Братья Райт совершили первый в мире полет на самолете «Флайер»

Любовь к изобретательству в братьях Райт воспитали с детства. Родители — Милтон Райт и Сюзанна Кернер — в молодости увлекались механикой и впоследствии стремились привить этот интерес и своим детям. Отец помогал Уилборну и Орвиллу в их опытах, подмечал, какие конструктивные ошибки нужно исправить в очередном «изобретении», подбирал литературу, которая помогла бы расширить познания в точных науках. В родительском доме в Дейтоне, штат Огайо, у Райтов была большая библиотека. С юных лет у братьев развилась любовь к чтению.

Можно сказать, что история создания первого в мире самолета с двигателем внутреннего сгорания началась с игрушечного «вертолета», подаренного отцом. Игрушка была сделана из бумаги, бамбука и круглой резинки, которая вращала ротор. Как впоследствии признались братья, эта игрушка привлекла их интерес к полетам. В любой деятельности Уилбор и Орвилл всегда руководствовались принципом «если тебе что-нибудь нужно, сделай это сам», поэтому когда игрушечный «вертолет» выработал свой ресурс, братья Райт решили сделать его точную копию.

Позднее они собрали собственный токарный станок, который издавал жуткий грохот, но при этом исправно работал. В 1989 году братья занялись издательским бизнесом. И в этот раз, руководствуясь своим изобретательским принципом, они создали печатный станок собственной конструкции, который оказался даже лучше печатного станка местного газетного издательства, что вызвало большое удивление одного специалиста-типографа. Через несколько лет братья увлеклись велосипедным спортом, который пользовался огромной популярностью в США в конце XIX века. Существовало огромное множество велосипедных клубов, среди которых были и «Клубы сотни», члены которых совершали поездки в сотни километров. Вскоре увлечение превратилось в средство заработка. Велосипедная мастерская братьев Райт, появившаяся в Дейтоне в 1892 году, через несколько лет превратится в главный источник средств для разработки собственного самолета.

Мысль о создании самолета посетила Уилбора и Орвилла в 1896 году, когда они узнали из газет о гибели немецкого инженера Отто Лилиенталя в результате неудачного испытательного полета: порыв ветра внезапно перевернул его планер. В детстве братья Райт делали лучшие воздушные змеи в округе, однако мысль о том, что увеличенная копия воздушного змея может поднять в воздух человека, раньше не приходила им в голову.

Было решено изучить всю имеющуюся на тот момент литературу о воздухоплавании и познакомиться с опытом американских и зарубежных инженеров. Уилбор и Орвилл решили, что пока они полностью не разберутся в устройстве планеров и законах воздухоплавания, они не станут совершать рискованные испытательные полеты, дабы не повторить судьбу Лилиенталя. Вскоре братья пришли к выводу, что все предыдущие полеты планеров, разработанных американскими и зарубежными инженерами, были неудачными, потому что до сих пор не удалось решить проблему управления и сохранения равновесия. Следовательно, нужно было разработать новую систему управления и решить проблему с сохранением равновесия.

Изобретателям нужно было придумать механизм для сохранения двух видов равновесия: поперечной и продольной устойчивости. Поперечная устойчивость достигалась тогда, когда крылья планера находились на одном уровне, не наклоняясь ни в ту, ни в другую сторону. Для сохранения продольной устойчивости нос аэроплана должен был оставаться на нужном уровне, не опускаться и не подниматься, чтобы машину не бросало то вниз, то вверх. Предыдущие инженеры считали, что пилот может сохранить поперечную и продольную устойчивость машины за счет перемещения собственного тела.

«Но этот способ, — писали позднее Райты, — казался нам неправильным, так как вес летчика и площадь, по которой он может передвигаться, невелики, а силы, заставляющие планер выходить из равновесия, непременно возрастают, если увеличивается площадь крыльев и сила ветра».

Новая система управления предполагала, что возможность изгибать поверхность крыльев планера позволит достигнуть поперечной устойчивость за счет силы ветра, которая будет давить на то или иное крыло по желанию пилота. Для сохранения продольной устойчивости придумали руль высоты.

«Представьте себе это так, — пояснял Орвилл, — Возьмем линейку и назовем ее главной поверхностью планера. Положим карандаш под прямым углом к середине линейки. Назовите карандаш рамой, держащей руль высоты. Представьте себе, что карандаш жестко прикреплен к линейке. Вы хотите немного увеличить угол главной поверхности по отношению к воздушному течению, которое поддерживает планер. Если руль высоты — конец нашего карандаша — впереди, поднимите этот конец; если руль высоты сзади, опустите немного задний конец карандаша. В том и другом случае передняя сторона линейки поднимается».

На создание планера у Райтов ушло четыре года. За основу был взят биплан американского железнодорожного инженера и одного из пионеров авиастроения Октава Шанюта, который помогал братьям Райт в разработке собственной машины. Когда строительство было завершено, пришло время испытательного полета на планере. Для того, чтобы планер поднялся в воздух, нужен был постоянный поток ветра, обладавший необходимой скоростью, согласно данным о подъемной силе из таблицы Лилиенталя. Райты отправили запрос в Национальную службу погоды. В ответе было указано, что в Китти Хок существуют подходящие метеорологические условия для полетов.

После испытательных полетов в Китти Хок в 1900 году оказалось, что в таблице подъемной силы Лилиенталя были указаны ошибочные данные. Это стало неприятным открытием для Райтов, поскольку они осознавали весь масштаб возникшей проблемы. Нельзя создать планер, основываясь на ошибочных теоретических данных. В минуту отчаяния Уилбур даже заявил, что «человек не будет летать еще тысячу лет». Пришлось начинать все с нуля. Уилбур и Орвилл провели собственные исследования, чтобы определить давление, производимое на плоскость, лежащую под тем или иным углом к направлению ветра.

Наконец, усовершенствованная модель планера была готова, можно было устанавливать двигатель. Однако братья Райт столкнулись с новой проблемой. Автопроизводители отказались принимать заказ на изготовление небольшого двигателя внутреннего сгорания мощностью в восемь лошадиных сил. За все эти годы Райты преодолели немало сложностей и проблем, поэтому было маловероятно, что новая проблема превратится для них в непреодолимую преграду. Было принято решение с нуля построить собственный двигатель. В итоге братья получили двигатель, мощность которого составила двенадцать лошадиных сил вместо восьми, этого было более чем достаточно, чтобы поднять самолет в воздух. Нужно сказать, что и здесь Райты опередили остальных инженеров, поскольку на других моделях американских и зарубежных планеров нередко устанавливались паровые двигатели.

Первый в мире полет человека на аппарате тяжелее воздуха с двигателем внутреннего сгорания мог бы произойти на несколько дней раньше. В середине декабря 1903 года братья Райт бросили монетку, чтобы определить, кто совершит первый полет. Выбор пал на Уилбура, однако полет длился всего три секунды и закончился небольшим крушением, когда планер резко направился вниз. Самолет пришлось ремонтировать несколько дней. Наконец, 17 декабря в 10:35 Орвиллу удалось поднять машину в воздух, пролететь без потери скорости 40 метров (был сильный встречный ветер) и благополучно приземлиться. Человек научился летать.

В итоге без поддержки правительства Райтам, не имевшим высшего образования, удалось добиться того, чего не смогли добиться высокообразованные инженеры, получавшие всестороннюю правительственную поддержку. Свидетелями успеха Райтов были всего пять человек — служащие местной береговой охраны. Остальные отнеслись к новостным сообщениям о полете братьев Райт как к слухам из разряда фантастики. Мировую известность Уилбор и Орвилл приобретут только через несколько лет, когда будут заняты разработкой самолетов, способных преодолеть уже несколько сотен километров.