З чого починався авіамоделізм

Авіамоделізм - древній вид творчості, йому вже багато сотень років. За деякими джерелами, літаючі моделі будували ще в Стародавньому Єгипті в IV-П1 століттях до нашої ери.

У ті далекі часи, коли багато науки лише зароджувалися, люди погано знали закони польоту, на літаючих моделях їх тільки-тільки осягали. І авіамоделізм минулого з повною підставою можна вважати першим досвідом наукових експериментів і досліджень в галузі авіації.

Сьогодні ми розповімо про ці перших дослідах.

Грецький вчений Архіт Торентскій, що жив за 300 років до нашої ери, був філософом. В історії він залишився ще й як людина, що створила якийсь літаючий об'єкт, який сучасники називали «штучним голубом». На жаль, подробиці його пристрою до нас не дійшли. Припускають, що це був повітряний змій або аеростат, схожий на птаха.

Інтерес людини до літаючих об'єктів особливо різко посилився в епоху Відродження. Першим, хто підійшов до цього питання як вчений і інженер, був Леонардо да Вінчі.

У манускрипті, що відноситься до 1475 році, були виявлені ескіз і опис повітряного гвинта Леонардо да Вінчі. Він писав: «..Якщо прилад (мається на увазі гвинт. - А. І.) зроблений як слід, то я думаю, що при обертанні його з відомою швидкістю такий гвинт як би опише в повітрі свою нарізку і підніметься вгору. В цьому ти легко можеш переконатися, розсікаючи повітря широкої тонкої лінійкою: тоді твоя рука буде змушена слідувати напрямку ребра лінійки.

Можна зробити невелику модель з паперу з віссю з туго скрученої металевої пружини. Якщо пружину надати самій собі, то вона змусить гвинт обертатися ».

Як бачите, це схоже на опис гелікоптера, або, по-сучасному, вертольота. Вважається, що великий італійський художник і механік першим висловив думку про можливість вертикального зльоту з допомогою повітряного гвинта.

Першим же, хто спробував побудувати гелікоптер, був М. В. Ломоносов. Для вимірювання температури у верхніх шарах атмосфери йому потрібен був мініатюрний літальний апарат, здатний підняти термометр. У 1754 році Ломоносов побудував невелику модель, що складається з двох гвинтів, що обертаються в різні боки, і пружинного двигуна, укладеного в металеву коробку. Але коробка була занадто важка, і, звичайно ж, гвинтами важко було підняти її. Тоді Ломоносов поставив такий досвід. Він підвісив модель на шнурі, перекинутому через блок. З протилежного боку шнура Ломоносов прикріпив противагу - чашку з гирями. Цю установку вчений використовував для вивчення тяги гвинтів. Працюючи над удосконаленням моделі, Ломоносов писав, що це дуже перспективна для науки робота, але, очевидно, інші, більш нагальні наукові експерименти не дозволили йому допрацювати модель до кінця.

Це вдалося зробити іншим.

У 1784 році французькі вчені Лоннуа і Бьенвеню продемонстрували Паризької академії наук літаючу модель гелікоптера вагою 85 г.

Два гвинти, розташовані один над іншим, наводилися в обертання (зрозуміло, в різні боки) від досить незвичайного двигуна, що нагадував цибулю для стрільби. Корпус лука був зроблений з гнучкого китового вуса, а тятива - з гумових ниток. Перед польотом тятива закручувалася навколо вала з лопатями, Варто було відпустити лопаті - і цибулю, прагнучи розпрямитися, розкручував вал. Гелікоптер злітав.

Потім настав час моделей з паровими двигунами. Правда, експериментам з моделями на паровій тязі заважав. сам двигун. Справа в тому, що до початку XIX століття паровий двигун потужністю 1 л. с. разом з котлом важив більше 50 кг. Але вже в 40-і роки вага парового двигуна вдається знизити до 10 кг на одну кінську силу.

Перша літаюча модель на паровій тязі піднялася в повітря в 1842 році. Це був вертоліт, створений англійцем Філіппсом. На ньому стояв паровий котел, що працював на суміші деревного вугілля, селітри і гіпсу. Гвинт обертався під дією вириваються з трубок струменів пари. Вертоліт протримався в повітрі всього кілька секунд, але справив велике враження на сучасників і довів можливість польоту за допомогою пари.

Успіх Філіппса надихнув іншого англійця, Вільяма Хенсона, на будівництво великого аероплана.

У 1843 році англійський винахідник в співдружності з чудовим механіком Джоном Стрінгфеллоу будує аероплан з розмахом крил 45 м і вагою 1360 кг. І хоча винахідники, розробляючи і будуючи свій апарат, користувалися розрахунками, заснованими на останніх досягненнях науки, аероплан не злетів. Англійці не стали більше ризикувати. Вони зрозуміли, чому їх машина не злетіла, - паровий двигун був для неї дуже важкий і малопотужний.

Ми неспроста згадали невдачу Хенсона: адже подібні прорахунки терпіли і інші винахідники, що мріяли про польоти. Хенсон одним з перших зрозумів: перш ніж братися за будівництво справжньою літаючої машини, ідею її потрібно перевірити на моделі.

1 - модель Пено (резіномоторний двигун), 2 - «птах» Татено (пневматичний двигун), 3 - модель аероплана Стрінгфеллоу (паровий двигун), 4, 5 - дві моделі аеропланів Ленглі паровим і бензиновим двигунами), 6 - аероплан французького льотчика Блеріо , побудований на основі дослідів Ленглі.

І ось разом зі Стрінгфеллоу він будує модель вагою 12 кг і розмахом крил 6 м. Модель злетіла, але англійці залишилися незадоволені її польотом: занадто нестійкою вона була в повітрі, та й потужність парового двигуна виявилася замалою.

Незабаром Хенсон залишає Англію, і Стрінгфеллоу продовжує роботу один.

У 1848 році він будує свою першу літаючу модель. Вона мала розмах крил 3 м і важила без двигуна 4 кг. Гвинти приводив в дію паровий двигун потужністю менше 1 л. с. Величезні за нинішніми поняттями розміри моделей пояснювалися насамперед великою вагою парового двигуна.

Слідом за Стрінгфеллоу досліди над літаючими моделями почали ставити десятки дослідників в інших країнах світу. У Франції, наприклад, Альфонс Пено будував моделі, що приводилися в дію. гумовим джгутом. На них він вивчав стійкість аероплана в польоті.

У 1872 році Пено продемонстрував модель, добре літати навіть при сильних поривах вітру. Її аеродинамічна схема дуже близька до тих, що використовуються в сучасній авіації.

Приблизно в ті ж роки, що і Пено, французький конструктор Татен побудував модель з пневматичним двигуном. Важила вона 1,75 кг. Фюзеляж її представляв собою балон, в якому під тиском 20 атмосфер знаходилося 8 літрів повітря - це і було «пальне». Поршнева машина, схожа на парову, обертала через ремінну передачу два гвинти, що приводять в рух модель зі швидкістю 8 м / сек.

Аж до кінця 40-х років нашого століття моделі з пневматичним двигуном мали велику популярність.

український капітан Олександр Федорович Можайський свої досліди в літакобудуванні починав теж з моделей - повітряних зміїв. Їх можна було з повним правом назвати планерами. Останні варіанти його зміїв-планерів були дуже схожі на крилатий човен з шасі на чотирьох колесах.

Розганяється кіньми «човен Можайського» злітала і здійснювала планує політ, сідаючи при необхідності або на сушу, або на воду. Щоб перетворити такий планер - в літак, Можайському залишалося лише замінити кінну тягу на механічну. Для вирішення цієї вельми непростий для того часу завдання винахідник побудував літаючу модель з пружинним двигуном.

Сучасник Можайського інженер Богословський так описує її політ: «У нашій присутності досвід був проведений в" великій кімнаті над маленькою моделлю, яка бігала і літала абсолютно вільно і опускалася дуже плавно; політ відбувався тоді, коли на модель клали кортик, що порівняно представляє вантаж вельми значного розміру ».

У нас немає підстави сумніватися в істинності цього свідоцтва, але, за сучасними уявленнями, енергоємність сталевої пружини в 10 разів нижче, ніж у гумової нитки. Авіамоделісти знають, що навіть сьогодні не кожна модель з гумомотор підніме в повітря настільки значну вагу. Чи не було в пружинному двигуні моделі Можайського секрету, на який ми ще не звернули уваги?

Велику популярність в кінці минулого століття набули моделі американського професора Ленглі. Першу свою модель аероплана він побудував в 1891 році, після шести років наполегливої ​​експериментальної роботи. Наводилася вона в рух скрученим гумовим джгутом. Потім Ленглі пробував будувати моделі, що літають на стислому повітрі, але всі ці конструкції не задовольняли вченого, і тоді він перейшов до будівництва авіамоделей з паровими двигунами. Ленглі побудував одну за одною чотири моделі на паровій тязі. Остання - четверта - модель важила 4,5 кг. Але і вона не задовольнила винахідника.

Навесні 1896 року Ленглі пускає в політ свою п'яту модель і залишається задоволений нею. Успіх «аеродрому-5» (так Ленглі назвав модель) був пов'язаний перш за все з легкої паровою машиною, яку розробив сам американець. Тепер вся силова установка моделі важила 2,9 кг - на ті часи це було великим досягненням.

Багато років експериментальної роботи з моделями дали підставу професору Ленглі серйозно зайнятися розробкою справжнього аероплана. Але і на цей раз він залишився вірним своєму принципу: ідею майбутнього аероплана він спочатку перевірив на моделі, зробленої в 1/4 натуральної величини.

На початку нашого століття наукове значення літаючих моделей згасає. Багато конструктори літаків експериментують ні з моделями, а з планерами, близькими за розмірами до майбутньої машині.

Потім широкого поширення набуває аеродинамічна труба. І знову модель стає потрібною конструкторам: в аеродинамічній трубі продувають і досліджують макет (а це теж модель) майбутнього апарату. А починаючи з 20-х років в Радянському Союзі отримує свій розвиток спортивний авіамоделізм. Його школу пройшли багато наших авіаконструктори і інженери.

Журнал "Юний Технік" №10, 1984 р