Но все же у птиц вырвали их аэродинамический секрет. Правда, не непосредственно, а использовав косвенные улики, полученные путем исследования механических птиц — самолетов.

Было установлено, что в полете за крылом самолета появляется след возмущенного воздуха — вихревая дорожка. Срывающиеся с крыла воздушные вихри в этой дорожке расположены в определенном порядке. По имени открывшего эту картину исследователя дорожку назвали вихревой дорожкой Кармана. Причина образования вихрей известна: слой воздуха над крылом обтекает его быстрее, чем слой, омывающий нижнюю часть крыла. А чем выше скорость потока над крылом, тем он больше разрежен, как говорит закон Бернулли. Нижний слой давит на крыло сильнее, потому все крыло поднимается вверх. Если попытаться увеличивать подъемную силу крыла так, чтобы коэффициент подъемной силы был большим 3,28, то вихревая дорожка разрушится. Крыло потеряет обтекание, поток оторвется от верхней его поверхности, подъемная сила упадет… И вот тут-то птицы внушают инженерам зависть своими летными качествами. Ведь у птиц коэффициент подъемной силы достигает иногда 8,5, а у жуков и насекомых и того больше — у шмеля, например, доходит до 12. Жужжит такая сверхперегруженная крошка, а летит, и ничего! А ведь шмель может лететь со скоростью 85 километров в час, и тогда у него коэффициент подъемной силы всего 0,15, то есть меньше, чем у летящего самолета.

И вот профессор Владимир Васильевич Голубев в 1947 году в своей работе «О к.п.д. машущего крыла» описал математически, как на крыле птицы образуется подъемная сила, и доказал, что за птичьим крылом также возникает вихревая дорожка, но не такая, как у самолета, а с обратным расположением вихрей. Оказалось существенным именно это расположение вихрей! Три года спустя Яков Ефимович Полонский получил фотографии этой дорожки при испытании моделей и назвал ее «вихревой дорожкой Голубева».

Теперь полет птиц перестал быть загадкой, его можно было изучить, рассчитать количественно. Оказалось, что полет птицы в отношении затрат энергии в 5–7 раз экономичней, чем, к примеру, полет самолета. Птица может пользоваться и кармановской дорожкой, когда планирует, и голубевской, когда поднимается в воздух и летит. Она более совершенна аэродинамически и более экономична, чем все летательные аппараты, созданные человеком.

Но теперь встала чисто инженерная задача: перейти в создании самолетов на голубевскую дорожку, открывающую возможность использования колоссальных коэффициентов подъемной силы.

Совершенно новый для техники принцип полета не осилить с первой же попытки. Потребуются многочисленные опыты, расчеты, испытания различных моделей. Если бы о том, как пробирается к цели мысль изобретателей и конструкторов, написать роман, это было бы произведение, полное приключений, борьбы с неожиданными препятствиями, опасностей и даже крушений. Изобретатель, склонившийся над кучкой обломков только что погибшей очередной модели, нередко переживает то же, что и герои романов Жюля Верна или Стивенсона, когда они видят, как погружается в море их потерпевший крушение корабль. А ведь изобретатели переломали горы моделей…

Теперь это покажется странным, но было время, когда энтузиасты умели делать хорошо летавшие резиномоторные модели с машущими крыльями. Чертежи таких моделей помещались в журналах. Искусственную птичку — махолет — даже можно было купить в магазинах игрушек. И любопытно — в те годы еще не умели делать хорошо летающие схематические модели самолетов (они появились лишь в 1930 году), а идея использования птичьих принципов полета уже разрабатывалась издавна. Были известны летающие модели вибролета и орнитоптера талантливого изобретателя и художника П. В. Митурича, и я даже участвовал в их испытаниях. Известны летающие модели В. Е. Татлина, И. В. Виерта. Видел я модели Г. С. Васильева и десятков других изобретателей. Видел и летавшие с человеком аппараты О. В. Монацкова и Б. И. Черновского.

Зимой 1950 года проводился первый Всесоюзный конкурс летающих моделей машущего полета. На конкурсе было представлено с полдюжины резиномоторных моделей машущего полета и три с механическими двигателями. Резиномоторные модели почти все летали хорошо, особенно модель с машущими концами крыльев В. Яковлева, она устойчиво держалась в воздухе более минуты. Неплохо летала и модель Г. С. Васильева — с движителем в виде двух параллельных пластинок, двигающихся навстречу друг другу. Тогда и у меня была модель, которая довольно хорошо летала. Я не сомневался в том, что она пролетит нужные сто метров или продержится в воздухе зачетную минуту!

Зал Военно-воздушной инженерной академии имени Н. Е. Жуковского для моей модели был мал. Решили испытывать ее на Тушинском аэродроме. Двигатель, несмотря на холод, завелся быстро. Модель пробежала по земле около метра, оторвалась и стала медленно набирать высоту. Вот она уже пролетела метров пятьдесят. Я побежал за ней и, споткнувшись, упал. Еще лежа на земле, я почувствовал, что… мотор заглох! А ведь моя модель уже почти одолела зачетные сто метров от старта и набрала высоту около четырех метров. Но теперь ветер гнал ее в обратную сторону. Комиссия замерила дальность полета по прямой: 63 метра, а время 46 секунд. У меня оставалось две попытки. Хотя и на этот раз мотор завелся хорошо, получилось то же самое: он заглох в воздухе до заветной стометровки. «Видимо, переохлаждается двигатель», — подумал я и на третью попытку вышел, обернув цилиндр в кусочек заячьей шкуры, но… опять мотор заглох! И тогда я понял свою ошибку: горючее густело в хлорвиниловом трубопроводе.

От меня ускользнула значительная денежная премия, предназначавшаяся победителю соревнований, и я получил только поощрительную. Правда, и это оказалось очень кстати для бедного студента, каким я тогда был.

Но главное, — я приобрел хороший опыт и уразумел пользу и необходимость предварительных проб, позволяющих отрегулировать модель еще до зачетных стартов.

У модели, с которой я вышел на соревнования, имелись колеблющиеся предкрылки, предложенные изобретателем А. И. Болдыревым.

К идее махолета почти все, увы, относились с иронией: «Махалки, трепыхалки, дрыгалки…», — язвительно отзывались о моделях аппаратов, машущих крыльями, сторонники проторенных путей развития самолетостроения. Не мудрено, что Александру Ивановичу Болдыреву работать было нелегко, а человек это был упорный и талантливый.

Продувки в аэродинамической трубе и свободные полеты моделей махолетов с резиновым мотором подсказали Александру Ивановичу, что временами коэффициент подъемной силы у них превышает 7,5. Притом самый лучший с энергетической точки зрения результат достигается в том случае, когда в колебательный процесс включено минимальное количество вспомогательных элементов конструкции, ибо тогда меньше энергии расходуется на преодоление инерции механизмов.

Это полностью подтвердилось, когда А. И. Болдырев решил построить авиетку с машущими предкрылками. Авиетка — это маленький одноместный самолетик легкого типа. У авиетки Болдырева по всему размаху крыльев были расположены пластинки с приводом от двигателя мощностью около 27 лошадиных сил. Это и есть предкрылки. Они двигались с частотой около 2000–4000 колебаний в минуту и, как веером, гнали поток воздуха на крыло, создавая подъемную силу. Однако авиетка не летала, а только бегала по земле, так она была тяжела. Но ведь нельзя и думать, что удастся вот так все сразу взять да и решить, переходя от двухсотграммовой модели к четырехсоткилограммовой авиетке! Был допущен ряд технических промахов. Режим работы мотора не совпадал с оптимальным режимом работы колеблющихся предкрылков. Сами предкрылки ломались, а привод к ним от двигателя был выполнен так, что возникали ударные нагрузки…

Мне очень захотелось помочь Александру Ивановичу. К счастью, я был тот самый моделист-экспериментатор, в котором он нуждался. Я начал моделировать авиетку. Первая модель с бензиновым моторчиком АММ-4 была точной ее копией. Только вес и мощность двигателя были во много раз меньше. Но пороки авиетки модель повторяла в полной мере. Она также лишь бегала по земле, но не летала. Предкрылки создавали такую вибрацию крыла, что на нем рвалась обшивка. Короче, в этой модели я насчитал впоследствии… восемьдесят два изъяна!