Аркадий Беляков - Воздушные путешествия. Очерки истории выдающихся перелетов
Наверное, многим знакома пророческая фраза Н. Е. Жуковского: человек полетит, опираясь не на силу своих мускулов, а на силу своего разума. Однако мало кто знает, при каких обстоятельствах Николай Егорович высказал эту мысль. А обстоятельства весьма занятны.
В 1890 году французский изобретатель Дельпра сконструировал воздушный велосипед. Его изобретение заинтересовало Жуковского. Он выполнил ряд расчетов. Более того, отдыхая летом во Владимирской губернии, в селе Орехово, профессор испытывал построенные им крылья, разгоняясь на велосипеде, чем немало удивлял местных жителей. Проблема так увлекла ученого, что он подготовил специальный доклад и выступил с ним на X съезде русских врачей и естествоиспытателей в 1898 году. Жуковский утверждал: Для того чтобы поднять свой вес, не считая веса аппарата, Дельпра должен был работать с силой 4,6 лошади, что далеко превосходит ресурсы человека... Человек не имеет крыльев и по отношению веса своего тела к весу мускулов в 72 раза слабее птицы... Но я думаю, что он полетит, опираясь не на силу своих мускулов, а на силу своего разума.
Казалось, приговор великого ученого обжалованию не подлежит. Но разум человеческий, отыскивая непроторенные тропы, позволил обойти преграды, воздвигнутые матушкой-природой.
Совершим маленький экскурс в аэродинамику. Сравним (чисто внешне) сверхзвуковой истребитель и спортивный планер. Что их прежде всего отличает друг от друга? У истребителя совсем маленькие крылья, у планера, наоборот, длинные и большие. Когда самолет летит горизонтально, подъемная сила его крыльев равна весу самолета, а тяга двигателя – сопротивлению воздуха полету. Для того чтобы маленькие крылья тяжелого истребителя создавали достаточную для компенсации большого веса подъемную силу, нужна большая скорость. Но с увеличением скорости возрастает сопротивление воздуха, и его должна компенсировать большая мощность двигателя. Спортивные планеры имеют очень малый вес и огромное крыло. Это позволяет им летать на очень малой скорости. Малая скорость – малое сопротивление воздуха. Поставим на планер воздушный винт (пропеллер) и заставим его вращаться с такой скоростью, чтобы тяга, им создаваемая, компенсировала это небольшое сопротивление воздуха. Планер полетит горизонтально. Конструкторы подсчитали (да уже и проверили на практике), что, используя современные сверхлегкие материалы, можно построить легкий (30-40 килограммов) летательный аппарат с большим крылом (размах 20-25 метров) и летать со скоростью 20-25 километров в час, а то и меньше. Поставив на такой летательный аппарат воздушный винт диаметром 3-3,5 метра и вращая его со скоростью около 100 оборотов в минуту, можно полностью компенсировать сопротивление воздуха полету. Вот теперь и вырисовывается самое интересное: тренированный спортсмен способен вращать трехметровый легкий винт с указанной выше скоростью с помощью простого велосипедного педального привода в течение десятков минут. Стало быть, создание летающего велосипеда – мускулолета – реально.
Первые попытки конструирования и изготовления мускулолетов (в том числе и махолетов, крылья которых работают по образу и подобию машущего крыла птицы) относятся ко второй половине XIX века. Мы уже упомянули француза Дельпра. Можно назвать и русские фамилии: И. Быков, И. Ювинальев, Н. Митрейкин. Естественно, все они потерпели конфуз. Историки авиации первой удачей считают мускулолет «Авиэт», сконструированный французским велогонщиком Габриэлем Пуленом. Впервые он был испытан 9 июля 1921 года. Однако аппарат Пулена был не летающим, а скорее, подпрыгивающим велосипедом. Когда он разгонялся до определенной скорости, крылья поднимали машину с седоком в воздух, после чего аппарат, не обладающий никакой тягой, планировал к земле. Рождением действительно летающих машин мы обязаны двум людям: британскому промышленнику Генри Кремеру и американскому инженеру Полу Маккриди.
В 1959 году Кремер объявил приз в 5000 фунтов стерлингов (в 1973 году он увеличил сумму до 50000) тому спортсмену, который с помощью только мускульной силы пролетит не менее одной мили (1600 метров) на высоте не менее трех метров по маршруту в виде «восьмерки». В желающих завоевать заманчивый приз недостатка не было. Мускулолеты строили в Англии, Франции, Японии, Польше, Канаде, США, но не один из них не позволил выполнить условия Кремера. Первым реальным шагом на пути к завоеванию приза стал полет 9 ноября 1961 года спортсмена-велосипедиста Дерека Пиггота. Сконструированный и построенный им мускулолет «Сьюмпак» пролетел 45 метров. «Сьюмпак» разгонялся до взлетной скорости, как обычный велосипед. После взлета усилия пилота, вращающего педали, передавались уже не на велосипедные колеса, а на воздушный винт, установленный за сидением (выше него). Максимальным достижением Пиггота стала дистанция в 550 метров.
В том же 1961 году другой английский мускулолет – «Паффин-1» – пролетел 785 метров. На машине «Паффин-2» в 1965 году были предприняты робкие попытки развернуться в полете. В 1972 году английский мускулолет «Юпитер» впервые пролетел более одного километра, а мускулолет «Лайвер-паффин» поднимался в воздух почти сотню раз за год.
Дело двигалось чрезвычайно медленно, пока конструированием мускулолетов не занялся инженер из Калифорнии доктор Пол Маккриди, чемпион мира и трехкратный чемпион США по планерному спорту. Изучив свойства современных материалов, он пришел к выводу, что можно создать мускулолет, который потребует мощности не 4,6 лошадиных силы, как рассчитал в свое время Жуковский, а всего лишь в одну треть лошадиной силы, что близко к возможностям человека.
Маккриди строит мускулолет «Госсамер Кондор». К сентябрю 1976 года уникальный аппарат готов. Он весит около 32 килограммов при размахе крыльев, превышающем 29 метров. Крылья обтянуты мейларовой пленкой. Пилот, используя велосипедный педальный привод, вращает воздушный винт диаметром 3,7 метров.
Завоевать приз Кремера Маккриди поручил 24-летнему велосипедисту и планеристу Брайану Аллену. Для выполнения призового полета конструктор подыскал на территории США специальное место, где в течение года преобладает безветренная погода. Аллен помимо тренировочных полетов – а их было более четырехсот – придерживался специального режима тренировок и диеты, позволяющих максимально сократить вес тела без потери его «мощности».
Задуманное удалось полностью. В 7 часов 30 минут утра 23 августа 1977 года Аллен стартовал. «Госсамер» перелетел стартовый ограничитель высотой три метра, аккуратно обогнул контрольные вешки, выполнив пресловутую «восьмерку», затем поднялся на высоту трех метров для прохода финишного ограничителя (всю дистанцию длиною более двух километров Аллен прошел на высоте чуть более одного метра) и совершил отличную посадку. Рекордный полет занял семь с половиной минут.
Вручая приз победителям спустя 18 лет после его учреждения, Генри Кремер объявил новый приз, уже в 100000 фунтов стерлингов, тому, кто на мускулолете преодолеет Ла-Манш. Задача резко усложнилась: вместо двух километров – тридцать пять (а значит, вместо семи с половиной минут – около двух часов полета), вместо безветренного климата пустыни Мохава – злой и непредсказуемый климат Ла-Манша. Впереди «замаячили» новые восемнадцать лет. Но Маккриди с энтузиазмом взялся за решение и этой задачи.
Предстояло прежде всего попытаться уменьшить вес мускулолета и по возможности улучшить его «летучесть». Созданная Маккриди новая модель мускулолета «Госсамер Альбатрос» (кстати, всего за какие-то три месяца) весила при тех же размерах на девять килограмм меньше. При этом «Альбатрос» был значительно «облагорожен» с точки зрения аэродинамики. Все эти новшества позволили сократить число оборотов воздушного винта, потребное для взлета и для полета, что, в свою очередь, уменьшило нагрузку на мышцы и потовые железы пилота.
Маккриди не только делал машину, но и основательно, с помощью последних достижений компьютерной техники, изучал погоду над Ла-Маншем.
О том, как 12 июня 1979 года Брайон Аллен перелетел Ла-Манш, мы уже рассказали в очерке «Самый популярный в мире пролив». Поэтому здесь упомянем лишь, что Маккриди и Аллен получили за этот перелет самый большой в истории авиации приз.
В конце 1987 года греческий велосипедист, неоднократный победитель соревнований у себя на родине и участник Олимпийских игр в Лос-Анджелесе, Канеллос Каннелопулос получил приглашение выехать в США и принять участие в тренировках по проекту «Дедал». Шла подготовка к перелету по маршруту Дедала и Икара – через Критское море из Ираклиона, на Крите, на остров Санторин. Для этой цели был выбран мускулолет «Дедал», спроектированный и построенный американской фирмой «Юнайтед Текнолоджис». Этот относительно тяжелый аппарат (32 килограмма) имел размах крыльев 35 метров. Мускулолет позволял развивать скорость до 40 километров в час. Машина была спроектирована по последнему слову техники. На ней был даже установлен портативный радиоприемник.
