Одиссея изобретателя
Создание российского самолета окружено большим количеством исторических загадок, мифов, неточностей и нерешенных вопросов. В этом повинны как объективные исторические реалии, так и особенности мышления отечественных бюрократов
Моряк с мечтой о крыльях
Понятно, что инженер-разработчик не был авиаконструктором – в его время не было такой профессии. Биография у него была вполне обычной для сознательного небогатого дворянина. Александр Федорович Можайский (1825-1890) был флотским офицером, дослужился до контр-адмирала. Офицеры флота часто имели хорошую инженерную подготовку, были способны проводить сложные вычисления.
В 1850-1855 годах молодой моряк участвовал в дальнем походе в Японию, и даже пережил там кораблекрушение. Есть основания полагать, что он стал автором проекта первого в Японии корабля, оснащенного килем.
Затем он принял участие в Хивинском походе, в результате чего составил описание Амударьи и Аральского моря.
Можайскому довелось также служить на фрегате «Гремящий», на котором передвигались члены царской семьи.
Чин контр-адмирала изобретатель выслужил уже «на гражданке» – пришлось оставить военную службу после поражения в Крымской войне. Занимал он административные должности сначала в вологодской, а затем в подольской губернии.
В последней за ним закрепилась нехорошая слава, в том числе из-за авиационных экспериментов. Крестьяне считали это «богохульством». Поработал Александр Федорович и в Петербургском пароходстве, где хорошо освоил принципы работы паровых двигателей.
Объективные трудности
В 1856 году молодой морской лейтенант заинтересовался аэродинамикой полета птиц и стал вычислять удельные нагрузки на их крылья. Позже он много экспериментировал с воздушными змеями и изучал свойства винтов.
Есть свидетельства, что исследователь сам несколько раз поднимался в воздух на змее собственной конструкции.
Результаты этих исследований и превратили Можайского в изобретателя первого в мире самолета. Хотя единственное «полевое испытание» образца следовало счесть неудачным, многие идеи Можайского получили успешное развитие у других разработчиков.
В своей работе изобретателю пришлось бороться с серьезными неблагоприятными обстоятельствами. Во второй половине века не существовало теории аэродинамики (она была разработана Жуковским позже). Не было материалов, сочетающих в себе прочность и легкость (алюминий в то время относили к числу драгметаллов). Выбор двигателей также был невелик – паровая машина, и только.
Идея создания летательного аппарата с возможностью управления и тяжелее воздуха уже обрела популярность. Предложения по этой части выдвигались и до Можайского, в том числе и в России. Но более привлекательной тогда казалась конструкция орнитоптера, то есть машины, машущей крыльями по птичьему подобию.
С учетом этих объективных трудностей, достижения Можайского вызывают еще большее уважение.
Проблемы иного свойства
Но были и другие преграды. Прежде всего, постройка самолета стоила денег, а их у Можайского было негусто. Он был достаточно обеспечен, но не богат. От разных государственных комиссий ему удавалось получить деньги, но не всегда, когда он их просил, и всегда меньше, чем требовалось. Бывало и так, что ему советовали заняться чем-то другим (в том числе орнитоптером!)
В значительной мере первый самолет строился на средства самого конструктора. Это тоже объясняет скромный успех – Можайский не мог позволить себе все необходимое оборудование и помощников.
Уволен по сокращению штатов
Опытного морского офицера к тому времени манила другая стихия — небо. Он интересовался экспериментами воздухоплавателей из других стран, во время пребывания в Японии наблюдал за полетами огромных воздушных змеев, которых запускали местные жители, и в голове у него рождались первые идеи для проекта собственного летательного аппарата.
Статья по теме
Выходящий из сумрака. Как матрос Пётр Кошка стал кошмаром оккупантов
Впрочем, до поры, до времени, идеи Можайского не получали реального воплощения ввиду занятости на службе.
В 1858 году Можайский принял участие в Хивинской экспедиции, организуя её передвижение по воде на специально построенных для этой цели судах. Он составил первое описание водного бассейна Аральского моря и реки Амударья. По возвращении из экспедиции Можайский был назначен старшим офицером 84-пушечного корабля «Орел».
8 сентября 1859 года Можайский получил очередной чин капитан-лейтенанта. После спуска на воду клипера «Всадник» он был назначен его командиром и ходил на нем в Балтийском море до 1863 года.
На дальнейшей его карьере сказались последствия Крымской войны — Можайский был уволен в отставку в связи с вынужденным сокращением численности флота.
Не полетит! В чём сомневались современники Райт, Чкалова и Гагарина
Читайте подробнее
Путь к первому полету
История создания первого самолета изобилует «белыми пятнами». В ней много неточностей и расхождений. Но есть и факты, установленные точно. Многие из них связаны с обстоятельствами борьбы изобретателя с бюрократией.
Преодоление бюрократических препон
В 1872 году авиаконструктор закончил расчеты подъемной силы и лобового сопротивления для различных условий. Они делались на основе его работы с полетом птиц. Эти исследования привели его к идее «воздухолетательного снаряда», то есть самолета, близкого к современному типу, а не орнитоптера.
В 1876 году изобретатель обратился со своим проектом в Военное министерство за финансированием. Он изначально намеревался сделать свое создание военным – предусматривалась установка на нем прицела для бомбометания. Приближалась война с турками (1877-1878), время было выбрано удачно. В министерстве проект одобрили, но вместо запрошенных 19 тыс. выделили только три.
Авиаконструктор все равно продолжил работу, и через 2 года представил комиссии (уже другого состава) модель будущего самолета. Он был готов перейти к изготовлению образца, способного нести человека, но для этого требовались средства. Комиссия отказала, дав совет насчет орнитоптера.
Не сдаваясь, инженер выхлопотал себе небольшую сумму в 2500 рублей и право на заграничную командировку, что дало ему возможность заказать в Англии двигатели по собственным проектам. За другие материалы и оборудование он доплачивал из собственного кармана. В 1881 году все необходимое было закуплено. Можайский опять попросил в министерстве финансовой помощи (5 тыс.) на осуществление работ, но на этот раз запрос «завернул» лично царь.
Загадки полета
А вот дальше начинаются загадки. Все согласны, что полноценный образец самолета А.Ф.Можайского с человеком на борту была испытана. Но даже дата этого испытания вызывает сомнения. Официально называется день – 20 июля.
А вот годы у разных специалистов почему-то разнятся – от 1882 до 1885.
В отчете, датированном 1884 годом, говорится о проведенных ранее успешных испытаниях «модели». Поэтому при необходимости дать точный ответ на вопрос, когда изобрели самолет, придется назвать 1878-й год. Тогда Можайский получил «привилегию» (патент) на свое изобретение. Но конструкция 1881 года несколько отличалась от заявленной.
По-разному описываются и результаты испытаний. По наиболее популярной версии, первый в мире самолет все же оторвался от земли, разогнавшись на деревянной дорожке с небольшим наклоном, а потом завалился на крыло из-за ошибки пилота. Но есть и мнение, что взлета не произошло совсем, и самолет завалился в процессе разбега.
Никто не сомневается, что сам изобретатель лететь не пробовал.
Оно и понятно – возраст не летный. Первым русским пилотом стал механик, помощник Можайского. Известно, что он получил при аварии неопасные травмы, но нет уверенности в том, как его звали. Многие историки называют имя Н.Голубев. Но другие уверены, что человека с такой фамилией в окружении Можайского не было.
Проект «Сделай сам»
В 1879 году Александр Можайский был вновь зачислен на действительную военную службу в чине капитана 1 ранга и направлен в Морской кадетский корпус, где вел курс морской практики.
Но от своего проекта он и не думал отказываться. Не получив всего финансирования сразу, он добивался поддержки то тут, то там, собирал пожертвования у энтузиастов воздухоплавания.
В 1880 году капитан 1-го ранг Можайский «пробил» командировку за рубеж, и весной 1881 года привез из Великобритании два паровых двигателя для своего самолета. Еще в 1880 году он подал заявку на патент («привилегию») на свой «воздухолетательный снаряд», и в ноябре 1881 года Департамент торговли и мануфактур выдал Можайскому первый в России патент на самолет.
Модель самолета, изобретенного и построенного на собственные средства Александром Можайским. Фото: РИА Новости/ А. Варфоломеев
На различных предприятиях России, в частности, на Русско-Балтийском заводе Можайский размещает заказы на изготовления различных деталей своего самолета.
В июле 1882 года Александр Можайский уволился с военной службы «по домашним обстоятельствам». При увольнении ему был присвоен чин генерал-майора, а позднее и контр-адмирала.
Но в 1882 году более всего его занимала реализация собственного проекта, которая вступила в завершающую фазу. Он добился от военного ведомства выделения ему для постройки и испытаний самолёта участка на военном поле около станции Дудергоф возле Красного Села под Санкт-Петербургом.
Крылья для Родины. Андрей Туполев научил Россию летать
Читайте подробнее
Технические характеристики
Первый в мире самолет долгое время хранился в ненадлежащих условиях. После смерти своего создателя он и вовсе был разобран. В практических условиях он не использовался, и его технические характеристики восстановлены по документам Можайского и описаниям очевидцев.
Основные показатели
Самолет Можайского следует отнести к фюзеляжным винтовым монопланам. Для его создания применялось дерево, лакированная шелковая ткань, проволока. Двигатели были изготовлены в Англии. Россия сама не выпускала еще достаточно хороших машин, а американскую модель конструктор забраковал.
Согласно исследованиям историков техники, самолет имел следующие показатели:
- Высота – 7,5 м;
- Длина – 25 м;
- Площадь крыльев – 329 кв.м;
- Размах крыльев – 23,2 м;
- Максимальная взлетная масса – 1266 кг;
- Скорость (расчетная) – 40 км/ч;
- Количество винтов – 3 (2 на крыльях, 1 на носу);
- Количество двигателей – 2;
- Суммарная мощность двигателей – 30 л.с. (20+10)
Самолет имел горизонтальное и вертикальное управление. В процессе работы в конструкцию вносились изменения. Так, по проекту все винты должны были быть одного размера, но исследователями установлено, что в конечной версии передний винт был сделан больше двух других. Двигатели были смещены, и самолет получил утяжеленный нос.
В распоряжении пилота были два руля управления, креномер, высотомер, компас. Свое детище создатель назвал «Жар-птицей».
Современная проверка
В советское время несколько крупных специалистов в области авиации (В.Ф.Болховитинов, Б.Н.Юрьев, В.Б Шавров и др.) проводили исследования проекта Можайского с целью проверки возможности его реализации.
Ученые высказывали разные соображения. Многие предполагали, что с паровыми двигателями самолет вовсе не имел шансов взлететь. Но основной являлась точка зрения, что это было возможно, и возможен был даже стабилизированный горизонтальный полет. Но для этого требовались дополнительные условия:
- Наклонная взлетная полоса;
- Форсаж двигателей на старте;
- Встречный ветер в момент взлета.
Большинство специалистов сошлись во мнении, что при имеющейся мощности машин шансы на стабилизированный полет у самолета были невелики.
Очевидно, это понимал и изобретатель. Вскоре после испытаний он пытался заказать более мощные двигатели. Помешало безденежье.
Реальные результаты
Несмотря на скромные результаты полета «Жар-птицы», вклад А.Ф.Можайского в развитие авиации велик. Многие его идеи были затем применены в более успешных конструкциях.
- Инженер произвел расчет формул для авиации: соотношения силы сопротивления и подъемной силы;
- Можайским в процессе работы были предложены первые попытки формулирования законов аэродинамики;
- Он использовал тянущие и толкающие винты; ныне большинство винтовых самолетов пользуются тянущими конструкциями;
- Изобретатель первым предложил фюзеляжный тип летательного аппарата, оказавшийся наиболее перспективным;
- Можайским разрабатывалась теория вертикального и горизонтального управления. Он первым выдвинул идею элеронов (управляющих подвижных частей крыльев);
- Фюзеляж самолета был выполнен в форме лодки, и сам изобретатель утверждал, что его создание должно плавать. Таким образом, русский инженер должен считаться отцом «летающих лодок».
В то время разработки Можайского не получили широкой огласки. В результате еще долго воздухоплаватели гибли из-за отсутствия систем управления (так разбился знаменитый изобретатель Отто Лилиенталь). А братьям Райт пришлось «изобретать велосипеды» наново.
Они делали это в более благоприятных условиях, поэтому и получили лучший результат. При этом некоторые детали, интересные Можайскому, братья не учитывали – элеронов в их конструкциях не было.
Личная жизнь
По окончании Крымской войны, как множество офицеров морского флота, был отправлен в бессрочный отпуск. Этот период ознаменовался женитьбой на восемнадцатилетней Любови Дмитриевне Кузьминой. Познакомилась пара еще весной 1859 г., когда Александр Федорович приезжал навещать в Вологду своих друзей. Любовь Дмитриевна имела хорошее образование, слыла глубоко верующим человеком и отлично музицировала. Обвенчавшись, семья поселилась в Котельникове, их дом ныне является музеем. Любовь Дмитриевна родила наследников, сыновей Александра и Николая. Но семейное счастье продлилось недолго – в возрасте 23 лет от скоротечной болезни Любовь Дмитриевна умерла. Александр Федорович больше никогда не женился, посвятив свою жизнь детям и мечте – конструированию первого летательного аппарата.
В книгах и фильмах
Но позже изобретателю было отдано должное. Его имя получило село в Вологодской области, где он когда-то жил. Его имя носит Петербургская военно-космическая академия.
Сам Можайский и его самолет даже превратились в героев кино и литературных произведений.
В 1950 году поэт С.Васильев написал поэму об испытании первого самолета и его конструкторе. В том же году режиссер В.И.Пудовкин изобразил сцену испытания самолета Можайского в своем фильме о Жуковском. Современная литература превратила «Жар-птицу» в героя фантастических произведений.
В 2013 году вышла книга белорусского писателя А.Е Матвиенко «Аэропланы над Мукденом» (жанр альтернативной истории). В ней судьба изобретения сложилась более благоприятно. А в 2016 году культовый В.Пелевин выпустил «Лампу Мафусаила», где тоже изображено в фантастической форме изобретение первого самолета.
Россия – не родина слонов, и приписывать русским все мировые изобретения не стоит. Они достаточно сделали на самом деле. В том числе изобрели самолет.
Первые эксперименты
1876 год ознаменовался началом серьезной работы над разработкой первой опытной модели летного аппарата тяжелее воздуха. Мысль о нем терзала пытливый ум Александра Можайского (биография конструктора полна интересных фактов и событий) со времен службы на «Диане». В те годы газеты часто публиковали статьи, посвященные воздухоплаванью, утверждая, что близок час, когда люди смогут летать, как птицы. Однажды, во время вахты на «Диане», Можайский стал свидетелем, как сильный порыв ветра ударил чайку о грот-мачту. Издавшую последний крик птицу Александр Федорович отнес к себе в каюту. С ее помощью он пытался найти свойства, помогающие птицам летать.
Можайский консультировался у лучших русских ученых, совершил множество расчетов, провел тысячи экспериментов ради создания первого в мире летательного аппарата. Более чем на десятилетие раньше Лилиенталя им открыт один из основных аэродинамических законов о существовании соотношения скорости с весом объекта и плоскостью. Испытание модели прошло успешно: сконструированный им змей-планер (буксировку осуществляли лошади) смог дважды поднять его в воздух. А уже в 1877 г. Можайский с успехом продемонстрировал модель, приводимую в действие благодаря часовой пружине. Скорость ее движения достигала 15 км/ч, к опытному экземпляру даже крепился груз.
Испытания
Предложенная гипотеза объясняет, откуда на «самолете» взялись плоское крыло и неоптимальные винты. Это было сделано в исследовательских целях. Конечно, никто не ожидал, что ЭТО взлетит, но величины аэродинамических коэффициентов требовалось получить и для плоского крыла. А также найти аэродинамический фокус, нарисовать поляру, сделать фотографии ленточек (картина обтекания) и много чего еще.
В подтверждение данной гипотезы — фотография «самолета», готовящегося к запуску. На фотографии отсутствуют нижние оттяжки крыла (должны быть на месте красных линий). Как же он полетит, ведь именно нижние оттяжки воспринимают подъемную силу? Слева на фотографии стоит человек в форме офицера, возможно, сам Можайский, и вполне индифферентно смотрит на действия своих подчиненных. Что это, глупость? Вряд ли. Не бывает таких глупых каперангов. Тогда что мы видим на фотографии? Скорее всего, техники устанавливают очередное крыло на испытательный стенд, а нижние оттяжки пока не заведены. Идет рутинная исследовательская работа.
План самолета
Разработав проект воздушного судна, весной 1878 года представил его напрямую военному министру, попросив поддержать разработку летательного аппарата. Его план предполагал, что самолет будет состоять из следующих элементов:
- лодки, где будут размещаться люди;
- неподвижных крыльев в количестве двух штук;
- хвоста, основное назначение которого — изменять направление движения за счет способности подниматься и опускаться;
- трех винтов: одного большого переднего и двух малых позади;
- тележки на колесах, располагающейся под лодкой, ее назначение — придать самолету скорость, необходимую для взлета;
- двух матч для крепкой фиксации крыльев и подъема хвостовой части.
Двигателем должны были выступать две паровые машины: одна приводит в движение носовой винт, вторая – два толкающих задних. Приложенная схема затрат, чертежи, расчеты и описания не убедили комиссию министерства: сославшись на недостаточную мощность установки, прошение отклонили. В 1880 г. было согласовано финансирование и организовано командирование за границу, откуда Можайский доставил 2 паровые установки, оборудованные водотрубным котлом и холодильником. Осенью 1881 г. стал обладателем первого в стране патента.
Турбоход
1 декабря 1914 г. было заложено пассажирское судно Patria, совершившее в 1919 г. свой первый рейс. За 16 лет эксплуатации иностранными компаниями судно прошло сотни тысяч миль между Нидерландами и Индонезией, а в 1935 г. было продано СССР. Советский Союз использовал его в качестве учебного, сменив название на «Свирь». С началом Второй мировой войны судно поступило на военную службу, а в 1942 г. затонуло при бомбардировке недалеко от Ленинграда. Спустя год мирной жизни было поднято и отправлено на ремонт. После длительного восстановления судно приобрело современный вид, было модернизировано в грузопассажирский лайнер. Турбоходу было дано новое название — «Александр Можайский». Его жизнь продолжалась на пассажирской линии Дальнего Востока страны вплоть до весны 1970 г. Интересно, что турбоход «Александр Можайский» был передан поселку Врангель в качестве общежития. Через 8 лет судно было продано Гонконгу, на слом.
