Александр Ивич – Приключения изобретений (страница 28)
Но они были уверены, что следующий планер будет лучше.
Пришла зима. Братья вернулись в Дейтон – обдумать результаты своих полётов и накопить денег для опытов будущего года.
Новые изобретения
За зиму они построили планер гораздо больше первого и, приехав летом в Китти-Хоук, снова начали полёты. Всё шло хорошо, полёты были удачными, но по-прежнему очень короткими.
Вильбур понял, что хотя они долго просидели над книгами, много вычисляли и раздумывали, но знаний им всё ещё не хватает. Новых успехов можно добиться, только основательно изучив законы давления воздуха на плоскости крыльев.
Занявшись следующей зимой этой научной работой, братья сделали ещё одно изобретение. Они построили трубу длиной около двух метров. У одного конца трубы стоял вентилятор, посылавший в трубу поток воздуха. Другое отверстие было открыто. Помещая в трубу модель планера и меняя скорость ветра в трубе, братья снова принялись вычислять действие воздушных потоков на различные формы плоскостей.
Сделали изобретение… Да ведь оно уже было сделано прежде! Первую аэродинамическую трубу построил Циолковский и продувал в ней модели своих аэростатов. Вот так и бывает. Часто, очень часто брели изобретатели ощупью, тратили годы, иногда и всю жизнь на то, чтобы изобрести изобретённое прежде.
Братья Райт не знали русского языка, не знали, что Циолковский опубликовал в 1899 году работу о своих опытах с аэродинамической трубой. А ещё раньше, в 1895 году, вышла из печати его работа «Аэроплан или птицеподобная летательная машина», в которой он дал хорошо продуманные чертежи самолёта.
Аэродинамическая труба – очень интересное изобретение. Оно показывает, какая гибкость мысли, какое умение отказаться от привычного, само собой разумеющегося, всегда нужны создателям нового – учёным и изобретателям.
Для того чтобы найти самые подходящие формы и размеры крыла, Райтам нужно было выяснить, как воздействуют на крыло планера воздушные потоки.
Они строили сперва малые модели, потом большие планеры, все их испытывали в воздухе, меняли формы крыла и опять испытывали. Наконец убедились, что это путь слишком долгий. Тогда они попробовали вычислить формы крыла, опираясь на теоретические исследования. Но ведь правильность вычислений опять надо было проверять в воздухе на планере или его модели! Это требовало бездны времени и довольно много денег.
Вот тогда и осенила братьев идея, которая прежде пришла в голову Циолковскому: совершенно безразлично, испытывать ли движущееся крыло в воздухе или неподвижное крыло в искусственно созданных вентилятором потоках воздуха – иначе говоря, в аэродинамической трубе.
Задача испытаний неожиданно решалась «обратным» способом. Такой отказ от казавшегося естественным, незаменимым метода испытаний и замена его обратным давали огромный выигрыш времени и экономию денег. За один день в аэродинамической трубе можно было испытать несколько небольших моделей крыла. А изготовить их стоило очень мало труда и денег. Да и сама аэродинамическая труба – сооружение простое, дешёвое.
Опыты с аэродинамической трубой показали братьям Райт, что в их планере было неудачным. Оказалось, что лучше летает планер, у которого длина крыльев в шесть раз больше их ширины. А длина прежних крыльев была всего в три раза больше ширины.
Летом 1902 года братья снова отправились в Китти-Хоук. Это было их третье путешествие. Они собрали здесь новый большой планер. На нём они испытывали свою последнюю находку – подвижной хвост.
Сначала они пробовали делать неподвижный хвост, как на планере Лилиенталя. Он должен был мешать планеру отворачивать в сторону, когда меняется изгиб крыльев. Машина стремится повернуться, а хвост тогда оказывается против ветра и задерживает поворот. Но после первых опытов братья решили, что неподвижный хвост может оказаться опасным в полёте. Они соединили проволоками управление изгибом крыльев и хвоста. Когда края крыльев наклонялись, хвост поворачивался так, чтобы принять на себя напор ветра и помешать повороту планера.
Так был изобретён и впервые испытан вертикальный руль – одна из очень важных частей будущего самолёта.
Это было самой большой удачей третьей поездки в Китти-Хоук.
От планера к аэроплану
И всё же эта удача давала ещё очень мало. Братья убедились, что их планер может летать, но даже после всех усовершенствований он летает очень недолго – в лучшем случае две-три минуты. Ветер – слишком ненадёжный двигатель.
– Мы должны создать собственный ветер, – говорил Вильбур. – Если прикрепить к планеру спереди винт вроде пароходного и заставить его быстро вращаться, то он, ввинчиваясь в воздух, потянет за собой машину.
Идея тоже не новая. Винты были на самолёте Можайского, их предусматривал проект аэроплана Циолковского. На полтора века раньше идею «летающего винта» разрабатывал Ломоносов, думал о нём и Леонардо да Винчи в XVI веке. Но в распоряжении Можайского была только паровая машина, чтобы приводить в движение винт. Ко времени, когда начинали свою работу Райты, уже существовали компактные, нетяжёлые двигатели внутреннего сгорания – автомобильные моторы.
Братья попытались заказать небольшой мотор автомобильному фабриканту. Они просили сделать им мотор мощностью восемь лошадиных сил и весом не больше восьмидесяти килограммов.
Ни один фабрикант не хотел заняться изготовлением такого мотора. Тогда братья Райт принялись его строить сами.
После пятинедельных трудов им это удалось. Небольшой четырёхцилиндровый мотор развивал даже большую мощность, чем они предполагали, – двенадцать лошадиных сил.
Пора было изготовлять пропеллер.
Винт на первый взгляд простая вещь. Но вы помните, что подходящая форма корабельного винта была найдена не сразу, – определить её помог случай.
Какой им нужен мотор, Райт знали – автомобильный. Надо было только сделать его полегче и внести небольшие изменения в конструкцию. А проверенной формы воздушного винта не было. Сперва братья думали использовать обычный пароходный винт, но скоро они поняли, что винт, хорошо работающий в воде, не годится для менее плотной воздушной среды.
Каждый день, с утра до поздней ночи, спорили Орвиль и Вильбур, каким должен быть винт. Часто, проспорив целый день, они замечали, что Вильбур к вечеру защищает ту точку зрения, которую утром высказывал Орвиль, а он яростно оспаривал. Но Орвиль уже отказался от неё и защищает то, что утром говорил Вильбур и с чем он никак не хотел согласиться.
Споры продолжались несколько месяцев и кончились неожиданно: братья убедились, что никакого «лучшего» винта не существует. Пропеллер каждый раз надо делать в зависимости от машины, на которую он будет поставлен.
Они решили поставить на свою машину два пропеллера. Сделали их из крепкой фанеры, склеенной в несколько слоёв, насадили пропеллеры на стальные оси и прикрепили их позади крыла планера.
Пропеллеры были не тянущие, как в большинстве нынешних самолётов (впереди машины), а толкающие.
В сентябре 1903 года братья Райт снова приехали в Китти-Хоук. Лето – лучшее время для полётов – было на этот раз потеряно. Больше месяца продолжалась сборка самолёта. Он был того же типа, что и прошлогодний планер, – биплан, иначе говоря, аэроплан с двумя плоскостями, расположенными одна над другой. Спереди был горизонтальный руль высоты. Сзади – вертикальный киль с рулём направления и два пропеллера. Мотор – рядом с местом лётчика. Сиденья для лётчика по-прежнему не было. Он управлял машиной лёжа. Для разбега братья проложили рельс, по которому самолёт должен был катиться до взлёта.
Первый опыт в начале ноября кончился неудачей. Когда запустили пропеллеры, треснула стальная ось. Пришлось отправить её в Дейтон, и только 20 ноября ось прибыла обратно в Китти-Хоук.
Становилось уже холодно. Ветры были очень сильные. В наскоро сколоченном летнем сарае жить было неуютно. Но ни за что не хотели братья отложить опыты до будущего года. А неудачи продолжались. При новой попытке раскрутить пропеллеры опять отлетел кусок оси.
На этот раз Орвиль сам поехал в Дейтон, чтобы изготовить более прочные оси. Вернулся он только в декабре.
Условия для полётов стали ещё хуже. Зима. Сильный ветер. Было безумием пытаться взлететь в такую погоду. Значит, возвращаться ни с чем, ждать до будущего лета, разобрать готовую к полёту машину, полгода ещё мучиться сомнениями – годится ли она? Нет, на это у них сил не было.
И они решились…
Через много лет Орвиль писал:
Орвиль запустил мотор.
Машина пробежала около двенадцати метров по рельсу и поднялась в воздух. Первый полёт на высоте трёх метров от земли продолжался двенадцать секунд. Самолёт пролетел тридцать шесть метров. Это было 17 декабря 1903 года.
Если бы теперь испытывали новый самолёт и он, поднявшись на три метра, опустился бы через двенадцать секунд, сказали бы, что самолёт этот надо сломать и выбросить. Но тогда это было серьёзным достижением.
В тот же день братья летали по очереди ещё три раза. Самым удачным и продолжительным был последний полёт Вильбура. Он продолжался пятьдесят девять секунд, и самолёт покрыл расстояние в четверть километра. Немного, конечно. Но самолёт летал, и видно было, как его совершенствовать дальше. Для братьев Райт стало очевидным: полёты на аппаратах тяжелее воздуха возможны.