Дмитрий Соболев - Немецкий след в истории отечественной авиации

Все донесение Вындомского проникнуто скептицизмом, он пишет, что «по заключению людей, знающих сии части, как то физику и химию, признают г. Шмита как совершенного шарлатана и не имеющего никаких понятий о деле, которым занимается, и не знающего даже первоначальных правил механики о рычагах, что доказывает самое невыгодное укрепление и против всех правил устроенный механизм крыльев у его шара…» На возражение Леппиха, «что он лучше знает по своей опытности, нежели они по своему умозрению, и что он уже летал в Москве противу ветра…», Вындомский совершенно справедливо заметил, что «если сие последнее летание есть истинное событие, то по какой надобности он занимается теперь уже целый год бесполезными опытами, теряя время и исстрачивая ужасные суммы денег, немало не успевая в усовершенствовании своего прожекта, исполнение коего, по всей вероятности, никогда не сбудется; если он уже летал противу ветра, ему бы стоило употребить только те самые средства, которые он, по словам его, употреблял в Москве».{22}

Победно наступавшая в Европе русская армия так и не дождалась обещанных Леппихом «военно-воздушных сил», хотя тот даже пообещал Александру I прилететь на воздушном шаре в Варшаву. Когда терпение императора иссякло, 30 октября 1813 г. он дал распоряжение ученому артиллерийскому комитету составить окончательное заключение об опытах Леппиха. Сам изобретатель, уклонившись от обсуждения экспериментов, уехал в Германию в Вюрцбург. Больше в России он не появлялся, дальнейшая его судьба неизвестна.

Был ли Франц Леппих шарлатаном, как его стали считать уже в документах 1812–1813 гг., и периодически так называют в исторической литературе почти два столетия? По-видимому нет, хотя сейчас совершенно очевидно, что аэростат такого объема не мог летать против ветра с помощью гребных весел. Как справедливо полагал еще в середине 1780-х годов французский генерал Меснье, для этого требовался достаточно легкий и мощный двигатель, приводящий в движение воздушный винт по типу судовых, которые были созданы и нашли применение в воздухоплавании лишь много лет спустя.

Из процитированных документов не вполне ясно, с каким аэростатом Леппих продолжал экспериментировать в Ораниенбауме — с малым, или, невзирая на все постигшие его неудачи, с большим. Судя по сумме общих затрат, составивших около 180 тыс. руб., из которых 148 тыс. рублей было истрачено в Москве у Ростопчина, последнее маловероятно.

До сих пор остается открытым вопрос, какого объема был большой аэростат Леппиха. Учитывая, что из Воронцово увезли груз на 130 подводах, из них 100 — с железом, его массу исчисляли в 500–1000 пудов (8–16 т), а объем — в 7000–13 000 м3. П. Д. Дузь, исходя из количества закупленной тафты (5000 аршин), учитывая небольшое удлинение оболочки летательного аппарата (около 3), считал, что его наибольший диаметр равнялся 16 м, а длина — 57 м. Объем цилиндра такого размера был равен 11 500 мз, но с учетом реальной формы оболочки (ее объем составлял примерно 0,7 от объема цилиндра), он оценивался в 8000 м3.{23}

Реконструкция «летучей машины» Леппиха, произведенная Л. М. Вяткином и отображенная в рисунке Н. Н. Рожнова («Техника — молодежи». 1997. № 2)

Однако не вполне понятно, из каких соображений выбраны эти параметры. Судя по единственному сохранившемуся чертежу управляемого аэростата Леппиха, удлинение оболочки было равно не 3, а примерно 2. К тому же отчетливо видно, что лодка-гондола, по свидетельству французов длиной около 60 стоп (около 20 м), тянется почти по всей длине оболочки. Таким образом, общая длина аэростата не могла существенно превышать 25 м, а наибольший диаметр — 12–15 м. При этих геометрических размерах объем оболочки можно оценить не более чем в 4000–5000 м3.

Управляемый аэростат Леппиха относился к так называемой полужесткой системе, оболочка рыбообразной формы изготовлялась из пропитанной особым лаком тафты, передняя часть — широкая, а задняя — узкая. Верхняя половина покрывалась сетью, прикрепленной к опоясывающему оболочку обручу. Конструктивным новшеством был жесткий киль в виде единого целого с гондолой, соединенный подкосами с обручем. По форме киль повторял нижнюю часть оболочки. В кормовой части оболочки к обручу был подвешен горизонтальный руль.

К жесткому каркасу оболочки по обеим ее сторонам шарнирно крепились крылья, взмахами которых и должен был, по замыслу Леппиха, двигаться в нужном направлении его аэростат. Они состояли из нескольких упругих стержней, так называемых «рессор» длиной примерно по 10,5 м, на каждой из них находилось несколько шарнирно закрепленных лопастей шириной до 2 м. Общая площадь лопасти была в пределах 13–15 м2. Эти лопасти работали как клапаны, на прямом ходе они опирались на рессору, а на обратном — отходили и пропускали сквозь себя воздух. Рессоры, по замыслу Леппиха, должны были компенсировать порывы ветра. Такие детали его проекта вместе с использованием жесткого киля и руля высоты свидетельствовали о определенных технических способностях немецкого изобретателя, хотя совершенно очевидно, что он не был знаком с идеями Меснье.[5]

По расчетам историка авиации Л. М. Вяткина, две команды по 16 гребцов на каждое весло могли бы развивать мощность 8,5–10 л. с., что явно недостаточно для движения против ветра, хотя в штиль скорость аэростата могла достигать 30 км/час. Однако момент сил при рывке недостаточно гибкие рессоры выдержать не могли. Сам Леппих писал, что машина хорошо двигалась вперед после нескольких движений крыльями, но вскоре рессоры лопнули, и он был вынужден прекратить опыты. Еще раньше Ростопчин утверждал, что рессоры ломались уже при первых ударах весел.

Думается, что неудача Леппиха затормозила развитие воздухоплавания в России, по крайней мере, на полтора десятилетия. Возможно, что под впечатлением от этих работ некоторое время все воздухоплаватели казались властям шарлатанами. После полета иностранца Тушеля в 1813 г. в Астрахани, собиравшего таким образом средства на восстановление Москвы, никаких документов о полетах на воздушных шарах до конца 1820-х годов не сохранилось, а некоторые попытки организовать полеты в Москве властями даже пресекались. Только 18 августа 1828 г. в Москве воздухоплавательница Ильинская совершила полет на тепловом воздушном шаре.

Хотя в начале XIX века в Москве попытка построить управляемый аэростат невиданных для того времени размеров оказалась неудачной, Леппих не ошибся в одном из своих прогнозов: в XX веке машины с крыльями стали действительно адскими, и впоследствии причинили «роду людскому еще больше зла, чем сам Наполеон…».[6]

Крылья Лилиенталя

Первым, кому удалось осуществить полеты на планере, был немецкий инженер и изобретатель Отто Лилиенталь. Прежде чем построить планер, Лилиенталь долго изучал законы полета птиц. Он заметил, что крыло птицы, в отличие от воздушного змея, имеет изогнутый профиль. С помощью опытов немецкий исследователь установил, что такое крыло создает большую подъемную силу, чем плоское. Результаты своих наблюдений он описал в книге «Полет птиц как основа искусства летать».{24}

Летом 1891 г. в холмистой местности к югу от Берлина Лилиенталь совершил первые полеты на сконструированном им планере. Это был легкий аппарат из ивы, бамбука и полотна, напоминавший по форме птицу. Планерист поднимался в воздух, разбегаясь против ветра с планером в руках вниз по склону холма. В полете он держался руками за крыло, управляя аппаратом наклонами нижней части тела вправо-влево или вперед-назад. Эти полеты Лилиенталя длились всего несколько секунд. Но постепенно росло его мастерство, совершенствовалась конструкция планеров. К середине 90-х годов дальность полета достигала уже 200–250 м.

Научные опыты Лилиенталя и особенно его полеты на планере вызывали всеобщий интерес. Среди тех, кого привлекли работы немецкого исследователя, были также ученые и изобретатели из России.

Правящие круги нашей страны в то время мало интересовались проблемами динамического полета, основные усилия направлялись на развитие аэростатов, поэтому деятельность приверженцев летательных аппаратов тяжелее воздуха не находила поддержки со стороны государства. Однако среди членов общественных организаций — Воздухоплавательного отдела Императорского Русского технического общества (ИРТО), основанного в Петербурге в 1880 г., и исследовательской группы при кабинете механики Московского университета, созданной в 1889 г. по инициативе профессора Н. Е. Жуковского, было немало сторонников птицеподобных машин.

О книге Лилиенталя «Полет птиц как основа искусства летать» в России узнали из сообщений Е. С. Федорова и Н. Е. Жуковского в 1890 г.