Этот материал редакция планировала разместить в газете в прошлом году, ведь именно в 2023-м исполнилось 240 лет со дня первого полета воздушного шара братьев Монгольфье. Однако по ряду объективных причин опубликовать эту статью нам не удалось, так что делаем это теперь. Примечательно, что история воздухоплавания чрезвычайно интересна, особенно для политехников. И к тому же длинной, потому что именно с того полета и начался ее отсчет. Автор рассказывает не только о нем, но и о дальнейших шагах в голубое пространство энтузиастов воздухоплавания. Не потерялся среди них и киевский политехник Федор Андерс…
Начало воздушной эры
Реальный отсчет истории воздушной эры следует начинать с 5 июня 1783 года, когда во французском городке Анноне Жак-Этьен и Жозеф-Мишель Монгольфье подняли в воздух сделанный из холста шар объемом 600 м3. Наполненный горячим воздухом аэростат поднялся на высоту 500 м и продержался в небе 10 минут, преодолев при этом 2 км.
Следующим шагом стало знаменательное событие в Версале, состоявшееся 19 сентября 1783 года в присутствии королевских супругов – Людовика XVI и Марии Антуанетты. Аэростат тогда взлетел в воздух с первыми пассажирами в корзине – бараном, петухом и уткой. А уже 21 ноября на аэростате, который назвали в честь его создателей монгольфьером, в воздух впервые поднялись и люди: Жан Франсуа Пилатр де Розье и маркиз д'Арланд. Стартовав в Булонском лесу (на окраине Парижа), шар поднялся вверх примерно на 1 км. Перелетев Сену и преодолев около 9 км, через 25 минут воздухоплаватели приземлились за городским валом.
Одновременно с братьями Монгольфье над собственным проектом работал другой пионер воздухоплавания – парижский профессор Жак Шарль. 27 августа 1783 г. Шарль осуществил успешный запуск своего аэростата, изготовленного из шелка, пропитанного раствором каучука в скипидаре. Водород для шара он получал, подвергая действию серной кислоты железные опилки. Продержавшись в воздухе 45 минут, аэростат сильно испугал местных жителей и приземлился в 28 км от места старта. По имени изобретателя аппарат назвали шарльером. Впоследствии профессор усовершенствовал конструкцию своего аэростата. Он применил веревочную сетку, охватывающую шар и передающий на нее весовые нагрузки; клапан для выпуска избытка газа на большой высоте и якорь. Жак Шарль первым использовал песок в качестве балласта, а также сконструировал приборы для измерения высоты. В целом конструкция была совершеннее монгольфьера.
Народ был в восторге от успехов аэронавтов и горячо приветствовал их как национальных героев. Еще бы! Ведь отныне и навеки человек – обладатель воздушной стихии!
Неопределенные возражения немногих оппонентов нового транспортного средства утопали в хоре новоявленных энтузиастов воздухоплавания. Отрезвление от мечтаний последовало позже, когда, несмотря на выдающиеся успехи воздухоплавания, пришлось признать, что аэростаты не очень подчиняются аэронавту. Управление возможно, но только "вверх-вниз". А во всем остальном воздушный шар больше подчиняется ветру, чем аэронавту. К сожалению, авторы многочисленных проектов забыли, что аэростат приобретает ту же скорость, что и охватывающий его воздушный поток.
Следовательно, следовало сделать воздушный шар управляемым. Эту проблему разрешил французский генерал и математик Жан-Батист Менье. Именно он предложил проект дирижабля (от dirigere, что на латыни означает "управлять"). Движущей силой его должна была стать мышечная сила 80 человек, которые должны были вращать три воздушных винта. Эту идею Менье использовал другой изобретатель – Анри Жиффар, который, однако, людей в своем проекте заменил паровым двигателем.
Дирижабли Анри Жиффара
20 августа 1851 г. Жиффар подал заявку на патент на применение парового двигателя для аэронавтики (патент № 12226). С тех пор мысль о создании управляемого аэростата уже не покидала его. К середине XIX века паровая машина была уже достаточно совершенным двигателем, поэтому Жиффар именно ее решил установить на своем дирижабле. Однако обычная паровая машина для этого не годилась. Надо было сконструировать и построить специальную машину, очень легкую. За год упорного труда ему удалось создать паровую машину массой 45 кг при мощности 2,2 кВт. Для того времени это было рекордным достижением. Машина получала пар из котла облегченной конструкции.
Оболочка дирижабля Жиффара по форме напоминала острую сигару длиной 44 метра и диаметром 12 метров и объемом 2500 м3. Масса двигателя не превышала 50 кг, а вместе с котлом – 150 кг.
На оболочку была наброшена сетка. Снизу к ней прикреплялся деревянный брус, а к нему – небольшая платформа, на которой размещались котел, паровая машина и запас угля. Перед котлом было устроено ограниченное легкими перилами место воздухоплавателя. Приводить в движение дирижабль должен был воздушный винт – трехлопастный пропеллер диаметром почти 3,5 м. Для придания аппарату устойчивости и управляемости в конструкции был предусмотрен особый руль-парус на корме оболочки. Жиффар должен был наполнить свой аэростат не горячим воздухом, а водородом – газом, легче воздуха.
На своем дирижабле Жиффар поднялся в воздух из парижского ипподрома 24 сентября 1852 года. Пропеллер достиг частоты вращения в 120 оборотов в минуту – на большее не хватало мощности двигателя. Зрители увидели, что дирижабль по воле пилота может лететь в любом направлении.
Впоследствии был второй дирижабль (объем 3200 м3) с большими геометрическими размерами (длиной 70 м и поперечным размером 10 м) и более мощным двигателем. Во время работы над новым двигателем Анри Жиффар изобрел паровой инжектор (инжектор Жиффара), на который получил патент (в дальнейшем этот инжектор получил широкое распространение в промышленности). Тогда Жиффар начал строить большие дирижабли, рассчитанные на поднятие большого количества людей. В 1867 году для Всемирной выставки в Париже он изготовил дирижабль объемом 5000 м3, в 1869 году в Лондоне представил аэростат объемом 12000 м3 для поднятия 30 человек на высоту до 600 м. А в 1878 году на новой Парижской выставке предложил аэростат с объемом в 25 000 м3. Аппарат поднимал в гондоле 40 пассажиров на высоту 500 м. За 2,5 месяца работы выставки в небо поднялись 40 тысяч посетителей. Этот рекорд грузоподъемности аэростата оставался непревзойденным вплоть до появления дирижаблей Фердинанда фон Цеппелина в 1914 году.
Но Жиффар мечтал о будущем и вынашивал мечту построить поистине гигантский дирижабль. Поэтому в начале 1880-х он приступил к разработке проекта дирижабля объемом 220000 м3 при длине 600 м. Однако не сбылось. Жиффар в апреле 1882 года умер. Все свое состояние он завещал разным научным обществам, а значительную часть – беднякам Парижа.
Однако проекты Жиффара не были напрасными. Его опыт учли другие изобретатели: воздухоплавание как пристрастие к полетам постепенно захватывало в Европе людей разных слоев.
Мечты и разработки графа фон Цеппелина
Одним из энтузиастов воздухоплавания стал и немецкий граф Фердинанд фон Цеппелин. Он "заболел" им в США во время гражданской войны. Для этого ему хватило всего одного полета над долиной Миссури. Событие это не просто изменило жизнь самого графа, но и существенно повлияло на историю воздухоплавания.
Во время пребывания в США фон Цеппелин постоянно занимается этой темой: готовит проекты воздухоплавательных аппаратов, убеждает свое военное руководство в перспективности использования воздухоплавания в военных делах, мечтает и экспериментирует с материалами и двигателями. Специалисты довольно холодно воспринимают его выдумки, а военные коллеги даже смеются над его фантазиями. Но сам граф не оставляет своих мечтаний.
Наконец его военная служба позади: он уже генерал-лейтенант. Пенсия и доходы из родовых поместий должны обеспечить ему сытную и спокойную жизнь.
Но это не для него. Он наконец почувствовал, что имеет возможность вспомнить о своих мечтах – аэронавтике и воздухоплавательных аппаратах.
Планы его простирались далеко за пределы родного фатерлянда – вплоть до Африки и даже неизведанных пространств Арктики. А знакомство с основателем всемирного почтового союза фон Штефаном убедило его в том, что в мире есть огромный спрос на обслуживание почтово-пассажирских трасс, в частности, на перевозку почты в дальние уголки нашей планеты. Это должно было коммерчески оправдать его воздухоплавательные проекты.
Между тем, в начале ХХ века по воздухоплаванию в мире увлеклось немало людей. Среди них бразилец Альберто Сантос-Дюмон, считавший себя первым "воздушным спортсменом". Полет бразильца 19 октября 1901 года на дирижабле собственной конструкции вокруг Эйфелевой башни принес ему 100 тысяч франков призового фонда и всемирную славу.
В самой Германии работал и другой фанатик воздухоплавания – венгр Дэвид Шварц, проектировавший цельнометаллические дирижабли. После его смерти фон Цеппелин приобрел патенты умершего у его вдовы. Вскоре к команде фон Цеппелина присоединился известный немецкий журналист Хуго Эккенер, способствовавший расцвету дела.
Как это обычно бывает, первоначально графа преследовали неудачи. Первые два его дирижабли постоянно терпели аварии. К тому же, конструктору элементарно не хватало средств. Но на третьем аппарате, когда имения 68-летнего генерала были заложены и перед ним замаячила перспектива попрошайничества, произошло настоящее чудо. Его модель дирижабля понравилась военному ведомству: военные сначала приобрели один дирижабль, а впоследствии заказали еще три. Дирижабль LZ-127 Graf Zeppelin покорил весь мир. В 1909-м заказов было так много, что пришлось основать компанию Luftschiffbau-Zeppelin GmbH, быстро ставшую законодательницей мод во всем мире, а чуть позже – и компанию DELAG, занявшуюся пассажирскими межконтинентальными перевозками.
К началу Первой мировой войны "цеппелины" уже совершили 1588 полетов, перевезли более 34 тысяч пассажиров и немало грузов, в том числе почту.
А в течение Первой мировой войны в концерне Цеппелина было построено более 100 дирижаблей. Журналист Эккенер стал инструктором пилотов.
В отличие от первых аэропланов дирижабли были способны поднимать в воздух огромные грузы бомб и сбрасывать их на противника с большой точностью. Это подтвердило жестокое разрушение Лондона и Антверпена с многочисленными человеческими жертвами в результате бомбардировки из дирижаблей.
Граф Цеппелин умер в 1917-м. А через 20 лет после него в результате гибели дирижабля "Гинденбург" кончилась и золотая эпоха дирижаблестроения.
Между тем, в Киеве…
Среди тех, кто стоял у истоков воздухоплавания, вспомним и нашего соотечественника киевлянина Федора Андерса.
В Киеве центром развития воздухоплавания было Киевское общество воздухоплавания, основанное в 1909 году, в состав которого входили представители разных слоев населения. Общество проводило воздухоплавательные выставки, на которых демонстрировало летательные аппараты, сконструированные его членами, техническую литературу, устраивало благотворительные вечера ("аэробалы"), организовывало полеты и обучение пилотов.
Одним из самых ярых энтузиастов воздухоплавания в Киеве был технический работник Киевского политехнического института Федор Фердинандович Андерс, человек чрезвычайной судьбы и исключительного таланта. Он стал первым в русской империи разработчиком дирижабля мягенькой конструкции. Не имея высшего образования, Федор Андерс удосужился подготовить техническую документацию для конструирования воздухоплавательных аппаратов собственной конструкции.
… В январе 1911-го в помещении Киевской публичной библиотеки (ныне – Национальной библиотеки Украины имени Ярослава Мудрого) прошел благотворительный "аэробал". Кроме экспозиции технических достижений Общества воздухоплавания, на нем была представлена и разработка Андерса.
Частично на средства от благотворительных взносов, частично на собственные сбережения Федор Андерс построил дирижабль, основным элементом которого был веретенообразный баллон из специальной ткани, наполненный водородом. К нему веревочными стропами крепилась гондола, где находились приборы управления, силовой агрегат, запас топлива, пилот и пассажиры или груз. Назвал конструктор свой аппарат именем родного города – "Киев".
Осенью 1911 года он вместе с сыном и механиком впервые поднялся над Киевом на своем дирижабле. Впоследствии почти год выполнялись демонстрационные полеты, начинавшиеся над садом Купеческого собрания (ныне – Национальная филармония Украины) и Думской площадью (ныне Майдан Незалежности). Андерс предложил устраивать коммерческие полеты с пассажирами и рекламой на борту – впервые в империи. В общей сложности его дирижабль выполнил примерно 160 полетов…
Дирижабли сегодня и завтра
Летательные аппараты, легче воздуха, используются и сегодня. Более того, в 1993 году возродилась и легендарная компания "Luftschiffbau-Zeppelin GmbH" – теперь она называется "Zeppelin Luftschifftechnik". Наиболее совершенным ее продуктом является пассажирский дирижабль "Цеппелин-NT", эксплуатируемый в нескольких странах. В начале ХХ века были разработаны и испытаны прототипы военных дирижаблей для наблюдения и разведки. Перспективными считаются гибридные дирижабли для перевозки крупногабаритных грузов. Существует масса различных конструкций дистанционно-пилотируемых мини-дирижаблей и автономных дирижаблей-роботов для разных целей и т.п. Так что история дирижаблей не заканчивается…