Текст книги "Братья Райт"

Автор книги: Митчель Чарнлей

сообщить о нарушении

Текущая страница: 5 (всего у книги 9 страниц)

РАЗОЧАРОВАНИЯ И НОВЫЕ УСПЕХИ

Первый свободный, полет с вершины Килл Девил Хилл пришел к постыдному концу чуть ли не раньше, чем начался. Едва только огромная машина прыгнула в воздух, как сейчас же повернула носом вниз и неуклюже села на землю. Самые энергичные усилия летчика направить ее не смогли изменить ее направления.

– Надо же понять, в чем тут дело! Давай пробовать снова, – сказал Вильбур.

И так, раз за разом, то Вильбур, то Орвилль бросались со ^-своим планером с вершины холма навстречу ветру, дующему со скоростью 21 километра в час.

Выяснилось, что центр давления воздушного потока находился слишком близко к заднему концу планера. Райты пришли к заключению, что центр давления перемещается тем дальше к концу планера, чем больше наклон плоскостей его крыльев к ветру. Приходилось передвинуть соответственно и центр тяжести планера, следовательно, надо было передвинуть место летчика дальше назад.

После долгих размышлений, проб и приготовлений братья, казалось, нашли правильное место для летчика, и планер спова был пущен в ход.

Он полетел неуклюже, неровно: несколько метров планировал горизонтально, затем вдруг нырнул вниз, и его надо было выправить рулем. Затем скачок вверх, снова горизонтальный полет – и опять нырянье. Но когда планер наконец спустился на землю, это было в восьмидесяти пяти метрах от точки его отправления.

– Ну, – воскликнул Орвилль, – летает не совсем, как ласточка, но мы добьемся и этого!

Следующий полет чуть было не кончился трагично.

В первый момент машина не только хорошо пошла вперед – она понеслась, как птица, и, к удовольствию кучки зрителей, начала подниматься по идущему вверх воздушному течению. Летел Вильбур. Орвилль следил за ним, волнуясь и радуясь. Вдруг он предостерегающе крикнул:

– Осторожно, Вильбур! Планер теряет равновесие!

Медленный подъем планера прекратился, и на мгновенье он неподвижно повис в воздухе. Это значило, что он потерял скорость и секундой позже должен со страшной быстротой упасть на землю. Орвилль побледнел от страха за брата. Ведь именно так погиб Лилиенталь!

Но Вильбур не растерялся. Он спокойно повернул руль и чуть-чуть переместил свое тело вперед. Сейчас же ветер подхватил планер, и тот нырнул вниз, но не со смертельной скоростью, а медленно, словно лениво. Через несколько секунд Вильбур плавно опустился на землю.

Это был последний опыт первого дня.

«В общем, – писал впоследствии Вильбур, – работа этого дня нас ободрила. Несмотря на то, что руль действовал не так хорошо, как в машине 1900 года, мы все же без труда выходили с его помощью из очень опасных положений.

Пролетали мы больше восьмидесяти метров с машиной, вдвое большей, чем предыдущая».

Следующей задачей братьев Райт было улучшить управление своего нового планера. Главным различием между первым планером, хорошо слушавшимся своего руля высоты, и новой машиной был изгиб профиля крыльев. Решено было изменить этот изгиб. Крылья сделали более плоскими, и машина сразу стала легко отвечать на движение руля.

Полеты следующих дней шли со все увеличивающимся успехом. Первые две попытки после изменения изгиба крыльев дали перелеты в 105 и 110 метров.

На второй день испытаний скорость ветра была от 27 до 31 километра в час. Райты сомневались, стоит ли выводить машину из ангара, но все же решили рискнуть, и все прошло благополучно.

Во время этих полетов Шанют сделал много снимков, это были первые фотографии полетов Райтов.

Уезжая, он сказал братьям то, что заставило их серьезно задуматься.

– Ваши опыты, – сказал он, – дали лучшие результаты, чем у кого бы то ни было из ваших предшественников. По моему мнению, вы идете впереди всех воздухоплавателей.

ВЕТРОВАЯ ТРУБА

Слова Шанюта заставили братьев несколько иначе взглянуть на свое изобретение. Постепенно они делались больше инженерами воздухоплавания, чем спортсменами.

Они стали еще более строго обосновывать разрешение своих задач, а это с течением времени научило их относиться все более и более недоверчиво к мнениям, теориям и вычислениям других исследователей.

Разочарование в точности чужой работы было тяжелым ударом.

«Несмотря на успешные полеты машины 1901 года, несмотря на то, что Шанют уверял нас, что результаты наших опытов были лучше всех, – писал Вильбур, – мы поняли, что вычисления, на которых были основаны все летающие машины, ненадежны и что мы просто ощупью бродили в темноте. Начав с абсолютной веры в существующие научные данные, мы приходили к сомнению то в одном, то в другом из них, пока наконец, после двух лет экспериментов, мы не отбросили их все в сторону и не решили полагаться исключительно на наши собственные исследования».

Братья вернулись в свою велосипедную мастерскую в Дейтон с сознанием того, что им придется начинать все снова, чуть ли не с самого начала.

В минуту особенного упадка духа Вильбур мрачно сказал даже:

– Человек не будет летать еще тысячу льет!

Но это мрачное настроение скоро прошло. Вильбур и Орвилль принялись вновь за еще более сложные вычисления.

– Мы неохотно принялись за научное изучение аэронавтики, – рассказывал Вильбур, – но скоро работа эта увлекла нас.

Препятствия, вставшие на их пути, были огромны.

Обычной мерой для измерения силы давления ветра служило давление, производимое течением воздуха, движущегося со скоростью одного километра в час, на площадь размером в один квадратный метр, лежащую перпендикулярно к направлению движения воздуха.

Проверить на практике эти вычисления было очень трудно: таблицы давления воздуха, составленные самыми авторитетными исследователями, расходились между собой иногда на пятьдесят процентов.

Но если эти простейшие измерения оказались такой сложной задачей, то какие же затруднения должны были преодолевать те, кто хотел: высчитать давление, производимое на плоскость, лежащую под тем или иным углом к направлению ветра! А над этим и решили работать Райты.

Братья взяли чистые листы бумаги и принялись составлять собственные таблицы.

В эту зиму мастерская Велосипедной компании Райт стала скорее лабораторией воздухоплавания, чем местом производства велосипедов.

Скоро посреди мастерской появилось новое сооружение – прямоугольная труба. Каждая ее сторона была в сорок сантиметров, а длина – около двух метров. Один конец трубы был открыт, у другого стояла машина, которая должна была пускать в ход вентилятор, посылающий через трубу сильный поток воздуха.

– Какое отношение имеет эта штуковина к производству велосипедов? – спросил однажды изумленный посетитель мастерской.

Орвилль улыбнулся.

– Единственное отношение, – отвечал он, – что велосипедная мастерская оплачивает ее устройство. Эту штуку мы называем «ветровой трубой».

О помощью ветровой трубы (аэродинамической трубы, как называют ее теперь) в течение зимы 1901/02 года Райты выяснили большую часть того, что хотели знать о законах давления воздуха на различные поверхности.

Они начали с опытов, которые делали четыре-пять лет назад: проверяли давление воздушных струй на плоские и изогнутые поверхности, на поверхности треугольника и круга, квадрата и прямоугольника. И они не только устанавливали величину этого давления, но переводили свои наблюдения в таблицы. И каждый новый эксперимент они повторяли десять, двадцать, сто раз, чтобы исключить всякую возможность ошибки.

Начали Райты с предварительных измерений давления ветра на большом количестве поверхностей различной формы: более двухсот разных листов картона, бумаги, тонких пластинок стали подвешивались у отверстия трубы и подвергались давлению ветра.

Медленно начали выявляться точные данные. Оказалось, например, что прямоугольная плоскость с отношением сторон, как шесть к одному, то есть с длиной, в шесть раз превышающей ширину, имеет большую подъемную силу, чем плоскость той же площади, но с отношением сторон, как три к одному.

Это было для братьев значительным открытием, потому что плоскости крыльев обеих их машин имели как раз последнее, невыгодное отношение сторон.

Но эти предварительные измерения дали только общие закономерности, а нужны были точнейшие, абсолютно правильные данные. И братья продолжали неутомимо работать.

Это было нелегкое дело. Часто два, казалось бы, одинаково успешных опыта при совершенно одинаковых условиях давали различные результаты.

Наконец таблицы давления были составлены, таблицы, на которые Вильбур и Орвилль знали, что могут положиться.

Изучили братья также и давление ветра на параллельные поверхности и доказали то, что только подозревали еще со времени своих летних полетов: две лежащие одна над другой плоскости не имеют той силы подъема, как те же две плоскости порознь.

ОПЯТЬ НА КИТТИ ХОУК

Осень 1902 года опять застала братьев Райт на песчаных холмах Северной Каролины. На этот раз с ними были планы машины, которая, поклялись они, будет во всех отношениях превосходить двух своих предшественниц.

Вильбур и Орвилль чувствовали, что могут приступить к работе, имея точное научное основание. Они знали, какой изгиб дать крыльям нового планера, они знали, какая должна быть соразмерность крыльев, они знали, далее, какую тяжесть может вынести машина, какие положения она будет принимать при различной силе и направлении ветра.

В 1902 году они уже не бродили впотьмах, пытаясь применить к делу чужие данные, у них были теперь точно установленные, свои собственные таблицы, с которыми можно было работать уверенно. Они знали.

Было у них в мыслях также и еще что-то, что прежде казалось им чем-то туманным. Они думали:

«То, что держит планер в воздухе, есть сила – сила ветра, толкающая вверх его крылья. Его поддерживает та же сила, которая поддерживает змеёк на веревке, удерживающей его постоянно в ветре. Часто сила эта бывает недостаточна, чтобы поддерживать змеёк постоянно.

Летящий змеёк. Стрелка Апоказывает направление ветра. Ударяясь в обтянутую бумагой раму змейка, воздушный поток отклоняется в направлении стрелки В.Но при этом он давит на раму змейка в направлении стрелки С. Эта сила поддерживает змей в воздухе и заставляет его подниматься вверх.

Максим, Ланглей и Адер показали своими опытами, что силу эту можно взять и не от ветра, а от мотора, то есть можно получать собственный ветер, передвигаясь в воздухе. Если наш новый плапер будет работать хорошо, мы займемся впоследствии производством ветра. И тогда у нас будет планер, который не будет зависеть от природы».

17 сентября новый планер был готов для испытаний. У него было повое соотношение сторон крыльев: длина их была не в три, а в шесть раз больше ширины. Изгиб крыла планера был такой, каким он должен был быть, – как показали опыты Райтов с ветровой трубой, – чтобы иметь наибольшую подъемную силу. Было у него и приспособление для большего или меньшего изгибания крыльев, что было отличительной чертой каждой машины Райтов. Было в нем и совсем новое для их машин – хвост.

– Это опасно, – говорил Вильбур о добавлении неподвижного вертикального хвоста как средства противодействовать склонности планера поворачивать при изменении изгиба крыльев. – И все же надо что-то сделать.

– Идея хвоста, кажется, будет правильна, – возражал Орвилль. – Когда машина будет поворачиваться, хвост будет оказываться все более и более против ветра, а это должно помочь вернуть машину в прежнее положение.

– А если опасно сделать неподвижный вертикальный хвост, как мы решили, то почему нам не сделать подвижной киль, вроде руля?

Попробовали. Казалось, киль должен был работать удовлетворительно. Когда машина поворачивала влево вследствие изгибания крыла, движение нового руля возвращало планер в его прежнее направление.

– Работает, – с торжеством объявил Орвилль после пробы. – Но это довольно напряженное занятие: лежать здесь и работать и рулем высоты, и крыльями, и рулем направления – и все это одновременно!

– Ну что ж, – медленно проговорил Вильбур, – по нашей теории, крылья и руль должны работать вместе, не так ли? Давай попробуем объединить управление ими!

Он замолчал, и оба они повернулись, чтобы осмотреть длинные белые крылья с их сложной сетью распорок, проволок, оттяжек и скрепок. Глаза братьев вглядывались в проволоку, ведущую от нового подвижного хвоста к месту пилота.

– Отлично! – воскликнул Орвилль. – Давай!

Они принялись за работу, и когда машина в следующий раз сорвалась в воздух с вершины песчаного холма, новая теория уже была применена практически: руль, хвост и крылья управлялись одной и той же рукояткой. Когда крылья изгибались, хвост автоматически поворачивался так, чтобы противодействовать вызываемому этим искривлением повороту всей машины.

Машина сорвалась в воздух с вершины песчаного холма.

– Добились-таки! – ликовали Райты.

В конце концов этот планер 1902 года, построенный целиком по вычислениям Райтов, сделал тысячу полетов. Он так же благополучно летал при ветре, дующем со скоростью пятидесяти километров в час, как и при тихом бризе скоростью в пятнадцать километров.

Планер 1902 года.

Планер обычно держался в воздухе около полминуты, и Райты почти удвоили прежний рекорд расстояния, делая полеты длиною до ста восьмидесяти метров.

Один из зрителей, пораженный их успехами, внес такое предложение:

– Насколько я могу судить, – важно заявил он, – единственное различие между вашей машиной и морской чайкой в том, что чайка имеет перья на своих крыльях. Несомненно, и вам следует заменить материю на крыльях вашей машины перьями, и она никогда не спустится.

В конце октября лагерь на Китти Хоук был снят, и братья отправились домой. Райты стояли теперь на твердой почве, были уверены в каждом своем шаге. Они поняли, что готовы сделать то, что им и не снилось три года назад.

НЕУДАЧИ ПРОФЕССОРА ЛАНГЛЕЯ

Общественное мнение в 1902 году никак не признало бы братьев Райт учеными. Больше того, от всеобщих насмешек спасало их, вероятно, только то, что лишь очень немногие знали об их опытах и их растущей уверенности в своем деле.

– Если человеку предназначено летать, – говорил не один набожный критик того времени, – почему он создан богом без крыльев?

Даже выдающийся ученый Саймон Ньюком писал в 1901 году, что мечты о возможности летать – только нелепый бред, что в XX столетии еще слишком рано думать об авиации.

Тогда же, в 1901–1902 годах, тысячи мужчин и женщин с глубоким недоверием смотрели и на новое «изобретение дьявола» – экипаж без лошади – автомобиль.

Между тем профессор Ланглей продолжал свои опыты в области этой новой «безумной» науки – авиации. Профессор Ланглей был настолько известным ученым, что критики не насмехались над ним. В 1896 году он создал модель аэроплана с маленьким паровым мотором, очень неплохо летавшую. И те, кто знал о его работе, чувствовали, что если кто-нибудь сможет выполнить «невозможное», то это именно Ланглей.

Ланглею было тогда шестьдесят два года. Он считал, что доказал в своих трудах возможность полетов с мотором, и хотел посвятить свое время другой работе. Но правительство Соединенных штатов, заинтересованное его опытами, настаивало на продолжении их. Оно просило Ланглея сконструировать машину, могущую поднять человека, и давало на это 50 тысяч долларов.

Профессор Ланглей и его ассистент Менли долго работали над машиной, которая повторяла его четырехметровую летавшую модель. Наконец осенью 1903 года все было готово к пробным полетам.

7 октября была сделана первая попытка, закончившаяся неудачей. Аэроплан, взлетевший с высокого берега, почти тотчас же камнем упал в реку.

Посыпались насмешливые заметки газет, которые в один голос кричали: «Мы же говорили!»

Большую модель аэроплана Ланглея вытаскивают из воды после аварии при взлете.

Но профессор Ланглей и Менли вытащили машину из реки, починили ее и 8 декабря того же 1903 года повторили опыт. И… снова неудачно.

Ланглей не меньше, чем раньше, верил в свое дело и после этих двух неудачных опытов. Он был убежден, что полет с мотором возможен, и даже больше, – что его машина, с какими-то поправками, должна летать. Но на этом его опыты были закончены.

Два года спустя профессор Ланглей умер, и его сломанная машина, вновь восстановленная, была сдана в музей.

КРЫЛЬЯ, КОТОРЫЕ ДВИЖУТСЯ ПО КРУГУ

С начала 1903 года Вильбур и Орвилль стали работать над проектами летательной машины с мотором, такой, которая поднималась бы в воздух, летала при любом ветре и спускалась там, где они захотят.

Сама машина, – ее крылья и рули, – не представляла для них задачи.

– Наш последний планер спускался только потому, что не было достаточной силы ветра, чтобы поддержать его, – говорил Орвилль. – Это значит, что, если мы придадим ему скорость, он будет держаться в воздухе сколько угодно. А потому нам не нужно изменять чертежа планера в какой-нибудь важной детали, нужно только построить новую машину, достаточно большую для того, чтобы она могла нести большую нагрузку в виде мотора.

Здесь встали перед братьями две новые задачи: одна – создание мотора, другая – постройка пропеллера.

– Мы еще мало знаем о моторах, – раздумывал Вильбур. – Мы сделали только один маленький мотор, который пускает в ход машину в нашей мастерской. Но такой совсем не годится для аэроплана.

– Конечно. Но, может быть, кто-нибудь из автомобильных фабрикантов сможет построить для нас то, что нам нужно? – подал мысль Орвилль.

– Верно, – согласился Вильбур. – Выясним точно, что нам нужно, и запросим их.

Райты разложили свои таблицы воздушных давлений и подъемной силы, чертежи последней машины и засели за работу. Скоро они пришли к заключению, что, если установить мотор в восемь лошадиных сил, их планер должен будет поднять в общем от 220 до 240 килограммов. Без мотора он должен весить около 100 килограммов, летчик – 56 килограммов.

«Можете ли вы построить мотор мощностью в восемь лошадиных сил и весом в 80 килограммов?» написали Райты запросы нескольким автомобильным фабрикантам.

Поджидая ответа, братья принялись работать над решением второй задачи – пропеллера.

«Пропеллер – это просто крыло, движущееся по горизонтальной линии». С такой мысли начали свою работу братья. Но, по мере того как они глубже уходили в решение этой трудной задачи, они с каждым днем находили ее все труднее.

– Лучший путь для выяснения вопроса о пропеллерах, – говорил Вильбур, – это узнать, что могут сказать нам морские инженеры о работе пароходного винта в воде.

Орвилль с удивлением посмотрел на него.

– В воде? Какое же это имеет отношение к его работе в воздухе?

И загорался длинный спор, который начинался часто у рабочего станка в велосипедной мастерской, тянулся и во время завтрака и после обеда, продолжался, когда братья приходили домой, не кончался и около полуночи, когда они шли спать. Часто в этих спорах они уходили далеко от обсуждения вопроса о пропеллере, но и эти отступления были нередко очень плодотворны, так как выявлялись все новые, важные для работы стороны вопроса.

Братья искали, нет ли чего-нибудь о пропеллерах в книгах, и не нашли ничего.

Хотя морские винты были в ходу уже целое столетие, инженеры знали о их работе теоретически разве немногим больше того, что было известно, когда первый винт был спущен в воду.

– Нам нечего смотреть на то, что сделано, пойдем вперед сами, – сказал Вильбур.

Братья, изучив нужные им вычисления и диаграммы, начали строить свой пропеллер.

По мере того как Райты углублялись в работу, то, что сначала казалось сравнительно несложной задачей, становилось запутанным лабиринтом сил, давлений и воздушных течений.

– Машина движется вперед, воздух летит назад, пропеллеры вертятся по круговой линии, ничто не стоит на месте, – казалось, тут не было никакой возможности найти точку, от которой можно начинать вычисления, – жаловался впоследствии Вильбур. – Одна мысль обо всем этом заставляла кружиться наши головы, когда мы работали над своими пропеллерами.

Шли месяцы, и наконец ежедневные обсуждения и споры за работой и дома начали приподнимать туманную завесу, противоречия начали распутываться. Братья, истребляя массу бумаги на самые запутанные математические вычисления, постепенно отбрасывали один тип пропеллера за другим. Они пришли к заключению, что две лопасти больше подходят для их целей, чем четыре, выбрали точный угол, под которым должны были прикрепляться лопасти, установили длину лопастей и необходимую скорость их вращения.

Собственные таблицы подъема и давления опять послужили им ключом к решению задачи.

Пользуясь этими таблицами, они вычислили, что нет «лучших» крыльев вообще – определенное крыло может быть наиболее подходящим в одном случае и совсем не подходящим в другом, – что нет и не может быть и «лучшего» пропеллера для всякой машины.

– Для меня ясно, – говорил Орвилль, – что тот пропеллер, который будет двигать аэроплан так, как мы хотим, чтобы он двигал, может быть, совсем не будет работать на какой-либо другой машине, а потому нам надо вычертить только один, наиболее подходящий для нас пропеллер и сделать его.

Целую неделю затем велосипедная мастерская походила на аэропланную фабрику. Повсюду валялись стружки, щепки и куски дерева. Орвилль и Вильбур работали, чтобы убедиться, что вычерченный ими проект пропеллера действительно то, что им нужно.

Наконец наступил день, когда готовый пропеллер был прикреплен к мотору и пущен в ход. Измерить скорость воздушного течения и силу пропеллера уже не было трудной задачей для Райтов.

Скоро они определили, что их первый пропеллер на одну треть сильнее, чем какой-либо из построенных ранее. Пропеллер освобождал две трети (66 %) силы, расходуемой мотором на его вращение, для полезной работы.

Это значило, что при моторе в восемь лошадиных сил Райты могли надеяться получить тягу больше пяти лошадиных сил от своего пропеллера. Ланглей с его пропеллером получал не больше четырех от такого же мотора.

Вильбур и Орвилль решили пользоваться двумя пропеллерами, по одному с каждой стороны пилота, заставив их вращаться в противоположных направлениях. Это должно было ослабить центробежное стремление, бросающее аэроплан в направлении, противоположном тому, в котором движется пропеллер.

Пропеллеры были установлены позади крыльев, так что они толкали машину вперед. И многие из первых аэропланов делались подражателями Райтов по этой схеме «толкача». Но позднее было установлено, что гораздо пригоднее так называемый тянущий тип, то есть установка пропеллера перед крыльями.