книги из ГПНТБ / Поташов И.Я. Академик М. А. Рыкачев

О результатах проведенных опытов М. А. Рыкачев сообщил в статье «Первые опыты над подъемной силой винта, вращаемого в воздухе», которая была опублико­ вана в 1871 году. В ней он проанализировал все сделан­ ные до него опыты и расчеты, касающиеся сопротивления воздуха и воды. Он доказал ошибочность утверждений иностранных ученых, что коэффициент сопротивления воздуха в случае, когда тело движется, а воздух спокой­ ный, будет иным, нежели если оно находится в спокойном состоянии, а воздух движется. М. А. Рыкачев показал, что в обоих случаях коэффициент сопротивления являет­ ся одним и тем же. Этот вывод ученого имел большое значение для экспериментальной аэродинамики, где опыты производятся с неподвижными моделями, обте­ каемыми воздухом. Затем полученные из опытов выводы переносятся на реальные условия в практически непо­ движной атмосфере, в которой движется воздухоплава­ тельный аппарат. Вместе с тем М. А. Рыкачев отметил недостаток так называемой ударной теории Ньютона, согласно которой частицы воздуха, набегающие на рас­ положенную в потоке пластинку, полностью теряют свою скорость при встрече с ней. М. А. Рыкачев определил, что скорость воздушных частиц при встрече с пластинкой те­ ряется неполностью. Если пластинка расположена под некоторым углом к потоку, то на нее действует, наряду с силой сопротивления, другая сила, называемая подъем­ ной.

Ошибка Ньютона и его последователей заключалась в том, что они не признавали влияния длины тела и его формы на оказываемое ему сопротивление, не учитывали влияния одной частицы воздуха на другую в струях, об: разуемых при встрече тела с воздухом и не принимали во внимание трения.

21

В своей статье М. А. Рыкачев заложил основы так называемой вихревой теории. Последняя в-дальнейшем была развита в трудах выдающихся русских ученых К. Э. Циолковского, Н. Е. Жуковского, С. А. Чаплыгина.

Несмотря на некоторые погрешности, опыты М. А. Рыкачева имели в то время огромное значение. Впервые был найден способ точного определения подъемной силы вращающихся винтов, а предложенная им формула для определения величины сопротивления воздуха оказалась близкой к действительным ее значениям. М. А. Рыкачев блестяще подтвердил закон пропорциональности сопро­ тивления воздуха квадрату скорости. Он одним из пер­ вых высказал мысль об использовании в будущих лета­ тельных аппаратах двигателей внутреннего сгорания: «...ныне существующие машины слишком тяжелы, так как о легкости их не заботились; когда же этот вопрос будет на первом плане, без сомнения, постепенные усовершенст­ вования значительно уменьшат вес, приходящийся на. паровую лошадь. Введение в употребление взрыва га­ за, или пороха, еще более могут увеличить силу машины, при малом ее весе». Исходя из опытов, М. А. Рыкачев заключил, что «при больших размерах крыльев, даже при тогдашнем состоянии техники, возможно было бы дер­ жаться в воздухе приведя машиной во вращение винт».

Деятели воздухоплавания высоко оценили исследо­ вания М. А. Рыкачева, опередившего на 40 лет француз­ ского ученого А. Г. Эйфеля. Создатель первого в мире самолета А. Ф. Можайский сказал по этому поводу: «Те­ перь у каждого из нас будет гораздо больше уверенности' в том, что воздухолетательный снаряд может быть осу­ ществлен, что мы стоим на верном пути...»1.

1 С. В н ш е н к о в. Александр Можайский. «Молодая гвардия», 1950, стр. 95.

22

М. А. Рыкачев считал, что хотя его опыты и доказы­ вают возможность создания геликоптера, они «далеко недостаточны, чтобы служить основанием для составле­ ния проекта подобной машины. Для этой цели необхо­ димо произвести еще много разнообразных опытов». Он намерен был и дальше продолжать эту важную работу. Однако развернуть ее в должной мере ему не удалось из-за отсутствия необходимых для этого средств. Пред­ ставители отечественного воздухоплавания М. А. Рыка­ чев, А. Ф. Можайский, А. Н. Лодыгин и другие не полу­ чали соответствующей поддержки царского правитель­

ства.

Показательным в этом отношении является заключе­ ние главного инженерного управления от 14 апреля 1883 года по вопросу полетов на аппаратах тяжелее воздуха: «При нынешнем состоянии техники все приборы со сво­ бодным полетом при помощи механической работы...

должны быть отнесены к области фантазии». А исследо­ вание подобных приборов «признается пока бесполезным и нерациональным». Несмотря на подобное отношение царского правительства к работам в области воздухопла­ вания, М. А. Рыкачев не бросил своих занятий по изуче­ нию и завоеванию воздушного океана. Он отстаивал в печати необходимость организации регулярных метеоро­ логических наблюдений на различных высотах атмосфе­ ры с помощью привязных шаров, оказывал поддержку людям, желающим вести такие наблюдения. А когда в декабре 1880 года был создан Воздухоплавательный от­ дел Русского технического общества, то М. А. Рыка­ чев становится его первым председателем и зани­ мает 3 t q t пост до октября 1884 года'. Отдел сыграл большую роль в развитии воздухоплавания в России. Кроме заслушивания докладов по проблемам воздухо­ плавания и рассмотрения различных проектов и предло­

23

жений по изобретениям в этой области, отдел занимал­ ся организацией полетов на воздушных шарах с целью проведения метеорологических наблюдений и фото­ съемок, обучения воздухоплавателей и т. п.

В числе других заслуг Воздухоплавательного отдела следует указать на его внимательное отношение к рабо­ там А. Ф. Можайского. В январе 1883 года замечатель­ ный изобретатель дважды делал сообщения на заседа­ ниях Воздухоплавательного отдела о своих работах с демонстрацией опытов с моделями. По его предложению отдел избрал специальную комиссию для рассмотрения проекта самолета.

Комиссия, работавшая под председательством М. А. Рыкачева, в своем заключении записала, что она «считает желательным, чтобы отдел оказал содействие А. Ф. Можайскому окончить его прибор и произвести ин­ тересные опыты над летательным прибором столь боль­ ших размеров».

Уже после смерти А. Ф. Можайского М. А. Рыкачев говорил: «Его идея аэроплана та же, что современные машины. Не было лишь тогда легких и сильных моторов. А как он хотел убедить всех, что его идея достижима. Он был действительно прав».

Михаил Александрович прекрасно понимал важность изучения верхних слоев атмосферы. Метод исследования атмосферы с помощью воздушных шаров был явно недо­ статочным. Поэтому с 1892— 1894 годов для исследования верхних слоев атмосферы стали применяться шары-зонды и воздушные змеи, на которых поднимались самопишу­ щие приборы. М. А. Рыкачев активно поддерживает эти новые способы исследования, привлекая к их производ­ ству сотрудников Главной физической обсерватории и личный состав воздухоплавательного парка.

24

Особенно большой размах получили исследования верхних слоев атмосферы после создания в 1896 году Международной ученой воздухоплавательной комиссии. По инициативе этой комиссии были организованы между­ народные метеорологические наблюдения в разных слоях атмосферы и в определенные моменты времени. Програм­ мой наблюдений предусматривались полеты свободных шаров с наблюдателями, полеты шаров-зондов, подъемы самопишущих приборов на змеях, полеты небольших ша­ ров-пилотов без приборов. Наблюдения при помощи тео­ долитов за шарами-пилотами позволяли определять ско­ рость и направление ветра на разных высотах, а при вхождении шара-пилота в облако — его высоту.

Кроме указанных наблюдений применялись также подъемы привязных шаров как с наблюдателями, так и с одними самопишущими приборами. Наконец, на неко­ торых станциях велись специальные наблюдения над облаками.

М. А. Рыкачев был признанным главой группы иссле­ дователей высоких слоев атмосферы и конструкторов аэрологических приборов— М. М. Поморцева, В. В. Куз­ нецова, С. Д. Грибоедова, С. И. Савинова, Д. А. Смир­ нова, А. М. Кованько и других. Среди них особенно вы­ деляется Василий Васильевич Кузнецов, талантливый ис­ следователь и конструктор.

В 1897 году М. А. Рыкачев лично сконструировал ане­ мограф и термограф для подъема на змеях, а также корзину для помещения приборов. Эти приборы демонст­ рировались на метеорологической выставке X съезда рус­ ских естествоиспытателей и врачей в 1898 году в Киеве.

В 1902 .году при содействии М. А. Рыкачева при Пав­ ловской обсерватории было создано Змейковое отделе­ ние, руководителем которого стал В. В. Кузнецов. Змейко­ вое отделение вскоре сделалось центральным учреждени­

25

ем России по изучению верхних слоев атмосферы. Оно проводило большую работу по организации новых пунк­ тов наблюдений в верхних слоях атмосферы. При содей­ ствии обсерватории и Змейкового отделения такие на­ блюдения были организованы в целом ряде .пунктов Во­ енным ведомством. В этих наблюдениях приняло участие и Морское ведомство. Летом 1903 года оно предоставило возможность обсерватории производить змейковые на­ блюдения в море с военных судов. Руководил этими на­ блюдениями М. А. Рыкачев. Кроме того, Морское ведом­ ство устроило две постоянные змейковые станции — в Ба­ кун Севастополе.

На III съезде Международной ученой воздухоплава­ тельной комиссии в мае 1902 года в Берлине М. А. Рыка­ чев внес предложение собрать следующий IV съезд в Пе­ тербурге. В докладной записке военному министру А. Н. Куропаткину об оказании поддержки в организа­ ции IV съезда Международной ученой воздухоплаватель­ ной комиссии, предвидя возможное отрицательное отно­ шение, он писал: «В нашем Учебном воздухоплаватель­ ном парке, несмотря на скромную его обстановку, и те­ перь найдется кое-что нового и интересного для членов Комиссии, а через 2 года, если будет отпущен соответ­ ственный кредит, несомненно, прибавится много достой­ ного внимания ученых и воздухоплавателей».

Реакция военного министра А. Н. Куропаткина была весьма интересной и показательной. На докладной за­ писке М. А. Рыкачева он написал: «Главное инженерное управление. Прошу рассмотреть и доложить. Предпола­ гается следующий очередной съезд назначить у нас через год времени. Что мы можем показать? Не будет ли нам неловко от нашей отсталости».

IV съезд Международной ученой воздухоплаватель­ ной комиссии, состоявшийся в августе 1904 года в Петер­

26

бурге, прошел успешно, и опасения генерала Куропаткина оказались '.напрасными. В докладе о съезде, сделан­ ном в физико-математическом отделении Академии наук, М. А. Рыкачев говорил: «Наши иностранные гости с большой похвалой отозвались о всем, что увидели у нас, нашли много нового... Многие просили выслать им наши змеи или приборы для опытов».

Для координации работ в 1907 году при Академии наук была создана комиссия по исследованию верхних слоев атмосферы под председательством М. А. Рыкачева. В ней приняли участие представители заинтересованных ведомств. Комиссия вела большую работу по созданию сети станций и руководству исследованиями верхних сло­ ев атмосферы.

В конце 1912 года М. А. Рыкачев добился реоргани­ зации Змейкового отделения Павловской обсерватории в самостоятельную Аэрологическую обсерваторию, а так­ же создания в ближайшие годы аэрологических отделе­ ний при местных обсерваториях—Тифлисской, Екатерин­ бургской, Иркутской и учреждения новой Аэрологиче­ ской и магнитной обсерватории на Дальнем Востоке — в Нмкольске-Уссурийском.

В конце XIX и начале XX столетий по результатам аэродинамических исследований Россия шла впереди других стран мира. Этих успехов она добилась благода­ ря работам таких выдающихся ученых, как Д. И. Менде­ леев, М. А. Рыкачев, Н. Е. Жуковский, К. Э. Циолков­ ский, С. А. Чаплыгин и других.

Говоря о заслугах М, А. Рыкачева в воздухоплавании и создании нового раздела метеорологической науки — аэрологии, следует отметить постоянную поддержку им отечественных ученых и изобретателей.

Когда, например, в 1899 году К. Э. Циолковский об­ ратился в Академию наук с просьбой оказать содействие

27

в проведении опытов по сопротивлению воздуха, то М. А. Рыкачев с готовностью поддержал гениального рус­ ского ученого и добился ассигнования на проведение его новых опытов 470 рублей. По тому времени это была до­ вольно значительная сумма. Получив ассигнованные Академией наук деньги, К. Э. Циолковский провел новые весьма ценные опыты.

Большое содействие оказал М. А. Рыкачев Н. Е. Жу­ ковскому в период создания им Аэродинамического ин­ ститута в Кучино под Москвой. Институт приступил к работе в конце 1904 года. С помощью М. А. Рыкачева в программу занятий были включены исследования верх­ них слоев атмосферы. Работы института оказали боль­ шое влияние на развитие авиационной науки.

М. А. Рыкачев был видным специалистом в вопросах воздухоплавания. Поэтому его часто привлекали в раз­ личные комиссии по рассмотрению проектов летательных аппаратов. Воздухоплаватель Н. И. Утешев в своих вос­ поминаниях о М. А. Рыкачеве пишет: «Я лично знал Ми­ хаила' Александровича. Всегда быстрый, подвижный, он поддерживал в России интерес к научному воздухоплава­ нию... Благодаря его содействию в качестве директора Главной физической обсерватории многие из физиков об­ серватории— В. В. Кузнецов, С. И. Савинов, Д. А. Смир­ нов и другие — принимали участие в полетах, организо­ ванных Международной ученой воздухоплавательной ко­ миссией».

М. А. Рыкачев руководил конференциями и съездами русских воздухоплавателей, содействовал проведению авиационных недель, интересовался работой авиацион­ ных конструкторов и летчиков. Заслуги ученого в обла­ сти воздухоплавания и авиации получили признание не только в нашей стране, но и за рубежом. И не случайно на Втором метеорологическом съезде в 1909 году отмеча­

28

лось, что М. А. Рыкачев был инициатором строго науч­ ной воздухоплавательной метеорологии не только в Рос­

сии, но и во всем свете.

И после ухода в отставку с поста директора Главной физической обсерватории в 1913.году Рыкачев продолжа­ ет интересоваться исследованиями верхних слоев атмос­ феры. В мае 1916 года он указывал на важность для авиации изучения распределения направления и силы ветра на разных высотах, учет которых способствует бы­ строте перелетов и соблюдению экономии. «Можно с уве­ ренностью сказать, — писал М. А. Рыкачев, — что в бли­ жайшем будущем авиации предстоит самое широкое развитие».

В последние годы своей жизни М. А. Рыкачев прило­ жил много усилий для развития в России аэрологической сети. В своем труде «Повторяемость ветров со скоростя­ ми разных степеней в России» он говорил о необходимо­ сти создания сети шаропилотных станций, которые по­ зволят изучить воздушные течения ‘на разных высотах и составить соответствующие карты. Это предложение Ми­ хаила Александровича было вызвано нуждами воздухо­ плавания. Как известно, сейчас в Советском Союзе дей­ ствует широкая аэрологическая сеть, данные которой ис­ пользуются не только в авиации, но и для составления прогнозов погоды.

...В 1868 году 27-летний лейтенант М. А. Рыкачев сме­ ло вошел в корзину воздушного шара для того, чтобы подняться в верхние слои атмосферы и произвести там научные наблюдения. Описывая свой первый полет, М. А. Рыкачев отметил красоту вида земной поверхности с высоты 1000— 1100 метров: «...нам представился такой великолепней вид, какого мне еще никогда не случалось встречать. Одним взглядом я мог окинуть окрестность в несколько тысяч квадратных верст. Петербург с его со­

29