Главная→Бытовая техника→Мертвая петля в авиации. Петр Нестеров первым в мире выполнил «мертвую петлю. Особенности современной петли Нестерова

Мертвая петля в авиации. Петр Нестеров первым в мире выполнил «мертвую петлю. Особенности современной петли Нестерова

05.09.2018

Всего лишь за два года этот молодой поручик с обаятельной улыбкой успел стать авиатором и совершить революцию в технике пилотирования – именно с его «мертвой петли» началась эра высшего пилотажа – и погибнуть, выполняя воздушный таран, тоже первый в мире.

Летчик Нестеров и заря авиации

9 сентября (27 августа по старому стилю) 1913 года русский летчик Петр Нестеров впервые в истории авиации пролетел на самолете по траектории замкнутой кривой в вертикальной плоскости – именно эта дата и стала точкой отсчета в дисциплине, которая теперь называется высшим пилотажем.

Важно понимать контекст события: к этому моменту и сама авиация, и техника пилотирования делали первые шаги в покорении неба. Энтузиасты изобретали летательные аппараты всех мастей, только-только осваивали планеры и дирижабли, всего лишь 10 лет назад (в 1903-м) братья Райт запустили в управляемый полет первый аппарат тяжелее воздуха с двигателями, а в 1909 году 37-минутный перелет Луи Блерио через Ла-Манш казался современникам сверхъестественным достижением.

Авиастроение, конечно, прогрессировало быстрыми темпами, однако аэропланы в начале XX века представляли собой довольно хлипкие конструкции – в полетах категорически запрещались крены, крутые виражи и спирали, так как самолеты попросту не выдерживали возникающих при этом перегрузок и разрушались, пилоты обычно не выживали. Так что название «мертвая петля», которое придумал летчик Нестеров, было не красивой фигурой речи, а констатацией реалий. И все-таки наш бесстрашный авиатор не был легкомысленным лихачом. К технической подготовке и осуществлению этой идеи он подходил с рационализмом грамотного технаря и хладнокровием дисциплинированного военного…

Летчик Нестеров – сын офицера

Изначально Петр Николаевич выбрал карьеру артиллериста. Его отец был военным и погиб, оставив жену с четырьмя детьми. Жили они в Нижегородском Вдовьем доме, и особого выбора, где учиться, у маленького Пети не было: как сын офицера он имел право на бесплатное обучение только в кадетском корпусе, по окончании которого в 1904 году в числе шести лучших выпускников его направили в Михайловское артиллерийское училище. А спустя два года после блестяще сданных экзаменов подпоручик Нестеров получил назначение в 9-ю Восточно-Сибирскую стрелковую артиллерийскую бригаду.

Первая его встреча с небом состоялась в 1907-м, когда при знакомстве с офицерами Владивостокской крепостной воздухоплавательной роты Нестеров предложил использовать их аэростат в качестве наблюдательного пункта для корректировки стрельбы. Потом он добился-таки временного прикомандирования к воздухоплавательному парку и как артиллерист-наблюдатель неоднократно поднимался на аэростате в воздух. Летом 1911 года, находясь в отпуске в Нижнем Новгороде, Нестеров подружился с учеником профессора Н.Е. Жуковского – Петром Петровичем Соколовым, и стал членом Нижегородского общества воздухоплавания. Друзья построили планер и запустили его конной тягой, потом летчик Нестеров разработал проект собственного самолета, а дальше уже, как говорится, понеслось.

Небесные эксперименты

7 октября 1911 года П.Н. Нестеров поступил в Петербургскую офицерскую воздухоплавательную школу. За 11 месяцев освоил навыки пилотирования, но хотел большего, чем просто летать по прямой, и уже тогда озвучил идею «мертвой петли». Авиаторы сочли ее сумасбродством и даже «пропесочивали» неугомонного товарища в едких стенгазетных эпиграммах. Доказать свою правоту можно было только практикой.

После первого самостоятельного вылета (12 сентября 1912 года) П.Н. Нестеров выдержал экзамен на звание военного летчика и отправился служить в Варшаву, где уже в ноябре начал тренировочные вылеты на боевых «Ньюпорах». Зарекомендовал себя как смелый экспериментатор. Так, однажды, набрав высоту 1600 м (что уже было достижением) и выключив мотор, он восьмерками спланировал на землю. Позже этот навык спас ему жизнь: 25 января 1913 года во время очередного полета в карбюраторе хлопнул и загорелся бензин, двигатель заглох, но Нестеров не потерял самообладания и успешно посадил самолет с выключенным мотором.

Ход его мысли объясняет цитата из его же статьи: «При управлении аппаратом так, как раньше учили, можно скромно летать на аэродроме, но теперь, испытав разнообразные положения аппарата, в которые он может быть поставлен порывом ветра и за которым следует скольжение на хвост или крыло, – я вижу, что большинство аварий происходит от неправильных маневров летчика. Вот для доказательства своих взглядов я и проделывал, как некоторые называют, опасные «трюки» – виражи с креном до 85°, пологие планирующие спуски, при которых останавливался винт на «Ньюпоре», заставлял аппарат скользить на крыло или на хвост и выравнивал его, чтобы быть готовым ко всему…»

«Мертвая петля» не должна уже так называться: она стала живой. Вы победили смерть разумом и силой воли! Научите и других – смелых – побеждать дух смерти в воздухе»

Весной того же года Петра Николаевича перевели в авиационную роту Киева. Он уже детально прорабатывал свой план, анализировал аэродинамику новой фигуры пилотажа, производил расчеты. В его собственноручной схеме «мертвой петли» точно обозначены необходимая высота (800–1000 м), траектория пикирования без мотора (до высоты 600–700 м) и другие аспекты выполнения маневра.

Живая петля

И вот наступил исторический день. Молодой летчик Нестеров сел в маленький моноплан «Ньюпор-4», носивший смешное название «Гном», запустил двигатель в 70 лошадиных сил и привычно взмыл над Сырецким аэродромом. Современники свидетельствовали: «Поднявшись на высоту 1000 м, авиатор выключил мотор и начал круто планировать – почти вертикально. Снизившись на высоту 600 м и приобретя огромную скорость, летчик включил мотор, начал выравнивать аппарат, после чего заставил его круто подниматься вверх, и аппарат сделал круг в вертикальной плоскости… Летчик оказался вниз головой… Публика ахнула…» В официальной телеграмме изложено сухо: «Сегодня в 6 часов вечера военный летчик 3-й авиационной роты Нестеров в присутствии других летчиков, врача и посторонней публики сделал на «Ньюпоре» на высоте 600 м «мертвую петлю», то есть описал полный круг в вертикальной плоскости, после чего спланировал к ангарам».

И ведь многие ругали Нестерова, дескать, «рисковал собой и казенным имуществом без разрешения начальства». Но куда больше было откликов, подобных этому: «Ваше открытие в области авиации принадлежит к числу светлых, прекрасных: оно ведет не к разрушению, а к сохранению жизни летчиков. «Мертвая петля» не должна уже так называться: она стала живой. Вы победили смерть разумом и силой воли! Научите и других – смелых – побеждать дух смерти в воздухе». Время показало, что так оно и есть. А заключительная строчка из четверостишия, которым Нестеров когда-то ответил на едкие эпиграммы товарищей-авиаторов, стала поистине крылатой:

«Не мир хочу я удивить,
не для забавы иль задора,
а вас хочу лишь убедить,
что в воздухе – везде опора...»

Ее дословно цитируют преподаватели летных училищ, обучая курсантов, – сегодня освоение пилотажного мастерства без «петли Нестерова» попросту немыслимо.

Иду на таран

Что же касается воздушного тарана, совершенного 8 сентября 1914 года (Первая мировая война началась для России 1 августа, и неприятельские самолеты разведывали передвижения наших войск), то это тоже был не безрассудный поступок, а продуманный маневр. Нестеров ударил австрийский «Альбатрос» колесами своего летательного аппарата, который не получил фатальных повреждений и вполне мог бы вернуться на родной аэродром. Однако перед вылетом Петр Николаевич так торопился, что не успел или забыл пристегнуться. Его выбросило из аэроплана, парашютов авиация еще не знала… Но он доказал, что таран – не самоубийство. 22 марта 1915 года русский летчик Александр Казаков повторил этот прием и успешно сбил австрийский «Альбатрос», а впоследствии стал самым результативным русским асом Первой мировой – на его счету 32 воздушные победы. Нестеров оказался прав – настоящему летчику в воздухе «везде опора».

Новости бизнес-авиации, обзоры самолетов и лучшие предложения компаний в области частных перелетов – в .

Текст: Виктория Струц

Мёртвая петля и пути её решения

Появление на заре ХХ в. летательных аппаратов тяжелее воздуха с двигателем (аэропланов) положило начало новому виду пилотирования. Наличие маломощных воздушных двигателей (авиамоторов) в первое время позволяло аэропланам находиться в устойчивом положении в воздухе лишь при благоприятных метеоусловиях. Однако резкий порыв ветра мог запросто опрокинуть легкий аппарат, что неминуемо грозило гибели его экипажу.

Возможным выходом из создавшейся ситуации являлось возвращение аэроплана в исходное положение путем выполнения замкнутой кривой в вертикальной плоскости. Впервые идею возможной так называемой «воздушной петли» выдвинул еще в 1891 г. известный российский ученый, экстраординарный профессор Московского университета по кафедре прикладной механики . По его мнению, птица или планер могли двигаться по траектории, не имеющей точек перегиба и представляющей некоторые петли. Свои расчёты профессор Н.Е. Жуковский подкрепил серьёзными математическими выкладками.

Фугоиды Жуковского

Длительное время гипотеза Жуковского оставалась лишь на бумаге. О «воздушной петле» вспомнили почти через 20 лет с появлением летательных аппаратов нового типа. В США, на родине создания первого в мире аэроплана (конструкции братьев Райт), в 1910 г. предприняли попытку выполнить указанную фигуру. С этой целью одна из американских газет даже объявила приз в несколько десятков тысяч долларов.

Первым авиатором, отважившимся сделать «воздушную петлю», был американский летчик Арчибальд Хоксей, входивший в состав знаменитой пилотажной группы братьев Райт - Wright exhibition team. Но аэроплан Wright Model В вследствие малой мощности мотора при выполнении фигуры потерял скорость, перешел в штопор на высоте 200 м и рухнул вместе с летчиком на землю. При этом сам Хоксей погиб. В американской печати даже муссировались слухи, что отважному летчику ранее удалось совершить замкнутую кривую в вертикальной плоскости. Но появившиеся позднее данные показали, что это предположение является беспочвенным.

Американский лётчик-пилотажник Арчибальд Хоксей

После трагедии в США запретили проведение розыгрыша на исполнение «воздушной петли». К ней вновь вернулись через несколько лет почти одновременно в двух странах Старого Света - России и Франции.

В мае 1912 г. при спуске с остановленным мотором аэроплан французского лейтенанта Мореля из-за сильного порыва ветра сделал очень крутой крен, и летчик буквально был выброшен со своего сидения. В последний момент ему чудом удалось уцепиться за фюзеляж аппарата руками и ногами. Тем временем неуправляемый аэроплан перешел в пике, а затем, перевернувшись вверх колесами, стал скользить по воздуху. Вися вниз головой, летчик подобрался перед землей к своему сиденью и уцелел, так как удар пришелся лишь на одно крыло. Годом ранее, оказавшись в подобной ситуации, погибли два французских военных лётчика Биассон и Тартон.

Нечто подобное произошло и в 1913 г. с аэропланом капитана французской армии Обри. При планировании машина была брошена ветром носом вниз. Пикируя с высоты 700 м, пилот безуспешно старался придать аэроплану нормальное положение. Скоро аппарат перевернулся колесами вверх. Летчик, боясь выпасть из кабины, бросил управление и ухватился за свое сидение. Но через несколько секунд полета на спине аэроплан сам перешел в пике, и тогда пилот вновь взялся за управление. Летчик сумел выправить аппарат, когда до земли оставалось менее 100 м. После нормальной посадки в аэроплане нашли лишь несколько порванных растяжек, в остальном машина не имела повреждений. При падении аэроплан капитана Обри исполнил замысловатую фигуру типа «S», вошедшую позднее в программу пилотирования.

Это событие убедило часть авиаторов и изобретателей, и в первую очередь авиаконструктора Луи Блерио (Франция), в том, что полёт вниз головой возможен при современном состоянии авиации, когда аппараты хорошо уравновешены и когда у них точка сопротивления (аэродинамический центр давления) и точка приложения движущейся силы почти совпадают.

Французский авиаконструктор и пилот Луи Блерио

На обсуждение был вынесен незаслуженно забытый проект «особого аэроплана», способного летать вверх колесами, предложенного еще в 1910 г. Л. Блерио обучавшимся в его школе российским летчиком польского происхождения , имевшего большой опыт в области велосипедного спорта.

В этот период проблема устойчивости аэроплана в воздухе занимала умы многих специалистов и была очень актуальной, так как на заре развития авиации большинство аварий и катастроф происходило по причине неустойчивости первых моделей летательных аппаратов. Теоретические рекомендации не позволяли полностью устранить этот недостаток, поэтому основные надежды возлагались на разработку «особого типа аэроплана» или изобретение специального устройства для автоматического поддержания равновесия в полете.

В связи с этим начальник Главного инженерного управления (ГИУ) инженер-генерал выразил надежду, что с появлением «автоматов устойчивости» «...откроется новая эра в существовании аэроплана, и пользование этим аппаратом из трудного, опасного и достижимого лишь для избранных лиц искусства обратится в обыденный труд, не тяжелее работы шофера автомобиля».

В России проблемой «абсолютно устойчивого аэроплана» занимался изобретатель . В сентябре 1911 г. он подал патентную заявку на изобретенный им «автоматически устойчивый аэроплан». Основная идея этого проекта заключалась в нежестком (шарнирном) соединении крыла с фюзеляжем, что, по мнению Ботезата, при надлежащем выборе положения крыльевых поверхностей относительно оси вращения должно было гарантировать самоуравновешивание аэроплана в полёте. В 1916 г. его взгляды воплотились в разработке биплана типа «Фарман-XVI» с гироскопическим стабилизатором устойчивости. Но во время испытаний летом 1917 г. экспериментальный аэроплан Ботезата при подъёме в воздух потерпел аварию и больше не летал.

Между тем во Франции в 1913 г. Л. Блерио построил для подающего большие надежды французского авиатора А. Пегу специальный пилотажный аэроплан. Первоначально возможности указанной машины были опробованы в непилотируемом режиме работы.

Французский авиатор Адольф Селестен Пегу

1 сентября того же года А. Пегу занял место в кабине, пристегнув лямки парашюта (системы Бонне), купол которого был уложен в специальный контейнер, размещенный на фюзеляже за кабиной, и пошел на взлет. Набрав чуть более 100 м высоты, пилот сделал большой круг над аэродромом, направив аэроплан против ветра, а затем, отстегнув привязные ремни, потянул за вытяжной тросик. Наполнившийся купол выдернул летчика из кабины, и через несколько секунд он был уже на земле, точнее, над ней, повиснув на дереве, но в целом все прошло отлично.

Покинутый испытателем аппарат повел себя весьма странно: опустив нос, он перевернулся вверх колесами, пролетел в таком положении некоторое время, затем опять перешел в пикирование, вернулся к нормальному полёту и только после этого разбился неподалеку от летного поля.

Уверившись в возможности перевернутого полета, Пегу решил повторить его, для тренировки провисев 8 сентября некоторое время «вверх тормашками». Многие газеты назвали этот трюк «looping the loop» (англ. выражение «спетленная петля»). Оно получило широкое распространение после публичной демонстрации американским гимнастом Ральфом Джонстоном «чёртовой петли» на велосипеде на специально приспособленном для этого треке. Джонстон мечтал выполнить «воздушную петлю» на аэроплане. В октябре 1910 г. он получил пилотский диплом, однако вскоре погиб в авиационной катастрофе.

Технический рисунок выполнения фигуры «спираль вверх колесами»

14 сентября 1913 г. А. Пегу впервые в мире совершил управляемый полёт колесами вверх. После этого он начал регулярно проводить показательные выступления с демонстрацией воздушной акробатики. По мнению французского летчика: «При полёте вниз головой передо мной открывался чудесный вид на землю... Такой полёт можно смело рекомендовать каждому».

Фигура «S» А. Пегу. Открытка

Петля Нестерова

В России за опытами отважного французского авиатора внимательно наблюдал военный летчик поручик , пришедший к выводу, что А. Пегу в ближайшее время пойдёт на штурм неприступной до того времени фигуры «мёртвая петля». С целью упредить «неугомонного француза» Петр Николаевич принял решение рискнуть на эксперимент, который мог стоить ему жизни.

В качестве летательного аппарата был выбран новый французский аэроплан типа «Ньюпор-IV» (мощность мотора «Гном» в 70 л. с.), собранный на заводе «Дукс» (г. Москва). Летчик совершил на нем лишь 10 часов полетов, прежде чем пойти на смертельный риск.

П.Н. Нестеров возле «Ньюпора-IV»

Мысль о выполнении указанной фигуры занимала многих русских военных летчиков, постоянно следивших за успехами своих иностранных коллег в овладении азов высшего пилотажа. В период обучения в Авиационном отделе Офицерской воздухоплавательной школы (АО ОВШ, г. Гатчина) ученики-летчики часто и горячо обсуждали возможность выполнения замкнутой кривой в вертикальной плоскости на аэропланах, приспособленных для военного дела. Однако на практический шаг в выполнении «мёртвой петли» решился лишь один из них - Петр Николаевич Нестеров.

Свои мысли позднее он изложил в своей статье, опубликованный в 1914 г. в 112-м номере военной газеты «Русский инвалид»:

«Мысль о полётах вниз головой у меня возникла уже давно. Меня всегда смущало и ставило в тупик, почему птица не боится никаких положений в воздухе, свободно наклоняется, кувыркается, опрокидывается, а аэроплан, эта искусственная птица, старается, наоборот, все время сохранить одно и то же положение.

В то же время я видел, что авиаторы совершенно не стараются воспользоваться центробежной силой. У меня не было серьёзной теоретической подготовки для выполнения траектории (пути) мёртвой петли. Но я этим не смутился и решил с теми познаниями механики и высшей математики, которые я приобрел в Михайловском артиллерийском училище, рассчитать тот наименьший радиус мёртвой петли, при котором отталкивающая вверх центробежная сила сумеет уравновесить силу тяжести самого аппарата и находящегося в нем летчика.

Расчет этот осложнялся благодаря целому ряду сложных теоретических выкладок. Для упрощения этого расчета я сделал целый ряд упрощений, и притом в невыгодную для меня сторону. После продолжительных расчетов я нашел, что мертвую петлю вполне безопасно можно описать по кругу радиусом в 25-30 метров.

Первый опыт меня вывел из уравновешенного состояния. Все время я жил и мыслил только одной своей мертвой петлей. Но я еще не решился описать ее в воздухе. В этот время я узнал, что Пегу сделал в воздухе S.

Со дня на день можно было ожидать, что он опишет и мёртвую петлю. Я понял, что если мне сейчас не удастся осуществить этой петли, все мои работы, мои труды окажутся потерянными даром. Я решил, во что бы то ни стало осуществить свое желание. Не скрою, что перед этим полетом я до того волновался, что даже осенил себя крестным знамением.

Наконец, я сел в аппарат, поднялся, достиг высоты около 1000 м и ринулся вниз. Я не испытывал никакого ощущения при этой петле. В эти несколько секунд, во время которых я описывал петлю, я был все время занят исключительно управлением аппарата и стремился сохранять необходимую высоту, чтобы в случае неудачного исхода моей попытки оказаться в состоянии выправить аппарат и благополучно опуститься вниз.

Когда я очутился вниз головой, центробежная сила была настолько велика, что она прижала меня к сиденью. Находящиеся в моих карманах часы, анероид, не выпали из карманов. Я забыл закрыть ящики с инструментами, но, несмотря на это, все инструменты, помещавшиеся в незакрытых ящиках, так и остались на своих местах.

Эта мертвая петля описана мною 27 августа [старый стиль] 1913 года. После этого мне не было разрешено описывать петлёй».

Траектория «мёртвой петли», лично вычерченная П.Н. Нестеровым

Официально факт выполнения фигуры был засвидетельствован в протоколе, составленном специальной комиссией в составе подполковника , командира 3-й авиационной роты (в которой проходил службу П.Н. Нестеров), военных летчиков штабс-капитана В.Н. Орлова, спортивного комиссара Императорского Всероссийского аэроклуба (ИВАК) при Киевском обществе воздухоплавания (КОВ), и поручика Есипова. Согласно ему 27 августа (9 сентября) 1913 г. в 18 часов 10 минут поручик П.Н. Нестеров, поднявшись на «Ньюпоре-IV» на высоту 1000 м, остановив мотор, начал планировать почти вертикально вниз.

На высоте 600-800 м от поверхности земли лётчик включил мотор, выровнял рулем высоты аэроплан, поставил его носом кверху, повернул на спину и, опять перейдя в вертикальное положение носом вниз и замкнув таким образом кривую в вертикальной плоскости, выключил мотор и нормальным планирующим спуском приземлился на стартовой площадке того же Сырецкого военного аэродрома (г. Киев). Весь поворот в вертикальной плоскости был проведен без перегибов, плавной кривой в течение 6-8 секунд.

Во Франции о сделанной Нестеровым «мёртвой петле» узнали лишь из публикаций в газетах. По этому поводу корреспондент газеты «Русский инвалид» г-н Лаврецкий писал: «Я был в Париже, когда Пегу впервые летал вниз головой, но тогда же я узнал в [конце августа старого стиля], что поручик Нестеров в Киеве проделал мёртвую петлю.

Во французской печати, влюбленной (и по заслугам) в свою авиацию, это событие прошло бы не особенно заметно. Однако, зная, что добиться признания первенства русского офицера возможно, я попросил по телеграфу поручика Нестерова сообщить мне о своем полёте.

И вот в первых числах нашего сентября в самой распространенной газете «Le Matin» через мое посредство было сообщено, что первый, который сделал на аэроплане «О», был Нестеров, а Пегу сделал лишь французское «S». Я не хочу входить в оценку обоих прекрасных авиаторов. Но каждому свое» (Русский инвалид, 1914. № 105. С. 7).

Реакция средств массовой информации на освещение полетов Нестерова и Пегу была различная. Если в Северной Америке и Западной Европе каждый новый полет авиаторов становился достоянием широкой общественности, то в России о своих летчиках писали намного скромнее. Видимо, преклонение перед всем иностранным брало верх.

Многие печатные издания не могли взять правильную линию в оценке «нестеровской петли». Раболепствуя перед заграницей, они отдавали целые страницы с иллюстрациями опытам Блерио - Пегу, а о Нестерове робко помещали на задворках небольшие заметки, чаще перепечатываемые из газет.

Последователи Нестерова

Тем временем авиаконструктор Л. Блерио срочно приспособил свой пилотажный моноплан для воздушной акробатики, и уже 18 (по другим данным, 21 сентября) А. Пегу на нем также выполнил «мёртвую петлю». Через две недели французский летчик уже «крутил» 5 «петель» подряд, указывая, что это еще далеко не предел. Позднее А. Пегу «прокрутил» «мёртвую петлю» с пассажирами на борту. В числе таких любителей острых ощущений был и Адольф Жиро, член парламентской комиссии по аэронавтике, «поучаствовавший» в исполнении «петли» 30 ноября 1913 г.

В том же году в России молодой авиаконструктор разработал одноместный моноплан «С-12» с мощностью двигателя 80 л. с., приспособленный специально для выполнения пилотажных фигур. Позднее на этом аэроплане русский летчик установил общероссийский рекорд высоты (3800 м).

Первый русский пилотажный аэроплан «С-12»

В Европе буквально помешались на выполнении фигуры высшего пилотажа «мёртвая петля». Уже к марту 1914 г. она покорилась 70 авиаторам. Но были и трагедии. При выполнении указанной фигуры погиб англичанин Ли Тетрль (Темпль), затем 30 марта 1914 г. во время демонстративных полетов на малой высоте разбился известный лётчик Гайнул, один из наиболее смелых и искусных последователей Пегу. Через три недели в Алжире во время перевернутого полёта на малой высоте разбился Эрман на моноплане Бореля.

В то же время в России официальные власти имели неоднозначное отношение к «мёртвой петле». По сути, в военном ведомстве она фактически оказалась под запретом. Этой позиции придерживалось и руководство Военного воздушного флота (ВВФ). В «Биржевых новостях» даже промелькнуло сообщение, что Нестерову за его эксперимент грозит 30-суточный арест. Но широкая общественность поддержала смелый шаг русского лётчика и была на его стороне. 7 декабря 1913 г. Киевское общество воздухоплавания под председательством генерал-майора единодушно присудило П.Н. Нестерову золотую медаль за «первое в мире научное решение с риском для жизни вопроса об управлении аэропланами при вертикальных кренах».

Настороженность представителей военного ведомства к фигурам высшего пилотажа (включая «мёртвую петлю») была связана, в первую очередь, с недостаточной надежностью летательных аппаратов. Порой одни и те же аппараты собирались по разным чертежам без какой-либо надлежащей экспертизы со стороны руководства ВВФ. Именно из-за явных дефектов аэропланов погиб ряд русских военных летчиков. В их числе: поручик М.Г. Поликарпов (16.08.1913), пилот И.В. Авинас (24.09.1913), поручик М.И. Ляшенко (13.05.1914) и другие.

По мнению русского военного лётчика , большинство катастроф происходило не только из-за некачественной авиационной техники, но и вследствие неподготовленности и неспособности отдельных лётчиков правильно управлять своими машинами.

Нельзя было управлять летательным аппаратом так, как учили в 1910 г., и как продолжали учить по старой схеме. Необходимо было четко разбираться в обстановке и выбирать правильные приемы маневрирования. Этого же мнения придерживался и поручик П.Н. Нестеров, считавший, что при достаточной высоте опытный лётчик всегда может выправить аэроплан, в какие бы положения он ни попадал.

По поводу фигуры «мёртвая петля» известный российский публицист М.О. Меньшиков опубликовал специальный фельетон под названием «Военные о мёртвых петлях»:

«Со слов компетентного в военной авиации лица: «Нестеров сделал первую мёртвую петлю, чтобы вызвать восторг общества и начальства, но в то же время было издано строжайшее распоряжение, запрещающее повторять смелый опыт Нестерова».

Может явиться вопрос, почему запрещены мёртвые петли военным летчикам, когда теперь уже насчитывается более 30 частных летчиков, и из них четверо в России, которые с успехом «кувыркаются» в воздухе. При более внимательном рассмотрении вопроса оказывается, что большинство этих лётчиков, профессионалов по «люппингам», делают их на специальных приспособленных для этого аппаратах. Это показывает, что обыкновенные аэропланы не считаются вполне безопасными для мертвых петель.

В настоящее время принятые у нас аэропланы иностранных типов не могут считаться приспособленными для мёртвых петель и вообще для фигурных полетов. Запрещение мёртвых петель военным летчикам, как временную меру, надо считать вполне целесообразным, так как в противном случае у штабс-капитана Нестерова нашлось бы не мало подражателей среди наших военных летчиков: с одной стороны, за решимостью дело не станет, с другой - для повторения последующих мёртвых петель и решимости-то надо гораздо меньше, чем для «первой петли». Очевидно, очень скоро петли эти сделаются таким же заурядным явлением, как и вообще все приемы обучения авиации.

По мнению отдельных специалистов, идейным вдохновителем фигуры «мёртвая петля» можно рассматривать известного российского авиатора A.M. Габер-Влынского, задумавшего идею «кувыркания в воздухе» намного раньше, чем вопрос о «мёртвой петле» был официально поднят в Америке. Помимо нее авиаторы ведущих европейских государств и США всё активнее осваивали новые головокружительные фигуры. В ближайшем будущем планировалось включить их в учебные программы летных школ, т. е. сделать высший пилотаж доступным для молодых авиаторов» (Русский инвалид, 1914. № 105. С. 7.).

На страницах газеты «Русский инвалид» в мае 1914 г. была опубликована статья «Нестеров», в которой, в частности, отмечалось: «Очевидно, вероятно, что в самом скором времени мёртвая петля, скольжение на крыло и другие подобные воздушные упражнения будут введены в программу военных авиационных школ, так как они дают летчикам большую уверенность в полетах во всякую погоду, не боясь никаких положений в воздухе. Год назад потеря скорости в воздухе считалась почти гибельным положением для летчика; теперь же после фигурных полетов Нестерова, Пегу и др. мы видим, что для лётчиков, прошедших такую школу, это обстоятельство не страшно» (Русский инвалид, 1914. № 105. С. 7)

Т.В. Иванова. Петр Нестеров и механик Нелидов у своего «Ньюпора». 1993 г.

Тем временем П.Н. Нестеров в начале апреля 1914 г. вновь решился на повторение «мёртвой петли», которое чуть ни стоило ему жизни. О ходе выполнения фигуры и полученных при этом личных ощущениях русский лётчик подробно изложил в своей статье «Мои мёртвые петли»:

«В этот день я поднялся на высоту 3000 м и, спускаясь, решил выполнить мёртвую петлю. Когда я очутился на высоте 1000 м, я приступил к этой петле, но как видно, благодаря недостаточному энергичному действию руля высоты, аппарат начал описывать круг больше требуемого радиуса.

Когда я очутился вниз головой, я вдруг почувствовал, что я отделяюсь от аппарата (обыкновенно при полетах я привязывал себя исключительно поясным ремнем). В то же время бензин перелился на крышку бака. Мотор, очутившийся без топлива, остановился. Аппарат начал уходить от меня, а я начал падать вниз.

Падая, я инстинктивно ухватился за ручку и еще больше увеличивал радиус мёртвой петли. Положение сделалось критическим. К счастью, я не растерялся, подействовав на боковое искривление аппарата, повернул его на бок, а затем перевел его к спуску.

Этот случай произвел на меня сильное впечатление и дал мне на будущее время очень много ценного материала» (Русский инвалид, 1914. № 112. С. 6).

Позднее, участвуя в торжественной церемонии, организованной руководством АО ОВШ, штабс-капитан П.Н. Нестеров высказал свой взгляд на будущее высшего пилотажа, в том числе на фигуру «мёртвая петля»: «В будущей воздушной войне мёртвые петли сыграют огромную роль. Воздушная война сведется к борьбе аппаратов различных систем. Эта борьба будет напоминать нападение ястреба на ворон. Те летчики, которые сумеют научиться владеть своим аппаратом, сумеют придать этому аппарату «воздушную подвижность» ястреба, легче смогут путем всяких воздушных эволюций нанести врагу скорейший и серьезный урон» (Русский инвалид, 1914. № 103. С. 2).

Несмотря на заметный прогресс в развитии высшего пилотажа в России, военное командование продолжало смотреть на её фигуры, как на индивидуальные трюки отдельных лётчиков. В то время мало кто из «военспецов» серьезно задумывался о боевых возможностях аэропланов и способности их вести воздушный бой. Среди немногих, кто имел на этот счёт иной взгляд, были авиаторы: , и др.

Весной 1914 г. петербургская и московская публика получила возможность ознакомиться с широкой программой головокружительных фигур в воздухе в исполнении русских и французских летчиков. Первым в нашей стране весь комплекс высшего пилотажа продемонстрировал вернувшийся из Парижа A.M. Габер-Влынский. Он вторым после Нестерова выполнил третью по счету в России «мёртвую петлю». 21 апреля, находясь в Харькове, отважный лётчик на высоте 300 м сделал подряд в воздухе 3 «мертвые петли». Через несколько дней на Ходынском поле в Москве Габер-Влынский в два приема совершил 15 петель.

«Мёртвая петля» буквально завораживала российское общество, и у нее появилось много почитателей. 16 мая в Москве свою петлю показал летчик А.А. Васильев. После первой же петли, следующую он сделал уже с пассажиркой С.Г. Поповой.

Авиатор А.А. Васильев с пассажиркой С.Г. Поповой, сделавшие вместе «мертвую петлю».
Фото из иллюстрированного художественно-литературного журнала «Искры»

По признанию современников, весной 1914 г. Россию захлестнула волна высшего пилотажа, который преимущественно ассоциировался с исполнением «мёртвой петли». Несмотря на триумфальное развитие высшего пилотажа, все чаще стали раздаваться голоса о необходимости ограничения воздушной акробатики. Даже неискушенному человеку становилось понятно, что она стремительно превращается в орудие желаний толпы зрителей, настойчиво требующей от летчиков исполнения все новых безумных фигур, сопряжённых часто со смертельным риском.

Из статьи «По поводу «мёртвых петель»: «Ей, этой толпе, подавай что-нибудь новое, такое - что превзошло бы до сих пор виденное из области человеческой отваги и безумия. Навстречу такому способу последовало предложение «мёртвых петель», которые нынче в не меньшей моде, чем «танго». Каждая газета приносит известия об увеличивающемся с каждым днём количестве «мёртвых петель», сделанных то тем, то другим аэронавтом. Если Нестеров сделал, например, 2 петли, то его соперник сделал их уже десять, Габер-Влынский - 14, Пегу - 37 и т. д.» (Русский инвалид, 1914. № 123. С. 6).

Между тем надвигавшаяся Первая мировая война 1914-1918 гг. требовала от лётчиков, и в первую очередь от военных, не красивую воздушную акробатику, а «...таких авиационных упражнений, которые прямо отвечают надобности боевого характера, как, например: продолжительность перелёта (вроде Киев - Гатчина), «стояние» в воздухе, разведка, приближение к противнику, фотографирование, съёмка, маневрирование в районе влияния неприятельских аппаратов, отражение их нападения и т. д. Едва ли этим целям могут служить мёртвые петли» как таковые».

Вскоре мастера пилотирования переориентировались на решение военных задач, где приоритет отдавался уже искусству ведения воздушного боя, оказавшего большое влияние на развитие отечественного высшего пилотажа.

Фигура высшего пилотажа, наделавшая в 1910-е гг. так много шума, нашла своё достойное место как в воздушной акробатике, так и в различных школах воздушного боя. В мировой авиации «мёртвая петля» неразрывно связана с именем талантливого русского лётчика - П.Н. Нестерова, давшего ей путевку в жизнь и утвердившего за Россией пальму первенства в её испытании.

Памятник П.Н. Нестерову в Киеве на проспекте Победы.
Скульптор Е.А. Карпов, архитектор А.А. Сницарев

Алексей Лашков, старший научный сотрудник Научно-исследовательского института (военной истории) Военной академии Генерального штаба ВС РФ, кандидат исторических наук, доцент

Мертвая петля — это фигура высшего пилотажа, которая стала воплощением технического прогресса авиатехники и мастерства пилотов. 9 сентября 2013 года этому трюку исполнилось ровно сто лет. Первым человеком, который успешно выполнил петлю, является летчик Российской империи П. Н. Нестеров. Мертвая петля в его исполнении была первой успешной реализацией этого трюка. При этом попытки успешно сделать маневр предпринимались еще задолго до этого. Свое название трюк получил из-за ряда неудавшихся проб, которые привели к летальному исходу.

Возникновение маневра

Так, например, американец Хаксей на самолете конструкции братьев Райт попытался совершить вертикальную петлю. Однако мощность двигателя была очень слабой для того, чтобы удержать самолет в верхней точке. После этого предпринимались еще несколько попыток выполнения петли, но абсолютное большинство из них завершалось трагически. Конструкция самолетов того времени не позволяла выдерживать подобные нагрузки, из-за чего при вертикальном подъеме или в верхней точке самолет начинал попросту рассыпаться. Следует сказать, что в то время существовали даже специальные предписания, которые запрещали летчикам совершать резкие повороты и крен ввиду высокой хрупкости воздушных аппаратов. Некоторое время даже считалось, что полный оборот в вертикальной плоскости просто невозможно выполнить.

После ряда неудачных попыток авиаинженеры поняли, что для нормального полета колесами вверх и возвращения самолета в исходную точку необходимо создать абсолютно устойчивый механизм. То есть должен быть хорошо уравновешен, а точка аэродинамического сопротивления и точка движущих сил должны быть как можно ближе друг к другу (в идеале — совпасть).

Особенности современной петли Нестерова

Мертвая петля на заре авиации являлась своеобразным вызовом мастерству пилотов и инженерной мысли. На сегодняшний день эта широко применяется как элемент авиашоу, а также как средство обучения молодых пилотов. Это обусловлено тем, что выполнение трюка требует отработки навыков по управлению самолетом в условиях изменяющихся нагрузок, тангажа, высоты и скорости. Только полностью прочувствовав возможности своего летательного аппарата, можно приступать к выполнению трюка. Кроме того, мертвая петля заложила базу для выполнения целого ряда других фигур высшего пилотажа, которые применяются как в целях отработки навыков, так и во время реального боя.

Петлю считают правильной, если все точки траектории движения самолета лежат в одной вертикальной плоскости, при этом перегрузка остается положительной на протяжении всего маневра и не превышает предельную, в которой самолет срывается в штопор.

Первую половину петли выполняют за счет тяги силовой установки и набранной скорости, вторую — за счет веса самолета и его притяжения к земле, а также тяги двигателей.

Петля Нестерова на вертолете

Первым вертолетом, на котором выполнили этот маневр, был Ка-50. Конструкция машины позволяет выполнять полную петлю на 360 градусов. Однако такой маневр является достаточно рискованным ввиду того, что несущие лопасти аппарата могут схлестнуться. Поэтому на авиашоу выполняется так называемая «косая петля». В этом случае вертолета лежит не в вертикальной плоскости, а немного наклоненной по отношению к горизонту.

Наземная мертвая петля

Петля Нестерова может выполняться еще и на земле. Так, для того чтобы автомобиль выполнил оборот на 360 градусов в вертикальной плоскости, необходимо построить специальный трек. При достаточной скорости машина легко проходит наивысшую точку кольца. То же касается и мотоциклов. Такие трюки достаточно часто встречаются в различных цирковых и развлекательных мотошоу.

Таким образом, самолет делает мертвую петлю наиболее утонченно и красиво. Наблюдать за выполнением данного маневра действительно увлекательно.

9 сентября (по старому стилю – 27 августа) 1913 г. русский военный летчик Петр Нестеров впервые совершил «мертвую петлю» – фигуру высшего пилотажа, названную впоследствии «петлей Нестерова». И хотя первенство в ее исполнении неоднократно оспаривалось зарубежными летчиками, Нестеров несомненно остается первым, кто совершил полный круг в вертикальной плоскости в то время, когда несовершенные летательные аппараты исключали возможность крутых виражей и резких поворотов.

Петр Нестеров увлекался воздухоплаванием с юности. В 23 года он построил планер и испытал его в воздухе. В 1912 г. он сдал экзамены на пилота-авиатора и военного летчика, в следующем году стал командиром авиационного отряда в Киеве. Нестеров был выдающимся теоретиком и смелым экспериментатором: он отрабатывал тактику ведения воздушного боя и выполнения ночных полетов, провел первую в истории авиации маршрутную авиасъемку, обосновал возможность выполнения глубоких виражей и доказал это на практике. «В воздухе для самолета всюду опора», – говорил Нестеров.

Идея «мертвой петли» зародилась у Нестерова еще в 1912 г. Главный постулат, который летчик хотел доказать на собственном примере, – это то, что «воздух есть среда вполне однородная во всех направлениях. Он будет удерживать в любом положении самолет при правильном управлении им». В те времена считалось, что существуют такие «критические углы смерти», из которых выровнять самолет уже невозможно. Нестеров же пытался доказать обратное: если высота позволяет, самолет можно выровнять из любого положения.

Почти год летчик изучал возможность совершения подобной фигуры высшего пилотажа и готовился к осуществлению своей идеи. 27 августа (9 сентября) 1913 г. в 18.15 в небе над Киевом Петр Нестеров первым в мире совершил «мертвую петлю» на самолете «Ньюпор IV». Его триумф не только не признали, но даже чуть было не посадили под арест «за риск казенным имуществом». А летчикам запретили повторять эту фигуру.

4 сентября того же года Нестеров опубликовал в парижской газете описание своего полета. А 8 сентября «мертвую петлю» повторил французский летчик Адольф Пегу. За границей его тут же объявили первопроходцем, хотя сам он так не считал. Весной 1914 г. Пегу прибыл в Петербург для демонстрации «мертвой петли», и местные газеты тут же принялись петь дифирамбы французу. Нестерову пришлось разослать в газеты телеграммы: «Императорскому аэроклубу уже давно необходимо подтвердить, что первую "мертвую петлю" совершил русский летчик». А летом 1914 г. Киевское общество воздухоплавания опубликовало в журнале «Автомобильная жизнь и авиация» подборку материалов, подтверждающих первенство Нестерова в выполнении «мертвой петли».

Когда началась Первая мировая война, Нестерову пришлось продолжить свои эксперименты в военной авиации. Он стал одним из первых, кто произвел бомбардировку артиллерийскими снарядами. В начале войны самолеты применялись в основном для разведки и не были оснащены пулеметами. Пилоты либо стреляли друг в друга из револьверов, либо поднимались выше и сбрасывали бомбы. «Вороны, а не ястребы!» – так отзывался Нестеров о российских боевых самолетах.

8 сентября (26 августа по старому стилю) 1914 г. австрийский самолет проводил разведывательные полеты над аэродромом в районе Жолквы. Нестеров направил свой самолет на противника и протаранил его. Оба пилота погибли. Знаменитому летчику на тот момент было всего 27 лет. Нестеров не намеревался уничтожить противника ценой собственной жизни, на тот момент он уже давно вынашивал идею тарана – удара сверху по вражескому самолету колесами собственной машины или тросами с грузом на конце. Но сам не рассчитал своих сил и не выдержал удара о ветровое стекло. Через 7 месяцев после гибели Нестерова его идею осуществил российский летчик Козаков: применив воздушный таран, он поразил противника и благополучно вернулся на аэродром. А во время Великой Отечественной войны советские летчики совершили более 600 успешных таранов.

В отечественной авиации было немало имен, известных во всем мире:

Мертвая петля: какова история этого термина
и история этой фигуры высшего пилотажа?

План:

1. Введение.

2. Основная часть.

2.1 Предыстория.

2.3 Первые попытки выполнить мёртвую петлю.

2.5 Применение мёртвой петли и ее развитие, разновидности; последователи Нестерова; мёртвая петля в современности.

3. Заключение.

4. Источники информации.

Обоснованность выбора темы.

С детства я посещаю с родителями все авиасалоны МАКС в Жуковском. На них я с интересом наблюдаю за выполнением фигур высшего пилотажа и восхищаюсь ими. У меня вызывает уважение смелость и мастерство лётчиков. Поэтому мне захотелось узнать о истории одной из фигур высшего пилотажа - «мёртвой петли».

Целью работы является изучение истории фигуры высшего пилотажа «мёртвая петля».

Задачи работы:

Изучить литературу, связанную с историей возникновения и развития фигуры высшего пилотажа «мёртвой петли».
Ознакомление с особенностями пилотирования первых самолётов, выявление причин появления новых маневров.
Выяснить причины появления термина «мёртвая петля».
Изучение истории выполнения «мёртвой петли»
Определение значимости выполнения «мёртвой петли»
Обобщить полученные знания и сделать вывод.

Актуальность данной темы заключается в следующем:

«Мёртвая петля» послужила основой для развития фигур высшего пилотажа, которые выполняются по сей день.
В западной прессе не прекращаются попытки присвоить первенство выполнения этой фигуры себе.

1. Введение

Мёртвая петля — в авиации фигура сложного пилотажа в виде замкнутой петли, в России известная также как «петля Нестерова». В наше время эту фигуру высшего пилотажа выполняют на всех современных истребителях и спортивных самолетах, на некоторых вертолётах. Но на заре развития авиации эта фигура долгое время считалась невыполнимой.

Схема выполнения «мёртвой петли»

Основная часть

2.1 Предыстория

Первые самолёты имели маломощные двигатели, низкий запас прочности, слабую устойчивость и управляемость, поэтому могли летать только при благоприятных метеоусловиях. Порыв ветра мог перевернуть самолёт, что вело к катастрофе. Лётчики летали очень осторожно, и даже горизонтальные маневры делали без крена - «блинчиком». При таком пилотировании радиус разворота и время выполнения были большими. Как будет вести самолёт в перевернутом положении, никто не знал.

Впервые идею возможности выполнения так называемой «воздушной петли» выдвинул еще в 1891 году известный российский ученый, профессор Московского университета по кафедре прикладной механики Николай Егорович Жуковский.

В докладе "О парении птиц" Жуковский изложил основы динамики полета самолета, а также впервые рассмотрел принципы расчета траекторий полета птиц и воздушных судов. Он продемонстрировал решение задачи о парении в спокойной и неспокойной атмосфере, в горизонтальной плоскости, со снижением и набором высоты. Все это Жуковский проиллюстрировал возможными траекториями. Фактически, ученый обосновал возможность совершения самолётом сложных движений в воздухе, в том числе, "мертвой петли". В своём труде Николай Егорович писал: "Если на некоторой высоте над землей плывут громадные вихри с горизонтальными осями, то птица, забравшись с той стороны вихря, с которой имеется восходящий поток воздуха, и следя за движением вихря, может некоторое время оставаться в восходящем потоке и описывать благодаря ему в движении относительно некоторых подвижных осей горизонтальные круги".

Профессор Н.Е. Жуковский

2.2 Почему петля называется «мёртвой»

Точного времени появления и автора термина «мёртвая петля» мне найти не удалось. До XX века я не нашел упоминаний об этом словосочетании. Само слово петля существует очень давно, но в авиационном контексте появляется только в XX веке с появлением первых летающих самолётов и появления интереса к её выполнению. Одной из причин появления термина «мёртвая петля» является то, что несмотря на теоретические обоснования Жуковского (сам он не употреблял данное словосочетание), петля долгое время оставалась невыполнимой. При попытках ее совершить череда неудач постигла многих лётчиков, большинство из которых, к сожалению, погибли. Это считается главным объяснением того, что петля стала называться «мёртвой». Следовательно, это словосочетание появилось предположительно в начале 1910-х годов.

2.3 Первые попытки выполнить мёртвую петлю

Первые попытки выполнить «мёртвую петлю» появились с появлением самолётов нового типа, спустя 20 лет после выдвижения Жуковским своей теории. В США, на родине создания первого в мире аэроплана (конструкции братьев Райт), в 1910 году заинтересовались выполнением данной фигуры. С этой целью одна американская газета объявила приз в несколько десятков тысяч долларов.

Первым, кто отважился сделать «воздушную петлю», был американский лётчик Арчибальд Хоксей, входивший в состав знаменитой пилотажной группы братьев Райт - Wright exhibition team. Но аэроплан Wright Model В вследствие малой мощности мотора при выполнении фигуры потерял скорость, перешел в штопор на высоте 200 метров и рухнул вместе с пилотом на землю. При этом сам Хоксей погиб. В американской печати даже появились слухи, что отважному американскому лётчику ранее удалось совершить замкнутую кривую в вертикальной плоскости. Но появившиеся позднее данные опровергли это предположение.

Арчибальд Хоксей

Аэроплан Wright Model В

В Америке эксперименты с "мёртвой петлей" были запрещены, но за нее усердно принялись Франция и Россия.

В период с 1910 по 1912 год во Франции погибли или были серьёзно травмированы несколько лётчиков, пытавшихся повторить эксперимент. Особенных результатов добиться не удалось.

В мае 1912 года при спуске с остановленным мотором аэроплан французского лейтенанта Мореля из-за сильного порыва ветра сделал очень крутой крен, и летчик буквально был выброшен со своего сидения. В последний момент ему чудом удалось уцепиться за фюзеляж аппарата руками и ногами. Тем временем неуправляемый аэроплан перешел в пике, а затем, перевернувшись вверх колесами, стал скользить по воздуху. Вися вниз головой, летчик подобрался перед землей к своему сиденью и уцелел, так как удар пришелся лишь на одно крыло. Годом ранее, оказавшись в подобной ситуации, погибли два французских военных лётчика Биассон и Тартон.

Авиаконструктор Луи Блерио

2.4 А. Пегу и П.Н.Нестеров. Кто первый?

При изучении информации я столкнулся со спорными мнениями о первенстве выполнения «мёртвой петли». Исторические факты свидетельствуют о конкуренции французского лётчика Адольфа Пегу и русского пилота Петра Нестерова. Поэтому в ходе работы мне необходимо выяснить причины спорных мнений и кто же на самом деле первым выполнил «мёртвую петлю».

Во Франции в 1913 г. Л. Блерио построил для подающего большие надежды французского авиатора А. Пегу специальный пилотажный аэроплан. Первоначально возможности указанной машины были опробованы в непилотируемом режиме работы.

Французский авиатор А. Пегу

Технический рисунок выполнения фигуры «спираль вверх колесами»

6 сентября 1913 года Адольф Пегу, как считают некоторые в западных странах, выполнил «мёртвую петлю» на самолёте Blériot XI. Но на самом деле он выполнил не «мёртвую петлю», а S-образную фигуру, на небольшое время оказавшись головой вниз.

Самолёт Blériot XI

В России за опытами отважного французского авиатора внимательно наблюдал военный летчик поручик П.Н. Нестеров, пришедший к выводу, что А. Пегу в ближайшее время пойдёт на штурм неприступной до того времени фигуры «мёртвая петля». С целью упредить «неугомонного француза» Петр Николаевич принял решение рискнуть на эксперимент, который мог стоить ему жизни.

П.Н. Нестеров

Выполнение «мёртвой петли» П.Н. Нестеровым было не случайным. С самых первых своих полетов, произведенных в период обучения в Офицерской воздухоплавательной школе (ОВШ) в 1912-1913 гг., П.Н. Нестеров начал задумываться над тем, как поднять маневренность тогдашних, почти исключительно прямолинейно летавших аэропланов. Он пришел к выводу, что даже на весьма несовершенных крылатых машинах вполне возможно выполнять достаточно замысловатые фигуры, позднее получившие название высший пилотаж. И самым первым сложным маневром, который он придумал и впервые выполнил в небе, стала знаменитая «мертвая петля».

Иллюстрированный журнал «Искры» в номере № 35 за 7 сентября 1914 г., то есть уже после гибели Петра Николаевича, приводит его слова:

«Я еще не успел вполне закончить теоретической разработки вопроса, когда узнал, что «мертвую петлю» готовится совершить и французский авиатор Пегу. Тогда я бросил теоретические расчеты и решил рискнуть. Совершить «мертвую петлю» было для меня вопросом самолюбия, — ведь более полугода я исследовал этот вопрос на бумаге…»

В качестве летательного аппарата Нестеров выбрал новый французский аэроплан типа «Ньюпор-IV» (мощность мотора «Гном» в 70 л. с.), собранный на заводе «Дукс» (г. Москва). Пилот совершил на нем лишь 10 часов полетов, прежде чем пойти на смертельный риск.

П.Н. Нестеров возле «Ньюпора-IV»

Становилось очевидным, что в ближайшее время Пегу добьется своего, и Нестеров, махнув рукой на собственную безопасность пошел на риск, решив опередить конкурента и первым осуществить выполнение мертвой петли:
27 августа (9 сентября) 1913 г. в 18 часов 10 минут поручик П.Н. Нестеров, поднявшись на «Ньюпоре-IV» на высоту 1000 метров, остановив мотор, начал планировать почти вертикально вниз до высоты 600 метров. Затем включил мотор, и Ньюпор устремляется вертикально вверх. Потом на спину. И описав петлю, уходит в пике. Нестеров снова выключает мотор. Аэроплан выпрямляется и плавной, красивой спиралью благополучно касается земли…

Пётр Николаевич Нестеров описывает полёт так: «Получив недавно аппарат "ньюпор", сборки завода "Дукс", и сделав на нём не более 10 часов, я решился наконец выполнить свою мечту. О своём опыте я никого не предупредил, хотя все знали, что я вообще собираюсь его сделать.
27 августа вечером, привязавшись предварительно ремнём (тропом) к сиденью, я поднялся на высоту 1000 метров, с которой решил планировать. Когда я последний раз посмотрел на анероид (прибор для определения высоты, в виде часов), мне пришло в голову, что в случае неправильного поворота этот приборчик должен будет выпасть из кармана куртки, когда я буду летать вверх ногами. Но… я решил рискнуть им для большей убедительности. Вот, собственно говоря, всё, чем я рисковал, то есть на 13 рублей 50 копеек казённым имуществом. Было жутко только решиться, а как только я закрыл бензин, чтобы перейти на планирование, мне сразу стало легко, и я занялся своей работой.
Наклонив «ньюпор» почти вертикально, я начал планировать, следя за высотой, чтобы иметь запас высоты на случай неудачи.
Примерно на 600 метрах я начал выравнивать аппарат и, когда он начал переходить горизонт, открыл бензин.
Мотор очень хорошо заработал, аппарат полез в небо и начал ложиться на спину. Моя левая рука находилась всё время на бензиновом кране, чтобы точнее регулировать работу мотора, хотя мне очень хотелось рукой опереться, как при спуске, о кожух. Одно мгновение мне показалось было, что я слишком долго не вижу земли, но… чуть больше потянул за ручку и увидел землю. Закрыл бензин опять и, выровняв аппарат, начал планировать к ангарам. За всё время этого… полёта я чувствовал себя так же, как и при горизонтальном повороте с креном градусов 70—80, то есть ощущаешь телом поворот аэроплана, как, например, лёжа в поезде, чувствуешь телом поворот вагона.
Я очень малокровный: стоит мне немного поработать согнувшись в кабинке "ньюпора", и в результате от прилива крови сильное головокружение. Здесь же я сидел несколько мгновений вниз головой и прилива крови в голове не чувствовал, стремления отделиться от сиденья тоже не было, и ноги давили на педали. Мой анероид не выпал из кармана куртки, и инструменты в открытых ящиках остались на своих местах. Бензин и масло также удерживались центробежной силой на дне бака, то есть вверху, и нормально подавались в мотор, который великолепно работал всю верхнюю половину петли.
В общем, всё это доказывает, что аэроплан сделал обыкновенный поворот, только в вертикальной плоскости, так как всё время существовало динамическое равновесие.
С этим только поворотом воздух является побеждённым человеком. По какой-то ошибке человек позабыл, что в воздухе везде опора, и давно ему пора отделаться определять направления по отношению к земле…»

Таким образом, Нестеров, впервые в мире выполнив на самолёте «Ньюпор-4» с двигателем «Гном» в 70 л. с. замкнутую петлю в вертикальной плоскости, положил начало высшему пилотажу.

«Сегодня в 6 часов вечера военный лётчик 3-й авиационной роты Нестеров в присутствии других лётчиков, врача и посторонней публики сделал на "ньюпоре" на высоте 600 м "мёртвую петлю", т.е. описал полный круг в вертикальной плоскости, после чего спланировал к ангарам», — говорилось в официальной телеграмме в газету «Вечернее время» 27 августа 1913 г.

Заслуга Нестерова в том, что он начал использовать подъёмную силу крыла для манёвра и в горизонтальной, и в вертикальной плоскостях. Он так доверял своим расчётам, что перед выполнением «мёртвой петли» не пристегнулся ремнями к самолёту. Расчёты оказались правильными, и в верхней точке петли он не выпал, как предостерегали некоторые, — центробежная сила прижимала лётчика к сиденью.

Траектория «мёртвой петли», лично вычерченная П.Н. Нестеровым

При изучении схемы выполнения «мёртвой петли» П.Н. Нестеровым я обратил внимание на то, что он совершал фигуру высшего пилотажа из пикирования. Я думаю, что это объясняется небольшой мощностью двигателей самолётов того времени, ведь для того чтобы успешно выполнить «мёртвую петлю» нужно иметь достаточную начальную скорость, которую в горизонтальном полёте развить было нельзя. Ведь у самолёта Ньюпор-IV мощность двигателя была всего лишь 70 л.с. Помимо скорости, важной характеристикой самолёта для выполнения данной фигуры является прочность, так как при выполнении петли на самолёт действует перегрузка. Я считаю, что П.Н Нестеров был очень смелым и отважным человеком, ведь он шел на очень большой риск, так как точно не было известно, выдержит ли самолёт такую перегрузку и хватит ли ему скорости для выполнения фигуры.

Весть о выполнении «мёртвой петли» Нестеровым разнеслась по всему свету. Дошла она и до Франции. Тамошние пилоты были и обрадованы, что действительно «в воздухе везде опора», и обескуражены, что их обошел никому не ведомый русский лётчик.

Спустя двенадцать дней 21 сентября 1913 года Адольф Пегу тоже выполняет «мертвую петлю». Популярность Пегу в Европе была фантастической. Причина в том, что Пегу был довольно популярным лётчиком, известным своим шоу, в то время как Нестеров был малоизвестным военным. «Мертвая петля» в исполнении Пегу вызвала почти истерические восторги прессы и всей авиационной общественности. Сгоряча Нестерова записали в последователи Пегу, но честный француз отказался от чужих лавров.

Документальная видеозапись выполнения Пегу «мертвой петли» 21 сентября 1913 года на самолёте Bleriot

В мае 1914 г. Пегу приехал в Санкт-Петербург специально для наглядной демонстрации опробованной им «мертвой петли». Нестеров, справедливо убежденный в непререкаемом приоритете российской авиационной школы, счел своим долгом разослать уведомительные телеграммы в редакции тиражных российских газет: «Императорскому аэроклубу уже давно необходимо подтвердить, что первую «мертвую петлю» совершил русский летчик…»

Чтобы исправить возникшее недоразумение, вносившее определенный диссонанс во все более упрочивавшиеся российско-французские отношения в преддверии большой войны со странами австро-германского блока, французский летчик счел полезным лично встретиться с Нестеровым и во всеуслышание признать первенство россиянина в теоретическом обосновании и первом исполнении «мертвой петли»

Для большей убедительности 18 мая 1914 г. авиаторы П.Н. Нестеров, А. Пегу и профессор Н. Е. Жуковский совместно выступили в московском Политехническом музее, подробно изложив особенности опробованной на практике техники высшего пилотажа и с физическими выкладками обосновав новые открывающиеся перед авиацией возможности выполнения сложных маневров в воздухе.

Стоит заметить, что среди авиационного начальства и в печати появлялись самые разные мнения о беспримерном полете Нестерова над Сырецким полем в августе 1913 г. Одни отрицали практическую ценность «мертвой петли», другие просто считали подобные «трюки» неоправданным риском.

Однако военные летчики, соратники Нестерова, и сам Петр Николаевич видели в «мертвой петле» одну из важнейших фигур высшего пилотажа, которая поможет бойцу в небе решать самые неожиданные задачи. Время доказало, как прав был Нестеров...

10 февраля 1914 г. Киевское общество воздухоплавания отметило Нестерова за научную разработку вопроса о глубоких кренах аэроплана в полете и за выполненную им «мертвую петлю», присудив ему золотую медаль общества за 1913 год. А затем киевский генерал-губернатор от имени жителей вверенного его попечению города вручил отважному пилоту-новатору памятный золотой жетон, с которым Петр Николаевич не расставался до самой смерти.

Кроме этих знаков отличия, Нестеров также получил при жизни от императора офицерские ордена Св. Анны 3-й степени и Св. Станислава 3-й степени. Посмертно, после прогремевшего на весь мир воздушного боя с австрийским летчиком, завершившегося первым в истории тараном, Петр Николаевич был также награжден очень престижным в армии и обществе орденом Св. Георгия IV степени (25 января 1915 г.).

2.4 Применение мертвой петли и ее развитие, разновидности; мертвая петля в современности

В начале Первой мировой войны авиация использовалась для продолжительных перелётов, разведки, фотографирования местности и объектов, отражения нападения. «Мёртвая петля» и другие фигуры высшего пилотажа не применялись при выполнении данных задач.

Но в дальнейшем с развитием авиации мастера пилотирования переориентировались на решение военных задач, где приоритет отдавался уже искусству ведения воздушного боя, оказавшего большое влияние на развитие отечественного высшего пилотажа.

Мертвая петля Нестерова дала начало целой серии фигур высшего пилотажа - иммельманам, ранверсманам, бочкам, полубочкам, горкам, штопорам и т.д. Все эти фигуры служили не только и даже не столько обязательным подтверждением квалификации летчика, сколько были приемами реального воздушного боя.

Мёртвая петля является непосредственной основой для выполнения ещё двух маневров: полупетля (иммельман), переворот («обратный иммельман»).

Схема полупетли (переворота Иммельмана)

Переворот («Обратный иммельман»)

Полупетля включает в себя первую часть (восходящую) выполнения «мёртвой петли», которая завершается в верхней точке переворотом на 180 градусов для выхода в обычный горизонтальный полёт, а переворот - вторую часть (нисходящую), когда самолёт поворачивается вокруг продольной оси на 180° с прямолинейного полёта в перевёрнутый относительно горизонта с последующим движением по нисходящей траектории в вертикальной плоскости и выходом в горизонтальный полёт в направлении, обратном входу.

Эти две фигуры названы в честь немецкого военного лётчика Макса Иммельмана. Во время Первой мировой войны Иммельман летал на Фоккере Е.III и мог выполнять практически все известные сегодня фигуры сложного пилотажа. Именно на Фоккере он обессмертил своё имя, проделав названный впоследствии в его честь боевой разворот — полубочку в верхней части полупетли. Макс Иммельман заложил основы тактики воздушного боя. Он придавал особое значение факторам высотности и скороподъёмности истребителя, что необходимо для активного, наступательного ведения боя. О том, что касается искусства ведения воздушного боя, сам Иммельман писал: «Я безоружен, пока я ниже»

Макс Иммельман

Fokker E.III

Одной из разновидностей «мёртвой петли» является косая петля. В ней плоскость выполнения маневра отклонена от вертикали на некоторый угол.

Лётчики современных пилотажных групп выполняют «мёртвую петлю» группой из нескольких самолётов. Одними из известных российских групп, выполняющих петлю группой, являются «Стрижи» и «Русские витязи». Групповой пилотаж требует высокого мастерства лётчиков. При нём расстояния между самолётами составляет несколько метров и ошибки лётчиков недопустимы. Такая точность пилотирования достигается долгими тренировками.

Особый восторг вызывает совместный пилотаж «Русских витязей» и «Стрижей». Групповой полёт самолётов разных типов (тяжёлых истребителей Су-27 и лёгких Миг-29) требует высочайшего мастерства лётчиков.

Пилотажные группы: «Русские витязи» и «Стрижи»

Видеозапись выполнения «мертвой петли» пилотажной группой «Русские витязи»

Наряду с самолётами, «мёртвую петлю» выполняют также на вертолётах.

Впервые «мёртвая петля» на вертолёте была выполнена американцем Гарольдом Томпсоном ("Harold E. Thompson"-англ) 9 мая 1949 года в Бриджпорте, штат Коннектикут. Для выполнения фигуры был выбран вертолёт Sikorsky S-52. За один полёт американский лётчик выполнил 10 петель. Полёт был записан 8-миллиметровой видеокамерой.

Sikorsky S-52

Документальная видеозапись первого выполнения «Мёртвой петли»
на вертолёте Sikorsky S-52 американским лётчиком Томпсоном в 1949 году

В наше время «мёртвую петлю» выполняет большинство современных вертолётов.

Однако выполнение «мёртвой петли» на вертолётах с соосной схемой винтов, у которых пара установленных параллельно винтов вращается в противоположных направлениях вокруг общей геометрической оси, является опасным. На вертолёт во время выполнения петли действует перегрузка, вследствие чего лопасти вертолёта могут схлестнуться, что приведёт к неизбежной катастрофе.

Примерами таких русских вертолётов с соосной схемой винтов, выполняющих «мёртвой петлю», являются Ка-50 и Ка-52. Ка-50 был первым вертолётом такого типа способным выполнить «мёртвую петлю».

Видеозапись выполнения «мёртвой петли» и других фигур высшего пилотажа на вертолёте Ка-50

В последние годы развитие маневренных характеристик самолётов шло по пути оснащения их передним горизонтальным оперением и отклоняемым (управляемым) вектором тяги. Эти технические средства повышения маневренности, применяемые отдельно или вместе, позволяют получить надёжное управление положением самолёта в любом диапазоне углов атаки, в том числе и на малых скоростях полёта. Это привело к появлению новых фигур высшего пилотажа: «Кобра Пугачёва», Чакра Фролова, Колокол. Одна из этих фигур - Чакра Фролова, со стороны очень похожа на «Мёртвую петлю», но имеет существенно меньший радиус выполнения. Эта фигура выполняется на очень маленькой скорости, и самолёт буквально разворачивается вокруг своего хвоста, совершая своеобразный воздушный кульбит. Но при некотором внешнем сходстве с петлёй Нестерова выполнение этой фигуры имеет существенные отличия. При совершении «мёртвой петли» искривление траектории в вертикальной плоскости происходит за счет большой подъёмной силы крыла, для создания которой требуется достаточно большая скорость полёта. Если из-за ошибки пилотирования скорость уменьшится ниже допустимой величины, то самолёт может потерять управляемость и свалиться в штопор. Это происходит из-за того, что на малой скорости рули управления теряют эффективность, а самолёт не может создавать нужную перегрузку. На самолётах последнего поколения был достигнут значительный прогресс в обеспечении устойчивости и управляемости на малых скоростях полёта и больших углах атаки за счёт улучшение аэродинамической компоновки, применения переднего горизонтального оперения и отклоняемого вектора тяги. При выполнении Чакры Фролова разворот самолёта в вертикальной плоскости осуществляется не за счет перегрузки, а за счёт отклонения вектора тяги на малой скорости полёта при сохранении воздушным судном устойчивости и управляемости.

В связи с этими существенными отличиями от петли Нестерова, новой фигуре дано собственное название. Она носит имя русского лётчика-испытателя Евгения Ивановича Фролова, впервые выполнившего её на самолёте Су-37 (модернизированный Су-27М) с отклоняемым вектором тяги. В данный момент Чакра Фролова выполняется на российских самолётах Миг-29ОВТ, Су-37, Су-35, Су-30МКИ, Су-57 (известный ранее как Т-50 или ПАК ФА), а также на американском F-22 Raptor.

Слово "чакра" произошло от индийского слова, означающего "кольцо", "круг", "диск". Так именуется метательное оружие у индусов.

Схема выполнения Чакры Фролова

Видеозапись выполнения Чакры Фролова на самолёте Су-35С

В мировой авиации «мёртвая петля» неразрывно связана с именем великого русского лётчика - Петра Николаевича Нестерова, давшего ей начало и утвердившего за Россией вершину первенства в её испытании. Этот путь успешно продолжают современные российские лётчики.