ПО СУШЕ, ВОДЕ И ВОЗДУХУ (ПУТИ СООБЩЕНИЯ)
ТВОРЦЫ ПЕРВЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ
В 1565 году при царе Иване IV «смерд Никита боярского сына Лопатова холоп» построил крылья и совершил на них полёт с вышки царского дворца в Александровской слободе. К сожалению, история не сохранила точного описания этих крыльев. По отрывочным данным, которыми располагают историки, можно предполагать, что крылья имели некоторое сходство с планером.
В 1729 году кузнец Чёрная Гроза из села Ключи смастерил из проволоки и ястребиных перьев крылья. Прикрепив их к себе, он прыгнул с вершины дерева и успешно спланировал на крышу церкви.
Эти примеры говорят о том, что ещё несколько веков назад русские «умельцы» пытались не без успеха покорить воздушную стихию.
В России был осуществлён и первый полёт на воздушном шаре, или аэростате. В 1731 году подьячий рязанского воеводы Крякутной смастерил огромный мешок, наполнил его горячим дымом и взлетел в воздух выше деревьев.
Первые воздушные шары наполнялись тёплым воздухом. Они могли летать только до тех пор, пока воздух в шаре не остынет. В дальнейшем воздухоплавательные аппараты стали наполнять лёгким газом — водородом.
Почему же аэростат парит в воздухе? Как возникает его подъёмная сила?
Парение воздушного шара объяснить нетрудно. Вспомните закон Архимеда. На всякое тело, погружённое в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной им жидкости. В справедливости этого закона можно убедиться, наблюдая, как всплывает на поверхность пробковый шарик, опущенный под воду. Шарик выбрасывается силой, действующей снизу вверх и возникающей за счёт того, что шарик весит меньше, чем вытесненная им вода.
Наоборот, если мы бросим в воду камень, он потонет. Почему? Потому что вес самого камня больше, чем вес вытесненной им воды.
Закон Архимеда справедлив и для воздушной среды, где все предметы также вытесняют некоторый объём воздуха и испытывают со стороны его подъёмную силу. И если какое-нибудь тело легче, чем вытесненный им объём воздуха, оно будет всплывать в атмосфере. Таким телом и является шар, заполненный каким-либо лёгким газом, например водородом.
По мере подъёма вверх, плотность атмосферы, а значит и вес вытесняемого шаром воздуха, становится меньше, и поэтому на какой-то высоте вес аэростата и вытесняемого им воздуха сравняются и подъём шара Прекратится.
Шары, наполненные газом, оказались непригодными для регулярных сообщений, так как они были неуправляемы.
Воздушные шары передвигаются в атмосфере вместе с движущимися воздушными массами, т. е. по ветру. Поэтому люди стремились создать управляемый «воздушный корабль».
В первой половине XIX века интересный проект такого корабля разработал русский военный моряк Н. М. Соков - нин. Он подробно изучил, как летают птицы, и правильно оценил значение парения для полёта. «Воздушный корабль» Соковнина являлся дирижаблем, т. е. управляемым воздухоплавательным аппаратом жёсткого типа с металлической оболочкой. В нём были продольные и поперечные отсеки, изолированные друг от друга. Внутри каждого отсека помещались баллоны для газа, сделанные из легчайшей непроницаемой ткани.
«Воздушный корабль» должен был приводиться в движение реактивным двигателем [43]), работающим на сжатом воздухе, и поднимать груз около двух тонн. В качестве подъёмной силы воздушного корабля был выбран аммиак — негорючий газ, на 40 процентов легче воздуха (его удельный вес 0,6).
Одновременно с Соковниным над разрешением проблемы воздухоплавания плодотворно работали и другие русские учёные: Третесский, Архангельский, Черносвитов, Константинов.
Горячее участие в разработке вопросов, связанных с воздухоплаванием, принимал великий русский учёный Д. И. Менделеев.
В 1875 году он разработал проект управляемого аэростата и аэростата с наглухо закрытой кабиной для полётов в стратосферу [44]) —так называемого стратостата.
К этому же периоду времени относится проект крылатого аэростата «Россия», предложенного О. С. Костови - чем. Аэростат имел сигарообразную форму и машущие крылья. Костович создал также первый дирижабль, приводимый в движение двигателем внутреннего сгорания. Однако предложение талантливого изобретателя так и осталось неосуществлённым.
Никакой помощи от царского правительства не встретил и К. Э. Циолковский, знаменитый деятель науки, предложивший замечательный проект цельнометаллического дирижабля и заложившего основы реактивной техники наших дней.
Успешно работали русские изобретатели и над созданием аппарата тяжелее воздуха. Пионером в этой области был М. В. Ломоносов. В 1754 году он изобрёл «аэродромную машину» — аппарат, предназначенный для подъёма приборов в верхние слои атмосферы.
Творцом первого в мире самолёта был русский моряк А. Ф. Можайский. В 1872 году он построил и испытал двухмоторный аэроплан с паровым двигателем, который имел все основные части современного самолёта.
К этому же периоду времени относятся работы К. Э. Циолковского по проектированию ракет. Эти работы открыли новую эпоху в авиации.
Огромную роль в развитии авиации сыграли труды выдающегося русского учёного Н. Е. Жуковского. Они легли в основу расчёта всех типов летательных аппаратов тяжелее воздуха и способствовали быстрому совершенствованию самолёта.
Россия явилась и родиной вертолётов — летательных аппаратов тяжелее воздуха, способных подниматься вверх и висеть неподвижно над землёй.
Первый вертолёт построил в 1912 году инженер Б. Н. Юрьев, ныне известный советский учёный, академик. Теперь по схеме Юрьева строят вертолёты во всём мире.