Крылья Родины

С этой страстной приверженностью к механизму, к машине, к конструкции Сабинин в 1904 году, окончив гимназию, поступил в МВТУ на механическое отделение. Революционные события 1905 года отвлекли студенчество от занятий — высшие учебные заведения пустовали.

Сабинин читал, работал на заводе, проходя практику машиностроения, и только в 1908 году возвратился к занятиям в училище.

Когда возник Воздухоплавательный кружок, Сабинин немедленно вошел в него деятельным членом и быстро сошелся с товарищами.

Юрьев, собственно говоря, просил Сабинина только рассчитать винт для геликоптера. Но, не видя возможности сделать это опираясь на существовавшие теории, Сабинин стал думать, какая из них ближе к действительному положению вещей.

Без опыта, без непосредственных наблюдений решить вопрос Сабинин не мог. Он построил маленький электромотор с винтом, взял у отца пачку папирос, хотя сам не курил никогда, и начал производить опыты.

Он пускал струю дыма на работающий винт и внимательно следил, что происходит в подкрашенном дымом воздухе перед винтом и сзади него. И вот молодому исследователю таким образом удалось обнаружить очень интересный факт — сжимание струй за винтом, несмотря на действие центробежных сил, стремящихся расширить струю. Между тем в то время считалось общепризнанным, что струя за винтом расширяется. Установив этот факт, Сабинину и Юрьеву удалось разработать свою «теорию», которую Жуковский назвал теорией Сабинина — Юрьева и включил отдельной главой в свой курс лекций.

В 1912 году Сабинин доложил Третьему воздухоплавательному съезду о дальнейшем развитии этой теории, учтя вращение струи воздуха после прохождения его через работающий винт, а осенью того же года В. П. Ветчинкин доложил в Политехническом обществе о ее распространении на винты любой формы; первые винты Сабинина — Юрьева имели специальную форму, создающую за винтом равномерный поток. Одновременно Ветчинкин предложил на основе той же теории и метод поверочного расчета винта на любом режиме его работы.

Эта первая теоретическая работа Сабинина положила начало его дальнейшим научно-исследовательским работам, среди которых особенное значение имеют расчет и теория ветряного двигателя.

Теория Сабинина — Юрьева далеко опередила европейскую науку. Лишь в 1921 году совершенно аналогичная теория была разработана англичанином Гляуертом. Так что, несмотря на молодость его членов, Воздухоплавательный кружок, как можно судить по одному этому случаю, представлял собой не просто студенческий кружок, а серьезное научно-исследовательское учреждение.

Одной из первых работ аэродинамической лаборатории было также исследование «теоретических крыльев», получивших теперь широкую известность в аэродинамической литературе. Теория крыльев впервые была разработана в России московскими аэродинамиками, и естественно, что кружок принимал участие в изучении этого вопроса.

До 1910 года были теоретически изучены только потоки, обтекающие тонкую пластинку, цилиндр и дугу окружности. Жуковский и Чаплыгин, создав циркуляционную теорию, позволили находить потоки около толстого крыла при условии его вполне определенной формы. Эти формы профилей крыла и получили название «теоретических крыльев», очень близких по форме к наилучшим, выработанным практикой лётного дела.

Первая опытная проверка теории, проделанная в плоской аэродинамической трубе, показала совпадение теоретических расчетов с данными опыта. После этого и были опубликованы работы Жуковского и Чаплыгина, излагавшие теорию.

«Теоретические крылья», названные в иностранной литературе «крыльями Жуковского», вызвали огромный интерес. Изучение их в лабораториях всего мира повлекло за собой и установку «теоретических крыльев» на самолеты, что делается теперь все чаще и чаще.

Чаплыгин и Жуковский получили «теоретические крылья» разными путями почти одновременно, и сначала считалось, что это разные крылья. Однако при изучении их оказалось, что и те и другие полностью совпадают, почему теперь их и называют крыльями Жуковского и Чаплыгина.

Не стоит говорить о том, что душой всех работ был Жуковский. Но достойно внимания, что штат лаборатории состоял только из двух человек: заведующего, в лице Жуковского, и его ассистента. Вся же работа велась добровольными охотниками кружка, с именами которых мы будем встречаться до конца нашей книги.

Несомненно, что эта научная подготовленность и послужила основанием для самостоятельного и особенного развития русской конструкторской мысли уже на заре авиации.

Русская школа самолетостроения

Русская конструкторская мысль, заявившая о себе в лице А. Ф. Можайского созданием первого самолета за двадцать лет до братьев Райт, продолжала развиваться самостоятельным путем, и комиссия Всероссийского аэроклуба 5 июня 1910 года смогла уже официально зарегистрировать полет самолета русской конструкции.

Строителем этого самолета был инженер-электрик Яков Модестович Гаккель. Сын военного инженера, он родился в Иркутске в 1874 году, учился в реальном училище и окончил Петербургский электротехнический институт. За участие в революционном движении он был выслан, но в 1904 году вернулся из ссылки и работал на постройке станций петербургского трамвая, занимаясь в то же время и проблемой полета. Первый самолет он сконструировал и построил собственными силами, вместе с братом, в небольшой мастерской. Однако при первом же испытании этот самолет сгорел. Гаккель немедленно начал разрабатывать новую конструкцию машины, перейдя от системы биплана к системе бимоноплана — аппарата, имевшего две несущие поверхности, но не связанные друг с другом. Конструкция Гаккеля имела ряд оригинальных черт и резко отличалась от всех типов самолетов, известных в то время. Его самолет имел шасси с резиновыми амортизаторами и двумя дополнительными колесиками, предохранявшими аппарат от капотирования.

Самолет Гаккеля на аэродроме перед полетом.

Лётные испытания происходили на ипподроме, а затем были перенесены на Гатчинский аэродром. Аэродром этот был мало приспособлен для взлета и посадки, к тому же посередине его сохранялась рощица в десяток деревьев, которую не разрешали срубить, так как у матери царя Николая II были связаны с ней какие-то воспоминания. На эти деревья нередко налетали самолеты при посадке. Такая же участь постигла и самолет Гаккеля при одном из испытаний.

Однако вскоре самолет был исправлен, и тогда же официально был зарегистрирован его полет.

В последующие годы Гаккель сконструировал ряд самолетов. Некоторые из этих машин получили в свое время известность благодаря поставленным на них рекордам. На Первой международной воздухоплавательной выставке поплавковый гидросамолет Гаккеля получил большую серебряную медаль.

Я. М. Гаккель.

Особенное внимание русский конструктор уделял аэродинамике самолета и безопасности летчика. Он стал применять хорошо обтекаемые стойки, устанавливал мотор впереди летчика, во избежание падения мотора на летчика при неудачной посадке; ответственные части самолета делал очень прочными, вопреки общему стремлению пренебрегать прочностью за счет облегчения самолета.

Вообще первая русская конструкция отличалась глубокой продуманностью и свидетельствовала о полной зрелости русской авиаконструкторской мысли.

Однако русская авиация начала по-настоящему развиваться в школе тяжелого самолетостроения.

Зимой 1912 года Русско-Балтийский машиностроительный завод в Петербурге, не имевший ни опыта, ни оборудования для нового дела, стал строить еще небывалый самолет — «Русский витязь», с четырьмя моторами, по 100 лошадиных сил каждый. Даже специалисты авиастроения встретили это предприятие с насмешкой и недоверием. Они считали, что самолет или совсем не поднимется в воздух, или если поднимется, то при посадке обязательно разобьется.