Борис Иванович Черановский и его «параболы». Часть 1

Период 1920-1930-х гг. в мировом авиастроении знаменателен активным поиском новых аэродинамических схем и компоновок летательных аппаратов. Именно в это время были разработаны и испытаны на практике многочисленные необычные конструкции, определившие основные направления последующего развития авиации. К их разработке приступали, как правило, нестандартно мыслящие люди – одни из них видели в технике страну чудес, другие пытались перенести в практическую жизнь наблюдения, которые удавалось подсмотреть в природе.

Советский изобретатель Борис Иванович Черановский относится именно к таким нестандартно мыслящим людям. Хотя в его творческом багаже числится множество оригинальных идей и необычных проектов, в СССР он, прежде всего, считался основоположником схемы самолета «летающее крыло». Впервые Черановский предложил такую схему в 1921 г. и спустя два года с успехом осуществил ее на практике. Дальнейшие его проекты и реализованные конструкции в большинстве своем имели форму крыла с передней кромкой, очерченной по параболической кривой, поэтому получили наименование «парабола».

За годы своей практической деятельности Черановский разработал десятки оригинальных проектов летательных аппаратов, около 30 его планеров и самолетов летало. В предлагаемом читателю материале приводятся основные моменты творческой деятельности талантливого изобретателя и перечень основных его задуманных и реализованных работ.

* * *

Борис Иванович Черановский родился 13 июля 1896 г. в селе Павловичи Волынской губернии в семье сельского учителя. После получения общего образования в Виннице, в 1914 г. поступил в Киевское художественное училище, которое окончил в 1919 г. Уже в годы обучения проявил склонность к изобретательству, в частности, в 1916 г. изобрел и изготовил оригинальную клавишную скрипку, названную им «Клавиола».

В охваченной революционными событиями России Черановский оказался на стороне новой власти. Известно, что в 1919 г. он состоял при штабе Наркомвоенмора (народного комиссара по военным и морским делам) Украины Н.И. Подвойского в качестве художника-плакатиста и агитатора. В 1920 г. по командировке Р.В.С. (Революционного Военного Совета) Украины Черановский направляется в Москву для получения специального авиационного образования. По рекомендации наркома просвещения А.В. Луначарского его приняли в московский авиатехникум, организованный профессором Н.Е. Жуковским.

Прибытие в Москву и первые шаги в авиации Черановский описал в рукописной тетради: «Москва. Деловая. Проекты. 13 сентября 1920 г.».

Все записи в этой тетради проникнуты революционным пафосом, юношеским максимализмом и стремлением изменить столь несовершенный существующий мир. Не только летательные машины интересуют в этот период молодого изобретателя. Он с пылкостью описывает проект оборудования гидроплотин на реке Буг, способных разрешить проблемы судоходства и получения дешевой электроэнергии. Одновременно, именно в этой тетради появляются рисунки полноценного «летающего крыла».

В понедельник 13 сентября 1920 г. Черановский очевидно «начал новую жизнь» – в этот день в указанной тетради появляется первая схема оригинального самолета, выполненного по схеме триплана, несущие поверхности которого по форме напоминают полуокружности с несколько вогнутой задней кромкой. В последующие дни появляется множество эскизов, в которых представлена упомянутая форма крыльев в различных вариантах. Почти на всех рисунках аэропланы имеют крыло в плане с закругленной передней кромкой, причем размах крыла обычно всегда близок его максимальной хорде. В пояснениях к рисункам автор рассуждает, что это наилучшая форма:

«Авиация уходит от птицы и приближается к рыбе».

В ноябре 1920 г. в рабочей тетради Черановского появляются рисунки многоместных двухмоторных монопланов. Один из них, представляющий ярко выраженное летающее крыло с утолщенной обитаемой средней частью, с многочисленными иллюминаторами, «переменной кривизной несущих поверхностей», подписан как проект «Цанония». Известно, что летающее семя лианы «цанония», произрастающей в Индонезии, легко переносится по воздуху и отлично планирует. Понятно, что именно форма семени лианы «цанония» заинтересовала Черановского и дала толчок многим его последующим умозаключениям.

Однако продолжим исследование содержимого тетради:

24 ноября в ней появляется следующая запись:

«Жажда деятельности, осознание возможной полезности и чрезвычайной важности моих изобретений, ряд весьма лестных отзывов и в то же время страшная косность официальных работников, лень, апатия, глупая самоуверенность их и самомнение понуждают меня на крайние меры проведения изобретений в жизнь, т.е. на обращение в высшую инстанцию за помощью.

Запад, находясь в гораздо более выгодных условиях, как до нашей революции, так и в настоящее время, естественно куда как дальше ушел в деле завоевания воздуха и эксплуатации его как лучшего способа передвижения. Все же. несмотря на колоссальные успехи, запад ничем особенным в смысле усовершенствования отличиться не может.

Предлагаемые мной проекты в корне меняют взгляд на авиацию, делая ее весьма экономичной и совершенной как со стороны материальной, со стороны упрощения конструкции, так и со стороны быстроты передвижения и значительной грузоподъемности.

Все конечно зависит от того, как отнесутся к делу усовершенствования нашей авиации лица, стоящие у кормы правления. Изобретателям в цивилизованном государстве должны быть предоставлены все возможности для проведения их изобретений в жизнь. Потому что изобретатель истинный творец новой жизни. Невнимательное отношение к изобретателям самоубийству подобно.

18 декабря.

Вчера был день разных неожиданностей, день крупных побед над косным отношением ко мне окружающей массы. Вчера я заинтересовал Н.И. Ив… (неразборчиво). Вчера я одержал победу в возражениях официальной науке. Вчера я доказал логичность своих построений. Вчера я добился признательности очень многих противников. Вчера я был признан гением.

22 декабря.

Через полчаса я буду в Высшем Техническом училище. Там в аэродинамической лаборатории будут, наконец, произведены опыты с моими несущими поверхностями. Через час должна быть решена судьба моего принципа, и отчасти всего авиационного увлечения. Нельзя сказать, чтобы я очень волновался, но все же, я не совсем ровен. В данный момент не отдаю себе ясного отчета в том, что я буду говорить, чего требовать, что защищать. Но я должен быть стойким и ясным.

24 декабря.

Продувка была не полная. Я не удовлетворен опытом. Продувалась самая крупная пластинка под разными углами, но с одной скоростью – 11 м/с. Положение не доказано. Сравнения еще не может быть.

4 января 1921 г.

Товарищ Калинин предложил мне составить запись моих мытарств в Москве и отношение ко мне тех лиц, от которых мы много ждем, но ничего не получаем. Попробую, по мере возможности, шаг за шагом, начиная со своих успехов в Киеве и кончая вчерашним днем. Трудно выполнить эту весьма сложную задачу, но, кроме меня никто этого не сделает, а потому остается писать самому».

На этом записи в имеющейся тетради заканчиваются. Известно, что в 1921 г. Черановский получил возможность провести общие исследования своих изобретений в Аэродинамической лаборатории Московского Высшего Технического Училища (МВТУ). Он строил модели по своим эскизам и чертежам и далее исследовал их в аэродинамических трубах МВТУ. Несовершенство самих этих труб позволило произвести лишь качественную оценку его предложений, получить сравнительные результаты для нескольких вариантов видоизмененных несущих поверхностей. Однако именно тогда Черановский предложил крыло с удлинением 1,5 и с передней кромкой, очерченной по параболе. Он определял такие свои летательные аппараты как «обитаемое крыло». Мало кто верил в реальность предложений конструктора, однако последующие события доказали полноценность и состоятельность Черановского как талантливого изобретателя.

В декабре 1920 г. в записях конструктора впервые упоминается о проблеме эластичности крыльев. 21 декабря в одной из рабочих тетрадей появляется эскиз орнитоптера, движение крыльев которого осуществляется мускульной силой пилота. В течение следующего года изобретатель проработал конструкцию, а затем построил данный аппарат, назвав его планер-орнитоптер.

Журнал «Вестник Воздушного флота» №10-11/1921 г. сообщал о разработанном изобретателем Б.И. Черановским проекте планера с подвижными несущими поверхностями. Указывались поверхности бипланного типа, прикрепленные к остову планера шарнирами так, что когда верхняя пара крыльев движется вверх, нижняя опускается вниз. Пилот находился в седле, при помощи рук поддерживал равновесие системы, а ногами, продетыми в особые стремена, приводил крылья в движение. Крылья оценивались достаточно эластичными и при маховых движениях создавали тягу вперед, но не подъемную силу.

Отношение журнальной статьи к проекту Черановского было скептическое, в частности имелась ссылка на критический отзыв соратника Н.Е. Жуковского и одного из ведущих сотрудников ЦАГИ Владимира Петровича Ветчинкина. Но, тем не менее, сама идея не отвергалась, в журнале рассуждали о возможных полетах орнитоптера, предполагая, что испытывать или летать на данном планере должен опытный пилот.

Планер-орнитоптер был построен в декабре 1921 г., работоспособность его подвижных элементов демонстрировалась автором в одном из ангаров Ходынского аэродрома в Москве, однако сведений об его полетных испытаниях не обнаружено.

Биплан-двухвостка

Этот проект, относящийся к нереализованным, не вошел в общеизвестный перечень работ Бориса Черановского. Однако необычность и даже явная непохожесть на другие проекты изобретателя заставляют обратить на него внимание. Действительно, определяемый автором как «биплан-двухвостка», задуманный двухмоторный самолет обладал определенными достоинствами. Развитое горизонтальное оперение, близкое по площади с несущими плоскостями, позволяет назвать его с некоторой условностью даже трипланом. Одновременно, сама такая двухфюзе­ляж­ная схема обеспечивает дополнительную жесткость и позволяет отказаться от столь распро­странен­ных в ту пору расчалок и подкосов. Много десятилетий спустя конструкторы в разных странах также пришли к подобной схеме самолета (вспомним к примеру оригинальные проекты американского конструктора Берта Рутана). Сам Черановский написал к фотографии продувочной модели, изготовленной в 1922 г., следующее:

«Модель испытана в аэродинамической лаборатории МВТУ. Результат испытаний хороший. Неосуществлен проект из-за недобросовестности эксперта Б.Н. Юрьева, давшего отрицательный отзыв в НТК УВВС».

Впрочем, в 1922 г. поверить в преимущества такой схемы было весьма непросто.

источник: Михаил Маслов «Б.И. Черановский и его «параболы»» // «Авиация и космонавтика» 2016-04