Воздушный путь

Сикорский Игорь Иванович

В настоящее время пользуются тремя типами тележки: для взлета с земли, со снега и с воды. Наиболее распространенной является земная. Она состоит, главным образом, из двух, четырех, а иногда и более колес на стальных спицах с довольно толстыми шинами, надуваемыми воздухом наподобие автомобильных. Ось колес прикрепляется к нижней раме аппарата, по большей части с помощью особых резиновых жгутов. Делается это, чтобы более смягчить толчки, возникающие при разбеге по неровной почве или, особенно, при грубом спуске на землю.

Рама, к которой крепятся эти резины, состоит обычно из прочных деревянных брусков или из стальных труб, подпирающих аэроплан, по большей части под места, где расположены мотор, бензиновый бак и сидение для летчика. Для взлета со снега обыкновенно колеса снимаются с своих осей, а на их место надеваются лыжи, более или менее широкие, в зависимости от того, придется ли взлетать с твердого или рыхлого снега. Приспособление для взлета с воды состоит из поплавков, т. е. пустотелых, по большей части деревянных ящиков такого размера, чтобы они могли легко поддержать на воде весь аэроплан. Обыкновенно делается два главных поплавка под крыльями и третий маленький сзади под концом хвоста. Аппараты, взлетающие с воды, называются гидроаэропланами. Кроме описанных выше поплавковых, существует

еще один тип гидроаэропланов, называемый летающей лодкой. В последней корпус делается значительно ниже крыльев и по форме своей несколько напоминает плоскодонную лодку. Он делается непроницаемым для воды и поддерживает на воде весь аппарат. В этой лодке обычно помещается летчик и пассажиры. Мотор приходится помещать значительно выше, чтобы несколько отдалить от воды винт, т. к. он легко ломается, если зацепит за гребень волны. Все гидроаэропланы не особенно хорошо выдерживают волны, и в открытом море взлет и спуск в неспокойную погоду бывает труден и опасен. Приспособление для взлета с воды, т. е. поплавки или лодка, всегда тяжелее, чем колеса или лыжи, и дают большее вредное сопротивление, чем эти последние. Поэтому при одинаковом двигателе и нагрузке воздушные качества гидроаэроплана обычно несколько хуже, чем аэроплана на колесах или лыжах.

Наиболее характерной особенностью аэроплана, сравнительно с другими машинами, как например — паровозом, является его легкость. Называя легкими эти аппараты, весящие иногда по несколько сотен пудов, приходится учитывать их сравнительный вес. Аэроплан с двигателем в 300 лош. сил весит примерно столько, как автомобиль в 20-30 лош. сил. Сравнивая небольшой вес аппарата с громадной силой двигателя, легко понять, что для тех усилий, которые несут части аэроплана, они должны весить исключительно мало. Чтобы выработать способы, давшие возможность делать их такими легкими, потребовалось немало труда и усилий. В общем, легкость эта достигается тем, что каждую часть аппарата стараются делать точно такой прочности, какая необходима, без всякого излишка. Но чтобы это было возможным, необходимо сперва точно определить, с какой силой натягивается в полете каждая проволочка, какое усилие испытывает каждый брус, стойка и т. д. Все это достигается серьезным математическим расчетом. А затем, путем подсчетов и опытов определяют, какую толщину должна иметь каждая отдельная проволока, болт, брусок и т. д., чтобы все они имели необходимый запас прочности. Выражение это означает следующее. Допустим, что некоторая проволока натянута в полете так, как если бы к ней привесили груз в 5 пудов. Чтобы эта проволока не порвалась от случайно увеличившейся нагрузки, от какого-нибудь мелкого изъяна ржавчины и т. д., чтобы она вообще была надежна, надо ставить ее такой толщины, чтобы разрыв ее мог получиться лишь при нагрузке не в 5, а в 25 пудов. Таким образом, всякую проволоку, брусок, болт необходимо подобрать так, чтобы они могли разорваться или сломаться лишь при усилии в 5 раз большем, чем то, которое ими испытывается в полете. При таких условиях говорят, что аэроплан имеет запас прочности 5 [ 47 ] . Казалось бы на первый взгляд, что в отношении прочности расчет аэроплана должен выполняться так же, как и расчет всякой другой машины или постройки, т. к. все они должны иметь определенный запас прочности. В действительности это не совсем так. Если при расчете какой-нибудь машины или постройки инженер не уверен в том, что он задал правильную толщину какой-нибудь балки, железной полосы и т. д., особенно во второстепенных частях, он просто берет эту часть в полтора-два раза толще, лишь бы она не была слабее, чем надо. А если эта часть окажется крепче, чем необходимо, — не беда. Иное дело в аэроплане. Каждая его часть, до самых небольших включительно, не должна быть ни слабее, ни прочнее, чем необходимо, т. к., если ее сделать прочнее, она окажется тяжелее, а лишний вес аэроплана ухудшает его качества. Поэтому расчет и выяснение необходимой толщины всякой части должны быть выполнены с исключительной точностью. Мне пришлось однажды соорудить специальную машину и произвести на ней множество опытов, чтобы выяснить, можно ли деревянные ребрышки на строящемся аэроплане сделать на 1/32 дюйма [ 48 ] тоньше, чем было вначале предположено. Проф. Г. А. Ботезат очень хорошо определяет эти особенности дела постройки аэропланов, указывая, что в этом деле, в отличие от многих других, инженер не может взять поправку на свое незнание и что аэроплан, по требуемой им точности расчета и выполнения, является самой сложной, но и самой красивой из современных машин.

47

В зависимости от скорости, силы двигателя и т. д. аэропланы строятся теперь с запасом прочности от 4 до 7. (Прим. авт.)

48

1/32 дюйма - это приблизительно толщина булавки. (Прим. авт.)

Из чего состоит аэроплан

Из того, что было сказано о постройке аэропланов, должно быть понятным, что для их изготовления ипользуются, по большей части, самыми лучшими и дорогими материалами. Железный прут и вдвое более тонкая проволока из хорошей прочной стали могут выдержать одинаковый груз. В большинстве земных построек проще взять дешевый железный прут, т. к. его толщина и вес ничему не помешают. В аэроплане надо поставить проволоку из самой лучшей стали, чтобы при той же прочности она была как можно тоньше. При этом она будет легче и кроме того, дает меньше вредного сопротивления. В таком же роде дело обстоит и с другими материалами. Как же получается то, что большая часть аэропланов до сих пор строится почти целиком из дерева? Казалось бы, что железо, а тем более сталь, гораздо прочнее всякого дерева? Однако это не совсем так. Чтобы судить о пригодности для постройки аэроплана и сравнивать между собою разные материалы, надо было поступать примерно таким образом. Брались бруски или трубки из различных материалов и подгонялись так, чтобы все они имели одинаковую длину и вес. Например, каждая стальная трубка и каждый деревянный брусок должны были иметь 1 аршин в длину и должны были весить один фунт. Понятно, что при таких условиях приходилось брать трубку с довольно тонкими стенками, а деревянные бруски выходили в виде более толстых сплошных палочек, причем дубовая и ясеневая получались тоньше, чем еловая [ 49 ] . Затем каждую такую палочку и трубку подпирали на концах, к середине привязывали небольшой ящик и начинали накладывать в него гири до тех пор, пока брусок не сломается. При этом точно замечали, какой наибольший вес он выдерживал до того, как сломался. Понятно, что если один брусок выдержал 200 фунтов, а другой — 300 фунтов, то можно определенно сказать, что второй брусок в таких условиях в полтора раза крепче первого. Много интересных опытов такого рода было произведено в Петроградском политехническом институте инженером В. А. Слесаревым. При этом оказалось, например, что брусок из русской ели был прочнее, чем почти все, что испытывалось, в том числе железные трубки. Подобными опытами и руководствуются строители, подбирая толщину, форму и качество материала для своих машин.

49

Дуб и ясень крепче, но и тяжелее, чем ель. (Прим. авт.)

Можно ли сказать, однако, что всякий брусок из определенного материала, длиной в аршин и весом в фунт, будет выдерживать одинаковый груз, прежде чем сломается? Нет, никак нельзя, т. к. кроме материала и веса большое значение имеет форма. Дощечка, поставленная на ребро, выдержит обыкновенно больше, чем равного с нею веса круглая палка, сделанная из того же материала. Стальная трубка может выдержать по большей части нагрузку в несколько раз большую, чем сплошной стальной прут того же веса. Потребовалось много работы и опытов, чтобы выяснить, какую форму и при каких условиях лучше придавать отдельным частям аэроплана.

Большинство современных аэропланов представляет из себя остов из деревянных частей, скрепленных между собою металлическими частями и проволоками. Весь этот деревянный остов обтягивается полотном и покрывается лаком. В будущем покрытие крыльев и корпуса лакированным полотном, вероятно, сохранится, но остов аппарата по большей части начнут делать целиком из металлических частей. Ожидать этого следует не потому, чтобы металлический аэроплан был прочнее деревянного, но ввиду того, что он сможет служить гораздо дольше, чем деревянный. Придется лишь раз в год или даже реже менять полотно, заменять по мере изнашивания двигатель или отдельные его части, а весь остов из покрашенных металлических частей, составляющий в больших аэропланах главную часть стоимости, сможет служить много лет подряд.

С деревянным аэропланом дело обстоит гораздо хуже. Множество тонких дощечек от времени теряют свою прочность, коробятся, склейка перестает быть надежной, и аппарат через два года после постройки, а иногда и ранее, становится опасным или даже совсем негодным для полета.

Как приходилось испытывать в полете первые аэропланы

Один из выдающихся работников в области авиации в то время, когда она зарождалась, один из первых последователей Лилиенталя, капитан Фербер высказал когда-то следующую мысль: «Задумать летательную машину — это ничто; построить ее — это немного; испытать ее — это все». Понятно, что под выражением «испытать» следует понимать — испытать успешно, т. е. заставить ее подняться на воздух.

В чем же заключается эта работа? Из предшествовавших страниц этой книги читатель мог уяснить себе, что первым строителям аэропланов пришлось преодолеть огромные трудности. Как было указано, братьям Райт после того, как ими был совершен полет около одной минуты продолжительностью, пришлось потратить два года напряженной работы, чтобы совершить полет в несколько минут. В огромной степени затрудняло работу то, что первым строителям приходилось и создавать аппарат, и одновременно учиться летать на нем, и, наконец, изучать воздух. При этом были неизбежны многочисленные неудачи и поломки, после которых иногда трудно было разобраться, кто виноват — ошибка ли в управлении, или неправильность в самом аэроплане, или просто случайный порыв ветра. О том, как происходили такие опыты, можно судить по приводимым сведениям об испытаниях моих первых аэропланов.

Весной 1910 года был выстроен аэроплан С-1 [ 50 ] . Это был небольшой биплан с мотором всего в 15 лош. сил, очень легкий, весивший полностью около 12 пудов. До этих опытов мне никогда не приходилось летать ни на аэроплане, ни на воздушном шаре.

В области же постройки летательных машин уже имелся некоторый опыт, т. к. до этого были построены 2 геликоптера и 2 аэросаней. Опыты с этими аппаратами, а также и испытание большого числа разных моделей, позволили накопить довольно большой опыт, благодаря чему первые аэропланы были сразу сделаны довольно правильно. Для начала, чтобы проверить исправность действия аппарата и несколько ознакомиться с действием рулей, было сделано несколько испытаний с мотором, пущенным небольшим ходом. Аэроплан «бегал» по земле, но плохо слушался рулей. Пришлось кое-что изменить, после чего уже оказалось возможным пускать мотор на полный ход. Аппарат при этом довольно быстро катился по земле на своих колесах, но все же иногда резко сворачивал в сторону, не слушаясь руля. Немало труда пришлось потратить, обдумывая устройство рулей и вводя некоторые изменения. В то же время опыты продолжались и вскоре выяснилось, что причиной заворачивания было лишь неумение управлявшего. После некоторой практики оказалось возможным делать хорошие пробеги на колесах по прямому направлению через все поле. Попытки оторваться от земли пока ни к чему не приводили.

50

Сокращенное название вместо "Сикорский 1-ый" (Прим. авт.)

Однажды в ветреную погоду было произведено несколько пробегов против ветра. Несколько раз аппарат отделялся от земли, но на самое короткое время, делая лишь прыжок в несколько аршин. Невозможность летать, видимо, происходила от недостаточной силы двигателя. Ввиду этого аэроплан был разобран и был спешно выстроен новый, причем удалось использовать многие части старого аппарата.

На этот аэроплан, С-2, был поставлен мотор в 25 лош. сил. При первом же испытании, 3 июня 1910 года, аппарат легко отделился от земли и пролетел около 200 шагов на высоте около 1 аршина. В последующие дни полеты продолжались. Удалось достигать до 3 саженей высоты и оставаться 5 — 10 секунд в воздухе. Однако 9 июня от неудачного движения рулем высоты во время спуска аппарат был поломан, причем, однако, двигатель остался цел. Аппарат был починен за 3 недели напряженной работы, при этом был введен ряд улучшений — перетянуто полотно, поставлены новые рули и т. д. 30 июня удалось совершить полет около 1/2 минуты продолжительностью.