Телешов Н. А

Александр Захваткин
 
ТЕЛЕШОВ НИКОЛАЙ АФАНАСЬЕВИЧ

20 января 1828 – 15 февраля 1895

В настоящее время, вся авиационная техника летает на газотурбинных двигателях различной модификации, «отцом» которых справедливо считают английского изобретателя Френка Уиттла (1907 – 1996), который запатентовал свой двигатель в 1930 г. (№ 347206) и уже в 1937 году его экспериментальный образец прошёл первые испытания, а в1941 году, через два года после опытного полёта немецкого самолёта «Хейнкель 178» с газотурбинным двигателем HeS 3 Х-И. П. фон Охайна (1911 – 1998), поднялся в воздух первый английский турбореактивный самолёт Gloster E.28/39 с двигателем Уиттла. Это стало началом рождения новой эры авиационной техники. Но за успехами этого поистине революционного преобразования остался в тени наш соотечественник Николай Афанасьевич Телешов, который ещё 19 октября 1867 году получил французский патент на одну из первых конструкций газореактивного двигателя.

***

Идея использования реактивного движения будоражила умы изобретателей уже сразу после полёта воздушного шара братьев Монгольфьер. [1]
Через месяц после того, как совершился первый полёт воздушного шара братьев Монгольфьер с людьми на борту,  физик-любитель аббат Миолан предположил, что струя горячего воздуха, выходящая из бокового отверстия оболочки, позволит, перемещаться не только подчиняясь лишь силе ветра, но и выбирать собственное направление полёта. За месяц до полёта, Миолан провёл «пиар-акцию», убеждая публику в перспективности усовершенствования и выставляя себя как изобретателя даже более значимого, чем братья Монгольфье. Экспериментальный полёт закончился пожаром, и аббат чуть было не сгорел. [2]

***

В XIX веке проблема создания летательного аппарата тяжелее воздуха начала привлекать все больше и больше изобретателей.

Так житель Канарских островов Педро Маффиотти в 1858 г. опубликовал в местном журнале отчёт о своих экспериментах с моделью самолёта, оснащённой пороховой ракетой. Самолёт имел эллипсовидное крыло размахом 0,9 м, к которому сзади крепилось хвостовое оперение. К центру крыла была присоединена ракета, её заряд весил всего 4 г. Вес модели составлял всего 137 г. Модель запускалась со специальной подставки в безветренную погоду и совершала полёты со скоростью 4,3 - 2,5 м/с.
Статья П. Маффиотти была первой в истории авиации публикацией о полётах реактивного летательного аппарата самолётного типа.
В 1865 г. Маффиотти вёл разработку проекта реактивного самолёта (с прямоточным двигателем), но проект не был завершён.

Другим энтузиастом реактивного движения в воздухоплавании был Шарль (Жан) Делуврье (1821 – 1894), недоучившийся семинарист, после смерти родителей получивший наследство, им быстро истраченное.
Делуврье поступил на службу в железнодорожную компанию, где, помогая разыскать потерявшийся багаж, познакомился с недавно овдовевшей баронессой д’Орсе. Очарованная предупредительностью молодого железнодорожного служащего баронесса милостиво приняла ухаживания, потом вышла за Шарля замуж, предварительно заставив того купить дворянский титул и сменить фамилию на де Луврье. После того как баронесса скончалась в 1860 году, де Луврье занялся предпринимательской деятельностью, благо новая дворянская фамилия и, пусть недолгий, брак с баронессой, помогали находить инвесторов. Его предприятия, скобяное и мукомольное, приносили стабильный доход, но де Луврье хотелось большего, и он в 1863 году запатентовал проект самолёта «Аэронав» с винтомоторной силовой установкой, который усовершенствовал в 1865 году, заменив винтомоторную реактивной.
Главным в проекте де Луврье был клапанный пульсирующий воздушно-реактивный двигатель, в котором использовалась камера сгорания (с входными клапанами) и длинное цилиндрическое выходное сопло. Один цикл работы такого двигателя должен был состоять из трёх фаз:
1) открытия клапанов и поступления в камеру сгорания топлива и воздуха, образующих топливно-воздушную смесь;
) воспламенение смеси с помощью свечи зажигания и закрытия клапанов за счёт образовавшегося давления;
3) выход продуктов сгорания через сопло с созданием реактивной тяги и технического вакуума в камере сгорания.
Проект де Луврье рассматривался во Французской академии наук и поддержки не нашёл. Был построен только двигатель, применения которому найти не удалось.
Де Луврье вернулся в родные края, занялся изготовлением бочек для маринованных оливок и его последним изобретением стал привод для циркулярной пилы от водяной мельницы…

Скорее всего, всплеск интереса к проблеме создания летательных аппаратов тяжелее воздуха, в том числе и реактивных, был вызван публикацией «Манифеста динамического воздухоплавания» Ф. Надара в 1863 г. [3] В данной работе содержался призыв отказаться от попыток усовершенствовать аэростат и сконцентрировать усилия для создания аппарата тяжелее воздуха. Напечатанный большим тиражом «Манифест» был разослан в научные и общественные организации многих стран, передан известным представителям науки, техники и промышленности. По данным французского историка Ж. Дюгема (1861 – 1916), П. Маффиотти и Ш. де Луврие были знакомы с этим документом. Несомненно, знал о нем и Н.А. Телешов, следивший за всеми новинками в области воздухоплавания.

***

Николай Афанасьевич родился 20 января 1828 года в гражданском браке (конкубинате) балерины Большого петербургского императорского театра Екатерины Александровны Телешевой (1804 - 1857) [4] и предпринимателя и мецената Афанасия Фёдоровича Шишмарёва (1790 - 1875), поэтому от отца он получил только отчество, а от матери фамилию. Николай был старшим из пяти братьев и сестры Елизаветы.

Николай Афанасьевич закончил артиллерийское училище, но военная карьера не задалась. Он вышел в отставку в чине капитана, в 1862 году окончил философско-юридический факультет Петербургского университета.

Пользуясь связями и финансами своего отца, Николай Афанасьевич в том же году вместе с компаньонами организовал в США фирму «Меннон и Телешов», которая специализировалась на производстве металлообрабатывающего оборудования. И уже в 26 апреля 1864 года Николай Афанасьевич получил патент США № US42531A «Машина для штамповки и резки металла», при этом кредитором патента выступал некий англичанин Джекс Койтес. [5]

Надо полагать, что планы молодых предпринимателей были более амбициозными, и выходили далеко за рамки металлообрабатывающего оборудования, так как в том же 1964 году Николай Афанасьевич вместе с компаньонами Менноном и Струве патентует во Франции проект пассажирского самолёта с паровым двигателем под названием «Система воздухоплавания». (Патент Франции от 31 августа 1864 г.) Кроме этого в Англии в том же году Николай Афанасьевич уже самостоятельно патентует проект махолёта (Патент Великобритании № 2299).

Проект самолёта «Система воздухоплавания», очевидно, явился следствием развития идей  Феликса дю Тампля  [6] и предназначался, по замыслу авторов, для перевозки 120 пассажиров.
Самолёт представлял собой моноплан с верхнерасположенным крылом исключительно малого удлинения и продолговатым фюзеляжем обтекаемой формы с прямоугольным поперечным сечением, внутри которого были предусмотрены две пассажирские палубы. Крыло имело тонкий слабоизогнутый профиль, заострённый с обоих концов, контуры которого образовывались двойной матерчатой обшивкой. Нагрузки, действующие на крыло, должны были восприниматься как системой расчалок, так и внутренними силовыми элементами крыла, имеющими ферменную конструкцию.
Управление аппаратом должно было осуществляться с помощью рулей высоты и направления, расположенных в струе толкающего воздушного винта. Также была предусмотрена возможность управления положением центра тяжести самолёта посредством перемещения специального груза вдоль бушприта на носовой оконечности фюзеляжа. Воздушный винт, располагавшийся на хвостовой оконечности фюзеляжа, приводился во вращение паровой машиной, помещённой в середине фюзеляжа, посредством длинного вала. Для разбега при взлёте предусматривалось применение отделяемого шасси-тележки.

Очевидно, Николай Афанасьевич трезво оценивал возможности запатентованного проекта, поэтому и обратился к идее де Луврье газореактивного двигателя, но увидев в ней недостатки, предложил усовершенствованную модель пульсирующего воздушно-реактивного двигателя (ПуВРД), который он назвал «теплородный духомёт». Этот усовершенствованный воздушно-реактивный двигатель он патентует вместе с конструкцией самолёта с дельтовидным крылом «Дельта» (Патент Франции от 17 августа 1867 г.). [7]

В век угля и пара Николай Афанасьевич задумался о принципиально новом горючем для своего двигателя. И предложил некое минеральное масло - «фотоген». Именно так в те времена называли керосин. Пары которого должны были воспламеняться электрической батареей:
«Как только произойдёт контакт, смесь минерального масла и воздуха воспламенится, и возросшее давление заставит смесь выходить через отверстие с переменной скоростью. Это образует силу отдачи, которая и будет двигать аппарат».

Конструктивно такой двигатель представляет собой цилиндрическую камеру сгорания с длинным цилиндрическим соплом меньшего диаметра. Передняя часть камеры соединена со входным диффузором, через который воздух поступает в камеру. Между диффузором и камерой сгорания установлен воздушный клапан, работающий под воздействием разницы давлений в камере и на выходе диффузора: когда давление в диффузоре превышает давление в камере клапан открывается и пропускает воздух в камеру. При сгорании смеси клапаны на входе автоматически закрываются, и давление в камере повышается. Газы под давлением с большой скоростью вытекают из сопла, создавая силу тяги. К концу процесса истечения давление в камере сгорания падает ниже атмосферного, клапаны автоматически открываются и в камеру поступает свежий воздух, впрыскивается топливо; цикл работы двигателя повторяется. [8]

Идея Николая Афанасьевича выгодно отличалась от идеи предложенной де Луврье, пары топлива в его конструкции должны были смешиваться с воздухом ещё до поступления в камеру сгорания, и для этой цели было предусмотрено особое устройство наподобие современного карбюратора.

Эта идея Николая Афанасьевича впоследствии была использована немцами для создания знаменитой ракеты Фау-1. В связи с этим газета «Красная Звезда» от 2 июня 1960 года отмечала:
«Принцип действия пульсирующих двигателей русских изобретателей Н. Телешова и В. Караводина был использован в Германии при создании двигателей для самолётов-снарядов типа Фау-1».

В начале 1930-х годов немецкий конструктор Пауль Шмидт (1799 – 1970) построил для компании Argus Motoren двигатель Телешова-Виберга, который установили на крылатую ракету «Фау-1».
«Оружие возмездия» немцы начали массово запускать по английским городам (в первую очередь – по Лондону) с июня 1944 года. Выбор такого двигателя был обусловлен простотой конструкции и малыми затратами на изготовление: стоимость всей ракеты, первоначальная – 10 тысяч марок, в ходе Второй мировой войны, из-за использования труда заключённых, неуклонно снижалась. Топливом в двигателе для «Фау-1» служил дешёвый низкооктановый бензин, летела ракета на небольшой высоте, с невысокой скоростью, но оказалась, по показателю стоимость – эффективность, весьма успешным оружием. Из примерно десяти тысяч запущенных ракет «Фау-1», которые англичане называли «стонущими Мими» из-за характерного звука, издаваемого двигателем ракеты, около двух третей упали на территории Англии, взорвалось около двух с половиной тысяч, а потери среди гражданского населения, убитыми и ранеными, достигали почти двадцати тысяч человек. [9]


Николай Афанасьевич умер в Петербурге 15 февраля 1895 года.





[1] Для первого полёта воздушного шара братьев Монгольфьер предполагалось использовать двух преступников приговорённых к смертной казни. Узнав об этом Жан Франсуа Пилатр де Розье служивший в то время хранителем научной коллекции короля Людовика XVI. выразил протест против того, что честь совершить первый воздушный полёт достанется преступникам, и предложил себя в качестве пилота. По его просьбе королевский офицер маркиз д'Арланд ходатайствовал перед королём и выразил желание так же лично участвовать в подъёме вместе с Пилатром де Розье. Получив согласие Людовика, воздухоплаватели 21 ноября 1783 совершили первый полёт на свободно парящем воздушном шаре, наполненном горячим воздухом: пилоты поднялись из Булонского леса на высоту около одного километра, пролетели над Сеной и через 20 мин опустились на землю в 8,2 км от места старта.

[2] Неудача сделала аббата объектом злых насмешек. Настолько, что посетивший Париж уже во время Великой французской революции Николай Карамзин в «Письмах русского путешественника» отмечал, что и через шесть лет после неудачного «реактивного» опыта имя Миолана оставалось практически нарицательным.
Загородившего Карамзину вид на театральную сцену аббата, глухого к просьбам чуть посторониться, сосед Карамзина прогнал тем, что указал на аббата пальцем и крикнул: «Миолан!», после чего аббат сразу выбежал из зрительного зала.
Поражённому Карамзину его знакомый пояснил: парижские шутники, увидев на улице какого-нибудь аббата, указывают на него пальцем, кричат: «Это Миолан!», и несчастный вынужден или жалко оправдываться – мол, я аббат, да не тот! – или спасаться бегством от глумящейся толпы…

[3] Журналист, фотограф и художник Феликс Надар (1820 – 1910) — впоследствии друг Жюль Верна и прототип некоторых его героев, был первым, кто занялся аэрофотосъёмкой.

[4] Грибоедов, автор драмы «Горе от ума» писал о ней своему другу:
«Телешова в три-четыре вечера меня с ума свела.»
В связи с этим было много толков о том, что личная история из-за Екатерины Александровны, которая вышла у Грибоедова с гр. Милорадовичем, помешала постановке в 1825 г. «Горе от ума» на петербургской сцене.
По поводу выступления Tелешовой в роли волшебницы, обольщающей витязя («Руслан и Людмила»), Грибоедов написал «Послание к Телешовой» (напечатанное в "Сыне Отечества" за 1825 год):

О, кто она?- Любовь, харита,
Иль пери, для страны иной
Эдем покинула родной,
Тончайшим облаком обвита?
И вдруг - как ветр её полет!
Звездой рассыплется, мгновенно
Блеснёт, исчезнет, воздух вьет
Стопою, свыше окрылённой...

Зачем манишь рукою нежной?
Зачем влечёшь из дальних стран
Пришельца в плен твой неизбежный,
К страданью неисцелённых ран?...

[5] Фактически это означает переуступка прав собственности на изобретение.

[6] Феликс дю Тампль в 1857 году разработал и запатентовал проект летательного аппарата, представлявшего собой самолёт-моноплан (патент Франции №32031). Согласно патенту, аппарат должен был приводиться в движение одним тянущим воздушным винтом, и иметь свободнонесущее крыло, которому была придана некоторая обратная стреловидность. Предусматривалась уборка в полёте шасси, причём последнее должно было иметь амортизаторы, размещённые внутри стоек. Вопрос оторвался ли этот самолёт от земли вместе с пилотом, до настоящего время остаётся открытым.
Как в дальнейшем показали опыты А.Ф. Можайского (1825 – 1890) в 1882 - 1985 годах, мощности парового двигателя было недостаточно для получения необходимой тяги, поэтому его самолёт отделился от земли и пролетев около 200 метров, накренился набок и поломал крыло. Дальнейших опытов не было за неимением средств.
Практическое использование монопланов стало возможно только в 1910 году, с появлением двигателей внутреннего сгорания необходимой мощности.

[7] Военный инженер, генерал-лейтенант. И.И. Третеский (1821 – 1895) в 1849 г. предложил использовать для передвижения аэростата силу реакции, возникающую при истечении сжатого воздуха. Несколько позже, в 1866 г., вице-адмирал Н.М. Соковнин (1811 – 1894) разработал проект компрессорного ВРД, предназначенного для дирижабля.
Бельгийские инженеры Айгуст Ван-де-Керкховэ и Теодор Снирс в 1881 году получили патент на ракетный двигатель, который состоял из электрических батарей, газогенератора и взрывной камеры c коническим соплом. Изобретатели считали, что их двигатель универсален и может применяться на суше, на море и в воздухе. Но, увы, и он остался только на бумаге.
Первый работающий турбинный двигатель создан в России в конце XIX века. В период с 1886 по 1892 гг. инженер П.Д. Кузьминский разработал, построил и провёл испытания в Петербурге газопаротурбинного двигателя, в котором процесс подвода тепла к рабочему телу протекал при постоянном давлении. Двигатель П.Д. Кузьминского имел многоступенчатую радиальную турбину с концентрически расположенными сопловыми и рабочими лопатками. В 1890 г. П.Д. Кузьминский предложил использовать газовую турбину в авиации.
В России первый патент на аналогичное изобретение под названием «Аппарат для получения пульсирующей струи газа значительной скорости, вследствие периодических взрывов горючей смеси» получил инженер В. Караводин в 1906 году. (Привилегия № 15375). Тремя годами позже русский инженер Н. Герасимов получил первый в мире патент на турбореактивный двигатель (привилегия № 21021, 1909 г.).

[8] Несколько лет спустя аналогичный патент получает шведский изобретатель Мартин Виберг (1826 – 1905), в копилке которого были уже и якобы изобретённый им сепаратор, и даже швейная машина. На самом деле предприимчивый швед просто воровал идеи или за бесценок скупал их у нищих изобретателей, а потом пользовался отчислениями за использования этих изобретений. Тем не менее, пульсирующий двигатель тогда никому не понадобился, и патент так и пролежал у шведа в шкатулке с ценными бумагами до самой его смерти.

[9] О том, как именно попали разработки Телешова и Виберга в распоряжение Пауля Шмидта есть несколько мнений.
Романтики настаивают на том, что проектная документация была изъята немцами во время победоносной для них Франко-Прусской войны 1870-1871 гг. Скептики настаивают, что немцам не было надобности ничего изымать — Телешов в 1867 г. получил патент не только во Франции, но и в Германии.