Самое смешное, что правы все. Каждый пионер авиации, работавший в XIX — начале XX века, вносил в авиастроение что-то новое, придумывал узлы и детали, которые не использовал никто до него. Причина этого была проста: никто толком не знал, какая концепция сработает, какая система на самом деле способна к полету. Диковинный мультиплан Филлипса имел ровно столько же шансов на полет, сколько машина более традиционной конструкции.
Первый планер и теория полета
Задолго до Можайского, Райтов и Сантос-Дюмона в Великобритании жил-был человек по имени Джордж Кейли (1773−1857). Именно его имеет смысл считать «виновным» в появлении такой науки как аэродинамика и вообще теоретических основ авиации. В 1805—1810 годах Кейли строил модели планеров и испытывал их на ротативной аэродинамической установке собственной конструкции, замеряя подъемную силу и пробуя разные конфигурации крыла — впервые в истории! А в 1809−10 годах он опубликовал цикл статей под общим названием On Aerial Navigation («О воздушной навигации») — первый в истории труд по аэродинамике и теории полета. Он же, Кейли, построил и первые полноразмерные планеры, которые совершали небольшие подлеты, но не были способны на полноценный полет. Последний планер Кейли испытывал в 1853 году. За штурвалом был либо Джон Эпплби, сотрудник компании Кейли, или внук изобретателя Джордж. Реплики планера Кейли сейчас можно найти в различных авиационных музеях.
Реплика планера Кейли, построенная Дереком Пигготтом, поднялась в воздух в 1973 году.
Обложка журнала с оригинальной статьей Кейли о планерах, называемых им управляемыми парашютами.
Итак, Кейли первым попытался построить полноразмерный летающий планер с использованием основ аэродинамики. Но он не думал об установке на свой планер двигателя, поскольку паровые установки того времени были крайне громоздки и тяжелы; трудно было представить, что они могут поднять в воздух что-то легкое (естественно, к тому времени они активно использовались на кораблях и паровозах, а чуть позже — и на первых паровых тракторах).
Первый патент на самолет и паровая модель
Первым человеком, который догадался оснастить планер мотором и получить, таким образом, полноценный самолет, стал другой британец — Уильям Хенсон (1812−1888). Хенсон был известным инженером и изобретателем, и сделал деньги на механизации изготовления бритвенных лезвий. А в апреле 1841 года со своим другом и коллегой Джоном Стрингфеллоу (1799−1883) он впервые в истории запатентовал самолет. Его Aerial Steam Carriage (Ariel) представлял собой деревянный моноплан с парусиновым крылом площадью 420 м? и размахом 46 м и закрытым фюзеляжем обтекаемой формы. В движение он приводился двумя толкающими пропеллерами, вращающимися от одного 50-сильного парового двигателя. Хенсон и Стрингфеллоу зарегистрировали первую в истории авиакомпанию The Aerial Transit Company, которая предлагала в ближайшем будущем скоростные туры… в Египет. Предполагалось, что самолет будет перевозить 10−12 пассажиров на расстояние до 1500 км.
Ariel Уильяма Хенсона.
Газетная гравюра с изображением парового аэроплана системы Уильяма Хенсона.
Но денег на полноразмерный самолет изобретателям не хватило. Хенсон вскоре охладел к проекту, а в 1848 году с семьей эмигрировал в США, где патентное законодательство было значительно дружелюбнее к изобретателям, а Стрингфеллоу продолжил опыты с моделями Ariel.
В 1848 году Джон Стрингфеллоу совершил первый в истории моторизированный полет — естественно, беспилотный. Его модель Ariel с 3-метровым размахом крыла, приводимая в движение компактным паровым двигателем, совершила несколько успешных полетов, впоследствии повторенных на Всемирной выставке 1868 года, где изобретатель получил за свою работу золотую медаль. Модель и по сей день хранится в Лондонском музее науки и техники.
Модель парового самолета Джона Стрингфеллоу (1848) — первый поднявшийся в воздух беспилотный самолет.
Моноплан Стрингфеллоу, одна из редких фотографий.
Реплика моноплана Стрингфеллоу хранится в Лондонском техническом музее.
Первый полноразмерный самолет
Итак, паровая модель уже полетела. Следующим шагом был полноразмерный самолет — и здесь «право первой ночи» перешло от Британии к Франции. Полноразмерные планеры к тому времени строили многие — наиболее известным был француз Жан-Мари Ле Бри (1817−1872) и его планер «Альбатрос», успешно поднимавшийся в воздух в 1856 году. Но вот до самолета с мотором руки как-то не доходили.
На строительство полноразмерного самолета первым решился — и нашел финансирование — французский морской офицер Феликс дю Тампль де ля Круа (1823−1890). В 1857 году он запатентовал летающую машину — одноместную, с 6-сильным паровым двигателем. Ее микромодели, оснащенные вместо паровой машины часовым механизмом, успешно летали. Но существовавший на то время паровые двигатели были слишком тяжелы для полета, и к 1776 году дю Тампль создал и запатентовал сверхлегкий двигатель — специально для своего самолета.
Впрочем, построил он силовую установку еще раньше, в 1874-м, одновременно с самолетом, получившим простое название Monoplane. Именно Du Temple Monoplane является первым в истории нелетающим полноразмерным паровым самолетом. Самолет демонстрировался на Всемирной выставке 1878 года, но так и не смог подняться в воздух, а дю Тампль сделал себе состояние на производстве и продаже сверхлегких паровых двигателей, нашедших применение на торпедных катерах.
И только вот здесь появляется Александр Федорович Можайский. Он был одним из великих пионеров авиации конца XIX века и вторым в истории решился построить полноразмерный самолет, причем в основном на собственные средства. Самолет был достроен к 1883 году, и был значительно совершеннее — и неимоверно тяжелее, — чем машина дю Тампля. Его единственное испытание имело место в 1885 году — самолет проехал по рельсам, но подняться в воздух не смог, а опрокинулся, сломав крыло. Можайский стал первым авиатором, оснастившим свою систему органами поперечного управления (элеронами) и вообще задумавшимся о механизации крыла.
Изображение самолета Можайского из дореволюционной книги. Год ошибочен, на самом деле машину закончили в 1883-м.
Модель самолета Александра Можайского.
Вообще, с 1880 по 1910 год в мире было построено порядка 200 различных самолетов, которые так и не смогли взлететь. Каждый изобретатель вносил что-то свое, что-то новое, что использовали его последователи — это была великая эпоха поиска правильного решения. Адер, Вуазен, Корню, Можайский, Уэнем, Филлипс — эти имена навсегда записаны в истории воздухоплавания.
Первый полет с мотором
Первый летательный аппарат, оснащенный двигателем, поднялся в воздух именно 17 декабря 1903 года, и это был моторизированный планер Орвилла и Уилбура Райтов. Силовым агрегатом для Flyer стал двигатель внутреннего сгорания, созданный Райтами в сотрудничестве с механиком Чарльзом Тэйлором. В тот день планер совершил четыре полета. Первый — пилотом был Орвилл — длился 12 секунд, и машина преодолела 36,5 метров. Самым успешным был четвертый, когда Flyer находился в воздухе 59 секунд, пройдя целых 260 метров.
Но не все считают полет Райтов полноценным. Планер Flyer не имел шасси и взлетал со специальных полозьев (впрочем, как и многие другие самолеты пионеров) либо при помощи катапульты, и, кроме того, был стабилен исключительно при встречном ветре, а из-за отсутствия механизации крыла мог передвигаться только по прямой, без поворотов. К 1905 году братья значительно улучшили машину (в этой конфигурации она называлась Wright Flyer III), но тут их «обогнал» другой пионер — Альберто Сантос-Дюмон.
Первый «настоящий» самолет
Дюмон родился и умер в Бразилии, однако основную часть жизни провел во Франции. Он прославился как конструктор дирижаблей и был известен весьма эксцентричными выходками — например, Дюмон мог пролететь на компактном одноместном дирижабле от своей квартиры до какого-либо ресторана, посадить машину на широком проспекте и отправиться завтракать. Благодаря этому он был очень популярен, снимался для журналов и даже стал родоначальником стиля в одежде.
А 23 октября 1906 года Альберто Сантос-Дюмон сделал то, что до него не получалось ни у кого, даже у братьев Райт. На своем самолете 14-bis, также известном как «Хищная птица», Сантос-Дюмон самостоятельно взлетел с ровной площадки, пролетел 60 метров, причем по дуге, совершив поворот, и успешно сел на собственное шасси. По сути, именно 14-bis был первым полноценный самолетом — в том понимании, которое принято в авиации сегодня.
Все они внесли свой вклад в авиастроение, и термин «изобретатель первого самолета» попросту некорректен — ни по отношению к Райтам, ни по отношению к Сантос-Дюмону, ни тем более к Можайскому. Всех их можно назвать «изобретателями самолета», и подобных им на самом деле было как минимум полсотни. И каждый оставил в истории свой неизгладимый след.
Американские изобретатели, авиаконструкторы и летчики Уилбер и Орвилл Райт вошли в историю авиации как — братья, первыми совершившие полет на построенном ими же самолете. Они горячо любили друг друга, работали всегда вместе. Еще мальчишками они вступили в клуб любителей воздушных змеев. Скоро их змеи стали лучшими. Предприимчивые юные американцы достигли такого мастерства, что стали даже продавать свои первые «летательные аппараты»— воздушные змеи — другим ребятам. Детская игра выросла в увлеченность идеей полета человека на управляемой машине тяжелее воздуха.
17 декабря считается днем рождения авиации. Именно в этот день в 1903 г. состоялся самолета, пилотируемого Орвиллом Райтом. Воздушное судно продержалось в воздухе 12 секунд и, преодолев 40 м, упало на землю.
Французы считают, что пальму первенства следует присудить Клименту Адеру (Clement Ader), чей летательный аппарат в 1890 г. оторвался от земли на 20 см. Густав Уайтхед (Gustav Whitehead), немец по происхождению, совершил первый полет в США. Жители Новой Зеландии с гордостью вспоминают Ричарда Пиарса (Richard Pearse), который в марте 1903 г. на моноплане из бамбука и парусины пролетел 135 м и врезался в забор (что еще раз подтверждает, насколько важна система управления воздушным судном).
Выступая в сентябре 1901 г. в Чикаго перед членами Западного общества инженеров, Уилбер Райт заявил, что сложнее всего управлять летательным аппаратом после того, как тот оторвался от земли. Летчик не сразу может овладеть искусством пилотирования, и ему необходимо какое-то время, чтобы научиться летать. Братья Райт внимательно изучили опыт немецкого инженера Отто Лилиенталя (Otto Lilienthal), самого опытного пилота своего времени, совершившего тысячи полетов на планерах собственной конструкции. Но они понимали, что системы управления моторным самолетом и планером различны, а стабильность полета достигается при изменении положения законцовок крыла.
Все, что было до 17 декабря 1903 года, — это предыстория авиации, которая началась за тысячу лет до нашей эры с первых китайских воздушных змеев. Согласно древним летописям, в 206 году до н.э. эти змеи поднимали в воздух китайских разведчиков. Спустя полторы тысячи лет Марко Поло воочию увидел в Поднебесной империи, что такие полеты не выдумка. В Европе в основном не поднимались вверх, а прыгали вниз, соорудив себе крылья. Первым, кто при этом остался жив, стал в 1010 году английский монах-бенедиктинец Оливер, который прыгнул с аббатства Малмесбери и приземлился в 125 шагах от него, поломав ноги. Другие «полеты» кончались трагичнее. Леонардо да Винчи создал чертежи летательного аппарата, который мы бы назвали дельтапланом. Но конcтрукция осталась на бумаге. А в 1783 году с воздушного шара братьев Монгольфье, наполненного горячим воздухом, началась история воздухоплавания, но не авиации. Тут пальма первенства принадлежит братьям Райт.
Уилбур и Орвилл родились соответственно в 1867 и 1871 году в семье, где было шестеро детей. Как-то раз отец привез домой игрушку с крылышками, которая с помощью закрученной резинки поднималась в воздух. Орвилл вспоминал, что она просто заворожила их с братом.
Большую часть времени семья прожила в Дейтоне, штат Огайо. Когда Уилбур уже заканчивал школу, с ним случилось несчастье: играя в хоккей, он получил удар клюшкой по рту. Рана была не тяжелой, но дала осложнения. В результате мальчик впал в депрессию, которая продолжалась три года. О продолжении учебы не было и речи. К этому времени Орвилл закончил школу, но в колледж тоже идти отказался. Вместе со своим школьным другом он стал печатать объявления, открытки на заказ и даже выпускал несколько недолговечных газет. Орвилл уговорил Уилбура войти в этот бизнес.
Братья были очень дружны. Уилбур вспоминает, что они «вместе играли, работали и в конце концов думали. Мы всегда вместе обсуждали свои мысли и идеи, поэтому все, что сделано в нашей жизни, стало результатом разговоров, предложений и дискуссий, которые мы вели между собой». Оба так и не женились.
Работая с печатными станками, братья проявили изрядную изобретательность, постоянно придумывая разные приспособления из подручных материалов. Однажды какой-то заезжий печатник из Чикаго, ознакомившись с их станками, сказал: «Они действительно работают, но совершенно непонятно как».
Потом пришло новое увлечение — велосипеды. К 1892 году они обзавелись собственным магазином и мастерской. Велосипедный бум в США был в самом разгаре: на смену монстрам с огромным, выше человеческого роста передним колесом пришел привычный нам велосипед с колесами одинакового диаметра — безопасная машина, которая стала пользоваться колоссальным спросом.
Братья успешно изобретали собственные модели, которыми торговали до 1907 года. По мнению историков, именно велосипедный бизнес был поворотным моментом в становлении Уилбура и Орвилла как изобретателей воздухоплавательных машин. Ведь между велосипедом и самолетом есть нечно общее — необходимость удерживать баланс, контролировать движение.
Новый крутой поворот в жизни случился, когда в руки братьям попала книга немецкого изобретателя Отто Лилиенталя «Птичий полет как основа для воздухоплавания». Лилиенталь конструировал планеры, на которых совершил более 2 тысяч полетов, и начал проектировать летательный аппарат с двигателем мощностью 2,5 лошадиных силы. Не погибни он во время очередного полета на планере в августе 1896 года, возможно, приоритет создания самолета принадлежал бы не братьям Райт.
Прочитав книгу Лилиенталя, которая стала у них настольной, Уилбур и Орвилл начали собирать всю доступную литературу по аппаратам тяжелее воздуха и попросили Смитсоновский институт в Вашингтоне прислать им ссылки на все имеющиеся на английском языке работы на эту тему. Изучив и их, они сделали вывод: «Вопрос сохранения равновесия являлся непреодолимым препятствием при всех серьезных попытках решить проблему полета человека в воздухе». Ответ на этот вопрос, по их мнению, находился в создании системы управления аппаратом по трем осям посредством тросов, причем человек должен иметь возможность постоянно контролировать поворотные, наклонные и вращательные движения деталей аппарата.
С этим убеждением они приступили к созданию своего первого планера, на котором им предстояло учиться летать. Братья не имели инженерного образования, но понимали, что без расчетов обойтись нельзя, и взялись за учебники. Опираясь на работу Лилиенталя, они смогли рассчитать, что, если хотят поднять в воздух большой планер, необходима лобовая скорость ветра примерно 30 километров в час. Братья запросили в Бюро погоды США список наиболее ветреных районов страны. Как и следовало ожидать, самым подходящим оказался Чикаго, который американцы зовут Городом ветров. Но они хотели работать подальше от зевак и журналистов.
Шестым в списке Бюро погоды стояла деревушка Китти-Хок. В те времена это был Богом забытый рыбацкий поселок на одном из островов, вытянувшихся вдоль побережья Северной Каролины узкой цепью почти на 290 километров. Сегодня эта цепь Аутер-Бэнкс — излюбленное место отдыха американцев, приезжающих позагорать на океанских пляжах. А лет 250 назад, когда началось заселение островов, они пользовались дурной славой. Рядом с Китти-Хок, например, есть поселок Нэгс-Хэд — Голова клячи. По преданиям, там обосновались пираты, которые грабили приходившие к берегам Америки корабли. Ночью в непогоду пираты надевали лошадям на шею фонари и пускали вдоль берега. Матросы принимали огни за маяки и направляли свои корабли прямо на прибрежные камни. Остальное — дело техники. Возможно, это легенда, но до сих пор в магазинчике музея братьев Райт в Килл-Дэвил-Хиллз, да и повсюду в Северной Каролине продают карты прибрежной полосы Аутер-Бэнкс с обозначением мест гибели сотен кораблей.
Килл-Дэвил-Хиллз находится между Китти-Хок и Нэгс-Хэд, а название местечка в переводе означает Холмы убей дьявола. Здесь высокие песчаные дюны, достигающие 30 метров. С 1900 года Уилбур и Орвилл постоянно курсируют между Дейтоном и Килл-Дэвил-Хиллз: конструируют в своей велосипедной мастерской летательные аппараты и везут их испытывать.
Сначала они запускают планер как привязной змей, и еще раз убеждаются, что проблема автоматической устойчивости решена Шанютом далеко не полностью, тут еще надо поработать.
Вильбур и Орвиль Райт приступают к постройке планеров собственной конструкции. Они строят планер-биплан с размахом крыльев 12 метров, а на его испытания приглашают профессора Шанюта, который охотно откликнулся и помог им своим опытом и знаниями.
Братья начали со скользящих полетов с холмов. "Это был единственный способ изучить условия равновесия", — утверждают они.
Планер братьев Райт существенно отличался от планеров Лилиенталя и Шанюта. Они применили горизонтальные рули глубины, вынесенные вперед крыла на специальных штангах, а сзади на шестах устроили вертикальные пластинки, действовавшие как рули поворота. Для удержания поперечного равновесия братья Райт впервые применили способ перекашивания задней кромки на концах крыльев. С помощью рычагов и специальных тяг на одном конце крыла кромка отклонялась по желанию пилота то вверх, то вниз, в то время как на другом конце крыла изгиб происходил в противоположном направлении. Это и помогало исправлять крены.
Естественно, что висячее положение пилота, как это было на планерах Лилиенталя и Шанюта, тут уже не годилось, и братья Райт располагались, лежа на нижнем крыле. Опираясь на локти, они могли двигать рычагами управления. Но в связи с этим возник новый вопрос: а как же разбегаться и приземляться? Изобретатели приспособили снизу под крылом легкие полозья, на которые планер приземлялся, как на лыжи. А взлет происходил и того проще: пилот ложился на свое место, брал в руки рычаги управления, а два помощника поднимали планер за концы крыльев, разбегались с ним против ветра и, почувствовав, как подъемная сила уравновешивает силу тяжести, сильно толкали планер с холма.
В течение сентября и октября 1902 года Вильбур и Орвиль Райт совершили на своем планере около тысячи полетов. Протяженность некоторых из них достигала двухсот метров.
Благодаря усовершенствованному управлению пилоты не боялись теперь даже очень сильного ветра.
"Получив точные данные для наших вычислений, — пишут они, — и добившись равновесия, достаточно устойчивого как при ветре, так и в спокойной атмосфере, мы сочли возможным приступить к постройке аппарата с мотором".
Опыт постройки планеров как нельзя лучше пригодился Вильбуру и Орвилю Райт при работе над первым самолетом. Собственно говоря, это был тот же планер-биплан, только немного больших размеров и более прочный. А бензиновый мотор, мощностью в 12 лошадиных сил и весом около 100 килограммов, устанавливался на нижнем крыле. Рядом находилась люлька для пилота с управлением рулями. Мотор развивал 1400 оборотов в минуту и с помощью цепных передач вращал два толкающих винта диаметром 2,6 метра, расположенных симметрично сзади крыльев.
И бензиновый мотор, и винты братья сделали сами. Мотор, правда, был еще далек от совершенства и довольно тяжел, но все же лучше паровой машины с ее огромным весом и мизерной мощностью. Немало пришлось потрудиться над пропеллерами. Братья Райт провели много опытов, пока, наконец, удалось подобрать для них соответствующие размеры. Они сделали очень важные выводы, которыми конструкторы самолетов пользуются и сейчас, а именно, что для каждого самолета и мотора пропеллер надо рассчитывать особо.
С такой же вдумчивостью и тщательностью братья Райт строили каждую деталь, каждый узел конструкции. Наконец все было готово.
Утро 17 декабря 1903 года выдалось пасмурное и холодное. Порывистый ветер с океана уныло свистел в щелях дощатого сарая, где Вильбур и Орвиль заканчивали последние приготовления своей крылатой машины. Наспех перекусив, братья распахнули широкие двери сарая. Вдали за песчаной косой пляжа неугомонно рокотал прибой, ветер взвихрял песок. Первое желание было — закрыть двери и погреться у жаровни, потому что ветер донимал вовсю. Однако братьям хотелось побыстрее испытать свое творение, и неунывающий весельчак Орвиль, взглянув на старшего, Вильбура, прочел в его глазах согласие. Тогда он потянул за шнурок, и над сараем на высоком шесте взвился небольшой флаг. Это был условный сигнал.
Вдали, на песчаной дюне, где размещалась небольшая спасательная станция, им в ответ помахали, и братья, не дожидаясь прихода помощников, сами вытащили из сарая свой аэроплан.
Со спасательной станции подошли пять человек, вызвавшихся помочь. Молодые матросы и старые морские волки, соскучившиеся от зимнего безделья, с любопытством осматривали крылатую диковинку, покрепче придерживая ее при порывах ветра.
Рядом с сараем возвышалась деревянная вышка, от которой Вильбур и Орвиль строго против ветра уложили деревянный рельс, длиною около сорока метров. Помощники не сразу сообразили, для чего это нужно. Но вот братья водрузили на рельс двухколесную тележку на велосипедных втулках, на которую и был установлен аэроплан. Дальше Вильбур с помощниками поднял на вершину вышки подвешенный на блоке довольно тяжелый груз, а потом от него, опять же через блоки, провел веревку к тележке. Наиболее догадливые из моряков сообразили, что все это приспособление напоминает катапульту и необходимо для взлета: ведь у самолета не было колес, а для посадки, как и на прежних планерах, снизу были приспособлены всего лишь деревянные полозья.
Братья остановились возле самолета. Карманные часы Вильбура показывали десять тридцать утра. Каждому хотелось полететь первым. Рассудительный и спокойный Вильбур достал монету и коротко спросил:
— Орел или решка?
— Орел! — нетерпеливо воскликнул Орвиль.
Монетка взвилась в воздух и опять упала на ладонь. Орел!
Тридцатидвухлетний Орвиль подскочил, как мальчишка, и привычно полез на плоскость. Вильбур помог запустить двигатель, и пока тот прогревался, Орвиль улегся рядом с ревущим мотором в пилотскую люльку и приноровился еще раз к рычагам управления.
Старший Вильбур отошел на край крыла, придержал его в горизонтальном положении, чувствуя, как с нарастанием оборотов двигателя дрожь от машины передается и ему.
Наконец Орвиль на пилотском месте поднял вверх руку — сигнал "Готов к полету". Тогда старший брат нажал на рычаг тормоза. Груз на вышке сорвался со стопора, заскрипели блоки. Аэроплан вместе с тележкой тронулся с места и, набирая скорость, устремился по рельсу вперед. Вильбур, пробежав несколько шагов, выпустил крыло и застыл на месте. Моряки тоже с напряженным вниманием следили за разбегом и вдруг увидели, как аэроплан оторвался от тележки и взмыл в воздух. Он летел неуверенно, словно выпавший из гнезда едва оперившийся птенец, то взмывая на три-четыре метра вверх, то опускаясь к самой земле. Но летел!
И от сознания этого чуда кто-то из молодых моряков не выдержал и закричал: "Ура-а!"
Но тут аэроплан клюнул носом и опустился полозьями на песок. Вильбур щелкнул секундомером и взглянул на циферблат. Полет продолжался двенадцать секунд. Всего двенадцать секунд!..
"…Правда, очень недолго, — писали братья Райт, — если сравнить его с полетом птиц, но это был первый случай в мировой истории, когда машина, несущая на себе человека, поднялась собственной силой на воздух, в свободном полете прошла известное горизонтальное расстояние, нисколько не уменьшая своей скорости, и, наконец, спустилась на землю без повреждений".
И хотя "известное расстояние" равнялось всего лишь тридцати с небольшим метрам, именно с него начался победный путь летающих аппаратов тяжелее воздуха.
Теперь была очередь Вильбура. Он пролетел чуть дольше и чуть дальше. Братья словно соревновались между собой. В третьем полете Орвиль уже почувствовал эффективность управления.
"Когда я пролетел примерно такое же расстояние, как Вильбур, с левой стороны ударил сильный порыв ветра, который задрал кверху левое крыло и резко бросил машину вправо. Я немедленно перевел рукоятку, чтобы посадить машину, и потом заработал хвостовым рулем. Велико было наше удивление, когда при приземлении первым коснулось земли левое крыло. Это доказывало, что боковое управление на этой машине значительно эффективнее, чем на предыдущих".
В четвертом полете Вильбур находился в воздухе 59 секунд и пролетел расстояние около трехсот метров.
Братья Райт измерили это расстояние шагами и остались довольны. Работники спасательной станции, ставшие свидетелями этого исторического события, ликовали вместе с братьями. Они помогли перетащить машину обратно на старт. И пока Орвиль и Вильбур делились своими впечатлениями, с океана внезапно налетел сильный порыв ветра. Он подхватил аэроплан, закружил его над землей и бросил на песок. Все попытки удержать машину оказались тщетными.
От аэроплана в один миг осталась лишь груда обломков. Небо словно мстило людям за то, что они посмели вторгнуться в его пределы.
Но братья Райт оказались упорными. Затащив обломки машины в сарай, они тут же принялись обсуждать проект нового, более усовершенствованного аэроплана.
Уилбур и Орвилл решили оставить Килл-Дэвил-Хиллз и вернуться в Дейтон. Для продолжения работы было выбрано пастбище в десятке миль от их дома. К тому времени они стали знамениты на весь мир. Люди приезжали посмотреть на испытания, платили большие деньги, чтобы узнать у соседних фермеров, когда состоится очередной полет. И братья всерьез испугались, что конкуренты смогут скопировать их модель до того, как их детище будет запатентовано. Было решено прекратить полеты до лучших времен. В октябре 1905 года самолет загнали в ангар, и два с половиной года братья Райт не летали.
Все это время они вели переговоры с военным департаментом США и даже рядом европейских правительств, пытаясь найти клиента, чтобы заключить контракт на создание коммерческого самолета. Снова они поднялись в воздух лишь в 1908 году. Демонстрационные полеты проводились во Франции и Германии, и только позже удалось договориться о показе возможностей самолета американским военным чинам. Сигнальный корпус армии США поставил условие: контракт на производство и продажу самолетов будет подписан, если аппарат сможет продержаться в воздухе около часа, причем на борту должен быть пассажир. Первый полет окончился катастрофой: самолет упал на поле в Форт-Майере, штат Вирджиния. Орвилл был ранен, а его пассажир погиб. И только год спустя Орвилл вернулся в Форт-Майер, чтобы продемонстрировать возможности новой модели, которые превзошли все ожидания. Контракт был подписан, и братья создали корпорацию «Райт компани». Ее штаб-квартира находилась в Нью-Йорке, а завод — в Дейтоне.
С 1910 по 1915 год «Райт компани» сконструировала 12 разных типов самолетов. По оценке Орвилла, их завод произвел примерно 100 машин. Однако поначалу дела шли неважно, поэтому пришлось искать другие пути зарабатывать деньги. Братья организовали летную школу для всех желающих, а также начали готовить французских и американских военных летчиков. Параллельно они решили создать группу пилотов, которые должны были выступать с демонстрационными полетами. Уилбур и Орвилл надеялись, что продажа билетов на зрелища, которые можно устраивать по всей стране, принесет хорошие барыши. Однако этот бизнес продолжался всего два года: от него пришлось отказаться, когда два из шести пилотов группы погибли в катастрофах.
С момента создания компании братья начали сталкиваться с острой конкурентной борьбой, в том числе со стороны европейских самолетостроителей. Уилбур и Орвилл возбудили многочисленные иски против американских и иностранных конструкторов и летчиков, которые, по их мнению, нарушали их авторские права, защищенные целым рядом патентов. Теперь пришло время для братьев заняться международным правом, в чем они не очень преуспели. Так, в Германии суды приняли решение не в пользу Райтов. Во Франции дело тянулось вплоть до 1917 года, когда срок патентов братьев истек.
Все это подорвало здоровье Уилбура. Он заразился тифом и умер в 1912 году в возрасте 45 лет. Орвилл наоборот прожил дольше всех своих ближайших родственников. Правда, он отошел от бизнеса уже в 1915 году, а умер в 1948-м.
Статьи на тему:
-
Идея построить самолет-гигант родилась в октябре 1932 года, в связи с 40-летним юбилеем литературной и общественной деятельности Алексея Максимовича Горького. Инициатором ее был известн... -
В начале 60-х, когда в США уже готовились к взлету прототипы "трехмахового" стратегического бомбардировщика XB-70 и самолёта-разведчика SR-71, Министерство авиационной промыш... -
12 июня 2010 года, в музее Военно-Воздушных Сил в Монино, был объявлен день открытых дверей. Недолго думая, я с радостью откликнулся на предложение DennisM посетить это замечательное мес... -
Новые фотографии в разделе "Техника" Альбом: Boeing 737 - Как это сделано Смотреть фотографии в "Галерее-Нечто" ... -
Новые фотографии в разделе «Техника» Альбом: Новые фотографии Airbus А-380 Смотреть фотографии в Галерее-Нечто...
Источник - Википедия
Братья Уилбур и Орвилл Райт (англ. Wilbur Wright (1867-1912) и англ.
Orville Wright (1871-1948)) - два американца, за которыми в большинстве
стран мира признаётся приоритет изобретения и постройки первого в мире
самолёта (спор о первенстве с Альберто Сантос-Дюмоном), способного к
полёту, а также совершение первого управляемого полёта человека на аппарате
тяжелее воздуха с двигателем 17 декабря 1903 года. Два года спустя братья
смогли развить проект в первый практически эксплуатируемый самолёт.
Несмотря на то, что братья Райт не были первыми, кто построил и совершил
полёт на экспериментальном самолёте, они были первыми, кто мог управлять
таким полётом в воздухе, что сделало возможным дальнейшее развитие
самолётостроения.
Крупнейшим фундаментальным достижением братьев Райт было открытие ими трёх
осей вращения самолёта, что позволило пилотам эффективно управлять
самолётом и поддерживать его равновесие во время полёта. Этот метод стал
основным, и таковым остаётся до настоящего времени для всех типов
самолётов. С начала своих исследований теории полёта братья Райт
сосредоточились на изучении вопросов управления летящим аппаратом, вместо
того, чтобы находить возможность устанавливать более мощные двигатели, как
это делали другие экспериментаторы. Их эксперименты с
аэродинамической трубой дали больше данных, чем все другие эксперименты
пионеров авиации, дав им возможность проектировать и строить более
эффективные крылья и пропеллеры. Полученный ими патент США номер 821393
выдан на изобретение системы аэродинамического контроля, осуществляемого с
помощью поверхностей самолёта.
Необходимые технические знания братья Райт приобрели, работая многие годы
в своём магазине, где продавали печатные прессы, велосипеды, двигатели, и
другие механизмы.
Приоритет братьев Райт как изобретателей самолёта оспаривается различными
людьми и организациями.
Братья Райт были двумя из семи детей, родившихся у Милтона Райта (1828-1917) и Сьюзен Кэтрин Коернер (1831-1889). Уилбер Райт родился недалеко от Миллвилла, Индиана в 1867; Орвилл в Дейтоне, Огайо в 1871. Братья никогда не женились. Других родных братьев Райт звали Рейхлин (1861-1920), Лорин (1862-1939), Катрина (1874-1929), и близнецы Отис и Ида (1870, умерли в младенчестве). В начальной школе Орвилл совершил проступок, за который был из неё исключён. В 1878 их отец, который был епископом евангелической церкви (en:Church of the United Brethren in Christ) и много путешествовал, купил игрушку-«вертолёт» своим младшим детям. Устройство игрушки было основано на изобретении француза, пионера авиации Альфонса Пено. Сделанный из бумаги, бамбука и пробки с круглой резинкой, которая вращала мотор, он был всего около фута (30 см) длиной. Уилбер и Орвилл играли с ним, пока он не сломался, а затем построили свой собственный. В поздние годы они говорили, что их игры с этой игрушкой зажгли искру интереса к полётам.
Оба брата посещали среднюю школу, но не получили аттестаты об окончании.
Неожиданный переезд семьи в 1884 из Ричмонда в Дейтон (где семья жила в
1870-е), помешал Уилберу получить аттестат по окончании четырёх классов
средней школы.
Зимой 1885-86 Уилбур случайно получил травму лица во время игры в хоккей с
друзьями, что привело к потере его передних зубов. До этого момента он был
энергичным и спортивным юношей, и хотя его травма не казалась особенно
серьёзной, он стал замкнутым, кроме того, не стал поступать в Йельский
университет, как это планировалось ранее. Если бы он поступил в
университет, его карьера, возможно, была совершенно иной, однако судьба
сложилась так, что он стал работать вместе с Орвиллом. Вместо университета
он провёл следующие несколько лет по большей части дома, заботясь о своей
матери, которая к этому времени была неизлечимо больна туберкулёзом и читая
книги в библиотеке отца. Он помогал своему отцу во время внутреннего
конфликта в его церкви, но при этом ему не были присущи собственные
амбиции.
Орвилл оставил среднюю школу после окончания первого года обучения в 1889,
чтобы начать издательский бизнес, разработав и построив свой собственный
печатный пресс с помощью Уилбера. Депрессия Уилбера, вызванная несчастным
случаем, прошла, и он стал работать в этом бизнесе вместе с братом,
выполняя работу редактора, в то время как Орвилл был издателем еженедельной
газеты «Новости Вестсайда», последовавшей за ежедневной «Вечерние События».
Воспользовавшись велосипедным бумом, братья открыли мастерскую по ремонту и
магазин велосипедов в 1892 (он носил название Wright Cycle Exchange,
позднее - Wright Cycle Company), а затем и начали производство велосипедов
под собственной торговой маркой в 1896. Братья использовали средства,
заработанные на своём предприятии для финансирования своих авиационных
опытов. В начале или в середине 1890-х братьям попали в руки газетные или
журнальные статьи, и, вероятно, фотографии планёров Отто Лилиенталя. В 1896
году произошло три важных события в мировой авиации. В мае Секретарь
Смитсоновского института Сэмюэл Пирпонт Лэнгли совершил успешный запуск
летающей модели самолёта с паровым двигателем. Летом инженер из Чикаго и
известный авиатор Октав Шанют нанял несколько молодых людей, которые
испытывали различные типы планёров над песчаными дюнами по берегу озера
Мичиган. В августе Отто Лилиенталь погиб при крушении своего планёра. Эти
события произвели большое впечатление на братьев. В мае 1899 Уилбер написал
письмо в Смитсоновский институт, в котором запрашивал информацию и
публикации об авиации и получил несколько брошюр и список рекомендуемой
литературы. Увлечённые работами сэра Джорджа Кэйли, Октава Шанюта, Отто
Лилиенталя, Леонардо да Винчи и Сэмюэла Лэнгли они начали свои первые
эксперименты уже в этом же году.
Братья Райт всегда являлись для общества единым образом, совместно обладая
правами на свои изобретения. Тем не менее, биографы обращают внимание, что
Уилбер в 1899-1900 был инициатором авиационных проектов, писал о «своей»
машине и «своих» планах до того, как Орвилл стал принимать серьёзное
участие в проектах брата; только после появляются слова «мы» и «наш». Автор
Джеймс Тобин утверждает, что «невозможно представить Орвилла более ярким,
чем он был, представляющим собой ту движущую силу, которая начала их работу
и поддерживала её от дальней комнаты мастерской в Огайо до встреч с
олигархами, президентами и королями. Уилл сделал это. Он был лидером, от
начала до конца.»
Несмотря на трагическую судьбу Отто Лилиенталя , братья Райт приняли его стратегию: эксперименты с планирующим полётом, в которых испытывались системы управления полётом, до осуществления первого полёта с двигателем. Гибель британского авиатора Перси Пилчера при крушении планёра в 1899 только укрепило их мнение, что надёжный метод практического управления - ключ к успешному и безопасному полёту. В начале своих экспериментов они определили управление как нерешённую третью часть «проблемы полёта». Они полагали, что накоплены уже достаточные знания и опыт для решения других двух проблем - подъёмной силы и двигателей. При этом, метод управления и балансировки путём перемещения веса тела лётчика, известный Райтам по опытам Шанюта, Лилиенталя и Пилчера, их совершенно не удовлетворял. Таким образом, подход братьев Райт резко отличался от подхода ряда современников, таких как Адера, Максим и Лэнгли, которые пытались сразу осуществить пилотируемый полёт на самолёте с двигателем, не имея апробированных средств управления.
Основываясь на наблюдениях, Уилбер заключил, что птицы изменяют угол
окончаний своих крыльев, чтобы заставить своё тело повернуть вправо или
влево. Братья решили, что это также будет хорошим способом для летающего
аппарата для поворотов - создать «крен» или «наклон» в сторону поворота,
точно так же как это делают птицы - и точно так же, как велосипедисты: с
таким опытом братья были хорошо знакомы. Кроме того, очень важно, как они
рассчитывали, что этот метод позволит восстановить равновесие, если боковой
ветер наклонит летательный аппарат в одну сторону (боковой баланс). Они
долго ломали голову, как достигнуть того же самого эффекта с искусственными
крыльями и в конечном счёте изобрели метод - перекашивание крыла.
Сами братья Райт полагали, что они были первыми предложившими
аэродинамическое управление креном летательного аппарата. На самом деле
многие изобретатели выдвигали подобную идею и раньше, в частности: Б. Де
Гусмау (Бразилия, 1709), Ж. М. Ле Бри
(Франция, 1858), М. Боултон (Великобритания, 1868), Р. Харт
(Великобритания, 1870), Ш. Ренар (Франция, 1871), О. Лилиенталь (Германия,
1895), А. Вольфмюллер (Германия, 1895), Э. Галлаудет (США, 1898). При этом
Ренар и Галлаудет реализовали подобный метод управления на летающих
моделях, а Ле Бри, Лилиенталь и Вольфмюллер - на натурных планерах. Однако
впоследствии именно братья Райт стали первыми, кому удалось на практике
продемонстрировать работоспособную систему аэродинамического управления по
крену.
Многие другие пионеры авиации считали, что полёт не отличался с точки
зрения управления от перемещения по поверхности земли, кроме того факта,
что транспортное средство находилось над поверхностью земли. Они
представляли, что управление полётом возможно штурвалом вроде корабельного,
будто бы летательный аппарат всё время находился в воздухе на одной высоте,
как поезд, автомобиль или судно на земной (водной) поверхности. Идея о
медленном наклонении или вращении с одной стороны в другую рассматривалась
как нежелательная или не рассматривалась вообще. Некоторые из этих других
экспериментаторов, включая Лэнгли и Шанюта, искали неуловимый идеал
«неотъемлемой стабильности», полагая, что пилот летательного аппарата не
будет способен реагировать достаточно быстро на порывы ветра, чтобы
фактически применять механическое управление полётом. Братья Райт же
хотели, чтобы пилот имел абсолютный контроль над своим аппаратом. По этой
причине в их ранних проектах нет никаких стремлений к стабильности самой
конструкции (вроде крыла с положительным углом). Они осознанно разработали
их в 1903 году, применив сначала крылья с отрицательным углом, которым
свойственна нестабильность, но меньшая восприимчивость к опрокидыванию
порывистыми боковыми ветрами.
В июле 1899 года Уилбер испытывает перекашивания крыла, построив и подняв
полутораметровый воздушный змей-биплан. В результате перекашивания одна
сторона крыла получает большую подъёмную силу и поднимается, и аппарат
начинает поворачиваться в направлении более низкого конца. Перекашивание
осуществлялось четырьмя тросами, прикреплёнными к воздушному змею. Тросы
прикреплялись к двум палочкам, которые держал человек, запускающий змея, и
который вытягивал их в противоположных направлениях, чтобы крылья
поворачивались, а змей соответственно поворачивал вправо или влево.
В 1900 году братья приехали в долину Китти-Хоук, Северная Каролина, чтобы
начать свои эксперименты с управляемыми планёрами. Они выбрали место по
совету Октава Шанюта (в ответ на письмо Уилбера), который предложил
песчаное побережье, где есть регулярные ветры и мягкая поверхность для
посадки. Они выбрали Китти Хоук после тщательного исследования
метеорологических данных из переписки с Национальной службой погоды. Это
место, хотя и отдалённое, было ближе к Дэйтону, чем другие предложенные
Шанютом места, в числе которых были Калифорния и Флорида. Отдалённость
места также дала им возможность избежать интереса репортёров, которые в
1896 г. описали эксперименты Шанюта на озере Мичиган как нечто вроде
циркового представления. Необходимо было путешествовать поездом из Дэйтона
в Цинциннати; пересесть на ночной поезд в Олд поинт Комфорт, Вирджиния
(около Ньюпорт-Ньюс); далее на пароме в Норфолк; поездом в Элизабет Сити,
Северная Каролина; и морским путём в Китти Хоук, расположенном на так
называемых Внешних Берегах в Северной Каролине.
В основе проекта первого полноразмерного планёра братьев Райт лежали
работы их предшественников: планёр-биплан Шанюта-Херринга, который совершал
успешные полёты в 1896 году около Чикаго; данные о подъёмной силе,
опубликованные Лилиенталем.
Крылья их планёра были соединены системой стоек и тросовых расчалок - они
решили развивать конструкцию, разработанную Шанютом для своего планёра
образца 1896 года на основе применяемой в практике мостостроения фермы
Пратта. Братья Райт установили руль высоты перед крыльями, а не позади их,
эта особенность была сделана для того, чтобы избежать падения и крушения,
аналогичных тому, что погубило Лилиенталя (Позднее, когда Сантос-Дюмон
совершал полёты на своём 14-бис в Париже в 1906, французы прозвали такое
расположение горизонтального оперения «утка» из-за схожести с уткой в
полёте.) Согласно некоторым биографам братьев Райт, все полёты до 1902,
вероятно, совершал Уилбер. Возможно, это связано с его харизмой и
стремлением защитить младшего брата от риска.
Братья совершали полёты на планёре только в течение нескольких дней в
начале осени 1900 в Китти Хоук. На первых испытаниях, вероятно 3 октября,
пилотом был Уилбер, в это время как планёр летел как бумажный змей невысоко
над поверхностью земли, постоянно удерживаемый тросами. Большая часть
испытаний планёра была без пилота, использовались мешки с песком, цепи и
даже местный мальчик в качестве балласта. В начале братья Райт испытали
систему перекашивания крыла, управляя планёром с земли. Затем Уилбер (но не
Орвилл) совершил около дюжины свободных полётов (все они были совершены в
один день). Для этих испытаний братья переехали на 6 километров на юг к
Килл-Девил-Хиллз - группе песчаных дюн высотой до 30 м (в этом месте они
разбивали лагерь в последующие три года). Хотя подъёмная сила планёра
оказалась меньше, чем ожидалось (что было причиной того, что большая часть
испытаний была беспилотной), братья были удовлетворены, так как руль высоты
работал хорошо, и не произошло ни одного падения. Тем не менее, небольшое
количество полётов не могло дать возможность по-настоящему испытать
перекашивание крыла.
Пилот должен был лежать на нижнем крыле, что позволяло уменьшать
аэродинамическое сопротивление. Они совершили все свои полёты в таком
положении в последующие пять лет.
Надеясь увеличить подъёмную силу, они построили планёр 1901 года с намного
большей площадью крыла и совершили 50 - 100 полётов в июле и августе на
расстояния от 6 до 118 м. Планёр несколько раз терял скорость, но эффект
парашюта от расположенного впереди горизонтального оперения позволил
Уилберу совершать безопасные приземления, вместо падения. Эти инциденты ещё
больше укрепили веру братьев Райт в схему «утка», которую они использовали
вплоть до 1910 года. Планёр, тем не менее, оставил две большие нерешённые
проблемы. Во-первых, он смог обеспечить только приблизительно одну треть
расчётной подъёмной силы, а во-вторых не всегда мог должным образом
отреагировать на перекашивание крыла, поворачивая в противоположном
направлении - это было вызвано аномальным перемещением центра давления
крыла сильно изогнутого профиля на малых углах атаки.
Слабая подъёмная сила, создаваемая крыльями их планёров, привела братьев
Райт к тому, чтобы подвергнуть сомнению точность данных Лилиенталя, а также
«коэффициент Смитона» для давления воздуха, который использовался в течение
более чем 100 лет и был частью принятого уравнения для подъёмной силы.
Расчёт подъёмной силы
L = Подъёмная сила в фунтах
k = Коэффициент давления воздуха (коэффициент Смитона)
S = Общая площадь поверхности в квадратных футах
V = Скорость (относительно воздуха) в милях в час
CL = Коэффициент подъёмной силы (изменяется в зависимости от формы
крыла)
Формула для расчёта, которой пользовались братья Райт (а ранее Лилиенталь)
позволяла рассчитывать подъёмную силу для крыльев разной формы. На
основании данных, полученных при запусках воздушных змеев и планёров,
Уилбер определил (и это подтвердили последующие испытания), что число
Смитона составляет около 0.0033, а не 0.0054, как было общепринято и что
приводило к ошибке в расчётах.
Вернувшись домой, братья установили на велосипед миниатюрное крыло
Лилиенталя и противодействующую пластину на третье, горизонтальное
свободновращающееся колесо велосипеда перед рулём. Результаты, основанные
на времени поворота третьего колеса, подтверждали их подозрения
относительно расчёта подъёмной силы, однако были недостаточно надёжны и
требовали усовершенствования прибора. Братья Райт также сделали вывод о
том, что эмпирические исследования с крыльями различной формы на
полноразмерных планёрах слишком дороги и отнимали много времени. Отложив
свой велосипед с третьим колесом, они создали
аэродинамическую трубу и стали проводить систематические испытания на миниатюрных крыльях с
октября по декабрь 1901 года. Изобретённые ими «весы» для удерживания
крыльев в туннеле, были сделаны из велосипедных спиц и металлолома и
выглядели весьма неэстетично, однако были настолько же важны для
окончательного успеха, как и и их планёры. Устройство братьев Райт для
измерения подъёмной силы позволило сделать расчёт коэффициентов для каждого
типа крыла. Также они могли наблюдать работу крыльев через стекло в верхней
части аэродинамической трубы.
Лилиенталь совершал испытания «вращающейся руки» только на крыльях
нескольких форм, и Райт ошибочно предполагали, что его расчёты были
применимы и к их крыльям, которые имели другую форму. Братья Райт совершили
огромный шаг вперёд и произвели основные испытания в аэродинамической трубе
на 200 крыльях различных форм и профилей, которые сопровождались глубоким
тестированием 38 из них. Испытания, согласно их биографу Говарду, «были
самыми важными и успешными авиационными экспериментами, когда-либо
проводимыми в столь короткое время с таким небольшим количеством материалов
и с таким скромным бюджетом». Ключевым открытием была эффективность более
длинных и более узких крыльев: они имели лучшее аэродинамическое качество.
Такие формы обеспечивали намного лучшее аэродинамическое качество, чем
более широкие крылья, которые братья применяли до того.
Получив новые знания и рассчитав более точное значения числа Смитона, Райт
разработали свой планёр 1902 года. Получив данные испытаний в
аэродинамической трубе, они сделали профиль более плоским, уменьшив изгиб
крыла. Крылья планёра 1901 года имели значительно больший изгиб, это весьма
неудачная особенность аппарата Райт была скопирована непосредственно с
чертежей Лилиенталя. Получив новые результаты испытаний в аэродинамической
трубе, Райт отказались от использования данных Лилиенталя, используя теперь
только собственные расчёты в своих проектах.
Как и ранее, первые полёты планёр братьев Райт 1902 года совершал как
непилотируемый воздушный змей. Работа с аэродинамической трубой оказалась
весьма полезной: подъёмная сила планёра соответствовала расчётной. Новый
планёр также имел новую особенность: жёсткий вертикальный руль, который
должен был устранить ряд возникавших ранее проблем.
К 1902 году братья поняли, что перекашивание крыла приводил к различному
лобовому сопротивлению окончаний крыльев. Большая подъёмная сила на одном
конце крыла также приводила к увеличению лобового сопротивления, что не
давало аппарату повернуть в сторону опущенного конца крыла. Так вёл себя
бесхвостый планёр 1901 года.
Усовершенствованная форма крыла позволила совершать более далёкие
перелёты, а задний руль предотвращал нежелательное отклонение от курса,
причём настолько эффективно, что это создавало новую проблему. Иногда,
когда пилот пытался выровнять аппарат после поворота, планёр не отвечал на
корректирующее перекашивание крыла и продолжал поворот. Планёр скользил в
сторону более низкого окончания крыла, что приводило к снижению с вращением
вокруг вертикальной оси. Райт назвали это явление «хорошее рытьё»;
современные авиаторы называют его «резкий разворот на землю».
Орвилл не мог не видеть, что жёстко зафиксированный руль создаёт
сопротивление эффекту корректирующего перекашивание крыла при попытке
выровнять планёр после поворота. Он записал в своём дневнике ночью 2
октября: «я изучал новый вертикальный руль». Братья тогда приняли решение
сделать задний руль подвижным, чтобы решить эту проблему. Они прикрепили на
петлях руль и соединили его с механизмом перекашивания крыла, в результате
чего одним движением пилот одновременно управлял и отклонением руля, и
перекашиванием крыла. Испытания показали, что подвижный руль должен
отклоняться в обратном направлении от того крыла, которое имеет большее
лобовое сопротивление (и подъёмную силу) при перекашивании крыла.
Противодействующая сила, создаваемая повёрнутым крылом, позволила
корректирующему перекашиванию крыла надёжно восстанавливать положение после
поворота или волнения ветра. Кроме того, когда планёр разворачивался с
креном, давление руля преодолевало эффект разницы в лобовых сопротивлениях,
и нос аппарата выравнивался в направлении поворота, устраняя
неблагоприятное отклонение от курса.
Таким образом братья Райт открыли истинное предназначение подвижного
вертикального руля. Его роль состояла не в изменении направления полёта, а
скорее в выравнивании аппарата во время поворотов с креном и в выравнивании
в случае крена и порывов ветра. Фактически поворот - изменение направления
- совершался с помощью контроля горизонтального вращения перекашиванием
крыла. Принципы остались теми же самыми, когда перекашивание крыла заменили
элероны.
С помощью нового метода управления Райт впервые достигли истинного
контроля над своим аппаратом, это произошло 8 октября
1902 и стало важнейшим изобретением в истории авиации. В сентябре и
октябре они совершили от 700 до 1000 полётов, самый длительный из которых
продолжался 26 секунд, а его дальность составила 190 м. Сотни хорошо
управляемых полётов после установки убедили братьев начать строить летающий
аппарат тяжелее воздуха с двигателем.
Таким образом, братья Райт смогли контролировать планёр по трём осям:
перекашиванием крыла - крен (продольная ось), носовым рулём высоты - тангаж
(поперечная ось) и хвостовым рулём направления - рыскание (вертикальная
ось). 23 марта1903 г. братья Райт подали заявку на свой знаменитый патент
для «летающей машины», основанную на полётах их успешного планёра 1902
года. Некоторые историки авиации полагают, что создание системы управления
полётом по трём осям на планёре 1902 года было так же, а возможно ещё более
существенно, чем установка двигателей на «Флайер» 1903 года. Петер Якаб из
смитсоновского института полагает, что усовершенствование планёра 1902 года
по сути является изобретением самолёта.
В 1903 году братья Райт построили оснащённый двигателем «Флайер-1»,
материалом которому послужил обычный для аппаратов Райт конструкционный
материал - ель, крепкое и лёгкое дерево. Они также разработали и изготовили
деревянные пропеллеры, а также бензиновый двигатель, изготовленный в их
магазине велосипедов. Они полагали, что модель пропеллера будет простым
вопросом и планировали использовать расчёты для корабельных винтов. Однако
их библиотечные исследования не привели к нахождению каких-либо базовых
формул для морских или воздушных винтов, и они оказались без отправной
точки в этом вопросе. Они обсуждали и долго спорили по этому поводу, пока
не пришли к выводу, что пропеллер - по сути то же крыло, только вращающееся
в вертикальной плоскости. На этом основании они для проектирования
пропеллеров воспользовались данными большего количества испытаний в
аэродинамической трубе. В окончательном варианте диаметр пропеллера
составил 2,6 м, лопасти были сделаны из трёх склеенных кусков ели. Братья
Райт выбрали двойной «толкающий» пропеллер (противовращающийся, чтобы
гасить вращающий момент), который должен действовать на больший объём
воздуха, чем одинарный относительно медленный пропеллер, и не будет влиять
на поток воздуха по передней кромке крыльев.
Уилбер сделал в марте 1903 запись в своей записной книжке о том, что
пропеллер опытного образца имел КПД 66 %. Современные испытания в
аэродинамической трубе пропеллеров образца 1903 года показали, что они
имели КПД более 75 % в условиях первых полётов, а фактически имели
максимальный КПД 82 %. Это очень большое достижение, учитывая, что
современные деревянные пропеллеры имеют максимальный КПД 85 %
Братья Райт написали нескольким изготовителям двигателей, но ни один из
них не смог удовлетворить их требования к весу авиационного двигателя. Они
обратились к механику их магазина, Чарли Тэйлору, который построил
двигатель через шесть недель при постоянных консультациях с братьями. Чтобы
вес двигателя был достаточно низким, его основные части были сделаны из
алюминия, что было редкостью в то время. Двигатель Райт-Тэйлора был
примитивным вариантом современных инжекторных систем, он не имел ни
карбюратора, ни топливного насоса. Бензин стекал под своим весом в картер
через резиновую трубку из топливного бака, установленного на распорке
крыла.
Цепь цепной передачи напоминала аналогичную велосипедную, однако она была
произведена предприятием, производящим сверхпрочные цепи для автомобильных
двигателей. Стоимость постройки «Флайера-1» составила менее тысячи
долларов, это значительно меньше, чем 50 000 долларов, полученных Сэмюэлом
Лэнгли на строительство его Аэродрома. «Флайер-1» имел размах крыла 12 м,
весил 283 кг, и был оснащён двигателем мощностью 9 КВт и весом 77 кг.
После недель задержек в Китти Хоук, вызванных поломкой пропеллера во время
испытаний двигателя, Уилбер выиграл в орлянку право первым взлететь и
совершил попытку взлёта 14 декабря 1903 года, однако самолёт упал сразу
после взлёта, «Флайер-1» при этом незначительно пострадал. В письме к семье
Уилбер писал, что испытание принесло «только частичный успех», констатируя,
что «мощности вполне достаточно, и если бы не пустяковая ошибка и не
недостаток опыта с этой машиной и этим методом старта, машина несомненно
полетела бы красиво». После ремонта братья Райт наконец поднялись в воздух
17 декабря 1903, совершив два полёта, каждый от уровня земли при встречном
ветре скоростью 43 км/час. Первый полёт совершил Орвилл, он пролетел 36.5
метров за 12 секунд, этот полёт был зарегистрирован на известной
фотографии. Следующие два полёта были длиной около 52 и 60 метров,
совершённые Уилбером и Орвиллом соответственно. Их высота была около 3
метров над уровнем земли. Запись Орвилла Райта о последнем полёте в этот
день:
Сразу же после полудня Уилл отправился в четвёртый, и последний, полет.
Машина делала скачки вверх и вниз, как прежде, но к моменту, когда она
пролетела 300 или 400 футов, Уилл почувствовал, что она управляется намного
лучше и движется замечательно ровно. Это происходило до тех пор, пока
аппарат не достиг небольшого пригорка, находившегося на расстоянии около
800 футов от места старта. В это время вновь началась килевая качка, и
машина внезапно устремилась к земле. Расстояние над землёй в 852 фута было
пройдено за 59 секунд. Рама переднего руля была сильно повреждена, но
главная рама не пострадала совсем. Мы оценили, что машина может быть
приведена в удовлетворительное состояние для полётов снова через день или
два.
Свидетелями полётов были пять человек (Адам Этэридж, Джон Дэниелс и Уилл
Дуг из береговой команды спасателей; бизнесмен области У. С. Бринкли и
деревенский мальчик Джонни Мур), что позволяет считать эти полёты первыми
публичными полётами. Оператор телеграфа, передававший телеграмму их отцу,
стал источником утечки информации против желания братьев, и весьма неточные
сообщения появились в нескольких газетах на следующий день.
После того, как мужчины отбуксировали «Флайер» обратно после его
четвёртого рейса, мощный порыв ветра переворачивал его несколько раз,
несмотря на попытки предотвратить это. Сильно повреждённый, самолёт больше
не поднимался в воздух. Братья отправили его домой, и годы спустя Орвилл
восстановил его, передавая его для показа в США, а затем и Британскому
музею (см. спор со Смитсоновским институтом ниже), пока наконец он не был
установлен в Смитсоновском институте в Вашингтоне, округ Колумбия в
1948.
В 1904 году братья Райт построили «Флайер-II» и устроили аэродром в Прерии Хаффмана, пастбище коров в 13 км к северо-востоку от Дейтона, которое президент банка Торренс Хаффман предоставил им без арендной платы. Они пригласили на первую попытку полёта 23 мая репортёров с условием, что они не будут фотографировать. Неисправности двигателя и слабые ветры не дали возможности поднять самолёт в воздух, они смогли совершить только очень короткий перелёт несколькими днями позже в присутствии гораздо меньшего числа репортёров. Некоторые учёные считают, что Райт специально саботировали эти полёты, чтобы у журналистов пропал к ним интерес. Неизвестно, верно ли это утверждение, однако после их неудачных показательных полётов местные газеты игнорировали их около полутора лет.
Братья Райт были довольны тем, что освободились от внимания репортёров.
Отсутствие журналистов также уменьшало шансы их конкурентов для изучения их
методов. После полётов с двигателем в Китти Хоук Райт приняли решение
начинать сворачивать велосипедный бизнес, чтобы они могли посвятить себя
созданию и продвижению на рынке пригодного к эксплуатации самолёта. Такое
решение несло в себе финансовый риск, так как Райт не были богаты и не
имели государственного финансирования (в отличие от других пионеров
авиации, таких как Адэр, Максим, Лэнгли и Сантос-Дюмон). Целью их работы не
было получение богатства; она должна была принести им средства к
существованию. Таким образом их эксперименты продолжали оставаться в
секрете, как и советовал им их поверенный Гарри Тулмен, они не показывали
никому деталей своей машины.
В Прерии Хаффмана при более слабых ветрах и более низкой плотности
воздуха, чем в Китти Хоук (из-за большей высоты над уровнем моря и более
высоких температур штата Огайо) осуществление взлёта было намного сложнее,
и братья Райт должны были использовать для взлёта намного более длинный
стартовый рельс, в отличие от 18-метрового рельса в Китти Хоук. Весной и
летом они совершили много жёстких посадок, по сути небольших катастроф,
которые приводили к повреждениям Флайера, и сопровождались ушибами и
травмами пилотов. 13 августа, совершая взлёт без посторонней помощи, Уилбер
наконец превысил их лучшую дальность полёта в Китти Хоук, пролетев 400 м.
Тогда они решили использовать катапульту, чтобы делать взлёты более
простыми и впервые опробовали её 7 сентября. 20 сентября 1904 года Уилбер
пролетел первый полный круг в истории на аппарате тяжелее воздуха, пролетев
1244 м приблизительно за полторы минуты. Их два лучших полёта состоялись 9
ноября (пилотировал Уилбер) и 1 декабря (пилотировал Орвилл), каждое более
пяти минут и длиной около 5 км, почти 4 круга каждый полёт. К концу года
братья налетали около 50 минут в 105 полётах по 85-акровому пастбищу,
которое до сегодняшнего дня фактически не изменилось и сегодня является
частью Дейтонского национального исторического парка авиационного наследия,
который находится рядом с авиабазой Райт-Паттерсон.
Несмотря на значительный прогресс в 1904 году, Флайер всё ещё часто терял
управление. Братья Райт разобрали часто разбивавшийся и ремонтированный
самолёт, но сохранили двигатель, и в 1905 построили новый «Флайер-III», в
котором были сделаны важные усовершенствования. Братья устанавливали
отдельное управление для хвостового руля вместо того, чтобы связать руль с
«колыбелью» перекашивания крыла, как это было ранее. Управление всеми тремя
осями - креном, рысканием и тангажом - производилось независимо друг от
друга. Однако обновлённый Флайер дал те же результаты, что и первые два.
Его первый полёт 23 июня и несколько последующих продолжались не более 10
секунд. После того, как Орвилл перенёс травму кости и возможную
авиакатастрофу 14 июля, они переделали Флайер, увеличив и установив дальше
от крыльев передний руль высоты и руль направления.
Эти усовершенствования значительно улучшили стабильность и управление,
подготовив базу для серии из шести «длинных полётов» продолжительностью от
17 до 38 минут и дальностью от 20 до 39 км по 1,4-км маршруту вокруг Прерии
Хаффмана с 26 сентября по 5 октября. Уилбер совершил последний и самый
длинный полёт, дальностью 39,4 км за 38 минут и 3 секунды, заканчивающийся
безопасной посадкой после того, как закончилось топливо. У этого полёта
было множество свидетелей, в том числе несколько их друзей, их отец Милтон,
а также окрестные фермеры. Журналисты появились на следующий день (впервые
после мая предыдущего года), но братья отказались летать. Длинные полёты
убедили братьев Райт, что они достигли своей цели создания летающей машины,
годной к практической эксплуатации, которую братья могли бы предложить к
продаже.
Немногие фотографии полётов 1904-1905 были сделаны самими братьями Райт.
(Несколько фотографий было повреждено в Большое Дэйтонское наводнение 1913
года, но большая часть сохранилась.) В 1904 пчеловод из штата Огайо Амос
Рут, энтузиаст новых технологий, увидел несколько относительно коротких
полётов. Статьи, которые он написал для своего журнала пчеловодства, были
единственными изданными сообщениями свидетеля полётов в Прерии Хаффмана,
если не считать неудачный ранний полёт, который наблюдали местные
корреспонденты. Рут предложил свою статью журналу Scientific American, но
редактор отказался её печатать. В итоге информация о полётах братьев Райт
не получила широкую известность вне штата Огайо, и часто воспринималась со
скептицизмом. Парижское издание Herald Tribune озаглавило статью 1906 года
о братьях Райт «FLYERS OR LIARS?» («ЛЁТЧИКИ ИЛИ ЛГУНЫ?»; в английском
названии игра слов).
В последующие годы газеты Дейтона должны были бы чествовать жителей города
братьев Райт как национальных героев, однако местные журналисты упустили
эти важнейшие события в истории города, хотя они происходили буквально в
нескольких милях от них. Годы спустя Джеймс М. Кокс, издававший в то время
Dayton Daily News (позднее губернатор Огайо и кандидат в президенты от
Демократической партии в 1920 году), описывал отношение журналистов и
читателей в те дни: «Откровенно говоря, никто из них не верил в это.»
Несколько газет напечатали статьи о долгих полётах, но ни авторы статей, ни
фотографы газет сами не присутствовали при полётах. Слабое внимание прессы
было главной причиной скептического отношения в Вашингтоне, Европе а также
в журналах, подобных Scientific American, редакторы которых сомневались
относительно «предполагаемых экспериментов» и спрашивали, почему
американские газеты не обращали внимания на столь важные события.
Братья Райт, безусловно, принимали меры для того, чтобы внимание к их
полётам было минимальным. Опасаясь, что конкуренты воспользуются их идеями,
и все ещё не оформив патент, они летали только однажды после 5 октября. С
этого времени они отказались совершать полёты до заключения обязательного
контракта на продажу самолёта. Они писали в правительство США, а затем
Великобритании, Франции и Германии с предложением продать летающую машину,
но отказывались от показательных полётов, настаивая на предварительном
подписании контракта. Они не хотели даже показывать фотографии своего
Флайера. Вооружённые силы США, которые потратили 50 000 долларов на
Аэродром Лэнгли, передовой летательный аппарат своего времени, только для
того, чтобы дважды увидеть его падение в Потомак, были особенно
невосприимчивы к просьбам двух неизвестных изготовителей велосипедов из
штата Огайо. Таким образом, непризнанные и гонимые, братья Райт продолжали
свою работу, оставаясь в полной неизвестности, в то время как другие
пионеры авиации, такие как бразилец Альберто Сантос-Дюмон и американец
Гленн Кёртисс находились в центре внимания.
Братья Райт не совершали полётов в 1906 и 1907, осуществляя в этот период
переговоры с американскими и европейскими правительствами. После
окончательного подписания контрактов с французской компанией и армией США,
они возвратились в Китти Хоук в мае 1908 с «Флайером» 1905 года, в котором
были переделаны места для пилота и пассажира, и начали готовиться к важным
для их контрактов показательным полётам. По контрактам самолёты должны были
быть способны нести пассажира. Вслед за предварительными испытаниями, при
которых на пассажирском месте размещались мешки с песком, Чарли Фёрнас,
помощник из Дейтона, стал первым пассажиром самолёта, поучаствовав в
нескольких коротких полётах 14 мая. С целью безопасности и в связи с
обещанием, данным их отцу, Уилбер и Орвилл никогда не летали вместе.
Позднее в этот день после одиночного семиминутного полёта Уилбер пережил
своё худшее крушение, когда, всё ещё не хорошо освоив работу с двумя
вертикальными рычагами управления, он, по всей видимости, повернул один из
них неправильным образом и уронил «Флайер» в песок на скорости от 75 до 90
километров в час. Он получил лёгкие травмы и сломал нос, однако этот
несчастный случай прекратил полёты.
Заявка на патент 1903 года, которую братья составили собственноручно, была отклонена. В начале 1904 года они наняли известного в Огайо юриста, специализировавшегося на патентах, Гарри Тоулмина, и 22 мая 1906 года получили патент США № 821393 на «Летающую машину»
Патент основывался на полётах планёра 1902 года (без двигателя).
Важность патента заключалась в регистрации нового и весьма полезного
метода управления летающей машиной, вне зависимости от наличия двигателя. В
тексте описана техника перекашивания крыла, но притом отдельно
подчёркивается возможность использования иных методов регулирования внешних
частей крыльев машины к различным углам с левой и с правой стороны в целях
контроля крена. Концепция изменения углов законцовок крыла любым подходящим
для этого способом является центральной идеей патента. Патент позволил
братьям Райт выиграть судебные процессы против Гленн Кёртисс и других
пионеров авиации, которые для управления креном использовали элероны -
способ, похожий на описанный в патенте и демонстрируемый братьями Райт в их
показательных полётах в 1908 году. Американские суды решили, что элероны
также подпадают под формулировки патента, но европейские решения суда были
менее категоричными (см. ниже). Патент также описывает управляемый
хвостовой вертикальный руль и его инновационное использование в комбинации
с перекашиванием крыла, позволяющее самолёту делать скоординированный
поворот, технику, которая препятствует неблагоприятному рысканию,
обусловившему риск переворота планёра 1901 года при полётах Уилбера. Кроме
того, патент описывает передний руль высоты, используемый для подъёма и
снижения.
Контракты братьев с армией США и французской частной компанией зависели от успешных показательных полётов, которые являлись их условием. Братья Райт должны были разделить усилия. Уилбер отплыл в Европу; Орвилл должен был проводить полёты недалеко от Вашингтона.
Сталкиваясь с сильным скептицизмом во французском авиационном сообществе и
прямым недоверием некоторых газет, которые назвали братьев «bluffeur» (фр.
обманщиками, блефующими), Уилбер начал официальные показательные полёты 8
августа 1908 на ипподроме около города Ле-Ман, Франция. Его первый полёт
продолжался только одну минуту 45 секунд, но его способность легко
совершать повороты и летать по кругу поразили и ошеломили зрителей, в том
числе нескольких лётчиков - французских пионеров авиации, таких как Луи
Блерио. В последующие дни Уилбер сделал ряд технически сложных полётов,
включая полёт по траектории восьмёрки, демонстрируя свои навыки пилота и
потенциал машины, превосходящий достижения остальных пионеров авиации того
времени.
Французская общественность была взволнована подвигами Уилбера, на его
полёты собрались тысячи людей. На следующее утро братья Райт проснулись
всемирно знаменитыми. Прежние скептики принесли извинения и поздравили
Уилбера с успешными полётами. Редактор «L’Aérophile» Жорж Безансон
писал, что полёты «…полностью рассеяли все сомнения. Никто из прежних
хулителей братьев Райт не смеет сомневаться сегодня в предыдущих
экспериментах этих людей, действительно впервые осуществивших настоящий
полёт…» Известный французский энтузиаст авиации Эрнест Арчдикон писал: «В
течение длительного времени братья Райт обвинялись в Европе в обмане…
Сегодня их чествуют во Франции, и я чувствую огромное удовольствие…
…восстанавливая справедливость»
7 октября 1908 Эдит Берг, жена европейского агента братьев, стала первой
американкой-пассажиром самолёта, совершив полёт с Уилбером - и одной из
многих пассажиров, которые совершали с ним полёты той осенью.
Орвилл развил успех брата, продемонстрировав второй почти идентичный
«Флайер» представителям Армии США в Форт Мер, Виргиния, начиная с 3
сентября 1908 года. 9 сентября он сделал первый часовой полёт, пробыв в
воздухе 62 минуты и 15 секунд.
17 сентября старший лейтенант Томас Селфридж стал его пассажиром, выполняя
роль официального наблюдателя. Через несколько минут после взлёта на высоте
около 30 м, пропеллер раскололся, лишив самолёт управления. Селфридж погиб
в катастрофе, став первым человеком, погибшим в авиакатастрофе аппарата
тяжелее воздуха с двигателем. Орвилл получил серьёзные травмы, он сломал
левую ногу и четыре ребра. Рентген, проведённый через двенадцать лет по
причине усиливающихся болей, показал, что при падении бедро пилота было
вывихнуто и сломано в трёх местах. Сестра Уилбера и Орвилла, Кэтрин,
школьный учитель, приехала из Дейтона в Вашингтон и оставалась с Орвиллом
многие недели, пока он был в госпитале. Она помогла договориться об
однолетнем продлении контракта с военными. Глубоко потрясённый несчастным
случаем, Уилбер решил провести ещё более зрелищные показательные полёты; в
последующие дни и недели он установил новые рекорды высоты и
продолжительности. В январе 1909 года Орвилл и Кэтрин присоединились к нему
во Франции, и какое-то время они были тремя самыми известными людьми в
мире, захватив внимание знати и бизнеса, репортёров и публики. Короли
Англии, Испании и Италии присутствовали на полётах Уилбера.
Братья Райт отправились в город По на юге Франции, где Уилбер совершил ещё
немало показательных полётов, пассажирами в которых были офицеры,
журналисты и государственные деятели, а 15 февраля и его сестра Кэтрин. Он
обучил двух французских пилотов, а затем передал самолёт французской
компании. В апреле Райт переехали в Италию, где Уилбер собрал ещё один
«Флайер», проводя показательные полёты и обучая пилотов. Впервые на борт
поднялся кинооператор, осуществивший киносъёмку с самолёта.
После возвращения в США братья и Кэтрин были приглашены в Белый дом, где
президент Тафт наградил их. За этим последовали двухдневные празднества в
честь возвращения пионеров авиации в родной Дейтон. В июле 1909 года Орвилл
с помощью Уилбера завершил показательные полёты для армии США, выполнив
требование сделать двухместный самолёт, способный лететь с пассажиром в
течение часа со средней скоростью 40 миль в час (64 км/час) и совершать
безопасную посадку. Они продали самолёт военным за 30 000 долл. (что
включало премию в размере 5000 долл. за превышение запланированной
скорости). Пиком славы стал полёт Уилбера в начале октября, когда на
празднованиях в честь трёхсотлетия открытия реки Гудзон в Нью-Йорке он
облетел вокруг Статуи Свободы и совершил 33-минутный полёт вверх и вниз по
реке вдоль Манхэттэна на виду около одного миллиона жителей Нью-Йорка. Эти
полёты принесли огромную известность братьям Райт в Америке.
25 мая 1910 года, вернувшись в Прерию Хаффмана, Орвилл провёл два уникальных полёта. В первый из них он взял Уилбера в качестве пассажира; это был единственный полёт, осуществлённый братьями совместно. Для этого они получили разрешение от отца, так как прежде всегда обещали Милтону Райту избегать совместных полётов, чтобы избежать двойной трагедии. Затем и сам 82-летний отец побывал пассажиром, и этот семиминутный полёт стал единственным в его жизни.
В 1908 братья отправили предупреждение Гленну Кёртиссу о нарушении их
патентных прав, поскольку тот продавал свои самолёты, которые были
оборудованы элеронами. Кёртисс отказал в уплате патентных платежей Райт и
продал свой самолёт Нью-Йоркскому Обществу Аэронавтики в 1909 году. Райт
начали судебный процесс, который продолжался год. Также были предъявлены
иски к иностранным авиаторам, которые совершали показательные полёты в США,
включая известного французского авиатора Луи Полана. Европейские компании,
имевшие лицензии братьев Райт, предъявили иски к авиастроителям в своих
странах. Судебные процессы в Европе принесли только частичный успех.
Несмотря на поддержку правительства Франции, судебное разбирательство
затянулось, пока срок патента не истёк в 1917 году. Немецкий суд признал
патент недействительным в связи с тем, что его суть была раскрыта в речах
Уилбера Райта в 1901 году и Октава Шанюта в 1903. В США братья Райт
подписали соглашение сАмериканским Аэроклубом о лицензировании авиашоу,
которое проводил клуб, освободив участвовавших пилотов от угрозы судебного
преследования. Организаторы шоу заплатили братьям Райт отступные. Братья
Райт выиграли своё первое судебное дело против Кёртисса в феврале 1912
года, однако была подана апелляция.
С 1910 до своей смерти от тифа в 1912 году Уилбер играл ведущую роль в
патентных спорах, постоянно путешествуя, чтобы консультироваться с
адвокатами и свидетельствовать в судах. Главным его побуждением было
восстановление моральной справедливости, особенно в отношении Кёртисса,
который начал создание крупной компании по производству самолётов. Активная
деятельность братьев по юридической защите своих прав препятствовала их
работе по созданию новых моделей самолётов, и в результате к 1911 году
самолёты Райт считались худшими по сравнению с другими, произведёнными в
Европе. В результате развитие авиации США было замедлено до такой степени,
что при вступлении США в Первую мировую войну армия страны из-за отсутствия
современной американской модели была вынуждена закупать французские машины.
Орвилл и Кэтрин Райт полагали, что Кёртисс был косвенно ответственен за
преждевременную смерть Уилбера, которая явилась результатом его постоянных
переездов и судебных баталий.
В январе 1914 года Окружной апелляционный суд утвердил решение суда в
пользу Райт против Кёртисса, компания которого продолжала избегать штрафов
в связи с выбранной юридической тактикой. С этого времени Орвилл принял
решение продать Wright company. В 1917 году, во время Первой мировой войны,
правительство США приняло решение о создании кросс-лицензионной
организации, которой компании-участники должны платить общий платёж за
использование авиационных патентов, в том числе первого и последующих
патентов Райт. Как Wright-Martin company (преемник Wright company), так и
компания Кёртисса, которая была обладателем ряда собственных патентов,
получили по 2 миллиона долл. США. «Патентная война» завершилась, хотя суды
продолжались до 1920-х годов. По иронии судьбы Wright Aeronautical
Corporation (следующий преемник) и
Curtiss Aeroplane company слились в 1929 в корпорацию, которая стала
называться Curtiss-Wright, эта компания существует и сегодня, являясь
производителем высокотехнологичных комплектующих для космической
промышленности.
Судебные процессы навели тень на общественное восприятие братьев Райт,
считавшихся до того национальными героями. Критики считали, что братья были
жадными и несправедливыми, и рассматривали их действия в невыгодном свете
по сравнению с европейскими изобретателями, которые отказались ограничивать
патентами свои достижения в новой сфере. Сторонники братьев Райт считали,
что братья отстаивали свои интересы и справедливо ожидали должной
компенсации за многие годы работы, приведшей к их изобретениям.
Десятилетняя дружба с Октавом Шанютом, уже подпорченная спорами о степени
его заслуг в успехе братьев, прекратилась после того, как он выступил с
публичной критикой их действий.
Wright Company была зарегистрирована 22 ноября 1909 года. Братья продали
свои патенты компании за 100 000 долл., а также получили одну треть акций
при выпуске пакета акций стоимостью в один миллион долларов и 10-процентный
патентный платёж за каждый проданный самолёт. С Уилбером в президентском
кресле и Орвиллом в роли вице-президента, компания заложила авиазавод в
Дейтоне и аэродром для испытаний и обучения пилотов в Прерии Хаффмана;
штаб-квартира компании находилась в Нью-Йорке.
В середине 1910 года братья Райт внесли изменения в модель своего
самолёта, переместив горизонтальное оперение в заднюю часть и поставив
колёса. К этому времени стало очевидно, что хвостовое расположение
горизонтального оперения сделает самолёт более лёгким в управлении, тем
более, что скорость самолётов всё более увеличивалась. Этот самолёт получил
название «Модель B», хотя первоначальный проект никогда не упоминался
братьями Райт как «Модель А».
Покупателей самолётов было немного, и весной 1910 года Райт наняли и
обучили группу пилотов для показательных полётов, на которых они могли
рекламировать свои машины и приносить компании денежные призы за победы и
рекорды, несмотря на презрительное отношение Уилбера к тому, что он назвал
«клоунским бизнесом». Команда впервые начала показательные полёты на
Индианаполисском шоссе 13 июня. К концу года в катастрофах на авиашоу
погибли пилоты Ральф Джонстоун и Арч Хокссей, а в ноябре 1911 года братья
расформировали пилотажную группу, в которой успели поработать девять
человек (четыре других бывших участника группы погибли в авариях
позже).
Первый известный коммерческий рейс Wright Company по перевозке груза
состоялся 7 ноября 1910 года, при этом два рулона шёлка были доставлены из
Дейтона в Колумбус, Огайо (105 км), для крупного магазина Муренхаус-Мартен,
а оплата составила 5000 долл. Пилотом этого рейса, представлявшего собой по
сути дела рекламный полёт, стал Фил Пармели. Расстояние было покрыто за
один час и шесть минут. Шёлк был порезан на маленькие кусочки и продан на
сувениры.
Между 1910 и 1916 годами в лётной школе Wright Company в Прерии Хаффмана у
Орвилла и его помощников прошли обучение 115 пилотов. Несколько стажёров
стали знаменитыми, в том числе Генри «Хэп» Арнольд, будущий пятизвёздный
генерал, командующий ВВС США во Второй мировой войне, возглавивший ВВС США
при их создании;Калбрэйт Перри Роджерс, совершивший первый полёт от одного
побережья до другого в 1911 году (с неоднократными остановками и авариями)
на самолёте Райт «Модель ЕХ», который назывался «Vin Fiz» по названию
спонсора - производителя напитков; и Эдди Стинсон, основатель Stinson
Aircraft Company.
Сэмюэл Пирпонт Лэнгли, секретарь Смитсоновского института с 1887 до своей смерти в 1906, проводил эксперименты с моделями летающих машин и совершил успешные полёты неуправляемого самолёта с двигателем в 1896 и 1903 годах. Два испытания его полноразмерного оснащённого двигателем «Аэродрома» в октябре и декабре 1903, однако, закончились неудачно. Тем не менее, смитсоновцы позднее гордо выставили «Аэродром» в своём музее как первый аппарат тяжелее воздуха, «пригодный» для управляемого полёта с двигателем. Отодвинув достижение братьев Райт на второе место, они спровоцировали продолжающуюся десятилетиями вражду с Орвиллом Райтом, брат которого получал помощь от Смитсоновского института в начале работы над летающими машинами.
Смитсоновцы основывали приоритет «Аэродрома» на коротком испытательном
полёте Гленна Кёртисса, совершённом в 1914 году. Смитсоновцы пошли на
сомнительный альянс с Кёртиссом, сделав усовершенствованную модель
«Аэродрома» и попросив его пилотировать аппарат. Они рассчитывали спасти
репутацию Лэнгли, доказав, что «Аэродром» мог лететь; Кёртисс хотел
доказать то же, чтобы одержать верх в патентных разбирательствах с
братьями. Испытания не имели никакого эффекта на решение суда, но
Смитсоновский институт полностью использовал их, демонстрируя Аэродром в
своём музее и прославляя его в публикациях. Институт умолчал о значительных
модификациях, проведённых Кёртиссом, однако Орвилл Райт узнал о них через
своего брата Лорина и друга Гриффита Брювера, которые сделали фотографии
некоторых испытательных полётов.
Орвилл неоднократно указывал на то, что «Аэродром» был совсем не таким,
каким он был у Лэнгли, но смитсоновцы были непреклонны. Орвилл ответил тем,
что передал восстановленный «Флайер» 1903 года Лондонскому научному музею в
1928, отказываясь передавать его в экспозицию Смитсоновского института, так
как считал, что институт «извратил» историю летающих машин. Чарльз Линдберг
пытался стать посредником в споре, но не преуспел. В 1942, после многих лет
спора, портившего имидж заведения, Институт наконец впервые издал список
усовершенствований «Аэродрома» и отказался от вводящих в заблуждение
заявлений, которые были сделаны после испытаний 1914 года. Орвилл в частном
порядке обратился к Британскому музею с просьбой возвратить «Флайер», но
самолёт оставался на хранении до конца Второй мировой войны и прибыл в США
уже после смерти Орвилла.
23 ноября 1948 года распорядители имущества Орвилла подписали договор со
Смитсоновским институтом о приобретении «Флайера» за один доллар.
Распорядители настояли на том, чтобы в договор были включены строгие
условия показа аэроплана.
Соглашение говорит о том, что «ни Смитсоновский институт или его
преемники, ни музей или иное агентство, бюро или организации, управляемые
Смитсоновским институтом или для США Смитсоновским институтом или его
преемниками, не должны издавать или публично демонстрировать отчёт или
таблички в связи с или относительно любой другой модели самолёта или
проекта, датируемых ранее самолёта Райт 1903 года, утверждая, что такой
аппарат мог совершить управляемый пилотируемый полёт с помощью собственного
двигателя». При нарушении условий соглашения «Флайер» должен был быть
передан наследникам братьев Райт. Некоторые поклонники авиации, особенно
те, которые интересуются наследием Густава Уайтхэда, сегодня обвиняют
Смитсоновский институт в отказе от изучения заявлений о более ранних
полётах. После церемонии в Смитсоновском музее «Флайер» занял почётное
место в экспозиции 17 декабря 1948, в 45-ю годовщину своего единственного
успешного полёта. Племянник братьев Райт Милтон (сын Лорина), видевший
планёры и «Флайер» во время постройки в велосипедном магазине, когда он был
мальчиком, произнёс краткую речь и формально передал самолёт Смитсоновскому
институту, который с тех пор демонстрируется с сопровождающим ярлыком:
Первый самолёт братьев Райт
Первая в мире машина тяжелее воздуха с двигателем, на которой человек
совершил свободный, управляемый и успешный полёт
Изобретён и построен Уилбером и Орвиллом Райтами
Совершил полёты в Китти Хоук, Северная Каролина 17 декабря 1903 года
В своих оригинальных научных исследованиях братья Райт открыли принципы
полёта человека
Как изобретатели, строители и пилоты они далее совершенствовали свой
самолёт, научили человека летать, и открыли эру авиации
Оба брата остались холостяками. Уилбер однажды язвительно заметил, что «не смог бы одновременно прокормить жену и летающую машину». Он заболел во время поездки в Бостон в апреле 1912 года. После возвращения в Дейтон ему был поставлен диагноз - брюшной тиф. Он умер в возрасте 45 лет в доме Райтов 30 мая. Его отец Милтон написал об Уилбере в своём дневнике: «короткая жизнь, полная достижений. Неизменный интеллект, невозмутимый характер, сочетающий великую веру в себя со столь же великой скромностью, отчётливо видя правду и следуя ей, он жил и умер».
Орвилл унаследовал пост президента Wright company после смерти Уилбера.
Разделяя отвращение Уилбера к бизнесу, но не его деловую хватку, Орвилл
продал компанию в 1915. Он, Кэтрин и их отец Милтон переехали в особняк в
Хауторн Хилл, Оквуд, штат Огайо, который был незадолго до того построен
богатой семьёй. Милтон умер во сне в 1917. Орвилл совершил свой последний
полёт в качестве пилота в 1918 году. Он вышел из бизнеса и стал авиационным
чиновником, входя в различные официальные правления и комитеты, участвуя в
том числе в Национальном консультативном комитете по аэронавтике,
предшественнике НАСА. Кэтрин вышла замуж за бывшего одноклассника в 1926,
Орвилл к этому браку относился отрицательно. Он отказался от приглашения на
свадьбу и перестал общаться с нею. Он встретился с ней, вероятно, по
настойчивой просьбе Лорина, непосредственно перед её смертью от пневмонии в
1929 году.
19 апреля 1944 года второй экземпляр нового самолёта Lockheed
«Constellation», пилотируемый Говардом Хьюзом и президентом авиакомпании
TWA Джеком Фраем, пролетел по маршруту из Бербанка в Вашингтон за 6 часов
57 минут. На обратном пути самолёт совершил посадку на аэродроме Райт,
после чего Орвилл совершил свой последний полёт, более чем через 40 лет
после исторического первого взлёта. Возможно, ему даже позволили сесть за
штурвал. Он отметил, что размах крыльев «Constellation» был больше, чем
дистанция его первого полёта.
Орвилл умер в 1948 году после инфаркта миокарда, прожив жизнь от зари
авиации до начала сверхзвуковой эры. Оба брата похоронены на семейном
участке, на кладбище Дейтона, штат Огайо.
«Флайер-1» сегодня находится в Национальном музее авиации и космонавтики,
подчиняющемся Смитсоновскому институту в Вашингтоне.
«Флайер-III», единственный самолёт, входящий в список национальных
исторических памятников США, был разобран после полётов 1905 года. Он был
заново собран в модификации, позволявшей лететь пилоту с пассажиром и с
новой системой управления, и совершал полёты в Китти Хоук в мае 1908.
Самолёт был переделан обратно в версию 1905 года с одним пилотом в 1940-х
годах с помощью Орвилла. На сегодняшний день он находится в Дейтоне, Огайо,
в Историческом парке Каррилон. Место для демонстрации самолёта было
предложено Орвиллом Райтом.
Орвилл оставил завещание, по которому после его смерти Институт Франклина
в Филадельфии должен получить его коллекцию крыльев и приборов. Институт
Франклина был первой научной организацией, которая признала приоритет
братьев Райт в совершении первого управляемого полёта на аппарате тяжелее
воздуха с двигателем. Сегодня Научный музей Института Франклина владеет
наибольшим собранием экспонатов из мастерской братьев Райт.
Существует множество заявлений о первых управляемых пилотируемых полётах
на аппаратах тяжелее воздуха с двигателем (с различными вариациями
определения) до полёта братьев Райт. Несколько заявлений фактически было
сделано «после» первых успешных полётов Райт, а также были попытки
преуменьшить достижение по одной или нескольким техническим причинам:
использование рельсов для взлёта, отсутствие колёс, экранный эффект,
потребность во встречном ветре, и, начиная с 1904 года, использование
катапульты. Такая критика базируется на факте, что «Флайер» братьев Райт не
соответствовал тому, что люди, и тогда и сегодня, ожидали от самолёта.
«Флайер», разумеется, не обладал всеми элементами и удобствами
современного самолёта, в частности, колёсами. Критики, однако,
сконцентрировавшись на тезисах, указанных выше, в то же время не обращают
внимание на дополнительный, но существенный факт: «Флайер», особенно в 1905
году, был первым аппаратом тяжелее воздуха, пилотируемым, оснащённым
двигателем и крыльями, совершившим успешные полёты при полном управлении с
использованием аэродинамических принципов, в развитие знаний о которых
внесли огромный вклад братья Райт и которые применяются с тех пор на всех
эксплуатируемых самолётах. Именно это достижение определяет братьев Райт в
представлении многих людей как изобретателей самолёта.
ФАИ признаёт полёт «Флайера» братьев Райт 17 декабря 1903 года «первым
пилотируемым и управляемым полётом аппарата тяжелее воздуха с двигателем».
Хотя 9 октября 1890 года французский инженер Адер Клемент совершил попытку
полёта на своём аппарате, который взлетел и пролетел около 50 м. Это был
первый полёт самолёта в истории, за 13 лет до братьев Райт.
Двигатель
Братьям Райт для своего самолёта также требовался двигатель. Они написали нескольким изготовителям двигателей, но ни один из них не смог удовлетворить их требования к весу авиационного двигателя. Они обратились к механику их магазина, Чарли Тэйлору , который построил двигатель через шесть недель при постоянных консультациях с братьями. Чтобы вес двигателя был достаточно низким, его основные части были сделаны из алюминия, что было редкостью в то время. Двигатель Райт-Тэйлора был примитивным вариантом современных инжекторных систем , он не имел ни карбюратора , ни топливного насоса . Бензин стекал под своим весом в картер через резиновую трубку из топливного бака, установленного на распорке крыла.
Полёты
Первую попытку взлёта на самолёте совершил Уилбер 14 декабря 1903 года , выиграв в орлянку право первым взлететь, однако самолёт упал сразу после взлёта, «Флайер-1» при этом незначительно пострадал. В письме к семье Уилбер писал, что испытание принесло «только частичный успех», констатируя, что «мощности вполне достаточно, и если бы не пустяковая ошибка и не недостаток опыта с этой машиной и этим методом старта, машина несомненно полетела бы красиво» . После ремонта братья Райт наконец поднялись в воздух 17 декабря , совершив два полёта, каждый от уровня земли при встречном ветре скоростью 43 км/час. Первый полёт совершил Орвилл, он пролетел 36.5 метров за 12 секунд, этот полёт был зарегистрирован на известной фотографии. Следующий полёт совершил Уилбер , пробыв в воздухе 13 секунд, и преодолев расстояние в 53 метра. Третий полёт имел продолжительность 15 секунд и дальность 60,5 метра. Высота этих полётов была около 3 метров над уровнем земли . Запись Орвилла Райта о последнем полёте в этот день:
Сразу же после полудня Уилл отправился в четвёртый, и последний, полёт. Машина делала скачки вверх и вниз, как прежде, но к моменту, когда она пролетела 300 футов, Уилл почувствовал, что она управляется намного лучше и движется замечательно ровно. Это происходило до тех пор, пока аппарат не достиг небольшого пригорка, находившегося на расстоянии около 800 футов от места старта. В это время вновь началась килевая качка, и в один из моментов пикирования машина врезалась в землю. Пройденное расстояние в этом полёте составило 852 фута, время полёта - 59 секунд. Рама переднего руля была сильно повреждена, но главная рама не пострадала совсем. Мы оценили, что машина может быть приведена в удовлетворительное состояние для полётов снова через день или два.
Оригинальный текст (англ.)
Wilbur started the fourth and last flight at just about 12 o"clock. The first few hundred feet were up and down, as before, but by the time three hundred feet had been covered, the machine was under much better control. The course for the next four or five hundred feet had but little undulation. However, when out about eight hundred feet the machine began pitching again, and, in one of its darts downward, struck the ground. The distance over the ground was measured to be 852 ft; the time of the flight was 59 seconds. The frame supporting the front rudder was badly broken, but the main part of the machine was not injured at all. We estimated that the machine could be put in condition for flight again in about a day or two.
Свидетелями полётов были пять человек: Адам Этэридж, Джон Дэниелс и Уилл Дуг из береговой команды спасателей; бизнесмен области У. С. Бринкли; и Джонни Мур, деревенский мальчик, что позволяет считать эти полёты первыми публичными полётами. Оператор телеграфа, передававший телеграмму их отцу, стал источником утечки информации против желания братьев, и весьма неточные сообщения появились в нескольких газетах на следующий день .
После того, как мужчины отбуксировали Флайер обратно после его четвёртого рейса, мощный порыв ветра переворачивал его несколько раз, несмотря на попытки предотвратить это. Сильно повреждённый, самолёт больше не поднимался в воздух.
Публикации в прессе привлекли внимание известных бизнесменов братьев Годфри и Сэмюэла Каботов. Годфри Кабот послал братьям Райт поздравление и попросил подробно описать машину. Получив ответ, Годфри отправил сообщение своему дальнему родственнику, сенатору от шт. Массачусетс Генри Каботу Лоджу , близкому другу президента Теодора Рузвельта . Лодж, в свою очередь, передал сведения о машине Райтов в министерство обороны, но результата это не возымело .
Судьба самолёта
В данный момент самолёт выставлен в Национальном музее авиации и космонавтики . Однако этому предшествовали споры и судебные разбирательства между Братьями Райт и Смитсоновским институтом из-за отказа последнего признать приоритет первого полёта за Братьями Райт.
Тактико-технические характеристики
Телеграмма отцу от Орвилла Райта из Китти-Хоук, штат Северная Каролина, с сообщением о четырех успешно совершенных полетах, 17 декабря 1903 г.
Технические характеристики Лётные характеристики
- Максимальная скорость: 48 км/ч
Орвиллу (Orville) и Уилбуру (Wilbur) Райтам удалось 17 декабря 1903-го запустить в воздух человека на летательном аппарате с двигателем. Через два года изобретатели усовершенствовали свой проект, продемонстрировав эксплуатируемый самолет.
Фундаментальным достижением Райтов стало открытие трех осей вращения самолета. Крен, тангаж и рыскание позволило пилотам действенно управлять самолетом, контролируя его равновесие в небе. Трехосевой метод стал основным, и по сей день лучшего контроля для любого типа самолетов еще не придумано. Пионеры авиации все вместе взятые собрали меньше данных, чем Орвилл и Уилбур со своими опытами с аэродинамической трубой.
Орвилл Райт родился в 19 августа 1871-го в Дейтоне, штат Огайо (Dayton, Ohio); Уилбур Райт – 16 апреля 1867-го в Миллвиле, штат Индиана (Millville, Indiana). Они были двумя из семерых детей епископа евангелической церкви Милтона Райта (Milton Wright) с английскими и голландскими корнями, и Сьюзен Кэтрин Кернер (Susan Catherine Koerner) немецко-швейцарских кровей. Оба брата никогда не женились.
В 1878-м их отец купил детям игрушечный вертолетик, в основе которого было устройство, изобретенное французом Альфонсо Пено (Alphonse Pénaud). Игрушка из бумаги и бамбука была длиной около 30 см. Ее моторчик вращался за счет круглой резинки на пробке. Орвилл и Уилбур не расставались с отцовским подарком, пока не сломали его. Впрочем, им быстро удалось построить нечто подобное. Уже позднее они признались, что загорелись интересом к полетам именно благодаря этой игрушке.
Братья Райт учились в школе, но так и не получили дипломы. Зимой 1885-1886 Уилбур гонял шайбу с друзьями, когда случайно получил в лицо клюшкой и остался без передних зубов. Спортивный и активный юноша после случившегося замкнулся в себе настолько, что даже не стал подавать документы в Йель (Yale). Уилбур несколько лет почти не выходил из дома, заботясь о своей матери, неизлечимо больной туберкулезом. Он перечитал множество книг в отцовской библиотеке, а также помог разрешить внутренние конфликты в церкви отца.
Орвилл бросил учебу в пользу издательского бизнеса. При участии Уилбура он сконструировал печатный пресс. Вовлеченный в новое дело Уилбур приободрился, вышел из депрессии и стал редактором в 1889-м. Но уже в 1892-м предприимчивые братья Райт на волне велосипедного бума решили открыть мастерскую и магазин, а через четыре года под своим брэндом сами начали выпускать велосипеды. Вырученные средства пошли на финансирование их авиационных экспериментов. После ознакомления с несколькими работами Джорджа Кэйли (George Cayley), Отто Лилиенталя (Otto Lilienthal), Леонардо да Винчи (Leonardo da Vinci) и др., братьей Райт уже было не остановить.
Отталкиваясь от своих наблюдений, Уилбур сделал вывод, что птицы в полете меняют угол окончаний своих крыльев. Это позволяло пернатым поворачивать свое тело влево и вправо. Тогда Райты решили использовать "перекос крыла", и несколько осенних дней 1900-го запускали свой планер над землей на достаточно невысоком расстоянии. В большинстве запусков пилота не было, но Уилбур все-таки осмелился поучаствовать в свободных полетах, которых, в итоге, тогда совершил более десятка. Первые испытания прошли успешно.
В последующие годы Орвилл и Уилбур на основе расчетов подъемной силы для крыльев разных форм продолжали авиационные опыты, включая запущенный в 1902-м планер с переработанной аэродинамической трубой и другими изменениями. В конеч
Ном итоге, братья Райт добились контроля летательного аппарата по трем осям. Наклон летательного средства задавали крен, тангаж и рыскание. 23 марта 1903-го братья подали заявку на патент своего изобретения. В этом же году они оснастили двигателем Flyer-1.
Через год было готов Flyer-2, который не оправдал их ожиданий. В 1905-м, после относительного успеха Flyer-3, Райты ушли на перерыв, не совершая полетов в 1906-1907. Подписав контракт с армией США, Орвилл и Уилбур доработали Flyer 1905-го. 14 мая 1908-го Уилбур пережил худшее крушение в своей жизни, после чего прекратил полеты. Созданная братьями компания "Wright Company" официально начала продавать патенты 22 ноября 1909-го. Первый коммерческий рейс компании состоялся 7 ноября 1910-го.
