Русский двигатель «Оружия возмездия»

Один из первых патентов на самолёт с реактивным двигателем в октябре 1867 года получил русский изобретатель Николай Телешов

Один из первых патентов на самолёт с реактивным двигателем, в октябре 1867 года, получил Николай Телешов. Гениальному русскому изобретателю, далеко опередившему своё время, не довелось ни построить самолёт, ни увидеть его в воздухе. Более того – конструкцию двигателя Телешова беззастенчиво позаимствовал шведский изобретатель Мартин Виберг, которому тоже не повезло – началась эпоха поршневых авиационных двигателей, топливо для реактивных двигателей отсутствовало и чертежи без толку пролежали в столе у Виберга до самой его смерти. А вот в 30-е годы ХХ века о двигателе Телешова вспомнили: немецким инженерам был нужен простой и надёжный двигатель для Vergeltungswaffe-1, «оружия возмездия», крылатой ракеты «Фау-1».

Идея создать летательный аппарат с реактивным двигателем появилась чуть более двух веков назад. Практически одновременно с началом эры воздухоплавания. В конце XVIII века физик-любитель аббат Миолан решил воплотить её на аэростате. Произошло это всего через несколько недель после первого полёта воздушного шара Ad Аstra, сконструированного братьями Монгольфье. Тогда в воздух поднялись двое пионеров воздухоплавания, химик Жан-Франсуа Пилатр де Розье и офицер королевской гвардии маркиз Франсуа д’Арланд. Последний убедил короля Франции Людовика XVI в том, что столь значимый шаг в будущее должен быть совершён представителями высшего сословия, а не какими-то буржуа, наследниками бумажной фабрики, коими являлись братья Монгольфье. Воодушевлённый успехами де Розье и д’Арланда, аббат Миолан предположил, что струя горячего воздуха, выходящая из бокового отверстия оболочки, позволит перемещаться не только подчиняясь лишь силе ветра, но и выбирать собственное направление. Все кончилось грандиозным пожаром, аббат едва спасся.

Изобретения Николая Телешова: 1. Чертёж из патента «Усовершенствованная система воздухоплавания»; 2. Проект самолёта «Аэронав»; 3. Махолёт Телешова –Меннона – Струве;  4.  Проект «Система воздухоплавания»

Фото: wikipedia.org

Интересно, что перед полётом, осенью 1783 года, Миолан провёл «пиар-акцию», убеждая публику в перспективности усовершенствования и выставляя себя как изобретателя даже более значимого, чем братья Монгольфье. Неудача сделала аббата объектом злых насмешек. Настолько, что посетивший Париж уже во время Великой французской революции Николай Карамзин в «Письмах русского путешественника» отмечал, что и через шесть лет после первого неудачного «реактивного» опыта имя Миолана оставалось практически нарицательным. Загородившего Карамзину вид на театральную сцену аббата, глухого к просьбам чуть посторониться, сосед Карамзина прогнал тем, что указал на аббата пальцем и крикнул: «Миолан!», после чего аббат сразу выбежал из зрительного зала.

Поражённому Карамзину его знакомый пояснил: парижские шутники, увидев на улице какого-нибудь аббата, указывают на него пальцем, кричат: «Это Миолан!», и несчастный вынужден или жалко оправдываться – мол, я аббат, да не тот! – или спасаться бегством от глумящейся толпы…

«Турбореактивный» шампур для жарки мяса

…Строго говоря – и с этим согласны все специалисты, – реактивным двигателем считается такой двигатель, который создаёт необходимую для движения силу тяги за счёт преобразования внутренней энергии топлива в кинетическую энергию реактивной струи. Появились эти двигатели в 30-е годы ХХ века, первые патенты получили Ханс-Иоахим фон Охайн в Германии (его двигатель стоял на первом поднявшемся в небо самолёте с реактивным двигателем Heinkel He 178) и Фрэнк Уиттл в Великобритании (его самолёт, Gloster E.28/39 взлетел 15 мая 1941 года, на два года позже самолёта фон Охайна). Так Уиттл и фон Охайн (если быть точным – двигатель фон Охайна был турбореактивным) заложили основы для развития реактивной авиации, использовав и творчески переработав идею прямоточного реактивного двигателя, впервые запатентованного в 1913 году.

Двигатель же Николая Телешова, как его собственный, так предшественников и последователей, был «пульсирующим воздушно-реактивным», то есть представлял собой практически – это следует признать, – тупиковое направление развития авиационных реактивных двигателей: в настоящее время широко их используют лишь авиамоделисты.

Собственно, две истории, реактивных двигателей и развития авиации, связаны неразрывно. Однако по большому счёту первые действующие образцы реактивных двигателей появились задолго до первых самолётов. Китайские лучники около двух тысяч лет назад пускали стрелы с прикреплёнными к ним «мини-ракетами»: подожжённый фитиль воспламенял уже известный китайцам порох, которым ракеты начинялись, пороховые газы вырывались через металлическое сопло и дальность полёта стрелы многократно увеличивалась

Византийцы, обладавшие утраченным позже секретом изготовления «греческого огня», горючей смеси, напоминавшей современный напалм, для метания его использовали «сифонофор», своеобразный трубчатый насос. Но вот для забрасывания «огня» на большие расстояния византийцы запускали наполненные похожей на «греческий огонь» горючей смесью ракеты, которые доставляли ёмкости с «огнём» в осаждённые крепости или на вражеские корабли. Этими своими «ракетами» они, в частности, отразили набег сына Рюрика Игоря – его состоявшее по преимуществу из викингов войско даже не успело высадиться с горевших кораблей.

Одним из тех, кто внёс свой вклад в идеи, лежащие в основе, например, турбореактивного двигателя, был и великий Леонардо. Титан Возрождения, в чьих набросках, эскизах и чертежах сохранилось множество прообразов военных механизмов (например, танка) и замысловатых орудий убийства, на этот раз предложил вполне мирное использование необходимой в реактивном двигателе турбины: его колесо с лопастями, приводимое в движение тягой каминной трубы, через зубчатую передачу вращало шампур для жарки мяса.

Собственно, до первых опытов воздухоплавания и злосчастного аббата Миолана идеи использовать реактивный двигатель не находили своего применения. Что, в общем-то, объяснимо: отсутствие подходящего топлива, вера в торжество паровых машин, невозможность построить корпус самолёта, отсутствие теории и т. д. и т. п., делали создание не только самолёта с реактивным двигателем, но и с поршневым делом бесперспективным. И самое главное – не было возможности построить именно двигатель, в котором была бы предусмотрена возможность доставки топлива в камеру сгорания.

Таким образом, идеи оставались только идеями. Поэтому опубликованные проекты середины XIX века (например, Чарльза Голайтли в 1841 году) вызывали недоумение в профессиональном сообществе и ехидство публики. Голайтли вообще предлагал пилотируемую ракету. Время её полёта было крайне ограниченно, пополнения топлива не происходило, как пилот должен был вернуться на землю, оставалось загадкой. Якобы выданный изобретателю патент был счастливым образом утерян, а от «открытия» Голайтли в истории осталась лишь карикатура с сидящим на ракете, потерявшим цилиндр длинноногим джентльменом в брюках со штрипками.

Немецкий конструктор Ханс-Иоахим фон Охайн после войны стал работать в исследовательской лаборатории ВВС США, 1970-е

Фото: wikipedia.org

Реактивная силовая установка де Луврье

В 60-е годы XIX века проблема создания летательного аппарата тяжелее воздуха начала привлекать все больше и больше изобретателей. Одним из них был Шарль Делуврье, недоучившийся семинарист, после смерти родителей получивший наследство, им быстро истраченное. Делуврье поступил на службу в железнодорожную компанию, где, помогая разыскать потерявшийся багаж, познакомился с недавно овдовевшей баронессой д’Орсе. Очарованная предупредительностью молодого железнодорожного служащего баронесса милостиво приняла ухаживания, потом вышла за Шарля замуж, предварительно заставив того купить дворянский титул и сменить фамилию на де Луврье. После того как баронесса скончалась в 1860 году, де Луврье занялся предпринимательской деятельностью, благо новая дворянская фамилия и, пусть недолгий, брак с баронессой, помогали находить инвесторов. Его предприятия, скобяное и мукомольное, приносили стабильный доход, но де Луврье хотелось большего, и он в 1863 году запатентовал проект самолёта «Аэронав» с винтомоторной силовой установкой, который усовершенствовал в 1865 году, заменив винтомоторную реактивной.

Главным в проекте де Луврье был клапанный пульсирующий воздушно-реактивный двигатель, в котором использовалась камера сгорания (с входными клапанами) и длинное цилиндрическое выходное сопло. Один цикл работы такого двигателя должен был состоять из трёх фаз: 1) открытия клапанов и поступления в камеру сгорания топлива и воздуха, образующих топливно-воздушную смесь; 2) воспламенение смеси с помощью свечи зажигания и закрытия клапанов за счёт образовавшегося давления; 3) выход продуктов сгорания через сопло с созданием реактивной тяги и технического вакуума в камере сгорания. Конструкция же самого самолёта (с квадратным крылом) была крайне несовершенной, по мнению авторитетных специалистов не могла обеспечить аппарату жёсткость, необходимую чтобы выдержать вибрацию, вызываемую работой двигателя.

Проект де Луврье рассматривался во Французской академии наук и поддержки не нашёл. Был построен только двигатель, применения которому найти не удалось. Де Луврье вернулся в родные края, занялся изготовлением бочек для маринованных оливок и его последним изобретением стал привод для циркулярной пилы от водяной мельницы

«Теплородный духомЁт» Телешова

…Николай Афанасьевич Телешов запатентовал свой самолёт с реактивным двигателем на два года позже де Луврье, в 1867 году. Можно спорить о приоритетах, но главное по большому счёту не они, а то, что самолёт Телешова, в отличие от «Аэронава», вполне мог бы, при некоторых условиях, стать первым поднявшимся в небо реактивным самолётом.

Мать Телешова была звездой петербургской балетной сцены первой половины XIX века – Екатерина Александровна Телешова. Она в двадцать лет, в 1824 году, будучи ведущей балериной петербургского Большого (он же Каменный) театра, исполнила партию Волшебницы в балете по поэме Пушкина «Руслан и Людмила». Изящная, пластичная и озорная Телешова завоевала сердце генерал-губернатора Санкт-Петербурга Милорадовича. Граф Михаил Андреевич был любвеобилен, но Екатерина не собиралась делить его с кем-либо. Милорадович стал для неё покровителем, любовником, фактически гражданским мужем: Телешова, по свидетельству современников, превратилась в «султаншу» театра, а осмелившуюся ей перечить балерину Анастасию Новицкую граф, по жалобе Екатерины, так запугал угрозами посадить в «смирительный дом», что бедная Анастасия слегла и от огорчения вскоре умерла.

В Телешову, помимо Милорадовича, были влюблены многие. Александр Грибоедов, в те годы офицер гусарского полка, посвящал Телешовой стихи, за что Милорадович грозился перевести Грибоедова в глухой гарнизон, но привести угрозу в жизнь не успел. Именно из квартиры Екатерины Телешовой графа Милорадовича вызвали на Сенатскую площадь для усмирения декабристов, где он и был убит выстрелом Каховского. Телешова же погоревала и вскоре связала свою жизнь с отставным штабс-капитаном гвардии, коннозаводчиком, меценатом, англоманом Афанасием Шишмарёвым. В этом гражданском браке родилось шестеро детей, дочка и пятеро сыновей, из которых старшим и был будущий изобретатель, Николай Афанасьевич, родившийся 20 января 1828 года.

Телешов закончил артиллерийское училище, но военная карьера не задалась. Он вышел в отставку в чине капитана, в 1862 году окончил философско-юридический факультет Петербургского университета, но уже в 1864 году запатентовал во Франции и Великобритании два проекта – пассажирский двухпалубный самолёт с паровым двигателем под названием «Система воздухоплавания» и махолёт с мускульным двигателем.

Следующий его проект, называвшийся «Усовершенствованная система воздухоплавания», представлял собой моноплан с верхнерасположенным крылом треугольной формы. Основным отличием аппарата Телешова – почти за сорок лет до первого полёта братьев Райт! – было то, что предложенный им для установки на «Усовершенствованную систему воздухоплавания» «теплородный духомет», то есть реактивный, специально запатентованный двигатель, имел особенности, выгодно отличавшие его от двигателя де Луврье. По замыслу Телешова, пары топлива должны были смешиваться с воздухом ещё до поступления в камеру сгорания, и для этой цели было предусмотрено особое устройство наподобие современного карбюратора.

Вот тут и начинались главные сложности. Телешов, как и прочие изобретатели того времени, не мог найти для своего двигателя подходящего топлива. Он собирался использовать сжатый воздух, пар, порох, даже – нитроглицерин. О бензине Телешов и не догадывался: как использовать бензин, тогда ещё не знали, он, как побочный продукт нефтеперегонки, или выливался, или использовался в качестве растворителя и продавался в аптеках. Телешов предполагал, что горючим может стать керосин, но керосин в те годы использовался лишь как горючее вещество для ламп. Очищенного керосина ещё не существовало, и лишь в 1914 году керосин в качестве авиационного топлива предложил использовать Константин Циолковский.

Всплеск в середине XIX века интереса к созданию аппаратов тяжелее воздуха, в том числе с реактивными двигателями, как указывал историк авиации Дмитрий Соболев, был вызван публикацией «Манифеста динамического воздухоплавания» Феликса Надара в 1863 году. Надар, писатель, художник, пионер фотографии – он был первым, кто занялся аэрофотосъёмкой, – призывал оставить попытки усовершенствовать аэростаты и приступить к проектированию самолётов. Николай Телешов был несомненно знаком с этим манифестом, но проект его аппарата, как и всех прочих пионеров авиации того времени, остался только на бумаге. Востребованным оказался лишь двигатель…

Опытный самолёт «Хейнкель  Хе 178» с турбореактивным двигателем Охайна