Наши в зарубежном авиастроении doc

Биография Всеволода Михайловича Абрамовича коротка — он прожил всего 22 года. Тем не менее, его имя осталось в истории авиации.

В.М. Абрамович родился в Одессе 11 августа 1890 г. С детства интересовался техникой, техническими видами спорта. После школы поступил в Шарлоттенбургский политехнический институт в Германии. Его студенческие годы совпали с первыми шагами развития авиации и новое техническое средство — аэроплан — сразу же привлекло внимание молодого человека. Всю свою недолгую жизнь он посвятил авиации.

\019\

Абрамович оказался способным учеником и 9 октября 1911 г. ему был вручен диплом летчика № 122. Став дипломированным летчиком, Абрамович поступил на работу на самолетостроительное предприятие Общества «Райт» (Flugmaschinen Wright-Gesellschaft) в Иоганнистале.

Будучи творческой личностью, он много занимался усовершенствованием самолетов «Райт». По его предложению был убран передний руль высоты, удлинена хвостовая ферма и на ней, за рулем направления, установлен горизонтальный стабилизатор и руль высоты. Была изменена также система управления самолетом, вместо полозьев установлено колесное шасси, поставлен более мощный двигатель немецкой фирмы NAG [15,c.l22 J. Самолет стал более устойчивым, для взлета теперь не требовалась отделяемая тележка и катапульта, как на первых «Райтах».

Абрамович пробовал также заменить два расположенных за крылом пропеллера одним, но затем вновь вернулся к двухвинтовой схеме [26,с.296]. Еще одним его изобретением, сделанным в 1911 г., был прибор для измерения скорости полета [27]. Все модификации «Райтов» Абрамович испытывал сам. При этом он нередко сознательно шел на большой риск. Однажды, чтобы доказать, что обрыв цепи, соединяющей пропеллеры с двигателем, не обязательно должен послужить причиной аварии, Абрамович надпилил одно из звеньев и поднял самолет в воздух. Когда цепь лопнула, он быстро выключил двигатель, спланировал к земле и благополучно приземлился [26,с.296]. Когда в сентябре 1911 г. при аварии погиб шеф-пилот Общества «Райт» капитан П. Энгельгард, Абрамовичу предложили занять его пост. С этого времени он целиком посвятил себя полетам.

Всеобщую известность Абрамовичу принесли авиационные состязания в Берлине в мае 1912 г. Он занял первое место, в полете с пассажиром установил мировой рекорд высоты — 2100 м и был награжден золотой медалью и лавровым венком от германского аэроклуба [28].

\019\

Однако особую популярность молодой авиатор заслужил после выдающегося по сложности перелета из Берлина в Санкт-Петербург на своем модифицированном «Райте». Ниже приводятся выдержки из описания этого полета в газете «Русский Инвалид»:

«...По докладу Абрамовича о его решении идти в Петербург было объявлено только накануне днем (до этого об этом знали лишь три лица). Пассажиром отправился инженер пилот-аэронавт (на дирижаблях Парсеваля) Гакштеттер. С собой были захвачены инструменты первой необходимости (фунтов 25), немного из съестных припасов и питания для мотора на 4 часа. Автомобиль с запасными частями следовал по шоссе. Вылет с аэродрома в Иоганнистале (около Берлина) состоялся в 4 ч. 1 июля [по старому стилю — Д-С.].

...Весь путь, длиной в 1500 верст, был пройден в 24 дня, с пребыванием в воздухе в течение 17 часов. Почти все аварии имели причиной мотор. Последнее объясняется тем, что этот тип мотора (NAG, 85 л.с.) выпущен весьма недавно (только второй мотор) и поэтому может быть ещё имеет некоторые недочеты, тогда как другие моторы той же фирмы считаются достаточно надежными.

Тем более заслуга самого В. Абрамовича, который за время перелета и при своих демонстрационных полетах в Гатчине и С.-Петербурге высказал громадное искусство. Прекрасной тому иллюстрацией является то обстоятельство, что немецкая фирма, при всем немецком шовинизме, имеет его — русского подданного — своим пилотом» [29].

В сентябре 1912 г. на Корпусном аэродроме в Петербурге Абрамович на своем «Райте» установил новый мировой рекорд. Взяв на борт 4 пассажиров, он продержался в воздухе 48 минут. Это на 27 минут превышало предыдущий рекорд продолжительности полета с 4 пассажирами, принадлежавший немецкому летчику Райтцелю [30].

\021\

Находясь в России, Абрамович принял участие в втором конкурсе военных самолетов в Петербурге (по-видимому, это и было главной целью его прилета в Россию). Он совершил много полетов, но официальных условий конкурса не прошёл. Лучшим был признан биплан И.И. Сикорского С-6Б.

«Во время тренировочного полета кн. Е.М. Шаховской на биплане Райта с новым двойным управлением авиатор Абрамович сидел на пассажирском месте, княгиня же Е.М. занимала пилотское место (левое) и управляла аппаратом, причем Абрамович с помощью двойного управления коррегировал [исправлял — Д-С. | её ошибки. Они летели очень низко, когда аппарат несколько качнулся в воздухе. Кн. Шаховская сделала неправильный маневр, Абрамович, желая его исправить, но привыкнув летать на левом, пилотском сидении, вместо того, чтобы выправить крен, несколько усилил его, и находившийся на высоте 5—6 метр, аппарат моментально снизился и со страшной силой ударился о землю. Княгиня Шаховская, запутавшись в тросах и рычагах, осталась среди обломков аппарата, Абрамович же был выброшен вперед и настигнувшее крыло аппарата ударило его по голове. Жесткого авиационного шлема Абрамович не носил по причине головных болей, и это обстоятельство оказалось для него роковым: удар пришелся как раз в том месте головы, где ему еще в детстве была сделана трепанация черепа. Через 18 часов после катастрофы Абрамовича не стало, несмотря на все старания врачей возвратить его к жизни. Княгиня же Шаховская получила сильные удары груди, заставившие ее несколько недель пролежать в госпитале» [25,с.295].

\021\

Гибель В.М. Абрамовича потрясла не только Россию, но и Германию. «Он пользовался такой огромной популярностью, что его смерть нашла живейший отклик во всей стране, и перевезение его тела из больницы в Бритце на вокзал ж.д. для следования в Россию состоялось при таком огромном участии как деятелей воздухоплавания, так и широкой публики, какого не удостаивался ни один из германских авиаторов», писал в некрологе секретарь Воздухоплавательного отдела Русского технического общества Б.Н. Воробьев [25,с.295].

Георгий Александрович Ботезат относится к плеяде ученых с мировым именем, участвовавших в создании основ теории авиации. Он родился в 1882 г. и происходил из знатной бессарабской династии, среди которой были основатели столицы Молдавии. В их честь названы улица и площадь в Кишеневе |31,c.536j.

После учебы дома и в частных школах, Г.А. Ботезат в 1902 г. поступил в Харьковский технологический институт. Закончив три курса, он уехал в Бельгию для дальнейшего обучения в Льежском электротехническом институте. Затем учился в аспирантуре в лучших учебных заведениях Европы — Геттингенском и Берлинском университетах, в Сорбонне в Париже по специальностям математика и механика. В Сорбонне он с блеском защитил докторскую диссертацию, посвященную теории устойчивости самолетов (она была опубликована во Франции в виде книги [32]). Это было одно из наиболее глубоких научных исследований на данную тему. Ботезат провел математический анализ длиннопериодического колебательного движения самолета, исследовал роль хвостового оперения, сформулировал основные теоретические условия достижения устойчивости в полете. Французкие ученые высоко оценили работу молодого математика из России. В предисловии к ней известный математик П. Пенлеве писал: «Эта книга, насколько я знаю, является первым точным и полным исследованием устойчивости самолета».

\023\

Одновременно с преподавательской деятельностью Г. А. Ботезат продолжал научные исследования в области теории динамики полета, был одним из основоположников теории воздушных винтов [33;34;35 и др.]. Эти работы вывели его в ряд ученых с мировым именем. Он занимался также проектированием «абсолютно устойчивого» самолета, снабженного устройством для автоматического поддержания равновесия |36,с.208]. Испытания такого самолета с гироскопическим стабилизатором устойчивости (1917 г.) закончились аварией [15,с.191].

В годы первой мировой войны Г.А. Ботезат был научным консультантом при Военном министерстве России. Его привлекали для решения различных научно-технических вопросов. В частности, в 1917 г. он принимал участие в проверке прочности и аэродинамики первого в мире тяжелого бомбардировщика «Илья Муромец», занимался проблемами бомбометания с самолетов, являлся главным конструктором авиационного отдела завода «Дюфлон» [15,с.2О7; 31,с.536].

В марте 1916 г. Г.А. Ботезат выступил перед военным руководством с докладом, в котором доказывал, что успешное развитие авиации в России невозможно без создания в стране крупного государственного научно-экспериментального центра с хорошо оборудованной аэродинамической лабораторией и опытным производством. Другими словами, предлагалось создать организацию типа современного Центрального аэрогидродинамического института (ЦАГИ). Для возможности круглогодичных испытаний самолетов и гидросамолетов Ботезат рекомендовал построить такой центр на юге страны, вблизи моря [37].

\024\

Мнение одного из ведущих авиационных специалистов и ученого с мировым именем было достаточно весомым и в 1917 г. правительство выделило средства на создание авиационного научно-испытательного центра «Главный аэродром» и самолетостроительного и моторостроительного заводов вблизи Херсона. Профессор Ботезат вошел в состав руководства новой организации.

Будучи ученым, далеким от политики, Ботезат согласился сотрудничать с новым режимом. Однако это сотрудничество было недолгим. Гражданская война и хаос, охватившие Россию, не оставляли места для творческой деятельности. Когда немцы оккупировали Украину, ученый принял решение покинуть страну. Получив необходимые документы, Ботезат в Архангельске ступил на борт английского военного корабля и в мае 1918 г. прибыл в США.

Американские власти, осведомленные о научных заслугах приехавшего из России профессора, встретили его радушно, Почти сразу же после приезда Ботезат получил место научного консультанта в НАКА (NACA), где ему были предоставлены все возможности для научной деятельности. Григорий Александрович занялся дальнейшими исследованиями в области теории воздушных винтов, начатыми им в России. Результаты этих работ были опубликованы в США в 1919 г. под названием «Общая теория лопастных винтов» [38].

В период работы в НАКА (июль 1919 г. — июнь 1921 г) Г.А. Ботезат работал также над теорией авиационных профилей, одним из первых указав на наличие индуктивного сопротивления крыла, занимался проблемами устойчивости полета самолетов, разработал получивший распространение метод расчета летных характеристик самолета [39;40]. Помимо научных публикаций, известности ученого в Америке способствовали многочисленные лекции по теории авиации, прочитанные им в Массачусеттском технологическом институте и в крупнейших университетах США.

\025\

В мае 1921 г., во время инспекторской поездки в Научно-исследовательский центр ВВС США в Дайтоне, Г.А. Ботезат предложил военным построить вертолет. В основу проекта была положена разработанная Ботезатом теория воздушного винта. Идея заинтересовала американское правительство и по решению Конгресса Ботезату выделили около 200 тыс. долларов на реализацию этого замысла. В июне того же года ученый был назначен руководителем специальной исследовательской группы по постройке вертолета при Инженерном отделе авиационного научно-исследовательского центра в Дайтоне с окладом 10 тыс. долларов в год. Общее руководство работами осуществлял начальник Инженерного отдела майор Т. Бейн.

* В действительности мощность, развиваемая этим бывшим в употреблении и весьма изношенным двигателем, не превышала 165 л.с. [41,с.8].

\026\

Первое испытание вертолета состоялось 18 декабря 1922 г.¹* на заснеженном аэродроме Маккук в районе Дайтона. Место пилота занял сам Ботезат. Аппарат оторвался от земли на высоту около 2 м и находился в воздухе 1 мин. 42 с. Это был первый успешный полет вертолета в США.

Полеты необычной машины приезжали посмотреть многие именитые американцы и зарубежные визитеры — бывший президент США Г. Гувер, один из основоположников американской военной авиации генерал У. Митчелл, военный министр Н. Бейкер, известный английский авиаконструктор и промышленник сэр Ф. Хендли Педж и др. Знаменитый Томас А. Эдисон охарактеризовал полеты вертолета Ботезата как выдающееся научно-техническое достижение, а майор Т. Бейнз, принимавший непосредственное участие в создании и испытаниях этой машины, в письме Г.А. Ботезату в мае 1923 г. писал, что его вертолёт «является самым значительным событием в аэронавтике со времени первого полета братьев Райт» (цит. по [42,с.8]).

Несмотря на всеобщий интерес и благоприятные отзывы очевидцев, вертолет Г.А. Ботезата так и остался экспериментальной машиной, одной из самых необычных в истории вертолетостроения. Как отмечалось в официальном отчете ВВС США, при всех положительных свойствах (хорошая устойчивость, большая грузоподъемность вследствие высокого КПД несущих винтов, удовлетворительная управляемость в полете) вертолет не может быть рекомендован для серийного

\027\

На основе своего вертолета Ботезат в 1923 г. сконструировал оригинальное транспортное средство — «Виндмобил». Это было что-то наподобие гибрида телеги и ветряной мельницы. Шесть пропеллеров, той же конструкции как у вертолета, были соединены трансмиссией с трехколесной тележкой. Во время ветра пропеллеры начинали вращаться и «Виндмобил» двигался по земле. По свидетельству очевидцев, аппарат с десятью пассажирами при испытаниях развивал большую скорость и мог двигаться даже против ветра [43]. Но, при всей оригинальности замысла, это была лишь занятная игрушка, а не средство транспорта.

После того, как правительство отказало Г.А. Ботезату в финансовой поддержке, он решил заняться частным бизнесом. В 1926 г. он основал в Нью-Йорке собственную фирму «Де Ботезат Импеллер Компани» и стал её президентом. Целью ее создания было воплощение в жизнь изобретений Ботезата, в частности, разработанного в соответствии с теорией воздушного винта нового типа вентилятора. В отличие от распространенных в промышленности центробежных воздуходувок, это устройство основывалось на принципе осевого компрессора.

После нескольких лет, потраченных на доказательство преимуществ нового типа вентилятора, последовали первые заказы. ВМФ США закупил несколько таких устройств для военных кораблей. Вскоре вентиляторы Ботезата стали применяться в быту и в промышленности. В частности, соосные вентиляторы данной конструкции установили в знаменитом Рокфеллер Центре в Нью-Йорке. В годы второй мировой войны изобретенные Ботезатом вентиляционные устройства стояли на американских танках.

Наряду с коммерческой деятельностью Г. А. Ботезат продолжал заниматься научной работой. Сфера его научных интересов была весьма широка.

\027\

В 1936 г. Ботезат вновь занялся созданием вертолетов и организовал фирму «Геликоптер Корпорейшн оф Америка». На должность вице-президента и летчика-испытателя Георгий Александрович пригласил русского летчика-аса времен первой мировой войны Б.В.Сергиевского.

Новая машина коренным образом отличалась от его первого вертолета. Конструктор сделал все, чтобы избежать недостатков прежнего аппарата. Вертолет имел соосное расположение винтов, был легкий и компактный. Диаметр винтов составлял 8,5 м, вес конструкции вертолета равнялся 270 кг. Для того чтобы максимально упростить трансмиссию, двигатель установили над местом пилота, между винтами. Угол установки лопастей изменялся одновременно у всех лопастей, этим обеспечивалось управление по вертикали. Управление в горизонтальной плоскости достигалось наклоном оси винтов. Корпус вертолета представлял собой простейшую ферменную конструкцию на колесном шасси [42;44,с. 130—131 1.

Г.А.Ботезат работал над вертолетом с большим увлечением. По воспоминаниям помогавшего ему Б.В. Сергиевского, он приезжал в мастерские ежедневно в 9 часов утра и, несмотря на пошатнувшееся здоровье, оставался там до позднего вечера. Как будто предчувствуя скорую смерть, он торопился осуществить задуманное.

\029\

Надо сказать, что работать с Ботезатом было непросто. Как свидетельствовал Сергиевский, «...Георгий Ботезат был истинным гением, но иногда он бывал слишком темпераментным, мог неожиданно «взорваться» и в эти минуты голос его поднимался до высоких пронзительных нот. Затем он вновь становился мягким и деликатным джентльменом» (цит. по [42.С.10]).

Испытания вертолета прервала смерть Г.А. Ботезата. Он скончался 1 февраля 1940 г. в возрасте 58 лет.

После его смерти вертолет был модифицирован: фюзеляж закрыли обшивкой, установили более мощный двигатель. В результате возросшего веса и изменения положения центра тяжести вертолет стал неустойчивым и опрокинулся в одном из полетов. К счастью, это случилось у самой земли и летчик остался жив.

В целом, описанный выше вертолет Ботезата нельзя назвать удачной конструкцией. Как справедливо отмечал Н.И. Камов, «кажущаяся компактность механических агрегатов при таком конструктивном решении соосной схемы не оправдывается, так как центр тяжести поднимается настолько высоко, что при узкой колее шасси возникает опасность опрокидывания аппарата на земле даже при небольшом ветре. Кроме того, несущая система с незакапотированным мотором создает большое сопротивление» [45,с.128]. К этому можно добавить, что вертолет страдал неустойчивостью не только на земле, но и воздухе.

Георгий Александрович Ботезат был, несомненно, выдающимся ученым-теоретиком, одним из основоположников теории устойчивости летательных аппаратов и теории воздушных

\030\

На начальном этапе развития авиации делались попытки управлять самолетом с помощью изменения угла установки крыла относительно фюзеляжа. Данная идея, почерпнутая из наблюдений за полетом птиц, казалась весьма привлекательной, т.к. пилот мог выбирать оптимальный угол атаки крыла в зависимости от режима полета. При этом и при взлете и при наборе высоты, и при полете с максимальной скоростью фюзеляж оставался в горизонтальном положении и, следовательно, имел минимальное аэродинамическое сопротивление. Как считалось, это должно было способствовать улучшению летных характеристик, упрощению взлета и посадки, достижению хорошего обзора из кабины на всех режимах. Горячим сторонником применения поворотного крыла был выдающийся русский летчик П.Н. Нестеров. Крылья с переменным углом атаки сыграют решающую роль в дальнейшем развитии авиации, утверждал он в 1913 г. [46].

Одним из немногих, кому удалось создать успешно летавшие самолеты с крылом изменяемого в полете угла установки, был авиамеханик Гатчинской авиационной школы Иван Иванович Диль.

Унтер-офицер русской армии И.И. Диль стоял у истоков развития авиации в России. С 1910 г. он работал механиком по сборке и регулировке самолетов «Райт» и «Фарман» — первых самолетов, купленных царским правительством для подготовки военных летчиков, принимал участие в создании первой авиационной школы в России [47].

\031\

Когда началась первая мировая война, Диль был назначен механиком 6-го авиационного парка войск Юго-западного фронта, занимался ремонтом и подготовкой к полетам военных самолетов. Тогда же он впервые задумался о возможности создания самолета с крылом, угол установки которого мог бы изменяться по желанию пилота.

В 1917 г. И.И. Диль построил свой первый самолёт. Это был двухместный разведчик-биплан с изменяемым в полете углом наклона крыльев. Самолет был изготовлен в авиационных мастерских в г. Жмеринке. На нем стоял ротативный двигатель «Рон» мощностью 80 л.с. С помощью привода из кабины летчик мог поворачивать коробку крыльев вокруг ее продольной оси для управления подъемной силой. В первом же полете, 18 мая 1917г., самолет не вышел из крена при развороте и потерпел аварию [15,с.188].

После революции Диль примкнул к Белой армии. В 1919 г. в Омске, занятом войсками Колчака, он вновь построил самолет-биплан с поворотным крылом. Площадь крыла составляла 20 м, вес (без пилота) — 475 кг, полезная нагрузка — 280 кг, мощность мотора «Рон» — 110 л.с. Крылья могли поворачиваться вокруг оси, представлявшей собой стальную трубу, вделанную в фюзеляж.

На этот раз испытания самолета были успешными. Первый полет состоялся 18 августа 1919г., испытывал самолет военный летчик лейтенант Рождественский. При изменении в полете угла установки крыльев с 8 до 0 градусов наблюдался прирост скорости в 40 км/ч, высоту 2000 м самолет с полной нагрузкой достигал за 10,7 мин., потолок составлял 4500 м, длина разбега не превышала 60 м. Специальная комиссия, наблюдавшая за испытаниями, пришла к заключению, что по скорости и скороподъемности самолет Диля превосходит английский истребитель «Сопвич» и может быть рекомендован к принятию на вооружение в качестве двухместного истребителя [48].

\032\

После захвата Омска и разгрома армии Колчака, Диль, как и многие белогвардейцы, бежал в Китай, в Маньчжурию. Там, в Харбине, он продолжил авиаконструкторскую деятельность. Самолеты, построенные им для маньжурского правительства, были первыми самолетами, сделанными в Китае. Диль участвовал также в организации первой летной школы в Маньчжурии [47].

Самолет испытывался в июле 1922 г., летал военный летчик капитан Кудлаенко. Несмотря на неустойчивую работу изношенного двигателя «Рон» мощностью 110 л.c., самолет показал хорошие летные свойства, при изменении угла установки крыльев не наблюдалось нарушения устойчивости и управляемости машины. В отчете об испытаниях летчик Кудлаенко писал:« Изобретение [механизм изменения угла наклона крыла — Д-С] делает этот самолет полностью отличным от других, на которых я летал; эти отличия заключаются в следующем: (1) короткий разбег и пробег при взлете и посадке, (2) большая скороподъемность, и, самое важное (3) — возможность изменения скорости в горизонтальном полете, что достигается по желанию летчика в широких пределах без какого-либо изменения мощности двигателя. В результате данного изобретения самолеты могут иметь превосходство во всех отношениях по сравнению с Ньюпор-11,21,23 и 24, «Моран-Монокок», СПАД и другими типами, на которых мне приходилось часто летать. Я считаю, что эта экспериментальная модель очень успешна и заслуживает серьезного внимания» [48].

Полеты самолета Диля наблюдали посол США в Китае Ш урман и американский военный атташе Мак-Грудер. Они заинтересовались этой машиной. Но, пока они обсуждали с Вашингтоном вопрос о её покупке, Диль, остро нуждавшийся в деньгах, продал самолет генералу Чанг Цо-линю для китайской армии.

\033\

Летом 1923 г. начались испытания самолета [50], однако завершить их не удалось. Китайские власти под нажимом японского правительства, с тревогой следящего за развитием авиации в Китае, запретили Дилю заниматься авиационной деятельностью. Тогда он решил покинуть эту страну и в 1924 г. переехал в США.

К сожалению, сведений о жизни и деятельности И. И. Дил я в США почти не сохранилось. Известно только, что в Америке он изменил свое имя на Джон Д. Диль и некоторое время активно занимался изобретательской деятельностью. Вскоре после приезда в США Диль получил патент на самолет, имеющий устройство для одновременного изменения угла наклона крыла и шага воздушного винта. Конструктивно это достигалось кинематической связью специальной втулки, к которой крепились лопасти винта, со штурвалом для изменения угла установки крыльев. Таким образом предполагалось оптимизировать работу несущей поверхности и пропеллера в зависимости от режима полета. К числу изобретений, сделанных Дилем в США в 1920-е годы, следует отнести также оригинальный механизм для складывания бипланного крыла назад и зеркальный прицел, который позволял летчику не поворачивая головы наводить на цель стреляющий назад пулемет [47;49].

По сообщениям в авиационной прессе того времени, американское военное руководство вело с изобретателем переговоры об использовании разработанного Дилем складывающегося крыла на самолетах, предназначенных для эксплуатации с палубы корабля [49]. Что касается крыла с изменяемым в полете углом наклона, то эта идея скоро утратила привлекательность, т.к. выяснилось, что ее реальные преимущества не столь уж велики и не компенсируют увеличение веса и услож-

\034\

нения конструкции. Кроме того, как показал дальнейший опыт, варьирование угла установки крыла в полете может приводить к потере устойчивости из-за изменения скоса потока за крылом и смещения аэродинамического фокуса. Дальнейшая судьба И.И. Диля неизвестна.