бросали остальные, и этим спас много тысяч долларов, которые до того обычно растрачивались на сооружение и оборудование дорогих двигателей к машинам, которые оказывались затем при испытании негодными к управлению… Лилиенталь же не только думал, но и действовал, и, делая так, он, возможно, больше всех остальных способствовал разрешению проблемы полета. Он показал возможность действительной практики в воздухе, без чего невозможен успех».
Рассказав вкратце, как устраивались планеры Лилиенталя, Пильчера и Шанюта, Вильбур затем перешел к собственным опытам и сделал обстоятельное сообщение об устройстве планеров и о полетах в Кити Хок в 1900–1901 гг.
В заключение он сообщил о тех расхождениях, какие получились у бр. Райт с воздушными таблицами Лилиенталя и общепринятыми расчетами.
«После нашего возвращения из Кити Хок мы начали ряд опытов по точному определению величины и направления давления, производимого на вогнутые поверхности при ветре под различными углами — от 0 до 90 градусов. Эти опыты еще не окончены, но в общем они подтверждают Лилиелталя в утверждении, что вогнутые поверхности показывают давление, более благоприятное в величине и направлении, чем плоские, но мы получили заметную разницу в точных исчислениях, особенно при углах ниже 10 градусов».
Остановившись на возможностях моторного полета, Вильбур указал, что, вероятно, первые летательные машины будут иметь сравнительно небольшую скорость, возможно, немногим больше 20 миль (32 километра) в час, но проблема увеличения скорости в авиации будет значительно легче, чем в мореплавании. Проблема сухопутного и водного транспорта была разрешена в XIX столетии, потому что можно было начать с небольших достижений и постепенно их развивать. Проблема же авиации была оставлена XX столетию, так как здесь нужно достичь высоко развитого искусства, прежде чем совершить хотя бы один продолжительный полет.
Демонстрируя фотографические снимки полетов иа планере в Кити Хок, Вильбур рассказал о том чувстве радости, которое вызывается планеризмом, и предсказал его дальнейшие успехи в будущем:
«Смотря на этот снимок, вы поймете, что радостное возбуждение от планирующего полета не совсем прекращается после выезда из лагеря. В темной фотографической комнатке дома мы испытывали минуты такого напряженного интереса, как и в лагере, когда снимок начинал проявляться на пластинке… Эти медленные парящие полеты в поднимающихся воздушных течениях таят в себе, вероятно, возможности более обширной практики, чем все другие доступные человеку способы летания, но их недостаток в том, что они требуют или сильного ветра, или больших поддерживающих поверхностей. Тем не менее, когда планеристы достигнут большого искусства, они смогут сравнительно безопасно держаться в воздухе часами и благодаря постоянной практике так развить свое знание и искусство, что смогут подниматься высоко в воздух и выискивать воздушные течения, которыми пользуются парящие птицы, чтобы переноситься к любому месту, сначала поднимаясь по кругу, а затем скользя вниз».
Бесспорные выводы из двухгодичных опытов с планером Вильбур суммировал в конце доклада в следующих восьми пунктах: 1) подъемная сила большого аппарата, неподвижно висящего в потоке ветра на небольшом расстоянии от земли, гораздо меньше, чем следовало бы быть по лилиенталевской таблице, при движении аппарата по воздуху это различие не так заметно; 2) отношение лобового сопротивления к подъемной силе в хороших плоскостях меньше при углах атаки от 5 до 12 градусов, чем при угле в 3 градуса; 3) в вогнутых поверхностях центр давления при 90 градусах находится вблизи геометрического центра поверхности и передвигается медленно вперед, когда угол становится меньше, пока не достигнут предельный угол, зависящий от формы профиля и величины вогнутости крыла, после чего центр давления быстро движется назад, пока угол атаки крыла не обратится в нуль; 4) при одинаковых условиях большие несущие поверхности могут быть управляемы не труднее, чем меньшие по размеру, если управление совершается посредством манипуляций с самими поверхностями, а не передвижением тела пилота; 5) лобовое сопротивление каркаса может быть сделано гораздо меньшим, чем обычно считается; 6) оба хвоста, вертикальный и горизонтальный, могут безопасно сниматься при планировании и других опытах летания; 7) горизонтальное положение тела планериста безопасно, и лобовое сопротивление таким образом уменьшается в пять раз по сравнению с вертикальным положением; 8) две бипланных поверхности имеют меньшую подъемную силу по отношению к лобовому сопротивлению, чем каждая поверхность в отдельности, и даже при учете веса и лобового сопротивления стоек и тросов.
Доклад Вильбура был напечатан в декабрьском номере «Журнала Западного общества инженеров» за 1901 г. и благодаря Шанюту стал известен затем во Франции, где капитан Фербер, пробовавший сначала аппарат Лилиенталя, скопировал по описаниям и снимкам планер бр. Райт и начал с ним производить опыты.
Самым главным положительным результатом полетов 1901 г. в Кити Хок было то, что после своего временного разочарования бр. Райт ясно увидели, что без точных аэродинамических данных невозможно разрешить проблему полета. Этих точных данных, как показали их опыты, они не могли найти в аэродинамике того времени, блуждавшей, как они правильно выразились, ощупью в темноте. Насущный для авиации вопрос об изучении сопротивления движущихся в воздухе тел и о возникающих при этом силах в то время только робко намечался в немногих случайных противоречивых работах. Воздушные таблицы Лилиенталя были лучшей практической работой в этом направлении, но и они, как обнаружилось на практике, оказались далеко не точными. Кроме таблиц Лилиенталя, в распоряжении бр. Райт находилась книга проф. Лэнгли «Эксперименты по аэродинамике», но его вычисления казались бр. Райт еще менее точными, чем таблицы Лилиенталя.
«Мы ничем не обязаны Лэнгли», — говорил потом Мак Мэгону Орвил, вспоминая об этом периоде.
Бр. Райт не могли найти в аэродинамике точных вычислений даже для единицы измерения воздушного давления — давление воздуха при скорости движения в одну милю на один квадратный фут плоскости. Результаты различных вычислений разнились здесь на целых 50 процентов.
«Если это простейшее из измерений представляло столько затруднений, — пишет Орвил, — то, что сказать о затруднениях, встреченных теми, кто пытался определить давление при каждом угле, когда поверхность наклоняется все более и более боком к ветру? В XVIII столетии Французская академия составила таблицы, дающие такую информацию, и потом позднее Воздухоплавательное общество Великобритании повторило эту попытку. Многие исследователи также публиковали свои вычисления и формулы, но результаты получались такие противоречивые, что проф. Лэнгли произвел новый ряд вычислений, легших в основу его знаменитого труда «Опыты по аэродинамике». Однако критическое рассмотрение данных, на которых он основывал свои выводы относительно давления при небольших углах, обнаружило такие различные результаты, что многие его выводы были только предположениями. Чтобы работать разумно, необходимо знать действие множества вариаций, которые существуют в поверхностях летательных машин. Давление на квадраты другое, чем на прямоугольники, круги, треугольники или эллипсисы; вогнутые поверхности разнятся от плоских и разнятся между собой при разной величине вогнутости; дуги круга разнятся от дуг парабол, которые тоже разнятся между собой; толстые поверхности разнятся от тонких и поверхности более утолщенные в одном месте, чем в другом, разнятся в давлении, когда положение максимума толщины различно; одни поверхности более эффективны при одном угле, другие — при другом угле. Форма края также дает разницу, так что возможны тысячи комбинаций в такой простой вещи, как крыло».
Чтобы вычислить точно эти тысячи комбинаций, бр. Райт приступили к кропотливым аэродинамическим опытам. На свои опыты они сначала, по их собственному признанию, смотрели как на спорт, но потом невольно подошли к научной стороне проблемы и нашли ее такой захватывающей, что погружались в нее все глубже и глубже.
Измерение сил сопротивления движущегося по воздуху тела в современной аэродинамике производится двумя методами: или тело движется с определенной скоростью по спокойному воздуху, или воздух набегает с определенной скоростью на неподвижное тело. В то время, когда бр. Райт начали свои занятия по аэродинамике, в ней господствовал исключительно первый метод. И Лэнгли и Максим производили свои опыты, вращая предметы или модели рукой по воздуху. При таком способе очень трудно было измерить, под каким углом находилась вращаемая плоскость или модель в тот или иной момент. Кроме того результаты испытаний искажались влиянием центробежной силы в зависимости от большей или меньшей близости вращаемого предмета к центру вращения. Неудивительно, что и результаты опытов получались противоречивые и неточные.
