Лилиенталь приступил к постройке новых крыльев. А неудача, как он догадался, крылась в том, что крылья создают достаточную подъемную силу лишь тогда, когда имеется достаточная скорость. Он же прыгнул без разгона, с места.
А как же аист на фотографиях Аншюца? Ведь он прыгает прямо с гнезда и не падает, летит... Видимо, он чего-то на этих фотографиях не увидел или был недостаточно внимателен. В чем же ошибка?
Лилиенталь еще и еще наблюдает за птицами и, наконец, удивляется своей недогадливости. На фотографии, конечно же, не видно ветра, ведь воздух абсолютно прозрачен. А на самом деле аисты, как и другие птицы, всегда взлетают только против ветра. Таким образом, еще стоя на месте, расправив против ветра крылья, аист уже испытывает подъемную силу. И она тем больше, чем сильнее ветер. В штиль, когда нет никакого ветра, большие птицы разбегаются по земле, пока не наберут достаточную для взлета скорость... А он прыгнул с сарая без всякой скорости... Да и как с крыши разгоняться? Неудобно... Значит, сарай не годится. Нужен пологий холм, с которого можно было бы и в безветрие разбегаться, а при ветре - стартовать только против него. И еще нужны новые, более широкие крылья. И еще следует провести целый ряд опытов с профилем крыла и найти такой из них, чтобы подъемная сила была максимальной.
Да, многое еще нужно было, чтобы оторваться от земли и полететь, наподобие аиста, на широко расправленных крыльях...
Однако Лилиенталь не боялся ни трудностей, ни опасностей. Он считал, что ему не хватает птичьего чутья, которое птицам передается в виде инстинкта, от природы, а людям надо приобретать опытом.
И он с еще большим упрямством приступил к новым экспериментам и поискам.
Птичье ремесло
Целеустремленность и настойчивость, с которыми Лилиенталь взялся за изучение "птичьего ремесла", были поразительны. В нем отлично сочетались исследователь-теоретик и практик-экспериментатор.
Лилиенталь отказывается от опытов с моделями, не берется сразу и за сооружение готовых аэропланов, понимая, что время для них еще не настало.
Отремонтировав аппарат после неудачного прыжка с крыши, Лилиенталь настойчиво тренируется и подлетывает на нем с небольших холмов в окрестностях Штеглица.
Его планер с каркасом из ивовых прутьев и бамбука, обтянутый парусиной, весил около восемнадцати килограммов. Ажурные крылья напоминали крылья большой бабочки или коршуна. Они были сравнительно небольшого размаха, но довольно широкие. Сзади за ними на легкой балочке располагался хвост для придания устойчивости, состоящий из горизонтального, обтянутого парусиной стабилизатора и вертикального киля.
Держа крылья под мышками и повисая на них во время подпрыгивания против ветра с холмов, Лилиенталь постепенно приобщался к птичьему чутью и умению. Наученный падением с крыши, он теперь был осторожен. Сначала совершал просто пробежки с крыльями, чувствуя, как с увеличением скорости в них нарастает подъемная сила. Перемещаясь в прорези крыла то ближе к его передней кромке, то дальше от нее, он отыскал то единственное положение, где должно находиться тело пилота, чтобы центр тяжести всего аппарата совпадал с центром подъемной силы крыла. Так достигалась лучшая устойчивость планера, он не валился на нос и не опускал хвост.
Лилиенталь, стоя с крыльями против ветра, чувствовал, как они рвутся вверх. Так вот почему птицы всегда взлетают только против ветра! Но ветер таит в себе и опасность. Его порывы и поддувания делают планер очень неустойчивым, и нужны немалые усилия то на одно, то на другое крыло, чтобы удержать планер горизонтально. Поэтому для первых полетов Лилиенталь выбирал тихую погоду или по крайней мере очень слабый и равномерный ветер, не более двух-трех метров в секунду.
Привыкнув на пробежках к крыльям, Лилиенталь как-то выбрал небольшой холмик, разбежался и, оттолкнувшись от земли, подогнул в коленях ноги. Это было всего какое-то мгновение. Но и за эти три-четыре секунды он ощутил упругость воздуха, тихое скольжение вдоль склона. Опираясь на крылья, он летел!
Ничего, что это продолжалось всего лишь какой-то миг. Он явственно почувствовал, что не падает, а именно летит! Выставив вперед ноги, он снова коснулся земли и, пробежав несколько метров по инерции, остановился. Он удивленно оглянулся назад и отметил, что от макушки бугорка до места посадки не более двадцати метров. Но он впервые не прошел их по земле, как обычно, а пролетел на неподвижных крыльях. Впечатление от этого прыжка-подлета было настолько потрясающим, что все врезалось в память до малейших деталей. Он чувствовал и как ветер обдувает его лицо, и как, упруго ложась на воздух, держат его крылья, и как скользит под ногами склон.
Постепенно взбираясь на холмы повыше, Лилиенталь раз за разом увеличивал и дальность полета. За два года он научился держаться в воздухе по несколько десятков секунд и совершать планирующие полеты длиной до ста метров. За это время он хорошо освоил одно из главных и трудных умений летного ремесла - сохранение устойчивости. Балансируя в воздухе - то подтягиваясь на руках ближе или дальше к передней кромке крыла, то перемещаясь в одну или другую сторону, - Лилиенталь научился сохранять равновесие планера даже при порывах ветра. Смещая, например, центр тяжести вперед, он заставлял планер делать более крутой спуск, отодвигая корпус назад, мог уменьшить скорость, что было особенно важно перед приземлением для смягчения удара. Лилиенталь также усвоил и самое главное правило полета - в воздухе нельзя снижать скорость меньше минимально допустимой, при которой подъемная сила уже не в состоянии поддерживать планер и человека.
Накопив опыт и освоив короткие подлеты, Лилиенталь как бы переходит в следующий "птичий класс". Небольшие бугры возле Штеглица его больше не устраивают. Он переносит свои опыты к поселку Гросс-Лихтерфельд, где имелись склоны повыше.
На одном из открытых мест Лилиенталь строит искусственный холм высотой до 15 метров, а сверху - башенку с плоской крышей для разбега. Здесь он уже совершает полеты при ветре до 5...7 метров в секунду, довольно уверенно пролетает до ста метров в длину и даже пытается делать в воздухе развороты. Рулей на планере не было, но, балансируя телом, Лилиенталь заметил, что если сместиться слегка влево или вправо, то планер, накренившись в сторону смещения центра тяжести, начнет делать разворот в ту же сторону.
Совершенствуя летное мастерство, Лилиенталь постоянно совершенствует и свои планеры. Всего он построил их несколько десятков, и каждый новый не был простым повторением предыдущего, а имел какое-то усовершенствование. Так, например, когда для дальнейших опытов потребовался планер с большей площадью крыла, Лилиенталь не стал увеличивать его размах, так как от этого пострадала бы и без того ограниченная прочность, а построил планер-биплан, то есть планер с двумя плоскостями, расположенными одна над другой. Этот планер оказался еще более летучим, чем прежний моноплан с одним крылом. Прыгая против ветра со своей башенки, Лилиенталь иногда ухитрялся подыматься даже выше места старта. Это были уже парящие полеты, когда он, как и аисты, используя силу восходящих потоков набегающего на склон ветра, поднимался вверх.
Весть об успешных полетах Отто Лилиенталя разлетелась по всему свету. Отовсюду в Гросс-Лихтерфельд съезжались посмотреть на "человека-птицу" энтузиасты авиации. У Лилиенталя нашлось много подражателей и последователей. В Америке опыты с балансирными планерами начинает проводить профессор Октав Шанют, во Франции - капитан Фердинанд Фербер. Посмотреть на полеты Лилиенталя приезжает профессор Московского высшего технического училища Николай Егорович Жуковский, занимающийся теорией полета. Это было в 1895 году.
Полеты Лилиенталя произвели на маститого ученого огромное впечатление. По возвращении в Россию Жуковский выступил с докладами и публичными лекциями по авиации и, в частности, так сказал в одном из выступлений о полетах Отто Лилиенталя:
"Подъезжая к Берлину, я думал о том направлении, которое получает теперь разрешение задачи аэронавтики, Стоящая громадных денег трехсотсильная машина Максима с ее могучими винтовыми пропеллерами отступает перед скромным ивовым аппаратом остроумного немецкого инженера, потому что первая, несмотря на ее большую подъемную силу, не имеет надежного управления, а прибором Лилиенталя экспериментатор, начиная с маленьких полетов, прежде всего научается правильному управлению аппаратом в воздухе".
Лилиенталь настолько усовершенствовался в своем летном мастерстве, что стал совершать полеты и с Риновских гор близ Нейштадта, высотою около 80 метров, что для его планера было весьма внушительно. Лилиенталь доводит продолжительность полетов до полуминуты, а дальность до четырехсот метров.
В некоторых полетах, используя силу ветра, Лилиенталь поднимается выше склона горы и разворотами вдоль нее ухитряется даже летать без потери высоты.
Однако, увлекшись совершенствованием своего "птичьего ремесла", как назвал полеты Лилиенталя профессор Шанют, Лилиенталь не торопился совершенствовать устойчивость аппарата. Он целиком полагался на свои тренированные мускулы и, довольно искусно балансируя телом, научился управлять аппаратами при еще более сильном ветре, до 7...8 метров в секунду.
Но каждый такой полет таил в себе скрытую опасность.
9 августа 1896 года во время очередного полета порыв ветра опрокинул планер на спину. Лилиенталь упал со сравнительно небольшой высоты, но поломал позвоночник. На следующий день он скончался.
Говорят, что придя в себя, он прошептал: "Мне не хватило чутья птицы, чтобы угадать порыв ветра..."
В 1926 году в Гросс-Лихтерфельде, на том месте, где Лилиенталь начинал свои первые полеты, был воздвигнут памятник в виде пирамиды, на вершине которой стоит Икар с распростертыми крыльями и обращенным к небу лицом.
Лилиенталь сделал около двух тысяч полетов. Он был первым в истории человечества планеристом, на практике доказавшим возможность управляемых скользящих полетов человека на аппарате тяжелее воздуха. По пути Лилиенталя пошли все новые и новые энтузиасты, которых не страшили ни риск, ни сама смерть. Люди верили, что они когда-нибудь сумеют разгадать тайну "чутья" птиц и научатся укрощать не только ветер, но и всю стихию воздушного океана.
Продолжатели школы Лилиенталя
"Мне не хватило чутья птицы, чтобы угадать порыв ветра.."
Эти слова, к сожалению, могли бы повторить многие другие исследователи. Английский морской инженер Пери Пильчер, проводивший опыты с планерами, казалось, в "птичьем чутье" превзошел самого Лилиенталя. Но, увы, в 1899 году и его постигла та же участь: порыв ветра опрокинул планер в воздухе, и отважный планерист погиб.
Тогда последователи Лилиенталя поняли, что дело здесь не в чутье, а в несовершенстве летательных аппаратов.
Надо, чтобы планер в любой ситуации был устойчив. Но как это сделать?
Опыты продолжаются повсюду. Во Франции на планерах летает армейский капитан Фердинанд Фербер. В Германии Вольфмюллер безрезультатно пытается добиться устойчивости полета с помощью рулей, реагирующих на инстинктивные движения пилота по сохранению равновесия. В России ищет ключ к законам устойчивости летательных аппаратов профессор Николай Егорович Жуковский.
Николай Егорович Жуковский один из первых поддерживает начинания Отто Лилиенталя, пропагандирует его способ летания на неподвижных крыльях.
Работают, и много работают также другие изобретатели. И успехи их были несомненны.
Может, они не так броски, как полеты Лилиенталя, о которых писал тогда весь мир, но зато они более основательны, с более дальним прицелом.
Еще до А.Ф. Можайского, в 1864 году, артиллерийский офицер Николай Афанасьевич Телешов разработал проект самолета с крылом треугольной формы и "теплородным духометом", то есть простейшим реактивным двигателем! Вот ведь как далеко глядел вперед изобретатель, почти на сто лет вперед, в наше время!
Но, как и следовало ожидать, работы Телешова не получили в России никакого признания. Треугольное крыло - точь-в-точь как на теперешних сверхзвуковых самолетах - и воздушно-реактивный пульсирующий двигатель казались такой диковинкой, что во всех ведомствах, куда ни обращался за помощью изобретатель, их просто отказывались рассматривать всерьез. Волей-неволей пришлось идти на поклон к заграничным фирмам. Министерство торговли Франции 17 августа 1867 года выдало Телешову патент на самолет "Дельта" и "теплородный духомет" к нему.
Поразительно, что Николай Афанасьевич Телешов предвидел не только эру реактивных самолетов, но и был первым, кто верил в создание реактивных пассажирских самолетов. Даже сейчас, когда сверхзвуковые лайнеры совершают свои коммерческие рейсы, как-то не верится, что еще в 1864 году Николай Телешов разработал проект пассажирского самолета с треугольным крылом и реактивным двигателем грузоподъемностью на сто двадцать пассажиров, названный им "Система воздухоплавания".
Конечно, по тем временам реализовать такой проект технически было невозможно, но как далеко человек смотрел в будущее, как верно предвидел его!
Или взять хотя бы проекты известного русского изобретателя и ученого, инженера-электрика Александра Николаевича Лодыгина. Он первый предложил конструкцию "электролета", то есть геликоптера с электродвигателем. В России его проект не нашел поддержки. Тогда Лодыгин повез проект во Францию. Там нашлись люди, заинтересовавшиеся его проектом, дали деньги на постройку аппарата. Но помешала война Франции с Пруссией в 1870 году. Проект не был реализован.
Снова возвратившись к проектам в области электротехники, Лодыгин задолго до Эдиссона, в 1873 году, изобрел лампочку накаливания. Но авиация привлекала его всю жизнь. Сорок лет спустя, в 1914 году, он обратился к русскому правительству с проектом "цикложира" - летательного аппарата наподобие геликоптера, но только со специфическим гребным винтом: не в виде лопастей пропеллера, а в виде огромных колес, в которых вместо спиц множество лопастей, как на вентиляторе.
Проект тоже не нашел одобрения. И только теперь, когда в воздух поднимаются первые экспериментальные самолеты с электродвигателями, мы можем оценить смелость и новаторство идей Александра Николаевича Лодыгина.
Знаменитый симферопольский доктор медицины Николай Александрович Арендт был настолько сведущ в вопросах врачевания, что его услугами пользовалась даже царская семья во время пребывания в Крыму.
Но представьте себе недоумение, а то и смятение вельмож и сановников, когда они узнали, что Арендт не только прекрасно врачует, но еще и занимается странными вещами - изучает полеты птиц, строит воздушные змеи, набивает чучела коршунов и степных орлов, а затем проводит с ними какие-то непонятные опыты. Зачем это медицинскому светилу?
На протяжении пятнадцати лет, с 1873 по 1888 год, Арендт серьезно изучал возможности полета человека. Вот для этого ему и нужны были опыты со змеями, чучелами птиц. Еще задолго до Лилиенталя Арендт пришел к убеждению, что парящий полет человека вполне возможен, но крылья обязательно должны иметь профиль, или, как он писал, "свод", отчего их подъемная сила будет значительно больше. Свои мысли об этом Арендт опубликовал в статье "К вопросу о воздухоплавании" еще в 1874 году. В 1876 году Арендт обратился в Главное инженерное управление с просьбой помочь в постройке планера. Безрезультатно. В следующем году он ходатайствует уже перед военным министром о субсидии в 2000 рублей для своих опытов. Министр наложил на ходатайстве Арендта резолюцию об отказе на том основании, что якобы "нет никаких указаний на возможность применения его идей к делу".