Уточкин - Максим Александрович Гуреев
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
В доработанной версии аэроплан «Фарман» получил руль высоты перед крылом, стабилизатор и второй руль высоты за крылом, два поворотных киля за крылом и элероны (вместо перекоса крыла). На такой машине в 1908 году Анри Фарман совершил первый в Европе перелет протяженностью 28 километров.
В 10-х годах ХХ века нидерландская авиастроительная компания «Фоккер» и немецкий инженер-изобретатель Хуго Юнкерс на базе классического биплана переработали его летную компоновку в «триплан» (три крыла), которая стала весьма популярна во время Первой мировой войны.
В свою очередь, система «моноплан» явилась оригинальным изобретением Луи Блерио, о котором уже шла речь на этих страницах. В сотрудничестве с братьями Шарлем и Габриэлем Вуазен господин Блерио разработал совершенно оригинальную и абсолютно революционную по тем временам конструкцию — фюзеляж с тянущим винтом, хвостовое оперение, кабина пилота внутри фюзеляжа машины и центроплан.
О последнем изобретении следует сказать особо.
Дело в том, что до самолета Блерио все летательные аппараты обладали крылом (двумя, тремя крыльями) в виде цельной конструкции, что считалось залогом оптимальной аэродинамики, а также наилучшего планирования и пилотирования. Луи Блерио поделил крыло пополам и разместил его по разные стороны фюзеляжа (в верхней его части), создав тем самым единую систему «крыло-фюзеляж». Для укрепления же данной системы на самолете была установлена штанга с расчалками, но это и понятно, ведь центроплан (соединение крыла с фюзеляжем) является самым напряженным элементом конструкции (отрыв крыльев от фюзеляжа на заре авиации был весьма распространенным делом).
Именно на таком самолете 25 июля 1909 года пилот-первооткрыватель совершил перелет через Ла-Манш, доказав тем самым жизнеспособность, техническую и аэродинамическую надежность своего изобретения.
Постепенно отказываясь от каркасных и рамных конструкций, на аэропланах модельного ряда «Blériot» начинают устанавливать так называемое навесное оборудование — речь в первую очередь идет об обтекателях фюзеляжа, который со временем превращается в монокок, когда жесткая внешняя оболочка становится основным несущим элементом системы.
В этом направлении также работают такие авиаконструкторы, как Габриэль Вуазен, Эдуард Ньюпор, Франц Шнайдер, Яков Модестович Гаккель, Иван Иванович Стеглау.
Но как это часто бывает, открытие, сделанное в одной области, влечет за собой развитие смежных областей и требует новых технологических прорывов.
Речь в данном случае идет о тесной связи самолетостроения начала ХХ века с производством двигателей, когда перед конструкторами-двигателистами встала задача создать мотор с малым удельным весом и высокими силовыми характеристиками.
Начиная с 1903 года в серийное производство поступают двигатели воздушного охлаждения — «Анзани» (25 л. с.), «Гном» (80 л. с.), мотор братьев Райт (16 л. с.), и водяного охлаждения — «Антуанет» (50 л. с.) и «Сальмсон» (136 л. с.).
Пожалуй, самым востребованным и надежным в начале ХХ столетия стал авиационный двигатель «Гном» («Societe des Moteurs Gnome»), разработанный в 1908 году французским инженером Лауреном Сегином.
Данный мотор относился к разряду ротативных двигателей воздушного охлаждения, действие которых было основано на вращении цилиндров (семь, пять), расположенных звездообразно, вместе с картером и воздушным винтом вокруг неподвижного коленчатого вала.
Коленчатый вал «Гнома» крепился к корпусу самолета, в то время как картер и цилиндры вращались вместе с пропеллером, при этом впускные клапаны были расположены внутри поршня и в каждой заданной точке каждый цилиндр двигателя находился в различной фазе цикла.
Смесь воздуха и паров бензина подавалась карбюратором, который располагался на конце пустотелого вала и состоял из простого распылителя струи бензина. Смесь проходила через вал, попадала в картер мотора, а оттуда через впускные клапаны засасывалась в цилиндры. Воспламенение смеси происходило при помощи свечей и магнето высокого напряжения. Смазка двигателя осуществлялась при помощи масляной помпы, подающей масло по двум трубопроводам внутри пустотелого вала в главный подшипник и колено вала, а оттуда центробежной силой оно разбрасывалось в цилиндры.
При всей очевидной оригинальности, простоте и функциональности данной конструкции (не было необходимости в установке противовесов, цилиндры постоянно находились в движении, что создавало хорошее воздушное охлаждение, отказ от применения маховика) у нее были и свои недостатки.
Работа семидесяти- или девяностокилограммового (в зависимости от модификации) двигателя неизбежно приводила к возникновению гироскопического эффекта, что значительно усложняло пилотирование самолета.
Также известные нарекания вызывала и система смазки — центробежные силы способствовали скапливанию смазочного масла на периферии двигателя, масло приходилось смешивать с топливом для обеспечения надлежащего смазывания. Понятно, что такая система была крайне неэкономна и приводила к большому расходу масла, которое выбрасывалось через клапан выпуска вместе с отработанными газами под влиянием центробежных сил. Также «Гном» не мог работать на малых оборотах, потому что при уменьшении числа оборотов нарушалась пропорция всасываемого бензина и воздуха из-за применения простейшего карбюратора с одним жиклером.
Следует заметить, что доработкой «Гнома» занимались не только французские инженеры из «Societe des Moteurs Gnome», но и российские двигателисты в том числе, потому как мотор сразу полюбился русским авиаторам своей надежностью и остроумными техническими решениями.
Так, изобретатель-авиаконструктор Федор Георгиевич Калеп разработал и на мощностях рижского завода «Мотор» запустил в производство двигатель «Калеп Гном», впоследствии получивший название «Калеп-80». В конструкции мотора Федор Георгиевич заменил чугунные поршни на алюминиевые, модернизировал карбюратор, что позволило эксплуатировать мотор в условиях русской зимы. Цилиндры теперь крепились к картеру на резьбе, а не при помощи разрезных колец и стержней, как во французском прототипе, что упрощало монтаж и разборку цилиндров. Также значительно изменилась конструкция картера. Калеп сделал его всего из двух частей, и теперь плоскость разъема не совпадала с плоскостью, в которой лежали геометрические оси цилиндров, что упрощало сборку двигателя.
Более того, «Калеп-80» был легче двигателя от «Societe des Moteurs Gnome» на семь килограммов (что для самолета того времени было принципиально), и в его конструкции было на 85 деталей меньше при аналогичных технических характеристиках.
В частности, высокую оценку мотору Федора Георгиевича дал И. И. Стеглау — один из первых русских авиационных конструкторов и самолетостроителей, на чьих машинах «Стеглау-1», «Стеглау-2» и «Стеглау-3» стояли именно двигатели «Калеп-80».
Конечно, до определенного момента для Сергея Исаевича Уточкина, человека без технического образования, восторженно влюбленного в небо, поиски и открытия инженеров-самолетостроителей были лишь частью новой мифологии, тайной, которая рождала на свет удивительные аппараты, способные подниматься в воздух.
Но по мере погружения в тему Уточкин приходит к выводу, что для совершения самостоятельного полета на аэроплане мало одного желания.
Необходимы знания, профессиональные навыки, опыт и время.
Таким образом, нетерпение вступило в противоречие с данностью, а кажущаяся достигнутой цель (она же мечта) удалялась по мере приближения к ней.
В марте 1910 года он напишет:
«Два последних года мысль о возможности покинуть землю и воплощении ее
