С древних времен человечеством владела мечта подняться в небо. Многочисленные мифы и легенды описывали самодельные крылья, железных птиц, ковры-самолеты и прочие более или менее фантастические устройства, которые должны были донести человека до желанной голубой выси.
Увы, долгое время любые попытки воплотить эти устройства в реальность обычно заканчивались или ничем или весьма плачевно для их создателей. Были, впрочем, и исключения.
Около 400 г. до н.э. греческий математик и механик Архит Тарентский, по упоминанию Фаворина из Арелата, сконструировал аппарат под названием «Голубь», приводимый в движение "скрытым воздухом". С помощью него Архит якобы смог пролететь над землей около 200 метров. Увы, подробностей конструкции история не сохранила.
В 559 г. в Китае (Империя Северная Вей) полёт человека и вовсе произошел против его воли. После смерти императора Юань Ланга (513—532) на трон взошел его генерал Гао Хуань. А после смерти самого Гао Хуаня его сын Гао Ян решил на всякий случай казнить сына бывшего императора. Просто отрубить ему голову было слишком скучно, поэтому невезучего наследника престола привязали к огромному воздушному змею и скинули с высокой башни в столице. Неожиданно для всех, включая самого себя, наследник пролетел над городскими стенами и приземлился живым. Пришлось почти сутки его ловить и скучно рубить голову.
В 852 году арабский ученый и изобретатель Аббас ибн Фирнас сконструировал аппарат из ткани и перьев на жестком каркасе и спрыгнул с минарета Мескиты (Великой Мечети в Кордове). Конструкция затормозила падение, и ибн Фирнас почти благополучно опустился на землю, отделавшись незначительными ушибами.
Следующие 12 лет он постоянно совершенствовал свой аппарат и в 875 году повторил попытку полета, спрыгнув с небольшого холма. Дяденьке, на минутку, уже 65 стукнуло. Ему удалось поймать восходящий поток и продержаться в воздухе около 10 минут, но вот посадка закончилась плачевно — аппарат сорвался с потока и рухнул вниз. Изобретатель получил серьезные переломы и чудом остался жив. На новую попытку полета он уже не решился, но до самой смерти продолжал вносить в конструкцию аппарата новые улучшения.
Попытку полета ибн Фирнаса в 1010 году попытался повторить английский монах Эйлмер из Малмсберийского аббатства— примерно с тем же результатом.
«Он был человеком, умудрённый опытом в то время, в почтенном возрасте, но в юности он совершил рискованный исключительно смелый поступок. Он определённым образом, едва ли я знаю как, закрепил крылья к своим рукам и ногам таким образом, что приняв миф за истину, он мог бы летать подобно Дедалу, и, используя бриз, спрыгнув с крыши башни, он пролетел больше фарлонга [около 200 м]. Но не справившись с силою ветра и движением воздуха, понимая опрометчивость его поступка, он упал, сломав обе свои ноги и стал хромым после этого».
Однако парашюты и планеры могли предложить человеку только более или менее управляемое падение, а никак не полет. Постепенно т.н. «аэродинамический» способ полета начал заходить в тупик. Там он по сути и останется до появления компактных двигателей внутреннего сгорания и братьев Райт.
Зато мощнейший толчок получило «аэростатическое» направление. Принцип действия аэростата основан на законах физики, открытых еще Архимедом. В аэростате используется нагретый воздух или иной газ с плотностью, меньше чем плотность воздуха. Разница в плотности и создает подъемную силу.
Пионерами в этом направлении стали, как ни странно, снова китайцы. Все, наверное, видели китайские летающие фонарики. Плотная бумажная оболочка, к которой привязана дощечка со свечой или горючим составом. Огонь наполняет оболочку горячим воздухом, фонарик взмывает вверх и летит, пока свеча не погаснет и воздух внутри оболочки не остынет. В праздники китайцы запускают десятки тысяч таких фонариков. Так вот первые упоминания о таких микро-аэростатах в Китае встречаются еще в 3 веке до н.э. Их использовали в основном в празднично-ритуальных целях, иногда для сигнализации.
В Европе одним из первых сторонников аэростатического воздухоплавания стал португальский иезуит Бартоломею де Гусман. В 1709 году он подал королю Жуану V прошение на привилегию в изобретении воздушного корабля Passarola. В том же году он продемонстрировал бумажную модель корабля, которая после наполнения горячим воздухом успешно взмыла к потолку. Что-то напоминает, не так ли? А если вспомнить, что иезуиты в то время занимали прочные позиции в Китае, всё становится на свои места. Отец Гусман был щедро награжден королем, но дальше модели дело в итоге не продвинулось.
Наконец в 1782 г. братья Жозеф и Жак Монгольфье приступили к созданию первой действующей модели аэростата. Что интересно, они не знали об изобретениях китайцев и падре Гусмана и действовали на основе собственных наблюдений за облаками. Бумажную оболочку шара сначала пытались наполнить горячим водяным паром – бумага моментально намокала и рвалась. Затем водородом – он быстро просачивался сквозь швы. Наконец оболочку наполнили дымом от горящей соломы и шерсти – и шар наконец взлетел. 05 июня 1783 года состоялся первый официальный полет воздушного шара – пока без пассажиров. Оболочка из бумаги и ткани диаметром 11,5 метров, наполненная горячим дымом взлетела на высоту около 2000 м. и плавно приземлилась в 2 км. от места старта. Следом в полет отправились овца, утка и курица – люди тогда всерьез опасались, что земные существа могут не выжить на непривычной высоте. Опасения не оправдались и 21 ноября 1783 года в полет отправился первый аэростат с людьми на борту. Шар поднялся на высоту около 1000 метров и продержался в воздухе 25 минут, пролетев за это время 9 км.
Постепенно конструкция воздушных шаров совершенствовалась. Улучшалось качество оболочки, появился балласт, горелки для нагревания воздуха, выпускные клапаны, приборы для ориентирования в воздушных потоках. Разумеется, мимо технической новинки не могли пройти военные. Уже в 1783 году французский лейтенант Менье представляет в Академию Наук сочинение «О применении аэростата для военных целей». Но тогда идея остается всего лишь идеей. Зато в 1793 году Якобинский конвент обратился к учёным с призывом помочь Франции в борьбе с интервентами. Защита революции требовала революционных идей. Среди прочих на призыв откликнулся Гитон де Мерво. Его идея заключалась в использовании привязных воздушных шаров, наполненных водородом, для наблюдений и разведки. Реализацию проекта поручили ученому Жану Куттелю. Основная проблема, которую требовалось решить, состояла в том, что правительственная комиссия требовала, чтобы при производстве водорода для наполнения шара не применялась серная кислота. Это стратегическое сырье, используемое в производстве пороха, в военное время было на вес золота. Решение было найдено в разложении паров воды над раскаленным железом, изобретённом Лавуазье.
Сам же аэростат представлял собой шар диаметром 9 метров из ткани, покрытой газонепроницаемым лаком. Удерживать воздушный шар должны были два троса, которые крепились к гондоле. Длина тросов, а значит и максимальная высота подъёма, равнялась 500 метров, что обеспечивало дальность наблюдения порядка 25 километров. В гондоле размещались 2 наблюдателя, снабженные оптическими приборами. Связь с землей они осуществляли, сбрасывая мешочки с песком, в которые вкладывалось сообщение. Для облегчения поиска к мешочкам привязывалась яркая лента. С земли наблюдателям подавали условные знаки с помощью флагов.
02 апреля 1794 года Национальный конвент Франции принимает решение о создании первого Воздухоплавательного корпуса под руководством химика Жана Куттеля, которого незамедлительно произвели в чин капитана инженерных войск. На корпус в составе капитана, пяти офицеров и двадцати нижних чинов возлагались задачи по ведению разведки, а также сигнальной и пропагандистской службы. Боевое крещения нового рода войск произошло в мае 1794 года при осаде Мобежа. Аэростат ежедневно поднимался в воздух, корректируя огонь французской артиллерии. На третий день австрийцы попытались сбить аэростат огнем из пушек, но безуспешно. А ведь могли записать на свой счет первое применение ПВО. 22 июня корпус аэронавтов получил приказ о перебазировании к крепости Шарлеруа. Чтобы не тратить время и дефицитный водород шар попросту перетащили «на веревочке» силами рядового состава корпуса. Путь в 48 км. был преодолен за 15 часов.
Там корпус принял участие сначала в успешной осаде крепости, а после в битве при Флери. Во время битвы аэронавты постоянно вели наблюдение за перемещением австрийских войск. Битва окончилась победой французов, хотя мнения о вкладе в нее нового вида оружия сильно разнятся. Тем не менее Конвент был доволен действиями корпуса Куттеля и принял решение о расширении корпуса аэронавтов и создании новых воздушных шаров. Правда в 1799 году Наполеон, придя к власти, распустил Воздухоплавательный корпус. Ну не складывалось у него почему-то с техническими новинками.
Применение воздушных шаров для наблюдения постепенно плотно входит во все крупные армии мира. Они применялись во Вторую Итальянскую, Франко-прусскую, Гражданскую Войну в США, во время подавления «восстания боксеров» в Китае и многих других конфликтах, вплоть до Первой Мировой. В России в 1869 году создают при Военном Министерстве «Комиссию по применению аэростатов для военных целей», а в 1885 году - специальную воинскую часть «Кадр военных воздухоплавателей» под командованием поручика А.М. Кованько. Но не наблюдением единым были живы боевые воздухоплаватели. Идея бомбардировки противника с воздуха так же будоражила военные умы.
Во время Отечественной войны 1812 года некий немецкий механик Франц Леппих предложил Александру Первому проект создания аж 50 управляемых воздухоплавательных кораблей, якобы способных перевозить до 50 человек пехоты и забрасывать армию армию Наполеона бомбами и ракетами. Об этой истории мы как раз недавно писали.
Пионерами воздушной бомбардировки в итоге стали австрийцы, которые в 1849 году при осаде Венеции запустили в сторону примерно 200 небольших неуправляемых аэростатов с привязанными бомбами. Сброс должен был произойти после выгорания заранее отмеренного шнура. Причем часть шаров запускалась с австрийского военного корабля «Вулкан», так что австрийцы могут претендовать и на первое применение авианосца. Первый блин, как водится, вышел комом. Из-за изменения направления ветра почти все шары пролетели мимо города, а часть и вовсе отнесло обратно к австрийским позициям. Особого урона упавшие там бомбы не нанесли, но было обидно.
Эта и последующие попытки ясно показали, что в качестве бомбардировщиков аэростаты малоэффективны. Они были почти неуправляемы, слишком зависели от погоды и не могли поднимать слишком большой груз. Но конструкторская мысль не стояла на месте и на смену воздушным шарам вскоре придут их старшие братья – дирижабли.
Автор: Дмитрий Щуман
