Книги
Дирижабли на войне
Впервые идея летательной машины с могучими крыльями была высказана в общей форме английским философом Р. Бэконом в середине XIII века в труде «О тайных вещах в искусстве и природе» (опубликован в 1542 году). Бэкон писал: «Можно построить машины, сидя в которых человек, вращая приспособление, приводящее в движение искусственные крылья, заставлял бы ударять их по воздуху, подобно птичьим».
И пока ученые умы пытались более или менее научно разработать модель летательной машины, простые романтики и авантюристы прыгали с колоколен, церквей и, естественно, калечились и погибали. Таким был Оливье из Мальмсбери по прозвищу Летающий монах. Ему в 1060 году до определенной степени повезло больше, чем одному из подданных турецкого султана Арслана II, сарацину из Константинополя, прыгнувшему в 1161 году с одним лишь плащом, в который были вшиты ребра жесткости. К несчастью, одно из них сломалось в полете и сарацин погиб. Оливье же отделался переломами ног, когда, нацепив самодельные крылья, совершил прыжок с колокольни монастыря Мальмсбери. Но эта неудача всего лишь убедила монаха в том, что надо было прикрепить к ногам стабилизирующие плоскости. Список подвигов храбрецов можно продолжить: итальянский математик Джованни Батиста Данте и немец Форзингер из Нюрнберга в конце XV века, французский аббат Джон Дамиан в 1507 году, Соломон Идлер в 1660 году, Бернон из Франкфурта в 1673 году.
Подобные происшествия продолжались еще очень и очень долгое время, пока наконец одному из этих тысяч «пилотов» все-таки удалось в XVII веке продержаться какое-то время в воздухе и ничего себе не сломать. Счастливчика звали Хезерфеном Селиби. Прыгнув с башни в Галате, он, прежде чем коснуться земли, по свидетельству очевидцев, пролетел некоторое расстояние по воздуху. Аналогичная история произошла и в России в XVI веке, когда «боярский холоп Никитка» в присутствии царя Ивана Грозного и при большом стечении народа с помощью какого-то крылатого аппарата совершил удачный полет с колокольни. Но царь отрубил Никитке голову, а его летательный аппарат сжег за «содружество» с нечистой силой, так как «человек не птица, крыльев не имеет. А еще же приставит себе аки крылья деревянны, против естества творит. То не Божье дело, а от нечистой силы».
Первый серьезный научный подход к проблеме полета человека можно найти в трудах выдающегося представителя эпохи Возрождения Леонардо да Винчи. Он пришел к правильному выводу, что в полете птица находит опору в самом воздухе, «делая эту жидкость (воздух) более густой там, где она летит, нежели там, где она не летит». Кроме того, великий Леонардо предложил конструкцию аппарата, поднимающегося в воздух с помощью несущего винта большого диаметра, а также описал первый парашют.
Параллельно с попытками поднять в воздух летательный аппарат тяжелее воздуха в Европе начиная с XIV века зарождается идея возможности полета на машине, которая легче воздуха. Однако следует учесть тот факт, что почти 2000 лет назад греческий математик Архимед из Сиракуз открыл общеизвестный закон, гласящий, что тело, погруженное в жидкость, теряет в весе ровно столько, сколько весит вытесненная им жидкость, и доказал, что этот же принцип применим к газам. В итоге в 250 году до н. э. он изобрел летающую хрустальную сферу. Несмотря на кажущуюся простоту этого закона, понадобилось более 1500 лет, чтобы предложить на его основе способ для поддержания тел в воздухе.
Первые идеи о возможности использования для подъема в воздух подъемной силы легких газов можно найти в материалах, относящихся к XIV веку. В работе француза Вассона упоминается запуск воздушного шара, состоявшийся в 1306 году в Пекине во время торжеств по поводу восшествия на престол императора Фо Кина.
В XIV веке монах Альберт Саксонский писал, что дым костра гораздо легче воздуха и вследствие расширения последнего под действием огня поднимается в небо. Английский ученый Скалигер уже в XVI столетии предлагал сделать из тончайшего золота оболочку и наполнить ее горячим воздухом.
Французский писатель и ученый Сирано де Бержерак в книге «Путешествие на Луну», вышедшей в 1650 году, описывал, как путешественник наполнил дымом два больших сосуда, герметически их заклеил и прикрепил под крыльями. «Тотчас дым, стремившийся подняться, но не могущий проникнуть сквозь металл, стал толкать сосуды вверх и таким образом поднял с ними и человека».
Важную роль в дальнейших работах в области воздухоплавания сыграло открытие в 1766 году англичанином Генри Кавендишем водорода, или, как его называли в то время, «горящего воздуха». Уже в 1768 году шотландский химик и физик Джозеф Блэк после изучения свойств водорода пришел к выводу о возможности использования его подъемной силы для будущих летательных аппаратов.
Итак, в 80-х годах XVIII века люди вплотную приблизились к постройке летательных аппаратов, обладающих аэростатической подъемной силой. Во французском городе Виделон-лез-Аннон над решением проблемы воздухоплавания в это время работали сыновья бумажного фабриканта Жозеф Мишель и Жак-Этьен Монгольфье. В отличие от многих своих предшественников, они считали невозможным создание летательного аппарата на основе использования мускульной силы человека. После многочисленных экспериментов в ноябре 1782 года пришел первый успех. Матерчатый куб, наполненный дымом от горящей бумаги, быстро распрямился и поднялся к потолку. Затем Монгольфье наполнили небольшой шар дымом от горящей смеси шерсти и сырых древесных опилок, однако он воспламенился сразу после взлета. Следующая попытка полностью удалась. Шар объемом около 20 куб. м поднялся на высоту примерно 300 м.
Официальная демонстрация полета воздушного шара братьев Монгольфье состоялась 5 июня 1783 года в Аннонэ. Оболочка высотой 11 м имела объем около 620 куб. м. Ее отдельные тканевые полотнища были сшиты и соединялись с помощью больших пуговиц.
С внутренней стороны оболочка была оклеена бумагой и скреплена бечевками. Снизу крепилась решетчатая рама, сплетенная из лозы. Она служила опорой при установке шара на подмостки, под которыми развели огонь из мокрой соломы. Горячий влажный воздух наполнил оболочку. После того как отпустили удерживавшие ее веревки, она устремилась вверх. Шар набрал высоту около 2000 м, продержался в воздухе 10 минут и плавно опустился на землю на расстоянии 2200 м от места подъема. Впоследствии день этого полета начали считать началом практического воздухоплавания, а братьев Монгольфье признали изобретателями первого аэростата. 19 сентября 1783 года со двора Версальского дворца братья Монгольфье запустили еще один шар, имевший диаметр 12,5 м и высоту 17,4 м. Оболочка его была выполнена из хлопчатобумажной ткани, покрытой клеевой краской. Снизу к шару на цепи была подвешена клетка, в которой находились утка, петух и баран. Вследствие чрезмерного натяжения удерживающих веревок, вызванного сильным порывом ветра, непосредственно перед подъемом в верхней части оболочки образовалась трещина. Это сказалось на времени полета: пробыв в воздухе 10 минут, шар опустился на землю в 4 км от места старта. Утка, петух и баран остались невредимыми. Затем изобретатели приступили к тренировочным подъемам людей на привязных аэростатах. Полеты первых аэростатов продемонстрировали правильность и перспективность использования аэростатического принципа поддержания тел в воздухе.
После основательной подготовки 21 ноября 1783 года в Париже состоялся первый свободный полет людей на воздушном аппарате, изобретенном братьями Монгольфье и носившем в дальнейшем имя своих создателей, который совершили физик Пилатр де Розье и маркиз д"Арланд. Поднявшись на высоту около 1000 м, аэростат пролетел 8 км над Парижем и через 45 минут опустился в другом его пригороде. Полет прошел благополучно (за исключением случая, когда на горизонтальном участке полета едва не воспламенилась галерея, на которой находились воздухоплаватели).
Накануне этого события в ученых кругах развернулась дискуссия о возможности жизни на высоте. Многие опасались, что уже на низких высотах люди могут задохнуться от нехватки воздуха. Обеспокоенный король Людовик XVI приказал посадить в воздушный шар двух осужденных преступников. Но Пилатр де Розье и д"Арланд сумели убедить короля, что первые люди, поднявшиеся ввысь с помощью шара, даже в случае неудачи, должны иметь незапятнанную репутацию.
10 декабря 1783 года на заседании французской Академии наук братьям Монгольфье было присуждено звание членов-корреспондентов и выдана специальная премия, предназначенная для поощрения наук и искусств. Одного из братьев — Этьена — наградили орденом св. Михаила, Жозефу назначили пожизненную пенсию, а их отцу за поддержку сыновей была пожалована дворянская грамота.
Академия наук решила повторить опыт братьев Монгольфье в Париже. Подготовку к нему поручили профессору физики Жаку Александру Шарлю. 27 августа 1783 года на Марсовом поле был запущен первый воздушный шар, наполненный водородом. Поднявшись на высоту около 1000 м, оболочка лопнула от расширившегося водорода и упала в окрестностях Парижа. 1 декабря 1783 года состоялся первый полет на шаре, наполненном водородом, который построили искусные механики братья Роберы под руководством Шарля. По сравнению с Монгольфьеровым аэростат Шарля был значительно совершеннее. Гондола подвешивалась не к нижней части оболочки, а более надежно, посредством сетки, охватывающей оболочку в верхней части вплоть до максимального (миделевого) сечения. Это обеспечивало также более равномерное распределение нагрузки по оболочке. С целью регулирования высоты полета в гондоле имелся балласт, в качестве которого использовался мелкий песок, а в верхней части аэростата был предусмотрен клапан для выпуска газа. Чтобы обеспечить более надежный спуск аэростата в условиях ветра, предполагалось использовать сбрасываемый якорь. Кроме того, шар был более безопасным в пожарном отношении. Аэростат имел диаметр 9 м и был значительно меньше монгольфьера, взлетевшего десятью днями раньше. Это объяснялось тем, что наполнявший его водород обладает подъемной силой, почти в 3,5 раза большей, чем нагретый до 100 °C воздух.
Полет Шарля и одного из братьев Робер продолжался 2 ч 5 мин. Пройденное расстояние составило 36 км, максимальная высота подъема — около 460 м. После приземления Робер покинул аэростат, а Шарль впервые в истории воздухоплавания поднялся в воздух один. В полете, продолжавшемся 30 минут, он достиг высоты 3000 м и доказал на практике, что путем сброса балласта и выпуска части газа можно эффективно управлять высотой полета аэростата. Посадка состоялась в 4 км от места подъема. Полеты Шарля продемонстрировали значительные преимущества шарльеров (так стали называть аэростаты, наполненные водородом) как в удобстве управления аэростатом по вертикали, так и с точки зрения возможности выполнения длительных перелетов.
После полета Шарль стал национальным героем. Академия наук избрала его своим почетным членом. Король назначил ему пожизненную пенсию, и по королевскому указу имя Шарля было выбито рядом с именем Монгольфье на медали, изготовленной в честь изобретателей воздушного шара. Вместе с Шарлем почетными членами Академии наук были избраны Пилатр де Розье, д"Арланд и братья Робер.
Парижане охотно участвовали в сборе средств для подготовки воздухоплавательных экспериментов. Академия наук оплатила изготовление аэростата братьев Монгольфье для опытов в Париже. Субсидии поступали и от меценатов. Пилатру де Розье удалось получить 100 000 франков для подготовки перелета через Ла-Манш, который он задумал еще до Бланшара (французский аэронавт, о котором речь пойдет дальше).
Шло время, аэростаты-шарльеры совершенствовались, позволяя совершать все более сложные перелеты. Тем не менее еще некоторое время продолжались подъемы на монгольфьерах. Так, 5 января 1784 года состоялся полет монгольфьера диаметром 35 м и высотой 43 м, в гондоле которого находилось 8 человек. 25 февраля того же года в Милане двухчасовой полет выполнили братья Джерли и Паоло Андреани. 24 сентября 1784 года впервые на аэростате поднялась женщина. Воздухоплавательница Тибль достигла высоты 2700 м и пробыла в воздухе 45 минут. Еще один полет на монгольфьере совершили Пилатр де Розье и химик Пру 23 июня 1784 года. Аэростат поднялся на высоту 4000 м и пролетел наибольшее расстояние, когда-либо пройденное на монгольфьерах.