Осип Осипов - Путь ученого

Работы Николая Егоровича относятся к самым разнообразным областям техники. В течение пятидесяти лет непрерывной научной деятельности он выполнил имевшие большое практическое значение исследования в областях движения твердых и жидких тел, полета снарядов и снежинок, артиллерии и судостроения, движения планет и поездов, теории гироскопов и машиностроения и многих других. Но во всей этой многообразной теоретической и практической деятельности постепенно стало обозначаться основное, что влекло к себе мысли Николая Егоровича. То была аэрогидромеханика — то есть наука, изучающая законы движения воздуха и других газов, а также капельных (практически несжимаемых) жидкостей. Эта наука является теоретической основой авиации и лежит в основе расчетов летных данных самолетов, вертолетов и других летательных аппаратов. Без аэрогидромеханики невозможно проектирование реактивных двигателей, газовых турбин и воздушных винтов.

Он спрашивал себя: какая сила поддерживает тяжелую птицу в воздухе?

В то время никто из ученых не мог точно ответить на этот вопрос. Исследование законов полета — чрезвычайно сложная задача механики, многие ученые считали ее даже неразрешимой.

Не зная, однако, причин образования подъемной силы, не умея вычислить ее, не зная законов сопротивления твердых тел при движении в воздухе, нельзя создать надежный, устойчивый самолет.

За решение всех этих важнейших задач летания взялся Н. Е. Жуковский. Только действуя таким образом, можно было надеяться на успех.

Вскоре после первой его работы, посвященной авиации, — «К теории летания», появилась вторая — «О парении птиц». Первая работа была доложена Жуковским на VIII съезде русских естествоиспытателей и врачей (январь 1890 года) и была посвящена теории создания подъемной силы при отсутствии поступательной скорости с помощью лопастей воздушного винта или других устройств. Во второй работе он рассматривает парящий полет птицы (при котором она не машет крыльями). Теория такого полета по своему существу ничем не отличается от теории полета планирующего самолета.

Обе эти первые работы Жуковского по авиации связаны отчасти с полетами на планере немецкого инженера Отто Лилиенталя.

В 90-х годах прошлого века в газетах промелькнуло известие: появился «летающий человек». Сначала никто не поверил, но на этот раз газеты не ошиблись: человек, о котором шла речь, был один из пионеров авиации — Отто Лилиенталь, работавший над проблемой летания на аппаратах тяжелее воздуха.

Лилиенталь, как некогда Леонардо да Винчи, начал с изучения полета птиц и летучих мышей, при этом он внимательно присматривался к форме их крыльев. Во время своих исследований он сделал важное открытие: у всех птиц крылья вогнутые, а не плоские; в наклонном положении против ветра вогнутые поверхности имеют большую подъемную силу, чем плоские. Следовательно, решил он, крыло самолета с вогнутым профилем обладает при равных условиях большей подъемной силой, чем плоское крыло. На основе своих наблюдений Лилиенталь построил большое количество планеров и совершил на них около двух тысяч скользящих полетов.

Он прикреплял свой аппарат на спину, разбегался с крутого холма против ветра и парил в воздухе, медленно спускаясь вниз, в долину. Летел он на высоте 15–20 метров, пролетал расстояние до 200 метров; равновесие поддерживал, балансируя ногами.

Узнав из иностранных газет о «летающем человеке», Николай Егорович решил непременно увидеть его полеты. Кстати, тогда (в 1895 году) открывался съезд естествоиспытателей в Любеке, на котором Николай Егорович собирался присутствовать. По дороге он заехал к Лилиенталю. Тот встретил его с большой радостью. Он был знаком с работами Жуковского и был уверен, что этот русский ученый по-настоящему оценит его опыты и теоретические исследования, значение которых не вполне признавали европейские ученые.

Лилиенталь повел своего гостя в небольшую хижину на вершине конического холма. Холм был высотой около 30 метров.

Николай Егорович с любопытством разглядывал планеры Лилиенталя, сделанные из ивовых прутьев, обтянутых плотной материей.

На холм вместе с ними взошел и брат Лилиенталя. Внизу, по обыкновению, собрались зрители.

Жуковский привез с собою фотографа, который зафиксировал все маневры Лилиенталя во время полета. По просьбе Жуковского, Лилиенталь передал один из своих планеров для Московского университета.

К сожалению, смелый пионер авиации вскоре погиб во время одного из полетов.

Эта катастрофа значительно подорвала в широких кругах веру в возможность летать на аппаратах тяжелее воздуха. В различных странах усиленно начали разрабатывать проекты и строить громадные управляемые аэростаты (или, как их называют, дирижабли), но Жуковский, который высоко ценил опыты Лилиенталя, не изменил своей точки зрения. Вскоре после гибели Лилиенталя он выступил с докладом, на котором заявил: «Первое тяжелое впечатление пройдет, и у любителей воздухоплавания останется в памяти, что был „летающий человек“, который в продолжение трех лет совершил множество полетов… И снова неугомонная надежда победы над природой проснется в людях, и снова начнут совершаться эксперименты Лилиенталя, и будет совершенствоваться его способ летания».

Николай Егорович не ошибся: нашлись смельчаки, которые упорно стремились усовершенствовать полеты на планерах. Среди них были американские авиаконструкторы и летчики — братья Райт. Изучив ряд работ по авиации, они занялись постройкой планеров различных конструкций. Установив на планер своей конструкции построенный ими же двигатель внутреннего сгорания мощностью в восемь лошадиных сил, братья Райт 17 декабря 1903 года совершили несколько полетов общей продолжительностью около 59 секунд.

Райты старались окружить свои полеты большой тайной; таким путем они надеялись продать свое изобретение как можно дороже. Для полетов они выбрали уединенное место на берегу океана и никого туда не допускали. Однако в Европу все же проникли слухи об их успехах; эти слухи еще больше раззадорили европейских изобретателей.

Один из французских аэронавтов, Сантос-Дюмон, построил свой аппарат в виде коробчатого змея, по виду сильно напоминавшего утку. Во Франции к тому времени также научились строить легкие двигатели, без которых полеты на самолетах были невозможны.

Сантос-Дюмон снабдил свою машину двигателем «Антуанетт» в пятьдесят лошадиных сил и 23 октября 1906 года совершил полет перед пораженной толпой, смотревшей на летающего человека, как на чудо.

Узнав об успехах французов, Райты в 1906 году поторопились переплыть океан, заявили первенство в постройке самолета, продали свой аппарат Франции и стали демонстрировать свои полеты.