На заре
До начала 20-х годов прошлого века термин «воздухоплавание» обозначал передвижение по воздуху вообще.
В царствование императрицы Екатерины II посланник русской царицы во Франции И. Баратынский доложил об экспериментах с воздушными шарами братьев Монгольфье. Сообщение его попало в газеты и наделало много шума. В 1783 г. член Петербургской академии наук физик Леонард Эйлер вывел формулы для расчета подъемной силы аэростатов. В том же году французы братья Монгольфье впервые в мире запустили в воздух тепловой аэростат — наполненную горячим воздухом полотняную оболочку, оклеенную бумагой, а 21 ноября 1783 года Пилатр де Розье и Франсуа д’Арланд совершили на тепловом шаре «монгольфьре» получасовой полет. Корзина воздушного шара была оборудована специальной жаровней, в которой горящий уголь нагревал воздух внутри оболочки. Из-за относительной простоты и дешевизны конструкции почти полвека использовались именно такие шары, несмотря на то, что уже 1 декабря 1783 года французы Шарль и Робер пролетели над Парижем в наполненном водородом воздушном шаре диаметром 8,5 м. Подъемная сила водорода в три раза больше, чем у теплого воздуха того же объема, но его производство значительно сложнее и дороже, чем нагрев воздуха. Первый полет на водородном «шарльере» продолжался 2,5 часа и достиг высоты 3400 метров. Так началась эра воздухоплавания.
В России ее встретили указом о запрете. Узнав о шарах с жаровнями и представив, что может случиться, если они начнут падать на деревянные города, осторожная Екатерина II подписала указ, который гласил: «В предупреждение пожарных случаев и иных несчастных приключений, произойти могущих от новоизобретенных воздушных шаров, наполненных горючим воздухом или жаровнями со всякими горячими составами, повелеваем учинить запрещение, чтобы от 1 марта до 1 декабря никто не дерзал пускать на воздух таковых шаров под страхом заплаты пени по 20 рублей». Желающих рискнуть двадцатью рублями долгое время не находилось, а запускать аэростат зимой никто не решился. Так царица на 20 лет притормозила развитие отечественного воздухоплавания.
В 1802 году в правление Александра I итальянский профессор Черни, находившийся на службе в России, организовал среди петербуржцев сбор средств на постройку воздушного шара с водородным наполнением. На постройку шара было собрано 1735 рублей как плата за входные билеты. Шар был почти закончен, но из-за смерти профессора полет не состоялся. Тогда петербуржцы настояли на приглашении в Россию известного французского воздухоплавателя Гарнерена. 20 июня 1803 года он вместе со своей женой Элизой совершил удачный полет. Подъем шара происходил в присутствии царской семьи и большого количества зрителей. Это был первый официально зарегистрированный полет человека в России. Спустя два месяца Гарнерен взял в корзину русского генерала С.Л. Львова. Поднявшись с плаца кадетского корпуса, шар с двумя воздухоплавателями на борту, подхваченный ветром, полетел в сторону Финского залива, на берегу которого Жак Гарнерен заставил шар опуститься на землю.
В мае 1804 года вместе с Гарнереном поднялась в небо первая русская воздухоплавательница, уроженка Пензы госпожа Тушенинова. Подъем в небо первой русской женщины был весьма рискованным. К моменту старта шара небо затянулось серыми тучами, прогремел гром, и начался ливень. Но это не испугало ни Гарнерена, ни Тушенинову, они поднялись на высоту в два километра из любопытства, чтобы посмотреть, как поведет себя шар при столь неблагоприятных условиях.
После этого полета в России всерьез заинтересовались воздухоплаванием. Наши ученые впервые в истории воздухоплавания организовали полет с целью научных исследований. 30 июня 1804 г. в Петербурге молодой ученый Яков Захаров и фламандский пилот Э. Робертсон совершили полет на водородном аэростате, наблюдая различные физические явления. Для добычи необходимого количества водорода с Олонецких заводов в Карелии было специально доставлено 100 пудов железных опилок. Полет продолжался 3 часа 45 минут, была достигнута высота 2550 м. Для торможения и мягкого приземления Захаров впервые применил канат с грузом на конце (гайдроп).
В корзине шара Яков Дмитриевич поместил настоящую летающую лабораторию с барометром, термометром, голосовой трубкой, компасом и магнитной стрелкой, электрометрами с сургучом и серой, секундными часами, зрительной трубой и другими необходимыми для различных опытов вещами. Кроме того, Захаров прихватил с собой в полет чижей для наблюдения «за летанием птиц» на большой высоте.
Шар Захарова был не слишком большой по своим размерам. Он не смог сразу набрать нужную высоту, и пришлось сразу сбросить весь балласт. Этого оказалось недостаточно. Выпустили всех чижей и сбросили их клетку, за чижами на землю полетели почти все съестные припасы. Но и тогда шар не хотел подниматься. Захарову пришлось расстаться с частью инструментов и химических реактивов. В конце концов ученый даже сбросил с себя фрак. Шар стал набирать высоту. Когда он поднялся над землей на два с половиной километра, Захаров принялся проводить опыты. Он выяснил, что каждые 100 метров температура падает на 0,75 градуса. С помощью рупора Захаров установил, что отраженный от земли звук доходит до гондолы, и, следовательно, можно определить высоту полета и др.
Применять воздухоплавание в военных целях также впервые решили в России. Во время войны с Наполеоном весной 1812 года к Александру I обратился немецкий механик Франц Леппих с предложением о строительстве 50 управляемых боевых аэростатов, поднимающих по 40 человек и по 12 000 фунтов полезного груза. Для строительства первого «летучего корабля» выбрали подмосковный дворец в селе Воронцово. Работа велась скрытно, всем говорили, что там строят подводную лодку.
Сто пятьдесят плотников, кузнецов и швей трудились над созданием этого летательного аппарата. Фактически это был первый в мире дирижабль с сорокаместной лодкой-гондолой посредине, в которой размещались пороховые фугасы и люк для их сбрасывания на цель. Передвижение в воздухе должно осуществляться с помощью весел, приводимых в действие мускульной силой гребцов. Лодка-гондола находилась прямо под окнами дворца. Оболочка аэростата объемом 11 500 м3 напоминала тело кита и была изготовлена из тафты, ее развесили на столбах непосредственно над лодкой, швы тщательно заделали, материю пропитали лаком. Вдоль стен располагались бочки с серной кислотой и железными опилками, в которых шла химическая реакция и выделялся водород. День и ночь следили за тем, как по матерчатым рукавам газ перетекает в «тело еростата». Наконец «Летучий корабль», слегка покачиваясь на якорях и швартовых, был готов к полету, его испытали, но по донесению градоначальника Москвы Ростопчина испытания не были удачными. Армия Наполеона подходила к Москве, и все части аэростата на 130 подводах были переправлены в Нижний Новгород, а затем в Ораниенбаум недалеко от Петербурга. Известно, что на весь проект было истрачено более 180 тысяч рублей. Дворец, в котором происходило строительство шара, вместе с картинной галереей и библиотекой с редкими архивными документами сожгли французы.
Но уже в 1849 году при осаде австрийцами Венеции нападающие применяли монгольфьеры для бомбардировки. Оболочка шара имела объем 94 м3 и была изготовлена из толстой писчей бумаги. К нижней части подвешивалась 30-фунтовая зажигательная бомба. Под оболочкой располагалась жаровня, изготовленная из кровельного железа. Топливом служил древесный уголь, семь килограммов которого хватало на 30 минут полета. Точность попадания не была высокой, но один только вид летящего монгольфьера, под которым была подвешена бомба, способная оторваться в любой момент, наводил ужас на итальянцев.
Как показал опыт, воздушный шар не так просто сбить. В 1850 году в Англии был произведен опыт ружейной стрельбы по шару «Nassau» объемом около 3000 куб. метров, с целью выяснить, от скольких пробоин он опустится. Потребовалось 120 пробоин, чтобы заставить шар медленно снижаться. Однако широкого распространения на театрах военных действий в XIX веке воздушные шары не получили из-за своей громоздкости и сложности в управлении, главным образом их использовали для наблюдения за противником. А во время франко-прусской войны 1871 года посредством аэростатов была налажена связь окруженного немцами Парижа с остальной Францией. За 4 месяца на 65 аэростатах объемом 1—2 тыс. м3 было переправлено 3 млн. писем и депеш общим весом 16 675 кг, а также 150 пассажиров.
В 1871 г. воздушный шар был впервые использован для политической агитации. Парижские коммунары пользовались аэростатами для разбрасывания листовок революционного содержания.
Первый проект управляемого аэростата с воздушными винтами, вращаемыми вручную, был выдвинут в 1784 г. французским инженером Ж. Менье. В 40-х годах XIX века проекты управляемых аэростатов были предложены русским военным инженером И.И. Третесским, предусматривавшим, в частности, ракетный двигатель. Но только 24 сентября 1852 состоялся первый управляемый полет в безветренную погоду со скоростью до 11 км/ч. Его совершил француз А. Жиффар на аэростате с паровым двигателем. Так появился первый реальный дирижабль — снабженный двигателем аэростат. Первый успешный полет дирижабля по заданной траектории со скоростью 22—25 км/ч также совершили французы. Пилот А. Сантос-Дюмон 13 ноября 1899 г. облетел вокруг Эйфелевой башни и благополучно вернулся к месту старта.
Экстремалы XIX века
Первая крупная катастрофа в воздухоплавании, потрясшая весь мир, случилась в конце века в 1897. Вылетев на аэростате объемом 5000 м3 с острова Шпицберген, швед С. Андре с двумя спутниками пытался достичь с попутным ветром Северного полюса. Но попытка была неудачной — воздухоплаватели погибли, не рассчитав свои силы.
Самым экстремальным пилотом XIX века был Евгений Годар. Свой первый полет он совершил в 19 лет, его бумажный монгольфьер на высоте 40 метров лопнул, и Годар упал на черепичную крышу. Во время четвертого полета в Булони 28 сентября 1847 года от пламени жаровни загорелась оболочка шара, и он упал в море. Пилота спасли рыбаки. Позже Евгений Годар перелетел Альпы, Пиренеи, летал над Америкой.
Годар совместно с командиром учебного воздухоплавательного парка поручиком Кованько специально для России построил монгольфьер объемом 3000 м3. Для наполнения его оболочки была вырыта круглая яма, в ее центр была поставлена печь. По краям ямы были вкопаны столбы, на которые укладывался обруч входного отверстия воздушного шара. С двух сторон ямы на растяжках были установлены два высоких шеста, между которыми натягивалась веревка, к середине за макушку подвешивалась оболочка. Чтобы можно было подносить к печи солому, от ямы вырывалась траншея, которая сверху закрывалась редкой деревянной решеткой наподобие лестницы. Траншея одновременно служила поддувалом для печи, решетка не позволяла ткани оболочки проваливаться на дно траншеи.
В декабре 1880 года по инициативе великого русского химика Дмитрия Менделеева был основан VII воздухоплавательный отдел Русского технического общества. Отдел занимался метеонаблюдениями с использованием воздушных шаров. Финансировало его военное министерство. Начиная с 1883 года ежегодно, до 1890 года, выделялось по 1000 рублей — немалые по тем временам деньги.
19 августа 1887 г. Менделеев, чтобы посмотреть на солнечное затмение, на военном аэростате совершил полет из г. Клина длительностью 3 часа 36 минут на высоте 3350 метров.
В этом же году Константин Циолковский предложил проект цельнометаллического бескаркасного дирижабля с изменением его объема в полете и с подогревом газа.
XX век
Двадцатый век в истории воздухоплавания России начался с того, что 30 августа 1905 года с московского ипподрома стартовал первый в стране рекламный аэростат сигаретной фабрики «Катык». Пилот Жан Овербек, повиснув вниз головой на трапеции, разбрасывал над Москвой рекламные открытки.
1-й Всероссийский воздухоплавательный съезд, который наметил программу развития отечественного воздухоплавания, состоялся в начале 1918 года. А в мае 1918 г. в первом советском научно-авиационном учреждении «Летучая лаборатория» (Москва) под руководством профессора Н.Е. Жуковского создается аэростатный отдел, и уже через год с бронепоезда «Черноморец» в небо был поднят первый советский аэростат.
В 1922 г. в Советской России установлен первый мировой рекорд. Три пилота — Анощенко, Мейснер и Стобровский — на свободном аэростате совершили полет продолжительностью 22 ч 10 мин. на расстояние 1273 км из Москвы до озера Лиекса в Северной Карелии.
В 1900 г. в Германии совершил первый полет дирижабль Ф. Цеппелина. Это был дирижабль жесткой системы, конструкция которого вскоре стала основной для дирижаблей, строившихся в Германии, Англии и США. 12 мая 1926 г. подобный дирижабль «Норвегия» достиг Северного полюса, а в 1929 году немецкий дирижабль жесткой системы «Граф Цеппелин» объемом 105 тыс. м3 совершил кругосветный перелет протяженностью 35 тыс. км за 21 день с тремя промежуточными посадками. Средняя скорость полета была 177 км/ч. Позже в течение пяти лет этот дирижабль, совершив еще 143 полета в обе Америки, перевез 13 110 пассажиров. Наши пилоты приняли эти достижения Цепелина как вызов, им понадобилось 8 лет, чтобы доказать всему миру — советское, значит, лучшее.
29 сентября — 4 октября 1937 г. на дирижабле «СССР В-6» объемом 19 тыс. м3 с тремя двигателями мощностью 780 л. с. был установлен мировой рекорд продолжительности полета — 130 ч 27 мин. На борту дирижабля находились 16 человек.
30 января 1934 г. советские стратонавты на стратостате «ОАХ-1» объемом 24 920 м3 достигли высоты 22 тыс. м, пробыв в воздухе 7 ч 04 мин.
16 марта 1941 г. С.С. Гайгеров и Б.А. Невернов совершили рекордный (по продолжительности и дальности) полет на аэростате из Москвы в Новосибирскую область, пролетев за 69 ч 20 мин. 2767 км. К 1940 г. в СССР на спортивных аэростатах было совершено свыше 1000 полетов.
Из 24 официально зарегистрированных мировых рекордов в области воздухоплавания 17 были поставлены советскими пилотами.
В 50-е годы был совершен большой скачок в изучении физики атмосферы. Были открыты так называемые струйные течения в атмосфере. Возникла возможность создания карт струйных течений над всем земным шаром и прогнозирования трассы полета аэростата с момента его старта на несколько суток предстоящего полета. Одновременно с расширением знаний по физике атмосферы произошли и существенные изменения в воздухоплавательной технике. Химическая промышленность выпустила новые пластические материалы для изготовления оболочек. Эти материалы прозрачны, прочны, морозостойки, очень легки (1 м2 такой пленки весит 30—50 г) и мало нагреваются лучами солнца. На аэростате, выполненном из таких материалов, можно было достичь высоты около 40 км и продолжительности полета более 15 суток.
Современный рекорд высоты полета принадлежит американцам Малькольму Россу и Виктору Протеру, которые 4 мая 1961 г. поднялись над Мексиканским заливом на высоту 34 668 м, их шар был наполнен водородом. А вот самый высокий подъем на теплом воздухе на 19 811 метров совершил 6 июня 1988 года швед Пер Линдстранд.
11—17 августа 1978 г. американцы Бен Абруццо, Макси Андерсон и Ларри Ньюмен впервые на аэростате преодолели Тихий океан. 2 июля 2002 г. американец Стив Фоссетт установил мировой рекорд, облетев вокруг света за 13 дней 8 часов 33 минуты на шаре по имени «Дух Свободы».
А в декабре 1984 года советские воздухоплаватели установили до сих пор не побитый рекорд самого долгого космического полета воздушных шаров. «Вега-1» достигла Венеры в июне 1985 г. и на воздушном шаре выпустила в атмосферу Венеры модуль, который вел передачу данных об атмосфере Венеры на Землю в течение 56 минут.
Комментарии