1927. Первое знакомство с пограничным слоем

1927. Первое знакомство с пограничным слоем

Должен ли очень лёгкий учебный планёр с нагрузкой всего 8,5 килограмма на квадратный метр взлетать, если шесть молодых, здоровых саратовских ребят тянут его на верёвке под горку, против ветра силой 5–6 метров в секунду? Разумеется, должен! Но планёр с солидным названием ОКА-П не взлетал… Подъёмная сила У крыла выражается известной каждому школьнику формулой:

Y=Cy x S x R x V2/2

Где Су — коэффициент подъёмной силы крыла, зависящий от его профиля и угла атаки; S — площадь крыла (у нас — около 19,8 м2);

р — массовая плотность воздуха; V — скорость полёта. В середине жаркого лета при температуре у земли 30 градусов на «Жареном Бугре» под Саратовом на высоте около 180 метров над уровнем моря, где мы испытывали планёр, плотность воздуха равнялись примерно 0,115 кг с2/м4. Скорость планёра относительно воздуха, если сложить скорость ветра — метров семь в секунду — со скоростью бега ребят, запускавших планёр, — уж никак не меньше 6 метров в секунду, — равнялась по крайней мере 13 метрам в секунду.

Во время разбега я полностью брал ручку на себя, прижимая хвост к земле, отчего угол атаки планёра доходил до предельного, при котором коэффициент подъёмной силы должен был дойти по крайней мере до 1,2–1,3. Подставим эти величины в формулу и получим: У = 1,20 X 19,8 X 0,115 X 132 /2=230 кг. 230 кг — это значительно больше, чем весил планёр (102 килограмма) и пилот в трусах и тапочках (64 килограмма), то есть вместе 166 килограммов. Но он не взлетал! Это противоречило даже тому маленькому опыту, который был у меня, видевшего полёты на Вторых всесоюзных планёрных испытаниях. Мы выждали ещё более сильного северо-западного ветра. Под его ударами ковыль ходил волнами и кузнечики пулями пролетали мимо наших носов.

Ещё одна попытка. Ребята бегут так, как будто от этого зависит спасение их жизни. Сверкают подошвы, до блеска натёртые сухой травой. Планёр быстро катится под уклон на своих деревянных колёсах, сделанных из кругов венских стульев. Я стремлюсь облегчить разбег, давая ручку от себя, потом резко беру полностью на себя. Планёр вяло отделяется от земли и, пропланировав десяток метров, тяжело плюхается, со скрипом и стуком прыгая по щербатому склону «Жареного Бугра». Обессиленные, мы возвращаемся к палатке. Ни разговоров, ни смеха. Просто недоумение. Мне, как конструктору планёра, и досадно, и стыдно. Но ведь планёр построен правильно! Он должен летать! В чём же дело?

Уже осень, последние дни каникул, пора возвращаться, чтобы успеть к началу занятий в Политехнический. Уезжаю в Ленинград с тягостным ощущением не состоявшегося по моей вине события. Весной, ещё до моего возвращения, ребята вновь вытащили планёр на «Жареный Бугор». Всё было так, как прежде. Однако на этот раз редкий мадаполамчик, которым был обтянут планёр, они покрыли раствором крахмала, не обращая внимания на то, что в прошлом году мы бросили эту затею, так как полотно от этого провисало между нервюрами, будто кожа на рёбрах худой лошади. Памятуя, что планёр взлетает плохо, выждали ветра покрепче и, посадив на пилотское место Гришу Васильева, пустились во всю прыть с концами верёвок в руках. Каково же было их удивление, когда с первых метров планёр легко отделился от земли, набрал два-три десятка метров высоты и пошёл, и пошёл планировать в долину! Пролетев 150–200 метров, Гриша благополучно сел в низине. С восторженными криками вся ватага бросилась вниз за планёром. Гришу качали, как героя. Стали летать по очереди. Сделали шестнадцать полётов. На семнадцатом четырнадцатилетний пионер Боря Урлапов подскользнул на вираже и, ткнув крылом в землю, поломал планёр, отделавшись лёгким испугом да несколькими ссадинами.

Замечательно то, что молодые ребята, никогда до этого ни на чём не летавшие, летали без всякого инструктажа, делали развороты вдоль склона, пытались даже парить. Учиться-то было не у кого! Но почему же планёр, не желавший раньше даже оторваться от земли, теперь стал таким летучим? Клейстер закупорил поры лёгкой, довольно редкой ткани, которой был обтянут планёр. До этого воздух проходил сквозь поры нижней и верхней обтяжек, как сквозь решето, и быстро утолщал пограничный слой воздуха, ухудшая работу крыла. В этих условиях нельзя было получить достаточной подъёмной силы.

Вместо лабораторной кривой Су по L, полученной при продувке деревянной модели крыла, наше крыло, надо думать, характеризовалось кривой, примерно изображённой пунктиром на графике. Поэтому при угле атаки даже в 10 градусов коэффициент подъёмной силы был не 1>2–1,3, а где-то около 0,6–0,5. Всё было: и р, и S, и V 2, только вот Су не было!

Так из-за неуважения к пограничному слою я лишился удовольствия первым испытать свой планёр.