Профиль крыла и картина его обтекания воздушным потоком при резных условиях
А на практике порой случалось так. Очередной «фарман» заходит на посадку. Летчик снижает обороты двигателя, скорость полета уменьшается, летательный аппарат начинает проваливаться вниз. Стремясь удержать машину, летчик «брал ручку на себя», то есть с помощью рычага управления задирал нос самолета, подставляя его крылья под большим углом к потоку (именно этот угол и называется углом атаки). Самолет действительно даже как бы приподнимался, словно взбираясь на крутую горку. А потом вдруг сваливался на хвост, как катится назад неумелый лыжник, взбирающийся на подъем.
Чаплыгин не только разработал точные рекомендации, как избежать подобных случаев на практике, но и предложил оснащать крыло предкрылками и закрылками — дополнительными плоскостями, позволяющими обеспечить достаточную подъемную силу даже при малой скорости полета, позволить совершать взлеты и посадки без особых хлопот.
Такие правила иногда называют постулатами Чаплыгина-Жуковского.
Война в воздухе
Странные мы все-таки, люди. Стоит кому-то сделать изобретение, так его тут же стараются применить в военных целях, для нанесения ущерба себе подобным. Так произошло и с летательными аппаратами.
"Мне сверху видно все..."
При осаде Парижа
После того как первое любопытство от полетов улеглось, люди стали думать, как лучше использовать их в практических целях. Например, стали пересылать военные донесения. Когда в 1870 году Париж был осажден прусскими войсками, почта из осажденного города доставлялась с помощью воздушных шаров. Заодно аэронавты вели наблюдения за перемещениями войск противника и даже корректировали артиллерийский огонь.
Некоторые горячие головы тотчас же посоветовали аэронавтам брать с собой бомбы и сбрасывать их на головы врагов. Однако этот проект не получил широкого распространения. Воздушный шар, как известно, летит по воле ветра, и как будет пролегать трасса полета, одному Богу ведомо. Вот если бы приспособить для такой цели дирижабль!..
Сравнительно недавно стало известно, что подобная попытка была предпринята еще раньше, чем французы додумались пересылать с воздушными шарами почту из Парижа. Удивительно, как это они забыли опыт, полученный в России еще в 1812 году?..
Дирижабль против Бонапарта?!
Одним из наиболее любопытных проектов прошлого является летучий корабль Франца Леппиха. Как-никак с его помощью российская армия надеялась разбомбить... Наполеона.
Предыстория этого изобретения такова. Как свидетельствует бывший летчик, а ныне историк JI. М. Вяткин, раскопавший сведения об этом проекте в отечественных архивах, все началось с доклада суворовского генерала от инфантерии С. JI. Львова молодому государю Александру I. Совершив 18 июля 1803 года первый в России успешный полет на воздушном шаре вместе с французским воздухоплавателем Андре Гарнереном, генерал загорелся идеей постройки воздушной флотилии, которая бы могла обрушивать на головы армии противника внезапный удар с воздуха.
Замыслу способствовали и реляции русского посла во Франции князя Барятинского, доносившего о полетах монгольфьеров: «Возможно будет дойти до того, что оными машинами смогут управлять, как судами на воде...»
«Летучая рыба» Франца Леппиха
В общем, предложение 37-летнего немецкого механика Франца Леппиха о возможности постройки управляемого воздушного шара пришлось как нельзя кстати.
Александр, ознакомившись с чертежами «летучего корабля», тут же предложил Леппиху срочно выехать в Москву и приступить к сооружению первого аэростата. При этом император делал особый упор на то, чтобы все приготовления велись в строжайшей тайне.
Московский губернатор Н. В. Обресков получил высочайшее указание подготовить все необходимое для строительства аэростата и размещения рабочих. В целях сохранения секретности местом для проведения работ была избрана дача Репнина — место достаточно уединенное.
Леппих начал постройку с 40-местной золоченой лодки-гондолы, в которой должны были размещаться гребцы. (Видимо, Леппих не знал о предложении Менье и решил использовать традиционный способ приведения аэростата в движение — весла.) После окончания строительства лодка была подвешена на кронштейне, рассчитана ее масса, после чего были определены необходимые размеры оболочки и начат ее раскрой.
Одновременно с шитьем оболочки шилось и обмундирование для команды из сукна серого цвета. Так что, как видим, весь проект был проработан до мелочей. Например, в архивах сохранились свидетельства, что до постройки основного корабля Леппих построил и испытал два или три малых аэростата, рассчитанных на подъем экипажа в 3—5 человек. Воздушные корабли испробовали в деле, сбросив бомбы на стадо овец...
Согласно сохранившемуся изображению видно, что аппарат имел форму рыбы. Длина оболочки составляла примерно 57 м, максимальный диаметр 16 м и объем около 8 тыс. куб. м. К ней с помощью сетки крепилась лод-ка-гондола размерами 30x60 футов (9,9 х 19,8 м). Посреди гондолы располагались пороховые фугасы и люк для сбрасывания их на цель. Кроме того, согласно сохранившимся документам, «летучий корабль» предполагалось вооружить... ракетами!
Не вызывала особых сомнений и двигательная «установка». Как подсчитал Леппих, 40 сильных гребцов с помощью рессор и прочей кинематики должны были развивать мощность порядка 12 кВт, что давало возможность в штилевую погоду достигать весьма приличной скорости — до 40 км/ч!
В общем, к делу готовились тщательно. И уверенность в успехе мероприятия ни у кого особых сомнений не вызывала. Так, скажем, сам Александр I в одном из наставлений Ф. В. Ростопчину, главнокомандующему Московским гарнизоном, указывал:
«...Как только Леппих окончит свои приготовления, составьте ему экипаж для лодки из людей надежных и смышленых и отправьте нарочного с известием к генералу Кутузову, чтобы предупредить его. Я уже сообщил ему об этом мероприятии. Но прошу вас рекомендовать Леппиху быть очень внимательным, когда он будет опускаться в первый раз, чтобы не ошибиться и не попасть в руки неприятелю...»
Кутузов тоже проявил большую заинтересованность в проекте. За четыре дня до Бородинского сражения он посылает в Москву письмо, в котором интересуется ходом дел и спрашивает, когда можно будет воспользоваться данным изобретением.
Однако проекту не суждено было осуществиться до конца. Вторгшаяся на территорию России наполеоновская армия продвигалась слишком быстрыми темпами. И хотя «летучий корабль» был построен полностью и, по утверждению его создателя, докладывавшего в письме к императору, дважды поднимался в воздух, из-за низкого качества водорода он не смог нести команду гребцов в полном составе, вследствие чего доставить его в ставку к фельдмаршалу М. И. Кутузову не представилось возможным.
Так ли это было на самом деле, или Леппих несколько лукавил, просчитавшись в своих расчетах (согласно некоторым данным, перегруженный аэростат не мог поднять более 5 человек), но факт остается фактом: оболочка была спущена, и все имущество команды Леппиха частично было погружено на подводы для эвакуации, а частично сожжено на месте. О последнем было доложено Наполеону генералом Лауером. В донесении от 12 сентября 1812 года он указывает, что на даче Репнина обнаружена «лодка, которая подвешивалась к шару, но которая была сожжена накануне вступления французских войск в Москву...».
В общем, с нашествием, как известно, наши соотечественники справились и без помощи иноземных летательных аппаратов.
Кстати, и у самих российских изобретателей хватало идей, как использовать воздушные корабли в ходе военных действий. Вот вам хотя бы некоторые из их проектов.
Реактивная авиация в XIX веке?!
В 1843 году военный инженер Эмиль Жир (судя по некоторым данным, возможно, под этим псевдонимом скрывался штабс-капитан И.И. Третеский) опубликовал в газетах сообщение о том, что ему удалось решить проблему управления воздушным шаром с помощью... реактивных двигателей!
Да, дело, судя по всему, обстояло именно так. Автор проекта предлагал установить на аэростате выхлопные сопла и, направляя через них струю газа, воздуха или пара, сжатую под давлением, двигать аппарат в нужном направлении.
К сожалению, проект должной поддержки не получил, так и остался на бумаге. Немного больше повезло адмиралу русского флота Н.М. Соковнину. Его сочинение — проект дирижабля с реактивным движителем — не только вышло в свет в 1866 году, но и выдержало несколько переизданий. И хотя Соковнин пришел к правильному выводу, что «воздушный корабль должен летать способом, подобным тому, как летит ракета», превратить свою идею в жизнь адмиралу так и не удалось.
Практически одновременно с Соковниным начал работу над своим проектом и артиллерийский офицер Н.А. Телешов. Только он пошел значительно дальше, предлагая устанавливать ракетные двигатели не на дирижабль, а на самый настоящий самолет! Свои расчеты и чертежи изобретатель в 1867 году передал в Военное министерство. Однако денег на строительство экспериментального аппарата здесь он не получил.
Проект Телешова
Тогда обескураженный Телешов обращается к французам. Нет, он не просил у них денег на постройку ракетной системы — здесь тоже достаточно настороженно отнеслись к его изобретению. Однако формальных причин отказать россиянину в выдаче патента у французов не нашлось, и официальное подтверждение новизны своей идеи он таки получил.
Еще один российский изобретатель, С.С. Неждановский, додумался в 1882 году до идеи жидкостного, не только реактивного, но и. ракетного двигателя.
«...Можно получать взрывчатую смесь из двух жидкостей, смешиваемых непосредственно перед взрывом, — пишет он. — Этим способом можно воспользоваться для устройства летательной ракеты с большим запасом взрывчатого вещества, делаемого постепенно по мере сгорания. По одной трубке нагнетается насосом одна жидкость, по другой другая, обе смешиваются между собой, взрываются и дают струю...»
