«Меня не приводили в восторг происходившие в России и за границей полеты, — писал позже Нестеров, — ибо я считал их до крайности несовершенными и не чувствовал в них победы гордого духа над косной материей. Наоборот, в этих полетах меня не удовлетворяла рабская зависимость пилота от капризов стихии… Поэтому я поставил себе задачей построить такой аэроплан, движения которого меньше всего — зависели бы от окружающих условий и который всецело подчинялся бы воле пилота… Только тогда авиация из забавы и спорта превратится в прочное и полезное приобретение человечества…»
Не откладывая дела в долгий ящик, там же, в Нижнем Новгороде, Петр Николаевич разработал «Проект горизонтального руля глубины и направления для летательных машин», датированный 9 апреля 1911 года. В этом проекте — первой новаторской разработке Нестерова — обосновывается новая система управления самолетом: без вертикального хвостового оперения — киля и руля поворотов, и описываются способы действия им для выполнения в полете разнообразных эволюции.
Пока не удалось установить, был ли этот проект куда-либо отправлен, но все его детали вошли в разработанный вслед за тем второй проект, на этот раз уже целого самолета оригинальной конструкции. По этому второму проекту фюзеляж самолета был плавно обтекаемой торпедообразной формы. Хвост не имел вертикального оперения. Имелся механизм, позволявший изменять в полете установочный угол крыльев.
Изменение по воле летчика угла встречи крыльев с набегающим спереди потоком воздуха должно было ускорять взлет самолета при разбеге, позволять в значительных пределах изменять скорость полета, а также сокращать пробег после посадки.
Общий вид моноплана Нестерова в первоначальном варианте 1911 года.
Оригинальной особенностью самолета Нестерова явились и «воздушные тормоза» — тоже для уменьшения длины пробега при посадке.
Вот некоторые интересные особенности самолета, обнаруженные в ранее неизвестном историкам подлинном проекте П. Н. Нестерова [17].
Корпус — фюзеляж самолета — состоял из трубчатой оси, на которую были надеты девять колес велосипедного типа разных диаметров: спереди небольшое, затем два побольше, а далее, к хвосту, все меньше и меньше. Ободья этих колес были связаны между собою продольными планками — стрингерами — и расчалены крест-накрест проволочными растяжками. Получался каркас сигарообразной формы, очень легкий и прочный.
К этому каркасу крепились крылья, имевшие форму летающих семян индийского дерева цанония. В своем проекте Нестеров указывал: «Подобные крылья дают устойчивость чрезвычайно большую, что мною проверено на опытах (модель, брошенная вертикально вверх, даже с вращением, после ряда последовательных качаний выправлялась и после этого планировала до идеальности правильно)…»
Крылья крепились не неподвижно, как на всех прочих самолетах, а на осях, которые позволяли их поворачивать в пределах 3–3,5 градуса вверх и вниз от нейтрального положения. Для этого служили эксцентрики (см. прилагаемые собственноручные чертежи П. Н. Нестерова). Когда один эксцентрик при вращении поднимал, скажем, передний лонжерон крыла, второй эксцентрик опускал задний лонжерон, и обратно.
Схема управления самолета Нестерова. (Копия с подлинного чертежа, публикуется впервые.)
Хвостовое оперение самолета не имело вертикального киля и руля направления. Горизонтальные же его плоскости могли, по желанию летчика, вместе или поодиночке поворачиваться: или обе вверх и вниз, или одна вверх, а другая вниз одновременно. К хвостовым поверхностям плотно прилегали сверху и снизу такие же по форме дополнительные рамы, тоже обтянутые материей, как и весь остальной самолет. При посадке, лишь только вес самолета начинал давить на колеса, специальный механизм раскрывал эти дополнительные плоскости в виде как бы кармана, вбирающего в себя встречный поток воздуха. Сопротивление воздуха резко возрастало, и этим достигалось торможение.
Шасси самолета первоначально было таким же, как у моноплана Блерио, но, как помечено Надеждой Рафаиловной на полях проекта, Петр Николаевич впоследствии изменил конструкцию шасси. Об этом будет сказано ниже.
Управление всей этой системой поворачивания крыльев и хвостовых поверхностей осуществлялось не одним, как у всех самолетов, а двумя рычагами. Но если летчику нужно было одной рукой делать что-либо другое, то управлять самолетом, правда, без выполнения сложных эволюции, можно было одним рычагом. Воздушный тормоз, как уже было сказано, действовал автоматически.
17
Подлинный проект горизонтального хвостового оперения и проект всего самолета обнаружены в личном архиве семьи Нестеровых, хранившемся у покойного летчика В. Ф. Федорова. Ныне эти документы переданы на вечное хранение в архив Академии наук СССР.