В очередную нашу отлучку лабораторию посетил небольшой пожар, намекнувший будущим воздухоплавателям, что прогар жаровых труб на двигателе — штука весьма опасная в окружении деревянных конструкций. Завели отдельный журнал для противопожарных экспериментов. Нам предстоит конструировать гондолы двигателей, и необходимо учесть прогар труб в полете как штатную ситуацию.
Вместе с горячими идеями стукнула мысль об обледенении, и лаборатория обзавелась еще одним отделом для конструирования систем охлаждения и обогрева. Для начала, предложил конструировать тонкий латунный радиатор в форме носка крыла. Конструкция проста, как весь самолет — латунную полосу изгибали по форме носка и чеканили в ней каналы для тока охлаждающий двигатель жидкости. Второй, гладкой, полосой каналы закрывали, герметизируя систему вальцовкой краев и пайкой. Вопрос стоял только в балансе толщины латуни, ее веса и живучести, что можно было проверить только экспериментами.
Отдел прочности развлекался полкейкой и изломом кусков лонжерона и обшивки. Обшивку, кроме как из фанеры, делать нам было не из чего. Можно, конечно, натянуть полотно, пропитанное олифой. Да только вес у такого полотна выходил немногим меньше фанеры, толщиной в миллиметр. Понятно, что при подобном раскладе фанера предпочтительнее и по прочности, и по долгожительству и по способности сохранять форму.
Безусловно, вопрос с легкой обшивкой могла бы решить шелковая ткань из Китая, только тут имелись свои подводные камни, начиная от мизерных объемов торговли, которые еще надо развивать, и заканчивая пропиткой, которую надо подбирать для шелка отдельно.
Пока вопрос решали линейно — отрабатывая технологию тонкой фанеры, прочной, водо и воздухо стойкой, легкой. Нервюры и лонжероны предполагали выклеивать аналогично обшивке — посему пара подмастерьев целыми днями клеили многочисленные геометрические конструкции из шпона разной пространственной ориентации, а потом ломали эти сооружения, набирая статистику. Ломали с выдумкой, организовывая не только простые нагрузки, но и удары и раскачивания — все согласно нашим свежим лекциям.
Мне теперь приходилось вечерами писать учебник аэродинамики, со вставками из теории самолета, которую уже и сам плохо помнил. И это притом, что вечер у меня начинался часа в два ночи. Но на душе стало хорошо и покойно.
5 февраля заменили полотняный винт воздуходувки на деревянный, выклеенный из шпона. Любопытно, что первый деревянный винт, выструганный из дерева, вышел хлипким. Мы испытывали его, бросая в серебристый круг вращающегося винта пригоршни песка и камушков. Вышло плохо.
Второй винт клеили, складывая слои шпона, вырезанные по нескольким лекалам, соответствующим продольным разрезам винта. Такой винт потребовал обработки гораздо меньше, чем вырезанный из цельного куска дерева. Соответственно, винт получился технологичнее и дешевле, обладая достаточной прочностью.
Потренировавшись на винте воздуходувки, начали разработку двухметрового винта для самолета. Двигатель под этот винт собрал второй цех, но там еще тучей роились проблемы. Все же, мощный агрегат потребовал к себе серьезного отношения, не удовлетворившись простым масштабированием.
Тандем вышел размером почти два метра и диаметром в сорок пять сантиметров, плюс еще по пятнадцать сантиметров диаметров жаровых труб по обеим сторонам двигателя. Можно сказать, разрез силового агрегата напоминал овал, с осями в пятьдесят на восемьдесят сантиметров. Весом это чудовище превысило триста сорок килограмм, зато мощностью вплотную приблизилось к двумстам лошадям.
Вес вышел явно завышенным, в связи с изначальным «монументализмом» коловратников, имеющимися у нас в запасе. Строй двигатели «с нуля», думаю, на сотню килограмм можно будет сделать легче и на полметра компактнее.
Пока матерый «тяни-толкай» шипел на окружающих выхлопом, и упрямо кипятил свою систему охлаждения. Отрабатывать на нем оборудование являлось делом захватывающим, но представить этого монстра в гондоле деревянного самолета пока не получалось.
Зато отработали, наконец, систему запуска. Так как изготовлять сложные детали мы не могли, пришлось обходиться тем, что есть. А был маленький паровой котел от паротяга, способный раскрутить газовый коловратник. Более того, обнаружилась любопытная особенность — добавление пара в факел горелки заметно увеличивало мощность двигателя.
Небольшой котел был утвержден как штатный пусковой механизм газового двигателя, с недокументированной функцией форсажа. Если понадобится взлетать на перегруженном самолете — форсаж лишним не будет.
Прикинув развесовку самолета, определил для двух двигателей только один пусковой котел, а вместо второго планировал поставить маленький паровой коловратник, планируя собрать котел и паровик в одно автономное устройство внутри фюзеляжа самолета. В случае чего, например, аварийной посадки или просто стоянки на аэродроме, эта автономка и кабину обогреет, и горячего чайку организует, и электричество выработает. Да и запускать двигатели горячим паром, в холодном климате, лишним не будет.
Вот так самолет, еще не родившись, обрастал оборудованием. Мелочи, но без них никак. Те же стальные ленты на днищах поплавков — вроде и лишний вес, зато можно садиться на лед, не особо боясь разбить фанеру. Остекление кабины пилотов — вроде и без него можно, но это на юге и у земли. С каждым километром высоты температура падает примерно на семь градусов. У земли двадцать градусов тепла, а на высоте трех километров она уже ниже нуля. В таких условиях никакой дополнительный вес лишним не будет. Еще желательно, чтоб двигателисты обеспечили небольшой отбор воздуха от двигателей, для наддува кабины — но с этим пока было не все хорошо…
Гораздо интереснее дела шли у радистов. Мы проверили прием радиостанции Долины не только на детекторный приемник Долины и Санкт-Алексия, но и два дня ходили по океану на канонерке, составляя таблицу приема. Понятно, что полкилометра антенны запихнуть на корабль просто некуда. Приемник работал от рамочной антенны накрученный из проволоки длиной в одну десятую волны. Коэффициент усиления у такой рамки вышел посредственный, зато диаграмма направленности позволяла пеленговать радиостанцию. Можно считать — родился радиопеленгатор.
При всей неказистости приемной антенны, дальность связи явно превысила сотню километров в океане. Дальше мы пока проверять не стали, составив таблицы затухания сигнала. Надо будет еще поработать над антеннами.
К 12 февраля на столе аэро лаборатории стоял двухметровый макет воздушного корабля. Пожалуй, одно из лучших моих творений, правда, пока еще неизвестно, как приживущееся в воздухе. Пора два слова сказать и о нем.
Изначально, прикинув вес двигателя и фанерной оболочки — отказался от малышей. Один планер с полотняной оболочкой мы соберем, более того, уже собираем. Но не для полетов, а для «ветряного тренажера».
Тренажер сооружали на прибрежном холме, в виде гигантского «коромысла». Идея тренажера проста, и его часто применяли на заре авиации. На длинное плечо коромысла шарнирно закрепляли самолет, а коротким плечом с грузом уравновешивали большую часть его веса. В таких условиях пилот мог легко «летать» в порывах ветра, набирая и теряя высоту, и даже делая повороты с креном. При этом можно ограничить углы отклонения коромысла, обезопасив пилота от падения на землю при грубых ошибках. Игрушка — но отобрать перспективных пилотов для обучения от тех, кто летать боится, можно вполне.
Возвращаясь к макету самолета, стоит вспомнить, что закладывал в него возможность взлета и посадки с земли и воды. С одной стороны, взлет и посадка на воду предпочтительнее — озер много. С другой, если будет самолет, то грех не лететь на нем вглубь континента, делая аэрофотосъемку. А вот будут ли там озера и реки, еще не факт.
При этом найти оборудованные аэродромы в этом времени кажется маловероятным. Отсюда вывод о необходимости короткого взлета и посадки.
Фюзеляж самолета вобрал в себя все наши наработки от скоростных катеров. Уже знакомая схема «морских саней» получила пик своего развития. Центральная «лыжа» вытянулась на четыре метра, или на сорок сантиметров по меркам макета. Две боковые, двух с половиной метровые лыжи, слегка приподнятые, растопыривались на три метра в стороны, образуя плавные прогибы днища «тримарана». Со стороны конструкция смотрелась красиво, на деле являясь чередой компромиссов. Реданы для глиссирования не уживались с ламинарным обтеканием воздуха. А аэродинамический профиль крыла был противопоказан обводам «тримарана» при посадке на воду.
Тем не менее, зализанные обводы тримарана, после взлета, вполне могли выполнять роль нижнего крыла, если продумать остальные формы фюзеляжа. Понятно, что трехметровый фюзеляж, соответствующий ширине посадочной опоры, создаст слишком большое сопротивление, и обводы верхней части напоминали обводы гоночных катеров моего времени — широкое, плоское основание, плавно переходящее в кабину полутораметровой ширины, возвышающуюся над центральной лыжей.
