О движении

А. Н. Крылов первый указал, что корпус судна вибрирует и при совпадении периода собственных колебаний судна с периодом колебаний моря должно наблюдаться явление резонанса. Причиной вибраций корпуса судна являются также толчки судовой машины. В случае явления резонанса очень затрудняется артиллерийская стрельба и даже пребывание на судне становится мучительным.

«Надо привести еще один вопрос, — писал А. Н. Крылов, — который возник в связи с увеличением длины судов и мощности устанавливаемых на них механизмов, в особенности поршневых, — это вопрос о вибрации или сотрясениях корабля, вызываемых работой машины… Корабль можно уподобить громадному упругому стержню или гигантской ножке камертона… Корабль имеет определенные периоды свободных собственных упругих колебаний — это его тоны и обертоны. Возбуждающие же силы суть неуравновешенные силы инерции движущихся частей машины, частота изменяемости которых пропорциональна числу оборотов ее, т. е. равна или этому числу оборотов, или удвоенному, или утроенному и т. д. Всякий раз, когда период этой изменяемости, или частота ее, будет близок к одному из периодов, или частот, свободных колебаний корабля, имеет место резонанс и возникает вибрация корабля. Зная причину этого явления, можно его предвычислить и — или устранить, или низвести до допустимых пределов».

Как практик-кораблестроитель А. Н. Крылов пришел к выводу, что для уменьшения вибрации корабля нужно увеличивать жесткость той части корпуса, где установлены машины.

Решение проблемы полета

Наблюдение парящего полета птиц и воздушного змея убеждало, что если воздушный поток встречает плоскость, наклонную к его направлению, то возникает подъемная сила. Следовательно, двигаясь вперед, наклонная плоскость может подняться вместе с прикрепленным к ней грузом.

Руководствуясь этим соображением, русский морской офицер и изобретатель А. Ф. Можайский (1825–1890) создал в 1876 году первую в мире модель самолета, которая могла свободно лететь, сохраняя равновесие.

Судьба А. Ф. Можайского может служить примером тех трудных условий, в которых работали русские ученые и изобретатели в царской России.

По окончании Морского кадетского корпуса А. Ф. Можайский плавал на парусных судах. Но в то время уже началось строительство и паровых судов. В 1860 году А. Ф. Можайский получил назначение оснастить механизмами строившееся на русской верфи паровое судно «Всадник». Эта работа дала ему основательные знания судовых машин.

Вскоре, однако, морская служба А. Ф. Можайского окончилась, так как царское правительство решило сократить военный флот. А. Ф. Можайский поселился в своем поместье и был выбран почетным мировым судьей. В это время, повидимому, он и заинтересовался проблемой полета на аппарате тяжелее воздуха.

Однако, чтобы производить экспериментальные исследования, нужны были средства для постройки крупных моделей самолета, но А. Ф. Можайский не располагал ими.

В то время не были еще решены важнейшие вопросы авиации. Никто не знал, как изменяется подъемная сила крыла в зависимости от угла наклона и скорости поступательного движения.

Размышляя над постановкой первых опытов, А. Ф. Можайский уподобился путешественнику без карты и компаса в неизвестной местности. Но он справился с поставленной перед самим собой задачей.

Для испытания подъемной силы крыла А. Ф. Можайский установил его на тележке. При поступательном движении тележки наклонное крыло поднималось на воздух. По весу крыла можно было определить развивавшуюся подъемную силу, которая менялась в зависимости от наклона.

На таком немудреном приспособлении А. Ф. Можайский изучал законы аэродинамики. Он нашел наивыгоднейший наклон крыла и определил испытываемое им сопротивление воздуха. Свои выводы изобретатель проверял на маленьких самодельных моделях. Но это не удовлетворило его.

Может ли крыло поднять человека?

Чтобы решить этот вопрос, А. Ф. Можайский задумал сам подняться на воздух при помощи большого воздушного змея. Никто до него не осмеливался сделать этот рискованный опыт.

Змей был сделан из деревянных брусков и обтянут парусиной. Его поставили на телегу, в которую впрягли тройку лошадей. А. Ф. Можайский был крепко привязан к змею.

Когда кучер погнал по дороге лошадей, змей стал подниматься. Кучер распускал веревку, и змей набирал высоту, поднимая с собой изобретателя.

А. Ф. Можайскому удалось благополучно спуститься на землю, доказав возможность полета.

После этого А. Ф. Можайский поехал в Петербург с летающей моделью, чтобы получить от правительства средства на постройку большого самолета, который мог бы служить для дальнейших опытов.

В Петербурге он проделал ряд успешных опытов со своей моделью, поразивших присутствовавших ученых, инженеров и военных. Всем стало ясно, что проблема полета на аппарате тяжелее воздуха разрешена.

Модель Можайского получала движение от вращения гребного винта, какие устанавливаются и на морских судах. В воздухе ее поддерживали неподвижные прямоугольные плоскости — крылья, поставленные под углом к направлению полета.