Модели летательных аппаратов

В Англии в 1866 г. учреждено было «Аэронавтическое общество Великобритании». Это общество сплотило людей, работавших серьезно над замыслом полета с помощью крыльев.

В 1866 г. на первом же собрании данного общества был выслушан увлекательный доклад инженера Уинхэма, тот в свою очередь после многочисленных опытов с моделями сделал вывод, что крылья аэропланов располагать лучше в несколько ярусов. Дальнейшие его опыты познавательны и тем ценны, что он первый использовал аэродинамическую трубу, где скорость потока достигала 18 м/сек. Уинхэм испытал несколько мелких моделей и одну весьма крупную. Крылья в последней конструкции расположены были в 5 ярусов; их общая площадь была более 9 м2. Зная, что летные опыты неудачно закончились, Уинхэм тем не менее, построил модель новую, где крылья располагались в шесть ярусов. Но успеха он так и не добился, ибо силы мускул для полета было явно недостаточно.

Идеей Уинхэма воспользовался его соотечественник Стрингфелло. В 1867 г. «Аэронавтическое общество» собиралось на Лондонской всемирной выставке организовать специальный отдел. Получив приглашение принять участие в этой выставке, 68-летний Стрингфелло энергично принялся за работу и подготовил два очень ценных экспоната.

Первый — модель аэроплана с трехъярусными крыльями размахом около 2 м и с паровой машиной мощностью около 1/3 л. с. Машина вращала два винта, расположенные за крыльями. При общем весе около 5,5 кг модель легко скользила, подвешенная на проволоке, и могла делать планирующие спуски. Но при испытании в свободном полете она оказалась неустойчивой, да и двигатель работал с перерывами, так как при быстром движении встречная струя воздуха тушила спиртовку под котлом.

Вторым экспонатом была легкая паровая машина для самолетов. При весе 5,9 кг этот двигатель развивал мощность в 1 л. с. Такое весовое соотношение было для того времени замечательным достижением. Эта модель была приобретена в 1889 г. американским профессором Лэнгли.

Лондонская выставка 1868 г. собрала несколько любопытных экспонатов.

Среди них был аппарат англичанина Спенсера с аэропланным крылом и с парой машущих крыльев, приводимых в движение испытателем. Обладая атлетической силой, изобретатель сам демонстрировал свой снаряд и имел шумный успех, особенно когда ему удавалось, как говорят, делать небольшие взлеты.

Другой англичанин — Кауфман — выставил модель машины, на которую он взял предварительно патент во Франции.

По патентному описанию машина должна была «бегать по земле, подниматься в воздух, двигаться по воде и во всех этих случаях подниматься и опускаться по желанию». Аппарат, предназначенный для выполнения этой нелегкой программы, представлял собой полый веретенообразный корпус, непотопляемый на воде, снабженный снизу колесами, а по бокам двумя парами крыльев, из которых верхние были машущие, а нижние — неподвижные (аэропланного типа). Рядом с моделью на выставке была помещала фотография, изображавшая этот самолет в воздухе. Но тонкие, малозаметные нити сверху самолета явно свидетельствовали, что фотоснимок был сделан в павильоне на фоне соответствующей декорации. Испытание же модели кончилось совсем конфузно: она не пожелала не только взлететь, но не смогла ни плавать по воде, ни даже бегать по земле.

Как первый опыт выступление «Британского Аэронавтического общества» имело больше агитационное значение. Оно принесло пользу, прежде всего тем, что повысило интерес к авиации во Франции и побудило французов, в порядке соревнования энергичнее взяться за аналогичные работы. Французский доктор Гиро де Вилльнёв, хорошо познакомившись в Лондоне с авиационными достижениями англичан, возобновил в Париже с 1868 г. издание журнала Надара «Аэронавт». С вовлечением новых приверженцев авиации возникло «Французское общество воздушной навигации».

Физиолог Марэй, занявшись изучением полета птиц и насекомых, впервые применил для этого моментальную фотографию, делая частые снимки и запечатлевая последовательное положение летательных органов птицы в воздухе. Не довольствуясь этим, он измерял усилия, развиваемые в полете разными птицами. Для этого Марэй надевал на птицу легкую упряжку, с тонкими тягами от нее к измерительным приборам. Таким образом, при испытательном полете запряженной птицы в лаборатории можно было достаточно точно определить, какие усилия затрачиваются птицей при летании. А полученные результаты позволяли подсчитать и мощность, необходимую для полета механических птиц.

Прекрасных результатов с маленькими летающими моделями добился Альфонс Пено.

Девятнадцатилетний студент Пено посвятил себя целиком авиации, когда выяснилось, что по состоянию своего здоровья он не может стать моряком. Занявшись вместе с доктором Вилльнёв испытаниями летных моделей, Пено понял после многих испытаний и размышлений, чего не хватало игрушечным аэропланам для выполнения надежных полетов: у них не было продольной устойчивости. Не зная еще работ Кэйли, он пришел к самостоятельному решению задачи: нужен хвост устойчивости, небольшое аэропланное крылышко сзади в дополнение к главному крылу.

Вопрос о двигателе для моделей Пено успешно разрешил еще раньше. Конечно, стальные пружины тяжелы и не годятся. Натянутая резина, которую использовали Жюльен и братья Тампль, много легче, но при большом натяжении для нее нужно делать достаточно прочный остов, что сильно утяжеляет модель. Пено додумался применять крученые резиновые нити или узкие полосы. Сила их натяжения в этом случае значительно меньше, чем при натянутой резине, а раскручивание резины легко передается непосредственно на винт.

Так был создан комнатный аэроплан, названный Пено «планофором» — первый прототип аэропланов-моделей. При размахе в 45 см и общем весе всего лишь в 16 г, из коих одна треть приходилась на резину, планофор надежно держался в воздухе около 11—12 сек., пролетая до 40—50 м.

Модель Пено, публично показанная в 1871 г., имела громадный успех. Впервые аэроплан уверенно держался в воздухе и действительно летал. А все прежние модели по существу только прыгали; не обладая устойчивостью, они быстро падали в первые же моменты после старта. Французы стали называть хвостовое крылышко «хвостом Пено».

Добравшись позднее до трудов Кэйли и ознакомившись с ними, Пено оказался, примерно, в таком же положении, в какое за десять лет до него попал де ла Ланделль: изобретатель чужого изобретения. Пораженный глубиной, с которой Кэйли много раньше разработал основные вопросы о схеме аэроплана, Пено нашел полное подтверждение правильности применения хвоста. Тем с большим рвением он хотел построить вместо игрушечной модели самолет, способный поднять человека.

Но ему пришлось принять участие в разрешении еще одной «модельной» задачи. Свойства закрученной резины, как двигателя при воздушном винте, были немедленно использованы для постройки летающих игрушек геликоптерного типа — бабочек, птичек и т. п. Оставалось воспроизвести полет другого рода — на машущих крыльях. Многие серьезные исследователи усердно занимались постройкой легких моделей, которые могли бы летать, таким образом, с помощью резины. В числе первых здесь добились хорошего успеха Вилльнёв и Пено; их «птички», тоже с хвостом, делали красивые полеты продолжительностью 6—8 сек. Такие успехи опять окрылили надеждой людей, пытавшихся строить крупные машины с машущими крыльями.

Но сам Пено оставался верен аэроплану и несколько лет разрабатывал его конструкцию.

В 1876 г. совместно с механиком Гошо он взял патент на аэроплан с двумя тянущими винтами и с паровой машиной мощностью 20—30 л. с. Но изобретатели встретили так много трудностей, что вынуждены были признать свое бессилие и отказаться от дальнейшей разработки. Все же Пено еще много работал, делал доклады и писал в журнале «Аэронавт», содействуя привлечению и подготовке новых кадров в авиации. Он умер в 1880 г. в возрасте всего 30 лет.