Аеродромна машина Ломоносова

4 лютого 1754 М. В. Ломоносов доповів конференції Петербурзької Академії наук про машину, що може піднімати в верхні шари атмосфери

Малюнок Ломоносова не знайдений. Певне уявлення про його винахід дає запис латинською мовою у протоколах конференції від 1 липня 1754 р., яка в перекладі говорить: «Советник Ломоносов показал машину, названную им аэродромной, выдуманную им и имеющую назначением при помощи крыльев, приводимых в движение горизонтально в разные стороны заведенной часовой пружиной, сжимать воздух и подниматься в верхние слои атмосферы, для того чтобы можно было исследовать состояние верхнего воздуха метеорологическими приборами, прикрепленными к этой аэродромной машине. Машина была подвешена на веревке, перекинутой через два блока, и грузами, подвешенными к другому концу канатика, поддерживалась в равновесии. При заведенной пружине она быстро поднималась наверх и, таким образом, обещала желаемое действие. Это действие, по мнению изобретателя, более бы увеличилось бы, если взять пружину побольше, если увеличить расстояние между крыльями и если коробка, содержащая ппружину, для уменьшения веса будет сделана из дерева. Он обещал позаботиться об осуществлении всего этого».

Ломоносов працював над здійсненням двох важливих винаходів:

1. Гелікоптера, який представляє предмет шукань багатьох новаторів наших днів і лише тепер приводиться «до бажаного кінця»,

2. Приладу для дослідження верхніх шарів атмосфери, за самою своєю ідеєю принципово більш досконалого, ніж застосовувані тепер для цієї ж мети кулі-зонди і повітряні змії.
Прилад Ломоносова повинен був вільно літати в заданому напрямку, а не туди, куди його несе вітер, як куля-зонд, або куди його пускає мотузка повітряного змія. Винахід Ломоносова був безпосереднім наслідком його робіт з дослідження атмосфери, з вивчення руху і самої природи повітря. За час роботи в Академії наук він з 1742 р. постійно приділяв багато уваги вивченню фізичної боку науки, що називається тепер аеродинамікою.

Як люди навчились літати

У той час як у Франції моряк Ле-Брі проводив досліди зі своїми зміями-планерами, в Росії над проблемами польоту людини довго і наполегливо працював морський офіцер Олександр Федорович Можайський.
Можайський народився в 1825 році в сім'ї військового моряка і за традицією навчався в Петербурзькому морському кадетському корпусі. У віці 28 років лейтенант Можайський у складі екіпажу фрегата «Діана», який йшов у парі з фрегатом «Паллада», вирушає в кругосвітнє плавання.
11 грудня 1854, під час землетрусу і накату величезних хвиль цунамі в японській бухті Сімода, «Діана» отримала великі пошкодження. Екіпажу насилу вдалося вивести корабель з бухти. Однак в дорозі його наздогнав шторм, з яким «Діана» впоратися вже не змогла. Корабель затонув, а екіпаж висадився на японський острів. Щоб дістатися на батьківщину, моряки почали будувати шхуну. У її проектуванні і будівництві найдіяльнішу участь брав талановитий моряк і чудовий художник Олександр Можайський.
Повернувшись на батьківщину, Можайський брав участь в охороні далекосхідних берегів Росії. За мужність Можайський був нагороджений орденом і медаллю.
Пізніше Можайський керує будівництвом одного з перших в Росії гвинтових кліперів «Вершник». Він же стає його капітаном і плаває в Балтійському морі.
Освічений і допитливий моряк, ще під час далеких плавань починає цікавитися літальними апаратами важчими за повітря. Він годинами спостерігає за польотами різних морських птахів, порівнює їх.
«При спостереженні за польотом птахів, - пише він, - ми помічаємо, що птах, отримавши швидкість руху вперед від помахів крилами, іноді, переставши бити крилами і тримаючи їх і хвіст нерухомо, продовжує швидко летіти вперед, парити в тому ж напрямку. Зі зменшенням швидкості руху птах або починає знижуватися до землі, або знову махати крилами. Ця здатність парити не у всіх птахів однакова; легко помітити, що птахи, що мають велику площу крил при легкому корпусі, парять краще, ніж птахи порівняно важче з невеликими крилами. Нарешті, легко помітити і те, що для першої категорії породи птахів для можливості ширяння зовсім не потрібно тієї швидкості польоту, які необхідні для останніх».
Так Можайський підійшов до однієї з найголовніших залежностей в авіації - залежності швидкості польоту від питомого навантаження на одиницю площі крила: чим більше швидкість руху, тим більшу вагу може нести та ж площа.
Пішовши у відставку, Можайський весь свій час присвячує створенню літака. Він вивчає все, що тоді було написано про повітроплавання і літальні апарати важчі за повітря. А написано було дуже мало. Авіація тільки-тільки зароджувалася. До всього треба було доходити своїм розумом і власним досвідом.
Для початку Можайський проводить досліди з повітряними зміями. Цілих три роки, з 1873 по 1876, він вивчає різні конструкції зміїв, підбирає найбільш вигідний кут атаки, тобто кут площини змія до напрямку вітру, і вирішує, що він повинен бути, як у птаха, не більше 15 градусів. Поступово збільшуючи розміри, він підбирає необхідну площу змія і домагається такої вантажопідйомності, що насмілюється піднятися на ньому в повітря.
На Україні, недалеко від Вінниці, є районний центр Вороновиця. У невеличкому будинку, що примикає до парку, нині перебуває середня школа. На фасаді цієї будівлі встановлені пам'ятні дошки. Вони розповідають про те, що будівля належала брату Можайського і що тут винахідник першого в світі літака бував в сімдесяті роки минулого століття і працював над своїми проектами. До цих пір у Вороновиці передають з покоління в покоління розповіді про те, як Олександр Федорович Можайський будував змії і піднімався на них у повітря.
Відбувалося це так. До возу, запряженого трійкою коней, прив'язувався буксирний канат. Трійка зривалася з місця, і повітряний змій під натиском повітря піднімався вгору, а під ним, вхопившись за спеціальний пристрій, злітав на висоту і винахідник. Військовий інженер, полковник П. Богославський писав у «Кронштадтському віснику», що Можайський в 1876 році «два рази піднімався в повітря і літав з комфортом».
Щодо «комфорту» він, мабуть, дещо перебільшив, тому що справа це було нова і небезпечна. В одному з таких польотів змій перекинувся, і Можайський зламав ногу. Так на гіркому досвіді винахідник переконався, що його планеру-змію необхідно приробити ще й хвостове оперення для стійкості.
Придбавши серйозний досвід при роботі зі зміями, можна було перейти до конструювання літака. Але Можайський не поспішає. Він вирішує все добре перевірити ще раз і будує в 1876 році модель літака.
Випробування проходили в Петербурзькому манежі. Модель мала коротке, широке крило, хвостове оперення, чотириколісне шасі для зльоту і посадки і три чотирьохлопатевих гвинта, з яких два розташовувалися в прорізах на крилах, а один - попереду, по центру крила. Гвинти оберталися за допомогою годинникових пружин. Модель піднімала навіть додатковий вантаж - офіцерський кортик.
Натхнений успіхом. Можайський приймається за розробку проекту літака. За складеної до дрібниць схемою на його споруду було потрібно близько 20 тисяч рублів. Можайський звертається до повітроплавальної комісії військового міністерства за допомогою. Але військовий міністр відпустив винахіднику всього 3 тисячі рублів, з яких Можайський отримав тільки 2192 рублі 50 копійок. Грошей явно було замало. Незважаючи на це Можайський приступив до роботи, витрачаючи свої особисті заощадження.
Літо 1882 для Олександра Федоровича Можайського було напруженим і важким: почалася підготовка до випробувань літака.
У Червоному селі, під Петербургом, де здавна базувалися гвардійські полки, на Військовому полі був побудований дерев'яний похилий настил, по якому, як по злітній смузі, повинен був розганятися літак.
Поруч височів дощатий сарай, де Можайський зі своїм механіком, ім'я якого, на жаль, не встановлено, проводив складання та регулювання літака.
І ось настав погожий липневий ранок 1882 року. На злітному помості встановлений небачений досі апарат, з широкими, прямокутними за формою крилами, що кріпився до довгого човнику-фюзеляжу, в якій розташовувалися парові машини потужністю в двадцять і десять кінських сил, придбані Можайським за спеціальним замовленням в Англії (див. рис.).

Публіки було небагато: найближчі друзі Можайського, кілька членів комісії з військового відомства, вищі офіцери. Вони з цікавістю оглядали дивовижний апарат. Конструкція літака була продумана до деталей, ретельно відпрацьована. Вона складалася з легкого каркаса - лонжеронів, нервюр, - зверху обтягнутого легкої парусиною, покритою спеціальним повітронепроникним лаком.
Навіть зараз фахівці дивуються, що в той далекий час літак Можайського вже володів всіма основними конструктивними елементами сучасних літаків. Він мав фюзеляж, крила, хвостове оперення, гвинтомоторних групу, шасі.
Олександр Федорович, стримуючи хвилювання, коротко відповідав на запитання допитливих.
Тепер, через сто років, навіть починаючому курсанту аероклубу легко судити про недоліки першого літака. Їх, на жаль, було багато. По-перше, недосконалість та слабосилість парових двигунів, хоча на той час вони вважалися чи не дивом техніки. По-друге, Можайський не вирішив повністю проблему поперечної стійкості і керованості, не забезпечив свій літак пристроєм для вирівнювання крену, тому що тоді ніхто взагалі не знав, чи потрібно це і як це робити.
Звичайно, управляти таким апаратом було важко.
Коли все було готове до випробувань, з труби над паровим котлом повалив чорний дим. Це механік перед злетом піднімав пари. Три чотирьохлопатевих гвинта - два в прорізах на крилах, а один на носі - почали обертатися, спочатку повільно, а потім швидше.
Літак рушив з місця і побіг по похилому настилу, набираючи швидкість. Ось він відірвався від стартового майданчика і на якусь мить завис у повітрі, але тут же нахилився набік і звалився на землю, ламаючи крило...
І все-таки, незважаючи на невдачу, це була перемога. Перемога людини над самим собою.
Винахідник, не зустрічаючи підтримки і допомоги, долаючи недовіру царських чиновників, вів довгі виснажливі переговори в інстанціях, марно доводячи правильність свого шляху.
Двадцять років віддав А.Ф. Можайський на створення власного літака. Він набагато випередив роботи конструкторів в інших країнах. І не його вина, що він не довів до кінця своїх робіт. У 1890 році його не стало. Сарай, в якому зберігався літак, згорів, загинули і створені за його проектом двигуни. Ім'я талановитого винахідника в царській Росії було забуто. І тільки за Радянської влади наші дослідники та історики повернули людству ім'я російського винахідника першого в світі літака Олександра Федоровича Можайського, і воно нині по праву знаходиться в перших рядах піонерів авіації