Виктор Гончаренко - Как люди научились летать
Законы летания... В детстве Лилиенталь, как и все мальчишки, строил и запускал воздушные змеи. Он своими руками почувствовал их подъемную силу. Окончив в Берлине инженерную академию, Лилиенталь не забыл этого ощущения. Способный инженер-механик, автор нескольких технических изобретений, он в 1867 году строит себе первые крылья по образцу птичьих. Ему уже 29 лет, но он бегает с крыльями, как мальчишка, и, размахивая ими, как птица, пробует упругость воздуха. Всесторонний спортсмен, крепко сбитый и натренированный, он чувствует, как с возрастанием скорости резко увеличивается сопротивление воздуха, как быстро устают руки.
Нет, это не путь для покорения воздуха.
В 1870 году Лилиенталя призывают в армию. Здесь он ближе познакомился с воздушными шарами, видел их полеты, наблюдал за действиями привязных аэростатов. Воздухоплавание не увлекло его. Слишком очевидны были его недостатки. Человек не может победить воздушный океан, оставаясь во власти ветров.
После армии Лилиенталь с еще большей настойчивостью продолжает свои исследования. Научных трудов по авиации тогда было мало, а предположения, рассуждения и далекие от истины догадки не устраивали талантливого, деятельного инженера. "В технике летания, - пишет он, - слишком много всяких рассуждений и вычислений и слишком мало опытов... Да, нужны наблюдения и опыты, опыты..."
Лилиенталь проводит опыты с пластинками различной формы и профиля. Подставляя их под поток воздуха, он практическим путем находит зависимость подъемной силы от угла атаки, профиля и скорости потока. Он экспериментально устанавливает то, что было известно еще Можайскому, с работами которого он, конечно, не был знаком: подъемная сила пластинки (крыла) возрастает только до определенной величины угла атаки, а дальше начинает резко падать. Лилиенталь создает график этой зависимости, который и до сих пор называют полярой Лилиенталя.
Свои наблюдения и эксперименты Лилиенталь обобщает в книге "Полет птиц как основа искусства летания", вышедшей в 1889 году. Здесь он доказывает, что не машущий, а парящий полет на неподвижных крыльях может и должен стать основой полета человека. Глубоко убежденный в этой истине, Лилиенталь приступил к новым испытаниям.
Его заинтересовало еще одно событие, казалось, не имевшее никакого отношения к авиации. Берлинский фотограф Оттомар Аншюц изобрел фоторужье, позволявшее делать 20 снимков в секунду. С его помощью Аншюц сделал сотни снимков летающих аистов, многие из которых опубликовал в различных журналах. Когда эти снимки попались на глаза Лилиенталю, он часами рассматривал их. Фотоаппарат последовательно, мгновение за мгновением, раскрывал тайну полета. Вот аист стоит на краю гнезда. Вот он расправил крылья. Словно чуткие пальцы рук, он широко растопырил маховые перья и одновременно на вытянутых ногах подался вперед, наклонив корпус вниз. Легкий толчок - и вот он в воздухе. Последующие фотографии показывают, как аист, ни разу не взмахнув крыльями, отлетел от гнезда, потеряв некоторую высоту на спуск, а потом - вот оно, чудо парящего полета! - вошел в спираль и начал набирать высоту. Значит, в воздухе есть восходящие потоки, догадывается Лилиенталь, которые позволяют птице набирать высоту на неподвижных крыльях. Следовательно, если познать тайну птичьего чутья, то и человек вот так же легко и красиво сможет летать...
Но пока это нельзя утверждать с полной уверенностью. Нужны опыты.
И он принимается за работу.
В 1890 году Лилиенталь построил крылья из бамбука и ивовых прутьев, обтянул их не пропускающим воздух шелком, забрался на крышу сарая, надел на себя крылья, так что они находились у него под мышками, и ступил к самому концу крыши.
Соседи, завидев такое, решили, что Лилиенталь свихнулся окончательно. Они уже знали: отговаривать его бесполезно, - и с любопытством наблюдали, что же будет дальше.
У Лилиенталя не было учителей летания. Никто еще не знал, как и что надо делать. Поэтому он еще раз припомнил аистов на фотографиях Оттомара Аншюца и, наклонившись вперед, оттолкнулся от крыши. Через секунду послышался глухой удар и треск ломающихся крыльев. Он упал. Упал, как камень... Крылья, действуя как парашют, лишь немного затормозили падение.
Упав с пятиметровой высоты, он остался цел, но не пролетел вперед и метра, а лежал под каменной стенкой сарая, с которого прыгнул. Первая неудача могла на всю жизнь отбить охоту к таким рискованным экспериментам, либо наоборот, послужить новым толчком к дальнейшим упорным поискам.
Он выбрал второе.
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.
