Наряд для «Кометы»

Наряд для «Кометы»

«Идеи носятся в воздухе», — гласит одно из изречений XX века. Впрочем, в воздухе носятся не только гениальные идеи, но и ошибочные. И надо уметь ухватить на лету не идею вообще, а рациональную, плодотворную. Просто «нахвататься» различных идей — вовсе не означает идти в ногу с веком.

И кроме того, идеи ведь многосторонни, и, отвергая как непригодные одни их стороны, мы можем найти полезными для себя какие-то другие. Надо сказать, что в истории изобретений часто неудачи, неприятные казусы или просто брак превращались в победу. Примером могут служить промокашки. Мысль о них подала бумага, которую по небрежности забыли покрыть соответствующей проклейкой, не дающей чернилам расплываться. Другой пример — гребной винт. Изобретатель И. Рассел предложил винт в виде спиральной поверхности. Снабженный таким винтом пароход налетел на камни, и от спирали остался лишь кусок вроде лопасти современного винта. Казалось бы — авария. Но получилось иначе: скорость корабля резко возросла. После этого стали делать лопастные винты, где каждая лопасть — это как бы кусочек спиральной поверхности.

В одной из работ, о которой я и хочу рассказать теперь, немалое значение сыграл случай, чем-то похожий на историю с «изобретением» промокашки.

И другая, более важная сторона этой работы — у меня был помощник, соавтор.

Пожалуй, именно в этой части моих записок уместно сделать отступление, чтобы сказать об ошибочности ходячего представления об изобретателях. Принято думать, что это какой-то гений-одиночка. Этому немало способствовали писатели, начиная от любимого всеми Жюля Верна и некоторых его героев. Возможно, из моих записок тоже кое у кого начало складываться мнение, что конструктор, изобретатель — это что-то вроде «кошки, которая гуляла сама по себе». Это неверно. Над конструированием какой-либо сложной машины могут трудиться и два и три человека. При этом бывает так, что один вносит в конструкцию четыре-пять элементов новизны, а двое других — по одному, по два элемента. Во всяком случае, не надо представлять себе сотрудничество так, что, допустим, каждый из десяти авторов изобретает «в виде пая» по одному элементу. Этого не бывает. А потому у каждого изобретения, как правило, есть один, так сказать, основной изобретатель, у которого могут быть соавторы.

Итак, я хочу рассказать о работе коллективной, которая началась с того, что в нашу лабораторию заглянул парторг МАИ Андрей Иванович Яровец.

— Нас просят, — заметил он, — помочь обществу «Спартак» установить международный мотоциклетный рекорд. — И он представил мне Николая Никифоровича Шумилкина, гонщика, который взялся выйти на побитие мирового рекорда.

Н. Н. Шумилкин объяснил, какого труда требует от гонщика подготовка к каждому соревнованию. Оказалось, что, стремясь выжать максимальную скорость из своей гоночной машины, он сам взялся совершенствовать ее. Сердце мотоцикла — двигатель. Николай Никифорович рассказал, как он конструировал специальный двигатель, оказавшийся очень удачным, как этот двигатель примерял тогда на свой первый вертолет Н. И. Камов, ныне главный конструктор. И опять о мировом рекорде:

— Помогли бы! Вы же, говорят, изобретатель…

Разговор растормошил меня, и я дома стал рисовать эскизы обтекателей гоночной машины больше для того, чтобы, размышляя о том, как помочь Шумилкину, не уклоняться от темы. А в общем я уже готовился к предстоящей новой встрече с гонщиком, прикидывал, какие вопросы нужно будет ему задать, от чего нам с ним «танцевать».

На другой день мы уже сидели рядом за огромным столом перед грудой вырезок из журналов и газет, фотоснимков и эскизов, появлявшихся тут же, когда одному из нас нужно было нагляднее представить какой-то новый вопрос или рождающийся в разговоре возможный ответ на него. И вот что следовало из нашей беседы.

Мотоцикл, на котором предстояло выйти на побитие рекорда, хорошо известен, но как его двигатель ни форсируй, до рекордной скорости не хватит километров восемнадцать-двадцать. Даже при самом совершенном обтекателе… Оказывается, авторитеты, консультировавшие Н. Н. Шумилкина, уже вынесли свой приговор: на этой машине нельзя поставить мировой рекорд. По мнению экспертов из солидных конструкторских бюро, мощность мотора надо удвоить! А у «Кометы» Шумилкина он и так работает на пределе!

Разглядывая фото гоночных мотоциклов разных стран мира, я незаметно для себя, от фото к фото, начал вживаться в мотогоночное дело, понимать достоинства и недостатки машин, угадывать удачи и промахи конструкторов. Николай Никифорович комментировал каждый снимок, сообщал, кем и где создан мотоцикл, каковы его вес, мощность двигателя, скорость. Рассказывал подробности из спортивной жизни того или иного гонщика, объяснял, какие у него были успехи и неудачи, и поделился своими наблюдениями, что авария и катастрофы при гонках почти всегда кончаются гибелью мотоциклиста.

Я отобрал две фотографии: гоночного мотоцикла фирмы «NSU» и «Кометы-II», на которой должен был выступать наш гонщик на соревнованиях. «Комета-II», надо сказать, являла собой довольно печальную картину. Обычный мотоцикл с усиленной рамой и увеличенной базой между колесами. Форсированный двигатель, прикрытый спереди полуобтекателем. Что это могло дать? Подсчеты показали — 174 километра в час. Шумилкин уточнил — 176. А требуется 202…

Всякое изобретение — это спор. Либо мы спорим с какой-то конструкцией, доказывая практически, путем новых решений, а не в пылу отвлеченных рассуждений, возможности иного, более разумного и полезного решения технической проблемы. Либо мы создаем нечто совершенно новое, когда, казалось бы, и спорить-то не с чем, потому что ничего такого еще не было. Но и тогда это новое есть спор, и очень горячий, — спор с ленивой или консервативной мыслью, для которой заповедью является известное высказывание: «этого быть не может, потому что просто этого не может быть». Итак, изобретатель всегда спорит. И лучше все-таки спорить не с самим собой, а с оппонентом, заинтересованным и не идущим на компромиссы.

Таким оппонентом и был Н. Шумилкин. Он придирчиво и безжалостно критиковал каждую мою идею, когда я, рассуждая вслух, говорил ему, как можно сделать то, а как это.

Началось с простого: как расположить гонщика, чтобы ему было удобно и чтобы при этом уменьшить лобовое сопротивление системы гонщик — мотоцикл?

— А что, если гонщика сверху закрыть прозрачным фонарем? — говорю я. — Скорость возрастет километров на девять.

— Это не очень удачно, Борис Сергеевич, — возражает Шумилкин. — Я буду чувствовать себя как бы приплюснутым, скованным в движениях, а от этого недалеко и до беды.

И все же главный путь увеличения скорости «Кометы» — увеличение обтекаемости машины. Только нужно это сделать так, чтобы водитель не испытывал неудобств, чтобы он целиком мог отдаться управлению машиной, потому что на огромных скоростях, да еще на земле, дело это нелегкое, небезопасное, и любая помеха работе водителя грозит ему неприятностями.

После затянувшихся споров мы все-таки должны были свернуть работу: все имеет конец, даже ненароком продленный рабочий день.

Продолжая думать о только что прерванных спорах, подхожу к станции метро. А когда мысли текут в одном определенном направлении, все воспринимается под этим особенным углом зрения, даже если не отдаешь себе в этом полного отчета. Вижу, хмурый дядька продает шары. Счастливые малыши буксируют их на ниточках через сквер. А вот мать тянет за руку мальчугана лет трех, а у того на нитке желтый шар, только странный какой-то, ну прямо уродец, удлиненный, раздувшийся неровно, напоминающий рыбий плавательный пузырь с узкой перемычкой посредине. Явный брак. В оболочке оказался поясок более толстой резины, поэтому, когда шарик надували, эта утолщенная часть растянулась меньше, чем остальная. Наверное, это был последний шар у продавца; не повезло карапузу.

Никакого значения для нашей работы этот шар-уродец так и не имел бы, если бы я не стал вдруг примерять, где можно было бы воспользоваться особенностями формы, которую только что увидел…

Вынимаю дома фотографию, на которой был изображен Николай Никифорович Шумилкин на дистанции гонки. Он почти лежал на своей «Комете-II» — грудь на бензобаке, а ступни ног на опорах — выше оси заднего колеса. Вижу: если мысленно наложить силуэт уродца шара на контуры, изображенные на снимке, то…

Я тут же прикинул, каким образом мы можем выиграть километры у главного врага — сопротивляющегося движению машины воздуха. Если отказаться от привычного, круглого поперечного сечения обтекателя, придать ему в поперечнике форму, суженную книзу, форму шара-уродца, мы сделаем это сечение много меньшим, и это наш главный выигрыш. Водителя мы заключим целиком в обтекаемую оболочку, которая будет сравнительно просторная и его не стеснит.

Как ни мало походил внешне шар-уродец на обтекатель, он, этот шарик, свое дело сделал. Появилась идея, нечеткая еще, но дельная идея. Мы нащупали тропу, по которой двинемся к цели.

А времени на это было в обрез.

Шумилкин пригнал свою «Комету» и поставил у окна лаборатории. Я стал придирчиво присматриваться к ней со всех сторон, подмечая то, чего не было видно на фотографии. Я хорошо знал советские мотоциклы. Но эта машина не была похожа на те, что сходили с конвейера завода. Почти каждый узел и механизм ее нес на себе следы поправок и улучшений, придуманных хозяином «Кометы». Двигатель имел двухступенчатый нагнетатель, который собственноручно спроектировал и изготовил Николай Никифорович. Карбюратор для подачи и распыления горючей смеси был необычный, переделанный для работы «на спирту». И бак! Он был громадный, ведер на пять: вероятно, двигатель работал неэкономично… Не удивительно, что мотоцикл был далек от своих серийных собратьев. Я видел, сколько в него вложено труда, мастерства, мечты.

Лаборанта Володю Песочина уложили на «Комету» в положение гонщика и попросили набраться терпения. Надо было присмотреться к тому, какой силуэт придется заключить в кокон обтекаемой оболочки. Какую форму ей придать? Как разумнее разместить в ее объеме и человека и все узлы машины?

Много возникает вопросов, и все они не таковы, чтобы давать на них ответы на глазок.

А с кем посоветуешься? Консультанты, конечно, имеются. Даже два. Во-первых, книги: «Экспериментальная аэродинамика» и «Устойчивость и управляемость самолета», по которым я совсем недавно сдавал экзамены. А во-вторых, сами авторы этих книг, доктора технических наук А. К. Мартынов и И. В. Остославский. При такой поддержке правильно рассчитать лобовое сопротивление, опрокидывающие моменты, устойчивость движения, гироскопические моменты при повороте и многое другое вполне можно.

Проблем, цифр, расчетов такое количество, что шарик, виденный у метро, давно забыт. Теперь мы бьемся над тем, куда нам деть руль, руки, плечи гонщика, его голову — словом, все, что «от природы» лишено хороших аэродинамических качеств. В конце концов мы приходим к решению заключить все это в отдельные элементы, открылки, чтобы гонщик оказался как бы в капсуле, сливающейся с обтекателем самой машины. Так, его голову пусть закроет хорошо обтекаемый козырек. Таким же образом поступим в отношении плеч и рук.

К этому времени наш Володя подал голос: «Трудно долго лежать в одном положении, больно давит арматура на грудь». Не мудрено, он лежит уже два часа…

Спасибо, что пожаловался, — это натолкнуло нас на мысль о тряске, которая во время гонок будет значительно сильнее обычной. Чтобы водителю было удобнее вести машину, надо предусмотреть удобную опору для плеч, расширить опорную поверхность для груди.

С самого начала было ясно, что ни в коем случае нельзя сильно увеличивать так называемый мидель, то есть наибольшую площадь поперечного сечения. Круглое сечение привычно. Но если отказаться от традиционной формы, а выбрать ту, которая была подсказана шариком-уродцем, то можно, как показывает расчет, сделать мидель меньше круглого.

Известно, что основная причина катастроф на мотогонках — отрыв переднего колеса мотоциклов от шоссе при больших скоростях движения. Чтобы этого не происходило, мы приблизили дно обтекателя к земле у переднего колеса и несколько приподняли его у заднего. Этот небольшой уклон дна к носу мотоцикла при скорости 220 километров в час должен был создать аэродинамическую прижимающую силу в 50 килограммов. Нам же большего и не требовалось, так как надо было думать и о том, выдержит ли резина.

С обтекателем все уладили. Дошла очередь до двигателя. Ведь нужно было взять от него максимум мощности. Это в большой мере зависит от хорошего охлаждения. А как улучшить воздушное охлаждение мотора, не ухудшая обтекаемости машины? Это оказалось нелегкой задачей. Пришлось снова — в нарушение всех традиционных представлений — «испортить» обтекателю «фигуру», сделать вдоль всей его средней части вмятины — каналы, которые подводили бы струи встречного воздуха ближе к цилиндрам, улучшали бы их обдувание, а значит, усиливали охлаждение.

Кстати, этим мы убивали двух зайцев: во-первых, каналы уменьшали площадь миделевого сечения, причем значительно, на целых одиннадцать квадратных дециметров; а второе, главное — хорошим обдуванием цилиндров мы добились увеличения полезной мощности мотора до 86 лошадиных сил.

Стало видно, что мировому рекорду, который так долго ускользал от советских спортсменов, создавалась в нашей лаборатории очень серьезная угроза.

Под обтекателем бокового колеса по гоночным правилам требуется крепить восьмидесятикилограммовый груз. Надо было и нам подумать о том, как разместить его, не увеличивая ширину обтекателя и не усложняя конструкции машины.

Н. Н. Шумилкин и его механик помогали нам и советами, и наводящими вопросами, и умелыми руками.

На десятый день коллективной работы проект был готов. Надо было приступать к изготовлению обтекателя.

Эту работу поручили планерному цеху институтских мастерских. И как будто потому, что его делали рядом с фюзеляжами маленьких самолетов и планеров, он и по форме чем-то напоминал их. Время так «прижимало» нас, что приходилось все доводить сразу до конца, не откладывая. И вот как доказательство разумности совета «не откладывай на завтра» — все готово и не потребовало никаких переделок, никаких доработок!

Весь следующий месяц «Комета-III» — такой шифр она получила — успешно проходила экзамен на прямом участке шоссе Москва — Симферополь. Наше волнение понемногу проходило. Николай Никифорович на этих испытаниях не раз заходил за заветную черту мировых рекордов.

В ходе испытаний и сам гонщик внес в обтекатель «Кометы» существенное новшество, сделав, по существу, самостоятельное изобретение. Кроме того, он придумал устройство, как бы подпирающее струю обдува мотора таким образом, чтобы вся головка цилиндра более ровно охлаждалась.

…Наконец настало время состязаний. Прошли заезды гоночных автомобилей.

И вот был дан старт Н. Н. Шумилкину на двадцатипятикилометровую дистанцию. «Комета-III», окрашенная серебряной краской, умчалась в снежную порошь.

Волнение, ожидание, нетерпение. И — финиш. Диктор объявил:

— Достигнута скорость двести двадцать один километр в час! Установлен новый мировой рекорд!

Костюм, который мы придумали, скроили и изготовили для «Кометы» Н. Шумилкина, как говорится, быстро вошел в моду. В нем наши гонщики не раз преодолевали высокие барьеры мировых рекордов. Технически это объяснялось тем, что «облачение» мотоцикла уменьшало лобовое сопротивление в 2,9 раза по сравнению с теми многими иностранными образцами обтекателей, фотографии которых показывал нам Николай Никифорович.

Прошло всего полгода, и рижанин Ирманес, ростовчанин Степанов, надев на свои машины такие же обтекатели, установили рекорды, превышающие мировые.

Н. Шумилкину удалось на «Комете-III» впервые превысить 228-километровый рубеж, то есть наивысшую скорость, установленную когда-либо на мотоцикле в СССР.

Для мотоциклов с объемом цилиндра в 500 и 750 кубических сантиметров это тоже мировой рекорд.

А всего на «Комете-III» Н. Шумилкин поставил семь всесоюзных и более 20 международных рекордов.

Весь мир рукоплескал советской серебряной «Комете».