Талантливый русский изобретатель первый в мире создал самолет
в натуральную величину, способный поднять в воздух человека. Над
решением этой сложной технической задачи до А. Ф. Можайского, как
известно, работали люди многих поколений как в России, так и в других
странах, шли они разными путями, но никому из них не удавалось довести
дело до практического опыта с натурным самолетом. А. Ф. Можайский
нашел верный путь к решению этой задачи. Он изучил труды своих предшественников,
развил и дополнил их, используя свои теоретические познания и практический
опыт. Конечно, не все вопросы удалось ему разрешить, но сделал он,
пожалуй, все, что было возможно в то время, несмотря на крайне неблагоприятную
для него обстановку: ограниченность материальных и технических возможностей,
а также недоверие к его работам со стороны военно-бюрократического
аппарата царской России. В этих условиях А. Ф. Можайский сумел найти
в себе духовные и физические силы для завершения постройки первого
в мире самолета. Это был творческий подвиг, навеки прославивший
нашу Родину. К сожалению, сохранившиеся документальные материалы
не позволяют в необходимых подробностях дать описание самолета А.
Ф. Можайского и его испытаний.
1 ЦГВИА, д. 13462, лл. 364—365.
2 Lecornu J. La Navigation aerienne, 1910, p. 325.
Франк М. Л. Воздухоплавание, т. 1, ч. 2, Спб. 1911 с. 67.
Найденов В. Ф. Аэропланы, Спб, 1913.
Ранние работы А. Ф. Можайского. Проект самолета
Возникновение своей идеи создания летательного аппарата тяжелее воздуха А. Ф. Можайский относил к 1856 г. В последующие 20 лет изобретатель много занимался изучением полета птиц, исследовал их крылья и определял удельные нагрузки на них. В 60— 70-х годах он производил многочисленные аэродинамические исследования и опыты с пластинками и моделями крыльев птиц, определяя их лобовое сопротивление, качество и подъемную силу в зависимости от угла атаки. Исследования проводились на сконструированной им тележке, где испытуемая поверхность крепилась на рычажной подвеске, а возникшая на ней сила уравновешивалась грузом на различных скоростях движения тележки. А. Ф. Можайский производил также опыты с моделями винтов и с воздушными змеями. Летом 1876 г. он несколько раз поднимался в воздух на построенном им большом воздушном змее, буксируемом тройкой лошадей. Несомненно, что такой змей явился прототипом самолета-моноплана с крылом малого удлинения.
Из приведенных данных видно, что самолет А. ф. Можайского
действительно при одном из испытаний отделился от земли, но после
взлета накренился на бок и поломал крыло. Так произошло событие
большого исторического значения — самолет с человеком на борту впервые
в мире совершил взлет. Подробности этого события, как и фамилия
испытателя а, к сожалению, неизвестны.
Несомненно, отрыву самолета от земли способствовали некоторые обстоятельства. К их числу могут относиться успешное выполнение разбега самолета по наклонным взлетным рельсам (без чего взлет был невозможен из-за малой энерговооруженности), положительное влияние близости земли ("воздушная подушка"), форсирование на взлете паровой машины, установленной на самолете, встречный порыв ветра при разбеге, который был равносилен кратковременному увеличению скорости движения самолета. Что же касается причины неудачного окончания взлета, то она заключалась в потере скорости самолетом после отделения от земли. В этом положении при отсутствии запаса мощности аппарат свалился на крыло и поломал его.
По сопоставлении всех данных это было осенью 1884 г. В газете "Русский инвалид" от 7 ноября 1884 г. об "опытах" Можайского говорится уже в прошедшем времени.
Спустя десять лет первые практические опыты с самолетами Адера и Максима за границей показали не лучшие результаты.
Повреждения самолета А. Ф. Можайского были невелики, и он мог продолжать свои работы. Дважды, 24 июня и 16 июля 1885 г., он обращался в Военное министерство с ходатайством о денежной поддержке, на которое вновь последовал отказ.
В том же году А. Ф. Можайский снял с самолета двигатели и вскоре начал хлопотать о постройке двух новых двигателей того же типа мощностью по 20 л. с. Это решение могло быть вызвано только одной причиной: мощность в 30 л. с. оказалась недостаточной для выполнения устойчивого полета — удельная нагрузка порядка 50 кг/л. с. была чрезмерной. Сделать две копии с более мощного из своих двигателей и поставить на самолет три двигателя по 20 л. с. — по одному на каждый винт — было наиболее простым решением вопроса.
В 1886 г. А. Ф. Можайский добился постройки на Обуховском сталелитейном заводе двух таких паровых машин и котла к ним. Первый двигатель был готов в сентябре 1887 г. Второй двигатель и
1 "Военная Энциклопедии", т. 16. Изд. И. Д. Сытина, 1916, с. 377.
2 Упоминаемая иногда фамилия механика И. Н. Голубева не соответстиует действительности.
котел из-за волокиты в морском ведомстве, на средства которого производилась постройка, так и не были закончены при жизни А. Ф. Можайского 1.
В заключение следует сказать, что какие бы случайные обстоятельства ни благоприятствовали первому взлету, как бы он ни завершился, самолет А. Ф. Можайского был первым в мире самолетом, построенным в натуральную величину, проходившим испытания и отделившимся от земли с человеком на борту. По схеме он был более совершенным, чем все предшествовавшие ему проекты и все самолеты, построенные как в России, так и за рубежом вплоть до 1907 г. В нем были все шесть основных конструктивных групп, из которых состоит современный самолет: корпус, крыло, оперение, шасси, управление и силовая установка.
А. Ф. Можайский в своих работах по созданию самолета прошел всеобъемлющий путь от наблюдений и исследований полета птиц, от аэродинамических опытов с пластинками и летающими моделями, от подъемов на воздушном змее до расчетов, конструирования и постройки натурного самолета, двигателей и винтов к нему, до его полетных испытаний.
Однако многие тогда не понимали, что процесс создания самолета, способного выполнять практические задачи, очень длителен и труден. Потребовалось еще два десятка лет, пока были достигнуты существенные успехи. Поэтому работы А. Ф. Можайского не были в свое время оценены и сам он был полузабыт. Значение его творческого подвига стало ясным в 1910 г. с началом общего бурного развития авиации, а по-настоящему его деятельность оценена лишь в наши дни.
1 Сборник документов АН СССР и Гл. арх. упр., 1955, с. 117—127.
1 ЦГВИА, д. 13462, лл. 364—365.
2 Lecornu J. La Navigation aerienne, 1910, p. 325.
Франк М. Л. Воздухоплавание, т. 1, ч. 2, Спб. 1911 с. 67.
Найденов В. Ф. Аэропланы, Спб, 1913.
Ранние работы А. Ф. Можайского. Проект самолета
Возникновение своей идеи создания летательного аппарата тяжелее воздуха А. Ф. Можайский относил к 1856 г. В последующие 20 лет изобретатель много занимался изучением полета птиц, исследовал их крылья и определял удельные нагрузки на них. В 60— 70-х годах он производил многочисленные аэродинамические исследования и опыты с пластинками и моделями крыльев птиц, определяя их лобовое сопротивление, качество и подъемную силу в зависимости от угла атаки. Исследования проводились на сконструированной им тележке, где испытуемая поверхность крепилась на рычажной подвеске, а возникшая на ней сила уравновешивалась грузом на различных скоростях движения тележки. А. Ф. Можайский производил также опыты с моделями винтов и с воздушными змеями. Летом 1876 г. он несколько раз поднимался в воздух на построенном им большом воздушном змее, буксируемом тройкой лошадей. Несомненно, что такой змей явился прототипом самолета-моноплана с крылом малого удлинения.
|
Александр Федорович Можайский
|
По этой схеме А. Ф. Можайский стал строить летающие
модели с воздушными винтами, вращаемыми часовой пружиной или же
резиновым шнуром. В 1876 г. была построена его модель "Летунья",
о которой упоминалось выше. В конце 1876 г. — начале 1877 г. А.
Ф. Можайский удачно демонстрировал ее полеты в манеже военным морякам
и инженерам. Была достигнута скорость до 15 км/ч, причем смогла
поднять в воздух нагрузку (кортик). Об этом, как и о прочих ранних
работах А. Ф. Можайского, включая его полеты на змее, свидетельствуют
в своих статьях полковник Богословский 1, инженер Зарубин 2, профессор
Алымов 3 и воздухоплаватель Печковский.
Конец 1876 г. и начало 1877 г. — это период наибольшего успеха, почти триумфа, А. Ф. Можайского. Удачные полеты модели (или моделей) вселили уверенность в возможность создания подобного аппарата в натуральную величину, породили надежды на успешное практическое применение этого изобретения, так образно выраженные в статье Богославского:
"Нужно ли говорить о неисчислимых последствиях этого замечательного изобретения. Для примера укажем на злобу дня — войну. Представьте только, какую панику, какой ужас способна навести на неприятеля одна такая летучка, вооруженная адскими снадобьями динамита и нитроглицерина, и какое губительное расстройство может
1 "Кронштадскнй вестник", 1877, 12 января.
2 "С.-Петербургские ведомости", 1877, 10 июня.
3 "Кронштадский вестник", 1878, 15 ноября.
она произвести на его сборных пунктах и сообщениях. Крепости и минные заграждения не спасут от ее когтей ни армий ни пресловутых броненосных флотов... Скажем более: стая таких летучих хищников в состоянии разорить целую страну!"
Подобные мотивы повторяются и в статье Зарубина.
В конце 1876 г. А. Ф. Можайский обратился в Военное министерство с ходатайством о предоставлении ему средств для производства дальнейших опытов над моделями более крупных размеров, главным образом для изучения работы воздушных винтов. Предложение рассматривалось и было одобрено особой комиссией с участием проф. Д. И. Менделеева. Просимые деньги в сумме 3 тыс. руб. были отпущены. А. Ф. Можайский представил программу опытов и начал работы. По свидетельству Зарубина, в июне 1877 г. Можайский снова демонстрировал очень удачные полеты своей модели.
В результате годовой работы Можайский пришел к заключению, что опыты с моделями не дают ему полной возможности сделать окончательные выводы о полете аппарата в натуральную величину. 23 марта 1878 г. он подал военному министру докладную записку, в которой просил дать ему возможность построить "большой аппарат", способный поднять человека. К записке была приложена смета расходов на его постройку. Вслед за этим А. Ф. Можайский представил описание аппарата с его чертежом и пояснительной запиской с расчетами. Это предложение рассматривалось уже другой комиссией генерала Паукера и 15 июня 1878 г. было отклонено. Дело в том, что члены комиссии в то время еще не понимали идеи самолета с неподвижным крылом как основного и перспективного вида летательной машины тяжелее воздуха.
А. Ф. Можайский продолжал хлопоты и в 1880 г. добился заграничной командировки и ассигнования 2500 руб. для приобретения двигателей. Ему удалось заказать в Англии два паровых двигателя в 20 и 10 л. с. с водотрубным котлом и холодильником к ним. Заказ был выполнен. 21 мая 1881 г. А. Ф. Можайский привез их в Петербург. 3 ноября он получил "Привилегию" на свой самолет — первую в России.
Постройка самолета
20 июня 1881 г. А. Ф. Можайский подал министру Двора докладную записку с ходатайством об отпуске ему 5000 руб. на постройку самолета. Просьба была отклонена царем Александром III. Отказ этот побудил изобретателя начать постройку самолета собственными силами.
"К заготовлению частей аппарата Александр Федорович приступил по возвращении из заграницы, а летом 1882 г. — и к постройке самого аппарата. Части последнего изготавливались на Балтийском заводе..., постройка же аппарата производилась в Красном Селе на военном поле", — писал в 1910 г. сын А. Ф. Можайского 1.
Летом 1882 г. военное ведомство отвело А. Ф. Можайскому участок на военном поле в Красном Селе под Петербургом. Этот участок он
1 Александр Федорович Можайский — Сб. документов АН СССР и Гл. арх. упр. 1955, с. 143.
обнес высоким забором и здесь строил свой самолет. Работы приходилось вести под открытым небом. Имена людей, строивших и впоследствии испытывавших самолет, не сохранились.
В одном журнале исходящих бумаг обнаружена следующая запись: "От. капит. Можайскому об осмотре его работ 24 июня в 3 часа пополудни. Секр." 1. Как видно, речь здесь идет о бумаге, отправленной А. Ф. Можайскому относительно какого-то осмотра его работ, но был ли этот осмотр — неизвестно. Возможно, что осмотр был связан с отводом участка для постройки самолета.
В двух документах 2 говорится, что самолет был построен уже в 1882 г., однако в его силовой установке, особенно в винтах, имели место сильные вибрации 3. Вообще винты, как наименее изученная и относительно сложная часть конструкции самолета, причиняли А. Ф. Можайскому наибольшие неприятности. Это видно из документов Русского технического общества, куда он в конце 1882 г. обратился за содействием и помощью.
31 января 1883 г. А. Ф. Можайский выступил в этом обществе с сообщением о своем "приборе" (самолете) и демонстрировал опыты с моделями воздушных винтов, которые приводились в движение часовым механизмом и двигали по полу четырехколесную тележку. В протоколе записано, что "согласно желанию г. Можайского для рассмотрения его прибора отдел избрал комиссию...".
Комиссия вскоре приступила к работе и 22 февраля 1883 г. составила протокол о трудах А. Ф. Можайского, заканчивавшийся словами: "Комиссия, ввиду того что прибор его уже почти готов и что на него затрачены большие средства, считает желательным, чтобы Отдел оказал содействие А. Ф. Можайскому окончить его прибор и произвести интересные опыты над летательным прибором столь больших размеров".
Помощь, на которую рассчитывал А. Ф. Можайский, не была ему оказана, но он не прекратил работ, продолжая вести их на личные средства. В конце 1883 г. он обратился к царю с прошением об отпуске 2300 руб. на окончание постройки и испытание самолета, но без успеха 4. От военного ведомства изобретатель денег также не получил. В ежегодно подававшихся им рапортах излагалась просьба о разрешении производить опыты над своим аппаратом на военном поле. Эти рапорты подавались с 1881 по 1886 гг., причем разрешение всегда выдавалось недели две-три спустя.
В сборнике "Воздухоплавание за 100 лет", изданном в 1884 г. под редакцией М. А. Рыкачева, содержатся полные тексты докладов, сделанных на торжественном объединенном заседании Русского технического, Русского географического и Физико-химического обществ 9 ноября 1883 г. В одном из этих докладов, а именно в докладе В. Д. Спицына, сказано: "Снаряд капитана I ранга Можайского
1 Александр Федорович Можайский—Сб. документов АН СССР и Гл. арх. упр. 1955, с. 86.
2 Там же, с. 86, 87, 95, 96.
3 "Записки И. Р. Т. О.", 1893, вып. 1, с. 38.
4 Сборник документов АН СССР и Гл. арх. упр., 1955, с. 112.
Конец 1876 г. и начало 1877 г. — это период наибольшего успеха, почти триумфа, А. Ф. Можайского. Удачные полеты модели (или моделей) вселили уверенность в возможность создания подобного аппарата в натуральную величину, породили надежды на успешное практическое применение этого изобретения, так образно выраженные в статье Богославского:
"Нужно ли говорить о неисчислимых последствиях этого замечательного изобретения. Для примера укажем на злобу дня — войну. Представьте только, какую панику, какой ужас способна навести на неприятеля одна такая летучка, вооруженная адскими снадобьями динамита и нитроглицерина, и какое губительное расстройство может
1 "Кронштадскнй вестник", 1877, 12 января.
2 "С.-Петербургские ведомости", 1877, 10 июня.
3 "Кронштадский вестник", 1878, 15 ноября.
она произвести на его сборных пунктах и сообщениях. Крепости и минные заграждения не спасут от ее когтей ни армий ни пресловутых броненосных флотов... Скажем более: стая таких летучих хищников в состоянии разорить целую страну!"
Подобные мотивы повторяются и в статье Зарубина.
В конце 1876 г. А. Ф. Можайский обратился в Военное министерство с ходатайством о предоставлении ему средств для производства дальнейших опытов над моделями более крупных размеров, главным образом для изучения работы воздушных винтов. Предложение рассматривалось и было одобрено особой комиссией с участием проф. Д. И. Менделеева. Просимые деньги в сумме 3 тыс. руб. были отпущены. А. Ф. Можайский представил программу опытов и начал работы. По свидетельству Зарубина, в июне 1877 г. Можайский снова демонстрировал очень удачные полеты своей модели.
В результате годовой работы Можайский пришел к заключению, что опыты с моделями не дают ему полной возможности сделать окончательные выводы о полете аппарата в натуральную величину. 23 марта 1878 г. он подал военному министру докладную записку, в которой просил дать ему возможность построить "большой аппарат", способный поднять человека. К записке была приложена смета расходов на его постройку. Вслед за этим А. Ф. Можайский представил описание аппарата с его чертежом и пояснительной запиской с расчетами. Это предложение рассматривалось уже другой комиссией генерала Паукера и 15 июня 1878 г. было отклонено. Дело в том, что члены комиссии в то время еще не понимали идеи самолета с неподвижным крылом как основного и перспективного вида летательной машины тяжелее воздуха.
А. Ф. Можайский продолжал хлопоты и в 1880 г. добился заграничной командировки и ассигнования 2500 руб. для приобретения двигателей. Ему удалось заказать в Англии два паровых двигателя в 20 и 10 л. с. с водотрубным котлом и холодильником к ним. Заказ был выполнен. 21 мая 1881 г. А. Ф. Можайский привез их в Петербург. 3 ноября он получил "Привилегию" на свой самолет — первую в России.
Постройка самолета
20 июня 1881 г. А. Ф. Можайский подал министру Двора докладную записку с ходатайством об отпуске ему 5000 руб. на постройку самолета. Просьба была отклонена царем Александром III. Отказ этот побудил изобретателя начать постройку самолета собственными силами.
"К заготовлению частей аппарата Александр Федорович приступил по возвращении из заграницы, а летом 1882 г. — и к постройке самого аппарата. Части последнего изготавливались на Балтийском заводе..., постройка же аппарата производилась в Красном Селе на военном поле", — писал в 1910 г. сын А. Ф. Можайского 1.
Летом 1882 г. военное ведомство отвело А. Ф. Можайскому участок на военном поле в Красном Селе под Петербургом. Этот участок он
1 Александр Федорович Можайский — Сб. документов АН СССР и Гл. арх. упр. 1955, с. 143.
обнес высоким забором и здесь строил свой самолет. Работы приходилось вести под открытым небом. Имена людей, строивших и впоследствии испытывавших самолет, не сохранились.
В одном журнале исходящих бумаг обнаружена следующая запись: "От. капит. Можайскому об осмотре его работ 24 июня в 3 часа пополудни. Секр." 1. Как видно, речь здесь идет о бумаге, отправленной А. Ф. Можайскому относительно какого-то осмотра его работ, но был ли этот осмотр — неизвестно. Возможно, что осмотр был связан с отводом участка для постройки самолета.
В двух документах 2 говорится, что самолет был построен уже в 1882 г., однако в его силовой установке, особенно в винтах, имели место сильные вибрации 3. Вообще винты, как наименее изученная и относительно сложная часть конструкции самолета, причиняли А. Ф. Можайскому наибольшие неприятности. Это видно из документов Русского технического общества, куда он в конце 1882 г. обратился за содействием и помощью.
31 января 1883 г. А. Ф. Можайский выступил в этом обществе с сообщением о своем "приборе" (самолете) и демонстрировал опыты с моделями воздушных винтов, которые приводились в движение часовым механизмом и двигали по полу четырехколесную тележку. В протоколе записано, что "согласно желанию г. Можайского для рассмотрения его прибора отдел избрал комиссию...".
Комиссия вскоре приступила к работе и 22 февраля 1883 г. составила протокол о трудах А. Ф. Можайского, заканчивавшийся словами: "Комиссия, ввиду того что прибор его уже почти готов и что на него затрачены большие средства, считает желательным, чтобы Отдел оказал содействие А. Ф. Можайскому окончить его прибор и произвести интересные опыты над летательным прибором столь больших размеров".
Помощь, на которую рассчитывал А. Ф. Можайский, не была ему оказана, но он не прекратил работ, продолжая вести их на личные средства. В конце 1883 г. он обратился к царю с прошением об отпуске 2300 руб. на окончание постройки и испытание самолета, но без успеха 4. От военного ведомства изобретатель денег также не получил. В ежегодно подававшихся им рапортах излагалась просьба о разрешении производить опыты над своим аппаратом на военном поле. Эти рапорты подавались с 1881 по 1886 гг., причем разрешение всегда выдавалось недели две-три спустя.
В сборнике "Воздухоплавание за 100 лет", изданном в 1884 г. под редакцией М. А. Рыкачева, содержатся полные тексты докладов, сделанных на торжественном объединенном заседании Русского технического, Русского географического и Физико-химического обществ 9 ноября 1883 г. В одном из этих докладов, а именно в докладе В. Д. Спицына, сказано: "Снаряд капитана I ранга Можайского
1 Александр Федорович Можайский—Сб. документов АН СССР и Гл. арх. упр. 1955, с. 86.
2 Там же, с. 86, 87, 95, 96.
3 "Записки И. Р. Т. О.", 1893, вып. 1, с. 38.
4 Сборник документов АН СССР и Гл. арх. упр., 1955, с. 112.
в настоящее время уже окончен в натуральную величину
и будет приводиться в движение с помощью двух паровых машин".
|
Проект самолёта Можайского
|
Конструкция самолета
Чертежей построенного самолета А. Ф. Можайского пока не обнаружено, поэтому составить полное представление о том, каким был этот самолет в окончательном его виде, можно лишь на основе изучения и сопоставления различных других материалов. При этом необходимо иметь в виду, что самолет А. Ф. Можайского по первоначальному проекту был далеко не таким, каким он стал впоследствии. С учетом этого обстоятельства следует рассматривать и сведения о нем. Конечно, ценность их различна, но пренебрегать даже менее важными из них нет оснований. Все они, вместе взятые, помогают восстановить схему, размеры, конструкцию самолета и дать наиболее правильное представление о нем как инженерном сооружении. К числу источников таких сведений относятся:
1. Смета на постройку самолета (на сумму 18 895 руб. 45 коп.), приложенная к докладной записке А. Ф. Можайского от 23 марта 1878 г. и показывающая, как он представлял себе конструкцию самолета и его размеры 1. Документ имел следующее наименование:
"Смета на постройку воздухоплавательного аппарата при следующих его главных размерениях: длина лодки 201/2 аршин, длина каждого крыла 15 аршин, ширина крыла 20 аршин, машины в 30 индикаторных сил" 2.
Из "Сметы" видно, что основным конструкционным материалом для самолета предполагалось использовать стальные угловые профили общей массой в 25 пудов (410 кг) и частично — дерево. Для обшивки крыльев, хвостового оперения и палубы лодки — шелковая материя — плотный фай; обшивка лопастей винтов, нижней части лодки и киля — из холста. Далее перечислены веревки, стальной трос, оси, колеса, рессоры, штурвал, мелкие вещи — ролики, коуши и пр., — лак, цинковые баки, приборы, якори, двигатели, указаны также
1 Сборник документов АН СССР и Гл. арх. упр., 1955 с. 37, 39.
2 1 арщин равен 0,71 м.
оплата рабочей силы, поездок, "непредвиденные расходы и переделки".
"Смета" представляет собой очень интересный документ, поскольку многое из перечисленного в ней было использовано в построенном самолете. Прежде всего видно, что обтяжка крыльев и оперения была одиночной, т. е. натянутой на каркас лишь с одной стороны и пришнурованной к нему бечевкой (линем) через медные кольца или же коуши, подобно креплению парусов. Из сметы также достаточно ясной становится конструкция корпуса самолета.
2. "Привилегия", выданная А. Ф. Можайскому 3 ноября 1881 г. на "Воздухолетательный снаряд". Текст и схематический чертеж (рис. 2) 1 относятся к проекту самолета. "Привилегия" механически утратила свою силу 1 января 1884 г. 2.
3. "Описание аппарата" в докладной записке А. Ф. Можайского от 12 апреля 1878 г. "Описание" соответствует смете и "Привилегии" 3.
4. Докладная записка А. Ф. Можайского в комиссию Главного инженерного управления от 18 мая 1878 г. Записка содержит расчет воздушных винтов, которые сравниваются с корабельными винтами и с крыльями ветряных мельниц. У А. Ф. Можайского получились диаметры большого винта 8,75 м (28,7 фута) при площади четырех лопастей 491 кв. фут (45,6 м2) и боковых винтов 4,88 м (16 футов) при площади лопастей 121 кв. фут (11,2 м2) 4. Такие большие воздушные винты действительно были в его проекте. Более совершенных методов расчета воздушных винтов в его распоряжении не было.
5. Письмо А. Ф. Можайского генералу Паукеру от 16 июня 1878 г. s, из которого видно, что площадь миделя лодки составляла 15 кв. футов (1,37 м2).
6. Решение комиссии Главного инженерного управления от 15 июня 1878 г., в котором сказано, что "обширная плоскость" снаряда Можайского составляет 3800 кв. футов с винтами диаметром до 4 сажен и что он имеет "руль в виде широкого хвоста" 8. Эти данные совпадают со сметой, "Привилегией" и расчетами воздушных винтов.
1 Сборник документов АН СССР и Гл. арх. упр., 1955, с. 82—85.
2 "Записки И. Р. Т. О.", 1884, с. 387.
3 Сборник документов АН СССР и Гл. арх. упр., 1955, с. 42—46.
4 Там же, с. 48—51.
5 Там же, с. 58—60.
6 Там же, с. 56, 57
7. Письмо главного инженер-механика флота от 14 мая 1879 г.1 где говорится о газовой машине, которую предполагалось установить на самолете А. Ф. Можайского. Газовая машина представляла собой измененный двигатель Брайтона 2, от использования которого в 1879 г. А. Ф. Можайский отказался, убедившись в его малой мощности и очень большом весе. К письму был приложен чертеж этой машины с воздушным винтом на валу, причем на чертеже было показано зажигание от катушки Румкорфа, выполненное, возможно, по идее А. Ф. Можайского. На оборотной стороне этого чертежа кем-то был сделан рисунок самолета (рис. 3), показывающий очень существенную особенность его схемы — крылья, выгнутые вверх по типу "чайки", при прямых нервюрах, не имеющих аэродинамического профиля, а также другие характерные черты проектируемого самолета: крыло малого удлинения (около 1,6), очень большой средний винт, два малых задних винта.
8. Описание паровых двигателей для самолета А. Ф. Можайского, построенных английской фирмой Арбекер-сын и Хэмкенс по заданным фирме параметрам и указаниям А. Ф. Можайского, который подтвердил это своим письмом от 22 октября 1887 г. 3. Двигатели описаны в журнале "Engineering" за 1881 г. 4. В описании было сказано, что большой двигатель при 300 об/мин развивал мощность 20 л. с. при массе 47,6 кг, меньший двигатель при 450 об/мин развивал мощность 10л. с. при массе 28,6 кг. Двигатели отличались исключительной легкостью, что для того времени было большим достижением и заслугой изобретателя А. Ф. Можайского. Масса водотрубного котла была 56 кг, масса конденсатора пара 20 кг и сепаратора 6 кг.
9. "Журнал заседания Комиссии по рассмотрению проекта летательного прибора А. Ф. Можайского" от 22 февраля 1883 г., под председательством М. А. Рыкачева 6. Журнал содержит краткое описание самолета и аэродинамических опытов А. Ф. Можайского, соображения об аэродинамике самолета и некоторые рекомендации. При этом указывается, что в самолете (в отличие от проекта) все три винта расположены в его передней части. Отношение подъемной силы к силе сопротивления самолета комиссия рекомендовала принять равным 3,7 вместо 9,6, как рассчитал А. Ф. Можайский 6, в связи с чем потребная мощность двигателей определялась не в 30, а в 75 л. с. Кроме того, отмечалось, что "матерчатая плоскость" имеет 4000 кв. футов, вес самолета должен составлять 57 пудов, т.е. был принят равным ожидавшейся подъемной силе.
1 Сборник документов АН СССР и Гл. арх. упр., 1955, с. 73, 74,
2 По экспертизе ЦИАМ (материалы Научно-мемориального музея Н. Е. Жуковского) .
3 Сборник документов АН СССР и Гл. арх. упр., 1955. с. 122.
4 Там же, 1955, с. 77—79.
5 Там же, с. 88—91.
6 В 1950 г. акад. Б. Н. Юрьевым при участии В. Б. Шаврова был сделан аэродинамический расчет самолета Можайского с учетом всех особенностей его схемы и конструкции (подлинник—в Научно-мемориальном музее Н. Е. Жуковского). Качество самолета получилось около 5.5.
Чертежей построенного самолета А. Ф. Можайского пока не обнаружено, поэтому составить полное представление о том, каким был этот самолет в окончательном его виде, можно лишь на основе изучения и сопоставления различных других материалов. При этом необходимо иметь в виду, что самолет А. Ф. Можайского по первоначальному проекту был далеко не таким, каким он стал впоследствии. С учетом этого обстоятельства следует рассматривать и сведения о нем. Конечно, ценность их различна, но пренебрегать даже менее важными из них нет оснований. Все они, вместе взятые, помогают восстановить схему, размеры, конструкцию самолета и дать наиболее правильное представление о нем как инженерном сооружении. К числу источников таких сведений относятся:
1. Смета на постройку самолета (на сумму 18 895 руб. 45 коп.), приложенная к докладной записке А. Ф. Можайского от 23 марта 1878 г. и показывающая, как он представлял себе конструкцию самолета и его размеры 1. Документ имел следующее наименование:
"Смета на постройку воздухоплавательного аппарата при следующих его главных размерениях: длина лодки 201/2 аршин, длина каждого крыла 15 аршин, ширина крыла 20 аршин, машины в 30 индикаторных сил" 2.
Из "Сметы" видно, что основным конструкционным материалом для самолета предполагалось использовать стальные угловые профили общей массой в 25 пудов (410 кг) и частично — дерево. Для обшивки крыльев, хвостового оперения и палубы лодки — шелковая материя — плотный фай; обшивка лопастей винтов, нижней части лодки и киля — из холста. Далее перечислены веревки, стальной трос, оси, колеса, рессоры, штурвал, мелкие вещи — ролики, коуши и пр., — лак, цинковые баки, приборы, якори, двигатели, указаны также
1 Сборник документов АН СССР и Гл. арх. упр., 1955 с. 37, 39.
2 1 арщин равен 0,71 м.
оплата рабочей силы, поездок, "непредвиденные расходы и переделки".
"Смета" представляет собой очень интересный документ, поскольку многое из перечисленного в ней было использовано в построенном самолете. Прежде всего видно, что обтяжка крыльев и оперения была одиночной, т. е. натянутой на каркас лишь с одной стороны и пришнурованной к нему бечевкой (линем) через медные кольца или же коуши, подобно креплению парусов. Из сметы также достаточно ясной становится конструкция корпуса самолета.
2. "Привилегия", выданная А. Ф. Можайскому 3 ноября 1881 г. на "Воздухолетательный снаряд". Текст и схематический чертеж (рис. 2) 1 относятся к проекту самолета. "Привилегия" механически утратила свою силу 1 января 1884 г. 2.
3. "Описание аппарата" в докладной записке А. Ф. Можайского от 12 апреля 1878 г. "Описание" соответствует смете и "Привилегии" 3.
4. Докладная записка А. Ф. Можайского в комиссию Главного инженерного управления от 18 мая 1878 г. Записка содержит расчет воздушных винтов, которые сравниваются с корабельными винтами и с крыльями ветряных мельниц. У А. Ф. Можайского получились диаметры большого винта 8,75 м (28,7 фута) при площади четырех лопастей 491 кв. фут (45,6 м2) и боковых винтов 4,88 м (16 футов) при площади лопастей 121 кв. фут (11,2 м2) 4. Такие большие воздушные винты действительно были в его проекте. Более совершенных методов расчета воздушных винтов в его распоряжении не было.
5. Письмо А. Ф. Можайского генералу Паукеру от 16 июня 1878 г. s, из которого видно, что площадь миделя лодки составляла 15 кв. футов (1,37 м2).
6. Решение комиссии Главного инженерного управления от 15 июня 1878 г., в котором сказано, что "обширная плоскость" снаряда Можайского составляет 3800 кв. футов с винтами диаметром до 4 сажен и что он имеет "руль в виде широкого хвоста" 8. Эти данные совпадают со сметой, "Привилегией" и расчетами воздушных винтов.
1 Сборник документов АН СССР и Гл. арх. упр., 1955, с. 82—85.
2 "Записки И. Р. Т. О.", 1884, с. 387.
3 Сборник документов АН СССР и Гл. арх. упр., 1955, с. 42—46.
4 Там же, с. 48—51.
5 Там же, с. 58—60.
6 Там же, с. 56, 57
7. Письмо главного инженер-механика флота от 14 мая 1879 г.1 где говорится о газовой машине, которую предполагалось установить на самолете А. Ф. Можайского. Газовая машина представляла собой измененный двигатель Брайтона 2, от использования которого в 1879 г. А. Ф. Можайский отказался, убедившись в его малой мощности и очень большом весе. К письму был приложен чертеж этой машины с воздушным винтом на валу, причем на чертеже было показано зажигание от катушки Румкорфа, выполненное, возможно, по идее А. Ф. Можайского. На оборотной стороне этого чертежа кем-то был сделан рисунок самолета (рис. 3), показывающий очень существенную особенность его схемы — крылья, выгнутые вверх по типу "чайки", при прямых нервюрах, не имеющих аэродинамического профиля, а также другие характерные черты проектируемого самолета: крыло малого удлинения (около 1,6), очень большой средний винт, два малых задних винта.
8. Описание паровых двигателей для самолета А. Ф. Можайского, построенных английской фирмой Арбекер-сын и Хэмкенс по заданным фирме параметрам и указаниям А. Ф. Можайского, который подтвердил это своим письмом от 22 октября 1887 г. 3. Двигатели описаны в журнале "Engineering" за 1881 г. 4. В описании было сказано, что большой двигатель при 300 об/мин развивал мощность 20 л. с. при массе 47,6 кг, меньший двигатель при 450 об/мин развивал мощность 10л. с. при массе 28,6 кг. Двигатели отличались исключительной легкостью, что для того времени было большим достижением и заслугой изобретателя А. Ф. Можайского. Масса водотрубного котла была 56 кг, масса конденсатора пара 20 кг и сепаратора 6 кг.
9. "Журнал заседания Комиссии по рассмотрению проекта летательного прибора А. Ф. Можайского" от 22 февраля 1883 г., под председательством М. А. Рыкачева 6. Журнал содержит краткое описание самолета и аэродинамических опытов А. Ф. Можайского, соображения об аэродинамике самолета и некоторые рекомендации. При этом указывается, что в самолете (в отличие от проекта) все три винта расположены в его передней части. Отношение подъемной силы к силе сопротивления самолета комиссия рекомендовала принять равным 3,7 вместо 9,6, как рассчитал А. Ф. Можайский 6, в связи с чем потребная мощность двигателей определялась не в 30, а в 75 л. с. Кроме того, отмечалось, что "матерчатая плоскость" имеет 4000 кв. футов, вес самолета должен составлять 57 пудов, т.е. был принят равным ожидавшейся подъемной силе.
1 Сборник документов АН СССР и Гл. арх. упр., 1955, с. 73, 74,
2 По экспертизе ЦИАМ (материалы Научно-мемориального музея Н. Е. Жуковского) .
3 Сборник документов АН СССР и Гл. арх. упр., 1955. с. 122.
4 Там же, 1955, с. 77—79.
5 Там же, с. 88—91.
6 В 1950 г. акад. Б. Н. Юрьевым при участии В. Б. Шаврова был сделан аэродинамический расчет самолета Можайского с учетом всех особенностей его схемы и конструкции (подлинник—в Научно-мемориальном музее Н. Е. Жуковского). Качество самолета получилось около 5.5.
|
Чертежи «воздухоплавательного снаряда»
(самолета),
разработанные А. Ф. Можайским в 1877 г. |
10. Рисунок самолета А. Ф. Можайского из книги
"Воздухоплавание за 100 лет" на вкладной таблице V к докладу В.
Д. Спицына (рис, 4). На рисунке изображен самолет, в фюзеляже которого
видны две человеческие фигуры; из трубы идет дым, что свидетельствует
о работе машин. Этот рисунок — единственное изображение самолета,
сделанное, возможно, самим Можайским или с его ведома. В печати
он публиковался не раз, но почему-то считалось, что на рисунке изображен
не самолет, а его модель. Видимо, исходя из этих соображений с рисунка
убирались такие детали, как дым и фигурки людей. Следует считать,
что рисунок дает в общем правильное изображение самолета, к тому
же он совпадает с описанием Н. Н. Мясоедова (см. ниже).
11. "Ведомость частей аэроплана, изобретенного А. Ф. Можайским", от 21 июня 1890 г. 1. Ведомость составлена после смерти А. Ф. Можайского его сыном А. А. Можайским, предложившим военному ведомству приобрести самолет. Специальная комиссия 11 июля осмотрела самолет. В ведомости перечислены "части аэроплана": лодка, крылья, рули, винты, тележка, машины, котел и многое другое, в том числе "деревянные рельсы для разбега аппарата", модели лодки и винтов. В журнале заседания комиссии сказано, что "были предъявлены все вышепоименованные части, кроме машин и винтов. Крылья и руль прикреплены к корпусу, но не обшиты материей, которой имеется в скроенном и отакелаженном виде около 3400 кв. фут" 2.
12. Статья Н. Н. Мясоедова в газете "Новое время", 7 октября 1910 г, №12418, с. 4, "Еще о моноплане Можайского" (письмо в редакцию): "В №12411 от 30 сентября в статье "Первые воздухоплаватели" упоминается о постройке кап. 1-го ранга А. Ф. Можайским первого моноплана. Мне бы хотелось несколько дополнить эти сведения... Я часто, благодаря любезности г. Можайского, посещал постройку и
1 Сборник документов АН СССР и Гл. арх. упр., 1955, с. 128—131.
2 Там же, с. 132—136.
получал лично от него разъяснения. Моноплан строился в загородке из досок без крыши. Дождь часто поливал и портил машину. Моноплан представлял собой лодку с деревянными ребрами, обтянутыми материей. К бортам лодки прикреплены были прямоугольные крылья, слегка выгнутые, выпуклостью вверх. Все обтянуто тонкой шелковой желтой материей, пропитанной лаком. Переплеты крыльев деревянные (сосновые). Все эти бруски выделаны в виде углового железа. Аппарат стоял на подставках с колесами. Крылья приходились приблизительно на сажень (с небольшим) от земли. В лодке две мачты. Крылья удерживались проволочными веревками, натянутыми к мачтам и к подставкам. Двигателей два, расположены в передней части лодки: больший немного выдвинут от середины лодки, меньший еще ближе к носу. Устройство этих двигателей и составляло секрет г. Можайского. Винтов было три, о четырех лопастях каждый, два в прорезах крыльев, против большего двигателя, третий на носу лодки, на валу от меньшего двигателя. Рамки винтов деревянные, обшитые тонкими дощечками. Шов проволочный. Винты покрыты серым лаком. Рулей два — вертикальный и горизонтальный, прикреплены к корме и приводились в движение проволочными канатами и лебедками, помещенными около кормы. Работы шли очень медленно по случаю безденежья, чего г. Можайский и не скрывал. Никто и не интересовался его работами и помощи ниоткуда не было".
Это письмо является наиболее ценным источником, в котором описана конструкция самолета. Правильность этого описания была подтверждена А. А. Можайским в его статье в газете "Новое время" от 22 ноября 1910 г.
13. Статья В. И. Ковалевского (председателя Русского технического общества) в газете "Новое время" за 13 апреля 1911 г., в которой сказано, что "Можайский построил первый в мире аэроплан... Сделан аппарат настолько хорошо, что если бы его поставить здесь в Михайловском манеже рядом с Блерио, то последний мог бы сказать:"Шапку долой!"
14. Письмо С. И. Бирюкова Д. А. Вентцелю от 1935 г., в котором он делится своими воспоминаниями о Можайском: "Он прочел в Петербурге в Соляном Городке публичную лекцию, на которой я лично присутствовал, и ознакомил со своей идеей..., демонстрировал небольшую тележку с часовым механизмом, вращавшим подобие современного пропеллера, и тележка двигалась. Мне теперь 77 лет, но до 1884 г. я был военным и хорошо помню высокую до 3 саж. загородку, окружавшую место работ упорного изобретателя, тщательно оберегаемое от назойливых глаз посгоронних". Для обтяжки своего аппарата Можайский получил "...из Лиона во Франции шелковую прорезиненную материю, употреблявшуюся тогда для аэростатов".
15. Данные опроса в 1949 г. В. Б. Шавровым М. В Герасимова (1868—1960 гг.) — свидетеля постройки самолета Можайского — содержат некоторые интересные сведения. Герасимов рассказал, что полотно крыльев было серого цвета и не имело тугой натяжки, колыхалось от ветра, колеса были с деревянными спицами и железными ободами, диаметр их — около 1 аршина, лодка шириной, "как скамейка в электричке".
Основываясь на приведенных выше и других материалах, содержащих сведения о конструкции самолета, можно заметить значительные различия между данными первоначального проекта и построенным самолетом. В основном эти различия сводятся к следующему.
11. "Ведомость частей аэроплана, изобретенного А. Ф. Можайским", от 21 июня 1890 г. 1. Ведомость составлена после смерти А. Ф. Можайского его сыном А. А. Можайским, предложившим военному ведомству приобрести самолет. Специальная комиссия 11 июля осмотрела самолет. В ведомости перечислены "части аэроплана": лодка, крылья, рули, винты, тележка, машины, котел и многое другое, в том числе "деревянные рельсы для разбега аппарата", модели лодки и винтов. В журнале заседания комиссии сказано, что "были предъявлены все вышепоименованные части, кроме машин и винтов. Крылья и руль прикреплены к корпусу, но не обшиты материей, которой имеется в скроенном и отакелаженном виде около 3400 кв. фут" 2.
12. Статья Н. Н. Мясоедова в газете "Новое время", 7 октября 1910 г, №12418, с. 4, "Еще о моноплане Можайского" (письмо в редакцию): "В №12411 от 30 сентября в статье "Первые воздухоплаватели" упоминается о постройке кап. 1-го ранга А. Ф. Можайским первого моноплана. Мне бы хотелось несколько дополнить эти сведения... Я часто, благодаря любезности г. Можайского, посещал постройку и
1 Сборник документов АН СССР и Гл. арх. упр., 1955, с. 128—131.
2 Там же, с. 132—136.
получал лично от него разъяснения. Моноплан строился в загородке из досок без крыши. Дождь часто поливал и портил машину. Моноплан представлял собой лодку с деревянными ребрами, обтянутыми материей. К бортам лодки прикреплены были прямоугольные крылья, слегка выгнутые, выпуклостью вверх. Все обтянуто тонкой шелковой желтой материей, пропитанной лаком. Переплеты крыльев деревянные (сосновые). Все эти бруски выделаны в виде углового железа. Аппарат стоял на подставках с колесами. Крылья приходились приблизительно на сажень (с небольшим) от земли. В лодке две мачты. Крылья удерживались проволочными веревками, натянутыми к мачтам и к подставкам. Двигателей два, расположены в передней части лодки: больший немного выдвинут от середины лодки, меньший еще ближе к носу. Устройство этих двигателей и составляло секрет г. Можайского. Винтов было три, о четырех лопастях каждый, два в прорезах крыльев, против большего двигателя, третий на носу лодки, на валу от меньшего двигателя. Рамки винтов деревянные, обшитые тонкими дощечками. Шов проволочный. Винты покрыты серым лаком. Рулей два — вертикальный и горизонтальный, прикреплены к корме и приводились в движение проволочными канатами и лебедками, помещенными около кормы. Работы шли очень медленно по случаю безденежья, чего г. Можайский и не скрывал. Никто и не интересовался его работами и помощи ниоткуда не было".
Это письмо является наиболее ценным источником, в котором описана конструкция самолета. Правильность этого описания была подтверждена А. А. Можайским в его статье в газете "Новое время" от 22 ноября 1910 г.
13. Статья В. И. Ковалевского (председателя Русского технического общества) в газете "Новое время" за 13 апреля 1911 г., в которой сказано, что "Можайский построил первый в мире аэроплан... Сделан аппарат настолько хорошо, что если бы его поставить здесь в Михайловском манеже рядом с Блерио, то последний мог бы сказать:"Шапку долой!"
14. Письмо С. И. Бирюкова Д. А. Вентцелю от 1935 г., в котором он делится своими воспоминаниями о Можайском: "Он прочел в Петербурге в Соляном Городке публичную лекцию, на которой я лично присутствовал, и ознакомил со своей идеей..., демонстрировал небольшую тележку с часовым механизмом, вращавшим подобие современного пропеллера, и тележка двигалась. Мне теперь 77 лет, но до 1884 г. я был военным и хорошо помню высокую до 3 саж. загородку, окружавшую место работ упорного изобретателя, тщательно оберегаемое от назойливых глаз посгоронних". Для обтяжки своего аппарата Можайский получил "...из Лиона во Франции шелковую прорезиненную материю, употреблявшуюся тогда для аэростатов".
15. Данные опроса в 1949 г. В. Б. Шавровым М. В Герасимова (1868—1960 гг.) — свидетеля постройки самолета Можайского — содержат некоторые интересные сведения. Герасимов рассказал, что полотно крыльев было серого цвета и не имело тугой натяжки, колыхалось от ветра, колеса были с деревянными спицами и железными ободами, диаметр их — около 1 аршина, лодка шириной, "как скамейка в электричке".
Основываясь на приведенных выше и других материалах, содержащих сведения о конструкции самолета, можно заметить значительные различия между данными первоначального проекта и построенным самолетом. В основном эти различия сводятся к следующему.
| Предусматривалось проектом | Имелось в построенном самолете |
| Боковые винты — в вырезах задней кромки крыльев | Боковые винты — в прорезах крыльев на 35—40 % их хорды |
| Двигатель 20 л. с. вращает передний винт, двигатель 10 л. с. — два боковых винта | Двигатель 20 л. с. вращает два боковых винта, двигатель 10 л. с. — передний винт |
| Передний винт очень больших размеров, значительно больше боковых | Винты умеренных размеров, все три одинаковые |
| Лопасти винтов очень широкие, в виде стальных ободов с обтяжкой холстом | Лопасти винтов умеренной ширины, сделаны из дерева в виде ободов, зашитых тонкими дощечками посредством проволоки |
| Каркас самолета — из угловой стали | Каркас самолета — из дерева |
Сопоставляя данные из приведенных источников, можно
сделать следующие выводы.
Самолет имел общую схему, изображенную на рис. 4 1, а размеры крыла соответствовали указанным в "Смете" или были немного меньше; крылья были выгнуты вверх, как показано на рис. 3; хвостовое оперение имело общие контуры, соответствовавшие изображенным на рис. 2, но были, по-видимому, рули, отделенные от стабилизатора и киля. Обтяжка крыльев и оперения была односторонней из прорезиненной (возможно, покрытой лаком) шелковой материи и пришнуровывалась к каркасу бечевкой через медные кольца-люверсы. Мидель лодки был около 1,37 м2, ее ширина —около 1,5 м. Двигатели и котел соответствовали их описанию. От большего двигателя к боковым винтам шли приводные ремни, надетые на шкивы двигателя и винтов. Баки и трубопроводы — медные. Площадь горизонтального оперения составляла около 15 % площади крыльев, которая до выявления более точных данных может быть принята равной 600 кв. аршинам, т. е. 303 м2, а габаритная с учетом площади лодки и без вырезов под винты — 342 м2. В этом случае площадь крыльев с горизонтальным оперением получается равной 372 м2, т. е. равной как раз тем 4000 кв. футов, которые указаны в протоколе Русского технического общества от 22 февраля 1883 г. Указанные в акте 1890 г. 3400 кв. футов "отакелаженного полотна" не противоречат этому. Если вычесть площадь в 230 кв. футов, занимаемую лодкой, и площадь в 110 кв. футов, занимаемую вырезами под винты, и учесть, что в протоколе комиссии 1878 г. указана общая площадь
1 См. также журн. "Наука и жизнь", 1965, № 2, с. 32 и 33
в 3800 кв. футов, а цифра 4000 кв. футов взята округленно, расхождения исчезают. Размеры самолета можно считать установленными. Диаметр винтов получается около 4 м. Центровка самолета — довольно точно на 50 % хорды крыла.
Следует считать, что самолет начат был постройкой сразу же по окончательной схеме — с воздушными винтами в прорезах крыльев, — а не по проектной, как указано в "Привилегии". Несомненно также, что его каркас с самого начала изготовлялся из сосновых брусков, выделанных в форме угольников, а не из стальных угловых профилей (как указано в "Смете"), которые А. Ф. Можайский, возможно, и привез из Англии как "материалы" 1 для постройки самолета. Подсчет показывает, что при общей массе стали в 410 кг (по "Смете") и общей потребной длине угольников не менее 500 м сечение этих угольников будет не более 25х25х2 мм. Для пролетов каркаса крыла порядка 2,5 м они совершенно непригодны.
Точно так же А. Ф. Можайский должен был отказаться от винтов первоначальных размеров и принять три одинаковых винта меньших размеров с более узкими лопастями и разработать новую их конструкцию — также из дерева, а не из стальных угольников, не пригодных и для этой цели. Надо сказать, что с винтами ему пришлось много экспериментировать на моделях и в натуре, прежде чем они были доведены до приемлемой формы и размеров. Их конструкция в виде деревянных ободов с наложенными на них тонкими дощечками нуждалась в системе расчалок, для фиксирования их положения и шага. Коэффициент полезного действия такого винта не превышал вероятно 0,5, а масса, по-видимому, была большая, не меньше массы двигателей. Длинный вал для переднего винта и особенно ременные передачи к боковым винтам были тоже трудными инженерными задачами, которые пришлось решать изобретателю.
Массу своего самолета А. Ф. Можайский первоначально принял в 50 пудов (820 кг), как это следует из заключения комиссии Паукера от 15 июня 1878 г. 2. Затем, несколько позже, он определил ее в 57 пудов (935 кг) 3 и считал равной ожидавшейся подъемной силе крыла аппарата. Действительная же "определившаяся", как писал А. А. Можайский 4, масса самолета могла быть большей. В "Военной Энциклопедии" 5 масса самолета указана в 67 пудов (1077 кг), а в действительности если ее определять по количеству и массе конструкционных материалов и изделий, упоминаемых в "Смете", то она будет выражаться цифрой порядка 100 пудов (1600 ki). He меньшую цифру дает и весовая статистика по самолетостроению для самолетов таких размеров, начиная с самых ранних аппаратов. Масса самолета А. Ф. Можайского не была в свое время определена путем его взвешивания, и поэтому между расчетными и фактическими данными могут иметь место значительные расхождения. Это следует иметь
1 Сборник документов АН СССР и Гл. арх. упр., 1955, с. 80.
2 Там же, с. 56.
3 Там же, 1955, с. 56.
4 Там же, с. 144.
5 "Военная Энциклопедия", о. 16. Изд. И. Д. Сытина, 1916, с. 378,
в виду, так как конструктивные изменения, которые вносил А. Ф. Можайский в ходе постройки и испытаний своего самолета, могли существенно сказаться на его весовых показателях.
Основываясь на всех имеющихся в настоящее время данных, можно сделать с достаточной достоверностью реконструктивную схему, воспроизводящую самолет А. Ф. Можайского в том виде, в каком проводились его испытания (рис. 5).
Испытания самолета
В ежегодных рапортах А. Ф. Можайского (в период с 1881 по 1886 гг.) излагались просьбы о разрешении ему производить "опыты", "испытания" и "продолжение постройки" самолета на отведенном ему участке военного поля. Сколько-нибудь полного и систематизированного описания проводившихся им опытов и испытаний не найдено, но есть ряд источников, освещающих эти работы, причем некоторые из них имеют силу первичного документа. Ниже приводятся некоторые из этих источников.
1. П. Д. Кузьминский в своем докладе об английском аэроплане X. Максима предлагал меры "для предотвращения от опасных качаний, очень возможных у аэропланов", и далее в качестве примера сообщал, что это "...видно из опыта капитана 1-го ранга А. Ф. Можайского (в Красном Селе) с его аэропланом, причем дело чуть-чуть не дошло до катастрофы, как о том мне известно от одного из здесь присутствующих наших почтенных деятелей по воздухоплаванию"1.
2. В статье Е. С. Федорова "Летательные приборы тяжелейшие воздуха" сказано о самолете А. Ф. Можайского так: "Испытание прибора окончилось неудачей и механик, управлявший машиной, потерпел увечье" 2.
3. В статье В. Ф. Найденова "Аэроплан в своем историческом развитии и его элементарная теория" сказано: "В 1884—85 гг. аэроплан был выстроен на военном поле в Красном Селе. При взлете аэроплан накренился на бок и поломал поддерживающие поверхности" 3.
Это сообщение почти дословно повторяется в книгах В. Ф. Найденова "Аэропланы", изданных в 1913 и 1915 гг., Н. Вольпянского "Популярные лекции по авиации" (1910 г.), Л. 3. Марковича "Воздухоплавание" (1911 г.) и в других.
4. В статье "Жар-птица" из газеты "Дальний Восток" jt 16 июня 1909 г. сказано: "После первого опыта поднятия в воздух у аппарата сломалась о забор деревянная разбежная тележка и повредился парашют".
5. В "Записках об авиации" штабс-капитан Н. А. Яцук, рассказывая об аппарате А. Ф. Можайского, сообщает, что "при пробе аэроплан приподнялся, но сейчас же упал крылом на бок, потеряв равновесие- 4. Все сообщения однотипны.
1 "Записки И. Р. Т. О ", 1893, вып. 5, с. 97.
2 Там же, 1904, № 4, с. 230.
3 "Воздухоплаватель", 1909, № 1, 3, 4, с. 177 и 178.
4 "Записки об авиации" составлены штабс-капитаном Н. А. Яцуком (изд. Офицерской воздухоплавательной школы, 1911—1912 гг., с. 46).
6. В "Военной энциклопедии" 1 в статье "Можайский Александр Федорович" говорится, что "...самый аппарат был построен, при материальной поддержке военного ведомства, лишь в 1884—1885 гг... Первый полет аэроплана на военном поле в Красном селе дал результаты неважные: аппарат отделился от земли, но, будучи неустойчивым, накренился на бок и поломал крыло. Дальнейших опытов не было, за неимением средств. Аппарат Можайского интересен, как первая практическая попытка построить большой аэроплан".
Самолет имел общую схему, изображенную на рис. 4 1, а размеры крыла соответствовали указанным в "Смете" или были немного меньше; крылья были выгнуты вверх, как показано на рис. 3; хвостовое оперение имело общие контуры, соответствовавшие изображенным на рис. 2, но были, по-видимому, рули, отделенные от стабилизатора и киля. Обтяжка крыльев и оперения была односторонней из прорезиненной (возможно, покрытой лаком) шелковой материи и пришнуровывалась к каркасу бечевкой через медные кольца-люверсы. Мидель лодки был около 1,37 м2, ее ширина —около 1,5 м. Двигатели и котел соответствовали их описанию. От большего двигателя к боковым винтам шли приводные ремни, надетые на шкивы двигателя и винтов. Баки и трубопроводы — медные. Площадь горизонтального оперения составляла около 15 % площади крыльев, которая до выявления более точных данных может быть принята равной 600 кв. аршинам, т. е. 303 м2, а габаритная с учетом площади лодки и без вырезов под винты — 342 м2. В этом случае площадь крыльев с горизонтальным оперением получается равной 372 м2, т. е. равной как раз тем 4000 кв. футов, которые указаны в протоколе Русского технического общества от 22 февраля 1883 г. Указанные в акте 1890 г. 3400 кв. футов "отакелаженного полотна" не противоречат этому. Если вычесть площадь в 230 кв. футов, занимаемую лодкой, и площадь в 110 кв. футов, занимаемую вырезами под винты, и учесть, что в протоколе комиссии 1878 г. указана общая площадь
1 См. также журн. "Наука и жизнь", 1965, № 2, с. 32 и 33
в 3800 кв. футов, а цифра 4000 кв. футов взята округленно, расхождения исчезают. Размеры самолета можно считать установленными. Диаметр винтов получается около 4 м. Центровка самолета — довольно точно на 50 % хорды крыла.
Следует считать, что самолет начат был постройкой сразу же по окончательной схеме — с воздушными винтами в прорезах крыльев, — а не по проектной, как указано в "Привилегии". Несомненно также, что его каркас с самого начала изготовлялся из сосновых брусков, выделанных в форме угольников, а не из стальных угловых профилей (как указано в "Смете"), которые А. Ф. Можайский, возможно, и привез из Англии как "материалы" 1 для постройки самолета. Подсчет показывает, что при общей массе стали в 410 кг (по "Смете") и общей потребной длине угольников не менее 500 м сечение этих угольников будет не более 25х25х2 мм. Для пролетов каркаса крыла порядка 2,5 м они совершенно непригодны.
Точно так же А. Ф. Можайский должен был отказаться от винтов первоначальных размеров и принять три одинаковых винта меньших размеров с более узкими лопастями и разработать новую их конструкцию — также из дерева, а не из стальных угольников, не пригодных и для этой цели. Надо сказать, что с винтами ему пришлось много экспериментировать на моделях и в натуре, прежде чем они были доведены до приемлемой формы и размеров. Их конструкция в виде деревянных ободов с наложенными на них тонкими дощечками нуждалась в системе расчалок, для фиксирования их положения и шага. Коэффициент полезного действия такого винта не превышал вероятно 0,5, а масса, по-видимому, была большая, не меньше массы двигателей. Длинный вал для переднего винта и особенно ременные передачи к боковым винтам были тоже трудными инженерными задачами, которые пришлось решать изобретателю.
Массу своего самолета А. Ф. Можайский первоначально принял в 50 пудов (820 кг), как это следует из заключения комиссии Паукера от 15 июня 1878 г. 2. Затем, несколько позже, он определил ее в 57 пудов (935 кг) 3 и считал равной ожидавшейся подъемной силе крыла аппарата. Действительная же "определившаяся", как писал А. А. Можайский 4, масса самолета могла быть большей. В "Военной Энциклопедии" 5 масса самолета указана в 67 пудов (1077 кг), а в действительности если ее определять по количеству и массе конструкционных материалов и изделий, упоминаемых в "Смете", то она будет выражаться цифрой порядка 100 пудов (1600 ki). He меньшую цифру дает и весовая статистика по самолетостроению для самолетов таких размеров, начиная с самых ранних аппаратов. Масса самолета А. Ф. Можайского не была в свое время определена путем его взвешивания, и поэтому между расчетными и фактическими данными могут иметь место значительные расхождения. Это следует иметь
1 Сборник документов АН СССР и Гл. арх. упр., 1955, с. 80.
2 Там же, с. 56.
3 Там же, 1955, с. 56.
4 Там же, с. 144.
5 "Военная Энциклопедия", о. 16. Изд. И. Д. Сытина, 1916, с. 378,
в виду, так как конструктивные изменения, которые вносил А. Ф. Можайский в ходе постройки и испытаний своего самолета, могли существенно сказаться на его весовых показателях.
Основываясь на всех имеющихся в настоящее время данных, можно сделать с достаточной достоверностью реконструктивную схему, воспроизводящую самолет А. Ф. Можайского в том виде, в каком проводились его испытания (рис. 5).
Испытания самолета
В ежегодных рапортах А. Ф. Можайского (в период с 1881 по 1886 гг.) излагались просьбы о разрешении ему производить "опыты", "испытания" и "продолжение постройки" самолета на отведенном ему участке военного поля. Сколько-нибудь полного и систематизированного описания проводившихся им опытов и испытаний не найдено, но есть ряд источников, освещающих эти работы, причем некоторые из них имеют силу первичного документа. Ниже приводятся некоторые из этих источников.
1. П. Д. Кузьминский в своем докладе об английском аэроплане X. Максима предлагал меры "для предотвращения от опасных качаний, очень возможных у аэропланов", и далее в качестве примера сообщал, что это "...видно из опыта капитана 1-го ранга А. Ф. Можайского (в Красном Селе) с его аэропланом, причем дело чуть-чуть не дошло до катастрофы, как о том мне известно от одного из здесь присутствующих наших почтенных деятелей по воздухоплаванию"1.
2. В статье Е. С. Федорова "Летательные приборы тяжелейшие воздуха" сказано о самолете А. Ф. Можайского так: "Испытание прибора окончилось неудачей и механик, управлявший машиной, потерпел увечье" 2.
3. В статье В. Ф. Найденова "Аэроплан в своем историческом развитии и его элементарная теория" сказано: "В 1884—85 гг. аэроплан был выстроен на военном поле в Красном Селе. При взлете аэроплан накренился на бок и поломал поддерживающие поверхности" 3.
Это сообщение почти дословно повторяется в книгах В. Ф. Найденова "Аэропланы", изданных в 1913 и 1915 гг., Н. Вольпянского "Популярные лекции по авиации" (1910 г.), Л. 3. Марковича "Воздухоплавание" (1911 г.) и в других.
4. В статье "Жар-птица" из газеты "Дальний Восток" jt 16 июня 1909 г. сказано: "После первого опыта поднятия в воздух у аппарата сломалась о забор деревянная разбежная тележка и повредился парашют".
5. В "Записках об авиации" штабс-капитан Н. А. Яцук, рассказывая об аппарате А. Ф. Можайского, сообщает, что "при пробе аэроплан приподнялся, но сейчас же упал крылом на бок, потеряв равновесие- 4. Все сообщения однотипны.
1 "Записки И. Р. Т. О ", 1893, вып. 5, с. 97.
2 Там же, 1904, № 4, с. 230.
3 "Воздухоплаватель", 1909, № 1, 3, 4, с. 177 и 178.
4 "Записки об авиации" составлены штабс-капитаном Н. А. Яцуком (изд. Офицерской воздухоплавательной школы, 1911—1912 гг., с. 46).
6. В "Военной энциклопедии" 1 в статье "Можайский Александр Федорович" говорится, что "...самый аппарат был построен, при материальной поддержке военного ведомства, лишь в 1884—1885 гг... Первый полет аэроплана на военном поле в Красном селе дал результаты неважные: аппарат отделился от земли, но, будучи неустойчивым, накренился на бок и поломал крыло. Дальнейших опытов не было, за неимением средств. Аппарат Можайского интересен, как первая практическая попытка построить большой аэроплан".
|
Модель «возлухоплавательного снаряда»,
сконструированная
А. Ф. Можайским. Подобно современному самолету он имел все основные узлы — фюзеляж, крылья, хвостовое оперение, управление и силовую установку. |
Несомненно, отрыву самолета от земли способствовали некоторые обстоятельства. К их числу могут относиться успешное выполнение разбега самолета по наклонным взлетным рельсам (без чего взлет был невозможен из-за малой энерговооруженности), положительное влияние близости земли ("воздушная подушка"), форсирование на взлете паровой машины, установленной на самолете, встречный порыв ветра при разбеге, который был равносилен кратковременному увеличению скорости движения самолета. Что же касается причины неудачного окончания взлета, то она заключалась в потере скорости самолетом после отделения от земли. В этом положении при отсутствии запаса мощности аппарат свалился на крыло и поломал его.
По сопоставлении всех данных это было осенью 1884 г. В газете "Русский инвалид" от 7 ноября 1884 г. об "опытах" Можайского говорится уже в прошедшем времени.
Спустя десять лет первые практические опыты с самолетами Адера и Максима за границей показали не лучшие результаты.
Повреждения самолета А. Ф. Можайского были невелики, и он мог продолжать свои работы. Дважды, 24 июня и 16 июля 1885 г., он обращался в Военное министерство с ходатайством о денежной поддержке, на которое вновь последовал отказ.
В том же году А. Ф. Можайский снял с самолета двигатели и вскоре начал хлопотать о постройке двух новых двигателей того же типа мощностью по 20 л. с. Это решение могло быть вызвано только одной причиной: мощность в 30 л. с. оказалась недостаточной для выполнения устойчивого полета — удельная нагрузка порядка 50 кг/л. с. была чрезмерной. Сделать две копии с более мощного из своих двигателей и поставить на самолет три двигателя по 20 л. с. — по одному на каждый винт — было наиболее простым решением вопроса.
В 1886 г. А. Ф. Можайский добился постройки на Обуховском сталелитейном заводе двух таких паровых машин и котла к ним. Первый двигатель был готов в сентябре 1887 г. Второй двигатель и
1 "Военная Энциклопедии", т. 16. Изд. И. Д. Сытина, 1916, с. 377.
2 Упоминаемая иногда фамилия механика И. Н. Голубева не соответстиует действительности.
котел из-за волокиты в морском ведомстве, на средства которого производилась постройка, так и не были закончены при жизни А. Ф. Можайского 1.
В заключение следует сказать, что какие бы случайные обстоятельства ни благоприятствовали первому взлету, как бы он ни завершился, самолет А. Ф. Можайского был первым в мире самолетом, построенным в натуральную величину, проходившим испытания и отделившимся от земли с человеком на борту. По схеме он был более совершенным, чем все предшествовавшие ему проекты и все самолеты, построенные как в России, так и за рубежом вплоть до 1907 г. В нем были все шесть основных конструктивных групп, из которых состоит современный самолет: корпус, крыло, оперение, шасси, управление и силовая установка.
А. Ф. Можайский в своих работах по созданию самолета прошел всеобъемлющий путь от наблюдений и исследований полета птиц, от аэродинамических опытов с пластинками и летающими моделями, от подъемов на воздушном змее до расчетов, конструирования и постройки натурного самолета, двигателей и винтов к нему, до его полетных испытаний.
Однако многие тогда не понимали, что процесс создания самолета, способного выполнять практические задачи, очень длителен и труден. Потребовалось еще два десятка лет, пока были достигнуты существенные успехи. Поэтому работы А. Ф. Можайского не были в свое время оценены и сам он был полузабыт. Значение его творческого подвига стало ясным в 1910 г. с началом общего бурного развития авиации, а по-настоящему его деятельность оценена лишь в наши дни.
1 Сборник документов АН СССР и Гл. арх. упр., 1955, с. 117—127.
