Первый патент

Джон Стрингфелло считал

что воздушный полет

может быть осуществлен,

и доказательству этого

он отдал много времени

и средств…

Сын Д. Стрингфелло. 1883 г.

Если забыть имена англичан Вильяма Генсона и Джона Стрингфелло, то обеднеет история авиации.

«Ариель» или «Воздушный пароход» Вильяма Генсона

Именно Генсон в 1843 году первым запатентовал летательный аппарат тяжелее воздуха. «Главная часть моего изобретения, – писал он в объяснительном листе к чертежам, – представляет собой прибор, построенный таким образом, чтобы создать весьма растянутую поверхность или плоскость легкой, но прочной конструкции. Она должна иметь ко всей машине такое же отношение, какое имеют распростертые крылья птиц к ее телу, когда птица парит. Но вместо того чтобы поступательное движение получалось за счет движения этих плоскостей наподобие крыльев птицы, я применяю надлежащие колеса с лопастями или иные соответствующие механические двигатели (пропеллер), работающие при помощи, паровой или другой достаточно легкой машины. Благодаря этому получается сила, необходимая для движения вперед распростертых поверхностей. Чтобы управлять движением машины (вверх и вниз), я пристраиваю к плоскостям хвост, который способен наклоняться и подниматься. При поднятии хвоста сопротивление, оказываемое воздухом, заставит машину подниматься в воздух. Напротив, когда хвосту придан наклон вниз, машина немедленно будет опускаться… Для того же чтобы управлять машиной в боковом направлении, я применяю вертикальный руль, или второй хвост; соответственно тому, в какую сторону он будет повернут, и машина будет направлена в ту же сторону».

(сверху-вниз, слева-направо) 1. Сэр Джордж Кейли. 2.«Воздушная повозка» Джорджа Кейли. 3. Джон Стрингфелло 4.Вильям Генсон

Из объяснительного листа можно узнать все подробности конструкции и понять, что «Ариель», так назвал аппарат Генсон, или «Воздушный пароход» – такое имя он получил впоследствии, имеет сходство с современным аэропланом и в нем предусмотрены почти все основные конструктивные элементы самолета наших дней, кроме механизмов для сохранения поперечной устойчивости.

Работал Генсон над задуманным летательным аппаратом вместе со Стрингфелло. Их поиски формы базировались на опытах земляка, ученого Джоржа Кейли, который систематически изучал полеты птиц, экспериментировал с воздушными змеями, своими моделями крылатых аппаратов и правильно сформулировал принцип механического полета, дав научно обоснованное соотношение между, весом машины и размером несуших плоскостей, указав на принцип управления при помощи вертикальных и горизонтальных рулей, за что и до сей поры англичане называют Джорджа Кейли «отцом британской авиации».

Но начали Генсон и Стрингфелло не с постройки аппарата, а с рекламы – у них не было достаточной для постройки денежной суммы. И они в газетах и журналах напечатали объявления, в которых призывали каждого жителя Англии подписаться на 100 фунтов и тем самым образовать капитал, нужный для постройки и эксплуатации изобретения в рамках «воздушно-транспортного общества». Даже в парламент было внесено предложение об учреждении этого общества.

Но, как случалось не раз в истории создания техники, изобретатели были подняты на смех. И в парламенте, и среди народа. Многие считали это предложение шуткой потому, что наиболее благожелательный и подробный отзыв о летательной машине был помещен в журнале, вышедшем 1 апреля. Первоапрельская шутка!

В общем, капиталистов из Генсона и Стрингфелло не получилось. Но это не обескуражило их. До этого они экспериментировали только на мелких моделях, а тут решили построить большую и в случае успеха с ней перейти к постройке настоящей «воздушной кареты».

Модель они делали втайне. Закончив сборку планерной части по чертежам Генсона, поставили на модель маленькую паровую машину, сконструированную Стрингфелло, и запускать ее решили с наклонной плоскости. Набрав скорость на разбеге под уклон, отрываться и держаться в воздухе она должна была при помощи двух воздушных винтов.

Для секретности опыты производили ночью, выезжая для этого на окраину города Чард.

Испытания шли из рук вон плохо. «Воздушный пароход» не хотел летать. А время шло. И первым сдался Вильям Генсон, не отличавшийся настойчивостью и выдержкой. Махнув рукой на, по его мнению, неперспективное дело, он уехал в Америку и занялся там коммерческими спекуляциями.

Но Джон Стрингфелло не сдался. Он построил новую улучшенную модель. Отказался от испытания ее на открытом воздухе, так как считал, что неблагоприятные условия – роса, делавшая крылья влажными и тяжелыми, и воздушные течения – отрицательно влияли на полет. Стал испытывать модель в пустующем помещении ленточной фабрики.

Крылатый, аппарат, подвешенный на проволоке, закрепленной с некоторым наклоном, скатывался вниз, набирая скорость. Потом автоматически освобождался от подвески и переходил в свободный полет. Сын Стрингфелло позже описал один из опытов так:

«…Машина двинулась вниз по проволоке. Достигнув места автоматической отцепки, она постепенно поднималась, пока не достигла дальнего конца комнаты, прорвав при этом дыру в парусине, натянутой для того, чтобы ее задержать. При опытах машина летала хорошо, хотя и поднималась один раз из семи».

Наверное, более чем скромный успех опытов заставил и Стрингфелло бросить занятия авиацией и уехать в Америку. Но в 1867 году он снова вернулся на родину и снова приступил к опытам с моделями, построив для них миниатюрные паровую машину и котел оригинальной конструкции весом в 6 килограммов. За этот двигатель воздухоплавательное общество Великобритании выдало Стрингфелло премию в 100 фунтов.

На второй в истории воздухоплавания и авиации выставке, организованной в Англии (1868 г.), публика обратила особое внимание на модель триплана Стрингфелло. Аппарат имел три несущих плоскости, два пропеллера – они приводились в движение миниатюрной паровой машиной.

И этот аппарат демонстрировался на проволоке. При достаточной скорости он стремился держаться в воздухе самостоятельно.

«После закрытия выставки, – писалось в одном из журналов, – попытались заставить модель совершить свободный полет в освободившемся помещении, но всякий раз, отделившись от проволоки, она плавно опускалась на пол. Предположили, что, запуская с большой высоты, можно добиться горизонтального полета, и опыты были перенесены на открытый воздух. Здесь результаты оказались еще хуже.

При самом начале движения аппарата встречная струя холодного воздуха неизменно гасила спиртовую горелку под котлом машины, и последняя останавливалась.

После многочисленных неудачных испытаний опыты были оставлены…»

Джон Стрингфелло умер 13 декабря 1885 года, прекратив опыты с моделями лишь за несколько месяцев до своей кончины. Ни ему, ни его компаньону Вильяму Генсону не удалось разрешить проблемы полета на аппаратах тяжелее воздуха, но их заслуга в том, что они первыми применили неподвижные несущие плоскости для летательного аппарата и первыми запатентовали такой аппарат.

Гость профессора Менделеева

Крыльям воображения

как бы заманчив

ни казался полет,

всегда следует предпочесть

сандалии наблюдаемых фактов,

медленные сандалии

на свинцовой подошве.

Ж. Фабр

В феврале 1895 года домой к профессору Дмитрию Ивановичу Менделееву пожаловал нежданный гость и, представившись помощником столоначальника в департаменте министерства финансов Виктором Викторовичем Котовым, попросил выслушать его.

– Отказать не было поводов, – вспоминал Менделеев, – и Виктор Викторович стал вынимать друг за другом десятки легких плоских бумажных фигур, закрепленных с передней стороны на тонких, какие употребляются для плетеных сидений стульев, и упругих полосках камыша. Очертания фигур разнообразны. Величина наименьших была около 4 вершков, наибольших вершков до 14. Разложив их в порядке на столе, Виктор Викторович взял первую попавшуюся, встал посреди комнаты, расположив, держа за края, плоскость фигуры горизонтально, и, отпустив пальцы, предоставил фигуру падению: каждая полетела вперед жестким ребром, но ровно и спокойно, слабо понижаясь, и села на диван, как сделала бы это стрекоза или летучая мышь. Так он перебрал все принесенные «самолеты», и все, отпущенные, летели, одни скорее, другие тише, одни почти прямо горизонтально, другие то немного поднимаясь, то опускаясь, третьи, видимо, по нисходящей кривой, четвертые по заметно восходящей траектории, переходящей затем в нисходящую. Все они были делом его собственных рук и слушались их. Немного погнет он или крылья, то есть боковые края фигур, или особые, в хвосте приделанные рули и этим заставляет лететь вправо или влево, а то волнообразно порхать или стремиться прямо вниз. Взял и я одну, у которой приделан сзади небольшой мягкий бумажный хвост, взял за этот хвост, чтобы висела жестким камышовым ребром вниз, плоскостью вертикально, и отпустил над столом, от которого фигура отстояла вершков на пять. И она, отпущенная, повернула горизонтально и, не задев стола, полетела, вдоль него так же плавно, как и прежде. Пускал ее и спиной вниз, и в разных кривых положениях – всякий раз сам собой самолёт выпрямится и, если надо, повернется, чтобы встать в нормальное положение, выровняется почти параллельно с горизонтом и полетит, как и при том случае, когда отпущен в горизонтальном положении вогнутой спиной вверх.

Виктор Викторович Котов, лет сорока, седой, небольшого роста человек, скромно расположившись в кресле и не притрагиваясь к стакану с чаем, устало поглядывал, как известный ученый манипулирует его моделями. Иногда в выцветших голубых глазах Котова мелькала искорка удовлетворения, и он возбуждался на очень короткое время, привставая с кресла и рукой как бы направляя полет модели.

Проделав несколько опытов молча, Менделеев сел за столик и, взяв две наиболее плавно и устойчиво летающие модели, вымерил их линейкой и быстро произвел расчеты. Подняв взгляд на Котова, сказал:

– У одного экземпляра при общей поверхности восемьдесят квадратных сантиметров вес равен шести дециграммам, а скорость полета около одного и двух десятых метра в секунду. У другого данные еще лучше: скорость полета около двух метров в секунду! Вы знали об этом?

– Нет, господин Менделеев, я работаю методом подбора.

– Простота ваших приборов, их замечательная устойчивость на ходу – кстати, этого не хватало самолетам Максима и Ленгли, – великое подобие полета с парением птиц, летучих мышей и некоторых насекомых и то обстоятельство, что все виденное мною раньше гораздо сложней и запутанней, чем то, что показано вами, господин Котов, заставляют меня отнестись к вашему труду с должным вниманием и одобрением. Позвольте задать вам несколько вопросов.

«Нанеты» гостя профессора Менделеева

– Готов ответить, если смогу.

– Как вы добились, что у вас летают аппараты со столь различной формой поверхности?

Котов поерзал в кресле, устраиваясь поудобнее. Слабая вымученная улыбка на его сероватом лице говорила, что он доволен вниманием знаменитого ученого и оно неожиданно, но приятно. Окрепшим голосом начал объяснять:

– Делая множество опытов, я понял, что вообще, какое бы очертание ни имела пластинка, она летает всегда в сторону, противоположную своему тонкому краю. Тонкий тыльный край должен быть упругим. Для достижения сего я прикрепляю к обтяжке необходимое число продольных, упругих в тыльном конце спиц, располагая их симметрично. Спицы и боковые палочки для улучшения полета должны утоньшаться к тылу на нет. Постепенность утоньшения бралась мною приблизительная, применительно к утоньшению перьев у птиц. Позвольте, господин профессор, для удобства и краткости упомянутые продольные упругие спицы, а равно боковые палочки буду называть ребрами самолета-аэроплана, а тонкий тыльный край – нанетом?

– Ради бога, как вам будет угодно! Немного сложно вы объясняете, но продолжайте, я пойму.

Фигуры летающих пластинок, или самолетов, по очертанию своему могут представлять бесконечное разнообразие как правильных геометрических и вообще симметричных, так и разных несимметричных форм. Они могут, как вы убедились, иметь вид трапеций, прямоугольников, разных четырехугольников, треугольников, многоугольников, кругов, полукругов, секторов, сегментов, летящих птиц, кожанов и так далее.

Менделеев, попивая маленькими глоточками чай из своего любимого фарфорового бокала с венком незабудок по краю, слушал очень внимательно. Еще более ободренный его заинтересованностью и тактом в обращении, Котов стал дополнять рассказ жестикуляцией.

– Смотря по месту тонкого края, пластинки могут летать вперед углом или стороною прямолинейною или криволинейною. Симметричные пластинки летают лучше, но и несимметричным при помощи различных рулей можно придавать прямолинейный полет.

– Минуточку, господин Котов, остановите свое внимание на рулях. На некоторых из ваших аппаратов их нет. Значит, вы, как показывали…

– Да, пластинки управляются эластичной задней кромкой, которую я сейчас изгибаю пальцами, но в самолете она может изгибаться механически.

– Понял, понял, извините, что перебил.

– Пластинки, имеющие фигуры треугольника, трапеции или удлиненного прямоугольника, летают значительно лучше квадратных. Если же две квадратные пластинки соединим поперечной или двумя поперечинами на расстоянии от пластинки, равном, например, половине стороны их квадрата, обратив «нанетами» в одну сторону, и сделаем таким образом подобие распростертых крыльев птицы, то такая пара будет иметь полет очень плавный

и красивый… Для образования пар можно брать не только квадратные пластинки, но и других очертаний как то: разных треугольников, трапеций, полукругов, кругов и прочее. Пары соединенных пластинок могут иметь вид всевозможных крыльев.

– Мне нравится вид самолета-параболы, очень впечатляет. А почему ваши пластинки-самолеты не все обтянуты полностью, но те и другие летают превосходно?

Полотно летающих пластинок может быть сплошное или не сплошное, но каждое из них имеет отдельную упругую опушку, как крылья у птиц. Такое устройство выгодно в том отношении, что движение всякого ветра – бокового, диагонального и тыльного, шевеля опушку рычагов, представляемых упомянутыми ребрами, легко преобразовывается в поступательный полет самолета.

– Ну, а если на ваших пластинках не образовывать тонкого края на тыльной их стороне?

– Пробовал и с такими, – ответил Котов, – но они тем не выгодны, что уравновешивание их затруднительно и требует увеличения веса и усиленного действия рулей, к колебаниям воздуха они малочувствительны, представляют большие сопротивления встречному движению воздуха, и притом для них, кажется, пригодны только некоторые очень немногие фигуры очертаний…

– Долго ли вы занимаетесь опытами, господин Котов?

– Пять лет исполнится в этом году в праздник Ивана-Купалы.

– Благодарю вас и слушаю очень внимательно.