Георгий Ботезат. Русский, который заставил четыре винта поднять Америку
До электронного квадрокоптера оставалось почти восемьдесят лет. Но в Огайо уже стояла огромная крестовина из ферм, проволоки и двадцати четырёх лопастей. Её придумал русский инженер с французской фамилией, петербургским рождением и математикой такой плотности, что из неё однажды вырос вертолёт.
18 декабря. На McCook Field в Дейтоне четырёхроторная машина продержалась в воздухе 1 минуту 42 секунды и поднялась примерно на шесть футов. Для сегодняшнего дрона это смешная высота. Для 1922 года — уже история.
Smithsonian называет автора проекта прямо: Dr. George de Bothezat, noted Russian aeronautical engineer. В американском патенте он ещё формальнее: гражданин России, живущий в Дейтоне, штат Огайо.
Георгий Александрович Ботезат родился в 1882 году в Санкт-Петербурге — не «где-то в Европе», не в американской лаборатории и не внутри будущей легенды о вертолёте. Он родился в Российской империи, учился в Харькове, продолжал образование в Бельгии и Германии, занимался устойчивостью самолёта, винтами и математической теорией полёта. Его биография многоязычна, но её исходная точка совершенно недвусмысленна: русский инженер вошёл в американскую авиацию уже готовым учёным.
Это особенно легко потерять в английском написании George de Bothezat. Фамилия кажется французской, имя — американским, а фотография с большой бородой вообще обещает профессора, который сейчас объяснит вам что-нибудь неприятное про интегралы. Но до Соединённых Штатов был Петербург, Харьков, российская научная среда и годы работ по авиационной устойчивости.
Самая короткая формула биографии: русский математик и авиационный инженер эмигрировал после революции и в США получил редчайшую для теоретика возможность — государственные деньги, мастерскую и приказ построить то, что ещё почти никто не умел строить.
Русская глава, которую Америка не придумала
Ботезат учился в Харьковском технологическом институте, затем в Льеже, проходил дальнейшую подготовку в Германии и в 1911 году защитил работу, посвящённую устойчивости самолёта. В 1910-е он преподавал авиационные дисциплины и занимался теорией винта и устойчивости. Американские документы позднее вспоминали о нём уже как о человеке с международной репутацией.
После революционных событий он покинул Россию. В 1918 году оказался в Соединённых Штатах, работал как научный специалист NACA, читал лекции, публиковал исследования. Это был не случайный эмигрант, которому в Америке внезапно дали гаечный ключ. Наоборот: американская военная авиация заинтересовалась именно его русскими и европейскими работами по вертикальному полёту и устойчивости.
Контракт: построить вертолёт за семь месяцев
В 1921 году начальник инженерного подразделения Air Service майор Турман Бейн пригласил Ботезата в Дейтон. Условие было почти по-хармсовски простым: вот деньги, вот ангар, вот инженеры; постройте вертолёт. Срок — несколько месяцев. Правительство обещало выплаты за чертежи, за построенную машину и особенно щедрую премию, если она сможет подняться примерно на 300 футов и благополучно вернуться.
Проект засекретили. Работали в ангаре с жестяной крышей. Потом аппарат вырос настолько, что перестал помещаться в нормальную человеческую архитектуру, и вокруг него пришлось устраивать дополнительные ограждения. Машина как бы сообщала зданию: «Теперь ангар — это я».
Летающий осьминог
Аппарат представлял собой крест из четырёх больших ферменных лучей. На конце каждого находился шестилопастный несущий винт. Получалось двадцать четыре большие лопасти только в основной несущей системе. Двигатель располагался в центре. Первоначально использовался 180-сильный Le Rhône, позднее мощность увеличили до примерно 220 л.с. Машина весила около 1,7 тонны и занимала почти двадцать метров по ширине и длине.
У неё были дополнительные пропеллеры для управления. Механика была такой сложной, что современному квадрокоптеру, если бы он умел смотреть, стало бы неловко. Сейчас контроллер сотни раз в секунду чуть меняет тягу четырёх электрических моторов. У Ботезата вместо кремния были редукторы, тяги, изменение шага, человеческие руки и очень серьёзное выражение лица.
Он действительно летал
Здесь особенно важно не превратить Ботезата в персонажа из истории о «проекте, который почти взлетел». Он взлетел. 18 декабря 1922 года аппарат держался в воздухе 1 минуту 42 секунды и поднялся примерно на 1,8 метра. 21 февраля 1923 года, согласно архивным данным, он достиг примерно 15 футов и продержался 2 минуты 45 секунд.
К концу 1923 года было выполнено около сотни полётов и подлётов. В одном из них машина несла нескольких людей — пассажиры буквально держались за конструкцию. Это удивительный момент: человечество ещё не научилось делать практичный вертолёт, но уже догадалось взять с собой друзей.
Петербург
Рождение Георгия Александровича Ботезата в Российской империи.
Математика полёта
Докторская работа по устойчивости самолёта; Ботезат становится одним из заметных теоретиков ранней аэродинамики.
Америка
После отъезда из России начинает работу в США, в том числе как специалист NACA.
McCook Field
Контракт U.S. Air Service на проектирование, строительство и испытания вертолёта.
Полёт
18 декабря — один из наиболее известных ранних устойчивых пилотируемых полётов многороторной машины.
Около ста испытаний
Машина доказывает, что четырёхроторная система способна уверенно висеть, но раскрывает цену этой уверенности — массу и механическую сложность.
Почему его не построили серией
Контракт требовал гораздо большего, чем несколько метров высоты. Машина должна была стать практическим военным аппаратом. Этого не случилось. Она была тяжёлой, недостаточно мощной, медленно реагировала на управление и состояла из такого количества механических элементов, что сама сложность становилась отдельным членом экипажа.
Вертолёт мог висеть, но горизонтальный полёт и энергичное маневрирование оставались проблемой. Пилот был занят управлением почти непрерывно. Военные потратили на программу около 200 тысяч долларов — огромную сумму для своего времени — и в итоге прекратили её.
Машина Ботезата проиграла не потому, что четыре ротора были глупой идеей. Она проиграла потому, что в 1922 году для этой идеи ещё не изобрели маленький компьютер.
Именно здесь история внезапно становится современной. Схема, которая была механическим кошмаром для пилотируемого аппарата массой почти две тонны, через восемь десятилетий оказалась почти идеальной для маленькой электрической машины. Четыре независимых двигателя, электронный гироскоп, микроконтроллер — и то, что требовало сложнейшей трансмиссии, превращается в программу.
«Citizen of Russia»
У Ботезата была американская карьера, американский военный контракт и машина, построенная американской инженерной службой. Но происхождение в этой истории не примечание мелким шрифтом. Оно находится в самой основе проекта. В 1923 году, подавая патент на вертолёт, Георгий Ботезат был обозначен как гражданин России, проживающий в Дейтоне.
Америка дала ему мастерскую и бюджет. Россия дала ему язык ранней инженерной биографии, образование, первые исследования и тот научный багаж, который заинтересовал Air Service. Поэтому Ботезат — не «американец с необычной фамилией», а русский инженер, ставший одной из фигур американской ранней вертолётной истории.
После осьминога
Ботезат не бросил авиацию. Он занимался аэродинамикой, вентиляторами и винтовыми машинами, а в 1930-е снова вернулся к вертолётным проектам и создал Helicopter Corporation of America. Практический однороторный вертолёт пойдёт другой дорогой — и его имя затмит Сикорский. Но четырёхроторная линия Ботезата никуда не исчезла. Она просто уснула.
Потом наступил XXI век, и на столах появились маленькие аппараты с четырьмя винтами. Они больше не нуждались в фермах длиной с дом, в центральной трансмиссии и в пилоте, который одновременно пытается управлять машиной и не поссориться с механикой. Геометрия осталась. Всё остальное уменьшилось.
Поэтому Ботезата интереснее помнить не как человека, который «не довёл вертолёт». Он показал, что большая четырёхроторная машина вообще может оторваться от земли, держаться в воздухе и перевозить человека. Будущее просто пришло к его схеме значительно позже.