Глава 12
Русская конструкторская мысль
В 1908 году начали свою деятельность многие отечественные пионеры авиации, в первую очередь Я.М. Гаккель, И.И. Сикорский, Д.П. Григорович и С.В. Гризодубов.
Адвокат С.С. Щетинин, инженер Я.М. Гаккель и промышленник М.А. Щербаков организовали на собственные средства в Петербурге Первое Всероссийское товарищество воздухоплавания – ПВТВ. Они воссоздали без чертежей по фотографиям в журналах самолёт братьев Райт и предъявили его на государственные испытания под литерой «Россия-А». Корреспонденты, оценивавшие национальные технические достижения еще в товарно-денежном эквиваленте, выяснили, что отечественный биплан оценивается в 9500 рублей, а летательный аппарат «Райт-А» стоил 14 тысяч рублей. Лётчики В.А. Лебедев и Г.С. Сегно 12 августа 1910 года испытали его в воздухе. Популярный иллюстрированный альманах сообщал: «На 20-метровой высоте он летал полторы минуты, в которые сделал полторы версты». Затем полетел на биплане «Россия-А» авиатор Г. Сегно и «держался на высоте 10 метров, причем развил очень большую скорость и в 4 минуты пролетел 4 версты».
Вольная копия аппарата братьев Райт никого в Воздухоплавательном отделе не заинтересовала.
Харьковский изобретатель Степан Васильевич Гризодубов, не получая государственных субсидий, в течение 1910—1913 годов построил три самолёта, два из которых были оснащены двигателями собственной конструкции. Согласно его рассказам, он достал у киномеханика обрывок пленки документального фильма о полетах братьев Райт. По кинокадрам полета он составил чертеж самолёта и затем разработал свой проект, в который внес много нового, в частности несущий стабилизатор.
Гризодубов вспоминал: «Мне запрещали летать, чтобы я не мял траву и не пугал скот частных владельцев и помещиков. Жандармы [однажды] изрубили мой аэроплан, но я построил другой и снова летал. Взлетал, падал на своем аэроплане, ломал машину, ломал свои ноги, но снова строил и снова летал… И так – пока было здоровье». Разумеется, выход из сложившейся ситуации существовал. «Многоуважаемый Степан Васильевич! Ваши снимки получил… – писал коллеге известный конструктор В.В. Дыбовский. – Строить одному без денег, без помощи и поддержки – самое трудное дело. Так можно выбиться из сил. Даже мы, братья Дыбовские, получили от Отдела воздушного флота мотор и 5000 рублей, и этого для создания аппарата уже не хватает. Вот смотрите, как устроился Сикорский, работает теперь с Русско-Балтийским заводом и строит все, что ему хочется. Вы не бросайте своего дела, но ищите капиталиста или завод. Желаю Вам не падать духом. У нас, в России, очень трудно пробить себе путь. Еще раз желаю успеха в создании типов аэропланов для будущего могущественного российского Воздушного Флота!»
Ошибкой Гризодубова стало увлечение схемой биплана «Райт», непопулярного в среде российских предпринимателей и военных авиаторов. Они были опасны в полете, так как постоянно рвались цепные передачи от двигателя к воздушным винтам по мере увеличения его мощности.
Яков Модестович Гаккель был человеком сложной судьбы. В 1897 году он окончил Электротехнический институт в Петербурге, где вступил в ряды нелегальной революционной народнической организации «Черный передел». За участие в антиправительственных студенческих выступлениях он был поражен в правах на пять лет и приговорен к ссылке в Восточную Сибирь. Там он в качестве поднадзорного ссыльного поселенца руководил постройкой одной из первых в России гидроэлектростанций на Ленских золотых приисках. Вернувшись в Петербург, Гаккель занялся проектированием и постройкой трамвайной сети, будучи уполномоченным инженером английской компании «Вестингауз».
Получив солидный гонорар, конструктор приступил к разработке первого самолёта. При этом Гаккель не пошел по пути модификации самолётов братьев Райт и Фармана, но использовал технологические находки Сантос-Дюмона. В аппарате ЯМГ (Г-I) он попытался найти наиболее эффективные аэродинамические формы и конструктивные решения. Среди основных особенностей его схемы – ступенчатое расположение пары крыльев с выносом нижнего крыла вперед. В середине декабря уже почти готовый самолёт Гаккеля сгорел.
Летом 1910 года модифицированный биплан «Гаккель Г-II» поднялся в воздух. Это был бимоноплан, и Гаккель стал первым в России конструктором, построившим самолёт по такой схеме. Независимо от А. Гупи и Л. Бреге, которые создавали аэропланы по такой схеме, он пришел к выводу, что наиболее перспективной схемой является биплан с закрытым фюзеляжем и расположенным под верхним крылом двигателем. Достоинством моноплана была скорость, а биплана – грузоподъемность. Бимоноплан появился как самолёт, который объединял оба этих качества путем установки второго крыла на моноплане.
Следующий самолёт «Гаккель Г-III» обладал одной характерной особенностью: он не имел межкрыльевых стоек, что обеспечивало меньшее аэродинамическое сопротивление. Основным конструкционным материалом был выбран бамбук, и это превратилось в главную проблему. Гаккелю пришлось покупать его на розничных рынках Петербурга и самому армировать и склеивать стыки. Плодотворная инженерная идея Сантос-Дюмона для Северной России являлась несколько экстравагантной. С потерей Маньчжурии рассчитывать на регулярные поступления такого прочного конструктивного материала было трудно. Отсутствие прочной ткани для обшивки несущих поверхностей конструктор компенсировал купленными у старьевщиков дамскими кринолинами.
На I Международной воздухоплавательной выставке в Петербурге 4 декабря 1910 года экспонировался самолёт-амфибия, за который Русское техническое общество удостоило Гаккеля Серебряной медали. Аппарат был построен на Русско-Балтийском военном заводе в Риге. Это был одномоторный бесфюзеляжный моноплан, где сиденья пилота и пассажира крепились к ферме, соединяющей два длинных поплавка в виде узких салазок. На передних, загнутых вверх законцовках стоял руль высоты, а на задних – стабилизатор и два небольших руля поворота. Колеса крепились к поплавкам. Сверху на ферме лежало крыло, а основным силовым элементом конструкции были две полые деревянные дугообразные балки, водоизмещение которых удерживало на плаву аппарат с двумя лётчиками. Двигатель «Эрликон» мощностью 55 л.с. с толкающим винтом располагался ниже высоко расположенного крыла. Вращение от него передавалось на толкающий винт при помощи длинного вала. Стремясь понизить центр тяжести самолёта, пилотские сиденья Гаккель расположил низко, у самой воды. Управление было двойным, так чтобы оба лётчика могли вести самолёт поочередно в течение длительного времени.
Никаких ограничений для творчества русских конструкторов вопреки устоявшимся пропагандистским догматам не существовало. Наоборот, в 1911—1913 годах Главное инженерное управление провело три конкурса отечественных аэропланов согласно следующим требованиям: «Самолёт должен быть построен в России. Допускается использование материалов и отдельных частей иностранного происхождения. Полезная нагрузка человека экипажа, необходимые инструменты и приборы (сумка с инструментами для регулировки аппарата, карта, буссоль, фотографический аппарат и т.п.) и запас бензина и масла на 3 часа пути полным ходом». Регламентировалась скорость – 80 км/ч, скороподъемность – 500 м за 15 минут, продолжительность полета – 2 часа. Конструкции должны были допускать перевозку разобранных аэропланов по «обыкновенным дорогам» – печально знаменитым русским трактам. На полную разборку аппарата, укладку частей в ящики и операции по сборке отводилось два часа. Любопытно, что в 1911 году, стремясь создать удобный для наземной перевозки военный аэроплан, подполковник С.А. Ульянин выдвинул оригинальную идею «складного самолёта» – машину, представлявшую собой разборный вариант биплана «Фармана HF.IV», который не уступал по летно-техническим характеристикам оригиналу.
В программу 1-го конкурса военных аэропланов, помимо других условий, входили «взлет и посадка на невспаханном поле». Как пишет сам Гаккель, два его конкурента – бесфюзеляжные «бипланы производства заводов “Дукс” и “Лебедев”, несмотря на легкость “фарманов”, сделав несколько полетов, взлетая с невспаханного поля, каждый раз ломали свои шасси при посадках на него и вскоре отказались от предложенной программы конкурса, поломавшись весьма основательно. Аппарат же “Гаккель Г-VII” делал все посадки без поломок благодаря большой эластичности шасси, совмещенной с прочностью и хорошо подобранными лыжами, являвшимися ограничителями нагрузки колес при ударах по неровностям поля».
К весне 1911 году Гаккель построил новый биплан Г-IV. Главное инженерное управление готово было купить этот «двуплан военного типа русской конструкции», но лётчик Д.И. Волков при сдаточных полетах 5 мая потерпел аварию. Восстанавливая самолёт, Гаккель изменил его конструкцию, превратив, таким образом, его в биплан «Гаккель Г.VI». Дальнейшие полеты на этом самолёте проводил самобытный лётчик Г.В. Алехнович. Он сам попросил Гаккеля дать ему возможность летать на нем. Это была знаменательная встреча: талантливый лётчик и талантливый конструктор нашли друг друга. В руках Алехновича самолёты Гаккеля показывали замечательные по красоте и сложности полеты во время Царскосельской юбилейной выставки, превзойдя известные европейские летательные аппараты.
Будущее «светило российского авиастроения» Игорь Иванович Сикорский увлекся воздухоплаванием, будучи слушателем Морского кадетского корпуса. В 1906 году он из-за участия в «революционных беспорядках» покинул Петербург и уехал во Францию учиться в Технической школе Дювинье де Лано. Через год Сикорский возвратился в Россию и поступил в Киевский политехнический институт на отделение аэрогидродинамики, которым руководил сподвижник Н.Е. Жуковского профессор Н.Б. Делоне. Для завершения дипломного проекта и приобретения легкого авиационного двигателя Сикорский летом был командирован с деньгами, собранными участниками воздухоплавательного кружка КПИ, в Париж – к легендарному капитану Фернану Фарберу.
Нет необходимости говорить о впечатлении, какое тот произвел своими семинарами на талантливого киевского студента. Тогда же Сикорский встречался с заносчивым и замкнутым по характеру Луи Блерио, который показался ему ловким предпринимателем и менее всего самоотверженным авиатором, преданным идее покорения воздушного пространства.
Осенью 1910 года студент из купеческой семьи А.А. Гомберг заказал Сикорскому биплан с двигателем «Анзани». На самолёте C-IV впервые были применены стальные подкосы для верхнего крыла вместо ставших уже привычными проволочных расчалок. В таком виде самолёт экспонировался в 1911 году на Воздухоплавательной выставке в Харькове.
Следующий самолёт C-V был выпущен в апреле 1911 года. Сам Сикорский на нем сдал выпускной экзамен на звание пилота и установил сразу четыре всероссийских рекорда: высоты – 500 м, дальности – 85 км, продолжительности полета – 52 минуты и скорости относительно земли – 125 км/ч. Сикорский очень образно передавал свои ощущения в своих воспоминаниях: «Впервые примененные мною, крылья на аппарате C-V выполняли сразу несколько задач. Во-первых, с их помощью осуществлялись крены для поворота. Не секрет, что поворот на большой скорости – а уже в 1909 году нами был преодолен рубеж в 80 км/ч! – чреват переворотом, особенно поворот резкий и внезапный. После ряда неудачных экспериментов наша группа пришла к выводу, что для успешного производства поворотов необходимо накренять судно, подобно тому как кренится скоростной катер во время маневрирования. Выполнить же крен без дополнительных устройств было затруднительно. Тогда-то и появилось решение применить для этого крылья с рулевыми поверхностями на концах. Во-вторых, на них удобно было крепить грузы при швартовке к необорудованному берегу, а пассажиры могли воспользоваться ими в качестве трапа. На кораблях двухмоторной и многомоторной схемы двигатели также было решено крепить именно на крыле».
Достойным «птенцом профессора Делоне» стал и Дмитрий Павлович Григорович. Перед защитой дипломного проекта Григорович отправился в бельгийский город Льеж, где в Электротехническом институте прослушал лекции по аэродинамике и теории двигателей. «С 1909 года, – писала его супруга Н.А. Сукневич, – когда Дмитрий окончил Киевский политехнический институт, мы оба были увлечены авиацией. Наша комната была завалена механическими частями, элементами двигателя, разными деталями. Неподалеку от политехнического института на Куреневском летном поле он снимает сарай и приспосабливает его под ангар. Рядом ангар другого политехника – Игоря Сикорского. Первый легкий спортивный биплан Г-1 с двигателем “Анзани” мощностью 25 лошадиных сил Дмитрий сделал из бамбука, который испытал 10 января 1910 года».
Работами Григоровича заинтересовался миллионер Ф.Ф. Терещенко – член попечительского совета КПИ, позже получивший лицензию авиатора в школе Блерио. В своем имении в селе Червоное Бердичевского уезда он оборудовал авиационную мастерскую, которая в будущем превратится в завод, и испытательный аэродром. Терещенко предложил Григоровичу стать ведущим инженером. Здесь увидели свет два спортивных моноплана – Г-2 и Г-3.
В 1911 году Григорович уехал в Петербург специальным корреспондентом журнала «Вестник воздухоплавания». В своей программной статье он писал, что «современный аэроплан – уже больше не игрушка, а мощное и всегда готовое средство связи, разведки и даже боя и для современного военного дела он так же необходим, как пехота, кавалерия или артиллерия». Эти строки были написаны в ответ на утверждение редакции журнала «Автомобиль», что «авиация теперь модная игрушка, очень интересная, но которая занимает положение далеко не по чину; а будущая роль авиации столь неопределенная и туманная, что ратовать за нее во имя прогресса, наверное, не стоит». После этой нашумевшей публикации к Григоровичу обратился директор авиационного завода «Гамаюн» С.С. Щетинин с предложением возглавить Технический отдел предприятия, так как Я.М. Гаккель покинул завод по причине расхождения в политических взглядах с директором завода.
Во время ремонта поврежденной французской летающей лодки «Донне-Левек А.1» родилась идея создать собственный гидросамолёт этого типа, где лодка с обводами глиссера могла бы одновременно играть роль фюзеляжа и посадочных элементов сухопутного самолёта. Новая конструкция, вначале получившая название Щ-1, а позже – М-1, превзошла все ожидания самых взыскательных специалистов. Машина поднялась в воздух 1 июня 1914 года. Ими отмечалась лишь недостаточная тяговооруженность самолёта. Вслед за ней были построены и облетаны без летных происшествий экспериментальные летающие лодки М-2 и М-3.
Двухместную летающую лодку М-5 выпустили на испытания в Петрограде 12 апреля 1915 года. Всего выпустили около 300 самолётов этого типа. Григоровичу удалось оптимально соединить в М-5 высокую мореходность корпуса лодки с великолепными летными данными самолёта. Взлетно-посадочной площадкой для аппарата могла стать водная поверхность с высотой волны до 0,5 м. Тщательно спрофилированное днище лодки не «прилипало» к воде и легко отделялось от нее при взлете.
Посадочная скорость составляла всего 70 км/ч. Двухместная летающая лодка М-5 с двигателем «Гном-Моносупап» мощностью в 100 л.с. развивала максимальную скорость у земли 105 км/ч. Она по всем летным качествам превосходила лучшую итальянскую летающую лодку с тем же индексом Макки М.5. Серийные гидросамолёты М-9 и М-5 создали мировую известность их конструктору, и в иностранной печати появился термин «русский стиль в гидроавиации».
До появления в конце 1917 года в Германии поплавковых «альбатросов» с 225-сильными моторами М-9 оставался непревзойденным военным гидросамолётом. Он был вооружен пулеметом «виккерс» на шкворневой установке в носовой кабине или пушкой «гочкис». На М-9 можно было совершать продолжительные полеты, находясь в воздухе до 5 часов, нести разведывательную и патрульную службу, вести бомбометание. Хорошая мореходность самолёта позволяла применять его в открытом море, где не могли действовать поплавковые самолёты. М-9 можно было подвешивать на крюке, брать на корабль и спускать с него воду. Все это давало ему преимущества перед другими гидросамолётами. 17 сентября 1916 года морской лётчик лейтенант Я.И. Нагурский на М-9 выполнил впервые в гидроавиации подряд две петли Нестерова.
Летом 1916 года Григорович по заказу Морского штаба выпустил опытный образец морского истребителя лодочного типа М-11. Благодаря улучшенной обтекаемости частей, хорошо закапотированному мотору «Рон» мощностью 110 л.с. скорость самолёта достигла 145 км/ч. Одноместный бронированный гидроистребитель, где стальная броня защищала лётчика и двигатель, вооруженный одним неподвижным пулеметом, пошел в большую серию весной 1917 года.
Единственным достойным соперником российской летающей лодки М-5 был американский гидросамолёт этого типа «Кертисс М-5». Но в военных действиях заокеанский самолёт участия не принимал, как и военно-морской флот США.
В 1916 году Григорович предложил Главному морскому штабу проект самолёта-разведчика для эксплуатации в высоких широтах. Это был трехстоечный биплан с ферменным фюзеляжем, с большими коробчатыми поплавками, снабженный ротативным 150-сильным двигателем «Сальмсон» с толкающим винтом. Крылья с увеличенным размахом и некоторыми конструктивными изменениями он взял от летающей лодки М-9. Лётчики на М-16 размещались в гондоле между крыльями.
Самолёт М-16, который авиаторы прозвали «Зимняком», а во флотских документах получивший индекс М-16ЗС («зимний с Сальмсоном»), был выпущен в 40 экземплярах. С уходом русских моряков из Ревеля после Октябрьской революции шесть самолётов достались Финляндии, где эксплуатировались в течение нескольких последующих лет.
Вне конкурса демонстрировался незаявленный предварительно комиссии Воздухоплавательного отдела биплан C-V конструкции киевского «механика» Сикорского. На нем он в начале сентября 1911 года участвовал в Киевских военных маневрах, где продемонстрировал превосходство C-V над принятыми на вооружение французскими самолётами.
В конкурсе 1912 года участвовало уже 9 отечественных самолётов. Два из них вновь представил Сикорский. На биплане C-VIA, корпус которого был обшит тонкими, тщательно отполированными и покрытыми лаком деревянными дощечками, в результате чего самолёт приобрел обтекаемую форму, авиаконструктору удалось установить мировые рекорды скорости: с двумя пассажирами на борту – 111 км/ч, с пятью – 106 км/ч. Самолёт C-VIБ достиг скорости 113,5 км/ч, а на боевую высоту поднимался за 6,4 минуты. На полную разборку аэроплана требовалось 18,2 мин. Он занял первое место на конкурсе военных аэропланов. Конструктор был удостоен почетной медали Русского Императорского технического общества «за полезные труды по воздухоплаванию и за самостоятельную разработку аэроплана своей системы, давшей прекрасные результаты». Работая над улучшением аэродинамических характеристик этой модели, конструктор построил небольшую аэродинамическую лабораторию. Модернизированный самолёт C-VIБ заслужил Большую золотую медаль Московской воздухоплавательной выставки в 1912 году.
«Самолёт № 2» конструкции И.И. Стеглау специалисты считали наиболее оригинальным из всех представленных самолётов. По схеме это был фюзеляжный одностоечный двухместный биплан. В конструкции крыльев была применена впервые в мире несущая фанерная обшивка, прикрепленная на столярном клее и гвоздях к лонжеронам и нервюрам. Коробка крыльев была впервые выполнена в жесткой и притом статически определимой конфигурации. Однако его серийное производство было связано с чисто технологическими трудностями и отсутствием современного оборудования. Начинающий голландский конструктор Антони Фоккер, специально приехавший в Россию на этот конкурс, всерьез заинтересовался самолётом Стеглау. Он сумел, как талантливый инженер, по достоинству оценить и работающую фанерную обшивку, и сварку и впоследствии перенес эти нововведения в конструкцию своих знаменитых самолётов-истребителей.
Лучшим отечественным самолётом 1913 года оказался «Гаккель Г-IХ» – оригинальный подкосный моноплан с 80-сильным двигателем «Аргус». Эта схема возникла с целью создать наилучший обзор вверх и в стороны. Фестончатые задние кромки рулей и элеронов крыла «птицевидной» формы сделаны были для возможности в случае надобности увеличить площадь поверхностей, затянув полотном промежутки между нервюрами. У бортов фюзеляжа в крыле были отверстия и вырезы в задней кромке для обзора вниз. Этот многообещающий самолёт участвовал в конкурсе, однако постоянные необъяснимые неполадки с двигателем не дали возможности провести все полеты, предусмотренные программой. Причина выяснилась только через много лет. Механик самолётов Гаккеля, подкупленный лётчиком-сдатчиком завода «Дукс» А.М. Габером-Влынским, подливал серную кислоту в рубашки двигателей, чем выводил их из строя.
Таковы уж неистребимые особенности русской купеческой конкуренции, которая, не суля больших доходов, способствует укреплению личного авторитета заводчика! Да и репутация Гаккеля как бывшего политического осужденного позволяла пренебрегать в его отношении нормами православной христианской морали.
