Даже сейчас специалисты удивляются, что в то далекое время самолет Можайского уже обладал всеми основными конструктивными элементами современных самолетов. Он имел фюзеляж, крылья, хвостовое оперение, винтомоторную группу, шасси.
Александр Федорович, сдерживая волнение, коротко отвечал на вопросы любопытствующих.
Теперь, через сто лет, даже начинающему курсанту аэроклуба легко судить о недостатках первого самолета. Их, к сожалению, было много. Во-первых, несовершенство и слабосильность паровых двигателей, хотя по тем временам они считались едва ли не чудом техники. Во-вторых, Можайский не решил полностью проблему поперечной устойчивости и управляемости, не снабдил свой самолет устройством для выравнивания кренов, потому что тогда никто вообще не знал, нужно ли это и как это делать.
Конечно, управлять таким аппаратом было трудно.
Когда все было готово к испытаниям, из трубы над паровым котлом повалил черный дым. Это механик перед взлетом поднимал пары. Три четырехлопастных винта - два в прорезях на крыльях, а один на носу - начали вращаться, сначала медленно, а потом быстрее.
Самолет тронулся с места и побежал по наклонному настилу, набирая скорость. Вот он оторвался от стартовой площадки и на какое-то мгновение повис в воздухе, но тут же наклонился набок и рухнул на землю, ломая крыло...
И все-таки, несмотря на неудачу, это была победа. Победа человека над самим собой.
Правда, крыльям, созданным человеком, еще не хватало мощности двигателя и устойчивости. Но разве не ясно, что это дело, как говорится, наживное? Можайский понял, что нечего сетовать на неудачу, а надо немедля приниматься за создание нового, более совершенного и лучше управляемого аппарата и более легких и мощных двигателей. Такой выдержке и вере в правоту своего дела можно было только позавидовать.
Однако талантливому конструктору не довелось довести работу до конца. Изобретатель, не встречая поддержки и помощи, преодолевая недоверие царских чиновников, вел долгие изнурительные переговоры в инстанциях, тщетно доказывая правильность своего пути.
Двадцать лет отдал А.Ф. Можайский созданию своего самолета. Он намного опередил работы конструкторов в других странах. И не его вина, что он не довел до конца своих работ. В 1890 году его не стало. Сарай, в котором хранился самолет, сгорел, погибли и созданные по его проекту двигатели. Имя талантливого изобретателя в царской России было забыто. И только при Советской власти наши исследователи и историки вернули человечеству имя русского изобретателя первого в мире самолета Александра Федоровича Можайского, и оно нынче по праву находится в первых рядах пионеров авиации.
Эстафета продолжается
Французский инженер Клеман Адер, занимавшийся разработками телефонной связи и участвовавший в строительстве первой в Париже телефонной станции, неожиданно для друзей переключился на авиацию.
Это было через восемь лет после испытаний самолета Можайского.
Клеман Адер не мудрствовал лукаво. Он решил, что надо следовать указаниям самой природы, и если делать крылья, то лучшего образца для них, чем крылья летучей мыши, не придумать. В 1890 году он построил свой "Авион". Его крылья были сделаны из бамбуковых шестов, обтянутых плотной тканью, и настолько копировали крылья летучей мыши, что даже складывались вдоль корпуса, словно это была гигантская летучая мышь. Буквальное копирование не всегда бывает удачным. Но в данном случае, подражая крылу летучей мыши, Адер подсознательно скопировал другой, куда более существенный элемент устройства этого крыла - его выпуклость сверху и вогнутость снизу. Теория полета в то время еще только зарождалась, о законах движения в воздухе, которые ныне составляют целую отрасль науки - аэродинамику, - тогда даже опытные инженеры никакого понятия не имели. И, подражая природе, Адер сделал крыло не плоское, а с профилем. Профиль же намного увеличивает подъемную силу. Проще говоря, при прочих равных условиях, крыло с выпукло-вогнутым профилем обладает в несколько раз большей подъемной силой, чем такое же крыло, но плоское.
Адер применил паровую машину, заставив ее вращать два винта, лопасти которых были сделаны наподобие больших птичьих перьев. Паровой двигатель помещался внизу под крылом на специальной платформе, сзади которой находилось небольшое сиденье для пилота.
9 октября 1890 года Адер запустил двигатель своего аппарата, уселся на пилотское кресло, прибавил оборотов винтам, и его "Авион", разбежавшись на трех колесах по земле, взмыл в воздух и пролетел по прямой над парижским велотреком 50 метров. Всего 50 метров над землей... Но это было начало.
Затем Адер усовершенствовал свой аппарат и через год смог пролететь около 100 метров.
Его изобретением тут же заинтересовалось военное министерство, считая, что свободнолетающий "воздушный бомбоносец" или разведчик будет куда более полезен в военном деле, чем применявшиеся до того времени воздушные шары и змеи. Адер получил все условия для дальнейших опытов. Он стал уже подумывать о создании школы для подготовки летчиков и авиаинженеров, о специальных авиазаводах для массовой постройки самолетов, о выработке тактики и стратегии воздушной войны, о создании воздушной армии. Таким образом он далеко заглядывал вперед, как бы предвидя будущее военной авиации.
Неутомимый инженер, он разрабатывает проект нового самолета - "Авион III" - с размахом крыльев 16 метров и двумя паровыми двигателями общей мощностью в 40 лошадиных сил. В 1897 году Адер в возрасте 56 лет снова садится в пилотское кресло "Авиона" и опять удачно поднимает его в воздух. Усовершенствованная "летучая мышь" пролетает около трехсот метров, но боковой ветер относит ее в сторону. На "Авионе" нет никаких рулей, он не в состоянии подчиняться воле пилота и фактически является игрушкой ветра, как и аэростат. Адер успел убрать обороты, но было уже поздно. Аппарат тяжело плюхнулся на землю и разбился. Военное министерство, израсходовав на опыты Адера двести тысяч франков, вынуждено было отказаться от заманчивых планов создания "воздушной армии". Удрученный неудачей, Адер больше не принимался за свои опыты. Но он дожил до 1925 года и видел эпоху бурного развития авиации, участие ее в первой мировой империалистической войне.
Самолет Адера ныне хранится во французском музее авиации, а сам Адер во Франции считается изобретателем первого в мире самолета, хотя его "Авионы", сконструированные по тому времени, безусловно, талантливо, были мало похожи на современные самолеты. Самое главное - они были неуправляемы и потому не подвластны пилоту.
В то время, когда Адер взлетел на своем первом "Авионе", в Англии известный оружейный фабрикант Хайрэм Максим, создатель станкового пулемета "максим", тоже решил попытать свои силы в авиации. Он изучает парение птиц, проводит опыты со змеями и честолюбиво мечтает открыть эру авиации сам.
Принимается Максим за дело с широтой и размахом. Его аэроплан достигал тридцати метров в длину, расположенные одна над одной все шесть несущих плоскостей имели размах 31 метр каждая. Сконструированные Максимом две паровые машины развивали невиданную мощность - 180 лошадиных сил каждая - и вращали огромные двухлопастные пропеллеры со скоростью 360 оборотов в минуту. Полетный вес этого гиганта составлял 2171 килограмм - по тем временам огромный!
Для разгона при взлете был построен полукилометровый рельсовый путь, а сверху над ним - специальный рельс, чтобы для начала ограничивать высоту полета аэроплана-гиганта, а то еще взмоет слишком высоко, что тогда с ним делать? Ведь на этом великане тоже не было рулей управления.
А в качестве летчика-испытателя Максим выписал из Франции спортсмена и механика де Ламбера, который имел небольшой опыт полетов на воздушных шарах и испытывал моторные лодки.
Однако при первых испытаниях громадина и не думала отрываться от земли. Пришлось потрудиться и увеличить мощность двигателей, поднять давление пара в котлах. Наконец аэроплан, убыстряя скорость, разогнался и оторвался от рельсов. Но здесь все дело испортила излишняя предосторожность. Пролетев немного, машина ударилась о верхний предохранительный рельс и рухнула на землю, сминая крылья и двигатель.
Попытки Адера и Максима очень поучительны.
Очевидно, дело было не в подражании летучим мышам и не в размерах аэроплана. Сначала надо было постигнуть законы полета, обеспечить устойчивость и управляемость летательных аппаратов. И лишь потом приниматься за их строительство.
Первый, кто по-настоящему понял это, был немецкий инженер Отто Лилиенталь.
Отто Лилиенталь
Когда Адер во Франции и Максим в Англии занимались своими аэропланами с паровыми двигателями, в пригороде Берлина Штеглице сорокалетний преуспевающий инженер Отто Лилиенталь вдруг занялся, по мнению соседей, малопочтенным, если не сказать вздорным, делом. Из ивовых прутьев и бамбука он смастерил себе большие крылья на манер птичьих и пытался на них летать.
Да хорошо, если бы один. А то еще и младшего брата Густава подбил на это дело.
Почтенные бюргеры при виде таких несерьезных занятий многозначительно покручивали указательным пальцем возле виска - дескать, рехнулся человек...
Что ж, многим первым авиаторам был знаком этот жест. Лилиенталь, однако, не обращал внимания на мнение горожан и упрямо продолжал свои занятия. Крылья не давали ему покоя, они снились ему по ночам.
Увы, он, как инженер, отлично знал, что машущий полет человеку не под силу.
Но почему обязательно машущий? Ведь летают же большие птицы - аисты, орлы, коршуны - на совершенно неподвижных крыльях. И не только скользят вниз с высоты, но и парят, набирают высоту. Значит, парящий полет в принципе доступен и человеку. Только для этого надо соответственно побольше крылья и птичье чутье. Но откуда его взять, это чутье? Ясно одно: сначала надо учиться летать.
Вчитываясь в газетные сообщения о неудачных полетах Адера и Максима, Лилиенталь отлично понимал причину их неудач. Об этом лучше всего, пожалуй, сказал американский профессор Сэмюэль Лэнгли, занимающийся теорией авиации, когда его спросили, почему авиаторы терпят неудачи: "Возможно, потому, ответил он, - что человек начал с конца и старался строить летательные машины раньше, чем ознакомился с законами, на которых все летание базируется".
Законы летания... В детстве Лилиенталь, как и все мальчишки, строил и запускал воздушные змеи. Он своими руками почувствовал их подъемную силу. Окончив в Берлине инженерную академию, Лилиенталь не забыл этого ощущения. Способный инженер-механик, автор нескольких технических изобретений, он в 1867 году строит себе первые крылья по образцу птичьих. Ему уже 29 лет, но он бегает с крыльями, как мальчишка, и, размахивая ими, как птица, пробует упругость воздуха. Всесторонний спортсмен, крепко сбитый и натренированный, он чувствует, как с возрастанием скорости резко увеличивается сопротивление воздуха, как быстро устают руки.
Нет, это не путь для покорения воздуха.
В 1870 году Лилиенталя призывают в армию. Здесь он ближе познакомился с воздушными шарами, видел их полеты, наблюдал за действиями привязных аэростатов. Воздухоплавание не увлекло его. Слишком очевидны были его недостатки. Человек не может победить воздушный океан, оставаясь во власти ветров.
После армии Лилиенталь с еще большей настойчивостью продолжает свои исследования. Научных трудов по авиации тогда было мало, а предположения, рассуждения и далекие от истины догадки не устраивали талантливого, деятельного инженера. "В технике летания, - пишет он, - слишком много всяких рассуждений и вычислений и слишком мало опытов... Да, нужны наблюдения и опыты, опыты..."
Лилиенталь проводит опыты с пластинками различной формы и профиля. Подставляя их под поток воздуха, он практическим путем находит зависимость подъемной силы от угла атаки, профиля и скорости потока. Он экспериментально устанавливает то, что было известно еще Можайскому, с работами которого он, конечно, не был знаком: подъемная сила пластинки (крыла) возрастает только до определенной величины угла атаки, а дальше начинает резко падать. Лилиенталь создает график этой зависимости, который и до сих пор называют полярой Лилиенталя.
Свои наблюдения и эксперименты Лилиенталь обобщает в книге "Полет птиц как основа искусства летания", вышедшей в 1889 году. Здесь он доказывает, что не машущий, а парящий полет на неподвижных крыльях может и должен стать основой полета человека. Глубоко убежденный в этой истине, Лилиенталь приступил к новым испытаниям.
Его заинтересовало еще одно событие, казалось, не имевшее никакого отношения к авиации. Берлинский фотограф Оттомар Аншюц изобрел фоторужье, позволявшее делать 20 снимков в секунду. С его помощью Аншюц сделал сотни снимков летающих аистов, многие из которых опубликовал в различных журналах. Когда эти снимки попались на глаза Лилиенталю, он часами рассматривал их. Фотоаппарат последовательно, мгновение за мгновением, раскрывал тайну полета. Вот аист стоит на краю гнезда. Вот он расправил крылья. Словно чуткие пальцы рук, он широко растопырил маховые перья и одновременно на вытянутых ногах подался вперед, наклонив корпус вниз. Легкий толчок - и вот он в воздухе. Последующие фотографии показывают, как аист, ни разу не взмахнув крыльями, отлетел от гнезда, потеряв некоторую высоту на спуск, а потом - вот оно, чудо парящего полета! - вошел в спираль и начал набирать высоту. Значит, в воздухе есть восходящие потоки, догадывается Лилиенталь, которые позволяют птице набирать высоту на неподвижных крыльях. Следовательно, если познать тайну птичьего чутья, то и человек вот так же легко и красиво сможет летать...
Но пока это нельзя утверждать с полной уверенностью. Нужны опыты.
И он принимается за работу.
В 1890 году Лилиенталь построил крылья из бамбука и ивовых прутьев, обтянул их не пропускающим воздух шелком, забрался на крышу сарая, надел на себя крылья, так что они находились у него под мышками, и ступил к самому концу крыши.
Соседи, завидев такое, решили, что Лилиенталь свихнулся окончательно. Они уже знали: отговаривать его бесполезно, - и с любопытством наблюдали, что же будет дальше.
У Лилиенталя не было учителей летания. Никто еще не знал, как и что надо делать. Поэтому он еще раз припомнил аистов на фотографиях Оттомара Аншюца и, наклонившись вперед, оттолкнулся от крыши. Через секунду послышался глухой удар и треск ломающихся крыльев. Он упал. Упал, как камень... Крылья, действуя как парашют, лишь немного затормозили падение.
Упав с пятиметровой высоты, он остался цел, но не пролетел вперед и метра, а лежал под каменной стенкой сарая, с которого прыгнул. Первая неудача могла на всю жизнь отбить охоту к таким рискованным экспериментам, либо наоборот, послужить новым толчком к дальнейшим упорным поискам.