Реактивный самолёт Николая Телешова

Какой самолёт считать по замыслу первоначальным, поршневой или реактивный? Дилемма не столь проста, даже если учесть, что сама жизнь сначала ответила в пользу первого предположения.  

От первого в мире полёта братьев Уилбера и Орвилла Райт 17 декабря 1903 года на их «этажерке» «Флайер 1» с одноименным двигателем внутреннего сгорания и вплоть до средины 1930-х годов (треть века стремительно развивавшейся авиационной техники!) самолёты с винтами безраздельно господствовали в пятом океане. А чтобы основательно потеснить их крылатыми машинами, движимыми отбрасываемой реактивной струёй, понадобилось ещё добрых полтора десятилетия.  

И всё же: реактивный или поршневой? Чему отдавали предпочтение изобретатели на заре воздухоплавания? Размышляя отвлечённо, склоняешься к мысли в пользу реактивного движителя – как более естественного в природе. Таких примеров немало наблюдается в водной среде, среди осьминогов, каракатиц, сальп, кальмаров и прочих обитателей морских глубин.

Самый быстрый из них – кальмар стенотевтис по прозвищу флайинг-сквид («летающий кальмар»). Он способен промчаться над волнами свыше пятидесяти метров. Или сигануть на семь и более метров в высоту, падая порой на палубы «высотных» океанских судов. Это описал английский исследователь моллюсков доктор Рис. Что сенсацией не являлось: античный писатель Требиус Нигер поведал историю о некоем корабле, якобы затонувшем под тяжестью упавших на его палубу летающих кальмаров.

Земная флора также содержит немало примеров использования растениями именно реактивного эффекта. Самым показательным является Ecballium elaterium, более известный как «бешеный огурец», способный выстреливать семена на шесть с лишним метров.

В небе эффект реактивного движения первыми заметили французы, когда на монгольфьере (или шарльере) вследствие аварийно образовавшегося отверстия в боковой части оболочки началось движение аппарата в сторону, противоположную истечению воздуха. Некто предложил использовать подобный феномен для управляемого полёта, но его подняли на смех: горячего воздуха, позже газа, и так едва хватало, чтобы обеспечить подъёмную силу. Какие уж тут эволюции вправо-влево…

Франция, тем не менее, поднявшая в небо аппараты конструкции братьев Жозефа-Мишеля и Жака-Этьенна Монгольфье и Жака Александра Сезара Шарля, чьими именами они и были названы, ещё в конце XVIII века, более столетия удерживала первенство в деле освоения воздушного пространства. Ничего принципиально нового до появления самолётов Анри Фармана, Луи Блерио, Габриель Вуазена и других (начало ХХ века) ими, французами, предметно не было воплощено, но они жадно собирали и копили идеи.

Твори, выдумывай, пробуй: примерно так звучал призыв, выраженный Надаром (Гаспаром Феликсом Турнашоном), известным фотографом, изобретателем и аэронавтом, выраженный им с своём «Манифесте динамического воздухоплавания», опубликованном в 1863 году. В нём содержалось обращение отказаться от усовершенствований аэростатов и сосредоточиться на создании аппаратов тяжелее воздуха, аэропланов.

Одним из первых, кто отозвался на этот клич, был отставной капитан-артиллерист Николай Афанасьевич Телешов. В качестве отклика, он совместно с некими Менноном и Струве, компаньонами по предпринимательской деятельности, в 1864 году запатентовал во Франции, а затем и Великобритании сразу два проекта летательных аппаратов: пассажирского самолёта с паровым двигателем, имевшего название «Система воздухоплавания», и махолёта (позже такие назывались орнитоптерами, ибо подражали полёту птиц), с мускульным двигателем.

От этих «прожектов» за версту несёт визионерством. Потому они никак не впечатлили ни чиновников военного министерства, ни, возможно, и самого военного министра Российской империи Д.А. Милютина, на рассмотрение которым Телешов их подавал. Их отклонила и Российская академия наук, куда изобретатель тоже обращался за помощью.

Махолёты, как известно, на практике оказались абсолютно тупиковым направлением конструирования летательных аппаратов. Не лучше выглядели и попытки приспособить для авиации паровые двигатели. Они без тяжёлого и массивного дополнительного оборудования имеют практический КПД максимум 8% (до которого технике XIX столетия было ещё расти и расти), требовали больших запасов твёрдого органического топлива (дров, либо угля), которое потребляли в огромных количествах. 

Махолёт Телешова, Меннона и Струве интересен разве лишь тем, что имел, копируя птицу, те же аэродинамически оправданные формы: острый, обтекаемый нос, сглаженные крылья, большой хвост-стабилизатор.

Самолёт же «Система воздухоплавания» при всех его недостатках с практической точки зрения, поражает дерзновенностью замысла: он должен был вмещать в закрытом обтекаемом металлическом корпусе 120 пассажиров с багажом, расположенных на двух палубах. Полёт длился 10 часов, запасы воды и угля рассчитывались на такой период. Тип – моноплан. Крыло верхнерасположенное, с двойной матерчатой обшивкой. Винт сзади (толкающий), управление аппаратом – с помощью рулей высоты и направления, расположенных его в струе.

Самолёт подобной вместимости (80–122 человека) Ил-18, турбовинтовой, появится у нас только в 1957 году, 93 года спустя. Будет летать не на угле, но в воздухе сможет держаться порядка именно 10 часов, как и «СВ» Телешова, при крейсерской скорости 625 км/ч имея практическую дальность 6500 км. Любопытное совпадение.

Новым проектом Телешова, над которым он неустанно работал следующие три года, стала «Усовершенствованная система воздухоплавания», иначе – «самолёт „Дельта“». Патент на него был получен изобретателем 19 ноября 1867 года, 155 лет тому назад.

Новизна состояла в применении конструктором необычного движителя: реактивного, названного автором «теплородный духомёт». По своей сути это был прообраз и пульсирующего воздушно-реактивного двигателя (ПуВРД), а в его усовершенствованной версии – прямоточного воздушно-реактивного двигателя (ПВРД), который отнюдь не на ровном месте был изобретён французом Рене Лореном в 1913 году.

Первые воплощения ПВРД получили в СССР в 1940 году, когда два таких марки ДМ-4 конструкции И.А. Меркулова были установлены на истребитель И-153, что дало ему прирост скорости 40 км/ч. Затем французы создали свой Leduc 010 - первый аппарат, летавший с ПВРД (первый полёт — 19 ноября 1946 года). ПВРД открывал прямую дорогу к гиперзвуку и работе на больших высотах с малой плотностью воздуха, что было реализовано много позже.

Но более перспективным тогда представлялся турбореактивный двигатель (ТРД), который и дал на практике путёвку в небо первым реактивным самолётам: Хенкель-178 Ханса-Иоахима фон Охайна, Me-262 Вилли Мессершмитта, МиГ-9 ОКБ Микояна и Гуревича (см. заглавный рисунок), взлетевшим, соответственно, в 1939, 1941, 1946 годах.

Принцип же работы ПуВРД открывал возможность создавать простые и дешёвые реактивные двигатели. Эту идею Николая Телешова доработал в конце XIX века швед Мартин Виберг, а воплотил немец Роберт Люссер, главный конструктор крылатой ракеты (самолёта-снаряда) Фау-1. Историки авиации не исключают и прямого заимствования: дескать, патент Телешова в числе прочих стал трофеем немцев после взятия ими Парижа в ходе Франко-прусской войны 1870-1871 годов. Но позже выяснилось, что Николай Афанасьевич запатентовал свою УСВ «Дельта» и в Берлине, в том же 1867 году, тоже.

Помимо собственно использования ПуВРД Телешов предложил для «Дельты» и перспективный вид топлива: превращаемое в пары «минеральное масло "фотоген"», которые воспламенялись бы электрическими батареями. Столь «загадочное» топливо представляло собой одно из тогдашних названий керосина, промышленное получение которого только-только налаживалось.

Здесь тоже усматривается прозорливость русского инженера Телешова: именно авиационный керосин стал впоследствии основным, куда более безопасным, чем взрывоопасный бензин, топливом для авиации, а в соединении с жидким кислородом (окислителем) – для мощных, и в то же время экологически безопасных ракетных двигателей (в частности, ракеты Р-7, отворившей двери вселенной).

Не менее поразительным является и придание Телешовым своему детищу крыла дельтавидной формы, что нашло широкое применения лишь в эпоху мощных реактивных двигателей, оказавшись весьма пригодным для высокоскоростных дозвуковых и сверхзвуковых полетов. Стало настоящей находкой в наше время для дельтапланов и других сверхлёгких самолетов. С ним упорно экспериментируют, создавая множество вариаций дизайна с дополнительными стабилизирующими поверхностями и без них.

Из прочих конструкторских «изюминок» проекта Телешова «УСВ „Дельта“» стоит отметить его аэродинамические формы, высокое расположение крыла, усиление его прочности за счёт применения металлического силового набора, состоящего из десяти лонжеронов, наличие рулей направления и высоты, проработку разных вариантов шасси, включая колёсное, со стартом по рельсам, или на отделяемой разгонной тележке. Всё это, буквально всё, использовали в дальнейшем авиаконструкторы разных стран.

Проект Телешова на многие десятилетия опередил своё время, почему и не мог быть реализован при его жизни (учитывая тогдашнее состояние соответствующих технологий). Изобретатель успешно применил свой талант и в других сферах: создал удачную конструкцию металлорежущего станка, усовершенствовал плавильную печь и аппарат для сахароварения.

* * *

До обидного мало известно о Николае Телешове, создателе проекта первого в мире, если судить непредвзято, реактивного самолёта.

Он родился в 1 февраля (по новому стилю) 1828 года в Санкт-Петербурге. Закончил артиллерийское училище, служил в Русской императорской армии. После выхода в отставку поступил на философско-юридический факультет столичного университета, который успешно окончил в 1862 году.

Был весьма образованным человеком, мог слышать и о «бешенных» огурцах, и о летающих кальмарах. И даже видеть то и другое: сей полезный с лекарственной точки зрения сорняк массово произрастает на юге европейской части России, в Крыму и на Кавказе. Что-до морей-океанов, то Телешов не раз пересекал их (в упомянутом 1862 году им, с компаньонами, была открыта в США фирма «Меннон и Телешов» по выпуску металлообрабатывающего оборудования, в том числе собственной разработки. 

Но, быть может, мечта о полёте появилась у него совсем иначе? О матери Николая, приме столичного Большого театра Екатерине Александровне Телешовой, возвышенно отзывался русский классик Александр Грибоедов:

«И вдруг - как ветр её полёт!
Звездой рассыплется, мгновенно,
Блеснёт, исчезнет, воздух вьёт
Стопою, свыше окрылённой...»

Её портреты писали лучшие художники, в неё был влюблён герой Отечественной войны 1812 года Санкт-Петербургский военный генерал-губернатор М.А. Милорадович, но супругом (в гражданском браке) стал крупный предприниматель и меценат Афанасий Фёдорович Шишмарёв. У них родилось пять мальчиков и девочка. Николай был старшим сыном.

Мать дала ему свою фамилию, отец – отчество и мощную финансовую поддержку, благодаря чему Николай и состоялся как выдающийся инженер-изобретатель на родине, и удачливый бизнесмен – в Новом свете, где в то время на Россию просто молились, ибо в немалой степени благодаря ей бывшая колония Англии и Франции смогла в 1776 году провозгласить свою независимость. Правда, чувство благодарности у янки скоро испарилось.

Преуспев в чужих краях, умер Николай Афанасьевич всё же дома, в Санкт-Петербурге, 27 февраля 1895 года. А пять месяцев спустя в этом же году, 22 июля, родился Павел Осипович Сухой: один из лучших укротителей реактивной струи, отцов-основателей советской реактивной и сверхзвуковой авиации. «Дельта» Телешова хорошо просматривается на некоторых машинах его КБ, особенно – на Су-57, истребителе пятого поколения.