Текст книги "Я познаю мир. Авиация и воздухоплавание"

Автор книги: Станислав Зигуненко

В этом собрании, как в капле воды, отразились те перемены, которые назревали в обществе. Конечно, Жюль Верн не мог не отразить их в своих книгах. Сцена, увиденная им в зале, в романе «Робур-завоеватель» превратилась в эпизод сражения тяжелого «Альбатроса» с аппаратом легче воздуха «Вперед». Машина Робура, представлявшая собой действительно корабль, на мачтах которого вместо парусов вращались пропеллеры-винты, выиграла поединок, взяв на абордаж воздушный шар. Оболочка того лопнула, и, подхватив на лету падающего пилота, Робур умчался прочь.

Корабль Робура завоевателя

Зная, что развитие авиации сдерживается отсутствием надежного и легкого двигателя, Жюль Верн и тут нашел выход из положения. Он пишет, что Робур одолел эту трудность, обратившись к «электричеству – той силе, которой суждено в один прекрасный день сделаться душой промышленности».

С фантастом не спорят и современные инженеры. Они только хотели бы знать тот секрет, которым владел Робур, создавший аккумуляторы, непрерывно черпавшие энергию из окружающей среды. Нам бы такие!..

Еще одна любопытная деталь. Несмотря на кажущуюся нам сегодня неуклюжесть воздушного корабля, придуманного Жюлем Верном, в ней есть черты, нашедшие потом отражение в настоящих конструкциях.

Винты на мачтах служили лишь для поддержания всей громады в воздухе. Вперед корабль двигал особый винт, установленный на носу по-самолетному, то есть с осью вращения в горизонтальном направлении. Но точно так же устроен автожир – комбинация самолета и вертолета, об особенностях конструкции которого мы с вами поговорим позднее.

Здесь же мне остается добавить, что в своих книгах Жюль Верн предугадал появление еще двух любопытных конструкций – подводного самолета, описанного во «Властелине мира», и реактивных двигателей, о которых упоминается в «Необыкновенных приключениях экспедиции Барсака».

Впрочем, не обошлось и без ошибок: орнитоптеров, то есть летательных аппаратов с машущим крылом, по существу, нет и сегодня – экспериментальные конструкции за прошедшие десятилетия так и не научились летать по-настоящему...

Аэростаты и воздушные шары с самого начала отличались солидными размерами. Например, в начале века дирижабль «Бодензее» совершил 103 полета по маршруту Фридрихсгафен – Берлин протяженностью 700 км. Каждый раз он брал на борт более двух десятков пассажиров и доставлял их на место быстрее, чем курьерский поезд, – средняя скорость полета достигала 100 км/ч! При этом по метеоусловиям было отменено всего 6 рейсов, а условия пребывания на борту пассажиров были сравнимы с плаванием на океанском лайнере: при желании можно было получить даже отдельную каюту.

Самолеты же того времени больше походили на этажерки, чем на летательные аппараты, и боялись буквально всего: темноты, ветра, дождя, даже... насморка! В летных наставлениях того времени черным по белому писали: «Если пилоту захотелось чихнуть, нужно сильно прижать пальцем ямочку на верхней губе...» И желание пропадало (каждый может проверить этот способ на себе – он действенен и до сих пор). Использовать же такой прием приходилось из опасения, что при чихании пилот на несколько секунд потеряет контроль над летательным аппаратом, и этого может оказаться вполне достаточно для аварии, а то и катастрофы.

Тем не менее первая мировая война, начавшаяся в 1914 году, довольно быстро показала, чему принадлежит будущее. Огромные неповоротливые махины аэростатов были отличной мишенью для огня как с земли, так и с борта аэропланов. А если учесть еще, что оболочки наполнялись обычно водородом, которому для возгорания достаточно малейшей искры, то участь их на войне была предрешена.

Правда, неоднократно предпринимались попытки повысить безопасность полетов ца аэростатах и дирижаблях. Так, например, были высказаны предложения о замене водорода на какой-нибудь другой газ, столь же легкий, как водород, но негорючий. И ныне большинство дирижабельных оболочек заполняются гелием. Однако в то время еще не существовало промышленности, способной обеспечить производство этого довольно редкого на нашей планете газа. Не случайно же его обнаружили сначала на Солнце-

Другая попытка была связана с возрождением интереса к монгольфьерам. Так, скажем, один из основоположников воздухоплавания в России, будущий генерал, а тогда еще поручик А.М. Кованько специально ездил за границу для их покупки.

В середине 90-х годов прошлого века было проведено несколько испытательных подъемов на таких шарах офицеров-наблюдателей. Однако результаты оказались малоутешительными. Н.И. Утешев, который в те годы был одним из офицеров учебного воздухоплавательного парка, вспоминал:

«Подъемы производились исключительно привязные на обычном тросе, намотанном на ручную лебедку. Высота подъема не превосходила 200—300 м, и длился он 15—20 минут. Нагретый воздух сравнительно быстро охлаждался...»

Привязные аэростаты времен первой мировой войны

С одной стороны, такой способ подъема обеспечивал при приближении вражеской авиации быстрый спуск наблюдателя на землю, с другой – огромные размеры оболочки, необходимость сооружения специальных очагов или, по крайней мере, разведение костров делали не очень удобным эксплуатацию монгольфьеров во фронтовых условиях.

Поэтому, скажем, моряки пытались использовать для подъема в воздух коробчатых воздушных змеев. Ветра на море дуют практически постоянно, собрать-разобрать змея можно относительно быстро, а лебедки для запуска есть на любом корабле. Однако и эта «мода» не прижилась; оказалось, что использовать на море гидросамолеты все-таки удобней.

Кроме того, в начале XX века было сделано несколько изобретений, окончательно предопределивших победу аэропланов над дирижаблями и аэростатами.

Нужда многому научит

Так переводится с французского слово « парашют». Здесь мы поговорим о том, как это изобретение получило полезное усовершенствование в России, стало безотказным инструментом для спасения жизни авиатора при аварии летательного аппарата.

В сентябре 1910 года под Петербургом состоялся воздушный праздник, в котором приняли участие Ефимов, Уточкин, Руднев и другие известные авиаторы того времени.

Во время полетов произошла трагедия, потрясшая всю страну, – на глазах почтенной публики разбился известный пилот, капитан Л.М. Мациевич.

Александр Блок, тоже ставший невольным свидетелем трагедии, отозвался на это событие стихами, в которых есть такие строки:

 
И зверь с умолкшими винтами Повис пугающим углом...
Ищи отцветшими глазами Опоры в воздухе... пустом!
Уж поздно: на траве равнины Крыла измятая дуга...
В сплетеньи проволок машины Рука – мертвее рычага...
 

Ю.М. Древницкий – единственный парашютист среди участников того праздника – дал интервью газетному репортеру, в котором с горечью констатировал, что многие официальные чины смотрят «на спуск с парашютом как на акробатические упражнения». Они никак не могут уразуметь, что это спасательный прибор, способный сыграть такую же роль в авиации, как и пробковые пояса на флоте.

Надо сказать, что подобная мысль приходила в голову не только Древницкому. В том же 1910 году француз К. Вассер предложил первый авиационный, то есть предназначенный именно для спасения в случае аварии аэроплана, парашют. Однако эту конструкцию нельзя назвать удачной, поскольку она представляла собой попросту большой зонт со спицами, который укладывался в хвостовой части аэроплана. По идее, в нужный момент авиатор должен был достать этот зонтик, раскрыть его и прыгать с ним из машины. Однако изобретатель просчитался в размерах своей конструкции – зонт площадью около 50 кв. м попросту не помещался в самолете, так что его даже не стали испытывать.

Более удачной оказалась идея французского же изобретателя М. Эрвье. Он сшил мягкий купол из трех различных видов материи. В средней части он использовал тяжелый материал со специальной пропиткой вокруг центрального отверстия, а по краям, где давление поменьше, соответственно и ткань была поставлена более легкая. Посредине имелась вставка из материала средней плотности.

Испытания, проведенные путем сбрасывания 80-килограммового манекена с парашютом с верхушки Эйфелевой башни, показали работоспособность конструкции. Но когда перешли к испытаниям на самолете, то оказалось, что громоздкий купол можно разместить только под летательным аппаратом, где он изрядно мешал при посадке и создавал излишнее сопротивление в полете. В общем, было найдено не самое удачное решение. В том конструкторы вскоре убедились на печальном опыте. Во время одного из полетов погибла Кайя де Кастелла – отважная парашютистка, испытывавшая разработки своего мужа. Купол запутался в растяжках самолета и не смог раскрыться.

Наиболее удачную во всех отношениях конструкцию предложил человек, казалось бы никоим образом не причастный к авиации, – актер императорских театров Глеб Евгеньевич Котельников. Его так потрясла гибель Мациевича, что он решил во что бы то ни стало создать устройство для спасения авиаторов.

Котельников долго размышлял о возможных вариантах складной конструкции. Помог ему, как это часто бывает, случай. Вот что рассказал о нем Глеб Евгеньевич в своей книге «Парашют»:

«Как-то после спектакля в летнем театре Таврического сада мы с товарищами, разгримировавшись, болтали в уборной. Кто-то постучал в дверь.

– Можно, – крикнул я. – Мы уже переоделись.

Вошла актриса, жена одного из моих собеседников.

– Дай мне мою сумочку, – обратилась она к своему мужу. – В саду довольно прохладно сегодня.

– Что вы, – рассмеялся я. – Разве сумочка греет?

– Не сумочка, а шелковая шаль, – сказала актриса, взяла сумочку, открыла ее, быстрым движением выдернула шелковую шаль и распустила ее по всей комнате.

– Слушайте! – крикнул я. – Ведь это же мысль. Это же то, что надо! Ничем не пропитанный шелк!

Товарищи смотрели на меня с изумлением. Они не понимали, о чем я говорю. А я в эту минуту решил сшить купол парашюта именно из легкой, непрорезиненной и ничем не пропитанной шелковой материи...»

Это действительно была удачная мысль. Шелковая ткань легка, эластична, упруга, легко разворачивается потоком воздуха. Впрочем, «береженого Бог бережет», и Котельников, подстраховываясь, решил вставить в край купола упругую спираль, которая бы помогла быстрейшему развертыванию купола. Потом, подумав, отказался от этой идеи: купол должен был раскрыться и так.

Теперь нужно было решить проблему, где размещать парашют в сложенном виде. Вариантов к тому времени было предложено немало. Так, скажем, дамские портные Майер и Гример из Парижа предлагали вниманию своих сограждан и иностранцев парашют-пальто. На первый взгляд это действительно было длинное и мешковатое пальто. Но стоило расстегнуть пояс, и оно превращалось в купол, удерживающий человека на стропах, прикрепленных с изнаночной стороны.

Парашют-пальто

Однако такая конструкция прижилась лишь на страницах шпионских детективов. Например, в известном романе «Тайна двух океанов» можно прочесть, что именно на таком парашюте-пальто спустился из окна высотного здания некий шпион. А вот на деле все вышло куда трагичнее.

Когда испытатель Франсуа Ренхельдт спрыгнул с той же Эйфелевой башни, то на сохранившейся киноленте отчетливо видно, как парашют-пальто хоть и раскрылось полностью, но не смогло удержать человека от стремительного падения.

Расчет показал: для безопасного спуска нужен был купол как минимум впятеро большей площади. Скажем, у того же Котельникова получилось, что для человека весом около 80 кг нужен купол площадью не менее 50,7 кв. м.

Поначалу изобретатель хотел разместить такой купол в специальном шлеме. Но головной убор получился столь внушительных размеров, что от такой мысли пришлось отказаться. И тогда Котельников вспомнил о солдатском ранце, который носили за плечами. «Вот туда и нужно уложить парашют», – решил он.

Воплощая идею на практике, Глеб Евгеньевич усовершенствовал конструкцию ранца, снабдив его сильными пружинами, которые и выбрасывали купол тотчас при раскрытии.

Схема раскрытия парашюта Котельникова

Впрочем, испытания показали, что купол наполнялся воздухом и полностью расправлялся в считанные секунды даже без помощи пружин.

Так появился на свет парашют РК-1, что означало «русский, Котельникова, модель первая», от которого ведут родословную все современные конструкции.

Авария с самолетом Мациевича была далеко не единственной. Инструкторы в летных школах строжайше запрещали своим курсантам сколь-нибудь наклонять аэропланы даже на поворотах.

– Осторожнее, осторожнее на поворотах, – причитали они. – Разворачивайте по большой дуге, этаким блинчиком, тарелочкой...

И вот в 1912 году нашелся смельчак, который утверждал, что в воздухе «везде опора». И не только утверждал на словах, но и доказал свою уверенность на практике.

Уже в первом своем самостоятельном полете курсант Гатчинской летной школы П. Н. Нестеров смело накренил свой аэроплан на вираже, подобно тому как это на земле делают велосипедисты. Инструктор схватился было за голову, но, когда курсант повторил вираж и второй раз, и третий, понял, что на его глазах свершилось важнейшее событие практической авиации!

«Мертвая петля» Нестерова

Став дипломированным летчиком, Нестеров не успокоился на достигнутом. Он решил во что бы то ни стало совершить «мертвую петлю» – фигуру, при которой самолет совершает полный круг в вертикальной плоскости. Несмотря на уговоры друзей не рисковать понапрасну и шаржи злопыхателей, он таки осуществил и этот маневр, положив начало искусству высшего пилотажа.

 
...Одного хочу лишь я,
Свою петлю осуществляя,
Чтоб эта «мертвая петля»
Была бы в воздухе живая.
Не мир хочу я удивить,
Не для забавы иль задора,
А вас хочу лишь убедить,
Что в воздухе везде опора.
 

Эти стихи прославленного летчика многие авиаторы помнят наизусть и по сию пору.

С именем Петра Николаевича Нестерова связан и еще один эпизод героической истории авиации.

Когда в первую мировую войну аэропланы начали летать над боевыми позициями противника, высматривая и фотографируя с воздуха всевозможные военные секреты, это всегда вызывало суматоху на земле. Пехота открывала беспорядочную ружейную стрельбу, артиллеристы вкатывали орудия на склон, стремясь повыше задрать их стволы в небо, но все это было малодейственно: пули на высоту не долетали, да и попасть в юркую, быстро летящую цель из винтовки, а тем более из пушки было весьма малореально.

Встречи с другим аэропланом тоже опасаться особо не приходилось – оружия на борту не было; пилоты могли палить друг в друга разве что из пистолетов.

Именно в этот период, в минуту отчаяния, Нестеров придумал первый прием воздушного боя. Обнаружив как-то в небе самолет-бомбардировщик противника, он ударил по нему своим самолетом. Так был совершен первый в мире воздушный таран.

Нестеров при этом погиб, но его пример не раз потом вдохновлял и других летчиков. Воздушный таран оставался в арсенале наших пилотов в качестве последнего оружия и во вторую мировую войну.

Война потребовала вооружить и воздушные корабли. Вскоре после начала боевых действий летчики стали брать с собой в полет кто кованые железные стрелы, а кто и ручные гранаты. Вслед за этим стали готовить и специальные авиационные бомбы. А для стрельбы по воздушным целям как с земли, так и с борта другого самолета стали приспосабливать пулеметы.

Теперь кроме скорости, маневренности от конструкторов аэропланов стали требовать, чтобы их детища были еще и живучими. Особо уязвимы были моторы. Если пуля не могла нанести особого вреда крылу или фюзеляжу, просто пронизывая обивку насквозь, то попадание в мотор грозило катастрофой.

Самолет «Русский витязь»

Чтобы уменьшить подобный риск, а также сделать аэроплан более грузоподъемным, российский конструктор Игорь Иванович Сикорский первым в мире сконструировал и построил многомоторный самолет «Русский витязь», а чуть позднее – еще более мощный и крупный «Илья Муромец».

К началу первой мировой войны Россия – единственная из многих стран – обладала эскадрильей многомоторных самолетов, способных нести на борту десятки килограммов бомб.

Уж если война кроме суши захватила и воздух, то, конечно, она не могла миновать моря-океаны. И здесь на практике подтверждалась старая военная истина: «Кто увидел первым, тот и победил...»

Если раньше для обнаружения противника на мачтах кораблей устраивались «вороньи гнезда» для наблюдателей, то с появлением воздушных шаров и аэропланов у моряков появилась возможность подняться и повыше.

В 1897—1900 годах несколько броненосцев Черноморского флота были оснащены воздушными шарами и пилотируемыми воздушными змеями. А четыре года спустя крейсер-аэростатоносец «Русь» был включен и в состав Тихоокеанского флота.

Однако вот беда: привязные летательные аппараты хоть и выполняли возложенные на них обязанности по обнаружению противника, сами тем не менее служили отличным ориентиром для врага. Моряки были кровно заинтересованы в том, чтобы обзавестись автономными летательными аппаратами, способными вести дальний поиск.

Поэтому неудивительно, что первый самолет в России построил именно офицер флота. А едва утлые «этажерки» братьев Райт, А. Фармана, Я. Гаккеля и других конструкторов поднялись в воздух, как появились на свет и первые проекты создания для них плавучих аэродромов.

В самом начале нашего века военный инженер и летчик Л. Мациевич представил в Морской генеральный штаб проект корабля-авиаматки на 25 самолетов. А еще год спустя его товарищ подполковник Л. Канакотин предложил оборудовать броненосец «Адмирал Лазарев» взлетной палубой, ангаром и само-летоподъемниками.

Однако проектам этим не суждено было осуществиться. Мациевич, как вы знаете, трагически погиб. Канакотину было отказано под предлогом отсутствия средств на переоборудование броненосца. И лишь русско-японская война, закончившаяся разгромом российского флота под Цусимой, показала царским чиновникам: кто экономит на мелочах, проигрывает по-крупному. Заметь русские моряки японцев раньше, знай они о перемещениях японского флота по результатам воздушной разведки, судьба всей кампании, как тогда говорили о крупных военных действиях, могла оказаться совсем иной.

Впрочем, справедливости ради укажем, что не только в косности царских чиновников крылось нежелание строить авианосцы. Оказалось, что и на палубах обычных кораблей вполне можно размещать самолеты особого типа – так называемые летающие лодки, или гидросамолеты.

Первый самолет, успешно взлетевший с воды, построил в 1910 году французский конструктор А. Фабр. В России гидропланы успешно начал строить с 1913 года конструктор Д.П. Григорович. Начав, как и Фабр, с того, что попытался поставить на поплавки обычный самолет, Григорович затем специально сконструировал несколько десятков летающих лодок, у которых для взлета и посадки на воду был приспособлен непосредственно сам фюзеляж самолета. Еще одна конструкторская новинка, использованная Григоровичем, – вместо обычного, тянущего пропеллера, который вместе с мотором располагался перед пилотом, он стал использовать толкающие винты, устанавливая их на крыле, позади пилота. При таком расположении винто-моторной группы уменьшался риск залива двигателей водой, а также улучшался обзор из пилотской кабины.

Поскольку в начале века гидросамолеты не только не уступали сухопутным самолетам, но порой и обходили по скорости, грузоподъемности, дальности полета, то на палубах многих кораблей стали оборудовать для них ангары. В случае надобности стрела лебедки спускала самолет на воду. Пилот садился в кабину, взлетал, производил разведку и снова опускал аэроплан на воду вблизи родного корабля, лебедка которого опять-таки поднимала летающую лодку на палубу.

Летающая лодка М-5 Григоровича

Такая система настолько понравилась морякам, что гидросамолетами стали оборудовать даже... подводные лодки! Но об этом у нас еще будет случай поговорить отдельно.

Получив первый опыт использования авиации на море, наши конструкторы сделали следующий шаг. В 1916 году, в самый разгар первой мировой войны, один из кораблей Балтийского флота был переоборудован в авианесущее судно, получившее название «Орлица».

На верхней палубе в двух ангарах, расположенных на корме и носу судна, располагалось по два гидросамолета. Еще один, запасной гидроплан в разобранном виде хранился в особом трюме.

Для базирования на «Орлице» были выбраны гидропланы М-9 конструкции Григоровича. Мощный по тому времени мотор в 150 л. с. позволял каждому гидроплану брать на борт до 460 кг полезной нагрузки. Экипаж из трех человек мог находиться в воздухе 5 часов, преодолевая за это время расстояние до 600 км. На случай встречи с воздушным противником экипаж имел на борту пулемет, установленный на особой турели.

Гидроплан М-9 Григоровича

В трюмах корабля были устроены бензохранилище на 1000 пудов топлива, маслохранилище на 500 пудов и бомбовый погреб. В кормовой части жилой палубы размещались мастерские, где можно было произвести ремонт вышедших из строя самолетных узлов.

4 июля 1916 года произошел исторический воздушный бой, в котором четыре самолета с «Орлицы» схватились с четырьмя самолетами противника. Сражение закончилось полной победой русских. Два кайзеровских самолета были сбиты, остальные позорно покинули поле боя. С нашей стороны потерь не было. Причем в этом бою впервые был применен новый по тому времени тактический прием. Один из русских самолетов сумел зайти в хвост противнику и с близкой дистанции срезал его пулеметным огнем.