Русский моряк А.Ф.Можайский - изобретатель первого в мире самолета
К.С. Строителев
Исторические документы неопровержимо доказывают, что первый в мире самолет был создан в России. Создателем первого в мире самолета является Александр Федорович Можайский. Он построил и испытал первый самолет на двадцать лет раньше американцев братьев Райт, которым до последнего времени совершенно незаслуженно приписывалось это изобретение.
Александр Федорович Можайский родился 9марта 1825г. в семье потомственного моряка, адмирала русского флота Федора Тимофеевича Можайского. А.Ф.Можайский получил воспитание в Морском кадетском корпусе, который он блестяще окончил 19января 1841г. Год спустя он был произведен в мичманы.
После семилетнего плавания на различных кораблях в Балтийском и Белом морях Можайский в 1849г. получил чин лейтенанта.
В 1850-1852гг. Можайский плавал на Балтийском море. В 1853-1855гг. он на фрегате "Диана" участвовал в дальнем плавании Кронштадт - Япония.
В конце 1855г. Можайский был назначен на бриг "Антенор", который крейсировал в Балтийском море и охранял подступы к Финскому заливу от диверсионных набегов англо-французских кораблей.
В 1858г. Можайский принял участие в Хивинской экспедиции, организуя ее передвижение по воде на специально выстроенных для этой цели судах. Он составил первое описание водного бассейна Аральского моря и реки Амударья. По возвращении из экспедиции Можайский был назначен старшим офицером 84-пушечного корабля "Орел".
8 сентября 1859г. Можайский получил очередной чин капитан-лейтенанта. После спуска на воду клипера "Всадник" он был назначен его командиром и плавал на ней в Балтийском море до 1863г.
В 1863г. Можайский был уволен в отставку в связи с вынужденным сокращением численности флота после Крымской войны, но в 1879г. был вновь зачислен на действительную военную службу в чине капитана 1ранга и направлен в Морской кадетский корпус, где вел курс морской практики.
Еще в 1876г. Можайский начал работать над проектом давно задуманного им летательного аппарата тяжелее воздуха. Во время службы в Морском корпусе Можайский, пользуясь консультацией крупнейших русских ученых, продолжал совершенствовать свой проект.
В июле 1882г. капитану 1ранга Можайскому было присвоено звание генерал-майора с увольнением от службы "по домашним обстоятельствам". Впоследствии Можайскому было присвоено звание контр-адмирала.
Уволившись со службы, А.Ф.Можайский без какой-либо помощи со стороны царского правительства продолжал совершенствовать и улучшать свой самолет, испытанный в воздухе в июле 1882г., и только смерть, наступившая 19марта 1890г., помешала ему закончить постройку нового самолета.
Все труды по истории авиации, написанные во второй половине прошлого и начале нынешнего века, скрывали или искажали подлинный смысл и значение работ Можайского.
Между тем архивные документы и высказывания современников Можайского с полной убедительностью доказывают, что путь его научного исследования от начала до конца был правильным, глубоко продуманным и закончился постройкой первого в мире самолета и испытанием его в воздухе.
Мысль о создании летательного аппарата тяжелее воздуха появилась у Можайского еще в 1855г., когда он начал вести тщательные наблюдения за полетами птиц и воздушных змеев.
В 1872г. после ряда кропотливых исследований и экспериментов Можайский установил зависимость между подъемной силой и лобовым сопротивлением при различных углах атаки и обстоятельно осветил вопрос полета птиц.
Немецкий исследователь и планерист Лилиенталь проделал аналогичную работу на 17лет позднее Можайского.
Проверяя свои выводы и наблюдения на практике, Можайский производил опыты в двух направлениях: с одной стороны, он работал над винтами, которые должны были создавать самолету тягу в воздухе, с другой, - над моделями самолетов.
В 1876г. Можайский, по свидетельству инженера Богословского, "два раза поднимался в воздух и летал с комфортом" на воздушном змее. Таким образом. Можайский первым в мире летал на воздушных змеях, опередив на десять лет французского испытателя Майо (1886г.), на восемнадцать лет англичанина Баден-Поуэла (1894г.) и на двадцать лет австралийца Харгрэва (1896г.).
Кроме опытов с воздушными змеями, А.Ф.Можайский работал над созданием летающих моделей своего будущего самолета.
Можайский произвел большое количество различных расчетов, исследований и экспериментов, в результате которых в сентябре 1876г. он построил первую летающую модель самолета.
Эта модель, названная им "летучкой", состояла из небольшой лодочки-фюзеляжа, к которой под углом 3° была прикреплена одна прямоугольная несущая поверхность. Тягу модели создавали три воздушных винта, один из которых располагался в носу лодочки, а два других- в специально сделанных прорезях крыла. Винты приводились в движение заведенной часовой пружиной. Рулевые поверхности (горизонтальная и вертикальная) были вынесены назад. Для взлета и посадки модель имела четыре колеса, расположенных под фюзеляжем. Модель совершала устойчивые полеты со скоростью свыше 5м/сек с дополнительной нагрузкой около 1кг.
Известный инженер-кораблестроитель, член Морского технического комитета, полковник П.А.Богословский писал по этому поводу: "Изобретатель весьма верно решил давно стоящий на очереди вопрос воздухоплавания. Аппарат, при помощи своих двигательных снарядов, не только летает, бегает по земле, но может и плавать. Быстрота полета аппарата изумительная; он не боится ни тяжести, ни ветра и способен летать в любом направлении... Опыт доказал, что существовавшие до сего времени препятствия к плаванию в воздухе блестяще побеждены нашим даровитым соотечественником".
После того как полеты модели показали, что путь, которым шел изобретатель, был правильным, он приступил к детальной разработке проекта своего летательного аппарата в натуральную величину.
Однако, если предшествующие работы Можайский мог выполнить на собственные ограниченные средства, то сооружение самолета в его натуральную величину требовало затраты значительных денежных сумм, которыми он не располагал.
Поэтому в начале 1877г. он решил "подвергнуть свое изобретение суду научной критики, предложив военному министерству использовать свой проект для военных целей в предстоящей войне с Турцией".
В начале 1877г. Можайский обратился к председателю воздухоплавательной комиссии военного министерства графу Тотлебену с просьбой исходатайствовать ему необходимые средства "для дальнейшего производства изысканий и опытов как над движением проектированного... снаряда, так и для определения различных данных, необходимых для рационального и правильного устройства всех составных частей такого снаряда".
20 января 1877г. по распоряжению военного министра графа Милютина для рассмотрения проекта Можайского была образована особая комиссия. В состав этой комиссии вошли крупнейшие представители русской науки и техники: Д.И.Менделеев, Н.П.Петров (автор всемирно известной гидродинамической теории трения), генерал-лейтенант Зверев, полковник Богословский и военный инженер Струве.
После двух заседаний комиссия представила Главному инженерному управлению подробный доклад о проекте Можайского. В докладе было указано, что изобретатель "в основание своего проекта принял положения, признаваемые ныне за наиболее верные и способные повести к благоприятным конечным результатам".
Благодаря поддержке Д.И.Менделеева было решено отпустить изобретателю 3000рублей на дальнейшие работы и обязать его представить программу опытов над аппаратом.
14 февраля 1877г. Можайский представил Главному инженерному управлению свою программу опытов над моделями летательного аппарата. Она предусматривала исследование воздушных винтов, определение размеров и форм рулевых и несущих поверхностей, удельной нагрузки на крыло, разрешение вопроса управляемости и прочности самолета.
В одном из пунктов программы говорилось об испытании действий "маленьких площадей на задней части крыльев, на повороты аппарата", т.е. предусматривалось испытание элеронов или, иначе говоря, органов поперечной устойчивости и управляемости самолета.
Колоссальное значение этих испытаний станет ясным, если вспомнить, что Можайский исследовал действия элеронов за 31год до француза Фармана, который якобы их изобрел в 1908г., а братья Райт, построившие свой первый аэроплан в 1903г., не имели о них никакого представления.
Опыты Можайского над большим воздушным винтом, приводимым е движение паровой машиной, были первыми в мире опытами такого порядка.
Получив лишь часть обещанной суммы (2192рубля), изобретатель взялся за осуществление своей программы. Работать ему приходилось в очень трудных условиях. Материальное положение его было крайне тяжелым.
Невзирая на трудности и крайнюю нужду, Можайский построил новую модель аэроплана. Эта модель, по свидетельству современников, "летала совершенно свободно и спускалась очень плавно; полет происходил и тогда, когда на модель клали кортик, что представляет груз весьма значительного размера. Изобретение г.Можайского было уже на испытании нескольких известных специалистов и заслужило их одобрение... самое изобретение держится в секрете".
В результате новых проведенных исследований Можайский в начале 1878г. пришел к выводу, что можно использовать сопротивление воздуха для создания подъемной силы.
По этому поводу он писал: "...для возможности парения в воздухе существует некоторое отношение между тяжестью, скоростью и величиной площади или плоскости, и несомненно то, что чем больше скорость движения, тем большую тяжесть может нести та же площадь".
Эта формулировка одного из важнейших законов аэродинамики - о значении скорости для создания подъемной силы - была дана Можайским за 11лет до опубликования подобных работ Марея и Лилиенталя, которые пришли к тому же выводу только в 1889г. Математическое обоснование возникновения подъемной силы, как известно, впервые было дано в 1905г. русским ученым Н.Е.Жуковским в его труде "О присоединенных вихрях", в котором он вывел теорему о подъемной силе крыла.
Весной 1878г. А.Ф.Можайский решил перейти к постройке самолета в натуральную величину. 23марта 1878г. он обратился в Главное инженерное управление с докладной запиской, в которой указывал, что "требуемые для разрешения вопроса данные могут быть получены только над аппаратом таких размеров, на котором силою машины и направлением аппарата мог бы управлять человек" и просил об отпуске средств на строительство аэроплана, стоимость которого им была определена в 18895рублей.
Предложение Можайского рассматривалось специальной комиссией, которой были представлены подробные чертежи самолета, обоснованные расчетами, и пояснительная записка, содержащая описание аппарата. В описании говорилось, что самолет состоит:
1) из лодки, служащей для помещения машины и людей;
2) из двух неподвижных крыльев;
3) из хвоста, который может подниматься и опускаться и служить для изменения направления полета вверх и вниз, равно через движущуюся в нем вертикальную площадь вправо и влево получать направление аппарата в стороны;
4) из винта большого переднего;
5) из двух винтов малых на задней части аппарата;
6) из тележки на колесах под лодкою, которая служит для того, чтобы аппарат, поставленный площадью своих крыльев, и хвоста наклонно, около 4градусов к горизонту, переднею частью вверх мог сперва разбежаться по земле против воздуха и получить ту скорость, которая необходима для парения его;
7) из двух мачт, которые служат для укрепления его крыльев и связи всего аппарата по его длине и для подъема хвоста.
В качестве двигателей предусматривалась установка двух паровых машин общей мощностью 30л.с. Одна из машин должна была работать на носовой тянущий винт, а другая - через передачу на два задних толкающих винта.
Аппарат, по замыслу изобретателя, мог совершать посадку и на воду, для чего фюзеляжу была придана форма лодки.
Из представленного описания видно, что Можайский задумал осуществить самолет монопланного типа с тонким профилем крыла, установленного под углом 4°, современными органами управления и шасси с пружинной амортизацией.
Теперь, когда история развития авиации достаточно хорошо изучена, мы можем по достоинству оценить заслугу русского моряка-изобретателя, предложившего в 1878г. конструкцию самолета, все основные элементы которого присущи современным самолетам.
Впервые разработав фюзеляжный тип самолета, Можайский на 30с лишним лет опередил западноевропейских и американских конструкторов, которые только в 1909-1910гг. начали строить подобные самолеты.
Идея использовать фюзеляж-лодку для посадки на воду впервые была претворена в жизнь в 1913г. другим русским конструктором и изобретателем Д.П.Григоровичем - создателем первого лодочного гидроаэроплана.
Помимо разработки проекта Можайский подробно описал технику взлета своего самолета и предусмотрел установку на нем аэронавигационного оборудования: компаса, измерителя скорости, барометра-высотомера, двух термометров, трех кренометров и прицела для производства бомбометания.
Самолет, по замыслу Можайского, предназначался для бомбардировочных и разведывательных целей.
В конце своей пояснительной записки к проекту Можайский указывал, что "постройка аппарата с технической стороны не представляет ни затруднений, ни невозможностей".
Экспертная комиссия, в состав которой на этот раз входило иностранцы, мало заинтересованные в деле развития русской авиации, - генерал Паукер, генерал Геря и полковник Вальберг, - считали, что если проблема постройки летательного аппарата тяжелее воздуха и будет решена, то отнюдь не в России, а в Западной Европе.
На первом заседании, происходившем 12апреля 1878г., комиссия усомнилась, что аппарат сможет парить в воздухе при помощи воздушных винтов, и предложила автору проекта представить новые дополнительные данные и расчеты по этому вопросу.
Для удовлетворения требования комиссии Можайский после консультации с академиком Чебышевым составил дополнительную записку, в которой дал подробный и обстоятельный анализ работы винтов в воздухе и подкрепил их обоснованными расчетами.
Можайский был уверен, что предложенные им воздушные винты "без сомнения произведут ожидаемую от них работу, потому что размеры их определены по отношению к силе машины вычислениями и теориями, подтвержденными опытами".
Рассмотрев объяснительную записку Можайского на втором заседании, комиссия вынесла поразительное по своему невежеству решение, в котором говорилось, что она "не находит ручательства в том, чтобы опыты над снарядом г.Можайского, даже и после различных возможных в нем изменений, могли привести к полезным практическим результатам, если не будет устроен им снаряд на совершенно иных основаниях, с подвижными крыльями, могущими менять не только свое положение относительно гондолы, но и свою форму во время полета".
"Сумма, испрашиваемая ныне г.Можайским, настолько значительна, - записали в своем решении эксперты, - что комиссия не решается приветствовать ее ассигнования...".
Говоря иными словами, комиссия толкала изобретателя на ложный путь и сводила на нет результаты его многолетних трудов и исследований.
Можайский, протестуя против такого решения комиссии, обратился к военному министру Ванновскому с просьбой об его отмене. Однако Ванновский, даже не ознакомившись с существом дела, утвердил решение комиссии.
Тогда Можайский обратился с письмом к начальнику Главного инженерного управления генералу Звереву, в котором указывал, что "комиссия, обсуждая и ведя дело канцелярским и келейным путем, отняла у меня возможность представить ей мои окончательные выводы о размерах частей аппарата, силе его машины и других условиях и с самого начала сделала все, чтобы... убить во мне уверенность в возможности осуществления моего проекте". Генерал Зверев на письмо Можайского не ответил. Правительственные организации отказались финансировать изобретателя. Только передовая русская интеллигенция и работавшие вместе с Можайским простые рабочие поддержали его и оказали ему посильную помощь. Ближайшие помощники Можайского - Голубев, Яковлев, Арсентьев и др. - продолжали работать под его руководством.
Большую моральную поддержку оказали и передовые русские ученые. Так, например, профессор Морской академии И.Алымов писал: "Аппарат г.Можайского... составляет, по нашему мнению, громадный и, может быть, даже окончательный шаг к разрешению великого вопроса плавания человека в воздухе по желаемому направлению и с желаемой, в известных пределах, скоростью... А.Ф.Можайскому принадлежит, по нашему мнению, великая заслуга, если не вполне решить эту задачу на практике, то, по крайней мере, чрезвычайно приблизиться к этому решению, а следовательно, и к решению всего вопроса о воздухоплавании".
И Можайский продолжал работать над своим изобретением. По истечении двух лет, когда были изготовлены рабочие чертежи и проведен ряд дополнительных изысканий, уточняющих расчеты, Малайский, чтобы обезопасить себя от многочисленных "дельцов" из министерства, стремящихся присвоить чужое достижение или же продать его за границу, решил запатентовать свое изобретение.
4 июня 1880г. он обратился в департамент торговли и мануфактур с просьбой о выдаче ему патента на изобретенный им "воздухолетательный снаряд" и