Готов поспорить, мало кто догадывается, что знакомый каждому воздушный змей является самым старым летательным аппаратом на Земле и, следовательно, самым первым. А построен первый воздушный змей был очень изобретательными людьми, населяющими Древний Китай. Они дали человечеству бумагу, порох, изобрели фейерверк, известный нам как салют, построили Великую китайскую стену и еще множество полезных вещей, среди которых был и первый летательный аппарат, способный часами парить в небесной вышине. Произошло это очень давно — еще в III в. до н.э.
Возможно, именно огромные перепончатые крылья летающих яшеров, размах которых достигал 75 м, натолкнул древних китайцев на мысль о воздушном змее.
Современный воздушный змей, который без особого труда может построить каждый из реек, бумаги и ниток, практически ничем не отличается от змея древних китайцев, несмотря на то, что ему уже исполнилось более двух тысяч лет. Вот только форма его несколько изменилась. В Древнем Китае в воздух поднимались огромные полотнища, по форме напоминающие голову дракона, на конце которых крепился длинный пушистый хвост. Отсюда, по-видимому, и пошло название этого удивительного летательного аппарата — змей.
Раскраска воздушных змеев древних китайцев была настолько фантастически пестрой, что ее трудно описать словами. И это не удивительно. Ведь летающее изобретение в первую очередь было предназначено для увеселения людей, собиравшихся на многочисленных праздниках, устраиваемых в честь императора. Кроме этого, воздушный змей нашел признание и в качестве детской игрушки. Несомненно, запуск змея был одной из любимых забав взрослых и детей. Ведь построить летающее существо, подвластное твоей руке, мог каждый. Для этого надо было иметь только несколько не очень толстых стволов бамбука, кусок плотной бумаги или ткани, моток ниток и мочалку подлиннее для хвоста.
|
|
Древние китайцы также были первыми, кто использовал в качестве «пилотов» животных. А летательным аппаратом для этих целей служил обыкновенный воздушный змей.
Как часто случается в истории развития человеческого общества, все новое не остается незамеченным для военных.
Примеров тому известно немало — порохом начали начинять горшки, превратив их в бомбы, фейерверк превратился в ракеты, которыми обстреливали осажденные города... Не миновала сия участь и воздушного змея. Не прошло и ста лет, как его начали использовать для военной сигнализации. Ведь поднятый в небо змей далеко виден. А если его пестрой окраске придать какой-нибудь смысл, то он сможет передавать информацию на большие расстояния, например, красный цвет — сигнал опасности, зеленый — команда к атаке, желтый...
Прошло несколько веков, и искусство изготовления и запуска воздушных змеев из Китая распространилось в соседние государства. В начале оно нашло своих последователей в Индии, а затем и в арабских странах. За это время расширилась не только география распространения воздушного змея, но и область его применения, в первую очередь в военных целях. Историкам известен случай, когда предводитель армии, осаждавшей город, приказал изготовить тысячи гигантских воздушных змеев с изображением воинов. Работа заняла всю ночь. И когда рассвет осветил Землю, в жилах защитников города застыла кровь от ужаса. Огромная армия, состоящая из тысячи крылатых воинов, приближалась к стенам города. Дать отпор сверхъестественным силам неба не смогла бы даже самая мощная армия, и воины, бормоча проклятия и заклинания, бросились прочь из города. Так, без единого выстрела закончилась одна из древних битв.
|
|
Вскоре воинов уже не рисовали на воздушных змеях, а изготавливали аппараты таких размеров, которые были способны поднять человека-наблюдателя. Ведь одно дело подавать сигналы своим войскам, и совсем другое — взлететь ввысь и все узнать об обороне противника. А ведь можно еще и что-нибудь сбросить на головы врагов. От таких возможностей ни один военачальник не отказался бы. Правда, следует отметить, что такие полеты были крайне опасны, поэтому в качестве пилотов чаще всего использовали рабов или пленных.
В обнаруженной учеными рукописной книге Древнего Китая «Всеобъемлющее зеркало истории» можно встретить свидетельства того, что полеты человека с помощью воздушного змея осуществлялись еще в VI в.
Какими бы фантастическими не выглядели для нас подобные полеты, но они действительно имели место. Об этом свидетельствуют многие исторические документы. Знаменитый итальянский путешественник Марко Поло в 1271 г. совершил путешествие в Китай, где прожил около 17 лет. Написанная с его слов «Книга» (1298) — один из первых источников знаний европейцев о странах Центральной, Восточной и Южной Азии. В этом научном труде неоднократно упоминались удивительные полеты человека, привязанного к огромному воздушному змею, которые путешественнику удалось наблюдать в Китае и соседних государствах.
|
|
Примерно в XV в. воздушный змей попал в европейские страны. Это уже была не просто разноцветная забава для взрослых и детей. С годами область его применения значительно расширилась. Ученые с помощью воздушного змея поднимали в небо научные приборы и таким образом получали возможность изучать движение воздушных масс и физические свойства небесного океана нашей планеты. Инженеры получили возможность проводить простейшие опыты, результаты которых в дальнейшем широко использовались в воздухоплавании и авиации. Конструкторы первых аэропланов имели перед глазами свидетельство, доказывающее возможность полетов на аппаратах тяжелее воздуха. Так, например, российский изобретатель, контр-адмирал А.Ф. Можайский многие свои исследования проводил именно с помощью обыкновенного воздушного змея. И в результате этих опытов он в 1881 г. получил привилегию на изобретенный им «воздухоплавательный снаряд» (так был назван в научном труде самолет), который был построен в натуральную величину в 1882 г.
Воздухоплавание
Аэростаты. В XVIII и. возможности активного полета были ограничены общим уровнем развития науки и техники, однако появилась возможность для свободного полета на аппаратах легче воздуха, поскольку научились делать легкую я дешевую бумагу, каркасные конструкции, стали использовать прочные и не тяжелые джутовые канаты.
В 1783 г. братья Монгольфье после ряда проб и ошибок запустили в г. Видалон-лез-Анноней первый аэростат на горячем воздухе. Они хорошо знали производство бумажных обоев, поэтому своп аэростаты, или, как их тогда называли, монгольфьеры, делали из полотна, оклеенного бумагой. Нижняя часть оболочки была открытой, и через нее внутрь баллона входил горячий воздух, причем сами Монгольфье неправильно объясняли природу подъемной силы свойством дыма, заряженного электричеством, отталкиваться от Земли. Братья сделали весьма удобную и надежную систему крепления с экваториальным силовым поясом и стропами. Эти и другие их технические решения применяются до сих пор.
Когда в Париж, в Академию наук, пришел документ о полете аэростата, то для проверки этого сообщения группе ученых и техников под руководством физика Жака Шарля было поручено повторить опыт братьев Монгольфье. Профессор Шарль не имел подробного описания конструкции аэростат, поэтому он создал шелковый шар, пропитанный привезенным из Америки раствором каучука. В шар подавался не горячий воздух, а водород, причем Шарлю пришлось разработать специальную технологию получения водорода из смеси железных опилок и серной кислоты, продуман систему клапанов, крепление оболочки и ряд других технических вопросов.
Все было сделано меньше, чем за два месяца, и в августе 1783 г. над Парижем взлетел первый аэростат, наполненный водородом. Этот аэростат назвали шарльером.
Для проверки влияния высоты на живые существа в сентябре 1783 г. на шарльере объемом 1200 м3 были запущены баран, петух и утка. Успех этого полета рассеял опасения, и уже 21 ноября 1783 г. физик Пилатр де Розье и спортсмен д'Арланд совершили первый 25-минутный полет на расстояние 10 км. В 1785 г. Блан-Шар и Джеффри совершили перелет через Ла-Манш. Такие быстрые успехи воздухоплавания были следствием, как уже отмечалось, развития науки и техники того времени. Появление новых материалов, новых: технологических способов и приемов, расширение интереса к окружающему миру и накопление знаний о нем – все это явилось основной материальной базой достижений разных ученых и изобретателен.
Вскоре после первых полетов аэростатов обоих типов наиболее дальновидным людям стало ясно, что аэростаты можно использовать в военном деле. В 1784 г. были созданы первые французские воздухоплавательные части и авиационная школа в Шале-Медоне. В это же время русский посол в Париже Барятинский в письме Екатерине II предложил применять воздушные шары для наблюдения и бомбардировки. Действительно, как и предполагал Барятинский, воздушные наблюдения помогли французской армии одержать ряд побед над армиями своих противников.
Для активных боевых действий аэростаты были использованы только в 1849 г. против осажденной Венеции, когда австрийцы сбрасывали зажигательные бомбы на город и деревянные суда.
С начала XIX в. аэростаты начали свою многолетнюю научную службу, которая продолжается до настоящего времени. В России, например, академик Я. Д. Захаров уже в 1804 г. впервые взял пробы воздуха на высоте 2000 м.
Аэростаты и в наше время находят применение как шары зонды, которые поднимают метеорологические приборы, как летающие лаборатории и для многих других целей.
Дирижабли. Еще в конце XVIII в. инженер Ж. Менье решил сделать аэростат, игрушку ветров, управляемым. Он видел, что идеи использования парусов здесь совершенно непригодны, и предложил гребные винты, но не указал, какой двигатель должен вращать эти винты. Мускульной силы людей, несмотря па все по-1ытки, конечно, не хватило, а механического двигателя тогда еще было.
Уже к середине XIX в. английский инженер Д. Кейли и русский изобретатель Архангельский хотели использовать для движения управляемых аэростатов-дирижаблей единственный в то время двигатель – паровую машину. Однако удельная масса паровых машин того времени была так велика (до 70 кг/кВт), что создание дирижабля было невозможным и только, когда удельная масса двигателя была снижена до 20…25 кг/кВт, французскому паровозному машинисту А. Жиффару удалось в 1852 г. в полный штиль на обтекаемом удлиненном аэростате с механическим двигателем пролететь в заданном направлении.
В 1884 г. дирижабль с электрическим двигателем, построенный во Франции по проекту известного русского инженера А. Н. Лодыгина, совершил первый в истории человечества круговой полет продолжительностью 29 мин.
Однако электрические; двигательные установки были очень тяжелыми, и только после появления двигателей внутреннего сгорания стали возможны серьезные разработки дирижаблей. В России О. С. Костович в 1880 г. разрабатывает проект дирижабля и двигателя к нему. Дирижабль предполагалось сделать с жестким каркасом и мягкой оболочкой, двигатель должен был работать на керосине и развивать мощность до 60 кВт.
В самом конце прошлого века во многих странах начали строить и испытывать дирижабли, стали готовить их к гражданскому и военному применению, причем конструкторы разных стран пошли различными путями.
Во Франции Сантос-Дюмон, Жуйо, в России Шабский, Н. И. Утешев и другие строили полужесткие дирижабли, в Германии Цеппелин создавал жесткие конструкции. Все эти дирижабли имели скорость около 50 км/ч, грузоподъемность до 1000 кг и дальность – сотни километров.
Проследим историю развития дирижаблей до наших дней. Уже в первую мировую войну дирижабли с успехом были использованы всеми воюющими сторонами для разведки, патрульной службы и даже бомбардировки. После войны, когда потребность в дальних перелетах стала возрастать, было сделано несколько попыток наладить регулярные пассажирские рейсы, особенно между Европой и Америкой. Однако катастрофы были настолько чисты, что от этого пришлось отказаться. Одной из причин катастроф были взрывы водорода, которым наполняли тогда оболочку дирижаблей. Другими причинами, по-видимому, были недостаточная прочность и высоковольтный разряд между причалом и кораблем. Это происходило вследствие того, что во время полета дирижабля на его оболочке из-за трения о воздух накапливались электрические заряды.
Сейчас, когда непрерывно возрастает потребность дешево, быстро и независимо от состояния дорог перевозить очень большие и тяжелые грузы, когда желание и возможности людей все время увеличиваются, вопрос о применении дирижаблей встал вновь. Вместе с тем в настоящее время может быть решена проблема получения достаточных количеств гелия и найдены способы его удержания в легких синтетических оболочках; не вызывает принципиальных трудностей и «опрос о создании ядерного двигателя. Вероятно, дирижабли на повои научно-технической основе будут созданы и найдут свое место среди других разнообразных летательных аппаратов.