Введение
Английский инженер и изобретатель (1887–1979)
Сэр Барнс Невилл Уоллис (26 сентября 1887 – 30 октября 1979) был английским инженером и изобретателем. Он наиболее известен как изобретатель отскакивающей бомбы, использованной Королевскими ВВС в операции «Chastise» (рейд «Dambusters») для атаки на плотины в долине Рура во время Второй мировой войны. Рейд стал основой для фильма 1955 года «Подрыв плотин», в котором роль Уоллиса исполнил Майкл Редгрейв. Среди других его изобретений – геодезический фюзеляж и сейсмическая бомба.
Ранние годы и образование
Барнс Уоллис родился в Рипли, Дербишир, в семье Чарльза Уильяма Джорджа Робинсона Уоллиса (1859–1945) и его жены Эдит Эйр Уоллис, урожденной Эшби (1859–1911). Он получил образование в больнице Христа в Хоршеме и в гимназии для мальчиков Haberdashers' Aske's Hatcham в юго-восточном Лондоне, покинув школу в семнадцать лет, чтобы начать работу в январе 1905 года на Thames Engineering Works в Блэкхите, юго-восточном Лондоне. Впоследствии он перешел на стажировку в компанию J. Samuel White's, судостроительную верфь, расположенную в Коузе на острове Уайт. Изначально он обучался морскому инженеру, а в 1922 году получил инженерную степень через систему внешнего обучения Лондонского университета.
Самолеты и геодезическое строительство
Уоллис покинул J. Samuel White's в 1913 году, когда ему представилась возможность работать авиаконструктором, начав с дирижаблей, а затем перейдя к самолетам. Он поступил в Vickers, позже вошедшую в состав Vickers Armstrongs, а затем British Aircraft Corporation, и проработал там до выхода на пенсию в 1971 году. Там он участвовал в создании первого жесткого дирижабля Адмиралтейства HMA No. 9r под руководством Х. Б. Пратта, помогая преодолевать его политические взлеты и падения и затянувшееся развитие. Первый дирижабль его собственной конструкции, R80, воплотил множество технических инноваций и совершил первый полет в 1920 году. К тому времени, когда он приступил к проектированию R100, дирижабля, который принес ему наибольшую известность, в 1930 году, он разработал свою революционную геодезическую конструкцию (также известную как купольная геодезия), которую применил к тросовой системе газовых оболочек. Вместе с Джоном Эдвином Темплом он также стал пионером в использовании легких сплавов и передовых производственных технологий при структурном проектировании R100. Невил Шут Норвегия, впоследствии ставший писателем под именем Невил Шут, был главным вычислителем проекта, отвечавшим за расчет напряжений в каркасе. Несмотря на превзошедшую ожидания производительность и успешный обратный полет в Канаду в 1930 году, R100 был разобран после крушения его "сестринского" корабля R101 (спроектированного и построенного командой из Министерства авиации правительства) вблизи Бове на севере Франции. Последующая катастрофа "Гинденбурга" привела к отказу от дирижаблей как от средства массовых перевозок. К моменту крушения R101 Уоллис перешел на авиационный завод Vickers, расположенный на гоночной трассе и аэродроме Бруклендс между Байфлитом и Вейбриджем в графстве Суррей. В довоенных конструкциях самолетов Рекса Пирсона – Wellesley, Wellington, а позднее Warwick и Windsor – геодезическая конструкция Уоллиса использовалась в фюзеляже и крыльях. Wellington отличался одним из самых прочных корпусов, когда-либо созданных, и фотографии его сильно поврежденного, но все еще достаточно целого скелета, способного доставить экипаж домой в безопасности, до сих пор впечатляют. Геодезическая конструкция предлагала легкий и прочный корпус (по сравнению с традиционными конструкциями) с четко определенным внутренним пространством для топливных баков, полезной нагрузки и т.д. Однако эту технологию было нелегко перенести на другие авиастроительные компании, и Vickers не смогла строить другие модели на заводах, оснащенных для геодезических работ.
Бомбы
После начала Второй мировой войны в Европе в 1939 году Уоллис осознал необходимость стратегических бомбардировок для уничтожения способности противника вести войну и написал статью под названием «Заметка о методе атаки стран Оси». Ссылаясь на источники снабжения противника, он писал (как аксиома 3): «Если их уничтожение или вывод из строя достижим, они предоставляют средство сделать врага совершенно неспособным продолжать войну». В качестве средства достижения этого он предложил огромные бомбы, способные концентрировать свою мощь и уничтожать цели, которые в противном случае было бы трудно поразить. Первый сверхтяжёлый проект бомбы Уоллиса был рассчитан примерно на десять тонн, что значительно превышало возможности любого существующего бомбардировщика. Вместо того чтобы отказаться от этой идеи, он предложил создать самолёт, способный её нести – «Бомбардировщик Победы». В начале 1942 года Уоллис начал экспериментировать с отскоком стеклянных шариков от поверхности воды в резервуарах в своём саду, что привело к его статье «Сферическая бомба – надводная торпеда», написанной в апреле 1942 года. Идея заключалась в том, что бомба может отскакивать от поверхности воды, избегая торпедных сетей, и тонуть непосредственно рядом с линкором или плотинной стеной, действуя как глубинный заряд, при этом окружающая вода концентрирует силу взрыва на цели. Ключевым нововведением было придание бомбе вращения. Направление вращения определяло количество отскоков и дальность полёта бомбы. Переход к обратному вращению (вместо прямого) был предложен другим конструктором компании Vickers, Джорджем Эдвардсом, основываясь на его знаниях, полученных в крикете. Вращение заставляло бомбу следовать за сбрасывающим самолётом (уменьшая вероятность повреждения самолёта силой взрыва внизу), увеличивало дальность полёта бомбы и предотвращало её отклонение от целевой стены при погружении. После некоторого первоначального скептицизма ВВС приняли отпрыгивающую бомбу Уоллиса (под кодовым названием Upkeep) для атак на плотины Мёне, Эдер и Сорпе в районе Рура. Рейд на эти плотины в мае 1943 года (операция «Частиз») был увековечен в книге Пола Брикхилла 1951 года «Разрушители плотин» и одноимённом фильме 1955 года. Плотины Мёне и Эдер были успешно разрушены, что нанесло ущерб немецким заводам и нарушило работу гидроэлектростанций. После успеха отпрыгивающей бомбы Уоллис смог вернуться к своим огромным бомбам, создав сначала Tallboy (6 тонн), а затем Grand Slam (10 тонн) – фугасные бомбы глубокого проникновения. Они отличались от 5-тонной «блокбастерной» бомбы, которая была обычной фугасной бомбой. Хотя не было самолётов, способных поднять эти две бомбы на оптимальную высоту сброса, их можно было сбрасывать с меньшей высоты, при этом они проникали в землю со сверхзвуковой скоростью на глубину до 20 метров перед взрывом. Они использовались против стратегических немецких объектов, таких как площадки для запуска ракет V-2, бункер сверхпушки V-3, укрытия для подводных лодок и другие укреплённые сооружения, крупные гражданские объекты, такие как виадуки и мосты, а также немецкий линкор «Тирпиц». Они стали предшественниками современных бомб для разрушения бункеров.
Конструкция самолета
После того как конструкторское бюро было рассеяно из Бруклендса в близлежащий гольф-клуб Burhill в Хершаме, после сильной бомбардировки завода Vickers в сентябре 1940 года, Уоллис вернулся в Бруклендс в ноябре 1945 года в качестве руководителя отдела исследований и разработок Vickers Armstrongs, который располагался в здании клуба 1907 года, бывшем здании автогоночной трассы. Здесь он и его сотрудники работали над многими перспективными аэрокосмическими проектами, включая сверхзвуковой полет и технологию крыла изменяемой стреловидности (позже использованную в Panavia Tornado и других типах самолетов). После значительных потерь среди экипажей, участвовавших в рейде на плотины, он сознательно стремился больше никогда не подвергать опасности жизни своих летчиков-испытателей. Его проекты тщательно тестировались в виде моделей, и, как следствие, он стал пионером в области дистанционного управления летательными аппаратами. К 1948 году рядом с клубом была спроектирована и построена огромная стратосферная камера (крупнейшая в мире установка такого типа). Она стала центром многих научно-исследовательских работ под руководством Уоллиса в 1950-х и 1960-х годах, включая исследования сверхзвуковой аэродинамики, которые внесли вклад в разработку самолета Concorde, прежде чем она была окончательно закрыта к 1980 году. Эта уникальная конструкция была восстановлена в Музее Бруклендса благодаря гранту фонда AIM Biffa в 2013 году и была официально открыта Мэри Стопс Роу, дочерью Барнса Уоллиса, 13 марта 2014 года. Хотя он и не изобрел саму концепцию, Уоллис проделал значительную новаторскую инженерную работу, чтобы сделать крыло изменяемой стреловидности функциональным. Он разработал аэродин, управляемый крылом – концепцию бесхвостого самолета, управляемого исключительно движением крыльев без отдельных рулевых поверхностей. Его "Дикий гусь", разработанный в конце 1940-х годов, предназначался для использования ламинарного обтекания, и параллельно с ним он работал над крылатой ракетой "Зеленая ящерица" и экспериментальным пилотируемым самолетом Heston JC.9. "Ласточка" представляла собой сверхзвуковую разработку "Дикого гуся", созданную в середине 1950-х годов, которая могла быть использована как в военных, так и в гражданских целях. И "Дикий гусь", и "Ласточка" проходили летные испытания в виде больших (30 футов размаха крыльев) летающих моделей, базировавшихся в Преданнаке, Корнуолл. Однако, несмотря на многообещающие результаты испытаний в аэродинамической трубе и моделирования, его проекты не были приняты. Правительственное финансирование "Ласточки" было отменено в ходе сокращений, последовавших за Белой книгой по обороне Сэндиса в 1957 году, хотя Vickers продолжил моделирование при некоторой поддержке RAE. Попытка получить американское финансирование привела Уоллиса к инициированию совместного исследования NASA и Vickers. NASA обнаружил аэродинамические проблемы у "Ласточки" и, опираясь на свои работы над Bell X-5, остановился на использовании традиционного хвостового оперения, что в конечном итоге привело к программе TFX и General Dynamics F-111. В Великобритании Vickers представил аэродин, управляемый крылом, для спецификации OR.346 для истребителя-бомбардировщика, фактически спецификации TSR 2 с расширенными истребительными возможностями. Когда Морис Бреннан покинул Vickers и перешел в Folland, он работал над FO.147, вариантом с изменяемой стреловидностью крыла легкого учебно-тренировочного истребителя Gnat, предлагавшим как хвостовые, так и бесхвостые варианты. Идеи Уоллиса в конечном итоге были отвергнуты в Великобритании в пользу BAC TSR 2 и Concorde. Он критиковал оба этих проекта, полагая, что конструкции с крылом изменяемой стреловидности были бы более подходящими. В середине 1960-х годов TSR 2 был бесславно отменен в пользу американского F-111, который имел крыло изменяемой стреловидности, разработанное под влиянием работы Уоллиса в NASA, хотя этот заказ также был впоследствии отменен.
Другая работа
В 1950-х годах Уоллис разработал экспериментальную ракетно-двигательную торпеду под кодовым названием HEYDAY. Она работала на сжатом воздухе и перекиси водорода и имела необычную обтекаемую форму, предназначенную для поддержания ламинарного потока на большей части ее длины. Испытания проводились с волнореза Портленда в Дорсете. Единственный сохранившийся экземпляр экспонируется в Музее взрывов военно-морской огневой мощи в Госпорте. В 1955 году Уоллис согласился выступить консультантом проекта по строительству радиотелескопа Паркс в Австралии. Некоторые из предложенных им идей были идентичны или тесно связаны с окончательным дизайном, включая идею поддержки антенны в ее центре, геодезическую структуру антенны и главную экваториальную систему управления. Недовольный направлением развития проекта, Уоллис покинул его на полпути к завершению стадии проектирования и отказался принять гонорар консультанта в размере 1000 фунтов стерлингов. В 1960-х годах Уоллис также предложил использовать крупные грузовые подводные лодки для транспортировки нефти и других товаров, избегая тем самым неблагоприятных погодных условий на поверхности. Более того, его расчеты показали, что потребность в энергии для подводного судна была ниже, чем для сопоставимого надводного судна, и они могли бы развивать значительно более высокую скорость. Однако идеи Уоллиса о подводных лодках не были реализованы. В 1960-х годах и на пенсии он разрабатывал концепцию "всескоростного" самолета, способного к эффективному полету во всем диапазоне скоростей – от дозвуковой до гиперзвуковой. В конце 1950-х годов Уоллис прочитал лекцию под названием "Сила Англии" в Итонском колледже и продолжал выступать с ее вариантами до начала 1970-х годов, представляя технологии и автоматизацию как способ восстановления былого величия Великобритании. Он выступал за создание атомных грузовых подводных лодок, чтобы обеспечить Британию защитой от будущих эмбарго и превратить ее в глобальную торговую державу. Он выражал обеспокоенность по поводу утраты британского лидерства в области авиационного проектирования в пользу Соединенных Штатов и предлагал, что Великобритания могла бы доминировать в воздушных перевозках, разработав небольшой сверхзвуковой авиалайнер, способный к короткому взлету и посадке.
Почести и награды
В 1945 году Уоллис был избран членом Королевского общества, в 1968 году получил рыцарский титул, а в 1969 году удостоился почетной докторской степени Университета Хериот-Ватт.
Благотворительная работа
Уоллис был награжден 10 000 фунтов стерлингов за вклад в военное дело от Королевской комиссии по награждению изобретателей. Его горе из-за гибели стольких летчиков во время налета на плотины было настолько велико, что в 1951 году Уоллис пожертвовал всю сумму своей альма-матер – школе Христа – для создания Фонда поддержки ветеранов ВВС (RAF Foundationers' Trust), помогающего детям военнослужащих ВВС, погибших или раненых в бою, учиться в этой школе. Приблизительно в это же время он стал одним из опекунов школы Христа. После ухода с авиационной работы в 1957 году он был назначен казначеем и председателем Совета опекунов школы Христа, занимая должность казначея почти 13 лет. В течение этого времени он руководил ее масштабной реконструкцией. Уоллис был активным членом Королевской ассоциации военно-воздушных сил, благотворительной организации, оказывающей поддержку сообществу ВВС.
Личная жизнь
В апреле 1922 года Уоллис встретил свою кузину Молли Блоксам на семейном чаепитии. Ей было 17, а ему 34, и её отец запретил им ухаживать друг за другом. Однако он разрешил Уоллису помогать Молли с курсами математики по переписке, и они обменялись около 250 писем, оживляя их вымышленными персонажами, такими как «Герцог Дельта X». Письма постепенно становились более личными, и Уоллис сделал ей предложение руки и сердца в день её 20-летия. Они поженились 23 апреля 1925 года и оставались вместе на протяжении 54 лет, до его смерти в 1979 году. В течение 49 лет, с 1930 года до своей смерти, Уоллис жил со своей семьей в Эффингеме, Суррей, и теперь он похоронен вместе с женой в местной церкви Святого Лаврентия. На его эпитафии на латыни написано «Spernit Humum Fugiente Penna» (Оторванный от земли мимолетным крылом), цитата из Оды III.2 Горация. У них было четверо детей: Барнс (1926–2008), Мэри (1927–2019), Элизабет (род. 1933) и Кристофер (1935–2006). Они также усыновили детей сестры Молли, Джона и Роберта Маккормиков, после гибели их родителей в авианалёте. Его дочь Мэри Эйр Уоллис позже вышла замуж за Гарри Стопса Роу, сына Мари Стопс. Его сын Кристофер Лоудон Уоллис сыграл ключевую роль в восстановлении водяной мельницы и её здания на поместье Стэнвей недалеко от Челтенхема, Глостершир. Уоллис был вегетарианцем и сторонником прав животных. Он стал вегетарианцем в возрасте 73 лет.
В кино и художественной литературе
В фильме 1955 года "Подрывники плотин" Уоллиса сыграл Майкл Редгрейв. Дочь Уоллиса, Элизабет, исполнила роль техника камеры в сцене с водяным резервуаром. Уоллис и его разработка отпрыгивающей бомбы упоминаются Чарльзом Греем в фильме 1969 года "Эскадрилья комаров". Уоллис предстает в качестве вымышленного персонажа в книге Стивена Бакстера "Корабли времени" (хотя дата его рождения отличается – 1883 год вместо 1887, поскольку он утверждает, что ему было восемь лет, когда Путешественник во времени впервые использовал свою машину), являющейся официальным продолжением "Машины времени". Он изображен британским инженером в альтернативной истории, где Первая мировая война не завершается в 1918 году, и Уоллис сосредотачивает свои усилия на создании машины для путешествий во времени. В результате, именно немцы разрабатывают бомбу-отскок. Его персонаж и исследовательская лаборатория времен Второй мировой войны фигурируют в детективном британском телесериале "Foyle's War" (четвертый сезон, вторая часть). В книге Иэна Эдгинтона "Скарлетные следы: Великая игра" он отвечает за разработку оружия Каворит, использованного для победы в войне на Марсе после ухода Кавора.