«Летающая Бочка» Маттиони — запоздалое признание для итальянского изобретателя

Среди многих изобретений, к которым итальянцы приложили свою руку, и среди изобрателей, кто в прошлом внес свой вклад в их реализацию, нет никаких сомнений в том, что создание реактивного самолета является одним из самых важных. Конечно, наши соотечественники были не одни, и не были первыми, кто был заинтересован в решении этой проблемы, было достаточно подумать, ограничившись для экономии места только двумя примерами: монопланом Bertrand 1910 года и исследованиями румына Анри Коанда, который построил биплан, представленный на парижской выставке в октябре 1910 года.

Тем не менее, работы итальянских авиаконструкторов и проектировщиков, среди которых мы должны помнить Кановетти (Canovetti), Кампини (Campini) и теории Робида (Robida) и даже после стольких лет представляют особый интерес и должны рассматриваться с уважением. Среди пионеров итальянского реактивного полета есть место Антонио Маттиони (Mattioni) и его "летающей бочке", которая справедливо рассматривается как частичный, и косвенный предок реактивных самолётов, которые сейчас с громом бороздят небеса.

Антонио Маттиони родился в Чивидале-дель-Фриули (Cividale del Friuli) 20 июля 1880 года, его авиационные исследования начались в 1908 году, когда полеты были еще в зачаточном состоянии. Движимый страстью, он направился в Скио (Schio) к строящему дирижабль графу Алмериго да Скио (Almerigo da Schio). В этой сложной обстановке Маттиони в скором времени разработал два патента значительной эффективности для управления дирижаблями — патенты впоследствии были проданы за рубеж. Затем, чтобы расширить свои знания, он отправился в Англию. По возвращении на Родину, он поселился в Савоне (Savona), где в 1910 году он начал думать о строительстве самолетов собственной конструкции, с новыми характеристиками и во многих аспектах революционными. Его исследования продолжались на протяжении более десяти лет только с теоретической базой и со скромным экспериментами с летающими моделями. Переезд во Флоренцию, он с прибылью занялся издательском делом и ремесла, накапливая с этими мероприятиями деньги, необходимые для реализации своих идей в области аэронавтики. В 1920 году, привлекая все свои финансовые ресурсы, в старом ангаре Марсова Поля (Campo di Marte) во Флоренции начал строительство самолета с трубчатым фюзеляжем и с очень оригинальными и уникальными для того времени свойствами. В работе ему помогали пилот Васко Магрини (Vasco Magrini) и брат, имевший некоторые знания о практической механике. Для испытаний изобретатель, который не хотел оставлять ничего на волю случая, решил доверить самолет Васко Магрини, считавшему одним из лучших пилотов эпохи.

Довольно необычный самолет вместо нормального фюзеляж имел широкую трубу, которая была продлена до хвоста самолета и внутри которой помещался оставленный военными ротативный двигатель Gnome Le Rhóne мощностью 80 л.с. про 1150 об/мин, приводящий в движение двухлопастный винт, работающий вне туннеля.

Фотокопия патентов Маттиони. В разрезе схематически показано продольное сечение фюзеляжа с цилиндрической внутренней диафрагмой, которая представляет собой камеру сгорания

Сразу за двигателем в задней части этого уникального трубчатого фюзеляжа находится устройство с механическим управлением, которое могло уменьшить или увеличить прохождение воздушного потока. Этот поток, пересекая цилиндр, нагревался в процессе эксплуатации двигателя и, вращаясь вместе с выхлопными газами, увеливал скорость по принципу Вентури, давая больше тяги для самолета с целью улучшения его эксплуатационных показателей. Кабина пилота находилась между длинными стойками шасси и металлическими стяжками, которые укрепляли консоли крыла и центральную трубу.

В 1922 году странная машина начала выруливать на поле, но уже на этом этапе бывший за штурвалом Магрини осознал неэффективность хвостового оперения и понял, что необходимы существенные изменения для отправки его в полет.

Затем самолет отправили в ангар, где над ним были проведены основные работы: цилиндр был уменьшен в длину и выполнен подобно реальному фюзеляжу, который особенно в задней части уже не отличался от традиционных. Характерное место пилота, напротив, осталось без изменений. 29 декабря 1923 года на Марсовом поле во Флоренции "Летающая Бочка", как ее в шутку называли флорентийцы, совершила первый полет. Странный аппарат быстро пробежал короткое поле и вдруг оторвался от земли, задрав нос в сильном кабрировании, вынудив пилота попытаться вернуться назад на землю. Посадку, однако, не была «мягкой»: самолет упал на хвост, повредив шасси, в то время как крепко привязанный испытатель получил незначительные ушибы. Васко Магрини описал свои впечатления следующим образом:

«После нескольких скачков по газону все же решил пробовать машину целиком; вопреки воле изобретателя я потянул рычаг и остался на мгновение с остановившимся сердцем, ожидая увидеть эффект от маневра. Машина бешено рванула в небо неудержимым быстрым вихрем. Удивленный, я постарался исправить маневр, и не слишком послушный аппарат работающий от двигателя малой мощности, но все же с большой скоростью, принял горизонтальное положение, из которого постепенно перешел к спуску для приземления. Посадка не была удачной не из-за ошибочного маневра, а из-за отсутствия своевременной работы аэродинамического тормоза, помещенного в центральную часть большого цилиндрического крыла.»

Маттиони не стал унывать и вместе с пилотом стал изучать динамику испытания, идентифицируя причину той первой частной неудачи в неправильном положении центра тяжести самолета. Потом он возобновил работу с новой энергией, делая некоторые улучшения, которые должны были стать решающим: крыло было опущено, мотор был перенесен от центра туннеля ниже с опорой на внутреннюю его часть.

Две фотографии первой версии «Летающей Бочки» в процессе производства. Этот прототип не летал, а лишь выполнял только рулежки и потом был изменен

В 1924 и 1925 годах несколько измененная «Летающая Бочка» летала неоднократно летал, отлично взлетая за короткие промежутки времени после коротких пробежек. К сожалению, испытания не могли быть продолжены из-за отсутствия средств. Но чем была «Летающая Бочка» и каковы ее характеристики? Мы сообщаем точное описание патента № 228976, 1926:

«Фюзеляж состоит из цилиндра, на входе которого установлен ротационный двигатель, имеющий винт меньшего диаметра, чем цилиндр фюзеляжа. Воздух, таким образом, приводится во внутренней части цилиндра. Здесь есть двенадцать секторов, управляемых с помощью шарниров и связанных с таким же количеством тросов, собранных затем в единственном кабеле, проходящем через общую ось цилиндра; таким образом тяги с помощью рычага могут занять соответствующую секцию цилиндра, оставляя центральный отверстия для прохождения воздуха. Изобретатель этого устройства, называемого "воздушного тормоза", резервирует за последним функцию сопротивления перемещению путем уменьшения и градуирования скорости самолета в дополнение к парашюту после приземления. Для регулирования секторов они оснащены возвратными пружинами, которые несмотря на действие воздуха, приводят их к внутренним стенкам цилиндра фюзеляжа, освобождая соответствующий кабель управления. По бокам цилиндра в его передней части с помощью подкосов прикреплены крылья с нормальными элеронами. Также имеется рули высоты, направления и поддерживающий хвостовой костыль аналогичные тем, что у обычных аппаратов. Под фюзеляжем и между костылями шасси расположена кабина пилота и, возможно, пассажиров, оборудованная всеми необходимыми передаточными механизмами. Кабина закрытого типа (лимузин) с соответствующими отверстиями для обзора и доступа в саму кабину. По словам изобретателя такой аппарат будет максимально устойчивым, неспособным к боковому скольжению, штопору, скольжению на крыло, с возможностью сильного снижения скорости за счет аэродинамического тормоза, требовать короткого пространства для взлета и пробега и, наконец, будет иметь максимальный коэффициент механической безопасности.»

Вторая версия «Летающей Бочки», слева Антонио Маттиони, справа Васко Магрини, который был тест-пилотом самолета на Марсовом поле Флоренции 23 декабря 1923 года

Маттиони, как мы видели, предусмотрительно защитил свое изобретение, запатентовав в Италии и в некоторых других европейских странах, и напрасно ждал официального признания и финансовой помощи, с которыми он продолжил бы эксперименты по практической реализации других аналогичных самолетов, но более усовершенствованных. Возможность для нашей страны получить, уже в 1923 году аэропланы на основе, хотя бы частично и в рудиментарной форме, принципа реактивного полета; но как это слишком часто бывало в нашей истории близорукость и преступная беспечность наших бюрократов также подвергших беспощадно резкой критике это изобретение. Запросы, с которыми Маттиони уверенно обращался в правительство, получли неизменный ответ:

«Изобретение не интересует».

Фото второй версии самолета: можно заметить секторы, которые регулируют поток воздуха в центре цилиндра 

После очередных бесплодных попыток заинтересовать власти и авиационную промышленность Антонио Маттиони, уничтоженный морально и материально, (для создания самолета он потратил более миллиона лир 1923 года, отдавая все свое имущество) ушел в сторону, снова занимаясь издательским делом. В течение долгих лет о нем больше ничего не было известно.

Слева — вторая версия «Летающей Бочки» с сокращенным цилиндром и расположенным ниже фюзеляжем. Справа — третий и окончательный вариант с низким крылом и двигателем перемещенным внутрь цилиндра 

Самолет в течение многих лет был заброшен в ангаре, где он был построен и впоследствии стал предметом любопытства тех, кто его видел. В 1941 из-за войны он был разрушен.

В 1950 году изобретатель, теперь семидесятилетний и уже долгое время проживающий в Удине, получил первые справедливые, но запоздалые признания. Сначала Министерство Авиационной Обороны (Ministero Difesa Aeronautica), а вскоре после этого также Городского совета Флоренции. Впоследствии в Национальный Институт экспертизы изобретений (Istituto Nazionale per l'Esame delle Invenzioni) по настоянию того же Маттиони официально признал приоритет "Летающей Бочки" перед другими типами реактивных самолетов следующим документом, который мы приводим полностью:

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ ЭКСПЕРТИЗЫ ИЗОБРЕТЕНИЙ ул. С. Базилио, 9 — Рим

Рим. 10 марта 1950 года

Дело № 12/517

Заголовок: Аэроплан Маттиони

Документы:

• Письмо Анди (Andi) от 27/12/1949 (Национальная Ассоциация Изобретателей (Ass. Naz. Inventori))
• Письмо Магрини от 27/12/1949 (пилот самолета МАттиони)
• Письмо Маттиони от 14/11/1949
• Журнал «КРЫЛО» («ALA») 1 июля 1949 (краткое изложение)
• Письмо Пуччетти (Puccetti) от 5/10/1949 (копия)
• Доклад Пьятти (Piatti) сентябрь 1948 (копия)
• Вечерний вестник (Gazzettino Sera) 15/2/1949
• Информационный курьер (Corriere Informazioni) 20-21/4/1949
• Вечер (Pomeriggio) 25/10/1949
• N°4 фотографии

Автор представляет на рассмотрение этого Института ряд исследований, патентов и достижений, начатых в 1910 году и материализованных в 1923-24 годах строительством прототипа и его летными испытаниями в целях продемонстрировать обоснованность научной, технической ценности и приоритета в области авиастроения. Запрос сопровождается большим объемом документации включающем, в частности, в дополнение к ссылке на итальянские патенты № 226826 зарегистрированные 22 декабря 1923 года и № 228976 18 марта 1924 года; французский патент № 590 604 от 19 декабря 1924 года; голландский патент № 28839 от 16 декабря 1924 года; несколько фотографий; заявление пилота Васко Магрини, выполнявший полеты на прототипе; заявление полковника Гоффредо Пуччетти (Goffredo Puccetti), присутствовавшего при его первом полете; заявление инженера Пьятти Винченцо (Piatti Vincenzo) и письмо Национальной ассоциации изобретателей.

Справочные материалы из указанных патентов и документации представленной инициатором и непосредственно проведенные исследования позволили сделать вывод, что самолет построен в 1923 году всесторонними заботами Comm.(?) Антонио Маттиони, и в последние месяцы того же года были проведены приемочные испытания аэроплана, который соответствовал следующим характеристикам:

1. Нормальный фюзеляж был заменен полым цилиндрическим корпусом с горизонтальной осью, совпадающей с продольной осью самолета.
    
2. В передней части указанного цилиндрического корпуса и внутри него были размещены ротативный двигатель 7 цилиндровый Gnome Rhone мощностью 80 л.с. при 1150 оборотах в минуту и тянущий двухлопастный деревянный пропеллер.
3. Во внутренней части цилиндрического корпуса позади двигателя размещено управляемое вручную устройство, задаччей которого является уменьшение свободного сечения прохода воздуха и, следовательно, увеличения скорости. 

Аэроплан является монопланом с общим размахом 6 метров, шасси с двумя колесами и кабиной, в которой размещены органы стабилизации и управления.

Из приведенного описания следует, что в самолете, о котором идет речь, в дополнение к концепции повышения эффективности винта также использовался принцип расширения воздуха, нагревающегося при контакте с цилиндрами двигателя, в результате которого образуется взрывчатая смесь на выходе из двигателя значительно расширяющаяся за счет высокой температуры сгорания. Благодаря этому не только увеличивания скорости притока газового столба, направленного через полый цилиндрический корпус с помощью соответствующих усеченных конических поверхностей. Все эти принципы, хотя и в зачаточной форме, в самолете Маттиони — неоспоримая первая реализация реактивного движения, которое было найдено в гораздо более позднее время, дало такой большой урожай успеха и с колоссальным обилием способов применения по сравнению с относительно скромными и личными машины, созданной Маттиони. Самолет Маттиони, пилотируемый Васко Магрини, совершил несколько полетов в конце 1923 и начале 1924 года на аэродроме Марсово Поле Флоренции. Вероятно из-за ограниченности оборудования того аэродрома, у которого, между прочим, не было базы для измерения горизонтальной скорости, не были собраны официальные данные характеристик самолета Маттиони: все же по единодушному мнению людей, которые присутствовали при полетах, и того же пилота, принимая во внимание ограниченную установленную мощность, значительный вес аппарата и его недоразвитую конструкцию горизонтальная и вертикальная скорости были очень высоки, значительно выше, чем можно получить с аналогичным аппаратом традиционного типа и с одинаковой мощностью. Поэтому мы должны заключить, что практические результаты, несмотря на неоспоримые недостатки прототипа и в связи с нехваткой ресурсов, подтвердили теоретические прогнозы, оставляя предвидению широкие возможности для развития. 

К сожалению невозможность со стороны изобретателя поддержать собственные дополнительные расходы и пренебрежение со стороны авиационной среды, а также пренебрежение как промышленных кругов, так и государственных не позволили дать продолжение смелой попытке, которая спустя несколько лет дала большие развитие и успехи. Ни один другой самолет с основными характеристиками самолета Маттиони или иным образом использующий реактивное движение не был построен и запущен в небо до и во время создания этого аэроплана. Приоритет будет отдан Маттиони за концепцию и реализацию самолета, который в зачаточном состоянии применял принципы современного реактивного движения.

Куратор /подписано/ доктор Л. Пасторелло (L. Pastorello)».

В 1956 году мэр Флоренции г-н Джорджио Ла Пира (Giorgio La Pira) во время торжественной церемонии в Палаццо Веккьо (Palazzo Vecchio) вручил Антонио Маттиони золотую медаль в память о его изобретении и первом полете с Марсова поля 29 декабря в далеком 1923 году. Награды были также дарованы городским советом Чивидале, который помимо передачи ему художественного пергамента позднее хотел признать знаменитого соотечественника, присвоив его имя улице в историческом центе города.

7 декабря 1958 года профессор Джованни Серрали (Giovanni Serragli), преподаватель аэродинамики в Университете Флоренции, в своем докладе сказал буквально следующее:

«Я внимательно изучил документы, представленные господином кавалером Маттиони и относящиеся к опытам с самолетом под названием "Бочка" с винтом, помещенным в трубопроводе и регулируемым с помощью секторов. Самолет пилотировал сомм. Магрини. Дата проведения исследований и опытов, а именно: 19.10.1923, я думаю, раньше, чем у других подобных проектов и, в частности, французского инженера Мело (Melot), который можно рассматривать как основу нынешних реактивных двигателей. Тот факт, что Мело публиковал приблизительно в 1925 году проект реактивного двигателя, состоящего из центробежного компрессора с многоступенчатой камерой сгорания и турбины, также многоступенчатой. Конструкция кавалера Маттиони является первой попыткой создания системы дополнительной обработки потока воздуха, а именно вместо проходящего свободно винта тот же винт используется для создания давления и скорости в специальном помещении, а потом, с этими элементами выпускается струя топлива через форсунки.

Кавалер Маттиони предвидел использование так называемой камеры сгорания, потому что за винтом в нем содержится место для сбора отработавших газов двигателя, которые смешивались с воздушным потоком винта. Также отметим, что этот поток был уже подогрет, будучи использован для охлаждения двигателя. Таким образом, можно утверждать, что эта система была в определенном смысле отличной от тех, которые были разработаны и испытаны, и что винт был помещен в трубу для получения только аэродинамического эффекта. Поэтому я считаю целесообразным называть кавалера Маттиони предшественником реактивного движения. 

/подписано/ профессор Джованни Серрали».

После многих лет запустения и забвения Антонио Маттиони получил, хоть и с опозданием, те награды, которых он вполне заслужил. Это были первые и последние радости после стольких разочарований.
 

Антонио Маттиони — создатель «Летающей Бочки» — получил должное признание в 1950 году, в возрасте семьдесяти лет 

Антонио Маттиони умер в Удине 11 января 1961 года.

2 мая 1976 года заботами Ассоциации по развитию историчееских и художественных исследований города Чивидале (Associazione per lo Sviluppo degli Studi Storici Artistici di Cividale), Нацианальной ассоциации офицеров авиации (Associazione Nazionale Ufficiali dell'Aeronautica) и Ассоциации авиационного вооружения (Associazione Arma Aeronautica) была помещена мемориальная доска на его родном доме на улице Царутти (Zarutti).

ИЗВЕСТНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ «ЛЕТАЮЩЕЙ БОЧКИ» МАТТИОНИ

Размах крыла: 6 м
Двигатель: 7-цилиндровый ротативный Gnome Le Rhone мощностью 80 л.с. при 1150 об/мин
Винт: тянущий, двухлопастный, деревянный
Конструкция: дерево и парусина.

Джорджио Евангелисти (Giorgio Evangelisti)

Статья о «Летающей Бочке», которую Aerofan рад опубликовать в качестве предпросмотра, является одной из глав подготавливаемой книги Джорджио Евангелисти «Странные Машины в истории авиации».

источник: La "Botte Volante" di Mattloni, Aerofan 02-1978