Оседлавший ветер
Ярко раскрашенный треугольник летит с горы и начинает, мягко планируя, спускаться к ее подножью. Издали кажется, что это огромная красивая птица, распластав крылья, парит над землей, и, только присмотревшись, можно заметить крепления, отходящие вниз от крыльев, и человека, расположившегося на них. Он управляет полетом, и от его искусства во многом зависит, сколь долго будет парить эта удивительная птица и какое расстояние преодолеет, пока не опустится мягко на землю.
Дельтапланеризм – спорт людей, воплотивших в жизнь вековую мечту человечества – летать, как птица, и испытывать радость от этого полета. Греческая мифология сохранила нам историю того, как возникла идея создания такого летательного аппарата. Эта идея якобы пришла в голову мастера Дедала, у которого были причины бежать с острова Крит, где он тогда жил. У него был конфликт с царем Миносом. Дедал решил сделать себе крылья, улететь и стать свободным человеком. Он стал собирать перья больших птиц, искусно связывал их льняными крепкими нитками и скреплял воском. Скоро он сделал четыре крыла – два для себя и два для своего сына Икара. Перевязью крест-накрест прикреплялись крылья к груди и к рукам человека. Скреплены они были воском.
Когда крылья были готовы, Дедал и его сын решили вдвоем улететь подальше и достичь Эддаду, откуда они были родом. Дедал просил Икара: «Не поднимайся слишком высоко: солнце растопит воск. И не лети слишком низко: морская вода попадет на перья и они намокнут». Но уже во время полета Икар настолько увлекся, что забыл наставление отца. Он поднялся очень высоко и приблизился к Солнцу. Лучи светила растопили воск, в результате Икар упал и утонул недалеко от острова Самос в море, которое и получило в этой части название Икарийского. Его тело, прибитое волнами к берегу, было похоронено Гераклом на маленьком островке, который стал называться Икария.
1
События, описанные выше, произошли еще до Троянской войны, то есть, где-то 3200 лет до наших дней, и лишь во второй половине ХIХ века появился человек, который поставил перед собой задачу создать летательный аппарат тяжелее воздуха, на котором, как он говорил, «люди будут летать, как орлы». Именно реализации этой цели он посвятил свою жизнь. Он научился летать. Он и погиб во время своего последнего полета. А имя его и сейчас еще известно, пожалуй, только специалистам и историкам – Отто Лилиенталь.
Карл Вильгельм Отто Лилиенталь (1848 – 1896) – германский авиаконструктор и изобретатель, пионер авиации, первый летчик. Именно он, Отто Лилиенталь, заложил основы современной теории аэродинамики, объяснив причины парения птиц. И это он, будучи основоположником науки о планеризме, первым доказал, что крыло с выпукло-вогнутым профилем обеспечивает большую подъемную силу, чем плоское и доказал это экспериментально.
Как отмечают биографы конструктора, тянуть вверх, в воздух мальчика начало еще до того, как его потянуло в школу. Отец будущего планериста – выходец из семьи крещеных евреев – занимался продажей ткани и имел неплохое состояние, так что мальчик рос в достатке. Первую попытку воспарить над землёй Отто совершил еще в 14 лет. Соорудив крылья, он просто спрыгнул с крыши дома, к счастью, ничего себе не повредив. Кстати, своим увлечением Отто заразил своего брата Густава, с которым впоследствии вместе сооружал свои модели планеров.
Отто
Лилиенталь
В 1866 году Отто стал практикантом на машиностроительном заводе, привлек к себе внимание руководства и вскоре получил приглашение на работу в небольшое конструкторское бюро. Летом 1870 года окончив с отличием Берлинскую королевскую академию ремесел, Отто ста дипломированным инженером. В период учёбы в училище и академии Отто с братом Густавом конструировал летательные аппараты. В частности, они попытались создать махолет-биплан. Они подвешивали модель у стены сарая, удерживая его на весу 40 килограммовым подвесом, а движение крыльев обеспечивалось передачей велосипедного типа.
1870 год – окончание академии и армейская служба, участие в боях франко-прусской войны. По возвращению на родину – забота об устройстве дальнейшей жизни и, в первую очередь, своего финансового положения. Отто Лилиенталь открывает в Берлине предприятие по изготовлению котлов. Дело быстро пошло на лад, и Отто вновь приступил к воплощению своей главной мечты жизни: он создал при фирме целое подразделение, сконцентрированное на изготовлении летательных аппаратов.
Один
из полетов Отто Лилиенталя
А начинать нужно было с теоретического обоснования возможности человека совершать полеты, и Отто тоже начал с того, с того, с чего начинали все, кто когда-либо пытался подняться в воздух,— с наблюдения за полетами птиц. Еще в детстве с этой целью он приручил аиста и проводил возле него много времени. А в 13 лет с помощью брата уже смастерил себе легкие крылья и по ночам, чтобы не стать мишенью для насмешек, сбегал с горы, надеясь взлететь. Потом была Инженерная академия в Берлине, работа в промышленности, изобретательство. Потом было 6 июня 1878 года и бракосочетание с Агнес Фишер, подарившей ему четверых детей и пережившей его на четверть века.
Отто
Лилиенталь. Готовность к полету
Мысль о создании аппарата тяжелее воздуха для самостоятельного полета человека не оставляла Лилиенталя, но он понимал, что, прежде чем что-то сделать, надо изучить проблему. Почему аисты подолгу парят в воздухе? Как устроено крыло птицы и какие качества ему придает кривизна? Почему взмывает вверх воздушный змей?
Чтобы ответить на эти и множество других вопросов, нужны опыты, и Лилиенталь начинает экспериментировать. Но в любом опыте не обойтись без приборов, без аппаратуры, а где их взять, если и заниматься подобными вещами никому до этого не приходило в голову? И вот появляется исследовательская аппаратура, созданная руками самого Лилиенталя. Как и все его предшественники, Лилиенталь мечтал сконструировать орнитоптер – летательный аппарат с машущими крыльями. Он изучал сопротивление воздуха и силу удара таких крыльев и очень скоро убедился, что мускулы человека не в состоянии придать этим крыльям подъемную силу. Так, может быть, изобрести двигатель, который бы приводил такие крылья в движение?
Отто
Лилиенталь у своего дома
И вновь сотни и тысячи опытов с использованием хитроумных приспособлений и устройств собственного изготовления. Наконец, вывод: у орнитоптера нет будущего. Значит, надо учиться летать на неподвижных крыльях, «опираясь» на восходящие потоки воздуха! А для этого надо определить форму крыльев и их размеры. Ставятся новые эксперименты, идет моделирование крыльев различной, нередко самой фантастической конфигурации. Еще один вывод: чтобы обеспечить действие подъемной силы, крылья должны быть не плоскими, а вогнутыми книзу и не под очень большим углом: именно тогда подъемная сила будет максимальной. Лилиенталь проводит, расчеты и находит нужную геометрию крыла. Свои расчеты и теоретические выкладки он изложил в книге «Полет птиц как основа авиации». Работа не только получила высокую оценку у специалистов, но и была быстро раскуплена на книжном рынке. Одним из тех, на кого книга произвела огромное впечатление, был российский изобретатель, будущий «отец русской авиации», а в то время – преподаватель теоретической механики Московского университета Николай Жуковский. Научное обоснование причин парения птиц, сделанное Лилиенталем и продолженное Н. Е. Жуковским, во многом определило развитие авиации.
Книга вышла в 1889 году, а спустя два года Лилиенталь начал летать. Первые крылья «летающего человека» были «срисованы» с летучей мыши и могли складываться. Каркас их был сделан из ивовых прутьев и обтянут парусиной.
К моменту выхода книги у братьев Лилиенталь уже был накоплен некоторый опыт создания летательных аппаратов, и они приступили к собственно летательной практике. Каждый шаг своих научных разработок, а затем и экспериментов Отто подробнейше фиксирвал с своем дневнике. Девяностые годы ознаменовались появлением монопланеров. Отто совершал один прыжок за другим, каждый раз внося в конструкцию своего планера все новые и новые усовершенствования. Для стабилизации полета он сконструировал киль. Со временем росла величина его аппаратов. Постепенно площадь крыльев достигла десяти квадратных метров. Росла дальность полета, и однажды он пролетел почти 25 метров.
Постоянно шел и поиск площадок для экспериментов, которые позволили бы совершать полеты с более высоких вершин и на более серьезные расстояния. Вскоре такая площадка высотой около 15-ти метров нашлась. С этой возвышенности уже можно было лететь в разные стороны и совершать посадки на расстоянии до 100 метров. Росли и размеры самого летательного аппарата. В 1892-м году конструктор попробовал увеличить размеры своего творения вдвое. Аппарат вышел громоздким и тяжелым, при сильных порывах ветра на нем совершенно не получалось взлететь. Пришлось сделать вывод, что на данном этапе разработок оптимальный размер крыльев не может быть более семи метров.
Для ещё большего удобства совершения полетов братья Лилиенталь сконструировали стартовую башню. Они установили ее в местечке Штеглиц близ Берлина. Крылья помогали ему опускаться на землю плавно, но горизонтального полета не получалось. Тогда Лилиенталь попробовал делать небольшой разбег. И вот удача: плавное скольжение на 6—7 метров. Скоро он понял: нужны пологие склоны и небольшой встречный ветер. Он перебрался на горы Риновер со скатами от 10 до 20 градусов, и там его ждал настоящий успех: уже мог пролететь 20 – 30 метров, а научившись балансировать в воздухе, и намного больше.
Первый
в мире биплан
Полеты с нее начались в 1892 году, и была опробована модель весом около 20 кг и площадью крыльев около 14 квадратных метров. Крылья даже могли складываться. И вот однажды Отто уже смог пролететь 200 метров. Потом пришло решение – крылья делать неподвижными, появилось специальное приспособление, чтобы продевать руки до плеч, а затем и вертикальный хвост в задней части аппарата – это давало возможность устанавливаться при полете строго против ветра. Лилиенталь научился, перемещая центр тяжести тела, придавать крыльям определенный угол наклона и менять по желанию подъемную силу. Скоро ему стали удаваться даже повороты в воздухе – виражи. Лилиенталь начал взбираться на холмы до 60 – 80 метров высотой и, планируя по 20 – 30 секунд, пролетал до 300 метров После почти тысячи полетов он почувствовал, что все движения тела совершает в воздухе почти инстинктивно. Он понял, как парит аист...
Отто
Лилиенталь парит над Берлином
Разработки хоть и требовали немало средств, но и приносили неплохой доход от фотографий и рекламы. Кстати, в это время и предприятие братье приносило им немалые доходы: выпускаемые ими котлы успешно раскупались. Дополнительные деньги приносили поездки Отто с лекциями.
Николай
Жуковский
А 1895 года, в Берлин прибыл профессор Николай Жуковский, который в это время занимался исследованием механизма парения с набором высоты. Несмотря на то, что со дня появления в печати его статей «О парении» и «К теории летания» прошло около пяти лет, интерес к этому вопросу у Жуковского не угасал, и именно он привел его в Германию. Отто Лилиенталь, которого пресса к этому времени окрестила «летающим человеком», завязал с ним переписку и пригласил его в Германию с творческим визитом. О его полетах Жуковский знал достаточно подробно и помогал ему в силу возможностей советами. Он также теоретически обосновывая те явления, которые сам изобретатель объяснить не мог. И, тем не менее, лично познакомиться с летательным аппаратом и понаблюдать за полетом, который представлял для Жуковского исключительный интерес, было необходимо.
То, что Жуковский тогда увидел, позволило ему заявить по возвращении из Германии, что это «наиболее выдающееся изобретение за последнее время в области аэронавтики». Лилиенталь оказался ровесником Жуковского, и, вероятно, со стороны несколько странно выглядело поведение этого, даже по понятиям нашего века, немолодого, 48-летнего человека. Как он взбирается на высокий холм, надевает на себя огромные неподвижно скрепленные крылья, а затем бежит с вершины вниз и, сделав едва ли менее десятка шагов, подхватывается ветром и планирует несколько сотен метров, прежде чем мягко приземлиться. То было время, когда еще никто не верил, что человек может, говоря словами Гельмгольца, «оказаться в состоянии поднять свой собственный вес в высоту и там удержаться с помощью даже самого искусного механизма на крыльях». Вот почему полеты немецкого инженера были уникальны. Они свидетельствовали, что хотя человек еще и не научился подниматься ввысь, но, похоже, уже научился лететь над землей, не падая на нее камнем.
Жуковского Лилиенталь пригласил на свою виллу близ железнодорожной станции Лихтерфельд, недалеко от Берлина. На территории виллы был насыпной холм высотой в 15 метров с пологими скатами во все стороны, чтобы не зависеть от направления ветра и не искать каждый раз новое место старта. На вершине холма стояло небольшое сооружение, где хранились аппараты. Вместе с Жуковским в гостях у «летающего человека» были несколько немецких и иностранных инженеров, фотографы. Хозяин продемонстрировал, как он летает, позволил сделать фотоснимки, а потом показал планеры.
Отто
Лилиенталь
Собственно, планерами его аппараты будут названы гораздо позднее, а пока это были обычные изогнутые плоскости из ивовых прутьев площадью 18 квадратных метров. Они имели массу около 20 килограммов, что позволяло не только удерживать их на плечах, но даже ходить и бегать с ними. Крылья были несколько великоваты по сравнению с человеческой фигурой – 7 метров в длину, 2,5 метра в ширину, но Лилиенталь легко с ними обращался. И был среди этих аппаратов один удивительно интересный, состоящий из двух крыльев – одно над другим. Крылья были вдвое меньше обычного – по 9 квадратных метров, в результате аппарат получался не таким громоздким и, что самое важное, более легким в управлении и более устойчивым в полете. Это был первый пилотируемый биплан в истории авиации.
Около двух тысяч полетов совершил Отто Лилиенталь, доказав всему миру, что полеты эти не только возможны, но и вполне безопасны. Он получил 25 патентов.
Количество созданных им планеров не знает никто. Их увозили в Англию, Америку, Италию. Один из них, подаренный самим Лилиенталем, привез в Россию Жуковский. Он был установлен в Московском университете для всеобщего обозрения. «Человек полетит не силой своих мускулов, а силой разума», – говорил Жуковский, и Лилиенталь был первым, кто это доказал.
Памятник
Отто Лилиенталю в Берлине
Но природа ревниво охраняет свои тайны и нередко жестоко наказывает тех, кто непрошенным вторжением приоткрывает их завесы. Жизнью за свое любопытство заплатил и Отто Лилиенталь. Из двух тысяч полетов неудачными оказались лишь два. Лилиенталь сам рассказывал Жуковскому, как однажды сильный встречный ветер задрал крылья его аппарата и поднял на высоту 20 метров. Попытки Лилиенталя каким-то образом изменить положение успеха не имели. Но при падении аппарат все же спланировал, и изобретатель отделался легкой раной лица. Это был сигнал смертельной опасности, но принять этот сигнал он отказался.
Второй неудачный полет произошел 9 августа 1896 года, и это был последний полет в жизни «летающего человека». Сильный порыв ветра поднял аппарат на 30 метров, а потом бросил на землю. В Берлин Лилиенталя доставили уже в бессознательном состоянии, и через сутки он скончался. Спустя 70 лет человечество вспомнило о крыльях «летающего человека» и воплотило его мечты о воздухоплавательном спорте, назвав его дельтапланеризмом. Сбылось предсказание Жуковского, который, делая доклад о гибели Лилиенталя на годичном заседании Общества любителей естествознания в Москве, сказал: «...И снова неугомонная жажда победы над природой проснется в людях, и снова начнут совершаться эксперименты Лилиенталя и будет развиваться и совершенствоваться его способ летания».