Митчель Чарнлей - Братья Райт

• Название: Братья Райт
• Автор: Митчель Чарнлей
• Издательство: Детиздат
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 1938

В книге рассказывается о братьях Уилбер и Орвилл Райт, за которыми признаётся приоритет изобретения и постройки первого в мире самолёта.

---

Они пришли к заключению, что прежде всего нужно разрешить вопрос о равновесии и управлении летательной машиной, после того как она будет пущена в воздух.

«Мы знаем, что большие змеи (а ведь все летательные машины-планеры похожи на большие змейки равной формы) поднимутся, — рассуждали они. — Мы знаем, что их крылья должны быть сделаны достаточно большими, чтобы сдержать их собственный вес, вес мотора и летчика, и в то же время вся машина должна быть достаточно легкой, чтобы подняться с земли.

Мы знаем, что возможно построить мотор и пропеллеры достаточной мощности и достаточной легкости, чтобы машина могла подняться в воздух. Даже Максим, со своим четырехтонным аэропланом, смог это сделать.

Но Максим и все другие изобретатели потерпели неудачу потому, что они не умели удержать равновесия и управлять аэропланом. Вот эти-то вопросы — о равновесии и управлении — мы должны разрешить. Когда это будет сделано, полеты станут возможны, так как все остальные трудности гораздо менее важны.

Чтобы узнать, как сохранить равновесие аэроплана при движении воздуха, мы должны изучить все виды аэропланов, изучить, как влияют изгибы земной поверхности на движущийся воздух, на ветер, дующий навстречу аэроплану».

Они раздобыли несколько таблиц воздушного давления: таблицы, разработанные Лилиенталем и профессором Ланглеем, таблицы, составленные учеными членами французской академии в XVIII столетии, и таблицы Британского аэронавтического общества.

Райты много работали над этими таблицами, но не могли удовлетвориться вычислениями других.

— Давай проделаем опыт сами, — предложил Вильбур.

Они пускали по ветру кусочки бумаги, наблюдая, какое влияние на их полет имеют различные складки и разрезы поверхности. Они брали кусочки картона и во всевозможных направлениях сгибали и разрезали их. Употребляли они с той же целью и пластинки металла. Они держали эти пластинки в струйках воздуха, выходивших из паяльной трубки, и наблюдали за тем, что происходило с ними.

Из этих и многих других опытов братья Райт убедились, что течение воздуха одинаковой силы действует совершенно различно на квадраты, прямоугольники, круги, треугольники и эллипсы. Действие на изогнутые поверхности особенно сильно отличалось от действия на плоские. Больше того, воздушные течения иначе действовали на более толстую пластинку, чем на тонкую, они действовали на пластинку с утолщенным передним краем совершенно иначе, чем на ровную. Поверхности одной формы при одном и том же воздушном течении получали большую подъемную силу, чем поверхности другой формы. Эта сила изменялась также в зависимости от угла, под которым воздушное течение давило на пластинку.

Воздух движется слева направо. Тела различной формы по-разному тормозят воздушный поток. Встречая препятствие, воздух сжимается и начинает давить на него, а сзади образуются «завихрения». Если воздух спокоен, а движется тело справа налево, то эффект получается тот же самый. Тела, которые хорошо обтекаются с боков и позади которых бывает меньше завихрений (форма капли), испытывают наименьшее торможение.

МАШИНЫ ДРУГИХ ИЗОБРЕТАТЕЛЕЙ

Вильбур и Орвилль Райт никогда не видели планера, они смогли лишь достать несколько фотографий машин Лилиенталя, Пильчера, Шанюта и Стрингфелло, зато они подробно ознакомились по описаниям с устройством летательных машин, построенных различными изобретателями.

Центр давления — это то, что старались найти изобретатели в плоских и изогнутых поверхностях, которые они изучали. Это та точка, которая является центром действия силы воздуха на поверхность. Первое, что хотели сделать Райты, — это найти наилучший способ сделать так, чтобы центр давления соответствовал центру тяжести.

Некоторые исследователи, стараясь найти ответ на этот вопрос, пытались приделать к летательной машине род «маятника», который служил бы для того, чтобы держать центр тяжести всегда ниже поддерживающих поверхностей. «Маятник» должен был действовать, как корзина воздушного шара.

Но всякий, кто наблюдал за полетом воздушного шара, знает, как широко временами раскачивается корзина — на цельте метры в разные стороны.

«В этом-то и заключается трудность применения системы маятника, — решили братья Райт. — Даже если он будет поддерживать поперечную устойчивость в машине, он будет постоянно раскачиваться, а это уже делает его вредным, так как само качание маятника нарушает всякую устойчивость».

Братья должны были обдумать вопрос, как добиться двух родов равновесия: поперечной устойчивости и продольной устойчивости. Поперечная устойчивость достигается тогда, когда крылья машины удерживаются на одном уровне, не наклоняясь ни в одну, ни в другую сторону; продольная устойчивость достигается, когда пос аэроплана находится на одном уровне, а не опускается или поднимается, что заставляет машину бросаться вниз и вверх.

Система, которая сперва казалась братьям Райт более удовлетворяющей, чем достижение равновесия с помощью маятника, состояла в следующем: крыло делалось не плоским, а слегка изгибалось но длине. Аэроплан, выстроенный по этой системе, со своими приподнятыми крыльями был бы похож на очень широкое и плоское «У».

«В теории, — писали позднее Райты, — эта система должна бы держать машину все время в равновесии (поперечная устойчивость), но на практике у нее оказалось два серьезных недостатка: построенная так машина легко раскачивается, и такое ее устройство может держать машину в равновесии только в спокойном воздухе.

В слегка измененной форме та же система была применена некоторыми изобретателями для того, чтобы достигнуть продольной устойчивости. Главное крыло ими ставилось под положительным углом, а горизонтальный хвост — под отрицательным, так что они образовали собой второе широкое «У». Теоретически центр тяжести этого второго «У» должен был находиться далеко в передней части машины.

Но и при таком устройстве у планера при движении в воздухе также было стремление к постоянному колебанию. Те же силы, которые были причиной сохранения равновесия в спокойном воздухе, нарушали равновесие машины при ветре.

Мы пришли к решению, что летательная машина, построенная по этому принципу, может быть интересна с научной точки зрения, но на практике не имеет никакой ценности, поэтому мы отбросили и этот принцип, как отбрасывали многие другие».

Они решили при постройке своего планера избежать всех недостатков, которые их предшественники допустили в своих аппаратах.

Приблизительно в это время они начали переписку с Октавом Шанютом. Шанют закончил свои опыты, и у него накопился большой запас знаний и вычислений. Кроме того, Виль и Орв пришли к заключению, что один из планеров, выстроенных Шанютом, пожалуй, больше всего подходил к их собственным вычислениям и проектам.

За 1899 и начало 1900 года Райты пришли ко многим важным решениям:

Первое, что изобретенный Шанютом тип биплана[2] со слегка изогнутыми поддерживающими поверхностями был именно тем аппаратом, который им надо было испробовать прежде всего; второе, что должен быть найден новый метод управления полетом и сохранения равновесия машины, совсем иной, чем тот, который употребляли Лилиенталь и Шанют; и третье, что хвост машины, который применяли другие изобретатели, совсем не нужен планеру.

Кроме того, они пришли еще к двум особым решениям, которые непременно вызвали бы насмешки тех, кто узнал бы о них. Во-первых, они решили построить машину, которая не будет сама держаться в правильном положении, во-вторых, они решили сделать крылья такими, чтобы пилот мог во время полета изменять их форму.

ПЕРВЫЙ ПЛАНЕР

— Итак, то, что мы хотим построить, — говорил один из братьев в конце вечера, проведенного над вычислениями, чертежами, таблицами и цифрами, — это машина, которая сама не поднимается и не держится в правильном положении, а лишь сохраняет то положение, которое мы ей дали, машина, которую наименее легко было бы вывести из данного ей положения, направления и быстроты движения.

На первый взгляд эта мысль казалась смешной, но братья пришли к ней после долгих обсуждений, многих часов изучения, после долгих горячих споров.

Часто бывало, что братья имели совершенно противоположные мнения по какому-либо вопросу, особенно в начале работы.

— Чтобы машина была устойчива, — говорил Виль, — надо сделать крылья суживающимися к концам, как у птиц.

— Суживающимися к концам? — горячо восклицал Орв. — Если мы хотим, чтобы машина была устойчива, самое худшее — это делать крылья заостренными к концам!

Час, два, три они спорили, изучали, обсуждали, пока…

— Я думаю, что ты прав, — говорил Виль. — Заостренные крылья — не то, что нам нужно.