История Авиации 2002 03

В отличие от двух предыдущих пионеров планирующего полета, в свое время эмигрировавший из Франции в Америку железнодорожный инженер Октав Шанют лично не занимался испытанием своих летательных аппаратов по причине пожилого возраста (род. в 1832 г.), что, очевидно, и позволило ему сыграть одну из решающих ролей в создании первого действительно управляемого самолета. Исследованиями в области авиации Шанют начал интересоваться с 1881 г. и в скором времени обнаружил, что сведения о них чрезвычайно разрознены и противоречивы. В этой связи он целенаправленно занялся систематизацией знаний, накопленных в области воздухоплавания и авиации, и в 1894 г. опубликовал в Чикаго наиболее полный и исчерпывающий обзор по этой теме «Прогресс в области летательных аппаратов». Чуть позднее, в 1896–1897 гг., Октав Шанют, основываясь на рекомендациях Лилиенталя, построил несколько планеров, летные испытания которых проводил Аугустус Херринг, стартовавший в воздух с придуманной Шанютом примитивной катапульты (колесная тележка, приводимая в движение электролебедкой). В результате этих испытаний Шанют смог определить оптимальные конструктивно-аэродинамические параметры бипланной схемы, впоследствии ставшей классической для самолетов раннего периода развития авиации.

Таким образом, успехи, достигнутые человечеством к концу XIX века в области воздухоплавания, двигателестроения, теории и практики планирующего полета, практически позволяли построить самолет, способный совершать устойчивый и управляемый полет. Для окончательной реализации идеи требовались настойчивые, предприимчивые и последовательные люди, которые в скором времени и нашлись, но не в Европе, «ответственной» за львиную долю этих достижений, а в США, лишь недавно ставших на путь интенсивного промышленного и научно-технического развития.

6* Один из последних планеров Лилиенталя — № 11 принято считать первым в мире серийным ЛА тяжелее воздуха: в 1895 г. были построены и проданы в Великобританию два таких планера.

7* Следует обратить внимание на «представительство» моряков (ле Брис, Уэнхем, дю Тамль, Можайский, Пилчер), а также «оружейников» (Телешов, Браунинг, Максим) среди людей, внесших существенный вклад в зарождение авиации.

Учрежденная в Вашингтоне в августе 1846 г. по завещанию богатого англичанина Джеймса Смитсона (кстати, ни разу не бывавшего в США) просветительская организация Смитсоновский институт среди прочих задач имела своей целью обобщение опыта и результатов исследований, проведенных в области создания ЛА тяжелее воздуха. Именно в эту организацию в мае 1899 г. и обратились владельцы велосипедной мастерской из Дейтона (шт. Огайо) братья Уилбер и Орвилл Райт с просьбой предоставить в их распоряжение всю имевшуюся информацию и книги по исследованиям в области авиации.

Собственно авиацией они начали интересоваться где-то около 1896 г. после ознакомления с вышеупомянутыми книгами Октава Шанюта и Отто Лилиенталя. Результаты исследований последнего по принципам обеспечения устойчивости и управляемости полетом птиц, вероятно, и натолкнули братьев на идею осуществлять управление планером по крену за счет перекоса концов крыльев (так называемая система гоширования крыла) — подобно тому, как это делают птицы в планирующем по лете. Собственно говоря, эта идея отчасти нашла свое отражение уже в конструкции балансирных планеров самого Лилиенталя, управление по крену которыми осуществлялось за счет изменения положения пилота, но сопровождалось появлением различного изгиба концов гибкого крыла, что позволяло обеспечить устойчивость разворота (в ряде полетов Лилиенталю удавалось развернуться почти на 180 град.). Практические же исследования в области авиации братья Райт начали в августе 1899 г. с испытаний первого своего ЛА — воздушного змея с размахом крыльев 1,52 м.

Густав Уайтхед с дочкой на фоне своего самолета в 1901 г. Он так и не смог доказать, что летал.

Планер Шанюта, выполненный по ставшей впоследствии классической бипланной схеме, — одна из составляющих феноменально быстрого успеха братьев Райт. К взлету с примитивной катапульты готовится, очевидно, Аугустгус Херринг.

В начале 1900 г. братья обратились за помощью к Октаву Шанюту, являвшемуся уникальным и совершенно бескорыстным «источником информации» о проведенных в мире исследованиях и экспериментах в области авиации, который в ответ рекомендовал им более подробно ознакомиться с результатами работ Перси Пилчера и ряда других пионеров планирующего полета. Осенью того же 1900 г. Райты начали испытания планера-биплана № 1 с размахом крыла 5,18 м, в конструкции которого была использована система жесткости, разработанная Октавом Шанютом. Что касается балансировочной схемы, то в отличие от большинства предыдущих исследователей братья выбрали схему «утка» 8*первоначально без вертикального оперения. Сейчас достаточно трудно однозначно сказать, что было выбрано первым «яйцо» или «курица» (точнее «утка»), то есть место испытаний или аэродинамическая схема. Факты же говорят о том, что успех предприятия братьев Райт во многом был обеспечен практически идеальным соответствием конструктивно-аэродинамических особенностей их планеров и первых самолетов условиям в Китти Хок — пустынной местности, расположенной на побережье Атлантического океана (шт. Северная Каролина), где они проводили лётные испытания.

Главным из них являлось наличие здесь в осенне-зимний период сильных ветров, дующих в постоянных направлениях со скоростью до 40 км/ч 9*, что позволяло летательным аппаратам братьев Райт взлетать при энергозатратах, соизмеримых с затратами, потребными для осуществления прямолинейного горизонтального полета. Именно по этому параметру Китти Хок была рекомендована Райтам Американским бюро погоды, — одной из тех организаций, знания и опыт которых они смогли эффективно использовать для достижения поставленных целей. Помимо этого, в Китти Хок преобладал мягкий, большей частью песчаный грунт, обеспечивающий относительную безопасность в случае падения или жесткой посадки ЛА (Райты хорошо знали, что Лилиенталь и Пилчер погибли, упав с высоты всего 10–15 м). Такой грунт не позволял использовать колесное шасси, вместо которого было выбрано шасси полозкового типа, причем достаточно низкое, чтобы уменьшить вероятность капотирования при посадке. Однако, применительно к созданию будущего самолета, использование такого шасси сопровождается возникновением целого ряда проблем при осуществлении взлета, избежать которых частично и помогала схема «утка». Так, если для самолета нормальной балансировочной схемы с коротким полозковым шасси существовала вполне реальная опасность касания земли хвостовым оперением при увеличении угла атаки на взлете, то схема с ПГО позволяла если вообще не обойтись без хвостовой балки, то хотя бы существенно уменьшить ее длину, и к тому же снизить потребные для взлета углы атаки. Кроме того, наряду с полозковым шасси ферма ПГО обеспечивала уменьшение риска капотирования при посадке на песок практически до нуля. Если же ко всему добавить большую эффективность ПГО в полете, о которой справедливо догадывались Райты, и то, что они, скорее всего, не знали об отрицательных свойствах этой схемы, становятся вполне очевидными причины её выбора для их ЛА. Правда, независимо от типа аэродинамической схемы, использование полозкового шасси существенно затрудняет, если не делает невозможным разбег самолета. Впоследствии эта проблема была решена при помощи подхода, реализованного еще ле Бри на своем «Альбатросе», то есть за счет установки самолета на взлетную тележку.