Приключения изобретений

НАД ЗЕМЛЁЙ

Что писали о первых воздушных шарах

Как же осуществлялась тысячелетняя мечта человека – уподобиться птице, подняться в воздух?

Уже много веков тому назад люди пробовали создать крылья, на которых можно было бы подняться ввысь. Но все попытки подражать птицам были неудачны. Учиться у природы изобретателям необходимо, но не всегда уровень техники позволяет воспроизвести механическими средствами движения живых существ, да и не всегда это оказывается лучшим путём.

Летать на машущих крыльях не удавалось. До аппаратов тяжелее воздуха с неподвижными крыльями додумались только в конце XIX века. Зато очень скоро после того как узнали, что тёплый воздух легче холодного и что есть газы легче воздуха (это учёные открыли в XVIII веке), появились воздушные шары.

Изобретателями воздушного шара считаются французы – братья Монгольфье.

Они склеили шар из плотной бумаги (позже шары делали из прорезиненной ткани) и наполнили его нагретым воздухом. Тогда воздух был такой же неразведанной, быть может таящей неведомые опасности стихией, как до последнего времени космос. И начинали воздух осваивать так же осторожно, как космос: сперва Монгольфье пустили шар без пассажиров, потом шар с животными и только после благополучного возвращения этого шара решились сами подняться в воздух. Это было осенью 1783 года.

С тех пор полёты на воздушных шарах, которые стали наполнять уже не нагретым воздухом, а водородом, делались всё чаще и чаще.

Но действительно ли Монгольфье первыми изобрели воздушный шар?

В одной старинной хронике записано, что «1731 года в Рязани подьячий Крякутный Фурвин сделал как мяч большой, надул дымом, поганым и вонючим, сделал петлю, сел в неё, и нечистая сила подняла его выше берёзы и после ударила его о колокольню, но он уцепился за верёвку, чем звонят, и остался тако жив. Его выгнали из города, он ушёл в Москву, и хотели закопать живого в землю или сжечь».

Не могли поверить, чтобы без помощи чёрта сумел человек подняться над землёй…

Меньше доверия заслуживает другая старинная запись:

«1729 года в селе Ключе, недалеко от Ряжска, кузнец, Чёрная Гроза называвшийся, сделал крылья из проволоки, надевал их, как рукава; на вострых концах надеты были перья мягкие, как пух из ястребков и рыболовов, и по приличию на ноги тоже, как хвост, а на голову, как шапка с длинными мягкими перьями; летал так, мало дело ни высоко, ни низко, устал и спустился на кровлю церкви, но поп крылья сжёг, а его едва не проклял».

Если запись говорит о действительном событии, то, значит, ряжский кузнец Чёрная Гроза изобрёл что-то вроде планера.

Неудивительно, что тёмные, неграмотные люди, подстрекаемые попами, принимали опыты полётов за происки «нечистой силы». Но интересно, что Екатерина II, которая любила выставлять напоказ свою заботу о просвещении и переписывалась с самыми знаменитыми учёными того времени, недалеко ушла от тёмных крестьян.

Когда французский воздухоплаватель Бланшар – он первым, в 1785 году, перелетел на воздушном шаре из Франции в Англию – захотел показать своё искусство в России, то Екатерина II попросила его оставить своё намерение, «ибо здесь отнюдь не занимаются тою или иною аэроманией, да и всякие опыты оной, яко бесплодные и ненужные, у нас совершенно затруднены».

Екатерина так же не разглядела важности опытов воздухоплавания, как позже Наполеон не увидел, какую огромную пользу могли бы принести ему пароходы Фультона.

Впрочем, некоторые приближённые Екатерины были дальновиднее: русский посол в Париже князь Барятинский писал ей, что «если бы в самом деле воздушные путешествия достигли подобного совершенства, то многое в сём ничтожном мире, благодаря возможности переноситься со скоростью с одного места на другое, приняло бы новый оборот, в особенности в делах политических и коммерческих. Силы военные и стратегические движения не могли бы ускользнуть от неприятеля: ни одна крепость не могла бы держаться, благодаря аэростатическим машинам, которые бросали бы с вышины горючие вещества».

Иначе говоря, Барятинский думал и о пользе воздухоплавания для быстрого передвижения, и о его военном значении. Он предвидел аэростаты-разведчики и даже бомбардировку с воздуха.

Но, конечно, очень немногие сумели так проницательно и далеко заглянуть в будущее. Когда в 1784 году француз Мениль пустил в Москве воздушный шар без пассажиров, то газета «Московские ведомости» сообщила об этом событии очень спокойно, как о вещи малоинтересной. Очевидно, тон газетной заметки объяснялся неодобрительным отношением к полётам царских чиновников.

Но всё же находилось немало любителей, делавших и пускавших воздушные шары. Екатерина II решила положить этому конец.

В том же 1784 году после опытов Мениля она издала указ:

«В предупреждение пожарных случаев и других несчастных приключений, могущих произойти от новоизобретённых воздушных шаров, наполненных горючим воздухом или жаровнями со всякими горючими составами, повелеваем мы сделать известным сообщение, чтобы с 1 марта до 1 декабря никто не дерзал пускать в воздух таких шаров под страхом уплаты пени».

Летом, значит, нельзя, а зимой и так никто не полетит.

Тем и кончились опыты воздухоплавания при Екатерине II.

Только после её смерти возобновились полёты. К ним тогда относились как к занимательной игрушке, вроде фейерверка. Воздушные шары иногда пускали цирковые артисты.

«Сего декабря 17, в среду, на Петровском театре, приехавшие с Санкт-Петербурга балансёры Г. Терци и Компания, Басси и Коко, славнейшие в своём искусстве, каковых ещё здесь, в Москве, никогда не бывало, будут иметь честь дать первое своё представление, о котором дано будет знать особливыми объявлениями».

Что же это было за представление? Об этом нам говорит другое объявление:

«Г. Терци сего мая 4 числа, пустя известный аэростатический воздушный шар, который имел в окружности 24, а в вышину 14 аршин, с желаемым успехом, и который плавал над Москвою очень долго в виду всех жителей, удостоился от почтенной публики лестного для себя одобрения, равно и показанное искусство его и Компании в гимнастике и балансировании, также и сожжённый фейерверк доставили, как он, Терци, мог приметить, зрителям немалое удовольствие… Благодарность же его почтеннейшей публике за её внимание неизъяснима. В сугубое изъявление оной намерен он, Терци, – если дождь или ветер не воспрепятствуют, – пустить в следующую субботу, то есть 9 числа, другой пробный шар, который будет иллюминован и, плавая в воздухе, представит прекрасную фигуру…»

Так забавлялись москвичи воздушными шарами без пассажиров.

А в то же время в Петербурге профессор Черни уведомлял «почтенную публику, что он воздушное своё путешествие назначил на 16 число сего октября месяца, почему просит покорнейше особ, желающих быть участниками здесь ещё никогда не виданного зрелища, благоволить подписные билеты к 10 числу сего месяца разобрать…»

Однако из полёта Черни ничего не вышло – ему никак не удавалось подняться в воздух. А пока он собирался, нетерпеливый граф Каменский, наскучив ждать, пока всё наладится, велел полиции заставить Черни пустить свой шар. Он послал квартальному надзирателю приказ: «Скажи профессору Черни, что на завтрашний день шар его может наедаться на месте, но послезавтра, в 11 часов поутру, хоть тресни, хоть он сам, профессор, роди, а шар его лети».

Даже этот грозный приказ не помог. Черни не удалось полететь.

Но всё же к воздухоплавательным опытам относились с большим интересом. Над неудачниками смеялись, удачным опытам аплодировали. Изредка в газетах появлялись серьёзные статьи о воздухоплавании, уже начали подумывать о возможности управлять воздушным шаром. А когда в 1803 году приехал в Петербург французский воздухоплаватель Гарнерен и совершил несколько полётов, то они имели такой успех, что Гарнерен заработал уйму денег.

Неуправляемый воздушный шар был изобретён в XVIII веке, а может быть, и раньше. И больше столетия люди не сумели двинуться дальше. Им даже казалось, что ничего лучшего и добиться нельзя. Пожалуй, удастся лишь значительно увеличить размеры воздушных шаров и научиться лучше использовать воздушные течения.

Американский писатель Эдгар По, автор превосходных фантастических рассказов, попробовал представить себе, каким будет воздухоплавание через тысячу лет. Он написал в 1848 году рассказ «Письмо с воздушного шара», помеченное 1 апреля 2848 года:

«Я изнываю на грязном воздушном шаре с компанией человек в сто или двести. Ужели изобретение никогда не зародится под человеческим черепом? Ужели мы навсегда обречены на бесчисленные неудобства воздушного шара? Неужели никто не придумает более удобного способа передвижения? Это путешествие черепашьим шагом – истинная пытка. Представьте себе, ведь мы делаем не более ста миль в час. Сегодня переговаривались со станцией плавучего телеграфа. Говорят, что, когда Морзе впервые изобрёл этот телеграф, никто не верил возможности проложить проволоку по морю. А теперь мы не в силах понять, в чём тут было затруднение. Что бы мы стали делать без атлантического телеграфа?

… Говорят, что, когда первый аэронавт доказывал возможность плавания в атмосфере по всем направлениям, опускаясь и поднимаясь, пока не попадётся благоприятное воздушное течение, современники даже не хотели его слушать.

Новый газ делает чудеса в связи с новым способом изготовления гуттаперчи. Как безопасны, покойны и во всех отношениях удобны наши современные аэростаты! Вот приближается к нам громадный шар со скоростью полутораста миль в час. Он переполнен пассажирами, там их человек триста или четыреста, и тем не менее он парит на высоте мили.

Впрочем, сто или даже двести миль в час – не особенно быстрое путешествие. Помните наш переезд по железной дороге через Канаду по триста миль в час?»

У Эдгара По была очень богатая фантазия – это мы знаем по другим его произведениям. Но в этом рассказе фантазия писателя оказалась бедной.

Что же сулит он людям через тысячелетие?

Те же железные дороги, что были в его время, только более быстроходные.

Те же воздушные шары, только на триста пассажиров и со скоростью, которую на самом деле не может дать пользование попутными воздушными течениями.

Ему даже не приходило в голову, что возможны летательные аппараты тяжелее воздуха, о чём думал ещё Леонардо да Винчи за четыреста лет до него. Не мечтал ещё По и об управляемых аэростатах, которые могут идти и против воздушных течений.

Больше всего нравится писателю, что через океан проложена телеграфная линия. Он думал, что через тысячу лет люди сумеют протянуть проволоку по поверхности океана. Эдгар По не знал, что за семь лет до того, как писал он свой рассказ, люди уже сумели проложить проволоку по дну моря. В 1841 году был проложен первый подводный кабель. А прокладка кабеля по дну Атлантического океана началась через три года после того, как написал Эдгар По свой рассказ!

Так вышло, что писатель, стараясь представить себе технику будущего тысячелетия, на самом деле отстал на семь лет от своего времени.

Воздушный корабль

Когда Константин Эдуардович Циолковский был десятилетним мальчиком, с ним случилось несчастье: после скарлатины он оглох, и глухота эта осталась на всю жизнь (другой знаменитый изобретатель – Томас Альва Эдисон, о котором вы прочтёте дальше, тоже оглох в детстве). Глухота, хотя неполная, всё же отдалила Циолковского от компании сверстников, товарищей по школе. Он пристрастился к чтению и очень рано начал самостоятельную научную работу. Без всякой помощи, пользуясь только книгами, Циолковский прошёл курс высшей математики. Окончив школу, он подготовился к экзамену на учителя и, сдав его, начал трудную из-за плохого слуха работу преподавателя.

Сколько сил ни отнимало у него преподавание, он всегда находил время для научной работы – и не только научной, но и изобретательской. Вести её было очень сложно, потому что не было денег для опытов. Жалованье учителя в то время было крохотное, а семья у Циолковского большая.

Над чем же он работал? «Самый удобный путь – воздушный, – писал позже Циолковский. – Он кратчайший, не замерзает, не требует ремонта, наиболее безопасный, существует для всей суши и всех морей. Быстрое движение атмосферы даёт способ выгодно сплавлять дешёвые грузы по ветру».

Управляемый воздушный корабль – вот что хотел создать Циолковский.

Воздушные шары были игрушкой ветра. Управлять их ходом было почти невозможно. Циолковский решил создать аппарат легче воздуха с двигателями внутреннего сгорания и рулями, сделать аэростат управляемым и быстроходным. Двигатель давал бы ему возможность держаться нужного направления, легко находить попутные воздушные потоки. А отыскав их, можно плыть по ветру с остановленным двигателем. Речь шла об аппарате, который потом назвали дирижаблем.

Первое его отличие от прежних аэростатов – форма. Воздушный корабль Циолковского имел форму не шара, а сигары – это намного увеличивает его скорость, потому что меньше сопротивление воздуха. Оболочку аэростата, по мысли Циолковского, нужно делать не из прорезиненной материи, а из листов волнистого металла, скреплённых так, что они могут растягиваться и сжиматься в зависимости от давления наполняющего аэростат газа и давления наружного воздуха.

Зачем оболочке растягиваться и сжиматься? Дело тут в замечательном изобретении Циолковского – температурном управлении аэростатом.

От нагревания лёгкий газ, которым наполнен аэростат (водород или гелий), расширяется и растягивает оболочку. Это увеличивает подъёмную силу воздушного корабля. А когда нужно опуститься, прекращается нагревание газа. Оболочка сожмётся, объём аэростата станет меньше, и он начнёт опускаться.

А нагревание газа по проекту Циолковского происходит очень просто: отработанные в двигателе газы не выбрасываются в воздух, а идут по трубе внутри оболочки, нагревая её и газ, которым наполнен аэростат. Трубу можно закрывать частично или совсем, изменяя этим температуру газа. Чем выше температура газа, тем он сильнее расширяется, раздувает оболочку и, значит, увеличивает подъёмную силу аэростата. А нагревание оболочки предохранит её от обледенения на высоте.

Прежние, неуправляемые, аэростаты могли во время полёта только уменьшать подъёмную силу, выпуская часть газа. А единственным способом увеличить подъёмную силу было облегчение веса аэростата – брали с собой балласт, обычно мешки с песком, и, когда хотели подняться повыше, балласт выбрасывали за борт. Разумеется, температурное управление подъёмом и спуском, изобретённое Циолковским, гораздо удобнее – оно избавляло от потери газа и от необходимости брать с собой балласт.

Двигатель внутреннего сгорания должен был приводить в движение винт, чтобы воздушный корабль мог лететь и против ветра.

Этот смелый и совершенно новый для того времени проект калужский учитель Циолковский закончил в 1890 году. Но напрасно пытался он заинтересовать своей идеей царское правительство или Русское техническое общество, которые могли бы дать денег на постройку аэростата.

Царские чиновники вообще не верили в русские изобретения. Даже созданные русскими инженерами Яблочковым и Лодыгиным электрические светильники пришли к нам из-за границы. А деятели Русского технического общества, считавшиеся специалистами по воздухоплаванию, были ярыми противниками управляемых аэростатов – без всякой проверки считали, что их строить нельзя да и не нужно.

Три великих русских учёных поддерживали Циолковского: Менделеев, горячо интересовавшийся воздухоплаванием, крупнейший физик Столетов и прославившийся позже «отец русской авиации» Жуковский. А инженеры, имена которых теперь помнят только потому, что они выступили против Циолковского, забраковали его проект. Один из них без всяких серьёзных доказательств писал, что «управляемые аэростаты никогда не будут орудиями для передвижения. А для войны они тоже почти бесполезны. Для передачи известий из осаждённого города гораздо проще, дешевле и вернее пользоваться беспроволочным телеграфом», – писал он.

Посол Екатерины II за сто лет до этого отзыва оказался проницательнее – он ведь предвидел и разведки с аэростата, и сбрасывание горючих веществ с высоты.

Почему же недальновидные инженеры оказались сильнее крупнейших учёных в споре о Циолковском? Да просто потому, что от них зависело – дать ли деньги для постройки модели дирижабля. И они постановили – не давать.

Циолковский пропагандировал свою идею дирижабля, выпускал книги, в которых излагал проект, но денег так и не достал.

Инженер Голубицкий напечатал в то время в газете большую статью о Циолковском.

Вот что он писал:

«Я познакомился с Циолковским в 1887 году в г. Боровске, куда попал случайно несколько лет тому назад, и крайне заинтересовался рассказами туземцев о сумасшедшем изобретателе Циолковском, который утверждает, что наступит время, когда корабли понесутся по воздушному океану со страшной скоростью, куда захотят. Я решил навестить изобретателя.

Первые впечатления при моём визите привели меня в удручающее настроение: маленькая квартира, в ней большая семья – муж, жена, дети – и бедность, бедность из всех щелей помещения; посреди разные модели, доказывающие, что изобретатель немножко тронут: помилуйте, в такой обстановке отец семейства занимается изобретениями! Однако ж, если бы люди никогда не занимались подобными «пустяками», то у нас не было бы ни пароходов, ни железных дорог, ни телеграфа, ни других изобретений, которыми облагодетельствовано человечество.

Беседы с Циолковским глубоко заинтересовали меня: с одной стороны, меня поражала крайняя простота приёмов, простое, дешёвое устройство моделей, а с другой – важность выводов. Невольно припомнилось, что великие учёные – Ньютон и многие другие – часто из ничего не стоящего опыта приходили к научным выводам неоценимой важности. Да, впрочем, кто не знает, что дело не в цене скрипки, а в таланте музыканта?

Через несколько времени мне удалось увидеть профессора Московского университета А. Г. Столетова. Я рассказал Столетову, что Циолковский – учитель, знает высшую математику, относится научно и серьёзно к своим работам и очень желал бы познакомить с ними других.

Благодаря Столетову для Циолковского создались такие условия, которые дали ему возможность прочесть несколько сообщений в Москве в научных и технических собраниях и напечатать свои работы.

… Недавно я был в Калуге и провёл весь вечер у Циолковского.

Циолковский показал мне новые простые приборы, которые позволяют определять зависимость сопротивления воздуха от формы аэростата.

Я ушёл от Циолковского с тяжёлыми думами. С одной стороны, я думал: теперь XIX век, век великих изобретений и открытий, переходная ступень, как пророчил Столетов, от века электричества к веку эфира, а с другой стороны – отсутствие всякой возможности для бедного труженика познакомить со своими работами тех лиц, которые могли бы интересоваться ими.

Должен заметить, что Циолковский не искал вовсе личного обогащения; ему хотелось бы лишь сделать свой вклад в те сокровища знаний, сумма которых приведёт человечество к обладанию воздушными океанами.

Циолковский мне говорил:

– Меня нисколько не страшит критика моих работ, но меня страшит моё полное одиночество, замалчивание и моё бессилие».

Умная это была статья и правильная. Но царские чиновники и на неё обратили так же мало внимания, как на самые проекты Циолковского.

А между тем в Германии начали работу над созданием управляемого аэростата. Через пять лет после опубликования проекта Циолковского богатый немецкий помещик, граф Фердинанд Цеппелин, представил германскому императору проект дирижабля, который был сложнее, дороже и менее совершенен, чем проект Циолковского.

Когда Циолковскому не удалось заинтересовать царское правительство своим изобретением, он попробовал обратиться к общественной помощи. Но у него не было возможности широко оповестить соотечественников о своём аэростате, о пользе, которую он может принести, и ему удалось собрать по подписке на постройку дирижабля… четыре рубля.

А граф Цеппелин получил при помощи германского императора миллионы. И дирижабли, названные по имени изобретателя «цеппелинами», строились в начале XX века один за другим.

Неудача Циолковского и успех графа Цеппелина объясняются не только тем, что Россия тогда была технически отсталой страной. Пожалуй, и Цеппелину не так легко было бы получить от правительства миллионы, если бы его воодушевляли те же идеи, что Циолковского.

Русский изобретатель мечтал об улучшении и удешевлении средств сообщения. «Кругосветное путешествие обойдётся не дороже 40 рублей, – писал Циолковский, – от Москвы до Петербурга – 50 копеек. Такой дешёвый проезд будет к услугам людей всегда, во всякое время и на всяком месте земного шара… Доставка 100 килограммов фруктов с экватора к нам обойдётся не дороже 5 рублей…»

Как показало будущее, возможности аэростатов не так велики.

Но всё же постройка их в то время, когда ещё не было самолётов, могла принести несомненную пользу человечеству.

А граф Цеппелин думал совсем не о том. Целью его работы была разведка с воздуха неприятельской территории и сбрасывание бомб. Именно то, что Цеппелин предложил военное изобретение, а не средство для мирного транспорта, дало ему возможность получить от германского правительства деньги на постройку дирижаблей.

«Цеппелины» принимали участие в сражениях первой мировой войны и притом не только со стороны немцев, но и с нашей. Царское правительство не поддержало Циолковского, даже не поручило специалистам изучить его конструкцию, хотя в генеральном штабе знали о проекте русского изобретателя. Армия приняла на вооружение дирижабли, не очень удачные – они в военных действиях почти никакой пользы не принесли.

В споре между воздушными кораблями, наполненными лёгким газом, и аппаратами тяжелее воздуха – самолётами – в споре, который возник в начале XX века, победу одержали самолёты, но не скоро.

Мечта о полёте возникла у людей в незапамятные времена. Но в древности не знали ничего легче воздуха, и поэтому даже мечта о воздушном шаре не могла возникнуть.

Ведь аэростаты – изобретение, в основе которого лежат научные открытия. Сперва узнали, что тёплый воздух легче холодного, а потом, в 1787 году, французский физик Антуан Лавуазье разложил воду, добыл из неё водород и обнаружил, что он легче воздуха.

А птиц наблюдали всякий день. Поэтому мечта о крыльях на тысячелетия старше мысли о воздушном шаре. Но всё-таки воздушные шары подняли человека в воздух на полтора или два века раньше, чем удалось осуществить полёт на крыльях.