Прочитав заголовок, многие, наверное, подумают, что речь пойдет о знаменитом ЦАГИ – Центральном аэрогидродинамическом институте. Нет. У этого несомненно славного учреждения был не менее славный предшественник, появившийся на четырнадцать лет раньше. Он был рожден волею и на средства одного человека по совету и мудрому указанию другого, имя которого носит ЦАГИ. Первого звали Дмитрий Павлович Рябушинский, второго – Николай Егорович Жуковский.
Текст: Михаил Дроздов, фото предоставлено Н. Золотаревой
Сорок лет назад после долгого сидения в библиотеке и архиве Жуковского в его доме-музее при ЦАГИ я написал для журнала «Наука и жизнь» обстоятельную статью. 17 страниц плотного машинописного текста были озаглавлены L’Institut de Koutchino. Да, именно так, по-французски, почему – станет ясно чуть позже. Главным редактором журнала тогда был выпускник Бауманского института Игорь Константинович Лаговский, с которым я договорился о подготовке материала к 80-летию первого в Европе и второго в мире нашего, русского аэродинамического института. Сдал я статью вовремя, но когда Лаговский ее прочитал, то от публикации отказался. Причина была проста: в тексте слишком часто упоминалась фамилия Рябушинский. Еще бы! Про ставшие крылатыми слова о «костлявой руке голода» помнили все, кто учил тогда историю КПСС. А ее учили все студенты вузов. Слова эти, процитированные Лениным, принадлежали одному из крупнейших российских предпринимателей – Павлу Павловичу Рябушинскому, старшему брату героя нашей статьи. И хотя я старался как можно реже упоминать эту фамилию в статье, сделав упор на учителя Дмитрия Рябушинского – «дедушку русской авиации» Жуковского, материал это не спасло... И вот, сорок лет спустя, обновленная история Кучинского аэродинамического института (КАИ) выходит в журнале «Русский мир.ru».
МЕЧТА О КРЫЛЬЯХ
Сегодня трудно по достоинству оценить героизм и всю необычность поступка группы энтузиастов: почти на пустом месте построить образцовую аэродинамическую лабораторию с отечественным оборудованием, русскими конструкторами и исследователями и собственными идеями. Чтобы все-таки попытаться сделать это, необходимо хотя бы схематично обрисовать ситуацию, сложившуюся в механике воздушных потоков к 1904 году. Году Порт-Артура, убийства Плеве, преобразований Лоренца, рождения Чкалова...
Аэродинамика – научная основа авиации. Но она развивалась тогда, когда авиации еще, по сути, не было. На исходе 1903 года в маленьком городке Китти-Хок американский механик Орвилл Райт на несколько секунд оторвался от земли на биплане, снабженном бензиновым двигателем (машина была сконструирована им вместе с братом Уилбуром). Потом – на несколько минут. А потом – началась новая эра. Через полгода в далеком от Китти-Хок подмосковном имении Кучино возникает аэродинамический институт.
В то время когда количество аэропланов в мире исчисляется единицами, когда еще далеко до первого официально зарегистрированного полета, профессор Московского университета, Высшего технического училища и Практической академии коммерческих наук Николай Егорович Жуковский уже размышляет над вопросом, как можно летать на аппаратах тяжелее воздуха. Провинциальный и еще никому не известный учитель Константин Эдуардович Циолковский публикует статью «Исследование мирового пространства реактивными приборами». В Германии, Франции, Англии ученые бьются над мыслью, как «обрести крылья» и победить притяжение Земли, мучительно идут к цели, порой – ценой собственной жизни, как Отто Лилиенталь. Так создавалась новая наука – аэродинамика. Пока исследовались сравнительно простые явления, типа лобового сопротивления и пр., Менделеев и Можайский, Лэнгли и Максим, Кельвин и Рэлей, Кутта и Стэнтон, Джевецкий и Эйфель, а также другие энтузиасты и пионеры воздухоплавания прокладывали пути теоретической и практической авиации. Но главный вопрос – какие физические причины заставляют подниматься крыло в потоке воздуха и чему равна эта подъемная сила – оставался открытым. Жуковский ближе всех подошел к его решению, он первый и ответит на этот вопрос. А его ученики доведут идеи профессора до математического совершенства. Однако любым теоретическим формулам требуется разносторонняя экспериментальная проверка…
ШТУРМ НЕБА НАЧИНАЕТСЯ НА ЗЕМЛЕ
Миллионер Дмитрий Павлович Рябушинский, седьмой из восьми братьев знаменитой династии купцов и промышленников, был учеником Жуковского в Практической академии, а потом и в Московском университете. Он страстно увлекся авиацией – новой, как тогда казалось многим, забавой. Многим, но не Рябушинским. Уже через несколько месяцев после появления первого самолета они думали о коммерческом его применении. Эта прозорливость вообще была характерна для семьи Рябушинских, пристально следившей за развитием средств передвижения, добычей нефти, освоением природных богатств российских окраин и даже за опытами по изучению радиоактивности.
22-летний ученик и 57-летний профессор поняли друг друга в главном: о серьезном применении авиации можно говорить только после того, как зарождающаяся область техники встанет на твердые рельсы, точнее – на прочные крылья науки. А для этого нужна была экспериментальная база.
Летом 1904 года в Кучине, подмосковной усадьбе Рябушинских, на 17-й версте Московско-Нижегородской железной дороги, застучали топоры. Началось строительство огромного бревенчатого здания с вышкой и контрфорсами. Конструкция его, разработанная инженерами Есиповым и Рыдзевским, была простой и прочной.
Дачное Кучино находилось вблизи станции Обираловка (ныне – Железнодорожная), известной по роману Льва Толстого: именно здесь писатель «заставил» Анну Каренину броситься под поезд. Само Кучино впервые упоминается в документах времени Ивана Калиты. В XVIII веке хозяином здесь был граф Петр Румянцев-Задунайский. В XIX столетии поместье сначала принадлежало генерал-лейтенанту Александру Балашову, затем – президенту Российского общества любителей садоводства Николаю Рюмину, а после – богатому промышленнику Николаю Алексееву, который и продал Кучино Рябушинским. После смерти родителей имение было поделено между братьями и сестрами Рябушинскими. Дмитрию Павловичу достался бывший дом Алексеевых и участок на правом берегу реки Пехорки.
Строительство будущего института на правом берегу шло быстро. Наконец настало время озаботиться оснащением лабораторий приборами. В письме Есипова Жуковскому от 7 августа 1904 года говорится: «Рябушинский просил меня выработать согласно Ваших руководящих указаний подробный проект и записку относительно устройства научных и вспомогательных оборудований всего здания, размещения приборов, откуда выписывать приборы, в каком количестве. На что дал мне 1,5 месяца (т.е. до 15 сентября)…» Трудность заключалась в том, что многие приборы не производились ни в России, ни за рубежом. В итоге все аэродинамическое оборудование института спроектировали и построили ученики Жуковского: К.А. Есипов, С.С. Неждановский, Л.С. Лейбензон, В.В. Кузнецов, Б.М. Бубекин и, конечно, Д.П. Рябушинский. Общими усилиями институт был оборудован превосходно.
Главным и самым необходимым устройством в институте стала аэродинамическая труба, предназначенная для моделирования условий полета и обтекания потоком воздуха самолета или другого тела. Кучинская труба была второй по времени постройки и первой большой аэродинамической трубой в России. Размеры ее впечатляют: длина 14,5 метра и диаметр 1,2 метра. В нее можно было поместить весьма объемные модели. Что и было сделано в том же, 1904 году. Для новорожденного института наступил важный миг: включен мощный вентилятор «Сирокко» и в лаборатории ощутимо потянуло сквозняком. На трехкомпонентных аэродинамических весах отсчитываются первые показания. Скорость потока пока невелика – до 6 метров в секунду, но для начала и этого достаточно.
В Кучине была построена и малая труба с отменными показателями, ее демонстрировали в 1906 году в Милане на 4-м Международном воздухоплавательном конгрессе.
В большой трубе провели множество экспериментов с пластинками, имеющими продольную ось вращения. Опыты эти сыграли исключительную роль в установлении и обосновании теоремы Жуковского (о подъемной силе тела, обтекаемого плоскопараллельным потоком идеальной жидкости или идеального газа). Идея этого важнейшего закона аэродинамики родилась в Кучине, когда Николай Жуковский наблюдал полет воздушного змея 1 октября 1904 года во время прогулки с директором института Дмитрием Рябушинским. А увидел свет этот главный труд Жуковского в его полной редакции в бюллетене КАИ.
Начало было многообещающим. Серьезные опыты в Кучине проводили не только в аэродинамических трубах. На винтовом приборе конструкции Неждановского испытывали геликоптерные и гребные винты. Строили и запускали коробчатые змеи, вращающиеся, с фотоаппаратами и пр. Да, за первые два года было сделано много, и это задало тонус всей будущей работе института. Именно здесь, в Кучине, впервые в таких масштабах начался штурм будущих скоростей и высот грядущей авиации.
«РАЗВОД»
В конце 1906 года Жуковский и Неждановский уже не работали в КАИ. Это дало пищу для многих домыслов, которые множились спустя многие годы и даже использовались в сюжете художественного фильма 1950 года «Жуковский». В чем только не обвиняли Дмитрия Рябушинского: и в коммерческих устремлениях, и в том, что он хотел «приписываться» к статьям, и радел якобы только о славе своей лаборатории, а не о науке. Но все это опровергает сама жизнь и научная деятельность Дмитрия Павловича. Кстати, то, что он радел о своей лаборатории и издавал свои научные труды в том числе и на французском языке, сегодня воспринимается позитивно. В то время французский был международным языком аэродинамики. Впоследствии Дмитрий Павлович, эмигрировавший после революции, станет профессором Сорбонны и членом-корреспондентом Французской академии наук...
После расставания с Жуковским Рябушинский стал работать самостоятельно, и тот, кто прошел в науке некоторый путь, хорошо поймет этот его шаг. Любой молодой ученый, с каждым годом приобретающий знания и опыт, постепенно осознающий свои силы, жаждет заняться независимыми исследованиями. Вот отрывок из письма Бубекина Жуковскому от 21 мая 1906 года: «Когда бывает Дмитрий Павлович, много говорим о программе Института. Он намечает очень широкую, чисто научную программу и на первую очередь ставит (приобретая познания и привлекая научные силы) «изучать вихревые движения как самый общий случай движения в жидкости». Скоро, вероятно, он избавится от прежних бросаний из стороны в сторону…»
«Развод» совершился тихо и стал естественным результатом роста Рябушинского как ученого. И купеческое происхождение Дмитрия Павловича, в чем его упрекали неоднократно, тут ни при чем, как, скажем, и дворянское происхождение Николая Егоровича. Отношения между учеником и учителем сохранились нормальные, они продолжали сотрудничать во многих других организациях. Отзывы старшего о младшем и многочисленные ссылки на его работы в последующие годы уважительны и корректны.
ГОДЫ ЗРЕЛОСТИ
Лаборантами Рябушинского в КАИ в 1914 году были В.В. Ковалев, П.А. Гусев, И.В. Смирнов. Помимо них в штате состояли машинист, механик, токарь, слесарь, модельщик, столяр. Каждый был мастером своего дела. Исследования велись широким фронтом. Приведем только краткий перечень работ, выполненных в институте.
Продолжалось систематическое изучение гребных винтов всяких типов и в различных режимах, что дало возможность получить довольно полную картину работы этого важнейшего элемента авиационной техники, в том числе вывести формулы, удобные для практического применения винтов. Были обнаружены и объяснены такие явления аэродинамики, как самовращение тонких пластинок и качание маятников в потоке жидкости. Изучались модели крыльев аэропланов в аэродинамических трубах. Был найден способ визуализировать картины обтекания воздушным потоком различных тел и так исследовать аэродинамические спектры («спектры Рябушинского»). Подробно изучались и сами аэродинамические трубы, при этом применялась хронографическая запись явлений – большая редкость для того времени.
Все годы в институте велись систематические метеонаблюдения, в том числе в рамках международных исследований высших слоев атмосферы с помощью шаров-зондов. Обработкой этих результатов руководил профессор-аэролог Петербургского политехнического института В.В. Кузнецов. Так появились данные о годовом распределении температуры, давления и других параметров на высотах до 12 тысяч метров, используемые в русской и советской авиации и дальнобойной артиллерии.
С самого начала существования института проводились и гидродинамические опыты на реке Пехорке. В 1911 году Рябушинским была спроектирована и построена специальная гидродинамическая лаборатория, в которой он впервые наблюдал явление, получившее позже название «дорожка Кармана» (вихревая дорожка – цепочка вихрей, которые наблюдаются при обтекании жидкостью или газом цилиндрических тел с продольной осью, перпендикулярной направлению движения сплошной среды). В гидродинамике до сих пор широко используется «схема Рябушинского» для расчета кавитационных течений.
И через много десятков лет крупнейшие ученые современности будут ссылаться на работы КАИ того времени. С удивлением и уважением осознаешь, что фактически единственным научным сотрудником института с 1906 года был Дмитрий Павлович, заполнявший статьями шесть выпусков «Бюллетеня КАИ». Bulletin de l’Institut Aerodynamique de Кoutchino – одно из первых в мире специализированных изданий по аэродинамике, публикации в нем сразу становились достоянием мировой науки. Организация и блестящие результаты работы КАИ получили значительный резонанс во многих странах и способствовали возникновению в 1910–1911 годах «правильных» аэродинамических лабораторий Эйфеля в Париже, Прандтля в Гёттингене, а также отечественных лабораторий в России, а потом и НИИ в СССР.
ЮБИЛЕЙ
В 1914 году отмечали 10-летие Кучинского института. Приветствия были получены из многих стран. Дальнейшего процветания «славному гнезду авиационной науки» (слова Игоря Сикорского) пожелали знаменитые физики, механики, математики Вильгельм Оствальд, лорд Рэлей, Туллио Леви-Чивита, Жак Адамар, Константин Циолковский и многие другие. Еще до торжественного заседания по случаю юбилея свет увидела брошюра, в которой кратко подводились итоги работы института. Но самое главное и уж точно самое интересное в этом издании – планы на будущее. И какие планы!
Конечно, заявляя в брошюре о том, что задача аэродинамического полета в целом решена, а оставшиеся трудности носят главным образом конструкторский характер, Дмитрий Павлович несколько преувеличивал. Но важнее то, что он писал дальше: «На смену ее выдвигается новая, гораздо более трудная и грандиозная проблема – проблема перелета на другую планету. Блестящие научные завоевания человечества дают право мечтать о том, что и этот вопрос будет когда-нибудь разрешен терпеливыми и преемственными усилиями исследователей, которые увлекутся величием этой идеи».
Помните, в начале нашего повествования мы упомянули статью Циолковского? Были, значит, у него в то время единомышленники и последователи, причем с гораздо большим запасом знаний и возможностей как в теории, так и в практике.
А брошюру Рябушинский заканчивает так: «В Аэродинамическом институте в Кучине будут также предприняты исследования в этом (космическом. – Прим. авт.) направлении». Эти слова написаны в марте 1914 года. А в августе началась Первая мировая война...
ПРОШЛОЕ И НАСТОЯЩЕЕ
В институте действительно начались работы по изучению реактивного движения, и велись они, в условиях войны, до 1917 года. Дмитрий Павлович вместе с генералом и изобретателем Михаилом Михайловичем Поморцевым изучал и испытывал так называемые пневматические ракеты Поморцева, в том числе с добавками жидкого горючего. Были созданы специальные ракетные стенды для измерения их тяги и импульса. Одним из первых в мире Дмитрий Павлович провел теоретическое исследование реактивной тяги. В военные годы Кучинский институт работал на войну и взаимодействовал с ГАУ – Главным артиллерийским управлением империи. Рябушинский разработал и создал портативную безоткатную динамореактивную пушку калибра 70 миллиметров («труба Рябушинского»), нечто вроде будущей базуки.
Когда наступил 1917-й, а за ним и 1918 год с его «красным террором», хозяин первого в России частного НИИ, всемирно известный ученый и приват-доцент Московского университета Дмитрий Рябушинский передает свое детище государству и после ряда злоключений, включая арест Петроградской ЧК, оказывается в эмиграции во Франции.
Дмитрий Павлович скончался в 1962 году, не дожив немногим более двух месяцев до своего 80-летия. Его похоронили на русском кладбище Сен-Женевьев-де-Буа.
КАИ в 1921 году был переименован в Московский институт космической физики, а после влился в Государственный научно-исследовательский геофизический институт. Долгое время в Кучине действовали обсерватория Астрономического института им. Штернберга, Всесоюзный институт «Водгео», а также Московский гидрометеорологический техникум (ныне колледж).
В 1994 году, когда отмечалось 90-летие основания КАИ, в Кучино была приглашена дочь Рябушинского – Александра Дмитриевна Рябушинская-Пакраван, а на здание института была помещена мемориальная доска. Здание это простояло 104 года и сгорело в начале XXI века...
В Железнодорожном установлен памятник Рябушинскому, в музее города есть хорошая экспозиция, посвященная истории КАИ. А в самом Кучине основан музей семьи Рябушинских.