Цей матеріал редакція планувала розмістити в газеті торік, адже саме в 2023-му виповнилося 240 років від дня першого польоту повітряної кулі братів Монгольф'є. Однак через низку об'єктивних причин опублікувати цю статтю нам не вдалося, тож робимо це тепер. Принагідно зауважимо, що історія повітроплавання є надзвичайно цікавою, надто для політехніків. І, до того ж, довгою, бо саме з того польоту і розпочався її відлік. Тож автор розповідає не лише про нього, але й про подальші кроки в блакитний простір ентузіастів повітроплавання. Не загубився серед них і київський політехнік Федір Андерс…
Початок повітряної ери
Реальний відлік історії повітряної ери слід розпочинати з 5 червня 1783 року, коли у французькому містечку Анноне Жак-Етьєн і Жозеф-Мішель Монгольф'є підняли в повітря зроблену з полотна кулю об'ємом 600 м3. Наповнений гарячим повітрям аеростат здійнявся на висоту 500 м і протримався в небі 10 хвилин, подолавши при цьому 2 км.
Наступним кроком стала знаменна подія у Версалі, що відбулася 19 вересня 1783 року в присутності королівського подружжя – Людовика XVI та Марії Антуанетти. Аеростат тоді злетів у повітря з першими пасажирами у кошику – бараном, півнем і качкою. А вже 21 листопада на аеростаті, який назвали на честь його творців монгольф'єром, в повітря вперше піднялися й люди: Жан Франсуа Пілатр де Розьє і маркіз д'Арланд. Стартувавши в Булонському лісі (на околиці Парижа), куля піднялася вгору приблизно на 1 км. Перелетівши Сену і подолавши близько 9 км, за 25 хвилин повітроплавці приземлилися за міським валом.
Одночасно з братами Монгольф'є над власним проєктом працював інший піонер повітроплавання – паризький професор Жак Шарль. 27 серпня 1783 р. Шарль здійснив успішний запуск свого аеростата, виготовленого з шовку, просоченого розчином каучуку в скипидарі. Водень для кулі він отримував, піддаючи дії сірчаної кислоти залізну тирсу. Протримавшись у повітрі 45 хвилин, аеростат сильно налякав місцевих жителів і приземлився в 28 км від місця старту. За іменем винахідника апарат назвали шарльєром. Згодом професор удосконалив конструкцію свого аеростата. Він застосував мотузяну сітку, що охоплює кулю і передає на неї вагові навантаження; клапан для випуску надлишку газу на великій висоті та повітряний якір. Жак Шарль першим використав пісок як баласт, а також сконструював прилади для вимірювання висоти. Загалом конструкція була досконалішою за монгольф'єр.
Народ був у захваті від успіхів аеронавтів та палко вітав їх як національних героїв. Ще б пак! Адже віднині й навіки людина – володар повітряної стихії!
Непевні заперечення небагатьох опонентів нового транспортного засобу потопали у хорі новоявлених ентузіастів повітроплавання. Протверезіння від мрій надійшло пізніше, коли, незважаючи на видатні успіхи повітроплавання, довелося визнати, що аеростати не дуже підкоряються аеронавту. Управління можливе, але лише "вгору-вниз". А в усьому іншому повітряна куля більше підкорюється вітру, аніж аеронавту. На жаль, автори численних проєктів забули, що аеростат набуває тієї ж швидкості, що й повітряний потік, який його охоплює.
Отже, слід було зробити повітряну кулю керованою. Цю проблему розв'язав французький генерал і математик Жан-Батист Меньє. Саме він запропонував проєкт дирижабля (від dirigere, що латиною означає "керувати"). Рушійною силою його мала стати м'язова сила 80 людей, які мали обертати три повітряні гвинти. Цю ідею Меньє використав інший винахідник – Анрі Жиффар, який, проте, людей у своєму проєкті замінив на паровий двигун.
Дирижаблі Анрі Жіффара
20 серпня 1851 р. Жіффар подав заявку на патент на застосування парового двигуна для аеронавтики (патент № 12226). З того часу думка про створення керованого аеростата вже не полишала його. До середини XIX століття парова машина була вже досить досконалим двигуном, тому Жіффар саме її вирішив встановити на своєму дирижаблі. Проте, звичайна парова машина для цього не годилася. Треба було сконструювати і побудувати машину спеціальну, дуже легку. За рік наполегливої праці йому вдалось створити парову машину масою 45 кг за потужності у 2,2 кВт. Для того часу це було рекордним досягненням. Машина отримувала пару з котла полегшеної конструкції.
Оболонка дирижабля Жіффара за формою нагадувала гостру сигару довжиною 44 метри і діаметром 12 метрів та об'ємом 2500 м3. Маса двигуна не перевищувала 50 кг, а разом з котлом – 150 кг.
На оболонку була накинута сітка. Знизу до неї прикріплювався дерев'яний брус, а до нього – невелика платформа, на якій розміщувалися котел, парова машина і запас вугілля. Перед котлом було влаштовано обмежене легкими поручнями місце повітроплавця. Приводити в рух дирижабль мав повітряний гвинт – трилопатевий пропелер діаметром майже 3,5 м. Для надання апарату стійкості і керованості у конструкції було передбачене особливе кермо-вітрило на кормі оболонки. Жіффар мав наповнити свій аеростат не гарячим повітрям, а воднем – газом, легшим за повітря.
На своєму дирижаблі Жіффар здійнявся в повітря з паризького іподрому 24 вересня 1852 року. Пропелер досяг частоти обертання у 120 обертів на хвилину – на більше не вистачало потужності двигуна. Глядачі побачили, що дирижабль з волі пілота може летіти у будь-якому напрямку.
Згодом був другий дирижабль (об'єм 3200 м3) з більшими геометричними розмірами (довжиною 70 м та поперечним розміром 10 м) і потужнішим двигуном. Під час роботи над новим двигуном Анрі Жіффар винайшов паровий інжектор (інжектор Жіффара), на який отримав патент (у подальшому цей інжектор набув значного поширення у промисловості). Тоді Жіффар почав будувати великі дирижаблі, розраховані на підняття значної кількості людей. В 1867 році для Всесвітньої виставки у Парижі він виготовив дирижабль об'ємом 5000 м3, у 1869 році у Лондоні представив аеростат об'ємом 12000 м3 для підняття 30 осіб на висоту до 600 м. А в 1878 році на новій Паризькій виставці запропонував аеростат з об'ємом у 25000 м3. Апарат піднімав у гондолі 40 пасажирів на висоту 500 м. За 2,5 місяці роботи виставки в небо на ньому піднялися 40 тисяч відвідувачів. Цей рекорд вантажопідйомності аеростата залишався неперевершеним аж до появи дирижаблів Фердинанда фон Цеппеліна, у 1914-му.
Та Жіффар мріяв про майбутнє і виношував мрію збудувати справді велетенський дирижабль. Отож на початку 1880-х він узявся до розробки проєкту дирижабля об'ємом 220000 м3 при довжині 600 м. Однак не збулося. Жіффар у квітні 1882 року помер. Усі свої статки він заповів різним науковим товариствам, а значну частину – біднякам Парижа.
Проте проєкти Жіффара не були даремними. Його досвід врахували інші винахідники: повітроплавання як пристрасть до польотів поволі захоплювала в Європі людей різних верств.
Мрії та розробки графа фон Цеппеліна
Одним з ентузіастів повітроплавання став і німецький граф Фердинанд фон Цеппелін. Він "захворів" ним у США під час громадянської війни. Для цього йому вистачило лише одного польоту над долиною Міссурі. Подія ця не просто змінила життя самого графа, але й суттєво вплинула на історію повітроплавання.
Під час перебування в США фон Цеппелін постійно переймається цією темою: готує проєкти повітроплавальних апаратів, переконує своє військове керівництво в перспективності використання повітроплавання у військових справах, мріє й експериментує з матеріалами та двигунами. Фахівці досить холодно сприймають його вигадки, а військові колеги навіть глузують з його фантазій. Але сам граф не полишає своїх мрій.
Нарешті його військова служба позаду: він вже генерал-лейтенант. Пенсія й прибутки з родових маєтків мають забезпечити йому ситне й спокійне життя.
Але це не для нього. Він нарешті відчув, що має можливість згадати про свої мрії – аеронавтику та повітроплавальні апарати.
Плани його сягали далеко за межі рідного фатерлянду – аж до Африки та навіть незвіданих просторів Арктики. А знайомство із засновником всесвітнього поштового союзу фон Штефаном переконало його у тому, що у світі є величезний попит на обслуговування поштово-пасажирських трас, зокрема, на перевезення пошти у наддалекі куточки нашої планети. Це мало б комерційно виправдати його повітроплавальні проєкти.
Тим часом, на початку ХХ століття повітроплаванням у світі захопилося чимало людей. Серед них бразилець Альберто Сантос-Дюмон, який вважав себе першим "повітряним спортсменом". Політ бразильця 19 жовтня 1901 року на дирижаблі власної конструкції навколо Ейфелевої вежі приніс йому 100 тисяч франків призового фонду та всесвітню славу.
У самій Німеччині працював й інший фанатик повітроплавання – угорець Девід Шварц, який проєктував суцільнометалеві дирижаблі. Після його смерті фон Цеппелін придбав патенти покійного у його вдови. Невдовзі до команди фон Цеппеліна приєднався відомий німецький журналіст Хуго Еккенер, який сприяв розквіту справи.
Як це зазвичай буває, спочатку графа переслідували невдачі. Перші два його дирижаблі постійно зазнавали аварій. До того ж, конструкторові елементарно бракувало коштів. Але на третьому апараті, коли маєтки 68-річного генерала були закладено і перед ним замаячила перспектива жебрацтва, сталося справжнє диво. Його модель дирижабля сподобалася військовому відомству: військові спочатку придбали один дирижабль, а згодом замовили ще три. Дирижабль LZ-127 Graf Zeppelin підкорив увесь світ. У 1909-му замовлень було так багато, що довелося заснувати компанію Luftschiffbau-Zeppelin Gmbx, яка швидко стала законодавицею мод у всьому світі, а трохи згодом – і компанію DELAG, яка зайнялась пасажирськими міжконтинентальними перевезеннями.
До початку Першої світової війни "цеппеліни" вже здійснили 1588 польотів, перевезли більше 34 тисяч пасажирів та чимало вантажів, у тому числі й пошту.
А протягом Першої світової війни в концерні Цеппеліна було збудовано понад 100 дирижаблів. Журналіст Еккенер став інструктором пілотів.
На відміну від перших аеропланів дирижаблі були спроможними підіймати у повітря величезні вантажі бомб і скидати їх на супротивника з великою точністю. Це підтвердило жорстоке руйнування Лондона та Антверпена з численними людськими жертвами внаслідок бомбардування з дирижаблів.
Граф Цеппелін помер у 1917-у. А через 20 років після нього внаслідок загибелі дирижабля "Гінденбург" скінчилася й золота доба дирижаблебудування.
Тим часом, у Києві…
Серед тих, хто стояв біля витоків повітроплавання, згадаймо і нашого співвітчизника киянина Федора Андерса.
У Києві осередком розвитку повітроплавання було Київське товариство повітроплавання, засноване 1909 року, до складу якого входили представники різних верств населення. Товариство проводило повітроплавні виставки, на яких демонструвало літальні апарати, сконструйовані його членами, технічну літературу, влаштовувало благодійні вечори ("аеробали"), організовувало польоти та навчання пілотів.
Одним із найпалкіших ентузіастів повітроплавання у Києві був технічний працівник Київського політехнічного інституту Федір Фердинандович Андерс, людина надзвичайної долі і виняткового таланту. Він став першим у Російській імперії розробником дирижабля м'якої конструкції. Не маючи вищої освіти, Федір Андерс спромігся підготувати технічну документацію для конструювання повітроплавних апаратів власної конструкції.
… У січні 1911-го у приміщенні Київської публічної бібліотеки (нині – Національної бібліотеки України імені Ярослава Мудрого) пройшов благодійний "аеробал". Крім експозиції технічних досягнень Товариства повітроплавання, на ньому було представлено і розробку Андерса.
Частково на кошти від благодійних внесків, частково на власні заощадження Федір Андерс збудував дирижабль, основним елементом якого був веретеноподібний балон із спеціальної тканини, наповнений воднем. До нього мотузковими стропами кріпилася гондола, де містилися прилади управління, силовий агрегат, запас палива, пілот та пасажири або вантаж. Назвав конструктор свій апарат іменем рідного міста – "Київ".
Восени 1911 року він разом із сином та механіком вперше здійнялися над Києвом на своєму дирижаблі. Згодом майже рік виконувалися демонстраційні польоти, що розпочиналися над садом Купецького зібрання (нині – Національна філармонія України) і Думською площею (нині Майдан Незалежності). Андерс запропонував влаштовувати комерційні польоти з пасажирами й рекламою на борту – вперше в імперії. Загалом його дирижабль виконав приблизно 160 польотів…
Дирижаблі сьогодні і завтра
Літальні апарати, легші за повітря, використовуються і сьогодні. Понад те, 1993 року відродилася і легендарна компанія "Luftschiffbau-Zeppelin Gmbx" – тепер вона зветься "Zeppelin Luftschifftechnik". Найдосконалішим її продуктом є пасажирський дирижабль "Цеппелін-NT", який експлуатується в кількох країнах. На початку ХХІ століття були розроблені й випробувані прототипи військових дирижаблів для спостереження і розвідки. Перспективними вважаються гібридні дирижаблі для перевезення великогабаритних вантажів. Існує маса різноманітних конструкцій дистанційно-пілотованих міні-дирижаблів та автономних дирижаблів-роботів для різних цілей тощо. Отож історія дирижаблів не закінчується…