Козлова, С. Жар-птица со сломанным крылом, или Почему не взлетел самолет Можайского // Мир транспорта. – 2006. – N 1
Козлова, С. Жар-птица со сломанным крылом, или Почему не взлетел самолет Можайского / С. Козлова // Мир транспорта. - 2006. - N 1
Жар-птица со сломанным крылом, или Почему не взлетел самолет Можайского
Можайский Александр Федорович
(1825 - 1890) - контр-адмирал, исследователь и изобретатель. В 1881 году получил привилегию на "воздухоплавательный снаряд" - первый в России патент на летательный аппарат. Попытка поднять самолет в воздух предпринята в 1885 году.
Попытки изобрести прибор, подражающий полету птиц, сравнивали с мечтой о философском камне и квадратуре круга, вечном двигателе и эликсире бессмертия.
Капитану 1-го ранга Александру Федоровичу Можайскому суждено было стать строителем одного из первых русских аэропланов. Однако при испытании, едва отделившись от земли, аппарат накренился набок и сломал крыло...
Из статьи в газете "Дальний Восток", 1909 г.
ЖАР-ПТИЦА
Изобретение капитаном 1-го ранга Александром Федоровичем Можайским первого в России аэроплана относится приблизительно к 1878 году. Тогда же он демонстрировал в русском техническом обществе в Соляном городке в Петербурге свою модель, приводимую в движение часовым механизмом. Модель эта летала в зале. Будучи уверен в успехе своего изобретения и встретив лишь платоническое отношение окружающих к своему детищу, он Начал постройку аппарата на свой собственный счет. Место для эллинга ему удалось получить около станции Дудергоф, вблизи расположения лагеря Николаевского кавалерийского училища. Затратив на воплощение своей идеи все, что у него было, он остановился перед расходом на шелковую материю, которая была ему необходима для того, чтобы обтянуть раму парашюта. М.Д.Скобелев пришел к нему на помощь и подарил потребное количество шелка. После первого опыта поднятия на воздух у аппарата сломалась о забор деревянная разбежная тележка и повредился парашют. Вскоре после этого А.Ф. занемог и умер.
Разработку своей идеи он держал в большом секрете. Почти все работы он производил своими руками...
Аэроплан был прозван изобретателем "Жар-птица" и представлял собою парашют. В средине находилась лодка, в которой помещался мотор в 20 сил [Ошибочное утверждение. На самолете А.Ф.Можайского были установлены две паровые машины мощностью одна в 20 л.с. и вторая - в 10 л. с.], приводивший в движение 3 пропеллера, причем 2 находились по бокам лодки и 1 в носовой ее части. На корме руль. Пропеллеры и руль были сделаны из камыша и обтянуты шелковой материей. Все это покоилось на разбежной тележке вышиною в 7 фут., которая до подъема на воздух бежала по деревянным рельсам...
Мне, близко знакомому А. Ф., было известно, что, кроме М. Д. Скобелева, существенной помощи ему никто не оказал. А совавших палки в колеса было много, о которых он с присущим ему юмором и добродушием часто рассказывал.
Насколько, с одной стороны, принято видеть впереди других наций русских гениев, настолько, если не больше, больно чувствовать отношение к нему русского общества, а в особенности лиц, власть имущих.
ПА.
Письмо в редакцию газеты "Новое время" отставного штаб-ротмистра Н.Н.Мясоедова, 1910 г., октября 7
ЕЩЕ О МОНОПЛАНЕ МОЖАЙСКОГО
В № 12411 от 30 сентября, в статье "Первые воздухоплаватели", упоминается о постройке кап. 1 ранга А.Ф.Можайским первого моноплана. Мне бы хотелось несколько дополнить эти сведения.
Моноплан строился в 1880-1882 годах на Красносельском военном поле, вблизи лагеря Николаевского кавалерийского училища, в котором я тогда учился. Заинтересовавшись новым сооружением, я часто, благодаря любезности г. Можайского, посещал постройку и получал лично от него разъяснения.
Моноплан строился в загородке из досок без крыши. Дождь часто поливал и портил машину. Моноплан представлял собой лодку с деревянными ребрами, обтянутыми материей. К бортам лодки прикреплены были прямоугольные крылья, слегка выгнутые, выпуклостью вверх. Все обтянуто тонкой шелковой желтой материей, пропитанной лаком. Переплеты крыльев деревянные (сосновые). Эти все бруски выделаны в виде углового железа. Аппарат стоял на подставках с колесами. Крылья приходились приблизительно на сажень (с небольшим) от земли. В лодке две мачты. Крылья удерживались проволочными веревками, натянутыми к мачтам и к подставкам. Двигателей два, расположены в передней части лодки: больший немного выдвинут от середины лодки, меньший еще ближе к носу. Устройство этих двигателей и составляло секрет г. Можайского. Винтов было три, о четырех лопастях каждый, два в прорезах крыльев, против большого двигателя, третий на носу лодки, на валу от меньшего двигателя. Рамки винтов деревянные, обшитые тонкими дощечками. Шов проволочный. Винты покрыты серым лаком. Рулей два - вертикальный и горизонтальный, прикреплены к корме и приводились в движение проволочными канатами и лебедками, помещенными около кормы. Работы шли очень медленно по случаю безденежья, чего г. Можайский и не скрывал. Никто и не интересовался его работами и помощи ниоткуда не было.
Это было почти 30 лет назад. Если бы тогда г. Можайский получил хоть какую-нибудь помощь и внимание со стороны военного ведомства, то, может, не было бы ни Мукдена, ни Цусимы.
Привилегия №103, выданная из Департамента торговли и мануфактур в 1881 г. капитану 1-го ранга Александру Можайскому на воздухоплавательный снаряд
Капитан 1-го ранга Александр Можайский, проживающий в С.-Петербурге, 4 июня 1880 года вошел в Департамент торговли и мануфактур с прошением о выдаче ему пятилетней привилегии на воздухоплавательный снаряд.
В описании изъяснено: Нижеописанный и изображенный на чертеже воздухоплавательный снаряд состоит из следующих главных частей: крыльев, помещенной между ними лодки, хвоста, тележки с колесами, на которую поставлен весь снаряд, машин для вращения винтов и мачт для укрепления крыльев. Крылья снаряда делаются неподвижными. Хвост состоит из плоскостей: горизонтальной и вертикальной; первая может подниматься и опускаться и предназначается для направления снаряда вверх и вниз, а вторая движется вправо и влево и заставляет снаряд поворачиваться в стороны. Лодка служит для помещения машин, материалов для них, груза и людей. Тележка с колесами, на которую поставлен весь снаряд и прочно прикреплен, служит для разбега летательного снаряда по земле пред его подъемом; в воздухе же тележка действует, как балансир или отвес. При поступательном движении в воздухе винты летательного снаряда, вращаемые машиною, вследствие сопротивления воздуха приводят снаряд в движение.
На чертеже фиг. 1 изображает описываемый снаряд в плане, фиг. 2 - сбоку и на фиг. 3 - сзади. Лодка, имеющая форму обыкновенных лодок, крылья и оба хвоста изготовляются из стальных пластин, обтянутых холстом. Горизонтальный хвост с', с, с", d (фиг. 1) соединен с лодкою тремя петлями с, с, с, на коих он может вращаться; для поднятия его вверх и опускания служат штуртросы к, к' (фиг. 2), проведенные чрез блоки и, и на рулевое колесо s'. Вертикальный хвост е, е', d, е, е" (фиг. 2) вершиною своею вращается на штыре е, е и подвигается вправо и влево помощью штуртроса r, проведенного чрез шкивы r', на рулевое колесо s. Винты L, L и М, М (фиг. 3) изготовляются так же из стальных пластин, обтянутых холстом. Передний винт L, L (фиг. 1) имеет вал о', а, о, вращающийся машиною р в подшипниках а, о. Задние винты М, М (фиг. 1) насажены на валы t, g, которые приводятся во вращение машиною р', с помощью ременного привода Q, надетого на шкивы t, t и шкивы при машине.
На фиг. 1: а, b, с - лодка, f - левое и g - правое крылья, с', с, с", d - горизонтальный и е, d, e' - вертикальный хвосты, L, L' - передний и М, М - задний винты, о', а, о - вал переднего винта, р, р' - вал машины, Q, Q - ременные приводы от машины р' на валы задних винтов, r - штуртросы для поворачивания вертикального хвоста, s - рулевое колесо, f, g - валы задних винтов, с, с, с - петли для соединения горизонтального руля с лодкою, r 2 - шкивы для привода троса; на фиг. 2: а, b, с - лодка, с, d - горизонтальный и е, e', d, е", е - вертикальный хвосты, f", f', f - тележка, g, g' - колеса тележки, h, h' - мачты, к - веревки, к', к - штуртрос для горизонтального хвоста, u, u - блоки для штуртроса, k, k', с - петли для соединения горизонтального руля с лодкою, s' - рулевое колесо для штуртроса горизонтального руля; на фиг. 3: a, b - левое и b', с - правое крылья, b, b' - лодка. f, f', f" - тележка, g, g - колеса, h - мачта, k - веревки, L', L", L'", L - передний и М, М - задний винты.
По рассмотрении изобретения сего в Совете торговли и мануфактур, Управляющий Министерством финансов, на основании 94 ст[атьи] Уст[ава] Промышленного] Св[ода] Зак[онов] т. XI, предваряя, что правительство не ручается ни в точной принадлежности изобретения предъявителю, ни в успехах оного, и удостоверяя, что на сие изобретение прежде сего никому другому в России привилегии выдано не было, дает капитану 1-го ранга Александру Можайскому сию привилегию на пятилетнее от нижеписанного числа исключительное право, вышеозначенное изобретение, по представленным описанию и чертежу, во всей Российской Империи употреблять, продавать, дарить, завещать и иным образом уступать другому на законном основании, но с тем, чтобы изобретение сие, по 97 ст[атье] того же Устава, было приведено в полное действие не позже, как в продолжение четверти срочного времени, на которое выдана привилегия, и затем, в течение шести месяцев после сего, было представлено в Департамент торговли и мануфактур удостоверение местного начальства о том, что привилегия приведена в существенное действие, т. е. что привилегированное изобретение введено в употребление; в противном случае право оной, на основании 103 ст[атьи], прекращается. Пошлинные деньги 150 руб. внесены, в уверение чего привилегия сия Управляющим Министерством финансов подписана и печатью Департамента торговли и мануфактур утверждена. С.-Петербург, 3 дня 1881 года.
Записка А. Ф.Можайского в Комиссию Г.Е. Паукера с изложением принципов устройства и полета его самолета, 1878 г., не позднее апреля 12
Воздух в покойном состоянии не производит на нас заметного давления. Если же он приходит в движение и образует тихий ветерок, то мы чувствуем его легкий напор, с увеличением его быстроты, увеличивается и его давление, а при буре или урагане ветер действует с разрушающей силою, он валит человека с ног, вырывает и ломает деревья, срывает крыши, опрокидывает стены и заборы и вообще действует как лом или молот. То же самое мы замечаем и в том случае, если при спокойном состоянии воздуха мы будем действовать против него, т. е. если наши движения будут медленны, то давление его на нас будет едва заметно, с увеличением же скорости наших движении увеличивается и его сопротивление или давление на наше тело. Также мы видим, что птица при тихих взмахах крыльев остается на земле, а при быстрых опусканиях или ударах она подскакивает вверх и отделяется от земли, т. е. что крыльям ее воздух в первом случае не оказал сопротивления, а во втором представил твердую опору и, если мы найдем возможность действовать против воздуха с такою же быстротою, с какою он обрушивается на нас во время бури, то мы получим тот же отпор или ту же силу сопротивления, какую он выказал во время бури. Заключение это вполне подтверждает винт, быстро вращающийся в воздухе: врезываясь в воздух, он находит в нем опору, идет вперед как бы по твердой нарезке и выказывает работу, подобную работе винта в воде.
При наблюдениях за полетом птиц мы замечаем, что птица, получив быстроту движения вперед от взмахов крыльями, иногда, перестав бить крыльями и держащих их и хвост неподвижно, продолжает быстро лететь вперед, парить в том же направлении. С уменьшением быстроты движения птица или начинает понижаться к земле, или снова махать крыльями. Эта способность парить не у всех птиц одинакова, легко заметить, что птицы, имеющие большую площадь крыльев при легком корпусе, парят лучше, чем птицы сравнительно тяжелые, с небольшими крыльями. Наконец, легко заметить и то, что для первой категории породы птиц для возможности парения вовсе не требуется той быстроты полета, каковая необходима для последних. Из этого можно вывести заключения, что для возможности парения в воздухе существует некоторое отношение между тяжестью, скоростью и величиною площади или плоскости, и несомненно то, что чем больше скорость движения, тем большую тяжесть может нести та же площадь. Наблюдения мои и опыты над модельками показали мне, что при движении в воздухе площади в 10 кв. фут. при скорости движения 8 верст в час каждый фут этой площади нес тяжесть в 17 золотников, при скорости 10 верст - около 28 золотников. Наблюдения же, сделанные членами английского аэронавтического общества над площадью в воздухе и напечатанные в декабрь[ском] № журнала "Scientific American", 1876 г. дали следующие результаты. Для опытов был взят стальной лист площадью 1 кв. фут, весом в 1 1/2 фунта. Лист этот подвергнули ветру, выдуваемому из сильного вентилятора. При помещении площади под прямым углом к линии ветра лист удерживался в воздухе при давлении на него ветра, равном 3 1/2 фунтам [Здесь А.Ф.Можайский допустил ошибку. Правильно 3 1/4 фунта. Об этой ошибке он сообщил запиской, присланной 30 мая 1878 г. генералу Паукеру вместе с журналом "Scientific Americans за вторую половину 1876 г. В записке А.Ф.Можайский пишет, что опыт Лондонского общества "дал величину, согласную с полученной мной по вычислении формулы Вейсбаха, где при F = 1 футу получил: Р = 0,081 пуда или 3,24 фунта" (см. ЦГВИА, Ф. 740, л. 160).]. Это давление соответствует давлению ветра, движущегося со скоростью 25 миль или 37 верст в час. Когда же листу дали уклон 15° к линии дутья воздуха, то для поддержания его на воздухе потребовалось всего 1/2 фунта, другими словами плоскость в 1 кв. фут, помещенная под углом 15° к течению воздуха, имеющему скорость 25 миль в час, способна нести тяжесть, в четыре раза большую сравнительно со встречаемым ею сопротивлением. Несомненно, что при меньшем угле наклона окажется и меньшее сопротивление для движения.
На чертеже голубя, который я имею честь представить комиссии, показаны размеры голубя, площади крыльев и хвоста, центры величин и тяжести и вес живого голубя. Из этих данных видно, что вес голубя равен 78 золотникам, а подъемная площадь его крыльев и хвоста равна 95 кв. дюймам, т. е. что на каждый золотник веса приходится подъемной площади 1,218 кв. дюйма или что 144 кв. дюйма или 1 кв. фут способны нести в воздухе 118 золотников или 1 1/2 фунта. Этот вывод несколько разнится с опытами, сделанными в Англии и указанными мною выше, однако несомненно, что голубь имеет способность парить, вероятно, он получает парение при угле менее 15° и при другой скорости. Впрочем, многие мои наблюдения показали, что другие птицы способны парить при незначительной быстроте, т. е. и при 10 - 15 верст в час.
Изложенные мной выше свойства воздуха в отношении действия в нем винта и способности поддерживать движущуюся в нем плоскость дали мне мысль воспользоваться ими для устройства воздухолетательного аппарата, который в своем основании имеет плоскость, приводимую в движение винтом. Вышеприведенные цифры, опыты и наблюдения, сделанные мной, дают мне убеждение, что аппарат мой, имеющий вид птицы с распростертыми неподвижными крыльями и хвостом, при устройстве своем может сохранить условия, потребные для парения в воздухе как в отношении величины площади к тяжести, так и получении достаточной скорости. Даже при постройке отношение тяжести к площади изменится в выгодную сторону и на 1 квад. фут можно полагать тяжести не 1 1/2 или 1/2 фунта, а всего около 1/2 фунта. Скорость же его движения, как это показало действие винта над модельками, может получиться громадная. Постройка аппарата с технической стороны не представляет ни затруднений, ни невозможностей.
Записка А. Ф.Можайского в Комиссию Г.Е. Паукера с описанием самолета и соображениями о мощности двигателя к нему, 1878 г., не позднее апреля 12
Проектированный мною воздухоплавательный аппарат, как это видно на чертежах, состоит: 1) из лодки, служащей для помещения машины и людей, 2) из двух неподвижных крыльев, 3) хвоста, который может подниматься и опускаться и служить для изменения направления полета вверх и вниз, равно чрез движущуюся на нем вертикальную площадь вправо и влево получать направление аппарата в стороны, 4) из винта большого, переднего, 5) 2 винтов малых на задней части аппарата, служащих к уменьшению размеров переднего винта и для поворотов вправо и влево, 6) из тележки на колесах под лодкою, которая служит отвесом всему аппарату и для того, чтобы аппарат, поставленный площадью своих крыльев и хвоста наклонно около 4 градусов к горизонту, переднею частью вверх, мог сперва разбежаться по земле против воздуха и получить ту скорость, которая необходима для парения его, 7) из 2 мачт, которые служат для укрепления крыльев и связи всего аппарата по его длине и для подъема хвоста.
Машину для вращения винта я предполагаю поставить системы; Брайтона (углеводородную) нефтяную [Одноцилиндровый двигатель внутреннего сгорания Брайтона модели 1873 - 74 гг. предназначался для промышленных целей. Он работал на жидком или на газовом топливе. Вес двигателя достигал 120 пудов при мощности в 2 л. с, т. е. 960 кг/л. с. Расход топлива составлял 2 фунта л. с./ч, А.Ф.Можайский внимательно следил за всеми имевшимися в то время их конструкциями двигателей. Однако выбор двигателей был весьма ограничен. Об этом, в частности, свидетельствует переписка Главного инженерного управления с петербургскими фирмами "О. Иохим и К°" и "Виберинг и Шлютер".
В письме фирмы "О. Иохим и К°" от 9 июля 1877 г. говорится: "Вследствие отношения канцелярии Инженерного комитета от 2 сего текущего [месяца], имеем честь препроводить при сем прейскурант газовых двигателей Отто (подчеркнуто в документе). Что касается до пульверизационных [петролейных машин], то, как нам известно, подобные машины системы Брайтона (подчеркнуто в документе) изготовляются на 3 и до 10 паровых сил, но, к сожалению, сведений о их цене и весе мы в настоящее время еще не имеем". Подобное же письмо прислано и от фирмы "Виберинг и Шмотер" 4 июля 1877 г.]. Машина этой системы не имеет котла и потребляет нефти около 2/3 фунта в час.
При опытах, производимых мной над модельками, я не мог получить верных данных о силе, приводящей в движение винт и модельку; механизмы, употребляемые мною, были пружинные или резинные, те и другие изменяли свою силу, часто ломались и не дозволяли дирижировать силою. В постройке этих машинок, их частой поправке и изменениях конструкции терялось много времени, не получались требуемые от них результаты, почему я пришел к убеждению, что желанные выводы и верные данные могут быть скорее получены на аппарате таких размеров, на котором силою машины и самим аппаратом мог бы управлять человек. Почему я и прошу комиссию дать мне возможность устроить подобный аппарат.
Что же касается силы машины, то она должна быть наивозможно большая, так как только при быстром вращении винта может получиться быстрота движения аппарата, необходимая для разбега его по земле и для получения парения и, главное, для отделения аппарата от земли. Но как с силою машины связана и ее тяжесть, то я, соображаясь с предполагаемою мною тяжестью или весом одной лошадиной силы машины системы Брайтона с материалом для действия на 2 часа в 10 до 11 фунтов, нахожу возможным поставить на мой аппарат машины в 30 индикаторных сил. Взяв в соображение силу, потребную для вращения корабельных винтов в воде и сравнительную плотность воды и воздуха, я нахожу, что машины в 30 лошад. сил дадут мне желанную скорость винтам и аппарату.
Письмо о представлении членам Комиссии Г.Е.Паукера расчетов винта, 1878 г., мая 18
После моего личного извещения вас, милостивый государь, о том, что я готов представить комиссии мои вычисления и доказательства на вопрос, заданный мне комиссиею, я вследствие полученного мною распоряжения г. председателя комиссии, сообщенного мне вашим письмом представить мои вычисления для предварительного рассмотрения оных членами комиссии предназначением для заседания комиссии, лично представил мои вычисления для рассмотрения их г. председателю комиссии генерал-лейтенанту Паукеру и члену комиссии г. полковнику Петрову, а равно и вам, милостивый государь. Доводя о сем до сведения вашего, я тем объясняю, что с моей стороны нет никаких задержек для назначения дня заседания комиссии. Капитан 1-го ранга Л. Можайский
Объяснительная записка с расчетами винта к самолету, 1878 г., не позднее 18 мая
Вследствие требования комиссии, выраженного протоколом первого ее заседания представить хотя приблизительные данные и доказательства тому, что винт при вращении его в воздухе со скоростью, заявленною мною в заседании комиссии, произведет ожидаемую мною от него работу, я имею честь представить следующие выводы, вычисления, примеры и соображения.
Для проектированного мною aппaрата для доставления ему скорости 25 английских миль в час или 36,2 фута в секунду я определил силу машины для вращения винтов в 30 лошадиных сил. Эту общую силу я разделяю так: на большой передний винт отношу 20 лошад. сил, на 2 малых винта определяю по 5 сил на каждый, вследствие этого на большой винт отнесется работы 300, а на каждый из малых по 75 пудофутов, т. е. всего 450 пудофутов, равных 30 паровым силам.
Для определения формы и величины винтов, работающих в воздухе, нет верно определенных данных, но опыты, сделанные над мельничными крыльями при движении на них воздуха или ветра или при вращении крыльев при спокойном воздухе машиною, дают довольно точные выводы, которые без вреда можно принять за основание постройки винтов для аппарата. Самыми лучшими из них можно считать данные Куломба и Смитона, а также и вычисления Кориолиса.
Средний вывод из наблюдений Куломба L=0,026nFc3 килограммометров, а на русские меры L=0,000013nFc3 пудофутов, а для большей вероятности Вейсбах берет просто L=0,000013nFc3, причем L есть работа, F - площадь крыл[ьев], n - число лопастей, с - скорость ветра.
Выражение L=0,000013nFc3 дает только тогда достаточно верные выводы, когда скорость окружности крыльев будет близка к наивыгоднейшей, а именно когда она почти в 2 1/2 раза более скорости ветра, почему на основании формулы Куломба получим следующее выражение для определения площади лопастей большого винта, долженствующего развить работу в 300 пудофутов.
поверхность каждой будет 491/4 = 122,5 кв. фут.
А как формула Куломба дает результаты, близкие к действительности только при условии, когда скорость окружности лопастей винта в 2 1/2 раза более скорости ветра, то радиус винта определится из следующей формулы: ? = 3,14; 2 ? r= 36,2x2,5 = 90,5 фута, откуда
Для определения скользения винта я возьму в расчет результаты работы винта в воздухе на аппарате Дюпюи-де-Лома, винта, диаметр которого был 30 фут., а шаг почти равен диаметру. Из 3-х мемуаров члена Парижской академии наук, корабельного инженера Дюпюи-де-Лома, представленных Академии наук и напечатанных ею в "Comptes rendus hebdoma-daires des s'eances de l'Acad'emie des sciences de Paris", видно, что Дюпюи-де-Лом в проекте своем постройки продолговатого воздушного шара, приводимого в движение винтом, при вычислениях, представленных на рассмотрение Академии наук, определил скользение винта в 0,26 и что затем, при опыте, сделанном в присутствии комиссии, назначенной по распоряжению министра народного просвещения, над этим шаром, скользение винта определилось всего в 0,24, почему для своих винтов я беру для скользения среднюю цифру, т. е. 0,25, и шаг, равный диаметру винта, причем число оборотов винта определится из формулы:
...Подобным образом для малых двух винтов получим:
nF = 75/0,61 = 121 кв. фут.
откуда при 4 лопастях поверхность каждой лопасти будет F = 121/4 = 30 кв. фут., что при диаметре винтов в 16 фут. даст следующее число оборотов:
pn = 12,5 v, откуда n = 1,25v/p = 1,25x36,2/16 = 2,815 оборотов в 1"
Наилучшую форму и размеры винта можно получить только из практики [В оригинале "из практически"], что подтверждается и на винтах, работающих в воде, так как корабельная техника при всей своей громадной производительности, после постройки сотни тысяч винтов не выработала еще верных данных для постройки наилучшего винта, т. е. его диаметра, шага и проч., и вследствие чего многие инженеры, заводчики делают винты с переменным шагом. Но предложенные мною винты, без сомнения, произведут ожидаемую от них работу, потому что размеры их определены по отношению к силе машины вычислениями и теориями, подтвержденными опытами. Я допускаю, что опыт, быть может, и укажет в них на некоторые изменения к лучшему, но всякая переделка винта не потребует ни много времени, ни значительных денежных затрат, так [как] винты будут устроены из стальных угловатых пластин, обтянутых холстом.
Бывают случаи, когда винт, быстро вращающийся в воздухе или воде, не производит вовсе работы и вращается как бы впустую, но это может быть только в том случае, когда величина винта несоразмерно мала в отношении силы машины, приложенной для его вращения, или когда винт с первых своих оборотов, вследствие той же причины или несоразмерной тяжести груза к его величине, не мог сдвинуть с места предмет, приложенный к винту, при этом винт, быстро вращаясь в воздухе или воде, увлечет в свое вращение воздух или воду, бывшие между его лопастями, отделит или отрежет их от окружающей их среды, т. е. вывернет себе барабан или цилиндр, не допустит в него притока нетронутых или непущенных во вращение частиц воздуха или воды и тем не даст лопастям возможности найти себе опору. Это явление непроизводительности работы винтом можно видеть при пробах машин кораблей, прикрепленных сзади канатами к пристани. То же самое можно видеть, делая опыты над моими модельками.
Равно опыты над модельками доказывают, что для получения работы от винта, работающего в воздухе, нет надобности придавать ему громадного числа оборотов, и что число его оборотов совпадает с числом оборотов винтов, работающих в воде. Известно, что для малых судов, т. е. и малых винтов, число оборотов берется от 100 до 200 или даже до 500 в минуту, как на миноносках. Для больших - от 60 до 80, а самых больших - от 45 до 55 оборотов в минуту.
Опыт, произведенный в 1871 году в Париже над винтом, двигавшим в воздухе продолговатый шар Дюпюи-де-Лома, вполне подтверждает истину моих наблюдений, полученных над модельками. Этот винт имел диаметр в 30 фут., т. е. размер его совпадал с размерами винтов самых больших кораблей. При опыте наибольшее число оборот[ов] было 27 1/2 в минуту, причем он двигал аппарат со скоростью 9,6 версты в час. Если б этому винту дать двойное число оборот [ов], т. е. 55 оборотов в минуту, то он придал бы скорость аппарату около 19 верст в час, т. е. именно ту скорость, которую получают самые большие корабли при 55 оборотах их винта.
Опыты над аппаратом Дюпюи-де-Лома во всех своих частях имеют еще то важное значение, что они оправдали верность и безошибочность теорий и способов вычислений, принятых Дю-пюи-де-Ломом, как в отношении скорости движения аппарата, так и работы винта, его шага и скользения. Причем пройденное расстояние аппаратом равнялось произведению из шага винта на число оборотов его минус скользение. Капитан 1-го ранга А. Можайский
Письмо Г.Е. Паукеру [Письмо написано А. Ф. Можайским до того, как ему было сообщено заключение Комиссии] с пояснениями на замечание Комиссии, рассматривавшей расчеты проектируемого самолета, 1878 г., июня 16
Ваше превосходительство, Герман Егорович! Смею обратиться к вам не как к председателю комиссии, а как к человеку науки, сочувствующему всему, относящемуся до нее, и осмеливаюсь надеяться, что вы не откажете мне высказать свое мнение по нижеизложенному. По сделанным заметкам [Замечания Г. Е. Паукера на проект были сделаны карандашом на полях докладной записки А. Ф. Можайского, в которой излагались его основные расчеты. Эта докладная записка, а следовательно, и "Замечания" Г. Е. Паукера пока не обнаружены] и наставлениям вашим на вычислениях я исправляю ошибки и иду по указанному пути. Но скажу насчет заметок на страницах 12 и 23 относительно вредного сопротивления лодки, веревок и проч. Сила этого сопротивления основана на цифре 250 кв. ф., назначенной мною в статье "Размеры аппарата", стр. 12. Эта вся площадь 250 кв. ф. причислена к вредной, для одоления которой требуется сила 9,8 паров[ых] сил. Как по корабельн[ой] механике, так и по мнению Дюпюи-де-Лома, лодка моя, прикрепленная к крыльям, представляет все благоприятные условия для скользения струй воздуха, и сопротивление его на миделевое сечение лодки, равное около 15 кв. фут., следует уменьшить от 30,40 до 80 раз. Гондола Дюпюи-де-Лома нисколько не походила на лодку, а шар его по мягкой и шероховатой поверхности дал ему возможность уменьшить сопротивление в 30 раз, почему, взяв это уменьшение и для лодки, имеющей гладкую поверхность, цифра сопротивления будет ничтожная. Затем тележка с колесами, стойками, осями, передняя кромка крыльев, хвоста, мачты, люди, впрочем, закрытые много бортами лодки [Так в тексте], представят всего площадь около 16кв. фут. сопротивления, на которые по Д[ю-пюи]-де-Л[ому] надо взять 1/5 часть. Затем веревки и части такелажа представят площадь около 20 фут., по Д [юпюи]-де-Л[ому] сопротивления на них взять 1/2 , что при уменьшении давления, принятого выше, составит всего площадь от 14 до 15 фут., равном при коэффициенте L = l,25 по Вейсбаху давлению около 40 фунтов.
К тому же из подъемной площади аппарата лодка не может быть вовсе изъята, так как заполняет пространство между крыльями и это пространство не остается пустым. Если весь аппарат опускать сверху вниз, то лодка своей выпуклой книзу площадью представит сопротивление воздуху, конечно, менее крыльев, но немногим, а вредное ее действие, т. е. сопротивление на миделевое сечение, мною определено выше, почему, не вычислив точно, я предполагал для вредного сопротивления достаточно будет около 2 лошад[иных] сил.
Вся задача разрешения вопроса состоит в том, чтобы поднять аппарат на желанную высоту; далее, как указывает стр. 24, для него достаточна небольшая сила машины. С увеличением утла плоскости (стр. 23) сопротивление быстро возрастает. При ? = 5°, по моим вычислениям, требуется для поднятия аппарата 30 действ, лош. сил, а при ? = 1° определилось всего 4 1/2 силы (стр. 24). При ? =5° аппарат в 1 минуту подымется на высоту 190 фут., а если я возьму угол подъема 3°, что дает около 115 фут. повышения в минуту, что весьма достаточно, то сила машины для поднятия аппарата на воздух будет около 20 или, с прибавкою на сопротивление вредное, около 22 действительных или 30 индикатор, [сил].
Видя в ваших замечаниях оправдание моей теории и подтверждение правдивости моего взгляда на дело, я вполне уверен в успехе его. Тем более что в вычисления свои я не вводил еще одного фактора, существование которого, как полезного деятеля для поддержания аппарата на воздухе, откинуть нельзя. Я говорю о способности плоскости, наклонно движущейся в воздухе, выказывать подъемную силу. Это доказывает проверка 3-го опыта (стран[ицы] 8 и 9), где RN=1,23 фунта, или, вернее, 1,5 фунта.
При вычислениях моих для определения работы поднятия груза я не вводил этого условия, для определения же величины площади крыльев F при ? = 5° R принят и равен 0,914фунта на кв. фут.
Не принять его, значит не верить механике, в которой сила R определена при течении как воды, так и воздуха на наклонную плоскость, сила нормальная, давящая снизу на плоскость, и при небольших углах в несколько раз более силы, представляющей давления на плоскость по линии движения плоскости или ее сопротивления.
В природе это явление подтверждается тем, что птицы, имея 1 фут плоскости крыльев и хвоста, при весе своем в 1 1/2 фунта могут парить при 8 до 15 верст движения в час.
3-й опыт Англ[ийского] аэронавт[ического] общества, подтвержденный механикой, доказал, что при ? = 15° наклонения плоскости к горизонту, сила сопротивления плоскости к подъемной ее способности относилась как 0,33 к 1,5.
Не имея верных коэффициентов, трудно определить величину R, но несомненно, что число сил машины, назначаемой мною на работу подъема груза Q, может быть уменьшено.
Кроме того, аппарат мой, поставленный на колеса, при разбеге своем будет мало расходовать силу машины, назначенную для подъема груза, потому что груз не будет подниматься ею, а катиться на колесах, почему сбережение силы обратится в пользу преодоления сопротивления воздуха и ускорит разбег аппарата, который, отделившись от земли, явит из себя плоскость, наклонно движущуюся в воздухе и которая имеет способность, вышеуказанную мною. Конечно, при подъеме надо избегать поворотов руля и тем не увеличивать сопротивления.
В ожидании возвращения мне моих вычислений, прося прощение за обращение мое к вам и беспокойство, с чувством истинного уважения и совершенной преданности, имею честь быть вашего превосходительства всепокорнейшим слугой.
А. Можайский.
Резолюция Г.Е. Паукера: "Комиссия не может принимать на себя труда руководить вычислениями автора, так как это ей не поручено, и она бы тогда заменила собой автора предложения. Комиссия окончила уже рассмотрение воздухолетательного снаряда и уже представила свое донесение, в котором выражено, что снаряд этот уже давно известен, изобретен Хенсоном в 1843 году, модель его была представлена на аэронавтическую выставку в 1868 году и произведенные тщательные опыты показали неудовлетворительность основной идеи этого снаряда и неприменимость его к движению по неспокойному воздуху; что подтверждается и теоретическими соображениями, независимо от неверностей, встреченных в представленных вычислениях".
Из лекции главы отдела Русского технического общества Е.С.Федорова "Летательные приборы, тяжелейшие воздуха", 1904 год
Говоря о попытках построить аэроплан, нельзя обойти молчанием нашего соотечественника адмирала Можайского. Он построил около 25 лет тому назад не аэроплан-игрушку, а аэроплан, способный поднимать человека. Испытание прибора окончилось неудачей, и механик, управляющий машиной, потерпел увечье, но можно с уверенностью сказать, что если бы тот же Можайский, с его энергией и настойчивостью, занялся этим делом теперь, то он получил бы гораздо лучшие результаты. С тех пор многие вопросы по воздухоплавательной технике значительно выяснились, и к тому же техника постройки двигателя сильно подвинулась вперед. Насколько мне известно, аэроплан Можайского был в России первым построенным и подвергшимся испытанию прибором этого типа, предназначенным для поднятия людей.
Подготовила С. КОЗЛОВА
Резюме
Русский морской офицер в числе первых испытал летательный аппарат, который был тяжелее воздуха. Можайский предвосхитил в своей машине абсолютно все основные части самолета, ставшие впоследствии классическими. Воздухоплавательный летательный аппарат по основным принципам конструкции и даже по некоторым деталям и внешней форме приближался к более позднему моноплану.
Продолжительные и сложные опыты поглотили все довольно крупное состояние Можайского. Смерть пресекла неутомимую деятельность изобретателя, не дав ему закончить дело, которому он посвятил четверть века. Дальнейших испытаний прибора не было за неимением средств.
В наши дни была предпринята попытка поднять в воздух самолет, построенный по чертежам Можайского.
Некоторые и нынешние специалисты считали, что лучше и целесообразнее этой конструкции для летательной машины трудно придумать. Однако закончились испытания неудачей.