Рекорды

Аэростаты и дирижабли. История возникновения аэростатов

Принцип полета летательных аппаратов легче воздуха был известен еще до 18 века, хотя многие считают что эре воздухоплавания положили начало эксперименты братьев Монгольфье, проводимые ими в конце 1700-х годов. Основные представления о принципах плавания физических тел в жидкой или газообразной среде были сформулированы более 2000 лет назад в трудах греческого математика Архимеда из Сиракуз. Архимед, более известный открытием закона, гласящего, что тело, погруженное в жидкость, теряет в весе ровно столько, сколько весит вытесненная им жидкость, понял, что этот же принцип применим и к газам, и ему приписывается изобретение в 250 году до нашей эры (неосуществимое) летающей хрустальной сферы. Изобретение барометра в 17 столетии придает определенную научную достоверность первому в истории официально зафиксированному проекту летательного аппарата легче воздуха. Франческо де Лана-Терци спроектировал воздушный корабль с четырьмя создающими подъемную силу сферами. Суть его идеи состояла в том, что из сфер, изготовленных из тонкой листовой меди, откачивался воздух для создания внутри вакуума. Таким образом, вес сфер, как считал де Лана-Терци, станет меньше на вес объема откачанного воздуха, и они смогут летать, если не будут привязаны к земле. Замысел де Лана-Терци вызвал большой интерес, но многие его современники-скептики, включая и некоторых конкурентов, работавших над созданием летательных аппаратов тяжелее воздуха, оказались более способными доказать невозможность постройки аппарата де Лана, нежели предложить свои альтернативные решения, реализуемые на практике. Однако демонстрация в 1654 году воздушного насоса, изобретенного Отто фон Герике, лишний раз подтвердила верность научного подхода, но, конечно, другие проблемы оказались непреодолимыми. Например, как сделать сферы достаточно тонкими, чтобы выиграть в весе, и в то же время достаточно прочными, чтобы выдержать атмосферное давление.

guinness-2

Рисунок летательного аппарата легче воздуха, предложенного иезуитом де Лана. По его замыслу, подъемную силу должны были обеспечить четыре тонкостенные медные сферы, прикрепленные тросами к гондоле
Первая успешная демонстрация модели воздушного шара, наполненного теплым воздухом, была осуществлена другим священником Бартоломео Лореицо де Гусмао, появившимся на свет спустя 15 лет после обнародования проекта де Лана-Терци. Однако де Гусмао тоже не смог избежать ошибок, и в 1709 году опубликовал рисунки (и даже построил модель) задуманного им летательного аппарата, объединявшего в себе черты орнитоптера и баллонета и известного под названием «Пассарола».

Но еще большее значение для будущего летательных аппаратов легче воздуха имело открытие английского ученого Генри Кавендиша, который в 1766 г. экспериментальным путем получил «горючий воздух». Газ, позже названный Лавуазье водородом, дал ключ к управляемому полету и добывался посредством дорогостоящего химического процесса. По иронии судьбы изобретатели первого реального летательного аппарата легче воздуха французы Этьен и Жозеф Монгольфье выбрали в качестве агента, обеспечивающего подъемную силу воздух, нагреваемый при сжигании твердого топлива. Прошло совсем немного времени, и в небо поднялся первый аэростат, наполненный водородом. Эксперименты, проводившиеся в Париже братьями Монгольфье, дали историкам основание считать 1783 год годом начала эры управляемых полетов Как это ни удивительно, но опасность, которую представлял собой «костер», подвешенный под оболочкой шара, ни в коей мере не охладил энтузиазма аэронавтов, поднимавшихся в небо на монгольфьерах. Следует заметить, что фамилия Монгольфье известна всем, тогда как имена людей, пилотировавших воздушные шары, построенные братьями, и подвергавшихся большим опасностям во время первых полетов, практически не известны никому.

В то время, как братья Монгольфье уже были готовы продемонстрировать свое изобретение Академии наук в Париже, эта организация провела сбор пожертвований с целью оказания помощи в работе по созданию газонаполненного аэростата и передала собранные средства профессору физики Жаку-Александру Сезару Шарлю. Он разрабатывал проект водородного аэростата и на эти деньги должен был приобрести большое количество железных опилок и серной кислоты для производства водорода. Такие действия Академии Наук можно было расценить, как акт черной неблагодарности по отношению к Монгольфье.

Опасность, которую представлял открытый огонь, нагревавший воздух для создания подъемной силы, заставила часть общественного мне-ния склониться к мысли о предпочтительности использования горючего водорода, тем более, что он обеспечивал большую продолжительность полетов. История свидетельствует: водород тогда одержал верх, хотя безопасность и надежность современных топливных баков, горелок и огнеупорных тканей типа «номекс» снова позволили монгольфьерам занять видное место среди прочих средств воздухоплавания.

От первых робких подъемов до смелых достижений прошло удивительно мало времени, особенно если вдуматься в тот факт, что аэронавты каждый раз отправлялись в неведомое — в те времена небеса все еще внушали людям благоговейный трепет. Это успокоение привело к трагедии, и два смелых полёта закончились гибелью аэронавтов, среди которых были и мужчины, и женщины. Первыми жертвами воздушной стихии стали аэронавты-мужчины, погибшие при попытке перелететь Ла-Манш на гибридном воздушно-водородном аэростате спустя почти два года после первого пилотируемого полета. Первая аэронавт- женщина погибла при пожаре, безрассудно запуская шутихи из корзины собственного аэростата. В обоих случаях причиной катастрофы стало вос-пламенение водорода. Мало кто представляет себе истинный размах воздухоплавания в 19 веке. На аэростатах летали для развлечения, спортивных достижений, серьезной исследовательской работы и наблюдений. Начиная с I860 года аэростаты нашли применение на военной службе, чему способствовала Гражданская война в Америке. Эта война привела к трем открытиям, которые самым серьезным образом повлияли па упрочение позиций аэростатов в армии. 18 июня 1861 года с привязного аэростата на землю было передано первое телеграфное сообщение, открывшее, таким образом, способ связи «воздух-земля». Второй новинкой стало изобретение передвижной полевой установки по производству водорода, в которой использовался процесс взаимодействия разбавленной серной кислоты с железом, а очистка газа осуществлялась с помощью извести. Третьим новшеством стало использование угольной баржи для транспортировки и буксировки аэростатов, что подсказало в дальнейшем идею создания авианосцев.

Однако первая настоящая военная операция с использованием аэростатов состоялась в период с 1870 по 1871 годы, когда защитники Парижа, окруженного прусскими войсками, использовали наспех изготовленные аэростаты для переброски из осажденного города донесений, писем, людей и почтовых голубей. Следствием этой операции стало развертывание пруссаками первых специально разработанных зенитных орудий, устанавливавшихся на повозках. Принимая во внимание тот факт, что период с 1895 по 1914 годы получил название «золотого века» воздухоплавания, становится ясно, что этот вид летательных аппаратов может рассчитывать на гораздо более долгую и славную жизнь, чем машины тяжелее воздуха. Большой интерес к полетам на аэростатах, возникший в последние годы, снова вывел монгольфьеры на авансцену спортивного воздухоплавания.

Современные аэростаты по-прежнему являются игрушками, отданными во власть ветра. Именно беспомощность аэростатов подсказала пионерам воздухоплавания идею использования воздушных винтов и рулей для горизонтального движения и путевого управления. Попытки управлять аэростатами, как правило сферической формы, при помощи этих средств продолжались много дольше, чем это обычно представляется. Так, например, документально зафиксировано, что шведский ученый и инженер Соломон Август Андре незадолго до злополучного полета а на Северный полюс в 1897 году оснастил парусами, общая площадь которых достигала 78,5 м2, мачту, фок и кливер своего аэростата «Орнен». Успешного путевого управления удалось добиться после изобретения воздушного корабля (дирижабля), который ушел от сферической формы, но стал намного больше и несравненно дороже при строительстве. Несмотря на лучшую управляемость, первые дирижабли терпели множество аварий, что, с учетом стоимости и размера дирижаблей, частично объясняет причины сохраняющейся популярности аэростатов.

Тем не менее, с развитием и существенным увеличением размеров дирижабль до 1915 года считался самым удобным и безопасным средством воздушного транспорта, грузовых перевозок, а также самым грозным военным летательным аппаратом в истории человечества.

Последние годы ознаменовались некоторыми крупнейшими достижениями аэростатов в истории авиации они перелетели через океаны, достигли невиданных размеров, побили рекорды дальности полета и скорости, снова готовятся к кругосветным путешествиям. Что касается дирижаблей, то английская корпорация «Эршип Индастриз» в 1990 году взяла под контроль компанию «Слингсби Авиэйшн», завладев технической документацией для производства гражданских дирижаблей «Скайшип- 500» и «Скайшип-600». Принадлежащая «Эршип Индастриз» половина пакета акций американской компании «Вестингауз Эршипс», которая разрабатывает дирижабль раннего оповещения «Сэнтинел-5000» для ВМС США. была выкуплена ее бывшим американским партнером «Вестингауз Электрик Корпорейшн».

Энциклопедия авиации