Митчель Чарнлей - Братья Райт
Проверить на практике эти вычисления было очень трудно: таблицы давления воздуха, составленные самыми авторитетными исследователями, расходились между собой иногда на пятьдесят процентов.
Но если эти простейшие измерения оказались такой сложной задачей, то какие же затруднения должны были преодолевать те, кто хотел: высчитать давление, производимое на плоскость, лежащую под тем или иным углом к направлению ветра! А над этим и решили работать Райты.
Братья взяли чистые листы бумаги и принялись составлять собственные таблицы.
В эту зиму мастерская Велосипедной компании Райт стала скорее лабораторией воздухоплавания, чем местом производства велосипедов.
Скоро посреди мастерской появилось новое сооружение — прямоугольная труба. Каждая ее сторона была в сорок сантиметров, а длина — около двух метров. Один конец трубы был открыт, у другого стояла машина, которая должна была пускать в ход вентилятор, посылающий через трубу сильный поток воздуха.
— Какое отношение имеет эта штуковина к производству велосипедов? — спросил однажды изумленный посетитель мастерской.
Орвилль улыбнулся.
— Единственное отношение, — отвечал он, — что велосипедная мастерская оплачивает ее устройство. Эту штуку мы называем «ветровой трубой».
О помощью ветровой трубы (аэродинамической трубы, как называют ее теперь) в течение зимы 1901/02 года Райты выяснили большую часть того, что хотели знать о законах давления воздуха на различные поверхности.
Они начали с опытов, которые делали четыре-пять лет назад: проверяли давление воздушных струй на плоские и изогнутые поверхности, на поверхности треугольника и круга, квадрата и прямоугольника. И они не только устанавливали величину этого давления, но переводили свои наблюдения в таблицы. И каждый новый эксперимент они повторяли десять, двадцать, сто раз, чтобы исключить всякую возможность ошибки.
Начали Райты с предварительных измерений давления ветра на большом количестве поверхностей различной формы: более двухсот разных листов картона, бумаги, тонких пластинок стали подвешивались у отверстия трубы и подвергались давлению ветра.
Медленно начали выявляться точные данные. Оказалось, например, что прямоугольная плоскость с отношением сторон, как шесть к одному, то есть с длиной, в шесть раз превышающей ширину, имеет большую подъемную силу, чем плоскость той же площади, но с отношением сторон, как три к одному.
Это было для братьев значительным открытием, потому что плоскости крыльев обеих их машин имели как раз последнее, невыгодное отношение сторон.
Но эти предварительные измерения дали только общие закономерности, а нужны были точнейшие, абсолютно правильные данные. И братья продолжали неутомимо работать.
Это было нелегкое дело. Часто два, казалось бы, одинаково успешных опыта при совершенно одинаковых условиях давали различные результаты.
Наконец таблицы давления были составлены, таблицы, на которые Вильбур и Орвилль знали, что могут положиться.
Изучили братья также и давление ветра на параллельные поверхности и доказали то, что только подозревали еще со времени своих летних полетов: две лежащие одна над другой плоскости не имеют той силы подъема, как те же две плоскости порознь.
ОПЯТЬ НА КИТТИ ХОУК
Осень 1902 года опять застала братьев Райт на песчаных холмах Северной Каролины. На этот раз с ними были планы машины, которая, поклялись они, будет во всех отношениях превосходить двух своих предшественниц.
Вильбур и Орвилль чувствовали, что могут приступить к работе, имея точное научное основание. Они знали, какой изгиб дать крыльям нового планера, они знали, какая должна быть соразмерность крыльев, они знали, далее, какую тяжесть может вынести машина, какие положения она будет принимать при различной силе и направлении ветра.
В 1902 году они уже не бродили впотьмах, пытаясь применить к делу чужие данные, у них были теперь точно установленные, свои собственные таблицы, с которыми можно было работать уверенно. Они знали.
Было у них в мыслях также и еще что-то, что прежде казалось им чем-то туманным. Они думали:
«То, что держит планер в воздухе, есть сила — сила ветра, толкающая вверх его крылья. Его поддерживает та же сила, которая поддерживает змеёк на веревке, удерживающей его постоянно в ветре. Часто сила эта бывает недостаточна, чтобы поддерживать змеёк постоянно.
Летящий змеёк. Стрелка А показывает направление ветра. Ударяясь в обтянутую бумагой раму змейка, воздушный поток отклоняется в направлении стрелки В. Но при этом он давит на раму змейка в направлении стрелки С. Эта сила поддерживает змей в воздухе и заставляет его подниматься вверх.
Максим, Ланглей и Адер показали своими опытами, что силу эту можно взять и не от ветра, а от мотора, то есть можно получать собственный ветер, передвигаясь в воздухе. Если наш новый плапер будет работать хорошо, мы займемся впоследствии производством ветра. И тогда у нас будет планер, который не будет зависеть от природы».
17 сентября новый планер был готов для испытаний. У него было повое соотношение сторон крыльев: длина их была не в три, а в шесть раз больше ширины. Изгиб крыла планера был такой, каким он должен был быть, — как показали опыты Райтов с ветровой трубой, — чтобы иметь наибольшую подъемную силу. Было у него и приспособление для большего или меньшего изгибания крыльев, что было отличительной чертой каждой машины Райтов. Было в нем и совсем новое для их машин — хвост.
— Это опасно, — говорил Вильбур о добавлении неподвижного вертикального хвоста как средства противодействовать склонности планера поворачивать при изменении изгиба крыльев. — И все же надо что-то сделать.
— Идея хвоста, кажется, будет правильна, — возражал Орвилль. — Когда машина будет поворачиваться, хвост будет оказываться все более и более против ветра, а это должно помочь вернуть машину в прежнее положение.
— А если опасно сделать неподвижный вертикальный хвост, как мы решили, то почему нам не сделать подвижной киль, вроде руля?
Попробовали. Казалось, киль должен был работать удовлетворительно. Когда машина поворачивала влево вследствие изгибания крыла, движение нового руля возвращало планер в его прежнее направление.
— Работает, — с торжеством объявил Орвилль после пробы. — Но это довольно напряженное занятие: лежать здесь и работать и рулем высоты, и крыльями, и рулем направления — и все это одновременно!
— Ну что ж, — медленно проговорил Вильбур, — по нашей теории, крылья и руль должны работать вместе, не так ли? Давай попробуем объединить управление ими!
