История одного изобретателя. Глеб Котельников

Задолго до рождения первого самолета частые пожары и аварии, происходившие в воздухе со сферическими воздушными шарами и аэростатами, заставили ученых обратить внимание на создание надежных средств, способных сохранить жизни пилотам летательных аппаратов. Когда в небо поднялись самолеты, летающие значительно быстрее аэростатов, небольшая поломка мотора или порча какой-либо незначительной детали непрочной и громоздкой конструкции приводили к страшным авариям, заканчивавшимся зачастую гибелью людей. Когда количество жертв среди первых летчиков начало резко расти, стало очевидно, что отсутствие каких-либо спасательных средств для них может стать тормозом дальнейшего развития авиации.
Задача технически была крайне сложной, несмотря на многочисленные опыты и долгие изыскания научно-конструкторская мысль западных государств, так и не сумела создать надежной защиты для воздухоплавателей. Эта проблема впервые в мире была блестяще разрешена русским ученым-изобретателем Глебом Котельниковым, сконструировавшим в 1911 году первый в мире парашют, полностью отвечающий требованиям, предъявляющимся к авиационным спасательным средствам того времени. Все современные модели парашютов созданы по принципиальной схеме изобретения Котельникова.

Глеб Евгеньевич появился на свет 18 января (по старому стилю) 1872 года в семье профессора высшей математики и механики Петербургского института. Родители Котельникова обожали театр, увлекались живописью и музыкой, часто устраивали в доме любительские спектакли. Не удивительно, что воспитываясь в подобной обстановке, мальчик полюбил искусство, загорелся стремлением выступать на сцене.
Молодой Котельников проявил незаурядные способности в обучении игре на рояле и других музыкальных инструментах. В короткие сроки талантливый парень освоил мандолину, балалайку и скрипку, начал самостоятельно писать музыку. Удивительно, но наряду с этим Глеб увлекался еще техникой и фехтованием. У парня от рождения были, что говорится, «золотые руки», из подручных средств он легко мог смастерить замысловатое устройство. Например, когда будущему изобретателю исполнилось всего тринадцать лет, он самостоятельно собрал работающую фотокамеру. Причем приобрел он лишь подержанный объектив, а остальное (включая фотопластинки) изготовил собственными руками. Отец поощрял наклонности своего сына и по мере сил старался развивать их.
Глеб мечтал попасть в консерваторию или технологический институт, однако планы пришлось резко поменять после внезапной смерти отца. Материальное положение семьи резко ухудшилось, оставив занятие музыкой и театром, он добровольцем ушел в армию, поступив в военное артиллерийское училище в Киеве. Окончил его Глеб Евгеньевич в 1894 году с отличием, был произведен в офицеры и три года прослужил в армии. Выйдя в запас, он устроился на работу в провинциальное акцизное ведомство. В начале 1899 года Котельников женился на Юлии Волковой, дочери художника В.А. Волкова. Молодые знали друг друга с детства, их брак оказался счастливым — в редком согласии они прожили сорок пять лет.
Десять лет Котельников проработал акцизным чиновником. Этот этап его жизни был, без преувеличения, самым пустым и тяжелым. Трудно было представить службу, более чуждую этой творческой личности. Единственной отдушиной для него был местный театр, в котором Глеб Евгеньевич был и актером, и художественным руководителем. Кроме того он продолжал конструировать. Для рабочих на местном винокуреннном заводе Котельников разработал новую модель разливочной машины. Оснастил свой велосипед парусом и с успехом применял его в дальних поездках.
В один прекрасный день Котельников четко осознал — необходимо круто менять свою жизнь, забыть про акциз и перебираться в Петербург. Юлия Васильевна, несмотря на то, что у них к тому времени уже было трое детей, прекрасно понимала супруга. Талантливая художница, она также связывала с переездом большие надежды. В 1910 году семья Котельниковых приехала в Северную столицу, а Глеб Евгеньевич устроился в труппу Народного дома, став на тридцать девятом году жизни профессиональным актером под псевдонимом Глебов-Котельников.
В начале прошлого века в крупных городах России часто проводились показательные полеты первых отечественных летчиков, во время которых авиаторы демонстрировали свое искусство в управлении летательными аппаратами. Глеб Евгеньевич, с детских лет любивший технику, не мог не заинтересоваться авиацией. Он регулярно ездил на Комендантский аэродром, с восторгом наблюдая за полетами. Котельников четко понимал, какие огромные перспективы открывает для человечества покорение воздушного пространства. Также его восхищали мужество и самоотверженость русских летчиков, взмывавших в небо на малоустойчивых, примитивных машинах.
Во время одной «авиационной недели» совершавший полет известный летчик Мациевич, сорвавшись с сиденья, вылетел из машины. Потерявший управление самолет перевернулся несколько раз в воздухе и упал на землю вслед за пилотом. Это была первая потеря русской авиации. Глеб Евгеньевич стал свидетелем страшного события, произведшего на него тягостное впечатление. Уже вскоре актер и просто талантливый русский человек принял твердое решение — обезопасить работу летчиков, построив для них специальное спасательное приспособление, способное безотказно функционировать в воздухе.
Спустя некоторое время его квартира превратилась в настоящую мастерскую. Повсеместно были разбросаны мотки проволоки и ремни, деревянные брусья и куски материи, листовое железо и множество разнообразнейших инструментов. Котельников четко понимал, что помощи ему ждать неоткуда. Кто в тогдашних условиях мог всерьез подумать, что какой-то актер в состоянии изобрести спасательное средство, над разработкой которого уже несколько лет бились ученые из Англии, Германии, Франции и Америки? Средств для предстоящих работ также имелось ограниченное количество, поэтому расходовать их было необходимо крайне экономно.
Глеб Евгеньевич проводил целые ночи, рисуя различные чертежи и изготавливая по ним модели спасательных средств. Готовые экземпляры он сбрасывал с запущенных воздушных змеев или с крыш домов. Опыты шли один за другим. В перерывах между ними изобретатель переделывал заново неудачные варианты, искал новые материалы. Благодаря историку отечественной авиации и воздухоплавания А.А. Родных Котельников обзавелся книгами по летному делу. Особое внимание он уделял старинным документам, рассказывающим о примитивных устройствах, использующихся людьми при спуске с различных высот. После долгих изысканий Глеб Евгеньевич пришел к следующим важным выводам: «Для применения на самолете необходим легкий и прочный парашют. Он должен быть совсем небольшим в сложенном состоянии... Главное, чтобы парашют всегда находился при человеке. В таком случае летчик сможет спрыгнуть с любого борта или крыла самолета».

После ряда неудачных опытов Котельников случайно увидел в театре, как одна дама доставала огромную шелковую шаль из маленькой сумочки. Это навело его на мысль о том, что тонкий шелк может оказаться наиболее подходящим материалом для складывающегося парашюта. Получившаяся модель была невелика по объему, прочна, эластична и легко развертывалась. Поместить парашют Котельников планировал в головной шлем летчика. Специальная спиральная пружинка должна была при необходимости выталкивать спасательный снаряд из шлема. А чтобы нижняя кромка быстрее оформляла купол, и парашют мог заполниться воздухом, изобретатель пропустил через нижний край упругий и тонкий металлический трос.
Глеб Евгеньевич подумал и над задачей защиты пилота от чрезмерного рывка в момент раскрытия парашюта. Особое внимание было уделено конструкции подвесной системы и крепления спасательного средства к человеку. Изобретатель правильно предположил, что крепление парашюта к человеку в одной точке (как в воздухоплавательных спасснарядах), даст чрезвычайно сильный рывок в месте, где будет закреплен шнур. Помимо этого, при таком способе крепления человек до самого момента приземления будет вращаться в воздухе, что тоже довольно опасно. Отказавшись от подобной схемы, Котельников разработал собственное, довольно оригинальное решение — разделил все парашютные стропы на две части, прикрепив их к двум подвесным лямкам. Подобная система равномерно распределяла силу динамического удара по всему телу при раскрытии парашюта, а находящиеся на подвесных ремнях резинки-амортизаторы еще более смягчали удар. Учел изобретатель и механизм быстрого освобождения от парашюта после посадки с целью избежать протаскивания человека по земле.
Собрав новую модель, Глеб Евгеньевич перешел к ее испытаниям. Парашют закреплялся на кукле-манекене, которая затем сбрасывалась с крыши. Парашют без заминок выскакивал из головного шлема, раскрывался и плавно опускал манекен на землю. Радости изобретателя не было предела. Однако когда он решил рассчитать площадь купола, способного выдержать и успешно (со скоростью около 5 м/с) опустить на землю восьмидесятикилограммовый груз, то вышло, что она (площадь) должна была быть не менее пятидесяти квадратных метров. Уложить столько шелка, пусть даже и очень легкого, в шлем летчика оказалось решительно невозможно. Однако гениальный изобретатель не расстраивался, после долгих размышлений он принял решение поместить парашют в специальную сумку, одеваемую на спину.
Подготовив все необходимые чертежи ранцевого парашюта, Котельников приступил к созданию первого опытного образца и одновременно специальной куклы. Несколько дней в его доме шла напряженная работа. Очень помогала изобретателю его супруга — целые ночи она просиживала, сшивая замысловато раскроенные полотна материи.
Парашют Глеба Евгеньевича, позднее названный им РК-1 (Русский-Котельниковский вариант модель первая), состоял из одеваемого на спину металлического ранца, у которого внутри находилась специальная полочка, положенная на две спиральные пружины. Стропы укладывались на полку, а уже на них сам купол. Крышка была сделана на петлях с внутренними пружинами для более быстрого открывания. Чтобы открыть крышку, летчик должен был дернуть за шнур, после чего пружины выталкивали наружу купол. Помня о гибели Мациевича, Глеб Евгеньевич предусмотрел механизм принудительного открывания ранца. Он был весьма прост — замок ранца при помощи особого троса соединялся с самолетом. Если летчик по каким-либо причинам не мог дернуть за шнур, то страховочный трос должен был открыть ранец за него, а затем под тяжестью человеческого тела оборваться.
Сам парашют состоял из двадцати четырёх полотен и имел полюсное отверстие. Стропы проходили через весь купол по радиальным швам и соединялись по двенадцать штук на каждой подвесной лямке, которые в свою очередь пристёгивались особыми крючками к подвесной системе, надетой на человека и состоящей из нагрудных, плечевых и поясных ремней, а также ножных обхватов. Устройство системы строп позволяло управлять парашютом при спуске.
Чем ближе было до конца работ, тем больше нервничал ученый. Казалось, он все продумал, все рассчитал и все предусмотрел, но как покажет себя парашют на испытаниях? К тому же Котельников не имел патента на свое изобретение. Любой увидевший и понявший его принцип действия мог присвоить себе все права. Прекрасно зная нравы наводнявших Россию иностранных коммерсантов, Глеб Евгеньевич пытался как можно дольше держать свои разработки в тайне. Когда парашют был готов, он отправился с ним в Новгород, выбрав для экспериментов глухое, отдаленное место. Помогали ему в этом его сын и племянники. Парашют и манекен были подняты на пятидесятиметровую высоту с помощью огромного змея, также созданного неутомимым Котельниковым. Парашют был выброшен из ранца пружинами, купол быстро развернулся и манекен плавно опустился на землю. Повторив опыты несколько раз, ученый убедился, что его изобретение действует безотказно.
Котельников понимал, что его устройство необходимо срочно внедрять в авиацию. Русские летчики должны были на случай аварии обязательно иметь под рукой надежное спасательное средство. Окрыленный проведенными испытаниями он спешно возвратился в Петербург и 10 августа 1911 года написал военному министру подробную записку, начинающуюся следующей фразой: «Длинный и скорбный синодик жертв в авиации сподвигли меня на изобретение довольно простого и полезного устройства для предотвращения гибели авиаторов при аварии в воздухе…». Далее в письме излагались технические характеристики парашюта, описание процесса его изготовления и результаты испытаний. К записке также были приложены все чертежи устройства. Тем не менее, записка, попав в Военно-инженерное управление, затерялась. Обеспоенный отсутствием ответа Глеб Евгеньевич решил лично обратиться к военному министру. После долгих мытарств по кабинетам чиновников, Котельников попал, наконец, к заместителю военного министра. Представив ему действующую модель парашюта, он долго и убедительно доказывал полезность своего изобретения. Заместитель военного министра, не удостоив его ответом, вручил направление в Главное военно-инженерное управление.
27 октября 1911 года Глеб Евгеньевич подал в Комитет по изобретениям заявку на патент, а еще через несколько дней с запиской в руках появился в Инженерном замке. Генерал фон Рооп назначил для рассмотрения изобретения Котельникова особую комиссию под председательством генерала Александра Кованько, являвшегося начальником Воздухоплавательной службы. И вот тут Котельникова впервые постигла крупная неудача. В соответствии с существовавшими в то время западными теориями председатель комиссии заявил, что летчик должен покидать летательный аппарат только после раскрытия (или одновременно с раскрытием) парашюта. В противном случае он неминуемо погибнет при рывке. Напрасно изобретатель подробно объяснял и доказывал генералу о найденном им собственном, самобытном пути решения этой проблемы. Кованько упрямо стоял на своем. Не желая вдумываться в математические расчеты Котельникова, комиссия забраковала замечательное устройство, наложив резолюцию «За ненадобностью». Патент на свое изобретение Котельников также не получил.
Несмотря на подобное заключение, Глеб Евгеньевич не упал духом. Зарегистрировать парашют ему удалось во Франции 20 марта 1912 года. Кроме того он твердо решил добиваться на Родине проведения официальных испытаний. Конструктор убедил себя, что после демонстрации изобретения, парашют будет немедленно реализован. Практически ежедневно он посещал разнообразные ведомства Военного министерства. Он писал: «Как только все увидят, как парашют опускает человека на землю, то сразу изменят свое мнение. Поймут, что он также необходим на самолете, как спасательный круг на корабле…». Много средств и сил потратил Котельников, прежде чем ему удалось добиться проведения испытаний. Новый опытный образец парашюта обошелся ему в несколько сотен рублей. Не имея поддержки от правительства, Глеб Евгеньевич залез в долги, отношения на основной службе испортились, поскольку он все меньше и меньше времени мог уделять работе в труппе.
2 июня 1912 года Котельников провел испытания парашюта на прочность материалов, а также проверил силу сопротивления купола. Для этого он прикрепил свое устройство к буксировочным крюкам автомобиля. Разогнав машину до 70 верст в час (около 75 км/ч), изобретатель дернул спусковой шнур. Парашют мгновенно раскрылся, а автомобиль тотчас же был остановлен силой сопротивления воздуха. Конструкция полностью выдержала, обрывов строп или разрывов материи не было обнаружено. К слову, остановка автомобиля навела конструктора на мысль о разработке воздушного тормоза для летательных аппаратов во время посадки. Позже он даже изготовил один опытный образец, однако дальше дело не пошло. «Авторитетные» умы из Военно-инженерного управления заявили Котельникову, что его очередное изобретение не имеет будущего. Много лет спустя воздушный тормоз как «новинка» был запатентован в Соединенных Штатах.
Испытание парашюта было назначено на 6 июня 1912. Местом проведения стала деревня Салюзи, расположенная недалеко от Петербурга. Несмотря на то, что опытная модель Котельникова была рассчитана и спроектирована специально для самолета, испытания ему пришлось проводить с воздухоплавательного аппарата — в самый последний момент Военно-инженерное управление наложило запрет на эксперименты с самолета. В своих воспоминаниях Глеб Евгеньевич писал, что манекен для прыжка был сделан им похожим на генерала Александра Кованько — с точно такими же усами и длинными баками. Куклу прикрепили сбоку корзины на веревочной петле. После того как аэростат поднялся на высоту двести метров летчик Горшков перерезал один из концов петли. Манекен отделился от корзины и начал стремительно падать вниз головой. Присутствующие зрители затаили дыхание, десятки глаз и биноклей следили за происходящим с земли. И вдруг белое пятнышко парашюта оформилось в купол. «Раздалось «ура» и все побежали, чтобы поближе увидеть, как парашют опустится…. Ветра не было, и манекен встал на траву ногами, постоял так несколько секунд и затем только упал». Парашют сбрасывали с разных высот еще несколько раз, и все эксперименты прошли успешно.
Памятник испытанию РК-1 в Котельниково