Сперва нужно было опробовать паровые машины на стоянке - посмотреть, исправно ли поступает топливо, быстро ли вырабатывается пар, надежно ли работает система охлаждения. Подложив колодки под колеса, прикрепив самолет якорями к земле, надо было проверить, достаточно ли жестка конструкция самолета, не вибрирует ли она от мощной струи воздуха, гонимой вращающимися винтами. Предстояло проверить всю тросовую передачу к рулям, работу штурвалов и самих рулей, чтобы они не могли подвести в полете. В наши дни, раньше чем оторвать от земли опытную машину, сперва ее заставляют пробежаться по земле, совершают, как принято говорить, - рулежку самолета, потому что нужно убедиться в надежной работе всех деталей не только при стоянке, но, главное, при движении самолета. Только после проведения всех этих наземных испытаний производят первый полет нового самолета. Так же, вероятно, поступал и Можайский.
Ему удалось выполнить всю программу испытаний своего самолета: воздухолетательный аппарат был построен, испытан, на нем был совершен полет. Великий русский изобретатель Александр Федорович Можайский воплотил в действительность давнишнюю мечту людей - открыл эру летания на аппаратах тяжелее воздуха.
В годы, когда проходили испытания самолета, Можайскому было далеко за пятьдесят; в таком возрасте трудно управлять самолетом, и честь совершения первого полета выпала на долю механика, активного помощника Можайского по сборке самолета. О "механике, управлявшем машиною" Можайского, писал в 1903 году Евгений Степанович Федоров, не назвав, к сожалению, его фамилии.
Остался также неизвестным и точный день совершения полета. Нет актов испытаний, нет документов, рассказывающих о тех изменениях, которые неизбежно вносились в ходе испытаний в конструкцию самолета, нет, наконец, документа, который бы в прямой форме фиксировал день полета. Видимо, все это носило характер личных записей Александра Федоровича - но его личный архив не дошел до нас.
Часто высказывалось мнение, что полет самолета Можайского произошел 20 июля 1882 года. Однако прямыми доказательствами эта дата не подтверждается.
Вероятнее предполагать, что полет произошел летом 1883, или даже летом 1884 года. К этому времени сам Александр Федорович просил создать комиссию из членов Русского технического общества. Такая комиссия под председательством М. А. Рыкачева собиралась. Она ознакомилась с самолетом и в решении, подписанном 22 февраля 1883 года, отметила, что самолет Можайского "уже почти готов".
Активный деятель VII отдела Русского технического общества, Аркадий Васильевич Эвальд, в одном из своих докладов, прочитанном в марте 1883 года, говорил:
"Из числа более практических и более научных проектов, от которых можно ожидать каких-нибудь результатов, я должен указать на аппарат г. Можайского, который сооружается в Петербурге..."
"Это один из аппаратов, которые подают наиболее надежд для своего осуществления, потому, что он основан на тех строго научных данных, которые нам хорошо известны, а не составляют плода фантазии, ни на чем не основанной".
"Можайскому удалось изобрести машину, каких до сих пор еще не было, и, действительно, его машина вместе с котлом весит 14 1/2 фунтов (на 1 л. с. мощности - В. К.), и это не проект, а такая машина существует, так что остается только испробовать ее в применении к аэроплану. Если все наши теоретические предположения о движении аэроплана в воздухе не ложны, то я не сомневаюсь, что г. Можайский на своем аэроплане поднимется, и задача многих веков будет решена. Может быть, этот аэроплан не представит еще полного совершенства. Это не беда, совершенство явится потом, а пока достаточно возможности подняться на воздух..."
То важное обстоятельство, что испытания самолета Можайского завершились полетом, а не ограничились только наземными испытаниями, подтверждается целым рядом документов.
Официальный отчет о деятельности VII (Воздухоплавательного) отдела Русского технического общества, называя Александра Федоровича Можайского первым создателем самолета, отмечает, что "из осуществленных проектов аэропланов прежде всего заслуживает упоминания аэроплан Можайского, построенный и подвергшийся испытанию".
Выдающийся деятель отечественной авиации Евгений Степанович Федоров, делая доклад в марте 1903 года, назвал самолет Можайского "первым построенным и подвергшимся испытанию прибором этого рода", но это еще не дает окончательной уверенности в том, что испытания завершились полетом.
Но уже военный инженер В. Ф. Найденов - автор первого русского учебника конструкции самолетов - в своих лекциях, читанных офицерам в начале XX века, говорил о полете самолета Можайского.
"Военная энциклопедия" издания 1914 года посвятила деятельности Можайского статью, указав, что имел место полет, что самолет "отделился от земли". Это уже прямые, а не косвенные свидетельства осуществленного полета.
Как происходил этот первый полет? Имеет ли он право быть названным так с нашей, современной точки зрения? Или, может быть, самолет лишь непроизвольно приподняло ветром, и он оторвался от земли? Или же он оторвался от земли только за счет разгона, быть может скатываясь с наклонного деревянного помоста?
Ответы на все эти вопросы могут дать некоторые элементарные подсчеты. Необходимые для этого весовые и размерные данные построенного самолета записаны в протоколе комиссии Рыкачева.
В "журнале заседания комиссии по рассмотрению проекта летательного аппарата А. Ф. Можайского, 22 февраля 1883 года", сказано:
"Можайский на основании изложенной теории и проведенного опыта пришел к заключению, что при уклоне плоскости к горизонту в 6° отношение вертикальной составляющей к горизонтальной составляющей равно 9,6. Это отношение и принято в основание в приборе, устроенном г. Можайским в Красном Селе. Матерчатая плоскость в этом приборе имеет 4000 квадратных фут, вес всего прибора с машиной, запасом материалов и проч. равен 57 пудам".
Так полный полетный вес самолета Можайского, равный 57 пудам, составляет 934 кг, его наибольшее качество, то есть отношение вертикальной составляющей силы сопротивления к горизонтальной той же силы равно 9,6. Затем в журнале называется величина скорости полета, которую рассчитывал достичь А. Ф. Можайский на своем самолете: 36,2 фута в секунду, то есть 11 м/сек. Коэфициент полезного действия винтов комиссия считала равным 0,5.
Мощность, которая нужна, чтобы самолет мог совершить горизонтальный полет или, как ее называют в современной авиации, потребную мощность находят по формуле:
Nп=G * V / (75 * k * n)
где G - полный полетный вес самолета в кг, V - скорость горизонтального полета в м/сек, k - качество самолета, n - коэфициент полезного действия воздушных винтов Или:
Nп=934 x 11 / (75 x 9,6 x 0,5) = 28,6 л.с.
Так как полная мощность обоих двигателей, стоявших на самолете Можайского, составляла 30 л. с., то, очевидно, самолет мог лететь с той скоростью, которую ожидал от него изобретатель.
Действительно, этот вывод будет верен, но при условии, что взлетная скорость самолета оказалась меньше максимальной. Во-вторых, надо убедиться в том, что максимальное качество самолета действительно высокое.
В современной аэродинамике считают, что взлетная скорость самолета примерно на 10% превышает посадочную. Посадочную скорость в первом приближении определяют так:
Vпос ~ 3 * (p) в степени 1/2
величина p, стоящая под знаком радикала, представляет собой частное от деления полного полетного веса самолета на площадь крыльев, то есть говоря иначе, нагрузку на квадратный метр несущей поверхности. Площадь крыльев построенного самолета была равна 4000 кв. фут, то есть 372 кв. м. Таким образом, взлетная скорость самолета будет равна:
Vвзл ~ 1,1 x 3 (934 / 372) в степени 1/2 ~ 5,2 м/сек
Следовательно, мощности двигателей заведомо хватало, чтобы самолет мог набрать скорость, достаточную для отрыва от земли.
В наше время модель самолета Можайского построили и произвели ее испытание в аэродинамической трубе Московского авиационного института имени Серго Орджоникидзе. Эти испытания дали возможность убедиться, что самолет Можайского был рассчитан правильно и мог самостоятельно взлетать даже с горизонтальной поверхности, даже в наихудших условиях - при полном безветрии. Его взлетная скорость составляла 5,2 м/сек, и для ее достижения хватало мощности двигателей.
Оторвавшись от земли, самолет мог совершать горизонтальный полет. Совершая полет на наивыгоднейшем угле атаки, то есть на таком, при котором достигается наибольшее значение качества, равное для самолета Можайского 9,6 - он двигался бы со скоростью 6 м/сек (около 21 км/час), при затрате мощности 15,5 л. с.; со скоростью 8 м/сек (около 29 км/час), при 20,5 л. с.; со скоростью 10 м сек (36 км/час), при 25,7 л. с,; со скоростью 11,75 м/сек (около 42 км/час) - при 30 л. с.
Если бы даже качество самолета Можайского оказалось ниже названного и не превышало бы шести - самолет мог бы самостоятельно оторваться от земли и совершать горизонтальный полёт со скоростью, превышающей 25 км/час.
Расчеты и испытания, произведенные советскими учеными, доказывают, что самолет Александра Федоровича Можайского мог совершать полет в современном смысле этого слова: самостоятельно отрываться от земли, совершать горизонтальный полет и набирать высоту{40}.
Русскому народу принадлежит честь создания первого в мире самолета и осуществления на нем первого в истории человечества полета. Имя Александра Федоровича Можайского по праву занимает место в славном ряду великих изобретателей как имя основоположника самолетостроения.
Последние годы
Во время испытаний самолета Александр Федорович убедился, что избрал правильный путь, применив в качестве двигателя паросиловую установку. Но, желая улучшить летные данные самолета, Можайский решил создать более мощные двигатели, каждый по 50 лошадиных сил.
С 1885 года, когда испытания первого самолета были полностью завершены, Можайский стал хлопотать о постройке новых, спроектированных им, мощных авиационных паровых машин. Двигатели следовало строить в России, только в России - излишняя болтливость английского журнала уже оказала плохую услугу Можайскому.
В течение долгого времени считали, что паровые машины, спроектированные Можайским, строились на Балтийском судостроительном заводе. Это мнение подтверждалось "Воспоминаниями" академика А. Н. Крылова, где, рассказывая о судьбе паровых двигателей Можайского, автор "Воспоминаний" писал:
"Машина много лет лежала в углу механической мастерской Балтийского завода, затем куда-то исчезла, вероятно, обращена была в лом".
Однако изучение архивных документов заставляло предполагать, что не на Балтийском заводе были изготовлены вторые паровые машины Можайского, а на другом петербургском заводе - Обуховском.
В архиве главного механика, в книге регистрации заказов были обнаружены неизвестные ранее записи о поступивших на Обуховский завод чертежах для изготовления машины А. Ф. Можайского. Из этих записей видно, что первый заказ на изготовление деталей вторых паровых машин Можайского начали выполнять 20 сентября 1886 года.
В "Выписке из книги заказов за 1886 год" сказано:
"Дата: 20/IХ. Содержание заказа: эксцентрики и подшипники для машины г-на Можайского. No чертежа 47/4155.
20/IX. Цилиндры и коробки для машины г-на Можайского.
20/IХ. Разные детали для машины г-на Можайского. 47/4155.
24/Х. Детали для машины г-на Можайского. 3190.
29/XI. Чертежи цилиндров для машины г-на Можайского. No 3248.
9/ХII. Стальные вещи к паровым цилиндрам по заказу Можайского. 3254."
Документы, обнаруженные в Центральном Государственном Архиве Военно-Морского Флота позволили установить, что 24 сентября 1887 года начальник Обуховского завода доложил Главному управлению кораблестроения и снабжений о том, что первый экземпляр паровой машины для нового самолета Можайского изготовлен и обошелся заводу в 1769 рублей. Можайский настойчиво добивался разрешения на изготовление дубликата паровой машины для своего летательного аппарата.
Сталелитейный завод, основанный за Невской заставой в 1863 году П. М. Обуховым, считался в те времена технически совершенным предприятием.
Но паровые машины Можайского строились на Обуховском заводе очень медленно, и в октябре 1887 года Александр Федорович обратился с настойчивой просьбой к начальнику завода, своему старому знакомому по плаванию на "Диане" и по Хивинской экспедиции А. А. Колокольцову. Можайский писал:
"Работы для меня по Вашему заводу остановлены, и я узнал, что на запрос Ваш о постройке для меня второй машины, дубликата первой, последовал отказ со стороны Николая Матвеевича (адмирала Чихачева, управляющего морским министерством - В. К.).
Мотивом для отказа послужила, вероятно, большая цена машины, назначенная заводом, - 2122 рубля. Такая цена не была предвидена ни мною, ни министерством, которому я назначил цену другую, основанную на том, что фирма "Арбекер и сын" в Лондоне построила мне подобную машину за сто фунтов, или по нашему тогдашнему курсу за тысячу рублей на ассигнации. Сверх того, ценность машины еще должна была уменьшиться по моему расчету вследствие того, что я представил на Ваш завод все бронзовые части машины уже отлитыми, как-то: шатуны для штоков, хомуты к ним, золотники и кольца к ним, подшипники, кольца для эксцентриков, нагнетательную помпу, кольца для поршней, все паропроводные медные трубки с кранами, масленки уже совершенно готовыми, так же доставил материал для рамы машины, что все вместе удешевляло стоимость машины...
... Я хочу указать Вам на то, что все главные части второй машины уже сделаны заводом и за самым малым исключением остается пригонка частей и сборка машины".
Но Колокольцов не проявлял интереса к работам своего бывшего сослуживца и ничем не помог Александру Федоровичу. Волокита с получением разрешения на строительство второй паровой машины длилась пять месяцев. Только в марте 1888 года начальник Главного управления кораблестроения и снабжений сообщил заводу, что
"в видах пользы дела, завод может исполнить просьбу отставного контр-адмирала Можайского по изготовлению второго экземпляра паровой машины и котла для его аппарата".
Оба новых двигателя Можайского были готовы лишь в начале 1890 года. Их вместе с двумя первыми машинами, снятыми с самолета после его испытания, перевезли на Балтийский завод, где они и хранились на складе. Однако установить новые, более мощные машины и испытать их не удалось Можайскому он умер в марте 1890 года.
Сын изобретателя, лейтенант Александр Александрович Можайский, дела своего отца не продолжал.
Когда на Балтийском заводе произошел пожар и пострадали все четыре машины Можайского, то лейтенант Можайский как наследник предъявил претензии правлению Балтийского завода. Таким образом, А. Н. Крылов мог в действительности видеть двигатели Можайского на Балтийском заводе. Однако до сих пор еще не найдены чертежи, по которым строились эти новые и, вероятно, еще более совершенные авиационные паровые двигатели Можайского.
Зима 1890 года была на исходе, когда Александр Федорович простудился и заболел воспалением легких. Его организм сопротивлялся недолго, и в ночь с 19 на 20 марта 1890 года, в первом часу по полуночи, он скончался.
В скромный дом на Усачевом переулке, где последние годы жил великий изобретатель, пришли родственники и друзья покойного, чтобы проводить его в последний путь. Похоронили Можайского на Смоленском кладбище.
Несколько петербургских газет поместили короткие сообщения о смерти отставного контр-адмирала Можайского, но ни в одном не было сказано, что ушел из жизни создатель первого в мире самолета, великий изобретатель, основоположник самолетостроения.
Ни одно государственное учреждение царской России не проявило ни малейшего интереса ни к самолету, ни к двигателям. Никто не позаботился сохранить архив, модели, на которых экспериментировал русский изобретатель. Затерянной оказалась даже могила изобретателя. И это не простая забывчивость, невнимание или недомыслие. Здесь проявилось сознательное стремление предать забвению, замолчать все заслуги русских в любой области, в частности в авиации, чтобы представить отечественных авиаконструкторов XX столетия как подражателей американским и западноевропейским конструкторам, как копировщиков чужих образцов.
До революции эта лживая и порочная линия была одобрена свыше. Русскому человеку со школьной скамьи пытались внушить, что русский народ даже не способен обогатить науку ценными открытиями, самостоятельно мыслить, талантливо изобретать.
Носители официальных мнений, говоря о неспособности русского народа к самостоятельному решению технических задач, замалчивали, забывали о талантливых работах отечественных ученых. Многостороннюю деятельность Ломоносова ограничивали одной поэзией, стараясь представить его как придворного поэта; Кулибина превращали в затейника, устроителя дворцовых иллюминаций; Ползунова, Нартова, Черепановых, Можайского и вместе с ними десятки, сотни, тысячи творцов русской техники, создателей великой самобытной культуры великого народа просто предавали забвению.
Только гроза Великой Октябрьской социалистической революции очистила эту смрадную, затхлую атмосферу. Лишь в советское время величественное здание русской науки и русской техники предстало со своей богатой историей, своими традициями, своими самобытными научными школами.
Дело, за которое боролся Александр Федорович Можайский, не умерло вместе с ним. Его научные взгляды были поняты русскими исследователями, продолжателями начатого им дела. Своими трудами они подготовили условия для последующего, бурного развития авиации.
Иностранные подражатели
Самолет, построенный Можайским, был первым в мире который мог летать. Успех изобретателя, сумевшего преодолеть все преграды, воздвигавшиеся на его пути врагами, должен был сыграть и сыграл роль толчка огромной силы. Уже в восьмидесятых и девяностых годах прошлого столетия появилось много проектов летательных аппаратов, сохранивших основной принцип создания подъемной силы с помощью неподвижного крыла, который впервые успешно применил русский изобретатель Александр Федорович Можайский.
Такие проекты самолетов появились прежде всего в Англии и Франции. И это не случайное совпадение. Именно английский журнал, разболтав о строившихся в Англии паровых машинах для самолета Можайского, познакомил читателей с работами русского конструктора.
Французским техническим кругам было еще легче следить за каждым шагом, который совершал Можайский. У них был свой постоянный, можно сказать, штатный информатор - Степан Карлович Джевецкий{39}. Он родился в России, учился во Франции и в начале 80-х годов стал одним из руководителей воздухоплавательного отдела Русского технического общества. Джевецкий очень часто ездил во Францию и при этом регулярно знакомил французских инженеров с тем, какие успехи делает русская авиационная техника. Во Франции он показал модели, как две капли воды похожие па модели Можайского. Не удивительно, что вскоре французский конструктор Виктор Татэн в своих моделях летательного аппарата стал так энергично подражать Можайскому, что вызвал решительный протест русской технической общественности.
Английский инженер Филлипс тоже создавал летательный аппарат с неподвижными крыльями. Этот изобретатель правильно понял и усвоил основную мысль, что крыло, будучи установлено под некоторым углом к направлению движения, способно создавать подъемную силу. Но правильный принцип не помог Филлипсу создать хорошую конструкцию самолета.
Он сконструировал крылья в виде прямоугольной рамы, поставленной вертикально, точно решетчатая стена. Крыло было составлено из полусотни узких, тонких и длинных, слегка изогнутых пластин, близко расположенных одна от другой. Эту решетчатую стенку Филлипс поставил на станину с тремя колесами. На станине, перед решетчатой стенкой, поместил паровой двигатель, вращающий воздушный винт. В 1884 году Горацио Филлипс получил патент на такую машину, а в 1893 году выстроил ее и испытал. Видимо, сам Филлипс мало верил в то, что это диковинное сооружение может летать. Аппарат не имел ни рулей, ни других приспособлений для управления. Филлипс положил на станину мешок с песком, привязал аппарат тросом к столбу, запустил двигатель и, отойдя в сторону, стал наблюдать, как будет вести себя его детище.
Вращающийся винт создавал тягу, и аппарат стал бегать на привязи вокруг столба. Когда скорость стала значительной, два задних колеса оторвались от настила, по которому катились до этого, а переднее упрямо продолжало катиться по доскам помоста.
В общем, этот летательный аппарат вел себя на этих испытаниях так же, как иной хитрец, который на мелком месте сильно бьет руками и одной ногой по воде, желая уверить окружающих, что он уже научился плавать - а в это время другой ногой отталкивается от дна.
Хайрем Максим - изобретатель скорострельного пулемета, крупный конструктор в области артиллерии, обладатель больших инженерных знаний и солидного состояния, взял в Англии патент на свою летательную машину в 1889 году.
Очень скоро Максим убедился, что двигатели внутреннего сгорания еще не достигли такого совершенства, чтобы их можно было использовать в авиации, и предпочел установить паровую машину.
Два его паровых двигателя имели мощность в 362 л. с., при общей площади несущих поверхностей летательного аппарата в 4000 квадратных фут (372 кв. м). Такую площадь имели крылья самолета Можайского, и это заставляет думать, что Максим находился под влиянием идей русского изобретателя.
К 1893 году Максим закончил сооружение аэроплана; длина машины от переднего руля до задней кромки заднего руля составляла около 60 метров. Полная высота ее превышала 10 метров. Аппарат стоял на колесах, которые при разбеге могли катиться по рельсовым путям. Кроме железнодорожного пути был проложен еще один путь, из деревянных брусьев, поднятых на некоторую высоту от земли - причем колея второго пути была шире колеи первого пути. Этот второй путь Максим построил, чтобы зарегистрировать полет.
Как только аппарат оторвется от рельсового пути, четыре добавочных маленьких, окрашенных свежей краской колеса покатятся по верхней, предохранительной, деревянной колее и оставят на ней след от краски. Тогда не придется спорить и доказывать - произошел ли полет или нет. Это сооружение говорит о том, что конструктор не помышлял о полете на большой высоте.
В феврале 1893 года при работе двигателей на полной мощности гигантская махина, развив скорость в 64 км/час, оторвалась от рельс после пробега на 300 метров. Выломав около 30 метров предохранительной колеи, огромная машина потеряла устойчивость и упала на землю.
Несовершенный и громоздкий аппарат Максима, все же был способен летать. Авария, которая произошла с ним, объясняется тем, что самолет был мало устойчив и отдельные его части недостаточно прочны.
Максим работал в исключительно благоприятных условиях и затратил огромные средства, и все же его результаты получились очень скромными. Французский инженер-конструктор Клеман Адер также стал на путь, проложенный Можайским.
В 1890 году Адер получил французский патент на "крыльчатый аппарат для воздушного судоходства, именуемый авионом". Авион Адера напоминал летучую мышь огромных размеров со складными и гибкими крыльями. В полете летчик управлял аппаратом, передвигая крылья, отводя их вперед и назад, частично складывая и даже изменяя кривизну каждого крыла. Авион не имел хвостового оперения - его заменяли гибкие крылья.
В корпусе, стоящем на трех колесах, была установлена паровая машина, которая вращала винт с лопастями причудливых очертаний, словно изогнутые перья гигантской птицы.
В 1891 году Адер впервые испытал свой "Авион No 1". Полет не был осуществлен, но французское военное ведомство, заинтересовавшись опытами Адера, ассигновало более полумиллиона франков, чтобы продолжить испытания. К 1897 году Адер закончил строительство нового аэроплана - "Авион No 3". Две его паровые машины мощностью по 20 л. с. вращали каждая свой воздушный винт. В остальном новый аэроплан сохранял все основные черты первого.
При испытании, проведенном в октябре 1897 года, Адер, после пробега 150 метров, дав полные обороты двигателям, оторвал аппарат от земли и, пролетев около 300 метров, поломал при посадке шасси, крыло и винты.
Это был полет. Но французский военный министр оказался недальновидным и в самый ответственный момент отказал в новых средствах, не дав возможности Адеру продолжать его работу.
Успехи конструкторов, работавших в Европе, привлекли внимание американцев. Когда в области самолетостроения стал работать американец профессор Лэнгли, - уже никого не приходилось убеждать, что неподвижно установленное крыло способно создать достаточную подъемную силу; уже не надо было спорить - создает ли винт, вращаемый паровым двигателем, необходимую силу тяги. Все эти сомнения, споры, разрешил своими трудами Можайский.
Лэнгли очень решительно использовал опыт русских конструкторов. Да, именно русских, как об этом прямо свидетельствует в своей книге ученик проф. Н. Е. Жуковского - Б. Бубекин:
"На конкурсе аэропланов (в 1909 г.) окончательно выяснилось, что для того, чтобы аэроплан был устойчив, необходимо:
Ему удалось выполнить всю программу испытаний своего самолета: воздухолетательный аппарат был построен, испытан, на нем был совершен полет. Великий русский изобретатель Александр Федорович Можайский воплотил в действительность давнишнюю мечту людей - открыл эру летания на аппаратах тяжелее воздуха.
В годы, когда проходили испытания самолета, Можайскому было далеко за пятьдесят; в таком возрасте трудно управлять самолетом, и честь совершения первого полета выпала на долю механика, активного помощника Можайского по сборке самолета. О "механике, управлявшем машиною" Можайского, писал в 1903 году Евгений Степанович Федоров, не назвав, к сожалению, его фамилии.
Остался также неизвестным и точный день совершения полета. Нет актов испытаний, нет документов, рассказывающих о тех изменениях, которые неизбежно вносились в ходе испытаний в конструкцию самолета, нет, наконец, документа, который бы в прямой форме фиксировал день полета. Видимо, все это носило характер личных записей Александра Федоровича - но его личный архив не дошел до нас.
Часто высказывалось мнение, что полет самолета Можайского произошел 20 июля 1882 года. Однако прямыми доказательствами эта дата не подтверждается.
Вероятнее предполагать, что полет произошел летом 1883, или даже летом 1884 года. К этому времени сам Александр Федорович просил создать комиссию из членов Русского технического общества. Такая комиссия под председательством М. А. Рыкачева собиралась. Она ознакомилась с самолетом и в решении, подписанном 22 февраля 1883 года, отметила, что самолет Можайского "уже почти готов".
Активный деятель VII отдела Русского технического общества, Аркадий Васильевич Эвальд, в одном из своих докладов, прочитанном в марте 1883 года, говорил:
"Из числа более практических и более научных проектов, от которых можно ожидать каких-нибудь результатов, я должен указать на аппарат г. Можайского, который сооружается в Петербурге..."
"Это один из аппаратов, которые подают наиболее надежд для своего осуществления, потому, что он основан на тех строго научных данных, которые нам хорошо известны, а не составляют плода фантазии, ни на чем не основанной".
"Можайскому удалось изобрести машину, каких до сих пор еще не было, и, действительно, его машина вместе с котлом весит 14 1/2 фунтов (на 1 л. с. мощности - В. К.), и это не проект, а такая машина существует, так что остается только испробовать ее в применении к аэроплану. Если все наши теоретические предположения о движении аэроплана в воздухе не ложны, то я не сомневаюсь, что г. Можайский на своем аэроплане поднимется, и задача многих веков будет решена. Может быть, этот аэроплан не представит еще полного совершенства. Это не беда, совершенство явится потом, а пока достаточно возможности подняться на воздух..."
То важное обстоятельство, что испытания самолета Можайского завершились полетом, а не ограничились только наземными испытаниями, подтверждается целым рядом документов.
Официальный отчет о деятельности VII (Воздухоплавательного) отдела Русского технического общества, называя Александра Федоровича Можайского первым создателем самолета, отмечает, что "из осуществленных проектов аэропланов прежде всего заслуживает упоминания аэроплан Можайского, построенный и подвергшийся испытанию".
Выдающийся деятель отечественной авиации Евгений Степанович Федоров, делая доклад в марте 1903 года, назвал самолет Можайского "первым построенным и подвергшимся испытанию прибором этого рода", но это еще не дает окончательной уверенности в том, что испытания завершились полетом.
Но уже военный инженер В. Ф. Найденов - автор первого русского учебника конструкции самолетов - в своих лекциях, читанных офицерам в начале XX века, говорил о полете самолета Можайского.
"Военная энциклопедия" издания 1914 года посвятила деятельности Можайского статью, указав, что имел место полет, что самолет "отделился от земли". Это уже прямые, а не косвенные свидетельства осуществленного полета.
Как происходил этот первый полет? Имеет ли он право быть названным так с нашей, современной точки зрения? Или, может быть, самолет лишь непроизвольно приподняло ветром, и он оторвался от земли? Или же он оторвался от земли только за счет разгона, быть может скатываясь с наклонного деревянного помоста?
Ответы на все эти вопросы могут дать некоторые элементарные подсчеты. Необходимые для этого весовые и размерные данные построенного самолета записаны в протоколе комиссии Рыкачева.
В "журнале заседания комиссии по рассмотрению проекта летательного аппарата А. Ф. Можайского, 22 февраля 1883 года", сказано:
"Можайский на основании изложенной теории и проведенного опыта пришел к заключению, что при уклоне плоскости к горизонту в 6° отношение вертикальной составляющей к горизонтальной составляющей равно 9,6. Это отношение и принято в основание в приборе, устроенном г. Можайским в Красном Селе. Матерчатая плоскость в этом приборе имеет 4000 квадратных фут, вес всего прибора с машиной, запасом материалов и проч. равен 57 пудам".
Так полный полетный вес самолета Можайского, равный 57 пудам, составляет 934 кг, его наибольшее качество, то есть отношение вертикальной составляющей силы сопротивления к горизонтальной той же силы равно 9,6. Затем в журнале называется величина скорости полета, которую рассчитывал достичь А. Ф. Можайский на своем самолете: 36,2 фута в секунду, то есть 11 м/сек. Коэфициент полезного действия винтов комиссия считала равным 0,5.
Мощность, которая нужна, чтобы самолет мог совершить горизонтальный полет или, как ее называют в современной авиации, потребную мощность находят по формуле:
Nп=G * V / (75 * k * n)
где G - полный полетный вес самолета в кг, V - скорость горизонтального полета в м/сек, k - качество самолета, n - коэфициент полезного действия воздушных винтов Или:
Nп=934 x 11 / (75 x 9,6 x 0,5) = 28,6 л.с.
Так как полная мощность обоих двигателей, стоявших на самолете Можайского, составляла 30 л. с., то, очевидно, самолет мог лететь с той скоростью, которую ожидал от него изобретатель.
Действительно, этот вывод будет верен, но при условии, что взлетная скорость самолета оказалась меньше максимальной. Во-вторых, надо убедиться в том, что максимальное качество самолета действительно высокое.
В современной аэродинамике считают, что взлетная скорость самолета примерно на 10% превышает посадочную. Посадочную скорость в первом приближении определяют так:
Vпос ~ 3 * (p) в степени 1/2
величина p, стоящая под знаком радикала, представляет собой частное от деления полного полетного веса самолета на площадь крыльев, то есть говоря иначе, нагрузку на квадратный метр несущей поверхности. Площадь крыльев построенного самолета была равна 4000 кв. фут, то есть 372 кв. м. Таким образом, взлетная скорость самолета будет равна:
Vвзл ~ 1,1 x 3 (934 / 372) в степени 1/2 ~ 5,2 м/сек
Следовательно, мощности двигателей заведомо хватало, чтобы самолет мог набрать скорость, достаточную для отрыва от земли.
В наше время модель самолета Можайского построили и произвели ее испытание в аэродинамической трубе Московского авиационного института имени Серго Орджоникидзе. Эти испытания дали возможность убедиться, что самолет Можайского был рассчитан правильно и мог самостоятельно взлетать даже с горизонтальной поверхности, даже в наихудших условиях - при полном безветрии. Его взлетная скорость составляла 5,2 м/сек, и для ее достижения хватало мощности двигателей.
Оторвавшись от земли, самолет мог совершать горизонтальный полет. Совершая полет на наивыгоднейшем угле атаки, то есть на таком, при котором достигается наибольшее значение качества, равное для самолета Можайского 9,6 - он двигался бы со скоростью 6 м/сек (около 21 км/час), при затрате мощности 15,5 л. с.; со скоростью 8 м/сек (около 29 км/час), при 20,5 л. с.; со скоростью 10 м сек (36 км/час), при 25,7 л. с,; со скоростью 11,75 м/сек (около 42 км/час) - при 30 л. с.
Если бы даже качество самолета Можайского оказалось ниже названного и не превышало бы шести - самолет мог бы самостоятельно оторваться от земли и совершать горизонтальный полёт со скоростью, превышающей 25 км/час.
Расчеты и испытания, произведенные советскими учеными, доказывают, что самолет Александра Федоровича Можайского мог совершать полет в современном смысле этого слова: самостоятельно отрываться от земли, совершать горизонтальный полет и набирать высоту{40}.
Русскому народу принадлежит честь создания первого в мире самолета и осуществления на нем первого в истории человечества полета. Имя Александра Федоровича Можайского по праву занимает место в славном ряду великих изобретателей как имя основоположника самолетостроения.
Последние годы
Во время испытаний самолета Александр Федорович убедился, что избрал правильный путь, применив в качестве двигателя паросиловую установку. Но, желая улучшить летные данные самолета, Можайский решил создать более мощные двигатели, каждый по 50 лошадиных сил.
С 1885 года, когда испытания первого самолета были полностью завершены, Можайский стал хлопотать о постройке новых, спроектированных им, мощных авиационных паровых машин. Двигатели следовало строить в России, только в России - излишняя болтливость английского журнала уже оказала плохую услугу Можайскому.
В течение долгого времени считали, что паровые машины, спроектированные Можайским, строились на Балтийском судостроительном заводе. Это мнение подтверждалось "Воспоминаниями" академика А. Н. Крылова, где, рассказывая о судьбе паровых двигателей Можайского, автор "Воспоминаний" писал:
"Машина много лет лежала в углу механической мастерской Балтийского завода, затем куда-то исчезла, вероятно, обращена была в лом".
Однако изучение архивных документов заставляло предполагать, что не на Балтийском заводе были изготовлены вторые паровые машины Можайского, а на другом петербургском заводе - Обуховском.
В архиве главного механика, в книге регистрации заказов были обнаружены неизвестные ранее записи о поступивших на Обуховский завод чертежах для изготовления машины А. Ф. Можайского. Из этих записей видно, что первый заказ на изготовление деталей вторых паровых машин Можайского начали выполнять 20 сентября 1886 года.
В "Выписке из книги заказов за 1886 год" сказано:
"Дата: 20/IХ. Содержание заказа: эксцентрики и подшипники для машины г-на Можайского. No чертежа 47/4155.
20/IX. Цилиндры и коробки для машины г-на Можайского.
20/IХ. Разные детали для машины г-на Можайского. 47/4155.
24/Х. Детали для машины г-на Можайского. 3190.
29/XI. Чертежи цилиндров для машины г-на Можайского. No 3248.
9/ХII. Стальные вещи к паровым цилиндрам по заказу Можайского. 3254."
Документы, обнаруженные в Центральном Государственном Архиве Военно-Морского Флота позволили установить, что 24 сентября 1887 года начальник Обуховского завода доложил Главному управлению кораблестроения и снабжений о том, что первый экземпляр паровой машины для нового самолета Можайского изготовлен и обошелся заводу в 1769 рублей. Можайский настойчиво добивался разрешения на изготовление дубликата паровой машины для своего летательного аппарата.
Сталелитейный завод, основанный за Невской заставой в 1863 году П. М. Обуховым, считался в те времена технически совершенным предприятием.
Но паровые машины Можайского строились на Обуховском заводе очень медленно, и в октябре 1887 года Александр Федорович обратился с настойчивой просьбой к начальнику завода, своему старому знакомому по плаванию на "Диане" и по Хивинской экспедиции А. А. Колокольцову. Можайский писал:
"Работы для меня по Вашему заводу остановлены, и я узнал, что на запрос Ваш о постройке для меня второй машины, дубликата первой, последовал отказ со стороны Николая Матвеевича (адмирала Чихачева, управляющего морским министерством - В. К.).
Мотивом для отказа послужила, вероятно, большая цена машины, назначенная заводом, - 2122 рубля. Такая цена не была предвидена ни мною, ни министерством, которому я назначил цену другую, основанную на том, что фирма "Арбекер и сын" в Лондоне построила мне подобную машину за сто фунтов, или по нашему тогдашнему курсу за тысячу рублей на ассигнации. Сверх того, ценность машины еще должна была уменьшиться по моему расчету вследствие того, что я представил на Ваш завод все бронзовые части машины уже отлитыми, как-то: шатуны для штоков, хомуты к ним, золотники и кольца к ним, подшипники, кольца для эксцентриков, нагнетательную помпу, кольца для поршней, все паропроводные медные трубки с кранами, масленки уже совершенно готовыми, так же доставил материал для рамы машины, что все вместе удешевляло стоимость машины...
... Я хочу указать Вам на то, что все главные части второй машины уже сделаны заводом и за самым малым исключением остается пригонка частей и сборка машины".
Но Колокольцов не проявлял интереса к работам своего бывшего сослуживца и ничем не помог Александру Федоровичу. Волокита с получением разрешения на строительство второй паровой машины длилась пять месяцев. Только в марте 1888 года начальник Главного управления кораблестроения и снабжений сообщил заводу, что
"в видах пользы дела, завод может исполнить просьбу отставного контр-адмирала Можайского по изготовлению второго экземпляра паровой машины и котла для его аппарата".
Оба новых двигателя Можайского были готовы лишь в начале 1890 года. Их вместе с двумя первыми машинами, снятыми с самолета после его испытания, перевезли на Балтийский завод, где они и хранились на складе. Однако установить новые, более мощные машины и испытать их не удалось Можайскому он умер в марте 1890 года.
Сын изобретателя, лейтенант Александр Александрович Можайский, дела своего отца не продолжал.
Когда на Балтийском заводе произошел пожар и пострадали все четыре машины Можайского, то лейтенант Можайский как наследник предъявил претензии правлению Балтийского завода. Таким образом, А. Н. Крылов мог в действительности видеть двигатели Можайского на Балтийском заводе. Однако до сих пор еще не найдены чертежи, по которым строились эти новые и, вероятно, еще более совершенные авиационные паровые двигатели Можайского.
Зима 1890 года была на исходе, когда Александр Федорович простудился и заболел воспалением легких. Его организм сопротивлялся недолго, и в ночь с 19 на 20 марта 1890 года, в первом часу по полуночи, он скончался.
В скромный дом на Усачевом переулке, где последние годы жил великий изобретатель, пришли родственники и друзья покойного, чтобы проводить его в последний путь. Похоронили Можайского на Смоленском кладбище.
Несколько петербургских газет поместили короткие сообщения о смерти отставного контр-адмирала Можайского, но ни в одном не было сказано, что ушел из жизни создатель первого в мире самолета, великий изобретатель, основоположник самолетостроения.
Ни одно государственное учреждение царской России не проявило ни малейшего интереса ни к самолету, ни к двигателям. Никто не позаботился сохранить архив, модели, на которых экспериментировал русский изобретатель. Затерянной оказалась даже могила изобретателя. И это не простая забывчивость, невнимание или недомыслие. Здесь проявилось сознательное стремление предать забвению, замолчать все заслуги русских в любой области, в частности в авиации, чтобы представить отечественных авиаконструкторов XX столетия как подражателей американским и западноевропейским конструкторам, как копировщиков чужих образцов.
До революции эта лживая и порочная линия была одобрена свыше. Русскому человеку со школьной скамьи пытались внушить, что русский народ даже не способен обогатить науку ценными открытиями, самостоятельно мыслить, талантливо изобретать.
Носители официальных мнений, говоря о неспособности русского народа к самостоятельному решению технических задач, замалчивали, забывали о талантливых работах отечественных ученых. Многостороннюю деятельность Ломоносова ограничивали одной поэзией, стараясь представить его как придворного поэта; Кулибина превращали в затейника, устроителя дворцовых иллюминаций; Ползунова, Нартова, Черепановых, Можайского и вместе с ними десятки, сотни, тысячи творцов русской техники, создателей великой самобытной культуры великого народа просто предавали забвению.
Только гроза Великой Октябрьской социалистической революции очистила эту смрадную, затхлую атмосферу. Лишь в советское время величественное здание русской науки и русской техники предстало со своей богатой историей, своими традициями, своими самобытными научными школами.
Дело, за которое боролся Александр Федорович Можайский, не умерло вместе с ним. Его научные взгляды были поняты русскими исследователями, продолжателями начатого им дела. Своими трудами они подготовили условия для последующего, бурного развития авиации.
Иностранные подражатели
Самолет, построенный Можайским, был первым в мире который мог летать. Успех изобретателя, сумевшего преодолеть все преграды, воздвигавшиеся на его пути врагами, должен был сыграть и сыграл роль толчка огромной силы. Уже в восьмидесятых и девяностых годах прошлого столетия появилось много проектов летательных аппаратов, сохранивших основной принцип создания подъемной силы с помощью неподвижного крыла, который впервые успешно применил русский изобретатель Александр Федорович Можайский.
Такие проекты самолетов появились прежде всего в Англии и Франции. И это не случайное совпадение. Именно английский журнал, разболтав о строившихся в Англии паровых машинах для самолета Можайского, познакомил читателей с работами русского конструктора.
Французским техническим кругам было еще легче следить за каждым шагом, который совершал Можайский. У них был свой постоянный, можно сказать, штатный информатор - Степан Карлович Джевецкий{39}. Он родился в России, учился во Франции и в начале 80-х годов стал одним из руководителей воздухоплавательного отдела Русского технического общества. Джевецкий очень часто ездил во Францию и при этом регулярно знакомил французских инженеров с тем, какие успехи делает русская авиационная техника. Во Франции он показал модели, как две капли воды похожие па модели Можайского. Не удивительно, что вскоре французский конструктор Виктор Татэн в своих моделях летательного аппарата стал так энергично подражать Можайскому, что вызвал решительный протест русской технической общественности.
Английский инженер Филлипс тоже создавал летательный аппарат с неподвижными крыльями. Этот изобретатель правильно понял и усвоил основную мысль, что крыло, будучи установлено под некоторым углом к направлению движения, способно создавать подъемную силу. Но правильный принцип не помог Филлипсу создать хорошую конструкцию самолета.
Он сконструировал крылья в виде прямоугольной рамы, поставленной вертикально, точно решетчатая стена. Крыло было составлено из полусотни узких, тонких и длинных, слегка изогнутых пластин, близко расположенных одна от другой. Эту решетчатую стенку Филлипс поставил на станину с тремя колесами. На станине, перед решетчатой стенкой, поместил паровой двигатель, вращающий воздушный винт. В 1884 году Горацио Филлипс получил патент на такую машину, а в 1893 году выстроил ее и испытал. Видимо, сам Филлипс мало верил в то, что это диковинное сооружение может летать. Аппарат не имел ни рулей, ни других приспособлений для управления. Филлипс положил на станину мешок с песком, привязал аппарат тросом к столбу, запустил двигатель и, отойдя в сторону, стал наблюдать, как будет вести себя его детище.
Вращающийся винт создавал тягу, и аппарат стал бегать на привязи вокруг столба. Когда скорость стала значительной, два задних колеса оторвались от настила, по которому катились до этого, а переднее упрямо продолжало катиться по доскам помоста.
В общем, этот летательный аппарат вел себя на этих испытаниях так же, как иной хитрец, который на мелком месте сильно бьет руками и одной ногой по воде, желая уверить окружающих, что он уже научился плавать - а в это время другой ногой отталкивается от дна.
Хайрем Максим - изобретатель скорострельного пулемета, крупный конструктор в области артиллерии, обладатель больших инженерных знаний и солидного состояния, взял в Англии патент на свою летательную машину в 1889 году.
Очень скоро Максим убедился, что двигатели внутреннего сгорания еще не достигли такого совершенства, чтобы их можно было использовать в авиации, и предпочел установить паровую машину.
Два его паровых двигателя имели мощность в 362 л. с., при общей площади несущих поверхностей летательного аппарата в 4000 квадратных фут (372 кв. м). Такую площадь имели крылья самолета Можайского, и это заставляет думать, что Максим находился под влиянием идей русского изобретателя.
К 1893 году Максим закончил сооружение аэроплана; длина машины от переднего руля до задней кромки заднего руля составляла около 60 метров. Полная высота ее превышала 10 метров. Аппарат стоял на колесах, которые при разбеге могли катиться по рельсовым путям. Кроме железнодорожного пути был проложен еще один путь, из деревянных брусьев, поднятых на некоторую высоту от земли - причем колея второго пути была шире колеи первого пути. Этот второй путь Максим построил, чтобы зарегистрировать полет.
Как только аппарат оторвется от рельсового пути, четыре добавочных маленьких, окрашенных свежей краской колеса покатятся по верхней, предохранительной, деревянной колее и оставят на ней след от краски. Тогда не придется спорить и доказывать - произошел ли полет или нет. Это сооружение говорит о том, что конструктор не помышлял о полете на большой высоте.
В феврале 1893 года при работе двигателей на полной мощности гигантская махина, развив скорость в 64 км/час, оторвалась от рельс после пробега на 300 метров. Выломав около 30 метров предохранительной колеи, огромная машина потеряла устойчивость и упала на землю.
Несовершенный и громоздкий аппарат Максима, все же был способен летать. Авария, которая произошла с ним, объясняется тем, что самолет был мало устойчив и отдельные его части недостаточно прочны.
Максим работал в исключительно благоприятных условиях и затратил огромные средства, и все же его результаты получились очень скромными. Французский инженер-конструктор Клеман Адер также стал на путь, проложенный Можайским.
В 1890 году Адер получил французский патент на "крыльчатый аппарат для воздушного судоходства, именуемый авионом". Авион Адера напоминал летучую мышь огромных размеров со складными и гибкими крыльями. В полете летчик управлял аппаратом, передвигая крылья, отводя их вперед и назад, частично складывая и даже изменяя кривизну каждого крыла. Авион не имел хвостового оперения - его заменяли гибкие крылья.
В корпусе, стоящем на трех колесах, была установлена паровая машина, которая вращала винт с лопастями причудливых очертаний, словно изогнутые перья гигантской птицы.
В 1891 году Адер впервые испытал свой "Авион No 1". Полет не был осуществлен, но французское военное ведомство, заинтересовавшись опытами Адера, ассигновало более полумиллиона франков, чтобы продолжить испытания. К 1897 году Адер закончил строительство нового аэроплана - "Авион No 3". Две его паровые машины мощностью по 20 л. с. вращали каждая свой воздушный винт. В остальном новый аэроплан сохранял все основные черты первого.
При испытании, проведенном в октябре 1897 года, Адер, после пробега 150 метров, дав полные обороты двигателям, оторвал аппарат от земли и, пролетев около 300 метров, поломал при посадке шасси, крыло и винты.
Это был полет. Но французский военный министр оказался недальновидным и в самый ответственный момент отказал в новых средствах, не дав возможности Адеру продолжать его работу.
Успехи конструкторов, работавших в Европе, привлекли внимание американцев. Когда в области самолетостроения стал работать американец профессор Лэнгли, - уже никого не приходилось убеждать, что неподвижно установленное крыло способно создать достаточную подъемную силу; уже не надо было спорить - создает ли винт, вращаемый паровым двигателем, необходимую силу тяги. Все эти сомнения, споры, разрешил своими трудами Можайский.
Лэнгли очень решительно использовал опыт русских конструкторов. Да, именно русских, как об этом прямо свидетельствует в своей книге ученик проф. Н. Е. Жуковского - Б. Бубекин:
"На конкурсе аэропланов (в 1909 г.) окончательно выяснилось, что для того, чтобы аэроплан был устойчив, необходимо: