Первый в мире серийный летательный аппарат тяжелее воздуха. Планер Lilienthal Typ 11 Normal-Segelapparat. Германия

Статья Вернера Швиппса (Werner Schwipps) «Lilienthals Normal-Segelapparat von 1894» из журнала «Luftfahrt International» 8/1980 была переведена уважаемым коллегой NF и доработана мной и коллегой redstar72. Перевод был выполнен в декабре 2015 года.

За период с 1889 по 1896 год Отто Лилиенталь сконструировал и построил 18 различных типов планеров, размер которых позволял поднять в воздух человека. Все они были испытаны им лично, за исключением последнего, который он не успел достроить до своей гибели. Пятнадцать из них были монопланами и три – бипланами; на трех монопланах предполагалось устанавливать двигатели. 17 из этих 18 летательных аппаратов были построены в единственном экземпляре; фактически все они являлись прототипами в полном смысле этого слова. Лишь один из планеров строился и продавался в больших количествах. Речь идёт об Normal-Segelapparat («обычный планер»), созданном Лилиенталем в 1894 году и ставшем его 11-й конструкцией. Данный планер стал первым серийным летательным аппаратом тяжелее воздуха в мире. Он продавался во многих европейских странах и даже в США по установленной Лилиенталем цене 500 марок за экземпляр. На сегодняшний день сохранились три экземпляра этого планера, и их можно увидеть в музеях Лондона, Вашингтона и Москвы. Сохранились рабочие чертежи Normal-Segelapparat, собственноручно выполненные Лилиенталем эскизы и описание, многочисленные фотографии. Всё это позволяет описать в деталях планер Normal-Segelapparat и историю его создания. Также мы можем, за единственным исключением, проследить за всеми проданными аппаратами этого типа и рассказать об их дальнейшей судьбе.

Выполненные в масштабе 1:10 рабочие чертежи планера Normal-Segelapparat с площадью крыла 13 м² находятся среди письменных и графических материалов Лилиенталя в Немецком музее (Deutschen Museum), Мюнхен. От руки написана и дата – «4.2.95». Однако тут имеет место какая-то ошибка, поскольку достоверно известно, что этот летательный аппарат был построен и испытан в 1894 году в двух экземплярах, один из которых был продан мюнхенцу Алоису Вольфмюллеру (Alois Wolfmüller), а второй – проживавшему в Версале графу Шарлю де Ламберу (Comte Charles de Lambert).

Название «Normal-Segelapparat» Лилиенталь выбрал потому, что он имел причины верить в то, что данный летательный аппарат будет стандартным типом планера для обучения полётам и для спортсменов.

Лилиенталь со своим планером Normal-Segelapparat (Typ 11); 29 июня 1895 года в Лихтерфельде

Отто Лилиенталь более тысячи раз использовал этот опробованный и хорошо зарекомендовавший себя планер для обучения и демонстрационных полётов. К большому сожалению, именно во время полёта на этом планере 10 августа 1896 года из-за внезапного порыва ветра он разбился и погиб.

Размах крыла Normal-Segelapparat составлял 6,7 метра, максимальная длина хорды крыла – 2,4 метра, площадь крыла – 13 м². Крылья можно было складывать. Крыло планера было защищено патентом № 77916 от 3 сентября 1893 года. Нервюры крыла были расположены радиально и выходили из кожухов шарниров (Scharniertasche), расположенных на внутреннем кольце подвесной системы. Крыло можно было складывать и расправлять подобно крылу летучей мыши. Каждое полукрыло имело девять нервюр. Обшивка была выполнена из пропитанной воском материи. При раскрытии крыла его конструкция подкреплялась двумя профилированными направляющими, располагавшимися параллельно направлению полёта. Они имели профиль в виде перевёрнутой буквы «Т» и крепились к нервюрам при помощи колков (Wirbel). Направляющие можно было легко заменить, благодаря чему Лилиенталь мог опробовать на одном и том же планере крылья с различной кривизной поверхности.

Визуальное отличие планера Normal-Segelapparat от предшественников заключалось в том, что его горизонтальное оперение было в большей степени вынесено назад и образовывало вместе с вертикальным оперением крестообразную конструкцию, которую Лилиенталь назвал «хвост» (Schweif). Горизонтальные поверхности хвостового оперения не имели рулей высоты и в сегодняшнем понимании являлись стабилизатором. При помощи шлицов стабилизатор крепился к вертикальному оперению, состоявшему из одного киля. Части стабилизатора у передней кромки были соединены между собой при помощи шарнира, благодаря которому горизонтальное оперение могло самостоятельно отклоняться вверх. Перемещение стабилизатора вниз было ограничено стопорными шнурами (Halteschnüre). По этому поводу Лилиенталь говорил, что это облегчает выравнивание планера при посадке.

У планера Normal-Segelapparat вертикальное оперение работало по принципу флюгера, что помогало постоянно удерживать планер точно против ветра. Однако Лилиенталь уже задумывался об эффективном управлении по курсу и экспериментировал с тросовыми тягами, позволявшими упруго деформировать «хвост» на несколько градусов влево или вправо. Результаты своих экспериментов Отто Лилиенталь осенью 1895 года изложил так: 

«В принципе это работает, но не захватывает. Если тело достаточно свободно, то, быстро меняя положение центра тяжести, можно добиться того же эффекта гораздо более простым путём».

13 декабря 1894 года при отправке планера Normal-Segelapparat мюнхенскому инженеру Вольфмюллеру Лилиенталь дал детальные указания, каким образом следовало распаковывать и собирать планер. Для того чтобы эти указания были более наглядными, он еще и сделал от руки три чертежа, на которых были показаны крепление хвостового оперения, установка профилиро­ванных направляющих на крыле и установка защитной дуги (Prellbügel), защищавшей аппарат и его пилота при ударах о поверхность земли. Она представляла собой изогнутый в виде кольца ивовый прут, имевший толщину с человеческий палец и находившийся в «опорном кронштейне», концы которого были заправлены в два кожаных кармана на кольце подвесной системы. При жёсткой посадке этот упругий элемент принимал на себя энергию удара, предохраняя планер от разрушения.

сделанные Лилиенталем от руки эскизы установки на планер Typ 11 хвостового оперения с расчалками, крепления профилирующих дуг крыла к радиальным нервюрам при помощи колков и установки упругой защитной дуги в носовой части планера 

Для экспериментов Лилиенталь дал Вольфмюллеру следующие советы:

«Сначала упражнения должны проводиться только при самом умеренном ветре, разбег необходимо совершать против ветра, удерживать планер горизонтально и делать небольшие подскоки. Только когда появится уверенность, можно постепенно увеличивать продолжительность подскоков. Касаться поверхности земли следует без провалов. Если при ветреной погоде будет заметно, что воздействие ветра на одно из крыльев сильнее, то следует, наклонив тело и опираясь на ногу, снизить разницу в нагрузке на крылья».

Вольфмюллер опробовал купленный им планер еще зимой в Лехфельде (Lechfelde) и уже в 1895 году построил собственный планер, который по своей конструкции был подобен планеру Лилиенталя, но содержал и его собственные идеи. После смерти Лилиенталя Вольфмюллер на долгое время приостановил свои полёты и только в 1906/1907-х годах вновь приступил к созданию двух планеров. Решающего успеха он не добился.

Однако первый планер Normal-Segelapparat был поставлен не Вольфмюллеру, а жившему во Франции графу де Ламберу, которому Лилиенталь еще 18 августа 1894 года в письме сообщил, что заказанный им планер готов и отправлен экспресс-почтой. К сожалению, ничего не известно ни о полётах на этом планере, ни о его дальнейшей судьбе. И это чрезвычайно удивительно, поскольку позднее де Ламбер очень много говорил о своей роли в авиастроении. В 1909 году он был первым учеником Уилбура Райта во Франции, но никогда не упоминал о своих ранних контактах с Лилиенталем. Ошибочным было бы считать, что это он передал планер в парижский музей авиации. Выставленный там в качестве экспоната планер Лилиенталя является копией и был построен в 1928 году в Берлине Хансом Рихтером (Hans Richter).

Третий планер в начале 1895 года был отправлен доктору Килиану Франку (Kilian Frank) в Карлсбад (ныне Карловы Вары, Чехия), где Франк основал первый в мире союз планеристов. Он читал о полётах Лилиенталя и рассказывал о них в союзе велосипедистов в Карлсбаде и затем спонтанно решил основать союз планеристов 

«для практического изучения лётного дела как вида спорта».

После праздничной встречи на одном из известнейших курортов Богемии планер Normal-Segelapparat был освящен и получил название «Lilienthal». Данный планер еще в 1930-е годы находился в распоряжении управления курортом. Остается неизвестным, пытался ли кто-либо летать на нём.

Три планера Normal-Segelapparat Отто Лилиенталь в 1895 году продал в Британию, Ирландию и в Россию. Покупателями были английский воздухоплаватель Т. Дж. Беннетт (T. J. Bennett) из Оксфорда, профессор Джордж Ф. Фитцджеральд (George F. Fitzgerald) из Дублина, а также профессор механики Московского университета и один из отцов-основателей авиации в России Николай Егорович Жуковский. До сегодняшнего дня в ряде европейских публикаций указывается, что Жуковский получил планер в качестве подарка Лилиенталя, однако нет никаких доказательств этому и, вероятнее всего, всё было иначе.

Беннетт по профессии был дантистом, но с 1871 года являлся секретарём воздухоплавательного общества Великобритании (Aeronautical Society of Great Britain). В течение многих лет Беннетт экспериментировал с различными моделями летательных аппаратов, но неизвестно, проводил ли он какие-либо испытания с планерами Лилиенталя. В 1896 или в 1897 году его дважды принимал Перси С. Пилчер (Percy S. Pilcher), он дважды посещал Лилиенталя в Лихтерфельде (Lichterfelde) под Берлином и сам разрабатывал летательный аппарат, который после его смерти в 1899 году перешел в собственность воздухоплавательного общества. Более пятидесяти лет этот летательный аппарат находился в лондонском музее науки. В 1976 году из-за ветхости он был изъят из экспозиции музея и был возвращен в запасник, а на его место в выставочном зале музея был подвешен дубликат. Переписка между Беннеттом и Лилиенталем до сих пор не была обнаружена, что позволяет предположить, что эти материалы попали в США.

Летательный аппарат с нелёгким прошлым. В 1895 году Лилиенталь продал этот стандартный планер в Оксфорд. Позже этот планер был передан подружившемуся с Лилиенталем английскому пионеру авиации Пилчеру, разбившемуся в 1899 году на планере, представлявшем дальнейшее развитие этого планера. Сегодня данный Normal-Segelapparat находится в Лондоне

Профессор Фицджеральд также был членом воздухоплавательного общества и, как и Вольфмюллер, вместе с планером получил детальную инструкцию относительно распаковки и сборки элементов конструкции планера. Фицджеральд и Лилиенталь до весны 1896 года обменялись восемью письмами, что следует из фотографий, сделанных во время экспериментов с планером в Дублине. Об этом недавно стало известно благодаря историку авиации Филипу М. Джаррету, работающему с журналом «Aeroplane Monthly». На одной из фотографий изображен Фицджеральд, взлетевший на полученном им планере над лугом при помощи специальной рампы, установленной перед Тринити-Колледжем. На другом снимке планер удерживается в воздухе без пилота на высоте примерно четырех метров тремя шнурами подобно змею. На следующий год этот планер попал в один из новых ангаров Тринити-Колледжа, где его подвесили на шнурах. На рубеже веков при попытках использования планера ученым доктором Мак-Кейбом (MacCabe) планер был сломан.

профессор Тринити-Колледжа Фитцджеральд в апреле 1895 года в Дублине при испытаниях купленного у Лилиенталя за £25 планера Typ 11. По-видимому, изображенные на снимке студенты не воспринимают всерьёз попытку своего преподавателя. Находящийся в руках человека планер Лилиенталя позволяет оценить его размеры в сравнении с человеческим телом. Лилиенталь в своём письменном приложении к планеру предупреждал, что обращаться с аппаратом следует очень осторожно. Тем не менее, к сожалению, этот планер был полностью разрушен

Профессор Жуковский с несколькими своими земляками осенью 1895 года посетил Лилиенталя на горе Флигеберг (Fliegeberg) в Лихтерфельде. После этого посещения Жуковский на одной из своих лекций в Москве сказал следующее:

«Важнейшим изобретением последних лет в области воздухоплавания стал летательный аппарат немецкого инженера Отто Лилиенталя».

Во время своего посещения Жуковский забрал планер, который затем был передан Московскому университету и сейчас представлен в качестве экспоната в малом музее Жуковского. Сегодня мы не можем сказать, проводились ли с этим планером эксперименты.

планер Typ 11 в Московском музее Жуковского. Русский пионер авиации профессор Николай Жуковский был восхищенным сторонником Лилиенталя и в 1895 году приобрёл этот планер

В США был приобретён только один планер Normal-Segelapparat. Это было весной 1896 года. Покупателем был газетный магнат Уильям Р. Хёрст (William R. Hearst). Как сейчас установлено, американец Огастес М. Херринг (Augustus M. Herring) проводил свои эксперименты не с ориги­нальным летательным аппаратом Лилиенталя, а с тремя различными репликами его планера. Последние эксперименты проводились в лётном лагере, который содержался и управлялся в дюнах озера Мичиган Октавом Шанютом. На полученном Хёрстом летательном аппарате Гарри Бодин (Harry Bodine) перелетел на остров Лонг-Айленд. После смерти Лилиенталя этот летательный аппарат более не использовали. Позднее планер Typ 11 был подарен Смитсонов­скому институту, и сегодня он висит в качестве экспоната в Вашингтоне в Национальном музее авиации и космонавтики.

американский газетный король Уильям Хёрст весной 1896 года приобрёл у Лилиенталя планер Typ 11. Сегодня этот планер выставлен в качестве экспоната Национального музея авиации и космонавтики

В письме франко-американскому инженеру и конструктору планеров Октаву Шанюту, проживавшему тогда в Чикаго, в сентябре 1895 года Отто Лилиенталь писал, что он смог продать по цене в 500 марок за штуку несколько своих планеров Normal-Segelapparat в Британию, Францию, Австрию, Швейцарию, а также в самой Германии. Об аппарате, проданном в Швейцарию, какая-либо иная информация отсутствует; неизвестно даже имя покупателя. Тем не менее, у нас нет причин сомневаться в правдивости слов Лилиенталя и в том, что по крайней мере один из планеров действительно был продан в эту страну. Учитывая его, мы можем говорить о том, что как минимум 8 планеров Normal-Segelapparat нашли своих покупателей. К ним следует прибавить тот, на котором летал сам Лилиенталь и на котором он разбился. Таким образом, всего было построено не менее девяти планеров Lilienthal Typ 11.

Рабочие чертежи планера Normal-Segelapparat послужили исходным образцом для ряда реплик, часть из которых выставлена в музеях как оригинальные планеры. Уже упомянутый выше берлинец Ханс Рихтер, помимо планера для парижского музея авиации, построил в конце 1920-х годов ещё один, который принадлежит Немецкому музею и на правах аренды побывал в музее ВВС в Итерзене (Luftwaffen-Museum Uetersen), музее Отто Лилиенталя на его родине в Анкламе (Anklam), в школе Лилиенталя (Lilienthalschule) в Берлин-Лихтерфельде (Berlin-Lichterfelde). Планеры Лилиенталя в музеях транспорта в Западном Берлине и Дрездене, а также в музее авиации (Aviodome) в аэропорту Схипхол под Амстердамом, являются репликами более позднего времени. 

Помимо реплик и трёх оригинальных Normal-Segelapparat, о которых рассказано выше, сохранились в музеях и оригинальные планеры Лилиенталя других типов. Так, в Немецком музее находится планер-биплан № 15, а в техническом музее Вены – планер № 10, известный как Sturmflügelapparat.

источник: Werner Schwipps «Lilienthals Normal-Segelapparat von 1894. Das erste Serien­flugzeug der Welt» // Luftfahrt International № 8/1980, с. 336-339.