17 декабря 1903 года нечто напоминающее этажерку с мотором оторвалось от земли и на небольшой высоте за 12 секунд преодолело целых сорок метров. Это был первый полет самолета «Флайер I» братьев Райт. Управлял машиной Орвилл, а его брат Уилбур и еще пять человек наблюдали за этим историческим событием.
Исконная мечта человека — подняться в воздух — уходит корнями в далекое прошлое. Достаточно вспомнить миф о Дедале и Икаре. Еще в ХV веке Леонардо да Винчи сделал наброски летательного аппарата с крыльями.
В 1783 году братья Монгольфье наполнили теплым воздухом огромный шар и совершили на нем полет. В том же году поднялся в небо шар, наполненный водородом. Он достиг высоты в 3000 метров и продержался в воздухе более двух часов. Начало воздухоплаванию было положено. Однако все эти аппараты летели туда, куда нес их ветер.
В 1852 году Жиффар построил аэростат с паровым двигателем и воздушным винтом. Так впервые был осуществлен управляемый полет. В дальнейшем появились более совершенные дирижабли.
Но все эти аппараты были легче воздуха. А человек лелеял мечту взлететь ввысь как птица. Кстати, слово «авиация» происходит от латинского avis, означающего «птица».
В конце XIX века Отто Лилиенталь построил несколько планеров и летал на них, используя для старта возвышенности. Ему же принадлежит разработка теории полета птиц. Во время испытаний нового планера Лилиенталь погиб.
Позднее несколько человек пытались построить планер с паровой машиной. Этим занимались англичанин Максим, француз Клемент и русский офицер Можайский. Но все попытки взлететь кончались авариями.
В 1803 году американец Ленгли установил на самолете вместо паровой машины более легкий двигатель внутреннего сгорания, однако и его постигла неудача.
То, что не удалось Ленгли, получилось у братьев Райт. Владея мастерской по ремонту велосипедов, они все свободное время отдавали постройке планеров и полетам на них. Всего братья совершили около тысячи полетов. Затем Орвилл и Уилбур решили установить на своем планере-биплане двигатель внутреннего сгорания, вращающий два воздушных винта. Подходящего мотора не было, и братьям пришлось самим изготовить двигатель, развивавший мощность в 12 лошадиных сил.
Самолет из деревянных планок, обтянутых полотном, имел размах крыльев 12 метров и весил 340 кг. Колес у машины не было — она стартовала с тележки, которая катилась по рельсам, а потом отделялась от самолета. Пилот управлял рулем высоты и работой мотора лежа. Запуск осуществлялся против ветра, что облегчало взлет.
По жребию лететь довелось Орвиллу. Завертелись винты, «Флайер I» покатился по рельсам и взлетел. Сохранилось фото летящей машины и бегущего рядом с ней Уилбура — ведь скорость была всего 15 километров.
В тот же день братья совершили еще три полета. Один из них продолжался целых 59 секунд и покрыл расстояние в 250 метров. Но, как говорится, лиха беда начало. Уже в следующие два года «Флайер 2» и «Флайер 3» научились летать по замкнутому кругу со скоростью 60 километров в час, преодолевая расстояние до сорока километров.
Братья Райт настойчиво продолжали совершенствовать свои аэропланы. Росла мощность двигателя, высота и продолжительность полета. Во время одного из стартов Орвилл потерпел аварию и был серьезно ранен. Но братья не отступили.
В 1908-м удалось добиться устойчивого полета в течение полутора часов. А в следующем году братья Райт организовали фирму по производству самолетов. Уилбур вскоре умер, но Орвилл дожил до 1948 года и мог воочию наблюдать за колоссальными успехами авиации.
В первые годы XX века появилось много конструкторов аэропланов. Фарман, Блерио, Ньюпор и Фоккер строили и испытывали новые образцы летательных аппаратов тяжелее воздуха.
Нельзя не упомянуть и о заслугах нашего земляка Игоря Сикорского. Именно ему принадлежит идея вертолета с двумя роторами — горизонтальным для создания подъемной силы и вертикальным хвостовым, обеспечивающим стабилизацию полета. В 1913 году конструктор построил четырехмоторный аэроплан «Русский витязь», а затем — хорошо вооруженный бомбардировщик «Илья Муромец».
В 1909 году Блерио первым перелетел Ла-Манш — серьезное достижение по тем временам. За это он даже получил приз — 1000 фунтов стерлингов.
В 1910 году француз Фабр создал «Гидроавион» — первый в мире самолет, способный взлетать и садиться на воду.
Еще через год был построен «Ньюпор 4», развивавший скорость до 100 км/ч. Именно на нем Петр Нестеров впервые выполнил мертвую петлю. А в 1914 году штабс-капитан протаранил вражеский самолет, что стоило ему жизни.
Но и в предвоенные годы полеты на несовершенных аэропланах приводили к жертвам. Если в 1908 году погиб только один летчик, то в 1911-м уже 125.
Первая мировая война способствовала развитию авиации. Первоначальные задачи — разведка и корректировка огня артиллерии — очень скоро усложнились. Появились бомбардировщики и истребители, существенно улучшилось их вооружение. За годы войны скорость аэропланов выросла до 200 км/ч, а потолок достигал пять километров. К 1918 году в армиях воюющих стран уже имелось несколько тысяч самолетов.
После окончания войны началось широкое использование авиации в мирных целях. Прежде всего получила развитие авиапочта. Открылись первые пассажирские рейсы. «Чтобы сделать их рентабельными, срочно разрабатывались самолеты большей вместимости. Их начали строить цельнометаллическими, используя достаточно легкий и прочный дюралюминий.
Для улучшения навигации широко применялись наземные маяки и радиосвязь. Началась разработка систем слепой посадки. Появились достаточно легкие и надежные парашюты.
Увеличение высоты полета потребовало использования кислородных масок, а впоследствии и герметизации кабины. Был изобретен автопилот, позволяющий автоматически выдерживать заданный курс полета.
Постепенно монопланы, обеспечивающие большую скорость, стали вытеснять бипланы. Неуклонно росла мощность авиадвигателей, а их удельная масса (вес на одну лошадиную силу) дошла до 0,5 кг.
В 1927 году Чарльз Линдберг в одиночку совершил беспосадочный перелет через Атлантический океан. Вылетев из Нью-Йорка, он приземлился под Парижем. В полете пришлось преодолеть немало трудностей, но, пожалуй, самым сложным для пилота было не уснуть, поскольку перелет продолжался 33 часа.
Бурно развивалась авиация и в СССР. В 1934 году летчики стали национальными героями — они спасли экипаж раздавленного арктическими льдами «Челюскина». В том же году был построен гигантский шестимоторный самолет «Максим Горький», потерпевший катастрофу при столкновении с сопровождавшим его истребителем.
В 1937 году Чкалов, Байдуков и Беляков совершили беспосадочный перелет из Москвы через Северный полюс в Америку, преодолев 8500 километров. Прославились и пилоты-женщины. Гризодубова, Осипенко и Раскова выполнили беспосадочный перелет Москва—Дальний Восток.
В конце 30-х годов стало ясно, что поршневые двигатели скоро достигнут пределов своих возможностей. Началась разработка реактивных. В 1939 году в Германии поднялся в воздух экспериментальный реактивный самолет.
Приближалась Вторая мировая война, и ведущие державы мира лихорадочно вооружались. Скорость боевых самолетов достигла 500 км/ч, потолок — 12 километров, а бомбовая нагрузка — пять тонн. Появились штурмовики, например Ип-2 с мощным вооружением и броневой защитой.
С самого начала войны авиация превратилась в один из главных стратегических факторов. Отдельные военные теоретики даже заявляли, что авиация способна самостоятельно выиграть войну.
Один из лучших бомбардировщиков, американский четырехмоторный В-29 «Сверхкрепость», развивал скорость 600 км/ч и имел дальность 6000 километров. Суммарная мощность его четырех двигателей равнялась 8800 л.с. Он мог доставить к цели 10 тонн бомб и был вооружен десятью пулеметами и двумя пушками. Широко использовались пикирующие бомбардировщики, обеспечивающие более точное поражение объектов. Пушечное вооружение истребителей начало вытеснять пулеметное.
За годы войны в Советском Союзе было выпущено более ста тысяч самолетов — истребителей Яковлева и Лавочкина, бомбардировщиков Петлякова и Туполева, штурмовиков Ильюшина. А в США сорок авиастроительных фирм произвели для военных нужд свыше 300 тысяч самолетов.
Стремительно развивалась радиолокация, в том числе и бортовая. Появились радиолокационные бомбоприцелы, обеспечивающие бомбежку даже ночью. Самолетные радиолокационные ответчики позволяли войскам ПВО отличать свои машины от вражеских. Первые бортовые локаторы сделали возможными ночные действия истребителей.
В 1944 году появился первый немецкий реактивный истребитель МЕ-262, но серьезного влияния на войну в воздухе он оказать не успел.
После войны реактивные двигатели стали занимать лидирующее положение, причем не только в военной, но и в гражданской авиации. В основном использовались две их разновидности — турбореактивные (Ту-104) и турбовинтовые (Ил-18).
Уже в 1947 году удалось превысить скорость звука. Сегодня рекорд удерживает американский «Локхид» SR-71 — 3500 километров. Ему же принадлежит и рекордная высота полета — 26 километров.
Началась разработка сверхзвуковых пассажирских самолетов. Успешно прошли испытания американский «Боинг-2707» и советский Ту-144. Но только англо-французский «Конкорд» с 1976 года стал выполнять регулярные трансатлантические рейсы из Европы в США, преодолевая расстояние между Лондоном и Нью-Йорком за три часа.
Нынче «Конкорд» сошел с дистанции. Недавно состоялся его последний полет. Этому способствовала высокая стоимость эксплуатации, чрезмерный шум при сверхзвуковом полете и, конечно, катастрофа под Парижем, унесшая более ста жизней.
Одним из наиболее надежных лайнеров считается «Боинг-747» — самый большой пассажирский самолет в мире. На расстояние 10 тысяч километров машина может перевезти 600 пассажиров. Однако в чрезвычайных ситуациях ему под силу и большее. В 1991 году во время операции «Соломон» (срочная эвакуация многих тысяч евреев из Эфиопии) в один из «Боингов» втиснули 1086 беженцев. А после благополучной посадки в Израиле их оказалось... 1088: в полете родилось два ребенка. За время своих полетов «Боинги» перевезли 3 миллиарда 600 миллионов пассажиров.
Нельзя не упомянуть о семействе украинских Анов — крупнейших транспортных самолетах «Антей», «Руслан» и «Мрія». АН-225 «Мрія» — самый большой в мире самолет. При полной загрузке в 250 тонн его дальность свыше четырех тысяч километров. Он способен перевозить на своем корпусе крупные негабаритные грузы, например корабль многоразового использования «Буран». Взлетный вес машины 600 тонн, а скорость — 800 км/час. «Мрія» установила более ста авиационных рекордов. Особо надо сказать об Ан-70. Этому новому военно-транспортному самолету принадлежит большое будущее.
На смену заслуженному В-29 пришел новый стратегический бомбардировщик В-52. Он может взять на борт 31 тонну бомб и ракет, используя дозаправку в воздухе, доставить их в любую точку земного шара. Так, в 1991 году эскадрилья В-52, взлетев в США, запустила крылатые ракеты по целям в Ираке и вернулась на базу. Самолеты пролетели 22 тысячи километров, для чего потребовалось четыре дозаправки в воздухе. Непростую операцию дозаправки выполняют воздушные танкеры КС-135, которые могут всего за несколько минут перекачать до 25 тонн топлива.
Дальнейшее развитие получила палубная авиация. К примеру, атомный авианосец «Энтерпрайз» несет более ста самолетов — штурмовиков, истребителей, разведчиков. Экипаж этого огромного корабля составляет пять тысяч человек. Взлет с относительно короткой палубы осуществляется с помощью катапульты, а при посадке специальный крюк в хвостовой части самолета цепляется за трос аэрофинишера, обеспечивающего достаточно быстрое и плавное торможение.
Развиваются и самолеты вертикального взлета. При взлете и посадке реактивные двигатели изменяют положение в вертикальной плоскости, что и создает подъемную силу. Одним из таких самолетов является английский штурмовик «Харриер».
На современных скоростях летчики боевых машин уже не могут выпрыгнуть с парашютом. Поэтому предусмотрено катапультирование пилота вместе с креслом. В надежности подобных систем даже на малых высотах можно было убедиться на примере недавней трагедии под Львовом.
После внедрения управляемых бортовых ракет класса «воздух-воздух» резко возросли боевые возможности истребителей-перехватчиков. Успешно применяются «умные бомбы» с лазерной системой наведения, обеспечивающие поразительную точность попадания.
Успехи радиолокации и зенитно-ракетного оружия значительно увеличили уязвимость военной авиации. Чтобы затруднить обнаружение самолетов, пытаются уменьшить отражение радиоволн от летательного аппарата. Этого можно добиться двумя способами — увеличивая поглощение радиоволн за счет специальных покрытий или изменяя форму самолета таким образом, чтобы облучающие цель радиоволны не отражались в сторону локатора. Второй путь был предложен русским ученым Уфимцевым, но не вызвал интереса на родине.
Американцы при создании своих самолетов-невидимок использовали оба способа. В результате появились истребитель-бомбардировщик F-117А «Найтхок» и бомбардировщик В-2 «Спирит». Первый из них уже принимал участие в боевых действиях в Ираке и Югославии.
Надо заметить, что украинская «Кольчуга» может засечь и американскую невидимку. Дело в том, что наш локатор использует иной принцип обнаружения цели — по излучению бортовой радиоаппаратуры.
Особый интерес представляет В-2, обладающий дальностью действия 9600 километров и могущий нести обычное и ядерное вооружение. Правда, скорость и потолок этого достаточно уродливого внешне самолета не слишком впечатляют. Но зато стоимость невидимки потрясающая — два миллиарда долларов. Если бы семидесятитонный В-2 изготовить из чистого золота, он обошелся бы в два раза дешевле.
Все большее распространение в военной авиации находят беспилотные летательные аппараты. Вначале подобные машины использовались для разведки, однако теперь с помощью глобальной спутниковой системы навигации они могут осуществлять точное бомбометание и запуск ракет «воздух-земля». Один из таких самолетов «Глобал Хок» может продержаться в воздухе 42 часа и достичь 20-километровой высоты. На повестке дня — разработка беспилотного истребителя.
Возобновлены попытки использовать в беспилотных самолетах особый атомный двигатель, который позволил бы летать без посадки в течение нескольких месяцев.
«ЗН» уже сообщало о проектировании фирмой «Боинг» гигантского экраноплана «Пеликан», который сможет перевозить более 1000 тонн груза.
Террористические акты 11 сентября заставили американцев задуматься над безопасностью полетов. Делаются попытки внедрить бортовые системы принудительной посадки самолетов по командам с земли. Разрабатываются радиолокационные устройства, не позволяющие террористу направить лайнер на какое-нибудь высотное сооружение. Патентуются кресла для пассажиров, которые с помощью воздушных подушек могут мгновенно «спеленать» злоумышленника и даже сделать ему укол снотворного.
После двух революций в авиастроении (цельнометаллический самолет и реактивный двигатель) грядет третья. В последние годы вместо традиционного дюралюминия начали применять специальные композитные материалы, например углепластик. Он обладает достаточной прочностью, но весит меньше, чем металл.
Использование углепластика дало возможность в 1986 году построить легкий самолет «Вояджер». Вес его горючего в пять раз превышал вес самого самолета. Это позволило «Вояджеру» за девять дней без посадки и дозаправки в воздухе облететь земной шар.
Видные авиационные специалисты предрекают в ближайшие десятилетия появление самолетов, перевозящих более тысячи пассажиров. Значительно снизится стоимость и резко возрастет число персональных летательных аппаратов. Следует ожидать развития гибрида самолета и автомобиля. Войдут в строй беспилотные грузовые самолеты и появятся электросамолеты.
За сто лет летающая этажерка братьев Райт достигла в своем развитии поразительных успехов. И можно не сомневаться, что авиация в XXI веке продолжит этот стремительный взлет.