Gaidot dzinēju.

Pāriet no sapņiem par lidošanu uz reāla lidaparāta radīšanu mēģināja jau Leonardo da Vinči (mūsu dienās viņa planiera replika lidoja, kaut arī ar grūtībām). Taču, gan viņš, gan citi izgudrotāji no tālās senatnes cerības lika uz putnu lidošanas imitēšanu. Pirmo reizi ideju par aparātu ar nekustīgu spārnu, kuru virza uz priekšu propellers, izvirzīja 1689. gadā nīderlandiešu zinātnieks Kristiāns Heigenss - gan tikai primitīva zīmējuma un lidot nespējīga modeļa veidā.

Gaisakuģošanas attīstība atvirzīja ēnā ideju par lidojumiem ar aparātu, kas smagāks par gaisu. Cilvēks, kas iedvesa idejai jaunu dzīvību, bija britu zinātnieks, sērs Džordžs Keilijs. 1799. gadā viņš izstrādāja "lidojošas laivas" projektu. Lai gan dzinējs bija smieklīgs: lidotājam vajadzēja airēt ar airiem, atgrūžoties ar tiem no gaisa!

Lidojumi uz rakstāmspalvas smailes.

Ejot laikam, tvaika mašīnu progress ļauj izgudrotājiem atkal atgriezties pie idejas uzbūvēt lidmašīnu un ar šādu dzinēju. Pirmais tāds projekts tika izstrādāts 1835. gadā un tā autors bija vācu mehāniķis Matiss. Lidaparāts izskatījās pēc gigantiska, rombveida gaisa pūķa.

Kā dzinējs kalpotu turp-atpakaļ vēzējoša lāpstiņa (vēzienā uz priekšu tajā atvērtos vārstuļi, kas padarītu to līdzīgu tenisa raketei), kuru darbinātu tvaika mašīna. Līdz projekta praktiskai realizācijai lieta neaizvirzījās, laikam Matisam neizdevās savākt pietiekami daudz naudas.

Komerciālu talantu parādīja anglis Viljams Hensons, kas 1843. gadā nodibināja pasaulē pirmo aviokompāniju Aerial Steam Transit Company. Viņa lidmašīna Ariel bija īsts laineris ar spārnu izpletumu 150 pēdas. Hensons domāja, ka starta masai 1350 kg viņam pietiks ar 25-30 zirgspēku jaudu. Rezultātā neizdevās pat pacelt gaisā modeli mērogā 1:10. 1848. gadā, iztērējusi visu akcionāru naudu eksperimentiem ar modeļiem, kompānija tika slēgta.

Hensona kompanjons Džons Strigfelovs guva lielākus panākumus. Tajā pašā 1848. gadā viņš radīja pirmo lidojošo lidmašīnas modeli ar tvaika dzinēju - tas bija monoplāns ar divām dzenskrūvēm. Modelis, kura masa bija 3kg un spārnu izpletums 3m, kaut arī slikti, bet tomēr lidoja.

Periodā no 1865. līdz 1868. gadam sekoja reaktīvo lidmašīnu projektu bums: Mafioti (Spānija), de Luvrijē (Francija), Teļešovs (Krievija), Batlers un Edvards (Lielbritānija). Oriģināla bija ideja raķešu dzinējam, kas strādāja, dedzinot ūdeņraža un skābekļa maisījumu, kuru ieguva turpat uz borta no ūdens elektrolīzes. Visperspektīvākie bija pulsējošie gaisa-reaktīvie dzinēji, kurus vienlaicīgi un neatkarīgi viens no otra lika priekšā de Luvrijē un Teļešovs. Savu praktisko pielietojumu tādi dzinēji atrada tikai pēc 80 gadiem vācu raķetēs Fi 103 (V1) un kamikadžu lidmašīnās-lādiņos.

Starp projektiem, kas tika izvirzīti 19. gadsimta trešajā ceturtdaļā, bija arī atiešana atpakaļ uz cilvēka muskuļu spēka izmantošanu un idejas, kas ļoti apsteidza savu laiku. Tā francūzis Alfonss Peno, kopā ar savu līdzautoru Polu Gošo 1876. gadā izstrādāja noturīgu "bezastes" lidaparātu - amfībiju ar metāla apšuvumu, vienotu lidojuma augstuma un virziena vadības rokturi, stiklotu kabīni un pat primitīvu autopilotu. Par nožēlu, sabiedrība pilnīgi nesaprata šo projektu un Peno 30 gadu vecumā izdarīja pašnāvību.

1880.-1890. gadu robežās parādījās lidmašīnu projekti ar elektromotoriem. Šeit pielietošanai praksē traucēja galvanisko elementu bateriju lielais svars. tas veicināja krievu izgudrotāja Šiškova kuriozu ideju - tādu kā "aviotrolejbusu", lidmašīnu, kas lido virs vadiem, kas piekārti stabiem, un saņem enerģiju no tā ar kustīga strāvas noņēmēja palīdzību.

Albatross ar alumīnija spārniem.

Pirmā reāli uzbūvētā lidmašīna ieraudzīja gaismu 1874. gadā, kaut arī projekts jau bija patentēts 1857. gadā. Tā radītājs bija franču jūras oficieris Fēlikss di Tampls de la Kruā. Jūras putnu novērošana atstāja lielu iespaidu uz viņa idejām. Pretēji Hensona priekšlikumam: vienkāršs un drošs taisnstūra spārns, di Tampls izprojektēja sarežģītas formas un lokanu spārnu, kas droši vien gaisā salocītos. Tomēr, garāka spārna ideja bija pareiza.

Di Tampls pirmais ierosināja izmantot lidmašīnu būvei alumīniju (gan tikai spārnu karkasam). Mašīnai arī vajadzēja būt ievelkamai šasijai. Dažas francūža idejas ļoti apsteidza savu laiku: spārni ar kustībai pretēju virzienu, mainīgs vilkmes vektors (pagriežot dzinēju vertikālā plaknē)...

Darbs ilga līdz 1874. gadam un prasīja vairāk nekā 30 000 franku – gandrīz visus izgudrotāja personiskos līdzekļus. Pa to laiku konstrukcija tika jūtami pārstrādāta: spārnu izpletums tika palielināts (pēc dažām ziņām – virs 30m), spārns vienkāršots, neuzticamais kalorifera dzinējs nomainīts pret tvaika mašīnu (neskatoties uz vairākām oriģinālām idejām, ar svaru 59 kg tā deva tikai 4 ZS).

10 gadus di Tampls nodarbojās ar uzlabojumiem un izmēģinājumiem uz zemes līdz rūsa un detaļu izlietošanās lika visus darbus pārtraukt. Tā kā naudas, lai turpinātu darbus, vairs nebija, izgudrotājs caur presi aicināja pieteikties visus, kam būtu interese un līdzekļi turpināt viņa lietu. Aicinājums palika bez atbildes. 1890. gadā di Tampls 67 gadu vecumā mirst, tā arī neieraudzījis sava sapņa triumfu.

Divmastu gaisa pūķis.

Arī par nākošās lidmašīnas radītāju kļuva jūras oficieris, taču no Krievijas, Aleksandrs Možaiskis. 1876.-1877. gados viņš izgatavoja lidojošus modeļus, pretēji tam, kā rīkojās di Tampls, kas darbojās tikai pie gatavas lidmašīnas. Taču tajā pašā 1877. gadā Možaiskis vēršas pie Krievijas Kara ministrijas ar priekšlikumu par lidmašīnas būvi.

1881. gadā Možaiskis pirmais Krievijā iegūst lidmašīnas būves patentu. Kā paraugu viņš izvēlas, nevis putnu, bet gaisa pūķi, papildinot to neveiksmīgo izgudrotāju rindas, kas kļūst par ķīlniekiem idejai, radīt lidmašīnas ar īsiem spārniem. Lidmašīna praktiski ir taisnstūris. Spārnu izpletums ir 23m un tos tur atsaites, kuras apakšā stiprina pie šasijas balstiem, bet augšpusē pie diviem mastiem uz fizelāžas. Sākumā Možaiskis grib uz lidmašīnas uzstādīt iekšdedzes dzinēju, bet to laiko dzinēji ir mazāk jaudīgi, nekā vēlākie tvaika dzinēji.

Ziņas par izmēģinājumiem tikpat kā nav saglabājušās. Kara ministrijas Galvenajai inženieru pārvaldei 1884. gadā tapis ziņots, “ka Možaiska lidmašīna skrējusi augšup pa slīpām sliedēm, taču pacelties gaisā nav spējusi.” Staļina laikos, “cīnoties ar kosmopolītismu”, propaganda radīja citu – pretēju versiju, tika izdomāts pat pilota vārds (Golubevs).

Taču 1970-to gadu beigās padomju inženieri no CAGI (Centrālā aerohidrodinamikas institūta) uzbūvēja un izmēģināja aerodinamiskajā caurulē Možaiska lidmašīnas modeli. Viennozīmīgi tika konstatēts, ka lidmašīnas jauda bija trīs reizes mazāka par to, kāda būtu vajadzīga horizontālam lidojumam.

Sikspārnis ar propelleru.

Tur, kur cieta sakāvi inženieri un zinātnieki ar pētījumiem un aprēķiniem daudzu gadu garumā, panākumus guva cilvēks, kas vispār neveica nekādus zinātniskus pētījumus, bet, toties, uzbūvēja varbūt pašu dīvaināko lidaparātu, kas ir atrāvies no zemes.

Francūzis Klemāns Aders vienkārši nolēma nokopēt sikspārni. Tā kā lidaparāti ar kustīgiem spārniem jau bija pierādījuši savu bezperspektivitāti, tad Adera lidaparātu darbināja dzenskrūve, kuru grieza tvaika mašīna. Skrūves četras lāpstiņas no smalkām bambusa plāksnēm pēc formas atgādināja putna spalvas. Kā viņa priekšgājēji, arī Aders izmantoja savas konstrukcijas dzinēju un tā bija veiksmīga: tilpumsvars tikai 3 kg uz 1 zirgspēku. Dzinēja jauda bija 20 ZS, katlu kurināja ar spirtu. Ar visu to lidmašīna, kuru nosauca par Eole bija ļoti viegla.

Par spīti viedoklim, ka nav iespējamas lidmašīnas ar tvaika dzinējiem, “Eols” ar jaudas attiecību pret masu pat pārspēja pirmos “benzīna” aeroplānus.

Savu pirmo “avjon”, kā Aders nosauca savas mašīnas (vēlāk šis vārds ieviesās franču valodā ar nozīmi “lidmašīna”), konstruktors būvēja no 1882. līdz 1890. gadam, iztērējis pusmiljonu franku no saviem līdzekļiem. Lidmašīnas vadīšana bija unikāla... līdz bezjēdzībai.

Astes stūru vietā Aders nolēma vadīt mašīnu, mainot spārna formu. Katrs spārns varēja mainīt ģeometriju: leņķi pret korpusu, izpletumu, profila liekumu un novirzi no vertikālās plaknes. Visdrīzāk Aders pats nezināja, kāpēc tas ir vajadzīgs, viņš tikai kopēja sikspārni. Rezultātā pilotam vajadzēja raustīt ne mazāk kā sešus kloķus (plus pedāļus un vēl vadīt dzinēju), turklāt, lai spārni izmainītu savu formu, dotie kloķi bija jāpagriež ne viens vien desmits reižu.

Un tomēr, 1890. gada 9. oktobrī beidzot notika vēsturiskais brīdis: pirmo reizi par gaisu smagāks, pilotējams aparāts, ko darbināja paša dzinējs, pēc horizontālas ieskriešanās atrāvās no zemes un nolidoja 50 metrus pusmetra augstumā!

Lidojums ilga 5 sekundes; mašīnu pilotēja pats konstruktors. Vispār gan pilota uzdevums aprobežojās ar dzinēja iedarbināšanu un apstādināšanu, vadīt lidojumu viņš nespēja. Tieši tā ir atbilde uz jautājumu, kāpēc par pirmajiem uzskata Raitus, nevis Aderu.

Maksima maksi-lidmašīna.

Brits ar amerikāņu izcelsmi Hirams Maksims kļuva slavens ar savu izgudroto ložmetēju. Taču viņa interesēs ietilpa arī aviācija. Atšķirībā no Adera viņš visu dara, stingri stāvot uz zinātnes bāzes, pamatojot spārna profilu kā līkni, izstrādājot propellerus ar tiem laikiem augstu LDK (0,6). Beidzot 1891. gadā Maksims ķeras pie lidmašīnas būves, kas tiek pabeigta 1894. gadā. Darbi izmaksā 20 000 mārciņu un tos finansē Londonas ieroču kompānija.

Britu konstruktors ir radījis īstu gigantu. Tas bija biplāns ar spārnu izpletumu gandrīz 32m, horizontālo virsmu kopējais laukums (ieskaitot divas milzīgas augstuma stūres augšējā spārna priekšpusē un aizmugurē) 372 kvadrātmetri un pacelšanās masa pāri par 3,5 tonnas. Ar saviem gabarītiem lidmašīna (būdama gan daudz “subtilāka”) pārspēja pat Sikorska nākotnes “Iļju Muromieti”.

Izmēģinājumiem tika uzbūvēts kaut kas līdzīgs tunelim no sliedēm: pa apakšējām aeroplāns brauca, bet uz augšējām ar speciāliem riteņiem tam bija jāatspiežas, ja tas atrautos no zemes. Tieši tā arī notika. Lidmašīna pacēlās gaisā un sāka ripot pa augšējām sliedēm pēc 180m ieskriešanās. Maksims izmērītais cēlējspēks sastādīja ap 50 000 ņūtonus, tas ir, spēks pietiktu, ne vien 3,5 tonnu, bet pat 5 tonnu pacelšanai. Tālāk, šo “lieko” pusotra tonnu iespaidā sāka lūzt augšējie riteņi un sliedes. Tika pārtraukta tvaika padeve un lidmašīna nogāzās uz zemes.

Salauzto varēja izlabot, taču pētījumi tika pārtraukti. Acīmredzot, īsā, “koridora” lidojuma laikā Maksims pārliecinājās, ka mašīna nav stabila un vadāma. Vajadzēja mainīt konstrukciju, bet tam vairs nepietika naudas.

Sirds vietā – liesmojošs motors.

Pirmās lidmašīnas ar iekšdedzes dzinējiem būvēja ungārs Nemeti 1899. gadā un krievs Fjodorovs no 1896. līdz 1903. gadam, taču tās vairāk var pieskaitīt kurioziem. Nopietnāku aparātu 1899. gadā Austroungārijā uzbūvēja krievu emigrants Kress. Tā bija lidmašīna-amfībija uz pludiņiem ar visai oriģinālu shēmu: trīs spārni, kas bija izvietoti, nevis viens virs otra, bet gan viens aiz otra ar nelielu nobīdi pa vertikāli. Pirmo reizi reāli uzbūvētā lidmašīnā visas vadības plaknes varēja grozīt ar viena roktura palīdzību, turklāt – vienlaicīgi.

1899. gadā viss bija gatavs, izņemot galveno – dzinēju. Pēc Kresa aprēķiniem nebija vajadzīgs vairāk par 5 tilpuma masas kilogramiem uz vienu zirgspēku, taču nevarēja atrast nevienu konstruktoru, kas varētu šādu dzinēju uzbūvēt. 1900. - 1901. gadā Kress veic izmēģinājumus uz zemes, vai pareizāk – uz ūdens ezerā pie Vīnes ar mazāk jaudīgu motoru, jau iepriekš zinot, ka pacelties gaisā neizdosies. Kārtējā manevra laikā aparāts apgāžas un nogrimst. Konstruktors, kas pats vadīja lidaparātu, necieta, bet pēc avārijas sponsoru entuziasms stipri mazinājās un jauns aeroplāns tā arī netika uzbūvēts.

Kurš pirmais?

Cits kandidāts uz pirmās, sekmīgās lidmašīnas ar iekšdedzes dzinēju radīšanu kļuva vēl viens emigrants, tikai no Vācijas uz ASV. Dzimtenē viņu sauca par Gustavu Vaiskopfu, bet Amerikā viņš iztulko savu uzvārdu pa angļu modei - Vaitheds. 1901. gadā viņš uzbūvē aeroplānu Whitehead 21. Tas bija viegls monoplāns ar saliekamiem spārniem pusapļu veidā.

Oriģināla, taču neveiksmīga bija ideja uzstādīt uz lidaparāta divus dzinējus, vienu izmantoja tikai, lai ieskrietos uz zemes. Galvenais dzinējs ar divreiz lielāku jaudu (iespējams ap 20 ZS) bija domāts, lai grieztu divus propellerus spārna priekšā. Turklāt tie varēja griezties ar dažādu ātrumu, tādējādi lidaparātam vajadzētu pagriezties gaisā, jo vertikālu stūres elementu tam nebija.

1901. gadā avīze Bridgeport Sunday Herald ziņoja par it kā notikušu sekmīgu lidojumu pusjūdzes garumā, kuru Vaitheds veicis 14. augusta naktī Bridžportas (Konektikutas pavalsts) tuvumā. 1902. gadā viņš esot veicis vēl iespaidīgākus lidojumus ar savu lidmašīnu Whitehead 22. Viss tas visdrīzāk ir izdomāts. Ja Vaitheds patiešām “lidojis pa naktīm, lai nepievērstu uzmanību” (ar to viņa fani izskaidro to, ka nav lidojuma liecinieku un neviena foto) – pilnīgā tumsā, ar ļoti nedrošu mašīnu, bez jebkādas lidošanas prakses, bez mēraparātiem, tad viņš pa tiešām nomirtu no kautrības, ieskrienot pirmajā kokā, kas pagadītos ceļā.

Ar daudz lielāku pamatojumu Raitu prioritāti varētu apstrīdēt jaunzēlandiešu fermeris Ričards Pīrss. Šis inženieris, pašmācības ceļā apguvis teoriju, veica vairākus izgudrojumus un 1902. gadā radīja oriģinālu divcilindru dzinēju, kura jauda bija 15 zirgspēku, turklāt pats dzinējs svēra tikai 57 kg. Tajā pašā gadā Pīrss ar šo motoru apgādāja paša konstruētu aeroplānu.

Diemžēl,atšķirībā no Raitiem, Pīrss neparūpējās par savu mēģinājumu pierādījumu bāzi. Nav neviena foto, kurā būtu redzams viņa lidaparāts gaisā. Taču atšķirībā no Vaitheda, viņa lidojumiem bija diezgan daudz liecinieku. Tomēr, aprakstos un datos ir neprecizitātes. Daži uzskata, ka viņš pirmo reizi ir atrāvies no zemes1902. gada 31. martā, taču ticamāk, ka pirmais lidojums ir noticis tieši pēc gada. Visi lidojumi beidzās ar avārijām: parasti lidmašīna aizķērās aiz dzīvžogiem un tikai vienreiz avārijas cēlonis bija dzinēja pārkaršana. Tad kāpēc pats Pīrss neapstrīdēja brāļus Raitus kā pirmos, kas pacēlušies gaisā tā paša gada decembrī? Iemesls tas pats vecais – nevadāmība.

Aerodroms amerikāņu gaumē.

Pēdējais Raitu konkurents ir viņu līdzpilsonis Semjuels Pīrponts Lenglijs – savā laikā daudz slavenāks par diviem nepazīstamiem velosipēdu mehāniķiem. Šis pazīstamais astronoms daudz ir arī darījis aerodinamikas attīstībā.

Viņš pirmais arī ir ieviesis terminu “aerodroms”. Lai gan, patiesību sakot, Lenglijs tā nesauca lidlauku, bet gan pašu lidaparātu. No grieķu valodas vārdu var tulkot kā “vieta, kur skrien lidaparāti”, gan arī kā “pa gaisu skrienošais”.

Lidmašīna, kas ieguva nosaukumu Aerodrome A bija pamatā gatava 1901. gada sākumā, taču dzinēju izdevās pabeigt nedaudz vēlāk. Lenglijam izdevās sasnigt jaudu 50 zirgspēkus ar masu tikai 94 kg! Ne tikai pēc masas, bet arī pēc tilpumsvara, rādītāji bija labāki nekā Raitu dzinējam. Vēl vairāk, šo rādītāju neizdevās pārsniegt vēl vairākus gadus. Tajā pat laikā “Aerodrome A” pacelšanās masa kopā ar pilotu sastāda tikai 340 kg. Startam bija jānotiek no baržas. [Kā Red Bull sacīkstēs! - t.p.]

Visumā konstrukcija iznāca visai trausla, taču Lenglijs izvēlējās uz modeļiem pārbaudītu metodi, ar katapultu. Te arī slēpās liktenīga kļūda. Lidmašīna bija pārāk ievainojama, lai izturētu pārslodzes pie tāda starta (ātrums 96 km/st. Tikai 21m garā distancē).

Izmēģinājumi notika uz Potomakas upes 1903. gadā. Lidmašīnas priekšējais statnis iesprūda palaišanas ratiņos un mašīna iegāzās ūdenī. Lenglijs uzskatīja, ka tā ir nejaušība un pēc remonta lidmašīnu sagatavoja otrajam lidojumam. Šoreiz starta brīdī “Aerodroms” vienkārši salūza gabalos. Pilots tikko nenoslīka, taču viņu paguva izvilkt no ūdens.

Avīzes izsmēja konstruktoru, sacenšoties asprātībās: “Acīmredzot, vienīgais, ko profesors ir spējīgs palaist vējā, ir – valsts nauda!” Šādi vajātais Lenglijs nolēma vairs nepūlēties ar lidaparātu būvi. 1906. gadā viņš mirst, vairāk neko aviācijā nepaveicis. Militāristi pēc “Aerodroma” izmēģinājuma rezultātiem deva šādu verdiktu: “Mēs joprojām esam tālu no mērķa un pēc visa spriežot būs vajadzīgi nepārtraukta darba un pētījumu gadi, kā arī tūkstošiem dolāru lieli izdevumi, pirms parādīsies cerība radīt praktiski derīgu aparātu.”

*****

Pēc astoņām dienām, 1903. gada 17. decembrī, Kitihoka miestiņa tuvumā Ziemeļkarolīnā gaisā paceļas brāļu Raitu Flyer.

Jau pēc Lenglija nāves Smitsona institūts sāk apstrīdēt Raitu prioritāti par labu savam bijušajam darbiniekam. Pēc institūta lūguma, slavenais aviokonstruktors Glens Kērtiss 1914. gadā atjauno un sekmīgi izmēģina “Aerodromu A”. Taču tiesa nepieņem šo argumentu, jo Kērtiss ienesis konstrukcijā pēc dažādām ziņām no 35 līdz 93 izmaiņas. Taču Smitsona institūts paliek pie sava viedokļa. Saniknotais Orvils Raits (Vilburs jau ir miris ar tīfa) nodod “Flaiera” atliekas Londonas Zinātnes muzejam. Samierināšanās notiek tikai 1942. gadā, kad smitsonieši beidzot atzīst Raitu prioritāti. Taču tikai pēc Orvila nāves 1948. gadā vēsturiskais eksponāts atgriežas ASV.

[Žurnāla mājas lapā www.mirf.ru raksti parādās apmēram 3 mēnešus pēc žurnāla numura iznākšanas, tad var sākt meklēt arī tulkoto rakstu, lai apskatītu, ja vēlas, daudzu minēto lidaparātu bildes. Rubrika “Mašina vremeņi”.

Vairāk, kā parasti, par visu var atrast arī Vikipēdijā:

en.wikipedia.org/wiki/Aviation

en.wikipedia.org/wiki/Aviation_history

en.wikipedia.org/wiki/List_of_early_flying_machines

en.wikipedia.org/wiki/First_flying_machine

Protams, ka viss minētais ir tikai īsa aviācijas vēsture. Reāli fantastiska būšana. Raksta tulkojumu veltu savam kādreizējam kursa biedram Ilmāram Leitānam, kaislīgam fantastikas mīļotājam, kura nerealizēts sapnis bija kļūt par aviatoru un, ja viņa dzīve neaprautos autokatastrofā, tad viņš noteikti kļūtu par slavenu latviešu arhitektu! -t.p.]