Зарождение воздухоплавания

Зарождение воздухоплавания

История воздухоплавания насчитывает более двухсот лет, но стремление человека оторваться от земли проявилось еще в глубокой древности. До наших дней дошло немало легенд и сказаний о воздушных колесницах, крылатых людях и животных. Наиболее известен греческий миф об Икаре, сыне Дедала. Скрываясь от преследователей царя Миноса, юноша улетел вместе с отцом на крыльях из скрепленных воском птичьих перьев. Мудрый Дедал летел невысоко, а молодой и отважный Икар, несмотря на предостережения отца, поднялся слишком высоко к солнцу, палящие лучи которого растопили воск, и Икар погиб в волнах Эгейского моря. Вскоре тема воздухоплавания становится популярной и в литературных произведениях. В середине XVII века появляется роман Сирано де Бержерака «Иной свет, или Государства и империи Луны», в котором тот описывает ряд летательных аппаратов для воздушных путешествий. Наряду с фантастическими способами передвижения по воздуху там можно найти описание очень интересных проектов. Например, одно из устройств имеет поразительное сходство с будущим аэростатом Монгольфье. Другой полет выполняется с помощью множества бутылок с небольшим количеством воды. Под действием солнечных лучей вода испарялась, и образующийся «туман» поднимал человека в воздух. Из множества проектов летательных аппаратов особо выделяется работа итальянца Ф. Лана (1670 г.). Аппарат Лана представлял собой гондолу, к которой по бокам на прочных канатах сверху крепились четыре тонкостенных шара диаметром 7,5 м из меди или жести с толщиной стенок всего 0,5 мм. Посредине гондолы была установлена мачта с парусом. Изобретатель предлагал выкачать воздух из шаров с тем, чтобы разность между массой воздуха, вытесненного шарами, и их собственной массой была достаточной для поднятия гондолы вместе с находящимися в ней людьми.

Следующим важным событием, оказавшим огромное влияние на развитие воздухоплавания, было открытие в 1766 году английским химиком и физиком Г. Кавендишем водорода. Мир стоял на пороге воздухоплавания. И вот наступил знаменательный 1783 год. Наблюдения за облаками привели Жозефа и Этьена Монгольфье к мысли использовать для аэростатов водяной пар. Однако первые опыты оказались неудачными – оболочка была слишком тяжела, а пар быстро конденсировался. Тогда изобретатели решили для наполнения аэростата использовать дым, образующийся при горении шерсти и сырой соломы. После ряда неудач пришел первый успех. Одна из шаровидных оболочек объемом 20 м3 после наполнения дымом разорвала удерживающие ее веревки и поднялась на высоту около 300 м. После десятиминутного пребывания в воздухе оболочка упала на поле.

5 июня 1783 года состоялось официальное испытание нового аппарата. В присутствии многочисленных зрителей наполненная дымом оболочка объемом 600 м3 поднялась на высоту около двух тысяч метров, а затем, пролетев два километра, упала. Это событие ознаменовало собой начало нового периода технической деятельности человека – эры воздухоплавания. 27 августа того же года в Париже состоялся первый полет аэростата конструкции профессора Шарля. Его аэростат объемом 35 м3 был сделан из шелка, пропитанного для уменьшения газопроницаемости каучуком. Но самым главным было то, что оболочка впервые наполнялась водородом. Аппарат поднялся на высоту около 950 м и скрылся в облаках. Отросток шара, через который он наполнялся водородом, был завязан, и под воздействием внутреннего давления оболочка разорвалась. Деревенские жители, испуганные свалившимся с неба непонятным предметом, уничтожили аэростат.

19 ноября 1783 года в Париже поднялся в воздух еще один монгольфьер с подвешенными в клетке петухом, уткой и бараном. После десятиминутного полета аэростат плавно приземлился. Первые «аэронавты» благополучно перенесли воздушное путешествие. И вот тогда все заговорили о возможности подъема человека на аэростате. 21 ноября 1783 года первый полет на монгольфьере выполнили французы Пилатр де Розье и Арланд. Аппарат продержался в воздухе 25 минут и, преодолев расстояние 8 км, успешно приземлился.

Удачные полеты в Париже привлекли к аэростатам внимание всей Европы. Первые аппараты запускают в Германии, Англии, Испании. В России полет первого аэростата состоялся 24 ноября 1783 года. А в 1875 году на заседании физического общества при Петербургском университете Д.И. Менделеев высказал мысль о создании высотного аэростата с гермокабиной. Его идею развил профессор Харьковского технологического института Николай Дмитриевич Пильчиков.

В 1878 году он предложил для подъема на высоту свыше 8000 м построить аэростат с закрытой кабиной, где искусственным путем поддерживалось бы нормальное давление. Для защиты от атмосферного воздействия Пильчиков предполагал поместить аэронавта в небольшой цилиндр, который состоял из двух герметически соединенных частей с небольшими обзорными оконцами. Так была обоснована и предложена идея высотного скафандра, которая реализовалась много лет спустя.

К концу 70-х годов позапрошлого столетия в различных городах Украины проводилось большое количество полетов на аэростатах. Одним из наиболее видных украинских энтузиастов воздухоплавания был Михаил Тихонович Лаврентьев, проживавший тогда в Харькове. Приняв решение своими силами построить воздушный шар и совершить на нем путешествие, он на скудные сбережения купил необходимые материалы. При поддержке друзей он приступил к строительству воздушного шара объемом 1150 м3. К моменту окончания Лаврентьевым постройки воздушного шара в Харьков прибыл французский аэронавт капитан Бюнель со своим аэростатом «Жюль Фавр». Михаил Тихонович решил опередить француза. К середине апреля 1874 года шар был готов подняться в небо. Оставалось получить официальное разрешение властей на полет. Пока Бюнель готовился к показательным полетам, Лаврентьев на две недели раньше него доставил свой воздушный шар во двор газового завода и первым 28 апреля в Харькове осуществил полет на аэростате. Однако на следующий день во время перевозки оболочки шара оставшийся в нем светильный газ каким-то образом вспыхнул, и спасти удалось только корзину. В этот трудный момент на помощь Михаилу Тихоновичу пришли его земляки. Они помогли собрать деньги, и через полтора месяца был готов новый шар объемом 2400 м3.

16 июня 1784 года на аэростате, названном «Харьков», отважный воздухоплаватель вместе с тремя пассажирами совершил полет продолжительностью более часа. Во­одушевленный успехом Лаврентьев решает совершить ряд полетов в других городах России. В августе этого же года он осуществил полет в Москве, но шар получил повреждение, и изобретатель вернулся в Харьков. Начался ремонт и подготовка к следующему полету, который состоялся 8 сентября 1874 года в Харькове. Но на высоте более 2500 м лопнула оболочка шара, и только благодаря выдержанности аэронавта это воздушное происшествие закончилось для него несколькими царапинами. И опять ему на помощь пришли харьковчане: артисты городского театра передали денежные сборы от двух спектаклей. На третьем своем аэростате Лаврентьев совершил полет 22 мая 1875 года. Что касается постройки первого управляемого аэростата в России, то эта попытка относится к 1812 году, тогда как в Европе, а именно во Франции, первый полет состоялся 23 сентября 1852 года. Осуществил его французский механик-самоучка А. Жиффар. Но вернемся в Россию. Аппарат, строящийся Ф. Леппихом по его собственному проекту, имел необычную рыбообразную форму. Оболочка была из тафты. Аппарат по замыслу автора должен был передвигаться в воздухе с помощью двух подвижных маховых крыльев. Завершить постройку аэростата так и не удалось. Оболочку даже не смогли наполнить газом – она оказалась слишком проницаемой для этого.

Всплеск интереса к управляемым аэростатам в России наблюдался в середине XIX века. В это время свои проекты предложили А. Снегирев, Н. Архангельский, Д. Черносвит, Н. Соковнин, О. Костович. Свой проект дирижабля разработал выдающийся русский ученый, академик Д.И. Менделеев. Однако все эти проекты остались нереализованными. В 1887 году на заседании физического отделения Общества любителей естествознания проект металлического управляемого аэростата предложил ученый и изобретатель К.Э. Циолковский. В 1897–1898 годах ряд аппаратов мягкой системы построил харьковчанин К. Данилевский. Его аэростаты представляли собой сочетание мягкой оболочки с системой управляемых поверхностей. Вертикальное перемещение осуществлялось винтами, приводимыми в движение мускульной силой человека, в горизонтальном направлении аппарат должен был перемещаться при соответствующем отклонении системы поверхностей. Конечно, эти аппараты никак нельзя было отнести к управляемым аэростатам.

Но все-таки идея создания управляемого летательного аппарата волновала изобретателей вплоть до начала ХХ века. Последователи этой идеи были и в Украине. В 1884 году в Главное инженерное управление в Петербурге поступил проект управляемого аэростата типа микст, созданный жителем Севастополя Ф.В. Тихиным. Но проект отклонили как нереальный. Пытался протолкнуть свой проект – микст «Ковер-самолет» – и одессит П.Д. Чернов. В 1891 году изобретатель получил в Департаменте торговли и мануфактуры привилегию на свое детище. Это был первый патент на летательный аппарат, приводимый в действие винтом. Вскоре проходят испытания новые аппараты Данилевского «Эмбрион» и «Оричка». Значительно более совершенными по сравнению с другими летательными аппаратами стали дирижабли – управляемые аэростаты с двигателями. Но в России, в отличие от других европейских государств, они не получили широкого распространения. Первой такой машиной был аэростат «Учебный», построенный по проекту А.И. Шабского. Двигатель мог развивать мощность не более 25 л. с., поэтому скорость корабля не превышала 36 км/ч. Первые полеты состоялись осенью 1908 года. Летом 1909 года был построен управляемый аэростат «Кречет», который уже мог конкурировать с лучшими зарубежными образцами. 30 июля 1910 года дирижабль совершил первый полет и после ряда успешных полетов был принят на вооружение армии.

Осенью 1910 года в России по проекту профессоров Боклевского, Фан-дер-Флита и полковника Найденова на Ижорском заводе был построен второй управляемый аэростат мягкой системы «Голубь» объемом 2275 м3. В это же время на Московском заводе «Дукс» построили дирижабль такого же типа «Ястреб» объемом 2700 м3. А в 1911 году по проекту Б.В. Голубова и Д.С. Сухоржевского создается дирижабль мягкой системы «Альбатрос». Это был крупный по тому времени корабль – его объем составлял 9600 м3, длина – 77 м. Два двигателя мощностью по 160 л. с. позволяли дирижаблю развивать скорость до 68 км/ч. Алюминиевая оболочка существенно уменьшала нагрев несущего газа солнечными лучами, а также служила целям маскировки.

Работы по созданию управляемых аэростатов велись и в Киеве. 6 августа 1911 года состоялся первый полет мягкого дирижабля «Киев» конструкции Федора Фердинандовича Андерса. Корабль объемом 1000 м3 развивал скорость около 40 км/ч и брал на борт кроме аэронавта двух-трех пассажиров. В 1911 году на этом дирижабле было перевезено 198 пассажиров и совершено свыше 150 полетов. Но, к сожалению, пожар, возникший на «Киеве», полностью его уничтожил. Получив страховку за летательный аппарат, Андерс приступил к разработке нового дирижабля «Киев-2». Уже 22 октября 1912 года он продемонстрировал перед активом Киевского общества воздухоплавания модель гидродирижабля, рассчитанного на 12 человек, для рейсов между Киевом и Москвой. В силу различных причин проект так и не был реализован. Но изобретатель не отступал от своей идеи: после работы в Германии на дирижаблестроительной верфи графа Ф. Цеппелина он возвратился на родину и начал работу над проектом стоместного дирижабля для осуществления регулярных пассажирских перевозок. Проект вызвал среди специалистов большой интерес. В решении комиссии Главвоздухфлота предлагалось построить опытный действующий образец дирижабля объемом 5000 м3. Но из-за постоянных задержек с выделением необходимых средств и внезапной смерти конструктора опытный образец так и не был построен.

Интерес к дирижаблям в начале прошлого столетия во многих странах резко возрос. Россия к началу Первой мировой войны имела 15 дирижаблей – семь отечественной по­стройки, остальные приобретены за границей. По количеству воздушных кораблей Россия в это время занимала вместе с Францией второе место после Германии, у которой насчитывалось 24 дирижабля. Во Франции было 15 дирижаблей, в Италии – 11, в Англии – 7. Но по общей кубатуре управляемых аэростатов Россия занимала четвертое место в мире. Первое место принадлежало Германии, второе – Франции, третье – Италии.