От заклепок перешли к краске, которая покрывает самолет. Мельчайшие зерна краски тоже образуют выступы, они тоже вызывают лишнее трение о воздух. Надо убрать и их. Стали лакировать и полировать самолет — и выиграли еще несколько километров скорости.
И на этом, конечно, не остановились. Конструкторы ищут и находят все новые и новые пути, чтобы улучшить форму самолета и увеличить его скорость, а также и дальность полета и грузоподъемность.
Ради этого самолет поднимают все выше и выше — к стратосфере, где воздух разрежен и оказывает слабое сопротивление.
Ради этого непрерывно увеличивают мощность его моторов.
Предок современной авиации, самолет, на котором летали тридцать три года тому назад братья Райт, имел мотор мощностью всего в 16 лошадиных сил.
А теперь в США проектируют авиационные моторы в 4000 лошадиных сил.
Чем сильнее мотор, тем больше скорость самолета, тем больше груза и горючего он может поднять, тем дальше он пролетит без посадки.
Что же мешает поставить на самолет сверхмощный мотор — в 6 тысяч, в 10 тысяч сил? Тогда самолет летел бы, как пуля, поднимал бы целые цистерны бензина и гору бомб.
На земле, на твердой нашей земле существуют очень мощные двигатели — в 20 тысяч лошадиных сил и даже больше. Но они тяжелы. Подобную махину не уместить ни на каком самолете, да если бы и уместили, его никогда не удастся оторвать от земли.
Авиационный мотор обязательно должен быть легок, мал, но мощен. Как же выжать большую силу из малого объема?
Мы сразу найдем путь к этому, как только ознакомимся с устройством двигателя внутреннего сгорания.
Работа мотора напоминает гимнастические упражнения во время утренней зарядки.
— Вдох! Выдох! — командует инструктор, и вы равномерно вбираете в легкие воздух и выталкиваете его воя.
Мотор, послушный указаниям конструктора, действует так же.
Вдох?
В цилиндр мотора засасывается воздух вместе с парами бензина. Электрическая искра поджигает горючую смесь, температура поднимается до 1500–1700 градусов, и образовавшиеся горячие газы с силой толкают поршень. Это движение поршня передается коленчатому валу. Тот поворачивается сам и вращает винт самолета.
Выдох!
Расширившиеся газы, проделав свою работу, выбрасываются в атмосферу. А затем в цилиндр засасывается новая порция воздуха и бензиновых паров.
Так работает бензиновый мотор. Вдох! Выдох!
На практике все это проделывается не в два, а в четыре приема, или такта. Разберем их по порядку (см. рисунки).
Такт первый. По инерции, сохранившейся еще от предыдущего рабочего хода, поршень идет от верхнего крайнего положения (верхней мертвой точки) к нижнему крайнему положению (нижней мертвой точке). В цилиндре образуется разрежение. Через открытый всасывающий клапан в разреженное пространство устремляется смесь воздуха и паров бензина, подготовляемая в особом приборе — карбюраторе.
Такт второй. Клапан закрывается. Цилиндр наполнен свежей горючей смесью. Но поджигать ее рано: ведь поршень находится около нижней мертвой точки, и толкать его больше некуда. Нужно сначала поршень вернуть в крайнее верхнее положение; при этом он сильно сожмет горючую смесь. Когда поршень приближается к верхней мертвой точке, магнето дает искру. Происходит вспышка, температура сразу поднимается до 1500–1700 градусов, давление газов достигает 40–50 атмосфер.
Такт третий. Под нажимом сжатых газов поршень летит обратно к нижней мертвой точке. Это и есть основной рабочий ход поршня, когда энергия топлива передается поршню, а от него коленчатому валу мотора. Газы расширяются, и давление их падает до 4–7 атмосфер, а температура до 900—1000 градусов. Открывается выхлопной клапан, и отработанные газы вырываются наружу — в атмосферу.
Такт четвертый. Выхлопной клапан остается открытым. Поршень снова идет вверх, он выталкивает оставшиеся еще отработанные газы. Когда он приблизится к верхней мертвой точке, выхлопной клапан закроется — и все начнется сызнова: всасывание, сжатие горючей смеси, вспышка и так далее.
Я рассказываю об этом очень долго. На деле движения поршня происходят так быстро, что за одну секунду мотор успевает двадцать — двадцать пять раз совершить «вдох» и «выдох».
Быстроходный современный мотор — это чудо инженерного искусства, рекорд технического совершенства. Но в мире нет такой совершенной машины, которую невозможно было бы еще больше усовершенствовать.