Создание Можайским самолета

План.

1. краткая биография.
2. Ранние работы.
3. постройка самолета.
4. испытания самолета.

КРАТКАЯ БИОГРАФИЯ.

 
Александр Федорович Можайский родился 9 марта 1825 г. в семье потомственного моряка, адмирала русского флота Федора Тимофеевича Можайского. А.Ф. Можайский получил воспитание в Морском кадетском корпусе, который он блестяще окончил 19 января 1841 г. Год спустя он был произведен в мичманы.  
После семилетнего плавания на различных кораблях в Балтийском и Белом морях Можайский в 1849г. получил чин лейтенанта.  
В 1850-1852 гг. Можайский плавал на Балтийском море. В 1853-1855 гг. он на фрегате "Диана" участвовал в дальнем плавании Кронштадт - Япония.  
В конце 1855 г. Можайский был назначен на бриг "Антенор", который крейсировал в Балтийском море и охранял подступы к Финскому заливу от диверсионных набегов англо-французских кораблей.  
В 1858 г. Можайский принял участие в Хивинской экспедиции, организуя ее передвижение по воде на специально выстроенных для этой цели судах. Он составил первое описание водного бассейна Аральского моря и реки Амударья. По возвращении из экспедиции Можайский был назначен старшим офицером 84-пушечного корабля "Орел".  
8 сентября 1859 г. Можайский получил очередной чин капитан-лейтенанта. После спуска на воду клипера "Всадник" он был назначен его командиром и плавал на ней в Балтийском море до 1863 г.  
В 1863 г. Можайский был уволен в отставку в связи с вынужденным сокращением численности флота после Крымской войны, но в 1879 г. был вновь зачислен на действительную военную службу в чине капитана 1 ранга и направлен в Морской кадетский корпус, где вел курс морской практики.  
Еще в 1876 г. Можайский начал работать над проектом давно задуманного им летательного аппарата тяжелее воздуха. Во время службы в Морском корпусе Можайский, пользуясь консультацией крупнейших русских ученых, продолжал совершенствовать свой проект.  
В июле 1882 г. капитану 1 ранга Можайскому было присвоено звание генерал-майора с увольнением от службы "по домашним обстоятельствам". Впоследствии Можайскому было присвоено звание контр-адмирала.  
Уволившись со службы, А.Ф. Можайский без какой-либо помощи со стороны царского правительства продолжал совершенствовать и улучшать свой самолет, испытанный в воздухе в июле 1882 г., и только смерть, наступившая 19 марта 1890 г., помешала ему закончить постройку нового самолета. 

Ранние  работы А. Ф. Можайского. Проект самолета.

 Возникновение  своей идеи создания летательного  аппарата тяжелее воздуха А.  Ф. Можайский относил к 1856 г.  В последующие 20 лет изобретатель  много занимался изучением полета птиц, исследовал их крылья и определял удельные нагрузки на них. В 60— 70-х годах он производил многочисленные аэродинамические исследования и опыты с пластинками и моделями крыльев птиц, определяя их лобовое сопротивление, качество и подъемную силу в зависимости от угла атаки. Исследования проводились на сконструированной им тележке, где испытуемая поверхность крепилась на рычажной подвеске, а возникшая на ней сила уравновешивалась грузом на различных скоростях движения тележки. А. Ф. Можайский производил также опыты с моделями винтов и с воздушными змеями. Летом 1876г. он несколько раз поднимался в воздух на построенном им большом воздушном змее, буксируемом тройкой лошадей. Несомненно, что такой змей явился прототипом самолета-моноплана с крылом малого удлинения. 

 По этой  схеме А. Ф. Можайский стал  строить летающие модели с  воздушными винтами, вращаемыми  часовой пружиной или же резиновым  шнуром. В 1876 г. была построена  его модель “Летунья”. В конце  1876 г. — начале 1877 г. А. Ф.  Можайский удачно демонстрировал ее полеты в манеже военным морякам и инженерам. Была достигнута скорость до 15 км/ч. Эта модель, "", состояла из небольшой лодочки-фюзеляжа, к которой под углом 3° была прикреплена одна прямоугольная несущая поверхность. Тягу модели создавали три воздушных винта, один из которых располагался в носу лодочки, а два других- в специально сделанных прорезях крыла. Винты приводились в движение заведенной часовой пружиной. Рулевые поверхности (горизонтальная и вертикальная) были вынесены назад. Для взлета и посадки модель имела четыре колеса, расположенных под фюзеляжем. Модель совершала устойчивые полеты со скоростью свыше 5 м/сек с дополнительной нагрузкой около 1 кг.

14 февраля 1877 г. Можайский представил Главному  инженерному управлению свою программу опытов над моделями летательного аппарата. Она предусматривала исследование воздушных винтов, определение размеров и форм рулевых и несущих поверхностей, удельной нагрузки на крыло, разрешение вопроса управляемости и прочности самолета.  
 
В одном из пунктов программы говорилось об испытании действий "маленьких площадей на задней части крыльев, на повороты аппарата", т.е. предусматривалось испытание элеронов или, иначе говоря, органов поперечной устойчивости и управляемости самолета.  
 
Колоссальное значение этих испытаний станет ясным, если вспомнить, что Можайский исследовал действия элеронов за 31 год до француза Фармана, который якобы их изобрел в 1908 г., а братья Райт, построившие свой первый аэроплан в 1903 г., не имели о них никакого представления.  
 
Опыты Можайского над большим воздушным винтом, приводимым е движение паровой машиной, были первыми в мире опытами такого порядка.  
 
Получив лишь часть обещанной суммы (2192 рубля), изобретатель взялся за осуществление своей программы. Работать ему приходилось в очень трудных условиях. Материальное положение его было крайне тяжелым

Конец 1876 г. и  начало 1877 г. — это период наибольшего  успеха, почти триумфа, А. Ф. Можайского. Удачные полеты модели (или моделей) вселили уверенность в возможность  создания подобного аппарата в натуральную величину, породили надежды на успешное практическое применение этого изобретения.

В конце 1876 г. А. Ф. Можайский обратился в  Военное министерство с ходатайством о предоставлении ему средств  для производства дальнейших опытов над моделями более крупных размеров, главным образом для изучения работы воздушных винтов. Предложение рассматривалось и было одобрено особой комиссией с участием проф. Д. И. Менделеева. Просимые деньги в сумме 3 тыс. руб. были отпущены.

В результате новых проведенных исследований Можайский в начале 1878 г. пришел к выводу, что можно использовать сопротивление воздуха для создания подъемной силы.  
 
По этому поводу он писал: "...для возможности парения в воздухе существует некоторое отношение между тяжестью, скоростью и величиной площади или плоскости, и несомненно то, что чем больше скорость движения, тем большую тяжесть может нести та же площадь".  
 
Эта формулировка одного из важнейших законов аэродинамики - о значении скорости для создания подъемной силы - была дана Можайским за 11 лет до опубликования подобных работ Марея и Лилиенталя, которые пришли к тому же выводу только в 1889 г. Математическое обоснование возникновения подъемной силы, впервые было дано в 1905 г. русским ученым Н.Е. Жуковским в его труде "О присоединенных вихрях", в котором он вывел теорему о подъемной силе крыла. 

Постройка самолета.

В результате годовой  работы Можайский пришел к заключению, что опыты с моделями не дают ему  полной возможности сделать окончательные  выводы о полете аппарата в натуральную величину. 23 марта 1878 г. он подал военному министру докладную записку, в которой просил дать ему возможность построить “большой аппарат”, способный поднять человека.  
 
Предложение Можайского рассматривалось специальной комиссией, которой были представлены подробные чертежи самолета, обоснованные расчетами, и пояснительная записка, содержащая описание аппарата. В описании говорилось, что самолет состоит:

1) из лодки,  служащей для помещения машины  и людей; 

2) из двух  неподвижных крыльев;

3) из хвоста, который может подниматься и  опускаться и служить для изменения  направления полета вверх и  вниз, равно через движущуюся  в нем вертикальную площадь  вправо и влево получать направление  аппарата в стороны; 

4) из винта  большого переднего;

5) из двух  винтов малых на задней части  аппарата;

6) из тележки  на колесах под лодкою, которая  служит для того, чтобы аппарат,  поставленный площадью своих  крыльев, и хвоста наклонно, около  4 градусов к горизонту, переднею  частью вверх мог сперва разбежаться по земле против воздуха и получить ту скорость, которая необходима для парения его;

7) из двух  мачт, которые служат для укрепления  его крыльев и связи всего  аппарата по его длине и  для подъема хвоста.

В качестве двигателей предусматривалась установка двух паровых машин общей мощностью 30 л.с. Одна из машин должна была работать на носовой тянущий винт, а другая - через передачу на два задних толкающих винта.  
 
Аппарат, по замыслу изобретателя, мог совершать посадку и на воду, для чего фюзеляжу была придана форма лодки.  
 
Из представленного описания видно, что Можайский задумал осуществить самолет монопланного типа с тонким профилем крыла, установленного под углом 4°, современными органами управления и шасси с пружинной амортизацией.  
 
Теперь, когда история развития авиации достаточно хорошо изучена, мы можем по достоинству оценить заслугу русского моряка-изобретателя, предложившего в 1878 г. конструкцию самолета, все основные элементы которого присущи современным самолетам.  
 
Впервые разработав фюзеляжный тип самолета, Можайский на 30 с лишним лет опередил западноевропейских и американских конструкторов, которые только в 1909-1910 гг. начали строить подобные самолеты.  
 
Идея использовать фюзеляж-лодку для посадки на воду впервые была претворена в жизнь в 1913 г. другим русским конструктором и изобретателем Д.П. Григоровичем - создателем первого лодочного гидроаэроплана.  
 
Помимо разработки проекта Можайский подробно описал технику взлета своего самолета и предусмотрел установку на нем аэронавигационного оборудования: компаса, измерителя скорости, барометра-высотомера, двух термометров, трех кренометров и прицела для производства бомбометания.  
 
Самолет, по замыслу Можайского, предназначался для бомбардировочных и разведывательных целей.  
 
В конце своей пояснительной записки к проекту Можайский указывал, что "постройка аппарата с технической стороны не представляет ни затруднений, ни невозможностей". Это предложение рассматривалось комиссией генерала Паукера и 15 июня 1878 г. было отклонено.

А. Ф. Можайский  продолжал хлопоты и в 1880 г. добился  заграничной командировки и ассигнования 2500 руб. для приобретения двигателей. Ему удалось заказать в Англии два паровых двигателя в 20 и 10 л. с. с водотрубным котлом и холодильником  к ним.

20 июня 1881 г. А. Ф. Можайский подал министру Двора докладную записку с ходатайством об отпуске ему 5000 руб. на постройку самолета. Просьба была отклонена царем Александром III. Отказ этот побудил изобретателя начать постройку самолета собственными силами.

На деньги, вырученные от продажи личных вещей  и занятые у родных и заинтересованных лиц, Можайский весной 1882 г. закончил сборку самолета.  
 
По свидетельству современников, готовый аппарат Можайского представлял собой лодку с деревянными ребрами. К бортам лодки были прикреплены прямоугольные крылья, слегка выгнутые вверх.  
 
Лодка, крылья и хвостовое оперение самолета были обтянуты тонкой шелковой материей, пропитанной лаком. Переплеты крыльев были деревянные (сосновые). Аппарат стоял на шасси с колесами. Обе его машины были расположены в передней части лодки.  
 
Самолет имел три четырехлопастных винта и два руля - горизонтальный и вертикальный.  
 
Размах крыльев самолета был около 24 м при длине 15 м. Площадь несущих поверхностей равнялась 371,6 кв.м. При полетном весе около 950 кг полезная нагрузка самолета была 300 кг.  
 
Расчетная скорость полета не превышала 40 км/час при общей мощности машин 30 л. с..

Испытания самолета.

Летом 1882 г. самолет был готов к испытаниям. Для разбега самолета Можайский  построил специальную взлетную дорожку в виде наклонного деревянного настила. Он решил, что эта наклонная дорожка даст возможность развить дополнительную скорость во время разбега самолета, увеличив тем самым его подъемную силу.  
 
Испытания самолета Можайского производились в условиях большой секретности.  
 
20 июля 1882 г. на военном поле в Красном селе собрались представители военного ведомства и Русского технического общества.  
 
Самому Можайскому лететь не разрешили, так как ему в это время было уже 57 лет. Испытание самолета в воздухе было доверено помощнику Можайского - механику И.Н. Голубеву.  
 
Самолет, пилотируемый Голубевым, набрав в конце разбега необходимую скорость, поднялся в воздух и, пролетев некоторое расстояние по прямой, сел. При посадке было повреждено крыло самолета.

 В  ежегодных рапортах А. Ф. Можайского (в период с 1881 по 1886 гг.) излагались  просьбы о разрешении ему производить  “опыты”, “испытания” и “продолжение  постройки” самолета на отведенном  ему участке военного поля. Сколько-нибудь  полного и систематизированного описания проводившихся им опытов и испытаний не найдено.