Искатель. 1964. Выпуск №5 - Аккуратов Валентин (читать книги онлайн полностью без регистрации txt) 📗
ЧЕРЕЗ БАРЬЕР НЕВЕРИЯ
Сначала было дерево и полотно. Фанеры и моторы от мотоциклов. И совсем не было опыта, если не считать пришедшего с легендой предостережения: нельзя сооружать крылья из перьев и воска — это стоило жизни Икару. Но, главное, была вера в, казалось бы, невозможное — полет.
Для тех, кто на первых «коробках» пытался прорваться в небо, никогда не существовало вопроса, нужен ли самолет. Это было бесспорно. Им предстояло дать ответ, каким он должен быть. Но пока полет с благополучным концом был слепым подарком удачи, и ответ мог быть только одним: самолет должен надежно держаться в воздухе.
Как первая веялка доказала свою способность веять без помощи ветра, пароход — плыть без весел и парусов, а автомобиль — двигаться без помощи «живых» лошадиных сил, так и самолету предстояло доказать способность машин тяжелее воздуха держаться в воздухе. Самолет должен летать — таковы скромные требования совершенства тех дней.
Человек «учил» самолет летать. Учил и учился сам. На ощупь, движимый во многом лишь интуицией и смелостью, расплачиваясь за свое незнание тяжелыми жертвами, он открывал свою планету с высоты полета. Он был Колумбом пятого океана, и только случай, неверный случай подчас помогал ему в нелегком единоборстве со стихией.
Сегодня, когда могучие крылья «ТУ-114» без посадки вычерчивают в небе трассы в несколько тысяч километров, трудно поверить, что всего пятьдесят пять лет назад тридцать коротких минут полета человеку дарили… дождь и туман. А ведь именно они помогли французскому летчику и конструктору Луи Блерио совершить знаменитый «прыжок» через Ла-Манш.
Всего тридцать два километра разделяют берега Франции и Англии у входа в Ла-Манш со стороны Па-де-Кале. И дело было не в расстоянии, хотя рекорд дальности полета еще был равен двадцати восьми километрам. Главное — двигатель. Моторы тех лет выходили из строя, проработав едва двадцать минут: из-за малых скоростей полета встречный поток воздуха не справлялся с охлаждением. Из-за перегрева мотора вынужден был сесть на полпути к цели пилот Латам, незадолго до Блерио пытавшийся перелететь Ла-Манш.
Но Блерио повезло: пройдя половину дистанции, его самолет врезался в плотную стену дождя и тумана. Полет осложнился, но холодная влага спасла мотор — он продержался «целых» тридцать три минуты.
Полет Блерио ознаменовал 1909 год, — завершивший первый этап развития авиации. Машины тяжелее воздуха утвердили свою победу над цепкими объятиями земного тяготения, а главное — преодолели барьер неверия в возможности человека. Самолет может летать — таков был итог этих первых крылатых лет.
Но тем не менее… Случай, удача, везенье и невезенье — пока от них зависел исход полета, нечего было и думать об использовании самолета в каких-либо практических целях, а тем более — как средства пассажирского транспорта…
Предстояло осваивать то, что добыто с таким трудом. Вчера еще борьба за право летать была подобна лихим партизанским набегам — и природа уступила свои наименее защищенные позиции. Но освоить — значит взять «главную крепость». А между тем авиация уже начинала ощущать свой первый кризис: плата за незнание становилась все тяжелее.
В начале 1910 года при попытке увеличить скорость полета на самолетах Блерио погибают пилоты Делагранж и Леблон — их машины разрушились в воздухе. Спустя полгода тяжесть первой утраты переживает Россия — во время авиационного праздника в Петербурге из-за лопнувшей в полете растяжки гибнет военный летчик капитан Лев Мациевич. И почти вслед за ним смерть настигает французского пилота Шавеза — крылья его самолета неожиданно сложились вниз уже в тот момент, когда острые вершины Альп остались позади и пилот спускался в долину.
Внешне все кажется ясным: многие аварии возникают из-за недостаточной прочности самолетов. Но как их сделать прочными, если в точности неизвестно, какие силы действуют на машину в полете? Как создать самолет устойчивым, управляемым? Случайные находки и открытия, догадки и предположения… Их нужно собрать, осмыслить, оценить. Их нужно подчинить единой цели. Все это может сделать только наука. Та самая, что уже родилась. Но которой еще предстояло взять власть в свои руки.
В ТАЙНУ ПОЛЕТА
Летом 1878 года жители окрестностей села Орехово Владимирской губернии были свидетелями необычного зрелища: оседлав неуклюжий велосипед фирмы «Мишо» с огромным передним колесом и подвязав за спину большие красные крылья из прутьев и шелка, по пыльным проселкам разъезжал грузный бородатый человек. Это был «ореховский барин» — выдающийся русский ученый Николай Егорович Жуковский. Наблюдая за насекомыми и птицами, ставя опыты с летающими моделями и в построенных им самим аэродинамических трубах, он упорно пытается проникнуть в тайну полета.
«О парении птиц» — так назывался прочитанный им в январе 1891 года доклад на заседании Московского математического общества. На примере пернатых «небожителей» в этом труде были рассмотрены, теоретические основы полета и, в частности, дано описание «мертвой петли», которую спустя двадцать два года первым в мире выполнил русский летчик Петр Николаевич Нестеров. Но для Жуковского это пока был лишь один из первых шагов к действительному пониманию законов полета.
Как возникает сила, удерживающая бумажный змей в воздухе? Если верить Ньютону, то подъёмная сила возникает как результат ударов частичек воздуха о поставленную под углом к потоку преграду. Но почему тогда удерживается в воздухе выгнутая вверх пластинка, хотя частицы должны бы были заставить ее упасть? И снова поиски, наблюдения, опыты. Только пятнадцать лет спустя появляется знаменитый труд Жуковского «О присоединенных вихрях», открывший миру причины, рождающие на крыле подъемную силу. Ту самую силу, что несет сегодня над землей все наши самолеты, планеры, вертолеты и винтокрылы.
Сейчас пожелтевшие от времени страницы этого труда бережно хранятся в небольшом особняке на улице Радио в Москве. Это мемориальный музей, носящий имя «отца русской авиации». Когда-то в этом здании заседал первый научный совет ЦАГИ — Центрального аэрогидродинамического института, созданного по указанию В. И. Ленина в 1918 году. А в соседней комнате Андрей Николаевич Туполев строил свой первый самолет «АНТ-1». Любопытно, что когда строительство подошло к концу и самолет предстояло извлечь из мастерской, пришлось разрушить одну из стен: уже тогда «масштабы» молодого советского самолетостроения явно перерастали свою «колыбель».
Открытия не только рождают победы, с ними возникают и новые преграды. Так на лабораторном столе появился существующий и поныне грозный враг всего летящего — турбулентность. В те дни, когда о существе полета знали еще так мало, из это открытие, возможно, никто и не обратил бы внимания, если бы с ним не был связан своего рода научный курьез.
В 1907 году тогда еще молодой профессор Геттингенского университета, а впоследствии знаменитый немецкий ученый Людвиг Прандтль ставит ряд опытов по аэродинамике. И одновременно с ним во Франции аналогичными исследованиями занимается Александр Эйфель, успевший к тому времени обессмертить свое имя знаменитой трехсотметровой стальной башней в Париже. Оба экспериментатора изучают обтекание шара воздушным потоком и после завершения опытов, естественно, сравнивают результаты. И здесь, к их общему ужасу, выясняется непредвиденное — полученные результаты резко отличаются друг от друга: у одного коэффициент лобового сопротивления шара получился в три раза больше, чем у другого.
Любители научных скандалов уже предвкушали наслаждение от длительного спора между учеными, но, к их глубокому сожалению, перепалка не состоялась. Оказалось, что причина этого казуса уже давно известна. Ее открыл известный английский физик Осборн Рейнольдс.
В 1883 году Рейнольдс наблюдает течение жидкостей в трубах и выясняет, что оно может быть двух видов: слоистое, плавное, которое ученый назвал ламинарным (в буквальном переводе это означает «в полоску»), и бурное, вихревое, получившее название турбулентного. Тогда же он устанавливает и тот факт, что при определенных скоростях ламинарное течение может превращаться в турбулентное, при этом резко возрастает сопротивление трения: чтобы протолкнуть жидкость по трубе, приходится затрачивать большие усилия. Этими-то «капризами» потока и объяснялась разница в опытах Прандтля и Эйфеля. Там, где коэффициент лобового сопротивления получился больше, шар обтекался турбулентным потоком.
