Взлет и падение Икара XIX века

Немецкий инженер и владелец предприятия по производству паровых котлов Отто Лилиенталь был последним в истории науки теоретиком мускульного полета человека как птицы и первым в мире практиком дельтапланеризма.

Книга Лилиенталя «Der Vogelflug als Grundlage der Fliegekunst» представляет собой монографию по биомеханике птичьего полета. Автор предупреждает читателя, что для понимания его математических выкладок достаточно знаний «о теории равновесия и о параллелограмме сил». В остальном специальных знаний не требуется, пишет автор, в отличие от медицины, горного дела или ткацкого производства «в технике полета специалисты отсутствуют, и потому каждый может заняться ею с пользой и, благодаря счастливой мысли, приблизить то мгновение, когда человек окажется способным произвести свободный полет».

Под «свободным полетом» Лилиенталь понимал полет с помощью искусственных крыльев, но без помощи механического движителя, максимум, что допустимо, это поддержка пружинами маха крыльями вверх. Лилиенталь считал, что конструктор крыльев должен исходить из следующих принципов. Взлет с места невозможен, для этого требуется развить мускульное усилие в 1,5 л. с. Взлет возможен при встречном ветре 10 м/с, если крылья при весе до 15 кг будут иметь площадь не менее 10 кв. м. Лучшая для копирования конфигурация у крыльев водно-болотных птиц, в частности аиста. Крылья должны иметь вогнутость снизу глубиной 1/12 ширины крыла. По сути Лилиенталь сформулировал принципы конструкции дельтаплана.

Начиная с 1891 года он применяет свою теорию на практике, стартуя с вершины 30-метрового холма возле его виллы под Берлином. Всего Лилиенталь создал больше дюжины машущих и неподвижных крыльев-монопланов и два крыла-биплана, совершил более 2 тыс. полетов на расстояния до 250 м. В 1896 году при испытании очередного планера он на высоте 15 м клюнул, сорвался в пике и погиб.

Рано или поздно это должно было произойти, потому что в своих конструкциях Лилиенталь нарушал один из своих же постулатов — об имитации полета болотных птиц. Он крепил крылья к плечам и в большинстве своих конструкций занимал сидячее положение, в результате чего центр тяжести был смещен вперед. Тогда как у уток, гусей, аистов длинная шея и центр тяжести смещен назад. На современных дельтапланах пилот висит ниже и чуть позади крыла, соблюдая теорию равновесия Лилиенталя.

Теорию полета Лилиенталя развил Жуковский в докладе «О парении птиц» в 1891 году, а в 1904 году суммировал в своей знаменитой теореме все элементы подъемной силы крыла. В окончательном виде его теорема была опубликована в 1906 году в статье «О присоединенных вихрях». Правда, к этому времени уже три года как летали первые аэропланы с вогнутым снизу профилем крыла и аэродинамической схемой фюзеляжа «утка». Как завещал Лилиенталь.

Сергей Петухов