Очерк И. Р.
Никто не знает, как летают птицы… К такому выводу неизменно приходили после всех бесчисленных наблюдений и работ, предпринимаемых с целью объяснить полет птиц.
Теоретические опыты насчитываются сотнями, по ни один из них не имел серьезного значения. Птиц и самых разнообразных насекомых снимали обыкновенным фотографическим аппаратом, затем снимали для кинематографа. Скальпель физиолога разобрал по частям трепещущий мотор птицы… Но птица хранила свой секрет. И установленные из опыта принципы, примененные затем к этой волнующей загадке, оказывались бессильными или даже явно противоречили наблюдаемым фактам.
Можно было прежде говорить, что если применить известные законы сопротивления среды к живым существам, способным летать, поневоле приходишь к заключению, что летание очень трудно, если и не совсем невозможно: что летание требует от животного большой затраты двигательной энергии, и что оно является без сомнения самым утомительным из всех способов передвижения. Но факты отрицают все эти заключения и показывают их нелепость.
Инженер Емихен, прекрасные труды которого по аэродинамике хорошо известны, сделал попытку выявить странные по сравнению с физическими законами аномалии полета птиц. Как бы птица ни летала, мускульная затрата энергии у нее очень незначительна. Это факт, который подтвердили самые тщательные испытания. Отсюда, стремление подражать форме птицы, стремление стоившее так дорого человеку. начиная с Икара…
Если взять чучело птицы в положении планирующего полета с распущенными крыльями и хвостом, мы увидим, что оно не сможет сделать того планирующего спуска, который мы наблюдаем у живой птицы. Какова бы ни была высота, с которой вы бросите это чучело птицы, оно со свинцовой тяжестью упадет на землю.
Если сопротивление, испытываемое этой безжизненной массой, оставалось бы таким же и у живой птицы, то у нее должна была бы быть замечательная атлетическая мускулатура.
Но самые строгие биологические исследования мускулов птицы не показали ничего ненормального как качественно, так и количественно. Это обыкновенные мускулы, очень немногим превосходящие мускулы соответствующих по размеру млекопитающих.
Ясно, что мертвое крыло не имеет уже никакого значения и поэтому нужно изучать живое, чувствительное крыло. Раскрыть тайну полета птицы могут только ее движения, ее усилия, рефлексы. Но еще вчера тайна эта оставалась неизвестной
Три французских ученых, Маньан, Хюгенар и Планиоль, посвятили долгие годы на изучение аэродинамики. Их работе мы обязаны, кроме других блестящих достижений, записи скорости полета авиаторов, определению кривой полета птиц, аэропланов и т. п… Всего несколько недель тому назад ими был подан во французскую Академию Наук отчет о результате их наблюдений над полетами птиц.
«Чтобы прийти к этому результату — пишут ученые в своем докладе, — мы попытались непосредственно измерить напряжения летящей птицы изобретенным нами аппаратом. Мы поместили этот аппарат на спину летящего голубя, который без труда может нести эту добавочную тяжесть».
Акцелерограф, изобретенный Маньаном и Хюгенаром, представляет настоящее маленькое чудо механики. Длина его 7 сантиметров, ширина 3 сантиметра, высота также 3 сантиметра, а вес всего только 55 грамм… И, несмотря на его миниатюрные размеры, он позволяет записывать напряжения птицы в вертикальном направлении и движение ее крыльев.
Этот аппарат с заведенным часовым механизмом просто надевается на приспособление вроде корсета, охватывающее тело птицы. Шея, крылья, лапы, хвост остаются свободными. Крепкая шелковая нитка, привязанная к лапкам, раскручивается с катушки и позволяет измерять скорость и останавливать полет птицы после сделанного ею известного перелета. Пружина освобождает при отлете записывающий цилиндр. Этот цилиндр имеет в диаметре 2 сантиметра и проделывает свой единственный круг в 6 секунд.
Различные записи, добытые учеными таким способом, показа «и, что отлет голубя вызывает значительные усилия. Кривая полета, которая изображена здесь на рисунке, начинается в тот момент, когда птица спущена с высоты 1 метра 50 с. от земли Птица удаляется с очень незначительной скоростью, сильно хлопая крыльями, делая ими в секунду от 6 до 8 ударов. Усилия достигают при этом такого напряжения, что в это мгновение голубь должен выносить свой собственный вес, умноженный в 4 раза.
Эта кривая, начертанная в некотором роде самой птицей, раскрывает нам много интересного. Надо думать, что ни одна фаза птичьего полета не останется теперь неисследованной. Маньан и Хюгенар, действительно, присоединили к своему аппарату добавочный механизм, управляемый ударами крыльев птицы, и функция которого заключается в том, чтобы освобождать цилиндр записей после некоторого количества ударов крыльев так, чтобы движение стилусов, делающих запись, началось бы только, когда птица в полном полете. Таким способом можно будет совершенно освободить птицу в нескольких километрах от ее голубятни, куда она принесет, несколько минут спустя, подробный «отчет» о своем путешествии. Цилиндр, вместе с записью усилий и амплитуды ударов крыльев, отметит также и время, благодаря вибрирующему острию, приведенному в движение полетом птицы.
Конечно, автомату нельзя передать разум животного, но точное знание свойств аэродинамики птиц, наших учителей в этой области, может помочь авиации достигнуть скорых и поразительных успехов.
Если птичий полет совершается с почти совершенно незначительной затратой двигательной энергии, то это происходит оттого, что птица имеет поддержку в окружающей атмосфере: это естественные ветры и ветры, созданные ее движением. Дело заключается в том, чтобы знать, в какой пропорции смогут авиаторы завтрашнего дня использовать эти силы, сегодня почти еще не эксплоатируемые. Некоторые техники даже предвидят, что настанет день, когда человек одной только мускульной силой, с помощью самых простых приспособлений, сможет подниматься на воздух и двигаться в воздухе так же легко, как он ходит теперь по земле или плавает… Сегодня мечты, завтра — действительность… Но на этот раз мечта благоразумна, потому что многие спортсмены, велосипедисты и состязающиеся в беге, затрачивают гораздо больше энергии, чтобы двинуться с места на земле, чем если бы им нужно было лететь.
Известный английский писатель Уэльс как-то сказал, что если человек когда-нибудь перестанет властвовать над нашей планетой, следующей «расой, овладевшей землей, будут пауки».
Есть поверье, что эти существа, такие непривлекательные с виду, перебрались к нам из каких-то других миров, но, как бы то ни было, пауки поражают человека удивительной сообразительностью, изобретательностью, смелостью и жестокостью.
Как тонка и кажется непрочной нить, сплетенная пауком! Сфотографированная через микроскоп, увеличивающей в 2.000 раз, нить эта кажется толщиной с лошадиный волос. Человеческий же волос, увеличенный во столько же раз, был бы толщиной в шесть дюймов. И паук такой непрочной, почти невидимой нитью, опутывает животных, во много раз больших, чем он сам!
Паук сплошь да рядом нападает на лягушек, змей, ящериц и даже летучих мышей и птиц.
Лягушки — самое любимое блюдо паука. Когда он голоден, он первым делом отправляется на ловлю лягушек. Наблюдения показали, как быстро исчезали лягушки из аквариума, поблизости с которым основался паук.
В Батавии нашли однажды змейку, длиной в 9 дюймов, которая попалась в сеть к пауку. Тело этого паука было не больше горошины. Он свил сеть в форме конуса, о конца которого висел канат толщиной с обыкновенную шелковую нитку для шитья. Еще живую змейку нашли подвешенной на этом канате. Голова и хвост ее были опутаны множеством таких нитей.
Такая же участь постигла и мышь. Она, вероятно, спала, пока паук обматывал паутиной хвост. А чтобы поднять мышь с полу, паук очень удачно воспользовался петлей и показал этим настоящее инженерное искусство.
В Новой Гвинее папуасы пользуются паутиной для рыбных сетей. Паук Новой Гвинеи относится к видам лесных паукож и плетет гигантскую паутину футов 6–7 в диаметре. В эту паутину пауки уловляют птиц с такой же легкостью, как наши домашние пауки ловят мух.
Папуас ставит в лесу бамбуковую палку, верхняя часть которой пригнута и подвязана так, что образует большую петлю.
Эта петля очень удобная рамка для плетения паутины. Темно-коричневый лесной паук, размером с орех, замечает это удобное для плетения паутины место и, конечно, пользуется им. Папуас же затем ловит этой доставшейся ему даром сетью — рыбу.
Если человек говорит о своем завоевании воздуха, то паук может доказать, что он много веков уже пользуется воздушными сообщениями. Пауки — искусные воздухоплаватели. В теплый день почти всегда можно видеть паука, предпринимающего прогулку по воздуху. Паук взбирается на высокую точку, опускает оттуда несколько нитей и несется затем на них, подхваченный ветром. Эти паучьи воздушные корабли находятся иногда на больших высотах. Моряки видели их даже в сотнях миль от берега.
Чего бы ни достиг человек, если бы он был в состоянии делать канаты, прочность которых соответствовала бы прочности нитей паутины! Сколько перекинулось бы воздушных мостов, поддерживаемых канатами, толщиной с обыкновенную веревку!
Полный переворот произошел бы в инженерном искусстве, если бы люди могли взять хороший урок у паука и узнать секрет, как плести веревки по его способу.
Таким, повидимому мало правдоподобным названием, можно окрестить недавно изобретенные пули, предназначенные для ловли диких животных.
Особенностью этих пуль является небольшая ампула с усыпляющей жидкостью и тонкое, соединенное с ней, пустое внутри острие. Когда такая пуля попадает в тело животного, жидкость быстро распространяется по кровеносной системе, и животное погружается в глубокий сон — столбняк. Этим самым делаются излишними сложные западни-ловушки — сонное животное связывают и кладут в клетку. Действие усыпительной пули сказывается и тогда, когда ею наносится даже самое легкое ранение Чего доброго — скоро кто-нибудь додумается до таких же «гуманных пуль», которые будут усыплять солдат противника, выводя его из строя во время сражения и лишая его возможности вернуться туда впродолжение более или менее значительного времени…
Есть изобретения, которые предчувствуются, ожидаются; предсказываются. Их появление неминуемо, их будущее значение ясно для всякого и все-таки, когда, наконец, они приходят в свет, их влияние на жизнь оказывается во много раз могущественнее, чем это думали раньше. Так было с изобретением железных дорог, с успехами авиации, то же самое ждет и беспроводную передачу энергии.
Успехи радиопередачи заставили изобретателей задуматься, нельзя ли использовать свойства электрических волн для того, чтобы передавать таким же способом десятки и сотни лошадиных сил. Вначале ответ был обескураживающе отрицателен. Но в последние годы, особенно после работ Маркони, в этой безнадежности как будто блеснул луч надежды В стремлении уменьшить мощность радио-станции, Маркони, работая с короткими радио-волнами, построил замечательную антенну, которая позволила посылать радио-волны по одному направлению. Пересылаемые таким образом радио-сигналы между Лондоном и Канадой могли восприниматься только вдоль этой линии. Тем самым впервые Маркони добился, хотя и в малом масштабе, беспроводной передачи энергии в одном направлении. Немедленно заработала творческая мысль и других электротехников. Вспомним опыты Тесла, заставившего гореть электрические лампочки, снабженные небольшой спиралью в сильном электрическом поле переменного тока; не менее удачные результаты дали работы Штейнмеца, Томаса и ряда других выдающихся экспериментаторов.
Что же надо, чтобы передать электрическую энергию без проводов? Необходимо превратить ее в электрические колебания огромной частоты с возможно малой длиной волны и, затем, при помощи особых металлических зеркал, отразить их, подобно пучку света по желаемому направлению, где другой такой же электрический прожектор должен их перехватить и превратить в обычный электрический ток. Задача эта, несмотря на кажущуюся простоту решения, — все-таки еще колоссально трудна, но зато ее удачное решение открывает перед техникой необъятные перспективы.
На левом рисунке видно, как будет обстоять дело с передачей энергии. Слева — энергия гидроэлектрическ. станции превращается в колебания большой частоты и посылается радио-прожектором в виде узкого пучка невидимых для глаза лучей. Справа, на высокой башне виден такой же приемник, от него по разным направлениям расходятся радио-лучи меньшей силы, воспринимаемые небольшими антеннами внутри домов и заводов. Справа же видна небольшая передаточная станция, превращающая радио-волны в обычный электрический ток. идущий по проводам.
Если этим мечтам суждено будет осуществиться. то это произведет в технике целый переворот. Излишними станут длинные и дорогостоящие медные проводники электропередач — их заменят собою мощные потоки электрических излучений. Эти же излучения могут сделаться страшнейшим орудием военного дела, стоит только направить такой электрический луч на какой-нибудь металлический или просто электропроводящий предмет, как в нем возникнут столь сильные индукционные токи, что они почти мгновенно сожгут его или расплавят.
Древние римские летописцы рассказывают. что император Калигула, знаменитый своими жестокостями и сумасбродствами (конь Калигулы в сенате!) велел построить однажды для себя на озере Неми около Рима замечательный корабль невиданных размеров и роскоши. Предание говорит, что на корабле были мраморные храмы и бассейны, шелковые золототканные паруса, зеленые висячие сады и фонтаны, что корпус его был построен из драгоценнейших сортов дерева и что весь он был изукрашен художественными произведениями из бронзы и мрамора. Прошли века и озеро Неми было осушено во время каких-то гидротехнических работ. Дно озера обнажилось и древней легенде суждено было воскреснуть. В иле действительно нашли остатки какого-то судна, полного редчайших произведений исскуства. Помещаемые два рисунка — снимок с бронзовой головы медузы и головы волка, держащего причальные кольца, дают нам некоторое представление о ценности найденных сокровищ.
В погоне за рекордами быстроты одна из американских автомобильных фирм (Санбим) построила недавно чрезвычайно интересную машину, наделавшую много шуму (в буквальном и переносном значении этого слова) в спортивных заграничных кругах. Строившиеся до сих пор машины обладали мотором самое большее 500–600 сил, при чем, как общее правило, мотор ставился впереди. Фирма Санбим, при постройке своей рекордной машины, носящей интригующее имя «Тайна С», поставила целых два мотора по 500 сил— один спереди, другой — позади шоффера. На приведенном рисунке видно устройство этой машины. Бросается в глаза низкое расположение всех частей и острые концы корпуса. Такое низкое расположение обычно уменьшает опасное раскачивание автомобиля при больших скоростях, а острые концы устроены с целью уменьшения лобового воздушного сопротивления. Летом это чудовище на колесах было испытано впервые известным автомобилистом Сигревом на плотном песочном пляже в Дайтоне. В результате этих испытаний удалось довести скорость автомобиля до 327 километров в час (конечно, на коротком расстоянии в несколько километров) и тем самым оставить далеко позади все прежние рекорды быстроты, не превосходившие 300 километров в час. В практической жизни такие скорости, конечно, не имеют значения, так как они достижимы только на специально подготовленных и совершенно свободных дорогах, но как показатель высокого мастерства современного автостроения, последний рекорд несомненно весьма характерен.