Сказка об авиаторе Сикорском, мечтавшем летать медленно

Человеку всегда хотелось летать как птица! С завистью смотрел он на легкокрылых существ, которые стремительно взмывали в небо, смело падали вниз и парили в воздушных потоках. И построил человек огромную «птицу» — самолёт. Машущие крылья создать не удалось, тогда для «птицы» с неподвижными крыльями приспособили мотор, и аппарат полетел!



…Самолёт стал повелителем пространства, но оказался рабом скорости. Воздух обтекает изогнутые поверхности крыльев и создаёт подъёмную силу, позволяя самолёту держаться в воздухе, но как только скорость падает, падает и самолёт. А человек мечтал стать настоящим повелителем воздушного пространства — как угодно менять скорость полёта, даже неподвижно зависать в воздухе, взлетать с места и садиться, где придётся.

— Что такого сложного в вертикальном взлёте? — прервал рассказ прин-цессы Дзинтары Андрей. — Надо убрать крылья, направить винт самолёта вверх, и пусть он поднимает машину в воздух прямо с места!



Дзинтара усмехнулась:

— Ещё Леонардо да Винчи нарисовал такой летательный аппарат. Позднее его назвали «геликоптер». Но, во-первых, двигатель для него должен быть гораздо мощнее, чем для обычного самолёта, ведь у геликоптера нет крыльев, создающих подъёмную силу. А во-вторых, первые же опыты показали, что полёт его крайне неустойчив.

— Я думал, — удивился Андрей, — что управлять геликоптером совсем несложно — наклонил винт в нужную сторону и лети себе!

Дзинтара покачала головой:

— Винт — это большой волчок, или, как говорят инженеры, гироскоп*. Если закрутить волчок и попробовать наклонить, то он будет самым решительным образом сопротивляться. А если толкнуть волчок сильнее, то он начнёт раскачиваться и в конце концов упадёт.



— Мама, подожди! — воскликнула Галатея и быстро вытащила из ящика красный волчок.

Следующие десять минут ушли на эксперименты: дети раскручивали волчок и пытались наклонить его ось, но он тут же выворачивался, а ось отклонялась в нужном направлении только в первый момент, потом она смещалась вбок, начинала описывать круги, и в конце концов волчок падал.

Дзинтара, глядя на покатившийся по полу волчок, сказала:

— Такое «упрямство» вращающихся волчков учёные связывают с силой Кориолиса, которая мешает наклону оси вращения крутящегося тела — карусели, волчка или самой Земли, — так, что сбивает в сторону движение оси и заставляет её описывать круги вокруг первоначального направления. Если вы попробуете, например, ходить по вращающейся карусели, то вас всегда будет клонить в сторону. Это и есть сила Кориолиса, которая заставляет реки, текущие по вращающейся Земле, отклоняться и подмывать один берег сильнее другого.

Для вертолётов сила Кориолиса — мачеха, а для велосипедов — мать родная. Она удерживает велосипед от падения, и она же создаёт трудности в управлении вертолётом при повороте винта. К таким выводам пришёл двадцатилетний киевлянин Игорь Сикорский после того, как в 1909 году собрал и испытал геликоптер собственной конструкции. В те годы изобретатель не смог найти лёгкий и в то же время достаточно мощный двигатель для своей машины. Кроме того, ему не удалось избавить аппарат от неустойчивости и добавить ему маневренности. Поэтому Сикорский полностью переключился на самолёты. В 1910 году молодой авиатор совершил первый полёт на спроектированном им самим самолёте С-2, а уже через год получил свидетельство лётчика.

В возрасте 24 лет Сикорский создал первый в мире пассажирский самолёт, оборудованный спальными комнатами, туалетом, отоплением и электрическим освещением. Четырёхмоторный «Илья Муромец» конструкции Сикорского поднимал больше тонны груза или 16 человек. Это случилось всего через десять лет после первого полёта деревянной «этажерки» братьев Райт!

— Люди целых десять лет летали на самолётах без туалета? — округлила глаза Галатея.

— На первых самолётах часто даже кабины пилотов не было! — улыбнулась принцесса. — Создав такой замечательный аэроплан, Сикорский стал национальным героем России. Его самолёт осмотрел император Николай II и, восхищённый, наградил конструктора золотыми часами.

«Илья Муромец» начали выпускать серийно. Для России с её огромными пространствами эта машина могла стать очень важным средством сообщения. Но в 1914 году началась Первая мировая война. Самолёт Сикорского стали использовать как тяжёлый бомбардировщик. За годы войны их построили более восьмидесяти.

В 1917 году Россию захватил вихрь революций, и ей было уже не до самолётов. Игорь Сикорский в 1918 году уехал из страны сначала во Францию, потом в Америку. Там он тоже занялся авиастроением. Начинал с нуля, работал в курятнике, где и построил в 1923 году свой первый самолёт на американской земле. В 1924 году Сикорский поднял в воздух двухмоторный пассажирский самолёт, способный перевозить кроме экипажа 16 человек пассажиров. Но в Америке тогда ещё не было авиакомпаний, которых могла бы заинтересовать такая машина, поэтому самолёт изготовили и продали в единственном экземпляре.

Три года спустя образовалась авиакомпания «Пан-Америкэн». Она заказала фирме Сикорского восьмиместные самолёты-амфибии, которые могли садиться и на воду и на сушу. Амфибия
S-38 пользовалась успехом: больше сотни машин раскупили очень быстро. Через четыре года взлетел гидросамолёт Сикорского S-40, рассчитанный на 28 пассажиров. Он стал прообразом более крупных и вместительных машин. Однажды авиаконструктор Сикорский и знаменитый лётчик Линдберг, обедая на борту S-40, во время полёта набросали на обороте меню эскиз более совершенного аппарата. Так родился знаменитый S-42, или «летающий клипер», который мог перелететь океан и перевезти 37 пассажиров — рекорд по тем временам.


В 1938 году Сикорский решил начать карьеру авиаконструктора заново, уже в третий раз, и построить вертолёт. Он всё ещё мечтал научить воздушный аппарат летать медленно. С того времени, когда ещё студентом он построил свой первый геликоптер, прошло 30 лет. Теперь за дело брался грамотный инженер, с огромным опытом за плечами. Мировое вертолётостроение достигло к тому времени немалых успехов. В 1911 году российский инженер Борис Юрьев изобрёл автомат перекоса, который позволяет менять угол атаки вертолётного винта при его вращении. Например, если вертолёту нужно двигаться вперёд, лётчик меняет положение автомата перекоса и тот увеличивает угол атаки лопастей в то время, когда они находятся позади оси вращения винта. Подъёмная сила на них возрастает, машина наклоняется вперёд и летит.

В 1922 году выходец из России инженер Георгий Ботезат построил в США первый в мире управляемый четырёхвинтовой вертолёт. Он был очень громоздкий и взлетал лишь на несколько метров. Однако грузоподъёмность вертолёта оставалась непревзойдённой до начала 1940-х годов. Увы, военных, финансировавших проект, вертолёт Ботезата не впечатлил. Они решили не усовершенствовать машину и переключились на создание автожиров**.


Первый экспериментальный вертолёт Сикорского взлетел в 1939 году. Он оказался столь удачным, что побил рекорд длительности полёта, пробыв в воздухе более полутора часов. После двух лет доработки в небо поднялась двухместная машина S-47 — первый в мире вертолёт, который стали выпускать серийно. Всего построили 131 машину такого типа. В эти же годы в России были разработаны несколько конструкций вертолётов, которые летали вполне устойчиво и даже ставили мировые рекорды высоты и дальности полёта. Работу над ними прервала Великая Отечественная война.

Более двух десятков типов вертолётов создал Сикорский — сначала их делали сотнями, потом тысячами. Многие его летательные аппараты, построенные в 50-е и 60-е годы ХХ века, оказались настолько совершенны, что их выпускают и сейчас. На вертолётах Сикорского летают геологи и полицейские, спасатели и медики, обычные пассажиры и президенты США. Игорь Сикорский стал национальным героем Америки. Его называют «отцом вертолётов», давшим людям возможность летать медленно.

* Гироскоп — основа устройства, способного измерять изменение углов ориентации. Если на гироскоп не действуют внешние силы, то ось вращения сохраняет постоянное направление. Если же к оси вращения гироскопа приложена сила, старающаяся опрокинуть его, то прибор начинает прецессировать — его смещённая ось описывает круги вокруг первоначального направления.

** Автожир — гибрид вертолёта и самолёта. Удерживается в воздухе с помощью винта вертолётного типа, а винт самолётного типа придаёт аппарату горизонтальную скорость. Перед взлётом совершает разбег гораздо короче самолётного.