Пять изобретений Костовича, опередивших свое время
30 декабря 1916 года в Петрограде (ныне – Санкт-Петербург) в возрасте 65 лет умер изобретатель и конструктор Огнеслав (Игнатий) Костович.
По национальности он был серб. Родился в Австро-Венгрии. В юности жил в городе Пешт. После окончания Высшего технического училища и школы судовождения работал в торговом флоте – водил каботажные суда. Во время русско-турецкой войны 1877-1878 гг. Костович командовал кораблем «Ада», перевозившим русский десант на Среднем Дунае. Получив звание капитана русского флота, он с конца 1870-х гг. работал в России.
Автор более сотни изобретений, Костович так и не стал широко знаменит, подобно своим современникам – Николе Тесла или Готтлибу Даймлеру. Костовичу принадлежат идеи о воздушной торпеде, телеграфном аппарате, а также об оборудовании для подъёма утонувших кораблей. И именно этот скромный человек придумал и подводную лодку, и дирижабль, и двигатель внутреннего сгорания.
Подводная лодка
Проект «рыбы-лодки» Костовича появился в 1878 году. Субмарина на 8 человек была с одним гребным винтом, приводимым в движение двумя моряками. В носовой части располагалась «метательная труба», прообраз торпедного аппарата, для поочередного пуска 12 торпед с помощью сжатого воздуха, используемого и для дыхания команды. Проект содержал много недостатков и подвергся критике, главным образом из-за отсутствия достаточно мощного двигателя, призванного сообщить лодке необходимую скорость.
Костович взял проект на доработку и серьёзно занялся изучением существовавших в те годы двигателей. Он посещал библиотеки, встречался с учёными. Однажды Костович услышал доклад Дмитрия Менделеева о проектах стратостата с герметической кабиной и дирижабля, содержавшего баллоны со сжатым воздухом.
История воздухоплавания в России так увлекла Костовича, что уже в августе 1879 года он представил членам «Первого русского общества воздухоплавателей» собственный проект дирижабля «Россия».
Несмотря на неудачную судьбу самого дирижабля, знаменательной оказалась судьба изобретений, лежавших в его основе.
Дирижабль «Россия»
За двадцать лет до немца Фердинанда Цеппелина, Огнеслав Костович конструирует жёсткое воздушное судно – дирижабль «Россия». Этот воздушный корабль сооружали в Петербурге на средства акционеров и субсидии Военного министерства. В апреле 1882 года газета «Московские ведомости» сообщила, что постройка дирижабля «быстро продвигается вперёд» и работы будут закончены уже к августу. Увы, задача оказалась чрезвычайно сложной…
Дирижабль был огромным. Его корпус объемом в 5 тыс. куб. м имел длину 64 м и диаметр более 12 м. Сквозь середину корпуса проходила вертикальная шахта-труба, в нижнюю часть которой помещался экипаж и пассажиры. Здесь же располагалось и машинное отделение. Основой дирижабля служила горизонтально расположенная круговая ферма, прилегавшая внутри баллона к мягкой, шёлковой 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 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 Костовичу приходилось самостоятельно конструировать почти все устройства дирижабля, механизмы и приборы, многие из которых создавались впервые.
Самой большой проблемой, от решения которой зависел успех всего предприятия, был двигатель. В августе 1884 года, в разгар работы 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.
В ответ на это Костович решил снабдить свой летательный аппарат двигателем внутреннего сгорания, над созданием которого он уже несколько лет трудился.
Двигатель внутреннего сгорания
«Отцами» первого в мире двигателя внутреннего сгорания считаются инженеры Готтлиб Даймлер и Вильгельм Майбах (они же стали и прародителями всемирно известного бренда «Мерседес-Бенц»). Первый двигатель появился на их заводе в конце 1885 года.
Огнеслав Костович приступил к разработке двигателя внутреннего сгорания с применением жидкого лёгкого топлива в 1879 году.
В 1880 году Костович изготовил уменьшенную модель двигателя с двумя цилиндрами. Успешные испытания дали уверенность в возможности создания более мощного мотора для дирижабля и для подводной лодки, проект которой он вторично представил Морскому ведомству в том же году, а в начале следующего установил двухцилиндровый движок на катер собственной конструкции. Проба новинки позволила сконструировать комбинацию из четырех таких моторов.
К 1883 году двигатель был построен, испытания и доводка продолжались до 1885 года. В результате был создан 80-сильный бензиновый двигатель внутреннего сгорания. Костович впервые применил электрическое зажигание и встречное движение поршней в оппозитно расположенных цилиндрах.
Впоследствии по аналогичной схеме были сделаны многие дизельные моторы. Также впервые в качестве топлива предлагалось использовать бензин, до этого употребляемый в хозяйстве лишь домохозяйками (для выведения пятен с одежды) косметологами.
Топливовоздушная смесь из карбюратора поступала к впускным клапанам цилиндров по четырем патрубкам через дроссельные краны. Зажигание — электрическое, током низкого напряжения с применением подвижных контактов. Охлаждение цилиндров — водяное. Смазка трущихся поверхностей осуществлялась масленками. Для равномерности хода двигателя использовался маховик больших размеров.
Известно, что в 1888 году изобретатель 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 даже раньше, чем в России. Русскую привилегию (патент) ему выдали только 4 ноября 1892 года.
Фанера
Вторым ноу-хау несостоявшегося дирижабля «Россия» стал материал оболочки –фанера в сегодняшнем понимании этого слова. Тогда же под ним подразумевались тонкие древесные листы (шпон).
Костович называл свой материал «арборитом» и даже построил одноименный завод под Петербургом. Основной его продукцией были изделия из арборита: бочки для вина и керосина, ящики, сундуки, чемоданы, строительные детали и даже фанерные разборные домики.
Фанеру Костович создавал, смешивая в разных пропорциях раздробленную древесину с различными компонентами. В ходе этих работ изобретатель пришёл к заключению, что можно, «не раздробляя волокон древесины, разделять их на слои и затем соединять их более выгодным способом, нежели это имеется в природном построении дерева». При склеивании не менее трех древесных листов со взаимно перекрещивающимися направлениями волокон получались листы арборита, прочные во всех направлениях. Склеивание листов он производил им же изобретенным»клеем-цементом». Этот клей не только скреплял листы, но и проникал во все поры распаренной древесины, делая арборит не поддающимся гниению, не восприимчивым к атмосферной влаге и потому постоянным в массе. Рецепт клея-цемента не дошёл до нас.
Самолёты
В 1879 году Костович продемонстрировал свои летающие модели вертолёта, самолёта и орнитоптера, а в 1881 году приступил к постройке самолёта в натуральную величину. Постройка самолёта не была доведена до конца, видимо, по причине, что бензиновый двигатель Костовича оказался недостаточным по мощности и слишком громоздким.
Вновь к идее строительства воздушных судов Костович обращается в 1911 году, когда получает ёПривилегиюёна две схемы самолётов: сухопутного триплана и аэрогидроплана, имевших ряд общих частей. В схемах обоих самолётов характерны вращаемые от двигателя лопастные гребные колеса, которые автор думал использовать для разбега по воде и для «висения на месте» в воздухе. В проекте были даны принципиальная схема воздушных тормозов в форме раздвижного вертикального оперения, противокапотажного шасси, принудительного ускорения потока под и над крылом. Корпус самолета имел форму лодки.
Двигатель предусматривался 4-цилиндровый, вращавшийся вместе с 4-лопастным винтом. В аэрогидроплане был широко применен арборит, из которого была сделана лодка, лонжероны крыльев и другие части. При его постройке никаких гребных колес Костович не делал, а снабдил лодку по ватерлинии водонепроницаемыми крылышками поперечной остойчивости – «жабрами», как их теперь называют, сделанными впервые в мире.
В 1914 году Костович начал работать над гидроаэропланом. Это был двухместный двухпоплавковая амфибия: кабина закрытая, управление двойное, поплавки плоскодонные. Почти все было сделано из фанеры. Постройка велась в 1913-1914 гг., самолёт был закончен, но не испытывался.
Моноплан-амфибия Костовича 1916 года представлял собой двухместную летающую лодку. Корпус лодки – плоскодонный, кабина –- открытая, перед крылом. Крыло постоянного профиля, двухлонжеронное с полотняной обтяжкой, размах его – около 11 м. Двигатель мощностью 100 л. с. (по-видимому, рядный). Самолёт не был закончен из-за смерти Костовича.
Список источников:
Игнатова, О. Пять изобретений Костовича, опередивших свое время / О. Игнатова. – Текст : электронный // Интернет-портал «Российской газеты»: [сайт]. – 2013. – 30 декабря. – URL : https://rg.ru/2013/12/30/kostovich-site.html (дата обращения 1.06.2021).
Рекомендуем к прочтению:
Черненко, Г. Двигатель для дирижабля «Россия» / Г. Черненко // Изобретатель и рационализатор. – 2004. – № 2. – С.20–21.