Граф, который выбрал карьеру механика
Изобретатель гироскопического автомобиля и гироскопической железной дороги Петр Шиловский (12.09.1871 — 3.06.1957) совершенно не соответствовал традиционному образу изобретателя — человека не от мира сего, целиком погруженного в мысли о своем детище. Происходивший из старинного дворянского рода, известного с XIII века, граф, сын члена Государственного Совета, высшего законосовещательного органа Российской империи, Шиловский получил образование, далекое от технического: он окончил Императорское училище правоведения, готовившее государственных чиновников, каковым и стал.
Государственную службу Петр Шиловский начал с должности следователя в Луге, небольшом уездном городе недалеко от Санкт-Петербурга. В свободное время он играл на скрипке, подумывая даже всерьез заняться музыкой, или писал статьи по правоведению и острые полемические заметки в столичные газеты, в которых осмеливался критиковать своего начальника — министра юстиции Муравьева. В результате молодой чиновник был переведен из Луги в городок Новоржев Псковской губернии, что считалось значительным понижением по службе. Однако новому министру внутренних дел Вячеславу Плеве многое в статьях Петра Шиловского показалось полезным, и молодого следователя стали активно продвигать по службе: он поочередно занимает посты вице-губернатора в Уральске, Екатеринославе и Симбирске. В 1910 году Шиловский стал губернатором Костромской губернии, а 1912-м — Олонецкой с центром в Петрозаводске.
Трудно себе представить, что человек, изображенный на парадном портрете в шитом золотом мундире, выбрал карьеру инженера-механика, которому приходится самому, своими руками, собирать и отлаживать машины, но это было так
Но успехи по службе, видимо, не давали полного удовлетворения, успешному чиновнику. С молодых лет, несмотря на отсутствие специального образования, он увлекался гироскопической механикой, которую осваивал самостоятельно. Ознакомившись с изобретением немецкого математика Иоганна Боненбергера, который, собственно, и изобрел гироскоп в 1817 году, и устройством Жана Бернара Леона Фуко (1852 год), который его усовершенствовал, граф восхитился настолько, что всерьез решил продолжать их дело. Причем не только теоретически, но и практически, моделируя различные приборы, использующие гироскоп. И весной 1909 года он получил патент за № 27091 —«Устройство для сохранения равновесия повозок или других находящихся в неустойчивом положении тел». Причем изобретение свое он запатентовал не только на родине, но и в Англии, Германии, Франции и США. Причем если за рубежом его приоритет признали в течение года, то в России эта процедура заняла пять лет.
Увлечение Шиловского гироскопами не удивительно. Каждый, у кого в детстве была игрушка волчок, а она была у всех, знает, как завораживает его загадочное свойство сохранять устойчивость при вращении. Известный немецкий ученый-механик Курт Магнус писал: «Удивительный волчок, тысячи лет служивший занимательной игрушкой, очаровал в свое время и классиков механики. Астроном сэр Джои Гершель называл его инструментом философов».
Даже Джеймс Максвелл, создавая теорию электромагнитных явлений, прибегал к механическим моделям, большую роль в которых играли волчки, помещенные в различные точки пространства. А выдающийся физик Энрико Ферми начал свой путь в науку, пытаясь постичь тайны волчков и гироскопов. Вот что писал о тринадцатилетнем Энрико друг семьи Ферми инженер Адольфо Амидеи: «В детстве Энрико изучал математику и физику по случайным книгам, которые покупал в букинистических магазинах на рынке Кампо деи Фьори. Он надеялся, в частности, найти в этих книгах теорию, объясняющую движение волчков и гироскопов. Объяснения он так и не нашел. Но, возвращаясь к этой проблеме снова и снова, мальчик самостоятельно приблизился к разъяснению природы загадочного движения волчка». Так что Шиловский оказался в блестящей компании.
В 1911 году, на выставке в Санкт-Петербурге, посвященной 75-летию железных дорог, он представил модель усовершенствованной монорельсовой гироскопической дороги. По мнению Шиловского, в подобных механизмах крылся огромный потенциал. Одноколейный транспорт, как он считал, имеет лучшую управляемость, большую устойчивость на поворотах, да и выглядит изящнее любого другого. Дорога на выставке будто бы привела в восторг императора Николая II, посетившего мероприятие со своей семьей. И Шиловский стал ходатайствовать о финансировании проекта. Но ничего не получил.
Активное занятие изобретательством, которое вызывало удивление и недовольство начальства, требовало все больше времени, и Шиловскому пришлось выбирать между службой и увлечением. Шиловский выбрал изобретательство, и в 1913 году ушел в отставку, чтобы целиком отдаться своему изобретению. Трудно себе представить, что человек, изображенный на парадном портрете в шитом золотом мундире, выбрал карьеру инженера-механика, которому приходится самому, своими руками, собирать и отлаживать машины, но это было так.
Шиловский поехал в Лондон, где продемонстрировал идею руководителям крупного автомобильного завода Wolseley Tool & Motorcar Company. В Англии к его проекту оказались более благосклонны, чем в России. И через год уже в металле появился двухколесный гироскопический автомобиль, гирокар, который он построил вместе с фирмой Wolseley в Лондоне.
Российское издание «Аэро и автомобильная жизнь» написало о нем: «Особое восхищение прохожих вызывало то обстоятельство, что коляска даже при совершенно тихом ходе не теряла устойчивости. Шиловский нарочно ехал как можно медленнее, чтобы доказать, что устойчивость его автомобиля совсем не зависит от быстроты его движения».
Машина, задуманная Шиловским, имела одну продольную ось с парой колес, передним и задним. Кроме двигателя внутреннего сгорания она оборудовалась гироскопом, который представлял собой быстро крутящийся ротор, чья ось вращения могла изменять свое положение в пространстве. Именно это устройство должно было удерживать равновесие конструкции и не позволять ей упасть, даже когда та стояла на месте. Тяжеловесный ротор весом 600 килограммов приводил в действие электромотор, который питался от динамо-машины, подключенной к главному двигателю. Общий вес машины составила составил 2750 килограммов.
Первый опыт с гирокаром состоялся 13 ноября 1913 года: инженеры раскрутили маховик гироскопа, а затем убрали из-под машины подпорки. Та осталась на месте как ни в чем не бывало! Тогда испытатели отважились сесть в гирокар, залезая в него по очереди. Люди менялись местами, выходили и снова входили, а под конец даже попытались опрокинуть машину — гироскоп стойко все выдержал.
Опытные поездки на гирокаре продолжались, и одна из них все же закончилась аварией, что отложило публичную демонстрацию прототипа до весны 1914-го. В сотый раз все перепроверив, Шиловский выкатил свою машину в Риджентс-парк, к самому центру Лондона, чтобы ее могло увидеть максимальное количество публики. И гирокар вызвал настоящую сенсацию. Пресса трубила, прохожие рукоплескали.
Но в 1914 году началась Первая мировая война. Это поставило крест на разработках и в целом сильно затруднило передвижение Шиловского между Санкт-Петербургом и Лондоном. Петр Петрович и до войны много работал над системами орудийной стабилизации, а теперь у него появился веский повод предложить армии целый ряд проектов подобного свойства. Среди них было гироскопически сбалансированное корабельное орудие, неподвластное качке, а также ортоскоп — гироскопический курсоуказатель. Последний испытывали на паровой яхте «Стрела» и на самолетах Сикорского «Илья Муромец». В 1917 году русские летчики Александр Журавченко и Глеб Алехнович совершили на самолете «Илья Муромец» слепой полет, выдерживая заданный прямолинейный курс по гироскопическому курсоуказателю Шиловского. Но в производство его так и не запустили.
А гирокар компания Wolseley закопала в прямом смысле слова в землю, как и ряд других опытных образцов, чтобы в случае неблагоприятного исхода войны он не достался немцам.
А потом случилась революция. Шиловский, в отличие от многих других чиновников и инженеров, остался в России.
Восьмого сентября 1919 года граф Петр Шиловский выступил на очередном съезде ВСНХ с докладом «О постройке гироскопической железнодорожной ветки Кремль — Кунцево». В нем он поднял свою идею 1911 года в надежде на интерес к ней новых властей. И не ошибся. Дорога была признана нужным и важным проектом. Вот что сообщала об этом «Красная газета» от 15 апреля 1921 года: «Президиум ВСНХ обсуждал вопрос о сооружении однорельсовой гироскопической железной дороги. Постановлено использовать ныне бездействующую бывшую царскую ветку Петроград — Детское Село — Александрова. Путиловский завод исполняет уже раму и корпус двухвагонного поездного состава. Пробный поезд будет готов через год. Он рассчитан на 150-верстную скорость в час. Такая скорость для двухрельсовых дорог была пока недоступна». Шиловскому выделили средства. Получив от советского правительства заказ на разработку и строительство дороги протяженностью около сорока километров, Шиловский организовал собственное конструкторское бюро, привлек к проекту таких блестящих инженеров и механиков, как Р. Н. Вульф, А. М. Годицкий-Цвирко, В. Н. Евреинов, Р. А. Лютер, А. С. Шварц. И. В. Мещерский, П. Ф. Папкович, Н. Е. Жуковский.
Через год, когда были разработаны необходимые проекты и схемы и модель поезда прошла испытания в аэродинамической трубе Политехнического института, началось строительство. За четыре месяца проложили 12 километров, то есть примерно четвертую часть пути от Детского Села до Средней Рогатки. Однако в 1922 году финансирование проекта было прекращено, и все работы по сооружению монорельса оказались заброшены. Некоторые историки считают, что это стало результатом болезни Ленина, который увлекался техническими новинками. Его соратники отложили проект до лучших времен.
Разочарованный Шиловский снова уехал в Англию вместе с семьей, на это раз навсегда.
Он сделал неплохую инженерную карьеру в британском отделении знаменитой Sperry Corporation — компании, отметившийся серьезными разработками в области гироскопов и внедрением автопилотов в авиации. Гироскопические патенты Шиловского сыграли важную роль, когда в США и Великобритании разрабатывали системы стабилизации самолетов и вертолетов.
В 1924 году была издана его работа, посвященная теории и использованию гироскопов под длинным названием «The gyroscope: its practical construction and application, treating of the physics and experimental mechanics of the gyroscope, and explaining the methods of its application to the stabilization of monorailways, ships, aeroplanes, marine guns, etc.»[1].
В 1938 году Шиловский добился наконец, чтобы его гирокар откопали. Машину отреставрировали, покрасили и поставили в музей Wolseley. Удивительно, но десятью годами позже, еще при жизни графа, при проведении ревизии музея экспонат признали не имеющим ценности и разрезали на металл. Впоследствии историки техники очень переживали по этому поводу. Сам Шиловский умер в тишине и спокойствии в 1957 году в возрасте 85 лет.
А гироскопические системы разного типа получили широкое развитие и распространение за пределами автомобилестроения: в авиации, ракетной технике, кораблестроении и даже в бытовых приборах — сегвеях и смартфонах. А широко распространившееся моноколесо — это попросту гирокар в миниатюре («Стимул» писал об этом, см. «Улитка гироскопических инноваций»).
1. «Гироскоп: его практическая конструкция и применение, разъяснение физики и экспериментальной механики гироскопа, а также объяснение методов его применения для стабилизации монорельсовых дорог, кораблей, самолетов, морских орудий и т. д.».