Изобретатели издавна мечтали летать подобно птицам, приводя в действие крылья своими собственными мускулами. Началось все, наверное, со времен Леонардо да Винчи, в архивах которого обнаружены довольно подробные чертежи орнитоптера — летательного аппарата с машущими крыльями. А возможно, и того раньше, если есть хоть доля правды в древних легендах о людях, которые строили крылья по примеру птичьих и пытались летать на них, спрыгивая то с колокольни, то с обрыва…
Модели птиц-парителей строили и изучали пионеры авиации А. Ф. Можайский, О. Лилиенталь, Н. Е. Жуковский. В 1908 году русский летчик А. Лиуков испытывал в Тифлисе мускулолет своей конструкции с ножным приводом, а спустя 25 лет совместно с В. Андреевым построил моторный орнитоптер АШ-1.
Но машущее крыло не помогло поднять машину в воздух. Поэтому на несколько десятилетий в этой области авиации наступило затишье. Лишь с середины XX века у махолетчиков начался новый бум. Инженер А. Монацков подрессорил крылья планера А-9 и в итоге аппарат «Кашук» летал в Тушине, качая крыльями с амплитудой 4 м.
Стали строить орнитоптеры и в Германии, Франции, но более всего — в США. Инженер-исследователь Мемориального института в г. Колумбус, штат Огайо, Т. Харрис и преподаватель Принстонского университета Д. Деларье создали двухметровую радиоуправляемую модель, но каких-либо выдающихся результатов не добились. Потом они попробовали построить пилотируемый аппарат с размахом крыла 18 м, но тоже без особого успеха.
Параллельно с ними над проблемой машущего полета работал руководитель летно-исследовательской лаборатории имени Распета при университете штата Миссисипи Д. Беннет. Он испытывал радиоуправляемые орнитоптеры, поднимавшиеся на тросе за автомобилем. Беннет также пришел к невеселому выводу: «Должно быть, существует веская причина, объясняющая, почему братья Райт не построили махолет».
Самые серьезные попытки создать орнитоптер предпринял известный ученый Пол Маккриди. Еще лет двадцать пять тому назад профессор, успешно работавший в НАСА, вдруг отошел от ракетных дел и организовал лабораторию, где для начала построил мускулолет, на котором Брайн Аллен перелетел Ла-Манш. Затем он создал небольшую модель летающего ящера-птеродактиля. Она успешно прошла испытания в планирующем полете, и это вдохновило ученого на строительство большого махолета.
В 1989 году на авиабазе Эндрюс под Вашингтоном состоялся демонстрационный полет этого чудища. Спустя несколько секунд после отделения буксировочного троса отчаянно хлопающий крыльями птеродактиль перевернулся несколько раз в воздухе и начал камнем падать на землю. Замешкавшиеся операторы слишком поздно передали команду выпустить парашют, и напичканная электроникой пластиковая модель стоимостью 700 тыс. долларов распласталась на бетоне взлетно-посадочной полосы. «Теперь мы знаем, почему вымерли птеродактили», — отметили журналисты в своих отчетах.
Тем не менее энтузиасты машущего полета все не успокаиваются. Ныне есть два типа мускулолетов. Во-первых, это орнитоптеры с машущим крылом, подобные птицам, и, во-вторых, «воздушные велосипеды», схожие с планерами — с неподвижными крыльями, которые тянет пропеллер, вращаемый ногами пилота.
Поговорим сначала о махолетах. Они в свою очередь делятся на два подвида. Одни обладают кабиной, шасси, относительно сложной системой управления и напоминают самолет. Другие обходятся без колес — наподобие ранца крепятся прямо к пилоту. Такие мускулолеты довольно редки — видимо, сказывается привычка конструкторов к проверенной самолетно-планерной схеме. Но они привлекают компактностью и малым весом. Главный недостаток — ноги пилота с их мощными мускулами оказываются не задействованы.
«Любопытную подсказку дает нам в связи с этим искусница природа, — рассказывал мне изобретатель из Подмосковья Денис Воронин. — Если всмотреться в рисунки-реконструкции древних птеродактилей, становится понятно, что их крылья, как, кстати, и крылья летучих мышей, имеют особое строение. Все четыре конечности связаны между собой соединительной тканью — перепонкой — и почти на равных участвуют в передвижении крыльев. Таким образом, каждый мускул тут в действии. Вот и в ранцевом орнитоптере следует включить в работу ноги…»
Итогом размышлений Дениса, а также труда в мастерской стал уникальный летательный аппарат, в котором для махов крыльями используются практически все мускулы пилота.
Вот что представляет собой эта «птичка». Ее крылья имеют площадь в полностью раскрытом виде 7,2 кв. м, а при отогнутой кромке — 4,8 кв. м; при размахе расстояние между крайними точками составляет 7,5 м. Материал остова — дюралевые трубы.
Крылья крепятся к телу с помощью своеобразных «доспехов», которые плотно облегает торс, талию и плечи летчика. Рама «доспехов» выполнена из дюралюминия, а особенно ответственные узлы — из нержавеющей стали.
Ножной привод крыльев выглядит как площадка с креплениями для ступней; от нее идут шнуры к несущей основе крыльев — ни дать ни взять когти.
Весит такая конструкция, названная изобретателем «Золотым орлом», около 20 кг. Однако, по мнению Воронина, если поменять дюраль на легкие композиты, то массу можно уменьшить как минимум вдвое.
Когда пилот стоит, полностью выпрямившись, шнуры «когтей» подтягивают оба крыла вниз, почти до касания с землей. Сгибая ноги в коленях, чуть присев, летчик дает слабину шнурам, и крылья поднимаются вверх. Этому помогают и резиновые жгуты. В работу включены и руки, для чего в основании крыльев предусмотрены специальные ручки, являющиеся одновременно и органами управления. Одно из крыльев можно придерживать, немного наклонять, разворачивая таким образом аппарат в нужную сторону.
Первые испытания, проведенные в школьном спортзале, показали, что конструкция пока чересчур массивна и неустойчива. Ее придется дорабатывать. Но Денис полон оптимизма. «Еще не вечер», — говорит он.
И он не одинок в своем стремлении покорить небо, махая крыльями. Еще в 1987 году на авиационном празднике в Москве Владимир Топоров продемонстрировал «Истину» — полноразмерный махолет с мотоциклетным двигателем. Машина несколько раз пробежалась по бетонке Тушинского аэродрома, но так и не взлетела. Конструктор обещал исправить ее недостатки и в следующий раз полететь по-стрекозиному.
Через два года Владимир привез в Ригу на очередной слет солидную модель махолета. Семикилограммовая стрекоза с игрушечным моторчиком взлетала с рук, поднималась на 50-метровую высоту и порхала до тех пор, пока был бензин. Она по всем параметрам превосходила модели, о которых шумела западная пресса. Зарегистрирован почти пятиминутный полет махолета.
И, наконец, в 1993 году Топорову все-таки удалось взлететь самому. Вот как это было…
Воткинск, где живет Владимир Топоров, — небольшой зеленый городок с сапфировым озером посередине. Это родина Петра Ильича Чайковского. Здесь, казалось бы, не махолеты придумывать, а сочинять музыку да стихи.
Впрочем, теперь уже все знают, что именно здесь расположен завод, выпускающий самые совершенные ракетные комплексы средней дальности — предмет черной зависти западных инженеров. Клуб «Алые паруса», которым руководил Топоров, при этом заводе. Да и сам Владимир долгое время работал на нем конструктором и расчетчиком.
На лето клуб переехал за город. На опушке леса Топоров и 12 его юных помощников разбили лагерь, построили ангар. Довели до ума начатую еще зимой конструкцию.
Потом в тихое солнечное утро машину вывели из ангара, донесли до шоссе, покатили на соседнее поле. Пилотировал махолет сам конструктор, а разгоняли всей командой с помощью лебедки. Взявшись за пропущенный через нее трос, ребята помчались по полю. Пилот пустил в ход крылья. Скорость возросла, и после короткого разбега машина взмыла в воздух. Топоров начал яростно махать крыльями, и гигантская стрекоза какое-то время набирала высоту. Она летела сто, двести метров, но силы пилота не беспредельны. Махолет снизился и приземлился на краю поля.
Конечно, успех, но Топоров им не очень доволен: «Я чувствую, что махолет можно поднимать с земли без буксировки. Надо работать еще…»
Изобретатели издавна мечтали летать подобно птицам, приводя в действие крылья своими собственными мускулами. Началось все, наверное, со времен Леонардо да Винчи, в архивах которого обнаружены довольно подробные чертежи орнитоптера — летательного аппарата с машущими крыльями. А возможно, и того раньше, если есть хоть доля правды в древних легендах о людях, которые строили крылья по примеру птичьих и пытались летать на них, спрыгивая то с колокольни, то с обрыва…