ДВИГАТЕЛЬ ДЛЯ ДИРИЖАБЛЯ «РОССИЯ»

В статье рассказывается об одном из первых двигателей внутреннего сгорания, специально предназначавшемся для управляемого аэростата - двигателе О.С.Костовича, - о значении и месте его в истории воздухоплавания. Приводятся новые сведения об этом историческом двигателе.
Engine for the airship “Russia”
In this article the author tells about one of the very first internal-combustion engine which was created by O. Kostovich especially for guided airship. The author gives us fresh evidences about the Kostovich engine and tells of its role and place in the history of aeronautics.

Этот двигатель, созданный более века назад, сохранился чудом, и находится ныне в музее ВВС в Монино, под Москвой,  странный по виду двигатель внутреннего сгорания. Он предназначался для установки на дирижабле О.С.Костовича «Россия». Воздушное судно строилось в Петербурге на средства акционеров и субсидии военного министерства.
В апреле 1882 г. газета «Московские ведомости» сообщила, что постройка дирижабля «быстро продвигается вперед» и работы будут закончены уже к августу. Увы, задача оказалась чрезвычайно сложной, можно сказать, просто невыполнимой для техники того времени.

Дирижабль полужесткого типа оригинальной конструкции был огромным, намного крупнее всех до того построенных. Его корпус объемом 5000 м3 имел длину 64 м, и наибольший диаметр — свыше 12 м. Сквозь корпус (посредине его) проходила вертикальная шахта-труба, нижняя часть которой служила помещением для экипажа и пассажиров. Здесь же располагалось и машинное отделение.

Основой дирижабля служила горизонтально расположенная круговая ферма, прилегавшая внутри баллона к мягкой шелковой оболочке. От верхнего и нижнего концов шахты к ферме шли расчалки, подобно тому, как идут от втулки к ободу спицы велосипедного колеса (такое сравнение любил приводить сам О.С.Костович). Ферма, шахта и расчалки придавали всей конструкции необходимые жесткость, прочность и легкость.
По центральной оси корпуса к корме проходил главный вал, венчавшийся четырехлопастным воздушным винтом. Руль направления располагался напротив, в носовой части корабля.

Год шел за годом, а работам не было видно конца. Кроме технических трудностей, дело осложнялось еще и тем, что О.С.Костовичу приходилось самостоятельно конструировать почти все устройства дирижабля, все его механизмы и приборы, многие из которых создавались впервые.

Самой большой проблемой, от решения которой зависел успех всего предприятия, являлся двигатель. В 80-х годах позапрошлого века паровая машина все еще оставалась наиболее легким и надежным двигателем из всех тогда существовавших. С паровой машиной поднялся первый дирижабль французского изобретателя Анри Жиффара. Паровую машину собирался ставить на свой управляемый аэростат и соотечественник Жиффара, Габриель Ион.

Но вот в августе 1884 г., в разгар работы О.С.Костовича над его воздушным кораблем, из Франции пришла весть: дирижабль военных инженеров Ренара и Кребса впервые в истории смог пролететь по замкнутой кривой и возвратиться к месту старта. Их корабль «La France» был снабжен электромотором с гальваническими батареями.

И все же О.С.Костович не последовал примеру французских конструкторов. В качестве двигателя для своего воздушного корабля-гиганта он выбрал не паровую машину и не электромотор, а двигатель внутреннего сгорания. Но сложность заключалась в том, что двигатель, работающий на жидком топливе, надо было еще создать. Таким образом, перед О.С.Костовичем встала еще одна труднейшая задача.
К сожалению, до сих пор не удалось установить документально точно, когда Огнеслав Костович начал работать над двигателем, когда его построил. Петербургский журнал «Нива» в мае 1882 г. писал, что О.С.Костович создал облегченную машину мощностью в 50 л.с., которая в состоянии не только поднять воздушный корабль на любую высоту, «но легко вести его даже против ветра».

О типе «машины» не сообщалось, и это уже породило у современников О.С.Костовича сомнения. Изобретатель оригинального аэростата Д.Печковский в своей книге «Прогресс воздухоплавания», изданной в 1882 г., писал: «Но не в укор будет сказано г.Костовичу, я не вполне верю в осуществление даже половины того, что он обещает. В самом деле, какой же силой воспользуется он для сообщения своему снаряду чудовищно быстрого поступательного движения? Какой, наконец, двигатель изобрел он, который при небольшом сравнительно весе дает столь громадную работу?»
Возможно, уже тогда, в 1882 г., О.С.Костович конструировал бензиновый двигатель внутреннего сгорания. Между тем за пределами России, в Германии, шла упорная работа над подобным двигателем. Как раз в 1882 г. немецкий инженер Готтлиб Даймлер основал в Каннштатте небольшую мастерскую, поставив целью создать быстроходный двигатель для транспортных машин.

В качестве горючего Даймлер решительно выбрал бензин и керосин. В конце 1883 г. он получил патент № 28022 на четырехтактный двигатель внутреннего сгорания с горизонтально расположенным цилиндром. Зажигание горючей смеси производилось в нем с помощью калильной трубки. Электрическое зажигание Даймлер посчитал слишком сложным.
Этот первый, опытный, двигатель Даймлер построил в 1884 г. Еще год спустя появился его знаменитый двигатель с вертикальным расположением цилиндра (патент № 34926 от 3 апреля 1885 г). Даймлер установил такой двигатель на своем первом автомобиле, использовав для этого обычную извозчичью пролетку, а также — на примитивном мотоцикле и лодке. В том же 1886 г. он уже открыл в Каннштатте предприятие по изготовлению двигателей и автомобилей.

Год начала работ О.С.Костовича над двигателем внутреннего сгорания, повторяем, пока точно не установлен. Известно только, что 14 мая (по старому стилю) 1888 г. он обратился в Департамент торговли и мануфактур, ведавший патентными делами, с прошением о выдаче ему десятилетней привилегии на «усовершенствованный двигатель, действующий бензином, керосином, нефтяным, светильным и другими газами и взрывчатыми веществами». Тогда же Костович обратился за патентами на свой двигатель в США и Англию, причем получил их там даже раньше, чем в России.

Русская привилегия (патент) ему была выдана только 4 ноября 1892 г. В ней оговаривалось, что «предмет новый» в изобретении О.С.Костовича составляет лишь «устройство зажигательных камер или коробок между цилиндрами, а также механизм для управления клапанами».

Двигатель был четырехтактным, многоцилиндровым (в привилегии описан двигатель с восемью цилиндрами). Закрытые кожухами цилиндры располагались на фундаментной плите по четыре с каждой ее стороны. Пара противоположно расположенных цилиндров соединялась общей запально-клапанной («зажигательной» по терминологии изобретателя) коробкой. Охлаждение цилиндров производилось водой, поступавшей затем в холодильники. Зажигание было электрическим. Система шатунов и балансиров передавала движение коленчатому валу. Имелось также большое маховое колесо диаметром около полутора метров, с тяжелым ободом и облегченными спицами.

Кинематическая схема двигателя О.С.Костовича во многом напоминала паровую машину. Это, безусловно, являлось большим недостатком конструкции. Такая схема не позволяла сделать двигатель компактным и, конечно, утяжеляла и усложняла его (у Даймлера она оказалась значительно прогрессивнее).

Питание двигателя горючей смесью осуществлялось из «газового аппарата», своего рода карбюратора испарительного типа. Последний представлял собой резервуар, заполненный жидким горючим. Между двойными стенками его пропускались либо отработанные газы, либо вода, охлаждавшая цилиндры. «Вследствие этого, — говорилось в привилегии, — жидкость в резервуаре нагревается и отделяет в изобилии горючие пары».

Диковинно смотрится этот старинный двигатель, стоящий в Монинском музее: эти балансиры, этот маховик, похожий на огромное велосипедное колесо… Габариты двигателя: 1690х1910х1640 мм. Вес его без газового аппарата и холодильников (они не сохранились) — 240 кг. Сведений о числе оборотов двигателя нет. О мощности же данные различны: от 50 до 100 л.с.

На основании этих данных начали говорить о якобы удивительно низком удельном весе двигателя О.С.Костовича: всего около 3-5 кг на л.с., правда, без учета массы таких громоздких и тяжелых устройств, как холодильники и газовый аппарат. С учетом ее удельный вес стал бы намного больше.

К осени 1888 г. многие части дирижабля «Россия» были готовы. На Охтинской адмиралтейской верфи, где строился дирижабль, можно было увидеть готовую каюту для пассажиров, решетчатые оконечности корпуса, детали рулевого управления, главный вал с шарнирами Гука, лопасти воздушного винта и сотни других частей и деталей. По отзывам современников, они были прямо-таки «художественно выполнены», и каждая представляла собой «верх искусства».

Основные детали двигателя по чертежам О.С.Костовича изготавливались в Германии: например, коленчатый вал, цилиндры, запально-клапанные коробки, фрикционный шкив. И хотя немецкие фирмы старались соблюсти все технические условия, О.С.Костович жаловался, что чуть ли не «каждый предмет» ему пришлось дорабатывать в собственной мастерской, приводя его «в надлежащую точность».

Оставались, как писал изобретатель, «экспериментовка отдельных частей и машины» и общая сборка дирижабля. Но средства, субсидированные военным ведомством, уже иссякли. Новых поступлений не последовало. Военные потеряли веру в дирижабль-гигант, а Костович оказался в должниках. Его начали выселять с Охтинской верфи. Положение изобретателя стало безвыходным. Он перевез все части корабля на территорию своего небольшого завода в слободе Малое Рыбацкое под Петербургом. Там они и пролежали мертвым грузом много лет.

После неудачи с постройкой дирижабля Огнеслав Стефанович пытался наладить производство своих двигателей в качестве стационарных. Известно, что в 90-х гг. один из них мощностью в 64 л.с. работал на заводе О.С.Костовича в Рыбацком. Кроме того, несколько двигателей меньшей мощности строились по заказам. Но широкого распространения двигатель не получил.
Уже в советское время о двигателе Костовича стали писать, что это — первый в мире бензиновый двигатель внутреннего сгорания. Факты, к сожалению, этого не подтверждают, что, впрочем, нисколько не умаляет заслуг О.С.Костовича. Невозможно оспорить, что именно он создал один из первых бензиновых двигателей большой мощности, специально предназначенный для установки на дирижабле. И не вина изобретателя, а беда, что его воздушному судну так и не удалось подняться в небо.
Геннадий Черненко