ВОЗДУХОПЛАВАНИЕ

A POPULAR TREATISE

 ON THE GROWTH OF AIR CRAFT AND

 ON AËRONAUTICAL METEOROLOGY

BY

Albert Francis Zahm, A.M., M.E., Ph.D.

SECRETARY OF THE AËRO CLUB OF WASHINGTON; GOVERNOR OF THE AËRO CLUB

 OF AMERICA; GENERAL SECRETARY OF THE INTERNATIONAL CONFERENCES

 ON AËRIAL NAVIGATION IN 1893 AND 1907; OFFICIAL AMERICAN

 DELEGATE TO THE AËRONAUTIC CONGRESS OF 1900; FORMERLY

 LECTURER ON MECHANICS IN THE UNITED STATES BUREAU

 OF STANDARDS, AND PROFESSOR OF MECHANICS

 IN THE CATHOLIC UNIVERSITY

 OF AMERICA

NEW YORK AND LONDON

 D. APPLETON AND COMPANY

 1911

Copyright, 1911, by

 D. APPLETON AND COMPANY

Published September, 1911

Printed in the United States of America

ПРЕДИСЛОВИЕ

Цель этой работы — в популярной форме изложить значительный прогресс воздухоплавания с момента его зарождения до наших дней. За исключением вводного обзора, в книге почти не упоминаются эксперименты, какими бы живописными или остроумными они ни были, если они не привели к прогрессу в этой области или не дали полезных результатов. В ряде случаев приводятся некоторые подробности, чтобы дополнить историю важных достижений; однако бесплодным усилиям непрактичных энтузиастов, какими бы известными или широко обсуждаемыми они ни были в свое время, уделяется мало внимания, если оно уделяется вообще. Неудачи и трагедии, если они упоминаются, описываются скорее ради извлечения уроков, чем ради любопытства. Печали и гротескные глупости воздухоплавателей-неудачников составляют длинную, но тщетную и бесполезную историю, имеющую мало отношения к эволюционной истории подлинной науки.

Общую историю воздухоплавания естественно разделить на четыре части, рассматривающие соответственно пассивные аэростаты, управляемые аэростаты (дирижабли), пассивные летательные аппараты тяжелее воздуха и управляемые летательные аппараты тяжелее воздуха; однако в данной работе пассивные летательные аппараты тяжелее воздуха не выделены в отдельную главу из-за их крайне низкой степени развития. Пассивные планеры, маневрирующие в воздухе исключительно за счет силы тяжести или приобретенного импульса, достаточно хорошо известны; но гораздо более интересные пассивные летательные аппараты, созданные человеком, способные подниматься без двигателя значительно выше своего начального уровня или парить высоко в небе и преодолевать большие расстояния за счет попутных ветров, все еще находятся в зачаточном состоянии. Можно надеяться, однако, что искусство парения, которое сейчас почти забыто из-за триумфального прогресса динамического полета, вскоре получит такое внимание, что будущие трактаты смогут рассказать о достижениях человека в парении, которые будут соперничать с ловкими и удивительными подвигами кондора и альбатроса, подобно тому как величественный полет динамического аэроплана теперь соперничает с мощным машущим полетом сильнейших хищных птиц.

Вслед за историей эволюции воздушных судов добавлено краткое описание среды, в которой они совершают полеты. В частности, были изучены обстоятельства, влияющие на плотность и движение воздуха; ведь плотность воздуха определяет статическую подъемную силу воздушных судов; плотность и скорость набегающего потока воздуха вместе определяют динамическую подъемную силу и сопротивление движению; в то время как скорость воздушного потока обуславливает возможную скорость перемещения в любом направлении. Поэтому важно, чтобы студент-аэронавт имел некоторое представление об общих свойствах воздуха, влияющих на его плотность, а также некоторые знания о возникновении и преобладании как великих атмосферных течений, так и местных ветров и невидимых турбулентностей, которые столь непосредственно касаются безопасности и эффективного продвижения воздухоплавателя.

Французские единицы измерения использовались наравне с английскими. Это представляется целесообразным, поскольку официальные правила и рекорды международных авиационных событий частично выражены в метрической системе. Более того, навигация в универсальной среде, по-видимому, требует таких же универсальных стандартов. В самом деле, особая миссия путешествий по миру заключается в том, чтобы устранить провинциализм и способствовать универсализации мышления, чувств и обычаев.

Чтобы облегчить книгу для массового читателя, некоторые интересные исторические факты и множество важных количественных данных помещены в Приложения, где они могут быть доступны для технического или специализированного читателя.

Приятный долг — выразить здесь свою признательность Корпусу связи армии США, Смитсоновскому институту и Бюро погоды США за значительную помощь в сборе материалов для этой работы. Доктор У. Дж. Хамфрис из Бюро погоды США любезно прочитал рукопись глав, посвященных атмосфере.

Я также выражаю благодарность журналам Scientific American и Aëronautics за использование фотографий для иллюстраций, а также производителям различных летательных аппаратов и господам У. Дж. Хаммеру, Карлу Динстбаху и А. С. Левино.

A. F. Zahm.

Cosmos Club, Вашингтон, округ Колумбия, январь 1911 г.

CONTENTS

CHAPTER
PAGE

INTRODUCTION

Introduction
3

PART I

GROWTH OF AËROSTATION

I.

—Early History of Passive Balloons
29

II.

—Practical Development of Passive Balloons
54

III.

—Early History of Power Balloons
78

IV.

—Introduction of Gasoline-Driven Dirigibles
101

V.

—Practical Development of Non-Rigid Dirigibles
115

VI.

—Development of Rigid Dirigibles
145

PART II

GROWTH OF AVIATION

VII.

—Model Flying Machines
173

VIII.

—Nineteenth Century Man-Flyers
202

IX.

—Aëroplanes of Adequate Stability and Power
235

X.

—Advent of Public Flying
256

XI.

—Strenuous Competitive Flying
283

XII.

—Forcing the Art
307

PART III

AËRONAUTIC METEOROLOGY

XIII.

—General Properties of Free Air
347

XIV.

—General Distribution of Heat and Pressure
363

XV.

—Permanent and Periodic Winds
376

XVI.

—Cyclones, Tornadoes, Waterspouts
394

XVII.

—Thunderstorms, Wind Gusts
422

APPENDICES

I.

—Stress in a Vacuum Balloon
443

II.

—Aëronautic Letters of Benjamin Franklin
446

III.

—Successful Military Dirigible Balloons
456

IV.

—The Relations of Weight, Speed, and Power of Flyers
478

V.

—Curtiss’ Hydro-Aëroplane Experiments
481

INDEX
487

СПИСОК ТАБЛИЦ

FACING

PAGE

Plate I

 Glaisher and Coxwell.

 Parseval Kite Balloon.

66

Plate II

 Haenlein’s Gas-driven Dirigible.

 Wölfert’s Benzine-driven Dirigible.

 Santos-Dumont’s Dirigible, No. 16.

98

Plate III

 The Lebaudy.

La Patrie.

 Lebaudy’s Morning Post.

116

Plate IV

La Ville de Paris.

Colonel Renard.

124

Plate V

Zodiac III.

Zodiac IV.

128

Plate VI

La Belgique.

 Italian Military Dirigible No. I bis.

130

Plate VII

Clément-Bayard I.

Clément-Bayard II.

132

Plate VIII

U. S. Signal Corps Dirigible I.

Gross II.

138

Plate IX

Parseval I.

Parseval II.

140

Plate X

Gross III.

 Zeppelin Airship Structure.

146

Plate XI

 Zeppelin Dirigible Resting on the Water.

 Zeppelin Dirigible over Zürich.

160

Plate XII

 Henson’s Aëroplane.

 Ader’s Aëroplane.

182

Plate XIII

 Stringfellow’s Aëroplane (Front).

 Stringfellow’s Aëroplane (Side).

186

Plate XIV

 Phillips’s Tethered Aëroplane.

 Phillips’s Aëroplane.

192

Plate XV

 Langley’s Steam Model.

 Langley’s Gasoline Model.

 Langley’s Two Surface Gasoline Model.

194

Plate XVI

 Lilienthal’s Monoplane Glider.

 Lilienthal’s Biplane Glider.

 Pilcher’s Monoplane Glider.

212

Plate XVII

 Chanute’s Five-Deck Glider.

 Herring in Chanute Biplane.

 Herring’s Compressed-air Biplane.

218

Plate XVIII

 Maxim’s Aëroplane.

 Langley’s Large Aëroplane.

226

Plate XIX

 First Wright Glider.

 Second Wright Glider.

246

Plate XX

 First Wright Aëroplane (Rear).

 First Wright Aëroplane (Side).

248

Plate XXI

 Montgomery’s Aëroplane.

252

Plate XXII

 Santos-Dumont’s Biplane.

 Santos-Dumont’s Demoiselle.

258

Plate XXIII

 Farman Biplane, 1908.

 Farman Biplane, 1909.

 Harmon in Farman Biplane.

260

Plate XXIV

 The Red Wing.

 Curtiss Biplane.

 Curtiss Biplane with Pontoons.

264

Plate XXV

 Blériot Flying Over Toury-Artenay Circuit.

 Blériot Monoplane No. VIII.

 Blériot Monoplane No. IX.

268

Plate XXVI

 Wright Biplane of 1908.

 Standard Wright Biplane of 1910.

 Wright Racing Biplane of 1910.

272

Plate XXVII

Blériot XI with Moisant Aviator on Mexican Border.

Blériot XII.

286

Plate XXVIII

Antoinette Monoplane of 1909.

Antoinette Monoplane of 1910.

288

Plate XXIX

 Esnault-Pélterie Monoplane, Early Pattern.

 Esnault-Pélterie Monoplane of 1910.

302

Plate XXX

 Grade Monoplane.

 Cody Biplane.

304

Plate XXXI

 Fabre Hydro-aëroplane.

 Paulhan Hydro-aëroplane.

 Moisant Metal Monoplane.

332

Plate XXXII

 Curtiss Starting from the Water.

 Curtiss Biplane for Land and Water.

 Curtiss Triplane Risen from the Water.

482

СПИСОК ИЛЛЮСТРАЦИЙ В ТЕКСТЕ

FIG.

 
PAGE

1.

—Da Vinci’s designs for human flying-gear
9

2.

—A possible air-scout
12

3.

—Blanchard’s flying-machine
17

4.

—Lana’s proposed vacuum balloon
24

5.

—Montgolfier’s experimental balloon
34

6.

—Charles’ first hydrogen balloon
36

7.

—Montgolfier’s passenger balloon
39

8.

—Charles’ passenger balloon
43

9.

—La Flesselle
50

10.

—The Great Balloon of Nassau
55

11.

—Car of Nadar’s balloon
61

12.

—Diagram of a modern spherical balloon with ripping panel
75

13.

—Blanchard’s dirigible balloon, 1784
80

14.

—Robert Brothers’ dirigible, 1784
82

15.

—General Meusnier’s proposed dirigible, 1784
85

16.

—Rufus Porter’s dirigible, 1820
87

17.

—Jullien’s model dirigible, 1850
88

18.

—Giffard’s steam dirigible, 1852
89

19.

—Dupuy de Lome’s dirigible, 1872
92

20.

—Renard’s dirigible, La France, 1884
94

21.

—La Ville de Paris
121

22.

—Le Petit Journal, Zodiac type
128

23.

—Clément-Bayard II, 1910
133

24.

—Morning Post dirigible, 1910
135

25.

—Route of British military dirigibles from France to England, 1900
137

26.

—Da Vinci’s helicopter
175

27.

—Da Vinci’s parachute
176

28.

—Veranzio’s parachute
178

29.

—Lenormand’s parachute, 1784
179

30.

—Paper traveling parachute
181

31.

—Wenham’s aëroplane, 1866
185

32.

—Penaud’s aëroplane toy, 1871
187

33.

—Tatin’s aëroplane model, 1879
188

34.

—Hargrave’s model screw monoplane, 1891
190

35.

—Hargrave’s kite
191

36.

—Launoy and Bienvenu’s helicopter, 1784
198

37.

—Forlanini’s helicopter, 1878
200

38.

—Le Bris’ aëroplane, 1855
204

39.

—Mouillard’s aëroplane
208

40.

—Blériot’s Toury-Artenay aëroplane circuit, 1908
269

41.

—Map of the “Circuit de l’Est”
330

42.

—Diagram of Curtiss hydro-aëroplane
333

43.

—The Etrich monoplane of 1910
336

44.

—Summer and winter average vertical temperature gradients
369

45.

—General circulation of the atmosphere
378

46.

—Normal Wind direction and velocity for January and February (Köppen)
381

47.

—Normal Wind direction and velocity for July and August (Köppen)
383

48.

—Trade and counter-trade winds
384

49.

—Velocity diagram in horizontal section of a cyclone
398

50.

—Funnel-like cloud sometimes observed in a tornado
409

51.

—Vertical section of the St. Louis, Mo., tornado of May 27, 1896
411

52.

—Horizontal section of St. Louis tornado of May 27, 1896
412

53.

—Vertical section of short tornado
414

54.

—Vertical section of a tall tornado
415

55.

—Vertical section of a hail tornado
417

56.

—Universal anemograph
428

57.

—Records of wind variation in horizontal and vertical direction
429

58.

—Records of Wind speed obtained by Langley
433

ВВЕДЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

FANCY AND FOLK-LORE

Of silver wings he took a shining pair,

Fringed with gold, unwearied, nimble, swift;

With these he parts the winds, the clouds, the air,

And over seas and earth himself doth lift.

Thus clad he cuts the spheres and circles fair,

And the pure skies with sacred feathers clift;

On Lebanon at first his feet he set

And shook his wings with rosy may-dews wet.

Tasso, Canto I, XIV.

Как прекрасно! Можем ли мы надеяться когда-нибудь путешествовать так, на крыльях, приводимых в движение силой человека? Это старый вопрос, когда-то дорогой и философу, и глупцу, но теперь важный главным образом для глупца. Или, скажем мягче, это дело нетехнических изобретателей — любителей, сельских жителей, людей, одержимых химерическими мечтами. Ибо мудрый аэронавт теперь относит этот проект к числу розовых иллюзий своей юности.

Овидий рассказывает историю, несомненно, заслуживающую доверия в его время, об искусном мастере, который вместе со своим сыном смело взлетел ввысь, как только они впервые надели крылья. Дедал, греческий архитектор, бежавший из Афин из-за убийства, отправился со своим сыном Икаром на остров Крит, где построил знаменитый лабиринт для царя Миноса. Он прогневал этого монарха и был брошен в тюрьму. Чтобы сбежать, он сделал крылья для себя и своего сына, на которых они улетели далеко над морем. Но Икар в своем восторге взлетел слишком близко к солнцу, погубил свои крылья, упал в море и утонул. В доказательство этого у нас есть Икарийское море, названное в честь несчастного мальчика. Также у нас есть очаровательная поэма Овидия:

In tedious exile now too long detain’d

Daedalus languish’d for his native land;

The sea foreclosed his flight, yet thus he said;

“Though earth and water in subjection laid,

O cruel Minos, thy dominion be,

We’ll go through air; for sure the air is free.”

Then to new arts his cunning thought applies,

And to improve the work of nature tries.

A row of quills, in gradual order placed,

Rise by degrees in length from first to last;

As on a cliff the ascending thicket grows;

Or different reeds the rural pipe compose:

Along the middle runs a twine of flax,

The bottom stems are join’d by plaint wax;

Thus, well compact, a hollow bending brings

The fine composure into real wings.

His boy, young Icarus, that near him stood,

Unthinking of his fate, with smiles pursued

The floating feathers, which the moving air

Bore loosely from the ground, and wafted here and there:

Or with the wax impertinently play’d,

And with his childish tricks the great design delay’d.

The final masterstroke at last imposed,

And now, the great machine completely closed;

Fitting his pinions on, a flight he tries,

And hung self-balanced in the beaten skies.

Then thus instructs his child: “My boy, take care

To wing your course along the middle air:

If low, the surges wet your flagging plumes;

If high, the sun the melting wax consumes.

Steer between both: nor to the northern skies,

Nor South Orion, turn your giddy eyes,

But follow me; let me before you lay

Rules for the flight, and mark the pathless way.”

Thus teaching, with a fond concern, his son,

He took the untried wings, and fix’d them on:

But fix’d with trembling hands; and, as he speaks,

The tears roll gently down his aged cheeks;

Then kiss’d, and in his arms embraced him fast,

But knew not this embrace must be the last;

And mounting upward, as he wings his flight,

Back on his charge he turns his aching sight;

As parent birds, when first their callow care

Leave the high nest to tempt the liquid air;

Then cheers him on, and oft, with fatal art,

Reminds the stripling to perform his part.

These, as the angler at the silent brook,

Or mountain shepherd leaning on his crook,

Or gaping ploughman, from the vale descries,

They stare, and view them with religious eyes,

And straight conclude them gods; since none but they

Through their own azure skies could find a way.

Now Delos, Paros, on the left are seen,

And Samos, favour’d by Jove’s haughty queen;

Upon the right, the isle Lebynthos named,

And fair Calymne for its honey famed.

When now the boy, whose childish thoughts aspire

To loftier aims, and make him ramble higher,

Grown wild and wanton, more embolden’d flies

Far from his guide, and scars among the skies:

The softening wax, that felt a nearer sun,

Dissolved apace, and soon began to run:

The youth in vain his melting pinion shakes,

His feathers gone, no longer air he takes:

“Oh! father, father!” as he strove to cry,

Down to the sea he tumbled from on high,

And found his fate; yet still subsists by Fame,

Among those waters that retain his name.

The Father, now no more a father, cries:

“Ho, Icarus! where are you?” as he flies;

“Where shall I seek my boy?” he cries again,

And saw his feathers scatter’d on the main;

Then cursed his art; and funeral rites conferr’d

Naming the country from the youth interr’d.

Как нежно и тревожно прощание того джентльмена по сравнению с современной модой в подобных обстоятельствах! О двух американцах в Берлине, которые упали с высоты четырех тысяч футов на воздушном шаре, не записано, чтобы они целовались или плакали. Но какой-нибудь тевтонский Овидий еще может украсить этот рассказ причудливыми прикрасами.

Если отнестись к Дедалу более серьезно, можно заметить, что у него было мало подражателей. Это потому, что он никогда по-настоящему не летал, и никто другой не может летать таким образом. Иными словами, ни один человек не может достичь практического полета на крыльях, приводимых в движение его собственной мускульной силой. Физически возможно, что атлет, приложив геркулесову энергию на несколько секунд, сможет удержаться на крыльях огромного размаха; но при малейшем дуновении ветерка он будет так же беспомощен, как семя чертополоха.

Фактическую площадь крыла, необходимую для человека заданного веса и силы, можно грубо оценить; по крайней мере, можно определить нижний предел его размера. Лорд Рэлей на чисто теоретических основаниях вычислил, что человек, управляющий воздушным винтом диаметром 280 футов, движущимся без потерь на трение, мог бы поддерживать свой вес в течение восьми часов в день при комфортном темпе работы. Но эта оценка не включает вес самого винта. Приложив в десять раз больше своей обычной мощности, человек мог бы поддерживать свой вес с помощью 28-футового винта.

Физическая основа вычислений одинакова для любого типа летательного аппарата, будь то птица, человек или машина. Его вес должен поддерживаться за счет отбрасывания воздуха вниз. Колибри в своей воздушной паузе, пчела, парящая рядом с цветком, опираются на отбрасываемый вниз столб воздуха. Орел, планирующий домой в сумерках, может встретить среду в полном покое, но он оставляет за собой нисходящий след, возможно, невидимый, но от этого не менее реальный. Во всех случаях нисходящий импульс, сообщаемый воздуху в секунду, должен быть равен весу, поддерживаемому его реакцией. Если крылья очень большие, можно отбрасывать вниз пропорционально большую массу воздуха и получать поддержку с гораздо меньшими усилиями.

Горизонтальный полет обещает немногим больше, чем прямой подъем с помощью винта, при слабой энергии человеческих мышц. Лучшие современные аэропланы несут менее 100 фунтов на лошадиную силу, в то время как средний человек должен весить вместе с легкой машиной не менее 200 фунтов и, следовательно, должен развивать более двух лошадиных сил во время полета. Такая отдача энергии истощила бы сильного атлета за несколько секунд. Следовательно, со всех точек зрения представляется, что полет по-дедаловски, который все еще имеет своих приверженцев в той или иной форме, был и всегда будет совершенно непрактичным.

Раскин находит еще одно возражение против последователей крылатой руки. В своем рассуждении о равновесии ангелов он жалуется, что существа традиционного двукрылого типа лишены гравитационного баланса. Такие создания раздражают воображение опасениями за их устойчивость; следовательно, они не могут быть полностью прекрасными. Центроид ангела находится в пояснице, тогда как центр опоры крыльев расположен далеко впереди; поэтому горизонтальное равновесие абсурдно и неэстетично. Научный художник, следовательно, с болью смотрит на картину прекрасной дамы, парящей горизонтально в пространстве, поддерживаемой только за переднюю часть.

Мильтон ловко предупреждает это порицание. В концепции своего славного Рафаила он мастерски обеспечивает равномерную и адекватную поддержку:

Six wings he wore, to shade

His lineaments divine; the pair that clad

Each shoulder broad, came mantling o’er his breast

With regal ornament; the middle pair

Girt like a starry zone his waist, and round

Skirted his loins and thighs with downy gold,

And colors dipped in Heaven; the third his feet

Shadowed from either heel with feathered mail,

Sky-tinctured grain. Like Maia’s son he stood,

And shook his plumes, that heavenly fragrance filled

The circuit wide.

Леонардо да Винчи, который был одаренным инженером, а также художником, разработал летательный аппарат для человека, который демонстрирует некоторое динамическое улучшение по сравнению с механизмом ангелов, летающих богов и гоблинов старых времен. Как показано на прилагаемом эскизе, он обеспечивал гравитационный баланс за счет использования расширяющегося хвоста, выступающего далеко назад. Более того, в движении должны были участвовать как руки, так и ноги. Эта конструкция считается очень примечательной для времени, в которое она была создана, вероятно, за несколько лет до открытия Америки; и все же это лишь одно из причудливых аэронавтических изобретений да Винчи, как будет показано позже.

Менее тщетной схемой авиации может быть использование птиц. Если один орел может поднять ребенка, несколько, возможно, смогут нести человека. Они физически способны; они недороги; они неутомимы, проворны, быстры. Может потребоваться некоторая упряжь, некоторое обучение; но это приходит к трудолюбивым. По-видимому, такое передвижение — это спорт, достойный развития; королевское искусство, если угодно; ибо кто не хотел бы мчаться по небу в пурпурном паланкине, несомом императорскими орлами?

Кай Кавусу, царю Персии, приписывается путешествие такого рода, как описано в «Шахнаме», или «Книге царей», написанной в десятом веке:

«Для царя стало делом великой важности, как он мог бы подняться на небеса без крыльев; и для этой цели он проконсультировался с астрологами, которые тотчас предложили способ, с помощью которого его желания могли быть успешно осуществлены.

Fig. 1.—Da Vinci’s Designs for Human Flying-Gear.

«Они придумали украсть из орлиного гнезда птенцов, которых они вырастили с большой заботой, снабжая их укрепляющей пищей.

«Затем была подготовлена рама из алоэвого дерева, и на каждом из четырех углов был закреплен перпендикулярно дротик, увенчанный на острие козьим мясом. К каждому углу снова был привязан один из орлов, а посередине был посажен царь с кубком вина перед ним. Как только орлы проголодались, они попытались добраться до козьего мяса на дротиках и, хлопая крыльями и летя вверх, быстро подняли трон с земли. Голод продолжал мучить их, и, оставаясь все еще далеко от своей добычи, они поднимались все выше и выше в облака, унося изумленного царя далеко за пределы его собственной страны. Но после долгого и бесплодного усилия их силы иссякли, и, не в силах продолжать путь, вся конструкция рухнула с неба и упала в мрачной пустыне в Царстве Чин, где Кай Кавус был оставлен на съедение голоду, в одиночестве и в полном отчаянии».

Можно предпочесть одну птицу, на которой мог бы ездить верхом без седла мужчина или женщина с обычными навыками верховой езды. Поэтому ранние философы с некоторой тщательностью искали такое существо. Следующее рассказывается епископом Уилкинсом:

«Кардано и Скалигер единогласно утверждают, что среди индейцев есть птица столь огромная, что ее клюв часто используется для изготовления ножен или футляра для меча. А Акоста рассказывает нам о птице в Перу под названием кондор, которая сама по себе убивает и съедает целого теленка за один раз. И нет никакой причины, почему любое другое тело не может быть поддержано и перенесено по воздуху, даже если бы оно превышало размер этих птиц настолько же, насколько они превышают размер мухи. Марко Поло упоминает птицу на Мадагаскаре, которую он называет Рух, перья крыльев которой имеют 12 шагов, или шестьдесят футов в длину, и которая может с такой же легкостью подхватить слона, как наши коршуны мышь. Если бы это сообщение было хоть сколько-нибудь достоверным, оно могло бы послужить исчерпывающим доказательством для настоящего вопроса».

Поскольку птица Рух оказалась мифом, возникает вопрос, нельзя ли вывести птицу для верховой езды путем разумного разведения. Но этому противостоит закон квадрата-куба греческого геометра, с помощью которого ученый геолог доказал, что природа достигла предела своих ресурсов в создании крупных летунов, страус, например, слишком громоздок, чтобы летать вообще. В качестве последнего средства, тогда, человеческий карлик может уменьшить свой вес, чтобы приспособиться к птице. Безусловно, самая мощная птица может без труда нести самого легкого человеческого карлика.

Такая воздушная кавалерия проектировалась время от времени, и если бы она была должным образом развита, то могла бы найти интересное применение. Ее военная ценность, не говоря уже о гражданском использовании, была бы значительной. Воздушный разведчик, который мог бы спрятаться в верхушке дерева или небольшом облаке, а затем быстро вернуться домой с полными сведениями о враге, был бы эффективным и уникальным. В агрессивной войне это послужило бы плану того изобретательного англичанина, который предлагает отразить немецкое вторжение, отправляя птиц клевать дыры в военных воздушных шарах врага. Но здесь можно было бы обойтись без карлика, если бы птиц научили проявлять определенный интерес к атаке воздушных крейсеров своими клювами, или стальными шпорами, подобными тем, что у испанских бойцовых петухов, или когтями, обработанными химически, чтобы высекать огонь. Воробьи с серными наконечниками на пальцах могли бы легко уничтожить любую воздушную эскадру, если она горюча.

Возвращаясь к геологу, можно добавить, что, обнаружив главный предел для пернатых навигаторов, он пришел к выводу, как следствие, что полет человека навсегда невозможен. Это было в конце восьмидесятых годов. В 1901 году разносторонний астроном привел тот же закон, чтобы доказать, что аэроплан не может быть сделан так, чтобы нести человека. Вскоре, узнав, что это было достигнуто, он доказал во второй сладкоречивой статье, что аэроплан не может нести нескольких человек. Ошибившись дважды, он написал заключительную статью, объявляющую, что летательный аппарат в любом случае глуп, потому что он не может ремонтировать свои двигатели в небе!

Fig. 2.—A Possible Air-scout.

Из многочисленных смелых и трудолюбивых изобретателей, которые на протяжении далеких поколений запускали себя в воздух на каких-то видах жестких или вибрирующих крыльев, немногие были людьми с достаточным багажом в философии или механике и пользовались достаточной мерой успеха, чтобы заслужить мимолетное упоминание; хотя кажется, что никто до середины восемнадцатого века не внес постоянного вклада в реальное искусство механического полета, если исключить изобретательные наводящие устройства Леонардо да Винчи. Как бы искусно ни были спланированы или управлялись их летательные аппараты, результаты были потеряны для мира из-за неточного или неадекватного описания. Такими изобретателями были Дж. Б. Данте в пятнадцатом веке и маркиз де Баквиль в семнадцатом. Каждый из них совершил один или несколько значительных полетов, если мы можем верить непоколебимым свидетельствам их современников; но ни один не оставил эскиза своего устройства, ни школы последователей, чтобы продолжить его зрелищную практику.

Жан-Батист Данте, проницательный наблюдатель и глубокий математик, процветавший к концу пятнадцатого века, современник да Винчи и Колумба, как сообщают историки того дня, успешно плавал по воздуху на не вибрирующих крыльях, спроектированных им самим после тщательного изучения больших парящих птиц. Усевшись над крутой скалой на берегу озера Тразимено, он установил свои крылья к ветру под нужным углом, как устанавливают паруса судна; затем, подхваченный нарастающим бризом, он величественно поднялся ввысь и проплыл далеко над водами. Снова и снова он повторял эксперимент, пока слава о нем не обеспечила ему просьбу сделать демонстрацию на свадебных торжествах прославленного генерала Бартоломео Альвиано. Он принял приглашение и, стартовав с вершины самой высокой башни в городе Перуджа, пролетел над городской площадью и долго балансировал в пространстве среди криков и возгласов толпы, привлеченной в Перуджу новизной его выступления. Но, печально рассказывать, в самый первый раз, когда он выполнял эти чудесные маневры над твердой землей, а не над озером, один из рычагов, используемых для изменения угла атаки его крыльев, сломался, нарушив его воздушное равновесие и заставив его рухнуть на церковь Нотр-Дам, сломав одну из ног. После этого он преподавал математику в Венеции, где умер от лихорадки в возрасте сорока лет.

В 1742 году маркиз де Баквиль в возрасте шестидесяти двух лет объявил, что в определенный день он вылетит из своего дома на Сене, пересечет реку и приземлится в саду Тюильри. Собралась огромная толпа, заполнившая оба берега и два моста. В назначенный момент маркиз появился со своими крыльями и бросился с террасы. Он полетел в величественном и безмятежном равновесии на изящных крыльях, не похожих на крылья традиционных ангелов. Он планировал прямо к Тюильри и наслаждался счастливым полетом до самой середины реки. Затем что-то случилось; его движения стали прерывистыми и неуверенными; он рухнул вниз и сломал ногу на прачечной лодке. Причину его остановки там можно только предполагать, ибо ему нечего было сообщить. Он не совсем выполнил свою программу, но пролетел девятьсот футов восхитительно и приземлился, не намокнув.

Комментаторы удивлялись природе механизма, использованного Данте и де Баквилем. Историки решительно подтверждали факт полетов, но упускали из виду средства. Изобретатели, должно быть, использовали воздушные планеры какого-то типа, ибо адекватная движущая сила не была доступна до конца девятнадцатого века. Даже как эксперимент в планировании или парении, достижение Данте было самым смелым и удивительным, затмевающим лучшие выступления вплоть до двадцатого века. Странно, что в тот период науки человек, переживший такой опыт, будучи профессором колледжа, не оставил миру тщательного описания такого необычайного выступления. Предполагаемые полеты, однако, были несомненно осуществимы даже в тот отдаленный период, ибо конструкция воздушного планера — это простая задача, не выходящая за рамки возможностей мастеров пятнадцатого века нашей эры или даже пятнадцатого века до нашей эры, руководимых искусным проектировщиком.

Помимо схемы полета с крыльями, приписываемой Дедалу и рассматриваемой да Винчи, в последующие годы были разработаны различные другие планы. Воздушные колесницы и летательные аппараты были придуманы для более выгодного использования мускульной энергии. Во всех них, конечно, пассажир мог быть одновременно и силовой установкой, и капитаном корабля.

Одним из самых ранних аутентифицированных устройств такого рода было изобретение Бланшара, описанное им в Journal de Paris 28 августа 1781 года, почти за два года до изобретения воздушного шара, горячего воздуха, страстным поклонником которого он стал позже. Поскольку его устройство — лишь одно из большого числа тех, что появились до конца девятнадцатого века и появления легких двигателей, читателю, который желает более полного знакомства с управляемыми человеком воздушными судами, можно порекомендовать книгу г-на Шаню под названием «Прогресс в летательных аппаратах», которая описывает большое разнообразие таких изобретений и обсуждает достоинства и недостатки каждого.

Бланшар предваряет описание своей машины ответом на некоторые критические замечания по поводу своего проекта, по-видимому, высказанные его соседями. «Они возражают мне, — пишет он, — что полет — это не дело человека, а скорее пернатых птиц. Я отвечаю, что перья вовсе не нужны птице для полета; достаточно любой ткани. Муха, бабочка, летучая мышь и т. д. летают без перьев и с веерообразными крыльями из материала, напоминающего рог. Значит, не материал и не форма вызывают полет, а объем и быстрота движения, которые должны быть как можно более живыми».

«Они возражают, более того, что человек слишком тяжел, чтобы поднять себя в одиночку с помощью крыльев, тем более в судне, которое само по себе представляет огромный вес. Я отвечаю, что мой корабль чрезвычайно легкий; что касается веса человека, я прошу обратить внимание на то, что говорит г-н де Бюффон в своей «Естественной истории» по поводу кондора; эта птица, хотя и огромного веса, легко поднимает двухгодовалую телку весом не менее ста фунтов, и все это с крыльями размахом около тридцати-тридцати шести футов».

Затем он описывает судно как маленький корабль длиной четыре фута и шириной два фута, имеющий с обеих сторон два столба, каждый из которых поддерживает крыло длиной десять футов, все вместе образующее зонтик диаметром двадцать футов. Конструкция была проиллюстрирована гравером, который видел судно и был убежден в его практичности. В заключение изобретатель пишет, что люди увидят, как он рассекает воздух с большей скоростью, чем ворона, и при этом не теряя дыхания, будучи защищенным остроконечной маской особой конструкции. Но, поскольку он не выполнил свои обещания, он подвергся насмешкам, а также похвале со стороны местной прессы, одна из карикатур изображала его в момент совершения подъема перед толпой пучеглазых ученых и длинноухих ослов, носящих очки, чтобы подчеркнуть вид мудрости и торжественности.

Научная когорта Парижа, по-видимому, была нетерпелива к вниманию, которое пресса и люди уделяли Бланшару. Соответственно, в мае 1782 года выдающийся астроном Де Лаланд из Французской академии сделал мягкий выговор редакторам Paris Journal. «Господа, — писал он, — вы уделили так много времени воздушным судам и лозоходству, что можно в конечном итоге подумать, что вы верите в эти глупости, или что ученые, которые сотрудничают с вашим журналом, не имеют ничего, чтобы развеять эти абсурдные претензии. Позвольте мне, поэтому, господа, занять несколько строк в вашем журнале, чтобы заверить ваших читателей, что если ученые молчат, то только из-за своего презрения».

Fig. 3.—Blanchard’s Flying-machine.

«Было доказано, что для человека невозможно каким-либо образом подняться или даже удержаться в воздухе. Г-н Кулон из Академии наук на одном из наших заседаний год назад прочитал доклад, в котором ясно показал, рассчитав силу человека, определенную экспериментами, что ему потребовались бы крылья длиной две или три тысячи футов, движущиеся со скоростью три фута в секунду; следовательно, никто, кроме невежды, не стал бы предпринимать попытку такого рода».

Не прошло и нескольких месяцев после этого высокомерного заявления, как Бланшар взял Де Лаланда с собой в воздушный шар — «мертвых несут немые».

Расчет Кулона о том, что крылья человека должны быть длиной в полмили, должно быть, обескуражил тех изобретателей, которые верили в него; ибо, если допустить, что такие крылья могли поднять человека, кто мог бы поднять сами крылья? А в то время паровой двигатель только начинал развиваться; о нефтяном двигателе едва ли задумывались. Неудивительно, что люди с нетерпением обратились к воздушному шару, когда он наконец появился.

Существуют некоторые споры о том, кто первым ясно задумал осуществимый проект воздушного шара. Эта концепция, безусловно, не была новой для мира в 1783 году, когда Жозеф Монгольфье провел свой классический эксперимент. Действительно, до этой даты естествоиспытатели придерживались трех различных принципов воздушного плавания; во-первых, что лодка может быть сформирована из тяжелого материала так, чтобы плыть по верхней поверхности атмосферы, как металлическое судно плавает по воде; во-вторых, что закрытый корпус, содержащий частичный или полный вакуум, может быть сделан достаточно легким, чтобы подняться; в-третьих, что мешок может быть сделан плавучим путем наполнения его материалом, более легким, чем воздух. Конечно, теперь людям, сведущим в математике, ясно, что механически применим только принцип легкого газа. Но принцип вакуума все еще имеет приверженцев среди изобретателей, которые слишком «практичны», чтобы понимать или доверять точным расчетам; и первый принцип, хотя теперь отброшен всеми, был достаточно правдоподобным даже для выдающихся ученых до экспериментов Торричелли и его изобретения барометра в 1643 году. Поэтому может быть интересно заметить некоторые из предложенных или описанных воздушных судов, основанных на этих различных принципах. Следующее взято из Mendoza, Viridario, libri III, probl. 47:

«Любой латунный сосуд, полный воздуха, который в противном случае утонул бы, удерживается на поверхности воды, хотя естественно обладает гораздо большим удельным весом; следовательно, деревянное судно или судно из любого другого материала, помещенное на вершину воздушной поверхности и наполненное элементарным огнем, будет удерживаться в этом положении до тех пор, пока тяжесть судна не станет больше, чем поддерживающая сила огня, который оно содержит».

Это ясное научное изложение плана навигации в атмосфере по ее верхней поверхности, предполагающее существование отчетливой верхней поверхности. Комментируя этот отрывок, иезуит Шоттус в своей Magia Universalis использует выражение, которое указывает на его веру в то, что судно можно заставить плавать в воздухе, наполнив его эфиром или элементом огня. Он говорит:

«В таких выражениях этот вопрос рассматривался Мендосой (умер в 1626 г.); и нет никакой невероятности в его взглядах, будь то элемент огня, помещенный над воздухом, или, что еще более правдоподобно, эфир — то есть чистейший воздух. Хотя любое дерево, железо, медь, свинец и подобные металлы тяжелее равного объема воды и по этой причине утонут в воде, если их поместить туда одних, однако, если их изготовить в виде полых форм и наполнить нашим нечистым и тяжелым воздухом, они плавают на воде и приспособлены для строительства судов, и поддерживаются водой без опасности погружения; таким образом, хотя эти тела обладают большим удельным весом, чем наш воздух, тем не менее, когда они сформированы в лодку и наполнены этим очень легким материалом, они могут плавать в воздухе и являются подходящим материалом для строительства небольших судов, потому что вся работа, состоящая из маленького корабля и эфира, может быть сделана легче, чем равный объем нашего нечистого воздуха, даже в самой высокой области».

Поскольку Роджер Бэкон предложил подобное устройство в 1542 году, проект Мендосы не был полностью новым и, возможно, не был оригинальным. Бэкон, описывая свое воздушное судно, говорит: «Это должен быть большой полый шар из меди или другого подходящего металла, изготовленный чрезвычайно тонким, чтобы быть как можно более легким. Затем он должен быть наполнен «эфирным воздухом или жидким огнем» и запущен с какой-нибудь возвышенности в атмосферу, где он будет плавать, как судно на воде».

В 1646 году другой ученый иезуит опубликовал книгу Ars Magna Lucis et Umbræ in Mundo, в которой он рассказывает эпизод, указывающий на то, что один из его ордена использовал воздушный шар с горячим воздухом, чтобы запугать некоторых невежественных язычников. Следующая демонстрация, если бы она была описана современным миссионером, была бы принята как нечто само собой разумеющееся; почему же тогда мы должны серьезно подвергать сомнению эту историю, поскольку она описывает достижение, вполне возможное в то время, при условии, что необходимые материалы были доступны? И даже если предположить, что отчет является вымышленным, все же это научное описание практичного воздушного шара с горячим воздухом, представленное и подтвержденное ученым и искусным математиком более чем за столетие до того, как воздушный шар был публично продемонстрирован прославленными французами. Он пишет:

«Я знаю, что многие из наших отцов были спасены от самых неминуемых опасностей среди варваров Индии с помощью таких изобретений. Их бросали в тюрьму, и пока они не знали никаких средств для своего освобождения, кто-то, более хитрый, чем остальные, изобрел необычайную машину, а затем пригрозил варварам, что если они не освободят его товарищей, они вскоре увидят некоторые необычайные знамения и испытают видимый гнев Богов. Варвары посмеялись над угрозой. Тогда он сконструировал дракона из самой легкой бумаги, и в него он заключил смесь серы, смолы, воска и так искусно подготовил все свои материалы, что при воспламенении она освещала машину и демонстрировала следующую надпись на их местном языке: «Гнев Божий». Тело было сформировано, ингредиенты подготовлены, затем он прикрепил длинный хвост и предал машину небесам, и, подхваченная ветром, она взмыла ввысь к облакам. Зрелище дракона, так ярко освещенного, было ужасающим. Варвары, созерцая необычное движение призрака, были поражены величайшим изумлением и теперь, вспоминая об угрозе гнева Божества и словах отца, они боялись искупить наказание, которое он предсказал для них. Поэтому без промедления они распахнули ворота, они позволили своим пленникам выйти с миром и насладиться своей свободой. Тем временем огонь охватил машину и заставил ее вспыхнуть, и с взрывом, который был истолкован как последнее заявление об удовлетворении, она, по-видимому, сама по себе исчезла из виду, как будто выполнила свою сверхъестественную миссию. Таким образом, отцы, благодаря опасению, которое внушило это естественное проявление, получили то, что нельзя было купить за большое количество золота».

Возможно, читатель позволит еще один анекдот, не совсем из-за его научной ценности, а потому, что ему может понравиться сравнить отношение людей к воздухоплаванию в темные века с отношением его соседей в начале двадцатого века. В двух историях Джефа ле Министра и Де Колонии, города Лиона, приводится следующий отчет:

«К концу правления Карла Великого люди, жившие недалеко от горы Пилат в Швейцарии, зная, какими средствами мнимые колдуны путешествовали по воздуху, решили попробовать эксперимент и заставили некоторых бедных людей подняться на аэростате. Он опустился в городе Лионе, где их немедленно бросили в тюрьму, и толпа жаждала их смерти как колдунов. Судьи приговорили их к сожжению; но епископ Агобард приостановил казнь и послал за ними в свой дворец, чтобы он мог допросить их. Они ответили: «Qu’ils sont du pays meme, que des personnes de consideration les ont forcés de se laisser conduire, leur promettent qu’ils verroient des chose merveilleuses; et qu’ils sont veritablement descendu par l’air». Агобард, хотя он не мог поверить в этот факт, поверил в их невиновность и позволил им сбежать. По этому случаю он написал работу о суевериях того времени, в которой он продемонстрировал невозможность подняться в воздух; что это ошибка — верить в силу магии; и что она существует исключительно в доверчивости людей».

Одним из первых людей, сделавших воздушную модель, похожую на огненный шар, был знаменитый бразилец Бартоломео-Лоуренсо де Гусман, которого в его время называли «летающим человеком» и который, как сообщается, провел замечательный эксперимент по воздушному передвижению в Лиссабоне. Следующий отчет об этом найден в рукописи Феррейры:

«Гусман провел свой эксперимент 8 августа 1709 года во дворе Дворца Индий перед его величеством и большой и выдающейся аудиторией с шаром, который мягко поднялся на высоту зала Послов, а затем опустился таким же образом. Его поддерживали определенные материалы, которые горели и которые сам изобретатель поджег».

Все детали этого описания, которое было написано поколением или более до эксперимента Монгольфье, сразу же наводят на мысль о воздушном шаре с горячим воздухом. Но заметка, напечатанная в 1774 году и процитированная Кавалло, объясняет, что шары должны были транспортироваться газом. Несомненно, что в начале 1709 года Гусман обратился к Королю за патентом и исключительным правом на какое-то подобное изобретение, желая получить судебный запрет и суровое наказание за все нарушения. Заявка описывает машину, способную путешествовать по воздуху быстрее, чем по суше или морю, способную доставлять сообщения на пять или шестьсот миль в день войскам или в самые отдаленные страны, и даже адекватную для исследования регионов вокруг полюсов. Вполне современный промоутер сеньор Гусман. Король в ответ издал следующий указ:

«Согласуясь с советом моего совета, я приказываю смертную казнь против нарушителя. И чтобы поощрить просителя применять себя с рвением к улучшению машины, которая способна производить эффекты, упомянутые им, я также предоставляю ему первую профессуру математики в моем Университете Коимбры и первую вакансию в моем Колледже Барселоны с ежегодной пенсией в 600 000 реалов в течение его жизни».

«Патент» казался достаточно либеральным, и все же Гусман никогда не возобновлял свои воздушные эксперименты. Его обвинили в магии, и он, возможно, боялся преследований по этой причине; соответственно, он занялся судостроением до 1724 года, когда покинул Португалию.

Первый вакуумный воздушный шар был предложен иезуитом отцом Франциском Ланой и описан в его книге Podromo dell’Arte Maestra Brecia, которая появилась в 1670 году. Хотя это не был практический проект, подобный проекту Гусмана, он был очень изобретательным и отмечает интересную фазу в эволюции фундаментальной идеи воздушного судна, или «воздушного шара», как его называл изобретатель, который тогда придумал слово, ныне находящееся в общем употреблении. Лана предложил использовать четыре медные сферы, каждая диаметром 25 футов и толщиной стенки 1/225 дюйма, достаточно хорошо откачанные от воздуха, чтобы дать подъемную силу, которую он вычислил в 1200 фунтов в совокупности для четырех сфер. От них он подвесил бы пассажиров в лодке, имеющей мачту и парус, чтобы двигать судно во время попутного ветра. Вычислив плавучесть согласно хорошо известным физическим законам, он не мог видеть никаких возможных возражений против своего проекта, «если только, — пишет он, — Бог никогда не позволит применить это изобретение на практике, чтобы предотвратить последствия, которые последовали бы из этого в гражданском и политическом управлении людьми».

Fig. 4.—Lana’s Proposed Vacuum Balloon.

В последние годы изобретатели, имеющие менее деликатные сомнения по поводу смущения Провидения, возродили проект Ланы с улучшениями. Было предложено заменить парус винтом с моторным приводом и обеспечить корпус от разрушения под воздействием колоссального внешнего давления воздуха — тонна на квадратный фут — с помощью достаточного внутреннего крепления. Даже в течение последних двенадцати месяцев эта схема серьезно пропагандировалась несколькими техническими журналами и автором обстоятельной книги о воздушной войне. Для математика это забавно, когда не слишком жалко; ибо можно строго доказать, что никакой вакуумный воздушный шар из материала сегодняшнего дня, какой бы ни была его конструкция, не может противостоять раздавливанию, если он сделан достаточно легким, чтобы плавать.

В 1887 году Уолтер Уэллман описал в Associated Press стальной вакуумный воздушный шар диаметром 144 фута и длиной 654 фута, в котором чикагский врач предложил перевозить пассажиров на Северный полюс с невероятной скоростью, если они предоставят ему 130 000 долларов для покрытия расходов на строительство. «Вот отличная возможность, — писал Уэллман, — для всех, кто хотел бы завоевать славу, будучи одним из участников группы, которая ступит на этот ледяной ignis fatuus многих наций и двух столетий». Два десятилетия спустя г-н Уэллман организовал, согласно своим собственным идеям, воздушную экспедицию на Северный полюс; но он больше не выступал за старт из Чикаго на вакуумном воздушном шаре с группой акционеров.

Можно добавить, что изобретатель большого стального вакуумного воздушного шара, организовав Трансконтинентальную компанию воздушной навигации и не сумев собрать все 130 000 долларов, обратился за помощью к национальному правительству. Здесь была интересная ситуация; врач, невежественный в механике, с планами гигантского и невозможного воздушного шара, обращающийся за помощью к конгрессу, крайне стесняющемуся воздушных судов, даже если они рекомендованы его самыми способными военными советниками. Но в этом случае было способное лобби. Законопроект об этом физически невозможном воздушном шаре фактически прошел Палату представителей и был окончательно отклонен только благодаря своевременным усилиям нескольких ученых, которые простым расчетом доказали абсурдность изобретения. Поскольку читателю может понравиться увидеть математическое доказательство невозможности вакуумного воздушного шара, поскольку такие проекты возникают часто, аргумент приведен в Приложении I.

ЧАСТЬ I РОСТ ВОЗДУХОПЛАВАНИЯ

ГЛАВА I РАННЯЯ ИСТОРИЯ ПАССИВНЫХ ВОЗДУШНЫХ ШАРОВ

Oh, that I could as smoke arise,

That rolls its black wreathes through the air;

Mix with the clouds, that o’er the skies

Show their light forms, and disappear:

Or like the dust be tossed

By every sportive wind till all be lost!

—Æschylus.

Если желание иногда является матерью изобретения, несомненно, желание «смешаться с облаками» или «подняться как дым» подсказало человеку его первое средство воздушного передвижения. Действительно, это открыто признает Жозеф Монгольфье. «Дым поднимается в дымоходе; почему бы не заключить этот дым в клетку и не получить доступную силу». Но прежде чем описывать его фундаментальные эксперименты 1783 года, давайте заметим менее заметные, хотя и не менее философские, эксперименты его непосредственных предшественников в развитии аэронавтической науки.

Было видно, что за много лет до 1783 года изобретатели ясно осознали истинный принцип воздушного шара и были бы рады воспользоваться элементом с достаточно низким удельным весом для воздушного плавания. Желаемая возможность появилась, когда в 1766 году Генри Кавендиш опубликовал свои эксперименты, доказывающие, что водород во много раз легче воздуха. Сразу после этого доктор Блэк, знаменитый химик и естествоиспытатель из Эдинбурга, задумал идею, что тонкое легкое судно, наполненное водородом, должно быть способно плавать и подниматься в атмосфере, идеи, которые он передал своим друзьям и выразил в своих лекциях через год или два после появления публикации Кавендиша. Но он довольствовался лишь указанием пути к очевидно практичному изобретению, оставляя, как и подобает университетскому профессору, развитие научной идеи изобретателям и инженерам-конструкторам.

Промежуточное положение между доктором Блэком, чистым ученым, и братьями-производителями Монгольфье занял Тиберий Кавалло, итальянский философ, живший в Англии, который сделал первые маленькие водородные воздушные шары. В заметке, представленной Королевскому обществу в Лондоне 20 июня 1782 года, он рассказывает об экспериментах, которые, по-видимому, дают ему право на всю заслугу изобретения воздушного шара, за исключением успеха в практическом масштабе. Он делал водородные мыльные пузыри, которые прекрасно поднимались в воздухе, эксперимент, который повторялся по всему миру в каждой химической лаборатории с его дня. Он делал множество резиновых пузырей и лаковых пузырей, наполненных водородом; но, как ни странно, они не поднимались, хотя известно, что такие пузыри можно заставить красиво плавать. Он надувал тщательно подготовленную кожу золотых дел мастеров и потерпел неудачу, хотя воздушные шары из кожи золотых дел мастеров, как большие, так и маленькие, сейчас являются рыночным товаром. Наконец, он сконструировал бумажные воздушные шары, которые пытался заставить плавать с помощью водорода, но без успеха, хотя год спустя братья Монгольфье легко заставили бумажные мешки подниматься с горячим воздухом, а профессор Шарль поднялся на большом шелковом воздушном шаре, наполненном водородом.

Причина интересных неудач Кавалло раскрывается в его собственном отчете об одном из его пионерских экспериментов. В своей «Истории и практике воздухоплавания» он рассказывает, что сконструировал из тонкой китайской бумаги цилиндрический воздушный шар с короткими коническими концами и расчетной плавучестью в двадцать пять гран при правильном наполнении водородом. Этот мешок, тщательно освобожденный от воздуха путем сжатия между руками, он подвесил над большой бутылкой, соединенной с ним стеклянной трубкой, и снабдил материалами для генерации водорода; в данном случае смесью разбавленной серной кислоты и железных опилок. Когда водород выделялся довольно быстро, он ожидал увидеть, как бумажный мешок расширяется и наполняется с пропорциональной скоростью; но к его удивлению он оставался совершенно плоским, в то время как комната наполнялась сильным и неприятным запахом «воспламеняющегося воздуха». Затем он понял, что тщательно сделанный мешок из бумаги, который можно было так легко надуть воздухом, был очень проницаем для водорода, позволяя ему мгновенно улетучиваться, как через пористую ткань или сетку.

Кавалло остановился, когда цель была в пределах досягаемости. Его планы были практичными, но он слишком легко отказался от них. Почему он не покрыл лаком свой воздушный шар, когда он протекал? Он мог бы так легко положить начало искусству воздушной навигации. Но, посолив хвост птице, он позволил ей улететь.

Существуют различные отчеты о шагах, с помощью которых Монгольфье пришли к своему изобретению воздушного шара. Говорят, что они изучали и обсуждали проекты воздушного передвижения за десятилетие до того, как наткнулись на свое первое успешное устройство; однажды безуспешно наполняя бумажный мешок дымом; снова паром, и снова пытаясь, но тщетно, использовать водород. Следующий, по-видимому, достоверный отчет дан другом Монгольфье, бароном Гернандо, в его биографическом очерке Жозефа Монгольфье, получившим историю от самого изобретателя.

Жозеф Монгольфье оказался в Авиньоне в то время, когда объединенные армии вели осаду Гибралтара. Оставшись один в углу у камина, он, как обычно, предавался мечтам, разглядывая своего рода гравюру, изображавшую ход осады; он начал проявлять нетерпение, видя, что к месту сражения нельзя подобраться ни по суше, ни по морю. «Но разве нельзя добраться туда по воздуху? Дым поднимается в камине; почему бы не собрать этот дым таким образом, чтобы получить полезную силу?» Его ум мгновенно вычислил вес определенной поверхности бумаги или тафты; он без промедления сконструировал свой маленький шар и к великому удивлению хозяйки дома, с особым восторгом увидел, как тот поднялся с пола. Он тут же написал своему брату, находившемуся тогда в Анноне: «Немедленно подготовь запас тафты и веревок, и ты увидишь самую удивительную вещь на свете».

Более причудливую историю рассказывает Бриссон в своем «Словаре физики». Он говорит: «Я могу лишь повторить то, что сам гражданин Монгольфье рассказал мне, когда приехал в Париж объявить о своем открытии: гражданка Монгольфье накрыла юбкой плетеную корзину, какие женщины используют для сушки белья, и юбка поднялась к потолку. Именно с этого факта и начали граждане Монгольфье».

Какими бы ни были предыстории, братья Монгольфье в конце концов провели эксперимент, подержав бумажный мешок над огнем, который поддерживался влажной соломой и шерстью. Сомнительно, чтобы они намеревались наполнить его дымом, горячим воздухом или электрическим облаком. Они знали, что от такого огня поднимается своего рода облако, и хотели использовать его. Их первый шар загорелся и поднялся как дым. Но они были богатыми бумажными фабрикантами и вскоре изготовили другой шар объемом 700 кубических футов. Он поднялся от огня на высоту 1000 футов, не неся с собой никакого топлива. Таким образом, два практичных человека заставили огонь поднять бумажный мешок; пусть Академия объяснит, как. Родилось младенческое воздухоплавание.

Как случайны первые шаги науки! Гальванизм — от подергивания лягушачьей лапки; воздухоплавание — от раздувания нижней юбки! За тридцать столетий не было ни одного года, когда люди не могли бы легко построить шар, наполненный горячим воздухом. Все материалы были доступны; не хватало лишь немного размышлений. Простой эскиз, отправленный римскому портному или изготовителю палаток, мог бы обеспечить тканый мешок, способный поднять пассажиров из самого центра Колизея к удивлению и восторгу ста тысяч зрителей. И все же гений, который мог спроектировать Колизей или покрыть его обширное пространство холстом, не додумался до волшебного мешка, который так украсил бы изобретательные представления любителей зрелищ. Это устройство было озарением, предназначенным обычному французу в не самую необычную эпоху науки. Водородный шар появился в естественном и логическом порядке научного прогресса, но мешок с горячим воздухом мог появиться в любое время с момента зарождения ткачества. Это была счастливая мысль, подобная офтальмоскопу или складному ножу — причудливым современным творениям, приносящим человечеству постоянную пользу или комфорт.

Публичное открытие аэронавтики состоялось 5 июня 1783 года в Анноне, на родине семьи Монгольфье, в 36 милях от Лиона. Штаты Виваре, собравшиеся в этом месте, были приглашены стать свидетелями подъема. Депутаты и многие зрители обнаружили на городской площади огромный мешок, который вместе с каркасом весил 300 фунтов и при надувании принимал форму шара диаметром 35 футов. Услышав, что эта огромная масса поднимется к облакам, они были удивлены и недоверчивы. Однако Монгольфье развели под ним огонь и позволили мешку говорить самому за себя. Он постепенно раздувался, принимая красивую форму и пытаясь вырваться из рук людей, которые его удерживали. По данному сигналу его отпустили; он быстро поднялся и за десять минут достиг высоты 6000 футов. Он пролетел полторы мили и плавно опустился на землю.

Fig. 5.—Montgolfier’s Experimental Balloon.

Когда Французская академия узнала об этом событии, она пожелала провести подъем в Париже и немедленно открыла публичную подписку, чтобы покрыть расходы на изготовление и наполнение шара. Они поручили эту работу физику Шарлю, предварительно пригласив Монгольфье в Париж, но выяснив, что те не могут приехать немедленно. Шарль оказался больше чем просто заменой; он стал плодовитым изобретателем и соперником в новой области. С помощью мастерства братьев Робер он изготовил шелковый шар, покрытый лаком из растворенного каучука, и наполнил его водородом, который во много раз легче горячего воздуха. Процесс наполнения занял три дня, потребовав 500 фунтов серной кислоты и полтонны железа. Шар был 13 футов в диаметре и получил название «баллон», или большой мяч. Затем его нужно было перевезти с места наполнения, на площади Виктуар, на Марсово поле, расположенное в двух милях, чтобы иметь достаточно места для размещения растущей толпы зрителей. Соответственно, 26-го числа его перевезли туда глубокой ночью в сопровождении факельщиков, в окружении кортежа и под эскортом пешей и конной гвардии. Впечатляющим и странным был этот ночной караван войск и возвышающегося шара, медленно продвигавшийся по темным и тихим улицам. Изумленные извозчики смиренно опускались на колени, сняв шляпы, пока процессия проходила мимо.

Подъем этого, первого водородного шара, стал популярным и памятным событием. Поле было оцеплено войсками. Любопытные зрители заполнили все улицы и заняли все крыши домов. Это был праздник, длившийся весь день и положивший начало сугубо французской науке с французской живостью. Грохот пушек возвестил всему Парижу о предстоящем полете шара. В пять часов, в присутствии 50 000 зрителей и под проливным дождем, шар поднялся более чем на полмили и вошел в облака. Люди, переполненные удивлением и восторгом, стояли, глядя вверх, несмотря на дождь, наблюдая за каждым маневром, пока аппарат не поднялся и не исчез из виду.

Fig. 6.—Charles’ First Hydrogen Balloon.

Приземление этого маленького шара не оставило его в состоянии, пригодном для того, чтобы с гордостью демонстрировать будущим поколениям. Пролетев три четверти часа, он упал на поле возле Гонесса, деревни в пятнадцати милях от места старта, по-видимому, разорвавшись от чрезмерного расширения. Жители деревни с любопытством и трепетом окружили его, не зная, что это такое — птица или чудовище, и сомневаясь в его происхождении — естественное оно или сатанинское. Они набросились на него с цепами и вилами. При ударе он сильно пах серой, что указывало на дьявольское происхождение. В конце концов они привязали его к хвосту лошади, которая, скача в ужасе, сильно его повредила. Независимо от того, было ли это разрушение вызвано страхом или деревенским весельем, оно побудило правительство Франции выпустить уведомление для общественности, объясняющее безвредную природу простого воздушного шара.

Тем временем Жозеф Монгольфье, прибыв в Париж, сконструировал водонепроницаемый льняной шар диаметром 46 футов, украшенный масляными красками, который должен был быть публично запущен в Версале. 19 сентября 1783 года король и королева, двор и огромная толпа людей всех сословий и возрастов собрались, чтобы стать свидетелями подъема. Монгольфье объяснил им каждую деталь и около часа дня зажег огонь. Огромный мешок постепенно расширялся, за одиннадцать минут приняв красивую шарообразную форму и устремляясь вверх с силой в семьсот фунтов. Внизу была подвешена плетеная клетка, содержавшая первых воздушных пассажиров — овцу, петуха и утку. Аппарат величественно поднялся над аплодирующей толпой на высоту четырнадцатисот футов и пролетел около двух миль за восемь минут, постепенно опускаясь в лесу в Вокрессоне. При приземлении животных вытряхнули; но когда их нашли два егеря, они ничуть не пострадали от своего странного путешествия. Овца паслась, а петух кукарекал, говорится в одном отчете, в то время как в другом сообщается, что овца наступила на петуха и повредила ему ногу.

Этьен Монгольфье, желая теперь отправить в полет людей, изготовил шар объемом 100 000 кубических футов. Он имел форму полного лимона, направленного вверх, с цилиндрической горловиной внизу диаметром 16 футов. Вокруг этой горловины располагался плетеный балкон шириной три фута для размещения аэронавтов, связок соломы в качестве топлива, ведер с водой и губок для тушения возникающих возгораний в разных частях шара во время путешествия. Через отверстия в боковой части горловины можно было подбрасывать вилами снопы соломы в решетку, подвешенную центрально внизу на радиальных цепях. Во время наполнения основание шара покоилось на платформе, а его верх поддерживался веревкой, натянутой между двумя столбами. Аппарат в готовом виде, в саду предместья Сент-Антуан, имел высоту 85 футов при ширине 48 футов и весил 1600 фунтов. По его поясу, расписанному масляными красками, были нанесены изящные украшения: портреты, вензеля с именем короля, геральдические лилии, с причудливыми бордюрами внизу и вверху; а еще выше, на сводчатом куполе мешка, были изображены все знаки зодиака.

Красивый аппарат был готов; но какой отважный капитан должен был управлять им? Король Людовик предложил двух заключенных, приговоренных к смертной казни, которых все равно нужно было казнить. Но храбрый Пилатр де Розье возмущенно запротестовал: «Eh quoi! de vils criminels auraient les premiers la gloire de s'enlever dans les airs! Non, non, cela ne sera point» («Как! Подлые преступники первыми удостоятся славы подняться в воздух! Нет, нет, этого не будет»). Он взбудоражил город и в конце концов одержал верх благодаря мольбам маркиза д’Арланда, который получил от короля разрешение сопровождать своего друга.

После нескольких дней предварительной практики в управлении привязным шаром эти джентльмены были готовы к воздушному путешествию. 21 ноября 1783 года шар был наполнен в саду дворца Ла-Мюэт и загружен достаточным количеством соломы для часового полета. Когда все было готово, Пилатр де Розье и маркиз д’Арланд с нетерпеливым мужеством шагнули в галерею, заняв противоположные стороны для обеспечения надлежащего равновесия. В два часа они великолепно поднялись под возгласы огромной толпы зрителей и на высоте 280 футов, сняв шляпы, поприветствовали удивленное множество. Встретив дующий с юга ветер, они пролетели пять миль примерно за двадцать минут и благополучно приземлились в поле. Аппарат вскоре был собран на телеге и возвращен в предместье Сент-Антуан, где он был первоначально сконструирован. Подробности этого первого полета человека на воздушном шаре очень интересны и хорошо изложены в письме, написанном маркизом д’Арландом члену Французской академии.

Fig. 7.—Montgolfier’s Passenger Balloon.

«В это время г-н Пилатр сказал: "Вы ничего не делаете, и мы не поднимемся". "Прошу прощения", — ответил я. Я бросил связку соломы в огонь, одновременно немного помешивая его, а затем быстро повернул лицо обратно; но я больше не видел Ла-Мюэт. Удивленный, я посмотрел в сторону реки... Г-н Пилатр тогда сказал: "Смотрите, вот река, и заметьте, что мы снижаемся". "Ну что ж, мой друг, давайте увеличим огонь"; и мы принялись за работу. Но вместо того, чтобы пересечь реку, как, казалось, указывало наше направление, которое несло нас над зданием Инвалидов, мы прошли вдоль острова Лебедей, снова вошли над главным руслом реки и продвинулись вверх по ней до ворот Конференции. Я сказал своему бесстрашному спутнику: "Смотрите, вот река и т. д.". Я помешал огонь и взял вилами связку соломы, которая из-за того, что была слишком тугой, не загорелась очень легко. Я поднял ее и потряс посреди пламени. В следующий момент я почувствовал, как будто меня подняли под мышки, и сказал своему спутнику: "Теперь мы поднимаемся и т. д.". В то же время я услышал шум в верхней части аппарата, как будто он собирался лопнуть; я посмотрел, но ничего не увидел. Однако, когда я смотрел вверх, я почувствовал толчок, который был единственным, что я испытал. Направление движения было сверху вниз. Я сказал тогда: "Что вы делаете? Вы танцуете?" "Я не шевелюсь", — сказал он. "Тем лучше", — ответил я, "значит, это новое течение, которое, надеюсь, подтолкнет нас через реку". На самом деле я повернулся, чтобы увидеть, где мы находимся, и обнаружил себя между Военной школой и Домом Инвалидов, за пределами которого мы уже пролетели около 2500 футов. Г-н Пилатр сказал в то же время: "Мы над равниной". "Да", — сказал я, "и мы продвигаемся". "Работайте", — сказал он. Затем я услышал еще один шум в аппарате, который, казалось, был следствием разрыва веревки. Это новое предостережение заставило меня внимательно осмотреть внутреннюю часть нашего жилища. Я увидел, что часть аппарата, обращенная к югу, полна круглых отверстий, многие из которых были значительного размера. Я тогда сказал: "Мы должны снижаться", и в то же время взял губку и легко потушил огонь, который был вокруг некоторых отверстий, до которых я мог дотянуться; но, опираясь на нижнюю часть полотна, чтобы проверить, прочно ли оно прилегает к окружающему кругу, я обнаружил, что полотно легко отделяется от него, на что я повторил, что необходимо снижаться. Мой спутник сказал: "Мы над Парижем". "Не обращайте на это внимания", — сказал я, "но посмотрите, нет ли какой-либо опасности для вас с вашей стороны — вы в безопасности?" Он сказал: "Да". Я осмотрел свою сторону и обнаружил, что опасности опасаться не стоит. Далее я смочил губкой те веревки, которые были в пределах моей досягаемости. Все они выдержали, кроме двух, которые поддались. Я тогда сказал: "Мы можем пролететь над Парижем". Делая это, мы ощутимо приблизились к крышам домов; мы увеличили огонь и поднялись с величайшей легкостью. Я посмотрел вниз и отчетливо увидел Миссию иноземных дел. Казалось, что мы направляемся к церкви Сен-Сюльпис, которую я мог разглядеть через отверстие нашего аппарата. При подъеме поток воздуха заставил нас покинуть это направление и понес нас к югу. Я увидел слева от себя своего рода лес, который я принял за Люксембургский сад; мы пролетели над бульваром, и тогда я сказал: "Давайте теперь снижаться". Огонь был почти потушен; но бесстрашный г-н Пилатр, который никогда не теряет присутствия духа и который двигался вперед, воображая, что мы идем против мельниц, находящихся между Пти-Жантийи и бульваром, предостерег меня. Я бросил связку соломы в огонь и, встряхивая ее, чтобы легче воспламенить, мы поднялись, и новое течение понесло нас немного влево. Г-н Розье снова сказал: "Берегитесь мельниц"; но так как я смотрел через отверстие аппарата, я мог точнее заметить, что мы не можем с ними столкнуться, и сказал: "Мы на месте". В следующее мгновение я заметил, что мы пролетаем над водоемом, который я принял за реку, но после приземления я вспомнил, что это был водоем и т. д. Как только мы коснулись земли, я приподнялся к галерее и почувствовал, как верхняя часть аппарата очень мягко давит мне на голову, я оттолкнул ее и выпрыгнул из галереи, а повернувшись к аппарату, ожидал найти его раздутым, но был удивлен, обнаружив его совершенно пустым и совсем сплющенным и т. д.".

Пока вышеупомянутый эксперимент был в процессе, созрели планы по строительству водородного шара, достаточно большого, чтобы поддерживать двух пассажиров и оставаться в воздухе много часов без необходимости нести опасное топливо. Этот тип шара, названный «Шарльер» в честь своего изобретателя, был призван в значительной степени вытеснить тип с горячим воздухом, известный как «Монгольфьер», и, по сути, полностью заменить его для свободных полетов значительной продолжительности и для большинства полетов с использованием энергии. Строительство по плану профессора Шарля было поручено двум очень умным механикам, братьям Робер, которые также преуспели в растворении каучука и, таким образом, в производстве очень качественного лака для воздушных шаров. Проект был впервые анонсирован в «Journal de Paris» 19 ноября 1783 года. Как обычно в те дни общественного энтузиазма, была открыта подписка для покрытия расходов на эксперимент, которые оценивались примерно в десять тысяч франков.

Fig. 8.—Charles’ Passenger Balloon.

Этот шар был поистине научным творением, которое продвинуло воздухоплавание из шаткого младенчества почти к полному расцвету. Мешок представлял собой сферу диаметром 27,5 футов, сделанную из полос лакированного шелка. Сетка покрывала верхнюю половину и крепилась к горизонтальному обручу, опоясывающему середину шара и называемому «экватором». От экватора свисали веревки, которые поддерживали прямо под сферическим мешком плетеную лодку размером восемь на четыре фута, покрытую окрашенным полотном и красиво украшенную. Шар имел внизу шелковую горловину диаметром 7 дюймов для подачи газа во время наполнения, а вверху — клапан, который можно было открыть с помощью шнура в лодке, чтобы выпускать газ во время полета, с целью снижения шара или сброса избыточного давления. В лодке перевозились песчаный балласт для регулирования высоты подъема, барометр для измерения высоты, якорь и веревка для приземления, термометр, записная книжка, провизия и все принадлежности научного путешествия. Если не считать причудливой лодки, это почти описание хорошего современного воздушного шара.

Наполнение и подъем произошли в саду Тюильри, где обмякший мешок был первоначально подвешен на веревке, натянутой между двумя деревьями. В течение трех дней и ночей водород, получаемый из двадцати бочек, содержащих железо и разбавленную серную кислоту, устремлялся вверх через шелковую горловину в раздувающийся шар, объем которого увеличился до 1400 кубических футов. Наконец, в прекрасный день, 1 декабря 1783 года, Тюильри и все окрестности были переполнены зрителями. Многочисленная охрана солдат, размещенная вокруг аппарата и территории, поддерживала порядок. Модники и знать Парижа были там во всем своем великолепии, привлеченные новизной и важностью эксперимента, а также славой изобретателя. Незадолго до двух часов профессор Шарль преподнес своему другу Монгольфье пилотный шар диаметром шесть футов, сказав: «Ваша прерогатива — прокладывать путь через небо». Пилотный шар был выпущен, показывая всем направление воздушных течений. Шарль и Робер шагнули в лодку, сели и быстро поднялись в небо. Множество людей смотрело в безмолвном изумлении. Вскоре они заметили два вымпела, развевающихся высоко над ними, хотя навигаторов было едва видно; после чего они разразились диким восторгом и громовыми аплодисментами.

Тотчас же кавалькада отправилась в жаркую погоню за отважными мореплавателями. Это была первая погоня за воздушным кораблем, и самая энергичная. Шар, дрейфуя на северо-запад со скоростью пятнадцать миль в час, пересек Сену, пролетел над несколькими городами и деревнями к великому изумлению жителей и приземлился в поле недалеко от Неля. Здесь его надежно удерживали дружелюбные крестьяне в ожидании прибытия официальных свидетелей. Вскоре они прибыли, составили сертификат о спуске и подписали его. Герцог де Шартр и герцог де Фиц-Джеймс, которые следовали менее быстро, теперь подъехали и подписали официальный документ к великому удовлетворению аэронавтов. Воздушное путешествие было самым восхитительным, длилось около двух часов и покрыло почти тридцать миль.

Получив поздравления от своих друзей, Шарль решил снова подняться, чтобы получить дополнительные научные наблюдения. Из-за утечки и потери плавучести ему теперь пришлось оставить своего приятного спутника. Он предложил заменить часть веса г-на Робера землей или камнями, но, не найдя их под рукой, подал сигнал крестьянам отпустить шар, после чего поднялся с необычайной скоростью. Остаток этого первого и очень примечательного научного путешествия хорошо рассказан самим навигатором:

«Через двадцать минут я был на высоте 1500 саженей; вне поля зрения всех земных объектов. Я принял необходимые меры предосторожности против взрыва шара и приготовился сделать наблюдения, которые обещал себе. Чтобы наблюдать за барометром и термометром, помещенными в конце корзины, не меняя центра тяжести, я опустился на колени в середине, вытянув вперед тело и одну ногу, держа часы в левой руке, а перо и шнур клапана в правой, ожидая события. Шар, который при моем отправлении был довольно дряблым, незаметно раздулся. Воздух выходил в больших количествах через шелковую трубку. Я время от времени дергал клапан, чтобы дать ему два выхода; и я продолжал подниматься, все еще теряя воздух, который выходил с шипением и становился видимым, как теплый пар в холодной атмосфере. Причина этого явления очевидна. На земле термометр показывал 47° или 15° выше точки замерзания; через десять минут подъема он был всего 21° или 11° ниже. Воспламеняющийся воздух не успел восстановить равновесие своей температуры. Поскольку его упругое равновесие наступает быстрее, чем тепловое, должно было выйти большее количество, чем то, которое могло определить внешнее расширение воздуха при его наименьшем давлении. Что касается меня, хотя я был подвержен воздействию открытого воздуха, я за десять минут перешел от тепла весны к холоду зимы; резкий сухой холод, но вполне терпимый. Заявляю, что в первый момент я не почувствовал ничего неприятного в этой внезапной перемене. Когда барометр перестал падать, я отметил ровно 18 дюймов 10 линий (20,01 дюйма английских), при этом ртуть не испытывала заметных колебаний. Из этого я вывожу высоту в 1524 сажени (3100 ярдов) или около того, пока не смогу быть более точным в своих расчетах. Через несколько минут мои пальцы онемели от холода, так что я не мог держать перо. Теперь я был неподвижен относительно подъема и падения и двигался только в горизонтальном направлении. Я встал посреди корзины, чтобы созерцать сцену вокруг меня. При моем отправлении солнце уже зашло за долины; вскоре оно взошло для меня одного, кто был единственным светящимся телом на горизонте, а вся остальная природа была в тени; однако вскоре оно исчезло, и я имел удовольствие видеть, как оно заходит дважды в один и тот же день. Я созерцал в течение нескольких секунд окружающий воздух и пары, поднимающиеся из долин и рек. Облака, казалось, поднимались с земли и собирались одно на другое, сохраняя свою обычную форму, только их цвет был серым и монотонным из-за недостатка света в атмосфере. Одна луна освещала их и показала мне, что я дважды менял курс; и я наблюдал определенные течения, которые возвращали меня обратно. У меня было несколько заметных отклонений; и я с удивлением наблюдал эффекты ветра и видел, как вымпелы моих знамен указывали вверх. Это явление не было следствием подъема или спуска, ибо тогда я двигался горизонтально. В тот момент у меня возникла, возможно, немного поспешно, идея о возможности управлять своим курсом. В разгар моего восторга я почувствовал сильную боль в правом ухе и челюсти, которую я приписал расширению воздуха в клеточном строении этих органов, так же как и холоду внешнего воздуха. Я был в жилете и с непокрытой головой. Я немедленно надел шерстяную шапку, однако боль не проходила, пока я постепенно не спустился. В течение семи или восьми минут я перестал подниматься; конденсация внутреннего воспламеняющегося воздуха скорее заставляла меня снижаться. Теперь я вспомнил свое обещание вернуться через полчаса и, потянув за шнур клапана, спустился. Шар был теперь настолько опустошен, что казался лишь полушаром. Я заметил прекрасное вспаханное поле возле леса Тур-дю-Лей и ускорил свой спуск. Когда я был между двадцатью или тридцатью саженями от земли, я поспешно выбросил два или три фунта балласта и на мгновение стал неподвижен, пока не опустился плавно на поле, примерно в лиге от места, откуда я отправился. Частые отклонения и повороты заставляют меня думать, что путешествие составило около трех лиг, и я отсутствовал около тридцати трех минут. Такова надежность комбинаций нашей аэростатической машины, что я мог бы оставаться в воздухе по крайней мере еще двадцать четыре часа».

Дальнейшие интересные подробности первых экспериментов с воздушными шарами в Париже предоставлены доктором Бенджамином Франклином, тогдашним американским посланником во Франции, в его письмах, написанных сэру Джозефу Бэнксу, президенту Королевского общества в Лондоне, и представленных в Приложении II к этой книге. Эти причудливые и содержательные истории вполне заслуживают прочтения как выражения мыслей великого дипломата и философа, который среди социальной и политической деятельности находил время для научной переписки со своими друзьями в обоих полушариях.

Воздухоплавание стало теперь практическим искусством, которое должно было быстро расти в популярности как в Европе, так и в Америке. Очень скоро подъемы совершались повсюду, для частного развлечения и для публичных выставок. Немало их было совершено в научных, военных и топографических целях, что придало искусству как утилитарную, так и спортивную черту. Будет интересно отметить некоторые из наиболее заметных подъемов, путешествий и улучшений, сделанных на пассивных воздушных шарах после изобретения «Монгольфьеров» и «Шарльеров».

Самый большой шар с горячим воздухом из когда-либо построенных, «La Flesselle», был запущен из пригорода города Лиона 19 января 1784 года, всего через два месяца после подъема первых человеческих пассажиров. Он также был одним из самых хлопотных в сборке и поддержании в исправном состоянии. День за днем, более недели, шар наполняли с целью прикрепления веревок для поддержки большой галереи. Но ветер временами дул ужасно; дождь и снег падали на машину; иней и лед покрывали огромный мешок; возникало много разрывов, требовавших частого ремонта. Однажды, когда его слишком сильно подпитывали пламенем от соломы, посыпанной спиртом, чудовищный корабль поднялся так энергично, что протащил пятьдесят человек вместе с собой на некоторое расстояние по земле. Наконец, 19 января, когда погода смягчилась, операторы развели небольшие костры под лесами ниже шара и растопили лед с промокшего и замерзшего мешка. Затем они загрузили его галерею соломой и вилами, огнетушителями и другими припасами для путешествия. Наполнение, начавшееся около полудня, заняло всего семнадцать минут. Шар быстро раздулся с ревущим пламенем, поднимающимся внутри, и наконец предстал огромным и величественным перед восхищенной толпой — возвышающееся творение волшебного роста, 100 футов в диаметре и 130 футов в высоту.

Подъем этого гигантского аппарата был чрезвычайно зрелищным; но он был также весьма авантюрным и безрассудным. Огромный мешок, который в лучшем случае был сделан из плохих материалов, был в плохом состоянии после своих частых наполнений. Но из шести пассажиров в галерее ни один не мог быть убежден остаться позади, чтобы уменьшить риск для других. Их пилот, г-н де Розье, увещевал их; владелец г-н К. Флессель хотел, чтобы они бросили жребий; но никто не хотел отказываться от путешествия. Поэтому, со страхом и нежеланием, пилот приказал перерезать швартовые веревки. Как раз когда подъем начался, седьмой пассажир, г-н Фонтен, вскочил в галерею и улетел вверх вместе с остальными. Энергичной топкой воздушные мореплаватели устремили свой огненный корабль вверх на три тысячи футов, откуда, по-видимому, без страха, они махали шляпами огромной толпе внизу.

Fig. 9.—La Flesselle.

Зрители были теперь в неистовстве от волнения. Более недели они колебались между надеждой и разочарованием; но теперь они видели огромный корабль, парящий в небе, возможно, на пути к гибели. Они слышали звуки военной музыки и грохот мортир. Затем накопленная эмоция толпы вырвалась наружу. Восклицания радости, крики страха, громы аплодисментов раздавались над морем людей. Наконец шар начал лопаться, опасный разрыв бежал вертикально вдоль его борта. Машина снижалась с большой скоростью, к тревоге всех присутствующих. Сообщается, что не менее шестидесяти тысяч человек побежали к месту приземления с величайшим опасением за жизни путешественников. Но отважные люди вышли из галереи после пятнадцатиминутного путешествия без каких-либо повреждений, за исключением незначительной царапины у Жозефа Монгольфье, который по этому случаю совершил свой первый и последний подъем. Это был также первый и последний подъем того гигантского огненного шара; ибо, хотя он доставил массу бредовых эмоций и волнений, хлопоты по наполнению аппарата были слишком велики, чтобы их повторять.

Пересечение Ла-Манша на воздушном шаре обдумывалось много месяцев различными авантюрными натурами; и наконец, в прекрасный день, 7 января 1785 года, этот подвиг был предпринят двумя бесстрашными людьми: французским аэронавтом г-ном Бланшаром и американским врачом доктором Джеффрисом, который окончил Гарвард в 1763 году и практиковал медицину в Англии. Стартовав с перпендикулярного утеса у Дуврского замка в час дня, они поплыли в направлении Кале, имея с собой всего тридцать фунтов песчаного балласта. Это было слишком мало для такого долгого путешествия; но, несомненно, это позволило бы им пролететь несколько миль при благоприятном бризе, дувшем тогда. К их удивлению, атмосфера, казалось, становилась легче по мере их продвижения над водой, позволяя им снижаться слишком свободно. Когда они приблизились к середине пролива, они были вынуждены сбросить весь свой балласт, чтобы поддерживать свой уровень. Но шар все еще снижался, казалось, притягиваемый водой. Тогда они выбросили посылку с книгами, чтобы получить минутное облегчение. Когда они пролетели три четверти пути через пролив, они увидели французское побережье, которое теперь жаждали увидеть с более близкого расстояния; ибо шар сжимался и быстро снижался. Они выбросили из лодки все доступное: крылья, якоря, веревки, провизию; все же они видели, как аппарат упорно приближается к морю. Наконец они сбросили часть своей одежды, привязали себя к веревкам, подвешенным к кольцу шара, и приготовились отрезать лодку. Но вскоре, приближаясь к побережью возле Кале, они начали подниматься; затем быстро взлетели, паря великолепной дугой над возвышенностями. Наконец они плавно спустились над лесом Гин, ухватились за ветви дерева, чтобы остановить свой полет, и в три часа благополучно приземлились. Это было захватывающее путешествие длительностью два часа, которое произвело глубокое впечатление в то время. В знак признательности король подарил Бланшару сумму в 12 000 франков и пенсию в 1200 франков в год. Люди воздвигли памятник на месте приземления, чтобы увековечить это необычайное путешествие.

Это великолепное достижение побудило двух французов предпринять ответное путешествие, которое закончилось катастрофически. 15 июня 1785 года Пилатр де Розье и г-н Ромен отправились из Булони в путешествие из Франции в Англию на составном шаре, состоящем из водородного шара диаметром сорок футов, под которым был подвешен огненный шар диаметром десять футов. Они надеялись с помощью разумной топки нижнего шара избежать тенденции к снижению, от которой страдали Бланшар и Джеффрис. Но меньший шар оказался фатальным вспомогательным средством. Едва ли через четверть часа после запуска весь аппарат был в огне на высоте 3000 футов и вскоре упал обугленными и ужасными фрагментами на морской берег. Г-н Ромен еще проявлял некоторые признаки жизни, но Пилатр де Розье был полностью мертв, и все его кости были сломаны. Они были первыми мучениками в деле новой науки. Бедный Де Розье знал при старте, что его аппарат в плохом состоянии, но он получил для этой цели сумму денег от выдающегося покровителя и поэтому чувствовал себя обязанным по чести предпринять путешествие. Ему было двадцать восемь лет, и он был помолвлен с молодой леди в монастыре в Булони, которая через восемь дней после катастрофы, лишившей ее жениха, умерла с разбитым сердцем и в конвульсиях.

ГЛАВА II

PRACTICAL DEVELOPMENT OF PASSIVE BALLOONS

Следующий важный шаг в практическом воздухоплавании был сделан путем замены водорода на светильный газ. Это был вклад Англии в искусство, которое ранее не сильно процветало к западу от пролива. Это был вклад, следующий за естественным ростом науки; ибо в 1814 году светильный газ начал повсеместно использоваться для освещения Лондона, а семь лет спустя — для наполнения воздушных шаров. Это ценное нововведение было сделано знаменитым аэронавтом Чарльзом Грином по случаю его первого подъема, совершенного 19 июля 1821 года, в день коронации Георга IV. Новый метод в значительной степени вытеснил старый, распространившись по всему миру вместе с распространением газового освещения; и он дал мощный стимул аэронавтике, сделав наполнение дешевым и удобным. Сам г-н Грин совершил 526 подъемов за свою жизнь, или со скоростью один полет в месяц в течение почти сорока четырех лет. В свое время каждая страна имела своих профессиональных аэронавтов, а в конечном итоге и любителей, которые, объединяясь в аэроклубы, посвящали себя гонкам на свободных воздушных шарах, наполняемых чаще всего от городской газовой сети.

В 1836 году г-н Роберт Холланд организовал экспедицию, призванную проверить предельные возможности воздушного шара своего времени, особенно в вопросах выносливости и управления. Наняв в качестве пилота первого аэронавта эпохи, г-на Чарльза Грина, и используя самый большой газовый шар, который когда-либо был построен, загруженный провизией, достаточной для трех человек на две недели, он пригласил третьего человека, г-на Монка Мейсона, присоединиться к ним в полете из Лондона туда, куда их понесет ветер, но предпочтительно приземлиться недалеко от Парижа, так как шар должен был быть доставлен туда после путешествия.

Fig. 10.—The Great Balloon of Nassau.

Аппарат, выбранный для того знаменитого полета, был «Великим воздушным шаром Нассау», тогда недавно построенным г-ном Грином и представляющим все, что его мастерство и опыт могли придумать. Он был грушевидной формы, сформирован из тончайшего малинового и белого шелка, «спряденного, сотканного и окрашенного специально для этой цели», и составлял в раздутом виде объем 85 000 кубических футов. От его прочного кольца диаметром шесть футов была подвешена плетеная корзина размером девять футов в длину и четыре в ширину, имеющая сиденье с каждого конца и мягкое дно, чтобы служить кроватью, если таковая понадобится. Посреди корзины находилась доска, поддерживающая ворот для подъема или опускания гайд-ропа, то есть тяжелой веревки, которую можно было волочить по земле или воде, чтобы удерживать шар на почти постоянном уровне без расхода балласта и чтобы замедлить его скорость при приземлении. Это ценное устройство, изобретенное г-ном Грином в 1820 году, теперь должно было получить адекватное испытание, которое, по сути, составляло одну из главных целей полета. Другими принадлежностями путешествия были еда и питье, теплая одежда, лампы, трубы, телескопы, барометры, нагреватель для кофе на негашеной извести, кошка и кабель, а также тонна песчаного балласта в мешках.

Путешествие оказалось вполне достойным тщательных приготовлений. В половине второго 7 ноября три навигатора поднялись из Лондона в присутствии огромного множества людей и дрейфовали в юго-восточном направлении, пересекая возделанные равнины Кента, и через два часа прошли окрестности Кентербери. Здесь они сбросили парашют с письмом для мэра, которое он должным образом получил. Продолжая свое путешествие, они неспешно плыли над верхушками деревьев, разговаривая с жителями страны, пугая быстрокрылых перепелов, приводя в ужас колонию грачей и наконец достигнув Дувра на закате, где они снова сбросили письмо для мэра города, которое также было должным образом доставлено.

Без единой минуты остановки они дрейфовали над проливом в сгущающуюся темноту. Перед ними поднялась огромная стена пара и черных облаков, стоящая на груди моря; позади них мерцали огни и музыка прибоя, катящегося по гостеприимному берегу. Вскоре они погрузились в область абсолютной тишины и непроницаемой тьмы. Временами этот глубокий слой медленно растворялся, открывая проблеск темного океана и проходящего корабля; затем какой-нибудь огромный венок пара окутывал их в бездонный мрак, без перспективы, без видимого движения, без звука, чтобы подбодрить или отметить их сомнительный курс. Теперь, чтобы избежать риска осесть слишком близко к морю, как это сделали Бланшар и Джеффрис, они готовились опустить гайд-роп с прикрепленным плавающим балластом, когда внезапно они вышли из покрова тьмы и были встречены сверкающими огнями Кале и нежным звуком вод, разбивающихся о пляж. Они пересекли пролив за один час и безмятежно парили в трех тысячах футов над океаном, не имея необходимости опускать гайд-роп для сохранения своей высоты.

Теперь настало время подготовки к ночному путешествию по неясно определенному сухопутному маршруту. Простая веревка длиной в тысячу футов без балласта была позволена волочиться под ними. Была зажжена лампа. Кофе был подогрет гашением негашеной извести. Обильный запас яств и вина был разложен на доске посреди корзины. Напряженный период мыслей и труда прошел, и теперь три голодных человека неспешно сидели за обедом после поста в двенадцать долгих часов. Однако, экономя кости и бутылки, которые позже могли послужить балластом, они не экономили на еде и вине в тот вечер. На данный момент им оставалось только жить и быть счастливыми, как холостякам. Закутанные в мягкие одежды, сытые, обильно угощенные божественными напитками, горячими или холодными; что может быть лучшей картиной мужского комфорта и наслаждения?

Они теперь безмятежно плыли в огромном одиночестве небес, над кишащим континентом, окутанным ночью и тайной. Далеко вдоль темной поверхности земли мерцают разбросанные огни многих деревень; а над ней — более прекрасные огни безлунного неба. Невидимые, никем не подозреваемые, они обозревают королевства и города, волоча свою длинную веревку, подобно змее, над лесом, полем и тихой усадьбой. Теперь на горизонте перед ними вырисовывается больший огонь, похожий на далекий пожар, расширяющийся по мере их приближения. Постепенно он разрастается в образцовый город, выбрасывающий длинные линии освещенных улиц; здесь общественные площади, рынки и театры; там грохочущие железные заводы с пылающими печами. Они находятся над Льежем в его праздничный час, ропщущим от оживления и суетной жизни. Снова они дрейфуют в темные области сна, окутанные тишиной и глубоким спокойствием, где огни людей погашены, а звезды, удваивая свой блеск, сияют белейшим серебром в угольно-черном куполе небес. Полночь охватывает мир; бездна тьмы обволакивает его; их одинокая лампа, кажется, прокладывает себе путь сквозь твердое пространство черного мрамора. Часами они колеблются над холмистой местностью, поднимаясь и опускаясь на тысячу локтей, удерживаемые всегда у земли волочащейся веревкой. Временами они так близко, что могут смутно различить ландшафт; здесь белый участок, слегка покрытый снегом, здесь темная долина или лес, здесь извилистая река, вероятно, Рейн, с его многократным громом вод. Но во всем этом странном и неясном блуждании ни одна радостная нота человеческой или животной жизни не поднимается до рассвета, чтобы подбодрить их одинокий курс в небе.

Наконец, бледность утренней звезды и слабое окрашивание восточных кучевых облаков возвещают ожидаемый день. С внезапным прыжком огромный корабль взмывает вверх на двенадцать тысяч футов, в славу пылающего солнца, только что взошедшего среди облаков янтарного и пурпурного цвета. Далеко внизу сумерки и туман все еще окутывают полупробужденный мир, представляя грандиозную панораму, обширную, как империя. Вскоре они погружаются в парообразную и неясную атмосферу, дрейфуя беззаботно, но вскоре снова поднимаясь в великолепие утра. Таким образом, заставив солнце взойти трижды и зайти дважды, они довольно плывут вдоль туманного ландшафта, удивляясь, какой регион лежит под ними, будь то бесплодная пустыня или обитель цивилизованной жизни, с человеческими удобствами и готовыми средствами передвижения. Горячий завтрак был бы очень кстати сейчас; ибо они случайно уронили горшок с известью и провели вторую половину ночи без горячего напитка в регионе, где масло и вода замерзли.

Наконец, сквозь рассеивающийся пар они замечают страну, хорошо возделанную и густонаселенную; хорошее место для приземления, чтобы сократить свой путь до Парижа и избежать широких равнин Польши или России. Они поднимают гайд-роп, опускают кабель и якорь, открывают клапан и спускаются на травянистое поле возле Вайльбурга, в герцогстве Нассау. Сейчас семь часов тридцать минут, всего восемнадцать часов с момента старта; и они проехали пятьсот миль, самое длинное воздушное путешествие, зарегистрированное до сих пор. Очень скоро они окружены удивленной толпой пыхтящих трубками, лохматых немецких крестьян, с чьей охотной помощью они наконец сдувают шар, упаковывают его в дно корзины и водружают на одноконную телегу для Вайльбурга. Оттуда аэронавты, после недели празднеств в их честь и выдающегося внимания со стороны высших должностных лиц города, отправились со своим шаром в Париж. Этот знаменитый аппарат теперь носил свое постоянное название; ибо за несколько дней до этого прекрасная дочь барона де Бибра с семью другими молодыми леди и г-ном Грином стояли внутри надутого воздухом судна, совершили щедрое возлияние вина и окрестили выносливый крейсер «Великим воздушным шаром Нассау».

Это был поистине великий воздушный шар во многих отношениях: по прочности и силе, по качеству изготовления, по полноте оснащения, по выносливости и управляемости. Совершив то долгое путешествие без признаков слабости или дефекта, он все еще был в отличном состоянии, гордо направляясь к самому дальнему краю Европы. У него, конечно, не было инструментального оборудования современного воздушного шара; но он обладал элементами, необходимыми для долгого и трудного полета. Со дня его запуска в искусство было добавлено много дополнений, но они, по большей части, являются специальными придатками. Более важные особенности хорошего воздушного шара практически такие же сегодня, как и тогда, когда они были впервые представлены профессором Шарлем и крепким старым г-ном Грином.

Еще более сложным и колоссальным воздушным кораблем был «Le Geant», построенный в 1863 году для А. Надара из Парижа. Он был изготовлен из двойного слоя белого шелка, имел объем 215 000 кубических футов и подъемную силу 4,5 тонны. Корзина представляла собой плетеную кабину шириной 13 футов и высотой 7 футов с плетеным балконом по периметру, так что крышу можно было использовать как смотровую площадку — восхитительное место, чтобы понежиться в свете звезд или наблюдать, как утреннее солнце «ласкает вершины гор своим державным взором». Закрытая кабина состояла из двух основных помещений с коридором между ними: в одном находились кровать и багаж капитана, в другом — три расположенные друг над другом койки для пассажиров. Небольшие отсеки кабины были отведены под провизию, туалет, фотолабораторию и печатный станок; последний предназначался для распространения новостей с небес по мере того, как воздухоплаватели перелетали из штата в штат. Компенсационный баллон объемом 3500 кубических футов, расположенный непосредственно под основным баллоном и соединенный с ним, принимал выходящий газ при расширении из-за повышения температуры или высоты и возвращал его обратно при сжатии. И по факту, и по названию судно Надара было гигантом. Любопытно, что он называл его «последним воздушным шаром», поскольку рассчитывал выручить достаточно денег от его демонстрации, чтобы положить начало успешным полетам на вертолете и тем самым изгнать воздухоплавание из мира тщетных усилий в область забытых снов и химер.

Fig. 11.—Car of Nadar’s Balloon.

Первый подъем, состоявшийся в воскресенье, 4 октября 1863 года, был полон великолепных надежд. Посреди огромной праздничной толпы на Марсовом поле гигантский шар возвышался почти на двести футов, удерживаемый на земле сотней людей и вдвое большим количеством мешков с песком. В корзине находилось пятнадцать именитых пассажиров, включая одну даму — прекрасную юную принцессу де ла Тур д’Овернь в утреннем туалете и прелестной шляпке. «Lachez tout!» — кричит капитан Надар, энергичный парижский фотограф. Они взмывают ввысь, направляясь в Санкт-Петербург, имея запас провизии, достаточный, чтобы проплыть за полярное море.

Капитан теперь обладал верховной властью, имея в кармане ключ от кладовой с провизией и спиртным, а его двенадцать заповедей были должным образом подписаны всеми присутствующими на борту. Они дали слово не играть в азартные игры, не перевозить легковоспламеняющиеся материалы, не курить без меры, не выбрасывать бутылки за борт, не покидать воздушный шар без разрешения, но спускаться, если последует такой приказ, и так далее. Они отправились в путь в пять часов вечера, и все шло весело. Но вскоре возникли неприятности. Трос клапана оборвался, судно плыло в темноте, и братья Годар заявили, что их сносит в море, тогда как на самом деле их несло в совершенно противоположном направлении. Чтобы обезопасить себя, они с разрешения командира выбросили якоря. Один якорь сломался, но другой зацепился и остановил воздушный шар, несмотря на сильный ветер. Наконец, после трех сильных ударов о землю, в девять часов вечера они приземлились недалеко от Мо, при этом один пассажир сломал колено, а остальные получили различные ушибы. Это было грандиозное приключение, и все остались довольны.

Две недели спустя началось второе путешествие в подобном стиле, снова с Марсова поля, на этот раз в присутствии короля Франции и юного короля Греции; но теперь Надар взял с собой не принцессу в прелестной шляпке, а мадам Надар, свою жену. Чтобы развлечь толпу перед стартом, тридцать два человека сначала были подняты на высоту 300 футов и возвращены на землю. Наконец, в пять часов вечера в воскресенье, 18 октября, группа из девяти пассажиров гордо устремилась на север, хорошо обеспеченная провизией, как и прежде, и жаждущая долгого путешествия. Они исчезли в сгущающихся сумерках, оставив своих друзей в сильном беспокойстве за их безопасность и конечный пункт назначения. В половине девятого они были над Компьеном, в семидесяти восьми милях от места старта, пролетая низко над землей, чтобы крикнуть: «Все идет хорошо», и передать добрую весть в Париж. В девять они пересекли бельгийскую границу; в полночь были над Голландией; на рассвете пролетали вдоль залива Зёйдер-Зе и вошли в Ганновер; в восемь часов они стремительно неслись к Нинбургу и Северному морю в потоке сильного западного ветра.

Они оказались в большой опасности. Если бы они вышли в море, все могли бы утонуть; если бы они приземлились на такой горизонтальной скорости, их бы ужасно побило. Выбрав последнее зло, они открыли клапан и сбросили кошки. «К канатам!» — кричали братья Годар. Собравшись на палубе, все вцепились в подвесные канаты, чтобы смягчить удар при посадке. Надар обнял жену, чтобы защитить ее. Якоря зацепились за дерево, вырвали его с корнем и потащили за собой; затем зацепились и сорвали крышу дома; врезались в телеграфную линию, обрывая провода и столбы; ударились о какое-то более твердое препятствие и полностью сломались, оставив огромного монстра бесконтрольно нестись в яростном приземном потоке. Из-за проблем с клапаном газ не мог быстро выйти; огромное судно снова и снова врезалось в землю и отскакивало высоко в воздух, его тяжелая корзина крушила густой лес и ломала все, что преграждало ей путь. На протяжении девяти миль они грохотали по равнине близ Нинбурга в сторону моря, врезаясь в лужи, болота и заросли, их конечности были растянуты или сломаны, тела в ушибах, лица забрызганы грязью. Вскоре из-за потери газа отскоки прекратились, корзина потащилась по земле, придавив некоторых пассажиров под собой и выбросив других наружу, оставив их позади. Оставшиеся попытались помочь мадам Надар выбраться, но их самих выбросило, а она оказалась зажата под корзиной, из-под которой ее с большим трудом извлекли, когда воздушный шар наконец остановился. Таким образом, их памятное семнадцатичасовое путешествие протяженностью 750 миль имело ужасный, хотя и не смертельный финал. У одного был сломан бедренная кость, у другого вывихнуто бедро, у остальных многочисленные царапины и ушибы. Но никто не жаловался, ибо эти страдания рассматривались как естественное сопутствующее явление такого интересного спорта. После нескольких дней нежного ухода со стороны немцев и заботливых расспросов короля Ганновера они вернулись в Париж; некоторые, правда, на носилках, но, несмотря на это, не менее почитаемые соотечественниками как выжившие в удивительном приключении.

Другим доблестным английским лидером в воздухоплавании был Джеймс Глейшер, член Британской ассоциации содействия развитию науки. Будучи одним из членов комитета из двенадцати человек, назначенного этой организацией в 1861 году для исследования верхних слоев атмосферы с помощью воздушного шара, он добровольно вызвался быть наблюдателем, когда никто другой из способных людей не мог этого сделать. Вместе с профессиональным аэронавтом мистером Коксвеллом и новым воздушным шаром, специально сконструированным для этой работы и имевшим объем 90 000 кубических футов, он совершил одиннадцать подъемов для общества: четыре из Вулвергемптона и семь из Вулвича. Попутно он совершил еще семнадцать других подъемов на различную высоту; не за счет комитета, а в качестве научного пассажира во время публичных полетов на воздушных шарах, о которых объявлялось заранее.

Целями предприятия были: во-первых, изучение физических условий атмосферы; во-вторых, изучение влияния верхних слоев на самих пассажиров и некоторых голубей, которых они брали с собой; в-третьих, проведение некоторых наблюдений в области акустики и магнетизма, в частности, определение периода колебаний магнита на различных высотах. Конкретное изучение самой атмосферы должно было включать наблюдения на всех высотах за температурой воздуха, его давлением и процентным содержанием влаги; наблюдения за скоростью и направлением ветра, составом облаков, их высотой, плотностью и глубиной, составом и электрическими свойствами воздуха. Они также должны были собрать пробы воздуха на разных высотах, которые позже можно было бы исследовать в лаборатории. Таким образом, полеты были систематически спланированы для научных исследований и стали первыми тщательными попытками в Англии, хотя подобные усилия предпринимались ранее во Франции. Можно добавить, что наблюдения Глейшера были самыми важными из сделанных в течение первого столетия воздухоплавания, и их можно найти в подробном изложении самим этим стойким исследователем в отчетах Британской ассоциации за 1862–1866 годы.

Самое интересное путешествие мистера Глейшера из той памятной серии произошло 5 сентября 1862 года. Стартовав из Вулвергемптона в три минуты второго, они стремительно взмыли вверх, пройдя сквозь облако толщиной в тысячу сто футов и выйдя в великолепное поле солнечного света с аметистовым небом наверху и бескрайним морем пара внизу; морем катящихся холмов и горных цепей, с огромными белоснежными массами, поднимающимися паром с их поверхности. Они покинули шумную суету земли при комфортной температуре 59°; через три четверти часа они находились на высоте пяти миль в смертельно тихой атмосфере, при температуре на два градуса ниже нуля, приближаясь к одной трети своей обычной плотности, горловина воздушного шара была белой от инея, а люди задыхались. Здесь наблюдения стали все более интересными, но несравненно более трудными. Они графически описаны в следующей выдержке из классического отчета мистера Глейшера:

«Я попросил мистера Коксвелла помочь мне прочитать показания приборов, так как испытывал трудности со зрением. Однако из-за вращательного движения воздушного шара, которое не прекращалось с момента отрыва от земли, трос клапана перекрутился, и ему пришлось покинуть корзину и подняться в кольцо наверху, чтобы поправить его. В это время я посмотрел на барометр и обнаружил, что давление составляет 10 дюймов и продолжает быстро падать; следовательно, его истинное показание было 9¾ дюйма, что означало высоту 29 000 футов. Вскоре после этого я положил руку на стол, чувствуя в ней полную силу, но, пожелав воспользоваться ею, обнаружил, что она безжизненна; она должна была потерять силу мгновенно. Я попытался пошевелить другой рукой и обнаружил, что она тоже безжизненна. Затем я попытался встряхнуться и преуспел в том, чтобы встряхнуть свое тело. Казалось, у меня нет конечностей. Затем я посмотрел на барометр; пока я это делал, моя голова упала на левое плечо. Я боролся и снова встряхнул тело, но не смог пошевелить руками. Я выпрямил голову, но лишь на мгновение, после чего она упала на правое плечо, а затем я откинулся назад, спиной опираясь о борт корзины, а головой — о ее край; в этом положении мои глаза были направлены на мистера Коксвелла в кольце. Когда я встряхивал тело, казалось, что я полностью владею мышцами спины и в значительной степени мышцами шеи, но не руками или ногами; на самом деле, казалось, что у меня их нет. Как и в случае с руками, вся мышечная сила мгновенно исчезла из спины и шеи. Я смутно видел мистера Коксвелла в кольце и пытался говорить, но не мог; в одно мгновение наступила кромешная тьма, зрительный нерв внезапно окончательно потерял чувствительность. Я все еще был в сознании, с таким же активным мозгом, как в настоящий момент, когда пишу это. Я подумал, что меня охватила асфиксия и что я больше ничего не почувствую, так как придет смерть, если мы не спустимся быстро; другие мысли активно входили в мой разум, когда я внезапно потерял сознание, как при засыпании. Я не могу ничего сказать о чувстве слуха; совершенная тишина и безмолвие регионов в шести милях от земли (а в это время мы были на высоте от шести до семи миль) таковы, что ни один звук не достигает уха.

PLATE I.

GLAISHER AND COXWELL.

PARSEVAL KITE BALLOON.

«Мое последнее наблюдение было сделано в 1 час 54 минуты на высоте 29 000 футов. Я полагаю, что две или три минуты полностью ушли на то, чтобы мои глаза перестали различать мелкие деления, до 1 часа 54 минут, а затем еще две или три минуты прошли, пока я не потерял сознание; поэтому я думаю, что это произошло примерно в 1 час 56 минут или 1 час 57 минут. Будучи без сил, я услышал слова «температура» и «наблюдение», и я знал, что мистер Коксвелл в корзине говорит со мной и пытается разбудить меня, следовательно, сознание и слух вернулись. Затем я услышал, как он говорит более решительно, но я не мог видеть, говорить или двигаться. Я снова услышал, как он сказал: «Ну постарайся — ну же». Затем я смутно увидел приборы, потом мистера Коксвелла и очень скоро увидел ясно. Я поднялся на своем сиденье и огляделся, как будто просыпаясь от сна, хотя сон не принес бодрости, и сказал мистеру Коксвеллу: «Я был без сознания»; он ответил: «Да, и я тоже, очень близко к этому». Затем я подтянул ноги, которые были вытянуты передо мной, и взял карандаш в руку, чтобы начать наблюдения. Мистер Коксвелл сказал мне, что потерял чувствительность рук, которые были черными, и я полил их бренди.

«Я возобновил свои наблюдения в 2 часа 7 минут, записав показания барометра 11,53 дюйма и температуру −2°. Я полагаю, что три или четыре минуты ушли с момента, когда я услышал слова «температура» и «наблюдение», до того, как я начал наблюдать; если так, то возвращение сознания произошло в 2 часа 4 минуты, и это дает семь минут полной потери сознания. Я обнаружил, что вода в сосуде, питающем психрометр, которую я частыми помешиваниями оберегал от замерзания, превратилась в сплошную массу льда; и она не растаяла полностью до тех пор, пока мы некоторое время не пробыли на земле.

«Мистер Коксвелл рассказал мне, что, находясь в кольце, он чувствовал пронизывающий холод; что иней был повсюду вокруг горловины воздушного шара. Пытаясь покинуть кольцо, он обнаружил, что его руки замерзли, и ему пришлось положить руки на кольцо и спрыгнуть вниз; что он на мгновение подумал, что я откинулся назад, чтобы отдохнуть; что он говорил со мной, не получив ответа; что затем он заметил, что мои ноги вытянуты, а руки свисают по бокам; что выражение моего лица было безмятежным и спокойным, без той сосредоточенности и тревоги, которые он замечал до того, как поднялся в кольцо, и тогда его осенило, что я без сознания. Он хотел подойти ко мне, но не смог, и почувствовал, что сам теряет сознание; что он стал беспокоиться о том, чтобы открыть клапан, но из-за того, что потерял чувствительность рук, не мог этого сделать, и в конечном итоге сделал это, схватив шнур зубами и два или три раза дернув головой, пока воздушный шар не совершил решительный поворот вниз. Этот поступок вполне характерен для мистера Коксвелла. Я никогда еще не видел его без готового средства решения любой трудности, возникавшей по мере ее появления, с хладнокровным самообладанием, которое всегда оставляло мой ум совершенно спокойным и давало мне полную уверенность в его суждениях при управлении таким большим воздушным шаром.

«Никаких неудобств после потери сознания не последовало; и когда мы приземлились, это было в местности, где нельзя было получить никакого транспорта, так что мне пришлось пройти пешком от семи до восьми миль.

«Спуск поначалу был очень быстрым; мы прошли вниз три мили за девять минут; затем полет воздушного шара был замедлен, и мы окончательно спустились в центре большого луга, принадлежащего мистеру Керсоллу, в Колд-Уэстоне, в семи с половиной милях от Ладлоу.

«Я уже сказал, что мое последнее наблюдение было сделано на высоте 29 000 футов; в это время (1 час 45 минут) мы поднимались со скоростью 1000 футов в минуту; а когда я возобновил наблюдения, мы спускались со скоростью 2000 футов в минуту. Эти две позиции должны быть связаны с учетом промежутка времени между ними, а именно 13 минут, и на основании этих соображений воздушный шар должен был достичь высоты 36 000 или 37 000 футов. Опять же, очень чувствительный минимальный термометр показал −12, и это дало бы высоту 37 000 футов. Мистер Коксвелл, спускаясь из кольца, заметил, что центр анероидного барометра, его синяя стрелка и веревка, прикрепленная к корзине, находились на одной прямой линии, и это дало показание 7 дюймов, что ведет к тому же результату. Таким образом, все эти независимые средства ведут примерно к одной и той же высоте, а именно к полным СЕМИ МИЛЯМ.

«В этот подъем было взято шесть голубей. Один был выброшен на высоте трех миль, когда он расправил крылья и упал, как кусок бумаги; второй — на высоте четырех и пяти миль, и он упал вниз, как камень. Четвертый был выброшен на высоте четырех миль при спуске. Он полетел по кругу и вскоре опустился на вершину воздушного шара. Два оставшихся голубя были доставлены на землю. Один оказался мертвым, а другой, «почтовый», был еще жив, но не хотел покидать руку, когда я попытался его сбросить, пока через четверть часа он не начал клевать кусочек ленты, опоясывающей его шею, и тогда был сброшен с пальца и полетел с некоторой энергией в сторону Вулвергемптона. Один из голубей вернулся в Вулвергемптон в воскресенье, 7-го числа, и это единственный, о котором стало известно».

Это был самый высокий подъем, когда-либо совершенный до того времени; и таким образом Глейшера, или, скорее, Коксвелла, который находился в кольце над ним, можно было назвать «самым высоким человеком» первого столетия воздухоплавания. Их наибольшая высота, однако, сейчас обычно оценивается значительно ниже семи миль, вероятно, ниже шести миль, с учетом неточностей оценки, сделанной мистером Глейшером. Тем не менее его результаты считались ценными, поскольку они показали, что воздушный шар может безопасно использоваться вплоть до высоты около пяти миль; что температура атмосферы не падает, как предполагалось ранее, на один градус на каждые 300 футов подъема, а часто падает быстрее, а иногда даже повышается с высотой на значительных участках; что процент влажности крайне мал на высоте более пяти миль; что на всех высотах, доступных человеку, сухой и влажный термометры могут использоваться эффективно и т. д.

Еще более высокий подъем был совершен профессором Берсоном из Германии с помощью дыхания кислородом. 31 июля 1901 года в сопровождении доктора Зюринга он поднялся из Берлина на воздушном шаре «Preussen» на высоту 10 800 метров, что в настоящее время является мировым рекордом высоты. Воздушный шар имел объем 300 000 кубических футов и оторвался от земли, будучи заполненным водородом на две трети и неся 8000 фунтов балласта в виде мешков с песком, прикрепленных к бортам корзины, чтобы их можно было отрезать с минимальными физическими усилиями.

«Preussen» был одним из самых больших пассивных воздушных шаров, когда-либо построенных. По объему он был сопоставим с колоссальным монгольфьером «La Flesselle», уже описанным, и огромным свободным аэростатом «Le Geant», построенным Надаром в 1863 году. Но все они были затмены великим воздушным шаром Анри Жиффара. Последний имел объем 450 000 кубических футов и до сих пор считается самым большим привязным аэростатом, когда-либо построенным. Он был привычным объектом на Парижской выставке 1878 года, где был установлен знаменитым изобретателем Анри Жиффаром, чтобы дать посетителям возможность увидеть Париж с высоты птичьего полета. Он мог поднять сорок человек одновременно, или на восемь больше, чем однажды поднялось в «Le Geant» Надара.

Не предпринималось никаких серьезных попыток превзойти высотный полет профессора Берсона и доктора Зюринга; ибо, хотя вполне возможно поднять людей на высоту более семи миль, результаты вряд ли оправдывают затраты. Для подъема значительно выше потребовался бы огромный и дорогостоящий воздушный шар, а для обеспечения комфорта пассажира могла бы потребоваться герметичная кабина или скафандр, постоянно снабжаемый свежим воздухом или кислородом. Такой костюм или кабина, однако, могут быть сделаны очень легкими, поскольку их давление должно быть естественным образом внутренним; и это позволило бы крайне быстро изменять высоту без дискомфорта для пассажира. Стальной баллон весом пятьдесят фунтов, наполненный сжатым воздухом или кислородом, обеспечил бы пассажира на несколько часов и позволил бы ему дышать при нормальном давлении. Общий вес баллона и герметичной кабины или костюма не должен превышать вес человека. Более того, от балласта можно было бы в значительной степени отказаться, что позволило бы очень быстро подниматься с земли. Целлулоидная кабина имела бы преимущество прозрачности, хотя при очень низких температурах она могла бы стать слишком хрупкой. Костюм или кабина со стеклянными иллюминаторами послужили бы заменой целлулоидной кабины для обеспечения прозрачности. Обычный воздушный шар с корзиной, несущий стальной баллон, подающий воздух при нормальном давлении человеку в костюме из прорезиненного шелка, является достаточно простым и практичным устройством; воздух поступает в костюм возле рта и выходит снизу через обратный клапан, отрегулированный для поддержания желаемого внутреннего давления. Герметичная шелковая ткань, способная безопасно выдерживать растягивающее напряжение в 150 фунтов на дюйм длины, подошла бы для этих целей. Но в настоящее время, по-видимому, нет стимула пытаться совершить полет на воздушном шаре, превышающий уже достигнутые высоты, если только это не делается ради известности или сентиментальности.

Французские метеорологи разработали гораздо более простой и дешевый метод исследования верхних слоев атмосферы с помощью небольших воздушных шаров, несущих записывающие приборы. Обычный воздушный шар из шелка или кишковой кожи, частично наполненный, поднимается на большую высоту вместе с приборами, уносится ветром, теряя газ, и при приземлении находится кем-то, кто возвращает его согласно письменным инструкциям, сопровождающим аппарат. Другой метод, введенный профессором Ассманом, заключается в использовании закрытых резиновых шаров, которые на больших высотах лопаются из-за расширения водорода внутри них, позволяя приборам спускаться на парашютах мягко на землю. Воздушные шары, несущие приборы вышеуказанного типа, называются «зондирующими шарами» или «balloons sondes», тогда как если они не несут приборов, а лишь показывают направление ветра, их можно назвать «шарами-пилотами». Такие зондирующие шары использовались для исследования температуры атмосферы на высоте до 18 миль.

На предыдущих страницах были описаны некоторые длительные путешествия на воздушных шарах. В свое время они считались очень долгими, но в последние годы их часто превосходили, сначала профессиональные аэронавты, затем любители и члены различных аэронавтических клубов, практикующие воздухоплавание как спорт и стимулируемые привлекательными призами. Но человеком, совершившим самый длинный полет на воздушном шаре в течение первого столетия этого искусства, по-видимому, был мистер Джон Уайз, выдающийся американский пионер воздухоплавания.

Мистер Уайз был редким сочетанием шоумена, ученого, спортсмена и смельчака, который за четыре десятилетия, последовавшие за его первым подъемом в Филадельфии в 1835 году, совершил не менее 440 полетов. Поначалу воздушное искусство пленило его красотой и величием природных панорам, открывающихся с высоты; затем он развлекался тем, что сбрасывал предметы из корзины и слушал, как они свистят в пространстве; и, наконец, он заигрывал с самим воздушным шаром, различными способами наблюдая за результатом. Однажды горловина была пережата, и клапан нельзя было привести в действие, так что, когда водород расширялся при увеличении высоты, он перерастянул оболочку и начал разрыв в боковой части баллона. Воздушный шар быстро снизился, но приземлился без опасного удара.

Тогда дерзкий аэронавт решил совершить подъем и намеренно взорвать воздушный шар, ограничив газ в нем и выбросив балласт. Но сначала он опробовал эксперимент на собаке, подняв ее на 4000 футов, сбросив в маленьком сдувшемся воздушном шаре и наблюдая, как она медленно опускается на землю. Затем, поднявшись на высоту 13 000 футов, он стоял в раздумьях, стоит ли последовать примеру собаки. Воздушный шар быстро решил вопрос, взорвавшись сверху. Водород вырвался с бурным звуком, и огромное судно стремительно погрузилось вниз со стонущим шумом ветра в такелаже. Через несколько секунд оболочка опустела и опала на вершину сетки, образовав эффективный парашют. После захватывающего падения более чем на две мили мистер Уайз приземлился на ферме с сильным стуком, который перевернул корзину и выбросил его плашмя на землю. Это был отличный спорт; он сразу решил объявить о его повторении и таким образом постепенно пришел к изобретению разрывной панели.

Мистер Уайз твердо верил, что на высоте двух миль преобладает устойчивый ветер с запада на восток. Он хотел использовать это для дальних путешествий и даже подумывал о пересечении Атлантики; ибо он доверял своему лаку, который мог удерживать водород две недели, если потребуется. Соответственно, в 1873 году газета «New York Daily Graphic» оплатила стоимость воздушного шара, чтобы перенести его и двух других в этом опасном путешествии. Оболочка имела объем 400 000 кубических футов, но была слишком хрупкой в конструкции, чтобы получить одобрение мистера Уайза, и фактически лопнула во время наполнения, когда была заполнена чуть более чем на три четверти. К счастью, возможно, для мистера Уайза, у него никогда не было возможности попытаться совершить трансатлантический перелет; но однажды он насладился памятным круизом в великом западном ветре, который так пришелся ему по душе. Поднявшись из Сент-Луиса 23 июня 1859 года, он плыл на северо-восток в течение двадцати часов и приземлился в Хендерсоне, штат Нью-Йорк, преодолев расстояние в 809 миль по прямой. Но при попытке совершить еще один дальний полет с двумя спутниками в сентябре 1879 года он пролетал над озером Мичиган, где все они утонули.

В последние годы длительный полет мистера Уайза был превышен несколько раз. В 1897 году господин Годар проплыл из Лейпцига в Вильну, расстояние в 1032 мили за 24,5 часа; но это не был официальный полет, и путь не был прямым, как полет вороны. В октябре 1900 года господин Бальсан совершил путешествие из Венсенна, Франция, в Радом, Россия, расстояние в 843 мили за 27 часов 25 минут, а Де ла Во, стартовав из той же точки, приземлился в Коростишеве, Россия, преодолев 1193 мили за 35,75 часа. Последний является самым длинным полетом на воздушном шаре, зафиксированным на данный момент. Вторым после этого рекорда стал полет А. Р. Хоули на своем сферическом воздушном шаре «America» при содействии Огастеса Поста в международной гонке воздушных шаров на кубок Гордона Беннетта 1910 года. Вылетев из Сент-Луиса 17 октября, они пролетели 1172,9 мили от места старта и приземлились в большом лесу у реки Перибонка, Северное озеро Чилогома, Канада, где они были потеряны в течение нескольких дней.

Fig. 12.—Diagram of a Modern Spherical Balloon with
 Ripping Panel.

Столь же насыщенным событиями был океанский перелет Уолтера Уэллмана, который 15 октября 1910 года отправился из Атлантик-Сити в Европу на моторном воздушном шаре с буксировочным тросом, или эквилибратором, совершил путешествие с попутным ветром до точки в 140 милях к северо-востоку от острова Нантакет, затем был отнесен встречным ветром к Бермудским островам и, наконец, спасен проходящим пароходом после 69 часов в воздухе и пути около тысячи миль. Полный отчет об этом странном путешествии приведен в «New York Times» от 19 октября 1910 года и в «Scientific American» от более поздней даты.

Недавние достижения в воздухоплавании, хотя и не меняющие радикально сам воздушный шар, вносят большой вклад в его полезность и удобство. Произошли улучшения в средствах наполнения и спуска, в устройствах для проведения топографических и метеорологических наблюдений, а также для передачи и приема сигналов. Водород, поставляемый в стальных баллонах, теперь доступен для легкого и быстрого наполнения, а процесс его получения в больших масштабах делает его практически таким же дешевым, как светильный газ. Разрывная панель, изобретенная в 1844 году выдающимся американским пионером аэронавтики Джоном Уайзом, является простым и отличным практическим устройством. Это длинная заплата, идущая продольно выше экватора воздушного шара, слабо пришитая к оболочке и имеющая шнур, называемый «разрывным шнуром», который тянется вниз к корзине вдоль внешней или внутренней стороны баллона, так что пилот при приземлении может быстро выпустить газ, разорвав оболочку воздушного шара, тем самым быстро сплющив его на поверхности земли, чтобы избежать волочения и ударов, если дует ветер. Во время подъема подъем или спуск судна можно мгновенно заметить на циферблате статоскопа, температуру, давление и влажность атмосферы можно прочитать на записывающих приборах, сообщения можно отправлять по телеграфу и телефону либо по проводам, либо через пространство, а небо или ландшафт можно сфотографировать, если достаточно света. Сам баллон был улучшен путем изготовления его из специальных тканей, состоящих из нескольких слоев шелка или хлопка с тонкими слоями резины, вулканизированными между ними, чтобы сделать ткань непроницаемой; также баллону, если он не предназначен для рассечения ветра, обычно придается сферическая форма, которая является фигурой наибольшего объема для данной поверхности, фигура, первоначально использованная изобретателем газового воздушного шара; но когда он предназначен для привязи на ветру, ему придается удлиненная форма и хвост, чтобы он мог держаться на ветру, как воздушный змей. Этот тип воздушного шара, хотя впервые предложенный Дугласом Арчибальдом около 1845 года, был впервые превращен в практическое изобретение капитаном фон Зигсфельдом и майором фон Парсевалем. В некотором смысле это привязной моторный воздушный шар, точно так же, как воздушный змей — это привязной аэроплан.

ГЛАВА III

EARLY HISTORY OF POWER BALLOONS

Сразу после первого запуска человеческих пассажиров на примитивном аэростате было разработано множество схем управления курсом воздушного шара. По-видимому, простое плавание доставляло меньше удовлетворения ранним пионерам аэронавтики, чем свободным воздухоплавателям нынешнего времени. Многие стремились применить движущий механизм к своим газовым баллонам, рассчитывая таким образом достичь практического передвижения по воздуху еще за поколение до появления практического парового судоходства. У них были великолепные мечты, действительно, но не менее тщетные. Мало кто подозревал об огромной мощности, необходимой для движения быстрых воздушных шаров самой лучшей формы и размера; еще меньше осознавали невозможность движения сферических баллонов с практической скоростью.

С другой стороны, следует сказать в пользу той эпохи исследователей, что некоторые известные ученые, вычислив мощность, необходимую для движения воздушного шара на высокой скорости, быстро признали неадекватность для этой задачи любых моторов, доступных в то время. В сочетании с благоприятными воздушными течениями можно было бы чего-то добиться; это они полностью осознавали; ибо они знали, что ветер часто имеет разные направления на разных уровнях. Поэтому они полагали, что, заставляя судно подниматься или опускаться до подходящего слоя с помощью различных известных тогда устройств, можно заставить его двигаться в любом направлении по воле пилота. Точно так же они полагали, что подъем и спуск воздушного шара из-за изменения плавучести можно использовать для его движения, если паруса, прикрепленные к судну, установлены наклонно к движению, чтобы получать достаточный напор; или если воздушный шар сделан плоским или удлиненным, чтобы планировать горизонтально, как воздушный змей или парашют.

Было предложено или опробовано несколько устройств для изменения высоты воздушного шара. Если судно было монгольфьером, простое увеличение или уменьшение огня быстро заставляло его подниматься или опускаться. Если использовался газовый баллон, его можно было отправить вверх или вниз, сбросив балласт или открыв клапан; или, опять же, как предложил Пилатр де Розье, имея монгольфьер под газовым воздушным шаром и поднимая или опуская все судно путем изменения интенсивности пламени. Наконец, воздушный шар внутри газового был предложен братьями Робер, а газовый шар внутри воздушного — генералом Менье; в любой из этих комбинаций изменение уровня могло быть осуществлено путем накачивания воздуха в воздушный баллон или выпускания его из него. Все эти устройства могут быть реализованы и практически эксплуатироваться компетентным изготовителем воздушных шаров и пилотом; и все же они не позволили человеку реализовать свою мечту о навигации в воздухе во всех направлениях без движущей силы.

Первые попытки движения воздушных шаров не могли быть серьезно восприняты квалифицированными инженерами даже в начале воздухоплавания; но все же, как детские шаги в новом искусстве, они могут заслужить мимолетного внимания.

Бланшар 2 марта 1784 года предпринял первую реальную попытку управлять воздушным шаром, используя для этой цели сферический газовый баллон и корзину, снабженную воздушными веслами и рулем. Однако, когда он собирался подняться с Марсова поля, молодой офицер с обнаженной шпагой настоял на том, чтобы сопровождать пилота, тем самым вынудив Бланшара оставить свои крылья на земле, чтобы обеспечить достаточную плавучесть для себя и своего навязчивого гостя. Его первая попытка, таким образом, была сорвана; но последующие, сделанные с этим неадекватным приспособлением, также оказались тщетными при самых лучших обстоятельствах; ибо схема была явно ребяческой, хотя ее пробовали различные взрослые люди, помимо господина Бланшара.

Fig. 13.—Blanchard’s Dirigible Balloon, 1784.

Не менее простым и причудливым устройством для движения было устройство двух физиков, аббата Миолана и Жанине. Воздушный шар был монгольфьером с большим отверстием с одной стороны, через которое горячий воздух должен был выходить с такой сильной реакцией, чтобы двигать баллон вперед, по принципу разбрызгивателя для газонов или реактивной тележки Ньютона. Однако проектанты не смогли совершить подъем, и толпа, придя в ярость, уничтожила воздушный шар.

Более разумный план практической навигации был разработан и опробован братьями Робер. Воздушный шар дынеобразной формы, пятьдесят два фута в длину и тридцать два фута в диаметре, был сделан из шелка и наполнен чистым водородом. Под ним была подвешена удлиненная корзина из легкого дерева, обтянутая небесно-голубым шелком. Это элегантное судно должно было грести по небесам с помощью шести шелковых весел, приводимых в действие крепкими матросами. Шелковый руль должен был направлять его по желанию, когда ветры спали или мягко играли в безмятежном небе. Это был поистине сказочный баркас, парящий замок, прекрасный для созерцания.

После предварительного испытания в сопровождении своего покровителя, герцога де Шартра, они были готовы к существенному путешествию. 19 сентября 1784 года судно было наполнено и доставлено в сад Тюильри, перед дворцом, где его канаты удерживали маршал Ришелье и трое других дворян. В одиннадцать сорок пять двое Роберов и их зять поднялись и уплыли за горизонт в семичасовой круиз. Перед тем как спуститься на землю, они энергично работали веслами и описали кривую радиусом в один километр, тем самым отклонившись на 22° от слабого ветра, преобладавшего в то время. При более легком ветре они могли отклониться еще больше. Поэтому они сочли эксперимент полным успехом. Они построили первый удлиненный воздушный шар и «решили проблему воздухоплавания». В очень счастливом настроении они приземлились в сумерках среди восхищенных жителей Артуа, где были любезно встречены и гостеприимно приняты принцем де Гистель-Ришбургом.

Fig. 14.—Robert Brothers’ Dirigible, 1784.

Братья Робер первыми применили на практике воздушный баллон внутри газового. Он удерживался внутри воздушного шара веревками и соединялся с внешней атмосферой трубкой, идея заключалась в регулировании внутреннего давления воздушного шара путем введения воздуха в меньший баллон или извлечения его из него. Но во время подъема со своим покровителем, герцогом де Шартром, они попали в сильный вихрь, который оторвал весла и руль, одновременно так сильно раскачав воздушный шар, что внутренний воздушный баллон порвал свои поддерживающие веревки и упал на дно газового баллона, тем самым перекрыв соединение с внешней атмосферой. Судно стремительно поднялось, и газ расширился опасно близко к давлению разрыва. На высоте 16 000 футов герцог де Шартр, осознав неминуемую опасность взрыва оболочки, выхватил шпагу и прорезал десятифутовую щель в ее нижней части. Часть газа немедленно вырвалась наружу, и воздушный шар быстро опустился, но после сброса балласта благополучно приземлился без дальнейших происшествий. Герцог поступил достаточно мудро, но впоследствии его высмеивали за кажущееся отсутствие мужества. Если бы он обладал большей храбростью и меньшей осторожностью, он мог бы позволить воздушному шару лопнуть и спуститься как парашют, тем самым предвосхитив эффектное выступление Джона Уайза в 1838 году.

Одновременно другие изобретатели разрабатывали проекты не меньшей важности для окончательного совершенствования дирижабля. В письме, написанном Бенджамину Франклину 24 мая 1784 года, Фрэнсис Хопкинсон из Филадельфии предложил построить воздушный шар веретенообразной формы и двигать его с помощью колесообразного пропеллера на корме, состоящего из лопастей, установленных под углом к линии движения, как обычный дымовой вентилятор. Это предложенное судно, предвестник современного моторного воздушного шара с винтовым приводом, намного опередило лодку с винтовым приводом и подводную торпеду, на которые оно больше всего похоже.

В то время как Бланшар и другие аэронавты гребли на своих шарообразных баллонах в поисках попутных ветров, тщетно надеясь таким образом направить свой курс в воздухе, генерал Менье из французской армии и член Академии наук провел систематическое исследование требований к практической навигации в воздухе. После некоторых исследований форм, подходящих для аэронавтических корпусов, он спроектировал моторный воздушный шар, имеющий заостренную корзину, подвешенную к баллону гусино-яйцевидной формы, последний воплощал его идею наилучшей формы для воздушного шара, который должен быстро рассекать воздух и сопротивляться деформации. Движение должно было осуществляться с помощью трех соосных винтовых пропеллеров, поддерживаемых на такелаже между корзиной и баллоном и приводимых в действие восемьюдесятью людьми из-за отсутствия легкого искусственного мотора. Он таким образом надеялся получить умеренную скорость, которая в сочетании с умело выбранными воздушными течениями позволила бы судну достичь пункта назначения в обычную погоду.

Fig. 15.—Gen. Meusnier’s Proposed Dirigible, 1784.

Генерал Менье ввел важные особенности в конструкцию дирижаблей для сохранения их формы и равновесия. Он настаивал на том, чтобы баллон и корзина были соединены настолько жестко, чтобы один не мог отклониться от выравнивания и относительного положения с другим. Он также подчеркивал необходимость защиты судна от деформации во время полета, чтобы уменьшить его сопротивление. С этой целью он предложил снабдить корпус двойной оболочкой: внутренней — тонкой и легкой, но непроницаемой для водорода; внешней — прочной и герметичной; пространство между двумя оболочками должно было накачиваться воздухом под давлением, достаточным для сохранения формы баллона при быстром пробивании пути против встречного ветра. Это было важное изобретение, которое в последующие годы было принято во многих самых мощных моторных воздушных шарах — для всех, действительно, кроме тех, что жесткого типа. Он также предложил использовать стабилизирующие плоскости для контроля равновесия судна, тем самым предвосхитив братьев Лебоди более чем на столетие. Подобно братьям Робер, он предложил поднимать или опускать судно в поисках подходящих течений путем изменения количества воздуха в пространстве между внутренней и внешней оболочками с помощью ручных мехов.

По-видимому, генерал Менье и его коллеги были наделены конструкторским гением, достаточным для создания практического моторного воздушного шара, если бы они смогли получить легкий двигатель. Не имея его, ранние аэронавты могли сделать не больше, чем описать свои проекты и ждать развития сопутствующих искусств и наук. Соответственно, никакого существенного прогресса в моторных воздушных шарах после проектов Менье не было достигнуто до середины девятнадцатого века; и до тех пор искусство воздухоплавания оставалось в руках шоуменов. Сотни проектов, действительно, были выдвинуты, некоторые вызывали значительный интерес и ожидания, но, тем не менее, имели столь ничтожную ценность, что едва ли заслуживали комментария. Одним заметным исключением из них было изобретение Портера в Америке.

В 1820 году Руфус Портер, янки-изобретатель, а позже первоначальный основатель «Scientific American», запатентовал воздушный корабль весьма многообещающего вида для того раннего времени. Его корпус представлял собой длинное, тонко сужающееся симметричное веретено, подвешивающее корзину подобной формы с помощью канатов, которые были вертикальными в середине, но все более наклонными к концам. Посредине между корпусом и корзиной находился большой винтовой пропеллер, приводимый в действие паровым двигателем в корзине. Модель этого дирижабля, выставленная в Бостоне и Нью-Йорке несколько лет спустя, как сообщается, несла собственную энергию, двигалась с приличной скоростью и удовлетворительно слушалась руля.

Fig. 16.—Rufus Porter’s Dirigible, 1820.

Изобретатель, будучи слишком бедным, чтобы развивать свой воздушный корабль в одиночку, мало что сделал с патентом в течение срока его действия; но в 1850 году он организовал акционерное общество, чтобы собрать необходимые средства. От продажи 300 пятидолларовых акций он рассчитывал собрать 1500 долларов и на эту сумму построить «аэропорт» длиной 150 футов, способный перевозить пять человек со скоростью шестьдесят миль в час, причем все должно было быть завершено за шесть недель. Как только это заработает, он легко соберет средства, достаточные для постройки полноразмерного судна, приспособленного для регулярных пассажирских перевозок. Ибо после тщательного расчета он сообщил: «Представляется несомненным, что безопасный и долговечный воздушный корабль (или аэропорт), способный перевозить 150 пассажиров со скоростью девяносто миль в час, с большей степенью безопасности, чем пароход или железнодорожные вагоны, может быть построен за 15 000 долларов, и что расходы на его эксплуатацию не превысят 25 долларов в день».

Язык и проект кажутся очень современными даже в настоящее время и вполне могли бы быть скопированы сейчас промоутером того же самого проекта. Но следует заметить, что самые успешные европейские экспериментаторы, потратив сотни тысяч долларов на гигантские воздушные корабли, еще не достигли и половины скорости, предусмотренной тем амбициозным и химерическим янки. Картина была красивой и заманчивой, тем не менее. Можно даже сказать, что она превосходит по внешнему дизайну любой из планов воздушных кораблей, созданных в обоих полушариях до середины девятнадцатого века.

В 1850 году часовщик и искусный мастер по фамилии Жюльен выставил в Ипподроме в Париже торпедообразную модель воздушного шара из кишковой кожи, снабженную винтовым пропеллером с каждой стороны носа и двойным рулем на корме. Она имела 23 фута в длину и весила 1100 граммов в сборе. Пропеллеры приводились в действие пружинной силой и оказались способны двигать крошечное судно против умеренного ветра. Наиболее подходящая форма для баллона была определена путем буксировки моделей через воду.

Fig. 17.—Jullien’s Model Dirigible, 1850.

С аэродинамической точки зрения этот крошечный моторный аэростат по своей конструкции был, безусловно, лучшим из всех, появившихся в течение первого столетия воздухоплавания. Его можно считать предвестником самых быстроходных современных французских аэростатов. Он также послужил источником вдохновения для Анри Жиффара, который помогал Жюльену в создании его остроумной модели, а вскоре после этого построил первый в истории дирижабль с тепловым двигателем.

Знаменитый Анри Жиффар был, пожалуй, первым инженером-аэронавтом, обладавшим достаточными знаниями и возможностями, чтобы на практике реализовать глубоко продуманные и по-настоящему научные планы генерала Менье по созданию моторного аэростата. Он учился в коллеже Бурбон и работал в железнодорожных мастерских железной дороги Париж — Сен-Жермен. Кроме того, он приобрел опыт, совершая полеты на свободных аэростатах под руководством Эжена Годара с целью изучения атмосферы, а также конструируя легкие двигатели, один из которых весил 100 фунтов и развивал мощность в три лошадиные силы. Наконец, в 1851 году он запатентовал воздушный корабль, состоящий из удлиненного баллона и гондолы, приводимый в движение винтом, который вращался паровой машиной. У него не было средств на постройку такого аппарата, но он обладал гением и подготовкой, необходимыми для его создания, а также достаточным энтузиазмом и даром убеждения, чтобы побудить своих друзей, Давида и Сьяма, одолжить ему необходимые средства.

Fig. 18.—Giffard’s Steam Dirigible, 1852.

Первый дирижабль Жиффара оказался удачным как по конструкции, так и в эксплуатации. Он состоял из веретенообразного баллона, покрытого сеткой, шнуры которой сходились вниз и крепились к горизонтальному шесту; к этому шесту подвешивались гондола и двигатель, а на его конце располагался треугольный парус, служивший рулем направления. Для защиты от пожара топка вертикального котла, работавшего на коксе, была экранирована металлической сеткой, подобно шахтерской лампе, а тяга, отводимая из верхней части котла через направленную вниз дымовую трубу, выбрасывалась под гондолу силой отработанного пара из двигателя, что, как утверждал Жиффар, исключало всякую опасность при использовании огня вблизи воспламеняющегося газа. Гондола висела в двадцати футах под подвесным шестом и несла двигатель мощностью в три лошадиные силы, вращавший трехлопастной пропеллер диаметром 11 футов со скоростью 110 оборотов в минуту. Двигатель в сборе, включая машину и котел без запасов топлива и воды, весил 110 фунтов на одну лошадиную силу. Баллон имел длину 143 фута, диаметр 39 футов и объем 75 000 кубических футов. Жиффар сообщает о своем первом полете, совершенном с ипподрома в Париже в 17:15 23 сентября 1852 года, что, хотя он не мог лететь прямо против сильного ветра, дувшего в то время, он мог развивать скорость от шести до десяти футов в секунду относительно воздуха и легко управлять судном, поворачивая руль. Он продолжал свой путь до наступления темноты, затем совершил удачную посадку недалеко от Траппа и к десяти часам вечера вернулся в Париж.

Это судно было лишь прелюдией к более грандиозным проектам. Получив некоторый опыт работы с дирижаблями умеренных размеров, Жиффар спроектировал колоссальный воздушный корабль, рассчитанный на скорость сорок четыре мили в час. Его корпус должен был иметь форму торпеды длиной 2000 футов, диаметром 100 футов и объемом 7 000 000 кубических футов. Это был в высшей степени дерзкий проект, достойный гения и энергии того прославленного инженера, самого оригинального и смелого изобретателя, известного в аэронавтическом мире XIX века.

Вдохновленный этим масштабным предприятием, первым делом Жиффар решил расплатиться с долгами и составить состояние. Вскоре он получил сто тысяч франков от продажи сконструированных им самим быстроходных двигателей малого размера и с их помощью рассчитался с Давидом и Сьяма. Затем он заработал несколько миллионов франков на своем всемирно известном инжекторе — устройстве, с помощью которого пар, выходящий из котла, нагнетает питательную воду в тот же котел вопреки существующему в нем давлению.

Теперь он составил детальные планы постройки моторного аэростата объемом полтора миллиона кубических футов, приводимого в движение конденсационной паровой машиной, питаемой от двух котлов — один работал на нефти, другой на газе из баллона, чтобы судно не поднималось вверх при потере веса. Его чертежи были готовы, и все было предусмотрено. Он внес миллион франков в Банк Парижа для покрытия сметных расходов. Но, по словам Тиссандье, «выше человеческой воли и предвидения стоят роковые законы судьбы, которым должны подчиняться даже самые сильные». Великого изобретателя постиг тяжелый недуг глаз; его зрение слабело, лишая его возможности работать; он впал в уныние, чах от боли и горя и в 1882 году покончил с собой, приняв хлороформ.

Преемниками Жиффара во Франции стали сначала Дюпюи де Лом, а затем Гастон Тиссандье — благонамеренные проектировщики управляемых аэростатов, но слишком осторожные, чтобы добиться значительного прогресса в этом искусстве. Первый из них, выдающийся инженер морского флота, в 1872 году завершил постройку газового аэростата для французского правительства, напоминавшего аппарат, спроектированный генералом Менье в 1784 году, и, подобно ему, приводившегося в движение мускульной силой, вращавшей винт, и сохранявшего жесткость формы за счет использования внутреннего баллона, или баллонета. Гондола подвешивалась к баллону с помощью плотно прилегающего чехла, а не сетки, чтобы уменьшить сопротивление, и удерживалась в нужном положении с помощью перекрещивающихся подвесных тросов. Благодаря усердной работе восьми человек, вращавших большой гребной винт, была достигнута скорость всего шесть миль в час. Десятилетие спустя Тиссандье на аэростате аналогичной конструкции, но приводимом в движение электромотором и бихромат-калиевой батареей, развил скорость от шести до восьми миль в час.

Fig. 19.—Dupuy de Lome’s Dirigible, 1872.

Оба судна были безопасными, но не имели практической ценности из-за недостатка мощности для борьбы с ветром. Их двигатели были принципиально не приспособлены для скоростного движения и не могли быть доведены до состояния высокой легкости и мощности. Более того, сами суда были неудачно спроектированы с точки зрения скорости: их форма создавала слишком большое сопротивление, а динамическая балансировка напоминала маятник или неуклюжий парашют, а не судно, способное рассекать воздух с быстротой, изяществом и устойчивостью. Если бы существовала опасность пожара из-за расположения двигателя и винта вблизи газового баллона, это могло бы оправдать или извинить неуклюжесть конструкции аппаратов Де Лома и Гастона Тиссандье; но, имея в распоряжении совершенно безопасные двигатели, удивительно, что они не расположили центр масс и линию тяги ближе к линии сопротивления. Это очевидное требование было должным образом признано рядом их современников, в частности Хенлейном в Германии и капитаном Ренаром из французского Военного министерства, и было учтено Жюльеном.

Капитан Шарль Ренар оказался достойным наследником мечтаний, опыта и изобретений первых энтузиастов воздухоплавания. У него, конечно, не было того причудливого безумия, которое проявляли некоторые из его предшественников; он не выдвигал проектов поразительной оригинальности или смелости, но проявил необычайно здравое суждение и превосходный научный подход, объединив исследования и изобретения других со своими собственными и своего сотрудника, капитана Кребса. В результате они создали первый дирижабль с экипажем, который смог вернуться против ветра к месту старта, и первый летательный аппарат, форма и динамическая настройка которого хотя бы приблизительно соответствовали требованиям устойчивой и быстрой навигации в среде, характеризующейся различными условиями турбулентности или штиля. Капитан Ренар изучал и проектировал дирижабли с 1878 года в сотрудничестве с капитаном Лаэ и полковником Лосседа, председателем аэронавтической комиссии, назначенной военным министром; он пытался добиться от последнего ассигнований, достаточных для постройки дирижабля, но его просьба была сначала отклонена из-за растраты средств на подобные проекты в 1870 году. Однако с помощью Гамбетты, который пообещал сумму в 40 000 долларов, Ренар смог продолжить работу. Тем временем он был назначен директором лаборатории в Шале-Медоне, а его помощником стал капитан Кребс.

Fig. 20.—Renard’s Dirigible, La France, 1884.

Эти офицеры сначала проработали отдельные элементы конструкции своего моторного аэростата, прежде чем приступить к постройке в практическом масштабе. Они выбрали для газового баллона форму торпеды, обеспечив тем самым устойчивость корпуса и уменьшение сопротивления. Они расположили гондолу близко к оболочке, минимизировав тем самым возмущающий момент тяги винта и сопротивление подвесных тросов. Они использовали необычайно мощный электродвигатель, вращавший большой винт, чтобы получить сильную тягу с наименьшими усилиями. Кроме того, они переняли лучшие идеи своих предшественников в области аэронавтического проектирования: внутренний баллонет Менье и плотно прилегающий чехол Де Лома с перекрещивающимися подвесными тросами. Но, к сожалению, они использовали электродвигатель вместо какого-либо легкого двигателя внутреннего сгорания. Наконец, тщательно рассчитав необходимые размеры, они приступили к постройке изящного воздушного корабля «La France», который был испытан в 1884 году и вновь пробудил надежду на окончательное покорение воздуха.

Интересны и другие подробности этого успешного судна. Его корпус имел длину 165 футов, наибольший диаметр 27,5 фута на расстоянии одной четверти длины от носовой части и объем 66 000 кубических футов, обладая таким образом подъемной силой в две длинные тонны. Жесткость формы при различных условиях поддерживалась с помощью баллонета, наполняемого воздухом от обычного вентилятора, соединенного с двигателем. Под оболочкой была подвешена длинная узкая прямоугольная гондола из бамбука, обтянутая шелком; она крепилась к тросам чехла баллона, охватывавшего корпус почти по всей его длине. Гондола имела длину 108 футов и ширину от 6 до 7 футов; в ее передней части располагался пропеллер, в задней — прямоугольный руль, а между ними — аэронавты, батареи и электродвигатель. Для изменения дифферента судна использовался подвижный груз, а для смягчения посадки — гайдроп.

Электродвигатель и батарея, обеспечивавшие движущую силу, были разработаны специально для этой цели и в то время считались удивительно легкими и эффективными. Двигатель, спроектированный при содействии г-на Грамма, весил 220,5 фунта и развивал мощность девять лошадиных сил. Батарея, состоящая из хлорохромовых элементов, стала результатом исследований самого Ренара. Тщательно изучив наилучшее геометрическое расположение частей элемента, Ренар обнаружил, что эта батарея способна передавать на вал одну лошадиную силу на каждые восемьдесят восемь фунтов своего веса. Таким образом, силовая установка по легкости соперничала с паровой машиной Жиффара и в то же время была безопасной; однако, по-видимому, ее вес нельзя было значительно уменьшить, тогда как паровую установку Жиффара можно было облегчить в десять раз, что и показали современники Ренара.

Испытания «La France» в 1884–1885 годах были весьма успешными и обнадеживающими; не потому, что они означали или указывали на полное овладение воздушной навигацией, а потому, что они намного превзошли все предыдущие достижения. Судно двигалось по воздуху так же устойчиво, как лодка по воде, и прекрасно слушалось руля, направляясь против ветра, под любым углом к нему или совершая полный разворот по желанию аэронавтов. В своем первом полете из Шале 9 августа 1884 года оно преодолело расстояние в четыре с половиной мили за двадцать минут, с величайшей легкостью совершило различные эволюции в воздухе и вернулось к месту отправления. Следующий отчет об этом полете представлен Ренаром:

«Как только мы достигли вершины лесистых плато, окружающих долину Шале, мы запустили винт и с удовлетворением увидели, что аэростат немедленно подчинился ему и легко следовал за каждым поворотом руля. Мы почувствовали, что абсолютно управляем своими движениями и можем перемещаться в атмосфере в любом направлении так же легко, как паровой катер совершает свои маневры на спокойном озере. Выполнив свою задачу, мы повернули к месту отправления и вскоре увидели, как оно приближается. Стены парка Шале были пройдены снова, и место нашей посадки показалось у наших ног, примерно в 1000 футах под гондолой. Затем винт был замедлен, а рывок за предохранительный клапан начал спуск, во время которого с помощью пропеллера и руля аэростат удерживался прямо над точкой, где нас ждали помощники. Все произошло согласно нашему плану, и гондола вскоре спокойно опустилась на лужайку».

В течение двух последующих лет было совершено еще шесть подобных полетов, и в результате мы имеем то, что в пяти из семи испытаний аэростат возвращался к месту своего отправления. Его неспособность вернуться в двух других случаях была обусловлена в одном случае поломкой двигателя, а в другом — сопротивлением сильного ветра, из-за чего пришлось совершить посадку вдали от места старта. Последний из этих замечательных полетов был выполнен в присутствии военного министра 23 сентября 1885 года. Аэростат стартовал из Шале и полетел против ветра прямо на Париж, прошел над укреплениями, описал изящную кривую и вернулся к месту отправления, показав среднюю скорость 14,5 миль в час.

Торпедообразная форма корпуса, выбранная Ренаром и Кребсом, имеет два важных преимущества: одно — это курсовая устойчивость, другое — экономия движущей силы. Благодаря тупому носу и длинной сужающейся корме центр масс находится достаточно далеко впереди, в то время как центр давления бокового ветра смещен ближе к корме. В результате, если судно столкнется с боковым порывом ветра или его нос будет слегка отклонен от курса, оно быстро выровняется, подобно дротику или стреле. Если бы, напротив, корпус был симметричным веретеном, судно двигалось бы вперед в состоянии неустойчивого равновесия и, однажды слегка отклонившись от курса, имело бы тенденцию отклоняться еще сильнее, подобно стреле с незагруженным наконечником.

Второе упомянутое преимущество также заслуживает внимания: при обычных транспортных скоростях длинноватое веретено с тупым носом имеет меньшее сопротивление, чем с очень острым. Ренар и Кребс не учитывали этот факт; но автор настоящей книги, определяя отдельно трение поверхности и сопротивление воздуха при ударе, доказал, что при заострении носа сверх определенной оптимальной формы трение увеличивается быстрее, чем уменьшается лобовое сопротивление, причем наиболее подходящей формой является торпеда, носовая часть которой имеет радиус кривизны около двух диаметров, а кормовая — около двенадцати диаметров.

В то время как преемники Жиффара во Франции занимались разработкой дирижаблей, приводимых в движение мускульной или электрической силой, несколько немецких экспериментаторов применяли газовые и бензиновые двигатели на таких судах, что сулило большие перспективы для достижения практического успеха и полезности. Первым из них был Хенлейн, который в 1872 году выдвинул достойный проект управления аэростатом хорошей формы с помощью газового двигателя, получавшего топливо изнутри баллона и компенсировавшего потерю газа путем закачки воздуха в баллонет. Этот аэростат имел гораздо лучшую конструкцию для достижения скорости и кинетической устойчивости, чем современный ему аппарат Дюпюи де Лома. Его корпус представлял собой хорошо заостренный цилиндр длиной 164 фута, диаметром 30 футов и объемом 85 000 кубических футов, сделанный воздухонепроницаемым благодаря толстому слою резины внутри и тонкому снаружи. Гондола была жестко подвешена близко к оболочке и несла газовый двигатель Ленуара мощностью 6 лошадиных сил, вращавший большой винт. Несмотря на то, что подъемная сила была невелика из-за использования светильного газа, этот воздушный корабль развил скорость 15 футов в секунду. При использовании водорода можно было бы установить гораздо более мощный двигатель, что обеспечило бы гораздо большую скорость. Во время испытаний аэростат удерживался вблизи поверхности земли на свободных тросах в руках солдат. Воздушный корабль был удивительно успешным для того раннего времени и обладал потенциалом для больших достижений, чем его современники во Франции, но из-за нехватки средств его возможности не были полностью реализованы. Если бы он был наполнен водородом и приводился в движение газом и бензином, так что потеря веса компенсировала бы потерю подъемной силы, он мог бы предвосхитить скорость и выносливость лучших воздушных кораблей, построенных к концу XIX века или позже.

PLATE II.

HAENLEIN’S GAS-DRIVEN DIRIGIBLE.

WÖLFERT’S BENZINE-DRIVEN DIRIGIBLE.

SANTOS-DUMONT’S DIRIGIBLE, NO. 16.

Photo E. Levick, N. Y.

В 1879 году Баумгартен и Вёльферт в Германии построили дирижабль, оснащенный бензиновым двигателем Даймлера, но в остальном не обладавший какими-либо особыми достоинствами. В 1880 году в Лейпциге был совершен полет, но из-за неправильного распределения нагрузки судно встало вертикально и разбилось о землю. После дальнейших экспериментов в 1897 году на Темпельхофском поле под Берлином был совершен полет, который закончился катастрофически: пары бензина воспламенились, огонь перекинулся на аэростат, и охваченное пламенем судно упало на землю, погубив Вёльферта и его помощника. Баумгартен умер несколькими годами ранее.

В 1897 году на Темпельхофском поле был запущен алюминиевый воздушный корабль, изобретенный австрийским инженером по фамилии Шварц. Его корпус имел цилиндрическую форму с коническими концами, был изготовлен из листов толщиной 0,008 дюйма и усилен внутренним каркасом из алюминиевых труб. Будучи негерметичным и имея недостаточную тягу, он пролетел всего четыре мили, дрейфуя по ветру, а затем упал на землю с сильным ударом. Пилот, солдат воздухоплавательного корпуса, спасся, выпрыгнув до того, как судно ударилось о землю, но хрупкий, негнущийся корпус был вскоре разрушен порывами ветра, лежа на твердой земле. Это был второй воздушный корабль, построенный по планам бедного Шварца, первый из которых разрушился при наполнении. Однако ему принадлежит заслуга быть первым, кто привел в движение жесткий воздушный корабль с помощью бензинового двигателя и тем самым положил начало системе воздушной навигации, способной к огромному развитию при наличии достаточного капитала и конструкторского мастерства. Таким образом, жесткий тип, задуманный и грубо опробованный Маре Монжем и Дюпюи Делькуром в начале века, начал приближаться к практической реализации к концу столетия.

Процесс наполнения водородом такого жесткого корпуса интересен. План Шварца, осуществленный капитаном фон Зигсфельдом, заключался в том, чтобы поместить водород в один или несколько мешков внутри корпуса, тем самым вытеснив воздух и заполнив пространство, а затем извлечь мешки, оставив водород внутри. Лучший план — иметь один мешок, наполненный воздухом, который заполняет корпус, как скорлупа яйца, а затем нагнетать газ между оболочкой и металлической стенкой корпуса, тем самым вытесняя воздух из мешка, который после полного сдутия можно удалить. Практически тот же результат можно получить, используя тонкую ткань, покрывающую половину внутренней стенки, подобно оболочке яйца. В таком случае легко предусмотреть дополнительные меры для управления баллонетом.

ГЛАВА IV

INTRODUCTION OF GASOLINE-DRIVEN DIRIGIBLES

Теперь мы проследили искусство управления и движения аэростатов от его самых ранних истоков до конца XIX века. Это был период экстравагантных надежд и химерических замыслов, но в то же время период, плодотворный на изобретения фундаментальной ценности. Лучшие эксперименты не принесли дивидендов, но они подготовили путь для действительно полезных судов. Методы манипуляции и контроля были достаточно развиты, чтобы отвечать неотложным потребностям. Воздушный корабль был, по крайней мере, управляемым, если не практичным. Он сохранял свою форму, слушался руля, поднимался и опускался по воле оператора. Однако это была машина для хорошей погоды, красивая на вид, но беспомощная при сколько-нибудь сильном ветре. Теперь желаемой целью стала скорость, и достижение ее повлекло за собой новые трудности. Штормоустойчивый аэростат оставался мечтой.

Естественно возникает вопрос, какая скорость делает дирижабль действительно практичным, при условии выполнения всех остальных требований. Минимально допустимая скорость во многом зависит от местности и времени года. На Лонг-Айленде желательной представляется гарантированная скорость от сорока до пятидесяти миль в час, ибо там сильные ветры и рядом вода. В Вашингтоне или Берлине достаточно тридцати миль в час, хотя каждая дополнительная миля в час должна рассматриваться как значительный выигрыш при небольшом запасе прогресса в борьбе с сильным ветром. Полковник Ренар, основываясь на изучении записей о ветрах в районе Парижа, подсчитал, что дирижабль практически полезен в этой местности, если он может поддерживать скорость двадцать восемь миль в час в течение десяти или двенадцати часов; поскольку в этом случае он может маневрировать 81 день из 100.

Собственное изящное судно Ренара развивало скорость лишь вдвое меньшую. Поэтому, чтобы придать его судну желаемую полезность, его скорость должна быть удвоена. Это потребовало бы восьмикратного увеличения движущей мощности без увеличения веса. Очевидно, что главным требованием был легкий, долговечный двигатель с необычайно высокой мощностью. К счастью, такие двигатели теперь появлялись на рынке благодаря развитию бензиновых двигателей для автомобильных гонок.

1898 год ознаменовал начало двух знаменитых систем навигации на аппаратах легче воздуха — одной во Франции, другой в Германии, — которым суждено было быстро произвести революцию в этом искусстве и поставить его на практическую основу. Ведущими представителями этих двух систем были сеньор дон Альберто Сантос-Дюмон, богатый молодой бразилец, живший в Париже, и граф Фердинанд фон Цеппелин, стойкий старый адмирал воздуха Германии. Оба добились успеха, применив бензиновый двигатель для движения удлиненных аэростатов, но совершенно разными методами. Сантос-Дюмон, по-видимому, игнорируя или опасаясь использовать превосходный корпус и гондолу, спроектированные и использованные Ренаром, начал с того места, где остановился Тиссандье, с симметричным корпусом и низко подвешенной гондолой, создав таким образом безопасный воздушный маятник, если не гоночную машину; затем постепенно он нащупал путь к чему-то более эффективному. Цеппелин начал с длинного цилиндрического корпуса с заостренными концами, жестко обрамленного, как у Шварца, и поддерживающего гондолу и пропеллеры высоко вверху, близко к линии сопротивления. Его проект был смелым и эффективным, но трудным в исполнении. Сантос-Дюмон одержал первый успех и поразил мир своими эффектными полетами, но вскоре его превзошли другие строители нежестких аэростатов. Цеппелин добился своего успеха медленно и благодаря героическому упорству перед лицом огромных препятствий, в конечном итоге став самой успешной и выдающейся фигурой в истории воздухоплавания. Достижения этих двух пионеров и коллег делают первое десятилетие XX века памятным в анналах воздушной навигации.

Сантос-Дюмон, проведший свои ранние годы на большой кофейной плантации отца в Бразилии, еще в детстве мечтал о навигации по воздуху, а в 1897 году, в возрасте двадцати четырех лет, совершил во Франции свой первый полет на сферическом аэростате. Живя в Париже в том же году, он много времени уделял мотоциклетному и автомобильному спорту, а также управлению сферическими аэростатами, которыми владел в количестве двух штук, построенных по его собственным идеям: один, самый маленький в мире, предназначенный для одиночных полетов, другой — достаточно большой для более чем одного человека, предназначенный для светских прогулок. Таким образом, ради забавы, и, вероятно, скорее по импульсу, чем по обдуманному намерению, он готовил себя к тому, чтобы стать одновременно конструктором и пилотом своих будущих дирижаблей.

Приобретя опыт и навыки в управлении как аэростатами, так и двигателями, молодой энтузиаст принялся за осуществление своей детской мечты о навигации по воздуху независимо от направления ветра. Его первый дирижабль был рассчитан на то, чтобы нести его вес в 110 фунтов и 3,5-сильный нефтяной двигатель, снятый с его трицикла и облегченный до 66 фунтов. Корпус представлял собой цилиндр из лакированного японского шелка длиной 82,5 фута, включая заостренные концы, диаметром 11,5 футов и объемом 6354 кубических фута. Баллонет, или воздушный карман, занимал нижнюю среднюю часть оболочки. Корзина для маленького пилота, двигатель и двухлопастной пропеллер были подвешены далеко под корпусом, к которому тросы крепились с помощью небольших деревянных стержней, вставленных в подгибы вдоль каждой стороны оболочки на большей части ее длины. Дифферент судна контролировался перемещением грузов вперед и назад, а повороты влево и вправо осуществлялись с помощью шелкового руля, натянутого на стальную раму. В целом это было грубое и примитивное сооружение, но представляющее значительный интерес как первый дирижабль молодого человека, которому суждено было дать мощный импульс развитию моторных аэростатов нежесткого типа.

После нескольких предварительных испытаний маленький воздушный корабль с пилотом поднялся в воздух из Зоологического сада в Париже 20 сентября 1898 года, поднимаясь против легкого ветра к удивлению и восторгу большой толпы свидетелей, некоторые из которых были профессиональными аэронавтами и очень скептически относились к исходу этого рискованного эксперимента. Судно маневрировало кругами над головами аплодирующей толпы, легко управляясь во всех направлениях. Затем начинающий навигатор поднялся на четверть мили и весело продолжил свои эволюции в направлении ипподрома Лоншан. Но когда он захотел спуститься, он заметил, что оболочка уменьшается в объеме, и был потрясен, обнаружив, что не может накачать воздух в баллонет достаточно быстро, чтобы сохранить корпус надутым. Он провис и «вдруг начал складываться посередине, как перочинный нож; натяжные тросы стали неравномерными, и оболочка аэростата была на грани разрыва ими». Поскольку он быстро падал на травянистый дерн в Багателе, он крикнул мальчикам, которые запускали воздушных змеев, чтобы они схватили его гайдроп и бежали против ветра. Они поняли и побежали так быстро с накренившимся аэростатом, что он сработал как воздушный змей и спустился с замедленным падением, благополучно доставив испуганного аэронавта на дерн.

Если не считать складывания его длинного аэростата, первый полет Сантос-Дюмона был удовлетворительным, и он вернулся в Париж в приподнятом настроении. Он обнаружил, что легко управлять во всех направлениях. Он мог менять высоту на сотни футов без сброса газа или балласта, просто наклоняя свой аэростат и позволяя ему двигаться наклонно вверх или вниз. Он преодолел ветер и летел куда хотел, с такой скоростью, что его одежда развевалась. И самое лучшее — он не обнаружил никакой опасности в использовании бензинового двигателя вблизи баллона с воспламеняющимся газом. Простое складывание длинного баллона было пустяком, который можно было исправить, используя воздушный насос, достаточный для поддержания вялого аппарата в хорошо надутом состоянии. Поэтому он почувствовал, что покорение воздуха у него в руках и что он втягивается в строительство воздушных кораблей как в дело всей жизни. Неудивительно, что он продолжал свои завоевания, пока не построил менее чем за одно десятилетие четырнадцать моторных аэростатов.

«Сантос-Дюмон № 2» был тесно скопирован с предшественника, но был немного больше и нес роторный вентилятор, приводимый в действие двигателем, чтобы поддерживать аэростат в надутом состоянии, наполняя воздушный карман, или баллонет. 11 мая 1899 года был совершен полет с прежнего места старта, но в дождливую погоду. По мере подъема судна его корпус сжимался быстрее, чем воздух мог быть накачан в баллонет, длинный баллон сложился сильнее, чем раньше, и упал на деревья вместе со своим огорченным, но бесстрашным наездником.

«№ 3», который последовал за ним, был коротким, толстым судном длиной 66 футов и диаметром 25 футов, имевшим по внешнему виду черты очень устойчивого и очень медленного дирижабля Дюпюи де Лома. Это был, по-видимому, безопасный корабль для испуганного молодого человека, который еще не научился в полной мере ценить элегантную конструкцию Ренара. Он послужил для нескольких приятных поездок, пока изобретатель набирался мужества для постройки другого цилиндрического судна и постепенно осознавал преимущество удлиненной гондолы, подобной той, что Ренар использовал в «La France». Мало того, что корпус был коротким и толстым, он был дополнительно защищен от складывания горизонтальным жестким шестом, помещенным между ним и корзиной, от которого последняя и была подвешена. После нескольких полетов на «№ 3», который капитан нашел очень послушным и, вероятно, способным развивать пятнадцать миль в час, он был готов начать постройку нового судна.

«№ 4» был компромиссом между лучшими чертами «№ 3» и его предшественников. Были возвращены удлиненный корпус и баллонет, а жесткий шест был доработан в длинноватую гондолу, напоминающую гондолу Ренара, но треугольного сечения. На этой длинной ферменной раме были размещены двигатель, пропеллер, руль и наездник в своей корзине. Семисильный двигатель, вращавший со скоростью сто оборотов в минуту гребной винт с двумя лопастями, каждая по 13 футов в поперечнике, давал тягу в 66 фунтов. Частые испытания судна летом 1900 года в присутствии толп посетителей Выставки принесли изобретателю необычайную известность и обеспечили ему «Приз поощрения» Аэроклуба Парижа, состоящий из ежегодных процентов со ста тысяч франков; это был один из многочисленных фондов г-на Дойча для содействия развитию воздухоплавания.

Весной 1900 года г-н Дойч де ла Мерт учредил еще один приз, который Сантос-Дюмон теперь очень жаждал и надеялся вскоре выиграть. Это была денежная сумма в сто тысяч франков, присуждаемая Научной комиссией Аэроклуба Франции первому дирижаблю, который в период с 1 мая по 1 октября 1900, 1901, 1902, 1903, 1904 годов совершит полет от Сен-Клу до Эйфелевой башни, облетит ее и вернется обратно в течение получаса. Расстояние до башни и обратно, не считая поворота, составляло почти семь миль, а расчетная скорость, необходимая для выполнения условий получения приза, даже в спокойную погоду, составляла 15,5 миль в час.

Поскольку Сантос-Дюмон посчитал свой «№ 4» недостаточно быстрым для выигрыша приза Дойча, он увеличил его, вставив дополнительную секцию длиной шестнадцать футов посередине, снабдил его более прочной гондолой и установил более мощный двигатель, назвав новое судно своим «№ 5». Его корпус имел длину 109 футов, наибольший диаметр 17 футов и объем почти 20 000 кубических футов. Четырехцилиндровый нефтяной двигатель с воздушным охлаждением, вращавший гребной винт с двумя лопастями по 13 футов в поперечнике, давал тягу 120 фунтов при 140 оборотах в минуту и создавал такую тягу, что изобретатель заработал пневмонию. Среди прочих новшеств использовался водяной балласт, а старые подвесные тросы были заменены фортепианными струнами.

«№ 5» оказался настолько мощным и быстрым, что 13 июля 1901 года Сантос-Дюмон попытался выиграть приз Дойча. Стартовав с площадки Аэроклуба в Сен-Клу в присутствии официальных свидетелей в половине седьмого утра, когда воздух обычно наиболее спокоен, он облетел Эйфелеву башню на десятой минуте, выиграв таким образом двадцать минут для обратного пути. Но на обратном пути он столкнулся с неожиданным встречным ветром и после ужасающей борьбы достиг хронометристов в Сен-Клу на сороковой минуте.

В дополнение к романтике этого полета, духи верхних стихий остановили его двигатель вскоре после возвращения, и смелый мореплаватель на своем сияющем корабле приземлился на величественное каштановое дерево совсем рядом с домом принцессы Изабель, дочери дона Педру. Она очень заботливо организовала для него завтрак и отправила его в корзине туда, где он работал, освобождая аэростат, одновременно пригласив его зайти и рассказать ей историю своего полета. Несколько дней спустя она прислала ему медаль Святого Бенедикта, «которая защищает от несчастных случаев». Он носил эту медаль, и уже в своем следующем испытании спасся без единой царапины от ужасного происшествия, которое могло закончиться фатально. Он продолжал носить подарок этой любезной принцессы на тонкой золотой цепочке вокруг запястья и много раз после этого оставался невредимым в самых страшных авариях, как будто обладал заговоренной жизнью.

8 августа 1901 года бесстрашный аэронавт снова отправился в путь за желанным призом в тот же тихий утренний час, священный для дуэлей и воздушных состязаний. За девять минут он облетел башню и смело взял курс на дом. Но вскоре негерметичный клапан позволил аэростату сжаться, и тросы провисли в работающий пропеллер, который поэтому пришлось остановить. У Сантос-Дюмона теперь был выбор: дрейфовать обратно к башне и разрушить свое судно высоко в воздухе или немедленно спуститься, позволив аэростату опускаться без сброса балласта. Он выбрал второй вариант, надеясь приземлиться на набережной Сены; но вместо этого его аэростат ударился о крышу отеля «Трокадеро», взорвался и упал развевающимися лохмотьями во двор. Пожарные, наблюдавшие за полетом издалека, пришли с веревкой и обнаружили длинную гондолу, прислоненную, как лестница, к стене двора, лохмотья аэростата, свисающие с нее изящными складками, и капитана Сантос-Дюмона, сидящего высоко в своей плетеной корзине и устало ожидающего дальнейшей помощи Святого Бенедикта. Как обычно, он был спасен невредимым.

В вечер своего падения на крышу отеля Сантос-Дюмон выпустил спецификации для своего знаменитого «№ 6», который превзошел всех своих предшественников по безопасности и скорости. Он имел форму удлиненного эллипсоида с заостренными концами, имел длину 110 футов, наибольший диаметр 20 футов, объем 22 239 кубических футов и абсолютную подъемную силу 1518 фунтов. Он приводился в движение двенадцатисильным четырехцилиндровым двигателем с водяным охлаждением, который давал пропеллеру тягу 145 фунтов. Чтобы обезопасить газовый баллон от складывания, воздушный насос, соединенный с двигателем, поддерживал в баллонете постоянное давление, регулируемое предохранительным клапаном, через который излишки воздуха выходили наружу. Чтобы защитить оболочку от разрыва из-за расширения водорода на необычных высотах, использовался более прочный клапан, позволявший газу выходить из оболочки в атмосферу. Таким образом, клапан сброса воздуха поддерживал постоянное давление в частично надутом баллонете, а следовательно, и в самой окружающей газовой оболочке; в то время как более прочный газовый клапан в оболочке открывался только в экстренном случае, когда давление газа полностью сжимало внутренний воздушный карман и угрожало взорвать оболочку. Со всеми своими улучшениями это новое судно было закончено и наполнено к 4 августа, став результатом двадцатидвухдневной работы, и после нескольких предварительных испытаний было готово к попытке выиграть приз Дойча.

День триумфа наступил быстро. 19 октября 1901 года в 14:45 Сантос-Дюмон снова взял курс на Эйфелеву башню в присутствии официальных свидетелей. Несмотря на ветер скоростью шесть метров в секунду, дувший сбоку, он держал курс прямо на цель и облетел ее на девятой минуте, как и в предыдущей попытке. На обратном пути ему пришлось бороться с боковым ветром и капризами двигателя, который иногда грозил остановиться, а иногда работал так активно, что разворачивал судно вверх под крутым углом. Огромная толпа внизу, на ипподроме Отей и в Булонском лесу, разразилась аплодисментами, а затем внезапно затаила дыхание в тревоге, когда судно сильно накренилось. Но стойкий маленький наездник был хладнокровен и чувствовал себя как дома на своем скачущем Пегасе. Внимательный к каждой проделке, он держал курс прямо на хронометристов и пролетел над их головами ровно через двадцать девять с половиной минут после старта.

Его бескорыстное распоряжение двумя богатыми наградами, которые он выиграл, казалось не менее похвальным, чем бесстрашное трудолюбие, приведшее к столь быстрому успеху. Приз Дойча, составивший в общей сложности сто двадцать пять тысяч франков, он разделил на две неравные части. Большую сумму в семьдесят пять тысяч франков он передал префекту полиции Парижа для распределения среди нуждающихся; остаток он распределил между своими сотрудниками. От «Приза поощрения» в четыре тысячи франков в год, упомянутого ранее, он также отказался, вместо этого основав на эти деньги новый приз в распоряжении Аэроклуба. В качестве второй награды за свой триумфальный полет вокруг Эйфелевой башни он получил от бразильского правительства сто двадцать пять тысяч франков и красивую золотую медаль с соответствующими и очень лестными надписями.

Теперь, когда стимул и волнение борьбы за приз Дойча остались позади, пылкий изобретатель был свободен разрабатывать и испытывать свои воздушные корабли в спокойной и научной манере. Поэтому он занялся постройкой специализированных типов моторных аэростатов и практиковался с ними над всеми видами местности, ровной и пересеченной. В течение следующих шести лет он построил еще восемь воздушных кораблей, доведя общее число до четырнадцати, не считая различных свободных аэростатов, не говоря уже об аэропланах и гидропланах, на разработку которых он находил время. Но прежде чем предаваться этим новым роскошествам, он хотел получить больше опыта со своим «№ 6».

Когда наступили холода после его победного полета вокруг Эйфелевой башни, Сантос-Дюмон отправился со своим «№ 6» в Монако, чтобы практиковаться в воздушных круизах над Средиземным морем. Князь Монако воздвиг для него «аэродром», или эллинг для аэростатов, обращенный к морю и расположенный очень близко к берегу. В погожие дни отважный пилот совершал круизы вдоль залива, недалеко от берега, волоча гайдроп по волнам с величайшей легкостью и под аплодисменты тысяч зрителей. Но 14 февраля 1902 года он отправился в увеселительный круиз над заливом с недостаточным давлением газа и из-за этого попал в беду. Баллон стал вялым; водород перетек в его верхнюю часть; судно встало так круто, что пропеллер пришлось остановить, чтобы избежать повреждения оболочки. Вместо того чтобы дрейфовать во власти ветра, пилот открыл клапан и медленно опустился на воду, где был спасен лодкой. На следующий день части его «№ 6» были выловлены из моря и отправлены обратно в Париж. Его практика в течение нескольких дней научила его прелестям полетов с гайдропом над водой, и этот случай побудил его в будущем вшивать нелакированные шелковые перегородки поперек своих аэростатов, чтобы предотвратить слишком быстрое перемещение водорода из одного конца в другой.

Вернувшись в Париж, он построил для себя «аэродром», снабженный большими раздвижными дверями, как в Монако, и оснащенный водородной установкой, строительными приспособлениями и всем необходимым для быстрой перестройки или ремонта воздушных кораблей. Он стоял на пустыре, окруженном высокой каменной стеной, и был сделан из столбов, покрытых красно-белым брезентом, так что выглядел как большая полосатая палатка. Внутри центральные стойла имели ширину 31 фут, длину 165 футов и высоту 44,5 фута, причем все помещение было рассчитано на семь дирижаблей, полностью надутых и готовых к немедленному использованию. Когда он был завершен весной 1903 года, его сразу же использовали для размещения трех новых воздушных кораблей. Это были «№ 7», предназначенный для гоночных состязаний; «№ 9», названный «Runabout» (маленький автомобиль), миниатюрный воздушный корабль, используемый для визитов и коротких увеселительных поездок; и «№ 10», названный «Omnibus» (омнибус), предназначенный для нескольких человек, с достаточными запасами для длительного путешествия.

«№ 7», который превосходил своих предшественников по длине и объему, был предназначен значительно превзойти лучшие из них по скорости. Первый воздушный корабль развивал четырнадцать миль в час, «№ 6» — почти двадцать миль в час при выигрыше приза Дойча и более двадцати миль в час в последующих случаях, хотя был оснащен двигателем мощностью всего 12 лошадиных сил. Новое судно, которое имело лишь немного большее сопротивление, чем «№ 6», должно было выдерживать в четыре раза большее внутреннее давление, или около 12 сантиметров водяного столба, и приводиться в движение двигателем мощностью 60 лошадиных сил. Изобретатель ожидал, следовательно, развить скорость от сорока до пятидесяти миль в час. Очень смелое ожидание для того времени, которое оставалось нереализованным еще много лет.

Гоночный воздушный корабль, или «№ 7», имел форму сигары, поддерживал длинную гондолу внизу и в целом напоминал «№ 6», но был немного более сужающимся. Его длина в шесть раз превышала наибольший диаметр, а объем составлял 45 000 кубических футов. Оболочка была изготовлена из двух слоев прочнейшего французского шелка, четырежды лакированного, и была сделана исключительно толстой на корме, где дифференциальное внешнее давление наиболее велико в полете. Движение осуществлялось с помощью четырехцилиндрового двигателя Clément мощностью 60 лошадиных сил с водяным охлаждением, вращавшего два гребных винта диаметром 16,5 футов, один спереди, другой в задней части гондолы. Дифферент и маневрирование должны были контролироваться обычным способом, с помощью руля и перемещаемого груза. Изобретатель, по-видимому, не осознавал, что нос его судна был слишком острым, чтобы рассекать воздух с минимальным сопротивлением, хотя его предшественник Жюльен в 1850 году экспериментально обнаружил, что торпедообразная форма лучше для скорости, чем симметричная веретенообразная форма, использованная Сантос-Дюмоном в его гоночном судне. Однако со временем он узнал, что торпедообразная форма корпуса лучше для устойчивости прямолинейного движения, и поэтому принял эту форму в своем маленьком «Runabout».

«№ 9» был толстым торпедообразным воздушным кораблем, первоначально имевшим объем всего 7770 кубических футов, хотя позже он был увеличен до 9218 кубических футов. Он был настолько толстым, что казался почти яйцевидным. Чтобы заставить его быстро реагировать на руль, Сантос-Дюмон вел его по воздуху тупым концом вперед, но с явным сожалением, полагая, что он будет рассекать воздух легче острым концом вперед. В этом он ошибался, ибо автор показал, что тело такой формы встречает гораздо большее сопротивление — примерно на сто процентов больше — при движении острым концом вперед, чем при движении тупым концом вперед. Этот факт дает одну из причин, почему большинство китов и быстрых рыб имеют тупые носы и длинные сужающиеся кормы. Как бы то ни было, практик нащупал путь к успеху, независимо от того, прав он был или нет в своей теории сопротивления. Приводимый в движение трехсильным двигателем Clément весом 26,5 фунтов, маленький воздушный корабль возил своего щеголеватого пилота со скоростью двенадцать-пятнадцать миль в час во многих веселых поездках по Парижу и его окрестностям.

«№ 10», или «Omnibus», был судном хорошей формы объемом почти восемьдесят тысяч кубических футов и был в достаточной мере оснащен рулевыми устройствами. Его корпус слегка сужался спереди назад, заканчиваясь торпедообразными концами, и имел длину почти в шесть раз больше своего наибольшего диаметра. Внизу была подвешена длинная гондола, снабженная аэропланными поверхностями в дополнение к обычному рулю для управления его движениями.

Его стреловидный вид напоминал некоторые из величайших немецких аэростатов десятилетия. Действительно, «Omnibus», если бы он был хорошо оснащен двигателем, мог бы оказаться очень быстрым судном, в дополнение к тому, что он был мощным транспортным средством. Но он был спроектирован просто для неспешного пассажирского обслуживания, с целью популяризации воздухоплавания и стимулирования его роста.

Сантос-Дюмон теперь располагал тремя типичными дирижаблями, просторным и хорошо оборудованным «аэродромом» и широкими возможностями для развития науки о моторных аэростатах в умеренных масштабах. Однако он не смог удержать первенство в этой области науки во Франции, поскольку столкнулся с конкуренцией со стороны крупных капиталов, привлекавших высококвалифицированные инженерные и конструкторские таланты. Тем не менее он все еще мог продвигать это искусство как пионер и популяризатор. Этим он и продолжал заниматься. На своем маленьком «Runabout» он однажды вел дирижабль на гайд-ропе вдоль бульвара, в другой день катал маленького мальчика, в третий — отправлял красивую молодую леди совершить короткий самостоятельный полет, в другой раз совершал путешествие над военным плацем и из своего револьвера давал салют из двадцати одного выстрела в честь президента Франции, а также устраивал показательные выступления, чтобы пробудить интерес Военного министерства. Но он не мог угнаться за новыми гигантами в воздухоплавании и не пытался этого делать. Он также никогда не строил судно, обладающее достаточной мощностью, скоростью и долговечностью, чтобы быть приобретенным французским государством. Эта честь досталась его состоятельным современникам, которые не преминули принять к сведению его вклад в воздухоплавательное искусство.

ГЛАВА V

PRACTICAL DEVELOPMENT OF NON-RIGID DIRIGIBLES

В 1899 году братья Лебоди, богатые парижские сахарозаводчики, поручили своему талантливому инженеру Жюйо провести исследования и разработать планы большого и быстроходного дирижабля. Он сделал это при содействии Сюркуфа, известного производителя аэростатов в Бийанкуре, Париж. Подражая примеру Сантос-Дюмона и некоторых немецких воздухоплавателей при составлении своего плана, они использовали легкий нефтяной двигатель в качестве силовой установки, но экспериментировали в более крупных масштабах, тем самым открыв новую эру в военном воздухоплавании во Франции. Их первым судном был «Jaune», оболочка которого была построена на предприятии Сюркуфа, а механическая часть — на сахарном заводе Лебоди. После спуска на воду в 1902 году он настолько понравился владельцам, что они решили продолжить эксперименты в более крупных масштабах. Их второй дирижабль, названный «Lebaudy», после выполнения различных испытаний был принят французским правительством и стал началом его современного воздушного флота.

Муассон, недалеко от Парижа, где хранились аэростаты, стал теперь настоящим центром воздухоплавания. Здесь, под военным надзором и при умелом руководстве воздухоплавателя Жюшма, один за другим были построены другие дирижабли. Из них «Patrie» был спущен на воду в 1906 году, а «République» — в 1908 году; оба были прекрасными быстроходными судами, способными совершать многочасовые полеты и перевозить множество пассажиров. Суда Лебоди были первыми дирижаблями «полужесткого типа», в которых длинная и гибкая оболочка, или корпус, снабжена жестким килем или полом, к которому подвешена гондола с механизмами и пассажирами. Поэтому они представляют необычайный интерес как с точки зрения своей научной конструкции, так и благодаря стимулу, который они придали росту воздушных флотов. По этой причине их стоит изучить более подробно.

Первый дирижабль Лебоди, названный «Yellow» из-за своего цвета, имел оболочку, изготовленную из прорезиненной хлопчатобумажной ткани, произведенной в Ганновере и покрытой желтым слоем хромата свинца для защиты резины от актиничных солнечных лучей и предотвращения ее разрушения. Его корпус, имевший сигарообразную форму и наполненный водородом, имел длину 183 фута, диаметр 32 фута и объем 80 000 кубических футов. Он приводился в движение двигателем Daimler мощностью 40 лошадиных сил, вращавшим два винта, и развивал максимальную скорость двадцать шесть миль в час. За первый год службы он совершил множество подъемов, двадцать восемь раз из двадцати девяти возвращаясь к месту старта. Его самый длинный полет, совершенный в Муассоне 24 июня 1904 года, составил шестьдесят две мили за два часа сорок пять минут со средней скоростью двадцать две мили в час. Но в ноябре 1902 года при посадке во время сильного ветра в конце полета из Парижа в Шале-Медон он потерпел аварию, столкнувшись с деревом. Однако двигатель не пострадал, и новая оболочка была немедленно подготовлена.

Второе судно, названное «Lebaudy» и выпущенное в 1904 году, хотя и напоминало своего предшественника, имело ряд улучшений в деталях. Его корпус был несколько больше, чем у «Jaune», и уже не заострялся на корме, а был закруглен до эллипсоидальной формы и снабжен, подобно хвостовой части стрелы, направляющими или стабилизирующими плоскостями. Он имел длину 190 футов и объем 94 000 кубических футов. Он был снабжен двумя окнами для внутреннего осмотра и имел баллонет объемом 17 650 кубических футов, разделенный на три части. Этот баллонет наполнялся воздухом с помощью роторного вентилятора рядом с основным корпусом, приводимого в действие двигателем во время полета и аккумуляторной батареей во время стоянки. Для стабилизации и управления судном использовались соответствующие горизонтальные и вертикальные паруса; также имелись гайд-роп и якорь. Гондола, подвешенная на стальных тросах в десяти футах под корпусом, перевозила пассажиров и припасы, а также двигатель, приводящий в действие два пропеллера, по одному с каждой стороны. Ночью было доступно обилие света: каждый пассажир носил небольшую лампу, прикрепленную к одежде, а сама гондола несла мощный ацетиленовый прожектор в передней части и две другие лампы по 100 свечей каждая для освещения судна. Это было сложное сооружение, стоившее от пятидесяти до шестидесяти тысяч долларов и ставшее результатом экспериментов, стоивших в десять раз больше.

PLATE III.

THE LEBAUDY.

Photo E. Levick, N. Y.

LA PATRIE.

(Courtesy E. L. Jones.)

LEBAUDY’S MORNING POST.

«Lebaudy» с этими различными усовершенствованиями принес большое удовлетворение своим владельцам и получил благоприятное признание со стороны французского Военного министерства. За тридцать подъемов и полетов первого года службы он зарекомендовал себя как быстроходное судно, легкое в управлении, очень устойчивое и безопасное при посадке на твердую землю. Военный министр, с большим интересом следивший за его разработками, назначил комиссию для проверки его ценности для военной службы с целью принятия на вооружение правительством. Испытание требовало, чтобы аэростат оставался на активной службе три месяца, постоянно находясь на якоре под открытым небом, и выполнял определенные предписанные маневры и полеты. В одном из них 3 июля 1905 года он пролетел с тремя людьми на борту из Муассона в Мо, расстояние по прямой 57 миль, за два часа тридцать пять минут со средней скоростью 22 мили в час, а оттуда в Шалон, 61 милю за три часа двадцать минут. Здесь он был пришвартован к деревьям, но вскоре был захвачен сильным ветром, поднят высоко в воздух, а затем с силой брошен на другие деревья, что привело к полному разрушению оболочки. В течение одиннадцати недель он был отремонтирован в военном манеже в Туле неподалеку; затем, после некоторых эволюций, вернулся в свою гавань в Муассоне. Впоследствии были проведены другие маневры, в которых перевозилось пять офицеров одновременно, и были проведены интересные эксперименты, такие как сброс мешка с песком на заданную точку, фотографирование укреплений и т. д. Военный министр в сопровождении двух офицеров и других пассажиров совершил поездку 24 октября, что стало семьдесят шестым полетом этого надежного судна. 10 ноября много работавший и успешный дирижабль ушел на зимние квартиры, став теперь собственностью французского правительства и первым из его современных воздушных крейсеров.

«Patrie» и «République», спроектированные по общим принципам «Lebaudy», но в возрастающем масштабе величины, были построены специально для французского правительства и пережили блестящую, хотя и несчастливую карьеру. Оба судна имели китообразные корпуса с довольно остроконечными носами и закругленными кормами. Первоначальный объем «Patrie» составлял 111 250 кубических футов, который позже был увеличен до 128 910 путем вставки цилиндрической секции в месте наибольшего диаметра корпуса. «République» имел объем на 2000 кубических футов больше, чем «Patrie», и длину 200 футов, или немного меньше, чем увеличенный «Patrie». Он также имел диаметр 35½ футов против 33¾ у судна-побратима. Поскольку техническому читателю могут потребоваться более полные сведения об этих двух известных дирижаблях, более подробный отчет приведен в Приложении III.

«Patrie» был быстроходным и изящным кораблем, который во время своей короткой деятельности в 1906–1907 годах совершил много замечательных поездок на высоте около полумили и часто маневрировал вместе с войсками. Он летал с отличной устойчивостью, имел скорость около 28 миль в час и с четырьмя людьми на борту имел радиус действия 280 миль. В ноябре 1907 года, перевозя четырех пассажиров, он совершил перелет из Парижа в Верден, на германскую границу, где должен был базироваться. Несмотря на боковой ветер, общее расстояние в 175 миль было преодолено за семь часов сорок пять минут, то есть со средней путевой скоростью 25 миль в час. Но во время пребывания в Вердене, после некоторых маневров, он был недостаточно надежно закреплен на земле с помощью железных кольев. Налетел сильный ветер, вырвал колья и одолел солдат, числом около двухсот, которые пытались удержать судно. Поскольку он тянул их по земле, им приказали отпустить его. Огромный корабль подпрыгнул высоко в воздух, пролетел над Францией, Англией, Уэльсом и частью Ирландии, а затем далеко в Атлантику, где и исчез, не оставив после себя никаких следов.

«République» также имел блестящую, но эфемерную карьеру с июля 1908 года по сентябрь 1909 года. Он превосходил «Patrie» не только по объему и плавучести, но и по мощности и скорости. Он имел двигатель мощностью 80 лошадиных сил против двигателя «Patrie» мощностью 60–70 лошадиных сил. Он мог перевозить от восьми до девяти человек, имел скорость около тридцати миль в час и радиус действия 500 миль. Он совершил ряд длительных полетов и проявил удовлетворительную устойчивость и стабильность. Но 25 сентября 1909 года, во время маневров недалеко от Парижа, один из его пропеллеров сломался и прорвал большую брешь в оболочке. Сразу же, с вырывающимся газом и разрушающимся корпусом, огромный корабль упал с высоты 500 футов, разбившись о землю, превратившись в груду обломков и погубив свой экипаж из четырех офицеров. Эта катастрофа убедительно продемонстрировала преимущество ячеистой системы конструкции аэростатов и привлекла более благоприятное внимание к жесткому типу дирижаблей, культивируемому в Германии.

Знаменитая фирма, выпустившая «République», в 1909 году создала два других прекрасных судна, построенных по его образцу: «Russie» и «La Liberté», построенные соответственно для России и Франции. «Russie» совершил свой первый полет 29 мая, поднявшись на 600 футов с восемью пассажирами и маневрируя под полным контролем. После официальных испытаний в июне он был отправлен в Санкт-Петербург, став первым дирижаблем, поставленным иностранному правительству частной компанией. «Liberté» был спущен на воду в последнюю неделю августа и после различных тренировочных и официальных испытаний был принят французским правительством два месяца спустя. В одном примечательном полете, совершенном 20 сентября, он летал десять часов с постоянно работающим двигателем Panhard.

Потеря «Patrie» была болезненно воспринята французским народом, но вскоре была компенсирована щедростью М. Дойч де ла Мерта. Этот либеральный покровитель воздухоплавания имел дирижабль отличной конструкции, корпус которого, основанный на планах полковника Ренара, был придуман и построен Э. Сюркуфом, директором воздухоплавательного предприятия Astra, вместе с А. Капферером, а остальные его части были построены Вуазеном, оба из Бийанкура. В сентябре, предшествовавшем аварии «Patrie», он предложил использовать свой дирижабль «Ville de Paris» своему правительству, которое приняло дар с условием, что он не будет передан, кроме как в случае войны или чрезвычайной ситуации. Поэтому, когда в ноябре 1907 года произошла катастрофа с «Patrie», М. Дойч немедленно передал свой дирижабль в руки военных властей.

Fig. 21.—La Ville de Paris.

«Ville de Paris» демонстрировал значительное сходство со своим прототипом, «France» 1884 года, но отличался от этого элегантного судна рядом важных особенностей. Его корпус был по форме похож на винную бутылку, толстый конец которой, или нос, был доведен до острой точки снаряда, а другой конец снабжен, подобно стреле, четырьмя фиксированными направляющими поверхностями для стабилизации полета. Эти направляющие поверхности представляли собой удлиненные, плавникообразные, цилиндрические мешки, надутые, как показано на иллюстрации. Корпус имел длину 200 футов, наибольший диаметр 34½ фута, объем 112 847 кубических футов. Тяжелые полосы парусины с краями, пришитыми вдоль боков аэростата, служили клапанами для крепления тросов, подвешивающих длинную гондолу внизу. Благодаря такой длинной подвеске вес гондолы распределялся по оболочке более равномерно, чем в аэростатах Лебоди. Интересным усовершенствованием в этом дирижабле были стабилизирующие плоскости, расположенные над гондолой, спереди и сзади, для подъема или опускания по типу аэроплана, что позволяло пилоту поднимать или опускать судно, а также изменять его дифферент или гасить килевую качку. Как и следовало ожидать, его полет был очень устойчивым, но поскольку двигатель развивал мощность всего 70–75 лошадиных сил, его скорость не превышала двадцати пяти миль в час. В январе 1908 года он совершил перелет на 147 миль за семь часов шесть минут со средней скоростью 21 миля в час. Дальнейшие подробности конструкции приведены в Приложении III.

Теперь у нас есть примеры трех ведущих типов моторных аэростатов: жесткого, полужесткого, гибкого. Жесткий тип, примером которого являются дирижабли Шварца и Цеппелина, характеризуется прочным ферменным корпусом неизменного размера и формы, к которому непосредственно крепятся все остальные части. Полужесткий тип, примером которого являются суда Лебоди, имеет гибкую оболочку, обычно из тканого материала, с ферменным полом или платформой для нижней части, от которой подвешена гондола. Гибкий тип, как видно на примере «Ville de Paris», «France» и их предшественников, состоит из гибкой оболочки, полностью лишенной жесткого каркаса, вместе с гондолой, обычно довольно длинной, подвешенной непосредственно к баллону. Это все важные виды, используемые в настоящее время. Комбинация аэростата и аэроплана была опробована Сантос-Дюмоном, Малеко и другими, но до сих пор не привела к созданию очень успешного и отчетливого типа. Из множества мощных, быстроходных и элегантных аэростатов, появившихся после успеха судов Лебоди, все можно было классифицировать по вышеуказанным трем типам. Ни один вид не оказался в высшей степени наиболее подходящим для всех видов службы, но полужесткие и гибкие аэростаты размножались наиболее быстро; отчасти, несомненно, из-за их дешевизны и удобства управления. Мы можем кратко рассмотреть этот новый урожай дирижаблей, прежде чем перейти к новым и огромным жестким судам графа фон Цеппелина.

За «Ville de Paris» в 1909 году последовал «Clément-Bayard», немного более крупное судно очень похожего образца, построенное для российского правительства за 40 000 долларов. Он также, как и «Ville de Paris», был построен обществом Astra. Самой поразительной особенностью этого нового аэростата была его любопытная корма с луковицеобразными стабилизирующими поверхностями. Эти плавники были не плоскими, как у «Patrie», и не цилиндрическими, как у «Ville de Paris», а грушевидной формы, с тупыми концами, направленными назад, и надутыми, как и остальная часть корпуса. По-видимому, эти хвостовые мешки не были экономичными с точки зрения мощности, поскольку, как хорошо известно, грушевидная форма встречает большее сопротивление при движении острым концом вперед, чем тупым. Как бы то ни было, стабилизирующая сила оказалась очень эффективной. Судно приводилось в движение двигателем Clément-Bayard мощностью 100 лошадиных сил, вращавшим деревянный винт, расположенный перед длинной гондолой, как на «France». Была достижима скорость 30 миль в час, и корабль мог вместить восемь пассажиров. Однажды он совершил круговой рейс из Сартрувиля, преодолев 125 миль со средней скоростью 27 миль в час. Он был приобретен российским правительством 23 августа 1909 года, завершив в тот день свое третье официальное испытание и выполнив требование подняться на 1550 метров и совершить полет в течение двух часов на высоте 1200 метров. Двумя примечательными инцидентами того полета были то, что дирижабль установил новый рекорд высоты, а при посадке был захвачен шквалом, который вырвал его из рук тридцати человек, после чего из-за отказа двигателя он свободно дрейфовал по стране, зацепился за иву и упал в Сену, откуда был спасен после значительных усилий и труда.

Другие суда, построенные впоследствии обществом Astra, могут быть перечислены вместе с их размером в кубических метрах следующим образом: «Ville de Bordeaux», 3300 м³; «Ville de Nancy», 3300 м³; «Colonel Renard», 4000 м³; «España», 4000 м³; «Clément-Bayard II», 6500 м³; «Transaerienne I», 6500 м³; «Flandre», 6500 м³ (228 579 кубических футов). Это были одни из самых известных дирижаблей, произведенных во Франции к концу первого десятилетия двадцатого века. В целом они оказались быстроходными и устойчивыми судами, приспособленными как для военного использования, так и для выставок и спорта, и даже для регулярной перевозки пассажиров.

«Ville de Nancy» был одним из заметных дирижаблей лета 1909 года. Он был построен в первую очередь для использования на выставке в Нанси и принадлежал Compagnie Générale Transaerienne, обществу воздушных пассажирских перевозок, организованному в Париже в марте 1909 года с капиталом в один миллион франков. Это общество планировало открыть воздушную линию из Парижа в Бордо в 1910 году, оснащенную другими судами конструкции Astra, более мощными, чем «Ville de Nancy», и способными перевозить дюжину пассажиров.

PLATE IV.

LA VILLE DE PARIS.

Photo E. Levick, N. Y.

COLONEL RENARD.

Photo E. Levick, N. Y.

«Ville de Nancy» был немного меньше и немного мощнее, чем «Clément-Bayard I», помимо отличий в мелких деталях. Он имел длину 55 метров, наибольший диаметр 10 метров и объем 33 000 кубических метров против 35 000 метров у своего предшественника. Он приводился в движение двигателем Bayard-Clément мощностью 100 лошадиных сил, вращавшим пропеллер Chauvière в передней части гондолы. Сама гондола была изготовлена из стальных труб, обтянутых тканью, а рядом с двигателем — из листового алюминия. Хвостовые мешки были явным улучшением по сравнению с таковыми у предыдущих дирижаблей, будучи менее тупыми сзади и, следовательно, менее приспособленными для создания тормозящего всасывания. Однако они все еще были довольно луковицеобразными.

Это великолепное судно совершило несколько интересных полетов летом 1909 года, первый — 27 июня под управлением Сюркуфа и Капферера, директоров общества Astra. 14 июля он маневрировал в Лоншане бок о бок с «République», тем самым приятно контрастируя с кораблем, спроектированным Жюйо. Это был первый случай, когда два дирижабля совершали маневры вместе. «Ville de Nancy» был естественно более быстроходным, обладая большей мощностью и меньшим объемом, чем другой. Около середины июля он вылетел из Сартрувиля в Нанси, где должен был летать над выставочными площадками и совершать ежедневные экскурсии, перевозя пассажиров по 100 франков за поездку. Эти полеты оказались очень популярными, будучи первыми в своем роде и сами по себе весьма привлекательными. Поскольку судно было наделено отличной устойчивостью и проявило высокую скорость, оно хорошо подходило для того, чтобы стать первым регулярным пассажирским дирижаблем и предвестником воздушных лайнеров, планируемых для круизов между Парижем и Бордо.

«Colonel Renard» был тесно скопирован с «Ville de Nancy», но был больше и мощнее. Он имел длину 212 футов, объем 140 000 кубических футов и нес двигатель мощностью 120 лошадиных сил, вращавший пропеллер Chauvière. 13 июля он совершил свой первый полет, совершая круиз в течение одного часа с заметной легкостью, затем вернулся в ангар общества Astra в Бовале недалеко от Мо. Оттуда 23 августа он вылетел в Реймс для участия в воздухоплавательных гонках, прибыв после очень успешного круиза. 29 августа он пять раз облетел десятикилометровую прямоугольную трассу в Бетеньи, недалеко от Реймса, за 1 час 19 минут 40 секунд, тем самым выиграв Prix des Aëronats в 10 000 франков, предложенный за судно, которое должно было выполнить за наименьшее время эти пять кругов, составляющих 50 километров. Результат был не выдающимся, но судно могло летать гораздо быстрее в прямолинейном полете.

За призовым «Renard» быстро последовал «España», судно того же размера и образца, построенное для испанского правительства той же способной фирмой. В течение октября этот прекрасный дирижабль совершил несколько пробных полетов, перевозя семь человек. 2 ноября он совершил великолепный официальный испытательный полет продолжительностью пять часов, пролетев от аэродрома Astra в Бовале до Парижа и обратно, расстояние 250 километров за 5 часов 10 минут, или со средней скоростью 31 миля в час на всем пути. 5 ноября он отправился в десятичасовой полет с пятью людьми и топливом на пятнадцать часов; но через пять часов остановил двигатель и опустился на землю из-за изгиба главного вала двигателя.

Помимо больших автоматических аэростатов, спроектированных Жюйо и Сюркуфом, примерами которых являются «République» и «Colonel Renard», в 1909 году компанией Zodiac было выпущено несколько удобных крейсеров. Одним из ведущих вдохновителей этого предприятия был знаменитый граф де ла Во, хорошо известный своими проектами автоматических аэростатов и длительными полетами на сферических аэростатах. Главным достоинством этих скромных дирижаблей, объем которых варьировался от 25 000 кубических футов и выше, была дешевизна и легкость демонтажа и транспортировки. Они предназначались для популяризации искусства среди масс, давая каждому шанс совершить полет без больших затрат. Помимо их применимости для спорта, туризма и общественных нужд, некоторые были спроектированы для значительной скорости и выносливости; эти качества, вместе с их разборностью и частичной независимостью от ангаров, должны были придать им военную ценность. Они были гибкого типа, устроенные так, что различные части легко отсоединялись, чтобы их можно было упаковать для транспортировки на фургоне или автомобиле. Меньшие из них можно было назвать полууправляемыми, поскольку они имели органы быстроходного моторного аэростата, но, как и обычные сферические аэростаты, могли быть легко демонтированы и доставлены домой — вероятный исход в день с сильным ветром. Первый стоил 5000 долларов, имел объем 25 000 футов и с двигателем мощностью 16 лошадиных сил развивал скорость 13 миль в час. Его корпус имел форму кита с укороченным и закругленным хвостом. От этого корпуса свисала удлиненная гондола с винтом сзади и рулями высоты спереди. Другие подобного изготовления, но большего размера, последовали в быстром порядке, их общей миссией было то, что отстаивал Сантос-Дюмон в начале десятилетия, когда он создал свои «Runabout» и «Omnibus» — дать каждому возможность прокатиться.

Fig. 22.—Le Petit Journal, Zodiac
 Type.

PLATE V.

ZODIAC III.

ZODIAC IV.

За «Zodiac I» быстро последовали суда II и III, объемом соответственно 1200 и 1400 метров. «No. II» имел скорость двадцать или более миль в час и перевозил двух пассажиров при наполнении светильным газом, трех — водородом. «No. III» торпедообразной формы имел длину 133 фута, наибольший диаметр 28 футов, перевозил четырех человек и летал со скоростью 25 миль в час со своим двигателем Ballot мощностью 40 лошадиных сил. 29 августа под управлением графа де ла Во он соревновался с «Colonel Renard» в Реймсе за Prix des Aëronats, сделав пять кругов по десятикилометровой трассе за один час двадцать пять минут, что составило среднюю скорость 22 мили в час. 30 октября, снова под управлением того же прославленного воздухоплавателя, он совершил полет из Брюсселя в Антверпен, облетел высокий шпиль собора и вернулся на свой аэродром, преодолев расстояние в шестьдесят километров за один час двенадцать минут, или со средней скоростью 31 миля в час, что является хорошим показателем для столь маленького дирижабля.

Очень красивый дирижабль под названием «Belgique» был построен в начале 1909 года искусным воздухоплавательным инженером Луи Годаром из Парижа в сотрудничестве с видным бельгийским инженером и спортсменом Робертом Гольдшмидтом. Это был гибкий аэростат элегантной торпедообразной формы, имевший длину 175 футов, наибольший диаметр 30 футов и объем 106 000 кубических футов. Он приводился в движение двумя двигателями Vivinus мощностью 60 лошадиных сил, вращавшими два винта, изготовленных из ткани, натянутой на радиальные спицы, и расположенных на обоих концах веретенообразной гондолы. Управление обеспечивалось достаточной площадью киля, рулем высоты спереди и искусно сконструированными плавниками на корме корпуса для стабилизации движения. Вся конструкция демонстрировала много оригинальности и мастерства. Когда дирижабль проходил испытания недалеко от Брюсселя 28 июня, им управлял Луи Годар, знаменитый эксперт по сферическим аэростатам, в сопровождении Гольдшмидта. Дебют Годара в этом качестве был признан отличным.

Итальянское правительство летом 1909 года выпустило быстроходный и элегантный автоматический аэростат, демонстрирующий значительную оригинальность конструкции. Он имеет корпус в форме морской свиньи вместимостью 2500 кубических метров, разделенный на семь отсеков, чтобы предотвратить аварию, которая погубила «République». Широкий киль вдоль нижней части кормы и большие поверхности аэропланного типа на корме служат для управления и стабилизации судна. Приводимый в движение двумя винтами, расположенными высоко над короткой гондолой, он легко развивал скорость тридцать миль в час, перевозя четырех человек. 31 октября, отправившись в свой семнадцатый полет, он совершил круиз от воздухоплавательного парка Винья-ди-Валле недалеко от Рима до Неаполя и обратно в Рим к десяти часам вечера, пролетев над краем Средиземного моря и над французской эскадрой в заливе, оставаясь в воздухе четырнадцать часов и преодолев 520 километров, или 323 мили. Это был один из лучших полетов года. Дальнейшие подробности об этом итальянском военном дирижабле «No. I bis», вместе с иллюстрациями, приведены в «Aërophile» за 15 января 1910 года, вместе с его прототипом, дирижаблем «No. I», который так успешно маневрировал в 1908 году.

Англия и Америка все это время придерживались восточной, или полуцивилизованной, политики в отношении автоматических аэростатов, вяло наблюдая за прогрессом в других местах и надеясь когда-нибудь насладиться плодами, если не славой, дорогостоящих и успешных экспериментов, проведенных в других странах. Однако в 1909 году британское правительство ассигновало почти 400 000 долларов на воздухоплавание, а Палата представителей Соединенных Штатов проголосовала за 500 000 долларов, но быстро отменила свое решение и не дала ничего, хотя можно сказать, что даже тогда росло настроение в пользу более либеральной политики. Движение за обеспечение начала создания воздушного флота в Англии суммировано в следующем абзаце.

PLATE VI.

LA BELGIQUE.

ITALIAN MILITARY DIRIGIBLE NO. I BIS.

«Военно-морским властям было поручено строительство жесткого судна, в то время как военному ведомству была делегирована работа по строительству нежестких и полужестких судов. Национальный фонд дирижаблей был организован газетой Morning Post с целью покупки французского полужесткого дирижабля Lebaudy, который был бы представлен Военному министерству; в то время как г-н Артур дю Крос и другие члены Парламентского воздухоплавательного комитета договорились о нежестком дирижабле Clément новой конструкции, который должен был совершить перелет из Парижа в Лондон, а также квалифицироваться для покупки в качестве единицы британского воздушного флота».

Нежесткий автоматический аэростат, заказанный у Клемана и впоследствии известный как «Clément-Bayard II», был шедевром этого искусного конструктора и занимал его лучшие мысли и энергию в течение восемнадцати месяцев при содействии его преданного и способного инженера Сабатье. Он был завершен на заводе Clément-Bayard в Ламотт-Брёй в апреле 1910 года и в течение следующих пяти месяцев совершил тридцать два испытательных подъема и тренировочных полета. В частности, он принял заметное участие в военных маневрах в Пикардии в первой половине сентября, где с удивительной точностью и летными качествами совершал вынужденные полеты в хорошую и плохую погоду, оставаясь, когда это было необходимо, в постоянной связи с наземным офисом посредством беспроволочного телеграфа. Наконец, в ясный день, 16 сентября, испытанное и усовершенствованное судно было выведено из ангара для давно задуманного полета в Лондон, его механизмы и такелаж были в самом исправном состоянии, а гондола была снабжена припасами на двадцать часов, или втрое больше ожидаемого времени перехода.

Полет стал славным достижением для воздухоплавания и для восторженного конструктора и его преданных помощников. Стартовав в семь часов утра с семью людьми на борту, включая счастливого Клемана, Сабатье и английского делегата, китообразный крейсер направился прямо в Лондон с удивительной регулярностью, преодолев все расстояние в 242 мили за шесть часов, или со скоростью сорок миль в час, что является лучшим временем, чем можно было бы сделать по суше и воде. Восторженные возгласы английских зрителей приветствовали прибытие этого французского дирижабля, построенного для английского правительства. Затем английские солдаты спокойно взяли судно в свои руки, как будто выполняя привычную обязанность, и поместили его в ангар Daily Mail в Уормвуд-Скрабс. Так просто и без необычных инцидентов завершился первый круиз моторного аэростата между двумя странами и один из лучших полетов в истории воздухоплавания.

По внешнему виду «Clément-Bayard II» тесно напоминал своего предшественника, за исключением отсутствия оперения на оболочке. В китообразной элегантности своего корпуса он был, по сути, возвращением к стройной и эффективной модели дирижабля Ренара 1884 года, которая, в свою очередь, была точной копией модели Жюльена 1850 года, все они имели отличные формы для скорости и устойчивости. Но новое судно было большего размера и мощности, чем его предшественник. Его чистой плавучести было достаточно, чтобы перевозить двадцать пассажиров. Его средняя скорость, проверенная в круговом полете, составляла около 50 километров, или 31 милю в час, когда его два двигателя развивали 200 лошадиных сил, и 55 километров, или 34 мили в час, когда двигатели развивали свое максимальное усилие в 260 лошадиных сил. Детали конструкции были настолько сложными и важными и настолько репрезентативными для лучшего воздухоплавательного мастерства того времени, что полный отчет об их главных особенностях представлен в Приложении III. Мимоходом можно добавить, что некоторое время до полета в Англию «Clément-Bayard II» из-за своего отличного мастерства и маневров получил первый приз на смотре дирижаблей французским военным министром.

PLATE VII.

CLÉMENT-BAYARD I.

(Courtesy E. L. Jones.)

CLÉMENT-BAYARD II.

Photo E. Levick, N. Y.

Fig. 23.—Clément-Bayard II, 1910.

Дирижабль, который должен был быть куплен на деньги, собранные по подписке, организованной Morning Post, был заказан на заводе Lebaudy в Муассоне в июле 1909 года с условием доставки непосредственно по воздуху в Фарнборо до 6 ноября 1910 года. Это условие было достаточно суровым, но, кроме того, судно должно было значительно отличаться от всех построенных до сих пор на той знаменитой фабрике и должно было стать самым большим дирижаблем, когда-либо построенным во Франции. Как обычно, общее проектирование огромного аэростата было поручено выдающемуся воздухоплавательному инженеру Анри Жюйо, и это было верной гарантией его успешной эксплуатации.

Общие черты этого большого военного дирижабля напоминают черты его прототипа, «Patrie», отличаясь главным образом формой корпуса и методом жесткости. Сам корпус был более длинным, чем у «Patrie», но имел тот же острый нос и тупую корму; ибо тупая корма обеспечивает лучшую поддержку плоскостей оперения, хотя она увеличивает сопротивление больше, чем сужающаяся корма. Ферменный каркас для жесткости судна был уже не платформой, вставленной в основание корпуса, а длинной ферменной балкой крестообразного сечения, изготовленной из стальных труб и подвешенной промежуточно между корпусом и гондолой.

Корпус был отличного мастерства и смелого дизайна. Оболочка была из прорезиненной ткани, имела длину 338 футов, диаметр 39,4 фута и объем 353 000 футов. Таким образом, его длина в 8,5 раза превышала диаметр, что является необычайной пропорцией для аэростата гибкого типа. Корпус был снабжен тремя баллонетами, двумя разрывными панелями и различными клапанами, как показано на масштабном чертеже.

Fig. 24.—Morning Post Dirigible, 1910.

Гондола, изготовленная из стальных труб и достаточно большая для двадцати человек, несла два двигателя Panhard-Levassor мощностью 135 лошадиных сил каждый, вращавших два деревянных винта Chauvière диаметром шестнадцать футов, расположенных по обе стороны, далеко снаружи и вверх, причем трансмиссия позволяла любому двигателю или обоим сразу приводить в движение винты. Под гондолой и далеко впереди находился наземный киль, или стойка, на которой все судно могло поворачиваться по ветру, когда стояло на якоре, в то время как более короткая наземная стойка была расположена в задней части гондолы.

Управляющие поверхности были адекватными и искусно расположенными. Для поддержания устойчивости и прямолинейности полета были предусмотрены фиксированные плоскости оперения, как горизонтальные, так и вертикальные, некоторые из которых крепились к корме корпуса, другие — к задней части ферменной балки подвески. Для управления движением вверх и вниз элероны, расположенные далеко спереди и сзади длинного каркаса, поворачивались совместно в противоположных направлениях, тем самым заставляя судно поднимать или опускать нос. Излишне говорить, что все эти навигационные приспособления работали с достаточной силой и эффективностью с самого начала первых испытаний.

После четырех предварительных подъемов огромный дирижабль стартовал из Муассона к месту назначения в Фарнборо, имея на борту Анри Жюйо, Луи Капацца, пилота, Александра Баннермана, директора воздухоплавательной военной школы в Олдершоте, и пять других человек. Это был триумфальный и славный полет, один из самых великолепных в истории воздухоплавания. Пилотируемое с помощью карты и компаса, а также сигнальных огней и привязных аэростатов, расставленных вдоль маршрута, судно следовало прямым курсом, без остановок и препятствий, пересекая широкую часть Ла-Манша и прибыв перед ангаром в Олдершоте, где его ожидали британские солдаты и где оно было благополучно посажено, совершив весь полет в 230 миль за 5,5 часов на высоте, варьирующейся от пятисот до двух тысяч футов. Как показано на прилагаемой карте, около одной трети маршрута пролегало над Ла-Маншем, или, точнее, 78 миль, которые были преодолены за два часа. Таким образом, весь путь был пройден со средней скоростью почти сорок две мили в час, или за меньшее время, чем это могло быть осуществлено любым другим способом, кроме как по воздуху.

15 Novembre 1910

Fig. 25.—Route of British Military Dirigibles from
 France to England, 1910.

Военное министерство Соединенных Штатов в 1908 году начало создание воздушной эскадры, купив у Томаса С. Болдуина за 10 000 долларов крошечный дирижабль гибкого типа, немного больше, чем «Runabout» Сантос-Дюмона, но, по сути, самый маленький военный дирижабль, существовавший в то время. Он имел прорезиненный серый шелковый цилиндрический корпус, слегка сужающийся к корме и заканчивающийся оживальными концами, его длина составляла 96 футов, наибольший диаметр 19½ футов. От него была подвешена с помощью сетки и стальных тросов удлиненная гондола, имеющая сзади двойной руль, работающий на вертикальном шарнире, спереди — руль высоты и 11-футовый деревянный винт, приводимый в движение двигателем Curtiss мощностью 20 лошадиных сил с водяным охлаждением. С двумя людьми на борту это судно легко развивало более двадцати миль в час на прямолинейном курсе, а временами почти тридцать миль в час. Его общая подъемная сила составляла 1350 фунтов, из которых 500 были доступны для людей, балласта и припасов.

Самые ярые последователи Сантос-Дюмона за пределами Франции нашлись среди немецких военных офицеров. Они отстаивали и продвигали как полужесткий, так и гибкий типы автоматических аэростатов с таким мастерством, что могли сравниться с лучшими произведениями ведущих французских конструкторов. Самыми успешными пионерами этих двух типов в Германии были соответственно майор фон Гросс, командир аэростатного батальона в Тегеле под Берлином, и майор фон Парсеваль из баварской армии, директор Общества по изучению моторных дирижаблей.

Начиная с 1907 года, ряд автоматических аэростатов Гросса был построен последовательно для Германского воздухоплавательного батальона мастером-инженером Базенахом под наблюдением его командира, майора Гросса. Первый предназначался только как модель, хотя был достаточно большим для двух пассажиров. Он имел объем 63 000 футов, но, имея двигатель мощностью едва ли более 20 лошадиных сил, был неизбежно медленным. За ним последовали «Gross I» и другие, все имевшие жесткие нижние части, как у «Patrie», но с корпусами довольно лучшей формы для скорости и объема в сочетании, имевшими более тупой нос и более длинную корму.

PLATE VIII.

U. S. SIGNAL CORPS DIRIGIBLE I.

(Courtesy U. S. Signal Corps.)

GROSS II.

(Courtesy E. L. Jones.)

Второй дирижабль Гросса, построенный в 1908 году, имел объем 176 000 футов и развивал скорость 27 миль в час, приводимый в движение двумя двигателями Daimler мощностью 75 лошадиных сил. 11 сентября того же года с четырьмя людьми на борту он совершил круговой полет из Берлина продолжительностью 13 часов, преодолев 176 миль и достигнув высоты до 4000 футов. Это был один из лучших полетов, известных в то время. Этот дирижабль был куплен германским правительством, назван «Gross I» и отправлен в Мец. Подробное описание приведено в Приложении III.

«Gross II», выпущенный в апреле 1909 года, напоминал своего предшественника по конструкции, но имел большую мощность и скорость. Его корпус имел объем 176 000 кубических футов, тупой нос, полный корпус и острую корму, был снабжен горизонтальными и вертикальными килями, подвижным грузом и баллонетом на каждом конце. Он приводился в движение двумя двигателями Körting мощностью 75 лошадиных сил каждый, вращавшими два трехлопастных пропеллера. Под действием килей, стабилизирующих плоскостей и руля его движение было устойчивым и точным. Особенностью этого дирижабля было оборудование для беспроволочного телеграфа, с помощью которого он мог отправлять сообщения во всех направлениях на расстояние 300 миль и более. Он совершил много тренировочных полетов в течение сезона 1909 года, иногда в одиночку, иногда совместно с другими автоматическими аэростатами и войсками. В августе он совершил прекрасный полет продолжительностью шестнадцать часов из Тегеля в Апольду и обратно, преодолев 470 километров.

За вышеописанным судном последовали другие, большие и малые. «Gross III» имел длину 70 метров, объем 7500 метров и приводился в движение четырьмя двигателями Körting общей мощностью 300 лошадиных сил. Это было великолепное судно, обладающее необычайной скоростью.

Различные автоматические аэростаты типа Парсеваля были спроектированы майором фон Парсевалем из баварской армии, который также был одним из изобретателей змейкового аэростата. Удовлетворительные эксперименты с его дирижаблем были проведены еще в 1906 году. Они легли в основу более крупных судов, впоследствии построенных на той же фабрике Августа Ридингера в Аугсбурге для Общества по изучению моторных дирижаблей, генеральным менеджером которого был Парсеваль. Это общество, организованное практически по приказу Императора, купило патенты Парсеваля и начало развитие автоматических аэростатов как коммерческое предприятие, вскоре поставив серию своих гибких дирижаблей германской армии.

После экспериментов 1906 года дирижабль Парсеваля был увеличен с 2500 до 2800 кубических метров, его длина стала 52 метра, а наибольший диаметр 8,7 метра. Его корпус был цилиндрической формы, с закругленным носом и яйцевидной кормой; имел два воздушных мешка — один спереди, другой сзади — и на корме нес две фиксированные горизонтальные плоскости и вертикальный руль. От этой оболочки гондола, изготовленная в основном из алюминия, была подвешена на стальных тросах и на своем дне имела роликовые колеса, опирающиеся на подвесные тросы, соединяющие переднюю и заднюю части корпуса. Судно приводилось в движение двигателем Mercedes мощностью 50 лошадиных сил, вращавшим четырехлопастной пропеллер диаметром 13 футов, установленный между гондолой и корпусом. Этот винт был изготовлен из тонких стальных труб, обтянутых сорочечной тканью. Среди достоинств дирижабля Парсеваля можно отметить его легкость и разборность, а также его змейковый эффект в воздухе, достигаемый наклоном корпуса, в то время как гондола, катящаяся по подвесным тросам, позволяла винту, установленному над ней, тянуть горизонтально. Наклон осуществлялся путем подачи в один баллонет большего количества воздуха, чем в другой, что заставляло его конец корпуса опускаться. Скорость составляла около двадцати пяти миль в час.

PLATE IX.

PARSEVAL I.

(Courtesy W. J. Hammer.)

PARSEVAL II.

(Courtesy E. L. Jones.)

Второй «Parseval» был большего объема и мощности, чем его предшественник. Его корпус, имевший цилиндрическую форму с круглым носом и заостренной кормой, имел длину 190 футов, диаметр 30,5 футов и объем 113 000 кубических футов. Он напоминал своего предшественника расположением двух баллонетов и «свободной», или троллейной, системой подвески гондолы. Пропеллер был уникальным запатентованным устройством фон Парсеваля. Он имел четыре тканевые лопасти, утяжеленные свинцом настолько, чтобы прочно стоять под действием центробежной силы, принимая эффективную форму для движения, хотя и вялую и деформированную в состоянии покоя. Осенью 1908 года это судно выполнило различные интересные эволюции, включая испытания, наложенные военными властями в качестве условия покупки правительством, одним из требований был полет в течение одного часа на высоте 1500 метров; другим требованием был непрерывный круиз в течение двенадцати часов. После завершения этих испытаний Motor-Luftschiff-Studien-Gesellschaft продало свой гордый корабль Vaterland за 210 000 марок.

Примерно в то же время военное министерство приобрело уже описанный «Гросс I» и третий большой корабль Цеппелина, назвав его «Цеппелин I». Таким образом, Германия начала свою программу развития мощного воздушного флота, приобретя три сильных и хорошо зарекомендовавших себя корабля, каждый из которых был способен оставаться в воздухе весь день и имел радиус действия в несколько сотен миль. Их часто привлекали для совершения испытательных полетов в любую погоду, для маневрирования с войсками, для участия в парадах перед Императором, а порой и для перевозки высокопоставленных офицеров и членов знатнейших семей, включая принца Генриха и кронпринца, которые проявляли склонность к путешествиям по своей недавно открытой империи неба. Но иногда испытания были решающими. 11 сентября 1908 года «Гросс» и «Парсеваль» были вызваны Его Величеством в Потсдам. Они вышли из своих эллингов в Тегеле навстречу сильному ветру. Пролетев некоторое расстояние, каждый из них был вынужден прервать полет: «Гросс» вернулся домой, а «Парсеваль» упал на землю из-за аварии.

Третий дирижабль «Парсеваль» был представлен 18 февраля 1909 года компанией Luftfahrzeug-Gesellschaft — авиастроительной фирмой, основанной путем слияния Motor-Luftschiff-Studien-Gesellschaft с A. E. G. Это судно во многом напоминало своего предшественника, но обладало большими размерами, мощностью и совершенством деталей. Его корпус первоначально имел длину 224 фута, диаметр 47 футов и объем 198 000 кубических футов, но позже был увеличен до 235 000 кубических футов за счет увеличения диаметра.

Его гондола, способная вместить двенадцать пассажиров, была изготовлена из стальных труб, обтянутых парусиной, и разделена на две части большим бензиновым баком, расположенным поперек судна: пассажирская кабина находилась в передней части, а машинное отделение — в кормовой. Здесь были размещены два двигателя мощностью по 120 лошадиных сил каждый, приводящие в действие реверсивные правый и левый винты «Парсеваль» диаметром 13 футов, расположенные сзади, высоко над гондолой и по бокам от нее. В передней части пассажирской кабины было место для пилота и его навигационных приборов: стола для карт, органов управления клапанами, статоскопа, манометров и т. д.

Этот большой корабль грузоподъемностью девять тонн должен был совершить перелет из Биттерфельда во Франкфурт на Аэронавтическую выставку, но из-за сильных штормов его отправили по железной дороге. Оказавшись на месте, он совершил множество экскурсий, временами перевозя пассажиров по расписанию, стоимость которого, как сообщалось, составляла 200 марок за полет продолжительностью от одного до двух часов. В октябре он совершил междугородний перелет на расстояние почти 500 миль, в ходе которого провел четыре ночи под открытым небом, после чего благополучно вернулся во Франкфурт. 27 октября он совершил прощальный тур вокруг Франкфурта, затем проследовал вдоль Майна и вниз по долине Рейна в Кельн, чтобы принять участие в аэронавтических военных маневрах вместе с «Парсеваль I», «Гросс II» и «Цеппелин II». Успешно пройдя эти и другие операции осенью, он в конечном итоге был размещен в Тегеле как часть национального флота.

Четвертый «Парсеваль», судно меньшего размера, был построен для Немецкого аэроклуба в начале 1909 года. Объем его корпуса составлял 113 000 кубических футов, а каркас был выполнен из прочнейших материалов, тщательно облегченных для устранения лишнего веса. В задней части гондолы, по бокам, находились два 100-сильных двигателя, вращавшие два пропеллера «Парсеваль» с одинаковой скоростью, независимо от того, работали ли оба двигателя или только один. Во многих отношениях он напоминал своих непосредственных предшественников, как и его маленький преемник «Парсеваль V» объемом 1200 кубических метров и длиной 30 метров, построенный для Императорского автомобильного клуба.

Маневры в Кельне стали первой крупной демонстрацией нового флота военных дирижаблей и оказались суровым испытанием для возможностей воздушных кораблей, даже когда ими управляли опытные экипажи и регулярные военные офицеры. Присутствовали две роты батальона воздухоплавательных войск. Большие запасы водорода, погруженные на фургоны, каждый из которых вмещал 100 000 кубических футов, были наготове, чтобы при первой же тревоге быть прицепленными к экспрессу и срочно доставленными к любому дирижаблю, нуждающемуся в пополнении. В воскресенье, 31 октября, три дирижабля, представляющие каждый тип — «Цеппелин IV», «Парсеваль I», «Гросс II» — по официальному приказу одновременно покинули Кельн и вернулись после полетов продолжительностью 7, 10 и 11 часов соответственно, преодолев в общей сложности 930 миль. Снова покинув Кельн незадолго до полудня 3 ноября, они спустились вниз по Рейну, имитировали согласованную атаку на великую крепость Эренбрайтштайн и вернулись вечером, каждый преодолев 155 миль. И так в течение многих дней они продолжали выполнять маневры по военным приказам и в ходе суровых форсированных маршей.

ГЛАВА VI

DEVELOPMENT OF RIGID DIRIGIBLES

Граф Фердинанд фон Цеппелин, знаменитый кавалерийский генерал Вюртемберга и герой франко-прусской войны, после ухода из армии в 1898 году организовал акционерное общество с целью разработки нового типа дирижабля, о котором давно размышлял. Это должно было быть судно гораздо большее и быстрее любого, которое мир видел до сих пор. Летом 1900 года, после двух лет усердных экспериментальных исследований и активного строительства, он вывел из своей плавучей лаборатории на Боденском озере, недалеко от Манцелля, первый из тех удивительных воздушных кораблей, которые вызвали такие ожидания и энтузиазм в Германии. По внешнему виду и основным конструктивным особенностям он типизировал всю серию моторных аэростатов, разработанных и пилотируемых этим прославленным изобретателем. В результате испытаний и прогресса смежных наук было добавлено много ценных улучшений, но фундаментальные планы, по-видимому, оказались столь же практичными, сколь смелыми и оригинальными. Одно за другим были преодолены величайшие препятствия — физические, финансовые и, наконец, политические; ибо прусское министерство поначалу не поддерживало его проект, а многие знатоки аэронавтики были настроены против него. Эти огромные корабли противостояли ярости многих бурь; их бесстрашный создатель выдержал шквал враждебной критики; но в конце концов и создатель, и корабли заслужили аплодисменты гордой империи и изумленного мира.

Внешне дирижабль Цеппелина можно описать как длинный цилиндр с оживальными концами и V-образным килем, проходящим по всей длине его нижней части. Издалека цилиндр и заостренные концы кажутся круглыми в поперечном сечении, но на самом деле они шестнадцатигранные. Примерно на расстоянии одной трети от каждого конца большого корабля к корпусу подвешена небольшая гондола, расположенная настолько близко, что в этих местах киль отсутствует, чтобы освободить место. Эти две гондолы жестко соединены с корпусом и поддерживают его, когда судно покоится на воде или буксируется по ней. Внутри них находятся экипаж и бензиновые двигатели, а над ними и снаружи, по обе стороны корпуса, прикрепленные к нему с помощью выносных опор, расположены две пары винтовых пропеллеров, размещенных так, чтобы создавать общую тягу вдоль линии сопротивления. В некоторых случаях экипаж может пройти через V-образный киль из одной гондолы в другую, причем проход местами освещается через прозрачное покрытие или целлулоидные окна вдоль бортов и пола. Кроме того, наблюдатель может подняться через корпус и вести наблюдения за небом сверху. Телефоны, электрические звонки и переговорные трубы служат для передачи информации из одной части судна в другую.

Каркас корпуса сформирован из шестнадцати продольных балок, или ферм, из решетчатого металла, идущих от носа до кормы и приклепанных через равные промежутки к поперечным кольцам из аналогичного решетчатого металла; каждое поперечное кольцо представляет собой шестнадцатигранное колесо с решетчатыми ободами, усиленными радиальными стержнями, идущими внутрь к центральному фланцу из листового алюминия. Таким образом, корпус судна разделен на множество отсеков, каждый из которых ограничен двумя кольцами и окружающими продольными балками. Каждый отсек содержит водородный баллон, или мешок, который довольно плотно заполняет его и оказывает подъемное давление на продольные балки и на сетку, образованную шнурами из рами, натянутыми от кольца к кольцу по диагонали между балками у их внутренних углов. Аналогичным образом, внешние углы балок соединены прочными диагональными проволоками для обеспечения жесткости, а весь внешний каркас покрыт тяжелой тканью, которая образует внешнюю оболочку, или стенку корпуса. Между этой оболочкой и водородными мешками, а также между мешками, имеются воздушные пространства. Таким образом, все судно поддерживается многочисленными тонкими водородными мешками, защищенными каркасом и внешней оболочкой от прямого солнца, непогоды и внешних ударов. Газовые мешки также отделены друг от друга конструкцией колец и алюминиевыми фланцами.

PLATE X.

GROSS III.

ZEPPELIN AIRSHIP STRUCTURE.

Очевидно, что наличие множества газовых ячеек и двух силовых установок дает материальное преимущество, ибо если одна из них выйдет из строя, это может не помешать навигации. Тандемное расположение мешков, разделенных колесообразными поперечными кольцами, также позволяет баллону наклоняться под любым углом без существенного перемещения газа или опасного повышения давления; ибо следует помнить, что один водородный мешок, занимающий всю длину поставленного вертикально баллона такой длины, имел бы внешнее давление примерно на тридцать фунтов на квадратный фут больше в верхней части, чем в нижней. Равновесие судна поддерживается путем перемещения грузов, а также с помощью плавников или рулей при движении в воздухе; но эти устройства различаются в разных машинах. Таковы общие черты этих удивительных кораблей, четыре из которых были построены в течение десятилетия с 1898 по 1908 год, и еще несколько — после этого периода.

Строительство и испытания первого воздушного корабля графа Цеппелина оказались грозной задачей, потребовавшей всех его ресурсов в виде денег и механических навыков. Поскольку по размеру и водоизмещению он соперничал с большим океанским лайнером, его нельзя было легко спустить на воду и приземлить иначе, как на воду. Поэтому он был размещен в деревянном эллинге длиной 472 фута, плавающем на 95 понтонах и закрепленном так, чтобы свободно поворачиваться по ветру и принимать его направление. Этот эллинг, как и сам корабль, был очень дорогостоящим, и в один несчастливый час был сорван с якорей бурей, которая нанесла и другой ущерб, потребовавший больших затрат и времени на ремонт. Ресурсы изобретателя истощались; ибо, как сообщалось, эллинг стоил 50 000 долларов, а первый баллон обошелся более чем вдвое дороже.

Наконец, первый спуск был официально назначен на 30 июня 1900 года. Озеро было заполнено людьми, собравшимися вдоль берегов и усеявшими его поверхность всевозможными судами, от примитивной рыбацкой лодки до красивейшей частной яхты или катера. Весь день ожидающая толпа ждала, чтобы к сумеркам узнать, что наполнение газом не завершено. На следующий день они снова ждали до вечера и увидели лишь плот, на котором покоился баллон, отбуксированный из плавучего эллинга. На третий день, 2 июля, те, кто ждал, были вознаграждены интересным зрелищем. Длинный жесткий воздушный корабль был вытянут из своего эллинга, как шомпол из ружья. Граф Цеппелин с двумя людьми занял переднюю гондолу, а двое других — заднюю. После тщательной регулировки судно было освобождено в восемь часов, медленно поднялось и двинулось над водой в сопровождении гула пропеллеров и криков восхищенных зрителей, которые понимали, что, возможно, становятся свидетелями начала новой эпохи в воздухоплавании. Но полет не был безусловным успехом. Механизм управления вышел из строя, каркас погнулся, а пропеллеры не могли работать должным образом. Дул легкий ветер, и судно дрейфовало вместе с ним, имея независимую скорость в лучшем случае всего тринадцать футов в секунду. В восемь двадцать оно достигло Имменштадта и село на воду, пролетев три с половиной мили и достигнув высоты тринадцатисот футов на части пути.

На тот момент «Цеппелин I» был самым большим и сложным воздушным кораблем из когда-либо построенных. Его корпус имел длину 416 футов, ширину 38 футов, объем почти 400 000 кубических футов, весил 9 тонн и имел водоизмещение 10 тонн. Решетчатый каркас был сделан из алюминия, а корпус состоял из семнадцати отсеков, пятнадцать из которых имели длину 26 футов, а два других — 13 футов. Внешнее покрытие было из льна, обработанного пегамоидом и туго натянутого. Водородные мешки были из тонкой ткани. Движение осуществлялось двумя бензиновыми моторами, по одному в каждой гондоле, которые вместе развивали 32 лошадиные силы, каждый из которых приводил в действие с помощью конических передач и валов пару четырехлопастных пропеллеров диаметром 3,77 фута со скоростью 1100 оборотов в минуту. Управление по горизонтали осуществлялось с помощью вертикальных рулей, в то время как дифферент контролировался горизонтальными рулями по обе стороны судна, а также с помощью подвижного груза, который можно было перемещать вперед и назад с помощью лебедки. Естественно, некоторые из этих деталей вскоре были заменены лучшими устройствами, предложенными последующим опытом.

17 октября 1900 года «Цеппелин I» совершил свой второй полет, причем с гораздо лучшим результатом. Стартовав из того же эллинга в Манцелле в четыре сорок пять, он быстро поднялся на тысячу футов и маневрировал при семимильном ветре, совершая большие повороты по воле пилота. Временами скорость достигала почти двадцати миль в час, что определялось непрерывными наблюдениями за положением баллона, проводимыми из трех точек треугольника, вместе со скоростью ветра на его курсе, должным образом зафиксированной анемометром. Наконец, в шесть часов была произведена посадка на воду без происшествий.

Эта последняя демонстрация оставила графа триумфатором в других отношениях, но без достаточных средств для практического использования своего изобретения. Поэтому он должен был искать дополнительные деньги для надлежащего продолжения своей великой работы. Финансовая задача, возникшая таким образом, занимала большую часть его времени в течение следующих пяти лет, но в конце концов он получил достаточно капитала, чтобы продолжить свои эксперименты и построить второй дирижабль. Он был завершен и готов к испытаниям во второй половине 1905 года.

«Цеппелин II» по внешнему виду напоминал своего предшественника, но воплощал многие улучшения, предложенные предыдущими испытаниями. Его корпус имел длину 414 футов, диаметр 38 футов, вмещал 367 000 кубических футов водорода в своих шестнадцати газовых мешках и весил со всеми приспособлениями и грузом около девяти тонн. Таким образом, он был примерно на десять процентов меньше своего предшественника; но в то же время он был гораздо мощнее предыдущего и более эффективно управлялся. Каждая гондола несла 85-сильный бензиновый мотор Daimler, приводящий в действие два увеличенных пропеллера. Достаточные рулевые поверхности, управляемые рулевым в передней гондоле, служили для поворота большого корабля вокруг любой из трех осей и, в то же время, для перемещения его вверх и вниз в воздухе, либо путем прямого подъема, либо путем наклона корпуса так, чтобы тяга винтов и давление на борта создавали желаемое перемещение.

Два испытания второго воздушного корабля Цеппелина были проведены на Боденском озере: одно 30 ноября 1906 года, другое 17 января 1907 года; но оба закончились серьезными авариями. В первом испытании баллон некоторое время буксировался моторной лодкой, а затем был отпущен на волю ветра, который нес его вперед быстрее, чем лодку. Но вскоре он стал неуправляемым и рухнул в воду, получив значительные повреждения. Во втором испытании он летел короткое время со скоростью тридцать футов в секунду, когда двигатели развивали 36 лошадиных сил. Некоторое маневрирование было выполнено при сильном ветре, но вскоре пропеллеры остановились, судно опустилось на берег и было закреплено на земле. За ночь оно было настолько сильно повреждено ветром, что граф Цеппелин приказал разобрать его на части, чтобы использовать материал для дальнейшего строительства.

Потеря двух гигантских воздушных кораблей после столь кратких испытаний казалась достаточной, чтобы ужаснуть даже стойкого генерала прусской армии; но граф Цеппелин был слишком решителен, чтобы тратить время на тщетные слезы и безнадежное уныние. Сильные натуры обычно стимулируются катастрофой и пробуждаются к более полной энергии, к более суровой решимости, если не к отчаянному риску. Однако теперь его руководящим мотивом было не отчаяние, а бодрая надежда и высокие ожидания, основанные на богатом опыте. Разве его корабль не достиг тридцати футов в секунду, используя менее одной четверти своей движущей силы? Год действительно начался с катастрофы, но он намеревался завершить его славной победой. И таков, действительно, был счастливый исход.

Октябрь 1907 года ознаменовался спуском «Цеппелина III». Он имел ту же длину, что и его непосредственный предшественник, но был более удачливым судном и лучше оснащенным двигателями. На официальных испытаниях он совершил полет на высоте полмили, перевезя одиннадцать человек на шестьдесят семь миль за два часа семнадцать минут, то есть со скоростью более двадцати девяти миль в час. Это была рекордная скорость, превышающая скорость лучшего военного аэростата во Франции. Временами он достигал скорости пятьдесят футов в секунду, значительно опережая самый быстрый океанский лайнер. Более того, его устойчивость и рулевые качества были превосходными. Поэтому с простительным ликованием прославленный изобретатель мог доложить военному министру о полном успехе своих экспериментов. И не без оснований германское правительство теперь предоставило финансовую помощь для более полной проверки достоинств жесткой системы конструкции.

С этой помощью трудолюбивый аэронавт возвел новый плавучий эллинг на Боденском озере во Фридрихсхафене и начал строительство еще более крупного воздушного корабля, воплощающего дальнейшие улучшения в различных деталях. «Цеппелин IV» имел длину 446 футов, диаметр 42,5 фута, вмещал 460 000 кубических футов водорода в своих шестнадцати отсеках и имел общую плавучесть шестнадцать тонн. Он имел избыточную плавучесть более двух тонн, нес экипаж из 18 человек и имел расчетный радиус действия тысяча восемьсот миль. Когда осенью 1907 года его вывели из эллинга, его огромный плавучий корпус, легко покоящийся на воде, поддерживаемый двумя плавучими гондолами, имел вид королевского пассажирского экспресса, готового к важной службе. По общим чертам судно было похоже на трех своих предшественников, но в центре киля, с прозрачными полами и окнами по бокам, была специальная каюта, предназначенная только для пассажиров. Это казалось очень многообещающим, если не пророческим, признаком будущего направления воздухоплавания. Более того, механизмы движения и управления были увеличены в мощности и эффективности. В каждой гондоле находился 110-сильный бензиновый двигатель Daimler, приводящий в действие пару трехлопастных пропеллеров диаметром около 15 футов. Большой вертикальный руль, установленный на самом конце кормы и дополненный парой меньших вертикальных рулей по обе стороны кормы, служил для управления судном вправо и влево. Для управления вверх и вниз, а также для создания прямой подъемной силы вверх или вниз, четыре наложенные друг на друга плоскости, подобные венецианским жалюзи, были размещены по обе стороны корпуса спереди и сзади, примерно на том же уровне, что и пропеллеры. Кроме того, корпус был снабжен, подобно оперенной стреле, неподвижными плавникообразными плоскостями на корме, как вертикальными, так и горизонтальными, для обеспечения устойчивости полета.

Перед официальными правительственными испытаниями, которые в случае успеха гарантировали его покупку германским правительством за 500 000 долларов, были проведены несколько испытаний этого левиафана. По предложению строителя, этот тест должен был включать полет продолжительностью 24 часа, безопасный спуск на землю или воду, подъем на 4000 футов и выполнение различных секретных требований. Осенью 1907 года был легко выполнен успешный восьмичасовой полет. В начале следующего лета, 1908 года, была проведена серия полетов, вызвавшая огромный интерес во всем цивилизованном мире. 13 июня большой корабль, стартовав из своей гавани во Фридрихсхафене, пролетел над Альпами в Люцерн, лавируя среди гор; здесь его били вихри и перекрестные течения, там он преодолевал такие сильные встречные ветры, что его тень едва могла ползти по земле, снова пробиваясь сквозь темную опускающуюся градовую бурю, которая с зловещим громом барабанила по его резонирующему корпусу; но в конце концов благополучно достиг Люцерна, а затем триумфально вернулся в свою гавань во Фридрихсхафене. В течение двенадцати часов прочное судно противостояло стихии, отнюдь не гостеприимной, и за этот период пролетело 270 миль со средней скоростью 22 мили в час. Это был рекордный полет и триумф в искусстве.

Следующий живописный отчет о полете на гигантском воздушном корабле графа фон Цеппелина, написанный Эмилем Сандтом, появился в приложении к Scientific American от 15 августа 1908 года:

«Рано утром профессор Хергезель, барон фон Бассус, доктор Штальберг, господин Уланд и я отправились на катере графа Цеппелина к эллингу, в котором размещается великий воздушный корабль. Когда мы прибыли, все было готово для нас. Граф Цеппелин гордится тем, что его колоссальное судно можно втягивать и выводить из эллинга с очень небольшой помощью. Через семь минут огромный газовый мешок показался наружу, а несколько минут спустя мы уже плыли к небу. Я занял свое место в центральной гондоле, или кабине, — удобном помещении, залитом желтым светом, который просачивается сквозь полупрозрачную ткань баллона, из которой состоят стены, пол и потолок. Удобные сиденья, подвешенные на тонких цепях, обеспечивают посадочные места для дюжины пассажиров.

«На значительной части своей длины стены снабжены целлулоидными панелями. Пол также прозрачен везде, где он не используется как дорожка для ходьбы. Удобно расположившись в центральной гондоле, я мог смотреть вниз сквозь свои колени и видеть зеленую землю, воду, людей, города и замки далеко внизу. Я также мог видеть птиц, кружащих вокруг и тревожно порхающих, очевидно, напуганных странным гигантом воздуха.

«Мы перелетели через Юберлингер-Зее, пересекли промежуточный перешеек и повернули в долину Рейна у Констанца. Здесь я покинул центральную гондолу и направился к задней гондоле по килевому проходу, который окаймлен тканью баллона и закрыт в конце килевого прохода целлулоидной дверью. Я открыл дверь и вышел на узкий алюминиевый мостик, который круто спускается к задней гондоле. У мостика нет защитных перил. Он просто рифленый, чтобы обеспечить лучшую опору для ног. Эта, казалось бы, хлипкая конструкция перекрывает двадцатифутовую пропасть между концом килевого прохода и гондолой. Снизу проход от килевого прохода к гондоле, должно быть, кажется действительно опасным, но внутри самого воздушного корабля не чувствуется никакого страха. Я стоял на этом узком мостике и смотрел на ландшафт. На севере я мог видеть Хоэнтвиль. Позади нас лежало Швабское море, сверкающее в утреннем солнце. На юго-востоке я видел Тургау, окутанный фиолетовым светом. На горизонте возвышалась широкая и зазубренная вершина Сентиса, покрытая льдом и снегом. Внизу под нами извивался Рейн. Я посмотрел на пропеллеры. Граф фон Цеппелин дал сигнал полного хода вперед. Гигантский воздушный корабль задрожал. Пропеллеры казались дисками, вращающимися с бешеной скоростью и при этом прозрачными, как крылья саранчи. Они издавали звук, похожий на звук глубокого органа, настолько громкий, что человеческий голос, даже если его поднять до крика, едва можно было услышать.

«Я прошел к задней гондоле, чтобы получить лучший обзор. Здесь гигантское судно можно было увидеть в удивительной перспективе. Ощущение было странным. Гигантский корабль послушно опускался и поднимался. Послушно двигался вправо или влево, рабски следуя малейшему давлению человеческой руки. Иногда его угол был таким, что вся конструкция казалась наклоненной, как воздушный змей. Временами передняя гондола лежала ниже нас; временами нам приходилось смотреть на нее вверх.

«Когда мы приблизились к великолепному Рейнскому водопаду в Шаффхаузене, граф опустил воздушный корабль, чтобы выяснить, окажут ли какое-либо влияние вихри, вызванные водопадом.

«Мы повернули в Ройсталь, но всю дорогу вверх по долине нас бил ветер. На юге показалась острая выступающая вершина горы Пилатус. Вскоре появился Люцерн, жемчужина среди городов. Само озеро ярко мерцало там, где его касалось солнце; его более темные части лежали как изумруд, заключенный в оправу из гелиотропа. Это было похоже на мелодию в красках. Внизу, в самом Люцерне, царил шум и большое ликование. Улицы были заполнены ярко одетыми людьми. Дороги кишели народом. Цеппелин направил свой воздушный корабль вниз и позволил ему проскользить на полной скорости над городом на высоте церковного шпиля.

«Мы пролетели над Фирвальдштетским озером и пересекли его до Кюснахта, до Цугского озера и вверх на север до самого Цуга. Затем последовала самая трудная задача, которую профессор Хергезель поставил перед воздушным кораблем. Судно должно было перевезти нас прямо через Цюрихское озеро, через узкий перевал, где оно должно было попасть в настоящий циклон. Моторы стонали и гремели. Пропеллеры выли глубокую стонущую песню. Воздушный корабль делал все, что мог. Ветер был прямо против нас, двигаясь со скоростью почти тридцать одна миля в час. Граф мог легко подняться и избежать ярости порыва, но его целью было не избегать препятствий, а искать их. Всякий раз, когда большой воздушный корабль проявлял признаки отклонения, его возвращали на курс. Далеко внизу под нами в долине резко очерченная тень воздушного корабля, медленно ползущая от дерева к дереву, показывала нам, как тяжело он борется. Были минуты, когда казалось, что мы стоим на месте, несмотря на адскую музыку пропеллеров. Постепенно нос судна был выдвинут вперед; еще раз воздушный корабль одолел ветры. Мы пробились через перевал и неслись на полной скорости. Огромная тень под нами двигалась со скоростью птицы над горами, долинами, скалами и каменистыми выступами, над железнодорожными насыпями и дорогами, над водой и землей».

В июле 1908 года были предприняты две попытки завершить правительственные испытания; но они оказались неудачными, и во второй из них корпус был поврежден ветром, который толкал его боком к эллингу, когда его выводили на буксире моторной лодки. Эта авария вызвала задержку на две недели, к большому разочарованию ожидающего населения. В результате Цеппелин решил начать следующую попытку без огласки. Он быстро произвел ремонт, и все было готово в начале августа.

Во вторник, 4 августа, в шесть сорок пять утра началось великое двадцатичетырехчасовое испытание для правительства, без предварительного объявления, но с самыми лучшими перспективами на успех. Вылетев из Фридрихсхафена, Цеппелин намеревался следовать вдоль Рейна до Майнца, а затем вернуться по прямой линии к исходной точке. Сначала все шло великолепно. Он пролетел Констанц в семь часов утра, Базель в девять тридцать, Страсбург около полудня, затем с меньшей скоростью прошел Мангейм в два пятьдесят и Дармштадт в четыре тридцать. Около шести часов был произведен спуск в Оппенгейме, через одиннадцать с четвертью часов после старта. Воздушный корабль пролетел 270 миль со средней скоростью 22 мили в час. Это была замечательная демонстрация для жителей той исторической долины и славное путешествие для храброго старого моряка и его экипажа. Возобновив полет, Майнц, поворотный пункт, был достигнут в одиннадцать часов ночи, и судно взяло курс на дом. Но теперь двигатели, будучи перегруженными, не могли поддерживать обычную скорость, которая поэтому была снижена до двенадцати миль в час. На следующее утро в восемь часов, после того как был пройден Штутгарт, пришлось совершить спуск у деревни Эхтердинген, чтобы отрегулировать и осмотреть механизмы. Девяносто пять миль обратного пути были пройдены за девять часов.

Было крайне прискорбно, что посадку пришлось совершать без гавани, особенно потому, что за судном гнался шторм. Вскоре оно было сорвано с якорей шквалом, поднято в воздух и подожжено, вероятно, электрическим разрядом. Мгновенно огромный корпус был охвачен пламенем и полностью уничтожен, оставив запутанную сеть деформированного каркаса. Это был печальный финал величайшего полета моторного аэростата в истории мира до того времени; ибо судно находилось в воздухе непрерывно в течение двадцати с трех четвертей часов и пролетело 378 миль.

Стойкий и почтенный герой столь многих путешествий и длительных экспериментов совершенно сломился при виде своего величайшего судна в руинах. Но неожиданный и внезапный поворот событий принес ему величайший триумф в его самый темный час. В то время как мир выражал свою скорбь и сочувствие, его верные соотечественники поспешили ему на помощь в восхитительном порыве энтузиазма. В течение двадцати четырех часов правительство предоставило ему грант в размере 125 000 долларов, а подписки, предложенные во всех частях Германии, довели сумму до более чем 500 000 долларов. К октябрю 1908 года общая сумма дара составила 1 500 000 долларов, которые были выплачены компании Zeppelin Air Ship Company, созданной для разработки и строительства воздушных кораблей в больших масштабах. Участок в 300 акров был приобретен во Фридрихсхафене для завода по производству воздушных кораблей. Здесь были возведены необходимые мастерские, водородная установка, гавань для баллонов и все необходимое, чтобы позволить компании строить несколько гигантских воздушных кораблей каждый год. На эти новые земли постепенно переносились прежние интересы графа, в то время как его старая станция с доком для воздушных кораблей на Боденском озере была преобразована германским правительством в военный пост.

После уничтожения «Цеппелина IV» его предшественник, третий воздушный корабль графа, был снова подготовлен к службе и новым триумфам. Его корпус был удлинен путем добавления цилиндрической секции длиной в один отсек, или около 26 футов. Это изменение дало значительное увеличение чистой плавучести при незначительном увеличении сопротивления. Размеры теперь составляли: длина 446 футов, диаметр 38 футов, объем 423 768 кубических футов. Газ содержался в шестнадцати мешках, двенадцати в цилиндрической части и двух на каждом конце. Судно приводилось в движение двумя 85-сильными двигателями, снабженными достаточным количеством бензина для сорокаодночасового полета со скоростью 25 миль в час. Потеря газа из-за утечки была меньше по весу, чем потеря топлива. Знаменитый старый крейсер, таким образом переоборудованный, эксплуатировался осенью 1908 года с обычной точностью и грацией, тем самым завоевав новое признание и известность. Однажды его пассажирами были кронпринц и брат кайзера, принц Генрих. Сам Император наблюдал за демонстрацией и наградил графа, назвав его «величайшим немцем столетия». Вскоре после этого судно было принято правительством и приписано к Прусскому батальону воздухоплавателей, будучи окрещенным «Цеппелин I», поскольку это было первое судно такого рода, принятое на военную службу.

Начиная с 9 марта 1909 года, военный «Цеппелин I» находился в активной эксплуатации офицерами и ежедневно подвергался широкому спектру испытаний. Он управлялся во время дождя и снежных бурь, на всех высотах до мили; он стоял на якоре над землей и над водой, иногда часами подвергаясь воздействию шторма; он входил и выходил из своего эллинга без помощи плавучего плота; он отправлялся в дальние поездки, приземлялся в открытой местности, днем и ночью, и благополучно возвращался в гавань. Однажды он перевез двадцать шесть пассажиров в течение более полутора часов; в другой раз он совершил полет на выносливость продолжительностью тринадцать часов. Эти маневры впервые продемонстрировали многие возможности корабля, которые все это время решительно утверждались изобретателем, но ставились под сомнение его критиками.

1 апреля 1909 года, в четыре часа утра, знаменитый «Цеппелин I» с графом в качестве рулевого отправился сквозь дождь и ветер в полет из Фридрихсхафена в Мюнхен, расположенный в ста милях. Корабль следовал вдоль железной дороги до Ульма, ориентируясь по станционным огням, которые горели всю ночь, чтобы обозначить маршрут. Когда он приближался к Мюнхену в назначенное время девять часов следующего утра, его приближение было возвещено издалека гулом механизмов и пропеллеров, после чего его приветствовали громкой музыкой многих оркестров и радостным звоном всех колоколов в городе. Принц-регент Баварии и огромная толпа аплодирующих граждан ожидали его в парке Терезенхёэ. Вскоре быстрый крейсер приблизился, пролетая над верхушками шпилей, как чудовищная стрела. Он остановился перед регентом и трижды опустил нос в грациозном салюте. Затем он сделал широкий круг над городом, намереваясь приземлиться на плацу Обервизенфельд, где часть гарнизонных войск была выстроена для его встречи. Но теперь, находясь так близко к цели, ему стало трудно противостоять усиливающемуся шторму, и приземление стало небезопасным; поэтому, направив нос к городу и яростно гудя пропеллерами, он постепенно уступил шторму и медленно дрейфовал назад к северо-востоку.

Настал решающий час для этого прочного судна и его дерзкого капитана. Они боролись со штормом храбро и упорно, но были неуклонно оттеснены назад, не имея в поле зрения ни одного порта. Граф решил переждать шторм, пока он не исчерпает свою ярость. Он хладнокровно отправил аэрограмму в Мюнхен, сообщив, что все хорошо и что он может достичь города поздно вечером. Заметив подходящее место для посадки возле деревни Лойхинг, он направил нос своего корабля вниз, приблизился к земле и бросил якорь. Как только передняя гондола коснулась земли, ее схватили готовые руки толпы крестьян и сельских жителей. Вскоре судно было взято под опеку военным спасательным отрядом, который граф подозвал по пути в Гюндельковене и который поспешил ему на помощь на автомобилях. Пятьдесят солдат в регулярные смены всю ночь удерживали нос судна на коротком поводке. Якорь был прочно закреплен, а дополнительные канаты привязали нос к безколесному фургону, нагруженному камнями. Таким образом, всю ночь могучий корпус раскачивался туда-сюда в проходящем шторме, надежно, как корабль, стоящий на якоре в море.

PLATE XI.

ZEPPELIN DIRIGIBLE RESTING ON THE WATER.

Photo E. Levick, N. Y.

ZEPPELIN DIRIGIBLE OVER ZÜRICH.

Photo E. Levick, N. Y.

На следующее утро судно было хорошо пополнено запасами и направилось домой через Мюнхен. Возвращение было легким, так как ветер почти изменил свое направление. Двигаясь со скоростью 32 мили в час при попутно-боковом течении, потрепанный штормом корабль вскоре достиг Мюнхена, где его встретили с безграничным энтузиазмом. Принц-регент принимал графа во время его трехчасового пребывания и наградил его золотой медалью. Затем корабль отправился во Фридрихсхафен, используя полную скорость ветра и своих пропеллеров, в один момент достигнув 68 миль в час. С наступлением темноты он мягко приземлился на озеро недалеко от Манцелля, пережив это бурное путешествие без серьезных происшествий.

Это было блестящим доказательством его прочности; но несколько дней спустя он прошел через другие испытания, столь же суровые, одним из которых был ночной полет продолжительностью тринадцать с третью часов после дня напряженного маневрирования. Вслед за этим последовал его еще более длительный полет в Мец, где он был размещен как пограничное военное судно, одно из значительного флота, задуманного германским правительством.

Тем временем энергичный граф начал строительство своего пятого судна, или военного «Цеппелина II», который теперь был близок к завершению на заводах компании Zeppelin Air Ship Construction Company. Его корпус имел длину 446 футов, диаметр 42½ фута и объем более полумиллиона кубических футов. В нем также была лестница, проходящая через один из отсеков к платформе на его вершине. Его моторы мощностью 220 лошадиных сил были взяты невредимыми с места крушения старого «Цеппелина IV» в Эхтердингене.

Без предварительного уведомления этот новый воздушный корабль отправился в путь под дождем вечером 29 мая 1909 года, направляясь к Берлину, имея на борту графа и семь других человек. Целью полета было просто упражнение для корабля, а не достижение какой-либо определенной цели; но по ошибке сообщили, что он направляется в Берлин, так что кайзер и его свита тщетно ждали несколько часов, чтобы встретить его. Он храбро пролетел мимо Нюрнберга и Лейпцига до Биттерфельда, в 85 милях от столицы; затем повернул домой, причем граф не подозревал, какие надежды он разочаровывает. Он успешно вернулся мимо Веймара и Штутгарта, затем, недалеко от Гёппингена, спустился на открытую равнину, чтобы принять бензин с соседнего нефтеперерабатывающего завода. Когда они приближались к земле под проливным дождем, граф Цеппелин, исполнявший обязанности пилота, внезапно увидел прямо перед ними полузасохшую грушу с сухими голыми ветвями. Он отдал резкий приказ положить руль на правый борт; но его аэронавт, изнуренный слишком долгой службой, переложил руль на левый борт, и корабль, подгоняемый внезапным порывом, врезался носом в дерево. Его нос был разрушен, каркас и оболочка были вырваны и разорваны на расстоянии 100 футов.

Катастрофа казалась полной, но бесстрашный граф был готов к чрезвычайной ситуации. Двадцать рабочих были вызваны из Фридрихсхафена, расположенного в шестидесяти милях, и поспешили на помощь на автомобилях. Электрические провода от близлежащей электростанции были протянуты, чтобы обеспечить свет для ночного ремонта. Территория охранялась полицией и войсками. Корпус был отсоединен от дерева; снабжен временным носом из молодых елей, покрытых тканью баллона; освобожден от передних моторов и другого багажа; снабжен свежими припасами; и ровно через 28 часов после аварии был готов к обратному пути.

Медленно искалеченный воздушный корабль отправился во Фридрихсхафен, сопровождаемый седовласым изобретателем в автомобиле, невозмутимым и торжествующим. Мощный крик поднялся от огромной толпы свидетелей, собравшихся со многих сторон. Вся Германия была в восторге и ликовании. Великий полет и быстрое восстановление после кажущейся катастрофы были триумфом всего народа, ибо они помогли своему герою построить этот корабль и теперь участвовали в его победе над злой волей судьбы и стихий. Император телеграфировал свои поздравления, подтверждая свое возобновленное доверие к жесткой системе. Без дальнейших трудностей судно достигло своего порта на легкой скорости десять миль в час, тем самым завершив памятный полет на семьсот миль — один из самых славных в истории аэронавтики.

Если граждане Берлина были разочарованы в этом случае, им не пришлось долго ждать воздушного визита от волшебника из Фридрихсхафена. 27 августа, в 4.45 утра, его экипаж из пяти человек отправился в Берлин через Нюрнберг и Лейпциг на его шестом воздушном корабле, его последнем и самом большом, спешно законченном для берлинского полета. Он имел объем 533 000 кубических футов и приводился в движение двумя двигателями Daimler номинальной мощностью по 150 лошадиных сил каждый. Днем они достигли Нюрнберга, покружили над городом и приземлились на ночь. Стартовав в 2.15 следующего утра, они пробивались к Лейпцигу против сильного ветра и в 6.45 вечера приземлились на ночь в Биттерфельде, куда прибыли со сломанным пропеллером. Здесь к ним присоединился граф Цеппелин. На следующее утро, после хорошего ночного отдыха и некоторого ремонта, они стартовали в половине восьмого в густом тумане, который, однако, вскоре рассеялся. Наконец, они прибыли в Берлин в половине первого, когда люди возвращались из церкви. Они покружили над городом к восторгу множества зрителей, заполнивших крыши домов, парки и улицы, и наконец достигли плаца в Тегеле. Здесь, после приветствия Императора, счастливый навигатор маневрировал перед императорской трибуной, приветствуемый громовым «Хох! Хох!» ста тысяч глоток и звоном всех церковных колоколов столицы нации. Почтенный граф был милостиво принят Императором и членами королевской семьи. Проведя день в Берлине, экипаж отправился во Фридрихсхафен около полуночи, куда после различных аварий и задержек благополучно прибыл 6 сентября.

В некотором отношении это был венчающий полет фон Цеппелина в этом году, хотя и осуществленный на спешно законченном судне, еще не полностью отрегулированном. В механическом исполнении это путешествие было равноценно многим другим случаям; ибо эти великие воздушные корабли находились на активной службе и повсюду встречались с энтузиазмом. И Император, и его народ гордились тем, что причисляли эти грандиозные крейсеры к воздушным военным кораблям нации. Поэтому с общим одобрением было встречено объявление о том, что четыре больших «Цеппелина» были заказаны для нужд германского флота. И неудивительно было объявление о том, что другие изобретатели работают над проектами дирижаблей жесткого типа. Проекты этих новых соперников, которые начали появляться в 1909 году, изложены в следующем отчете: [17]

«Граф Цеппелин, доказавший, что воздушные корабли имеют практическое будущее, больше не является бесспорным «королем воздуха». Его соперники взяли его образец и улучшили его настолько, что вскоре воздушные корабли смогут держаться на плаву много дней и в этом случае пересекать океаны. Типом этого современного судна является первый левиафан Шютте с деревянными и стальными креплениями, который сейчас почти закончен в Мангейме. Ожидается, что он поднимет свои двадцать четыре и одну пятую тонны на высоту в одну с четвертью милю, потому что его ширина составляет шестьдесят футов по сравнению с сорока четырьмя футами у «Цеппелина II». Гондола имеет длину сто тридцать футов, с кабиной, вмещающей тридцать пассажиров. Новое судно имеет водоизмещение девятнадцать тысяч кубических метров против пятнадцати тысяч у «Цеппелина III». Ожидается, что он будет перевозить груз от пяти до шести тонн, поддерживаемый десятью сферическими поддерживающими камерами и восемью кольцеобразными резервуарными камерами, соединенными секретным аппаратом. Эти восемь резервуаров автоматически принимают весь расширяющийся газ, который выходит из поддерживающих камер, тем самым сохраняя всю поддерживающую силу. Четыре мотора общей мощностью пятьсот сорок лошадиных сил будут приводить в движение пропеллеры. Экспертное мнение предсказывает скорость от тридцати семи до сорока трех миль в час, на три мили быстрее, чем у «Гросса III», на момент написания статьи самого быстрого воздушного корабля в мире. Все предприятие поддерживается господином Ланцем, богатым фабрикантом, который является президентом Немецкой лиги воздушного флота. Корабль с деревянными креплениями равного оснащения и размера, спроектированный инженером Реттихом, находится в стадии активного строительства».

Другой конкурент дирижабля Zeppelin, пока существующий лишь в проекте, был разработан инженерами Радингером и Вагнером и задуман как шаг вперед в плане выносливости. Он должен находиться в воздухе пятьдесят дней без пополнения запаса газа. Планируется, что он будет иметь жесткий корпус из полых бумажных трубок и стальных распорок и будет на тридцать процентов легче дирижабля Zeppelin, построенного из алюминия, при любом равном размере. Барабанообразные отсеки должны удерживать несущий водород, который не будет теряться из-за расширения под действием солнца, так как любой излишек будет сжиматься автоматическими насосами в полые трубки. Имея на шесть тысяч метров меньшее водоизмещение, чем Zeppelin III, он будет нести запас в семьсот кубических метров газа. Тридцать два процента его грузоподъемности будут отведены под пассажиров, топливо и багаж. Ожидается, что двигатели общей мощностью двести сорок две лошадиные силы разовьют скорость от сорока до пятидесяти миль в час. Более крупные суда того же типа, конечно, будут перевозить гораздо более тяжелые грузы и иметь более высокую скорость. Ожидается, что этот тип судна, который вскоре будет заложен на стапеле, сможет легко пересечь океан с пятнадцатью пассажирами.

В соответствии с бурным ростом этих огромных кораблей было сформировано немецкое общество воздушных сообщений с акционерным капиталом в 750 000 долларов, о чем сообщалось в журнале l’Aérophile за декабрь 1909 года. Линия крупных дирижаблей Zeppelin должна была соединить Баден-Баден, Мангейм, Мюнхен, Лейпциг, Кёльн, Дюссельдорф, Берлин, Дрезден, Эссен и Франкфурт. Первыми двумя автоматическими аэростатами этой линии должны были стать Zeppelin IV и Zeppelin V, которые планировалось ввести в эксплуатацию весной 1910 года. Zeppelin IV должен был иметь объем 706 000 кубических футов и перевозить двадцать пассажиров в трех гондолах, каждая из которых содержала мотор. Zeppelin V должен был быть построен из удивительно легкого жесткого сплава «электрометалл» и должен был перевозить не менее тридцати пассажиров. Это предприятие, безусловно, стало достойным завершением первого десятилетия практического использования автоматических аэростатов.

Проектируемая пассажирская линия Немецкого общества воздухоплавания была открыта следующим летом с безмятежной дерзостью и сказочным великолепием. Первое использованное судно, Zeppelin VII, было огромным кораблем необычайной мощности, скорости и элегантности оснащения. Его длина составляла 485 футов, диаметр — 46 футов, объем — 690 000 кубических футов; он нес три двигателя общей мощностью 420 лошадиных сил, способных развивать скорость 35 миль в час. Посредине под корпусом и жестко соединенная с ним находилась пассажирская гондола длиной тридцать пять футов, имевшая вестибюль в одном конце, туалет в другом и пять отсеков между ними с местами для двадцати человек. За пределами гондолы находились открытые палубы, ведущие к передней и задней гондолам, содержащим механизмы.

В три часа утра 22 июня 1910 года под руководством графа Цеппелина и с дюжиной пассажиров на борту этот величественный автоматический аэростат вылетел из Фридрихсхафена вверх по долине Рейна в Дюссельдорф, преодолев триста миль, и после успешного девятичасового полета совершил мягкую посадку. На следующее утро в восемь тридцать он отправился из Дюссельдорфа в Дортмунд, расположенный в тридцати семи милях к северу, пролетая на общей высоте в одну тысячу футов над одними из самых красивых промышленных районов Германии. Затем он вернулся в Дюссельдорф со своими восхищенными пассажирами, которые были в полном восторге от нового способа передвижения, так удачно начатого. Из тридцати двух человек на борту большинство составляли обычные пассажиры, заплатившие по пятьдесят долларов за поездку, среди них было несколько туристов из разных стран и десять женщин.

Первый рейс этого первого воздушного лайнера стал чудом и мечтой для немногих счастливчиков, путешествующих в таком небесном стиле. Комфорт и великолепие обслуживания превзошли все их ожидания. Сидя в этой сказочной гондоле с алюминиевым каркасом, обшитой красным деревом и палисандром с инкрустацией из жемчуга, они смотрели из просторных окон на прекрасный немецкий пейзаж, скользящий под ними, и наслаждались видами, достойными странствующих богов. Вдоль сияющих вод Рейна, над его увенчанными замками утесами и среди холмов, террасированных роскошными виноградниками, купающимися в летней славе, и над величественными городами, гудящими от многоликой жизни, они летели в безмятежном комфорте и безопасности, удивляясь своему странному путешествию по небу, и вызывая такое же удивление у всех жителей внизу, не говоря уже о том, что об этом писали и читали миллионы людей во всех частях цивилизованного мира. Прелести путешествий по суше и морю счастливо сочетались, не доставляя неудобств. Здесь не было ни пыли, ни дыма, ни грохота железных рельсов, ни качки от тяжелых морских волн. Совсем наоборот. Чувства были очарованы дуновением ароматных ветров, постоянно и равномерно обдувающих их, мелодичным гулом быстрых пропеллеров, зелеными красотами земли и пурпурным великолепием неба. Когда турист пресыщался этим, он мог обратиться к своей книге; когда уставал от кресла, мог прогуляться взад-вперед по гондоле по мягкому ковру или вдоль палубы с перилами; когда просыпался аппетит, мог удовлетворить его отборной едой и вином, ибо все удобства просторного буфета были к услугам. Все это было так очаровательно, если бы только было практично.

Ободренная этими испытаниями, компания объявила о намерении совершать регулярные рейсы. Но в этом они быстро столкнулись с трудностями. 28 июня Deutschland отправился из Дюссельдорфа в четырехчасовой круиз с почти двумя десятками пассажиров, в основном представителями газет. Но он оставался в воздухе дольше, чем планировалось. Пролетая Золинген, он попытался достичь Эльберфельда, но безуспешно; он также не смог найти место для посадки. Около пяти часов вечера он попал в сильный восходящий поток и был поднят на высоту в одну милю, как пассивный аэростат в вихре или грозовом облаке. Здесь много газа было потеряно из-за расширения, и вскоре, когда корабль вышел из снежного облака в верхнем вихре с охлажденным газом и корпусом, отяжелевшим от осадков, он начал снижаться с ужасающей скоростью. С поврежденной силовой установкой судно не могло поддерживаться динамически за счет удара воздуха о несущие плоскости и наклоненный корпус из-за отсутствия поступательной скорости. Наконец, с ужасным грохотом он врезался в Тевтобургский лес в 80 милях от Дюссельдорфа, ствол огромного дерева пробил заднюю гондолу и высунулся среди перепуганного экипажа. Здесь судно застряло с сильно поврежденной кормой и органами управления, и здесь оно было покинуто пассажирами, а его огромный корпус покоился на ветвях в сорока футах от земли. Вскоре он был извлечен ротой пехоты, которая спилила деревья, разобрала корабль и отправила части на железнодорожных платформах обратно во Фридрихсхафен, чтобы использовать их при строительстве другого судна.

Таким образом, как в гражданской, так и в военной авиации пионерам приходилось переносить многие потери и тяжкие испытания; но самые страшные катастрофы часто отмечают путь к величайшим победам.

ЧАСТЬ II РАЗВИТИЕ АВИАЦИИ

ГЛАВА VII

MODEL FLYING MACHINES

С незапамятных времен человек восхищался воздушными эволюциями одаренных крыльями существ и стремился подражать им. Но какие эволюции ему следует попытаться освоить первыми? Какие из них, если таковые имеются, осуществимы для тяжеловесного властелина творения? Этот вопрос остается актуальным и по сей день.

Природа в своей щедрости ошеломляет нас чудесными моделями. Повсюду вокруг и над головой они с изысканным искусством бросают нам вызов — парить или летать. Перед цветком порхает колибри, погружая свой длинный клюв в медовое сердце соцветия; теперь, подобно пуле, он устремляется в безграничное пространство. Почему бы не перенять этот стиль передвижения? Позовите свой радужный экипаж к дверям и вывезите семью в пурпурном величии под музыку мелодичных колес.

Если колибри не подходит, посмотрите вверх. Там парит темнокрылый мастер воздушного движения, восседающий, словно бог, на стремительном ветру. Отметьте его величественный полет, когда он весь день напролет, не взмахивая крыльями, прочесывает широкие равнины и суровые горные районы, неутомимый, спокойный, неторопливый; то скользя над ароматным лесом или лугом, то взбираясь на утес или кружась над бездной, то взмывая к облакам за пределы человеческого зрения. Вот модель для амбициозных и храбрых!

Или обратите взор к океану, когда ураган, срезая гребни дугообразных валов, распыляет их в пене и брызгах над водным хаосом, а большой корабль напрягается в шторме. Посмотрите на длиннокрылого альбатроса, белое видение радости в темноте, игриво кружащего вокруг терпящего бедствие судна и над чудовищными волнами; совершающего радостные виражи, резвящегося перед лицом бури, преодолевающего без усилий и трепета самые суровые ветры на тысячу миль над морем. Какой веселый темп для человека!

Из всех очаровательных способов полета, доступных нам сейчас, несомненно, что наши предки могли скопировать лишь один с какой-либо надеждой на успех. Не имея двигательной силы, они не могли имитировать прямой полет почтового голубя, тем более зависание в воздухе шмеля, порхающего вокруг маргаритки. Следовательно, им оставался только пассивный полет на неподвижных крыльях. Скольжению стервятников, чаек, а также некоторых четвероногих и рыб они могли подражать с пользой; но когда они пытались совершить полет с двигателем, они неизменно и грубо терпели неудачу.

Искусство авиации представляет две основные группы летунов. Первая включает в себя различные человеческие змеи, парашюты, планеры, парящие аппараты. Их можно назвать пассивными летунами, потому что они не несут никакой двигательной силы, а пассивно парят в воздухе под действием силы тяжести или буксировочного троса.

Вторая группа включает в себя птицеподобные машущие аппараты, называемые техническими специалистами орнитоптерами; винтокрылые летуны, называемые вертолетами; аэропланы, также называемые монопланами, бипланами, трипланами в зависимости от количества наложенных друг на друга основных несущих поверхностей; и, наконец, гиропланы, чьи несущие поверхности могут вращаться снова и снова, как падающая планка, или вращаться вокруг своей оси, как бумеранг. Всех их можно назвать динамическими или силовыми летунами. Технические названия, однако, не так важны, как их количество; ибо вся авиационная номенклатура находится в стадии формирования, если не сказать хаотическом состоянии. Мы можем, следовательно, подобно Адаму, называть существ по мере того, как они проходят перед нами для обзора или обсуждения.

Не принимая во внимание грубые попытки человеческого полета, записанные в ранней литературе и истории многих народов, мы можем сначала отметить хорошо подтвержденные эскизы Леонардо да Винчи. Его плодотворный ум задумал три различных устройства для перемещения человека по воздуху. Но он и его последователи почти четыре столетия могли делать не более чем изобретать. Из-за отсутствия двигательной силы они не могли управлять динамическими летунами, как бы искусно они ни были придуманы.

Fig. 26.—Da Vinci’s Helicopter.

Первая конструкция да Винчи, как показано на рис. 26, снабжает оператора двумя крыльями, приводимыми в действие силой обеих рук и ног с помощью очень остроумной упряжи. С помощью этого устройства акробат мог лететь вперед и вниз, к удовольствию толпы; но чтобы избежать травм, его нужно было поймать на что-то мягкое. Со времен Леонардо эксперимент проводился время от времени с переменным успехом, иногда гротескным, иногда трагическим. Он, несомненно, осознавал непрактичность орнитоптера, приводимого в действие человеческими мышцами, и все же у него было много последователей. Орнитоптер до сих пор остается любимым устройством, культивируемым немногими людьми, которые предлагают приводить его крылья в движение с помощью бензинового мотора. Несомненно, этот подвиг физически возможен и со временем может быть осуществлен.

Fig. 27.—Da Vinci’s

Parachute.

Вторым летуном да Винчи был вертолет, как показано на рис. 26. Воздушный винт диаметром 96 футов должен был вращаться сильным и ловким художником, который мог бы, приложив колоссальные усилия, поднять себя на короткое время. Хотя были сделаны различные маленькие бумажные винты, способные подниматься в воздух, более крупное предприятие так и не было серьезно предпринято. Многие последующие изобретатели развивали тот же проект; но человек, вращающий винт, всегда находил это ужасным трудом и безнадежно бесполезной задачей. В последнее время от вертолета с ручным приводом отказались, но вертолет с моторным приводом очень активно культивируется. Множество изобретателей в последние годы, пользуясь легкими моторами, пытались смело взвинтиться в небо, и некоторым удалось подняться на вертолете, несущем одного человека.

Третья схема человеческого полета да Винчи, как показано на рис. 27, представляла собой каркасный парус, на котором человек мог ехать вниз, если не вверх. Это устройство никогда не подводит в навигации со своим доверчивым мореплавателем. Иногда он приземляется в одной позе, иногда в другой; но путешествовать он должен, с неизбежностью гравитации. Леонардо, следовательно, является отцом парашюта. У него, в свою очередь, было разнообразное потомство. Обычный парашют, воздушный планер, парящий аппарат или пассивный аэроплан, который парит на ветру без двигательной силы и без потери энергии.

Вышеупомянутые эскизы великого художника были сделаны около 1500 года, и на этом наука остановилась почти на три столетия. Последовало много спекуляций, но существенного прогресса не было. Математики доказали цифрами неадекватность человеческих мышц для достижения человеческого полета. Мечтатели демонстрировали то же самое, бросаясь с высоты и ломая кости о бесчувственную землю перед безжалостной толпой. Наконец появился воздушный шар, давший новый импульс зарождающемуся искусству.

Самой ранней из авиационных идей да Винчи, которая была практически реализована, стал парашют. Точная дата его первого применения неизвестна. В 1617 году Фауст Веранчио опубликовал в Венеции хорошее техническое описание конструкции и работы парашюта, сопровождаемое четкой иллюстрацией, как показано на рис. 28. Но первым достоверным сообщением о спуске человека на парашюте является сообщение Себастьяна Ленормана. Этот бесстрашный изобретатель 26 декабря 1783 года спустился с башни обсерватории Монпелье, держа в каждой руке зонтик диаметром шестьдесят дюймов. Несколько дней спустя он отправил в Лионскую академию следующее описание своего усовершенствованного парашюта, проиллюстрированное на рис. 29:

«Я делаю круг диаметром 14 футов из тяжелого шнура; я прочно прикрепляю по всему периметру льняной конус высотой 6 футов; я дублирую этот конус бумагой, наложенной на лен, чтобы сделать его непроницаемым для воздуха; или, что еще лучше, вместо льна — тафта, покрытая гуммиэластиком. Я размещаю вокруг конуса маленькие шнуры, которые прикреплены внизу к плетеной раме, образуя с этой рамой перевернутый усеченный конус. На эту раму я помещаю себя. Таким образом, я избегаю ребер и ручки зонта, которые добавили бы значительный вес. Я уверен, что рискую так мало, что предлагаю провести эксперимент сам, после того как однажды опробовал парашют с различными грузами, чтобы убедиться в его прочности».

Fig. 28.—Veranzio’s Parachute.

До экспериментов Ленормана аэронавт Бланшар сбрасывал маленькие парашюты со своего воздушного шара, иногда с животными, но никогда с человеком. По необъяснимым причинам миру пришлось ждать еще четырнадцать лет, чтобы увидеть, как человек совершит ставший теперь привычным спуск на парашюте с воздушного шара. 22 октября 1797 года в присутствии большой толпы Жак Гарнерен поднялся в закрытом парашюте на высоту 3000 футов, а затем отцепился. Люди были удивлены и потрясены; но вскоре они увидели, как зонтообразный холст раскрылся и закачался в небе вместе со своим человеческим грузом. Поскольку он был всего восемь ярдов в диаметре, он быстро опустился и с силой ударился о землю, выбросив Гарнерена из сиденья. Он отделался ушибом ноги, сел на лошадь и вернулся к месту старта, где его встретили бурными овациями.

Fig. 29.—Lenormand’s Parachute, 1784.

После этого эксперимента прыжки с парашютом стали популярны во всем мире и повторялись до настоящего времени практически без изменений. Небольшое улучшение конструкции было сделано путем вырезания верхушки холста, что позволяло воздуху выходить достаточно, чтобы остановить колебания; но никаких радикальных изменений в конструкции в широкое употребление не вошло. Казалось бы, легко было превратить аппарат в путешествующий парашют, скользящий по небу, как большая птица на распростертых крыльях. Такое устройство позволило бы аэронавту пролететь несколько миль и направлять свой курс в воздухе. Если бы было приобретено достаточное мастерство, это могло бы ускорить наступление человеческого полета на двадцать лет, насколько это возможно без помощи двигателя внутреннего сгорания. Ибо двадцать лет назад Максим создал достаточно мощный паровой двигатель; но не смог найти никого, кто предоставил бы ему управляемый планер, на который можно было бы его установить. Сейчас, действительно, такие планеры доступны; но они были разработаны авиаторами, а не воздухоплавателями или парашютистами, которые должны были осуществить этот прогресс много лет назад.

Любопытно, что природа предоставила путешествующий парашют, который, по-видимому, никогда не имитировался человеком, хотя его несложно скопировать. Это большое двукрылое семя, которое при падении в любом положении немедленно выпрямляется и грациозно скользит по воздуху. Семена растут на дереве в Индии под названием Zanonia Macrocarpa, и когда их стряхивают с ветвей, они похожи на множество воробьев, планирующих к земле широкими дугами. Искусственные планеры такого типа легко построить, и они стали бы интересными игрушками. Однако, если человек и не копировал такие природные модели, он сделал гораздо лучше, сделав свои планеры вогнутыми снизу, а не вогнутыми вверх, как прекрасные индийские семена.

Интересная модель путешествующего парашюта, столь же эффективная, как и семя с прозрачными крыльями, показана на прилагаемом рисунке. Это лист бумаги длиной двадцать дюймов и шириной четыре дюйма, имеющий четвертьдюймовую полоску олова, сложенную по переднему краю, и задний край, слегка загнутый вверх, чтобы удержать маленький аппарат от слишком крутого спуска. Чтобы улучшить устойчивость бумажной плоскости, ее стороны можно загнуть вверх. Модель при падении в любом положении быстро выпрямляется и плывет по пологому курсу, при этом задний край выполняет функцию руля или хвоста.

Fig. 30.—Paper Traveling Parachute.

Одно из самых ранних достоверных и научных описаний экспериментов с воздушным планером было дано сэром Джорджем Кэйли в «Журнале Николсона» в 1809 и 1810 годах. После тщательного изучения принципов устойчивости он в 1808 году сконструировал планер с площадью поверхности 300 квадратных футов и весом с грузом 140 фунтов. Он имел крыльевые поверхности, слегка наклоненные друг к другу, и хвост, наклоненный достаточно, чтобы определить пологий нисходящий курс. «Когда кто-либо, — говорит Кэйли, — бежал вперед на нем со своей полной скоростью, используя преимущество легкого встречного бриза, он поддерживал его так сильно, что едва позволял коснуться земли, и часто поднимал его и проносил несколько ярдов подряд. Было прекрасно видеть, как эта благородная белая птица величественно плывет с холма в любую заданную точку равнины под ним, с идеальной устойчивостью и безопасностью, в зависимости от установки руля, просто под действием собственного веса, спускаясь под углом около 18° к горизонту».

Сэр Джордж Кэйли сделал смелый старт в науке динамического полета, мобилизовав для этого все механические ресурсы своего времени. Он применил наиболее надежные данные о сопротивлении жидкости, доступные тогда. Он сформулировал законы равновесия и управления летательным аппаратом не хуже, чем любой из его преемников на протяжении двух поколений. Он оценил движущую силу, необходимую для перевозки человека, и вычислил вес недавно изобретенного парового двигателя Болтона и Уатта, способного обеспечить эту мощность. Он даже задумал идею сжигания газа или воспламеняющегося пара за поршнем, тем самым предвосхитив современный авиационный мотор. Но проект в целом был слишком сложным в то время для гения этого одного человека или его поколения коллег. Парящий полет они могли бы практиковать с пользой для прогресса авиации, но полет с двигателем в практическом масштабе должен был дождаться долгой эволюции двигателя внутреннего сгорания.

Следующий большой прогресс в устройствах и принципах авиации был сделан другим англичанином, достойным преемником сэра Джорджа Кэйли. В 1842 году г-н Хенсон запатентовал воздушный экипаж, показанный на прилагаемой иллюстрации. Это было то, что на современном языке называется монопланом, будучи, по сути, первым коммерчески спланированным аэропланом, известным истории. Как видно с первого взгляда, он состоял из большой несущей поверхности, жестко скрепленной фермами и приводимой в движение через воздух двумя пропеллерами, приводимыми в действие паровым двигателем. Он должен был управляться вверх и вниз с помощью горизонтального руля, а вправо и влево — с помощью вертикального руля, дополненного килевым полотном; оба руля находились в задней части большой плоскости. Машина была спроектирована для запуска путем разбега по наклонной плоскости или дорожке. Более подробные сведения об этом первом запатентованном аэроплане приведены в следующем официальном описании модели аэроплана, построенной Хенсоном и Стрингфеллоу, в Южно-Кенсингтонском музее:

«Модель состоит из расширенной поверхности, или аэроплана, из промасленного шелка или холста, натянутого на бамбуковую раму, сделанную жесткой за счет ферм как сверху, так и снизу. К нижней стороне аэроплана прикреплена гондола для размещения парового двигателя, пассажиров и т. д. У него есть три колеса, чтобы свободно катиться, когда он достигает земли. Показаны два пропеллера диаметром три фута с лопастями, установленными под углом 45°. Они приводятся в действие бесконечными шнурами от двигателя. Позади них находится веерообразный хвост, натянутый на треугольную раму, способную открываться, закрываться или перемещаться вверх и вниз с помощью шнуров и блоков. С помощью этого последнего устройства должен был осуществляться подъем или спуск. Руль для управления в стороны расположен под хвостом, а над основным аэропланом должен был быть натянут парус между двумя мачтами, поднимающимися из гондолы, чтобы помочь поддерживать курс. При движении передний край машины должен был быть поднят, чтобы получить необходимую поддержку воздуха. Для запуска модели предлагалось позволить ей скатиться по наклонной плоскости — например, по склону холма, при этом пропеллеры должны были быть предварительно приведены в движение. Скорость, набранная при спуске, должна была поддерживать ее в дальнейшем движении, при этом двигатель преодолевал лобовое сопротивление в полном полете. Эксперименты в конечном итоге проводились на Даунс недалеко от Чарда в Сомерсете, и ночные испытания были прекращены, так как шелк пропитался отложениями росы. После многих дневных испытаний по широким наклонным рельсам было обнаружено, что модели не хватает устойчивого равновесия для экспериментов на открытом воздухе, так как небольших порывов ветра или наземных потоков было достаточно, чтобы нарушить баланс. Сама машина так и не была построена, но в 1847–48 годах Ф. Стрингфеллоу построил модель, которая считается первым летательным аппаратом, совершившим успешный полет».

PLATE XII.

HENSON’S AËROPLANE.

ADER’S AËROPLANE.

Photo E. Levick, N. Y.

Создание летательного аппарата Хенсона в тот ранний период является одним из самых оригинальных и плодотворных достижений в вековом развитии современного аэроплана. Если не считать торсионных законцовок крыла, изобретенных совсем недавно, он почти не отличается по принципу от успешного моноплана наших дней. Тот же способ движения, тот же способ поддержания, тот же способ запуска и посадки, тот же способ руления и управления. То, что было добавлено с тех пор, — это не столько оригинальное изобретение, сколько совершенствование деталей благодаря совместным усилиям многих конструкторов. После Кэйли Хенсон, как и любой другой человек, был изобретателем летательного аппарата. Он не довел свою концепцию до практической зрелости, да этого и не следовало ожидать; но он наметил широкие линии, которые привели других к успеху. Его идеи до сих пор присутствуют в каждом практическом аэроплане и, в частности, в каждом успешном моноплане. Действительно, сейчас можно построить аэроплан по описанию Хенсона, который будет летать даже в ветреную погоду с устойчивостью, практически такой же хорошей, как у ранних машин Voisin и Antoinette до того, как стали практиковаться элероны или гоширование крыла. Все дело в разумных пропорциях и достаточной двигательной мощности.

Столько о приспособлении Хенсона как об абстрактном изобретении. Конкретная машина в натуральную величину должна была иметь площадь поверхности 6000 квадратных футов, весить 3000 фунтов и приводиться в движение паровым двигателем высокого давления мощностью 25 или 30 лошадиных сил. Машина не была завершена в крупном масштабе, и это мудро; ибо она была недостаточно мощной и, кроме того, требовала многих доработок деталей, чтобы стать полностью практичной. Эти улучшения должны были быть оставлены последующим изобретателям с накопленным опытом и ресурсами.

В 1844 году г-н Хенсон начал строительство модели с паровым двигателем в партнерстве со своим другом г-ном Стрингфеллоу, который спроектировал для нее мотор. Они экспериментировали вместе несколько недель с весьма скромным успехом, но приобрели ценный опыт. Модель машины Хенсона-Стрингфеллоу выставлена в Южно-Кенсингтонском музее.

В 1846 году Стрингфеллоу построил паровой модельный аэроплан размером с крупную парящую птицу, весящий в общей сложности с топливом и водой 6½ фунтов. Особенностью этой модели было то, что ее основные поверхности были наклонены, как крылья птицы, слегка вогнуты снизу и сужались к задней части; что делало ее более эффективной и устойчивой в полете. С хорошим давлением пара и вращающимися пропеллерами модель пробежала по натянутой проволоке, прыгнула в воздух «и устремилась в такой красивый полет, какой только можно было совершить, на расстояние около 40 ярдов». Таким образом, первым аэропланом с двигателем, совершившим успешный полет, была маленькая паровая модель, построенная Стрингфеллоу в 1846 году.

Fig. 31.—Wenham’s Aëroplane, 1866.

В 1866 году, через два десятилетия после полета моноплана Стрингфеллоу, г-н Ф. Х. Уэнхэм, еще один англичанин, прославленный в анналах воздухоплавания, запатентовал мультиплан; то есть аэроплан, состоящий из двух или более наложенных друг на друга поверхностей. Это оказалось ценным вкладом в искусство авиации и продолжает использоваться в настоящее время. Устройство обеспечило увеличение несущей поверхности без увеличения площади основания. Кроме того, оно удобно поддается прочному и простому креплению поверхностей фермами. Некоторые конструкторы протестуют, что наложенные друг на друга поверхности перекрывают друг друга; но вышеупомянутые преимущества, по-видимому, с лихвой компенсируют эту нежелательную особенность. Если поверхности правильно разнесены, обнаруживается очень мало помех; более того, любое перекрытие, которое может возникнуть, уменьшает как лобовое сопротивление, так и подъемную силу, хотя и не обязательно в той же пропорции.

Аэроплан Уэнхэма проиллюстрирован на рис. 31. Пилот лежит под множественными крыльями, чтобы уменьшить сопротивление движению через воздух. Аппарат, таким образом, мог использоваться как воздушные санки для спуска по атмосфере. Чтобы продлить полеты, должны были использоваться два машущих крыла, приводимых в действие педалью, концы которых были шарнирно закреплены в точке над спиной оператора. Хотя устройство было запатентовано, никаких серьезных попыток использовать его на практике не предпринималось. Однажды, правда, изобретатель взял свой планер на луг и сел на него во время затишья вечернего ветра, но вскоре порыв ветра подхватил его, отнес на некоторое расстояние от земли и опрокинул набок, сломав некоторые поверхности. Машина продемонстрировала некоторые хорошие рабочие принципы; но она была недостаточно оснащена рулями и слишком слабо сконструирована, чтобы выдержать удары преобладающих наземных потоков.

PLATE XIII.

STRINGFELLOW’S AËROPLANE (FRONT).

(Courtesy Smithsonian Institution.)

STRINGFELLOW’S AËROPLANE (SIDE).

(Courtesy Smithsonian Institution.)

Приняв схему наложенных поверхностей, недавно разработанную Уэнхэмом, г-н Стрингфеллоу в 1868 году сконструировал интересную модель с паровым двигателем, показанную на таблице XIII. Она состоит, по сути, из трех наложенных друг на друга плоскостей, жестко соединенных стержнями и диагональными проволоками, приводимых в движение парой винтов, работающих от парового двигателя высокого давления, и управляемых хвостом. Три плоскости имели общую длину 21 фут и площадь 28 квадратных футов; в сумме с хвостом — 36 квадратных футов. Двигатель был рассчитан на одну треть одной лошадиной силы. Его вес неизвестен, но может быть грубо предположен из того факта, что отдельный двигатель, выставленный одновременно Стрингфеллоу, весил тринадцать фунтов на лошадиную силу. Модель была заявлена на конкурс Лондонской авиационной выставки 1868 года. В реальной эксплуатации, однако, она, по-видимому, не превзошла моноплан 1846 года; но все же она представляет большой интерес как прототип многокрылого аэроплана, ныне широко используемого. По-видимому, это был первый аэроплан, имеющий две или более несущие поверхности, соединенные стержнями и укрепленные диагональными шнурами по типу фермы Пратта. Эта историческая маленькая модель была приобретена профессором Лэнгли для Смитсоновского института и сейчас висит под потолком Национального музея, рядом с собственными моделями Лэнгли и эпохальным планером Лилиенталя.

Fig. 32.—Penaud’s Aëroplane Toy, 1871.

В 1871 году М. А. Пено создал интересную модель аэроплана-игрушки, показанную на рис. 32. Модель приводится в движение горизонтально вперед одним винтом, работающим от скрученной резины, и прикреплена, как показано, к середине длинной палки или каркаса. Центр масс машины находится далеко впереди, стремясь погрузить модель к земле, как тяжелую стрелу; но это ныряние вниз быстро пресекается крошечным рулем, который наклонен так, чтобы противодействовать склонности к нырянию. То есть руль опускается так, чтобы принимать удар воздуха на свою верхнюю поверхность; этот удар увеличивается со скоростью полета и заставляет нос подниматься до тех пор, пока вес перед крыльями не уравновесит удар по рулю сзади. Равновесие, таким образом, является автоматическим, по принципу, изложенному сэром Джорджем Кэйли шестьюдесятью годами ранее. Эта причудливая маленькая птичка, будучи выпущенной в саду Тюильри, пролетела расстояние 131 фут за одиннадцать секунд, к большому удовольствию некоторых членов Французского общества воздушной навигации. Можно добавить, что Пено, который был очень многообещающим и умным авиационным изобретателем, задумывал двухвинтовой моноплан, достаточно большой, чтобы нести двух человек, но умер в раннем возрасте, прежде чем проект мог быть реализован.

Fig. 33.—Tatin’s Aëroplane Model, 1879.

В 1879 году М. Виктор Татен провел несколько очень многообещающих испытаний с моделью, показанной на рис. 33, настолько многообещающих, что убедил многих в том, что человеческий полет уже тогда был осуществим. Этот маленький летун был двухвинтовым монопланом на колесах, приводимым в действие осциллирующим двигателем на сжатом воздухе, вся машина весила 3,85 фунта и поддерживалась шелковой плоскостью размером 16 на 75 дюймов. Центральным корпусом аэроплана была тонкая стальная трубка длиной три фута и диаметром четыре дюйма, содержащая сжатый воздух и весящая всего полтора фунта, хотя достаточно прочная, чтобы выдержать давление в двадцать атмосфер. Когда модели позволили бежать по деревянной дорожке диаметром 46 футов, привязанной к колышку в центре, она быстро развила скорость 18 миль в час, поднялась в воздух и пролетела расстояние пятьдесят футов.

Замечательный вывод из очень тщательных измерений, сделанных с этой машиной, заключался в том, что она несла 110 фунтов на одну лошадиную силу буксировочного троса при полете под углом от 8 до 10 градусов. Г-н Татен заключил: «Эти эксперименты, по-видимому, демонстрируют, что нет никакой непрактичности в создании большого аппарата для авиации, и что, возможно, уже сейчас такие машины могли бы практически использоваться в воздушной навигации. Поскольку такие практические эксперименты неизбежно очень дорогостоящи, я должен, к моему большому сожалению, отказаться от их проведения, и я буду удовлетворен, если мои собственные труды побудят других взяться за такое предприятие».

Вера Татена в практичность большого аэроплана была позже озвучена г-ном Шаню в его ценной книге «Прогресс в летательных аппаратах», опубликованной в 1894 году, но сейчас, к сожалению, вышедшей из печати. Напоминая, что Максим недавно создал большой мотор, весящий в сборе всего десять фунтов на лошадиную силу, он говорит: «Авиация кажется практически возможной, если только можно обеспечить устойчивость и разработать адекватный метод посадки». С тех пор, как были опубликованы вышеприведенные факты и мнения, ни один компетентный человек, хорошо осведомленный в науке авиации, ни на мгновение не сомневался в осуществимости человеческого полета.

Fig. 34.—Hargrave’s Model Screw Monoplane, 1891.

В 1891 году, через двенадцать лет после эксперимента Татена, Лоуренс Харгрейв из Сиднея, Австралия, сделал аналогичный моноплан на сжатом воздухе с однолопастным пропеллером, но без колес для запуска и посадки. Модель, показанная на рис. 34, имела размах крыльев 20 квадратных футов, весила около трех фунтов и пролетела 128 футов за восемь секунд. Вес, который она несла, составлял 90 фунтов на лошадиную силу, что является очень обнадеживающим результатом. Два года спустя он описал небольшой паровой двигатель, который он разработал, весящий 10,7 фунтов на лошадиную силу и способный прогнать модель около двух миль, хотя он не использовал его для этой цели, будучи поглощенным другими исследованиями.

Одним из интересных результатов его многочисленных экспериментов стал змей Харгрейва, ныне более известный как коробчатый змей. Хорошим примером его змеев является тип, показанный на рис. 35. Он состоит из двух арочных бипланов, установленных тандемом на каркасе или соединительной раме. Змей парит устойчиво, и считалось, что он подходит для корпуса летательного аппарата, приводимого в движение двигателем и пропеллером. Таким образом, метеорология обязана воздухоплаванию своим самым полезным змеем.

Fig. 35.—Hargrave’s Kite.

Очень новый и интересный тип модели аэроплана был испытан г-ном Горацио Филлипсом в 1893 году. После тщательных предварительных экспериментов с различными формами изогнутых «поддерживающих поверхностей» или несущих поверхностей, испытанных в аэродинамической трубе, чтобы определить, какие из них наиболее подходят для формы крыла, он наконец сконструировал летательный аппарат, показанный на таблице XIV. Он состоял из составного аэроплана, состоящего из множества наложенных друг на друга узких изогнутых планок, все это напоминало открытые венецианские жалюзи. Эти изогнутые лопасти, или несущие поверхности, имели длину 12 футов, ширину 1,5 дюйма, расстояние между ними 2 дюйма и удерживались в раме, заостренной для рассечения воздуха с небольшим сопротивлением. Весь аэроплан имел 136 квадратных футов несущей поверхности и был установлен на тележке, как показано, несущей паровой двигатель и котел для приведения в действие двухлопастного пропеллера диаметром 6 футов. Весь аппарат весил 330 фунтов, к которым обычно добавлялся мертвый груз, и двигался по круговой деревянной дорожке окружностью 628 футов, будучи привязанным в центре, как в эксперименте Татена. Аппарат легко поднимал себя при движении со скоростью 28 миль в час и нес 72 фунта на лошадиную силу, при этом добавленный груз временами весил почти четверть веса самой машины. Конечной целью эксперимента было подготовить путь для одноместного аэроплана, подобного тому, что показан в нижней части рисунка. Эта последняя модель действительно перевезла человека через поле в 1904 году, но оказалась дефектной в продольном балансе, возможно, из-за неадекватного горизонтального руля. По-видимому, у г-на Филлипса в 1904 году была машина, способная к хорошо сбалансированному полету, если бы он сделал рули достаточно большими и предусмотрел механизм для вращения планок на каждом конце крыла, чтобы контролировать боковое равновесие, как предлагал настоящий автор в 1893 году для практически того же летуна (см. стр. 229).

Аэроплан Филлипса демонстрирует явный прогресс по сравнению со своими предшественниками, даже мультипланом Уэнхэма, благодаря тщательной кривизне несущих поверхностей. Машина Татена с плоскими крыльями действительно показала большую эффективность в целом, но это, вероятно, было связано с меньшим пропорциональным сопротивлением корпуса. Филлипсу мы обязаны внедрением наложенных друг на друга арочных поверхностей, ныне так часто используемых в механическом полете. Было ли разумно использовать так много узких крыльев вместо нескольких широких — это вопрос, на который должны были ответить точные измерения.

Проф. С. П. Лэнгли, как и г-н Харгрейв, сделал многочисленные летающие модели, пробуя по очереди силу скрученной резины, сжатого воздуха и пара. Он сконструировал десятки приспособлений с прозрачными крыльями, которые порхали вокруг, как огромные бабочки или птицы, пока их миссия не была выполнена — миссия иллюстрации научного принципа для его пытливого ума. Одна за другой они появлялись на свет, наслаждались эфемерной жизнью, а затем отправлялись на авиационный чердак Смитсоновского института, хранилище причудливых летающих существ. Это была самая интересная коллекция, которая вполне заслуживала сохранения как «юношеские» творения выдающегося человека. Но первые эксперименты Лэнгли, как и аналогичные эксперименты Харгрейва, были ценны главным образом как обучение для самого изобретателя; они не были важными достижениями в искусстве авиации. Такие достижения должны были последовать за долгим предварительным обучением.

PLATE XIV.

PHILLIPS’ TETHERED AËROPLANE.

PHILLIPS’ AËROPLANE.

6 мая 1896 года д-р Лэнгли запустил живописную паровую модель, которая, по его мнению, впервые убедительно доказала практичность механического полета. Это был венец успеха и, как он тогда думал, вероятно, завершение его авиационных трудов. «Я завершил, — говорит он, — ту часть работы, которая казалась мне сугубо моей — демонстрацию практичности механического полета — и для следующего этапа, который является коммерческим и практическим развитием идеи, вполне вероятно, что мир может обратиться к другим. Мир, действительно, будет вялым, если не осознает, что для него открылась новая возможность и что великая универсальная магистраль над головой скоро будет открыта».

Как показано на таблице XV, первая успешная паровая летающая машина Лэнгли представляет собой тандем-моноплан с двумя винтами мидель-шпангоута. Она имеет размах крыльев почти 13 футов от кончика до кончика, около 16 футов по всей длине и весит с мотором и пропеллерами 30 фунтов. Котел весит 5 фунтов, двигатель 26 унций, а развиваемая мощность составляла от 1 до 1,5 лошадиных сил. Модель, следовательно, несколько больше крупного кондора и гораздо мощнее.

Будучи слишком маленькой, чтобы нести пилота, она была запущена над водой, чтобы избежать поломок при посадке. Машина была способна летать несколько миль непрерывно, но в реальном испытании на реке Потомак полет был ограничен, чтобы предотвратить уход модели за берег. Летный аппарат был помещен на пусковые направляющие на крыше плавучего дома, быстро брошен вперед силой пружины и выпущен в пространство с двигателем и пропеллерами, работающими на полной скорости. Его последующее поведение было графически описано очевидцем, д-ром Александром Грэмом Беллом, в следующем отрывке, опубликованном в журнале Nature 28 мая 1896 года:

«По упомянутому случаю аэродром по данному сигналу стартовал с платформы примерно в 20 футах над водой и сначала поднялся прямо навстречу ветру, двигаясь все время с удивительной устойчивостью, а затем развернулся по большим дугам диаметром, возможно, в сотню ярдов, и непрерывно поднимался, пока пар не иссяк, когда через полторы минуты, на высоте, которую я оценил между 80 и 100 футами в воздухе, все вращение прекратилось, и машина, лишенная помощи своих пропеллеров, к моему удивлению, не упала, а опустилась так мягко и нежно, что коснулась воды без малейшего толчка и, по сути, была немедленно готова к новому испытанию».

«Во втором испытании, которое последовало непосредственно, она повторила почти во всех отношениях действия первого, за исключением того, что направление ее курса было другим. Она снова поднялась навстречу ветру, впоследствии двигаясь устойчиво и непрерывно по большим дугам, сопровождаемым восходящим движением и боковым продвижением. Ее движение было, по сути, настолько устойчивым, что я думаю, стакан воды на ее поверхности остался бы неразлитым. Когда пар снова иссяк, она во второй раз повторила опыт первого испытания, когда пар прекратился, и опустилась мягко и легко. Какой высоты она достигла в этом испытании, я не могу сказать, так как был расположен не так удачно, как в первом, но я имел случай заметить, что на этот раз ее курс пролегал над лесистым мысом, и я избавился от некоторого беспокойства, увидев, что она уже настолько высока, что проходит над верхушками деревьев на 20 или 30 футов. Она достигла воды через одну минуту и тридцать одну секунду с момента старта, на измеренном расстоянии более 900 футов от точки, в которой она поднялась».

PLATE XV.

LANGLEY’S STEAM MODEL.

(Courtesy Smithsonian Institution.)

LANGLEY’S GASOLENE MODEL.

(Courtesy Smithsonian Institution.)

LANGLEY’S TWO SURFACE GASOLENE MODEL.

(Courtesy Smithsonian Institution.)

«Это, однако, отнюдь не была длина ее полета. Я оценил по диаметру описанной кривой, по количеству оборотов пропеллеров, как указано автоматическим счетчиком, после должного учета проскальзывания, и по другим измерениям, что фактическая длина полета в каждом случае была чуть более 3000 футов. По крайней мере, можно с уверенностью сказать, что каждый превысил половину английской мили».

«По времени и расстоянию можно заметить, что скорость была между 20 и 25 милями в час на курсе, который постоянно вел ее «в гору». Могу добавить, что в предыдущем случае я видел гораздо более высокую скорость, достигнутую тем же аэродромом, когда его курс был горизонтальным».

«У меня нет желания вдаваться в подробности больше, чем я это сделал, но я не могу не добавить, что мне кажется, что никто, кто присутствовал в этом интересном случае, не мог не признать, что практичность механического полета была продемонстрирована».

В дополнение можно сказать, что в 1899 году эта модель снова успешно летала, имея наложенные друг на друга поверхности; ибо ее изобретатель все время признавал структурное преимущество мостовых ферм в бипланах. Если он предпочитал моноплан или одноярусную компоновку, то это потому, что лучшие полеты были получены с такими моделями.

Многие люди теперь думали, что Лэнгли было бы хорошо почивать на лаврах, оставив другим «коммерческое и практическое развитие» своих идей. Но он подхватил авиационную лихорадку. Подобно многим другим бедным сынам фантазии, его преследовали великолепные мечты. Теперь, возможно, в его уме шевелилось то видение из детства, когда он лежал на спине на пастбище в Новой Англии и «наблюдал за ястребом, парящим высоко в синеве и летящим долгое время без всякого движения крыльев, как будто ему не нужно было работать, чтобы поддерживать себя, но он держался там каким-то чудом». Г-н Эндрю Д. Уайт заявляет, что профессор Лэнгли был поэтом по натуре. Каким бы ни был доминирующий импульс, он следовал за своим «аэродромом», как одержимый. Это было всепоглощающее занятие последних лет его жизни, влекущее за собой столько досады, труда и несправедливого осуждения!

В 1898 году Совет по артиллерии и фортификации, тщательно изучив результаты полетов 1896 года, выделил 50 000 долларов, чтобы позволить профессору Лэнгли построить одноместный летательный аппарат. Сначала он испытал аэроплан с бензиновым двигателем, линейные размеры которого составляли одну четвертую часть от размеров пилотируемого аппарата. Внешне эта модель напоминала описанный выше паровой «аэродром», но была значительно крупнее. Она имела площадь несущей поверхности 66 квадратных футов, весила 58 фунтов и развивала мощность от 2,5 до 3 лошадиных сил. Когда 8 августа 1903 года это прекрасное белокрылое создание было готово к испытаниям, его доставили на середину реки Потомак, в 40 милях ниже Вашингтона, установили на пусковые направляющие, развернули против ветра и запустили, словно камень из катапульты, под веселое гудение двигателя и пропеллеров.

Полет, должно быть, выглядел очень грациозно и величественно, поскольку заслужил похвалу даже от присутствовавшей группы репортеров — людей, которые обычно описывали подобные события с нескрываемым весельем и насмешками. Доктор Лэнгли лишь заметил: «Насколько мне известно, это был первый случай в истории, когда успешный полет механически поддерживаемого летательного аппарата наблюдался публично». Это был также первый успешный бензиновый аэроплан и предшественник множества летательных аппаратов, которым вскоре предстояло появиться во всех частях света. Его полет, хотя и очень короткий из-за перерасхода бензина, был настолько удовлетворительным по всем динамическим характеристикам, что, казалось, оправдывал немедленный запуск одноместной машины, от которой ожидали подобных маневров. Как станет ясно из дальнейшего изложения, на этом пути к успеху подстерегали неожиданные препятствия.

Теперь мы проследили развитие аэроплана от его самых ранних концепций до настоящего времени на примере действующих моделей. Сначала появился парашют Леонардо да Винчи и других изобретателей, единственной функцией которого было мягко доставить груз на землю, без обеспечения устойчивости движения или контроля направления. Затем, в начале XIX века, появились планеры, приспособленные для устойчивости, равновесия и заранее определенного наклонного курса в воздухе; прекрасные пассивные птицы, приводимые в движение силой тяжести, но без пилота, ожидавшие появления искусственного двигателя. Затем внезапно появился замечательный проект мистера Хенсона — большой пилотируемый аэроплан, оснащенный мотором, пропеллерами, рулями, колесами для взлета и посадки — невыполнимая для того времени схема, которой, однако, суждено было реализоваться в течение двух поколений. Идея Хенсона, несомненно, была самой плодотворной в истории авиации. Вслед за этим последовали многочисленные поучительные модели, приводимые в движение скрученной резиной, паром, бензином, сжатым воздухом — экономичные приспособления для выяснения секретов движения, равновесия и управления будущего пилотируемого аппарата. Можно сказать, что они доказали практическую возможность полета человека, хотя многие современные им и смежные эксперименты, о которых будет сказано ниже, также внесли свой вклад в триумфы, достигнутые впоследствии плеядой оптимистичных, смелых и неутомимых изобретателей.

Fig. 36.—Launoy

and Bienvenu’s

Helicopter, 1784.

В этом кратком обзоре два других основных типа летательных аппаратов — орнитоптеры и вертолеты — были опущены. Орнитоптеры, или машущие крыльями аппараты, были весьма многочисленны, но пока не приблизились к практическому успеху в использовании. Хотя пилотируемый орнитоптер еще не был создан, Пишанкур изготовил элегантную модель, похожую на голубя, приводимую в действие резиновым двигателем, которая хорошо летает и держит равновесие. Вертолеты, или аппараты с винтами прямого подъема, не раз поднимали свой вес и вес вертолетчика, или навигатора. Поэтому последние, по-видимому, представляют достаточный интерес, чтобы заслужить краткий исторический обзор.

Леонардо да Винчи, плодовитый пионер авиации, упустил одно оригинальное устройство, достойное даже его гения. Он конструировал воздушные винты из бумаги, но не наделил их движущей силой. Такое достижение было ему под силу и поставило бы его в один ряд с Архитом Тарентским, который в 400 г. до н. э. изобрел воздушного змея и искусственного голубя, который, как говорят, летал, хотя никто не знает как. Ускользнув от изобретательности да Винчи, вертолет с двигателем не мог появиться в течение трех столетий, но в конце концов возник во Франции.

В 1784 году Лануа и Бьенвеню, первый — натуралист, второй — механик, продемонстрировали перед Французской академией интересную игрушку, показанную на рис. 36. Это был первый вертолет с двигателем, и говорят, что он довольно легко поднимался в воздух. Как можно заметить, он состоит из двух соосных винтов, вращающихся в противоположных направлениях и приводимых в действие силой упругой палки, подобной луку. Каждый винт имел диаметр около одного фута и был сделан из четырех перьев; один винт крепился к верхней части вращающегося вала, другой — к луку, который вращался в противоположном направлении. Маленькая модель вызвала большой интерес, тем более что ее изобретатели рассчитывали построить по этому же плану пилотируемый вертолет. Более крупный проект был, очевидно, несостоятельным, так как никакая комбинация пружин не может поддерживать полет более чем несколько секунд даже в самых благоприятных условиях.

Более мощный игрушечный вертолет был создан мистером Горацио Филлипсом в Англии в 1842 году. Это был одиночный воздушный винт, выпускающий струи пара, которые заставляли его вращаться по принципу разбрызгивателя для газонов или двигателя Герона. Весь аппарат весил два фунта и имел лопасти винта, наклоненные под углом 20° к горизонту. Пар вырабатывался при сгорании смеси древесного угля, селитры и гипса, как в огнетушителе, ранее изобретенном тем же изобретательным человеком. Работа этого любопытного вертолета описывается мистером Филлипсом так: «Когда все было готово, пар поднялся за несколько секунд, затем весь аппарат закрутился, как волчок, и поднялся в воздух быстрее любой птицы; на какую высоту он поднялся, у меня нет возможности установить. Расстояние, которое он пролетел, составило два поля, где после долгих поисков я нашел машину без крыльев, которые были оторваны при контакте с землей».

«Расстояние, которое он пролетел, составило два поля». По своей расплывчатости это превосходит поэтическое сравнение — «так далеко, как волы тянут плуг за день». Было бы крайне интересно получить точное описание этого классического эксперимента, когда впервые летательный аппарат поднялся в воздух, приводимый в движение тепловым двигателем. Желательно также знать возможности такого вертолета, особенно учитывая, что профессор Кливленд Аббе предложил использовать подобное средство для доставки метеорологических приборов в верхние слои атмосферы.

Fig. 37.—Forlanini’s Helicopter, 1878.

Еще более амбициозным был вертолет, показанный на рис. 37, изобретенный профессором Форланини, итальянским инженером-строителем, и запущенный в 1878 году. Нижний винт крепился к раме парового двигателя, верхний — к коленчатому валу. Пар подавался из показанного внизу шара, который на две трети был заполнен водой и хорошо нагрет над отдельным огнем непосредственно перед взлетом. Поскольку шар был лишь резервуаром горячей воды и пара, не имевшим ни топлива, ни топки, его мощность быстро иссякала. Лучший полет длился около двадцати секунд, достигнув высоты 42 футов. Аппарат весил 77 фунтов, имел 21,5 квадратных фута площади винтов и поднимал около 26,4 фунта на лошадиную силу.

Многие другие модели вертолетов время от времени испытывались с различными источниками энергии, однако не дали никаких важных результатов, помимо уже приведенных. Но и они были достаточно обнадеживающими. Если бы удалось создать большую машину, способную поднимать столько же фунтов на лошадиную силу, было бы легко построить аппарат, способный нести человека. Это, действительно, было сделано в нескольких случаях. Из различных изобретателей, построивших пилотируемые вертолеты, господа Корню и Бреге во Франции, по-видимому, первыми достигли определенной степени успеха. Хотя их машины поднимали пассажира прямо с земли, они еще не совершали горизонтальных полетов с достаточной скоростью, чтобы быть практически полезными. Тем не менее, несколько вертолетчиков в разных странах продолжают усердно работать и надеются в конечном итоге соперничать с аэропланистами в мастерстве полета. В небе, несомненно, найдется место для обоих. Возможно, для обоих найдутся и занятие, и миссия.

ГЛАВА VIII

NINETEENTH CENTURY MAN-FLYERS

Проследив развитие крылатых моделей от их самых ранних начал до времени, когда они доказали возможность механического полета, мы можем теперь изучить эволюцию более крупных машин, предназначенных для перевозки людей. Рассматривая сначала аэроплан, мы можем проследить два общих метода, предлагавшихся различными изобретателями для безопасного запуска человека в воздух, оба из которых привели к успеху. Первый из них можно назвать методом Хенсона, второй — методом Лилиенталя, связав их с именами их выдающихся первопроходцев. Хенсон в 1842 году предложил, чтобы пилот садился в мощную машину, разгонялся по ровной дорожке и планировал в воздух без предварительного опыта в искусстве навигации. Лилиенталь рекомендовал тщательную предварительную подготовку на планере, с помощью которой новичок должен был приобрести достаточный навык в противодействии ветру, чтобы быть готовым управлять динамической машиной в более сложных условиях контроля. Другие, еще более осторожные, утверждали, что автоматическое равновесие должно быть обеспечено до того, как наездник рискнет своими костями на «воздушном мустанге»; в то время как третьи полагали, что этого ненадежного зверя следует привязать к какой-то точке в небе, скажем, к воздушному шару, натянутому проводу или концу шеста, чтобы, как бы он ни брыкался или вставал на дыбы, он не опрокинулся на своего наездника.

В первой главе мы упоминали некоторые живописные полеты людей, обычно прискорбные или трагические и всегда бесплодные из-за отсутствия научного метода в экспериментах и отчетах миру. Нет сомнений, что такие полеты совершались, главным образом, конечно, с помощью силы тяжести; но трудность заключается в установлении точной природы любого конкретного выступления, технических характеристик аппарата и принципов равновесия и управления. Постепенно, однако, экспериментаторы совершенствовались как в создании пилотируемых устройств, так и в способе передачи своих результатов коллегам или преемникам; и поэтому летное дело начало приобретать прогрессивный аспект, сопровождаемый той научной значимостью, которая присуща уверенному и непрерывному прогрессу в любой области знаний. Однако мало что ценного можно извлечь из любых подобных полетов, совершенных до середины XIX века. С того времени наблюдатели и изобретатели предпринимали определенные и довольно методичные усилия для развития искусства планирования и парения в воздухе, первым плодом чего стало ускорение появления современного аэроплана.

Французский писатель-романист и автор работ по аэронавтике Г. де ла Ландель рассказывает об удивительном приключении в искусстве парения, которое может иметь под собой некоторую основу в фактах, хотя и сильно отдает вымыслом. Опытный моряк, капитан Ле Бри, наблюдая за альбатросом, парящим без взмахов крыльев, решил подражать завораживающему полету этого гибкокрылого духа моря. Для этой цели он построил птицу, показанную на рис. 38, девяностофунтовый альбатрос с изогнутыми крыльями размахом пятьдесят футов, сочлененными с лодкообразным корпусом. В нем отважный авиатор должен был стоять прямо, поворачивать крылья и хвост для поддержания равновесия и величественно управлять полетом в небе. Поместив это длиннокрылое создание поперек телеги, управляемой крестьянином, он встал в полный рост и направился против ветра; крылья были установлены низко, чтобы предотвратить подъем до подходящего момента, а птица удерживалась на телеге веревкой, которую капитан мог быстро отпустить. Когда лошадь перешла на рысь, а ветер дул свежий, Ле Бри поднял передние кромки крыльев. Альбатрос рванулся вверх, и швартовочный канат был отпущен, но случайно обмотался вокруг талии возницы. Лошадь поскакала с телегой; птица с ликующим моряком на спине взмыла на 300 футов в воздух, попутно увлекая за собой крестьянина, болтающегося на конце веревки и воющего от страха. Заметив бедственное положение своего пассажира, добрый капитан спланировал ближе к земле, чтобы крестьянин мог соскочить и побежать к своей лошади, намереваясь затем отправиться в долгое путешествие в облаках. Но с этим изменением веса судно, по-видимому, стало плохо управляться; поэтому его приземлили, без происшествий, за исключением небольшого повреждения переднего крыла, которое сломалось при касании земли.

Fig. 38.—Le Bris’ Aëroplane, 1855.

Отремонтировав крыло большой птицы, капитан Ле Бри совершил следующий запуск с плеча деррика, в 30 футах над землей, над карьером глубиной 70 футов. Сопровождавшие его сельские жители стояли с открытыми ртами, гадая, перепрыгнет ли этот безумец облака или немедленно расшибется о скалу. Когда ветер, дующий из карьера, казалось, удерживал его в идеальном равновесии, он отцепил подвесной крюк и направился к обрыву на ровном киле. Теперь он был благополучно запущен и жаждал воздушного путешествия; но после прохождения края он, по-видимому, столкнулся с вихрем, который наклонил его аппарат вперед. Судно нырнуло и поднялось; капитан работал рычагами, поворачивая то хвост, то крылья. Он благополучно пересек невидимые буруны и достиг спокойного воздуха карьера на ровном крыле. Но теперь его поступательная скорость была потеряна, большая птица быстро опустилась и разбилась о каменистое дно внизу. Осторожный моряк, предвидя удар, подпрыгнул вверх, чтобы смягчить падение; но рычаг, отскочивший от удара, ударил его по одной из ног и сломал ее.

Двенадцать или тринадцать лет спустя, в 1867 году, Ле Бри, при поддержке общественной подписки в Бресте, построил второго альбатроса, на котором совершил несколько небольших полетов, иногда управляя им сам, а иногда заменяя свой вес балластом. Однажды груженая птица, удерживаемая легким тросом, поднялась на 150 футов и продвинулась против ветра. Внезапно моряки, державшие трос, заметили, что он ослаб, и с изумлением увидели, как длиннокрылое создание парит вперед на 600 футов, так же величественно и безмятежно, как его живой прототип. Вскоре, встретив защищенный и спокойный участок воздуха перед возвышенностью, он мягко опустился на землю в идеальном равновесии. Но при последующем запуске с той же благоприятной площадки немое создание клюнуло носом и рухнуло на землю, где и лежало, разбитое и разорванное в безнадежную кучу. Ле Бри с отчаянием смотрел на обломки, печально озирая останки своей некогда заветной птицы; затем долго сидел на обломках, обхватив голову руками, с разбитым сердцем, с умом, терзаемым мукой. Обедненный, огорченный, осмеянный, он теперь должен был оставить дело с альбатросом. Пять лет спустя этот бесстрашный моряк моря и воздуха был убит какими-то бандитами в 1872 году, будучи констеблем в родных местах, после периода почетной службы государству во время Франко-прусской войны.

История более романтична, чем поучительна, из-за отсутствия точных данных. Чтобы придать экспериментам их надлежащую ценность для других, следует предоставить более полные детали механизма и адекватные измерения скорости и направления воздушных потоков. В одно время полет был ровным, в другое — неровным, хотя внешне условия казались одинаковыми. По-видимому, успешные полеты происходили, когда птица запускалась против ветра с возвышенности, то есть когда поток имел восходящий уклон, чтобы оказывать движущее усилие. Этот вид парения часто наблюдался в природе и имитировался как с помощью моделей, так и с помощью пилотируемых планеров. Тем не менее, эксперименты Ле Бри были очень примечательны для того времени и, если бы были адекватно описаны, могли бы оказаться весьма интересными и ценными для аэронавтической науки.

Другим французом, чутким к славе воздушного движения, был Л. П. Муйяр, поэт-фермер из Алжира. С юности он изучал птиц с неослабевающим интересом и удовольствием. Он преодолевал мили, чтобы присутствовать на «утренней молитве» скворцов в лесу Баба-Али; отмечая, как перед самым восходом солнца их мелодии внезапно смолкали, лес, казалось, устремлялся вверх, а небо наполнялось музыкой бесчисленных крыльев. Он засекал время тени высокой перелетной птицы, несущейся в урагане с континента на континент. Он видел, как орел-тиран складывал крылья в воздухе и бросался на тысячу футов вниз в свирепом пике за быстро убегающей уткой или кроликом. Он любил наблюдать, как большой рыжий гриф на вершине горы стряхивает росу со своих огромных перьев, оседлает утренний ветер и весь день напролет, ни разу не взмахнув этими грандиозными крыльями, парит по-божески сквозь безмерность, чудо и восторг нижнего мира. Когда электрический ветер пустыни, дующий из Центральной Африки, приносил больших падальщиков и благородных хищных птиц, он сидел на земле, изучая их величественный полет и планируя подражать ему. Он лежал в засаде там, где бесшумно гребущая сова проносилась в сумерках сквозь деревья, свирепая и быстрая, как орел; ужасное существо с пронзающими ночь глазами, большими ушами и клювом, жуткими когтями, внезапным криком, пугающим лес зловещим эхом. Ни одна деталь не ускользала от него, и меньше всего аэродинамическая.

Тридцать лет он продолжал эти исследования. Он приносил домой птиц, клал их на спину и отмечал их контур на бумаге, измерял их проекционную площадь, взвешивал и сравнивал их. Он сформулировал любопытные выводы о парящих и гребущих птицах, функциях хвоста и маховых перьев, весе и размахе крыльев, объеме, скоплении массы, сопротивлении и скорости. Он отмечает, что хорошо парят только массивные птицы, ширококрылым требуется умеренный ветер, узкокрылым — шторм, и они парят с совершенной легкостью в бурю; и он заключает, что человек может подражать обоим типам. Его книга изобилует очаровательными анекдотами, наблюдениями и причудливыми теориями, интересными как для орнитологии, так и для авиации.

Но Муйяр не только теоретизировал; он строил парящие машины и немного парил. Его третий и лучший планер, показанный на рис. 39, был бесхвостым монопланом, сделанным из изогнутых палок агавы, привинченных к доскам и обтянутых муслином. Авиатор, стоя в открытом пространстве C, пристегивал плоскость ремнями, пропущенными вокруг ног и плеч и закрепленными в точках D D. Его предплечья, проходя под ремнями, опирались на доску, позволяя ему наклонять всю конструкцию, смещая свой вес. Чтобы изменять двугранный угол между крыльями, они были соединены шарнирно и приводились в действие тягами, идущими от ног человека к концам досок, едва ли доходящим до центра давления ветра, тем самым, по-видимому, нагружая его ноги, как вилочковую кость.

Fig. 39.—Mouillard’s Aëroplane.

Он отослал домашних с фермы, пристегнул крылья и пошел по проселочной дороге, ожидая бриза. Дорога была поднята на пять футов над равниной и окаймлена канавами шириной десять футов. Его крылья казались легкими; он побежал вперед, чтобы проверить их подъемную силу, и решил позабавиться, перепрыгнув канаву. Результат выражен его собственными словами:

«Итак, я хорошо разбежался по дороге и прыгнул через канаву. Но, о ужас; как только я перелетел канаву, мои ноги не коснулись земли; я скользил по воздуху и делал тщетные попытки приземлиться; ибо мой аэроплан отправился в круиз. Я болтался всего в одном футе от почвы, но, что бы я ни делал, я не мог ее достичь, и я скользил без возможности остановиться. Наконец мои ноги коснулись земли; я упал вперед на руки; сломал одно из крыльев, и все было кончено; но боже, как я был напуган! Я говорил себе, что если случится даже легкий порыв ветра, он подбросит меня на 30–40 футов в воздух, а затем наверняка опрокинет назад, так что я упаду на спину. Я прекрасно это знал, ибо понимал недостатки своей машины. Я был беден и не смог обеспечить себя более совершенным аэропланом. Все хорошо, что хорошо кончается. Затем я измерил расстояние между следами своих носков и обнаружил, что оно составляет 138 футов».

«Вот обоснование этого дела. Совершая прыжок, я развил скорость от 11 до 14 миль в час, и как раз когда я пересекал канаву, я, должно быть, встретил порыв восходящего ветра. Вероятно, он двигался со скоростью около 8–11 миль в час, и две скорости, сложившись, создали достаточное давление, чтобы нести мой вес».

Он починил крыло и повторил испытание через несколько дней. Налетел сильный порыв ветра; поднял его с земли и перевернул. В испуге он позволил своей «вилочковой кости» разойтись, и крылья сложились, как у отдыхающей бабочки, зажав его между собой, как орех в щипцах. Интересно, наблюдали ли парящие грифы за полетом этого джентльмена с чувством юмора.

После зрелого размышления Муйяр пришел к выводу, что ему следует снабдить свой аэроплан рулем и сделать крылья гибкими, чтобы обеспечить адекватное управление. Но здесь он остановился, будучи бедным человеком, неискушенным в искусстве конструирования. Он достиг предела своих возможностей. Он верно наблюдал и очаровательно описывал чудесные полеты различных птиц; но он должен был оставить своим техническим преемникам удовольствие подражать этим необычайным маневрам или превзойти их — оставить им удовольствие, жертву, долгие годы труда и опасности, сопровождаемые, возможно, беспорядочными аплодисментами или насмешками.

Тем временем другой выдающийся последователь птиц энергично работал в Германии. Не менее пылкий, чем Ле Бри или Муйяр, Отто Лилиенталь был гораздо лучше оснащен и находился в лучших обстоятельствах. Он был выпускником Потсдамской технической школы и три года проучился в Берлинской технической академии. Десять лет он занимался практическим строительством в различных машиностроительных мастерских Берлина. После 1880 года он управлял собственной процветающей машиностроительной фабрикой. С детства он вместе со своим братом Густавом внимательно изучал полет птиц и проводил многочисленные эксперименты в авиации. Лунными ночами в их маленьком родном городке Анклам в Померании мальчики бегали с холмов, махая самодельными крыльями, подобно Дедалу и Икару, но без иной опасности, кроме обнаружения и насмешек со стороны соседей. В Потсдаме и Берлине они продолжали экспериментировать и конструировать крылья все больших размеров и мощности. Таким образом, Отто Лилиенталь достиг ранней зрелости, будучи тщательно подготовленным благодаря своим долгим курсам в технических школах и мастерских, переполненный хорошо обдуманными идеями, укрепленный постоянными наблюдениями и экспериментами, и в финансовых обстоятельствах, которые позволяли ему посвящать время и деньги нерентабельному занятию авиацией. К этому можно добавить, что годы его зрелости пришлись на время, когда смежные науки могли помочь ему гораздо больше, чем они помогали его предшественникам предыдущего поколения.

После тщательного исследования наиболее эффективной формы несущей поверхности Лилиенталь решил подражать птицам. Сначала он построит пару изогнутых крыльев и научится скользить вниз по атмосфере, балансируя и управляя, как аист в порывистом и коварном потоке. Таким образом он приобретет навыки пилота и установит мощность буксировочного троса, необходимую для поддержания заданного веса. Затем он добавит подходящий движущий механизм, осторожно испытает его и овладеет искусством динамического полета. Попутно, возможно, он научится летать повсюду без движущей силы; ибо он был убежден, что некоторые крупные птицы парят без мышечных усилий и что человек может овладеть этим восхитительным искусством в благоприятную погоду. Чтобы усилить правдоподобность этой доктрины, он объявил о своем открытии, что общее направление ветра имеет восходящий уклон в три с половиной градуса — факт, необъяснимый и почти невероятный для его прославленного собрата из Смитсоновского института. Такова была обширная программа Лилиенталя; больше, конечно, чем он успел бы выполнить, хотя, возможно, и не сверх его сил, если бы он мог дожить до преклонных лет своего прославленного соотечественника-аэронавта, графа фон Цеппелина.

В 1891 году Лилиенталь провел свою первую серию испытаний в парящем полете. Его планер представлял собой птицеподобный аппарат, показанный на таблице XVI, сделанный из ивового дерева, обтянутого вощеной тканью. Он весил около 40 фунтов и имел площадь поверхности 107 квадратных футов. Взяв его в руки, он сначала пробежал 24 фута по приподнятой доске и спрыгнул, планируя в спокойном воздухе. Затем, подняв доску на высоту шести футов, он повторил разбег, прыжок и планирование, всегда приземляясь очень мягко. Таким образом он стал «королем воздуха в безветренную погоду» — титул, который до сих пор с честью поддерживают его многочисленные преемники наших дней; ибо до сих пор никто не «седлает вихрь и не направляет бурю».

Затем он отправился к небольшим холмам в поле за Вердером и прыгал с них, постепенно увеличивая дальность своих полетов, пока не достиг дистанции почти 80 футов. Поскольку теперь он планировал при легком ветре, он счел необходимым добавить вертикальный руль, чтобы легко сохранять равновесие и держать нос по направлению ветра. Его полный аппарат был, таким образом, птицеподобным устройством с двумя жесткими крыльями и двойным хвостом для управления по вертикали и горизонтали. Он также обнаружил, что может летать дольше и приземляться мягче, когда дует ветер — очевидная возможность.

Ободренный этим опытом, Лилиенталь исследовал окрестности Берлина в поисках площадки для парения, где он мог бы совершать длинные полеты, независимо от направления ветра. Такую местность он нашел возле Ратенова, где Риновские холмы, покрытые травой и вереском, полого поднимаются от плоской пашни на высоту более 200 футов. Это он счел идеальной площадкой для планирования; ибо он чувствовал, что воздушные потоки там очень ровные, и он всегда мог выбрать чистую землю, наклоненную на десять-двадцать градусов навстречу ветру. Здесь, летом 1893 года, с новым и улучшенным планером он совершил множество полетов, в конечном итоге достигая дальности от 200 до 300 ярдов, управляя полетом вверх и вниз или вправо и влево по желанию; иногда зависая в воздухе и несколько раз возвращаясь к исходной точке. Это было больше, чем просто планирование; ибо простой планер никогда не поддерживает и не возвращается к своему первоначальному уровню. Это был честный старт к настоящему парению, идеальному передвижению. Это был славный спорт — парить, как орел, высоко над ландшафтом и над головами изумленных зрителей.

Новая машина напоминала своих предшественников по форме и маневрам, но отличалась размерами. Это был птицеподобный аппарат с параболически изогнутыми крыльями и двойным хвостом. Он имел размах 7 метров, площадь поверхности 14 квадратных метров, весил вместе с пилотом 200 фунтов и в спокойном воздухе мог планировать вниз по склону 9° со скоростью 9 метров в секунду. Это было очень эффективное планирование, работа силы тяжести составляла едва ли две лошадиные силы. При положении пилота лежа, как планировалось в конечном итоге, экономичность была бы еще выше.

PLATE XVI.

LILIENTHAL’S MONOPLANE GLIDER.

(Courtesy W. J. Hammer.)

LILIENTHAL’S BIPLANE GLIDER.

(Courtesy W. J. Hammer.)

PILCHER’S MONOPLANE GLIDER.

Считалось также, что аппарат обладает устойчивостью; и это было так, в некоторой мере, относительно тех двух осей, которые соответствовали двум рулям; но управление относительно третьей оси, осуществляемое болтанием ног вправо или влево, было крайне грубым и примитивным. Это соответствовало его изречению: «изобрести — это ничто; сконструировать — это что-то; управлять — это все». Если бы он изобретал более разумно, он управлял бы легче и избежал бы тех диких и опасных танцев в пространстве. Более научное изречение гласило бы: «Эффективно спроектировать — это все, сконструировать — это рутина, управлять — это игра».

Удивительно, что Лилиенталь, наблюдательный, технически подготовленный, практически умелый, управлял в течение трех лет, а затем запатентовал воздушный планер, имеющий два руля, но лишенный третьего руля, или торсионного крыла, ныне так широко используемого во всем мире. Но, несомненно, он обдумывал устройство для сохранения бокового равновесия без смещения своего веса; ибо он признавал экономическое преимущество положения лежа на машине и заявлял, что это может быть сделано после того, как будут внесены некоторые важные улучшения в аппарат.

Совершив почти две тысячи полетов на своем моноплане, Лилиенталь в 1895 году построил двухповерхностный планер. Он нашел его еще более легким в управлении и теперь считал, что достаточно овладел искусством планирования, чтобы оправдать начало следующего, более трудного искусства подражания гребному полету птиц. Он сконструировал девяностофунтовый двигатель мощностью две с половиной лошадиные силы, чтобы приводить в действие крылья своего планера; но, прежде чем применить этот мотор, он отправился на Риновские холмы за небольшим дополнительным опытом в планировании. Ранее он оставался в воздухе от двенадцати до пятнадцати секунд; но он хотел превзойти этот рекорд.

9 августа 1896 года он совершил длинный полет, чтобы доказать эффективность горизонтального руля, а затем хотел предпринять второй полет максимально возможной продолжительности. У него не было предчувствия, что этот полет окажется катастрофическим. Отдав часы своему помощнику, он отправился по ровному курсу, но внезапно клюнул носом и рухнул на землю с высоты пятидесяти футов. Его вытащили из-под обломков со сломанным позвоночником, от чего он скончался на следующий день.

Машина, на которой отец воздушного планирования совершил свой последний полет, показана на таблице XVI. Об опасном характере ее конструкции мистер Шанют пишет так: «Две поверхности удерживались вместе двумя стойками, или вертикальными столбами, с несколькими расчалками, но соединительные узлы были слабыми, и не было ничего похожего на ферменную конструкцию. Это в конечном итоге стоило ему его полезнейшей жизни. За две недели до этой прискорбной потери для науки герр Вильгельм Кресс, выдающийся и опытный авиатор из Вены, наблюдал несколько полетов Лилиенталя на его двухпалубном аппарате. Он заметил, что он был сильно расшатан и шаток, и написал мне после аварии:

Будет замечено, что Лилиенталь уделял должное внимание достоинствам как моноплана, так и биплана — двух знакомых типов, находящихся в оживленной конкуренции в настоящее время. Первый он нашел в природе; второй он мог бы найти в Англии, как разработки, главным образом, Уэнема и Филлипса. Его пример и престиж многое сделали для продвижения биплана; но, по-видимому, у него не было очень твердого предпочтения ни к одному из них. Хотя он нашел свой биплан очень удовлетворительным, он подумывал о возвращении к моноплану.

В апреле 1896 года он писал: «Я сейчас занят конструированием аппарата, в котором положение крыльев можно изменять во время полета таким образом, что балансировка не осуществляется путем изменения положения центра тяжести тела. По моему мнению, это означает значительный прогресс, так как это повысит безопасность. Это, вероятно, заставит меня снова отказаться от двойных несущих поверхностей, так как это устранит необходимость, которая привела меня к их принятию». Таким образом, он, по-видимому, беспристрастно изучал оба типа и изобрел средство для балансировки машины без смещения центра масс.

Лилиенталь дал мощный и постоянный импульс авиации как своими трудами, так и практическим опытом в воздухе. Он первым количественно показал преимущество изогнутых крыльев с помощью тщательно выведенных таблиц давления ветра; затем он сам сел на крылья и научил мир, смелыми и частыми полетами, искусству воздушного планирования под действием силы тяжести. Два оставшихся достижения, динамический и парящий полет, он должен был предпринять как можно скорее. Если бы его жизнь была пощажена, он, несомненно, внес бы большой вклад в развитие этих искусств, как примером, так и прямыми усилиями; ибо он был в расцвете сил, полон энергии и смелости, высоко оснащен и пылко предан своей любимой науке. Он начал свои занятия авиацией в возрасте тринадцати лет и умер в возрасте сорока восьми лет.

Среди восхитительных черт отца парящего полета следует упомянуть его научную щедрость и корпоративный дух. Хотя он запатентовал свое изобретение, он не скрывал и не утаивал свои открытия, когда мог их должным образом опубликовать. Эти открытия были сделаны ценой больших жертв времени и средств и должны были казаться ему ценными коммерческими секретами; тем не менее, он опубликовал все свои научные данные, теории и наблюдения; он поощрял своих собратьев в разных странах наблюдать и подражать его экспериментам, тесно делиться его с трудом развитыми знаниями об авиации, объединить с ним усилия в ускорении наступления практического полета. Таков корпоративный дух, который всегда преобладал среди истинно научных людей, в отличие от корыстных и коммерческих; таковы бескорыстные исследователи, которых мир рад чтить как за их гений, так и за их щедрый вклад в общее и постоянное достояние человечества.

Перед своей смертью Лилиенталь имел удовольствие знать, что компетентные ученики подражают ему в теории и практике. Одним из самых ранних и способных из них был Перси С. Пилчер, помощник лектора по военно-морской архитектуре и морской инженерии в Университете Глазго. Летом 1895 года он построил планер, показанный на таблице XVI. Это, как и у Лилиенталя, был двуххвостый моноплан, изогнутый спереди и сзади; но, будучи лучше его для ручного управления, он был прямым от кончика до кончика, как проекты Хенсона, Пено и других предшественников. Это улучшение было введено для того, чтобы боковые порывы ветра не раскачивали аппарат так легко, как они делают это с V-образными планерами. Его лучший планер, «Ястреб», показанный на рисунке, имел крылья, изогнутые один к двадцати, примерно на одну треть от их передней кромки. Иногда он планировал вниз по склону; в других случаях его буксировали или запускали, как воздушного змея, с помощью шнура, проходящего через пятикратный множительный механизм, и тянули бегущие мальчики или лошадь. В обоих случаях он управлял машиной к своему удовлетворению, совершая в 1897 году плавные спуски длиной 700 футов с высоты 70 футов. Он также посещал Лилиенталя, но только после достижения успеха у себя на родине.

Приобретя некоторый навык в планировании, мистер Пилчер начал работу над силовой машиной. Она должна была приводиться в движение винтом, работающим от нефтяного двигателя, и должна была быть установлена на колесах с жесткими пружинами. Наблюдая свою скорость спуска при планировании, он вычислил, что две лошадиные силы на буксировочном тросе поднимут его и его машину, весящие вместе 220 фунтов. Подобный результат был получен, когда он летал как воздушный змей. Таким образом, он был на прямом пути к достижению полета человека на моноплане с винтовым двигателем и колесным шасси. Если бы он был более осторожным, он мог бы стать первым человеком, совершившим полет на практически применимом типе динамической машины; ибо он, по-видимому, сравнялся, если не превзошел своего немецкого учителя в проектировании аэропланов. Но, подобно учителю, он недостаточно позаботился о структурной прочности своего планера и слишком смело бросал вызов опасностям порывистой погоды. В один штормовой день, 30 сентября 1899 года, желая порадовать нескольких человек, приехавших издалека, чтобы увидеть его, он совершил два пробных полета в парке джентльмена недалеко от Регби. Второй из них оказался фатальным. Зрители услышали треск, увидели, как сломался хвост, и весь аппарат рухнул на землю. Бедный Пилчер был смертельно ранен и скончался тридцать четыре часа спустя, так и не придя в сознание. Ему было тогда тридцать три года.

Если бы этот талантливый молодой британец и его немецкий наставник оба остались живы, между ними, несомненно, была бы приятная гонка и соперничество; ибо ученик формировал мнения и планы, достаточно расходящиеся с планами его учителя и друга. Он не одобрял высокие крылья Лилиенталя и низкий центр тяжести, ни его V-образную форму для бокового равновесия, ни его машущие кончики крыльев для движения, ни его метод запуска динамической машины. К счастью, оба опубликовали свои идеи и эксперименты, оставив своим преемникам задачу судить о достоинствах их проектов и добавлять любые улучшения, которые могли еще потребоваться для достижения окончательного успеха.

Одновременно с Пилчером мистер Октав Шанют и мистер А. М. Херринг в Америке подражали работе Лилиенталя. Мистер Шанют был опытным инженером-строителем, который ранее написал историю авиации и экспериментировал с многочисленными летающими моделями; мистер Херринг, его сотрудник в то время, был инженером-механиком, который помогал в экспериментах Лэнгли, а ранее летал на планере Лилиенталя и проводил исследования в области науки механического полета. 22 июня 1896 года в сопровождении двух помощников они отправились в лагерь среди песчаных дюн на южном берегу озера Мичиган, чтобы изучить искусство навигации на аэроплане без искусственной движущей силы. Мистер Шанют считал, что поддержание равновесия при любых обстоятельствах было в то время самой важной проблемой авиации; и что до тех пор, пока не будет обеспечена автоматическая устойчивость, было бы преждевременно и опасно применять мотор. Он хотел избежать, ибо не любил, метод балансировки Лилиенталя путем смещения тела и дикого дрыгания ногами в сторону звезд. Его главной целью, следовательно, было приобретение науки пилота; но, во-вторых, он хотел узнать многое об архитектуре планеров, поведении воздушных потоков, элементах движения и поддержания.

PLATE XVII.

CHANUTE’S FIVE DECK GLIDER.

HERRING IN CHANUTE BIPLANE.

HERRING’S COMPRESSED-AIR BIPLANE.

(Courtesy Carl Dientsbach.)

Они совершили несколько полетов на моноплане Лилиенталя; но, найдя его небезопасным и коварным, они отказались от него в пользу многокрылого планера, спроектированного Шанютом, который после многих эмпирических модификаций в размещении несущих поверхностей принял форму, показанную на таблице XVII. Этот планер напоминал биплан Лилиенталя тем, что поверхности были расположены вертикально друг над другом, пилот находился под ними, а руль — сзади; но это был пятиэтажный аппарат, крылья которого с обеих сторон могли отклоняться вперед и назад, чтобы центр подъемной силы всегда находился над центром тяжести, дабы предотвратить чрезмерное задирание носа или ныряние. Этот планер оказался очень послушным при двадцатимильном ветре, а при бризе в тринадцать миль планировал вниз по склону один к четырем.

После дальнейшего изучения пятиэтажный аппарат был заменен трехэтажным; который вскоре был лишен навязчивой и несущественной нижней поверхности, приняв таким образом знакомую форму, показанную на таблице XVII. Как будет замечено, это был радикально новый и элегантный проект, состоящий из двух наложенных друг на друга изогнутых поверхностей, удерживаемых вместе вертикальными стойками и диагональными проволоками, подобно ферме Пратта. Это был, по сути, знаменитый «планер Шанюта», который был скопирован столь многими последующими конструкторами бипланов.

Планер Шанюта весил 23 фунта, имел площадь 135 квадратных футов и легко нес общий вес 178 фунтов со скоростью 23 мили в час. Он был снабжен, как показано, боковыми плоскостями и двойным рулем, и последний был эластично соединен с основным корпусом для обеспечения устойчивости полета, по принципу эластичных кромок крыльев, использованных Д. С. Брауном в 1874 году. Этот аппарат оказался легким в управлении при запуске, планировании и посадке, причем смещение веса пилота на два дюйма соответствовало смещению на пять дюймов на моноплане Лилиенталя. Он был устойчив при скорости от двадцати до сорока миль в час относительно воздуха, даже когда ветер дул со скоростью семнадцать миль в час относительно земли. Угол спуска составлял от 7,5° до 11°, в зависимости от скорости и направления ветра. Работа силы тяжести, затрачиваемая на поддержание устойчивого полета, составляла две лошадиные силы на 178 фунтов, что является хорошим показателем при вертикальном положении пилота.

Лето прошло, прежде чем мистер Шанют смог усовершенствовать изобретение для автоматической устойчивости с помощью отклоняющихся крыльев; но в остальном эксперименты по планированию были очень удовлетворительными. Прочный и простой биплан, созданный за те несколько недель плодотворного изучения, хотя и не был оригинальным творением, будучи предвосхищенным теоретически и экспериментально в работах Уэнема, Стрингфеллоу, Лилиенталя, Филлипса и Харгрейва, был, тем не менее, важным вкладом в науку авиации благодаря своей прочности и простоте конструкции, эффективности, устойчивости и, что лучше всего для того времени, своему рекорду хороших полетов и безопасности. Все, кто мог это оценить, понимали, что добавление легкого мотора превратит его в динамический летательный аппарат, управляемый по крайней мере в мягкую погоду. Самым нетерпеливым, возможно, был мистер Херринг; ибо он не только освоил этот планер, но и несколько лет назад успешно летал на моделях с резиновым двигателем, очень похожих на него по конструкции. Эти два авиатора, следовательно, разошлись в разные стороны: Шанют продолжал стремиться к автоматической устойчивости, а Херринг нетерпеливо направлялся к динамическому полету кратчайшим доступным путем. Если бы они продолжали вместе практический курс, они могли бы еще до конца века предвосхитить, по крайней мере, ранние полеты французских авиаторов, если бы смогли сконструировать или купить адекватный мотор.

После некоторого дальнейшего развития воздушного планера для адаптации его к полету с двигателем, мистер Херринг начал строительство динамического аэроплана. Ранее он построил очень легкие паровые и бензиновые двигатели и считал последние лучшими для усовершенствованного летательного аппарата, хотя в первом экспериментальном испытании предпочитал пар или сжатый воздух.

Когда в октябре 1898 года в Сент-Джозефе, штат Мичиган, автор этих строк увидел мистера Херринга, тот собирался запустить биплан с приводом от сжатого воздуха, показанный на таблице XVII. Это был, по сути, моторизованный планер Шанюта-Херринга, стабилизированный двойным хвостом и управляемый смещением веса пилота, причем хвост был прикреплен эластично. Автор тогда предположил, что как планер, так и динамический аэроплан должны управляться полностью с помощью рулевых и балансировочных поверхностей, по принципу, изложенному в его статье 1893 года; и, в частности, указал, что боковое равновесие должно контролироваться путем изменения наклона крыльев с обеих сторон, в то время как двойной хвост должен использоваться для управления и стабилизации аэроплана в боковом и вертикальном направлениях; другими словами, что крутящий момент относительно каждой из трех прямоугольных осей машины должен быть получен от давления удара, тем самым устраняя необходимость смещения веса пилота. Мистер Херринг, не возражая против этого предложения, намекнул, что у него есть устройство для обеспечения контроля без смещения веса пилота, но полагал, что самым важным усилием на данный момент должно быть совершение короткого полета на машине в том виде, в каком она была, с целью привлечения капитала, а затем добавление управляющих устройств на досуге. Он рассчитывал убрать колеса, показанные на рисунке, удержать аэроплан против сильного бриза с озера Мичиган, запустить пропеллеры, принять парящую позу и лететь вперед несколько секунд против ветра.

Об успешном выполнении такого полета на расстояние семидесяти трех футов по прямой за восемь или десять секунд против ветра скоростью тридцать миль в час сообщалось в газете Chicago Evening News от 17 ноября того же года; однако автору настоящей книги не удалось установить имя репортера или какого-либо другого свидетеля этого события, которое, если оно правдиво, безусловно заслуживает проверки и подробной фиксации.

Следя за последователями пассивного полета, представленными Лилиенталем и его школой, мы упустили из виду большую пилотируемую птицу Клемана Адера, одного из самых выдающихся и успешных авиаторов того активного периода. Если сообщения правдивы, Адер может по праву претендовать на звание первого человека, совершившего полет на динамическом летательном аппарате. Однако следует заметить, что его достижения поначалу не вызвали во Франции большого подъема и энтузиазма. В то время существовал определенный скептицизм относительно практичности его устройства. Но позднее была принесена искренняя дань уважения: аппарат был помещен на Почетный стенд на Аэронавтическом салоне, проходившем в Гран-Пале в Париже в декабре 1908 года.

Клеман Адер начал свою жизнь с твердым намерением сколотить состояние, а затем построить практичный летательный аппарат. Выбрав профессию инженера-электрика, он быстро накопил достаточно капитала, как он полагал, для реализации своей ранней амбиции. Затем он посетил Африку, чтобы вблизи изучить больших парящих птиц, которых Муйяр описал с таким восхищением и живостью. Отправившись в Алжир, он переоделся арабом и с двумя арабскими проводниками отправился вглубь страны, где наблюдал за огромными парящими грифами, которых он приманивал кусочками мяса, чтобы они продемонстрировали перед ним свои чудесные маневры, кружась широкими кругами без взмахов крыльев от земли до неба.

После нескольких лет изучения анатомии и полета птиц Адер в возрасте сорока двух лет начал строить аэроплан. Его первая машина представляла собой птицеподобный моноплан на полозьях или колесах, приводимый в движение паровым двигателем мощностью 40 лошадиных сил, вращавшим винт, расположенный спереди. Общий вес составлял 1100 фунтов, размах крыльев — 46 футов, длина — 21 фут. «Эол», как он его назвал, прошел свое первое испытание на открытом воздухе утром 9 октября 1890 года на территории замка д’Арменвилье близ Гретца, причем часть трассы была подготовлена так, чтобы след от колес был виден. Когда все было готово к испытанию, Адер сел в машину в присутствии нескольких друзей, быстро проехал по земле, подгоняемый тягой пропеллера, затем поднялся в воздух и пролетел 150 футов. Таков отчет свидетелей того, что считается первым полетом человека на летательном аппарате с двигателем.

Впоследствии этот смелый изобретатель построил «Эол № 2», который с особого разрешения Военного министерства испытал на подготовленной трассе длиной 2400 футов в лагере Сатори. По этой трассе он прогнал свою машину несколько раз, а однажды пролетел 300 футов; но при посадке сломал одно из крыльев.

Адер, потратив к тому времени полтора миллиона франков на свои эксперименты, выставил «Эол» на обозрение, чтобы собрать деньги для их продолжения. В этом начинании он также преуспел, вскоре получив субсидию от французского Военного министерства на постройку аэроплана для его нужд. Его последующие труды кратко изложены в журнале Automobilia and Flight за февраль 1909 года следующим образом:

«В этих новых условиях мастерская на улице Пажу была оставлена ради более просторных помещений на улице Жасмен, где в мае 1892 года началось строительство «Авиона», причем все лица, занятые в строительстве, дали военную подписку о неразглашении. Сначала был построен двигатель, который испытали перед комиссией, состоящей из армейских офицеров и некоторых ведущих технических специалистов Франции. Было установлено, что он развивает 30 лошадиных сил при общем весе 32 килограмма; и даже сейчас, спустя семнадцать лет, он считается шедевром. Весной 1897 года «Авион» был готов к полетам. Как и его предшественники, он был смоделирован по форме летучей мыши; но, хотя крыльями нельзя было махать, их можно было складывать, а также выдвигать вперед или отводить назад в горизонтальной плоскости.

«Поскольку все казалось удовлетворительным, Адер сообщил военной комиссии, что готов пройти испытания; комитет встретился в мастерских на улице Жасмен 18 августа 1897 года; остался доволен машиной и приказал немедленно провести полеты в Сатори. Однако только 12 октября была предпринята попытка полета на тщательно охраняемой военной территории в присутствии генерала Менье. Аппарат преодолел расстояние в 1600 ярдов, и хотя он не летел, несомненно, что на этом расстоянии он несколько раз полностью отрывался от земли. Адер заявил, что в зависимости от того, были ли крылья выдвинуты вперед или отведены назад, от земли отрывались только передние или только задние колеса. Давление в генераторе в этот момент варьировалось от 3 до 4 атмосфер. При увеличении его до 6 или 7 атмосфер ни одно из колес не касалось земли.

«Удовлетворенный результатами испытания, генерал Менье созвал комиссию для дальнейших испытаний на следующий день, 14 октября 1897 года. К сожалению, утро было суровым и порывистым, что помешало бы многим современным авиаторам выкатить машину на открытое место. Но поскольку офицеры были собраны специально для этой цели, была предпринята попытка полета.

«После нескольких оборотов пропеллеров и нескольких ярдов, пройденных на умеренной скорости, мы оторвались на высокой скорости движения», — писал Адер, находившийся за штурвалом в этот памятный день. «Давление было около 7 атмосфер. Почти сразу вибрации заднего колеса прекратились, а вскоре после этого перестали ощущаться вибрации передних колес, что означало, что мы полностью оторвались от земли. К сожалению, ветер усилился, и мне было трудно придерживаться намеченной линии. Я увеличил давление до 9 атмосфер, и скорость сразу значительно возросла, вибрации снова прекратились, показывая, что мы еще раз оторвались от земли. Под влиянием ветра аэроплан постоянно стремился отклониться вправо, в сторону от круговой трассы, которая была для него намечена. Наконец, когда ветер дул сбоку, машина оказалась в довольно опасном положении, так как ее еще быстрее сносило с курса. Я увеличил давление еще больше и переложил руль до упора влево, в результате чего на несколько секунд машина вернулась к трассе и продолжала удерживаться в воздухе. Но бороться с ветром было невозможно, и, обнаружив, что машину несет к каким-то артиллерийским сараям, и несколько обескураженный скоростью, с которой земля, казалось, проносилась мимо, я остановил двигатель; последовал удар, и я оказался на земле».

«Адер не пострадал, но его машина была довольно сильно разбита. Она определенно летала, но с таким трудом против ветра, что армейская комиссия, очевидно, была мало склонна дать о ней благоприятный отзыв. Прошло несколько недель, не принеся никаких сообщений от Военного министерства; затем Адеру стало ясно, что правительство больше не верит в его изобретение. Это подтвердилось в начале следующего года официальным сообщением о том, что дальнейшие средства на эту работу выделены быть не могут. Разочарованный прекращением работ после сорока лет труда и затрат около двух миллионов франков, Адер начал уничтожение своих машин. Более ранние были уничтожены, но «Авион», тот самый, что предстал перед армейской комиссией, был спасен и отправлен в Музей искусств и ремесел в Париже».

Последний аэроплан, или «Авион», весил 1100 фунтов, имел площадь крыльев 270 квадратных футов и приводился в движение паровым двигателем мощностью 40 лошадиных сил, вращавшим два винта, выступавших перед птицеподобным летательным аппаратом. Двигатель весил всего 7 фунтов на лошадиную силу — весьма примечательное достижение для того времени.

Следя за последователями пассивного полета, представленными Лилиенталем и его школой, мы упустили из виду большой динамический аэроплан г-на Максима, одного из самых выдающихся строителей аэропланов того активного периода. Проведя в 1889 году тщательные эксперименты по сопротивлению воздуха несущих поверхностей и по тяге винтовых пропеллеров, он приступил к постройке гигантского аэроплана, показанного на Таблице XVIII, самого большого летательного аппарата, известного истории на тот момент. Это был двухвинтовой мультиплан, установленный на платформе длиной сорок футов и шириной восемь футов, имевший четыре колеса, двигавшиеся по рельсам шириной восемь футов и длиной полмили. Над рельсами этого пути были установлены предохранительные рельсы, чтобы предотвратить подъем летательного аппарата более чем на три дюйма во время испытаний. Вся машина весила 3,5 тонны, имела 5500 квадратных футов несущей поверхности и при скорости 40 миль в час поднимала более тонны, помимо веса трех человек и 600 фунтов воды. Его силовая установка включала нафтовый трубчатый котел и компаунд-паровую машину мощностью 350 лошадиных сил, вращавшую два винта диаметром 17 футов 10 дюймов, которые создавали тягу около 2000 фунтов. Эти винты были изготовлены из американской желтой сосны, покрыты парусиной, окрашены, а затем гладко отшлифованы наждачной бумагой для уменьшения трения; ибо Максим, подобно некоторым французским авиаторам, ошибочно полагал, что полированная поверхность имеет меньшее трение воздуха, чем матовая ровная поверхность. Каркас состоял из бесшовных стальных труб, укрепленных стальной проволокой. Аэроплан должен был управляться вправо и влево рулем направления, а вверх и вниз — горизонтальными плоскостями, одна спереди, другая сзади, а его поперечная устойчивость обеспечивалась боковыми плоскостями, установленными под двугранным углом. Достоинством для того времени были наложенные друг на друга арочные поверхности, каркас которых был гладко покрыт снизу и сверху искусно натянутой тканью, заставляя воздух обтекать их равномерно, без бесполезных вихрей.

PLATE XVIII.

MAXIM’S AËROPLANE.

(Courtesy W. J. Hammer.)

LANGLEY’S LARGE AËROPLANE.

(Courtesy Smithsonian Institution.)

Было совершено много пробегов по трассе, чтобы проверить работу этого огромного аппарата, прежде чем доверить ему свободный полет. Динамометры независимо измеряли тягу винтов и подъемную силу крыльев на передней и задней осях. Во время пробега испытывались подъемные плоскости для управления продольным равновесием, а также практическая работа силовой установки. Во время испытаний 1893 года машина часто отрывалась от нижнего пути и летела вперед, опираясь на предохранительные рельсы над колесами. Наконец, в порывистый день подъемная сила против верхнего пути заставила его уступить, после чего машина поднялась в воздух вместе с г-ном Максимом и его помощником, а затем опрокинулась на мягкую землю, получив некоторые повреждения каркаса. На этом эксперименты были прекращены из-за нехватки средств, хотя они действительно доказали, что большой вес может быть поднят в динамическом полете, но мало что доказали относительно возможности управления аэропланом при взлете, в свободном полете и при посадке.

По сравнению с работой его современников это достижение г-на Максима было геркулесовым как по конструкции, так и по затратам, которые, как сообщалось, составили почти сто тысяч долларов. Оно породило большие надежды на авиацию. Оно убедительно доказало не только то, что летательный аппарат может поднять пилота, но и то, что он может нести сотни фунтов дополнительного веса. Он до сих пор удерживает мировой рекорд по величине машины и груза. Но у него было два больших недостатка: он был неправильно сбалансирован и недостаточно мощно оснащен; ибо, как говорит г-н Максим, «количество потребляемой воды было настолько велико, что машина не могла бы оставаться в воздухе более нескольких минут, даже если бы у меня было место для маневрирования и я освоил навык балансировки в воздухе». Эти недостатки, однако, вскоре были бы устранены работой других, и особенно дорогостоящими экспериментами автомобилистов, которые быстро разрабатывали легкий бензиновый двигатель, подходящий для авиации.

Изобретатели, упомянутые до сих пор, разработали большинство важных особенностей современных летательных машин, но не обеспечили адекватного механизма для сохранения устойчивого поперечного баланса. Автор настоящей книги предложил комбинацию двойного руля и крыльев с изменяемой геометрией (гоширование) для управления летательным аппаратом и опубликовал статью, излагающую его общий принцип и описывающую конкретное устройство; но у изобретателей было мало нужды в третьем руле, пока они не столкнулись с опасностями динамического полета в порывистую погоду. Упомянутая статья была представлена на Третьей международной конференции по воздухоплаванию в августе 1893 года под названием «Устойчивость аэропланов и летательных машин» и была опубликована в материалах конференции. В ней в основном обсуждается вопрос автоматической устойчивости и стабильности; но рекомендуется ручное управление в экспериментальный период. Она заканчивается следующим образом:

«Мы рассматривали вопрос автоматической устойчивости в той мере, в какой она может быть обеспечена конструкцией самого аппарата, отдельно от пилота или специальных уравновешивающих устройств. Применение последних дало бы упражнение бесконечному количеству изобретательности и, возможно, лучше было бы оставить на усмотрение отдельного изобретателя. Однако мне приходит на ум одна любопытная конструкция, которая, поскольку я не видел ее описания в другом месте, может быть достойна внимания.

«Предположим, что машина Филлипса (см. Таблицу XIV) снабжена двойным хвостом и имеет вертикальный киль, проходящий продольно по всей ее длине, значительно выше центра тяжести. Это стабилизировало бы ее полет и способствовало бы устойчивости. Предположим также, что ее несущие планки были шарнирно закреплены, так что пилот мог бы по желанию изменять их наклон на правой и левой стороне независимо. Тогда он мог бы установить двигатель на желаемую скорость, пронестись вперед вдоль земли с горизонтальными несущими планками и по желанию подняться в воздух, придав планкам наклон вверх. Оказавшись в воздухе, он мог бы поднимать или опускать машину, слегка изменяя угол наклона планок; он мог бы поворачивать вправо или влево, придавая одному комплекту планок наклон, отличный от другого; он мог бы пресечь все килевую качку, боковую качку и повороты легким встречным движением несущих поверхностей. Конечно, было бы необходимо сохранять быстрое движение вперед, ибо особенность составного аэроплана заключается в том, что если он останавливается в воздухе, он отвесно падает вниз с пугающим погружением, пока не наберет ход».

Следующий абзац раскрывал конкретное приспособление, воплощающее только что приведенный принцип. Он показывал два рычага, вращающих барабанные валы для приведения в действие проводов, предназначенных для изменения углов атаки поверхностей крыльев. Соответственно, эта часть механизма управления, вместе с широким устройством крыльев с изменяемой геометрией, является общим достоянием изобретателей с момента публикации той статьи. Более того, комбинация крыльев с изменяемой геометрией и двойного руля, фиксированного или подвижного, является общественным достоянием с той даты.

Мало что было сказано о способе манипулирования двойным рулем и крыльями с изменяемой геометрией; ибо правила манипуляции варьировались бы в разных машинах в зависимости от конструктивного замысла и внешних условий. Например, если предложенный киль и вертикальный руль были достаточными и подходящим образом расположенными, поперечный баланс можно было бы контролировать просто скручиванием крыльев, не касаясь вертикального руля; но если киль и руль были недостаточными, поперечное равновесие контролировалось бы скручиванием крыльев и работой вертикального руля совместно. Новичок мог бы предпочесть оставить рули фиксированными и контролировать равновесие в коротких полетах путем скручивания крыльев с помощью одного рычага, имеющего два независимых движения: одно для вращения крыльев в противоположных направлениях, другое для вращения их идентично.

Принцип управления, выраженный курсивом, был изложен также в предыдущем абзаце. Предложив средства для обеспечения как устойчивости, так и стабильности относительно каждой из трех осей аэроплана, текст продолжал:

«Эти цели, вероятно, могли бы быть очень хорошо достигнуты путем установки двух составных аэропланов на длинном остове, несколько по образцу ячеистых воздушных змеев Харгрейва, и добавления составного руля ко всему аппарату». ... «Если бы наклон несущих поверхностей, передних и задних, можно было изменять независимо, пилот мог бы сохранять равновесие машины, даже когда ее центр тяжести часто смещался, например, при перемещении пассажиров туда и обратно».

В ту дату, 1893 год, изобретатель, несомненно, мог бы получить широкую заявку на механизм, воплощающий механизм управления с крыльями с изменяемой геометрией и двойным рулем. Но в те дни авиация преследовалась в значительной степени как свободное исследование учеными, которые хотели ускорить наступление практического полета, представляя важные физические измерения и принципы, которые могли свободно использоваться всеми. Соответственно, система управления с тремя рулями, по-видимому, не была заявлена изобретателем до конца девятнадцатого века. С тех пор она была запатентована в той или иной форме многими практичными авиаторами, некоторые из которых пытались претендовать на все широкое устройство, другие заявляли права на более ограниченные устройства.

Статический принцип крыла с изменяемой геометрией является знакомым в элементарной механике. Он заключается в следующем: крутящий момент заданной величины и направления оказывает одинаковое воздействие на твердое тело независимо от точки его приложения. Продольный крутящий момент, или момент, может поэтому создаваться крыльями, подходящими рулями, передними плоскостями, любыми вспомогательными плоскостями или килями, как бы они ни были расположены или перемещены для этой цели. Соответственно, кажется, существует неограниченное разнообразие конкретных патентоспособных устройств, доступных изобретателю для обеспечения ударного крутящего момента относительно продольной оси или любой из двух других осей. Но при планировании таких устройств полезно помнить, что момент пары сил увеличивается с ее плечом, так что в широком аэроплане концы крыльев могут лучше всего создавать крутящий момент; в то время как в высокой короткокрылой машине вертикальные плоскости, кили или рули могут давать желаемый продольный момент. Очевидно, что такие вертикальные направляющие или управляющие поверхности могут быть расположены так, чтобы наклонять машину к центру кривизны ее пути, в то же время противодействуя центробежной силе и создавая крутящий момент относительно вертикальной оси, стремящийся направить летательный аппарат вдоль его пути.

Принцип снарядной устойчивости является еще одним соображением некоторой важности в авиации или, более широко, во всей подводной навигации, будь то воздух или вода. Погруженное тело обладает снарядной устойчивостью, если его нос всегда стремится опередить его центроид и следовать устойчивым курсом. Дротик — хороший пример; рыба, торпеда. Таким образом, если торпедообразное однородное твердое тело бросить каким-либо образом через жидкость, косо или даже хвостом вперед, оно быстро поворачивает нос вперед и движется устойчиво по ровному курсу; но если тело не имеет истинного динамического баланса, оно может колебаться, вращаться или метаться самым беспорядочным образом.

Снарядная устойчивость в летательном аппарате, как и в стреле, может быть достигнута путем размещения центроида на линии сопротивления движению вперед или вблизи нее, и значительно впереди сопротивления боковому движению. Причины этого очевидны. Если, однако, этим расположением пренебречь, требуется специальное демпфирующее или управляющее устройство для сохранения прямолинейного и устойчивого движения. В частности, возражения против слишком низкого расположения центроида были подчеркнуты в вышеупомянутой статье следующим образом:

«Я упоминал преимущество расположения центра масс ниже центра поверхности; это также имеет свои возражения. Хотя устойчивость против переворота увеличивается, устойчивость против качки приносится в жертву. Аэроплан, построенный таким образом, может нелегко перевернуться; но он будет раскачиваться туда-сюда с маятниковым движением. Это, когда оно боковое, очень нежелательно, когда продольное — оно фатально для равномерного продвижения, как мы увидим при изучении продольной устойчивости летательных машин. Мы тогда увидим, что центр масс нельзя понижать безнаказанно».

Из различных летательных аппаратов и моделей, изученных до сих пор, некоторые проявляют довольно хорошую, другие — очень несовершенную снарядную устойчивость. Многие изобретатели были более бдительны к гравитационной устойчивости и безопасности парашюта, чем к кинетической устойчивости и острому, прямому полету стрелы. Некоторые из самых претенциозных машин имитировали пух чертополоха ближе, чем дротик или ласточку. Но требования реального полета легко исправили бы такие несовершенства конструкции.

Тракционный баланс также является свойством некоторой важности в навигации в жидкости. Это требует, чтобы линия тяги двигателя совпадала с линией сопротивления жидкости. Это свойство, однако, которое изобретатели легко понимают и обычно предусматривают.

В целом летательный аппарат подвержен четырем силам: весу, тяге, давлению воздуха и инерции. Когда они уравновешиваются относительно любой оси, аппарат находится в равновесии относительно этой оси; когда они уравновешиваются относительно трех осей, аппарат полностью сбалансирован и сохраняет свою ориентацию в полете. Устройства для сохранения этого полного баланса уже были описаны; как и обеспечение движения и поддержания в воздухе, безопасного взлета и посадки.

Таким образом, к концу девятнадцатого века все основные принципы и приспособления пионерского полета были разработаны, за исключением одного — подходящего двигателя. Это была настоящая проблема веков. Остальное было легко по сравнению с этим. Легкий долговечный двигатель, если бы он был доступен изобретателям старого времени, привел бы к динамическому полету столетия назад. Только это могло сбить с толку да Винчи, Кейли, Хенсона, Уэнема и длинную череду пионеров авиации. В конечном итоге, конечно, появились паровые двигатели, наделенные достаточной мощностью; но дорогостоящие в постройке и расточительные в эксплуатации. Легкий автомобильный двигатель появился в конце девяностых годов; вскоре после этого последовал динамический летательный аппарат, белокрылый вестник двадцатого века.

ГЛАВА IX

AËROPLANES OF ADEQUATE STABILITY AND POWER

Рассвет двадцатого века застал нескольких последователей, создающих аэропланы для одного или нескольких пассажиров. Эпоха моделей фактически закончилась, оставив богатое наследие. Основные элементы авиации, за исключением двигателя, были четко разработаны. Эра практического полета была близка. Больше не нужно было доказывать осуществимость аппаратов тяжелее воздуха; ибо это было сделано неоднократно. Научное проектирование и терпеливое испытание, а не изобретательство и физические исследования, были теперь главным требованием. Дальнейшие исследования улучшили бы аэроплан, но не привели бы его к практической эксплуатации. Капитал, конструкторское мастерство, суждение в адаптации принципов и устройств, уже известных, энергия, настойчивость, осторожность, невозмутимость в опасности и насмешках; таковы были требования. Наука вела путь с поднятым факелом; пусть ремесленники следуют за ней с инструментами и фартуком. Аэроплан был достаточно изобретен; теперь ему требовалась не привередливая новизна, а конкретное и искусное проектирование, тщательная постройка, упражнение на открытом поле.

Из группы аэропланистов в начале двадцатого века г-н Хьюго Матуллат из Нью-Йорка был одним из самых оригинальных, смелых и находчивых. Он был успешным изобретателем, производителем и деловым человеком, привыкшим к крупным предприятиям. В конце девяностых годов, считая время подходящим для практической авиации, он решил построить коммерческий летательный аппарат. Он хотел начать там, где остановился Максим. Более крупный и быстрый аппарат казался ему наиболее желательным. По его суждению, любой умный механик мог сделать одноместный летательный аппарат. «Примите это как должное и не тратьте время на игрушки!» «Аэродром» профессора Лэнгли, с которого сточен каждый лишний грамм, должен, конечно, подняться сам. Он мог бы летать в штиль; возможно, даже в легкий ветерок, если никто не чихнет; но он никогда не смог бы перевозить пассажиров по расписанию. Поэтому он решил пропустить маленькие летательные аппараты и сразу построить коммерческий аэроплан, достаточно прочный, чтобы бросить вызов шторму, достаточно мощный для регулярных перевозок в деловом масштабе. Это означало корабль для многочисленных пассажиров, оборудованный для полета со скоростью пятьдесят миль в час против преобладающего ветра. Поистине славный проект; предприятие, подходящее для джентльмена первоклассных способностей.

Целью Матуллата была воздушная транспортировка, а не выставка на окружных ярмаках и многолюдных карнавалах. Планировались регулярные междугородние маршруты, заканчивающиеся просторными посадочными площадками. Ширококрылые аэропланы, огромные катамараны с блестящими корпусами, роскошно обставленные золотом и малиновым цветом, должны были перевозить счастливые экипажи во все времена года из мегаполиса в мегаполис. Шесть больших двигателей и пропеллеров для привода корабля, с обильным резервом мощности. Мелодичные звуки музыки, непрерывно поднимающиеся, чтобы смягчить гром двигателей и демонический вой ветра. Затем трансконтинентальные путешествия, обгоняющие дождевые облака, как прекрасно это для избранных судьбой! Веселые саванны, приютившиеся у моря или в лоне холмов, увенчанных орхидеями, должны были приветствовать на земле шелковых странников севера, мигрирующих, ярко оперенных и могучих, в свои зимние дома в тропическом раю. Все острова океана, все веселые горы, земля, море и воздух — одна сияющая империя, блаженная и безопасная, как Олимп. Чимборасо, опоясанный каждым климатом, от жаркого подножия до снежной вершины, должен был сиять

With alabaster domes and silver spires,

And blazing terrace upon terrace high

Uplifted; here serene pavilions bright,

In avenues disposed; their towers begirt

With battlements that on their restless fronts

Bore stars—illumination of all gems!

Таковы были его праздничные фантазии, редко раскрываемые даже его соратникам. Публика не принимала близкого участия в его проекте. Несколько доверенных инженеров, выдающихся в своей профессии, и несколько финансистов сформировали его консультативный совет. В течение двух лет он работал над структурными элементами больших парусов, пропеллеров и каркаса своего корабля. Но, к несчастью, когда он готовился представить свои окончательные планы своему совету инженеров перед постройкой большого судна, он был внезапно приведен к концу своей карьеры.

Предложенный Матуллатом воздушный корабль состоял из двух параллельных торпедообразных корпусов, поддерживаемых наложенными друг на друга плоскими или слегка арочными поверхностями, и приводился в движение флюгерными дисковыми колесами, встроенными в плоскости; двигатели, груз и пассажиры должны были размещаться внутри корпусов. Это расположение повысило бы комфорт пассажиров на высоких скоростях, устранило бы сопротивление, распределило бы нагрузку на каркас и увеличило бы момент инерции судна, тем самым делая его менее чувствительным к боковым порывам. Для улучшения снарядной устойчивости и стабильности центроид располагался как можно выше. Большие рулевые плоскости использовались спереди и сзади с обеих сторон судна, наклон которых можно было изменять независимо, чтобы поворачивать корабль относительно его продольной или поперечной оси. Вертикальный задний руль управлял вправо или влево в сочетании с боковыми плоскостями. Все стойки были двойной клиновидной формы; все плоскости были покрыты парусиной сверху и снизу, чтобы защитить каркас, по стилю Максима. Корпуса, стойки, плоскости, все части были остро заточены для экономии мощности. Корабль должен был разгоняться по своему гладкому взлетному полю, пока не приобретал скорость подъема от сорока до пятидесяти миль в час, а затем продолжал ускоряться до скоростей, достаточных для конкуренции с пассажирскими поездами в любую погоду.

Хотя можно легко указать на некоторые сомнительные особенности проекта Матуллата, как, например, его странные пропеллеры, нельзя так легко оценить его истинные достоинства. Устройство крыльев с изменяемой геометрией для поперечного управления и руления, на которое он претендовал в своей патентной заявке, оставленной после его смерти, теперь составляет очень важную особенность каждого летательного аппарата. Его плоскости для продольного управления, введенные Максимом, также широко используются сегодня. Принцип распределения нагрузки, который он высоко ценил для уменьшения напряжения и добавления устойчивости, еще предстоит оценить практическим испытанием на более крупных судах, чем любые из ныне действующих. Закрытый корпус для комфорта и экономии на высокой скорости в настоящее время популярен у многих конструкторов.

Одно предварительное предположение Матуллата, сделанное на авторитете Максима и Лэнгли, заключалось в том, что трение воздуха является пренебрежимо малой частью общего сопротивления, с которым сталкиваются корпус, каркас и поверхности парусов. Принимая их экспериментальный вывод, он спроектировал летательный аппарат настолько острым и гладким во всех своих частях, чтобы практически устранить сопротивление давления, или лобовое сопротивление. Без трения о поверхность, с незначительным сопротивлением корпуса и рамы, он мог позволить себе летать под очень небольшим углом, тем самым минимизируя дрейф, или сопротивление крыла, в то же время обеспечивая обильную подъемную силу за счет быстроты полета. Он таким образом пришел, путем холодного вывода из данных тех выдающихся экспериментаторов, к аэроплану, быстрому, как альбатрос, и удивительно экономичному в отношении мощности. Но его финансисты не хотели рисковать на этом предположении. Поэтому он, по их предложению, инициировал систематические измерения трения воздуха на гладких поверхностях, которые продемонстрировали, что в остром аэроплане, летящем под очень небольшим углом, трение поверхности почти равно всем остальным сопротивлениям вместе взятым. Эти результаты были получены и опубликованы через несколько месяцев после его смерти. Они были неблагоприятны для его проекта и для всех проектов достижения высокой скорости в воздухе путем чрезмерного заострения транспортного средства.

Первым динамическим аэропланом с адекватной устойчивостью и мощностью для перевозки человека в продолжительном полете был аппарат профессора Лэнгли. Эта машина была почти дубликатом, в четырехкратном масштабе, бензиновой модели, описанной ранее, которая много раз летала с хорошим внутренним равновесием. Соответственно, были все основания ожидать, что, будучи нагруженным и запущенным, как модель, он будет летать с тем же равновесием и быстротой, даже если его предоставить самому себе. Имея в дополнение живого пилота, снабженного рулями для управления и балансировки, вместе с достаточным количеством топлива для долгого путешествия, он, казалось, обещал еще лучшие результаты, чем модель. Но несчастный случай при запуске так искалечил этот тщательно спроектированный аппарат, что он беспомощно упал, не имея шанса проявить свои способности к поддержанию в воздухе и балансу даже на мгновение в нормальном полете.

Первое испытание произошло 7 сентября 1903 года посреди реки Потомак в Уайдуотере, штат Вирджиния. Аэроплан был помещен на ту же катапульту над лодкой, которая ранее запускала модели в их плавные и быстрые маневры. Пилот занял свое место и запустил 50-сильный двигатель, который вращал пропеллеры без заметной вибрации. Буксиры и катера были расставлены вдоль курса, где они могли быть полезны. Фотографы на воде и вдоль берега были готовы предоставить важные живописные записи эксперимента. Аэроплан был выпущен и помчался по трассе, набрав достаточный ход для нормального полета; но в конце рельсов его резко дернуло вниз передней частью, и он рухнул головой в реку, погрузившись под волны. Поддерживаемый своими поплавками, он быстро поднялся на поверхность вместе со своим бесстрашным пилотом, который не пострадал, и с небольшим повреждением конструкции.

Как показало исследование катапульты и фотографий, растяжка, укреплявшая переднюю пару крыльев, зацепилась за пусковые направляющие и согнулась настолько, что эти крылья потеряли всякую поддержку. Аэроплан, следовательно, не был выпущен в воздух, а был вырван и дернут вниз. Таким образом, запуск ничего не доказал о движущих или парящих способностях машины.

Те, кто понимает принципы авиации, могут судить о достоинствах «аэродрома» Лэнгли по его механическому описанию. Как показано на Таблице XVIII, это был тандемный моноплан, приводимый в движение двумя винтами миделя. Пилот, сидящий в маленькой лодке, мог контролировать равновесие и курс с помощью нескольких устройств; он мог смещать свой вес продольно на 4,5 фута, поперечно на 2,5 фута; он мог поднимать и опускать задний двойной руль, который в нетронутом состоянии обеспечивал устойчивое продольное равновесие по принципу, введенному Пено; он мог управлять вправо и влево, поворачиваясь вокруг своей вертикальной оси, с помощью флюгерного руля, показанного ниже и позади лодки. Линии подъемной силы, тяги пропеллера и сопротивления движению вперед проходили через центроид или вблизи него, тем самым обеспечивая снарядную и гравитационную устойчивость. В этой особенности «аэродром» Лэнгли намного превосходил аппараты его непосредственных предшественников, чьи машины из-за низкого центроида обладали устойчивостью маятника, а не дротика или ласточки. Эти различные устройства в сочетании должны были дать аппарату лучший контроль в свободном полете, чем тот, которым обладали любые из моделей, многократно успешно летавших в умеренную погоду.

Если снарядные и рулевые качества машины Лэнгли превосходили качества ее предшественников, то движущий механизм был еще большим шагом вперед в искусстве авиации. Бензиновый двигатель был чудом легкости, мощности, выносливости и плавности хода. Он весил без аксессуаров 125 фунтов и развивал 52,4 лошадиные силы при фактическом испытании на скорости 930 оборотов в минуту. Со всеми аксессуарами, включая радиатор, охлаждающую воду, насос, баки, карбюратор, катушку зажигания и батареи, он весил 200 фунтов, или едва пять фунтов на лошадиную силу — большое достижение для того времени. Он мог работать много часов непрерывно под полной нагрузкой, потребляя около одного фунта бензина на лошадиную силу в час. Его пять цилиндров, расположенных радиально вокруг одного коленчатого вала, были сделаны из стали, футерованной чугуном, и имели диаметр 5 дюймов при ходе поршня 5,5 дюйма. Его балансировка при работе была отличной. С помощью конических шестерен он вращал два винта со скоростью 700 оборотов в минуту, создавая тягу 480 фунтов, причем винты были очень близкими к истинным геликоидам с отношением шага к диаметру, равным единице, и шириной лопасти 30°, тщательно сформированными из трех радиальных плеч, покрытых парусиной.

Вся машина весила 830 фунтов, включая пилота; имела 1040 квадратных футов поверхности крыла; измерялась 48 футами от кончика до кончика и 52 футами от точки бушприта до конца хвоста; парила со скоростью около 33 футов в секунду и углом полета десять градусов, при этом крылья имели изгиб один к восемнадцати на одной четверти расстояния от их передней кромки. Двойной руль на самом хвосте имел площадь 95 квадратных футов в каждой из своих составных поверхностей.

Из этих цифр, любезно предоставленных г-ном Мэнли, инженером-механиком, ответственным за эксперименты, очевидно, что такой аэроплан имел все оборудование, необходимое для устойчивого полета в течение многих часов в хорошую погоду. Тяга в 490 фунтов на хорошо спроектированных поверхностях должна была легко нести 500 фунтов бензина в дополнение к 830 фунтам регулярного веса корабля и пилота. Это позволило бы машине летать практически весь день без пополнения запасов. Таким образом, представляется, что профессор Лэнгли имел в 1903 году динамический аэроплан, вполне равный во многих отношениях лучшим, которые были разработаны в течение первого десятилетия авиации, и что простая случайность, которую следует ожидать при таких сложных экспериментах, лишила его чести первого полета человека на адекватно управляемой и мощной машине. Совершенно верно, ему не хватало взлетных колес; но как легко было добавить их, поскольку они предлагались много раз. Он опустил переднюю рулевую плоскость, но имел заднюю, выполняющую ту же цель. Худшее, что можно сказать, это то, что ему требовался эквивалент крыльев с изменяемой геометрией для поперечного управления; но в умеренную погоду он мог бы успешно летать без них, как Фарман, Делагранж, Полан полностью продемонстрировали. Кроме того, Лэнгли уже испытал устройство крыльев с изменяемой геометрией и намеревался использовать его на своей большой машине.

Второй запуск был предпринят на реке Потомак близ Вашингтона 8 декабря 1903 года. На этот раз была повреждена задняя растяжка, искалечив задние крылья, так что аэроплан задрал нос и рухнул назад в воду. После некоторого ремонта он был помещен в Смитсоновский институт, где его рама и двигатель до сих пор целы, а крылья были повреждены в аварии и выброшены. Эксперименты были теперь прекращены из-за нехватки средств на их продолжение.

Несмотря на то, что профессор Лэнгли внес большой вклад в науку аэродинамику своими тщательными исследованиями и действительно разработал машину, способную к продолжительному полету при правильном запуске, он подвергся безусловной критике и насмешкам; ибо он нажил врагов среди различных журналистов и мудрецов, отчасти своей официальной секретностью, а отчасти той естественной сдержанностью, которая избегает преждевременной огласки в важных научных предприятиях. Эта безответственная критика в сочетании с прекращением работы, которая должна была принести успех, глубоко опечалила его и, несомненно, ускорила его смерть. Он, однако, имел удовлетворение знать, что несколько компетентных специалистов оценили его труды и продолжат их до обильного плодоношения. За несколько дней до смерти он имел удовлетворение получить от недавно сформированного Аэроклуба Америки следующее сообщение, признающее ценность его усилий по продвижению воздушных путешествий.

Резолюции Аэроклуба Америки

Приняты 20 января 1906 года.

«Принимая во внимание, что наш уважаемый коллега, д-р С. П. Лэнгли, секретарь Смитсоновского института, столкнулся с несчастным случаем при запуске своего аэродрома, тем самым упустив решающее испытание возможностей этой пилотируемой машины, построенной по его моделям, которые много раз успешно летали; и принимая во внимание, что в этом трудном эксперименте он имел право на справедливое суждение и выдающееся внимание из-за своих важных достижений в исследовании законов динамического полета и в постройке успешных летающих моделей; поэтому постановляется

«Постановлено, что Аэроклуб Америки, высоко оценивая вклад д-ра Лэнгли в науку о воздушном передвижении, настоящим выражает ему свою искреннейшую признательность за его труды в качестве пионера в этой важной и сложной науке; и

«Постановлено далее, что копия этих резолюций должна быть отправлена в Совет регентов Смитсоновского института и д-ру Лэнгли».

Это доброе послание от ведущего аэронавтического общества Америки принесло мгновение удовольствия в последние часы жизни выдающегося ученого. «Профессор Лэнгли был на смертном одре, когда эти резолюции были доведены до его сведения, и когда его спросили, что следует сделать с этим сообщением, его жалким ответом было: «Опубликуйте это». Для всех, кто знает его крайнюю неприязнь к огласке в любой форме, этот ответ указывает на то, как остро он чувствовал искажение фактов прессой».

Успех профессора Лэнгли с «аэродромом» был во многом обязан мастерству, энергии и преданности его конструктора и руководителя строительства г-на Чарльза М. Мэнли. Этот талантливый молодой выпускник инженерно-механического факультета Корнеллского университета в 1898 году прямо из аудитории взял на себя главное бремя исследований Лэнгли в области аэродинамики и его практических экспериментов в механическом полете, оставаясь до их завершения в 1904 году. Он был доверенным секретарем и советником своего начальника во всем этом предприятии. Когда в 1900 году д-р Лэнгли стоял в недоумении перед величайшим препятствием в авиации, не в силах найти ни одного производителя в Америке или Европе, который мог бы предоставить практичный двигатель желаемой мощности, легкости и долговечности, Мэнли пришел ему на помощь с конструкцией, которая гарантировала успех и которая привела к созданию замечательного бензинового двигателя, построенного в мастерских Смитсоновского института. Наконец, когда аэроплан был готов к запуску, именно Мэнли вынес долгие недели испытаний в малярийном районе Уайдуотер, преследуемый авариями и плохой погодой, не говоря уже о веселых агентах прессы; и именно он дважды пилотировал тяжеловесный аэродром, запущенный в воздух с неминуемым риском для жизни.

В то время как Лэнгли строил свой большой тандемный моноплан, Уилбур и Орвилл Райт из Дейтона, штат Огайо, разрабатывали биплан, который был улучшением воздушного планера Шаню и Херринга. Это должно было стать их предварительным усилием к достижению непрерывного полета. Их первый продукт, испытанный в Китти-Хок, Северная Каролина, летом 1900 года, показан на Таблице XIX. Основными пунктами отступления от планера Шаню и Херринга были: (1) разместить пилота лежа на нижней поверхности, как впервые предложено и опробовано Уэнемом сорок лет назад; (2) отказаться от вертикального руля; (3) разместить горизонтальный руль спереди, как делали Матуллат и Максим; (4) контролировать поперечный баланс путем изменения углов атаки крыльев, как рекомендовал автор настоящей книги в 1893 году. Из этих четырех модификаций первая была непрактична для общего использования, хотя хороша для парения и, возможно, гонок; вторая была неудовлетворительна и позже заброшена; третья была эффективна и была принята некоторыми авиаторами как улучшение, но отвергнута другими, которые предпочитают задний горизонтальный руль; четвертая оказалась приемлемой для них, как и для различных других изобретателей до и после них.

С этим планером они совершили ряд удовлетворительных полетов. Передний руль и крылья с изменяемой геометрией оказались достаточными для управления аппаратом при полете прямо вперед вниз по песчаным холмам Килл-Девил близ Китти-Хок, Северная Каролина. В этом, как и во всех их машинах до настоящего времени, для взлета и посадки использовались полозья, закрепленные под машиной, как предлагали Адер и другие. С поверхностью 165 квадратных футов они могли планировать вниз по склону 9,5° со скоростью от 25 до 30 миль в час. Это показало лишь умеренную эффективность, но это было начало.

Планер, использованный летом 1901 года, был смоделирован по образцу предыдущего года, но был больше. Он был 22 фута шириной, 14 футов длиной, 6 футов высотой, имел 308 квадратных футов поверхности и весил 108 фунтов. С ним было совершено несколько полетов различной длины до 400 футов. На скорости 24 мили в час гравитация оказывала на воздушный аппарат 2½ лошадиные силы тяги буксировочного троса, показывая эффективность, почти равную эффективности планера Пилчера 1897 года.

В лагере с братьями Райт в 1901 году был г-н Шаню, ведущий аэронавтический эксперт в Америке. Таким образом, они имели преимущество его долгого опыта, как студента авиации, так и практического экспериментатора. С ними были также два других специалиста: г-н Э. К. Хаффейкер, опытный аэронавтический исследователь, который работал последовательно с Лэнгли и Шаню; и д-р Г. А. Спратт, который провел некоторые важные исследования ценности изогнутых поверхностей и перемещения центра давления при изменяющихся углах полета. Многочисленные оживленные конференции с этими джентльменами были поучительны и полезны. Когда сезон закончился, братья вернулись домой и экспериментировали с изогнутыми поверхностями, чтобы улучшить эффективность своего планера.

PLATE XIX.

FIRST WRIGHT GLIDER.

SECOND WRIGHT GLIDER.

Аппарат 1902 года, показанный на илл. XIX, имел две основные несущие поверхности размером 32 на 15 футов каждая и передний руль площадью 15 квадратных футов. Общий вес составлял 116 фунтов. Следует отметить, что теперь применялся вертикальный руль. Это был возврат к конструкции Шаню и Херринга, но после некоторого опыта руль сделали регулируемым, как на аэроплане Хенсона 1842 года. Его площадь составляла 12 квадратных футов, но позже была уменьшена до шести. С этим аппаратом они совершили от 700 до 1000 планирующих полетов за сезон. Он показал большую эффективность, чем его предшественники, а его нормальный угол снижения оценивался в семь градусов или менее. Это было некоторым улучшением по сравнению с эффективностью планера Шаню-Херринга, отчасти, конечно, из-за того, что пилот располагался лежа, а не в более удобной вертикальной позе, принятой позже.

Какими бы ни были улучшения в эффективности и прочности, они имели второстепенное значение по сравнению с мерами по обеспечению продольной устойчивости и ручного управления. Наконец, после десяти лет поисков, появился настоящий планер с достаточно высоким центром тяжести, чтобы минимизировать эффект маятника, и с тремя рулями для создания управляющего момента по трем осям. Эти простые меры были ранее указаны в авиационной литературе и в конце девяностых годов воплощены в аэроплане Маттуллата, но не были испытаны на большой машине из-за его смерти. Удивительно, что из всех практических изобретателей аэропланов г-н Маттуллат был единственным в тот период, кто полностью осознал и принял эти основные идеи перед началом строительства пилотируемого аппарата. Однако следует добавить, что ранее он создавал небольшие летающие модели, которые, возможно, подсказали преимущество кинетической устойчивости и системы управления по трем осям. Если бы Лилиенталь и его последователи, уделявшие так много внимания опыту планирования, начали, подобно Маттуллату, с тремя управляющими поверхностями, они, конечно, избежали бы тех акробатических и живописных «брыканий» в небе, но достигли бы желаемой цели с меньшим риском, затратами времени и средств. Они проявили больше мастерства в управлении строптивым планером, чем в проектировании послушного, обеспечив создание управляющего момента по каждой из трех осей. Если бы они начали с хорошей теории динамического управления, они могли бы полностью обойтись без планирования и начать авиационные полеты с коротких пробежек по ровной поверхности, за которыми последовали бы осторожные прыжки в воздух, по примеру некоторых изобретательных французских авиаторов. Тем не менее, навык балансировки был наконец приобретен, и таким образом планер был готов к установке движущего механизма.

В 1903 году на управляемый планер в Китти-Хок были установлены двигатель мощностью 16 лошадиных сил и винты с двумя лопастями, как показано на илл. XX. Аппарат с двигателем весил 750 фунтов, и его запуск обычно осуществлялся с помощью буксировочного троса и падающего груза, которые помогали аппарату набрать скорость. После многих испытаний и модификаций 17 декабря были совершены первые успешные запуски, числом четыре. Первый полет длился 12 секунд, следующие два — немного дольше, четвертый длился 59 секунд, покрыв расстояние 852 фута над землей при встречном ветре скоростью двадцать миль в час. Поверхностному наблюдателю эти результаты не казались очень значительным прогрессом по сравнению с полетами Адера, но они несли в себе больше перспектив и потенциала для практических полетов. Это были первые взмахи крыльев птенца, наделенного главными существенными органами воздушного передвижения — неуклюжего, но здорового существа, которое неуклонно развивалось на протяжении нескольких поколений. Оно быстро росло, и еще до истечения следующего пятилетия увеличило 59 секунд до стольких же минут.

PLATE XX.

FIRST WRIGHT AËROPLANE (REAR).

FIRST WRIGHT AËROPLANE (SIDE).

Эксперименты продолжались в течение следующих двух лет с возрастающим успехом. В течение сезона 1904 года на поле недалеко от Дейтона было совершено сто пять полетов, некоторые короткие, другие покрывали весь круг поля не менее четырех раз, причем два самых длинных измерялись почти тремя милями каждый, и каждый был выполнен примерно за пять минут. Были внесены различные улучшения в движущий и рулевой механизмы, и постепенно приобреталось повышенное мастерство в маневрировании.

В 1905 году полеты были возобновлены на новом аппарате, воплотившем некоторые изменения, продиктованные опытом, особенно в методе управления. Было совершено сорок девять посадок, повлекших семь поломок, но без травм. 26 сентября был совершен полет на одиннадцать миль. За этим в течение следующих девяти дней последовали полеты на двенадцать, пятнадцать, двадцать одну и двадцать четыре мили при обычной скорости 38 миль в час. После этого полевые испытания прекратились более чем на два года, и аппарат был разобран, чтобы сохранить в тайне способ его конструкции до тех пор, пока не будут оформлены патенты. Поскольку эти результаты и предшествовавшие им представляют необычайный интерес, более полное описание приведено в Приложении IV.

Братья Райт теперь должны были взять на себя в авиации роль осторожных деловых людей. Эксперименты с планерами были научным развлечением и были довольно подробно описаны для инженеров, за исключением тех деталей, которые должны были быть покрыты патентными притязаниями; но детали аппарата с двигателем скрывались или раскрывались скупо. Братья пожертвовали временем и деньгами. Они делали авиацию профессией. Поэтому им должны были возместить расходы. Но если бы они слишком поспешно продемонстрировали свою машину и аэродинамические данные, они могли бы поставить под угрозу свои финансовые интересы, помогая или стимулируя конкурирующих авиаторов. С другой стороны, из-за промедления и сокрытия они могли, в различных отношениях, утратить приоритет и научный авторитет. Планер Шаню был уже известен в Европе, и считалось, что он обладает достаточной эффективностью для успешного полета с существующими двигателями. Их собственные опубликованные эксперименты изучались и повторялись. Поэтому они могли ожидать, что в любой момент какой-нибудь безрассудный или хитрый малый ворвется в воздух и провозгласит всему миру, что их неопубликованные устройства, если они обладали какой-либо новизной, вовсе не являются необходимыми, как они полагали, для начала реального динамического полета. Аэроплан таким образом казался бы внезапным результатом плодотворных и зрелых условий, а не продуктом необычайной оригинальности. Множество авиаторов немедленно появилось бы на свет — шоферы, механики, спортивные джентльмены всех мастей. Поскольку легкие двигатели были теперь доступны, любой интеллигентный ремесленник мог оснастить двигателем змей Харгрейва или планер Шаню и взмыть ввысь. Каждый странный аппарат, спроектированный не слишком абсурдно, летал бы с некоторым успехом. Реклама и призовые деньги развили бы и усовершенствовали различные типы с лихорадочной поспешностью. Но в 1905 году братья Райт не опасались грозного или неминуемого вторжения в небо. Иностранный «пугало» отставал на пять лет, будучи незнакомым с практикой на песчаных холмах и крылом с изменяемой геометрией. Поэтому они решили рискнуть, утаив свои данные и скрыв свой аппарат. Это была любопытная ситуация; Лэнгли и Мэнли, создавшие первый аэроплан, наделенный всеми существенными возможностями продолжительного полета, были связаны официальной секретностью; Райты, у которых была готовая машина, испытанная и вполне готовая к публичной демонстрации, были стеснены коммерческой тайной. Эти молчаливые лидеры в авиации представляли собой приятный контраст с крикливым братством, которое в ежедневной прессе объявляло о надвигающихся чудесах, которые так и не материализовались.

Тот же 1905 год, который увенчал наибольшим успехом частные полеты братьев Райт, привлек необычное внимание к четвертьвековым экспериментам профессора Дж. Дж. Монтгомери из колледжа Санта-Клара, Санта-Клара, Калифорния. Он уделял много внимания науке авиации, особенно пассивному полету, и сконструировал несколько успешных планеров, управляемых им самим или его друзьями. Самым замечательным из этих аппаратов был планер, напоминающий по внешнему виду тандемный моноплан Лэнгли, но имеющий средства для изменения кривизны крыла во время полета, тем самым изменяя подъемную силу на таком крыле и позволяя оператору контролировать равновесие и направление во время своих планирующих полетов в воздухе.

29 апреля 1905 года планер этой конструкции весом сорок пять фунтов, несущий бесстрашного парашютиста Дэниела Мэлони, был поднят с территории колледжа на воздушном шаре с горячим воздухом на высоту 4000 футов, а затем отцеплен. «В ходе спуска, — пишет один из его учеников, — были выполнены самые необычайные и сложные маневры — спиральные и круговые повороты выполнялись с легкостью и грацией, почти не поддающимися описанию, горизонтальный полет совершался по ветру и против него, эволюции «восьмеркой» выполнялись без труда, а головокружительные пикирования заканчивались резким прекращением движения путем изменения углов поверхностей крыльев. Временами скорость, по оценкам очевидцев, превышала шестьдесят восемь миль в час, и все же после полета протяженностью около восьми миль за двадцать минут аппарат был опущен на заранее обозначенное место, в трех четвертях мили от того места, где был выпущен шар, так мягко, что авиатор даже не вздрогнул, несмотря на то, что он был вынужден приземлиться на ноги, а не на специальное посадочное устройство». Это смелое выступление поразило мир, и больше всего специалистов, которые все это время знали, что такой подвиг осуществим. Поскольку дальнейшее описание замечательных экспериментов профессора Монтгомери может заинтересовать читателя, ниже приводится отчет, написанный им самим, взятый из журнала «Aëronautics» за январь 1909 года:

«Когда я начал практическую демонстрацию в своей работе с аэропланами, передо мной стояли три задачи. Во-первых, равновесие; во-вторых, полное управление; и в-третьих, длительный или парящий полет. В начале я сконструировал и испытал три комплекта моделей, каждая из которых превосходила предыдущую в отношении продолжительности их парящих способностей, но все были одинаково совершенны в отношении равновесия и управления. Эти модели испытывались путем сбрасывания их с троса, натянутого между двумя горными вершинами, с различными нагрузками, регулировками и положениями. И не имело значения, были ли модели сброшены вверх ногами или в любом другом мыслимом положении, они всегда немедленно находили свое равновесие и безопасно планировали на землю».

«Затем я сконструировал большую машину по образцу первой модели и с помощью трех друзей-ковбоев лично совершил ряд полетов в крутых горах недалеко от Сан-Хуана (в ста милях отсюда). При совершении этих полетов я просто брал аэроплан и делал прыжок с разбега. Эти испытания были прекращены после того, как я при приземлении наступил ногой в нору суслика и повредил ногу».

PLATE XXI.

MONTGOMERY’S AËROPLANE.

«В следующем году я начал работу в большем масштабе, наняв аэронавтов для управления моим аэропланом, сбрасываемым с воздушных шаров. Во время этой работы я использовал пять воздушных шаров с горячим воздухом и один газовый шар, пять или шесть аэропланов, трех пилотов — Мэлони, Уилки и Дефолко — и имел в своем списке шестнадцать кандидатов, а также тренировочную станцию для подготовки любого из них, когда они мне понадобятся».

«Выступления проводились в Санта-Крус, Сан-Хосе, Санта-Кларе, Окленде и Сакраменто. Полеты, которые совершались, вместо того чтобы быть случайными делами, проходили в порядке безопасности и развития. В первом полете аэронавта аэроплан был устроен так, что пилот имел мало свободы действий, следовательно, он мог совершить только ограниченный полет. В некоторых из первых полетов аэроплан делал немногим больше, чем оседал в воздухе. Но по мере того, как пилот приобретал опыт в каждом последующем полете, я менял регулировки, давая ему больше свободы действий, чтобы он мог совершать более длительные полеты и более разнообразные движения в полетах. Но ни в одном из полетов у меня не были установлены регулировки так, чтобы пилоты имели полную свободу, так как я не считал, что они обладают необходимыми знаниями и опытом, необходимыми для их безопасности; и, следовательно, ни один из моих аэропланов не был запущен в таком виде, чтобы пилот мог производить регулировки, необходимые для полноценного полета».

«Этот образ действий вызывал немало проблем с аэронавтами или пилотами, которые имели безграничную уверенность и хотели совершать длительные полеты после первых нескольких попыток, но я счел это необходимым, так как они казались медлительными в понимании важных элементов и были слишком склонны к риску. Чтобы дать им полные знания в этих вопросах, я разрабатывал планы большой стартовой станции на хребте Маунт-Гамильтон, с которой я мог бы запускать аэроплан, способный нести двоих, одного из моих аэронавтов и меня самого, чтобы я мог обучать его на демонстрации. Но бедствия, последовавшие за великим землетрясением, полностью остановили всю мою работу в этом направлении. Полеты, которые были совершены, были только первыми из серии с аэропланами, созданными по образцу первой модели. Не было построено ни одного аэроплана по двум другим моделям, так как я не дал полной демонстрации работы первой, хотя была проделана некоторая замечательная и поразительная работа. Однажды Мэлони, пытаясь сделать очень крутой поворот во время быстрого полета, нажал очень сильно на стремя, которое придает винтообразную форму крыльям, и сделал боковое сальто. Траектория аппарата была очень похожа на один виток штопора. После этого движения аппарат продолжил свой обычный курс. А впоследствии Уилки, не желая отставать от Мэлони, сказал своим друзьям, что сделает то же самое, и в последующем полете сделал два боковых сальто, одно в одном направлении, а другое в противоположном, затем сделал глубокое пикирование и длинное планирование, и, находясь примерно в трехстах футах в воздухе, внезапно остановил аэроплан и опустился на землю. После этих выходок я уменьшил степень возможного изменения формы поверхности крыла, чтобы допустить только прямолинейное движение или только длинные кривые при повороте».

«Во время моей работы у меня было несколько придирчивых критиков, которых я заставил замолчать этим постоянным предложением: если они внесут тысячу долларов, я покрою ее в этом предложении. Я привяжу 150-фунтовый мешок с песком на сиденье пилота, произведу необходимые регулировки и отправлю вверх аэроплан вверх ногами с воздушным шаром, аэроплан должен быть освобожден с помощью запального шнура. Если аэроплан не выпрямится немедленно, не совершит полет и не приземлится благополучно, деньги — их».

«Теперь слово о несчастном случае со смертельным исходом. Обстоятельства таковы: восхождение было устроено, чтобы развлечь воинскую часть, в которой было много друзей Мэлони, и он сказал им, что совершит самый сенсационный полет, о котором они когда-либо слышали. Когда воздушный шар поднимался с аэропланом, опускающийся оттяжной трос захлестнулся вокруг правого крыла и сломал стойку, которая крепила два задних крыла, а также обеспечивала управление хвостом. Мы кричали Мэлони, что машина сломана, но он, вероятно, не слышал нас, так как в то же время говорил: «Ура воздушному кораблю Монтгомери», и, поскольку поломка была позади него, он мог ее не заметить. Знал ли он о поломке или нет, и если знал, то пошел ли он на риск, чтобы не разочаровать своих друзей? Во всяком случае, когда машина начала свой полет, задние крылья начали хлопать (тем самым указывая, что они ослабли), машина перевернулась на спину и опускалась немного быстрее, чем парашют. Когда мы добрались до Мэлони, он был без сознания и прожил всего тридцать минут. Единственным следом какого-либо рода на нем была царапина от проволоки на боковой стороне шеи. Шесть присутствовавших врачей были озадачены причиной его смерти. Это удивительно для вертикального спуска с высоты более 2000 футов».

ГЛАВА X

ADVENT OF PUBLIC FLYING

В 1903 году г-н Эрнест Аршдекон, вдохновленный конференцией с г-ном Шаню на собрании Аэроклуба Франции, учредил приз в 3000 франков, который должен был быть присужден первому человеку, который проплывет или пролетит 25 метров с максимальным снижением, не превышающим одной трети дальности. До сих пор никто ни в одном полушарии не летал на практичном аппарате, но различные авиаторы усердно «оперяли свои крылья». Капитан Фербер был последователем Лилиенталя с 1898 года и учеником г-на Шаню с 1891 года. Десятки приверженцев во Франции, не говоря уже о других странах, вступили или собирались вступить на авиационное поприще. Сам Аршдекон, Вуазен, Блерио, Эсно-Пельтри, Вуя, Делагранж, Татен, Корню, Базен, Левавассер и многие другие были стойкими апостолами аппаратов тяжелее воздуха. Многие из них были учениками Лилиенталя, но всем им суждено было остаться позади порывистого «хенсонита», который не мог осознать необходимость тратить месяцы или годы, осторожно скатываясь с холма, чтобы приобрести ловкость, необходимую для того, чтобы пустить летающую колесницу по равнине.

В 1906 году, в то время как многие авиаторы в Европе разрабатывали летательные аппараты и осторожно испытывали их различными способами, планируя над песком или водой, или раскачиваясь на высоком тросе или вращающемся рычаге, сеньор Альберто Сантос-Дюмон из Бразилии представил во Франции причудливый и грубый биплан, показанный на илл. XXII. Аэродинамически это не было большим улучшением по сравнению с аэропланом сэра Джорджа Кэли, построенным 98 лет назад; но у него был бензиновый двигатель, мощность и легкость которого поразили бы того талантливого пионера авиации. Двигатель был восьмицилиндровым «Антуанетт», весившим 170 фунтов и развивавшим 50 лошадиных сил. Винт, состоящий из двух алюминиевых лопастей, имел диаметр два метра, шаг один метр, был установлен на валу двигателя и при 1500 оборотах в минуту давал тягу 330 фунтов. Общая подъемная поверхность аэроплана составляла 650 квадратных футов, а вес, включая пилота, — 645 фунтов. Этот птицеподобный аппарат двигался по воздуху хвостом вперед, имея винт сзади, а пилот находился в небольшой корзине прямо перед крыльями. С помощью штурвала и рычага он мог управлять «хвостом», т. е. передним рулем, в стороны и по вертикали, таким образом управляя аппаратом в двух направлениях. Боковое равновесие сохранялось автоматически за счет двугранного наклона крыльев, чему иногда помогал пилот, перенося свой вес вправо или влево.

После нескольких дней предварительной настройки и испытаний Сантос-Дюмон был готов к рывку на своем новом аэромобиле. 22 августа 1906 года он совершил короткий пробный полет, первый, свидетелем которого стали в Европе после тайного эксперимента Адера. 23 октября он быстро прогнал эту странную машину по земле и смело взмыл в воздух, пролетая над взволнованными зрителями со скоростью 25 миль в час и покрыв расстояние 200 футов, тем самым завоевав кубок Аршдекона. Снова 12 ноября 1906 года он совершил четыре полета, последний из которых покрыл 220 метров за двадцать одну секунду, тем самым получив приз в 1500 франков, предложенный Аэроклубом Франции первому человеку, который пролетит 100 метров. Демонстрация была проведена перед широкой публикой и техническими свидетелями, включая официальный комитет Аэроклуба Франции, который сообщил, что аэроплан сохранял хорошее равновесие и истинную скорость парения, независимую от приобретенного импульса.

По сути, достижения 12 ноября были грубыми и примитивными; но по моральному эффекту они были очень важны. Они ознаменовали начало публичных полетов на аэропланах перед профессиональным и светским миром. Не было никакой патентной механики, которую нужно было скрывать, никакого секрета, который нужно было утаивать от конкурентов, как это окутывало работу более осмотрительных авиаторов в Европе и Америке. Если Сантос-Дюмон и не был первым, кто полетел, он был первым изобретателем аэроплана, который отдал свое искусство миру и открыл настоящие публичные полеты в присутствии технических специалистов, так же как он положил начало современному моторному воздухоплаванию. Его либеральный энтузиазм и энтузиазм его коллег, как аэропланистов, так и покровителей, быстро сделали Францию главной ареной авиации в мире, по крайней мере на данный момент. Зараза, конечно, быстро распространится и охватит весь цивилизованный мир.

Нетрадиционный рывок Сантос-Дюмона в воздух прозвучал как похоронный звон по «лилиентализму». Этот медленный метод служил для того, чтобы с пользой проводить время в девяностые годы, пока бензиновый двигатель еще развивался. Но имея в руках «Антуанетт», какой живой человек, особенно какой живой француз, мог возиться долгие годы на песчаных холмах? Почему бы не установить аппарат на маленькие колеса и не сделать осторожную маленькую пробежку; затем, после некоторой настройки, сделать больше пробежек, за которыми последуют безобидные прыжковые полеты? Это было бы так легко, так увлекательно, так поучительно. Насколько лучше, чем совершать две тысячи предварительных прыжков вниз по склону холма с телом, болтающимся в воздухе, чтобы сохранить равновесие, а затем переделывать всю раму, прежде чем можно будет успешно применить двигатель! Двигатель «Антуанетт», установленный на грамотно спроектированном аэроплане Хенсона, сделал бы ненужной всю школу Лилиенталя. Однако они проделали благородную и своевременную работу, ожидая развития бензинового двигателя. Эта школа добилась успеха окольным путем, потому что метод Хенсона не был доступен до нынешнего века из-за отсутствия дешевого, легкого двигателя. Когда он появился, «лилиентализм» быстро сошел на нет. Другими словами, метод Лилиенталя был преходящим удобством, а не необходимостью. Его можно было бы очень выгодно использовать во времена Кэли для развития искусства планирования и парения; но во времена Сантос-Дюмона и его коллег полет по методу Хенсона ворвался бы в мир благодаря своей превосходной ценности и сопутствующему прогрессу, даже если бы школы Лилиенталя никогда не существовало. Это иллюстрируется тем фактом, что Сантос-Дюмон преуспел без помощи приверженцев песчаных холмов.

PLATE XXII.

SANTOS-DUMONT’S BIPLANE.

Photo E. Levick, N. Y.

SANTOS-DUMONT’S DEMOISELLE.

(Courtesy A. J. Moisant.)

Следующим смелым аэропланистом, взбудоражившим мир авиации, был Анри Фарман, также приверженец летательного аппарата на колесах. Он был опытным автомобилистом, поэтому привык к быстрой езде. Летом 1907 года он получил от братьев Вуазен аэроплан, показанный на илл. XXIII. С ним он совершил ряд предварительных полетов осенью, доказав, что его аэроплан обладает подходящей устойчивостью и движущей силой. 26 октября на правительственном плацу в Исси-ле-Мулино он превзошел рекорд Сантос-Дюмона, пролетев 771 метр. Но это было для него второстепенным; он готовился выиграть приз Дойч-Аршдекона в 50 000 франков, предложенный первому человеку, который пролетит один километр по возвратному маршруту. 12 января он созвал комитет Аэроклуба Франции, чтобы засвидетельствовать испытание на следующий день. На следующее утро в десять часов, при спокойной и ясной погоде, его большая машина пробежала сто ярдов по курсу, затем грациозно поднялась в воздух и устремилась к 500-метровому столбу. Здесь, сделав широкий поворот, она благополучно развернулась и вернулась, пройдя линию старта в элегантном полете, тем самым выиграв главный приз.

Аппарат, с помощью которого Фарман достиг своего первого успеха и который в общих чертах напоминает его последующие триумфальные летательные аппараты, кажется гибридом змея Харгрейва и планера Шаню, имеющим горизонтальную рулевую плоскость Максима спереди. Как показано на рисунке, он был установлен на четырех велосипедных колесах; управлялся вверх и вниз передней плоскостью, а в стороны — коробчатым рулем, видимым сзади. Пилот, сидящий между большими несущими поверхностями и перед своим двигателем, управлял этими рулями отдельно, нажимая или вращая штурвал, и способствовал автоматическому боковому равновесию, раскачивая свое тело. Аппарат имел 559 квадратных футов несущей поверхности, весил 1100 фунтов и нес 50-сильный двигатель «Антуанетт», приводящий в действие единственный двухлопастной алюминиевый пропеллер диаметром 6,9 фута с шагом 3,6 фута, напрямую соединенный с валом двигателя. Устойчивость в мягкую погоду была настолько велика, что Фарман за первые несколько недель практики совершил более 200 полетов длиной от 100 до 500 ярдов без серьезных происшествий. Однако в порывистую погоду его машина была недостаточно устойчивой и небезопасной вблизи земли. Это возражение было устранено позже путем добавления гибких краев крыльев для контроля бокового равновесия.

Эпоха призовых полетов была таким образом довольно уверенно открыта слабыми, но очень важными публичными демонстрациями Сантос-Дюмона и Анри Фармана. Другие публичные летуны быстро последовали за ними. Делагранж, Блерио, Кертисс вскоре стали международными фигурами, не говоря уже о многочисленных более поздних авиаторах. Это были люди оригинальности, мастерства и энергии, которые вскоре оказались на переднем крае, оспаривая мировые лавры и славно их завоевывая.

PLATE XXIII.

FARMAN BIPLANE, 1908.

(Courtesy W. J. Hammer.)

FARMAN BIPLANE, 1909.

HARMON IN FARMAN BIPLANE.

Леон Делагранж, скульптор-изобретатель, который первым продемонстрировал биплан 30 марта 1907 года, в 1908 году стремился перелететь Фармана. Теперь он усердно практиковался на военном плацу в Исси-ле-Мулино, большом поле, которое военный министр разрешил Аэроклубу Франции использовать для таких целей. Здесь он и Фарман в дружеском соревновании летали изо дня в день по постепенно увеличивающимся курсам. Временами к ним присоединялись другие авиаторы, и таким образом плац в Исси стал знаменит как авиационная школа.

Новый соперник Фармана добился поразительного прогресса во время тех частых испытаний в марте 1908 года. «Только представьте, — говорит он, — что в течение недели я смог завершить свое образование как авиатор». 17 марта он совершил официальный полет на 269,6 метра, тем самым выиграв приз в 200 франков, предложенный Аэроклубом Франции для новичка, который пролетит более 200 метров. Четыре дня спустя он вступил в состязание с Фарманом. Были установлены два столба на расстоянии 500 метров друг от друга, чтобы отметить точки, вокруг которых должны были соревноваться люди. Машины были выведены из своих ангаров утром, тускло поблескивая сквозь густой туман, и прошли некоторые предварительные испытания. Затем Фарман совершил полет на 2004,8 метра, дважды облетев курс за 3 минуты 31 секунду. Таким образом, он утроил свой полет, принесший главный приз в январе. Вскоре Делагранж поднялся в воздух и пролетел 1500 метров за 2,5 минуты. Будучи побежденным Фарманом, он пригласил своего успешного соперника занять место позади него, и они вдвоем улетели низко над землей, покрыв расстояние 50 метров. Это была первая поездка, когда-либо совершенная двумя людьми на одной летающей машине. Впервые также две машины летели в соревновании по значительному курсу.

Делагранж продолжал преследовать Фармана в борьбе за чемпионство. 11 апреля он пролетел 2500 метров и превысил бы официальный рекорд Фармана в 2004 метра, если бы не коснулся земли. На следующий день он вызвал официальный комитет Аэроклуба Франции, чтобы засвидетельствовать и замерить время его выступления. Столбы были установлены в углах треугольника на расстоянии 350, 200 и 275 футов друг от друга соответственно. Вокруг этого курса он пролетел почти пять раз, покрыв расстояние 5575 метров за 9¼ минут. Из этого диапазона последние 3925 метров были покрыты без касания земли. Таким образом, наконец, он перелетел Фармана и установил новый официальный рекорд, причем общее расстояние, фактически покрытое, составило около десяти километров, или примерно шесть миль. Это положило конец, по крайней мере временно, дружескому соревнованию в Исси; ибо теперь авиаторы разделились: Фарман отправился в Бельгию, Делагранж — в Италию.

Удача Делагранжа сопровождала его за границей. 24 мая он провел несколько впечатляющих демонстраций на Марсовом поле в Риме в присутствии военного министра и тридцати тысяч человек. 27 мая он летал перед королем и королевой Италии и многими другими придворными особами, оставаясь в воздухе девять с половиной минут, тем самым превзойдя все предыдущие европейские рекорды по выносливости и дальности. Но это было только предварительно. Утром 30 мая он снова вышел на Марсово поле, дул легкий ветерок. Его машина быстро покатилась по земле, затем грациозно описала десять кругов в воздухе на высоте от четырех до семи метров, покрыв официальное расстояние 12,75 километра и оставаясь в воздухе 15 минут 26 секунд. 22 июня в Милане он летал перед 15 000 человек на Марсовом поле, покрыв семнадцать километров за 16 минут 30 секунд. Наконец, 6 сентября в Исси-ле-Мулино он пролетел 29 минут 54 секунды, покрыв 14,8 мили, что стало его главным достижением за год. Поскольку два только что упомянутых полета превзошли все предыдущие официальные по продолжительности, кажется, что Делагранж четыре раза побил мировой рекорд в течение пяти месяцев, увеличив свое собственное время с шести с половиной минут в апреле до примерно тридцати минут в сентябре, или почти в пять раз.

Тем временем Фарман делал быстрые успехи, собирая призы и завоевывая широкую известность. 30 мая в Генте, Бельгия, взяв с собой г-на Аршдекона, он пролетел 1241 метр на высоте семи метров. Таким образом, он установил новый рекорд с двумя людьми и выиграл пари на 1200 франков, заключенное с Сантос-Дюмоном и Аршдеконом против г-на Шаррона, который утверждал, что летательный аппарат не сможет в течение года нести двух человек весом по шестьдесят килограммов каждый. 6 июня он пролетел 20 минут 20 секунд, покрыв 19,7 километра, тем самым снова увеличив мировой рекорд и выиграв приз Арманго в десять тысяч франков для первого авиатора, который продержится в воздухе пятнадцать минут во Франции. 29 сентября и 2 октября в Шалоне он последовательно увеличивал мировой рекорд и достиг своих лучших результатов за год. Первое из этих испытаний длилось 42 минуты, покрыв 24,5 мили; второе длилось 44,5 минуты, покрыв 25 миль. Этот последний полет был в сорок раз длиннее январского, который принес ему главный приз в пятьдесят тысяч франков, и является хорошим показателем удивительного прогресса в авиации, достигнутого во Франции в течение 1908 года. Между этими двумя выступлениями, 30 сентября, он совершил перелет из Шалона в Реймс, расстояние 27 километров, за двадцать минут. Этот полет был совершен над деревьями и домами, иногда на высоте 200 футов, и был первым перелетом из города в город, когда-либо совершенным. На следующий день он выиграл приз в 500 франков за высоту, пролетая над воздушными шарами в 82 футах от земли. Таков был оживленный темп, который Фарман задал остальному миру.

Г-н Кертисс пришел в бизнес по строительству и эксплуатации воздушных кораблей и летательных машин благодаря частым контактам с изобретателями, которые приходили на его велосипедный завод в Хаммондспорте, штат Нью-Йорк, за помощью в проектировании и строительстве воздушных судов. Его особенно искали как конструктора движущего механизма, так как он обладал особым мастерством и опытом в производстве легких бензиновых двигателей. Как эксперт по двигателям, он был приглашен в лабораторию доктора Александра Грэма Белла в Бейн-Бри, недалеко от Баддека, Новая Шотландия, летом 1907 года. Доктор Белл разработал свои удивительно легкие, прочные и устойчивые тетраэдрические змеи до такой степени, что хотел превратить их в «аэродромы», применив легкий движущий механизм. Соответственно, он пригласил двух молодых канадских инженеров, Ф. У. Болдуина и Дж. А. Д. Маккерди, проконсультироваться с ним относительно структурных деталей его предполагаемого летательного аппарата и заключил контракт с г-ном Кертиссом на поставку движущей силы. Эти джентльмены вместе с лейтенантом Т. Селфриджем, гостем доктора Белла, развили так много независимых идей, что миссис Белл предложила преимущество формирования научной организации, одновременно предложив капитал, необходимый для экспериментов. Действуя по этому совету и щедрому предложению, они сформировали ныне знаменитую Авиационную экспериментальную ассоциацию, целью которой было создание практического аэроплана, движимого по воздуху собственной движущей силой и несущего человека.

PLATE XXIV.

THE RED WING.

CURTISS BIPLANE.

CURTISS BIPLANE WITH PONTOONS.

После нескольких предварительных планирующих полетов под уклон и исследований с безмоторным аэропланом, ассоциация 12 марта 1908 года представила свою первую динамическую машину, «Red Wing», показанную на илл. XXIV, чтобы разогнать ее по льду озера Кьюка, недалеко от завода Кертисса; цель состояла не в том, чтобы летать, а в том, чтобы проверить эффект вертикального руля. К удивлению двадцати пяти наблюдателей, машина, пробежав двести футов по льду, безмятежно поднялась в воздух и пролетела 319 футов. «Это, — говорит доктор Белл, — была первая публичная демонстрация полета аппарата тяжелее воздуха в Америке». Примечательно также, что эта машина была завершена и готова к испытаниям менее чем через семь недель с момента начала. Ее конструкция, хотя и воплощала предложения каждого члена ассоциации, приписывалась главным образом лейтенанту Селфриджу, который принял ведущее участие в разработке планов и дал им свое окончательное одобрение, поскольку ассоциация намеревалась предложить каждому человеку шанс создать летательную машину по своим собственным представлениям, подкрепленную опытом и либеральными советами своих товарищей.

Поскольку преимущество полетов со льда было предложено за несколько лет до смерти Лилиенталя, кажется удивительным, что этот метод не дал важных результатов раньше в развитии авиации. Ровное ледяное поле — такое идеальное место для испытания динамического аэроплана, что предыдущий опыт планирования казался бы ненужным, при условии, что машины были спроектированы с достаточным знанием элементарных принципов устойчивости и управления. Даже практика на планерах могла бы эффективно проводиться над ровным ледяным полем после того, как импульс был приобретен с помощью силы тяжести или буксировочного троса. Имея достаточный импульс, авиатор мог осторожно проверить свои рули, не поднимаясь, затем, после небольшого опыта, совершить короткие планирующие полеты в воздухе и, таким образом, быть готовым к установке двигателя. Приземление или падение на ровный лед на большой горизонтальной скорости с небольшой высоты гораздо менее болезненно, чем падение на землю, как знает по опыту каждый смелый конькобежец.

Аэроплан II, спроектированный г-ном Болдуином при содействии его коллег и их общего опыта, напоминал аппарат лейтенанта Селфриджа в ферменной конструкции своих поверхностей корпуса, но был установлен на колесах и снабжен торсионными законцовками крыльев для бокового управления. При испытании он оказался легким в запуске и посадке, помимо того, что очень быстро реагировал на управление тремя рулями. В руках г-на Кертисса 22 мая этот аэроплан, названный «White Wing», пролетел 1017 футов за 19 секунд и плавно приземлился на вспаханное поле. Это в то время был самый длинный полет, когда-либо совершенный авиатором в его первой поездке на аппарате тяжелее воздуха.

Теперь настала очередь г-на Кертисса быть капитаном проектирования и строительства. Под его руководством аэроплан III, названный «June Bug», был представлен в месяц медовых месяцев. Он отличался от двух предыдущих наличием коробчатого хвоста; а также покрытием из нансука вместо красного и белого шелка, которые характеризовали «Red Wing» и «White Wing».

После некоторой практики этот летательный аппарат вел себя так хорошо, что казался способным выиграть кубок «Scientific American», предложенный за публичный полет на один километр по прямой. Соответственно, официальное испытание было организовано с комитетом Аэроклуба Америки на четвертое июля 1908 года. Это был первый официальный полет в западном полушарии, и он оказался во всех отношениях наиболее удовлетворительным. Машина пролетела 2000 ярдов по S-образному курсу со скоростью 39 миль в час, продемонстрировала восхитительное управление и имела достаточную движущую силу. Выступление было намеком и предзнаменованием победных полетов, которые должны были состояться в следующем году. Поскольку Ассоциация теперь отправилась в летний дом доктора Белла, эксперименты в Хаммондспорте завершились на этот сезон.

1908 год также принес счастливое завершение долгим и настойчивым экспериментам Луи Блерио, самого прославленного пионера и чемпиона моноплана. Начав в 1900 году, он пробовал один тип летательной машины за другим, пока не стал всемирно известным благодаря своей изобретательности, смелости, живописным авариям и спасениям на волосок от смерти. Пока он не был убит, он был уверен в прогрессе; ибо у него были все данные, обеспечивающие успех. Он обладал энергией ранней зрелости, родившись в 1872 году; он имел основательную техническую подготовку Центральной школы искусств и мануфактур, которую окончил в 1895 году; он обладал необычайным талантом к изобретательству и конструкторским деталям; он обладал доблестью, мужеством и хладнокровием, необходимыми для испытания строптивых и опасных летательных аппаратов; он находился в самом активном центре авиации в мире; у него также были достаточные средства. Если он поздно достиг успеха, то это потому, что он предпочитал развивать оригинальные идеи и не мог довольствоваться простым копированием своих предшественников.

Как и многие другие новички в авиации, Блерио начал с попытки построить машину с машущими крыльями, которая должна была летать, как птица. Она должна была приводиться в действие двигателем на углекислом газе. В 1904 году он отказался от своей первой машины птичьего типа и обратился к аэропланам, начав с биплана типа Фармана или Вуазена. Его вторая машина была построена Габриэлем Вуазеном, одним из самых опытных пионеров-производителей аэропланов. Этот биплан, не оснащенный двигателем, был установлен на поплавках, буксировался по Сене моторной лодкой и поднялся с поверхности, неся Вуазена в качестве пилота. «Blériot III», состоящий из эллиптических ячеек или несущих поверхностей и оснащенный двумя двигателями «Антуанетт» по 25 лошадиных сил каждый, был испытан без успеха на озере Энгиен в течение 1905–6 годов. «Blériot IV» был сделан из четырехугольных ячеек и запущен в Багателе в 1906 году, неся солдата Пейре; но разбился о землю в своем первом испытании. Наконец, в 1907 году «Blériot V», на который сел сам изобретатель, поднялся в воздух и успешно полетел, но ему не хватало устойчивости. Его шестой аэроплан был типа Лэнгли, оснащенный 24-сильным двигателем, затем 50-сильным «Антуанетт»; но он был неустойчив в продольном направлении. Однажды он преодолел 184 метра, затем упал с высоты 25 метров и был разбит о землю. Его седьмой был одним из самых быстрых из когда-либо построенных, развивавшим скорость почти 80 километров в час и в двух частных испытаниях покрывшим расстояние 500 метров. Таким образом, семь лет пролетели, оставив Блерио все еще в пробном периоде его работы. Но теперь он был на пороге карьеры блестящего успеха, который вскоре принес ему высшие почести на родине и во всем мире.

После различных второстепенных полетов весной и летом 1908 года Блерио 31 октября того знаменательного в авиации года решил предпринять путешествие по пересеченной местности, как это сделал Фарман днем ранее. Как помнится, Фарман летел из Шалона в Реймс над деревьями и домами, расстояние почти 17 миль, тем самым совершив первый в истории перелет из города в город. Блерио собирался немедленно улучшить этот рекорд, пролетев по замкнутому кругу, охватывающему несколько деревень.

Его знаменитый полет по пересеченной местности был направлен из Тури в Артене, деревню в девяти милях оттуда. Оседлав свой аэроплан «VIII-ter» в середине дня, в присутствии большого собрания, Блерио последовал курсом, показанным на рис. 40. В окрестностях Артене он приземлился на несколько минут. После небольшого ремонта своего магнето он снова поднялся, развернулся и взял курс на дом. На полпути своего обратного пути он снова остановился на несколько минут в деревне Сантильи; затем легко снова поднялся и полетел в окрестности своего стартового пункта. Таким образом, он пролетел около 17 миль по замкнутому кругу. Это выступление, вместе с выступлением Фармана днем ранее, положило начало периоду воздушных путешествий на аппаратах тяжелее воздуха. Оно настолько сильно повлияло на чувства общества, что в Тури был воздвигнут памятник в ознаменование славного достижения.

PLATE XXV.

BLÉRIOT FLYING OVER TOURY-ARTENAY CIRCUIT.

BLÉRIOT MONOPLANE NO. VIII.

BLÉRIOT MONOPLANE NO. IX.

Fig. 40.—Blériot’s Toury-artenay Aëroplane Circuit, 1908.

Хороший вид на знаменитый моноплан в его прославленном путешествии по пересеченной местности представлен на илл. XXV. Он состоял из единственной несущей поверхности, прочно прикрепленной к длинному ферменному позвоночнику, установленному на трех колесах и несущему на переднем конце бензиновый двигатель и пропеллер, а на заднем конце — два руля, причем третий, или боковой, руль был помещен на законцовках крыльев. Часть ферменной рамы была покрыта, чтобы минимизировать атмосферное сопротивление раме, пилоту и двигателю. Вертикальный руль сзади поворачивал машину вправо или влево; горизонтальный задний руль контролировал высоту и тангаж машины; торсионные законцовки крыльев контролировали боковую устойчивость и могли использоваться для наклона аэроплана или проверки его крена, как в машинах Райта и Кертисса. Аппарат демонстрировал легкое равновесие в воздухе и обладал хорошей устойчивостью благодаря своей стреловидной структуре и системе управления с тремя рулями. Это был сильный соперник ранее замеченных бипланов и вестник лучших вещей, которые должны были прийти.

Тем временем братья Райт возобновили свою полевую практику. В течение мая 1908 года они испытывали свой знаменитый аэроплан 1905 года, оснащенный увеличенной мощностью двигателя и несущий двух пассажиров в вертикальном положении. Было совершено несколько коротких полетов на скоростях от 41 до 44 миль в час, показывающих, что весь механизм был адекватным и эффективным. Но 14 мая ложное нажатие на рычаг, сделанное Уилбуром Райтом, привело летательный аппарат к земле, разбив его слишком сильно, чтобы его можно было отремонтировать за несколько дней, доступных для экспериментов. Эти полеты были лишь предварительными к официальным испытаниям, назначенным на приближающееся лето; ибо братья заключили контракт на поставку одной машины Корпусу связи Соединенных Штатов, другой — французскому синдикату.

Главный офицер связи армии Соединенных Штатов в декабре 1907 года выпустил спецификации и пригласил заявки на летательную машину, по-видимому, далеко опережающую искусство. Летательный аппарат должен был нести двух человек общим весом 350 фунтов, должен был оставаться в воздухе один час непрерывно и должен был поддерживать среднюю скорость 40 миль в час в полете по пересеченной местности туда и обратно, покрывая расстояние десять миль. Подрядчик должен был обучить двух офицеров управлять летательным аппаратом. Кроме того, машина должна была быть способна пролететь 125 миль без остановки. Требования казались суровыми даже тем, кто хорошо разбирался в авиации. Тем не менее, были получены две заявки; одна от братьев Райт на биплан стоимостью 25 000 долларов, другая от г-на А. М. Херринга на биплан стоимостью 20 000 долларов. Обе заявки были приняты на лето 1908 года; но только контракт Райтов был в конечном итоге выполнен.

Примерно в то же время изобретатели из Дейтона продали свои патентные права во Франции синдикату в этой стране. Контракт предусматривал машину для двух пассажиров, имеющую скорость 50 километров в час и дальность 125 миль. Кроме того, изобретатели согласились обучить трех учеников управлять аэропланом. Выполнение этих двух контрактов заняло несколько месяцев, но не представило никаких серьезных трудностей. Хотя ни один из братьев никогда не летал час и хотя оба были сравнительно неквалифицированными операторами, они имели такую веру в свое изобретение, что взялись публично запустить себя в неиспытанных машинах: Уилбур Райт во Франции, Орвилл в Америке, примерно в одно и то же время.

Из этих двух испытаний первое, проведенное Орвиллом Райтом в Форт-Майере близ Вашингтона, поначалу было наиболее успешным. После нескольких коротких предварительных полетов он внезапно поразил мир феноменальным пилотированием. Утром 9 сентября 1908 года он совершил полет над плацем продолжительностью 57 минут 31 секунду, а вечером того же дня — еще один полет длительностью один час три минуты, на этот раз перед толпой именитых зрителей. Сразу после этого он взял на борт лейтенанта Фрэнка П. Лама для шестиминутного полета. Эти рекорды улучшались день ото дня, и все предвещало успех официальных испытаний на скорость и выносливость. Однако 17 сентября, во время полета с лейтенантом Селфриджем на высоте около 75 футов, лопасть правого пропеллера задела и ослабила расчалку заднего руля. Проволока мгновенно намоталась на лопасть, переломив ее посередине. Аппарат стал неуправляемым и стремглав рухнул на землю, выбросив людей лицом на твердую почву, что привело к смертельному ранению лейтенанта Селфриджа и тяжелым травмам мистера Райта. Лейтенант Селфридж не пришел в сознание и скончался в течение трех часов от ран на лбу и сотрясения основания мозга. Мистер Райт получил перелом левого бедра и двух ребер с правой стороны. Аэроплан был сильно поврежден в своей конструкции, но двигатель остался практически целым. Эта авария положила конец испытаниям в том сезоне, но вскоре была назначена дата их возобновления в следующем году.

PLATE XXVI.

WRIGHT BIPLANE OF 1908.

STANDARD WRIGHT BIPLANE OF 1910.

WRIGHT RACING BIPLANE OF 1910.

Уилбур Райт начал свои демонстрационные полеты для французского синдиката на равнине Овур, в десяти милях от Ле-Мана, Франция, 8 августа 1908 года. В течение нескольких недель его полеты были очень короткими из-за капризного состояния двигателя, но к середине сентября эта трудность была устранена. После аварии с братом он несколько дней не летал, а затем, чтобы успокоить своих сторонников, побил мировой рекорд, пролетев расстояние более 52 миль и оставаясь в воздухе 1 час 31 минуту 25 секунд. После этого он часто совершал длительные полеты, обычно беря с собой пассажира, а в нескольких случаях — даму. Его выносливость, высота полета, непринужденность и совершенный контроль поразили и привели в восторг Европу. Попутно он завоевал несколько ценных призов, побив французские рекорды по продолжительности, дальности и высоте. Однажды он поднялся на высоту 380 футов. 21 сентября он пролетел 42 мили за 1 час 31 минуту; 11 октября он вез пассажира в течение часа и десяти минут; наконец, в последний день года он пролетел 77 миль за два часа двадцать минут, тем самым выиграв столь желанный приз Мишлен в двадцать тысяч франков за наибольшее расстояние, пройденное за год. Это был триумфальный финал самого прогрессивного и насыщенного событиями года в авиации — первого года показательных полетов, года открытия благородного искусства.

Завершив к концу 1908 года испытания на скорость и дальность в Ле-Мане, Уилбур Райт отправился в По, на юге Франции, для зимних тренировок со своими тремя учениками: графом де Ламбером, Полем Тиссандье и Альфредом Лебланом. Здесь, на обширном испытательном поле в Пон-Лонг, в шести милях от По, он имел просторный ангар с мастерской с одной стороны и помещениями для авиатора и его механиков с другой. Он прибыл со своими учениками 14 января, а на следующий день к нему присоединились брат и сестра, последовавшие за ним из Парижа; Орвилл к тому времени уже оправился от травм, полученных в Форт-Майере. Вскоре аппарат был собран, и в начале февраля начались регулярные занятия, при которых имелась пара рычагов для инструктора и еще одна пара для пассажира. Ученики быстро овладели искусством управления: сначала им разрешалось контролировать один рычаг, пока мистер Райт держал другой, затем им доверяли управление всем аппаратом с наставником в качестве пассажира, и, наконец, они сами становились учителями недавно освоенного искусства. Для достижения мастерства требовалось всего несколько часов практики, при этом общее время пребывания в воздухе едва достигало половины дня для каждого ученика, хотя уроки растягивались на многие дни.

Приятной особенностью пребывания в По и Ле-Мане было количество и характер посетителей, а также безграничный энтузиазм, проявленный к новому искусству. Десятки тысяч людей из соседних мест и туристы со многих уголков земли собирались, чтобы увидеть полеты: государственные деятели, военные офицеры, научные и парламентские делегации, представители бесчисленных периодических изданий. Королева Маргарита, пропустившая полет во время своего первого визита в Ле-Ман, приехала во второй раз и простояла на поле три часа, очарованная удивительным воздушным экипажем. Король Испании Альфонсо XIII, посетивший аэродром в По 20 февраля, проявил живейший интерес и восторг, осматривая аэроплан и наблюдая за его полетом — сначала с одним пилотом, затем с дополнительным пассажиром. Он занял место в аппарате рядом с мистером Райтом, обсудил его работу и выразил глубокое сожаление, что государственные дела не позволяют ему совершить полет. Месяц спустя король Англии, находившийся в Биаррице, приехал в По, где остался, чтобы стать свидетелем двух необычайно красивых полетов. Он выразил величайшее удовольствие от выступления, расспросил братьев о деталях устройства машины и поздравил их с достижением.

Из По Уилбур Райт отправился в Италию примерно в конце марта, чтобы выполнить обязательство по проведению демонстраций и уроков использования биплана. 2 апреля в Риме его приветствовал король Италии, а позднее он провел публичную демонстрацию полетов, чтобы помочь пострадавшим от недавнего землетрясения в Мессине. Его полеты сопровождались огромным энтузиазмом, а его уроки авиации были быстро усвоены; его ученик, лейтенант Кальдерара, вскоре начал совершать самостоятельные публичные полеты. Это было редкое зрелище: современная крылатая колесница, парящая над руинами древней Кампаньи, несущая с собой кинокамеру.

К концу апреля мистер Райт завершил свою задачу в Италии и отправился домой с сестрой и братом через Лондон, где они наслаждались гостеприимством Аэронавтического общества Великобритании; там 3 мая братья получили прекрасную золотую медаль этого знаменитого общества, старейшей аэронавтической организации в мире.

Возвращение в Америку было предпринято прежде всего с целью завершения официальных испытаний в Форт-Майере, но попутно братьям пришлось найти время для получения новых почестей и оваций. Находясь в мастерской в Дейтоне и энергично работая над завершением нового аэроплана для Военного министерства в надежде закончить демонстрации к 28 июня, предельному сроку их выделенного месяца, они были осыпаны вниманием, слишком утомительным для их комфорта. Им пришлось отложить инструменты, чтобы отправиться в Вашингтон для получения золотой медали Аэроклуба Америки от президента Тафта в Белом доме 10 июня. 17 июня они должны были присутствовать на торжественной демонстрации в их честь в Дейтоне, где получили золотую медаль от города, еще одну от штата и третью от федерального правительства. Наконец, в конце июня они прибыли в Вашингтон с восстановленным бипланом, чтобы выполнить свой контракт с Корпусом связи.

Ранние испытания этого аэроплана не стали безоговорочным триумфом для братьев Райт и их доброжелателей. Поначалу машина не могла совершить полный полет вокруг плаца. Она с трудом отрывалась от земли и приземлялась на первом же повороте. Подозревали некоторую неотрегулированность рамы. Мотор обвиняли в слабости. Пусковые грузы были слишком легкими. Братья объясняли, что новый летун подобен новой лошади: наездник должен изучить его идиосинкразии, прежде чем пытаться показать его с лучшей стороны. Они также намекнули, что были бы рады, если бы огромная толпа видных людей, ежедневно стекавшаяся на плац, держалась подальше, пока их летательный инструмент не будет должным образом настроен для публичных выступлений. Они не поощряли излишнее внимание. Важные законодатели, которые отваживались заглянуть в священный сарай, где хранилась чудесная машина, встречали окрики военного караула и бесцеремонно выпроваживались за линию, к простым людям. Это было ужасным потрясением для этих могущественных синьоров, и многие толстые законодатели вслух проклинали все на свете, клянясь никогда не голосовать ни за цент для летающих эскадр. Но они все равно ежедневно осаждали плац, несмотря на долгий путь и поздний обед, ибо были очарованы невыразимыми и непредсказуемыми возможностями нового искусства.

28 июня наступило быстро, вынудив терпеливых авиаторов просить об очередном продлении срока. Им предоставили еще тридцать дней, что казалось им более чем достаточным, но в этом суждении они ошиблись. Одно происшествие за другим задерживало выполнение их официальной задачи — пролететь один час над полем, а затем пять миль по пересеченной местности и обратно. Наконец, 27 июля Орвилл Райт, который выполнял все полеты, взял с собой лейтенанта Фрэнка П. Лама и совершил триумфальный полет продолжительностью один час двенадцать минут сорок секунд перед десятью тысячами восхищенных зрителей. Это был идеальный летний вечер, и все маневры были выполнены с превосходным равновесием, уверенностью и грацией. Был установлен новый мировой рекорд. Теперь вся огромная толпа, от президента и его кабинета до самого простого рабочего, оценив достижение как триумф для Америки и человечества, разразилась продолжительными возгласами и аплодисментами.

Следующим по плану был полет по пересеченной местности. Маршрут от Форт-Майера до Александрии пролегал над разрозненными лесами и глубокой долиной. Полет казался трудным и рискованным предприятием, но братья, уверенные в своей машине, по-видимому, не испытывали особых опасений перед неудачей или опасностью. Действительно, их больше всего беспокоил бонус, который можно было получить, летя со средней скоростью, превышающей контрактные 40 миль в час; ведь каждая дополнительная миля в час приносила бы им 2500 долларов сверх обычной цены аэроплана. Соответственно, они отказывались летать в любую погоду, кроме очень спокойной, независимо от того, насколько велика была толпа посетителей или насколько они были имениты. Они, конечно, хотели ускорить финальное и решающее испытание, но не всегда могли рассчитывать на идеальные условия и не желали идти на неоправданный риск. Вечером после испытания на выносливость двигатель забарахлил из-за засорения резиновой трубки от бензобака. Наступили сумерки, и разочарованная толпа отправилась домой к позднему обеду. Военный министр, присутствовавший при этом, любезно предоставил третье продление срока, охватывающее остаток месяца. На следующий вечер было немного ветрено. Уилбур Райт объявил, что полет может быть совершен, но бонус будет меньше, чем в безветренный вечер; поэтому он подождет более спокойной погоды. Двенадцать тысяч человек разошлись разочарованными. Среди нетерпеливых и горячих натур послышался ропот. Было замечено, что Военное министерство могло бы легко прекратить эти затянувшиеся эксперименты и купить практичный аэроплан на открытом рынке за 5000 долларов. Но обеспокоенные офицеры добродушно позволили бережливым сынам Дейтона поступать по-своему в стремлении получить большой бонус сверх обычной цены в 25 000 долларов.

На следующий вечер погода была ясной и довольно спокойной. Все было готово к полету в Александрию и обратно. Орвилл Райт, взяв с собой лейтенанта Б. Д. Фулуа, легко описал круг над плацем, а затем направился прямо через местность к привязному аэростату на холме Шутерс-Хилл. Через несколько мгновений они исчезли за лесом, и некоторое время даже самые оптимистичные сомневались в их безопасности. Наконец они появились вновь, возвращаясь на очень большой скорости. Машина гордо описала круг над плацем под гром аплодисментов и мягко приземлилась в нижнем конце, за сараем.

Толпа поспешила поздравить авиаторов с их изумительным выступлением. Для всех это был научный и национальный триумф; для Уилбура Райта — нечто большее. С карандашом и блокнотом в окружении стены репортеров он быстро подсчитал бонус. «Мудрый старый Уилбур, — заметил один из них, — он знает цену монете в грубой республике. Пока Слава трубит в свою трубу, он подсчитывает твердую прибыль». Цифры показали среднюю скорость 42,6 мили, что составило бонус в 5000 долларов. Этот полет был одним из лучших, выполненных до той даты; это был славный финал долгой и хлопотной, но эпохальной демонстрации. Теперь оставалась только задача обучения двух офицеров полетам, что было неспешно выполнено Уилбуром Райтом в октябре.

Как показано на таблице XXVI, аэроплан Райтов, использовавшийся в Форт-Майере в сентябре 1908 года, представлял собой биплан с двумя винтами, установленный на полозьях и имеющий трехрулевую систему управления. Задний руль поворачивал машину вправо или влево, передний руль поднимал или опускал ее, а гоширование крыльев контролировало боковое равновесие. Поворот вправо или влево можно было выполнить при горизонтальном положении крыльев, но изобретатели наклоняли машину вбок, чтобы избежать заноса или бокового скольжения аппарата, вызванного центробежной силой. Эти движения трех рулей выполнялись тремя отдельными рычагами, приводящими в действие соответствующий механизм; однако они могли легко выполняться одним рычагом с тремя отдельными движениями, как предпочитали некоторые конструкторы. При запуске аэроплан двигался по монорельсу, ускоряемый буксировочным тросом, проходящим через блоки и прикрепленным к падающему грузу, состоящему из почти тонны железа. Размеры различных частей приведены следующим образом майором Джорджем О. Сквайером, офицером, ответственным за эксперименты:

«Аэроплан имеет две наложенные друг на друга основные поверхности на расстоянии 6 футов друг от друга с размахом 40 футов и расстоянием 6,5 футов от передней до задней кромки. Площадь этой двойной несущей поверхности составляет около 500 квадратных футов. Горизонтальный руль из двух наложенных друг на друга плоских поверхностей длиной около 15 футов и шириной 3 фута расположен перед основными поверхностями. Позади основных плоскостей находится вертикальный руль, образованный двумя скрепленными вместе поверхностями длиной около 5,5 футов и шириной один фут. Мотор, разработанный братьями Райт, имеет четыре цилиндра и водяное охлаждение. Он развивает около 25 лошадиных сил при 1400 об/мин. Имеются два деревянных пропеллера диаметром 8,5 футов, рассчитанных на работу при частоте около 400 об/мин. Машина опирается на два полоза и весит около 800 фунтов».

В целом демонстрации в Форт-Майере в 1909 году не сильно повысили престиж авиации. Их сопровождало слишком много задержек и аварий, а также слишком долгое ожидание идеальной погоды. Как следствие, хранители национальной казны не требовали создания воздушной флотилии. Некоторые, несомненно, понимали, что аэроплан может безопасно противостоять не только легкому ветерку, но широкая публика приняла демонстрации за чистую монету. Недумающее большинство не осознавало, что при наличии достаточного стимула, какой представляет война, братья Райт могли бы повторить те блестящие полеты конца июля в более суровых погодных условиях. К счастью, в других местах происходили события, которые значительно увеличили популярность и оценку нового искусства. Это относится, в частности, к тем поразительным достижениям в авиации за рубежом, которые были в значительной степени стимулированы конкуренцией и призами.

После полетов в Форт-Майере братья Райт разделились: Орвилл отправился в Германию представлять их интересы и проводить демонстрации, а Уилбур выступал на праздновании Гудзона-Фултона в Нью-Йорке и обучал офицеров Корпуса связи управлению недавно купленным правительственным аэропланом. Как обычно, оба добились признания в своих новых областях. 2 октября в Потсдаме Орвилл Райт после десятиминутного полета с кронпринцем Фридрихом Вильгельмом поднялся в одиночку, неуклонно набирая высоту кругами в течение пятнадцати минут и достигнув высоты, грубо оцененной в 500 метров, после чего благополучно спустился за пять минут. 18 сентября он установил новый рекорд в Берлине, пролетев с пассажиром, капитаном Энгельхардтом, 1 час 35 минут 47 секунд. Уилбур Райт 9 сентября вылетел с Губернаторского острова в гавани Нью-Йорка к Статуе Свободы, облетел ее и вернулся в точку отправления. 4 октября, стартовав из той же точки, он пролетел над водами Нью-Йоркской бухты и над рекой Гудзон до точки напротив могилы Гранта, а затем вернулся на Губернаторский остров, преодолев расстояние около 19,5 миль за 33,5 минуты. Полет вверх проходил на высоте около 200 футов через слой, возмущенный вихрями, поднимающимися из дымовых труб пароходов, и завихрениями, вызванными северо-восточным ветром, дующим над высокими зданиями. Обратный путь был проделан на уровне 50 футов на джерсийской стороне реки, где воздух был менее турбулентным. Позднее в тот же день он намеревался совершить длительный полет, но из-за разрыва головки цилиндра прекратил демонстрации и вернулся в Вашингтон, чтобы закончить обучение офицеров Корпуса связи. Это была простая рутина, которая дала возможность опробовать эффект переноса одной из передних рулевых плоскостей назад и применения ее там в качестве фиксированного горизонтального хвоста, как это делали Вуазен, Кертисс и другие. Сообщалось, что новая компоновка повышает продольную устойчивость аэроплана, и она использовалась в последующих аэропланах Райтов.

Братья на время прекратили публичные полеты, чтобы заняться производством и продажей своих аппаратов. Они сформировали американскую компанию, расширили свои возможности по строительству машин, приобрели площадки для обучения операторов и в целом подготовились к выполнению заказов как на аэропланы, так и на публичные демонстрации. Не последней их задачей была защита своих патентных претензий, которые они хотели интерпретировать настолько широко, чтобы практически исключить всех летунов, чье боковое равновесие контролируется изменением угла атаки крыльев или боковых стабилизирующих плоскостей. Это было непростой задачей, поскольку крыло с изменяемой геометрией было хорошо известным устройством, многократно описанным в печати и фигурировавшим в более ранних патентах и экспериментах в различных странах. В довершение трудностей их патентные претензии применялись конкретно к гошированию обычно плоских несущих поверхностей, в то время как гоширование арочных крыльев было запатентовано профессором Дж. Дж. Монтгомери, чье изобретение предшествовало их собственному. Однако, если они и не создали никакого нового и радикального изобретения в авиации, они, подобно Сантос-Дюмону в аэронавтике, первыми добились определенной практической меры успеха, применив легкий автомобильный двигатель к знакомой машине, в которой умело использовались прежние изобретения и идеи. На этом основании практического успеха они стремились к интерпретации, достаточно широкой, чтобы установить монополию, охватывающую даже права Монтгомери, которые, по-видимому, они нарушали. Но когда для этой цели они подали заявление о предварительном судебном запрете, ограничивающем Кертисса в использовании его системы управления, а Полана — в использовании системы Фармана, они не смогли убедить суд в справедливости своего ходатайства, и иск о запрете был отклонен.

ГЛАВА XI

STRENUOUS COMPETITIVE FLYING

Главными приманками в авиации 1909 года были приз, предложенный за первый полет через Ла-Манш, и призы, которые можно было выиграть на первом в мире авиационном слете, запланированном на последнюю неделю августа того же года в Реймсе, Франция. Стремление завоевать эти почести стимулировало к более активным усилиям самых известных конструкторов и операторов аэропланов, все машины которых были представлены на великом турнире. Это также внезапно выдвинуло на первый план нескольких новых авиаторов. Молодые люди, мало сведущие в науке или литературе полета, поднялись в небо и за несколько дней стали всемирно известными. Воздушные шоферы, искусные и дерзкие, радовали огромные толпы людей, держали телеграфные линии горячими от новостей и, попутно, наполняли свои кошельки деньгами. Таким образом, профессия жокея аэроплана стала одним из интересных продуктов этого знаменательного года.

Первая половина авиационного сезона 1909 года принесла много улучшений, которые, казалось, предвещали успех последующим публичным демонстрациям. Юбер Латам на моноплане «Антуанетт», похожем на ласточку и спроектированном Левавассером, изобретателем мотора «Антуанетт», начал величественно парить в небе и обретать славу. Поль Тиссандье 20 мая в По установил новый французский рекорд, пролетев 1 час 2 минуты. Братья Вуазен совершенствовали в деталях свои коробчатые аэропланы, известные своей присущей им устойчивостью и предназначенные для достижения дальнейшей известности летом под ловкой рукой бесстрашного молодого Полана. Этот новый и дерзкий молодой авиатор после нескольких тренировочных полетов начал устанавливать мировые рекорды. 15 июля он пролетел 1 час 7 минут 19 секунд. 18 июля он установил новый мировой рекорд высоты, подняв свой «Вуазен» на 150 метров в Дуэ. Нетерпеливый Роже Соммер, отказавшись от биплана собственной конструкции, приобрел машину у Фармана и после небольшой практики 7 августа побил мировой рекорд дальности, пролетев в Шалоне 2 часа 27 минут 15 секунд. Многие другие совершенствовали свое мастерство и вскоре должны были достичь отличных результатов. Самыми энергичными из всех, пожалуй, были Кертисс и Блерио, чемпионы по высокой скорости, соответственно на биплане и моноплане, и Фарман, победитель крупных призов.

Во второй половине апреля Анри Фарман испытал новый биплан собственной конструкции и производства, который оказался весьма удовлетворительным. Он напоминал его прежний аппарат, но был оснащен небольшими балансировочными плоскостями, прикрепленными к задним кромкам крыльев возле их концов. Эта машина, кроме того, была снабжена как посадочными полозьями, так и колесами, причем последние уступали при любом необычном напряжении благодаря эластичным соединениям, так что полозья поглощали удар. С этим улучшенным бипланом Фарман побил свои прежние рекорды, пролетев непрерывно 1 час 23 минуты в Шалоне 19 июля. Четыре дня спустя он установил новый рекорд по полету по пересеченной местности, пролетев от плаца в Шалоне до Суппа, около сорока миль, за 1 час 5 минут. Эти полеты мягко намекали на то, чего можно ожидать в Реймсе в следующем месяце.

В начальный период авиационного сезона 1909 года Гленн Х. Кертисс представил новый биплан, спроектированный для Аэронавтического общества Нью-Йорка при сотрудничестве его нового партнера, мистера А. М. Херринга, и начал активную практику для различных призов дома и за рубежом. После нескольких коротких испытаний в Хаммондспорте, штат Нью-Йорк, он отправил свой аэроплан в Моррис-Парк, чтобы принять участие в первой летной выставке Аэронавтического общества в этом году. 26 июня он совершил полет, хотя и без официальных свидетелей, достаточно далеко, чтобы выиграть один из призов в 250 долларов, предложенных Аэроклубу Америки его президентом, мистером Кортландом Филдом Бишопом, для первых четырех человек, которые пролетят один километр. Теперь он хотел совершить официальный полет для получения этого приза, а также трофея «Сайентифик Америкэн» — красивого гравированного серебряного кубка, который он выиграл годом ранее за первый публичный полет на один километр, совершенный в Америке, но который теперь должен был достаться человеку, совершившему самый длинный официальный полет 1909 года, не менее 25 километров. Но ипподром Моррис-Парк оказался непригодным для такого состязания, будучи слишком ограниченным. Поэтому он перевез свой биплан в Минеолу, Лонг-Айленд, где мог практиковаться на широкой равнине и, возможно, установить новые рекорды. Здесь был размечен треугольный курс длиной 1,3 мили и совершены несколько коротких пробных полетов. Затем мистеру К. М. Мэнли, который был официальным хронометристом Аэроклуба Америки, было сообщено, что будет предпринята попытка борьбы за приз.

Демонстрации близ Минеолы прошли очень успешно и стали началом блестящего лета для мистера Кертисса. 17 июля он в быстрой последовательности выиграл оба упомянутых выше приза. Попытка борьбы за меньший приз началась в 5:15 утра и длилась всего 2,5 минуты, за ней 6 минут спустя последовал старт за желанный кубок. В обоих случаях машина легко и грациозно оторвалась от земли после 200-футового разбега по неровной болотистой местности. В состязании за кубок первые двенадцать кругов, составившие 25 километров, были пройдены за 33,5 минуты, но машина продолжила полет еще на семь кругов и, наконец, приземлилась в отличной форме, ровно через 52,5 минуты после того, как пересекла стартовую линию. Фактическое измеренное расстояние полета составило 24,7 мили, но истинное расстояние, пройденное машиной, вероятно, составляло 30 миль, что давало скорость от 30 до 40 миль в час. Это было действительно медленно, но управление было удовлетворительным. Те, кто желал высокой скорости, нашли бы ее в новом аэроплане, который мистер Кертисс вскоре должен был доставить в Реймс для состязания на скорость, где он должен был лететь как единственный чемпион Соединенных Штатов.

Тип машины, использовавшийся мистером Кертиссом в 1909 году, был естественным развитием его предыдущих аппаратов, но значительно усовершенствованным по мощности и отделке. Это был биплан, установленный на трехколесном шасси: два колеса под основным корпусом и одно далеко впереди, чтобы предотвратить опрокидывание вперед. Он приводился в движение одним винтом сзади, напрямую соединенным с двигателем водяного охлаждения конструкции Кертисса. Его полет контролировался тремя рулями, создающими крутящий момент соответственно вокруг трех осей аэроплана, дополненными двумя фиксированными килями: вертикальным спереди и горизонтальным сзади. Из трех упомянутых рулей один сзади поворачивал аппарат вправо и влево, как лодка, один спереди поднимал или опускал его, а третий, или боковой руль, состоящий из небольших горизонтально поворотных плоскостей между концами крыльев, вращающихся в противоположных направлениях друг относительно друга, контролировал боковое равновесие. Эти боковые рули, или элероны, используемые Кертиссом, Фарманом и другими, обычно называются элеронами.

PLATE XXVII.

BLÉRIOT XI WITH MOISANT AVIATOR ON MEXICAN BORDER.

(Courtesy A. J. Moisant.)

BLÉRIOT XII.

(Courtesy E. L. Jones.)

Луи Блерио со своими двумя новыми машинами, № XI в Дуэ и № XII в Исси-ле-Мулино, практиковался почти каждый погожий день в июне и июле, делая быстрые успехи в искусстве и достигая некоторых примечательных рекордов. Благодаря гошированию крыльев он мог сохранять равновесие лучше, чем в прежние годы, и отваживаться на более суровую погоду. 12 июня он совершил полет по прямой на 820 футов на своем № XII, взяв в качестве пассажиров А. Сантос-Дюмона и А. Фурнье, при этом общий вес составил 1232 фунта. Это был первый полет трех пассажиров на аэроплане. 25 июня, несмотря на сильный ветер, он одиннадцать раз описал круг на своем № XII вокруг плаца в Исси-ле-Мулино за 15,5 минут, сохраняя отличную устойчивость. На следующий день он сделал 30 кругов за 36 минут 55,6 секунды, остановившись в конце концов из-за отказа искры вследствие избытка масла. 4 июля на авиационном слете на аэродроме Жювизи в пользу пострадавших от землетрясения на юге Франции он пролетел на своем № XI в течение 50 минут 8 секунд на высоте от 50 до 80 футов, в конце концов остановившись из-за проблем с подачей топлива в двигатель. Этот полет был его вторым до той даты. 13 июля он установил новый рекорд по полету по пересеченной местности, совершив ранним утром полет на своем № XI из Этампа до точки в восьми милях от Орлеана, останавливаясь на несколько минут в пути, чтобы показать практичность своего моноплана. Через тридцать пять минут после приземления его машина была разобрана и отправлена обратно на его завод в Нейи, близ Парижа. После этого рекорда он получил золотые медали от Аэроклуба Великобритании и Аэроклуба Франции. Он также был удостоен приза за путешествие в 14 000 франков, из которых он сам получил 5000 как пилот, 4000 как конструктор, в то время как 3000 достались производителю двигателя, а 2000 — разработчику пропеллера.

Монопланы № XI и № XII представляли собой самые успешные типы Блерио. Они имели семейное сходство с его предыдущими машинами, но обладали более энергичным боковым управлением благодаря гошированию их основных поверхностей вместо концов крыльев, как было раньше. Оба были снабжены одновинтовым пропеллером спереди, и оба были установлены на трехколесных шасси с амортизаторами. Большая машина, или № XII, имела площадь крыла 337 квадратных футов; меньшая — площадь 151 квадратный фут. Последняя, во время своего исторического полета через Ла-Манш, несла трехцилиндровый двигатель воздушного охлаждения «Анзани».

Юбер Латам на своем прекрасном моноплане «Антуанетт» начал добиваться признания для себя и своего великолепно спроектированного длиннохвостого летуна еще ранней весной и к середине лета стал одним из любимых кумиров переполненных аэродромов. Он предпочитал высокий курс; он разрезал небо с точностью и грацией крылатого копья; он очаровывал зрителей устойчивостью своего полета. Французские репортеры заявляли, что видели, как он делал виражи и прикуривал сигареты в полном полете. Он не только радовал художника, но и удивлял официального измерителя. К концу мая он установил новый рекорд для монопланов полетом продолжительностью 37 минут 3 секунды. 5 июня он пролетел непрерывно 1 час 7 минут 37 секунд со скоростью 45 миль в час. Это было сделано при ветре и сильном дожде, которые промочили и ослепили его, в конечном итоге вынудив спуститься. 7 июня он взял пассажира, что было чем-то новым для моноплана. В июле он увеличил рекорд высоты, пролетев на высоте 450 футов. На следующий день он пролетел по пересеченной местности из Арраса в Дуэ, 12,5 миль, за 20 минут. Вполне разумно, поэтому, он объявил о своем намерении отправиться в Англию над водами бурного пролива.

Моноплан «Антуанетт» издалека напоминал длиннокрылую рыбу с отрезанной головой, замененной винтовым пропеллером. Он имел корпус, похожий на ялик, с винтом спереди, за которым следовал двигатель «Антуанетт», затем место пилота, а хвостовая часть несла фиксированные горизонтальные и вертикальные кили и подвижные горизонтальные и вертикальные рули. Эти рули вместе с элеронами или гошируемыми крыльями контролировали равновесие в полете. Корпус был установлен на легком шасси с амортизированными колесами и посадочным полозом для поглощения ударов. Двигатель не использовал карбюратор и охлаждался водой, которая превращалась в пар в рубашках двигателя, конденсировалась в трубках на борту носовой части, а затем перекачивалась обратно в рубашки.

PLATE XXVIII.

ANTOINETTE MONOPLANE OF 1909.

(Courtesy W. J. Hammer.)

ANTOINETTE MONOPLANE OF 1910.

Упомянутый выше приз за полет через Ла-Манш представлял собой денежную сумму в одну тысячу фунтов стерлингов, предложенную лондонской газетой «Дейли Мейл» за первый успешный полет из Франции в Англию. Многие хотели бы его получить, хотя путешествие казалось опасным, если не безрассудным. Из различных авиаторов, жаждавших приза, Латам и Блерио были самыми энергичными в соперничестве за него. Смелый юноша попробовал первым.

Разместив свой аэроплан на высоком утесе, обращенном к проливу близ Кале, Латам смотрел в сторону Англии, нетерпеливо ожидая спокойной погоды и шанса взлететь. Предприятие было рискованным. Некоторыми оно считалось опрометчивым из-за неопределенности необходимости приземляться на воду в случае отказа двигателя. Но храбрый юноша был менее встревожен, чем старые авиаторы, у которых не было намерения соревноваться с ним. Поэтому с мальчишеской уверенностью он вывел свой большекрылый «Антуанетт» 19 июля, проскользил по земле, величественно взмыл над высокими утесами и помчался над водами на большой высоте, как обычно в своих воздушных путешествиях.

Полет Латама был великолепным, но коротким. Из-за отказа искры и остановки двигателя в шести милях от французского берега он быстро, но умело опустился на море. Когда его обнаружил сопровождающий миноносец, выделенный для следования за ним из Кале, он сидел на аэроплане, безмятежно куря, поддерживаемый на плаву большими полыми крыльями. Его быстро доставили на берег, неустрашимого и готового к новой попытке; но при спасении его хрупкий летун был грубо потрепан и сильно поврежден.

Луи Блерио теперь поспешил в Кале, стремясь попытаться совершить полет через Ла-Манш. Поместив свой маленький моноплан № XI в палатку на ферме близ Кале, он ждал подходящего момента для взлета. В воскресенье, 25 июля, его очень рано поднял с постели его друг Альфред Леблан и, несмотря на нежелание, вывел на поле для предварительной практики перед восходом солнца; ибо погода была благоприятной, и он должен был взлететь, как только взойдет солнце. Хотя он страдал от ожога ноги, полученного в недавней аварии, он отбросил костыли и с жадным мужеством взобрался на свою крылатую машину, заметив: «Если я не могу ходить, я покажу миру, что могу летать». Несколько минут он кружил над полем, где даже в столь ранний час собирались многие десятки людей. Теперь все было готово; летун был в отличном состоянии, пилот в приподнятом настроении, а миноносец «Эскопетт» находился далеко в море, чтобы сопровождать своего быстрого воздушного подопечного, насколько это было возможно.

Момент отправления настал. Блерио, застегнутый в свой плотно прилегающий костюм и шлем, сидел на своей белокрылой машине, направленной к утесу и окруженной группой доброжелателей. В 4:35 легкий колесный аппарат с жужжащим пропеллером промчался по земле, грациозно поднялся в воздух и смело выстрелил над обрывом с суетливым авиатором на борту. Восхищенные зрители были вне себя от волнения и радости. Но в то утро в Кале была одна печальная группа. Латам и его наблюдатели, которые ждали лучшей погоды, поднялись вовремя, чтобы увидеть своего соперника в полете, но слишком поздно для преследования, так как ветер внезапно усилился. Неосторожный юноша остался позади, плача от разочарования.

Блерио теперь парил высоко над морем, направляясь к Дувру без гида или компаса. Некоторое время он мог наблюдать «Эскопетт», следующую за ним, ее огромный столб дыма заслонял только что взошедшее солнце. Вскоре оба берега исчезли, и в течение десяти минут он не мог разглядеть ни земли, ни сигнала какого-либо рода. Он летел над морем со скоростью сорок миль в час и дрейфовал с воздухом, не зная куда; но он позволил своему огненному скакуну следовать его инстинкту, как иногда делает сбитый с толку всадник. Вдоль горизонта теперь появились белые утесы английского берега. Он направлялся не к Дувру, а к Дилу, снесенный юго-западным ветром. Три лодки, пересекавшие его курс, казалось, направлялись в какой-то порт слева от него и приветствовали его живым приветствием. Он не мог толком спросить дорогу, но следовал общему курсу судов, паря высоко в небе. Наконец он увидел человека на утесе, яростно размахивающего триколором и энергично кричащего: «Браво! Браво!». Он устремился в направлении сигналильщика, которого узнал как своего друга господина Монтена. При приближении к земле он попал в сильный воздушный вихрь и был закручен. Желая немедленно приземлиться, он остановил двигатель на высоте шестидесяти футов и резко спикировал вниз с пробуждающим глухим ударом на старую английскую почву, спящую в мирном солнечном свете субботнего утра.

Приземление Блерио стало величайшим потрясением для британской островной замкнутости со времен рождения пароходства. Тем не менее, оно было встречено с неподдельным восторгом как подчеркивающее триумф нового искусства, которое обогащает всех людей. Вскоре после этого на месте был воздвигнут памятник из белого гранита, имеющий план и размер знаменитого моноплана № XI.

По-спортивному Латам отправил телеграмму с поздравлениями Блерио, выразив надежду вскоре последовать за ним. Два дня спустя он пролетел через пролив до расстояния в одну милю от английского побережья, где ему снова пришлось приземлиться в воду из-за отказа двигателя. На этот раз он сильно ударился о море и получил перелом носа. Его защитные очки разбились и порезали лицо.

Крупные соревновательные летуны мира теперь повернули к равнине Бетен близ Реймса, где 22–29 августа 1909 года должен был состояться первый Международный авиационный слет. Здесь было место для установления рекордных полетов, завоевания богатых призов и достижения великого признания. Для этого случая был подготовлен хорошо спроектированный аэродром. Посреди широкой равнины был размечен с помощью высоких столбов, или пилонов, прямоугольный курс, измеряющий примерно одну на две мили, или, точнее, 1500 на 3500 метров. На одном конце находились судейская вышка, трибуна, кафе и ангары для аэропланов. Многочисленные денежные призы, предложенные за скорость, дальность, выносливость, высоту и т. д., составили в общей сложности почти сорок тысяч долларов. Но самым желанным призом из всех был Авиационный кубок Джеймса Гордона Беннетта вместе с 5000 долларов наличными, победитель которого должен был иметь честь провести следующие международные соревнования в своей собственной стране. Он должен был быть присужден авиатору, показавшему лучшую скорость на двухкруговом, или 20-километровом курсе. Следующим по желаемости призом была денежная сумма в 10 000 долларов за самый длинный полет. Особой прелестью турнира было то, что каждый удачливый участник должен был встретиться с выдающимися авиаторами из всех местностей и должен был летать в присутствии мирового собрания. Аэропланы всех самых успешных типов были там, насчитывая в общей сложности тридцать восемь машин.

Первый день великой авиационной недели, воскресенье, 22 августа, был посвящен отборочным испытаниям, чтобы определить, какие авиаторы будут представлять Францию в гонке за трофей Беннетта. Из семнадцати участников этих испытаний трое, которые должны были преодолеть два круга курса за кратчайшее время, должны были быть выбраны в качестве чемпионов, а следующие шесть, в порядке скорости, — выступать в качестве резервных пилотов. Но из-за суровой погоды того дня только шесть из семнадцати участников сумели пролететь достаточно хорошо, чтобы быть допущенными в любом качестве. Из этих шести чемпионами кубка стали: Блерио, Лефевр, Ламбер и Латам; резервными чемпионами в порядке очереди стали Тиссандье, Полан и Соммер. Эти люди завоевали свои места смелыми полетами в суровых условиях; ибо накануне ночью прошел сильный дождь, а ветер все еще дул быстрыми и порывистыми потоками над размокшим полем. Действительно, погода казалась совсем не благоприятной на открытии того великого экспериментального турнира, на успехе которого должны были основываться оценки и прогнозы столь многих последующих слетов. Быстрые облака над головой и черные флаги, развевающиеся на высоких мачтах, указывали на то, что полеты будут невозможны. Проходящий шторм бушевал в пять часов вечера. Но к вечеру лик Природы прояснился, а вместе с ним и надежды авиаторов. Погода наконец стала идеальной. Почти все аэропланы вышли, и в шесть часов не менее семи из них находились в воздухе одновременно. Некоторые из них совершали самые поразительные подвиги. Лефевр делал угрожающий пике на трибуну, а затем быстро улетал прочь. Блерио в момент неустойчивости атаковал стог пшеницы своим быстрым монопланом, повредив свой остролезвийный пропеллер. Граф де Ламбер проплыл под Полем Тиссандье, не обращая внимания на воздушный след внизу. Толпы аплодировали и приветствовали каждый новый и смелый маневр. Заключительный час с его солнечной спокойной атмосферой и оживленным, довольным населением предвещал большие радости на завтра. Сэр Генри Норман, который присутствовал, заявил, что эти события ознаменовали рождение новой эпохи в развитии человечества.

Понедельник, второй день слета, начался ясно и спокойно, с обещанием установившейся погоды. Это был последний квалификационный день для приза в десять тысяч долларов за полет на дальность, Гран-при Шампани. Никто, кто не пролетел разумное расстояние в понедельник или до него, не мог принять участие в испытаниях за эту желанную честь в среду, четверг и пятницу. Авиаторы были на ногах рано, и многие квалифицировались до вечера. Несколько пилотов пытались установить рекорды скорости. Блерио на 80-сильном моноплане сделал один круг курса за 8 минут 42,4 секунды. Кертисс на своем 60-сильном биплане снизил время до 8 минут 35,6 секунды. Это было достижение величайшей важности, поскольку Кертисс стоял в одиночку, как чемпион Америки, против более опытных летунов Европы. Он ни о чем не думал, ничем не занимался, кроме скоростных испытаний, ибо в них он надеялся победить со своим 60-сильным летуном даже знаменитого Блерио на его 80-сильной машине. Другие интересные события были разработаны исключительно для развлечения или забавы людей. Лефевр снова доставил веселье, проносясь над, под и вокруг Полана, который летел на высоте 25 футов. Господин Капферер совершил перелет из Мо на дирижабле «Полковник Ренар» и проплыл над территорией с прекрасным эффектом.

Вторник должен был принести идеальные условия и выступления; ибо это был день, назначенный для визита господина Фальера, президента Франции. Но утро было темным, с зловещими облаками, собирающимися над аэродромом, и черными флагами, развевающимися на сильном ветру. Когда прибыл президент, хотя часы показывали четыре, полеты еще не начались. Он осмотрел машины, провел неформальный прием, а в пять часов занял свою ложу на трибуне. Вскоре Буно-Варилья на своем биплане «Вуазен», раскачиваясь на пятнадцатимильном ветру, пролетел мимо, помахав шляпой именитым зрителям. Вслед за ним появился бесстрашный молодой Полан, который также пролетел мимо президента, незадолго до того, как последний со своей свитой вернулся на железнодорожную станцию. Он летел на высоте от 300 до 500 футов, его «Вуазен» поднимался и кренился на бурном ветру, как лодка на гребнях волн. У него не было боковой стабилизирующей плоскости, поэтому он позволял своему коробчатому змею раскачиваться. Люди были потрясены, но что ему было до порывов ветра, так далеко от земли? Пусть аппарат кренится и кивает; он не был обеспокоен. На обратном круге он обогнал и победил железнодорожный поезд. Это были лишь намеки на то, что он сделает с накопленным опытом. Латам вскоре последовал за ним на своем длинном быстром моноплане, к восторгу всех, кто любит грацию в механизме и движении. Вскоре его догнал и обогнал Блерио на своем аппарате, совершившем полет через Ла-Манш. Это было захватывающе, но Блерио вызвал еще больший энтузиазм, побив рекорд скорости, снизив его до 8 минут 4,4 секунды за один круг 10-километрового (6,21 мили) курса. День закончился, и зрители снова были очарованы эффектными эволюциями Лефевра, который гарцевал в воздухе перед трибуной, выписывая впечатляющие кривые и «восьмерки».

Утро среды, четвертого дня соревнований, было пасмурным; черные тучи предвещали неблагоприятную погоду. Ветер был слабым, но до самого позднего вечера не происходило ничего, что могло бы нарушить монотонность ожидания. В течение этого долгого промежутка времени толпа могла развлекаться сплетнями, угощениями, музыкой и редкими полетами второстепенного значения. Около четырех часов Польхан поднялся в воздух при шестимильном ветре, чтобы побороться за Гран-при Шампани. Его неповоротливый «Вуазен» развивал скорость едва ли более тридцати миль в час, но был оснащен очень надежным 7-цилиндровым двигателем «Гном» мощностью 50 лошадиных сил, корпус которого вращается вокруг неподвижного коленчатого вала, увлекая за собой пропеллер. Поначалу никто не ожидал очень долгого полета. Ветер усилился, местами превышая 20 миль в час, ужасно бросая молодого пилота из стороны в сторону, а однажды отнеся его так далеко внутрь трассы, что ему пришлось сделать полный круг, чтобы обогнуть угловой столб, или пилон. Но он продолжал полет, пока оставалась хоть капля топлива. Сначала он побил лучший рекорд Уилбура Райта на 23 минуты, затем недавний рекорд Соммера на 6 минут, и наконец приземлился в половине седьмого вечера с новым мировым рекордом: 82 мили за 2 часа 43 минуты и 24⅘ секунды. Люди были в неистовстве от восторга; они хлопали в ладоши и размахивали тысячами платков; они оглашали воздух оглушительными аплодисментами, когда его несли к трибуне на плечах его шумных товарищей. В то же время другие совершали полеты с переменным успехом. Во время долгой демонстрации Польхана Фурнье попал в миниатюрный вихрь, перевернулся в воздухе на большой высоте и рухнул на землю боком, получив травму носа и сильно повредив крылья и хвост своего аппарата. Латам, желая сократить время прохождения круга, трижды облетел трассу, но без улучшения результата. Во время его полета появилась великолепная радуга, которая вместе со стрекозой «Антуанеттой», парящей высоко в небе с Латамом на борту, создавала впечатляющее зрелище.

Утро четверга принесло хорошую погоду и обещание насыщенного событиями дня. В результате были предприняты серьезные попытки превзойти все предыдущие рекорды, особенно по скорости, продолжительности и дальности. До полудня Латам пролетел 43,5 мили на «Антуанетте XIII». Во второй половине дня граф де Ламбер на своем биплане Райта пролетел 72 мили. Блерио развлекал толпу, взяв в качестве пассажира Делагранжа; но, пролетая низко над землей, он наткнулся на драгун, повернул в сторону, чтобы избежать столкновения с ними, и врезался в забор, сломав пропеллер. Но главной сенсацией дня стал послеобеденный полет Латама на Гран-при на его «Антуанетте № 29». Стартовав с достаточным запасом топлива и при благоприятной погоде, он поднялся на большую высоту и летал, пока запас не иссяк, временами сталкиваясь с сильными ветрами и некоторое время пробиваясь сквозь ливень. Это был лучший полет недели на тот момент; он превзошел все остальные длительные полеты по дальности и скорости, хотя и не сравнялся с полетом Польхана по выносливости. Его общая дальность, когда он был вынужден приземлиться из-за истощения топлива, составила 95,88 мили за 2 часа 18 минут 9⅗ секунды. Это показало среднюю скорость 41,63 мили в час на всей дистанции, в то время как скорость на первом круге составляла 44,65 мили в час. Этим великим достижением он был обязан своему 8-цилиндровому двигателю «Антуанетта» мощностью 50 лошадиных сил, одному из самых легких существующих двигателей такой мощности.

Пятница, 27 августа, была последним днем, отведенным для состязания на дальность, или Гран-при. После удивительных новых рекордов Польхана и Латама люди задавались вопросом, что может произойти в финальный день. Многие, конечно, полагали, что рекорд Латама в 96 миль останется непревзойденным. В четыре тридцать Латам начал еще один длительный полет на своем моноплане «Антуанетта № 13», за ним вскоре последовали Фарман и Соммер на бипланах Фармана; они летели в шести-двенадцати футах от земли, в то время как отважный Латам парил в вышине почти на трехстах футах на своей быстрой длиннокрылой «рыбе», время от времени обгоняя их на круг. Соммер остановился после трех кругов из-за проблем с двигателем. Топливо у Латама закончилось после полета на 68,35 мили, и он спланировал на землю. Фарман продолжал упорно двигаться на своем медленном, низко летящем аппарате, не привлекая особого внимания. В воздухе находились и другие, на бипланах и монопланах, развлекая публику — Блерио, Кертисс, Делагранж, Тиссандье, Бюно-Варилья — они срывали аплодисменты. Вскоре зрители вспомнили, что Фарман, скользивший над землей, находится в воздухе уже очень долгое время. Теперь он стал центром пристального внимания. Медленно он превзошел великий мировой рекорд Польхана, установленный в среду; медленно он превзошел более значительный мировой рекорд Латама, установленный в четверг; но он все продолжал свой путь. Солнце зашло во время его полета; на поле опустилась темнота, так что он исчез из виду в дальнем конце трассы. По окончании девятнадцатого круга он приземлился в темноте перед трибуной, обессиленный и изнуренный, пробыв в воздухе 3¼ часа и преодолев 118,06 мили. Во второй раз он выиграл приз в 10 000 долларов; девятнадцать месяцев назад, пролетев 1 километр, сегодня — пролетев 190 километров. На него направили прожектор. Его вытащили из аппарата и понесли на плечах друзей под продолжительные и оглушительные овации.

Седьмое утро турнира, суббота, 28 августа, выдалось ясным, обещая хорошие полеты и приятное завершение славного состязания на кубок за самую высокую скорость на двух кругах 10-километровой трассы. Воздух над равниной Бетени был спокойным, мягким и дымчатым. Авиаторы были в отличном настроении для великих свершений. Толпы хорошо одетых мужчин и женщин ожидали новых поразительных событий с оживлением и постоянным гулом разговоров. День был насыщен интересными полетами, но, конечно, не длительными. Основной интерес был сосредоточен на главных претендентах на кубок — одиноком янки Кертиссе и великом Блерио с его 80-сильным монопланом, при необходимости поддерживаемом его союзниками по состязанию, Лефевром и Латамом.

Кертисс вскоре после десяти часов совершил предварительный пробный полет, улучшив свое лучшее предыдущее время. Он был настолько доволен этим, что немедленно начал готовиться к единственному официальному полету, разрешенному в этом состязании. Он заполнил свой небольшой бензобак, пополнил радиатор, подписал юридический документ, удостоверяющий, что это его попытка на кубок, и сразу же поднялся в воздух, сделав круг перед трибуной, а затем пересек линию на полной скорости. Биплан заметно кренился на необычной для него скорости, но проходил повороты по пологим кривым, завершив первый круг за 7.57⅖, второй — за 7.53⅕; общее время составило 15 минут 50⅗ секунды, что соответствовало средней скорости 47,04 мили в час.

Около полудня Блерио вывел свой 80-сильный моноплан № 22, который, как ожидалось, должен был затмить биплан Кертисса, но на деле оказался досадно медленным. В два часа он опробовал другой пропеллер, но без особого успеха. Час спустя он попробовал снова с четырехлопастным пропеллером, но опустился, не завершив круг. Повозившись час с помощью нескольких механиков, он перелетел к своему ангару незадолго до пяти часов. Поскольку старт после пяти тридцати не разрешался, он поспешил и начал свой официальный полет в пять десять. Могучий моноплан разрезал воздух на колоссальной скорости, не кренясь и не раскачиваясь, и завершил первый круг за 7.47⅘, что на 5⅔ секунды меньше лучшего круга Кертисса. Ликующая французская толпа огласила воздух неистовыми «браво»! Кертисс и мистер Бишоп молчали, отдавая должное мастерству этого яростного противника с его чудовищным двигателем. Когда устойчивый, похожий на птицу аппарат обогнул последний пилон и устремился домой в великолепном полете, хронометристы выкрикивали секунды. Толпа слушала затаив дыхание, а затем с тревогой. Блерио потерял скорость на втором круге. Когда он пересек линию, его общее время было на 5⅗ секунды больше, чем у его единственного соперника. Покоритель Ла-Манша, чемпион Франции, был побежден, и международный трофей должен был отправиться в Америку, завоеванный молчаливым, расчетливым янки, которого раньше никогда не видели в Европе и который был мало известен широкой публике.

Другие официальные полеты на кубок в течение дня совершили Латам и Лефевр от Франции, а также мистер Кокберн, чемпион от Англии; последний «человек-птица» в середине своего первого круга врезался в стог пшеницы, а затем спланировал на землю. Между прочим, Анри Фарман установил новый мировой рекорд продолжительности, дальности и скорости для трех человек, перевезя двух пассажиров на десять километров за 10 минут 39 секунд. Так завершился главный день турнира, оставив участников в следующем порядке по скорости: Кертисс, Блерио, Латам, Лефевр.

Из других главных призов: приз за самый быстрый одиночный круг достался Блерио; приз за самый быстрый полет на три круга выиграл Кертисс в воскресенье с результатом 23 минуты 29 секунд на тридцати километрах; приз за высоту выиграл Латам, достигший высоты 508,5 футов; приз механиков выиграл Бюно-Варилья в полете на 100 километров; приз аэронавтов выиграл в воскресенье большой дирижабль «Полковник Ренар» в полете на 50 километров, или 31,06 мили, со средней скоростью 24,9 мили в час. Наряду с главными призами было вручено множество меньших, но весьма ценных наград, что в сумме составило 37 000 долларов.

Небольшая группа людей, организовавших первый международный авиационный турнир под председательством маркиза де Полиньяка и при поддержке крупных виноторговцев региона Шампань, была теперь в приподнятом и торжествующем настроении. Они предприняли новое и дорогостоящее спортивное предприятие, которое многие считали рискованным или опрометчивым, даже несмотря на то, что оно было санкционировано Аэроклубом Франции. Ведь для покрытия расходов на подготовку и призовой фонд требовалась огромная посещаемость. Было сомнительно, смогут ли немногие доступные авиаторы привлечь большие толпы в Бетени на целую неделю, даже при идеальной погоде, и существовал риск вызвать недовольство критически настроенной публики, если полетов будет недостаточно. Все мероприятие могло обернуться болезненным фиаско, если бы преобладали дожди и сильные ветры; ведь разве не было общеизвестно, что авиаторы неохотно летают в плохую погоду? Тщетные опасения, игнорирующие безрассудную и бесстрашную смелость галльских спортсменов! Ничто, кроме недельной непрерывной бури, не могло удержать их на земле.

Великий турнир стал триумфом не только для смелых организаторов, но и для авиаторов, производителей, всего человечества. Он поразил как участников, так и зрителей. Он ознаменовал новую эпоху в искусстве аэропланирования. Он положил начало волшебному и совершенно новому виду отдыха и общественных развлечений, который должен быть немедленно востребован во всех цивилизованных странах. Он в некоторой степени искоренил укоренившееся представление о том, что аэроплан — это по сути машина для хорошей погоды. С дешевым инструментом, способным пролетать десятки миль в дождь и ветер, какие применения могут открыться, имеющие величайшее значение для мира?

Мода, заданная в Реймсе, была подхвачена в других городах. До конца 1909 года авиационные турниры были запланированы в Брешии (Италия), Берлине, Жювизи (близ Парижа), Блэкпуле и Донкастере (Англия). В следующем году должно было состояться больше подобных событий, чем могли посетить действительно способные авиаторы. В обоих полушариях многие видные сообщества, стремящиеся стать свидетелями такого нового и захватывающего развлечения, которое могли обеспечить только искусные авиаторы, предлагали денежные суммы, равные или превышающие те, что были в Реймсе. Но также стало ясно, что авиационный турнир сопряжен со значительным финансовым риском, если только выбор места, времени года, пилотов и исполнительных органов не будет продиктован здравым смыслом. Несколько турниров, последовавших за реймским, не смогли ни покрыть расходы, ни привлечь компетентных авиаторов, чтобы оправдать усилия по проведению соревнований. Турниры, проведенные в Англии, были практически провальными. Однако весьма интересный полет был выполнен Латамом при ветре от 25 до 35 миль в час. Это само по себе было очень впечатляющим достижением. Встреча в Брешии была примечательна турбулентностью воздушных потоков и рекордным высотным полетом Ружье на 645 футов.

Двумя самыми удивительными полетами осенью 1909 года стали полеты графа де Ламбера и Фармана. Во время турнира на аэродроме Жювизи 18 октября Ламбер, сделав несколько кругов над полем на биплане Райта и достигнув высоты 450 футов, взял курс на Париж, неуклонно поднимаясь в направлении Эйфелевой башни. Облетев ее на высоте около 1300 футов, он вернулся в Жювизи в 17:30, преодолев 30 миль по этому опасному маршруту примерно за 50 минут. Это показало, что полет на большой высоте может позволить безопасно пролететь над городом даже с ненадежным двигателем, поскольку в случае остановки пропеллера можно совершить планирование на многие тысячи футов, чтобы выбрать место для посадки. Полет Фармана был менее зрелищным, но столь же удивительным. 4 ноября, соревнуясь за трофей Мишлен на самую большую дистанцию, пройденную в 1909 году, он летел непрерывно в течение 4 часов 6 минут 25 секунд, преодолев за это время 144 мили со средней скоростью 35,06 мили в час. Это оказался рекордный по дальности и продолжительности полет за год. Другие люди говорили о том, чтобы летать весь день на машине с достаточным запасом бензина, но не смогли подкрепить свои слова делом.

PLATE XXIX.

ESNAULT-PELTERIE MONOPLANE, EARLY PATTERN.

(Courtesy W. J. Hammer.)

ESNAULT-PELTERIE MONOPLANE OF 1910.

Неожиданными, но весьма поразительными были полеты Сантос-Дюмона в сентябре 1909 года. Хотя он был заметной фигурой как пионер авиации, некоторое время он был поглощен другими делами и не поспевал за своими собратьями-авиаторами во Франции со времен своих смелых и коротких бросков в воздух на заре этого искусства. Однако в сезоне 1909 года он разработал удивительно маленький и простой моноплан с площадью крыла 102 квадратных фута и весом в полной летной готовности 259 фунтов. Он приводился в движение двигателем «Даррак», установленным над основной поверхностью, с пропеллером, закрепленным непосредственно на валу, и радиаторными трубками вдоль внутренней поверхности главного крыла. Его треугольная ферменная рама была установлена на колесах и резко сужалась к хвосту, заканчиваясь горизонтальным и вертикальным рулями. На этом крошечном аппарате он совершил перелет из Сен-Сира в Бюк, преодолев 4¾ мили за пять минут с беспрецедентной скоростью 55 миль в час, повторяя этот результат, согласно сообщениям, несколько раз. Он также оторвался от земли после разбега в 60 футов в неофициальной попытке. Характерно, что он представил публике чертежи своего аппарата со всеми правами на его использование.

Очень оригинальный тип моноплана был разработан Робером Эсно-Пельтри, который начал экспериментировать в 1903 году. Как показано на таблице XXIX, его рама была обшита для уменьшения сопротивления воздуха и снабжена достаточной килевой поверхностью для обеспечения прямолинейности и устойчивости полета. Вес распределялся на два колеса, расположенных тандемом, при поддержке колес на концах крыльев для сохранения бокового равновесия, когда аппарат находился на земле. Во время движения боковое равновесие контролировалось гошированием крыльев; движение вокруг двух других осей контролировалось горизонтальным и вертикальным рулями, причем последний был «компенсированным», то есть имел ось вблизи центра бокового давления при работе. Силовая установка состояла из двигателя воздушного охлаждения мощностью от 30 до 35 лошадиных сил с четырехлопастным винтом прямого монтажа. Хотя аэроплан «R. E. P.», как его обычно называли, поначалу не добился большого признания, возможно, из-за чрезмерной оригинальности изобретателя, который делал все детали сам, вместо того чтобы покупать высококлассный двигатель и пропеллер, как это делали другие успешные авиаторы, тем не менее его машина вызывала большое восхищение у техников за превосходную отделку, а также за привередливый, тщательный и терпеливый подход, с которым молодой изобретатель работал над тем, чтобы сделать ее совершенной как по дизайну, так и по конструкции. Его рассматривали как будущего рекордсмена, которым он, по сути, и был обречен стать при дальнейших улучшениях.

Хотя до начала 1909 года в других странах, кроме Америки и Франции, было сделано мало что в области строительства аэропланов, этот год стал свидетелем нескольких хороших полетов на аппаратах собственного производства в Германии, Англии и Канаде. В ноябре 1909 года герр Граде в Германии совершил полет продолжительностью 55 минут на своем моноплане. Мистер С. Ф. Коди, построивший биплан для британской армии, 8 сентября пролетел более сорока миль через всю страну, высоко над деревьями и зданиями, оставаясь в воздухе в течение 63 минут. Аппарат имел размах крыльев 52 фута, весил вместе с пилотом почти тонну и управлялся передними и задними вертикальными рулями и двумя боковыми рулями, расположенными далеко впереди, соединенными так, что при их противоположном движении аппарат кренился, а при одинаковом — поднимался или опускался. В Канаде доктор Александр Грэм Белл и его соратники продолжили эксперименты, уже описанные, начатые в 1908 году Ассоциацией воздушных экспериментов. В 1909 году их четвертый аппарат, «Silver Dart», многократно облетал трассу на замерзшем озере Брас-д’Ор, преодолев в общей сложности около 1000 миль за 100 полетов.

PLATE XXX.

GRADE MONOPLANE.

(Courtesy E. L. Jones.)

CODY BIPLANE.

Последние месяцы этого напряженного 1909 года и первого десятилетия динамического полета завершились без дальнейших поразительных событий. Правда, были установлены некоторые рекорды, но они лишь радовали, а не тревожили мир, уже привыкший к чудесам. Однако следует отметить, что 1 ноября Польхан на биплане «Вуазен» пролетел 96 миль за 2 часа 20 минут, а 20 ноября поднялся на высоту 1960 футов на биплане Фармана; 9 декабря Морис Фарман, пилотируя биплан собственного типа, пролетел сквозь ледяную атмосферу из Бюка в Шартр, расстояние в 40 километров, за 50 минут — это был самый длинный полет между городами на ту дату; а 31 декабря он пролетел из Шартра в Орлеан, расстояние в 41,6 мили, за сорок шесть минут. Но несколько прекрасных достижений, которые мир ожидал в том году, остались нереализованными. Великий призовой полет на 183 мили из Лондона в Манчестер все еще оставался невыполненным, хотя несколько аппаратов и пилотов казались способными на этот перелет, и лорд Нортклифф должен был вручить 50 000 долларов храброму авиатору, который совершит это путешествие не более чем в три этапа и в течение двадцати четырех часов. Никто еще не поднялся на высоту в один километр. Эти задачи остались как приманки для следующего года.

ГЛАВА XII

FORCING THE ART

Десятилетие, открывшее эру динамического полета человека, завершилось, не продемонстрировав в полной мере возможности аэропланов, разработанных к тому времени. Никакого значительного рекорда высоты еще не было достигнуто. Никакого очень длинного перелета через всю страну еще не было предпринято, хотя в течение многих месяцев нью-йоркская газета «World» предлагала 10 000 долларов за первый воздушный перелет из Олбани в Нью-Йорк, а лондонская «Daily Mail» давно предлагала 50 000 долларов за полет из Лондона в Манчестер. Использование аэроплана для разведки на суше и на море не было испытано, тем более его вероятная ценность в агрессивной войне. Такие эксперименты были делом ближайшего будущего, как и разработка специализированных типов машин для гонок, для набора высоты, для перевозки грузов, для полетов на дальность, для выносливости, для посадки на воду, для взлета с воды, для защиты пассажиров от суровой погоды. Как для авиаторов, так и для зрителей будущее этого искусства обещало быть столь же захватывающим, как и прошлое.

Первыми поразительными достижениями, ознаменовавшими новое десятилетие, стали великие высотные полеты. Новые мировые рекорды следовали один за другим в течение всего 1910 года с заметным упорством и удивительным прогрессом. Уровни, которые считались исключительной областью моторных аэростатов, были пройдены один за другим, пока авиаторы не исчезали за облаками, их конечности немели от холода, а крылья аэропланов покрывались инеем. Хотя самые большие призы предлагались не за этот вид полетов, а зачастую и вовсе не предлагались, он обладал непреходящим очарованием как для летунов, так и для публики. В то же время он оказался столь же безопасным, сколь театральным и популярным.

Первопроходцем в этой захватывающей гонке к облакам стал Юбер Латам, уже являвшийся официальным обладателем мирового рекорда высоты. 7 января в Буи в присутствии официальных свидетелей он поднялся на своем моноплане «Антуанетта», описывая большую восходящую спираль, пока его барометр не зафиксировал 1050 метров; затем он вернулся на землю с такой же легкостью и точностью, мягко приземлившись возле своего ангара на глазах у своих помощников, охваченных энтузиазмом. Он достиг цели галльских амбиций, подняв свой аэроплан на высоту в один километр.

Титул обладателя мирового рекорда высоты быстро перешел от Латама к его грозному сопернику Луи Польхану. 12 января в Лос-Анджелесе Польхан, пилотируя биплан Фармана, поднялся на 4165 футов, против рекорда Латама в 3444 фута. Это был большой шаг вперед, обусловленный не только доблестью и ловкостью Польхана, но и наукой и конструкторским мастерством менее заметных джентльменов в конструкторских бюро, мастерских и лабораториях.

Латам снова предпринял попытку установить мировой рекорд высоты и добился его 7 июля на втором реймском турнире, подняв свою «Антуанетту» на высоту 4541 фут. [53] Но его победа вскоре была затмена; ибо два дня спустя Уолтер Брукинс в Атлантик-Сити поднялся на 6175 футов на биплане Райта. Таким образом, американец первым поднялся выше одной мили, как француз первым преодолел предел в 1 километр. Отметки в 2 километра и 2 мили были превышены до конца года, как показано в следующей таблице, которая также демонстрирует справедливое распределение почестей между различными странами и типами машин:

Feet
Aviator
Aëroplane
Place
Date

3,445

Latham
Antoinette
Betheny Plain
January 7

4,165

Paulhan
Farman
Los Angeles
January 12

4,541

Latham
Antoinette
Rheims
July 7

6,175

Brookins
Wright
Atlantic City
July 9

6,604

Drexel
Blériot
Lanark, Sc.
August 11

8,271

Morane
Blériot
Havre, France
September 3

8,406

Chavez
Blériot
Issy
September 8

9,104

Wijnmalen
Farman
Mourmelon
October 1

9,714

Johnstone
Wright
Belmont Park
October 31

10,499

Leganeaux
Blériot
Pau
December 9

11,474

[54]Hoxsey
Wright
Los Angeles
December 26

Такие высотные полеты стали суровым испытанием как для аэроплана, так и для пилота. В более разреженной атмосфере двигатель должен вращать пропеллер с большей скоростью, чтобы обеспечить ту же тягу, а аэроплан должен лететь быстрее, чтобы поддерживать тот же вес, что и на более низких уровнях. Таким образом, на высоте требуется больше мощности, хотя взрывоопасная смесь, будучи менее плотной, менее способна развивать мощность. Поэтому пилоту приходится управлять своей машиной с усердной осторожностью и бдительностью в то время, когда он наименее приспособлен к нагрузкам из-за усталости, холода и, возможно, физического дискомфорта, вызванного значительным изменением атмосферного давления. Но все же и аэроплан, и пилот способны подниматься значительно выше любых уровней, достигнутых до сих пор.

После триумфальных высотных полетов 1910 года скептики аэронавтики больше не могли утверждать, что аэроплан бесполезен в транспорте и войне из-за своей неспособности летать над высокогорьем или вне пределов досягаемости орудий линкоров и береговых укреплений. Большинство важных горных перевалов лежат ниже 10 000 футов. Безопасная высота для моторных аэростатов, которым угрожают наземные орудия, считается значительно меньше двух миль, и в военной практике они обычно действуют ниже уровня одной мили. Аэропланы, таким образом, могут не только пересекать горные хребты, но и вести разведку или причинять серьезный ущерб сухопутным войскам, морским эскадрам и, возможно, даже великим газовым крейсерам атмосферы, которые они могут значительно превзойти в скорости и даже уничтожить.

Увеличение скорости полета в течение 1910 года также было весьма примечательным. Официальный рекорд, с которым мистер Кертисс выиграл авиационный конкурс Беннетта в Реймсе в 1909 году, показал скорость 47,04 мили в час. Еще более высокие скорости, варьирующиеся от 50 до 60 миль в час, были зарегистрированы позже в том же сезоне в Англии и Франции. Однако в 1910 году на авиационном турнире в Реймсе Моран на моноплане Блерио преодолел 20-километровую трассу за 12 минут 45,2 секунды, то есть со средней скоростью 66,2 мили в час, показав прирост в сорок процентов по сравнению со скоростью мистера Кертисса в предыдущем году. Еще лучшие результаты были достигнуты на международном турнире, состоявшемся в Бельмонт-Парке в 1910 году. Леблан на 100-сильном моноплане Блерио, специально спроектированном для скорости, преодолел девятнадцать кругов 5-километровой трассы со средней скоростью 61 миля в час, а его самый быстрый круг — со скоростью 71,68 мили в час, тем самым превысив скорость Кертисса предыдущего года на пятьдесят процентов. Другие рывки во второй половине 1910 года, как сообщалось, достигали почти 80 миль в час по замкнутому контуру, хотя, возможно, и не на ровной трассе. Лучшие результаты были достигнуты на машинах с мощными двигателями, малыми поверхностями и незначительным лобовым сопротивлением.

Прогресс в полетах на дальние расстояния в 1910 году более чем поспевал за прогрессом в скорости. Лучшим достижением к концу предыдущего года был полет Фармана на 144 мили со средней скоростью 35,06 мили в час по замкнутому контуру. На авиационном турнире в Реймсе в 1910 году Ян Олислагерс на моноплане Блерио, приводимом в движение двигателем «Гном», преодолел 244 мили по прямоугольной трассе со средней скоростью 48,31 мили в час. В Бюке 28 октября авиатор с трехмесячным стажем Морис Табюто на биплане Мориса Фармана, приводимом в движение двигателем «Рено», пролетел по замкнутому контуру 288,8 мили со средней скоростью 47,9 мили в час. В По 21 декабря М. Г. Леганьо на моноплане Блерио, участвуя в соревновании на Кубок Мишлен, преодолел 516 километров, или 320,6 мили, за шесть часов одну минуту, то есть со средней скоростью 53¼ мили в час — великолепный результат. Наконец, в Бюке 30 декабря Табюто, выступая за ежегодный приз Мишлен, преодолел 362,66 мили на биплане Мориса Фармана с 8-цилиндровым 60-сильным двигателем «Рено». Средняя скорость в этом очень длинном полете составила 47,3 мили в час, что практически равно скорости, с которой Кертисс выиграл международный конкурс в предыдущем году. Конечно, значительно лучшие показатели как по дальности, так и по скорости могли быть достигнуты на более длинной трассе.

Мировые рекорды по полетам через всю страну, а также по выносливости и нагрузке иллюстрируют как растущее совершенство машины, так и мастерство и уверенность пилота. В Лос-Анджелесе 19 января мистер и миссис Польхан на биплане Фармана пролетели вместе 21 милю по суше от аэродрома до Редондо и пляжа Эрмоса и обратно. 31 января Ван дер Борн установил мировой рекорд продолжительности с пассажиром на биплане Фармана, пролетев 1 час 48 минут 50 секунд. 5 марта Анри Фарман, который ранее дважды побивал мировой рекорд продолжительности для пилота с двумя пассажирами, задал новый и удивительный темп в Мурмелоне, пролетев с мистером Хевардсоном и мадам Франк в легком полете в течение 62,5 минут на своем новом биплане. Во Франции 3 апреля Эмиль Дюбонне на своем моноплане «Телье» пролетел из Жювизи в Ла-Ферте-Сент-Обен, расстояние в 109 километров, или 70 миль, за 1 час 50 минут, тем самым выиграв приз в десять тысяч франков, предложенный журналом «La Nature» за первый беспосадочный полет на 100 километров, совершенный менее чем за два часа по заранее указанному маршруту. Этот прекрасный рекордный перелет был совершен на машине, которая никогда ранее не испытывалась в полной мере. В Шалон-сюр-Марн 8 апреля Даниэль Кине, бельгиец, поднявшись с пассажиром на биплан Фармана с 50-сильным двигателем «Гном», побил мировой рекорд продолжительности и дальности для двух человек, пролетев по замкнутому контуру 2 часа 19¼ минуты и преодолев расстояние 152 километра, или 94 мили. 17 апреля А. Фарман с пассажиром на своем биплане совершил перелет из Этампа в Орлеан, 28 миль. На следующий день Польхан, пилотируя ту же машину, пролетел 108 миль, а на следующий день — 42 мили. Этот тур установил новый рекорд по общей дальности полета через всю страну, по дальности на одном этапе с одним пассажиром, а также по продолжительности и дальности на одном этапе с двумя пассажирами. В том же месяце Фарман установил новый рекорд для четырех пассажиров, пролетев с тремя джентльменами в течение 1 часа 4 минут на своем новом биплане с размахом крыльев 47,6 фута. 9 июня два французских офицера, лейтенант Фекан в качестве пилота и капитан Марконе в качестве наблюдателя, пролетели на биплане Фармана из Буи в Венсен, 145 километров, за два с половиной часа, тем самым побив мировой рекорд дальности и продолжительности полета через всю страну для пилота с пассажиром. 13 июня Чарльз К. Гамильтон на биплане Кертисса пролетел из Нью-Йорка в Филадельфию, расстояние в 86 миль, за 103 минуты и вернулся в тот же день, завершив таким образом 172 мили за один день. Это был показательный полет, совершенный для газет «The New York Times» и «Philadelphia Ledger» за сумму, как сообщалось, в 10 000 долларов. Это было продолжением памятного полета Гленна Х. Кертисса 5 июня вниз по реке Гудзон из Олбани в Нью-Йорк за приз нью-йоркской газеты «World» в 10 000 долларов. Средняя скорость Гамильтона составила 50 миль в час туда и 51 милю обратно. 29 августа в Лилле Луи Бреге, как сообщается, перевез на биплане своей конструкции пять пассажиров, которые вместе с бензином весили 921 фунт. Можно добавить, что биплан Бреге того времени рекламировался и гарантировался для перевозки груза, или дополнительной нагрузки, в 250 килограммов. Таким образом, к 1910 году аэроплан стал достаточно мощным для службы воздушного такси и мог нести достаточно взрывчатого желатина, чтобы вывести из строя линкор.

Состязание за рекорды полетов через всю страну продолжалось без ослабления весь этот памятный год. В течение первых трех дней сентября Жан Бьеловучич, двадцатиоднолетний юноша, пилотируя биплан «Вуазен» нового типа, имея всего несколько дней практики, пролетел из Парижа в Бордо, преодолев 540 километров, или 336 миль, в четыре этапа, проведя в общей сложности 6¼ часа в воздухе. Несмотря на суровую погоду, временами он обгонял регулярный экспресс и установил новый мировой рекорд дальности полета через всю страну с остановками. 17 августа Альфред Леблан завершил шестиэтапный тур по шестиугольному маршруту к северо-востоку от Парижа с финишем в Исси, близ Парижа, преодолев общее расстояние 785 километров, или 440 миль, за 12 часов 56,4 секунды чистого полетного времени. 7 сентября Вейман пролетел с пассажиром из Парижа в Клермон близ Пюи-де-Дом, преодолев 205 миль за один день, пытаясь выиграть приз Мишлен в 100 000 франков за полет к Пюи-де-Дом менее чем за шесть часов. 18 декабря Томас Сопвит, соревнуясь за самый длинный полет через Ла-Манш в Бельгию на аэроплане британской постройки, вылетел с острова Шеппи через Ла-Манш и приземлился в Бомоне, Бельгия, преодолев расстояние 174 мили за 3,5 часа. В Бюке 27 ноября Лоренс на 60-сильном моноплане «R. E. P.» пролетел с женой 53 мили со средней скоростью почти 50 миль в час. 22 декабря лейтенант Каммерман, офицер французской армии, выиграл приз Л. Вейллера, пролетев через всю страну с пассажиром 147 миль за 4 часа 2 минуты.

Это лишь некоторые из рекордов, которые служат иллюстрацией прогресса в полетах через всю страну в течение того года напряженных и всемирно популярных демонстраций. Но сухое численное изложение фактов не может дать представления о восторге и ликовании, охвативших миллионы душ, которые были свидетелями или узнали об этих удивительных человеческих достижениях. Они были наступающим триумфом гордого и удачливого поколения, счастливого в реализации одной из самых заветных грез веков. Часто во время одного из таких полетов через всю страну аэроплан сопровождал быстрый железнодорожный состав, пассажиры которого были в бредовом восторге. Весь маршрут был заполнен людьми, собравшимися издалека. Это был всеобщий праздник для всех счастливых городов и деревень на пути. Мельницы и фабрики гудели своими свистками и забывали о серьезных делах жизни, дома пустели, школы распускались; все население на время собиралось на открытом воздухе; бородатые механики в своих фартуках, домохозяйки с обнаженными руками, держащие своих детей высоко над головой, девушки и мальчики с удивленными глазами — все кричали, размахивали знаменами, подбрасывали шляпы и приветствовали бурными демонстрациями это странное и большекрылое существо, скользящее от горизонта к горизонту с устойчивостью, точностью и прямолинейностью могучего снаряда. Но помимо изложения рекордов этого сезона воздушных чудес, лишь мимоходом можно упомянуть некоторые из наиболее заметных событий.

Самые знаменитые перелеты через всю страну в сезоне 1910 года начались с гонки за приз лондонской газеты «Daily Mail» в 50 000 долларов, предложенный лордом Нортклиффом первому человеку, который пролетит из Лондона в Манчестер, 183 мили, в течение двадцати четырех часов, сделав не более двух остановок. Англичанин Клод Грэм-Уайт, сравнительно новый человек в искусстве пилотирования, первым взялся за это трудное и опасное приключение. Стартовав из Лондона без конкурентов 24 апреля, он пролетел на своем биплане Фармана из Лондона в Регби, оттуда в Хейдмор, примерно на полпути к Манчестеру, приземлившись в четверть десятого вечера после четырехчасового перелета в надежде достичь Манчестера на следующий день. Но ночью его аэроплан, оставленный под открытым небом, был поврежден ветром, что потребовало ремонта и нового старта. 27 апреля, пока он напряженно чинил и настраивал свой биплан для нового старта, Луи Польхан, который днем ранее прибыл из Франции с бипланом Фармана для участия в конкурсе, также энергично собирал и настраивал свою машину.

В половине шестого вечера Польхан внезапно вылетел в Манчестер. Мистер Уайт, который был очень утомлен и рассчитывал стартовать на следующее утро на рассвете после столь необходимого отдыха, около шести часов узнал, что его соперник в воздухе, и поспешно вылетел из Лондона, надеясь благодаря мастерству и удаче догнать летящего француза. Гонка стала самым захватывающим событием в мире. Первые авиаторы Франции и Англии соревновались за самый большой приз, когда-либо предлагавшийся в истории авиации, соревнуясь в самой современной и необычной гонке, сопряженной с огромной опасностью и трудностями. Участники были равны по механизму и возможностям, но француз опередил неосторожного англичанина. Польхан следовал вдоль Северо-Западной железной дороги, временами обгоняя специальный пилотный поезд, перевозивший его механиков и припасы. В десять минут девятого вечера он приземлился в Личфилде, преодолев 115 миль. Мистер Уайт приземлился без пяти восемь возле Роуд, пролетев пятьдесят девять миль.

На следующее утро Польхан вылетел в четверть пятого. Мистер Уайт, надеясь догнать его, стартовал глубокой ночью и преодолел двадцать миль до того, как Польхан поднялся в воздух. Это была героическая попытка, но безуспешная. В двенадцать минут шестого мистер Уайт приземлился в Хейдморе, завершив две трети всего пути. Двадцать пять минут спустя Польхан приземлился на окраине Манчестера, встреченный тысячей человек. Он преодолел все расстояние за 4,2 часа и выполнил все существенные условия для получения великого приза.

Следующим всемирно известным перелетом на аэроплане стал полет Гленна Х. Кертисса за приз нью-йоркской газеты «World» в 10 000 долларов за первый воздушный перелет из Олбани в Нью-Йорк с разрешением двух остановок. Авиаторы жаждали этого приза с предыдущего года, но слишком робко уклонялись от опасностей маршрута. После тщательной подготовки к этому перелету Кертисс, имея при себе письмо от мэра Олбани мэру Нью-Йорка, вылетел в семь часов утра в воскресенье, 29 мая, в сопровождении специального поезда Нью-Йоркской центральной железной дороги, на котором ехали его жена и несколько друзей и газетчиков. Он приземлился на час для пополнения припасов и регулировки в Камелоте, в 41 миле вниз по реке, и оттуда полетел в Спёйтен-Дёйвил, на северной оконечности Нью-Йорка, завершив требуемое расстояние в 128 миль за 2 часа 32 минуты, или со скоростью 50,52 мили в час по маршруту. Час спустя он пролетел вниз по реке в гавань Нью-Йорка и приземлился на Губернаторском острове, где был удостоен подобающей овации.

Пожалуй, самым захватывающим эпизодом перелета для мистера Кертисса стал пролет над горой Сторм-Кинг. Когда он летел через узкий проход в этом месте, он попал в нисходящий поток воздуха с одной стороны сильнее, чем с другой, и внезапно упал боком на 30 или 40 футов. Переместив передний руль высоты, он быстро набрал скорость и немедленно выровнял свою машину.

Комментируя среднюю скорость мистера Кертисса в 50 миль в час и его сложный маршрут, журнал «Aëronautics» сравнивает его перелет с великим призовым полетом Польхана следующим образом:

«Польхану потребовалось 4 часа 12 минут общего времени, чтобы преодолеть 183 мили, когда он выиграл 50 000 долларов от «London Mail», и он сделал это в два этапа по 117 и 66 миль каждый. 117 миль были преодолены за 2.39, со скоростью почти 44 мили в час. Последовал ночной сон, и оставшиеся 66 миль были преодолены за 1.23, со скоростью почти 48 миль в час. Средняя скорость для вышеуказанного составила 44,37 мили в час. Польхан мог приземлиться почти в любое время и снова стартовать, тогда как Кертисс не смог бы стартовать, если бы ему пришлось приземлиться в воду, и на всем протяжении пути почти не было подходящего места для посадки на землю, так как почти на всем пути реку окаймляют скалистые, лесистые холмы с крутыми склонами».

Самым дерзким и удивительным аэронавтическим подвигом года стал полет Джорджа Чавеса через Альпы из Брига в Домодоссолу в его попытке выиграть приз в 70 000 франков, предложенный Итальянским авиационным обществом за первый полет на аэроплане из Брига в Милан, расстояние в 75 миль. Из девяти добровольцев для этого конкурса, представившихся комитету, было выбрано пять конкурентов, и они в течение нескольких дней предпринимали пробные попытки покорить высокий перевал, но были остановлены ветром или туманом. Наконец, в час тридцать 23 сентября, при благоприятных условиях, Чавес поднялся из Бриген-Берга на своем белокрылом Блерио, спиралью поднялся на 1000 метров, кружа над огромным амфитеатром гор, и через девятнадцать минут появился в великолепном полете высоко над перевалом Симплон, вероятно, на 7000 футов над уровнем моря, откуда он величественно спланировал вниз по итальянскому склону, парируя грубые встречные ветры и наконец достигнув Домодоссолы, где энтузиазм достиг своего апогея. Здесь он рассчитывал приземлиться на ровном месте, чтобы пополнить запасы, а затем продолжить путь по оставшимся легким двум третям своего путешествия. Но хотя опасный перевал был преодолен так успешно, катастрофа произошла в долине, когда ее меньше всего ожидали. Когда аэроплан планировал на высоте тридцати футов над ровным участком, выбранным для посадки, он встретил внезапный порыв ветра, его крылья сложились, и он рухнул на землю, придавив своего храброго пилота обломками.

Бедный Чавес получил тяжелые раны лица и головы, у него были сломаны обе ноги, и некоторое время он лежал без сознания. Но вскоре друзья привели его в чувство и доставили в больницу, где он скончался четыре дня спустя. Так завершилась карьера храброго и очень многообещающего юноши двадцати трех лет. Он получил лицензию пилота только в феврале 1910 года, но уже установил новый мировой рекорд 8 сентября, подняв свой Блерио на высоту 8406 футов. Он был перуанского происхождения и родился в Париже.

Точная причина аварии так и не была установлена, но предполагалось, что внезапный запуск двигателя при подготовке к посадке вызвал чрезмерную нагрузку на какую-то часть конструкции, уже уставшую от жесткой эксплуатации. Как бы то ни было, комитет признал, что Чавес с превосходным мастерством преодолел всю действительно трудную и опасную часть этого путешествия. Соответственно, они очень великодушно пренебрегли буквой правил и присудили ему половину приза, хотя он завершил лишь треть пути.

Столь же опасным, зрелищным и блестящим, как полет через Альпы, хотя и менее трудным, был воздушный перелет Юбера Латама над Балтимором. В предыдущих случаях совершались полеты над городами, но никогда такой протяженности и выполненные в таких жестких условиях. В разное время авиаторы летали над Парижем, Римом, Берлином и т. д. 14 октября мистер Уайт пролетел над Вашингтоном, приземлившись на узкой улице между Белым домом и Военным министерством; 15 октября Леганьо пролетел над Парижем с пассажиром; но это были короткие полеты по некартированному маршруту. Перелет Латама был уникальным; ибо ему пришлось следовать по длинному и предписанному курсу над деловым районом и плотно застроенной жилой частью города. Этот великий подвиг был показательным полетом, совершенным по приглашению газеты «Baltimore Sun» за сумму в 5000 долларов. Он должен был состояться во время авиационного турнира в Балтиморе в Хейлторпе, Мэриленд, и был рассчитан на то, чтобы его увидели полмиллиона человек; ибо весь город должен был быть оповещен и прекратить свою обычную деятельность, чтобы стать свидетелем редкой и опасной демонстрации.

Этот полет был триумфальным и во всех отношениях великолепным. Стартовав с аэродрома в семи милях к югу от Балтимора около полудня 7 ноября, Латам направил свой прекрасный «Антуанетт» по полю по восходящей спирали, подобно величественной птице, выбирающей направление; затем, держа в руках карту, он уверенно отправился в заранее намеченный путь. Маршрут представлял собой «восьмерку» с нижней точкой на аэродроме и центром у здания «Сан» в самом сердце Балтимора; общая протяженность пути составила 22 мили. Когда длиннокрылая птица в величественном полете, с бесстрашным пилотом на борту, показалась вдали, паря на высоте 1000 футов над сверкающими водами Чесапикского залива, большой колокол городской ратуши издал мощный звон, и все население ответило шумным хором; свистки, колокола и мириады голосов слились в сердечном приветствии самому храброму из авиаторов. Со скоростью и прямотой стрелы он обогнул центр маршрута у здания «Сан», затем совершил вираж над обширной северной частью города, летя на высоте от тысячи до трех тысяч футов, чтобы легче справляться с порывами северо-западного ветра; снова обогнул центр своего курса и вернулся на аэродром, где приземлился с невероятным хладнокровием перед взволнованной толпой аплодирующих зрителей, чей восторг был слишком слаб, чтобы выразить их смешанные чувства изумления, восхищения и радости. Полет длился сорок две минуты и идеально выполнил все требования, включая короткий круг и приветствие над домом мистера Росса Уайнанса, больного джентльмена, который просил об этой уникальной услуге и вознаградил ее подарком в 500 долларов. Это стало кульминацией авиационной недели в Балтиморе.

Среди многих блестящих полетов того памятного года напряженной пилотской работы надолго запомнятся полет достопочтенного Ч. С. Роллса в Кале и обратно без посадки, а также уже упомянутый полет мистера Сопвича; великолепный полет мистера Клиффорда Б. Хармона на его биплане Фармана из Минеолы, Лонг-Айленд, к небольшому округлому острову напротив его дома на побережье Коннектикута, за трофей, предложенный журналом «Country Life» первому человеку, который перелетит через пролив Лонг-Айленд; полет Анри Фармана 18 декабря на приз Мишлен за дальность, составивший 288 миль и установивший новый рекорд продолжительности в 8 часов 23 минуты; полет мадемуазель Элен Дютриё 21 декабря на «Кубок Фемина», составивший 103¾ мили за 2 часа 35 минут на биплане Фармана. Интересными также были первая попытка перелета из Парижа в Брюссель с пассажиром, когда Майо и Маниэ при взлете были остановлены злой собакой, которая яростно атаковала пропеллер и была разрублена пополам; и случай, когда Лоридан и Фэй приземлились на дерево, с которого спустились по лестнице. После этого последовал славный полет Анри Вейнмалена, юного и разностороннего голландского спортсмена, за приз в 150 000 франков, предложенный Автомобильным клубом Франции за самый быстрый перелет на аэроплане продолжительностью не более 36 часов с пассажиром из Парижа в Брюссель и обратно. Этот полет протяженностью около 320 миль был доблестно совершен Вейнмаленом и его спутником Дюфуром за полтора дня, составивших 13,2 эффективных летных часа, при погоде, по большей части ветреной или штормовой. Наконец, к вышеуказанному списку блестящих достижений необходимо добавить славный полет Джона Мойсанта, который в августе совершил перелет с пассажиром по компасу из Парижа в Лондон, хотя никогда раньше не летал по этому маршруту и только что научился управлять аэропланом.

Международный авиационный турнир 1910 года, проходивший в Бельмонт-парке, Лонг-Айленд, с 22 по 31 октября, был самым заметным и значимым событием года и вторым в своем роде в истории, поскольку первым был турнир, состоявшийся годом ранее в Реймсе. Нынешний турнир проводился компанией «Aëro Corporation, Limited» из Нью-Йорка под эгидой и с официальной санкции Аэроклуба Америки, представляющего Международную авиационную федерацию.

Этот турнир был ежегодным всемирным воздушным олимпийским состязанием и должен был свидетельствовать не только о мастерстве авиатора, но и о состоянии национального прогресса в науке и искусстве конструирования аэропланов. К сожалению, однако, для престижа наиболее достойных наций, правила Международной авиационной федерации не ограничивали участников использованием машин отечественного производства, чтобы слава победителя международного состязания не переходила к нации, которая лишь предоставила оператора — человека, который мог быть неграмотным жокеем и представителем страны, совершенно лишенной науки. Однако, как распорядилась удача, высшая награда в 1910 году досталась первоклассной французской машине, управляемой первоклассным английским авиатором.

В некоторых отношениях исходный материал и рабочие элементы этого турнира были весьма удовлетворительными. Место проведения находится недалеко от самого богатого и густонаселенного центра Америки. Площадка просторная и ровная, оснащенная всем оборудованием большого ипподрома; транспортное сообщение на экипажах и по железной дороге из центра Нью-Йорка отвечает любым требованиям. Персонал турнира состоял из самых опытных и преданных делу членов Аэроклуба Америки, старейшего и сильнейшего авиационного объединения в западном мире, единственного, представляющего Международную авиационную федерацию. Правда, сезон был поздним, и погода, вероятно, должна была быть холодной и штормовой; руководство было обременено дорогостоящей лицензией, справедливой или несправедливой, наложенной на него как цена за иммунитет от патентных судебных исков; оставшегося времени после окончательного определения места проведения было слишком мало для мириад необходимых приготовлений. Но какими бы ни были препятствия, физические или финансовые, персонал был первоклассным и, естественно, сделал огромный турнир славным триумфом. Это было главное спортивное событие года.

Статус авиации был хорошо представлен как пилотами, так и машинами. В программе было заявлено двадцать семь авиаторов, многие из которых были всемирно известны. Среди них Альфред Леблан, Юбер Латам, Эмиль Обрюн были грозными чемпионами Франции в борьбе за авиационный трофей Джеймса Гордона Беннетта; Клод Грэм-Уайт, Джеймс Рэдли, А. Огилви представляли Англию; в то время как Уолтер Брукинс, Дж. А. Дрексел, Чарльз К. Гамильтон были заявлены как защитники желанного кубка и американского престижа. Всего авиаторы привезли с собой около сорока машин мощностью от 30 до 100 лошадиных сил. Около половины из них составляли монопланы и половину — бипланы, по большей части французского и американского производства.

Призы и вознаграждения, присужденные участникам, были соразмерны их мастерству и количеству. В общей сложности выигрыши составили более 60 000 долларов. Были выделены дополнительные ассигнования на покрытие расходов авиаторов, а еще одна сумма, равная примерно сорока процентам от выигрышей, была выплачена за иммунитет от судебного преследования за возможное нарушение нерассмотренного в суде патента. Учитывая огромные расходы на здания, охрану и другие сопутствующие расходы турнира, можно легко сделать вывод, что был значительный дефицит и что авиаторы в целом были вознаграждены гораздо лучше, чем некоторые спортсмены, которые потратили так много времени и труда на организацию турнира.

Заметной особенностью турнира стала демонстрация выносливости и мастерства нескольких авиаторов, столкнувшихся с холодной и штормовой погодой. Это было особенно характерно для Латама на его моноплане «Антуанетт», а также для Ральфа Джонстона и Арча Хокси на бипланах Райта. 27 октября Латам летал по обычному курсу в течение часа, когда было почти невозможно развернуться у пилонов против сильного ветра, в то время как Джонстон и Хокси совершали высотные полеты в мощный шторм, который сносил их назад, иногда со скоростью 40 миль в час. В результате они приземлились в открытой местности, остались там на ночь и вернулись на следующий день. Джонстона отнесло назад в Холтсвилл, в 55 милях к востоку от аэродрома, а Хокси сдуло в Брентвуд, в 25 милях от него; оба приземлились в сумерках на открытых полях, достигнув больших высот: Хокси — 6903 фута, Джонстон — 8471 фут.

Интересной новинкой авиационной недели, по крайней мере для американцев, были эксцентричные монопланы «Демуазель», изобретенные Сантос-Дюмоном и пилотируемые Гарросом и Одемаром. Эти аэропланы примечательны тем, что пилот находился под несущей плоскостью, а двигатель — сверху, с пропеллером прямого крепления. Поперечная устойчивость повышалась за счет низкого расположения центра масс и небольшого двугранного угла наклона крыльев. Более того, поскольку задний двойной руль имел небольшое плечо или площадь, полет был скорее стабильным, чем устойчивым, напоминая полет парашюта с двигателем. На самом деле, маленькие монопланы так сильно клевали носом, раскачивались и трепетали, как огромные бабочки, что вызывали постоянный смех. Они давали слабое представление о том, насколько нелепыми могут быть аэропланные клоуны в руках человека, обладающего талантом к подобным вещам.

Если не считать вышеупомянутых штормовых полетов, самыми памятными событиями турнира были скоростная гонка на кубок Гордона Беннетта, гонка вокруг Статуи Свободы и великий высотный полет Джонстона. О многочисленных других выступлениях мало что можно сказать, кроме того, что они способствовали общему успеху сложной и весьма интересной программы. Они удовлетворяли ежедневную потребность дорогостоящего турнира; они радовали огромные толпы зрителей, чьи входные билеты помогали продвигать авиационный спорт; но сами по себе они не имели ничего, кроме местного интереса, и не представляли собой прогресса в рекордах первоклассных достижений.

Главная гонка турнира, скоростное состязание на кубок Джеймса Гордона Беннетта, была назначена на субботу, 29 октября. Приз в 5000 долларов и желанный кубок должны были быть присуждены пилоту, который покажет лучшую среднюю скорость в 20 кругах по 5-километровой трассе, что в сумме составляет 100 километров, или 62,14 мили. Победитель должен был удостоиться высокой чести проведения следующего ежегодного состязания за ценный скоростной приз в своей стране.

Грэм-Уайт, главный авиатор Англии и ее самая большая надежда в состязании, вывел свой неиспытанный 100-сильный «Блерио» в самую спокойную часть дня и поднялся в воздух без четверти девять. Он летел с устойчивым равновесием и быстрой, хорошо поддерживаемой скоростью, завершив 100-километровую дистанцию за 1 час 1 минуту и 4,7 секунды со средней скоростью 61 миля в час.

Леблан, самый вероятный победитель из всех, вылетел в девять часов. Он был на 100-сильном «Блерио» с почти плоскими крыльями, самом быстром моноплане французского производства. Он был самым смелым, крепким и ловким пилотом в стране прославленных авиаторов, победителем бесчисленных трофеев, «Победителем Востока». Теперь он летел с необычайной скоростью, устанавливая новые мировые рекорды на каждом круге трассы. Хронометристам казалось очевидным, что только авария с этим порывистым французом может вернуть славу Англии и спасти славу Америки. Внезапно произошла авария. На последнем круге, когда победа казалась обеспеченной, отказал бензин; моноплан резко пошел вниз, сбил телеграфный столб и с поломанным каркасом и двигателем рухнул на землю, запутав храброго авиатора. Леблан получил порезы и ушибы лба и был доставлен в больницу для перевязки; он не был серьезно ранен, но был в ярости, подозревая, что какая-то хитрость привела к нехватке топлива. Он проиграл день, хотя его средняя скорость за весь полет составила 67 миль в час против 61 мили в час у Грэм-Уайта.

Для защиты американского престижа не было доступно ни одной хорошо испытанной машины. Кертисс построил новый моноплан, предназначенный для скорости, но, хотя он и привез кубок в Америку, его не выбрали одним из трех защитников. Маленький биплан Райта мощностью 61 лошадиная сила летал несколько минут с большой скоростью, и на него возлагались некоторые надежды. Под управлением Уолтера Брукинса он стартовал с огромной скоростью, но едва успел разогнаться, как цилиндры начали давать перебои. Брукинс повернул к внутреннему полю, чтобы приземлиться, с ужасным ударом ударился о землю и сильно перевернулся на поле рядом со своей сломанной машиной. Его также доставили в больницу для лечения, но он не был серьезно ранен.

Теперь было признано, что Грэм-Уайт станет окончательным победителем. Другие авиаторы пытались победить его, но им не хватало либо необходимой скорости, либо выносливости. Кубок, таким образом, был отобран у наций, которые сделали больше всего для развития практического искусства аэропланирования. Из этих двух наций та, что была наиболее достойна победы благодаря своей более тщательной подготовке, была побеждена из-за чрезвычайной случайности, когда победа была уже близка; другая проиграла, возможно, из-за недостатка подготовки, а не из-за отсутствия мастерства в управлении или конструировании.

Из различных весьма желанных ставок самой крупной по денежной стоимости был приз имени Томаса Ф. Райана за полет вокруг Статуи Свободы. Это была денежная сумма в 10 000 долларов, которая должна была быть присуждена должным образом квалифицированному участнику, который совершит полет с аэродрома к Статуе Свободы в гавани Нью-Йорка, облетит ее и вернется за кратчайшее время; расстояние по прямой составляло 16 миль в каждую сторону. Приз был учрежден мистером Томасом Ф. Райаном, чей сын, Аллан А. Раян, был председателем комитета по организации турнира и который, несмотря на страдания от боли и плохого здоровья, неустанно трудился, чтобы обеспечить успех события, столь важного для авиационного престижа своей страны.

Гонка вокруг Статуи Свободы состоялась в воскресенье днем, 30 октября, начавшись сразу после трех часов. Граф де Лессепс на 50-сильном моноплане «Блерио» возглавил гонку, за ним через три минуты последовал Грэм-Уайт. Они пролетели на юго-запад в идеальном равновесии и исчезли за горизонтом, не встретив сопротивления со стороны американского участника; ибо Мойсант, американский чемпион, незадолго до этого повредил свой гоночный моноплан, а другие американские гоночные машины были повреждены неделей ранее или еще не были полностью испытаны. Но с удивительной предприимчивостью Мойсант позвонил Леблану в Нью-Йорк, который не участвовал в гонках из-за аварии своего 100-сильного «Блерио накануне, и предложил французу 10 000 долларов за его 50-сильный моноплан «Блерио». Сделка была совершена как раз к гонке в тот же день. Но все это предприятие казалось тщетным; ибо, когда Мойсант готовился к старту, остальные уже возвращались, Грэм-Уайт был далеко впереди, обогнав де Лессепса. В то время как эти два авиатора принимали аплодисменты бесчисленных зрителей и поздравления своих друзей, дерзкий Мойсант, порывистый солдат удачи и герой знаменитого полета по компасу из Парижа в Лондон, стартовал в сторону заходящего солнца сразу после четырех часов. Он был полон решимости победить благодаря превосходному мастерству и смелости. Его осторожные конкуренты следовали по извилистому южному маршруту с местами для посадки; но он летел как безумный прямо над церковными шпилями и переполненными зданиями Бруклина, направляемый к своей цели компасом, обогнул Статую Свободы на большой высоте и устремился домой со всей возможной скоростью и прямотой. Мегафон объявлял о его прогрессе, что указывало на некоторую надежду на победу, столь неожиданную и столь желанную для огромной толпы, стоявшей, глядя на западное солнце. В стремительном полете пикирующий моноплан пронесся мимо судейской трибуны, сделал круг и мягко приземлился на поле, опередив на 43 секунды 100-сильный «Блерио» Грэм-Уайта. Когда бесстрашный авиатор приблизился к огромной и восхищенной толпе зрителей, чтобы принять их шумную и бурную овацию, его встретили руководители турнира, завернутого в американский флаг, и провели перед главной трибуной, «которая дрожала в попытке воздать почести маленькому покорителю воздуха». В конечном счете, однако, приз был присужден графу де Лессепсу, потому что Мойсант не смог должным образом квалифицироваться, а Грэм-Уайт задел начальный пилон.

Последний день турнира стал памятным благодаря высотному полету Джонстона. Лучшим предыдущим рекордом был полет Вейнмалена на высоту 9104 фута, совершенный в Мурмелоне, Франция. Джонстон поднялся на маленькой машине Райта с мощными пропеллерами, приспособленными для быстрого набора высоты, решив не только превзойти Вейнмалена, но и, если возможно, превысить десятитысячный уровень и выиграть специальный приз, предложенный за такое достижение. Он действительно поднялся на огромную высоту 9714 футов, но не смог развить достаточную мощность, чтобы продолжать подъем. При спуске он полностью израсходовал топливо на высоте 3000 футов и оттуда спланировал на землю, мягко приземлившись через 1 час 43 минуты с момента старта.

Таким образом, величайший турнир года завершился новыми прекрасными лаврами для науки и искусства авиации; для эффектных пилотов и для невидимых людей за их спинами — ученых в лабораториях, конструкторских бюро и мастерских. Были установлены новые стандарты скорости, высоты, доблести и смелости. В этих элементах зрители вряд ли могли просить о лучшем зрелище. Что для наблюдателя в том, что аэроплан летит выше кучевых облаков, если на этом уровне тысяча футов не имеет заметной разницы? Чего еще он мог желать в ловкости управления и дерзости в преодолении стихии? Еще одного, несомненно, и это — безопасность и точность полета в штормовую погоду. Когда эти улучшения будут осуществлены, многое будет добавлено как к спортивному интересу, так и к практической полезности аэроплана.

Самым деловым и решающим летным состязанием года был знаменитый «Circuit de l’Est», организованный газетой «Paris Matin». Это был соревновательный перелет по нерегулярному шестиугольному маршруту, пролегающему в основном к северо-востоку от Парижа и имеющему вершины в различных городах к востоку и северу от национальной столицы. Главный приз, предложенный «Matin», составлял сто тысяч франков для первого авиатора, который завершит весь курс, пролетев первую сторону шестиугольника 7 августа, а последующие стороны в обычном порядке в последующие нечетные дни месяца, причем место и время старта каждого этапа назначались заранее. Различные дополнительные призы на общую сумму почти сто тысяч франков были доступны за достойные выступления на различных этапах и остановках вдоль маршрута. Но были также штрафы для тех участников, которые не смогли стартовать по расписанию и соблюдать правила прохождения курса.

Fig. 41.—Map of the “Circuit de l’Est.”

Гонка началась в Исси, недалеко от Парижа, 7 августа, с восемью авиаторами на крыле — Леблан, Обрюн, Легано, Маме, Линдпайнтер, Вейман. Она завершилась 17 августа, во главе с Альфредом Лебланом на его «Блерио», за которым следовали Эмиль Обрюн на «Блерио», а затем Вейман на «Фармане», все трое с двигателями «Гном», приводящими в действие пропеллеры «Шовьер». Леблан завершил тур из шести этапов, покрыв расстояние по прямой в 488 миль за 12 часов эффективного полета, или со средней скоростью 40,6 мили в час.

Этот длительный тур по расписанию над пересеченной и разнообразной местностью перед лицом тумана, ветра и дождя был самым суровым испытанием доблести и выносливости храбрых пилотов, у которых хватило стойкости и упорства завершить полет. Излишне добавлять, что это вызвало безграничный энтузиазм у миллионов людей, которые были свидетелями события или читали о нем, и что часовая точность «великого рейда» внушила новую уверенность в практичности аэроплана.

Особенно впечатляющей особенностью события было то, что многие его участники, авиаторы, правительственные чиновники и члены контролирующего комитета, собрались в Исси и других местах службы не по железной дороге, а на аэропланах, прилетев через всю страну со многих направлений и с больших расстояний. Эта будничная процедура заставила многих людей поверить, что период простых демонстраций близится к завершению и что эпоха практической полезности уже близка; что, так много удивляясь аэроплану, со смешанной верой и скептицизмом, люди вскоре спокойно перейдут к его практическому использованию.

Хотя прогресс в проектировании и строительстве аэропланов в 1910 году не поспевал за удивительным прогрессом в новых рекордах, все же изобретатели и производители продолжали усердно совершенствовать детали своих лучших стандартных машин, а в нескольких случаях — вносить радикальные инновации. Совершенствование деталей конструкции проявилось в публичных выступлениях аэропланов, особенно в их большей надежности и возросших возможностях. Радикальные инновации были в основном экспериментальными и обычно не демонстрировались, хотя от этого они не были менее важными. Главными из них, пожалуй, были разработки гидроаэропланов Фабра во Франции и мистера Гленна Х. Кертисса в Америке, которые позволили авиатору взлетать в воздух прямо с воды и безопасно садиться на воду, тем самым фактически добавив новую и очень важную область к империи динамического полета.

Кертисс в 1909 году преуспел в безопасной посадке своего аэроплана на воду озера Кьюка, сначала с листовыми железными цилиндрическими поплавками под каждым крылом и простым поплавком далеко впереди выступающего шасси, затем с гидропланной поверхностью спереди как более эффективной, чем поплавок. Но когда он попытался взлететь с озера с этим устройством, он не смог полностью оторваться от поверхности, хотя его аэроплан под мощной тягой воздушного винта почти поднялся с воды. Затем он планировал использовать гидропланные поплавки в форме полого крыла такого размера, чтобы они поддерживали машину в покое, а во время движения скользили по воде, как плоский камень, пока биплан не наберет достаточную скорость, чтобы подняться за счет динамической реакции воздуха. В успешном выполнении этого плана, однако, его опередил Фабр, который совершил первый успешный полет с воды 28 марта 1910 года в Мартиге, Франция. Но француз не остался единственным обладателем пальмы первенства. В начале 1911 года мистер Кертисс успешно взлетел и приземлился на воду в заливе Сан-Диего, Калифорния, с помощью одного поплавка, похожего на плоскодонку, расположенного по центру под его бипланом, при поддержке небольших вспомогательных поплавков на концах крыльев. Полный отчет об этих ценных вкладах в авиацию приведен в Приложении V.

PLATE XXXI.

FABRE HYDRO-AËROPLANE.

Photo E. Levick, N. Y.

PAULHAN HYDRO-AËROPLANE.

Photo E. Levick, N. Y.

MOISANT METAL MONOPLANE.

(Courtesy A. J. Moisant.)

Как показано на Пластине XXXI, гидроаэроплан Фабра был по существу монопланом, установленным на трех поплавках для рикошетирования. Он приводился в движение винтом сзади и управлялся в полете обычной трехторсионной системой, в данном случае состоящей из горизонтальных рулей спереди, вертикальных рулей спереди и сзади и соответствующего механизма для скручивания крыльев. Поплавки были полыми для обеспечения статической плавучести; они были изогнуты спереди и сзади, как крылья, чтобы обеспечить динамическую подъемную силу как в воде, так и в воздухе; они были эластично сконструированы с тонкими фанерными днищами и гибко прикреплены к каркасу, чтобы выдерживать сильные удары на высоких скоростях о неровную поверхность воды; они были способны безопасно посадить машину на песчаный пляж или луг, а также на воду. Действительно, был задуман план для взлета и посадки на сушу и воду безразлично.

Fig. 42.—Diagram of Curtiss
 Hydro-aëroplane. (Scientific American.)

Первая машина весила в полете 950 фунтов и имела 280 квадратных футов поверхности, что давало нагрузку 3,4 фунта на квадратный фут. Она приводилась в движение 50-сильным двигателем «Гном», приводящим в действие пропеллер «Шовьер» диаметром 7,5 футов. На испытаниях 28 марта машина оторвалась от воды на скорости 34 мили в час и пролетела около трети мили на высоте от двух до трех ярдов; затем по воле оператора она мягко опустилась на воду.

Конструктивный дизайн моноплана Фабра был новым и уникальным, если не сказать радикальным. Каркас крыла состоял из одной ферменной балки Фабра с ребрами, прикрепленными подобно перьям птицы, поверх которых была натянута легкая парусиновая обшивка, затем пришнурованная к балке. Сама балка была сформирована из двух ясеневых досок шириной восемь дюймов и толщиной в четверть дюйма, скрепленных плоскими стальными пластинами, зигзагообразно расположенными между ними. Поскольку все части балки разрезали воздух ребром, она оказывала очень малое сопротивление, будучи при этом очень прочной. Ребра, прикрепленные только с одного конца, позволяли быстро снимать и надевать парусину для стирки и надлежащего ухода.

Характерные особенности конструкции крыла Фабра были приняты Полем в его новом и живописном биплане, показанном на Пластине XXXI. Ферменные балки использовались для всех частей, требующих значительной жесткости, причем продольные были покрыты тканью для уменьшения сопротивления. Крылья, чьи сплошные ребра были закреплены только передними концами, были довольно эластичными, что способствовало устойчивости, как давно учили авторы [55] по авиации. В дополнение к переднему рулю, сзади был горизонтальный руль с вертикальным прямо перед ним. Чтобы еще больше уменьшить сопротивление воздуха, пилот и пассажир должны были сидеть тандемом в торпедообразной кабине с 50-сильным двигателем «Гном» и топливным баком позади них. Под продольными балками находились два полоза Фармана, окруженные обычными колесами, эластично соединенными. Машина, помимо хорошего полета, была легко разборной. Крылья можно было быстро снять, что позволяло биплану войти в дверь шириной пятнадцать футов. Всю машину можно было упаковать в ящик длиной 15½ футов и 3¼ фута в квадрате, весь ящик объемом менее шести кубических ярдов. Сотни из них, следовательно, могли быть размещены на океанском крейсере.

Летные качества адекватно спроектированных гибких аэропланов хорошо иллюстрируются ласточкоподобным монопланом, показанным на рис. 43. Это воздушное творение выдающегося австрийского инженера Иго Этриха получило общественную известность весной 1910 года, хотя оно развивалось в частном порядке в течение пяти лет или более. 14 мая под Веной он перевез пилота Иллнера на 84 километра за 80 минут на высоте 300 метров, тем самым превзойдя все предыдущие австрийские рекорды по дальности, продолжительности и высоте. Его преемник, «Etrich IV», имел еще более загнутые вверх концы крыльев и обладал такой устойчивостью, что во время турнира в Йоханнистале в октябре Иллнер кружил вокруг пилонов, не держась за рычаги управления. Временами он описывал круги радиусом всего десять метров, вся машина наклонялась под пугающим углом, сохраняя при этом равновесие с естественной легкостью и грацией парящего альбатроса.

Выдающейся особенностью моноплана Этриха была эластичная конструкция его крыльев и хвоста. Поперек жестких основных брусьев каждого крыла были закреплены многочисленные ребра с бамбуковыми наконечниками, что делало заднюю кромку и кончик крыла гибкими. Аналогичным образом хвост, или горизонтальный руль, был сделан из бамбука. Следовательно, пилот с помощью тросов управления мог по желанию изгибать как кромки крыльев, так и хвост вверх и вниз, чтобы управлять машиной, или он мог отпустить управление и позволить деформированным поверхностям вернуться в нормальное положение, а машине — продолжать свой ровный путь. Более того, порывы и вихри в воздухе, ударяясь об эластичные задние кромки хвоста и крыльев, оказывают движущее усилие. Таким образом, можно было использовать энергию турбулентности ветра, как указал автор в 1893 году в статье «Порывы ветра и их отношение к полету», опубликованной в «Трудах Международной конференции по аэронавигации» того года. Мимоходом можно заметить, что многие другие конструкторы аэропланов, в частности Бреге, подражали мистеру Этриху, хотя, возможно, и неосознанно, предусматривая эластичные ребра, шарниры или оси, чтобы позволить задним частям крыльев и хвостов своих машин свободно уступать намеренным или необычным импульсам, а затем возвращаться в нормальное положение.

Fig. 43.—The Etrich Monoplane of 1910.

Тщательно проработанный моноплан Роберта Эсно-Пельтри, который неуклонно совершенствовался в течение восьми лет, теперь достиг большого совершенства отделки и заслуживал известности в реальном полете. Как показано на Пластине XXIX, он имел общее сходство с «Антуанетт», хотя и отличался во всех своих многочисленных деталях. Обтекаемый корпус был выполнен из стальных труб, скрепленных проволокой, и плотно покрыт гладкой тканью для уменьшения сопротивления. Пятицилиндровый двигатель R. E. P. спереди соединялся непосредственно с двухлопастным пропеллером. Пилот сидел между крыльями с пассажиром перед ним в центре тяжести, оба имели рычаги управления при желании для обучения. Крылья можно было изгибать, а рули на конце обширных плоскостей оперения занимали крайнее заднее положение, как показано. Эластично амортизированный полоз между двумя свободно вращающимися колесами служил для поглощения удара при жесткой посадке, хотя обычно не касался земли. Моноплан R. E. P. 1910 года был очень грациозной, быстрой и прочной машиной с заметной эффективностью.

Как всегда бывает в многогранном развитии сложного изобретения, общая демонстрация и использование аэроплана вели к единообразию конструкции. Это стало особенно заметно во время всемирных демонстраций 1909 и 1910 годов. Какую бы склонность изобретатель ни питал к своим собственным устройствам, он скорее отбросит их, чем проиграет на турнире и на рынке. Не имея монополии на летное искусство, он не мог позволить себе слишком привязанно сохранять свое собственное второсортное устройство в конкуренции с соперником, имеющим более эффективное. Соответственно, произошло разумное и всеобщее принятие тех устройств, которые доказали свою эффективность на практике, от какого бы низкого интеллекта они ни исходили. Таким образом, наблюдалась заметная тенденция к всеобщему использованию стартовых колес, посадочных полозьев, больших изгибающихся поверхностей, а в гоночных машинах — к обтекаемой концентрации нагрузки и строгому устранению сопротивления.

Несколько примеров проиллюстрируют эту тенденцию выбирать самые практичные устройства из общего мирового запаса. Братья Райт, которые, следуя за Максимом, были ярыми приверженцами переднего горизонтального руля, отказались от него в 1910 году в пользу эластичного заднего горизонтального руля, представленного Этрихом. В то же время они отказались от устаревшей катапульты, введенной Лэнгли, и приняли комбинацию колес и полозьев, введенную Фарманом. В своей гоночной машине они больше не сажали авиатора рядом с двигателем, представляя широкую фронтальную часть ветру, но, как Кертисс и иностранные конструкторы, они размещали водителя и силовую установку в линию, чтобы уменьшить атмосферное сопротивление. Эти многочисленные и своевременные улучшения ясно указывают на преимущества для человечества «открытых дверей» в развивающемся искусстве.

Но если Райты приняли самые успешные устройства своих соседей, те, в свою очередь, не замедлили ответить взаимностью на эту политику. Было широкое признание достоинств комбинации изгибающихся несущих поверхностей и двойного руля, предложенных учеными до появления аэропланов с двигателем и так восхитительно использованных Райтами и профессором Монтгомери в их ранних планирующих полетах. Изгибающееся крыло довольно широко использовалось на монопланах в 1910 году; не говоря уже об элеронах, которые часто были адаптацией того же принципа.

В качестве дальнейших иллюстраций можно отметить, что братья Вуазен приняли элероны Фармана и отказались от ячеистого типа несущей поверхности, введенного Харгрейвом, обнаружив, что вертикальные поверхности сильно создают трение и не нужны для поперечного равновесия при наличии элеронов. Они также отказались от переднего горизонтального руля, видя, что от него вполне можно отказаться. С другой стороны, следует заметить, что Фарманы, Соммер и Кертисс все еще сохраняли комбинированный передний и задний руль. Кертисс и Фарман также пробовали свои силы в конструировании монопланов, хотя и не отказываясь от биплана. Самые известные монопланисты, однако, твердо держались своей первой любви. В этом им подражали многие новые конструкторы: Ньюпор, Анрио, Депердюссен и др. Они демонстрируют заметную тенденцию к использованию гладко покрытых корпусов, имеющих форму рыбы или торпеды.

Для привода маленьких аэропланов, разработанных к тому времени, особенно гоночных, существовало общее предпочтение одновинтового пропеллера, установленного непосредственно на валу двигателя, хотя, несомненно, для машин весом во много тонн использовалось бы множество таких пропеллеров. Теоретически преимущество двух винтов признавалось, но на практике они использовались очень немногими конструкторами. Деревянный пропеллер «Шовьер» был фаворитом во Франции и был одобрен конструкторами пропеллеров в других местах, по крайней мере, в своих общих чертах. Фирма Вуазен, действительно, все еще придерживалась металлического пропеллера, и иногда некоторые экспериментаторы использовали более почтенный французский винт, состоящий из радиальных палок, покрытых тканью. Но великие рекорды в спортивном мире были достигнуты с помощью цельных деревянных пропеллеров.

Потребовалась бы специальная глава, чтобы описать различные двигатели, даже бегло. Их относительные значения, однако, могут быть суммированы в следующих кратких словах Рене Гаснье в журнале «Aërophile» за ноябрь 1910 года:

«В прошлом году у нас было мало легких типов; в этом году их предостаточно, и во главе их стоит тот восхитительный двигатель «Гном», который позволил авиаторам совершить все их прекрасные выступления. Сначала многие люди не верили в будущее ротативного двигателя. Нужно склониться перед фактами; при рассмотрении природы этого двигателя видно, что он обладает восхитительной простотой. Это, очевидно, типичный авиационный двигатель и приближение к настоящему ротативному двигателю, которым позже будет турбина. Многочисленные двигатели с четырьмя-восемью цилиндрами очень хорошо отзываются, но ни один не достигает легкости «Гнома». Среди двигателей с воздушным охлаждением «Эсно-Пельтри» замечателен серией испытаний, которые он выдержал, а среди двигателей с водяным охлаждением мы можем привести великолепное выступление «Антуанетт» — 2100 километров за одну неделю на встрече в Бордо. Это был бы довольно хороший пробег даже для автомобиля. Заметно, что авиационный двигатель имеет отчетливую тенденцию дифференцироваться от своего старшего брата, автомобильного двигателя, и принимать тип, абсолютно адаптированный к своей специальной работе. В дополнение к максимально возможной легкости, теперь возникает требование малого расхода топлива и диапазона скоростей, который необходим для посадки. Опасно быстро снижаться с двигателем на полной скорости; с другой стороны, при отключении зажигания для планирования вниз рискуешь не иметь возможности перезапустить двигатель, если потребуется, в то время как если двигатель достаточно расслабится, спуск происходит в полной безопасности. Достаточно ускориться в нужный момент».

Практическая полезность авиации теперь начала подвергаться сомнению. Аэроплан прошел первичную эпоху экспериментального развития и становился стандартным предметом производства, представляющим значительную отрасль промышленности. Но чего это стоило? Авиаторы летали быстрее орла, выше облаков, дальше, чем обычное расстояние от мегаполиса до мегаполиса. Школы выдавали лицензии новым пилотам изо дня в день. Но какая карьера была у них впереди и какую существенную функцию в делах человечества они могли выполнять? Некоторые, конечно, могли приспособиться к воздушной службе в военное время, некоторые — к приятной профессии развлечения человечества; но в серьезном деле жизни какую важную роль могли надеяться играть авиаторы? Это был уместный вопрос, и он в значительной степени касался надежности и экономичности аэроплана. Улучшение в этих двух элементах могло, следовательно, получить внимательное рассмотрение в ближайшем будущем.

Надежность аэроплана зависит частично от его среды, частично от его плана и структуры, частично от мастерства его пилота. Мастерство пилота было восхитительно развито на турнирах и публичных выставках. Аэродинамический дизайн, способствующий устойчивости и стабильности, структурный дизайн, способствующий максимальной прочности и упругости, равномерно соразмерный с нагрузкой и работой каждой части сложной машины; и, прежде всего, дизайн двигателя, чтобы обеспечить его от тысячи слабостей — все это могло быть улучшено терпеливыми методами теоретической и экспериментальной науки. Среду, конечно, можно было выбирать. Сначала нужно было пробовать только самые благоприятные регионы для регулярных перевозок, регионы равнин и сельскохозяйственных земель, или озер и рек, окруженных местностью, не слишком грубой и обрывистой.

Общая стоимость аэроплана для человечества зависит от его плана и структуры, от методов производства, от материальных текущих расходов; но его конкретная стоимость для пассажира определяется в значительной степени алчностью или деловой хваткой тех, кто предоставляет машину, и тех, кто ею управляет. Естественно, когда мир впервые проснулся утром практической спортивной авиации, с внезапным и сильным вкусом к полетам, цены были баснословными, если не сказать смехотворными. В течение этого часа никакие коммерческие перевозки не могли рассматриваться. Но без монополии цены должны быстро снижаться; ибо ни производство, ни управление аэропланом не требуют редких способностей или подготовки. Стоимость производства будет быстро снижена с помощью специализированных инструментов и рабочих, сразу после обеспечения больших и постоянных заказов. Стоимость пилотирования станет незначительной, когда один шофер сможет взять дюжину пассажиров на один аэроплан.

Столько о человеческих и внешних элементах в стоимости авиации. Внутренняя и материальная стоимость аэроплана также могла быть снижена, хотя, возможно, менее легко. Было маловероятно, что машина будет построена из гораздо более дешевых материалов или сделана гораздо легче на фунт груза. Не были такие улучшения и столь важными, поскольку они повлияли бы только на первоначальную стоимость летательного аппарата. Но увеличение аэродинамической эффективности пропеллера и самого аэроплана, вместе с увеличением термодинамической эффективности двигателя, существенно снизило бы текущую стоимость перевозки при любой заданной скорости. Эти улучшения потребовали бы тщательных исследований в лаборатории и терпеливых испытаний в мастерской и поле. Улучшение и совершенствование аэроплана можно, следовательно, ожидать в тех сообществах, где люди имеют достаточно дальновидности, предприимчивости и либеральности, чтобы финансировать исследования и поощрять науку и искусство авиации дополнять друг друга.

ЧАСТЬ III АЭРОНАВТИЧЕСКАЯ МЕТЕОРОЛОГИЯ

ГЛАВА XIII

GENERAL PROPERTIES OF FREE AIR

Для аэронавигационных целей атмосферу можно рассматривать как смесь двух веществ: сухого воздуха и воды. Первое всегда остается в газообразном состоянии; второе беспорядочно перемещается через все возможные состояния. Дождевые капли замерзают или испаряются; мокрый снег, снег и град испаряются или тают; водяной пар конденсируется или замерзает. Таким образом, мир окутан двойным морем, одна часть которого естественно безмятежна, другая — капризна, изменчива и турбулентна. Сухой воздух, действительно, является композитом многих газов, имеющих огромное значение в химии и биологии; но в отношении аэронавтики это практически один постоянный газ. Этот спокойный элемент и его непостоянный спутник, так любопытно смешанные, составляют среду, чьи потоки и превратности воздушный моряк должен должным образом изучить, прежде чем он сможет навигировать с мастерством или безопасностью. [56]

Но эти воздушные океаны, влажный и сухой, имеют очень разную глубину. Они смешиваются только в нижних слоях атмосферы, качества которых варьируются соответственно, как физические, так и транспортные. В то время как сухой воздух может достигать более ста миль, достаточно существенный, чтобы опалить метеорит, море водяного пара практически ограничено неглубоким регионом видимых облаков. За перистыми облаками, похожими на перья, которые едва возвышаются над самыми высокими горными вершинами, влаги почти нет, если она вообще есть. Там никогда не бывает ни дождя, ни облаков, ни бури, ни каких-либо больших возмущений. За пределами самых высоких экскурсий перистых облаков, на высоте около десяти миль, простирается глубокий океан вечного солнечного света, с равномерной и почти постоянной температурой. В эту зону вечного безмятежия не может проникнуть никакой шум нижних слоев атмосферы; о дно изотермического слоя циклонические токи разбиваются и рассеиваются. Верхние слои воздуха, конечно, имеют значительный дрейф, подобно величественной реке или потоку в море, но никогда суматоха или буря не нарушают их величественного марша.

В некоторых отношениях, следовательно, этот высокий океан является идеальным для быстрой перевозки. Но в настоящее время он находится за пределами досягаемости любого навигационного аппарата человеческого изобретения. Иногда, действительно, воздушный шар из рук какого-нибудь любопытного мудреца погоды проникает немного в возвышенную глубину рядом с космической пустотой, неся свои деликатные регистраторы тепла и давления; но он блуждает в одиночестве в тихой и огромной пустыне, превосходящей все обитаемое пространство, отведенное птицам, зверям и рыбам; затем, наконец, опускается, чтобы рассказать историю своего странного путешествия в этой безжизненной внешней сфере. Вулканическая и небесная пыль может процветать там, окрашивая сумерки розовым румянцем, но никакие биологические формы из кишащего подземного мира не могут найти там убежища или пропитания. Это непокоренное владение, кто знает, каких метеорных аппаратов будущего, проносящихся по земному шару с континента на континент, с теперь невообразимой быстротой, грацией и точностью.

Попутно и помимо своего аэронавигационного интереса, состав атмосферы может быть представлен в более подробных деталях, показывая широкие вариации от уровня к уровню и многогранную сложность жидкости, которой мы дышим ежедневно, не говоря уже о мириадах пылинок и микробов, обитающих в каждом ее дюйме. Газообразные компоненты и их распределение хорошо показаны в следующей таблице [57], которая представляет среднее состояние:

TABLE I

Процентное распределение газов в атмосфере

Height in Kilo-

meters.
Gases.
Total Pressure in Millimeters.

Argon.
Nitro-

gen.
Water

Vapor.
Oxygen.
Carbon

Dioxide.
Hydro-

gen.
He-

lium.

150

 

 

 

 

 

99.73

0.27

0.0043

140

 

 

 

 

 

99.70

0.30

0.0048

130

 

0.02

 

 

 

99.64

0.34

0.0054

120

 

0.10

 

 

 

99.52

0.38

0.0060

110

 

0.40

 

0.02

 

99.16

0.42

0.0067

100

 

1.63

 

0.07

 

97.84

0.46

0.0076

90

 

6.57

 

0.32

 

92.62

0.49

0.0090

80

 

22.70

 

1.38

 

75.47

0.45

0.0123

70

0.02

53.73

 

4.0

 

41.95

0.27

0.0248

60

0.04

78.16

 

7.32

 

14.33

0.15

0.0810

50

0.08

86.16

 

10.01

 

3.72

0.03

0.466  

40

0.16

86.51

 

12.45

 

0.88

 

1.65    

30

0.22

84.48

 

15.10

 

0.20

 

8.04    

20

0.55

81.34

 

18.05

0.01

0.05

 

39.6      

15

0.74

79.56

 

19.66

0.02

0.02

 

88.2      

11

0.94

78.02

0.01

20.99

0.03

0.01

 

168         

5

0.94

77.89

0.18

20.95

0.03

0.01

 

405         

0

0.93

77.08

1.20

20.75

0.03

0.01

 

760         

Сосредоточив внимание сначала на газах, отличных от воды, можно сразу заметить из таблицы, что эти газы показывают очень равномерную смесь во влажном и турбулентном регионе, в то время как выше более легкие из них имеют тенденцию преобладать в относительном соотношении. Эта равномерность состава на нижних уровнях, которая согласуется с опытом, обусловлена постоянной циркуляцией и суматохой в этом регионе. Если бы не это постоянное движение, равномерность смеси не могла бы длиться. Если бы атмосфера была постоянно в покое повсюду или двигалась только в горизонтальном потоке, каждый составляющий газ принял бы тот же статус и распределение, как если бы другие отсутствовали. Каждый, следовательно, подчиняясь закону диффузии Дальтона, сформировал бы атмосферу сам по себе, независимо от других и не подвергаясь влиянию их плотности. Такое состояние предполагается для более высоких уровней. Процентное распределение на более высоких уровнях рассчитывается исходя из известной упругости и плотности газов, предполагаемых как находящихся в вечном покое при постоянной температуре 0,55° C. за пределами одиннадцати километров, или выше самого высокого подъема человека, и, кроме того, как имеющих на поверхности земли 1,2 процента влаги и температуру 11° C.

Но лишь в спокойной внешней сфере эта динамическая градация может быть установлена или сохранена. Ниже этой возвышенной области находится море водяного пара, тесно смешанного с сухим воздухом и перемешанного с ним, однако не обладающего такой же равномерностью распределения. Почему происходит это быстрое уменьшение влажности с высотой, как показано в таблице? Потому что во всей влажной области температура быстро падает — примерно на 6° C на каждый километр подъема над землей, — тем самым охлаждая и конденсируя пар, чье сопротивление сжижению под давлением уменьшается по мере падения температуры. Объяснение очевидно; но почему оно не применяется в равной степени к другим элементам атмосферы: почему другие присутствующие газы не сжижаются при падении температуры так же, как водяной пар, который является лишь водой в газообразном состоянии? На этот вопрос нельзя ответить очень глубоко, но необходимое условие сжижения любого газа может быть сформулировано в ученых терминах после предварительного изложения некоторых общих свойств материи.

Мы можем сначала изложить эти общие физические свойства, а затем применить их для ответа на вышеуказанный вопрос. Любое известное вещество может существовать в одном из трех состояний: твердом, жидком или газообразном. Для каждого вещества существует критическая температура, выше которой оно может существовать только как газ и не может быть сжижено никаким давлением, но ниже которой соответствующее давление вызовет сжижение. Ниже своей критической температуры газ называется паром, выше нее — постоянным газом. В свободной атмосфере некоторые газы никогда не опускаются ниже своих критических температур и, следовательно, не могут быть сжижены никаким давлением без специального охлаждения; другие иногда находятся ниже своих критических температур и тогда способны к сжижению при достаточном давлении, которое, однако, не всегда встречается в свободном пространстве, но может быть создано компрессионным насосом; еще один газ, а именно водяной пар, в свободной атмосфере всегда находится ниже своей критической температуры и поэтому всегда может быть превращен в воду при достаточном давлении при его фактической атмосферной температуре. Такое достаточное давление водяного пара действительно возникает время от времени во всех частях атмосферы от поверхности земли до самой высокой области перистых облаков, но чаще всего на уровнях слоистых облаков, в миле или двух над землей. Таким образом, во всех частях нижней атмосферы иногда наблюдается сжижение водяного пара в виде тумана или дождя, снега или ледяных частиц, а на земле — в виде росы или инея. Чтобы проиллюстрировать вышеприведенные идеи числовыми данными, приводится прилагаемая таблица, показывающая критическую температуру и давление основных газообразных составляющих атмосферы.

TABLE II

Критическая температура и соответствующее давление сжижения для основных газообразных составляющих атмосферы.

Substance
Critical

Temperature

C.
Critical

Pressure

Atmospheres.

Dry Air
−140

39

Nitrogen
−146

34

Oxygen
−118

50

Carbonic Acid
−  31

75

Argon
−120

51

Hydrogen
−242

20

Ammonia
130

115

Water
+365

200

Взгляд на эту таблицу показывает, что при давлениях и температурах, преобладающих в нашей атмосфере, большинство составляющих являются постоянными газами. Заметным исключением является вода, которая в газообразном состоянии всегда существует как пар, а никогда как постоянный газ, поскольку она даже не приближается к критической температуре. К счастью для всей жизни на Земле, водяной пар конденсируется при самых обычных температурах и давлениях, иначе не было бы осадков для орошения и питья. К счастью также, что другие газы не выпадают в осадок таким образом, иначе мир мог бы быть затоплен жидким азотом и кислородом, что повлекло бы за собой, кто знает, какие катастрофические последствия.

После этого отступления о составе атмосферы мы можем впредь рассматривать воздушный океан как смесь двух веществ: сухого воздуха и воды; первое — постоянный газ, второе — переменный элемент, существующий временами в твердом, жидком или парообразном состоянии. Для удобства мы можем сначала изучить сухую атмосферу, а затем влажную. Динамические свойства сухой атмосферы могут быть в значительной степени выведены путем применения двух хорошо установленных законов физики. Они будут рассмотрены по порядку.

Тщательными исследованиями было доказано, что в значительном диапазоне давлений и температур постоянные газы весьма приближенно подчиняются следующему закону: объем постоянного газа прямо пропорционален его абсолютной температуре и обратно пропорционален его давлению. Другими словами, произведение его давления и объема равно абсолютной температуре, умноженной на числовую константу. Это может быть выражено алгебраически следующей формулой:

PV = RT (1)

в которой P — давление, а V — объем данной порции газа при абсолютной температуре T, и R — числовая константа для рассматриваемого газа.

Значение R в вышеприведенном уравнении было определено экспериментально для компонентов атмосферы и для сухого воздуха в целом. Для сухого воздуха, который в условиях, окружающих аэронавта, может рассматриваться как единый однородный газ, уравнение, примененное к одному килограмму, дает R = PoVo/To = 29,27, где Po, Vo, To — соответственно давление, объем и температура в метрической системе для одного килограмма воздуха при стандартных условиях; т. е. Po = 10 330 килограммов на квадратный метр, что является нормальным атмосферным давлением; Vo = 1/1,293 кубического метра, что является объемом одного килограмма сухого воздуха при нормальном давлении и температуре замерзания; To = 273° C, что является абсолютной температурой замерзания. К слову, абсолютная температура — это температура, измеряемая от абсолютного нуля, который по шкале Цельсия составляет 273° ниже точки замерзания, а по шкале Фаренгейта — 460,6° ниже точки замерзания.

Второй упомянутый закон прямо следует из принципа сохранения массы. В физике общеизвестно, что данная порция материи имеет постоянную массу, как бы ни менялись ее давление, объем, температура и другие условия. В частности, масса данной порции материи всегда равна произведению ее средней плотности и объема, поскольку плотность определяется как количество массы в единице объема. Выражение этого физического закона или соотношения алгебраически дает ρV = масса = ρoVo, в котором ρ, V — общие символы для плотности и объема данной порции материи при любых условиях, тогда как ρo, Vo — удельные значения ρ и V, наблюдаемые для некоторого одного состояния и обстоятельства рассматриваемого вещества. В частности, если масса воздуха равна единице, мы можем написать:

ρV = 1 (2)

Это соотношение вместе с тем, что выражено в уравнении (1), позволит нам вывести многие свойства сухого воздуха и сухой атмосферы.

Сначала давайте пронаблюдаем из уравнения (1) эффект поочередного сохранения постоянной одной из величин P, V, T, в то время как две другие меняются. Уравнение показывает, что если температура газа поддерживается постоянной, объем обратно пропорционален давлению. Это называется законом Бойля-Мариотта по именам двух независимых первооткрывателей, из которых Бойль, по-видимому, был первым. В качестве примера закона Бойля: если пустой стакан или водолазный колокол перевернуть в воде, а затем погружать все глубже и глубже, воздух внутри него будет сжиматься с увеличением давления, его объем станет вдвое меньше при удвоении давления, втрое меньше при утроении давления и т. д. В частности, если давление изменяется на одну единицу, соответствующее изменение объема составляет 1/P часть этого объема. Например, если привязной аэростат закреплен в воздухе при постоянной температуре, а барометрическое давление меняется с 30,0 дюймов до 30,1 дюйма, объем аэростата сократится на 1/300 часть самого себя.

Далее, уравнение (1) показывает, что если давление газа поддерживается постоянным, объем пропорционален абсолютной температуре. Это закон Шарля и Гей-Люссака, названный так по именам его первооткрывателей, из которых Шарль считается первым. В качестве примера этого закона: если привязной тонкий резиновый аэростат нагревается или охлаждается, его объем будет меняться прямо пропорционально его абсолютной температуре. В частности, если температура изменяется на один градус, объем изменяется на 1/T часть самого себя. Например, если температура аэростата в воздухе при постоянном барометрическом давлении повышается с 300° C до 301° C, его объем увеличится на 1/300 часть самого себя. Исторически, следует сказать, этот закон Шарля и закон Бойля были открыты отдельно, а затем объединены, что дало уравнение (1).

Еще третье, хотя и не независимое соотношение, может быть прочитано из уравнения (1), а именно: когда объем газа поддерживается постоянным, давление пропорционально абсолютной температуре. В частности, если температура изменяется на один градус, давление соответственно изменяется на 1/T часть самого себя. Например, если температура воздуха или газа в резервуаре в помещении при 500° F изменится на один градус, его давление изменится на 1/500 часть.

С мельчайшими подробностями эти три вывода из общего уравнения (1) были изложены и проиллюстрированы из-за их практической важности. Другие ценные результаты могут быть получены путем аналогичных рассуждений. Таким образом, уравнение (2) можно прочитать так: объем единицы массы любого вещества есть величина, обратная его плотности. Следовательно, если в трех вышеприведенных выводах везде вместо объема написать величину, обратную плотности, будут получены три новых соотношения, которые часто находят практическое применение. Два из них могут быть выражены в следующем важном законе: плотность газа прямо пропорциональна его давлению и обратно пропорциональна его температуре. Полезные применения этого закона в аэронавтике напрашиваются сами собой.

С помощью различных вышеприведенных уравнений значение любой из четырех величин P, V, T, ρ, представляющих соответственно давление, объем, абсолютную температуру и плотность, может быть получено через любые две из остальных. Если затем наблюдаются любые две из величин, остальные могут быть немедленно вычислены. Если, например, наблюдаются давление и температура сухого воздуха в любой точке, его плотность может быть вычислена по формулам, также его объем на килограмм веса, а отсюда его объем для любого другого веса. Поэтому важно уметь удовлетворительно измерять по крайней мере две из четырех величин. В обычных исследованиях атмосферы давление и температура наблюдаются непосредственно. Метод и инструменты, используемые для этой цели, слишком хорошо известны, чтобы требовать описания здесь.

В некоторых предположениях давление и температура атмосферы принимаются как заданные, и делаются определенные интересные выводы. Например, если предположить, что температура постоянна во всей сухой атмосфере, жидкость будет подчиняться закону Бойля, и легко показать, что высота такой среды одинакова, независимо от того, содержит ли она много газа или мало. Опять же, предполагая температуру и давление постоянными, высоту нормальной однородной атмосферы можно вычислить, разделив давление на единицу площади на его вес на единицу объема. Таким образом, высота нормальной однородной атмосферы была определена примерно в пять миль. Но это гипотетические случаи, представляющие чисто теоретический интерес. На практике можно предположить, что температура в среднем падает на 6° C на каждый километр подъема, а давления затем могут быть вычислены для различных высот с использованием закона Бойля, как это сделано для Таблицы I.

Это подводит нас к изучению газообразных свойств влажного воздуха. Под влажным воздухом понимается смесь сухого воздуха и водяного пара в форме невидимого упругого газа. Определение не включает воздух, содержащий видимый пар, туман или облака, а чистый влажный воздух, которым обычно дышат. Изучению этой смеси может предшествовать краткое описание газообразных свойств одного только пара.

Если воду в достаточно малом количестве ввести в вакуумную бутыль при любой обычной температуре, она быстро испарится, образуя невидимый газ, известный как водяной пар, заполняющий бутыль и оказывающий равномерное давление на ее стенки, за исключением незначительной разницы вверху и внизу из-за силы тяжести. Пар весит 0,622 раза больше, чем сухой воздух, имеющий тот же объем, температуру и давление, или, довольно точно, 5/8 от его веса. Он подчиняется всем законам, приведенным выше для обычных газов и сухого воздуха. Но у него есть одна особенность: при обычных атмосферных температурах его нельзя бесконечно сжимать без конденсации в жидкость. В этом отношении он отличается от основных компонентов атмосферы, которые при обычных температурах могут выдерживать бесконечное давление без сжижения. Аммиак и углекислый газ в воздухе, правда, могут быть сконденсированы давлением при их обычных температурах, но не такими давлениями, которые встречаются в свободной атмосфере, что все еще оставляет водяной пар единственным необычным компонентом.

Возвращаясь к поведению воды в предполагаемой вакуумной бутыли при фиксированной температуре, можно заметить, что давление невидимого пара прямо пропорционально количеству испарившейся жидкости. Другими словами, для любой фиксированной температуры давление пара прямо пропорционально его плотности. Когда эта плотность достигает определенного значения, зависящего исключительно от температуры, дальнейшее испарение не произойдет, если только часть пара не сконденсируется. Давление насыщения для этой температуры достигнуто, и любая попытка увеличить давление путем уменьшения объема пара вызовет сжижение при постоянной температуре.

Если, однако, пространство не насыщено, массу присутствующего пара можно выразить как процент от количества, необходимого для насыщения при этой температуре. Этот процент называется относительной влажностью. Таким образом, если относительная влажность составляет семьдесят процентов, фактическая масса водяного пара, присутствующего при наблюдаемой температуре, составляет семьдесят процентов от максимума, который может существовать в данном пространстве при данной температуре. Другими словами, относительная влажность — это отношение фактической влажности к возможной при данной температуре.

Точно так же для любого заданного давления пара существует определенная температура насыщения, известная как точка росы. Если при постоянном давлении пару придаются различные температуры выше точки росы, он останется газообразным и невидимым; но если его температура упадет до точки росы, произойдет сжижение, и капли воды появятся на внутренней стенке сосуда. Дальнейшее охлаждение повлечет за собой еще большее сжижение и снижение давления; ибо чем ниже температура, тем меньше возможная масса и давление насыщения. Но для всех температур, вплоть до точки замерзания и значительно ниже, существует некоторое количество пара, который подчиняется тем же законам, что и при более высоких температурах. Однако, когда насыщение происходит ниже точки замерзания, пар может выпадать в осадок в виде снега, а не воды. Это знакомое явление в свободной атмосфере.

Фактическая масса водяного пара, присутствующего в единице объема пространства, иногда называется абсолютной влажностью. Формула, дающая абсолютную влажность f в килограммах на кубический метр для любой наблюдаемой температуры t и давления пара e, может быть записана следующим образом:

f = 0,00106 e / (1 + 0,00367 t)

в которой e — давление пара в миллиметрах ртутного столба, а t — обычное показание по Цельсию. В качестве иллюстрации фактических значений давления, температуры и плотности насыщенного водяного пара для различных условий приводится следующая таблица:

TABLE III

Температура, давление и плотность водяного пара в метрических мерах.

Temperature,

Centigrade.
Pressure,

Millimeters.
Density Kilos.

per cubic meter.

−25

0.61

.557

−20

0.94

.892

−15

1.44

1.395

−10

2.15

2.154

−  5

3.16

3.244

0

4.57

4.835

+  5

6.51

6.761

10

9.14

9.329

15

12.67

12.712

20

17.36

17.117

25

23.52

22.795

30

31.51

30.036

35

41.78

39.183

40

54.87

 

45

71.36

 

Согласно закону Дальтона, каждый газ или пар в смеси нескольких ведет себя так, как если бы он был один. Таким образом, если вышеописанный эксперимент проводить в бутыли, содержащей различные газы, химически инертные по отношению к воде, испарится та же масса воды и окажет то же равномерное давление в дополнение к давлениям, оказываемым газами. Плотность каждого присутствующего газа или пара будет равна его массе, деленной на его объем, а плотность смеси будет равна общей массе, деленной на объем. Более того, хорошо известно, что водяной пар менее плотен, чем сухой воздух при той же температуре и давлении. Из этого сразу становится очевидно, что влажный воздух, который является лишь смесью сухого воздуха и водяного пара, должен быть легче сухого воздуха при той же температуре и давлении. Это верно независимо от того, находятся ли сравниваемые две жидкости в закрытых сосудах или в свободной атмосфере.

Соответственно, при любом точном обращении со свободным воздухом, будь то его плавучесть, его сопротивление, его энергия или любая другая массовая функция, его плотность, на которую влияет влажность, должна приниматься во внимание. Это можно вычислить по наблюдаемым давлению, температуре и относительной влажности, как показывают хорошо известные инструменты: барометр, термометр и гигрометр. Таким образом, по наблюдаемой температуре и относительной влажности масса присутствующего пара на кубический метр считывается из Таблицы III, при этом читатель, конечно, умножает данную табличную массу на наблюдаемый процент влажности. К этой водной массе должна быть добавлена масса присутствующего сухого воздуха. Тогда общая масса на кубический метр и есть плотность.

Существуют различные формулы для вычисления плотности влажного воздуха по показаниям трех упомянутых выше инструментов. Также были разработаны таблицы, дающие плотность без дальнейших расчетов. Более того, плотность свободного воздуха может быть измерена непосредственно, достаточно точно для большинства целей, с помощью денсиметра. Простая формула для нахождения плотности влажного воздуха выглядит следующим образом:

ρ = 0,465 (b−e) / T

в которой b, e — давления в миллиметрах ртутного столба соответственно влажного воздуха и его пара, как показывают барометр и гигрометр.

На практике не будет большой ошибки, если предположить, что относительная влажность составляет пятьдесят процентов. Ибо содержание влаги никогда не превышает пяти процентов от массы влажного воздуха, и поэтому при допущении пятидесятипроцентной относительной влажности, когда на самом деле существует максимальная или минимальная влажность, наибольшая возможная ошибка при оценке содержания влаги составляет 2,5 процента от массы влажного воздуха. Теперь, если предположить, что 2,5 процента массы воздуха составляет водяной пар, когда все на самом деле является сухим воздухом, или, наоборот, если 2,5 процента всей массы принять за сухой воздух, когда это на самом деле водяной пар, ошибка при оценке истинной плотности составит гораздо меньше 2,5 процентов. Ошибки вообще не возникло бы, если бы и воздух, и пар имели одинаковую плотность; но поскольку один в 5/8 раза тяжелее другого, возможная ошибка составляет 3/8 от 2,5 процентов, или 0,6 процента. Это пренебрежимо малая величина во всех механических расчетах, за исключением случаев, когда требуется большая точность.

Когда любой газ меняет плотность или объем, он также меняет температуру, если только не происходит теплообмена между ним и окружающей средой. Когда изменение объема происходит без такого теплообмена, расширение или сжатие называется «адиабатическим»; когда оно происходит при постоянной температуре, расширение называется «изотермическим», при этом температура поддерживается равномерной за счет соответствующего теплообмена; когда оно происходит при постоянном давлении, оно называется «изопиестическим». В любом случае работа может совершаться расширяющимся газом, если он давит на движущийся поршень или податливую оболочку какого-либо рода; и, наоборот, работа может быть затрачена на газ при его сжатии изотермически, адиабатически или изопиестически.

Если, например, аэростат быстро поднимается, его содержимое будет расширяться адиабатически, выталкивая оболочку во всех направлениях против статического давления окружающей атмосферы. Таким образом, он будет совершать работу и быстро охлаждаться. Но если он быстро опускается, он будет сжиматься адиабатически и нагреваться из-за работы, совершаемой окружающим воздухом при его сжатии. Подобное происходит, когда большой объем воздуха быстро поднимается или опускается в свободной атмосфере. В этом случае изменение температуры составляет около 6° C на каждый километр изменения уровня, пока воздух остается ненасыщенным. Знакомый пример этого эффекта в природе проявляется, когда устремляющийся вверх столб влажного воздуха охлаждается и конденсирует влагу, образуя облако в своей верхней части. Таким образом, одиночное грозовое облако в чистом небе может отмечать верхнюю часть такого столба или восходящего вихря в воздухе. И наоборот, нисходящий столб может поглощать свою видимую влагу, заставляя ее превращаться в чистый водяной пар, и таким образом исчезать из виду.

ГЛАВА XIV

GENERAL DISTRIBUTION OF HEAT AND PRESSURE

Кратко рассмотрев состав и некоторые газообразные свойства свободного воздуха, как сухого, так и влажного, мы теперь можем изучить атмосферу в целом. Мы особенно хотим знать о ее распределении температуры и давления; о ее общей и постоянной циркуляции; о ее великих периодических течениях; о ее вертикальных движениях и ее второстепенных местных ветрах с их пульсациями скорости и направления. К счастью, доступно много информации благодаря как государственным, так и частным исследованиям, хотя она была собрана скорее для целей метеорологии, чем воздушного передвижения. В последнее время, однако, внимание было уделено аэронавтическому изучению атмосферы, которое, как мы надеемся, окажется ценным для воздушного навигатора.

Движения атмосферы обусловлены главным образом теплом солнца и вращением земли. Внутреннее тепло земли и притяжение луны являются другими второстепенными факторами, но ими можно пренебречь в сравнении. Вращение земли также было бы неэффективным в изменении воздушных движений, если бы не сотрудничество солнца. Без его влияния атмосфера, всегда застойная, просто вращалась бы вместе с земным шаром с постоянной угловой скоростью и равномерно распределенной плотностью на различных уровнях. Эта равномерность плотности для любого уровня нарушается солнечной радиацией, увеличивающей температуру и влажность, иначе воздух оставался бы практически в неподвижном состоянии.

Хотя влажность из-за своей меньшей плотности вызывает некоторое облегчение воздуха при фиксированной температуре, это в лучшем случае едва ли составляет один процент, как уже было показано, а в среднем — гораздо меньше. Поэтому ее эффект эквивалентен меньшему, чем тот, который вызван повышением температуры на три градуса. Но если происходит выпадение осадков, огромное количество накопленного солнечного света, или скрытой теплоты, высвобождается и расходуется на нагревание сопутствующего воздуха. Таким образом, каждый фунт сконденсировавшегося пара может путем высвобождения своего теплового запаса нагреть более тонны воздуха на один градус температуры, или более полутонны воздуха на два градуса и т. д. Фактическое количество фунтов воздуха при постоянном давлении, нагретого на один градус Цельсия конденсацией одного фунта пара при различных температурах, приведено в следующей таблице:

TABLE IV

Temperature of condensation
0°

25°

50°

Pounds of air heated one degree
2550  

2480  

2407  

Солнце, таким образом, является отцом ветра. Неравномерным нагреванием атмосферы оно нарушает равномерную градацию плотности, которая в противном случае существовала бы. Таким образом, возникают аномальные давления, которые нарушают покой воздушного моря, заставляя жидкость течь из областей избыточного давления в области недостаточного давления. Следовательно, изучение инсоляции и распределения температуры является фундаментальным для науки о ветрах.

Без детального изучения мы можем отметить совокупную инсоляцию, получаемую землей на различных широтах, и ее общее влияние на земную температуру. Солнце излучает почти постоянный поток радиации из года в год, который непрерывно воздействует на землю в целом с интенсивностью, которая лишь незначительно варьируется от месяца к месяцу из-за слегка меняющихся расстояний земли от солнца. Из-за сезонного блуждания солнца через экватор инсоляция на любой широте значительно варьируется от месяца к месяцу, и полярные области получают гораздо больше света, чем если бы такого блуждания не происходило. Общая годовая инсоляция для каждых 5° широты показана в следующей таблице из Ханна, в которой единицей является количество, которое земля получила бы за один день во время равноденствия, если бы солнце находилось на своем среднем расстоянии от земли:

TABLE V

Годовые количества инсоляции

Latitude.
Thermal

Days.
Difference.

0°

350.3
 

5°

349.1
1.2

10°

345.5
3.6

15°

339.4
6.1

20°

331.2
8.2

25°

320.5
10.7

30°

307.9
12.6

35°

293.2
14.7

40°

276.8
16.4

45°

258.7
18.1

50°

239.6
19.1

55°

219.4
20.2

60°

199.2
20.2

65°

180.2
19.0

70°

166.2
14.0

75°

156.5
9.7

80°

150.2
6.3

85°

146.5
3.7

90°

145.4
1.1

Из этого следует, что экватор получает почти в 2,5 раза больше тепла ежегодно, чем полюса. Поскольку, кроме того, экватор наслаждается почти постоянной инсоляцией, в то время как полярные области страдают от больших колебаний тепла при меняющейся высоте солнца, экваториальная атмосфера и намного жарче, и более ровная, чем на полюсах и в высоких широтах в целом. Таким образом, на экваторе уровень замерзания постоянно находится на высоте 18 000 футов, в то время как в средних широтах он сильно варьируется по высоте от сезона к сезону. Если, например, нарисовать круг, представляющий землю, а над ним линию, указывающую среднюю высоту уровня замерзания в июле, линия замерзания, начинающаяся на экваторе на высоте 18 000 футов, будет снижаться к северу и югу, в конечном итоге касаясь земли ближе к холодным зонам. Уровни для других температур, выше и ниже точки замерзания, аналогично наклонены вниз от экватора к северу и югу. Очевидно, что эти изотермические уровни варьируются в зависимости от сезона и в любое фиксированное время различаются на разных долготах. На плоскости любой заданной широты линия замерзания варьируется по высоте гораздо меньше, так же как и другие изотермы. Это особенно верно для полюсов и экватора, а также везде на значительной высоте. Если бы кто-то совершил путешествие вокруг земли по экватору на высоте 5 000 футов, он обнаружил бы среднюю температуру около 65° F. В умеренном поясе, следуя линии широты на той же высоте, он имел бы более низкую температуру, но все же сравнительно ровную. Средняя годовая температура всей поверхности земли составляет около 60° F.

В практической метеорологии температура наблюдается во многих точках одновременно на широком участке земной поверхности. Затем они наносятся на карту погоды, и через все точки с одинаковой температурой проводятся линии, известные как изотермы. Эти линии не только отображают поверхность земли на области с равной температурой, но также показывают направление падения или повышения температуры и скорость ее изменения в пространстве. Эта скорость называется «температурным градиентом», и при оценке прямо от изотермы к изотерме, то есть в направлении наиболее живого изменения температуры, это максимальный градиент. Такая карта очень полезна при прогнозировании погоды. Это лишь частный случай более общей карты, задуманной физиком, отображающей тепловое состояние всей атмосферы с помощью серии поверхностей равной температуры, расположенных одна над другой. Здесь, конечно, температурный градиент в любой точке — это скорость изменения температуры в пространстве в любом направлении, равная нулю вдоль изотермической поверхности и наибольшая по нормали к ней.

Вертикальный температурный градиент представляет особый интерес, поскольку он определяет состояние равновесия жидкости в любой точке атмосферы, когда уровенные поверхности являются изотермическими. Если, например, сбалансированный аэростат или порция воздуха при начале подъема с любого уровня охлаждается быстрее, чем окружающий застойный воздух, он станет более плотным и перестанет подниматься, и в этом случае атмосферное равновесие устойчиво. Опять же, если поднимающийся газ или воздух охлаждается медленнее, чем окружающая среда, он станет менее плотным и поэтому продолжит подниматься, и в этом случае атмосферное равновесие в этой точке неустойчиво. В-третьих, если скорость охлаждения идентична для поднимающегося газа и окружающей его среды, равновесие нейтрально, и движение будет остановлено трением, но не затронуто изменением плавучести, поскольку такое изменение не может произойти. Из этих трех состояний равновесия устойчивое является доминирующим выше уровня перистых облаков, в то время как ниже этого уровня каждое состояние может быть обнаружено в разное время, преобладающее случайным образом во всех частях мира, но чаще — устойчивое и нейтральное состояния. Когда неустойчивое состояние возникает в любой местности и на любом уровне, за ним обычно вскоре следует смятение или потрясение в атмосфере, пока температурный градиент не изменится на нейтральный или устойчивый.

Было проведено много наблюдений для определения изменения температуры вдоль вертикали в различных местах и в разные сезоны. По записям температуры, полученным во время 722 подъемов аэростатов около Парижа, Франция, среднее падение температуры на 1000 футов до 20 000 футов составило 2°,4 зимой, 2°,8 весной, 2°,6 летом, 2°,5 осенью и 2°,6 за год. Около Берлина было найдено 3°,1 за год из 75 подъемов аэростатов, причем скорость была почти одинаковой для половин года. Рис. 44 дает среднее значение 52 зимних и 65 летних температурных градиентов, взятых около 8 часов утра с помощью зондирующих аэростатов, запущенных в Мюнхене, Страсбурге, Траппе и Уккле. Следует отметить, что как летом, так и зимой температура быстро падает с увеличением высоты до десяти или одиннадцати километров, но выше двенадцати остается почти постоянной для всех высот. Разница в температуре летом и зимой интересна, также как и ее постепенное уменьшение с высотой. Другой поразительной особенностью является инверсия градиента, показанная на высоте двенадцати километров, где температура перестает уменьшаться и может даже увеличиваться с высотой. Эта область известна как верхний уровень инверсии атмосферы, в отличие от других уровней на высоте трех километров или ниже, известных как нижние инверсии, где температурный градиент иногда меняется на обратный, хотя это и не проиллюстрировано на диаграмме.

Таким образом, атмосфера делится на три выраженных слоя. Нижний слой, глубиной три километра, — это область турбулентности и шторма, дом тяжелых дождевых облаков, молний, порывов ветра и нерегулярных температур. Средний слой, толщиной около семи километров, ограниченный сверху и снизу верхним и нижним уровнями инверсии, является ясной областью устойчиво падающей температуры, по большей части холодной — областью далеко идущих и быстрых ветров, несущихся на восток, за исключением окрестностей экватора, и несущих на своих спинах морозные перистые облака. Верхний слой, простирающийся от перистых облаков до космической пустоты, всегда безоблачен и очень холоден, с температурой почти постоянной или, возможно, слегка увеличивающейся с высотой.

Fig. 44.—Summer and Winter Average Vertical
 Temperature Gradients.

Поразительной особенностью этих трех областей является то, что нижний и средний слои могут свободно перемешиваться друг с другом, но никогда с верхним, или изотермическим слоем. Благодаря своей постоянной температуре верхний слой плавает на своем соседе, как масло на воде. Если бы масса сухого воздуха была вытеснена в него снизу с естественным охлаждением из-за адиабатического расширения, такая масса была бы плотнее окружающей среды и поэтому быстро опустилась бы обратно в свое исходное положение. Таким образом, какое бы смятение ни тревожило среднюю или нижнюю область, оно может в лучшем случае взволновать пол изотермического слоя, оставляя нетронутыми кристальные глубины эмпирея.

Теперь мы можем перейти к распределению барометрического давления в атмосфере и эффекту его изменения. В целом распределение не очень равномерно, но его можно графически изобразить, нарисовав серию поверхностей, соединяющих все точки равного давления. Они называются изобарическими поверхностями. В застойной равномерно нагретой атмосфере, например, эти поверхности лежали бы одна над другой параллельно поверхности океана; но там, где существует смятение и неравномерное распределение температуры, изобарические поверхности изгибаются в холмы и впадины разнообразной формы. Эти поверхности не только отображают воздушное море на области равного давления, но также показывают направление падения или повышения давления и скорость его изменения в пространстве. Эта скорость называется «градиентом давления». При оценке прямо от поверхности к поверхности, то есть в направлении наиболее живого изменения давления, это максимальный градиент давления. Вдоль этого нормального направления воздух стремится течь с ускорением, пропорциональным градиенту. Скорость, приобретенная таким образом любой порцией воздуха при проталкивании вдоль линии падающего давления, в сочетании с его скоростью из-за других причин, дает его истинную скорость. Важнейшим соображением, следовательно, в научном изучении ветра является распределение давления.

В практической метеорологии наблюдения барометрического давления проводятся одновременно во многих точках земной поверхности, а показания затем наносятся на карту после «приведения к уровню моря». Это приведение производится путем добавления к каждому барометрическому показанию веса столба воздуха между уровнем барометра и уровнем моря согласно таблицам, подготовленным для этой цели. Линии, называемые «изобарами», затем проводятся через равные интервалы через все точки с одинаковым давлением на уровне моря, причем указанное изменение давления между последовательными изобарами на карте погоды США обычно составляет одну десятую дюйма ртутного столба. Они сразу же показывают по всему полю наблюдения горизонтальный градиент давления, приведенный к уровню моря и обычно называемый «барометрическим градиентом». В метеорологии давление, нормальное к изобаре, называется градиентом и выражается в миллиметрах ртутного столба на градус большого круга. На той же карте погоды нанесены изотермические линии и направления ветра для всех станций метеорологической службы. На основе этих данных и сообщаемых условий влажности метеоролог прогнозирует вероятную погоду на несколько часов или дней вперед.

Нельзя дать совершенно исчерпывающую формулу для барометрического давления в любом месте и на любой высоте, но можно наблюдать определенные общие законы. Там, например, где скорость воздуха увеличивается вдоль любого уровня воздушного потока, давление уменьшается, и наоборот. Таким образом, если ветер дует прямо на переднюю часть отдельно стоящего дома, скорость будет сильно замедлена в центре передней части и ускорена по обеим сторонам и над крышей, тем самым увеличивая кажущееся барометрическое давление на передней части и уменьшая его по бокам и сверху. Подобный эффект можно наблюдать, когда воздух обтекает корпус и каркас воздушных судов.

Опять же, если атмосфера над какой-либо местностью нагревается заметно сильнее, чем окружающая среда, нагретый столб стремится расшириться вверх и перелиться в вышине во всех направлениях к более прохладному соседству, тем самым уменьшая давление во всем нагретом столбе и увеличивая давление во всей окружающей атмосфере в боковом направлении. Когда этот эффект выражен, нанесенные изобары часто образуют серию замкнутых кривых вокруг нагретой области, проявляя градиент давления на нижних уровнях во всех направлениях к нагретой области. Эта группировка изобар демонстрирует знакомую область низкого давления на карте погоды. С другой стороны, если какая-либо местность охлаждается заметно сильнее, чем окружающая среда, охлажденный столб опускается, так что окружающий более теплый воздух в вышине втекает над ним, тем самым увеличивая давление над охлажденной областью и уменьшая его во всей окружающей среде. Изобары могут затем образовать серию замкнутых кривых вокруг охлажденной области с градиентом давления вдоль более высоких уровней во всех направлениях от охлажденной области. Конечно, если бы тепло было единственным фактором, нарушающим барометрическое давление земли, должен был бы существовать параллелизм между градиентами тепла и давления; но, как уже отмечалось, скорость или импульс воздушных течений также является существенным фактором в изменении линий давления.

Хорошо помнить, что, хотя основание теплого столба воздуха может из-за перелива в вышине иметь меньшее давление, чем основание холодного окружающего столба, который принимает перелив, высокая часть столба может иметь большее давление, чем одинаково высокая часть холодного. Ибо если столбы изначально имеют одинаковую температуру и давление, нагревание одного из них поднимает его уровни заданного давления выше уровней его соседа. Когда перелив начинается, происходит частичное выравнивание уровней давления, но не полное, пока поток имеет какой-либо напор.

Интересную гигрометрическую особенность этих максимумов и минимумов можно здесь заметить мимоходом. Как уже объяснялось, когда столб воздуха поднимается, он охлаждается при расширении и стремится осадить свое содержание воды в виде облака или дождя; и наоборот, когда воздух опускается, он нагревается при сжатии, тем самым приобретая большую влагоемкость и стремясь проясниться. Как следствие, области низкого давления и восходящей атмосферы обычно отмечаются облаками и осадками, в то время как области высокого давления и опускающейся атмосферы отмечаются ясной или проясняющейся погодой. В низких, влажных областях, таким образом, воздух кажется тяжелым, хотя он на самом деле легкий; в высокой и сухой области воздух кажется легким, хотя он на самом деле плотный и наиболее благоприятен для воздухоплавателей для перевозки тяжелых грузов на своих аэростатах или летательных аппаратах. Точно так же, когда воздух течет над горным хребтом, восходящий поток осаждает влагу из-за охлаждения при расширении, в то время как нисходящий поток на другой стороне спускается горячим и сухим из-за сжатия.

Характерной механической особенностью областей высокого и низкого давления является замкнутая циркуляция между ними, вовлекающая практически всю атмосферу ниже изотермического слоя. Если мы представим весь земной шар, усеянный областями высокого и низкого давления, мы можем представить воздух, устремляющийся вверх в минимумах, вытекающий наружу под изотермическим слоем, опускающийся в максимумах, а затем вытекающий наружу вдоль поверхности земли к минимумам в непрерывном цикле. Таким образом, главным образом поддерживается обширная и многообразная циркуляция атмосферы над всем миром.

В целом движение имеет вихревой характер, под чем подразумевается, что массы воздуха при течении вдоль потока претерпевают большее или меньшее изменение ориентации в пространстве, причем вращение временами настолько незначительно, что его невозможно обнаружить, а временами настолько выражено, что вызывает удивление, как в вихре. Многие из этих атмосферных вихрей, даже если они варьируются в диаметре от нескольких ярдов до сотен миль, напоминают по своему поведению вращающийся столб воды в обычном круглом бассейне, опорожняющемся через отверстие в его дне. Если вода очень спокойна, когда открывается слив, столб опускается с незаметным, если вообще есть, вращением; но если столб имеет начальный вихрь или угловую скорость, она увеличивается по мере приближения воды к оси вихря, при этом тенденция массы состоит в сохранении своего углового момента или свойства маховика. Подобное действие происходит в великих атмосферных вихрях, хотя здесь движение далеко от оси может казаться похожим на прямо дующий ветер, а не на часть обширного вихря, покрывающего тысячи квадратных миль.

Но даже если бы весь воздух устремился прямо к оси восходящего столба, как спокойная вода в бассейне, он немедленно приобрел бы вихревое движение, потому что он течет по поверхности вращающейся сферы. Отклонение, создаваемое таким образом, очевидно, наибольшее на полюсах, а для других мест равно полярному значению, умноженному на синус широты. Эффект похож на то, что происходит, когда бассейн, вращающийся вокруг вертикальной оси и несущий воду с той же угловой скоростью, открывается снизу. В этом случае вода немедленно начинает вращаться внутри бассейна, по мере того как частицы движутся к его оси.

С этими предварительными общими положениями мы можем перейти к изучению более заметных движений в атмосфере.

ГЛАВА XV

PERMANENT AND PERIODIC WINDS

Ветры мира обычно классифицируются как постоянные, периодические и непериодические в зависимости от их происхождения и характера. Их основные черты могут быть кратко очерчены.

Самым заметным и важным воздушным течением на земном шаре является постоянный двойной вихрь, играющий между экватором и полюсами. Нагретый воздух экваториального пояса, поднятый расширением, переливается под изотермическим слоем к северу и югу, тем самым увеличивая давление в более высоких широтах настолько, чтобы создать приток вдоль поверхности земли, и таким образом поддерживая вечную замкнутую циркуляцию, которая ощущается по всему земному шару. Основные черты этого движения были определены математически Феррелом и суммированы следующим образом:

«В предыдущей части этой главы было показано, что если бы все части атмосферы имели одинаковую температуру, над всеми частями земной поверхности был бы полный штиль. Но что вследствие разницы температур между экваториальными и полярными областями земного шара и вытекающего отсюда температурного градиента возникают градиенты давления и силы, которые порождают и поддерживают вертикальную циркуляцию атмосферы с движением воздуха верхних слоев атмосферы от экватора к полюсам и противотоком в нижней части от полюсов к экватору, как представлено стрелками на следующем рисунке, и что это, конечно, требует постепенного опускания воздуха из более высоких в более низкие слои в средних и высоких широтах и обратного процесса в низких широтах. Также было показано, что в случае, если бы земля не вращалась вокруг своей оси, это была бы исключительно вертикальная циркуляция в плоскостях меридианов без каких-либо восточных или западных компонентов движения в любой части; но что вследствие отклоняющих сил, возникающих из-за вращения земли, атмосфера у поверхности земли также имеет восточный компонент движения в средних и высоких широтах и обратный в низких широтах, и что скорости восточных компонентов увеличиваются с увеличением высоты, так что на больших высотах они становятся намного больше, чем у поверхности земли; в то время как скорости западных компонентов уменьшаются с увеличением высоты до определенной высоты, где они исчезают, меняют знаки и становятся восточными скоростями, теперь увеличивающимися с увеличением высоты до вершины атмосферы.

«Далее было показано, что отклоняющие силы, возникающие из-за восточных компонентов движения каждого полушария от поверхности земли до вершины атмосферы в средних и высоких широтах и верхней части атмосферы в низких широтах, гонят атмосферу от полярных областей к экватору, в то время как те, что возникают из-за западных компонентов движения в нижней части атмосферы в низких широтах, имея противоположный эффект, но малый по сравнению с другим из-за слабости этих сил вблизи экватора, стремятся гнать воздух немного от экватора к полюсам. Существует, следовательно, понижение изобарических поверхностей на всех высотах в полярных областях, особенно в южном полушарии, гораздо меньшее понижение в экваториальных областях и выпуклость изобарических поверхностей вблизи параллели 30° в нижней части атмосферы, причем максимум находится ближе к экватору по мере увеличения высоты, как представлено на рис. 45, но на больших высотах существует минимум барометрического давления на полюсах и максимум на экваторе.

Fig. 45.—General Circulation of the Atmosphere.

«На прилагаемом рисунке сплошные стрелки во внутренней части представляют результирующие движения ветров (более длинные стрелки указывают на большие скорости) в случае земли с однородной поверхностью над обоими полушариями, в которой движения были бы симметричными в обоих и одинаковыми на всех долготах, а экваториальные и тропические пояса штиля располагались бы на равных расстояниях от каждого полюса. Пунктирные стрелки указывают на сильное, почти восточное движение воздуха на всех широтах на некоторой большой высоте, как, например, перистых облаков.

«Контур внешней части рисунка представляет изобарическую поверхность высоко вверху, где выпуклость вблизи параллели 30° исчезает и максимальное давление на той же высоте переносится на экватор. Для более низких высот изобарические поверхности имеют выпуклость на параллели 30° и небольшое понижение на экваторе и вблизи него. Стрелки в этой части представляют полярные и экваториальные компоненты движения, первые выше, а вторые ниже, за исключением окрестностей поверхности земли на полярных сторонах тропических поясов штиля, где существует полярный компонент движения, возникающий из-за того, что воздух вытесняется из-под пояса высокого давления. Это, возможно, не распространяется за пределы полярных кругов, за которыми не может быть большого движения в любом направлении, за исключением аномальных возмущений.

По причинам, изложенным в § 103, фактическое среднее положение экваториальной и тропических зон затишья не совсем такое, как здесь представлено, а все они несколько смещены к северному полюсу, а полярная депрессия изобарических поверхностей в южном полушарии выражена сильнее, чем в северном.

Выводы из этого приближенного анализа в основном подтверждаются наблюдениями, за исключением тех случаев, когда они видоизменяются неоднородностью земной поверхности. Распределение барометрического давления на уровне моря между экватором и полюсами, как показала длинная серия измерений Росса, демонстрирует колебание примерно в один дюйм ртутного столба с максимумами на широтах около 30° к северу и югу, как того требует теория Ферреля. В качестве дополнительной причины депрессии в сторону полюсов можно упомянуть большую скорость постоянного восточного ветра и, как следствие, центробежную подъемную силу в атмосфере.

Что касается общего восточного направления ветров в средних и высоких широтах, то это хорошо известно из наблюдений за движением облаков и воздуха вблизи земли. На уровне перистых облаков скорость в этих широтах направлена почти точно на восток. Однако поток по долготе, проиллюстрированный внешними стрелками на рис. 45, не был полностью определен наблюдениями. Более того, как показал сам Феррель, неравномерный нагрев материков и океанов создает градиенты по долготе, особенно в северном полушарии, тем самым внося значительные возмущения в общую циркуляцию. К этому фактору необходимо добавить также широтное смещение инсоляции, обусловленное годовым движением солнца через экватор, что влечет за собой колебательное сезонное смещение жаркого пояса, а следовательно, и двухполушарного цикла атмосферы.

Некоторые течения общей и постоянной циркуляции достаточно заметны, чтобы иметь специальные названия, такие как пассаты, антипассаты, господствующие западные ветры, а в низких широтах — зоны затишья, где поток исключительно слаб. Все эти течения были известны мореплавателям с древних времен и имели значительное значение в морской навигации. Возможно, со временем они будут иметь такое же значение и в воздухоплавании.

Пассаты — это мягкие тропические приземные течения с удивительно устойчивой скоростью и направлением. Зарождаясь в поясах высокого давления в обоих полушариях на широте около 30°, они дуют в сторону экватора с усиливающейся западной составляющей. Как показано на картах 46 и 47 для середины зимы и середины лета, пассаты охватывают большую часть тропических зон в обоих океанах и слегка смещаются по широте вслед за солнцем. На тепловом экваторе они разделены экваториальными зонами затишья, или штилевой полосой, и ограничены к северу и югу соответственно зонами затишья Рака и Козерога. Особенно интересны пассаты, дующие из Испании в Вест-Индию, которые благоприятствовали Колумбу в его западном плавании и которые некоторые предприимчивые немцы предлагали использовать для повторения этого памятного путешествия на дирижаблях.

Fig. 46.—Normal Wind Direction and Velocity for
 January and February. (Köppen.)

Антипассаты, или противопассаты, — это высотные ветры, дующие над пассатами в противоположном им направлении. Поскольку существовали некоторые сомнения относительно направления этих противопассатов, в 1905 году двумя выдающимися метеорологами, Тейссеренком де Бором из Франции и А. Лоуренсом Ротчем из Америки, была направлена экспедиция для исследования атмосферы над тропической частью Атлантики. Г-н Ротч обобщил их измерения и выводы следующим образом: [63]

«Пилотные шары, запущенные с островов Тенерифе и Сент-Винсент, наблюдались с помощью теодолитов с концов базисной линии, и таким образом можно было установить высоты, на которых шары меняли направление. Позже шары запускались с самой яхты, которая следовала за ними, при этом проводились измерения их угловой высоты. Наблюдения, нанесенные на рис. 46, убедительно доказывают существование верхнего противопассата. Курсы шаров представлены так, как если бы они были спроецированы на поверхность моря, и показывают, что северо-восточный пассат распространялся только до высоты 3200 или 4000 метров, а затем постепенно переходил в южное течение, которое выше становилось юго-западным. Ширина пунктирной полосы приблизительно представляет изменяющуюся скорость пассата и противопассата. Аналогичные доказательства существования северо-западного пассата к югу от экватора были получены той же экспедицией в течение следующего года, но вышесказанного достаточно, чтобы показать, что воздухоплаватель на обычном аэростате мог бы стартовать с африканского побережья или с некоторых островов в области пассатов и, дрейфуя на юго-запад, подняться на несколько миль в поток, который унес бы аэростат на север и в конечном итоге на северо-восток обратно к суше. Тем не менее, в определенных атмосферных ситуациях над тропической частью северной Атлантики случается, что ветры общего северо-западного направления преобладают до больших высот без каких-либо признаков обратного пассата. Вблизи экватора ветры имеют восточное направление до самых больших высот, которые были достигнуты».

Fig. 47.—Normal Wind Direction and Velocity for July
 and August. (Köppen.)

Fig. 48.—Trade and Counter Trade-winds.

Господствующие западные ветры — это приземные ветры высоких широт в системе постоянной циркуляции. В южном полушарии они особенно сильны и устойчивы благодаря сравнительно непрерывному океаническому пространству. На севере они также сильны и постоянны, но изменчивы по направлению из-за возмущений, вызванных местными ветрами вследствие неравномерного нагрева участков суши и моря. Эти особенности хорошо проиллюстрированы на картах 47 и 48. Особый интерес в воздухоплавании представляет господствующий ветер, дующий из Соединенных Штатов в Европу, который считается подходящим течением для трансокеанских перелетов на аэростатах. [64]

Периодические ветры — это те, градиент которых меняется ежегодно или ежедневно из-за годовых или суточных колебаний температуры на наклонных или неоднородных участках земного шара. Ежегодно меняющиеся ветры, обусловленные попеременным нагреванием и охлаждением материков или обширных сухопутных территорий, носят общее название муссонов. Среди суточных ветров наиболее заметными являются береговые бризы, а также горно-долинные ветры. Оба вида практически применимы в воздухоплавании: муссоны — для дальних перелетов, суточные ветры — для местного использования.

Общая движущая причина одна и та же для всех периодических ветров. Когда какая-либо часть земной поверхности периодически нагревается выше своей нормальной температуры или среднегодового значения сильнее, чем соседний регион, возникающий аномальный температурный градиент вызывает периодический приземной ветер, направленный к чрезмерно нагретому месту, и встречный ветер выше. То есть более холодный и тяжелый столб воздуха, оседая и вытесняя более легкий, приводит к понижению общего центра тяжести двух столбов воздуха и, таким образом, обеспечивает движущую силу ветра. Например, остров или полуостров может быть значительно жарче днем и холоднее ночью, чем окружающая вода; материк может быть намного жарче летом и намного холоднее зимой, чем прилегающий океан. Таким образом, в жаркий период влажный ветер дует в сторону суши; в холодный период сухой ветер дует в сторону моря. Если суша имеет обширные и высокие склоны, подъем воздуха в жаркий период и опускание в холодный период могут быть очень мощными. Течения, созданные таким образом совокупностью местных факторов, включая отклонение, вызванное вращением Земли, сочетаются с общей циркуляцией атмосферы, образуя фактический ветер данной местности. Таким образом, периодическое течение может совпадать с общей циркуляцией или противодействовать ей; может усиливать, ослаблять или уничтожать ее; может подавлять, изменять направление или полностью маскировать ее.

Из различных континентальных муссонов земного шара наиболее мощные возникают в результате ежегодного прилива и отлива атмосферы над обширными склонами и плоскогорьями Азии. Здесь условия особенно благоприятны. По мере приближения солнца к тропику Рака палящие пустыни и высокие плато, объединяя свою силу с тягой на горных склонах, порождают континентальный восходящий поток, который всасывает все воздушные течения окружающих морей, выбрасывая их ввысь к изотермическому слою, откуда они расходятся как четыре ветра небесных; ибо здесь в это время года планетарная циркуляция нарушается, уничтожается или меняется на обратную, проявляясь лишь как возмущение муссона в его зените. В Индии эта сила особенно эффективна. Вдоль севера Гималаи простираются на 1300 миль по широте, со средней высотой 18 000 футов и с выжженными солнцем участками по обе стороны. К северу от этого хребта находятся высокие плато Тибета и Кашмира, к югу — пустыня Гоби и побережье Индийского океана. Над этим водным пространством из-за экваториальной линии, с островов Океании и с зимних равнин Австралии воздух вливается с накопленной силой, проносясь над Бенгальским заливом и Аравийским морем непрерывным штормом, поднимая на горные склоны невероятные потоки воды. Над Аравийским морем летом шторм настолько устойчив и быстр, что ни одно обычное судно не может пробиться из Бомбея в Аденский залив. Над Бенгальским заливом влажные южные ветры, сходясь между побережьем и мысами, устремляются, нагруженные облаками, вверх по склонам Гималаев, изливая весь свой пар в чудовищных потоках, редко встречающихся где-либо еще. Хасия в это время года переживает допотопный ливень, причем дождь временами выпадает почти на ярд глубиной за одни сутки. [65] Вполне уместно поэтому летний муссон над Индией, особенно его составляющая — юго-западный ветер из Аравийского моря и южный ветер из Бенгальского залива и далее на восток, называется влажным муссоном.

Зимний муссон Азии является обратным летнему как по направлению градиента, так и по физическому характеру. Это холодный поток воздуха, изливающийся с ледяных плоскогорий и зимних глубин пустыни, вниз по горам и долинам в непрерывном переливе со всех сторон материка, а затем далеко в море, где он снова поднимается, чтобы завершить свой длинный цикл. При опускании вся влага исчезает из-за нагревания, и не возникает интенсивного температурного градиента, как летом, чтобы ускорить этот мягко модулированный прилив. В Индии ветры из Кашмира и Тибета устремляются вниз по Гималаям в сторону Аравийского моря — чистый поток воздуха, который соединяется с пассатом, усиливая его силу и образуя умеренный зимний муссон этого региона, или, как его обычно называют из-за недостатка влаги, сухой муссон.

Кинематический характер и протяженность как летних, так и зимних течений хорошо показаны на картах 47 и 48 для всего юга и юго-востока Азии. Можно заметить, что над островами Японии ветры дуют в противоположных направлениях летом и зимой. В Сибири муссонные ветры направлены вдоль ее великих рек и долин, как правило, на север зимой и наоборот летом, сочетаясь в оба сезона с господствующими западными ветрами, обусловленными вращением Земли.

Все остальные материки имеют свои муссоны, хотя и менее мощные, чем в Азии. В великой пустыне Сахара, например, летом существует восходящий горячий поток, вызывающий сильный приток воздуха из Атлантики и Средиземного моря; но это гораздо менее интенсивно, чем если бы его действие усиливалось высокими склонами и плоскогорьями. Зимой, когда Сахара остывает почти до температуры океана, муссонный эффект почти не ощущается, и общая циркуляция продолжается без возмущений. В Австралии влияние муссонов еще слабее из-за ограниченных размеров страны и общей низменности и равнинности суши. Над частями Южной Америки ежегодный прилив и отлив атмосферы значителен, особенно вдоль северо-восточного побережья и во всей долине Амазонки, чьи воздушные течения в целом совпадают с пассатами, существенно усиливая их южным летом, хотя зимой это влияние меньше, когда температура материка более приближается к температуре океана. Муссоны Северной Америки были довольно подробно описаны Феррелем следующим образом:

«На материке Северная Америка мы имеем муссонные влияния, подобные азиатским, но далеко не такие сильные, поскольку размеры материка и, следовательно, годовой диапазон температур не так велики. По большей части они недостаточно сильны, чтобы полностью преодолеть и изменить направление потока общей циркуляции атмосферы и таким образом создать настоящий муссон, но они вызывают большие различия между господствующими направлениями зимних и летних ветров.

«Летом вся внутренняя часть материка нагревается до температуры, значительно превышающей температуру океанов на тех же широтах с обеих сторон — фактически, выше температуры Мексиканского залива и Тихого океана на его южных и юго-западных границах. Следствием этого является то, что воздух над внутренней частью материка становится более разреженным, чем над океанами, поднимается вверх и растекается во всех направлениях наверху, в то время как барометрическое давление понижается, и воздух со всех сторон — из Атлантики на востоке, Тихого океана на западе, Мексиканского залива на юге и полярного моря на севере — втекает снизу, чтобы занять его место. На востоке тенденция к притоку недостаточно сильна, чтобы противодействовать общему восточному движению воздуха у поверхности Земли в средних широтах и вызвать западное течение, но она просто замедляет общее восточное течение и приводит к большей повторяемости восточных ветров вдоль атлантического побережья в летний сезон...

«Зимой термические условия над материком меняются на противоположные. Внутренняя часть материка теперь является самой холодной частью, и она особенно холоднее окружающих океанов в этот сезон. Она также имеет очень высокие плоскогорья и горные хребты. Поэтому воздух нижних слоев, и особенно тех, что прилегают к поверхности Земли, теперь стремится вытекать во всех направлениях к более теплым океанам и Мексиканскому заливу, и особенно стекать по длинному склону плоскогорья от Скалистых гор в долину Миссисипи. Эффект на всей территории Соединенных Штатов к востоку от Скалистых гор заключается в том, что ветры, которые в противном случае были бы западными и юго-западными, становятся в основном северо-западными, вместо южных и юго-западных, как летом. Здесь нет полного муссонного эффекта, а просто большое различие между летом и зимой в господствующих направлениях ветров. В Техасе, однако, и далее на восток вдоль северной границы залива, эффект в некоторой степени подобен полному муссону. В Новой Англии и далее на юг в восточных штатах муссонный эффект заключается в том, что господствующие ветры дуют из точки севернее запада, вместо южнее запада, как летом.

«Летом Центральная Америка и Мексика имеют гораздо более высокую температуру, чем прилегающее тропическое море на юго-западе, и, имея высокие горные хребты и возвышенные плоскогорья, вследствие этого существует сильная тенденция к притоку воздуха с юго-запада в этот сезон, что не только полностью нейтрализует регулярные пассаты этих широт, но даже меняет их направление и вызывает юго-западные ветры. Эффект заключается в том, что в середине лета здесь возникает обширная область, простирающаяся далеко на запад, затиший и нерегулярных слабых ветров, в основном юго-западных, и кажущееся расширение экваториальной зоны затишья в этот сезон, так что ее северная граница достигает вдоль побережья почти параллели 20°. Эффект подобен тому, что наблюдается в Атлантике к западу от Гвинейского залива и Либерии, за исключением того, что здесь он представляется несколько большим и вызывает настоящий муссонный эффект, поскольку зимой преобладают регулярные северо-восточные пассаты, усиленные обратными термическими условиями зимнего сезона. На восточной стороне и над западной оконечностью Мексиканского залива наблюдается в некоторой степени регулярный муссонный эффект: господствующие ветры являются восточными, или дуют в сторону суши летом, и наоборот зимой.

«Вдоль западного побережья Северной Америки в средних широтах существует сильное муссонное влияние; ибо внутренняя часть материка нагревается летом до гораздо более высокой температуры, чем юго-западный океан, и поэтому сильное течение втягивается с этого направления, под прямым углом к общему направлению побережья, что, сочетаясь с общими юго-западными ветрами этих широт в общей циркуляции атмосферы, вызывает сильные и устойчивые западные и юго-западные ветры этого региона летом. Далее на север, к Аляске, летний муссонный эффект сочетается с течением, вызванным отклонением материка, а также общим восточным течением высоких широт, так что ветры здесь в основном южные, но все же имеют некоторый муссонный характер, будучи южными и юго-западными летом и восточными и юго-восточными зимой.

«Вдоль северного побережья Америки, как и вдоль побережья Сибири, муссонная тенденция заключается в том, чтобы втягивать воздух с более холодной суши на более теплый океан зимой, и наоборот летом; и эти эффекты в сочетании с общим восточным движением атмосферы в этих широтах приводят к господствующим юго-западным ветрам зимой и северо-западным летом. Зимнее муссонное влияние, однако, здесь мало — гораздо меньше, чем в Сибири, ибо океан содержит так много крупных островов, что имеет скорее континентальную, чем океаническую зимнюю температуру; и кроме того, он не имеет влияния теплого течения — такого, как продолжение части Гольфстрима вдоль северного побережья Европы и Азии».

Подобны муссонам по своей сути суточные ветры морского побережья и горных склонов. Они начинаются с нагревания суши утром, достигают своей максимальной интенсивности около середины дня или в самое жаркое время суток и, наконец, меняют направление ночью. Помимо того, что они гораздо короче муссонов, они также в целом слабее и менее обширны. Они могут быть весьма заметны в тихие дни, особенно в ясную погоду и в жарком климате; но обычно они маскируются или полностью подавляются там, где возникают другие заметные течения — течения, обусловленные либо общей циркуляцией, либо муссонами, либо другими мощными возмущающими факторами.

В береговых бризах, которые обычно распространяются недалеко вглубь суши, существует приземной приток морского воздуха в течение первой половины дня и раннего послеполуденного времени, уравновешиваемый оттоком теплого воздуха наверху, поднимающегося от нагретой почвы. После захода солнца это меняется на обратное: охлажденный воздух с суши устремляется в море, в то время как над ним более теплый морской воздух вынужденно движется в сторону суши на более высоком уровне. Эти течения наиболее сильны там, где суточный диапазон температур наибольший и где местная топография имеет подходящую конфигурацию. Особенно благоприятны круто спускающиеся берега, узкие заливы и бухты, окруженные горами или высокими холмами. Днем нагретый воздух поднимается по таким склонам с быстротой, подобно дыму через наклонный дымоход, в то время как ночью, охлаждаясь в результате излучения и контакта с почвой, он устремляется подобно потоку вниз по долинам и склонам холмов, выходя в море, часто внезапными шквалами, которые затрудняют или подвергают опасности малые парусные суда. Циркуляционные течения, подобные вышеописанным, иногда использовались воздухоплавателями, чтобы унести их в море и вернуть обратно на сушу на другом уровне.

Подобным образом горно-долинные ветры могут использоваться искусным воздухоплавателем. Хорошо известно, что они текут вверх по руслам рек, каньонам и склонам суши в целом днем, но ночью меняют свое направление и снова устремляются вниз со значительной силой. По этой причине опытные охотники располагают свои костры ниже палатки в наклонной долине. Сила бриза зависит, конечно, от суточного диапазона температур, а также от крутизны и протяженности склона. Такие ветры ловко используются мастерами парящего полета, великими птицами-разбойниками и падальщиками, и, несомненно, могут быть использованы людьми на безмоторных аэропланах для набора высоты и преодоления больших расстояний без затрат энергии.

ГЛАВА XVI

CYCLONES, TORNADOES, WATERSPOUTS

Помимо периодических ветров, рассмотренных до сих пор, существуют заметные воздушные движения, не имеющие регулярного курса или сезона. Это непериодические ветры, которые так упражняют или озадачивают синоптиков и тех, кто им доверяет. В целом такие ветры носят временный характер, возникая из-за неустойчивого состояния воздуха в какой-либо местности или из-за неравномерного нагрева, любое из которых может породить или кратковременно поддерживать восходящий поток с сопутствующим ему вращением. Из-за вихревого характера таких восходящих течений они получили различные значимые названия, такие как циклон, торнадо, смерч; эти три термина относятся к вихрям в порядке убывания их величины. Каждый из них по очереди может быть кратко рассмотрен.

Циклон — это временный крупный вращательный ветер. Он может длиться несколько часов или несколько дней. Он может измеряться от пятидесяти до ста миль в поперечнике, а может достигать более тысячи миль. На карте погоды он в целом отмечается группой замкнутых изобар, показывающих значительный градиент давления в сторону небольшой внутренней области, где давление минимально. Для наблюдателя, смотрящего вокруг на поверхность Земли и нижние уровни атмосферы, циклон представляется просто как обычный ветер, сопровождаемый, возможно, дождем или снегом. Это не быстро вращающийся узкий столб или конус воздуха, подобный торнадо или смерчу, полный вращающейся пыли и обломков.

Движущая сила циклона, хотя в целом обусловлена плавучестью нагретого воздуха, может проистекать из более чем одного набора условий. Мы уже отмечали вихри, обусловленные горячим столбом воздуха при более низком барометрическом давлении, чем в боковом окружении. Рассмотрим другой случай. Если сухая атмосфера имеет равномерную температуру и давление на различных уровнях, но имеет вертикальный температурный градиент немного больше, чем нормальное охлаждение поднимающегося газа, то часть воздуха, начавшая движение вверх каким-либо случайным образом, становится теплее своего бокового окружения и, следовательно, продолжает подниматься до тех пор, пока неустойчивое состояние, обусловленное аномальным температурным градиентом, не прекратится. Опять же, в то время как приземный слой находится в устойчивом равновесии, может случиться так, что второй слой воздуха в милю толщиной аномально горяч, а третий слой аномально холоден, и таким образом вихрь может возникнуть в воздухе, не потревожив поверхность Земли.

Каким бы ни было начальное атмосферное условие, вызывающее вертикальный восходящий поток, природа результирующей циркуляции в целом такова, как у циклона, проиллюстрированного, отчасти, вращающимся вихрем воды в тазу. По мере того как поток поднимается, во всех нижних областях воздуха происходит приток, а наверху — отток во всех направлениях, иногда на высоте мили или двух, иногда во всей области, прилегающей к изотермическому слою. Поскольку Земля имеет во всех местах над экватором составляющую вращения вокруг вертикальной линии, из этого следует, что в северных широтах весь воздух, текущий к вихрю, находится в движении, противоположном движению стрелок часов, лежащих циферблатом вверх, и весь вытекающий воздух наверху имеет такое же угловое движение, но постепенно уменьшающееся, пока оно не сменится на обратное. В нижней части вихря воздух закручивается внутрь и вверх с возрастающей скоростью, в то время как наверху он закручивается наружу и вверх с убывающей скоростью, таким образом двигаясь по двойной спирали, имеющей форму шнура, намотанного на песочные часы. В суженной части, или нейтральной плоскости вихря, воздух не движется ни наружу, ни внутрь, а спиралевидно поднимается прямо вверх. Чтобы соответствовать восходящему потоку и завершить замкнутую циркуляцию, должен существовать нисходящий поток на внешней стороне циклона, и поскольку вихрь имеет обратное направление, эта внешняя масса опускающегося, вращающегося в обратную сторону воздуха, охватывающая циклон, называется антициклоном.

Между внутренним и внешним вихрем воздух сравнительно спокоен, и давление максимально, с самым крутым градиентом к центру циклона. Также воздух спокоен прямо на оси вихря, в то время как на некотором расстоянии от нее его скорость увеличивается пропорционально радиусу его вращения, так что центральная масса вращается практически как твердый столб, тем самым еще больше понижая давление вблизи оси. Этот твердо вращающийся центральный столб воздуха иногда называют ядром вихря.

Высоко над центром циклона, где воздух, возможно, всасывается вниз, очищается путем сжатия, а затем выбрасывается наружу, небо обычно ясное или слегка затуманенное, в то время как за пределами этого центрального участка находятся тяжелые облака. Неясная или ясная центральная часть называется «глазом бури». [66] Через него иногда можно увидеть перистые облака высоко вверху, либо неподвижные, либо расходящиеся лучами, если вихрь простирается так высоко. Моряки на палубе судна, проходящего через циклон, часто замечали глаз бури над головой, возможно, десять или двенадцать градусов в диаметре, с особой ясностью в тропиках. Белым, перистым облакам, разлетающимся радиально от вершины вихря, они дали название «шлейфы бури» или «кобыльи хвосты». Проводя свое судно через центр циклона, они наблюдали циркуляционное движение ветров и облаков и часто обнаруживали палубу, покрытую или окруженную циклоническим мусором, таким как морские и сухопутные птицы, насекомые, бабочки и т. д., принесенными в спокойное ядро вихря из втекающих ветров снаружи. Дальнейшие подробности движения в циклоническом вихре приведены Феррелем, §178:

«На рис. 49 дано графическое представление результирующих движений и барометрических давлений как для поверхности Земли, так и для некоторого уровня высоко в атмосфере и выше нейтральной плоскости, где движения в вертикальной циркуляции направлены наружу от центра. Сплошные круги представляют изобары на поверхности Земли, а сплошные стрелки — направления и, в некоторой мере, по своей различной длине, относительные скорости ветра. Жирный круг представляет круг наибольшего барометрического давления на поверхности Земли, скажем 765 мм, в то время как давление внешней границы составляет 760 мм, и это линия раздела между циклоническими и антициклоническими вращениями. В пределах этого предела давление уменьшается к центру, вращения являются циклоническими, и направление результирующей движения наклонено внутрь к центру, но за этим пределом вращения являются антициклоническими, и направление результирующей движения наклонено к внешней границе этих вращений. Жирный пунктирный круг представляет круг максимального давления на некотором высоком уровне и находится гораздо ближе к центру, чем на поверхности Земли. Это также линия раздела между циклоническими и антициклоническими вращениями на этом уровне. Пунктирные стрелки указывают направления и, в некоторой мере, относительные скорости ветра на этом уровне. Стрелки в циклонической части представляют направление ветра как отклоняющееся наружу, поскольку рассматриваемая здесь плоскость, как предполагается, находится выше нейтральной плоскости, где радиальная составляющая движения направлена наружу, но для любого уровня ниже нейтральной плоскости наклон все еще направлен внутрь. Стрелки короче наверху в циклонической части и длиннее в антициклонической части, чем на поверхности Земли, поскольку циклонические вращательные скорости уменьшаются, а антициклонические увеличиваются с увеличением высоты.

Fig. 49.—Velocity Diagram in Horizontal Section of a Cyclone.

«Верхняя часть рисунка представляет собой изображение вертикального сечения воздуха, сильно преувеличенного по высоте, в котором сплошная изогнутая линия представляет сечение изобарической поверхности вблизи поверхности Земли, скажем, 740 мм барометрического давления. Самая низкая часть соответствует центру циклона, а самая высокая — жирному кругу в нижней части рисунка, а самые крутые градиенты — самым длинным сплошным стрелкам, поскольку чем больше вращательные скорости на поверхности Земли, тем больше градиенты, хотя они не строго пропорциональны. Вторая пунктирная изогнутая линия сверху представляет сечение изобарической поверхности на больших высотах, в которой самые высокие части соответствуют жирному пунктирному кругу внизу, поскольку самое высокое давление на всех высотах находится очень близко к тому месту, где циклонические вращения исчезают и сменяются антициклоническими. Депрессия здесь меньше, потому что циклоническая область меньше, а вращательные скорости меньше, чем на поверхности Земли. Верхняя пунктирная линия относится к изобарической поверхности еще выше, где вращения, как предполагается, являются полностью антициклоническими, и здесь, следовательно, самое высокое давление находится в центре, как показано изогнутой линией.

«Поскольку внутренняя часть всей циклонической системы теплее внешней и, следовательно, воздух менее плотный, расстояния между изобарическими поверхностями обязательно больше во внутренней части, чем во внешней, и поэтому, как бы ни была изобарическая поверхность на поверхности Земли или вблизи нее вдавлена циклоническим вращением там, на значительной высоте, если разница температур достаточно велика, она должна стать выпуклой, а не вогнутой.

«Траектория любой данной частицы воздуха в циклоне, являющаяся результатом вертикальной и вращательной циркуляции, представляет собой большую сходящуюся и восходящую спираль в нижней части, но расходящуюся и восходящую спираль в верхних слоях атмосферы, и чем ближе к поверхности Земли, тем более горизонтальным является движение, поскольку вертикальная составляющая постепенно уменьшается и исчезает у поверхности.

«Вся энергия системы, за счет которой преодолевается инерция воздуха и сопротивление трения и поддерживаются движения, заключается в более высокой внутренней температуре и температурных градиентах, за счет которых поддерживается циркуляция. Поскольку это поддерживается, отклонения и вращения являются лишь результатом модифицирующего влияния вращения Земли, которое не является реальной силой, поскольку оно не порождает кинетическую энергию, а лишь изменения направления.

«Необходимо помнить, что вышеизложенное является представлением движений и давлений циклона, возникающих в результате совершенно регулярных условий, в атмосфере, в остальном невозмущенной и имеющей равномерную температуру, за исключением той степени, в которой она затронута температурным возмущением, возникающим из циклонических условий. Соответственно, столь регулярные результаты не встречаются в природе, а обычно лишь грубые приближения к ним.

«Поскольку ветер наклоняется все меньше и меньше к центру циклона ниже нейтральной плоскости и отклоняется от центра выше нее, верхние течения над этой плоскостью в циклоне всегда имеют направление, в северном полушарии, немного правее направления нижних течений, когда они не затронуты аномальными обстоятельствами».

Наблюдение за циклонами в природе очень хорошо подтверждает основные черты, изложенные на теоретических основаниях. Если вихрь проходит центрально над обсерваторией, отмечается сначала высокий барометр и спокойный воздух, сопровождаемый, возможно, бегущими перистыми облаками; затем быстро падающее давление и усиливающийся ветер, с темными облаками и осадками, обычно сопровождаемыми громом и молнией; затем затихание бури до мертвого штиля, низкий барометр и прояснение облаков над головой; затем растущий барометр с возобновлением ветров в обратном направлении и, наконец, стихающие ветры, растущий барометр и прояснение погоды. Эти явления проявляются тем отчетливее, чем сильнее вихрь при его медленном перемещении вдоль Земли. Но из-за их прогрессивного восточного движения циклоны на севере имеют свои влажные горячие южные массы, поднятые, охлажденные и выпадающие осадками на своих восточных фронтах и далее, в то время как их тыл испытывает обратное действие и называется проясняющейся стороной. И наоборот, в тропиках движущиеся на запад циклоны имеют облачные и влажные тылы, потому что восточный дрейф на высоте уносит осаждающиеся массы к тылу. Общий гигрометрический вид центрально проходящего циклона в средних широтах описан Феррелем, §207:

«При регулярном продвижении циклона в средних широтах несколько центрально над местом, область облаков и дождя передней части, простирающаяся далеко на восток, сначала проходит, занимая полдня или день и более, а затем передняя часть кольца плотных облаков с сильным ливнем. После этого появляются признаки прояснения, и даже солнце может пробиться сквозь облака на час или два; но вскоре происходит кажущееся собирание и сгущение облаков и второй ливень. Это происходит во время прохождения тыловой стороны кольца более плотных облаков. После этого наступает окончательное прояснение».

За исключением особых условий, циклоны никогда не бывают стационарными, а дрейфуют вместе с общим движением атмосферы, подобно ряби в величественно текущей реке. В целом, поэтому, их направление — западное в низких широтах, восточное в средних и высоких широтах, со скоростью медленной или быстрой в зависимости от господствующего течения. Примечательно также, что они имеют тенденцию к движению к полюсу. Таким образом, если путь простирается от тропического до умеренного климата, он часто вогнут к востоку и заметно параболичен по форме. Это особенно верно для тех быстро вращающихся небольших циклонов, называемых ураганами, [67] и особенно тех мощных, которые дуют мимо Вест-Индии и Филиппин, а также тех, которые беспокоят Индийский океан.

Что касается скорости перемещения циклонов, то ее можно судить, по крайней мере для северных широт, по прилагаемой таблице, взятой из Лумиса, [68] и показывающей среднюю месячную скорость продвижения в милях в час центров циклонов над Соединенными Штатами, Атлантическим океаном и Европой. В целом, за пределами тропиков высокие циклоны движутся быстрее, чем низкие, из-за более быстрого дрейфа верхних слоев.

Month.
United States.
Atlantic Ocean

Middle Latitudes.
Europe.

January
33.8
17.4
17.4

February
34.2
19.5
18.0

March
31.5
19.7
17.5

April
27.5
19.4
16.2

May
25.5
16.6
14.7

June
24.4
17.5
15.8

July
24.6
15.8
14.2

August
22.6
16.3
14.0

September
24.7
17.2
17.3

October
27.6
18.7
19.0

November
29.9
20.0
18.6

December
33.4
18.3
17.9

   Year
28.4
18.0
16.7

Чтобы найти фактическую скорость ветра в месте, конечно, линейные скорости вращения и поступательного движения должны быть объединены; или, наоборот, если одна из них известна, она может быть графически вычтена из наблюдаемой скорости ветра, чтобы найти другую. Это сочетание двух компонентов ветра для нахождения их равнодействующей, или наоборот, может быть легко выполнено путем нанесения на бумагу стрелок соответствующей длины и направления для представления двух известных скоростей, помещая головку одной стрелки к хвосту другой, затем завершая треугольник и принимая его третью сторону для представления требуемой скорости ветра по величине и направлению. Очевидно, что если циклон движется на восток, вращаясь противоположно движению стрелок часов, самый сильный ветер находится на его правой стороне, которая, следовательно, известна как опасная сторона. В северном полушарии, поэтому, правило для уклонения от большого смерча — бежать на север, если это осуществимо.

Стационарные циклоны возникают при благоприятных условиях. По крайней мере, это название было применено к столбам горячего воздуха, устремляющимся вверх от фиксированного основания, более или менее кругового. Каждый остров в океане порождает такой вихрь в ясный жаркий летний день, поскольку его температура значительно превышает температуру окружающей воды. Весь день этот восходящий поток продолжается, независимо от влажности. И если почва круто поднимается вверх, вихрь тем сильнее, особенно если остров находится в зоне затишья. Над таким участком чайки и грифы, и, возможно, даже человек, могли бы парить весь день без движущей силы. Это условие и его интересная возможность заслуживают исследования.

Циклоны могут возникать в любое время года, но в целом они наиболее многочисленны, когда происходят наибольшие температурные возмущения. Относительная частота тропических циклонов для различных местностей и для двенадцати месяцев года видна в следующей таблице [69]:

Годовые периоды частоты циклонов в различных морях

 
Arabian Sea.
Bay of Bengal.
S. Indian Ocean.
Java Sea.
China Sea.
Havana.

No. of years
234

139

40

...

85

363

No. of cyclones
70

115

53

12

214

355

Authority.
Chambers.
Blanford.
Piddington

Thom and Reid.
Piddington

and Thom.
Schuck.
Poey.

Jan.
6

2

17

25

2

1

Feb.
4

0

25

42

0

2

Mar.
3

2

19

8

2

3

April
13

8

15

8

2

3

May
18

16

7

0

5

1

June
29

9

0

0

5

3

July
3

3

0

0

10

12

Aug.
3

4

0

0

19

27

Sept.
4

5

2

0

27

23

Oct.
6

27

2

0

16

17

Nov.
14

16

7

0

8

5

Dec.
3

8

6

17

3

2

Торнадо — это узкий циклон или ураган. Он обычно имеет всего несколько ярдов или род в диаметре и редко превышает одну милю в поперечнике своего активного столба, тогда как циклон может охватывать область любого размера от пятидесяти до одной или двух тысяч миль в диаметре. Более того, циклон требует для своего возникновения обширного градиента давления, отмеченного замкнутыми изобарами, и, будучи однажды порожденным, может длиться несколько дней. Торнадо, напротив, может возникнуть там, где боковое давление равномерно, исчерпать свою силу за несколько мгновений и оставить после себя равномерное барометрическое поле. По форме торнадо обычно больше в высоту, чем в ширину. Циклон широко распространен в стороны, но по высоте может не превышать узкий торнадо, поскольку оба должны заканчиваться под изотермическим слоем и обычно не простираются так высоко. Оба вихря вызваны восходящей силой горячего воздуха. В обоих воздух закручивается внутрь и вверх внизу, наружу и вверх наверху, постоянно охлаждаясь при расширении и, наконец, опускается снаружи, чтобы завершить замкнутую циркуляцию. В целом торнадо более яростен и разрушителен, хотя ограничен коротким и узким путем. Более метко, возможно, торнадо можно назвать узким ураганом кратковременного действия; оба они являются небольшими циклонами, или воздушными вихрями, малого размера и концентрированной интенсивности. Отношение торнадо и циклона было определено следующим образом профессором Муром:

«Циклон — это горизонтально вращающийся диск воздуха диаметром, вероятно, 1000 миль, в то время как торнадо — это вращающаяся масса воздуха диаметром всего около 1000 ярдов и является просто инцидентом циклона, почти всегда происходящим в его юго-восточном квадранте. Циклон может вызывать умеренные или сильные ветры на огромном пространстве территории, в то время как торнадо, с почти неизмеримым вихревым движением, всегда оставляет след разрушения на площади, бесконечно малой по сравнению с площадью, охватываемой циклоном».

Два начальных условия кажутся существенными для генезиса значительного торнадо. Во-первых, атмосфера его непосредственной местности должна иметь заметное вращение. Конечно, во всех внеэкваториальных регионах воздух имеет некоторое начальное вращение из-за вращения Земли, и это вращение увеличивается по мере того, как жидкость всасывается в вихрь. Но увеличение может быть незначительным из-за кратковременного бокового смещения воздуха, питающего торнадо. Если, однако, жидкость втягивается с значительного расстояния и имеет из-за местных условий некоторое дополнительное вращение, добавленное к тому, что обусловлено вращением Земли, вращательный поток в среде вблизи оси вихря может быть очень быстрым. С другой стороны, дополнительное вращение, обусловленное местными условиями, может стремиться нейтрализовать то, что обусловлено составляющей Земли, тем самым оставляя очень слабое вращение, если оно вообще есть. Но в целом вращение торнадо наблюдается в направлении составляющей Земли: влево к северу от экватора, вправо к югу от него. Это наблюдение, несомненно, тем более поразительно, что когда случайное местное вращение совпадает с постоянным земным, результирующий вихрь усиливается, в то время как в противоположном случае он настолько ослаблен, что привлекает мало внимания, если вообще привлекает.

Во-вторых, генезис торнадо требует неустойчивого равновесия в местной атмосфере. Эта неустойчивость, как и в циклонах, может возникнуть из-за аномальной температурной градации. Таким образом, если вдоль какой-либо вертикали температура падает более чем на шесть градусов Цельсия на тысячу метров подъема, масса воздуха, начавшая движение вверх, будет продолжать подниматься, поскольку она охлаждается менее быстро, чем окружающая среда. Таким образом, последует непрерывный восходящий поток воздуха до тех пор, пока длится неустойчивое состояние; и действие может быть очень энергичным, если большой слой воздуха сильно нагрет, прежде чем он прорвется в холодные верхние слои. В целом, чем выше торнадо, тем он яростнее, точно так же, как более высокий дымоход создает более сильную тягу при том же температурном градиенте.

Динамически торнадо можно рассматривать как вращающийся столб воздуха, в котором каждая масса жидкости довольно хорошо сохраняет свой угловой момент. Это означает, что для любой массы вращающегося воздуха радиус ее пути, умноженный на ее круговую скорость, остается постоянным произведением; другими словами, скорость вращения изменяется обратно пропорционально радиусу. Соответственно, круговая скорость чрезвычайно велика там, где радиус очень мал. Теперь, когда любая масса движется по кругу, ее центробежная сила, как известно, прямо пропорциональна квадрату скорости ее центроида и обратно пропорциональна радиусу. Но согласно вышеприведенному предположению, сама скорость обратно пропорциональна радиусу. Следовательно, центробежная сила изменяется обратно пропорционально кубу радиуса втекающей массы воздуха. Эта центробежная сила, действующая на внутренние слои воздуха вращающегося столба, должна поддерживаться давлением, оказываемым на них внешними слоями по мере их прохождения внутрь. Таким образом, существует сильный барометрический градиент от удаленного спокойного воздуха к быстро вращающимся частям вихря.

Из вышеприведенного аргумента следует, что внутри торнадо барометрическое давление может быть намного ниже нормального; и легко видеть, что если барометр, начиная с некоторой точки у основания торнадо, перемещать вертикально вверх, он должен показывать снижающееся давление, но если перемещать вверх и наружу, его можно заставить показывать постоянное давление на всем пути к верхней части вихря. Таким образом, прибор будет двигаться вдоль изобарической, колоколообразной поверхности, открытой вверх. Поэтому на серии концентрических кругов у основания торнадо мы можем воздвигнуть семейство соосных колоколообразных поверхностей, чтобы отметить точки равного давления, и таким образом нанести на карту изобары вихря. Внутри этих соосных поверхностей, достигающих земли, могут быть нарисованы другие, с еще более низким давлением, сужающиеся вниз до закругленной точки и заканчивающиеся в различных местах на оси. В реальном торнадо одна из этих бесконечно многочисленных воронкообразных изобарических поверхностей может стать отчетливо очерченной и видимой, если воздух имеет достаточно влаги, чтобы начать осадки, когда он достигает поверхности с подходящим низким давлением. Это довольно часто случается в природе, воронка иногда достигает земли, иногда только частично, в зависимости от давления, при котором начинаются осадки, причем это давление зависит, конечно, от процента влажности восходящего воздуха.

Форма воронкообразного облака до того, как оно достигает земли, интересна. Будучи изобарической поверхностью, она поддерживала бы в статическом равновесии свободную частицу, покоящуюся на ней и разделяющую ее вращательное движение. Нижняя закругленная часть воронки параболическая, верхняя внешняя часть гиперболическая; вместе они очерчивают хорошо известный двойной вихрь Ренкина в гидродинамике. Студенты гидростатики знают, что когда стакан воды вращается вокруг своей оси с фиксированной скоростью, наблюдаемая ямка имеет параболическую форму, и если ее заморозить, она будет поддерживать в покое маленькую дробинку, лежащую на ее поверхности и вращающуюся вместе с ней. Аналогично, нижняя часть воронки параболическая, потому что в ней воздух вращается как одно твердое тело, в то время как более широкая часть воронки гиперболическая, потому что в ней воздух имеет скорость, обратно пропорциональную радиусу его движения.

Если бы везде в торнадо круговая скорость втекающего воздуха была обратно пропорциональна радиусу, как предполагалось выше, скорость вблизи оси была бы неопределенно велика. Это не может быть допущено. Практически приток прекращается, когда центробежная сила вращающегося слоя равна давлению, побуждающему его к оси. Внутри этого слоя находится столб воздуха, вращающийся везде с постоянной угловой скоростью вокруг оси вихря и, таким образом, имеющий довольно спокойный воздух в своем центре. Снаружи этого твердо вращающегося ядра воздух спиралевидно движется радиально внутрь и вверх. Некоторое представление о линиях тока в таком спиральном потоке можно получить из рис. 50, если быстрое круговое движение добавить к направленному внутрь и вверх движению, представленному стрелками.

В предыдущем обсуждении трение не учитывалось. Вблизи поверхности земли оно гасит вихревое и центробежное движение, благодаря чему воздух течет более прямолинейно в центр вихря, тогда как на большой высоте центробежная сила вблизи оси настолько эффективно сдерживает приток, что позволяет центральному ядру воздуха подниматься почти беспрепятственно, как в дымоходе, всасывая воздух преимущественно из нижней части. Как следствие, скорость восходящего потока нагретого воздуха в трубке торнадо может быть колоссальной, удерживая в своем потоке объекты значительной массы.

Morey

Fig. 50.—Funnel-like Cloud

Sometimes Observed in a Tornado.

Истинная горизонтальная скорость в любой точке торнадо складывается из скоростей вращения и поступательного движения, как и в циклоне. Следовательно, наступающая сторона может быть значительно быстрее и разрушительнее, особенно разрушительнее, поскольку сила удара воздуха возрастает пропорционально квадрату скорости. Если бы вихрь был неподвижным, он был бы одинаково опасен со всех сторон, стоя вертикально и симметрично; но он дрейфует вместе со всей массой воздуха, иногда довольно быстро и часто с разной скоростью перемещения на разных уровнях; таким образом, в своих самых тонких формах он кажется изогнутым и нередко скрученным, извиваясь подобно змее по небу по мере продвижения. Более того, интенсивность вихря может мгновенно колебаться, что влечет за собой смещение изобарической поверхности, включая ту, форма которой видна из-за начальной конденсации; и поэтому воронкообразный туманный язык кажется устремленным к земле как туманный нисходящий поток из облака выше, тогда как его части на самом деле все время очень быстро устремляются вверх, независимо от того, видны они или нет. Этот подвижный выступ нимба, то язык, то темная и могучая башня, является самой напряженной частью шторма, ненавистным «смерчем», которого канзасский фермер старательно избегает или подглядывает за ним из ямы в земле. Поистине нежеланны его визиты, когда с грозным и многократным ревом он внезапно погружает его дом во тьму, подбрасывает его ввысь и рассеивает его священные реликвии по всему прилегающему округу, «так что от этого шума пробуждается сам ад».

Теория, как и опыт, приписывает торнадо огромную энергию и мощь. Ибо предположим, что поверхностный слой воздуха площадью в одну милю и толщиной в тысячу футов увеличивается в абсолютной температуре на один процент, тем самым поднимая вышележащую атмосферу на десять футов. Общая энергия, запасенная таким образом, равна весу поднятого груза, умноженному на его вертикальное смещение. Вес составляет одну тонну на квадратный фут, а смещение — десять футов; следовательно, запасенная энергия составляет десять фут-тонн на квадратный фут нагретого участка, или около 280 000 000 фут-тонн на квадратную милю нагретого воздуха. Это эквивалентно работе одного миллиона лошадей в течение более четверти часа. Значительный процент этой запасенной работы может быть преобразован в кинетическую энергию в активной части сухого торнадо. Это энергия огромного резервуара, внезапно хлынувшего через высокий водовод. Это колоссальный восходящий водопад, воздушная Ниагара, Джонстаунское наводнение, внезапно высвобожденное и быстро исчерпанное.

Вихрь такого описания обладает огромной разрушительной силой, ибо он наделен четырьмя разрушительными элементами: стремительным натиском для разрушения, яростным вращением для искажения, быстрым восходящим потоком для подъема, низким давлением для разрыва. Эти четыре грозные силы могут действовать одновременно и согласованно. Когда, например, они атакуют дом, горизонтальные порывы толкают и расшатывают его на фундаменте, воздух в подвале, внезапно расширяясь, подбрасывает его ввысь, внутренний воздух разрывает его стены или окна, восходящий поток уносит его части ввысь и безжалостно рассеивает их на все четыре стороны. Эти силы в изобилии подтверждаются достоверными отчетами из многих мест.

Когда торнадо появляется в виде туманного столба, его привычно называют «смерчем», особенно если он возникает над морем или озером. Как уже объяснялось, видимая и облачная часть столба обусловлена конденсацией водяного пара в воздухе, когда он с расширением и охлаждением устремляется в область низкого давления вихря. С взбаламученной и рябящей поверхности моря, где он конусом поднимается в основание смерча, часть воды уносится ввысь в виде брызг, смешиваясь с туманом охлажденного пара, но не обязательно в очень большой пропорции, и никогда не поднимаясь сплошной массой к облаку, как принято считать. Напротив, смерчи, какими бы массивными и грозными они ни казались, очень разрежены и могут возникать как на суше, так и на воде безразлично. Несомненно, они лучше выражены, более регулярны и более привычны над водой, отсюда и их название; но по сути это паровые смерчи, хотя временами смешанные с пылью или брызгами. Из-за быстрой конденсации восходящего водяного пара со всех сторон смерча могут идти сильные дожди, так что в море наблюдателю может быть трудно определить, какая часть ливня — соленая вода, а какая — пресная. На суше ливень иногда смешивается с обломками и даже с живой рыбой и лягушками, подхваченными из близлежащих водоемов. Обильный град также может выпадать вместе с дождем, если вихрь является высоким.

Fig. 51.—Vertical Section of the St. Louis, Mo., Tornado of May 27, 1896,
 Showing the Vortex Tubes in a Theoretical, Truncated, Dumbbell-shaped Vortex.

Fig. 52.—Horizontal Section of St. Louis Tornado of May 27, 1896.

Следующее описание и анализ типичного смерча принадлежат профессору Бигелоу из Бюро погоды США: [70]

«Торнадо можно проиллюстрировать штормом в Сент-Луисе 27 мая 1896 года. Это усеченный гантелеобразный вихрь, срезанный у земли по плоскости, где угол притока составляет около 30°. Этот вихрь намного меньше урагана, хотя и того же типа. Он имеет высоту около 1200 метров и диаметр около 2000 метров у поверхности. Вихревые трубки показаны на рис. 51 и 52. На этих рисунках можно увидеть геометрически расположенные вихревые трубки, через каждую из которых поднимается одинаковое количество воздуха. Скорость вращения наибольшая на высоте около 300 метров над землей, но размеры таковы, что создают огромные скорости на нижних уровнях. Радиус внешней трубки принят за 960 метров, а внутренней — 55 метров. Радиальная скорость притока на внешней трубке составляет -8 метров в секунду; на внешней трубке тангенциальная скорость составляет 13 метров в секунду, а на внутренней — 224 метра в секунду; на внешней трубке вертикальная скорость составляет 0,27, а на внутренней трубке — 80 метров в секунду. На внешней трубке общая скорость составляет 15 метров в секунду, а на внутренней — 270 метров в секунду. Объем воздуха, поднимающегося в каждой трубке, составляет 774 500 кубических метров в секунду. Из-за искажения теоретического вихря, вызванного срезанием нижней части усеченной плоскостью, и из-за поступательного движения всей системы, составляющей торнадо, трудно вычислить давление, соответствующее этим наблюдаемым скоростям и радиусам».

«Торнадо возникают в южных и юго-восточных квадрантах областей низкого давления, вдоль границ холодных и теплых масс, которые вошли в структуру циклона. Когда холодная масса накладывается на теплую массу, как это было в Сент-Луисе, торнадо произойдет, если разница в удельном весе будет достаточной для начала бурного перемешивания, а вращение будет происходить вокруг вертикальной оси, а не вокруг горизонтальной, как в случае с грозами».

Morey

Fig. 53.—Vertical Section of Short Tornado.

Размер и форма смерчей сильно меняются в зависимости от состояния атмосферы. Как отмечает Феррел, они могут варьироваться «от формы облака, опущенного на большую площадь земной поверхности при торнадо, где воздух почти насыщен паром, а общее основание облаков очень низкое, несколько похоже на то, что представлено на рис. 53, до той, которая возникает, когда воздух очень сухой, и когда торнадическое действие едва способно опустить облако с большой высоты в тонкий смерч малого диаметра, несколько похоже на то, что представлено на рис. 54. Хорнер говорит, что их диаметры варьируются от 2 до 200 футов, а высота — от 30 до 1500 футов. Доктор Рейе утверждает, что их диаметры на суше, у основания, иногда превышают 1000 футов. Эрстед определяет обычную высоту смерчей от 1500 до 2000 футов, но заявляет, что в редких случаях они могут быть не менее 5000 или 6000 футов. 14 августа 1847 года профессор Лумис наблюдал смерч на озере Эри, высота которого, по грубой оценке, составляла полмили, а диаметр — около 10 стержней у основания и 20 стержней выше».

«Судья Уильямс, говоря о торнадо в Ли-Саммит, где он его видел, сказал: «Там, где он касался облаков наверху, он казался размером с человеческое тело, а затем сужался до размера простого стержня».

Morey

Fig. 54.—Vertical Section of a Tall Tornado.

Когда вихрь торнадо настолько высок и силен, что поднимает капли дождя до замерзающих слоев, его обычно называют градом. Замерзание обычно происходит в тех изобарических поверхностях, которые опускаются в центре вихря, но достигают лишь части пути к земле. Как показано на рис. 55, чистый водяной пар вблизи земли конденсируется в облако при пересечении изобарической поверхности с достаточно низким давлением и температурой; затем он движется как смесь облака и дождя, пока не пересечет изобару замерзания в область образования снега и града; оттуда он наконец изгибается наружу к более спокойному воздуху и опускается как облако из смеси пара, дождя и замерзших частиц. Часть этого ледяного ливня может достичь земли в виде града или дождя, при этом снег и крупа тают по пути; в то время как другая часть может быть снова втянута в быстрый восходящий поток и унесена ввысь, пока ее замерзшие капли или гранулы не станут настолько большими из-за аккреции, что упадут на землю под собственной тяжестью, даже если им придется преодолеть яростный восходящий ветер. Хорошая иллюстрация этого цикла в центре града из природы представлена в следующем отрывке мистером Джоном Уайзом, американским отважным пионером-воздухоплавателем:

«Этот шторм возник над городом Карлайл, штат Пенсильвания, 17 июня 1843 года. Я вошел в него как раз в момент формирования. Ядро облака только начинало расширяться, когда я неосторожно вошел в вихрь. Меня швырнуло в него так быстро, что у меня не было возможности осмотреть окрестности снаружи, и поэтому я должен ограничить этот рассказ его внутренним действием. При входе в него движения воздуха раскачивали воздушный шар туда-сюда и по кругу, и неприятное и вызывающее тошноту движение сопровождалось мрачным воющим шумом, а через несколько минут после этого послышалось падение сильного дождя внизу, напоминающее по звуку водопад. Цвет облака внутри был молочного оттенка, несколько похожий на плотную массу пара на открытом воздухе, и холод был настолько острым, что моя борода покрылась инеем. Поскольку во время моего заточения в этом шторме не было электрических разрядов, его можно было бы перенести довольно комфортно, если бы не морская болезнь, вызванная взволнованным воздушным штормом. Тем не менее, я мог слышать, видеть и даже чувствовать запах всего, что было рядом и вокруг. Маленькие гранулы снега (с ледяным ядром при разломе) обильно барабанили вокруг меня в беспорядочном и хаотичном порядке, и легкие порывы ветра, казалось, время от времени проникали в это облако сбоку, несмотря на то, что все это время существовал восходящий столб ветра. Этот восходящий поток поднимал воздушный шар до точки в верхних облаках, где его сила истощалась из-за расширения пара, откуда воздушный шар выбрасывался наружу, падал на некоторое расстояние, затем втягивался в вихрь, снова поднимался вверх, чтобы совершить тот же оборот, пока я не прошел через холодную печь семь или восемь раз; и все это время был ощутим запах серы, или того, что сейчас называют озоном, и я обильно потел по какой-то неизвестной мне причине, если только не от чрезмерного возбуждения. Последний спуск в этом облаке вывел воздушный шар через его основание, где вместо гранул снега я столкнулся с проливным дождем, с которым я вышел на чистое поле, и шторм прошел мимо».

Как и следовало ожидать, градины сильно различаются по форме, размеру и количеству. Если случайно какие-либо градины слегка сплющиваются, они ровно движутся в восходящем потоке и, следовательно, за счет агрегации растут наиболее быстро на периферии, которая является линией пониженного давления. Временами они бывают более или менее овальными, а иногда они выглядят как фрагменты значительных масс льда, возможно, разбитых при столкновении в бурных частях трубки торнадо. Их большое разнообразие по форме и объему можно оценить по следующим выдержкам, взятым из записей Службы сигналов:

Fig. 55.—Vertical Section of a Hail Tornado.

В «Профессиональной статье Службы сигналов № 4», описывающей торнадо 29 и 30 мая 1879 года в Канзасе, Небраске, Миссури и Айове, встречается этот отрывок, касающийся торнадо в Делфосе, штат Миссури:

«На ферме мистера Питера Бока, в соседнем округе Фаунтин, примерно в 4 милях к западу от центра шторма, и во время града, предшествовавшего торнадо, падали массы льда размером с голову человека, разбиваясь на куски при ударе о землю. Одна из них измерялась 13 дюймами в окружности, другая — 15, а отверстие, сделанное одной из них, упавшей недалеко от места мистера Дж. Х. Камса, измерялось 7 дюймов в поперечнике в одну сторону и 8 в другую. Этот огромный фрагмент воздушного льда разбился на мелкие кусочки, так что его точный размер определить не удалось».

Приводится следующее описание торнадо, посетившего округ Линкольн, штат Небраска, в то время:

«Сначала градины были размером с мраморные шарики, но они быстро увеличивались в диаметре, пока не стали размером с куриные яйца и очень однородными по форме. После того, как осадки продолжались около пятнадцати минут, ветер стих и мелкий град почти прекратился, когда начали падать перпендикулярно большие тела замерзшего снега и льда, некоторые круглые и гладкие, размером с пинтовую чашу, другие склонные к сплющиванию, с зубчатыми краями, а другие напоминали грубые морские ракушки. Одна из последних, после того как пролежала час на солнце, измерялась четырнадцатью дюймами в окружности».

Следующее было сообщено наблюдателем Службы сигналов в Форт-Эллиотте, штат Техас, в 1888 году:

«Гроза началась в 16:10 и закончилась в 19:40, двигаясь с юго-запада на северо-запад. Град начался в 17:18 и закончился в 17:26, градины были сфероидальной формы и около двух дюймов в диаметре; образование — твердый снег. «Разломы» (холмы) у подножия равнин в нескольких милях к северо-западу от станции были абсолютно белыми от градин в течение трех часов после шторма. Это наблюдали все на станции; утром 26-го я дошел до ручья Свит-Уотер, расположенного в трех четвертях мили, и увидел огромные валы градин, которые были смыты за ночь. Низины вдоль Свит-Уотер были буквально покрыты валами градин глубиной от шести до восьми футов. По оценкам, града было достаточно, чтобы покрыть десять акров на глубину шесть футов. Градины убили пять лошадей, которые находились в прерии на ранчо в шести милях к северу от станции. Ручей Свит-Уотер был выше, чем когда-либо прежде, паводок уничтожил почти весь огород поста. Предполагается, что высокая вода была вызвана «облачным взрывом» у или вблизи подножия равнин, где берет начало Свит-Уотер; на станции выпало всего 0,36 дюйма осадков. В воскресенье, 27 мая, на берегах Свит-Уотер были собраны градины, которые были смыты и лежали сугробами глубиной 6 футов, по фактическому измерению наблюдателя».

Когда после заточения и длительного удержания в мощном вихре торнадо скопившийся дождь или град наконец прорывается и обрушивается на землю сплошным водопадом, это явление обычно называют «облачным взрывом». Предыдущий пример является частичной иллюстрацией. Ниже приводится цитата из Эспи, описывающая облачный взрыв недалеко от Холлидейсбурга, штат Пенсильвания, в котором вода, по-видимому, хлынула почти сплошным потоком:

«При осмотре северной стороны этого хребта у основания на равнине внизу были обнаружены большие массы гравия, камней, деревьев и земли в количестве 22 штук, смытые со стороны хребта проточной водой. Места, откуда начались эти массы, можно было легко увидеть с основания, так как они находились всего в 30 ярдах вверх по склону. При подходе к вершинам этих размывов они оказались почти круглыми бассейнами глубиной от 1 до 6 футов, без каких-либо стоков, ведущих в них сверху. Старые листья прошлогоднего роста и другие легкие материалы лежали нетронутыми сверху, в пределах дюйма от края этих бассейнов, которые были обычно срезаны почти перпендикулярно с верхней стороны и вымыты начисто с нижней. Большая часть этих бассейнов была почти одинакового диаметра, около 20 футов, и деревья, которые стояли на своих местах, были все вымыты. Те, что находились ниже бассейна, обычно стояли, и по листьям и траве, нанесенным на их верхнюю сторону, было видно, насколько высоко была вода при стекании по склону хребта; на некоторых она достигала трех футов. Вероятно, однако, она всплескивала на деревья выше своего общего уровня».

Сухие вихри умеренного размера, но иногда значительной силы, часто возникают в ясную погоду, когда процент влажности невелик, а вертикальный температурный градиент необычно выражен. В этом случае может наблюдаться сильное волнение воздуха, становящееся видимым на поверхности земли из-за легкого мусора на суше или кипения воды в море; но основная часть трубки невидима и свободна от тумана, за исключением большой высоты, где начинается осаждение, увенчанное растущим пятном белого облака в ясном небе, которое может постепенно расширяться и конденсироваться настолько, чтобы вызвать ливневый дождь. На суше сухой вихрь может быть очерчен как высокий столб кружащейся пылью или песком. В этом случае, если вращение сильное, центральное ядро может казаться чистым и прозрачным из-за центробежной силы, которая удерживает зерна снаружи, где они уравновешиваются давлением врывающегося воздуха. В таких вихрях песчаный смерч может казаться полым, как в случае со смерчами, внутренние ядра которых свободны от облаков или конденсированного пара. С другой стороны, мириады мягких прозрачных вихрей, не отмеченных ничем, кроме пуха или невидимой для человека пыли, или тусклых воздушных преломлений, могут резвиться и играть в безграничном небе, оставаясь незамеченными тупыми глазами людей, но постоянно занятые созданием или выстраиванием облаков и поддержкой в восходящем потоке тяжеловесных орлов, стервятников и всего выводка пассивных летунов, которым мы еще не научились подражать. Таким образом, когда мы помним, что восходящий поток воздуха всего в один ярд в секунду, слишком слабый, чтобы поддержать падающий волос, все же достаточен, чтобы нести кондора и альбатроса без взмаха крыльев, кажется важным исследовать эти второстепенные вихри и установить их доступность и практическую полезность для человеческого парения.

ГЛАВА XVII

THUNDERSTORMS, WIND GUSTS

Еще одним интересным видом атмосферных возмущений является привычная тепловая гроза. Это не синоним тех наэлектризованных торнадо и циклонов, которые сопровождаются громом и молнией, иногда очень сильными. Большинство торнадо — это грозы, но не наоборот. Гроза не является по существу вихрем, а скорее шквалом ветра, отмеченным внезапными изменениями температуры и давления, несущим с собой массивные облака, наполненные дождем или градом, и разрушительные электрические заряды, часто вспыхивающие на землю или из точки в точку в небе. Ее приближение обычно возвещается грохотом грома и тяжелыми черными облаками вдоль горизонта. Ее продолжительность невелика, варьируясь от нескольких минут до часа или двух. Дальнейшие характеристики выражены Муром следующим образом:

«На суше грозы возникают чаще всего в определенные часы дня или ночи, такие как с 3 до 5 часов дня или с 9 до 10 часов вечера, а иногда даже в 2 или 3 часа ночи, но такой суточный период не наблюдается в открытом океане. Явления обычно происходят в довольно регулярном порядке следования. После нескольких часов хорошей погоды с легкими ветрами наступает затишье; кучевые облака становятся больше, нижний слой облаков движется быстро; начинаются порывы ветра с облаками пыли, видно, что дождь идет на расстоянии; движение дождя и пыли показывает, что ветер дует из этого дождевого облака вблизи земли, независимо от того, в какую сторону движется дождливый регион; несколько крупных капель падают из легких облаков, а затем внезапно начинается сильный дождь. Молния, которая могла возникнуть в течение предыдущих нескольких минут, становится более частой и более сильной по мере усиления дождя. После максимальной интенсивности дождя и ветра молния также уменьшается или полностью прекращается, и мы вскоре можем сказать, что шторм прошел. Если мы будем наблюдать за его отступлением от нас во второй половине дня, мы увидим заднюю часть большого кучевого облака, на которое светит солнце, но сквозь чью темно-синюю завесу облаков и дождя ничего, кроме случайных молний, не видно. После того, как шторм прошел, нижние слои атмосферы вскоре становятся заметно прохладнее и суше, небо почти очищается от облаков, а ветер сменился на какую-то другую точку компаса, чем та, которая преобладала до шторма».

Генезис гроз разнообразен и многогранен. В одном простом типе большой участок нагретого воздуха в нестабильном состоянии и с высоким процентом влажности раздувается вверх в центре, восходящий влажный воздух образует на высоте осаждения растущее облако, которое может стать очень широким, темным и громоздким, дрейфуя над землей с преобладающим течением. В конечном итоге начинает формироваться дождь, или это может быть град или снег, если нагретый столб достигает большой высоты. Падающий ливень охлаждает воздух от облака до земли, увеличивая его плотность и существенно утяжеляя его нисходящими жидкими или твердыми частицами. Ливневый столб затем опускается, особенно вдоль своей внутренней части, где он наиболее зрелый, вызывая тем самым порыв прохладного воздуха вдоль земли, непосредственный предвестник и вестник дождя. Этот порывистый поток толкает вверх окружающий чистый влажный воздух, тем самым формируя новые границы массивных кучевых облаков вокруг старого нимба, расширяющегося внутри, поливающего, охлаждающего и опускающегося. Таким образом, область дождя расширяется и распространяется, иногда с почти равной скоростью во всех направлениях, но обычно быстрее всего в направлении наиболее нестабильного состояния или преобладающего в то время дрейфа атмосферы. Действительно, передние ряды облаков могут значительно опережать ветер, казалось бы, своим властным шумом и гигантским мраком вербуя новых рекрутов, как по волшебству, из ясного неба. Перед этим торжественным сбором и турбулентным фронтом шторма черные пары, внезапно встрепенувшись в видимую форму, устремляются вверх в рваных клочьях, как дым от невидимых огней, и быстро сливаются с общим массивом компактного облака, расширяющегося по небу. Опять же, несколько гроз, слившихся, как горный хребет в сплошную фалангу, могут пронестись в ряд над континентом, с длинным горизонтальным [71] валом, постоянно поднимающимся спереди и вздымающим душный воздух, тем самым постоянно пополняя тяжеловесные кучевые облака, которые составляют авангард этого далеко идущего и титанического марша облаков. Такой шторм обычно мощный и устойчивый, обычно продолжающийся до заката солнца и тени ночи, охладившие нижний воздух, и тем самым успокоившие волнение, ослабив силы, способствующие его прогрессу».

Скорость подъема воздуха под основанием грозового облака является вопросом, представляющим некоторый интерес в аэронавтике. Если подъем составляет хотя бы фут или два в секунду, можно ожидать, что стервятники предпочтут парить под грозовым облаком в период его формирования. Здесь также аэропланист мог бы попытаться установить рекордный полет, если бы облако было достаточно высоко, чтобы не мешать ему. Но если бы он рискнул проникнуть в основание грозового облака, он мог бы обнаружить, что суматоха слишком нерегулярна и напряженна для его комфорта.

Столь же интересен длинный воздушный вал, который ведет наступающий шторм. Когда авиаторы сделают это театром своих авантюрных забав, играючи мчась перед челом бури и безвредной яростью молнии, веселокрылые вестники грядущего шума, плывя, возможно, с ослабленной движущей силой, но быстрыми и безопасными, как буревестники в море?

Помимо ветров и воздушных течений, обычно изучаемых метеорологами, существуют второстепенные возмущения, которые затрагивают более конкретно путников неба, будь то птицы или люди. Атмосфера довольно часто бывает взволнована невидимыми потрясениями; наиболее ощутимыми, действительно, над пересеченной местностью, но заметными также над гладкой землей и на всех высотах от земли до самого высокого облачного края. Перед восходом солнца и обычно в равномерно пасмурную погоду эти разнообразные и неопределенные движения воздуха наименее активны для любой заданной скорости общего дрейфа атмосферы; но когда светит солнце и почва неравномерно нагревается, возмущения становятся наиболее выраженными. Целый отряд игривых зефиров поднимается и садится вместе с солнцем, в дополнение к уже изученным суточным ветрам. Над пыльной равниной они обнаруживают свое присутствие и форму в тех извивающихся столбах, которые составляют предохранительные клапаны атмосферы и предотвращают разрушительную силу восходящего потока, который возник бы, если бы значительная область поверхностного воздуха чрезмерно нагрелась. Над городом, особенно зимой, местные потрясения атмосферного прибоя обнаруживаются в игре тысячи дымных столбов, а еще лучше, когда идет снег, в непрерывном набухании и изменении хлопьевидного потока, чьи всплески и вихри сбивают зрение своей сложностью. Над водой облака тумана и дымящегося пара являются лучшим показателем местных зефиров, где, следует помнить, подъем и изменение паровых венцов сопровождаются подобными движениями в атмосфере. Над лесом, полем и лугом бесконечное блуждание чертополоха и прозрачных клочьев растительности, то быстрых, то медленных, то высоко вверху, то прямо к земле, указывает на то, какие беспорядочные и вечные движения преобладают по всей открытой местности даже в самые тихие дни. В глубоком лоне атмосферы параллельные ряды перистых облаков по всему небу отмечают гребни волн, столь же регулярных и бурных, как валы ветреного моря; в то время как яростное кипение и вздымание отдельных кучевых облаков проявляют действие вихрей колоссальной энергии. Эти видимые валы и вихри предполагают бесконечность прозрачных, едва ли менее мощных, на различных уровнях, не отмеченных облаками. Ибо везде, где два потока аномально градуированных плотностей соседствуют друг с другом, может произойти перестройка, взбудораживающая всю область множеством пульсаций, шквалов, водопадов и фонтанов, которые птица и навигатор должны парировать с соразмерной осторожностью и мастерством.

И именно из-за удивительного сопротивления этих блуждающих зефиров, волн и вихрей они требуют внимания аэронавтов; более того, именно из-за существенной работы, которую они могут выполнять при умелом столкновении и должном использовании. Ибо простейшие элементы аэродинамической науки проясняют, что восходящий зефир, едва ли достаточно сильный, чтобы поддержать падающий лист, адекватен для поддержания тяжелейших парящих птиц и аэропланов, быстро скользящих сквозь него. Фактически, моряки быстрых воздушных кораблей чувствуют сильный импульс и отчетливый толчок при вспахивании тех мягких поперечных ветров, которые для фиксированного наблюдателя кажутся не порывами, а скорее легкими валами или безвредными течениями. Они, следовательно, стали предметом исследования различных студентов аэронавтики.

Первым стимулом к инструментальному изучению колебаний ветра по скорости и направлению, по-видимому, была надежда предоставить количественную основу для различных теорий парящего полета. Пено [72] в 1875 году объяснил это явление, постулируя восходящий поток. Лорд Рэлей [73] в 1883 году сделал более общее предположение о ветре, имеющем либо переменную скорость, либо переменное направление, как необходимое и достаточное условие для такого полета. Марей [74] в 1889 году и Лэнгли [75] в 1893 году дали элементарные качественные объяснения парения в горизонтальном ветре переменной скорости, хотя ни один из них не привел конкретных данных, доказывающих, что этот подвиг может быть выполнен в реальном ветре. Каждая и все эти теории могут быть достаточно обоснованными в абстрактном виде, но чтобы показать, что они представляют реальности искусства или природы, их следует применить к конкретному случаю парения машины или птицы с известным сопротивлением в ветре с известной изменчивостью.

С этой целью автор в 1892 году разработал анемограф для одновременной записи скорости ветра и его горизонтальных и вертикальных компонентов направления, в то время как доктор Лэнгли разработал очень легкий и чувствительный чашечный анемометр для записи изменений скорости ветра в горизонтальной плоскости, но не изменений направления. Оба инструмента были установлены в январе 1893 года, и оба исследования были опубликованы в «Трудах Международной конференции по аэронавигации» того года; но ни одно из исследований не было доведено достаточно далеко, чтобы убедительно доказать возможность парения конкретной птицы или модели в конкретном записанном ветре. Однако оба вместе они выявили довольно удивительные колебания ветра как по скорости, так и по направлению, результаты, которые с тех пор получили широкое подтверждение в более обширных записях других наблюдателей.

Fig. 56.—Universal Anemograph. (The vanes are
 high above the point indicated by the break in the vertical pipe.)

На рис. 56 показан записывающий анемометр для скорости и двойного направления, сконструированный автором в 1892 году. Большой флюгер был прочно прикреплен к вертикальной трубе, которая свободно вращалась на шарикоподшипниках и с помощью небольшой рукоятки, приводящей в действие карандаш хронографа, записывал свои колебания на длинном листе бумаги, наматываемом на барабан из рулона позади. На вершине трубы и примерно в пятнадцати футах от земли был установлен тщательно сбалансированный горизонтальный флюгер, от которого тонкая стальная проволока шла вниз по оси трубы к неподвижному шкиву, а затем ко второму записывающему карандашу. Третий карандаш записывал удары маятника, тем самым стандартизируя скорость бумаги. Четвертый карандаш, не показанный, был предназначен для записи оборотов анемометра, установленного возле вершины трубы. Записи скорости ветра, полученные таким образом, опущены из-за отсутствия стандартизации, так как эксперименты были преждевременно прекращены.

Fig. 57.—Records of Wind Variation in Horizontal and
 Vertical Direction.

Типичные записи направления ветра показаны на рис. 57, где круги представляют пути, описываемые рукоятками флюгера, которые приводили в действие соответствующие карандаши. Оба флюгера, как показывают их диаграммы, довольно часто отклонялись на десять градусов за короткий промежуток времени, и нередко на двадцать-тридцать градусов. Часто также наблюдалось при просмотре различных записей, что повышение или затишье в скорости ветра сопровождалось соответствующим изменением направления; но наблюдения не были достаточно многочисленными и обширными, чтобы установить это явление как общее явление. Но поскольку теоретически можно показать, что горизонтальный поток воздуха постоянного поперечного сечения и равномерной скорости в каждом сечении не может сильно колебаться по скорости от точки к точке без более выраженных изменений плотности, чем те, что фиксирует барометр, естественно следует, что поток должен расширяться там, где скорость воздуха замедляется, и сужаться там, где он ускоряется; другими словами, следует, что должно быть некоторое изменение направления. Записи были сделаны посреди чистого открытого пространства в двести акров в Университете Нотр-Дам в безсолнечный день в январе 1893 года, когда температура была 24° F, а ветер — от восьми до двенадцати миль в час. Их применение к теории парения здесь рассматривать не нужно.

Дальнейшие исследования пульсаций ветра проводились с использованием игрушечного воздушного шара, прикрепленного к длинной нити. Первые испытания описаны в вышеупомянутой статье:

«После некоторых предварительных испытаний с вершины Физической лаборатории Университета Джонса Хопкинса во время пасхальных каникул 1893 года я поднялся на Монумент Вашингтона в Балтиморе, где я размотал исследовательскую линию на высоту 200 футов. Ветер дул на юго-восток со скоростью от 25 до 35 миль в час, и небо, которое оставалось ясным до 3 часов, быстро темнело, с признаками приближающегося дождя. Воздушный шар, когда его выпустили, немедленно упал на глубину 30 или 40 футов, будучи пойманным в вихрь монумента, затем вскоре встретив непредвзятое течение, поплыл в нем на юго-восток, примерно на уровне конца нити на катушке. После того, как воздушный шар вытянул 100 футов нити, я остановил его, чтобы понаблюдать за поведением этой части исследовательской линии. Воздушный шар поднимался и опускался вместе с порывами ветра, но не трепетал, как флаг, как это было бы, если бы он имел неправильные очертания. Также не трепетала нить, и я не верю, что в линии когда-либо есть тенденция сильно трепетать в потоке, как это делает флаг или парус. Вскоре я размотал 300 футов исследовательской линии, после чего волны на нити стали довольно примечательными. Нить тогда, как правило, никогда не была приблизительно прямой. Иногда ее раздувало в форму спирали с огромным шагом; в другое время — в форму волнистой фигуры, лежащей почти в одной вертикальной плоскости; и снова вся исследовательская линия отклонялась на угол от 40° до 60°, либо вертикально, либо горизонтально. Воздушный шар, конечно, редко оставался спокойным более чем на несколько секунд за раз, но подбрасывался на огромных валах, как корабль в шторм. Довольно часто можно было видеть, как валы бегут вдоль линии от катушки к воздушному шару, и, как правило, несколько разных валов занимали нить одновременно».

«Наблюдения, которые только что были описаны, какими бы любопытными они ни были, не дают адекватного представления о поведении воздушных потоков над открытой равниной или на большой высоте над землей, потому что Монумент Вашингтона в Балтиморе стоит всего в 100 футах над окружающими зданиями, которые, несомненно, посылают возмущения на высоту более 200 футов. Чтобы дополнить эти исследования, я поэтому решил повторить их с вершины Монумента Вашингтона в Вашингтоне и Эйфелевой башни в Париже».

Несколько месяцев спустя в том же году эксперимент был повторен на вершине Монумента Вашингтона в Вашингтоне, на высоте пятисот футов. Воздушный шар с прикрепленным камнем разматывали из северного окна монумента, пока он не достиг земли. Затем камень был удален помощником, который отвел воздушный шар далеко от огромного вихря большой шахты и позволил ему лететь на восток, волоча за собой нить, как лаг моряка в кильватере корабля. Когда было размотано шестьсот футов нити, было замечено, что она отклоняется во всех направлениях под воздействием меняющихся порывов ветра. Эти изменения казались большими, чем можно было ожидать от кильватера шахты только вблизи ее вершины, где она измеряется около тридцати футов в толщину.

Такие качественные наблюдения, хотя и интересные и наводящие на размышления, не вполне удовлетворительны. То же самое можно сказать об изучении воздушных потоков с помощью дыма из высоких труб. Вихрь вокруг таких столбов может распространяться на значительную высоту над ними, и кильватер далеко идущий. Поэтому эксперименты лучше всего проводить с высоких ажурных башен над равнинной местностью или широким водным пространством.

Лучшим методом, возможно, было бы освободить пилотный шар или сбросить бомбу, дающую яркое компактное облако, и проследить его путь с помощью двух камер, пока он плывет из точки в точку в воздушном потоке. Инструменты, если они подходящим образом расположены, дадут непрерывную пространственную историю плавающего объекта; то есть его фактический путь и скорость в каждой его части, или, другими словами, величину и направление скорости в каждой точке. Но, конечно, этот метод не выявил бы историю ветра в любой заданной фиксированной точке, как записано анемографом, описанным выше.

Fig. 58.—Records of Wind Speed Obtained by Langley.

На рис. 58 показана типичная запись скорости ветра, полученная Лэнгли в январе 1893 года с помощью очень легкого чашечного анемометра, установленного на одиннадцать футов выше северной башни Смитсоновского института и в 153 футах от земли. Абсциссы представляют время в минутах, ординаты — скорость ветра в милях в час. Записи были сделаны в облачную погоду и при юго-юго-восточном ветре. Другие записи были сделаны в течение февраля, показывая подобные отклонения от среднего, хотя временами более выраженные; ибо доктор Лэнгли отметил, что «чем выше абсолютная скорость ветра, тем большие относительные колебания происходят в нем».

Из этой записи будет видно, что, когда средняя скорость составляла около двенадцати миль в час, крайнее колебание редко было на одну треть больше или меньше этого, и в среднем варьировалось едва ли на одну шестую. Необходимо далее добавить, что воздух при приближении к анемометру прошел милю нижнего жилого сектора города, затем пересек корпус Смитсоновского здания, которое само по себе вдвое выше башни. Поэтому следует ожидать, что этот ветер был, при прочих равных условиях, естественно более турбулентным, чем если бы он втекал с ровной равнины. Это предположение оправдывается более обширными записями скоростей ветра, показанными в метеорологических записях, сделанных соответственно в чистых и загроможденных местах. С другой стороны, даже в ровных местах, где на несколько миль не видно никаких препятствий, ветер, хотя он может быть устойчивым в одно время, может в другое время быть более порывистым, чем показано в записи Лэнгли, в зависимости от состояния погоды; ибо порывы не все вызваны соседними препятствиями, а могут передаваться издалека, даже из глубин атмосферы.

Предполагая, что скорость ветра в любой момент времени варьируется на одну шестую от среднего, его ударное давление будет затем варьироваться на тридцать шесть процентов от давления среднего ветра, помня, что давление варьируется пропорционально квадрату скорости. Это колебание ударного давления довольно хорошо согласуется с тем, что было обнаружено профессором Марвином на вершине горы Вашингтон в 1890 году с помощью пластины давления. [76] Он обнаружил, что изменение составляет приблизительно тридцать пять процентов от среднего давления. Профессор Хейзен, однако, сообщает лишь о небольшом изменении скорости ветра в свободной атмосфере высоко над землей. В нескольких подъемах на воздушном шаре он подвесил к корзине свинцовый груз с помощью шнура, к которому была привязана нить игрушечного воздушного шара. Он обнаружил, что маленький воздушный шар иногда двигался вперед, если груз иногда следовал за ним, но что в целом относительное движение было очень слабым, что указывает на то, что колебания скорости в глубине атмосферы в те времена были очень незначительными. [77] Как бы то ни было для таких расстояний от земли и ее выступов, колебания скорости ветра, обнаруженные на метеорологических станциях, достаточно напоминают те, о которых сообщил доктор Лэнгли. В качестве подтверждающего доказательства читатель может быть отослан к записям ветра, опубликованным в «Промежуточном отчете» за 1909 год Британского консультативного комитета по аэронавтике.

Без материальных доказательств волнения в атмосфере, мгновение размышления прояснит, что такая суматоха должна существовать даже над обширной, гладкой равниной, особенно в ясную погоду, и более конкретно над голой землей в сухую погоду. Ибо хорошо известно, что чистый, сухой воздух передает излучение с очень незначительным поглощением, когда солнце находится хорошо к зениту, и, следовательно, температура в глубине атмосферы лишь незначительно меняется от момента к моменту из-за прохождения солнечного света. На поверхности земли, однако, воздух при контакте с нагревающейся или остывающей почвой может быстро менять температуру. Прямой солнечный свет, падающий перпендикулярно на идеально поглощающий материал, передает почти две калории тепла в минуту на каждый квадратный сантиметр принимающей поверхности. Поэтому при благоприятных обстоятельствах он повысил бы почти на два градуса Цельсия в минуту слой воды толщиной в один сантиметр или слой воздуха толщиной чуть более ста футов, если бы все тепло, падающее на предполагаемую поверхность, передавалось соседнему слою воздуха. На практике большой процент падающего солнечного света отражается и излучается почвой в звездное пространство, не нагревая воздух. Но каждый один процент его, уловленный воздухом при контакте с землей, достаточен, чтобы нагреть слой толщиной примерно в один фут на один градус в минуту. Следовательно, если бы нагретый воздух не устремлялся вверх постоянно, слой, прилегающий к земле, быстро был бы поднят до очень аномальной температуры, что привело бы к бурному восходящему потоку. Постепенное восхождение поверхностного воздуха может происходить большими или малыми столбами, или обоими видами сразу. В любом случае, состав восходящего движения с общим движением ветра из-за барометрического градиента должен вызывать порывистость и заметную нерегулярность скорости и направления.

Различные причины были приписаны порывистости ветров. Феррел и многие другие авторы предполагают, что воздух, особенно вблизи земли, полон мелких вихрей, вращающихся вокруг осей различного наклона. Эти вихри, проходя прямо через флюгер, заставляют его на мгновение указывать в одну сторону, затем вскоре в противоположную, в то время как если они пересекают косо, они вызывают подобное внезапное изменение направления флюгера, но менее обширное.

Гельмгольц доказал, что в атмосфере слои различной плотности через регулярные интервалы оказываются смежными один над другим и, таким образом, порождают условия, благоприятные для формирования воздушных волн, иногда настолько больших, что приводят нижние области воздуха в бурное волнение и тем самым генерируют так называемую порывистую погоду. Он обобщил следующим образом некоторые из важных выводов своего динамического анализа. [78]

«Как только более легкая жидкость лежит над более плотной с четко определенной границей, тогда очевидно, что на этой границе существуют условия для возникновения и регулярного распространения волн, таких как те, с которыми мы знакомы на поверхности воды. Этот случай волн, как обычно наблюдается на граничных поверхностях между водой и воздухом, отличается от системы волн, которые могут существовать между различными слоями воздуха, только тем, что в первом случае разница плотности двух жидкостей намного больше, чем во втором случае. Мне показалось интересным исследовать, какие другие различия вытекают из этого в явлениях воздушных волн и водных волн.

«Мне кажется несомненным, что такие системы волн возникают с удивительной частотой на граничных поверхностях слоев воздуха различной плотности, даже если в большинстве случаев они остаются невидимыми для нас. Очевидно, мы видим их только тогда, когда нижний слой настолько насыщен водяным паром, что вершина волны, внутри которой давление меньше, начинает образовывать дымку. Тогда появляются полосчатые, параллельные ряды облаков самой разной ширины, иногда простирающиеся по широкой поверхности неба регулярными узорами. Более того, мне кажется вероятным, что это, что мы таким образом наблюдаем при особых условиях, которые скорее имеют характер исключительных случаев, присутствует в бесчисленных других случаях, когда мы этого не видим».

«Проведенные мной расчеты показывают, кроме того, что при наблюдаемых скоростях ветра в атмосфере могут образовываться не только мелкие волны, но и волны, длина которых составляет многие километры; приближаясь к земной поверхности на расстояние одного или нескольких километров, они приводят нижние слои воздуха в бурное движение и должны вызывать так называемую порывистую погоду. Особенность такой погоды (как я ее понимаю) заключается в том, что порывы ветра, часто сопровождающиеся дождем, повторяются в одном и том же месте много раз в день, через почти равные промежутки времени и в почти одинаковой последовательности».

Комендант Ле Клеман де Сен-Марк сделал несколько интересных выводов из гипотезы о том, что обычный ветер состоит из равномерного потока, на который накладываются периодические движения в основном направлении ветра, а также под прямым углом к нему. Однако он не подтвердил свою гипотезу адекватными наблюдениями. Он предполагает, что пульсации представляют собой простые гармонические колебания, которыми они, безусловно, являлись бы, если бы были плоскими волнами сжатия; но в то же время он показывает, что флуктуации слишком велики, чтобы быть волнами сжатия, при сопутствующих им незначительных изменениях барометрического давления.

До сих пор остается вопросом, являются ли пульсации естественного ветра гармоническими. Если это так, то записи скорости должны представлять собой синусоиды, а ускорение любой массы движущегося воздуха при любом заданном пульсировании должно быть переменным. Однако немногие доступные записи показывают во многих частях постоянное ускорение скорости ветра на протяжении определенного усиления или ослабления скорости, что указывает на то, что пульсации в целом не являются простыми гармоническими.

При изучении записей скорости ветра, опубликованных Лэнгли, отмечается так много случаев равномерного ускорения ветра, что невольно возникает вопрос, достаточна ли скорость нарастания скорости для поддержания в парящем полете аэроплана или птицы, удерживаемых против ветра исключительно за счет своей инерции, как считал возможным Лэнгли. Полное лобовое сопротивление хорошо спроектированного воздушного планера или птицы можно принять за одну восьмую часть его веса; следовательно, при зависании в неподвижном состоянии в нормальном полетном положении он будет поддерживаться встречным ветром, имеющим горизонтальное ускорение, равное одной восьмой ускорения свободного падения, или четыре фута в секунду. Однако наиболее благоприятные участки представленной здесь записи (рис. 58) нигде не показывают ускорения, равного четырем футам в секунду, а в среднем оно гораздо меньше, что можно доказать путем измерения диаграммы. Следовательно, зафиксированный здесь ветер был совершенно недостаточен для поддержания птицы или человека за счет своей пульсирующей силы. Но поскольку эта запись является достаточно репрезентативной для всех опубликованных доктором Лэнгли, из этого следует, что такие пульсации в лучшем случае могут лишь помочь при парении, если их удачно и ловко использовать; но они не могут полностью поддерживать парение на каком-либо уровне, тем более во время восходящего полета на большие высоты или миграционного полета на огромные расстояния. Поэтому остается выяснить, какие именно воздушные потоки способны поддерживать те удивительные подвиги парения на пассивных крыльях, которые веками были предметом восхищения и удивления всех наблюдательных людей и которые представляют такой непреходящий интерес для человечества. Это исследование, однако, относится более конкретно к науке прикладной аэродинамики.

ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ I

STRESS IN A VACUUM BALLOON[79]

By A. F. Zahm

Поскольку изобретатели часто предлагают конструкцию вакуумного баллона для обеспечения плавучести без использования газа, может быть целесообразным оценить прочность материала, необходимого для сопротивления сжатию, скажем, в сферическом баллоне.

Удельное напряжение в стенке тонкого полого сферического баллона, подверженного равномерному гидростатическому давлению, которое предотвращает потерю устойчивости, определяется путем приравнивания общего напряжения на диаметральном сечении оболочки к общему гидростатическому давлению через диаметральное сечение сферы, таким образом:

2πrtS = πpr2

где S может быть напряжением в фунтах на квадратный дюйм, p — результирующим гидростатическим давлением в фунтах на квадратный дюйм, r — радиусом сферы, t — толщиной стенки.

Наибольшая допустимая масса оболочки находится путем приравнивания ее к массе вытесненного воздуха, таким образом:

4πr2tς1 = 4πr3ς2/3

где ς1 — плотность материала стенки, ς2 — плотность атмосферы снаружи.

Теперь, предполагая p = 15, ς1/ς2 = 6000 для стали и воздуха, уравнения дают:

S = 3pς1/2ς2 = 45 × 6,000/2 = 135,000 pounds

на квадратный дюйм в качестве напряжения в стальном вакуумном баллоне.

Для алюминия ς1 меньше, но допустимое значение S также меньше примерно в той же пропорции.

Последнее уравнение показывает, что для данного материала и атмосферных условий напряжение в оболочке или стенке сферического баллона не зависит от радиуса поверхности. Также хорошо известно, что напряжение меньше для сферы, чем для любой другой поверхности. Следовательно, невозможно создать поверхность, на которой S было бы меньше 3pς1/2ς2. Легко увидеть, что этот аргумент применим и к баллону с частичным вакуумом, поскольку баллон с вакуумом в одну n-ную часть будет удерживать оболочку массой и прочностью лишь в одну n-ную часть.

Вышеуказанный результат был получен при допущении, что оболочка защищена от потери устойчивости. На самом деле она потеряла бы устойчивость задолго до того, как могло бы быть достигнуто напряжение сжатия. Поэтому мы должны сделать вывод, что, хотя вакуумный баллон обладает заманчивыми характеристиками, инженерные материалы недостаточно прочны, чтобы способствовать созданию такой структуры. Возможно, ближе к истине будет сказать, что такой проект является утопическим при нынешних доступных материалах.

Аналогичный аргумент применим к баллону-резервуару, в который предлагалось сжимать излишки газа, забираемые из корпуса баллона при расширении его содержимого из-за изменения уровня или температуры. Если заданная масса газа, подчиняющаяся закону Бойля, закачивается в резервуар заданной формы и массы, результирующее напряжение в стенке резервуара будет не зависеть от размера. Следовательно, материал предлагаемого резервуара, если его расширить до размера самого корпуса, будет весить столько же и испытывать такое же приращение удельного напряжения при заданном приращении массы газа. Следовательно, вместо того чтобы перекачивать вышеупомянутый излишек газа из корпуса в резервуар, последний можно отбросить, а его массу материала распределить по самому корпусу. Этот аргумент применим только в том случае, если формы корпуса и резервуара одинаково эффективны, как, например, если оба они цилиндрические.

ПРИЛОЖЕНИЕ II

AËRONAUTIC LETTERS OF BENJAMIN FRANKLIN

Passy, Aug. 30, 1783.

В среду, 27-го числа текущего месяца, новый аэростатический эксперимент, изобретенный братьями Монгольфье из Анноне, был повторен г-ном Шарлем, профессором экспериментальной физики в Париже.

Полый шар диаметром 12 футов был изготовлен из того, что в Англии называют промасленной шелковой тканью, здесь — Taffetas gommé, причем шелк был пропитан раствором гуммиэластика в льняном масле, как он сказал. Части сшивались вместе, пока они были влажными от клея, а затем часть его наносилась поверх шва, чтобы сделать его как можно более герметичным.

Затем его наполнили воспламеняющимся воздухом, который получается при добавлении купоросного масла к железным опилкам, и обнаружилось, что он имеет тенденцию к подъему, настолько сильную, что способен поднять груз в 39 фунтов, не считая собственного веса, который составлял 25 фунтов, и веса содержащегося в нем воздуха.

Рано утром его доставили на Марсово поле, поле, на котором иногда проводятся смотры, расположенное между военной школой и рекой. Там его удерживали на веревке до 5 часов вечера, когда его должны были отпустить. Перед этим часом позаботились о том, чтобы заменить ту часть воспламеняющегося воздуха или его силы, которая была потеряна, путем впрыскивания дополнительного количества.

Предполагается, что не менее 50 000 человек собрались, чтобы увидеть эксперимент, Марсово поле было окружено толпами, и огромное количество людей находилось на противоположном берегу реки.

В 5 часов зрителей известили выстрелом двух пушек о том, что веревку собираются перерезать. И вскоре шар начал подниматься, причем так быстро, как только тело диаметром 12 футов с силой всего в 39 фунтов могло, как можно предположить, оттеснить сопротивляющийся воздух со своего пути. Был небольшой ветер, но не очень сильный. Немного дождя намочило его, так что он блестел и выглядел приятно. Он уменьшался в видимых размерах по мере подъема, пока не вошел в облака, когда он показался мне едва ли больше апельсина, а вскоре после этого стал невидимым, скрытый облаками.

Толпа разошлась, все остались довольны и восхищены успехом эксперимента, развлекая друг друга разговорами о различных способах его возможного применения, среди которых многие были весьма экстравагантными. Но, возможно, это проложит путь к некоторым открытиям в натурфилософии, о которых в настоящее время мы не имеем представления.

К шару была прикреплена записка, защищенная от непогоды, с указанием времени и места его отправления, с просьбой к тем, кто случайно найдет его, отправить отчет о его состоянии определенным лицам в Париже. Никаких известий о нем не было до следующего дня, когда поступила информация, что он упал вскоре после 6 часов вечера в Гонессе, месте на расстоянии около четырех лье, и что он был разорван, а некоторые говорят, что в нем был лед. Предполагается, что он лопнул из-за упругости содержащегося в нем воздуха, когда его больше не сжимала столь тяжелая атмосфера.

Один шар диаметром 38 футов готовится самим г-ном Монгольфье за счет Академии, который должен подняться через несколько дней. Мне сказали, что он изготовлен из льна и бумаги и должен быть наполнен другим воздухом, еще не обнародованным, но более дешевым, чем тот, что получается с помощью купоросного масла, которого было израсходовано 200 парижских пинт при наполнении другого.

Говорят, что в течение нескольких дней после наполнения шар терял восьмую часть своей силы левитации за 24 часа; было ли это из-за несовершенства герметичности шара или из-за изменения природы воздуха, эксперименты могут легко обнаружить...

Воздух г-на Монгольфье для наполнения шара до сих пор держался в секрете; некоторые предполагают, что это просто обычный воздух, нагретый при прохождении через пламя горящей соломы и тем самым чрезвычайно разреженный. Если это так, его левитация вскоре уменьшится из-за конденсации, когда он попадет в более холодный регион наверху...

P. S. Я только что узнал, что некоторые наблюдатели говорят, что шар поднимался 150 секунд, с момента перерезания веревки до того, как скрылся в облаках; что его высота тогда составляла около 500 туазов, но, будучи смещенным ветром с перпендикуляра, он сделал наклон, образовав треугольник, основание которого на земле составляло около 200 туазов. Говорят, что сельские жители, видевшие его падение, испугались, решив из-за того, что он немного подпрыгнул при касании земли, что внутри находится какое-то живое существо, и атаковали его камнями и ножами, так что он был сильно изуродован; но теперь он доставлен в город и будет отремонтирован.

Большой шар г-на Монгольфье должен подняться, как говорят, из Версаля примерно через 8 или 10 дней. Это не шар, а другая форма, более удобная для проникновения в воздух.

Он содержит 50 000 кубических футов и, как предполагается, обладает силой левитации, равной 1500 фунтам веса. Философ здесь, г-н Пилатр де Розье, серьезно обратился в Академию за разрешением подняться на нем, чтобы провести некоторые эксперименты. Его похвалили за рвение и мужество в деле продвижения науки, но посоветовали подождать, пока управление этими шарами не станет благодаря опыту более надежным и безопасным. Говорят, что наполнение его способом Монгольфье будет стоить не более полукроны. Говорят об одном шаре диаметром 110 футов. Несколько джентльменов заказали маленькие шары для своего развлечения. Один заказал четыре штуки диаметром по 15 футов каждая; не знаю, с какой целью; но таков нынешний энтузиазм по продвижению и улучшению этого открытия, что, вероятно, мы скоро добьемся значительного прогресса в искусстве конструирования и использования этих машин.

Среди шуток, которые рождаются в разговорах на эту тему, некоторые предполагают, что полет теперь изобретен, и что, поскольку люди могут поддерживаться в воздухе, не хватает только какого-то легкого удобного инструмента, чтобы придавать и направлять движение. Некоторые думают, что поступательное движение по земле может быть продвинуто этим, и что бегущий скороход или лошадь, подвешенные под таким шаром так, чтобы их ноги не давили на землю более чем на 8 или 10 фунтов, могли бы при попутном ветре бежать по прямой линии через страны так же быстро, как этот ветер, и через изгороди, канавы и даже воды. Даже фантазировали, что со временем люди будут держать такие шары на якоре в воздухе, к которым с помощью блоков они смогут поднимать дичь, чтобы сохранить ее в прохладе, и воду, чтобы заморозить ее, когда понадобится лед. И что для получения денег будет придумано давать людям возможность осмотреть страну с высоты, поднимая их в кресле на милю вверх за гинею и т. д., и т. д.

Б. Франклин. Пасси, 22 ноября 1783 г.

...Прилагаю копию протокола, составленного вчера об эксперименте в саду дворца королевы Ла Мюэтт, где сейчас проживает дофин, и, поскольку это недалеко от моего дома, я присутствовал. Этот документ был составлен наспех и в некоторых местах может показаться вам неясным; поэтому я добавлю несколько пояснительных замечаний.

Этот баллон был больше того, который поднялся из Версаля и нес овцу и т. д. Его дно было открыто, и в середине отверстия была закреплена своего рода корзинчатая решетка, в которой сжигались хворост и снопы соломы. Воздух, разреженный при прохождении через это пламя, поднимался в баллон, раздувал его бока и наполнял его.

Люди, которые были помещены в галерею, сделанную из ивы и прикрепленную снаружи около дна, имели каждый по отверстию, через которое они могли подавать снопы соломы в решетку, чтобы поддерживать пламя и тем самым держать баллон полным. Когда он пролетал над нашими головами, мы могли видеть огонь, который был весьма значительным. По мере того как пламя ослабевает, разреженный воздух остывает и конденсируется, объем баллона уменьшается, и он начинает опускаться. Если те, кто находится в галерее, видят, что он может опуститься в неподходящем месте, они могут, подбросив больше соломы и возобновив пламя, заставить его подняться снова, и ветер уносит его дальше.

Один из этих мужественных философов, маркиз д'Арланд, оказал мне честь навестить меня вечером после эксперимента вместе с г-ном Монгольфье, очень изобретательным создателем. Я был рад видеть его в безопасности. Он сообщил мне, что они приземлились мягко, без малейшего толчка, и баллон был поврежден очень незначительно.

Этот метод наполнения баллона горячим воздухом дешев и быстр, и предполагается, что он может быть достаточен для определенных целей, таких как поднятие инженера для осмотра армии противника, укреплений и т. д., передачи сведений в осажденный город или из него, подачи сигналов в отдаленные места или тому подобного.

Другой метод наполнения баллона постоянно упругим воспламеняющимся воздухом, а затем его закрытия — это утомительная операция и очень дорогая; тем не менее, у нас должен быть один такого рода, который поднимется через несколько дней. Это шар диаметром 26 футов. Клинья, из которых он состоит, — из красного и белого шелка, так что он выглядит очень красиво. К нему будет подвешена очень красивая триумфальная колесница, в которой г-да Робер, два брата, очень изобретательные люди, которые сделали его совместно с г-ном Шарлем, предлагают подняться. В этой колеснице есть место для маленького столика, который можно поставить между ними, на котором они могут писать и вести свой журнал, то есть делать заметки обо всем, что они наблюдают, о состоянии своего термометра, барометра, гигрометра и т. д., что у них будет больше досуга делать, чем у других, так как им не нужно заботиться об огне. Они говорят, что у них есть приспособление, которое позволит им спускаться по желанию. Я не знаю, что это такое. Но расходы на эту машину, включая наполнение, превысят, как говорят, 10 000 ливров.

Этот баллон диаметром всего 26 футов, будучи наполненным воздухом в десять раз легче обычного, поднимет больший вес, чем другой, который, хотя и был значительно больше, был наполнен воздухом, который мог быть едва ли не вдвое легче. Таким образом, огромный объем одной из этих машин при короткой продолжительности ее силы и большие расходы на наполнение другой будут препятствовать тому, чтобы эти изобретения приносили столько пользы, сколько некоторые могут ожидать, пока химия не сможет изобрести более дешевый легкий воздух, производимый с большей быстротой.

Но поскольку соревнование между двумя сторонами идет полным ходом, улучшение в конструкции и управлении баллонами уже сделало быстрый прогресс; и нельзя сказать, как далеко это может зайти. Несколько месяцев назад идея ведьм, летающих по воздуху на метле, и философов на мешке с дымом показалась бы одинаково невозможной и смешной.

Эти машины всегда будут подвержены влиянию ветров. Возможно, механическое искусство сможет найти простые средства для придания им поступательного движения в штиль и небольшого наклона против ветра.

Мне жаль, что этот эксперимент полностью игнорируется в Англии, где механический гений так силен. Я хотел бы видеть такое же соревнование между двумя нациями, какое я вижу между двумя сторонами здесь. Ваша философия кажется слишком застенчивой. В этой стране мы не так боимся того, что над нами посмеются. Если мы делаем глупость, мы первые смеемся над ней сами и почти так же довольны остротой или песней, которая хорошо высмеивает провал проекта, как могли бы быть довольны его успехом. Мне не кажется веской причиной отказываться от проведения нового эксперимента, который явно увеличивает власть человека над материей, до тех пор, пока мы не увидим, к какой пользе эта власть может быть применена. Когда мы научимся управлять ею, мы можем надеяться когда-нибудь найти ей применение, как люди сделали это с магнетизмом и электричеством, первые эксперименты с которыми были лишь предметом развлечения.

Этот опыт отнюдь не пустяковый. Он может повлечь за собой важные последствия, которые никто не может предвидеть. Мы не должны позволять гордости препятствовать нашему прогрессу в науке.

Существа ранга и природы, гораздо более высоких, чем наши, не погнушались развлечься созданием и запуском баллонов, иначе мы никогда не наслаждались бы светом тех славных объектов, которые правят нашим днем и ночью, и не имели бы удовольствия вращаться вокруг Солнца сами на баллоне, который мы сейчас населяем.

Б. Франклин. Пасси, 1 декабря 1783 г.

В своем вчерашнем письме я обещал дать вам отчет об эксперименте г-д Шарля и Робера, который должен был состояться сегодня и на котором я намеревался присутствовать. Будучи немного нездоров, а воздух был прохладным, а земля сырой, я отказался идти в сад Тюильри, где был размещен баллон, не зная, сколько времени мне, возможно, придется ждать там, прежде чем он будет готов к отправлению; и предпочел остаться в своей карете возле статуи Людовика XV, откуда я мог хорошо видеть, как он поднимается, и иметь широкий обзор области воздуха, через которую, как дул ветер, он, вероятно, должен был пройти. Утро было туманным, но около часа дня воздух стал довольно ясным, к большому удовлетворению зрителей, которых было бесконечное множество. Уведомление о предполагаемом эксперименте было дано за несколько дней до этого в газетах, так что весь Париж был на улице, либо вокруг Тюильри, на набережных и мостах, в полях, на улицах, у окон или на крышах домов, помимо жителей всех городов и деревень в окрестностях. Никогда прежде философский эксперимент не посещался так великолепно. Было сделано несколько выстрелов из пушек, чтобы дать знать, что отправление большого баллона близко, и был запущен маленький, который поднялся на удивительную высоту, так как было мало ветра, чтобы заставить его отклониться от своего перпендикулярного курса, и в конце концов он был потерян из виду. Мне сказали, что были приняты меры, чтобы предотвратить слишком высокий подъем большого баллона, который мог бы привести к его разрыву. Несколько мешков с песком были взяты на борт до того, как была перерезана веревка, удерживавшая его, и, поскольку весь вес был слишком велик, чтобы его поднять, такое количество было сброшено, чтобы позволить ему медленно подниматься. Таким образом, он быстрее достиг бы того региона, где он был бы в равновесии с окружающим воздухом, и, сбросив больше песка позже, он мог бы подняться выше, если бы это было желательно. Между часом и двумя часами дня все глаза были вознаграждены тем, что видели, как он величественно поднимается из-за деревьев и постепенно возвышается над зданиями, — самое прекрасное зрелище! Когда он был на высоте около 200 футов, храбрые искатели приключений выставили и помахали маленьким белым вымпелом по обе стороны своей колесницы, чтобы поприветствовать зрителей, которые ответили громкими аплодисментами. Ветра было очень мало, так что объект, хотя и двигался на север, долго оставался в поле зрения; и прошло много времени, прежде чем восхищенная толпа начала расходиться. На борту находились г-н Шарль, профессор экспериментальной физики и ревностный пропагандист этой науки, и один из г-д Робер, очень изобретательные конструкторы машины. Когда он достиг своей высоты, которая, я полагаю, могла быть 3 или 400 туазов, казалось, что он имеет только горизонтальное движение. У меня был карманный бинокль, с помощью которого я следил за ним, пока не потерял из виду сначала людей, затем колесницу, и когда я в последний раз видел баллон, он казался не больше грецкого ореха. Я пишу это в 7 часов вечера. Что с ними стало, здесь еще не известно. Я надеюсь, что они спустились при дневном свете, чтобы видеть и избежать падения среди деревьев или на дома, и что опыт был завершен без какого-либо вредного происшествия, которое новизна его и недостаток опыта могли вполне вызвать. Я тем более беспокоюсь об исходе, потому что я не очень хорошо информирован о средствах, предусмотренных для того, чтобы они могли мягко спуститься, и потеря этих очень изобретательных людей была бы не только препятствием для прогресса искусства, но и ощутимой потерей для науки и общества.

Вторник, утро, 2 декабря — Я избавлен от своего беспокойства, услышав, что искатели приключений благополучно спустились недалеко от острова Адам до захода солнца. Это место находится почти в 7 лье от Парижа. Если бы ветер дул свежий, они могли бы улететь гораздо дальше.

P.S. Вторник, вечер... Я слышу далее, что путешественники имели полный контроль над каретой, спускаясь по своему желанию, выпуская часть воспламеняющегося воздуха, и поднимаясь снова, сбрасывая часть песка; что они спустились над полем так низко, что разговаривали с рабочими, пролетая мимо, и снова поднялись, чтобы перелететь холм. Маленький баллон, упавший в Венсене, показывает, что, поднимаясь выше, он встретил поток воздуха в противоположном направлении; наблюдение, которое может быть полезно будущим воздушным путешественникам.

Б. Франклин.

ПРИЛОЖЕНИЕ III

SUCCESSFUL MILITARY DIRIGIBLE BALLOONS

France

The Clément-Bayard II[80]

Clément-Bayard II можно отнести к дирижаблям, обычно называемым «гибкими». Форма его корпуса сохраняется не за счет жесткого каркаса, а за счет внутреннего давления газа, поддерживаемого баллонетами, питаемыми вентиляторами. Более того, подвеска, которая связывает оболочку и гондолу в единое целое, состоит полностью из гибких элементов, без какой-либо жесткой промежуточной структуры.

Таким образом, общий план аппарата включает три заметные особенности, хорошо выраженные и четкие по характеру:

(a) Оболочка в форме рыбы с основным сечением, расположенным далеко впереди, — форма, благоприятная как для скорости, так и для устойчивости.

(b) Ферменная балочная гондола, длина которой позволяет распределить нагрузку по корпусу, тем самым сохраняя точность его очертаний. Самые мелкие, технические и механические детали изучались в течение восемнадцати месяцев г-ном Клеманом и его преданным сотрудником, инженером Сабатье. Балочная гондола, как будет видно далее, особенно хорошо спроектирована, чтобы служить гондолой, опорой и элементом жесткости. К оболочке не прикреплено никакого стабилизирующего устройства; все они закреплены на гондоле, на которой также смонтирована полная силовая установка.

(c) Подвеска, которая связывает плавучую оболочку с гондолой, не служит никакой другой цели. Обратите внимание также на остроумное расположение двух двигателей и двух пропеллеров, образующих две независимые системы, но объединяемые при определенных условиях. Размещение пропеллеров, рулей и стабилизирующих поверхностей высоко над дном гондолы страхует их от опасного контакта при посадке или во время маневрирования вблизи земли.

Оболочка изготовлена из прорезиненной ткани Continental. Ее объем составляет 7000 кубических метров, длина — 76,5 метра, а основной диаметр — 13,22 метра, или удлинение в 5,76 диаметра. Внутри газовой оболочки находится воздушный мешок объемом 2200 кубических метров. Он разделен на два отсека, Q и Q', которые могут наполняться воздухом вместе или по отдельности через воздуховод Q, соединенный с воздуходувкой P, приводимой в действие двумя двигателями или вручную, когда это необходимо. Баллон в собственном смысле слова включает два газовых клапана R. Каждый отсек баллонета имеет один воздушный клапан S. Клапаны типа Clément-Bayard-Chauvière — автоматические. Их конструкция настолько совершенна, что впервые во Франции, по крайней мере на баллоне столь большого объема, воздуходувка работает непрерывно в постоянном сообщении с баллонетом, при этом давление в оболочке остается неизменным благодаря регулярной работе клапанов, которые срабатывают при давлении, на которое они настроены. В случае чрезвычайной ситуации ими также можно управлять вручную с мостика пилота. На верхней стороне оболочки имеются три разрывных шва: один посередине, другие ближе к концам. Эти разрывные панели могут работать вместе или по отдельности и позволяют быстро сдуть баллон.

Длинная гондола прикреплена к корпусу с помощью лапок из пеньковой парусины, закрепленных на леере, проходящем вдоль оболочки ниже экватора; эти лапки внизу заканчиваются стальными подвесными тросами, закрепленными на гондоле. Ниже основного леера находятся другие, к которым прикреплены лапки косых тросов, обеспечивающие идеальную целостность оболочки и гондолы. Стальные тросы-подвесы имеют остроумную запатентованную регулировочную лебедку. Балочная гондола состоит из решетчатой фермы, построенной из стальных труб, соединенных чугунными узлами и стальными растяжками. Вся ее длина составляет 45 метров, из которых 14,5 метра составляют собственно гондолу. Она разделена на сегменты, которые легко демонтируются, что делает ее легко транспортируемой грузовиком или по железной дороге. Передний сегмент A сужается к передней части до острого конца и имеет треугольное поперечное сечение. Средний сегмент B, составляющий гондолу, имеет четырехугольное сечение переменного размера. Задний сегмент D имеет треугольное сечение, постепенно уменьшающееся к хвосту, который поднимается к своего рода хвосту, поддерживающему оперение и рули направления. Вся балочная гондола, находясь на земле, опирается на два пневматических амортизатора U, U, выступающих из ее пола.

Собственно гондола состоит из трех частей: впереди — моторный и машинный отсек шириной 2,5 метра; посередине — приподнятый мостик N для пилота и его помощника; сзади — пассажирская кабина длиной 8 метров, шириной 1,3 метра и высотой 2 метра для наблюдателей и установки беспроводного телеграфа. Два резервуара для бензина M, m расположены над пассажирской кабиной около центра давления. Воздуходувка P для баллонетов и направляющие тросы T расположены над мостиком пилота.

В моторном отсеке симметрично расположены два двигателя Bayard-Clément G G, разделенные достаточно широко, чтобы обеспечить свободный проход между ними. Каждый двигатель эластично закреплен для предотвращения вибраций и соединяется с трансмиссионным валом через коробку передач с переменной скоростью. Двигатели могут работать раздельно или вместе через соединительную цепную передачу и развивают по 100–130 лошадиных сил каждый. Охлаждение каждого двигателя осуществляется алюминиевым радиатором L L с большой поверхностью.

Пропеллеры Chauvière K K диаметром шесть футов приводятся в действие валами и зубчатыми колесами с нормальной скоростью 250 оборотов в минуту. Специальное записывающее устройство служит для отображения их тяги в каждый момент времени, а также крутящего момента двигателей.

Пилот, стоящий на мостике, откуда он имеет ясный обзор, несет непосредственную ответственность за движения судна. Перед ним находятся различные органы управления, которыми он должен пользоваться, и различные индикаторы, которые он должен проверять. Это штурвал направления, манометры, анероидные и регистрирующие барометры, инклинометр, управление воздуходувкой для регулирования количества и распределения давления, штурвал руля высоты, управление зажиганием, разрывной шнур, шнур освобождения направляющего троса и система передачи приказов механикам, с помощью которой он может управлять двигателями и воздуходувками, подающими воздух в радиатор и баллонет.

Направление и дифферент судна в полете контролируются рулями и оперением в задней части, а его высота от минуты к минуте регулируется бипланом руля высоты E', площадью 30 квадратных метров, расположенным над гондолой в средней части судна.

Patrie [81]

Patrie, третий в своем типе, впервые начал эксплуатироваться в 1906 году. Газовый мешок первого баллона был построен Суркуфом в Бийанкуре, Париж. Механическая часть была построена на сахарном заводе Лебоди. С тех пор газовые мешки строились в эллинге Лебоди в Муассоне, недалеко от Парижа, под руководством их аэронавта Жюшма. Газовый мешок Patrie имел длину 197 футов с максимальным диаметром 33 фута 9 дюймов, расположенным примерно на 2/5 длины от передней части; объем 111 250 кубических футов; длина примерно шесть диаметров. Это соотношение, вместе с сигарообразной формой, соответствует планам дирижабля полковника Ренара, построенного и эксплуатировавшегося во Франции в 1884 году; та же общая форма и пропорции встречаются в Ville de Paris.

Первый Lebaudy был заострен сзади, что общепризнанно является правильной формой для наименьшего сопротивления, но для поддержания устойчивости было признано необходимым установить там горизонтальную и вертикальную плоскости, поэтому его пришлось сделать эллипсоидом вращения, чтобы обеспечить крепление для этих плоскостей.

Баллонет для воздуха имел вместимость 22 958 кубических футов, или около 1/5 общего объема. Это рассчитано на то, чтобы позволить достичь высоты около одной мили и иметь возможность вернуться на землю, сохраняя газовый мешок всегда жестким. Чтобы спуститься с высоты одной мили, газ выпускался бы через клапан, затем воздух накачивался бы в баллонет, чтобы сохранить газовый мешок жестким, причем эти две операции выполнялись бы попеременно. При достижении земли с высоты одной мили воздух находился бы в середине нижней части газового мешка и не заполнил бы баллонет полностью. Чтобы предотвратить перекатывание воздуха из одного конца в другой при килевой качке дирижабля, что вызывает неустойчивость, баллонет был разделен на три отсека перегородками из непроницаемой ткани. В этих перегородках было проделано множество мелких отверстий, через которые воздух в конечном итоге достигал двух концевых отсеков.

В сентябре 1907 года Patrie был увеличен на 17 660 кубических футов за счет добавления цилиндрической секции при максимальном диаметре, что увеличило длину, но не максимальный диаметр.

Газовый мешок. — Газовый мешок раскроен на панели; материал — прорезиненная ткань, изготовленная компанией Continental в Ганновере, Германия. Он состоит из четырех слоев, расположенных следующим образом:

 
Weight oz. per

square yard.

a. Outer layer of cotton cloth covered with lead chromate
2.5

b. Layer of vulcanized rubber
2.5

c. Layer of cotton cloth
2.5

d. Inner layer of vulcanized rubber
2.21

 
———

   Total weight
9.71

Полоса этой ткани шириной в один фут рвется при натяжении около 934 фунтов. Давление около одного дюйма водяного столба может поддерживаться в газовом мешке без опасности. Хромат свинца снаружи предназначен для предотвращения проникновения актиничных солнечных лучей, которые вызвали бы разрушение резины. Тяжелый слой резины предназначен для предотвращения утечки газа. Внутренний слой резины предназначен лишь для предотвращения разрушения ткани примесями в газе. У этого материала основа двух слоев хлопчатобумажной ткани идет в одном направлении, и он называется прямониточным. Материал в баллонете весит всего около 7¾ унции на квадратный ярд и имеет прочность около 336 фунтов на погонный фут. Когда Patrie был увеличен в сентябре 1907 года, спецификации материала допускали максимальный вес 10 унций на квадратный ярд, минимальную прочность 907 фунтов на погонный фут и потерю 5,1 кубического дюйма водорода на квадратный ярд за двадцать четыре часа при давлении 1,18 дюйма водяного столба. Полосы ткани наклеиваются поверх швов внутри и снаружи раствором резины, чтобы предотвратить утечку через стежки.

Подвеска. — Одной из характеристик Patrie является «короткая» подвеска. Вес гондолы распределен примерно на 70 футов длины газового мешка. Для этого к нижней части газового мешка прикреплена эллиптическая рама из никель-стальных труб; стальные тросы идут от нее вниз к гондоле. Небольшая пеньковая сеть прикреплена к газовому мешку с помощью коротких деревянных поперечин, или клевантов, которые вставляются в отверстия в прочной брезентовой ленте, пришитой непосредственно к газовому мешку. Металлическая рама, или платформа, прикреплена к этой сети с помощью клевантов, так что ее можно быстро снять при демонтаже дирижабля для транспортировки. Раму также можно разобрать, 28 стальных тросов диаметром около 0,2 дюйма идут от рамы вниз к гондоле и расположены треугольниками. Благодаря невозможности деформации треугольника между гондолой и газовым мешком поддерживается жесткость.

Возражением против «короткой» подвески Patrie является деформация газового мешка. Отчетливая кривая видна посередине.

Гондола. — Гондола изготовлена из никель-стальных труб (12 процентов никеля). Этот металл обеспечивает наибольшую прочность при минимальном весе. Гондола имеет форму лодки, около 16 футов в длину, около 5 футов в ширину и 2½ фута в высоту. Около 11 футов отделяют гондолу от газового мешка. Чтобы предотвратить любую возможность передачи огня от двигателя к водороду, стальной каркас под газовым мешком покрыт негорючим материалом.

Пилот стоит в передней части гондолы, двигатель — посередине, инженер — сзади. Предусмотрено место для установки телефотографического аппарата и для ацетиленового прожектора мощностью 100 свечей. Под гондолой построена прочная пирамидальная стальная конструкция, направленная вниз. При посадке острие первым касается земли, и это защищает гондолу, и особенно пропеллеры, от повреждений. Гондола покрыта для уменьшения сопротивления воздуха. Однако она настолько низкая, что часть оборудования и большая часть тел тех, кто находится внутри, открыты, поэтому общее сопротивление гондолы велико.

Двигатель. — Первый Lebaudy имел бензиновый двигатель Daimler-Mercedes мощностью 40 лошадиных сил. Patrie приводился в движение 4-цилиндровым бензиновым двигателем Panhard et Levassor мощностью от 60 до 70 лошадиных сил, совершающим 1000 об/мин.

Пропеллеры. — Имеются два стальных пропеллера диаметром 8½ футов (по две лопасти каждый), расположенных по обе стороны от двигателя, что обеспечивает кратчайшую и наиболее экономичную передачу. Чтобы избежать любой тенденции к скручиванию гондолы, пропеллеры вращаются в противоположных направлениях. Они «высокоскоростные», совершающие 1000–1200 об/мин.

Бензиновый бак расположен под гондолой внутри пирамидальной рамы. Бензин подается к двигателю под давлением воздуха. Выхлоп находится под задней частью гондолы, направлен вниз и закрыт металлической сеткой для предотвращения выхода пламени. Вентилятор, который нагнетает воздух в баллонет, приводится в действие двигателем, но также предусмотрено динамо, чтобы вентилятор всегда мог продолжать работать, даже если двигатель остановится. Это очень важно, так как давление внутри газового мешка должно поддерживаться, чтобы последний оставался жестким и сохранял свою форму. Всего имеется пять клапанов, частично автоматических, а частично как автоматических, так и управляемых из гондолы с помощью шнуров. Клапаны в баллонете открываются автоматически при меньшем давлении, чем газовые клапаны, так что при расширении газа весь воздух вытесняется из баллонета до того, как произойдет какая-либо потеря газа. Клапаны баллонета открываются при давлении около 0,78 дюйма водяного столба, газовые клапаны — при давлении около 2 дюймов.

Устойчивость. — Вертикальная устойчивость поддерживается с помощью фиксированных горизонтальных плоскостей. Одна из них, имеющая поверхность 150 квадратных футов, прикреплена к задней части газового мешка и благодаря своему расстоянию от центра тяжести очень эффективна. Эллиптическая рама, прикрепленная под газовым мешком, имеет площадь 1055 квадратных футов, но из-за близости к центру тяжести мало влияет на устойчивость. Сразу за эллиптической рамой находится устройство, похожее на оперение стрелы. Оно состоит из горизонтальной плоскости площадью 150 квадратных футов и вертикальной плоскости площадью 113 квадратных футов. Для поддержания горизонтальной устойчивости, то есть для того, чтобы дирижабль мог двигаться вперед по прямой линии, не отклоняясь в стороны, используются фиксированные вертикальные плоскости. Одна из них проходит от центра до задней части эллиптической рамы и имеет площадь 108 квадратных футов.

В дополнение к вертикальной поверхности площадью 113 квадратных футов в задней части эллиптической рамы имеется фиксированная плоскость площадью 150 квадратных футов в задней части газового мешка. Чтобы закрепить две перпендикулярные плоскости в задней части этого газового мешка, к нему непосредственно пришиты тканевые клапаны. В клапаны помещены никель-стальные трубки, которые затем шнуруются поверх трубок. С этими трубками в качестве основы прикрепляется легкий трубчатый и проволочный каркас, на который натягивается водонепроницаемая ткань. Дополнительные распорки идут от одной поверхности к другой и от каждой поверхности к газовому мешку. Руль направления находится сзади под газовым мешком. Он имеет площадь около 150 квадратных футов и сбалансирован.

Подвижная горизонтальная плоскость вблизи центра тяжести, над гондолой, используется для создания восходящего или нисходящего движения, или для предотвращения непроизвольного подъема или падения дирижабля из-за расширения или сжатия газа или по другим причинам. После принятия этой подвижной горизонтальной плоскости потеря газа и балласта была сведена к минимуму. Балласт перевозится в 10- и 20-фунтовых мешках с песком. Через дно гондолы проходит труба, из которой выбрасывается балласт.

Имеются два длинных направляющих троса, один прикреплен к передней части эллиптической рамы, а другой — к гондоле. При посадке сначала захватывается передний, чтобы удерживать дирижабль носом к ветру. Затем двигатель можно остановить, а спуск осуществить, потянув за оба направляющих троса. Тяжелый трос длиной 22 фута весом 110 фунтов прикреплен к концу 164-футового направляющего троса. Его можно сбросить при посадке, чтобы предотвратить слишком быстрое приближение к земле. Оборудование гондолы включает «сирену», рупор, почтовых голубей, железные штыри и веревку для постановки дирижабля на якорь, запас топлива и воды, а также огнетушитель.

После увеличения в сентябре 1907 года Patrie совершил ряд длительных полетов на высоте от 2500 до 3000 футов. В ноябре 1907 года он пролетел из Парижа в Верден, недалеко от германской границы, расстояние около 175 миль, примерно за 7 часов, перевозя четырех человек. Этот полет был совершен при легком ветре, дувшем с северо-востока. Его курс был восточным, так что ветер был неблагоприятным. В пятницу, 20 ноября 1907 года, во время полета недалеко от Вердена двигатель остановился из-за проблем с карбюратором. Дирижабль дрейфовал по ветру к деревне примерно в 10 милях оттуда, где он благополучно приземлился. Карбюратор был отремонтирован 20-го числа. Вскоре после этого поднялся сильный ветер и сорвал некоторые железные колья, которыми он был закреплен. Это позволило дирижаблю развернуться бортом к ветру; затем он накренился на бок настолько, что часть мешков с балластом выпала. 150 или 200 солдат, которые держали тросы, были протащены по земле, пока ответственный офицер не приказал отпустить их. После освобождения он поднялся и был унесен ветром через север Франции, пролив Ла-Манш и в северную часть Ирландии. Там он ударился о землю, сломав один из пропеллеров, а затем дрейфовал в море.

«Републик»

Это новейший французский военный дирижабль, который лишь незначительно отличается от своего предшественника, «Патри». Его объем был увеличен примерно на 2000 кубических футов. Длина была сокращена до 200 футов, а максимальный диаметр увеличен до 35½ футов. Форма газового баллона обеспечивает дополнительные 2000 кубических футов объема. Двигатель и пропеллер такие же, как на «Патри». Общая подъемная сила составляет 9000 фунтов, из которых 2700 фунтов приходятся на пассажиров, топливо, балласт, инструменты и т. д. Его лучшим показателем стал 125-мильный полет, совершенный за 6½ часов против неблагоприятного ветра.

Материал для газового баллона нового дирижабля был предоставлен компанией Continental. Он состоит из следующих слоев:

 
Weight oz. per

square yard.

Outer yellow cotton layer
3.25

Layer of vulcanized rubber
3.25

Layer of cotton cloth
3.25

Inner layer of rubber
0.73

 
———

   Total weight
10.48

Интересно отметить изменения, которые претерпел этот тип с момента постройки первого экземпляра. «Жон», построенный в 1902–1903 годах, имел заостренную корму и не имел там стабилизирующей плоскости; позже корму закруглили и прикрепили неподвижную горизонтальную плоскость. Наконец, была добавлена неподвижная вертикальная плоскость. Объем газового баллона был увеличен с 80 670 кубических футов до примерно 131 000 кубических футов. Производителям удалось повысить прочность материала, из которого изготовлен газовый баллон, без существенного увеличения его веса. Форма руля направления была несколько изменена. Сначала он крепился на передней кромке, но позже — на вертикальной оси, расположенной несколько позади этой кромки. С увеличением размеров возросла грузоподъемность и, как следствие, увеличились скорость и радиус действия.

«Виль-де-Пари»

Этот дирижабль был построен для г-на Дойча де ла Мерта из Парижа, который сделал очень много для поощрения воздухоплавания. Первый «Виль-де-Пари» был построен в 1902 году по чертежам Татена, французского инженера-аэронавта. Он не был успешным. Его преемник был построен в 1906 году по чертежам Сюркуфа, инженера-аэронавта и строителя воздушных шаров. Газовый баллон был изготовлен на его заводе в Бийянкуре, а механическая часть — в мастерской Вуазена, также в Бийянкуре. Проект основан на чертежах дирижабля полковника Ренара «Франс», построенного в 1884 году, и «Виль-де-Пари» во многом напоминает этот более старый дирижабль. В сентябре 1907 года г-н Дойч предложил использовать свой дирижабль французскому правительству. Предложение было принято, но передача должна была состояться только в случае войны или чрезвычайной ситуации. Когда в ноябре 1907 года «Патри» был потерян, военные власти немедленно забрали дирижабль Дойча.

Газовый баллон. — Длина газового баллона составляет 200 футов при максимальном диаметре 34½ фута, что дает удлинение около 6 диаметров, как у «Франс» и «Патри». Объем — 112 847 кубических футов; максимальный диаметр находится примерно на ⅜ расстояния от передней части, как и у «Патри». Средняя секция цилиндрическая, с коническими секциями спереди и сзади. В самой кормовой части находится цилиндрическая секция, к которой прикреплены восемь цилиндров меньшего размера. Баллонет имеет объем 21 192 кубических фута, или около ⅕ общего объема, что соответствует пропорции, найденной у «Патри». Баллонет разделен на три отсека от носа к корме. Перегородки выполнены из проницаемой ткани и не прикреплены к нижней части, поэтому, когда средний отсек наполняется воздухом и баллонет поднимается, перегородки приподнимаются от дна газового баллона, и между тремя отсеками обеспечивается свободное сообщение. Газовый баллон состоит из ряда полос, расположенных перпендикулярно меридиану. Эти полосы проходят вокруг баллона, их концы сходятся на нижнем меридиане. Этот метод раскроя материала известен как «бархистодный» и имеет преимущество в том, что швы располагаются параллельно линии наибольшего натяжения. Поэтому они с большей вероятностью остаются герметичными и не допускают утечки газа. Недостаток заключается в том, что при раскрое теряется 33⅓ процента материала. Материал был предоставлен компанией Continental и имеет примерно такую же прочность на разрыв и вес, как тот, что использовался на «Патри». Он отличается от другого одной важной особенностью — это диагональное переплетение нитей, то есть основа внешнего слоя хлопчатобумажной ткани составляет угол 45 градусов с основой внутреннего слоя. Результатом является локализация разрыва или прокола материала. Разрыв в материале с прямым переплетением нитей будет продолжаться вдоль основы или плетения, пока не дойдет до шва.

Клапаны. — Всего их пять, изготовлены из стали, диаметром около четырнадцати дюймов; один сверху, соединенный с гондолой шнуром, управляется только вручную; два внизу возле кормы. Они автоматические, но могут управляться вручную из гондолы. Два клапана баллонета непосредственно под средней частью являются автоматическими, а также управляются вручную из гондолы. Клапаны баллонета открываются автоматически при давлении 2/3 дюйма водяного столба; газовые клапаны открываются при более высоком давлении.

Подвеска. — Этот дирижабль имеет «длинную» подвеску. Это означает, что вес распределен практически по всей длине газового баллона. Двойная полоса из тяжелого брезента пришита шестью рядами стежков вдоль борта газового баллона. Пеньковые канаты, переходящие в стальные тросы, передают большую часть веса гондолы на эти две брезентовые полосы, а следовательно, и на газовый баллон. По обе стороны и ниже этих первых полос расположены еще две. От них идут тросы к точкам на полпути между газовым баллоном и гондолой, а затем расходятся от этих точек к различным местам крепления на гондоле. Это дает треугольную или недеформируемую систему подвески, которая необходима для жесткого соединения гондолы и газового баллона. Благодаря такой «длинной» подвеске «Виль-де-Пари» не имеет деформации, столь заметной у газового баллона «Патри».

Гондола. — Она выполнена в форме фермы. Построена из дерева с алюминиевыми соединениями и проволочными элементами натяжения толщиной 0,12 дюйма. Ее длина составляет 115 футов, высота в средней части — почти 7 футов, а ширина — чуть более 5½ футов. Она весит 660 фунтов и считается излишне большой и тяжелой. Двигатель и инженер находятся в передней части, аэронавт со штурвалами — примерно в центре тяжести.

Двигатель. — Двигатель представляет собой 70–75-сильный «Аргус» и является исключительно тяжелым.

Пропеллер. — Пропеллер расположен в передней части гондолы. Таким образом, он имеет преимущество работы в невозмущенном воздухе; недостатком является длинная трансмиссия и трудность жесткого крепления пропеллера. Он имеет две лопасти, длину 19,68 фута и шаг 26,24 фута. Лопасти изготовлены из кедра со стальным сердечником. Пропеллер делает максимум 250 оборотов в минуту при 900 оборотах двигателя. Его большой диаметр и ширина компенсируют малую скорость вращения.

Устойчивость. — Она поддерживается исключительно за счет цилиндров в кормовой части. Если считать большой цилиндр, к которому прикреплены меньшие, то их всего пять, расположенных бок о бок, что соответствует горизонтальным плоскостям «Патри», и пять вертикальных, соответствующих вертикальным плоскостям «Патри». Объем малых цилиндров рассчитан так, что газ в них как раз достаточен для того, чтобы поднять их собственный вес, поэтому они не увеличивают и не уменьшают подъемную силу всего аппарата. Горизонтальная проекция этих цилиндров составляет 1076 квадратных футов. Центр этой проекции находится на расстоянии 72 футов от центра тяжести газа. Главным возражением против этого метода обеспечения устойчивости является сопротивление воздуха, создаваемое этими цилиндрами, и, как следствие, потеря скорости. Устойчивость «Виль-де-Пари» в вертикальной плоскости считается превосходящей устойчивость «Патри» из-за того, что стабилизирующие плоскости последнего не всегда остаются жесткими. Собственная скорость «Виль-де-Пари», вероятно, никогда не превышала 25 миль в час.

Руль направления. — Руль имеет двойную поверхность площадью 150 квадратных футов, расположенную в кормовой части гондолы, на расстоянии 72 футов от центра тяжести. Он не сбалансирован, но слегка наклонен назад, чтобы его вес заставлял его указывать прямо назад в случае поломки рулевого управления. Две пары подвижных горизонтальных плоскостей, одна в корме гондолы площадью 43 квадратных фута и одна в центре тяжести (как на «Патри») площадью 86 квадратных футов, служат для управления дирижаблем по вертикали без потери газа или балласта.

Гайд-ропы. — 400-футовый гайд-роп прикреплен к передней части гондолы. 230-футовый гайд-роп прикреплен к гондоле в центре тяжести.

Для маневрирования «Виль-де-Пари» на земле требуется около тридцати человек. У пилота есть три штурвала: один для руля направления и два для подвижных горизонтальных плоскостей. Используемые инструменты: анероидный барометр, регистрирующий барометр, показывающий высоту до 1600 футов, и обычный динамометр, который можно подключить либо к газовому баллону, либо к баллонету, повернув клапан. Двойная колонка воды также соединена с трубкой для контроля показаний динамометра. Из-за вибрации гондолы, вызванной двигателем, эти инструменты подвешены на резиновых амортизаторах. Даже при таком устройстве необходимо придерживать анероидный барометр рукой, чтобы прочитать показания. Вибрация препятствует использованию статоскопа.

Германия

В Германии разрабатываются три различных типа дирижаблей. «Гросс» — это проект майора фон Гросса, командующего батальоном воздухоплавателей в Тегеле под Берлином. «Парсеваль» разрабатывается майором фон Парсевалем, офицером германской армии в отставке, а «Цеппелин» — проект графа Цеппелина, также офицера германской армии в отставке.

«Гросс»

Первый дирижабль этого типа совершил свой первый полет 23 июля 1907 года. Механическая часть была построена на электротехническом заводе Сименса в Берлине; газовый баллон — фирмой Ридингера в Аугсбурге.

Газовый баллон. — Газовый баллон изготовлен из прорезиненной ткани, предоставленной компанией Continental, аналогичной той, что использовалась на «Виль-де-Пари». Он имеет диагональное переплетение нитей, но внутреннего слоя резины нет, так как они не опасаются повреждений от примесей в водороде. Длина — 131¼ фута; максимальный диаметр — около 39⅓ футов; объем — 63 576 кубических футов; удлинение составляет около 3⅓. Форма цилиндрическая со сферическими конусами на концах, аппарат в целом симметричен.

Подвеска. — Подвеска практически такая же, как у «Патри». К нижней части газового баллона прикреплена стальная и алюминиевая рама, на которой с помощью стальных тросов подвешена гондола. Недостаток этой системы еще более очевиден у «Гросса», чем у «Патри». Заметный прогиб вдоль верхнего меридиана газового баллона ясно показывает деформацию.

Гондола. — Гондола имеет форму лодки, как у «Патри». Она подвешена на тринадцать футов ниже газового баллона.

Двигатель. — Двигатель представляет собой 20–24-сильный 4-цилиндровый «Даймлер-Мерседес».

Пропеллеры. — Имеется два пропеллера диаметром 8³/₁₀ фута, каждый с двумя лопастями. Они расположены по одному с каждой стороны, но высоко под газовым баллоном, вблизи центра сопротивления. Трансмиссия ременная. Пропеллеры делают 800 об/мин.

Устойчивость. — В «Гроссе» используется та же система с плоскостями, что и в «Патри», но она развита далеко не так хорошо. В задней части жесткой рамы, прикрепленной к газовому баллону, расположены две неподвижные горизонтальные плоскости, по одной с каждой стороны. Неподвижная вертикальная плоскость спускается между этими горизонтальными плоскостями и заканчивается в корме рулем направления. Неподвижная горизонтальная плоскость прикреплена к корме баллонов, как у «Патри». Метод крепления такой же, но на дирижабле «Гросс» плоскость устанавливается до наполнения, а на «Патри» — после. Устойчивость дирижабля «Гросс» в вертикальной плоскости оценивается как очень хорошая, но говорят, что он значительно рыскает при попытке следовать прямым курсом.

Заслуживает внимания множество точек сходства между этим дирижаблем и типом «Лебоди». Подвеска, средства поддержания устойчивости и компоновка движителей в целом одинаковы. В первоначальном виде «Гросс» имел объем на 14 128 кубических футов меньше, чем сейчас, и на корме газового баллона не было горизонтальной плоскости. Его максимальная скорость, вероятно, составляет пятнадцать миль в час. В результате своих экспериментов 1907 года майор фон Гросс в этом году создал усовершенствованный дирижабль, построенный по тем же принципам, что и первый, но со значительно увеличенным объемом и размерами. Новейший аппарат имеет объем 176 000 кубических футов, приводится в движение двумя 75-сильными двигателями «Даймлер» и развивает скорость 27 миль в час.

11 сентября этого года дирижабль «Гросс» вылетел из Берлина в 22:25, неся четырех пассажиров, и вернулся на следующий день в 11:30, преодолев 176 миль за время чуть более 13 часов. Это самый продолжительный полет как по времени, так и по расстоянию, когда-либо совершенный дирижаблем с возвращением в исходную точку.

«Парсеваль»

Дирижабль «Парсеваль» принадлежит и управляется Обществом по изучению моторных воздушных шаров. Эта организация, состоящая из капиталистов, была создана практически по приказу императора, который очень интересуется воздухоплаванием. Общество имеет капитал в 1 000 000 марок, владеет патентами «Парсеваль» и готово строить дирижабли типа «фон Парсеваль». Нынешний дирижабль был построен фирмой Ридингера в Аугсбурге и эксплуатируется из эллинга этого общества в Тегеле, примыкающего к военному эллингу.

Газовый баллон по конструкции похож на баллон «Драхен», используемый армией для привязных полетов. Объем — 113 000 кубических футов; длина — 190 футов; максимальный диаметр — 30½ футов. Он имеет цилиндрическую форму, закруглен спереди и заострен сзади. Материал был предоставлен компанией Continental. Он имеет диагональное переплетение нитей, весит около 11³/₁₀ унции на квадратный ярд и имеет прочность около 940 фунтов на погонный фут. Его внутренняя поверхность покрыта слоем резины.

Баллонеты. — Имеется два баллонета, по одному на каждом конце, каждый емкостью 10 596 кубических футов. Материал баллонета весит около 8¼ унции на квадратный ярд, хлопчатобумажные слои легче, чем в материале для газового баллона. Воздух закачивается в задний баллонет перед отрывом от земли, так что дирижабль работает с наклоном носовой части вверх. Воздух, ударяющийся снизу, оказывает давление вверх, как на аэроплане, и тем самым увеличивает подъемную силу. Воздух нагнетается в баллонеты вентилятором, приводимым в действие двигателем. Сложный клапан, расположенный прямо под средней частью газового баллона, позволяет инженеру нагнетать воздух в любой из баллонетов или в оба сразу. Клапаны также действуют автоматически и выпускают воздух из баллонетов при давлении около 0,9 дюйма водяного столба.

В середине верхней части газового баллона находится клапан для выпуска газа. Им можно управлять из гондолы, и он открывается автоматически при давлении около 2 дюймов водяного столба. Рядом с двумя концами и на противоположных сторонах находятся две разрывные ленты, управляемые из гондолы с помощью шнуров.

Подвеска. — Подвеска является одной из характерных особенностей дирижаблей и защищена патентами. Гондола имеет четыре тележки, по две с каждой стороны, которые движутся по двум стальным тросам. Гондола может перемещаться вперед и назад по этим тросам, тем самым меняя свое положение относительно газового баллона. Это называется «свободной» подвеской. Ее цель — позволить гондоле автоматически компенсировать изменения тяги двигателя и изменения сопротивления воздуха. Ответвления пеньковых канатов от этих стальных тросов пришиты к брезентовой полосе, которая, в свою очередь, пришита к газовому баллону. Эта часть подвески такая же, как у воздушного шара «Драхен». Вес распределен по всей длине газового баллона.

Гондола. — Гондола имеет длину 16,4 фута и построена из стальных труб и проволоки. Она достаточно велика, чтобы вместить двигатель и трех человек, хотя можно взять четырех или пять.

Двигатель. — Двигатель представляет собой 110-сильный «Даймлер-Мерседес». Бензина достаточно для двенадцатичасового полета.

Пропеллер. — Пропеллер, как и подвеска, является специфическим для этого дирижабля и защищен патентами. Он имеет четыре тканевые лопасти, которые висят вяло, когда не вращаются. Когда двигатель работает, эти лопасти, тщательно сбалансированные свинцовыми грузиками в определенных точках, принимают правильное положение под действием различных сил. Диаметр составляет 13¾ фута. Пропеллер расположен над задней частью гондолы, вблизи центра сопротивления. Используется вальная передача. Пропеллер делает 500 об/мин при 1000 об/мин двигателя. Расстояние от лопастей пропеллера до газового баллона составляет 6½ футов, а дно гондолы находится на расстоянии около 30 футов от газового баллона. Этот пропеллер имеет преимущество в том, что он очень легкий. Его положение, так далеко от двигателя, неизбежно влечет за собой большую потерю мощности при передаче.

Штурвал в передней части гондолы имеет пружинное устройство для фиксации в любом положении.

Модель № 1 1908 года этого дирижабля была построена с целью продажи правительству. Среди прочих требований — 12-часовой полет без посадки и достаточная скорость для маневрирования против ветра со скоростью 22 мили в час. Третий и более крупный дирижабль этого типа сейчас находится в стадии строительства.

Соединенные Штаты

Дирижабль Корпуса связи № 1

Из-за нехватки средств правительство Соединенных Штатов не смогло предпринять строительство дирижабля, достаточно большого и мощного, чтобы конкурировать с аппаратами европейских стран. Тем не менее, в январе прошлого года были разосланы спецификации на дирижабль длиной не более 120 футов и способный развивать скорость 20 миль в час. Контракт был присужден капитану Томасу С. Болдуину, который в августе прошлого года передал Корпусу связи дирижабль, описание которого приводится ниже:

Газовый баллон. — Газовый баллон имеет веретенообразную форму, длину 96 футов, максимальный диаметр 19 футов 6 дюймов и объем 20 000 кубических футов. Внутри газового баллона предусмотрен баллонет для воздуха объемом 2800 кубических футов. Материал газового баллона состоит из двух слоев японского шелка со слоем вулканизированной резины между ними.

Гондола. — Гондола изготовлена из ели, ее длина составляет 66 футов, ширина — 2½ фута, высота — 2½ фута.

Двигатель. — Двигатель представляет собой 20-сильный двигатель Кертисса с водяным охлаждением.

Пропеллер. — Пропеллер находится в передней части гондолы и соединен с двигателем стальным валом. Он изготовлен из ели, имеет диаметр 10 футов 8 дюймов, шаг 11 футов и вращается со скоростью 450 об/мин. В кормовой части гондолы предусмотрена неподвижная вертикальная поверхность для минимизации рыскания, а горизонтальная поверхность, прикрепленная к вертикальному рулю направления в корме, способствует минимизации тангажа. Двойная горизонтальная поверхность, управляемая рычагом и прикрепленная к гондоле перед двигателем, служит для управления вертикальным движением, а также для минимизации тангажа.

Расположение гондолы очень близко к газовому баллону является одной из особенностей правительственного дирижабля. Это уменьшает длину и, следовательно, сопротивление подвески, а также помещает тягу пропеллера вблизи центра сопротивления.

Общая подъемная сила дирижабля составляет 1350 фунтов, из которых 500 фунтов приходятся на пассажиров, балласт, топливо и т. д. На официальных испытаниях была достигнута скорость 19,61 мили в час на мерной дистанции, а также проведен испытательный полет на выносливость продолжительностью два часа, в течение которого поддерживалось семьдесят процентов максимальной скорости.

«Дирижабль № 1», как назвали этот аппарат, уже выполнил очень важную задачу, ознакомив офицеров Корпуса связи с конструкцией и эксплуатацией дирижабля. С приобретенным опытом правительство Соединенных Штатов находится в состоянии приступить к строительству и эксплуатации дирижабля, достойного сравнения с любым из существующих, но любые усилия в этом направлении должны ожидать действий Конгресса по выделению необходимых средств.

ПРИЛОЖЕНИЕ IV

THE RELATIONS OF WEIGHT, SPEED AND POWER OF FLYERS[82]

By Wilbur and Orville Wright

На флаере 1903 года был установлен четырехцилиндровый бензиновый двигатель с диаметром цилиндра четыре дюйма и ходом поршня четыре дюйма. В сборе с магнето, радиаторами, баками, водой, топливом и т. д. двигатель весил чуть более 200 фунтов и при 1200 оборотах в минуту развивал 16 лошадиных сил в первые 15 секунд после запуска. Через минуту или две мощность не превышала 13–14 лошадиных сил. При 1020 оборотах в минуту — скорости двигателя во время полетов в Китти-Хок 17 декабря 1903 года — он развивал около 12 лошадиных сил.

Флаер 1904 года был оснащен двигателем, аналогичным первому, но с диаметром цилиндра на 1/8 дюйма больше. Этот двигатель при 1500 оборотах в минуту развивал 24 лошадиные силы в первые 15 секунд, но только 16–17 лошадиных сил после нескольких минут работы. В сборе с водой, топливом и другими принадлежностями он весил 240 фунтов.

Тот же двигатель с несколькими модификациями системы смазки и карбюратора использовался во всех полетах 1905 года. Испытание его мощности, проведенное вскоре после полетов в октябре 1905 года, выявило прирост в 3 лошадиные силы по сравнению с испытаниями, проведенными непосредственно перед установкой его на флаер в 1904 году. Этот прирост объясняется повышенной гладкостью цилиндров и поршней, полученной в результате износа. Малая мощность этих двигателей была обусловлена отсутствием опыта в создании бензиновых двигателей.

За прошедший год были сделаны дальнейшие улучшения, и наши новейшие двигатели с диаметром цилиндра четыре дюйма и ходом поршня четыре дюйма развивают около 25 лошадиных сил непрерывно. Улучшение надежности двигателя стало еще более заметным, так что теперь можно предпринимать полеты на большие расстояния без опасности отказа из-за остановки двигателя.

Сравнение флаеров 1903, 1904 и 1905 годов показывает некоторые интересные факты. Флаер 1903 года весил в сборе с оператором 745 фунтов. Его самый продолжительный полет длился 59 секунд со скоростью 30 миль в час и расходом 12 лошадиных сил. Флаер 1904 года весил около 900 фунтов, включая груз в 70 фунтов в виде железных прутьев. Скорость более 34 миль в час поддерживалась на расстоянии трех миль при расходе 17 лошадиных сил. Флаер 1905 года весил, включая груз, 925 фунтов. При расходе 19–20 лошадиных сил он пролетел более 24 миль со скоростью более 38 миль в час. Полеты 1904 и 1905 годов были бы немного быстрее, если бы они совершались по прямой линии, как полеты 1903 года.

В 1903 году на одну лошадиную силу приходилось 62 фунта веса при скорости 30 миль в час; в 1904 году — 53 фунта при 34 милях в час; и в 1905 году — 46 фунтов при 38 милях в час. Следует отметить, что вес, приходящийся на одну лошадиную силу, почти точно обратно пропорционален скорости, как того требует теория — чем выше скорость, тем меньше вес, приходящийся на одну лошадиную силу.

Поскольку флаеры могут быть построены с примерно одинаковой динамической эффективностью для всех скоростей до 60 миль в час, флаеру, рассчитанному на перевозку общего веса 745 фунтов при скорости 20 миль в час, потребовалось бы всего 8 лошадиных сил, или две трети мощности, необходимой для 30 миль в час. При 60 милях потребовалось бы 24 лошадиные силы — вдвое больше, чем необходимо для перевозки того же веса при 30 милях в час. При 120 милях в час, вероятно, потребовалось бы 60–75 лошадиных сил, а вес, приходящийся на одну лошадиную силу, составил бы всего 10 или 12 фунтов. При такой высокой скорости сопротивление тела оператора и двигателя является грозным фактором, потребляющим в 64 раза больше лошадиных сил, чем при 30 милях в час. При скоростях ниже 60 миль в час это сопротивление почти пренебрежимо мало.

Очевидно, что пределы скорости в уже построенных летательных аппаратах еще далеко не достигнуты, а что касается дальности полета, то здесь перспективы еще более обнадеживающие. Даже при нынешнем уровне развития техники легко спроектировать практичный и надежный летательный аппарат, способный нести пилота и запас топлива для полета на расстояние более 500 миль со скоростью 50 миль в час.

ПРИЛОЖЕНИЕ V

CURTISS’S EXPERIMENTS IN RISING FROM THE WATER[83]

В течение последних двух лет Гленн Кертисс, который больше, чем кто-либо другой из экспериментаторов, занимался совершенствованием аэроплана для различных целей, проводил испытания поплавков для своего биплана, которые позволили бы ему подниматься с поверхности воды. Более года назад ему удалось развить скорость около двадцати миль в час на воде, но этого было недостаточно для взлета с поверхности.

В начале нового года г-н Кертисс переехал на Тихоокеанское побережье и приступил к разработке подходящих поплавков, которые позволили бы его машине подниматься с поверхности воды. Эти эксперименты проводились в Сан-Диего, где г-н Кертисс обучает искусству полета нескольких морских и военных офицеров.

В своих первых экспериментах на Тихоокеанском побережье г-н Кертисс, в том, что касалось конструкции поплавков, опирался на успешные опыты подобного рода, проведенные Анри Фабром в Марселе (Франция) около года назад. Он сконструировал один большой поплавок шириной шесть футов, длиной пять футов от передней до задней части и толщиной один фут в центральной точке, и разместил его под центром машины. Дно этого поплавка было совершенно плоским и расположено под углом десять или двенадцать градусов. На некотором расстоянии впереди основного поплавка, примерно в том же положении, что и переднее колесо сухопутной машины, был установлен другой поплавок шириной шесть футов, длиной один фут от передней до задней части и глубиной шесть дюймов; в то время как на самом переднем конце машины, на специальном выносном кронштейне, был закреплен небольшой подъемный гидроплан шириной шесть футов, длиной восемь дюймов в продольном направлении и толщиной полтора дюйма. Этот гидроплан был зафиксирован под углом около двадцати пяти градусов и предназначался для подъема передней части машины. Позади него был установлен брызговик, как показано на схеме, стр. 333.

Первые эксперименты с этими новыми поплавками были проведены 26 января; и хотя они вызывали значительное возмущение воды, особенно на малой скорости, авиатору удалось развить скорость на поверхности около сорока пяти миль в час. Он обнаружил, что уже при скорости десять миль в час гидропланы (которые обычно были погружены в воду) поднимались к поверхности, в то время как по мере увеличения скорости для поддержания машины требовались только задние кромки двух основных плоскостей. Аэроплан легко развил достаточную скорость для взлета в воздух, поскольку по мере увеличения скорости и выхода поплавков из воды лобовое сопротивление поплавков уменьшалось, и оставалось преодолеть только трение воды о несколько дюймов задней кромки этих поплавков, плюс сопротивление воздуха.

Во время первой пробной поездки, двигаясь по воде на высокой скорости, г-н Кертисс внезапно обнаружил, что приближается к берегу, и, чтобы избежать посадки на мель, резко повернул горизонтальный руль вверх, в результате чего машина с идеальной легкостью поднялась с воды. Вскоре он снова совершил посадку, а во втором полете описал круг и продержался в воздухе минуту и двадцать одну секунду. В тот же день были совершены еще два экспериментальных полета, а 27 января он совершил трех с половиной минутный полет и после приземления заявил, что не испытывает никаких трудностей с тем, чтобы оставаться в воздухе столько, сколько пожелает. Машина показала скорость пятьдесят миль в час в воздухе против сорока пяти миль в час при скольжении по поверхности воды.

PLATE XXXII.

CURTISS STARTING FROM THE WATER.

CURTISS BIPLANE FOR LAND AND WATER.

CURTISS TRIPLANE RISEN FROM THE WATER.

Не удовлетворившись несколькими поплавками, с помощью которых он добился своего первого успеха при взлете с воды, г-н Кертисс немедленно сконструировал один поплавок длиной двенадцать футов, шириной два фута и глубиной двенадцать дюймов. Этот поплавок построен из дерева и напоминает плоскодонную лодку или баржу, верх которой покрыт брезентом, чтобы внутрь не попадала вода. В трех футах от переднего конца дно изогнуто вверх, образуя нос во всю ширину поплавка, в то время как на таком же расстоянии от задней части поплавок аналогичным образом наклоняется вниз.

Этот единственный поплавок размещен под аэропланом таким образом, что основной вес машины и авиатора приходится немного позади центра поплавка, что заставляет последний слегка наклоняться вверх и, таким образом, обеспечивает необходимый угол для глиссирования по поверхности воды. Вес этого нового поплавка составляет всего пятьдесят фунтов, или менее половины веса двух поплавков, которые использовались ранее.

Краска на новом поплавке едва успела высохнуть, как г-н Кертисс установил его на свою машину и провел испытание. Это было сделано 1 февраля, и испытание прошло полностью успешно. Машина двигалась по поверхности воды с гораздо меньшим возмущением, чем раньше, и легко поднялась в воздух. Взгляд на фотографии, показывающие новый и старый поплавки в действии, даст отличное представление о гораздо меньшем волнении, вызываемом единственным поплавком в форме баржи. Помимо того, что этот поплавок или баржа гораздо компактнее и создает меньше возмущений, его можно использовать для перевозки грузов или пассажира.

Чтобы аэроплан не наклонялся в ту или иную сторону, к передней кромке нижней плоскости с каждого конца прикреплена наклонная палка длиной четыре фута и шириной три дюйма, к верхней стороне которой прикреплена надувная резиновая трубка. Благодаря использованию этих опор аэроплан не опрокидывается при скольжении по поверхности, даже несмотря на то, что используемый поплавок в форме баржи имеет ширину всего два фута.

После успеха с новым поплавком г-н Кертисс 17 февраля совершил еще несколько полетов с мотором и пропеллером, расположенными в передней части биплана, и сиденьем, расположенным позади основных плоскостей. Главным из этих полетов стал полет с острова Норт-Айленд, где он проводит эксперименты, над гаванью Сан-Диего к крейсеру «Пенсильвания». Он совершил посадку на поверхность воды рядом с крейсером, и его аэроплан был поднят рядом с военным кораблем и помещен на его палубу.

После короткого визита на крейсер авиатор был снова спущен на поверхность воды в своей машине. Матрос запустил двигатель, и г-н Кертисс в короткие сроки долетел обратно до места старта. Военно-морские власти были очень довольны его демонстрацией, и вполне вероятно, что Морское министерство в ближайшем будущем приобретет одну из этих машин и продолжит обучение своих офицеров.

Увеличив площадь поверхности своего биплана, г-н Кертисс 24 февраля взял с собой одного из своих морских учеников, лейтенанта Т. Г. Эллисона, в качестве пассажира. Он совершил полет на полторы мили, поднявшись на высоту сто футов и летя со скоростью от двадцати пяти миль в час до пятидесяти миль в час по желанию. Лейтенант Эллисон сидел на понтоне под аэропланом. Он мог смотреть вниз в воду и видеть дно на глубине двадцати пяти футов, и он считает, что подводные лодки можно легко обнаружить, пролетая над водой. Низкая скорость, с которой можно летать, сделает биплан особенно полезным для сбрасывания бомб. В то время как мы готовим этот материал к печати, г-н Кертисс собирается испытать свою машину, оснащенную как колесами, так и поплавками.

УКАЗАТЕЛЬ

Abbe, Cleveland, 200, 437.

Acosta, 10.

Адер, К. Ф., 222–226.

Aërial Experiment Association, 264–267, 305.

Aëro Club of America, 243, 244, 322, 323.

of France, 106, 256, 258, 259, 301.

of Great Britain, 287.

Aëro Corporation Limited, 322.

Aërodrome, 111, 194, 240, 292.

Aëronat, 126.

Aëronautic meteorology, 347 et seq.

Aëronautic Society of New York, 284.

Aëronautical Annual, 215, 227, 427.

Aëronautics, 252.

Aërophile, 130, 166, 340.

Аэропланы, Адера, 222–226.

advances in, in 1909, 283, 284.

Ассоциации воздушных экспериментов, 264–267.

Antoinette, 288, 289, 320, 324.

Blériot’s, 267–270, 286, 287, 290–292,
 299, 300, 309.

Bréguet’s, 313.

Шаню и Херринга, 218–221.

Cody’s, 305.

competitive flying of, 283 et seq.

cost of, 342.

Curtiss’, 264–266, 284–286, 294–300, 316,
 317, 322, 333.

Делагранжа, полеты на, 261–263.

Demoiselle, 324.

Deperdussin’s, 399.

earliest public flight of, 257.

Esnault-Pélterie’s, 304, 314, 337.

Etrich’s, 335, 336.

Fabre’s, 332, 335.

Farman’s, Henri, 259–264, 298, 303, 305,
 321.

Farman’s, Maurice, 305, 311.

первый тур на, 268–270.

first town-to-town flight in, 264.

Grade’s, 304.

Hanriot’s, 339.

Herring’s compressed air, 221, 222.

impossibility of, 12.

Лэнгли, 239–243.

launching of, 202.

Ле Бри, 203–205.

Лилиенталя, 207–209.

Маттуллата, 235–239.

Максима, 226–228.

model, 173 et seq.

Montgomery’s, 251–255, 282.

Муйяра, 207–209.

Nieuport’s, 339.

nineteenth century, 202 et seq.

Paulhan’s, 324, 325.

Пилчера, 216–218.

public flying, 256 et seq.

reliability of, 341.

Santos-Dumont’s, 256–258, 303, 324.

устойчивость, 232–234.

stable and powerful, 235 et seq.

Tellier’s, 312.

utility of, 341.

Voisin’s, 259, 267, 313.

Wright brothers’, 245–249, 270–282, 309,
 324, 326, 329.

Зама, система управления, 229–231.

Aërostal, 22.

Æschylus, 29.

Agobard, 22.

Ailerons, 286.

Air bag, 83.

Air friction, 238, 239.

Airscout, 11, 12.

Allen, Gen. James, 271.

Alps, Chavez’s flight across, 318, 319.

Рекорды высоты, 307–309.

American Engineer and Railway Journal, 229.

American military dirigible, 138.

Antoinette monoplane, 288, 289, 309,
 320, 324, 340.

Archdeacon, Ernest, 256.

Archibald, Douglass, 77.

Archytas of Tarentum, 198.

Арланд, маркиз де, 38–42.

Ascending trend of wind, 211.

Assman, Professor, 72.

Astra Society, 120, 123, 124.

Атмосфера, состав, 348–350.

cyclones, tornadoes, waterspouts, 394 et seq.

общая циркуляция, 376–380.

general properties of, 347 et seq.

permanent and periodic winds, 376 et seq.

temperature and pressure, 363 et seq.

thunderstorms, windgusts, 422 et seq.

Aubrun, Emile, 331.

Audemars, 324.

Automobile Club of France, 321.

 

Bacon, Roger, 20.

Balance, complete dynamical, 234.

Baldwin, F. W., 264, 266.

Thomas S., 138.

Ballonets, 95.

Ballons sondes, 72.

Дирижабль:

Baumgarten and Wölfert’s, 99.

Belgique, 129.

Blanchard’s, 79, 80.

British and American, 130, 131.

Clément-Bayard I, 123.

Clément-Bayard II, 131, 132, 133.

combined with aëroplane, 123.

Colonel Renard, 124, 126.

development of rigid, 145 et seq.

Dupuy de Lome’s, 19, 92, 93.

ранние эксперименты с Цеппелином, 147–150.

early gasoline driven, 10 et seq.

электрический, 92–97.

España, 124, 126,
 127.

первые проекты, 78–86.

general design of Zeppelin, 146, 147.

German aërial fleet, 141, 142.

German nonrigid, 138.

Giffard’s, 90, 91, 98.

Gross type of, 138, 139, 140,
 471–473.

Hänlein’s, 98.

Hopkinson’s suggestion for, 84.

Italian, 130.

Jaune, 115, 116.

Jefferson’s suggestion for, 84.

Jullien’s model, 88.

Lebaudy, 116, 117.

Лебоди, 115–120, 134–137.

Liberté, 120.

maneuvers at Cologne, 143, 144.

Meusnier’s designs for, 85, 86.

Miolan and Janinet’s, 81.

Morning Post, 134.

muscular driven, 80, 82, 85,
 92.

Parseval type of, 138, 139, 140–143,
 473–476.

Patrie, 115, 118, 119.

Porter’s, 86, 87.

practical development of nonrigid, 115 et seq.

practical speed of, 101.

Ренара и Кребса, 93–97.

Republique, 115, 118, 119,
 466.

Robert’s, 81, 82, 83.

Russie, 120.

Сантос-Дюмона, 102–114.

Schwartz’s, 99, 100.

steam, 87, 89.

successful military, 456.

two systems of, 101.

types of, 122.

U. S. Military I, 138, 476, 477.

Ville de Nancy, 124, 125.

«Виль де Пари», 120–123, 467–471.

voyage of across English channel, 132, 136, 137.

в «Цеппелине», 153–156.

Zeppelin IV, explosion, 157, 158.

пассажирские перевозки «Цеппелинов», 167–169.

типа «Цеппелин», 145–169.

Zodiac type of, 127, 128, 129.

пассивный:

cabinet for lofty ascents in, 71, 72.

Charles’ passenger, 42, 43.

cruise of, from London to Weilburg, 54.

dragon fire-inflated, 20.

earliest conceptions of, 18, 29.

earliest experiments with, 30, 31, 32.

early history of, 29 et seq.

first coal gas, 54.

first human passengers in, 38.

first hydrogen, 35.

first passengers in, 37.

first scientific ascension in, 44, 45.

Глейшера, наблюдения в, 64–70.

highest ascent of, 69, 70, 71, 72.

instruments and adjuncts to, 76, 77.

крупнейший тепловой, 48–50.

largest gas, 70, 71.

longest voyage of, 74.

modern spherical, 75.

Nadar’s Geant, 60, 61.

practical development of, 54 et seq.

principle of, 18.

public inauguration of, 33, 34.

recent improvements in, 76, 77.

ripping panel of, 74, 75.

sounding and pilot, 72.

voyage across the Atlantic in, 74, 75.

across the English channel in, 50, 52.

Paris to Meaux in, 61, 62.

Paris to Nienburg in, 62, 63.

Balsan, 74.

Baltimore aviation meet, 319.

Baltimore Sun, 319.

Barometric pressure, 363 et seq.

распределение, 370–374.

gradient of, 370.

high and low areas of, 372.

hygrometric features of, 373.

mechanical features of, 373, 374.

modifying conditions of, 371, 373.

surfaces and lines of equal, 370, 371.

Basenach, 138.

Baumgarten, 99.

Belgique, the, 129.

Bell, A. G., 194, 244, 264–267.

Bell, Mrs. A. G., 264.

Belmont Park, 310, 322.

Bennett international contests, 75, 292–301, 325,
 326.

Berson, Professor, 70.

Betheny Plain, 292.

Bielovucic, Jean, 313.

Bigelow, Professor, 412, 413.

Biplane, 174, 220.

Birds, armed against airships, 11.

as men carriers, 10, 11, 12.

major limit of, 11, 12.

Bishop, Cortlandt Field, 285.

Black, 29.

Blanchard, 15, 16, 18, 50,
 79, 80.

Blériot, Louis, 267–270, 286, 287, 290–292,
 299–300, 380–382.

Bréguet, Louis, 313.

Brookins, Walter, 309, 326.

Brown, D. S., 193.

Bubbles, soap and varnish, 30.

 

Calm belts, 381.

Cammerman, Lieutenant, 314.

Cardan, 10.

Catapult, 240, 338.

Cavallo, 30, 31.

Cavendish, 29.

Cayley, Sir George, 181, 182.

Chanute, Octave, 15, 181, 218–221, 245,
 250, 256, 260.

Charles, 35.

Charlière, 42.

Chauvière, 125, 136, 331, 339.

Chavez, George, 318, 319.

Circuit de l’Est, 339, 331.

Clément-Bayard, the, 123, 131–133, 456–459.

Cody, S. F., 305.

Colonel Renard, the, 124, 126.

Compagnie General Transaerienne, 124.

Управление, система трех рулей, 229–331.

Coulomb, 17, 18.

Country Life, 321.

Коксвелл, 64–70.

Critical temperature and pressure, 351.

Рекорды перелетов, 311–314.

Curtiss, Glenn H., 138, 264–266, 282, 284–286,
 294–300, 316, 317, 322,
 323, 481 et seq.

Cyclone, frequency of, 403, 404.

motions and pressures in, 395, 400.

motive power of, 395.

nature of, 394.

прогресс, 401–403.

stationary, 403.

 

Daedalus, 3, 4, 5, 6.

Daily Mail, London, 314.

Daimler engine, 99, 150.

Dante, J. B., 13, 14.

Dauberck, Dr. W., 403.

Da Vinci, 8, 9.

De Bacqueville, 13, 14.

Делагранж, Леон, 261–263.

Delcourt, Dupuis, 100.

De Laland, 16, 18.

De Lesseps, Count, 327, 328.

De Lome, Dupuis, 91, 92, 93.

Demoiselle monoplanes, 324.

Déperdussin, 339.

Deutsche de la Meurthe, 120 259.

Dew point, 358.

Dientsbach, Carl, vii, 164.

Рекорды дальности, 311–314.

Doldrums, 381.

Doubleday, Page & Co., 478.

Drift, defined, 186.

Dubonnet, 312.

Du Cros, Arthur, 131.

Dutrieu, Helene, 321.

Dynamic flyers, 174.

 

Рекорды продолжительности, 311–314.

Engine, Daimler, 99, 150, 163.

Gnome, 312.

Körting, 139.

Mercedes, 140.

Panhard-Levassor, 136.

Rénault, 311.

Vivinus, 129.

Engineering News, 435.

English Channel flights, 50–53, 56, 137,
 289–292.

Английские военные дирижабли, 130–137.

Eole, 223.

Equator of balloon, 76.

Equilibrium, of angels, 7, 8.

Esnault-Pélterie, Robert, 304, 314, 337,
 340.

España, the, 124, 126, 127.

Espy, 419, 420.

Etrich, Igo, 335, 336.

 

Фабр, 332–335.

Farman, Henri, 259–264, 298, 303, 305,
 321.

Maurice, 305, 311.

Federation Aëronautique International, 322, 323.

Fequant, Lieutenant, 312.

Ferber, Captain, 256.

Ferrel, W., 356, 376–379, 397, 413,
 436.

Fin, 229.

Flesselle, the, 48, 49, 50.

Flexible balloons, 122, 123.

Флуктуирующие ветры, 427–439.

причина, 436–438.

impact of, 435, 436.

Flying machine, impossibility of, 12, 17.

Flying machine models, 173 et seq.

Abbe’s proposed, 200.

Cayley’s aërial glider, 181, 182.

Da Vinci’s helicopter, 175.

Da Vinci’s parachute, 177, 178.

Forlanini’s helicopter, 200.

Garnerin’s parachute, 179.

Hargrave’s, 190, 191.

Вертолет, 198–201.

аэроплан Хенсона, 182–184.

Henson and Stringfellow’s, 184, 185, 187.

Лэнгли, 192–197.

Launoy and Bienvenu’s, 198, 199.

Lenormand’s parachute, 177, 178.

Paper traveling parachutes, 180, 181.

Penaud’s toy, 188.

Phillips’ aëroplane, 191, 192.

Phillips’ helicopter, 199.

Tatin’s aëroplane, 189.

Veranzio’s parachute, 177, 178.

Wenham’s aëroplane, 185, 186.

Zanonia Macrocarpa, 180.

Forbes, A. Holland, 6.

Forlanini, Professor, 200.

Fort Myer flights, 138, 272, 275–281.

Foulois, Lieutenant Benjamin, 278.

«Франция», 93–97.

Franklin, Benjamin, 48, 446.

Free air, composition of, 349.

conditions of precipitation in, 351, 352.

critical points of constituents of, 351.

dynamical properties of dry, 353, 356.

friction of, 239.

влажность и плотность, 358–361.

kinds of expansion of, 361, 362.

properties of moist, 357, 361.

French Academy, 17, 35.

Французские дирижабли, 88–129.

 

Garnerin, Jacques, 179.

Garros, 324.

Gasnier, Réné, 340.

German Airship Society, 166, 167.

Немецкие дирижабли, 138–169.

Giffard, Henri, 71, 88, 89, 90,
 91.

Глейшер, Джеймс, 68–70.

Планеры, 203–221, 245–248.

Gnome engine, 312, 331, 340.

Godard, 62, 74, 129.

Gold-beater skin balloons, 30, 88.

Grade, 314.

Grahame-White, Claude, 315, 316, 319, 325,
 327, 328.

Gravitational stability, 233.

Green, Charles, 54.

Gross, Major von, 138.

Gross dirigibles, 138, 139, 140.

Guide rope, or drag rope, 56, 76, 111, 114.

 

Градовые штормы и град, 415–419.

Hamilton, C. K., 313.

Хаммер, У. Дж., vii.

Hangar, 126.

Hänlein, 98, 99.

Hann, 365.

Hanriot, 339.

Hargrave, Lawrence, 190, 191, 250, 260,
 339.

Harmon, Clifford B., 321.

Hawley, A. R., 75.

Hazen, Prof. H. A., 435.

Hearne, 131, 228.

Вертолеты, 198–201.

Гельмгольц, проф. Людвиг фон, 436–438.

Хенсон, 182–184.

Herring, A. M., 218–222, 245, 271.

Holland, Robert, 54.

Hopkinson, Francis, 84.

Horner, 414.

Hoxsey, Arch, 309, 324.

Huffaker, E. C., 247.

Hull, best forms of, 88, 97, 98, 113.

stiffening of, by internal pressure, 83, 86.

Humidity, absolute, 359.

percentage of, 358.

Humphreys, Dr. W. J., vii, 349, 370.

Hydro-aëroplanes, 332–334, 481 et seq.

Hydrogen balloon, invention of, 29–31, 35.

first ascent of, 36.

Hydrogen bubbles, 29.

 

Icarus, 3, 4, 5.

Ice, launching from, 265.

Indian seed parachute, 180.

Inherent stability, 229.

Insolation, effect on density of air, 364.

количество, полученное, 364–366.

Isobaric lines and surfaces, 371.

Isothermal lines, surfaces, 366, 367.

Isothermal layer, 370.

Italian Aviation Society, 318.

Italian military dirigibles, 130.

 

Jaune, the, 115, 116.

Jefferson, Thomas, 84.

Jeffries, 50.

Johnstone, Ralph, 309, 324, 329.

Jullien, 88.

Julliot, Henri, 115, 134, 136.

June Bug, the, 266, 267.

 

Kai Kaoos, 8, 9, 10.

Kapferer, H., 120, 294.

Keel surface, 120.

Kinet, Daniel, 312.

Kinetic stability, 233.

Kite balloon, 77.

Körting, 139.

Кребс, капитан, 93–97.

Kress, Wilhelm, 214.

 

La Belgique, 129.

La España, 124, 126, 127.

La Flesselle, 48, 49, 50.

«Ла Франс», 93–97.

Lahm, Lieutenant Frank P., 272, 277.

La Liberté, 120.

Lambert, Count de, 273, 302.

Lana, 23, 24.

La Nature, 312.

Land-and-sea breezes, 392.

Landelle, G. de la, 203.

Langley, S. P., 187, 192–197, 211, 231,
 232, 239–245, 251, 427,
 433, 434, 439.

La Patrie, 115, 118, 119, 459–465.

La République, 115, 118, 119.

La Russie, 120.

Latent heat of condensation, 364.

Боковая устойчивость аэроплана, 229–231.

Latham, Hubert, 283, 288–290, 291, 319,
 320, 324.

Launching an aëroplane, 202, 230, 256, 258,
 259, 265.

Launching methods, 202, 240, 258, 259,
 265.

Launoy and Bienvenu, 198, 199.

Laurens, 314.

«Ла Виль де Пари», 120–123.

Lebaudy, the, 116, 117.

Le Blanc, Alfred, 273, 290, 310, 313,
 326, 331.

Le Clément-Bayard, 123, 131–133,
 456–459.

Le Colonel Renard, 124, 126.

Lefebvre, 293.

Leganeaux, U. G., 311, 319.

Lenormand, Sebastien, 177, 178.

Левино, А. С., vii.

Lift, defined, 186.

Lilienthal, Otto, 210–216, 250.

London Daily Mail, 289.

Loomis, 402, 414.

Lord Rayleigh, 6, 427.

 

McCurdy, J. A. D., 264.

MacMechen, 164.

Madison, James, 84.

Malecot, 123.

Мэлони, Д., 251–255.

Manley, Charles M., 242, 245, 251, 285.

Marconnet, Captain, 312.

Marey, Professor, 427.

Marvin, Prof. C. F., 435.

Mason, Monck, 55.

Mattullath, Hugo, 231, 235–239.

Maxim, Sir Hiram S., 226–228, 245.

Mendoza, 19.

Mercedes, 140.

Meteorological Journal, 435.

Meusnier, General, 85, 86.

Michelin prize, 273, 303, 311, 314,
 321.

Milton, 7.

Moisant, John, 31, 328.

Monaco, Prince of, 111.

Monge, Marey, 100.

Monoplane, 174.

Муссоны, 385–391.

Montgolfier, 29, 37, 50.

Montgolfière, 42.

Montgomery, Prof. J. J., 251–255, 282, 339.

Moore, Willis L., 349, 405, 422.

Morane, 310.

Morning Post, 131, 134–137.

Motors, 340.

Antoinette, 254, 258.

Clément-Bayard, 458.

Daimler, 99, 150, 163.

Electrical, 92, 95.

Gnome, 312.

Körting, 139.

Mercedes, 140.

Panhard-Levassor, 136.

Rénault, 311.

steam, 228, 234.

Vivinus, 129.

Муйяр, Л. П., 206–209.

Mountain-and-valley winds, 293.

Munn & Co., 481.

Мускульный полет, 3–7.

 

Nadar’s balloon, the Geant, 60.

Nassau, Great Balloon of, 55.

Nature, 217, 427.

Nieuport, 339.

Northcliffe, Lord, 305.

 

Olieslaegers, Jan, 311.

Orthopters, 174.

Ovid, 3.

 

Panhard-Levassor, 136.

Парашюты, 176–81.

Parseval dirigibles, 138, 140–143.

Parseval, Major von, 77, 138.

Passive fliers, 174.

Patrie, the, 115, 118, 119, 459–465.

Paulhan, Louis, 284, 293–296, 305, 311,
 315, 316, 317, 324,
 325.

Peltier, H., 456.

Pénaud, A., 188.

Pendular stability, 233.

Philadelphia Ledger, the, 313.

Phillips, Horatio, 191, 192, 199.

Picardie military maneuvers, 131.

Pilcher, 216–218, 246.

Polignac, Marquis de, 301.

Porter, Rufus, 86, 87.

Post, Augustus, 6, 75.

Power expended in flight, 6, 7.

Power flyers, 174.

Pressure, critical, 351.

атмосферные, 370–374.

Preussen, the, 70.

Projectile stability, 232.

Propeller, Chauvière, 125, 136.

Puy de Dome, 314.

Pylons, 292.

 

Rayleigh, Lord, 6, 427.

Рекорды аэропланов,

высоты, 307–309.

перелетов, 311–314.

distance, 311.

продолжительности, 311–314.

грузоподъемности, 311–314.

скорости, 310–311.

Red Wing, 265, 266.

Relative humidity, 358.

Renard, Captain, 93–97, 210.

République, the, 115, 118, 119.

Reye, Dr., 414.

Авиационные состязания в Реймсе, 292–301.

Riedinger, August, 140.

Rigid balloons, 122.

Robert, 42, 45, 81, 82,
 83.

Roc, 11.

Rolls, Hon. C. S., 321.

Romain, 52.

Ротч, А. Лоуренс, 380–382.

Rougier, 302.

Rozier, Pilâtre de, 38, 52.

Rudders, aëroplane, 245, 246.

three-torque, 229–231, 247, 248.

Ruskin, John, 7.

Russie, the, 120.

Ryan, Allan A., 327.

Thomas F., 327.

 

Sabathier, 131, 132.

Saddle bird, 8.

Saint-Marcq, Com. Le Clément, 438.

Sandt, Emile, 153.

Santos-Dumont, Alberto, 102–114, 303, 324,
 356–359.

Saturation, 358.

Scaliger, 10.

Schottus, 19.

Schwartz, 99, 100.

Scientific American, 86, 153, 443,
 481.

Screw, da Vinci’s, 176.

metal, 340.

radial-arm, 129, 242, 340.

wooden, 339.

Selfridge, Lieutenant T., 264, 265.

Signal Corps Dirigible No. 1, 138, 476, 477.

Signal Corps, U. S., vi, 271, 272, 276–281.

Сигнальная служба США, 417–419.

Sigsfeld, Captain von, 77.

Silver Dart, 305.

Skin-friction, 238, 239.

Soaring, early attempts at, 13.

winds helpful to, 303, 393, 403,
 431, 425–459.

Society for the Study of Motor Air Ships, 138.

Sommer, Roger, 284, 293.

Sopwith, Thomas, 314.

Speed records, 310, 311.

Spratt, G. A., 247.

Squier, Major George Owen, 279, 459.

St. Louis tornado, 412, 413.

Stabilizing planes, 86.

Устойчивость и стабильность, искусственная, 229–231.

automatic, 218, 220, 229.

three-axial, 229, 234.

Statoscope, 76.

Statue of Liberty Prize, 325.

Stringfellow, 184, 185, 187.

Surcouf, 115.

Süring, Dr., 70.

 

Tabuteau, Maurice, 311.

Tasso, 3.

Tatin, Victor, 189.

Tellier monoplane, 312.

Temperature, critical, 351.

распределение, 366–370.

gradient, 367.

вертикальный градиент, 367–369.

Temperature of the air, 363 et seq.

Тессеран де Бор, 380–382.

The New York Times, 313.

Принцип трех рулей, 229–232.

Thunderstorms, genesis and propagation of, 423, 424.

nature of, 422 et seq.

Tidswell, Ella, 216.

Tissandier, Gaston, 273, 283, 293.

Торнадо, прорыв, 419–420 и след.

destructive power of, 409, 410.

dry, 420, 421.

динамика, 406–409.

генезис, 405–406.

град и снег, 415–419.

misty, 411 et seq.

nature of, 404.

секции, 409–417.

Tractional balance, 254.

Пассаты и антипассаты, 380–383.

Transatlantic voyages, 74, 75, 381,
 383.

Triplanes, 175.

Types of flyers, 174.

balloons, 122.

 

United States Signal Corps, vi, 271, 272, 276–281.

United States War Department, 138, 196, 271,
 272, 275–281.

Бюро погоды США, vi.

 

Vacuum balloon, 18, 24, 25, 443–445.

Van der Born, 312.

Varnish bubbles, 30.

Vaulx, Count de la, 74, 127, 129.

Veranzio, Fauste, 177.

Ville de Nancy, the, 124, 125.

«Виль де Пари», 120–123.

Vivinus, 129.

Voisin, 259, 267, 313.

Von Bezold, 424.

 

Waterspouts, analysis of St. Louis, 412, 413.

nature of, 411 et seq.

Weiller prize, 314.

Wellman, Walter, 25, 75, 383.

Wenham, 185, 186, 245.

Weyman, 314, 331.

White Wing, the, 266.

Wilkins, 10.

Winans, Ross, 320.

Wind gusts, distribution of, 425, 426.

energy of, 435, 436.

инструментальное изучение, 427–459.

nature of, 425 et seq.

soaring value of, 426, 427, 439.

sustaining force of, 426.

Winds, ascending trend of, 211.

cause of periodic, 383.

cyclonic, 394 et seq.

суточный, 392–393.

dry whirl, 420, 421.

флуктуации, 427–439.

general cause of, 363, 364.

kinds of permanent, 380.

kinds of periodic, 383.

monsoon, 385, 391.

nonperiodic, 394 et seq.

nonvortical, 422 et seq.

permanent and periodic, 376 et seq.

prevailing westerlies, 380, 382, 383.

trade-winds and antitrade, 380, 381.

useful for voyages, 381, 383.

in soaring, 303, 393, 403, 421,
 425–439.

Wise, John, 73, 74, 383, 415,
 416.

Wölfert, 99.

World, the New York, 313, 316.

Wright brothers, 245–251, 270–282, 309, 324,
 326, 329, 338, 478.

Wynmalen, Henri, 321.

 

Zahm, 30, 97, 113, 221,
 229–231, 239, 245, 334,
 427–432, 443.

Zanonia Macrocarpa, 180.

Zeppelin, Count Ferdinand von, 102.

Zeppelin Airship Construction Co., 158, 161.

Zeppelin dirigibles, 145, 169.

Zodiac balloons, 127, 128, 129.

СНОСКИ:

[1] С извинениями перед калифорнийским профессором, который будет летать на крыльях, приводимых в движение исключительно мускульной силой.

[2] Г-н А. Холланд Форбс и г-н Огастес Пост в международной гонке на воздушных шарах 1908 года использовали шар со слишком длинной горловиной, что вызвало такое давление в верхней части, что оболочка лопнула. Последовало ужасное падение, они приземлились на дом, но без травм, так как сетка и сдувшаяся оболочка смягчили скорость падения. Сообщается, что они пробили стеклянную крышу, и что хозяйка дома сожалела, что ее не было на месте, чтобы их встретить.

[3] Механические принципы полета.

[4] Читателю может быть интересно узнать, что основой такой уверенности послужила та древняя евклидова теорема, связывающая поверхности и объемы подобных фигур с определенными степенями их гомологичных линейных размеров.

[5] Автор изготавливал надутые водородом лаковые пузыри диаметром в фут, которые быстро поднимались к потолку; также надутые воздухом лаковые пузыри диаметром полтора фута, которые продержались час. Если их соответствующим образом нагреть, их можно заставить подняться; но этот эксперимент более сложен.

[6] Оба изучали естественные науки в колледже. Стивен был опытным архитектором; Джозеф — автором многих важных изобретений, среди прочих — обычного дымохода для лампы, гидравлического пресса и т. д.

[7] Длинная полоса на воздушном шаре, которую можно разорвать для внезапного выпуска газа.

[8] Экватор такого воздушного шара — это его горизонтальный большой круг.

[9] Похожее предложение было сделано Томасом Джефферсоном в письме к проф. Джеймсу Мэдисону, датированном Парижем 1785 года: «Некоторое время назад я ходил смотреть на машину, которая предлагает нечто новое. Человек применил к легкой лодке очень большой винт, резьбой которого была тонкая пластина шириной два фута, приложенная своей кромкой по спирали вокруг небольшой оси. Это чем-то напоминало ершик для бутылок, если предположить, что волоски ершика соединяются вместе, образуя спиральную плоскость. Это устройство, вращаясь на своей оси в воздухе, перенесло судно через Сену. По сути, это винт, который цепляется за воздух и тянет себя с его помощью; теряя, конечно, большую часть своих усилий из-за податливой природы тела, за которое он цепляется, чтобы тянуть себя вперед. Я думаю, что его можно с гораздо большим эффектом применить в воде для весьма полезных целей. Возможно, его можно использовать и для воздушного шара».

[10] «Воздухоплавание», Гастон Тиссандье.

[11] Движущая сила равна произведению скорости и сопротивления. Но в предполагаемом случае скорость удваивается, а сопротивление увеличивается вчетверо; следовательно, требуемая мощность возрастает в восемь раз.

[12] Сантос-Дюмон, «Мои дирижабли».

[13] м3 означает кубические метры. Один кубический метр равен 35,3166 кубических футов.

[14] Ангар, стоянка или гараж для дирижабля.

[15] Аэронат, дирижабль легче воздуха.

[16] Херн, «Дирижабли в мирное и военное время».

[17] «Через море на дирижабле», МакМечен и Динстбах, «Сенчури», май 1910 г.

[18] Математический аргумент против этого устройства представлен в Приложении I.

[19] Мореплаватели часто сообщают, что альбатрос «резвится в бурю» на неподвижных крыльях; но можно усомниться, может ли какая-либо птица двигаться против самых сильных ветров.

[20] «Дрейф» и «подъем» — это составляющие давления ветра на поверхность, соответственно, в направлении полета и под прямым углом к нему.

[21] Тандемный моноплан, или две подъемные плоскости, расположенные тандемом, был изобретен Д. С. Брауном и представлен Аэронавтическому обществу Великобритании в 1873 году.

[22] Эта модель бензинового аэроплана ранее многократно испытывалась в частном порядке, как с одноповерхностными крыльями, так и с наложенными друг на друга поверхностями.

[23] Аббе, «Вертолеты для аэронавигационных исследований», «Аэронавтика», февраль 1909 г.

[24] «Империя воздуха».

[25] «Прогресс в летательных машинах», Шаню.

[26] Воздух поднимается при повышении температуры, следовательно, при увеличении объемного вытеснения, что заставляет ветер в целом иметь слегка восходящую тенденцию.

[27] «Аэронавигационный ежегодник», 1897 г.

[28] Элла Тидсвелл, «Аэронавигационный журнал», июль 1909 г.

[29] У. Дж. С. Локьер, «Нейчур», 12 августа 1897 г.

[30] Уэнхем использовал наложенные плоскости, Стрингфеллоу — наложенные плоскости, скрепленные вертикальными стержнями и диагональными проволоками, Филлипс, Лилиенталь и Харгрейв — наложенные арочные поверхности.

[31] См. «Аэронавигационный ежегодник», 1896 г.

[32] «Воздушная война», Херн, стр. 77.

[33] Опубликовано «Американским инженерно-железнодорожным журналом».

[34] Этот вид автоматической устойчивости можно назвать врожденной устойчивостью.

[35] Модели, воплощающие вышеуказанные устройства, были изготовлены и испытаны автором несколькими годами ранее; но помимо них очевидно, что аэроплан Филлипса и другие типы могут эффективно управляться в полете с помощью вышепредложенной системы трех моментов.

[36] Эта идея была позже реализована в бензиновом биплане Лэнгли.

[37] Средство балансировки, предложенное здесь курсивом, было заявлено несколько лет спустя в патентной заявке г-на Хьюго Маттуллата, в которой изобретателю помогал настоящий автор.

[38] Почти эквивалентная вертикальная поверхность использовалась в большом «аэродроме» д-ра Лэнгли. Это был руль-флюгер, расположенный значительно ниже и позади центроида, который должен был использоваться при прохождении поворотов. Давление на этот руль наклоняло аэроплан к центру кривизны пути и поворачивало его вокруг вертикальной оси, но действовало бы совместно с центробежной силой. Если бы он был расположен выше и впереди, он давал бы желаемые моменты, но противодействовал бы центробежной силе.

[39] Он умер от апоплексии 31 января 1902 года.

[40] Первые полеты должны были совершаться с воды.

[41] Можно показать, что угол полета, требующий наименьшей движущей силы, — это тот, при котором сопротивление крыла, или дрейф, составляет три четверти от общего сопротивления движению.

[42] «Атмосферное сопротивление на ровных поверхностях», А. Ф. Зам, Философское общество Вашингтона.

[43] Термин «аэродром» в настоящее время обычно применяется к авиационному полю.

[44] 25 августа 1909 года Луи Польан на авиационных состязаниях в Реймсе пролетел 82 мили за 2 часа 43 минуты 24 секунды, сохраняя боковую устойчивость без помощи механизма гоширования крыльев и в турбулентной атмосфере.

[45] «Воздушное передвижение», А. Г. Белл, Вашингтонская академия наук, 4 марта 1907 г.

[46] Братья Райт в 1910 году приняли задний горизонтальный и вертикальный руль, вернувшись таким образом к конструкции своих предшественников.

[47] 18 июля 1905 года.

[48] Эти планирующие полеты были оставлены как слишком опасные и окольные в пользу прямых пробных полетов с мотором.

[49] Падающие грузы, тянущие шнур, который ускоряет аэроплан при старте.

[50] «Современное состояние военной аэронавтики», Журнал Американского общества американских инженеров, декабрь 1908 г.

[51] 18 сентября 1906 года Монтгомери получил патент США на аэроплан с изогнутыми крыльями и управлением тремя рулями, в то время как братья Райт 22 мая 1906 года получили патент на аэроплан с нормально плоскими крыльями и управлением тремя рулями.

[52] Отважный авиатор отделался без единой царапины, но его пропеллер и шасси были слегка повреждены.

[53] Это был официальный рекорд, но Брукинс летал на высоту 4939 футов в Индианаполисе 17 июня.

[54] Этот рекорд был установлен с помощью некалиброванного барографа и поэтому был неофициальным и не принят в качестве мирового рекорда.

[55] Настоящий автор в своей статье, процитированной на стр. 229, указал на уравновешивающее и стабилизирующее качество торсионно-эластичных крыльев, а несколькими годами ранее доказал это с помощью планирующих моделей, имеющих несущие поверхности с гибкими задними кромками.

[56] Весь водяной пар в атмосфере нашей широты летом эквивалентен примерно одному дюйму осадков.

[57] Вычислено У. Дж. Хамфрисом для «Описательной метеорологии» Мура.

[58] Феррел, «Популярный трактат о ветрах».

[59] Солнечная радиация, получаемая землей.

[60] У. Дж. Хамфрис, «Астрофизический журнал», январь 1909 г.

[61] Изобара — это линия пересечения изобарической поверхности с поверхностью уровня воды на любой высоте.

[62] «Популярный трактат о ветрах».

[63] «Покорение воздуха».

[64] С помощью этого течения Джон Уайз в 1870 году и Уолтер Уэллман в 1910 году предлагали совершить путешествие через Атлантику; Уайз — на свободном воздушном шаре, Уэллман — на моторном воздушном шаре с тормозным тросом. См. стр. 74, 75.

[65] Сообщается, что однажды в течение августа количество осадков составило тридцать два фута; и считается, что годовое количество осадков превышает пятьдесят футов.

[66] «Глаз» наиболее заметен в море, где циклоны более симметричны, и особенно в низких широтах, где они более концентрированы.

[67] Разрушительный шторм, посетивший Галвестон в 1900 году, является хорошо известным примером.

[68] «Вклад в метеорологию».

[69] Д-р В. Дауберк, «Метеорологический журнал», апрель 1866 г.

[70] «Метеорология» Мура, стр. 164.

[71] Фон Безольд, о «Термодинамике атмосферы».

[72] Шаню, «Аэронавигационный ежегодник», 1897 г., стр. 101.

[73] «Нейчур», 5 апреля 1883 г.

[74] «Полет птиц».

[75] «Внутренняя работа ветра».

[76] «Инженерные новости», 13 декабря 1890 г.

[77] «Метеорологический журнал», ноябрь 1891 г.

[78] Об «Атмосферных движениях» (перевод Аббе).

[79] Из «Сайентифик Американ», 13 марта 1909 г., с разрешения Munn & Co.

[80] Более полное описание этого прекрасного дирижабля см. в статье Г. Пельтье в «Л’Аэрофиль», 1 декабря 1910 г.

[81] Это описание и последующее взяты из «Современного состояния военной аэронавтики» майора Г. О. Сквайера.

[82] Из «Навигации в воздухе», с разрешения Doubleday, Page & Co.

[83] Из «Сайентифик Американ» от 4 марта 1911 г., с разрешения Munn & Co.

Примечания транскрибатора:

Избыточный титульный лист был удален.

Пустые страницы были удалены.

Молчаливо исправлены опечатки.