележке, снабженный четырьмя подрессоренными колесами, что смягчало удар при посадке. Тележка исключала возможность опрокидывания самолета при взлете и при посадке. Эта схема шасси не сразу стала основной в авиастроении. Самолеты начала XX века, самолеты первой мировой войны и самолеты, строившиеся после ее окончания — по большей части имели колесное шасси, состоявшее из трех [191] колес: двух — впереди, перед центром тяжести самолета, а одного, маленького хвостового — сзади. Основные колеса были вынесены только немного вперед по отношению к центру тяжести самолета, иначе сильно возрастала нагрузка на хвостовое колесо — самолет долго бежал по земле до взлета, не в силах оторвать хвостовую опору. Но самолет с малым выносом колес на посадке легко мог опрокинуться через нос.
Только внедрение реактивной техники в авиацию сделало возможным применить такую схему шасси, при которой основными колесами стали задние, а передние, сильно вынесенные вперед по отношению к центру тяжести самолета, уберегали машину от аварии.
Схема, основные особенности которой правильно понял и отобразил Можайский, — оказалась наиболее целесообразной.
Для управления самолетом Александр Федорович применил тросы, соединяющие рули с двумя штурвалами, раздельно воздействующими на каждый из рулей. Тросовая система управления рулями живет в самолетостроении до наших дней.
Замечательные конструктивные решения каждой из частей первого в мире самолета видели передовые люди отечественной науки. В дни первой Всероссийской авиационной недели, проводившейся в России в начале нашего века, академик М. А. Рыкачев, говорил:
«Его идея аэроплана та же, что современные машины. Не было лишь тогда легких и сильных моторов. А как он хотел убедить всех, что его идея достижима. Он был действительно прав». [192]
Профессор В. И. Ковалевский, при открытии Первой Международной воздухоплавательной выставки в 1911 году, сказал о самолёте, который около полувека тому назад построил Можайский:
... «Сделан был аппарат настолько хорошо, что если бы его поставить здесь в Михайловском манеже, рядом с Блерио, то последний мог бы сказать: «Шапки долой!»