Самолёт Можа́йского («воздухолета́тельный снаря́д») — самолёт, спроектированный и построенный русским морским офицером Александром Фёдоровичем Можайским в последней четверти XIX века, первый в России и один из первых в мире самолётов, предназначавшихся для подъёма человека.
Документов, непосредственно зафиксировавших ход испытаний самолёта Можайского, не сохранилось. В позднейших источниках рубежа XIX—XX веков указывается, что он потерпел аварию при попытке взлёта. Некоторые источники утверждают, что аппарат на короткое время оторвался от земли, такая версия событий изложена в российской Военной энциклопедии (1914 год). В 1950—1970-х годах эта версия, отстаивавшаяся советскими авторами, господствовала в мировой авиационной историографии. Большинство историков авиации считало самолёт Можайского вторым самолётом, отделившимся от земли с человеком на борту, — после самолёта дю Тампля, испытания которого относят к 1874 году. Признавалось, что в обоих случаях отрыву способствовали внешние факторы (прежде всего назывался разгон аппарата под уклон). В СССР же самолёт Можайского считали первым самолётом, отделившимся от земли с человеком на борту (также при содействии внешних факторов). Начиная с 1980-х годов некоторые советские/российские исследователи усомнились в достоверности отделения самолёта Можайского от земли, продолжая при этом считать его первым в мире самолётом, который попытались поднять в воздух с человеком на борту.
В СССР неоднократно предпринимались попытки, основанные на скудных сведениях о техническом облике самолёта Можайского, установить (теоретически или экспериментально) его вероятные лётно-технические данные и ответить на вопросы о возможности совершения им установившегося полёта и об условиях, при которых он бы мог совершить взлёт. Эти исследования давали различные результаты. Согласно самым последним исследованиям, проведённым в ЦАГИ, развиваемая силовой установкой самолёта Можайского мощность, с учётом его вероятных аэродинамических и весовых характеристик, была недостаточна для установившегося горизонтального полёта.
Несмотря на ряд конструктивных недостатков, обусловленных главным образом отсутствием необходимой научно-технической базы для проектирования летательных аппаратов тяжелее воздуха, самолёт Можайского обладал, по оценке советских и российских специалистов, высоким для своего времени техническим уровнем.
История
Предварительные изыскания и проектирование самолёта Идея создания аэродинамического летательного аппарата возникла у Александра Фёдоровича Можайского, по словам его сына Александра Александровича, в 1856 году, под влиянием наблюдений за полётом птиц. Многие исследователи считают вероятным знакомство А. Ф. Можайского с более ранними работами, развивающими идею аэроплана, в особенности — У. Хенсона и Дж. Стрингфеллоу. По мнению некоторых авторов, значительное влияние на конструкторский замысел Можайского мог оказать его профессиональный опыт морского офицера, позволивший изобретателю познакомиться с воздействием воздушного потока (ветра) на неподвижную аэродинамическую поверхность (парус), а также с работой гребного винта. Активную работу над проектом изобретатель начал только в конце 1860-х годов. Замысел аппарата сложился к 1873 году. В 1876 году А. Ф. Можайский совершил несколько полётов на изготовленном им планере-змее, буксируемом тройкой лошадей в своём имении Вороновица (Украина). Осенью 1876 года Можайский переехал в Санкт-Петербург, где публично, в частности, в манеже Берейторской кавалерийской школы, проводил опыты с летающими моделями самолёта, оснащёнными пружинным двигателем или же двигателем на основе резинового шнура. Одна из моделей демонстрировала способность взлетать после разбега на собственном шасси, совершать довольно устойчивый полёт со скоростью до 5,2 м/с (17 фут/с), а также летать с полезной нагрузкой (кортик морского офицера).
В январе 1877 года особой комиссией Главного инженерного управления Военного министерства была рассмотрена просьба А. Ф. Можайского о предоставлении ему денежных средств (в размере 3000 рублей) на проведение научных исследований с целью получения данных, необходимых для постройки летательного аппарата тяжелее воздуха. Признав, что текущее состояние науки не позволяет объективно оценить осуществимость проекта Можайского, комиссия отметила, что он «в основание своего проекта принял положения, признаваемые ныне за наиболее верные» и рекомендовала оказать изобретателю содействие. На основании этой рекомендации председателем Комиссии по воздухоплаванию (постоянное учреждение) при Военном министерстве Э. И. Тотлебеном и военным министром Д. А. Милютиным было принято решение о выделении испрашиваемой Можайским суммы.
К 23 марта 1878 года А. Ф. Можайский пришёл к убеждению, что «требуемые для решения вопроса данные могут быть получены только над аппаратом таких размеров, на котором силою машины и направлением аппарата мог бы управлять человек», о чём указал в докладной записке в Военное министерство. Весной-летом 1878 года Можайский представил в Военное министерство материалы по проекту полномасштабного «Воздухоплавательного аппарата». В числе этих материалов был аэродинамический расчёт аппарата, выполненный Можайским на основе доступных в то время научных данных, а также на основе собственных научных изысканий и экспериментальных работ. Имелась и подробная смета, согласно которой предполагаемые расходы на разработку (включая экспериментальные работы), постройку и испытания аппарата, составляли 18 895 руб. 45 коп.
Согласно проекту самолёт должен был иметь размах крыла 23 м, длину фюзеляжа 15 м и взлётный вес около 820 кг (50 пудов). В движение его предполагалось приводить с помощью двух двигателей внутреннего сгорания системы Брайтона общей мощностью 30 л. с. Расчётная скорость полёта составляла 40 км/ч.
Предложение Можайского было рассмотрено комиссией под председательством профессора механики Инженерной академии генерал-лейтенанта Г. Е. Паукера. В своём решении от 15 июня 1878 года эта комиссия отказала Можайскому в финансировании на следующих основаниях:
потребная мощность силовой установки, по мнению комиссии, занижена Можайским в два раза, если исходить из его же опытных данных; по мнению комиссии, для успешного осуществления подобной идеи должен быть «устроен снаряд с подвижными крыльями, могущими изменять не только своё положение относительно гондолы, но и свою форму во время полёта», так как аппарат, подобный предлагаемому Можайским, «может опрокидываться и падать» при полёте в неспокойном воздухе вследствие «значительного протяжения наклонной плоскости и неподвижности её соединения с гондолою»; сумма, испрашиваемая Можайским, слишком велика, чтобы можно было рекомендовать выделение таких средств, учитывая указанные выше недостатки проекта.
А. Ф. Можайский попытался опротестовать решение комиссии Паукера, направив письмо на имя управляющего делами Главного инженерного управления Военного министерства К. Я. Зверева. Эта апелляция была отклонена, а решение комиссии утвердил военный министр.
Многие советские и российские авторы в той или иной степени критически оценивали заключение комиссии под председательством Г. Е. Паукера. В то же время В. Н. Бычков, полагая ошибочным мнение комиссии относительно необходимости применения в летательном аппарате «подвижных крыльев», отмечает справедливость её заключения о недостаточности мощности силовой установки в проекте Можайского.
Выбор и приобретение силовой установки. Начало постройки аппарата
Несмотря на отрицательное заключение комиссии Паукера, Александр Фёдорович Можайский продолжил работать над проектом и добиваться государственной поддержки.
Полагая, что существовавшие на тот момент паровые машины слишком тяжелы для применения в качестве двигателя самолёта, Можайский первоначально обратился к только появившимся двигателям внутреннего сгорания, которые, в отличие от паровых машин, не нуждались в котле и конденсаторе пара. Он планировал установить на своём аппарате двигатель системы Дж. Брайтона, работающий на жидкой нефти. Двигатель, предлагаемый Можайским, отличался от оригинального двигателя Брайтона некоторыми усовершенствованиями (например, электрическое зажигание от катушки Румкорфа), возможно, введёнными самим Можайским.
Однако двигатели внутреннего сгорания того времени имели ещё больший, по сравнению с паровыми машинами, удельный вес, а кроме того, были весьма ненадёжны. Убедившись в их непригодности для использования на летательном аппарате, Можайский принял решение поставить на свой прибор максимально облегченную паровую машину. В 1880 году он добился командировки за границу для приобретения двигателей. Средства на командировочные расходы (всего — 2500 руб.), по указанию императора Александра II, были выделены Можайскому Министерством финансов, так как Морское министерство не располагало финансовыми резервами, примечание к док. 34. После неудачных переговоров с американской фирмой «Херресгофф» два паровых двигателя с котлом были заказаны А. Ф. Можайским у фирмы «Арбеккер-сын и Хемкенс» (Ahrbecker Son and Hamkens, Лондон, Великобритания), которая на тот момент хорошо зарекомендовала себя как производитель паровых машин малого удельного веса, применявшихся, в частности, на миноносцах, а в 1870-х годах изготовила двигатель мощностью в 5 л. с. для орнитоптера английского изобретателя Э. Фроста (:en:Edward Purkis Frost). Фирма сконструировала заказанные Можайским машины на основе его проекта с использованием ряда технических решений, применённых в паровой машине для орнитоптера Фроста. Машины были изготовлены к маю 1881 года. Британский автор П. Стокс предположил, что во время визита в Лондон Можайский мог общаться с членами Воздухоплавательного общества Великобритании (ныне Королевское воздухоплавательное общество), в числе которых состоял один из совладельцев фирмы — Г. Арбеккер (H. C. Ahrbecker).
4 июня 1880 года, накануне отъезда в США, А. Ф. Можайский подал заявку на патент («привилегию») на свой «воздухолетательный снаряд». 3 ноября 1881 года Департамент торговли и мануфактур Министерства финансов удовлетворил заявку Можайского и выдал ему первый в России патент на самолёт. Тогда же Можайский организовал на свои средства и средства, пожертвованные частными лицами, изготовление отдельных частей для своего аппарата. Наиболее ответственные из них были сделаны на Балтийском судостроительном заводе, благодаря содействию директора завода М. И. Кази, сочувствовавшего устремлениям изобретателя. Среди тех, кто оказал Можайскому финансовую помощь в постройке самолёта: А. П. Ольденбургский, И. И. Воронцов-Дашков, М. Д. Скобелев и другие. Сумма помощи составила около 2800 руб.
Сборка аппарата Летом 1882 года Можайский добился от военного ведомства выделения ему для постройки и испытаний самолёта участка на военном поле около станции Дудергоф возле Красного Села под Санкт-Петербургом.
31 января 1883 года А. Ф. Можайский выступил с сообщением о создаваемом им самолёте на заседании VII (воздухоплавательного) отдела Русского технического общества. Для подробного рассмотрения работ Можайского была создана комиссия под председательством М. А. Рыкачёва, в которую вошли представители VII и II (механического) отделов Общества. Комиссия, ознакомившись с результатами работ изобретателя, признала желательным, «…чтобы VII отдел оказал содействие А. Ф. Можайскому — окончить его прибор и произвести интересные опыты над летательным прибором столь больших размеров». Вместе с тем, она выразила сомнение в достаточности мощности силовой установки аппарата. Оказать материальной помощи VII отдел не мог, и Можайский дважды: в конце 1883 года и в июне 1885 года обращался в высшие государственные инстанции с просьбами об отпуске средств на работы с самолётом. Со слов самого Можайского известно, что по крайней мере в первый раз он получил отказ. По мнению В. Н. Бычкова, отсутствие документов о выделении денежных средств по второму прошению указывает на то, что и на этот раз Можайский финансовой помощи от Военного министерства не получил.