Таблица 1.1. Классификация первых проектов крылатых летательных аппаратов

Как отмечалось, уровень развития энергетики не позволял создать двигатель, пригодный для использования на летательном аппарате. Но наряду с этим были и другие обстоятельства, препятствующие осуществлению хотя бы безмоторного полета на аппарате тяжелее воздуха:

· господство тезиса о машущем полете как о единственно возможном способе перемещения по воздуху на много веков отвлекло внимание изобретателей и ученых от поисков более перспективного летательного аппарата, чем орнитоптер;

· отсутствие развитых научных связей не позволяло накопить опыт создания летательных аппаратов. Многие замечательные идеи остались неопубликованными и не стали достоянием последующих поколений;

· деятельность энтузиастов полета в период средневековья сдерживалась церковной догмой о "греховности" полета человека.

Несмотря на указанные обстоятельства, в рассматриваемый период наблюдался некоторый прогресс в развитии идеи крылатого летательного аппарата. В XVII -XVIII вв. появилась тенденция к замене машущего крыла фиксированным и отделению средства для создания подъемной силы от движителя. Была высказана мысль о необходимости двигателя для полета, предложены колесное шасси и другие элементы конструкции. Для дальнейшего развития работ по аппаратам с неподвижным крылом требовалась разработка теории полета такого аппарата и методов его проектирования, обоснование преимуществ использования фиксированного крыла по сравнению с другими средствами для полета, создание энергетической установки с чрезвычайно малым удельным весом.

Еще в глубокой древности люди осознали, что для осуществления полета необходимы крылья. Эта мысль, возникшая в результате наблюдения за птицами, прослеживается в легендах и мифах разных народов.

Со временем у человека возникло желание осуществить мечту о полете. Путь достижения этого казался очевидным - необходимо сделать искусственные крылья по образу птичьих, прикрепить их к рукам и, подражая маховым движениям птиц, подняться в воздух. Материалы для изготовления крыльев - прутья, ремни, перья -были доступны древнему человеку и попытки полета "по-птичьему" предпринимались, по-видимому, еще до нашей эры (1). Первое дошедшее до нас письменное свидетельство об испытаниях искусственных крыльев содержится в китайской рукописи "Цяньханьшу" ("История ранней династии Хань"), датируемой I в.н.э.

Невозможность оторваться от земли с помощью искусственных крыльев породила попытки полета после прыжка с высоты. Такие события имели место в арабских странах (бен Фиранс, около 875 г, ал-Джаухари, 1003 г,), в Англии (Элимер, начало XI в.), в Византии (1162 г.). Есть упоминание о применении искусственных крыльев и у славянских народов. В рукописи Даниила Заточника (XIII в.) отмечается: "Иные, вскочив на коня, скачут по ристалищу, рискую жизнью, а иные слетают с церкви или с высокого дома на шелковых крыльях..."Люди пытались совершать полеты и с помощью других приспособлении. Людей, пытавшихся совершать хотя бы короткие планирующие полеты, называли полетчиками. По-видимому, они интуитивно использовали основы бионики – современной науки, пограничной между биологией и техникой, решающей инженерные задачи на основе анализа структуры и жизнедеятельности организмов.

Почти тысячу лет известен и другой принцип полета – с помощью воздухоплавательных устройств: уже э XII в. в монгольских армиях применялись длинные бумажные пли матерчатые баллоны, внутри которых были фонари, подсвечивавшие стенки и нагревавшие воздух. Эти баллоны, имевшие форму дракона или змеи, удерживали на палках над войсками, что позволяло хорошо ориентироваться своим отрядам и устрашать неприятеля. В самом начале XIII в. был совершен первый свободный полет воздушного шара такого типа.

Однако все эти опыты не стали той основой, с которой можно рыло начинать освоение воздушного океана. Не были еще осознаны главные закономерности полета; было еще очень мало информации об окружающем пространстве, источниках энергии, законах движения и т. д.

Первые исследования. Практически первым начал изучать законы полета одни из величайших гениев человечества – Леонардо па Винчи. Он исследовал полет птиц, разрабатывал искусственные крылья, пытался определить природу сопротивления воздуха, установил наилучшую обтекаемую форму для судов, предложил вертолет с двумя винтовыми поверхностями, вращающимися на вертикальном вале, выдвинул идею и дал эскиз парашюта. Даже такой краткий перечень вопросов, над которыми успешно работал Леонардо да Винчи, показывает, насколько серьезными и обстоятельными были его исследования, но, к сожалению, он опередил свое время и не смог дать толчок дальнейшему изучению полетов, да и производительные силы не были развиты настолько, чтобы использовать ряд этих идеи. Труды Леонардо да Винчи стали широко известны лишь после того, как были решены многие вопросы, над которыми он работал.

Помимо Леонардо да Винчи проблемой создания искусственных крыльев занимались многие ученые и изобретатели. Так, например, в XVII в. итальянский естествоиспытатель Джовапни Борелли пришел к важному выводу о том, что мускульной силы человека недостаточно для полета. Кроме того, он тщательно изучал способы посадки птиц, форму их крыльев и т. п. вопросы, которые и до сих пор вызывают интерес. Известный английский ученый Роберт Гук пошел дальше и высказал идею об искусственных мускулах, то есть о двигателе.

В России, с ее бескрайними просторами, интерес к полетам не ослабевал веками. Несмотря на неудачи многочисленных «полетчиков», многие верили, что люди все же научатся летать. Характерно, что уже в середине XVIII в. гениальный ученый Михаил Васильевич Ломоносов испытывал модель вертолета с двумя пинтами, вращавшимися в разные стороны. Вертолет предназначался для полетов с метеорологическими приборами, в качестве двигателя на модели была применена пружина.

В это время усиливается потребность в различных устройствах, использующих воду. Два современника Ломоносова, члены Петербургской Академии наук – Леонард Эйлер и Даниил Бернулли – создают основы гидродинамики. В дальнейшем эта наука оказала огромное влияние на развитие авиации.

Однако прошло еще много лет, пока стало совершенно очевидным, что человек полетит, опираясь не на силу своих мускулов, а на силу своего разума. Эту мысль так четко выразил один из творцов науки о движении воздуха – аэродинамики, – выдающийся ученый Николай Егорович Жуковский.