* * *

Во времена, когда начиналось освоение воздушного пространства аэростатами, управление полетом представлялось делом не сложным. Чаще всего предлагали использовать паруса и весла, по аналогии с судами на воде. Однако довольно скоро выяснилось, что паруса на воздушном шаре не работают. Двигателя, достаточно легкого и мощного тогда не существовало, поэтому изобретатели сосредоточили свои усилия на использовании для управлении аэростатом мышечной силы человека.

Братья Монгольфье израсходовали 40 000 франков на исследования и опыты, но решения не нашли и высказали мысль, что проще искать на различных высотах подходящий ветер , чем бороться с ветром неподходящего направления.

Однако иного мнения придерживался Франсуа Бланшар. Еще до полета Монгольфье, в 1781 построил легкие машущие крылья, приводимые в движение ногами и руками летчика. Легкий корпус в виде лодочки под крыльями должен был вмещать человека и передачу к крыльям. Испытывая этот аппарат подвешенным на веревке, перекинутой через блок, изобретатель поднимался на высоту крыши многоэтажного дома при противовесе всего около 10 кг. Другими словами, ему не хватало лишь 10 кг подъемной силы для свободного висения в воздухе. Однако после публикации результатов был получен отзыв академика Лаланда, что «доказана полнейшая невозможность для человека подниматься или даже держаться в воздухе; добиться этого с помощью машущих крыльев так же невозможно, как и при желании использовать пустотные тела»

Случай при подъеме Бланшара в 1784 г

Хотя первое путешествие на воздушном шаре с крыльчатыми веслами окончилось неудачно, Бланшар не оставлял своих опытов. Он пробовал работать крыльями, когда аэростат находился в различных положениях — и при горизонтальном движении, и при подъемах и спусках, когда шар не был уравновешен статически. Но испытателю удалось добиться лишь очень незначительного уклонения шара от направления ветра при снижении или подъемах, когда крылья ставились, примерно, под углом 45° к горизонту.

Когда Бланшар совершал полет через Ламанш, он взял с собой крылья. Однако они оказались пригодны только для того, чтобы выбросить их в море в качестве балласта.

Испытание аэростата с крыльчатыми веслами по проекту Дижонской академии (1784 г.).

После опытов Бланшара весла и руль сделались предметом более обстоятельных испытаний. Этим занялась Дижонская академия наук (Франция) при ближайшем участии физика Гитон де Морво. Для опыта был построен шарльер, к экваториальному поясу которого прикрепили деревянный обруч. На обруче были установлены три подвижных прямоугольных поверхности: две из них делали машущие движения, подобно птичьим крыльям, а третья отклонялась влево и вправо, подобно рулю. Приводить в движение эту систему надо было из гондолы вручную, с помощью веревок. Два крыльчатых весла были прилажены еще особо в самой гондоле, как и у Бланшара.

В 1784 году дижонский аэростат два раза безуспешно испытывался в воздухе. Как ни старались испытатели уверить себя, что работа их приспособлений давала нужный эффект, но в действительности крылья помогали только при полнейшем безветрии; всякий же, даже самый слабый ветерок представлял собой такую силу, с которой аэростат не справлялся. Ввиду явной безнадежности одолеть ветер опыты были прекращены.

Проект управляемого аэростата военного инженера Мёнье (1784 г.).

Впервые серьезно разработал вопрос об управлении аэростатом французский военный инженер Мёнье. В 1783 году он представил в Парижскую академию наук доклад «О равновесии аэростатических машин», а затем разработал проекты двух управляемых аэростатов: одного объемом 80 000 м3, а другого — 9000 м3.

Главная заслуга Мёнье — установление основных принципов устройств управляемых аэростатов. Вот эти принципы:

1) применение для тяги вращающихся пропеллеров, а не крыльев ;

2) удлиненная форма оболочки, для уменьшения сопротивления в полете;

3) принятие мер для обеспечения неизменяемости вида и формы оболочки. Для выполнения последнего требования Мёнье предложил помещать внутри оболочки мешок (баллонет) для хранения газа. При расширении газ не вытекал наружу, а выдавливал воздух. Мёнье не мог решить вопроса об источнике энергии для тяги. Нигде в транспорте двигатели тогда еще не применялись, и Мёнье считал, что до появления нужных двигателей аэростат будет путешествовать с попутными ветрами. Выискивать же эти ветры можно при передвижении с помощью пропеллеров, вращаемых экипажем вручную.

Испытание «управляемого аэростата» братьев Робер в парижском предместье Сен-Клу 15 июля 1784 г.

Однако идея винтов не сразу овладела массами. Аэростат братья Робер был оборудована крыльчатыми веслами и рулем. Первое испытание, в котором участвовало четыре человека, превратилось, однако, в приключение, длившееся всего 18 мин. Аэростат попал в бурю, его сильно завертело, и весь экипаж занят был тем, чтобы поскорее вернуться на землю. При этом все двигательные приспособления были выброшены за борт, как совершенно бесполезные.Братья Робер повторили испытание еще раз осенью того же 1784 года. Этот полет, длившийся около семи часов, был более удачным. При тихой погоде воздухоплаватели, работая вручную новым крыльчатым приспособлением, добились уклонения от направления ветра на 22°. Все же такие опыты больше не возобновлялись.

«Жавельский аэростат» с пропеллерной тягой. Его испытания не дали, однако, лучших результатов, чем опыты с крыльчатыми веслами.

Шаг вперед был сделан лишь в конструкции двигательных органов: крыльчатые весла стали сменяться различными «мельничными колесами», т. е. пропеллерами. Таков, например, французский аэростат, именуемый по месту постройки «жавельским». Его конструкторы сначала длительно испытывали разные гребные винты в воде и только после этого установили на сферическом аэростате два четырехлопастных пропеллера, которые вращались по прежнему вручную. Но результаты их испытаний были не лучше, чем у братьев Робер. Француз Тетю-Брисси пытался применить многолопастные колеса, но он так же потерпел неудачу, как и другие.

Управляемый аэростат по проекту Леппиха (1812 г.). В другом варианте крыльчатые органы для тяги были перенесены вниз, в гондолу.

В 1812 году в подмосковном селении Воронцове, в страшной тайне, немецкий механик Леппих строил свой управляемый аэростат. Предполагалось, что он будет мщным оружием против Наполеона. Каждый корабль должен был поднимать по 50 человек и по 5,5 тонны груза, например, пороха в ящиках. Предполагалось, в случае успеха, построить триста таких аппаратов. 15 тысяч гребцов и 1650 тонн пороха на голову наполеоновской армии за один рейд...

В августе 1812 г.н аполеоновская армия заняла Смоленск и двигалась к Москве. Видя невозможность закончить постройку грандиозного корабля, Леппих стал спешно готовить воздушный шар на 5 человек, с тем чтобы испытать на нем действие крыльев. Но и этот опыт у него не удался. Вместо обещанных десяти часов, наполнение баллона газом длилось трое суток, а поднять он смог всего лишь двух человек. Крылья же при испытании действовали ничтожно слабо, причем примененные в них рессоры ломались. Испытание делалось в день Бородинского сражения, 26 августа. Уже за четыре дня до того, в ожидании опыта, Растопчин открыл тайну и известил о близком конце постройки большого воздушного корабля на 50 человек. Когда обнаружилось, что из работ Леппиха ничего не выходит, обескураженный неуспехом и опасавшийся царской немилости Растопчин в донесении Александру I клеймил Леппиха «сумасшедшим шарлатаном»... На опыты Леппиха было потрачено 200 тыс. рублей.

Крыльчатый снаряд Дегена (1808–1812 гг.) (расположение аппарата над военным лагерем свидетельствует о целях, которые преследовал изобретатель)

Пытались создать чуда-оружие и по другую строну линии фронта. Венский часовой мастер Яков Деген строил и испытывал легкие парашютообразные крылья, расчаленные на стойках сверху и снизу растяжками. Крылья Дегена ходили только вертикально вверх и вниз. Помещаясь на раме в вертикальном положении, испытатель работал крыльями с помощью горизонтальной штанги. конструкции крыльев Деген применил лепестки-клапаны, которые оставались закрытыми при ходе крыльев вниз и открывались при ходе вверх. Крылья Дегена были очень тонко и изящно сделаны из легких камышинок, к которым шелковинками привязывались маленькие откидывающиеся вниз лепестки (клапаны), воспроизводившие как бы перья птицы. Имея несколько тысяч лепестков, каждое крыло весило всего лишь 2,5 кг при длине около 3,5 м и ширине около 3 м. Вся же машина вместе с рамой весила только 14 кг. Постепенно Деген добился в своих испытаниях того, что мог подниматься на машине, подвешенной на веревке через блок, при противовесе на другом конце веревки не многим больше половины веса пилота с машиной. Такие опыты он проделывал в Bene публично в 1805 г. Чтобы сделать свой успех еще более наглядным, он придумал заменить противовес с блоками небольшим аэростатом с подъемной силой, равной весу противовеса. Такое маневрирование не требовало расхода балласта или газа и позволяло найти благоприятный ветер.

Особенно удачным было публичное испытание 12 ноября 1808 г., когда Дегену удалось при тихой погоде оторваться от земли и несколько минут маневрировать в воздухе, то поднимась, то опускаясь. После этого газеты подняли шум, широко оповещая о блестящих результатах опытов Дегена. Изобретатель получил даже денежную награду от правительства. Однако на том его успехи и закончились. В 1812 г. он пытался демонстрировать свою машину в Париже. Говорили, что эта попытка была связана с некоторыми планами Наполеона использовать «самоходные» воздушные шары против Англии. Но здесь Деген потерпел полный провал, так как два испытания его закончились неудачей. Как писали французские газеты, не Деген двигался на своих крыльях под баллоном против ветра, а ветер гнал его, куда хотел. Третья попытка оказалась столь же безуспешной.

Поскольку с людьми-гребцами получалось неудачно, была попытка использовать в качестве гребцов лошадей, как в проекте самоходного аэростата французского физика Жене (1825 г.). Работой двух лошадей (на топчане) должны были приводиться в действие воздушные колеса для получения тяги.

Самый оригинальный проект гребного дирижабля предложил французский изобретателем Ласси. Аэростат должен быть построен в виде металлического цилиндра длиной 320 м и диаметром 32 м (объем — около 250 000 м3). По его цилиндрической поверхности должны идти четыре широкие винтовые полосы; каждая из них делает вокруг корпуса полтора витка. Таким образом весь аэростат представляет собой громаднейший воздушный винт. Для вращения его внутри корпуса, по оси, проложен сквозной тоннель диаметром более чем в два человеческих роста. В тоннеле должны стоять 640 рабочих, которые будут ногами приводить во вращение весь корабль вместе с винтовыми полосами. Другими словами, рабочие должны бегать в тоннеле подобно белке в колесе. Ласси рассчитывал, что при вращении корпуса на 11/2 оборота корабль будет продвигаться вперед на расстояние, равное (теоретически) его длине, т. е. на 320 м. Смета предприятия была очень короткая, но выразительная. Пятьсот пассажиров платят в день по 100 франков каждый, а рабочие получают в день но 10 франков (очень щедро для того времени). Разница — около 15 миллионов в год — идет в карман предпринимателя. Желающих финансировать проект не нашлось.

Дирижабль Дюпюи де Лома.

В 1871 для связи с осажденными немцами Парижем Дюпюи де Лом спроектировал гребной винтовой дирижабль. Громадный двухлопастный винт диаметром 9 м был установлен на корме длинной плетеной гондолы. Его должны были вращать вручную восемь человек, со скоростью от 20 до 30 оборотов в минуту. Треугольный парус сзади, как и у Жиффара, служил поворотным рулем. Испытание состоялось 2 февраля 1872 г. при ветре скоростью от 10 до 15 м/сек. На борту аэростата находились: капитаном — Дюпюи де Лом, один морской инженер и механик Габриель Ион — в качестве помощников капитана, восемь матросов на гребном винте и три человека — для прочих работ по управлению. В течение двух часов пребывания судна в воздухе производились измерения скорости хода относительно земли при работающем и при остановленном винте. Это позволило достаточно точно определять в каждом случае силу ветра и собственную скорость при различных режимах. Наибольшая замеренная скорость при 271/2 оборотах винта в минуту составляла 2,82 м/сек, т. е. 10,2 км/час. Это был самый успешный, но последний гребной дирижабль. via