Петля Нестерова

Рассказ об этой фигуре мне хочется начать с истории.

Пятьдесят лет назад военный летчик штабс-капитан Петр Николаевич Нестеров писал: «Воздух есть среда вполне однородная во всех направлениях. Он будет удерживать в любом положении самолет при правильном управлении им». В те далекие годы, когда авиация делала еще первые и очень робкие шаги, такое заявление молодого пилота было встречено сомнениями и насмешками. И никому не было дела до того, что Нестеров, прежде чем написать эти вещие слова, долго наблюдал птиц, вникал в теорию полета.

В ту пору в цирковых представлениях демонстрировался такой аттракцион: на арене выставляли круг, напоминающий гигантский обруч, и смельчак-велосипедист проносился по внутренней стороне этого обруча, на мгновение оказываясь в положении вверх ногами. Аттракцион этот назывался «мертвой петлей». Нестеров был убежден, что в воздухе не нужен обруч. Он доказывал, что можно, разогнав самолет, заставить его описать замкнутый вертикальный круг над землей без всякого риска для машины и человека. Выполнить петлю в воздухе стало заветной мечтой штабс-капитана.

Летчику не верили, его считали фантазером, над ним издевались. Появилась даже эпиграмма:

Ненавидящий банальность,

Полупризнанный герой,

Бьет он на оригинальность

Своею мертвою петлей!

И, прежде чем ответить на эти строчки полетом, прежде чем прочертить в небе вертикальный замкнутый круг, Нестеров отвечает на рифмованное нападение так:

Коль написано: петля,

То, конечно, это я.

Но ручаюсь вам, друзья,

На петлю осмелюсь я.

Одного хочу лишь я,

Свою петлю осуществляя, —

Чтоб эта мертвая петля

Была бы в воздухе живая.

Не мир хочу я удивить,

Не для забавы иль задора,

Я вас хочу лишь убедить,

Что в воздухе везде опора!

Что и говорить, летчик Нестеров был неважным стихотворцем — приведенные строчки никак не назовешь поэтическим достижением. И все же они поражают — не литературным мастерством, конечно, а убежденностью автора — петля осуществима!

Петля Нестерова долгие годы называлась мертвой — это величайшая ошибка и величайшее недоразумение. К счастью, теперь эта ошибка исправляется: из всех официальных документов, учебников, инструкций вычеркнули слово «мертвая» и рядом со словом петля поставили имя Нестерова. Это справедливо!

Когда же точно родилась петля Нестерова?

27 августа 1913 года в небе Киевского аэродрома на очень примитивном самолете «Ньюпор» Петр Николаевич Нестеров выполнил первую в истории авиации петлю, открыв эпоху фигурного летания — эпоху высшего пилотажа. По тем временам это был не только смелый, но и дерзкий полет.

Живая нестеровская петля заставила умолкнуть сторонников и защитников осторожных «плоских» полетов, она неопровержимо доказала, что «в воздухе везде опора».

Сегодня выполнение петли Нестерова входит в программу первоначального летного обучения. И, для того чтобы сделать ее на «Як-18», не нужно обладать никакими особенными волевыми качествами. Просто, без всякого усилия, на скорости двести тридцать километров в час летчик начинает выбирать ручку на себя, следя, чтобы педали стояли в нейтральном положении. «Як» поднимает нос и лезет вверх, в небо. Постепенно земля оказывается у летчика над головой, а голубое воздушное пространство — под ногами. В это трудно поверить на слово, не испытав самому, но такое перемещение — земля на месте неба — не вызывает никаких неприятных ощущений; ни на секунду тебе не кажется, что вот сейчас ты начнешь падать.

В тот момент, когда машина окончательно ляжет на спину, надо сбавить обороты мотора (сектор газа убрать на себя) и, чуточку подтянув к себе ручку управления, помочь «Яку» перевалиться через верхнюю точку петли. А дальше все делают так же, как на выводе из пикирования.

Теперь, Алеша, ты знаком со всеми главными фигурами пилотажа.

«А как же бочка? А иммельман? А двойная бочка?» — спросишь ты.

Правильно, все эти фигуры существуют, только они не самостоятельные, и подобно тому как слова складываются из слогов, так и фигуры эти составляются из тех, что уже описаны. Возьмем к примеру бочку — это же двойной переворот. Летчик, опрокинув машину на спину, не дает ей опускать нос и входить в пикирование, а, удерживая рули отклоненными, заставляет свой «Як» вывернуться и вновь занять положение горизонтального полета.

Иммельман тоже составлен из двух половинок других фигур — первая половина петли (от разгона до выхода самолета на спину) плюс вторая половина бочки (поворот со спины в нормальное положение).

И все же разговор о пилотаже нельзя считать законченным. Ведь ты еще незнаком со штопором.

Маленьких детей пугали раньше бабой-ягой, а молодых летчиков — штопором. И, хотя для опытного, грамотного летчика штопор не страшнее, чем баба-яга для взрослого, разумного человека, разница между этими двумя «пугалами» есть, и существенная: бабы-яги никто никогда не видел, а со штопором знакомы все летающие люди.

Даже самая быстрая кинокамера не в состоянии угнаться за пилотирующей машиной. Самолет то и дело уходит из кадра…

На этих рисунках изображен как бы след пилотирующего в воздухе самолета.

Вот летчик завязал петлю Нестерова. Мелькнуло синее брюшко самолета на пикировании, и машина перешла в правый боевой разворот.

Не медля, пилот опрокинул свой "Як" на спину — переворот через крыло, и опять вверх… (Голубые черточки показывают границы фигур.)

Теория штопора разработана теперь детально. И каждый пилот знает, что происходит с самолетом, когда воздух перестает плавно обтекать несущие плоскости.

Подъемная сила на обоих крыльях резко уменьшается. Но, так как уменьшение это на левом и на правом крыле происходит не одновременно, самолет не просто проваливается, а начинает еще вращаться. Это явление так и называют — самовращением крыла. В нем таится причина штопора.

Пилотаж продолжается. С горки летчик переходит в пикирование и, разогнав нужную скорость, идет вверх — на иммельман. И снова пилот теряет высоту — на этот раз спиралью. Перед тем как покинуть зону, еще одна фигура — косая петля…

Как же выглядит штопор?

Потеряв скорость, самолет резко сваливается на крыло и несется к земле по круто вытянутой вниз спирали, при этом он еще вращается вокруг своей продольной оси. Штопор потому и называют штопором, что внешне фигура напоминает гигантский, чуть растянутый пробочник без шляпки.

Ты видел, как падают с кленов, кружась, «носы». Это очень похоже на штопор.

Ты видишь все последовательные положения машины на левом штопоре. Вывод изображен в несколько "сокращенном" виде. В воздухе пикирование занимает большее пространство…

К сожалению, на практике люди познакомились со штопором раньше, чем теория сумела объяснить его причины и предложить надежные меры для сохранения безопасности. Вот почему на первых порах развития авиации штопор превратился в пугало. Но человек пытлив и упорен. Столкнувшись с каким-либо непонятным явлением, он не щадит ни сил, ни жизни, отыскивая ключи к его раскрытию.

Все, кто летает, и все, кто собирается летать, должны знать имя летчика Константина Константиновича Арцеулова. В сентябре 1916 года он поднялся на высоту тысяча пятьсот метров, погасил скорость своей машины и преднамеренно свалил ее в штопор.

Вращаясь, самолет падал к земле. Виток, второй, третий…

Это было в 1916 году, в ту пору, когда самолеты больше всего походили на комнатные этажерки, когда парашют не состоял еще на вооружении авиации…

Арцеулов вывел самолет из штопора и, чтобы люди не подумали, что это удалось ему случайно, снова набрал высоту и штопорил снова…

Потребовались годы теоретических исследований, тысячи рискованных полетов, чтобы до конца раскрыть и осмыслить природу штопора. Благодаря трудам сотен последователей Арцеулова штопор стал «ручным». Сегодня это вполне доступная даже для молодого пилота фигура.

И все же в штопор попадают по-разному. Можно преднамеренно вводить самолет в штопор, а можно и нечаянно свалиться в него.