Русские гении за рубежом. Зворыкин и Сикорский

Образцов Петр Алексеевич

Через несколько веков после Марко Поло уже сам Леонардо да Винчи нарисовал самый настоящий проект летательного аппарата вертикального взлета, точнее — взлетающего винта. Известный рисунок этого устройства обычно комментируют, упирая на гениальное предвидение великого художника, хотя, скорее всего, сам Леонардо особо большого значения этому винту не придавал и почти наверняка ориентировался на давно известные игрушки. Сам он подписал рисунок так: «Я полагаю, что если это устройство винта правильно изготовить, то есть если винт сделать из льняной ткани и поры ткани пропитать крахмалом, а за счет механизма придать быстрое вращательное движение винту, то это устройство поднимется в воздух». Не слишком это похоже на описание оригинального изобретения. А главное, какой такой механизм имел в виду Леонардо да Винчи? Оказывается, этим механизмом должны были стать собственно пилоты его «винтолета», которые помещались под винтом на огромном диске и должны были бегать по кругу и раскручивать винт, толкая перед собой палки, приделанные снизу винта. Построить свой агрегат Леонардо даже и не пытался, да и правильно, зачем лишние разочарования? Великий универсал часто занимался, скажем прямо, явными прожектами, и, когда некоторые из них воплощал в натуре, ничего хорошего не выходило. Так, безнадежно осыпается с «Тайной вечери» краска, которую Леонардо то ли лично изготовил из смеси пигмента с какой-то смолой, то ли назло традиции писал темперой по просмоленной штукатурке.

Вот наш великий соотечественник Михаил Ломоносов через триста лет предложил использовать для вертикального подъема конкретный механизм, а именно часовую пружину. Михаилу Васильевичу Ломоносову в истории не повезло дважды: сначала все его вполне реальные изобретения и открытия, а заодно и чисто умозрительные теории не признавались современниками из числа академических ученых. Или признавались, но как-то вяло, и в любом случае работы Ломоносова остались практически неизвестными в просвещенной Европе и не оказали никакого влияния на развитие мировой науки. Хотя для России, конечно, имели огромное значение. Во второй раз ему не очень повезло с потомками, которые оказались не то что неблагодарными, а даже как-то излишне и восторженно благодарными. Во времена борьбы за российский приоритет и против «безродных космополитов» (50-е годы прошлого века) Михаилу Васильевичу приписали сразу столько открытий, включая закон сохранения массы, что и к настоящим его достижениям стали относиться с недоверием и даже усмешкой. Действительно, Ломоносов написал как-то, что если где-то что-то убыло, то, значит, где-то что-то прибыло, но считать это формулировкой Закона Лавуазье — просто анекдот. Между прочим, подобное отношение начинает возникать и сейчас, когда изобретение вертолетного движения наши «патриоты» стали приписывать исключительно Игорю Сикорскому, хотя изобретателя вертолета вообще не существует. Но об этом позже.

Так вот, спущенная пружина Ломоносова раскручивала сразу два винта (пропеллера) в противоположные стороны, и по идее вся конструкция должна была взлететь, но не просто так, а с конкретными целями измерения температуры и давления на значительной высоте в небе над нами. Для этого конструкция снабжалась градусником и барометром. Конструкция не взлетела, но, согласно тому же источнику, на два золотника (8,5 грамма) облегчилась — вес конструкции измерялся на обычных весах. Любопытно, что Ломоносов додумался до соосной схемы с двумя винтами, вращающимися в противоположные стороны.

Усилий никаких пружин для устойчивого полета аппарата вертикального взлета, тем более с пилотом, хватить никак не может. Не подходят для этого и другие «двигатели» — рабы или свободные граждане и домашние животные, которые только и использовались в этом качестве вплоть до появления паровых машин и промышленной революции середины XVIII — середины XIX века. Ветер, крутящий лопасти мельницы, и вода в том же качестве не в счет. Кстати, один неглупый человек как-то заметил, что примерно до середины XIX века, при Пушкине, человечество жило точно так же, как и в Древнем Египте. Пахали на себе или на лошадях, перемещались на лодках с парусом или без него, по суше — на лошадях, жили в примитивных строениях, ели что придется и примерно одно и то же, и так далее. За единственным, пожалуй, исключением — уже появилось огнестрельное оружие. Хотя мечи и сабли продолжали интенсивно использоваться, как и 2000 лет назад. Да что там говорить, кавалеристы с холодным оружием воевали и во Вторую мировую войну! Например, в рядах знаменитого гвардейского кавалерийского корпуса Доватора.

Развитие паровых машин надоумило изобретателей использовать такую машину в качестве двигателя для прообраза вертолета. Первым это сделал француз д’Амекур — получился очень даже красивый аппаратик высотой с письменный стол, который хоть и не летал, зато весело вращал винтами, крутящимися в разные стороны. Именно д’Амекур придумал первый вариант механизма (шестереночного), заставляющего надетые на одну ось винты вращаться в противоположные стороны. Было это ровно в середине XIX века, аппаратик он назвал аэронефом (то есть «винтокрылом»).

Примерно на те же годы пришлось увлечение и бурное развитие электрических двигателей. До открытия явления вращающегося магнитного поля Никола Теслой было еще далеко, но электродвигатели постоянного тока были уже хорошо известны, а наш соотечественник немец Якоби даже катал барышень по Неве на катере с таким двигателем. И вот в 1869 году наш уже настоящий, а не приехавший из Германии соотечественник Александр Лодыгин придумал оснастить будущий вертолет электродвигателем — но только придумал, поскольку денег у него было мало и сам он ничего соорудить не мог, а ни российское, ни французское военное министерство не решилось их тратить на безумную затею. О том, что идея безумна, ясно было любому мало-мальски разбирающемуся в механике человеку, достаточно было посмотреть на размер и оценить вес тогдашних аккумуляторов. Однако Лодыгин не успокоился и все-таки достиг огромных успехов, но опустившись на землю. Да, это тот самый Лодыгин, который придумал — и на этот раз даже изготовил — электрическую лампочку с вольфрамовой спиралью. Конечно, напрасно его в годы борьбы с космополитизмом объявили вообще изобретателем первой электролампы — и в этом случае такого одного-единственного изобретателя не существует, но лампу почти современного типа придумал именно он. Вольфрам, спираль, вакуум или инертный газ в колбе. И идея вертолета на электричестве тоже его.

Но на электромоторе вертолеты не летают и сейчас, за исключением моделей вертолетов, и все по той же причине — совершенно нелепо, если не вообще невозможно возить на борту тяжеленные аккумуляторы. Даже на земле электромобили все еще экзотика, причем дорогая и неэффективная (а на наш взгляд, так и совершенно не нужная). Вертолет впервые поднялся в воздух, когда появился сам великий Двигатель внутреннего сгорания (ДВС).

Первый хорошо работающий ДВС был на газе, на смеси воздуха и светильного газа, который, в свою очередь, тоже был смесью — метана, водорода, угарного газа и прочих газообразных продуктов термического разложения каменного угля или нефти в отсутствие кислорода. Этот двигатель придумал бельгиец Ленуар, работавший во Франции, и опубликовал свое изобретение в 1860 году. Довольно странно, что это произошло почти через 40 лет после опубликования работы Сади Карно о термодинамических условиях достижения максимального кпд тепловых машин. Из монографии Карно с очевидностью следовало, что заниматься нужно созданием двигателей не внешнего сгорания, типа паровых котлов, а сгорания внутреннего, причем в качестве топлива использовать не дрова или уголь, а нечто с гораздо более высокой теплотой сгорания. Впрочем, проекты ДВС были и до Ленуара, но неудачные, что тоже довольно странно, поскольку механика как наука к тому времени находилась тогда на вполне пристойном уровне, да и в двигателе Ленуара широко использовались технические решения паровых машин. Надо полагать, что на более эффективный, чем паровые, двигатель не было интеллектуального заказа общества, всех до поры до времени устраивали котлы, отапливаемые углем.

Тут можно отметить, что и бурное развитие вертолетостроения началось лишь позже Второй мировой войны, хотя принципиально годные вертолеты Сикорского появились уже в 1909 году.

А двигатель Ленуара сразу получил практическое применение, сначала как лодочный мотор, а потом для некоторых (неудачных) предшественников автомобилей. Для автомобилей уже настоящих прекрасно подошел в конце 80-х годов XIX века бензиновый ДВС, разработанный Даймлером и Майбахом. В честь последнего, кстати, назван один из самых роскошных современных автомобилей «майбах». А через полтора десятка лет наконец-то на бензиновом двигателе внутреннего сгорания полетел первый самолет братьев Райт. И еще через четыре года состоялся первый в истории полет — хотя точнее было бы сказать, взлет вертолета.

Как уже говорилось, изобретателя вертолета, как и колеса, назвать невозможно, ведь и кленовый лист — это самый настоящий вертолет, а катящееся с холма бревно принципиально не отличается от колеса. Однако кое-кого можно попытаться поискать, в случае колеса — изобретателя колесной оси. Это тоже не удается, но тем не менее мы знаем, что в Древнем Египте ось знали и пользовались боевыми и гражданскими колесницами, а вот в доколумбовой Америке до оси не догадались и тяжелые грузы таскали волоком. А у первого взлетевшего вертолета изобретатель есть, даже три — братья Жак и Луи Бреге и профессор Сорбонны, как ни странно, известный нейрофизиолог, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине Шарль Рише.

Это произошло осенью 1907 года. Построенный парижанами вертолет был довольно тяжелой конструкцией и весил около 600 килограммов, однако сейчас его следовало бы назвать скорее моделью вертолета. Аппарат взлетел на привязи, почти как современная кордовая модель самолета, но даже этим кордом (шнуром) не управлялся в ходе своего короткого, меньше минуты, полета. Первый искусственный вертолет, или жироплан, как назвали его изобретатели, имел четыре огромных винта с восемью лопастями на каждом и взлетел при этом всего на полтора метра, но очень важно, что этот полет был обеспечен работой самолетного бензинового двигателя «Антуанетт» (имя дочери создателя двигателя и название фирмы). А ведь к тому времени у многих авиаторов уже сложилось мнение о нереальности постройки аппаратов с вертолетным принципом полета.