Оксана Очкурова - Гении, изменившие мир

Итак, братьям Райт предстояло понять, почему модели самолетов летали, а полноразмерные аппараты не могли оторваться от земли. Первая проблема была в «тяговооруженности» — для самолета, который был в два раза тяжелее своей модели, нужен был в 8 раз более мощный и одновременно легкий двигатель. Таких двигателей в то время попросту не существовало. Кроме того, в дополнение к проблеме мощного и одновременно легкого двигателя оставалась нерешенной проблема эффективного винта — ранние образцы были чудовищно громоздкими устройствами, имели большой вес и низкий КПД. И еще одним, пожалуй, главным препятствием была существовавшая на то время система управления аэропланом. Все ранние опыты ее создания строились на основе довольно умозрительного предположения о так называемой «присущей» устойчивости самолета, т. е. предполагалось, что машина летит сама, а пилот при необходимости вмешивается в управление, балансируя своим телом. Именно неэффективность балансирной системы управления погубила Лилиенталя, когда порыв ветра перевернул его планер и пилот не смог компенсировать поворот своим весом. Кроме того, ранние экспериментаторы, например Адер, слишком увлекались подражанием живой природе, пытаясь копировать крылья птиц или летучих мышей. Для самолета явно требовалась иная конструкция.

После многих лет, потраченных на осознание и осмысление этих проблем (что уже было достижением), братья Райт приступили к конструированию своей летающей машины. Важным фактором, который был необходим для достижения успеха, они считали опыт пилотирования, которого не имело абсолютное большинство экспериментаторов. Они строили машины и сами их разбивали. Уилбер по этому поводу говорил: «Если вы ищете безопасности, то лучшее для вас — сидеть на заборе и смотреть на птичек. Но если вы действительно хотите научиться, то должны построить аппарат и на практике изучить, как им управлять».

К 1899 г. братья Райт решили главную проблему — проблему управления. Собственно говоря, это было их важнейшим изобретением, которое сделало бы их имя знаменитым, независимо от дальнейших успехов. Возможно, это вообще самое гениальное изобретение в авиации. Братья пришли к идее управления аппаратом с помощью аэродинамических поверхностей. В данном случае они спроектировали систему, скручивавшую консоли крыла с помощью системы тросов.

Для проверки эффективности своего изобретения Уилбер и Орвилл построили небольшую модель планера и опробовали варианты установки горизонтального оперения впереди или сзади. Результаты обнадежили и подтвердили возможность полного управления самолетом с помощью плоскостей. Воодушевленные успехом, в 1900 г. братья создали полноразмерный планер, испытания которого показали удовлетворительные характеристики управляемости, но недостаточную подъемную силу крыльев. Причем это обстоятельство не позволило как следует опробовать систему управления. Собственно, планер летал только вниз со склона песчаной дюны. Другой вариант, построенный к следующему году, был больше и в целом удачнее. На нем изобретатели выполнили несколько сотен полетов. Особенностью этого планера было то, что для увеличения подъемной силы они изменили угол атаки крыла. Это привело к пониманию важности правильного подбора профиля плоскостей.

Зимой 1902 г. Уилбер и Орвилл сконструировали в своей лаборатории «ветряной туннель» — аэродинамическую трубу, в которую воздух нагнетался с помощью вентилятора. Для своего времени это было выдающееся изобретение. С его помощью они определили оптимальный профиль крыла, достигли успеха, опробовав для этого более 200 профилей, и полностью сконцентрировались на доводке системы управления. Построенный в конце 1902 г. планер стал первым полностью управляемым летательным аппаратом тяжелее воздуха — он имел систему управления по крену, тангажу и рысканию. Это событие по значимости было не меньшим, чем сам полет на самолете.

Итак, к 1903 г. планер был готов, оставалось лишь найти силовую установку. Однако проблема состояла в том, что таковой в готовом виде не было — ее предстояло создать самим. Это была далеко не тривиальная задача в то время, когда даже автомобили являлись редкостью. Для создания легкого и мощного бензинового двигателя Уилбер и Орвилл привлекли талантливого механика Чарли Тейлора. Требовалось построить двигатель мощностью 8–9 лошадиных сил, весивший не более 180 фунтов. Вскоре они успешно решили и эту задачу, а заодно сделали еще одно важное изобретение — эффективный пропеллер: легкий, с правильно подобранным профилем, в отличие от просто посаженных под углом друг к другу пластин, как это было у других экспериментаторов.

Так на основе удачного планера был создан первый успешный самолет, получивший название «Flyer-1». Прибыв на мыс Китти Хок, выбранный ими для проведения летных испытаний еще в 1900 г., братья обнаружили там конкурента — старого знакомого, профессора Лэнгли, возившегося со своим аэропланом. Профессор провел два неудачных испытания своего аппарата и уехал, предоставив братьям Райт полный простор для работы. Наконец, 17 декабря 1903 г. был брошен жребий: Орвилл выиграл первенство у старшего брата и отправился в первый в мире полет на аппарате тяжелее воздуха. После семи лет напряженного труда успех был достигнут!

Вернувшись домой, в Дейтон, братья были полны решимости усовершенствовать самолет — малая мощность двигателя и сложность в управлении были очевидны. К северо-востоку от города, в степи, они создали свой испытательный центр (ставший фактически первым авиационным полигоном в мире), в котором могли дорабатывать конструкцию самолетов и одновременно их испытывать. Сейчас на этом месте находится авиабаза ВВС США Райт-Паттерсон. Уже к 1904 г. появился «Flyer-2», способный выполнять в воздухе замкнутый круг и восьмерки, а на следующий год был готов «Flyer-З», который мог держаться в небе до получаса (до тех пор, пока хватало горючего), — он стал первым самолетом в мире, готовым к практической эксплуатации.

С 1905 г. братья сконцентрировали всю свою энергию на коммерческой стороне своего предприятия. Они разослали информацию о самолете не только военному ведомству США, но и правительствам Британии, Франции, Германии и России. Время шло, но предложений не поступало: кто-то считал их проходимцами, кто-то надеялся, что если аэроплан смогли сделать два механика-велосипедиста из провинции, то смогут и они сами. Однако настойчивость изобретателей была вознаграждена: в конце 1907 г. был подписан контракт с Корпусом связи Армии США на поставку одного самолета, а в начале следующего года группа бизнесменов из Франции купила еще один.