Яр Серебров - Фронтир Индикона. Дорогами ветров. Часть III

«Крылышки» воздушным змеям, как впрочем и воздушным шарам, были подбиты выходом на сцену самолётов. Змеев подзабыли на сто лет и вновь вспомнили уже в XXI веке. Что такое воздушный змей? По сути – машина, преобразующая кинетическую энергию ветра в потенциальную энергию поднимающую полезный груз. Крыло создает препятствие потоку воздуха и отвечает за возникновение подъёмной силы. Так как воздушный змей держится за счёт набегающего на него ветра, то чтобы его поднять, он должен быть расположен под некоторым углом к потоку воздуха. При обтекании змея впереди него образуется зона воздуха с повышенным давлением, а сзади струйки воздуха не успевают смыкаться и возникает зона с пониженным давлением, заполненная вихрями. Формулы расчёта змеев не сложные. Не забываем про то, что скорость ветра возрастает с высотой. При запуске змея надо поднять его на такую высоту, где бы ветер мог поддерживать его в одной точке. Ну и главное, чтобы змей держался в воздухе, подъёмная сила должна ровняться его массе вместе с леером.

Первую модель я сделал за пару часов. Трудно что ли, собрать пару реек формирующих каркас змея и служащих для поддержки полотна в натянутом положении? Добавили лёгкие карабины для крепления леера и хвоста и, конечно, катушку. Уздечка или привязка места крепления воздушного змея с узлом не требует регулировки, если угол наклона к ветру устанавливает хвост. Хвост змея является не только украшением, но и стабилизатором. Если мы делаем уздечку с двумя узлами крепления, то необходимо регулирующее кольцо, чтобы менять угол атаки, а вот уздечка с тремя или четырьмя местами крепления требует особых регулирующих колец. Главная часть – леер должен соответствовать размеру змея, быть крепким и лёгким.

С рабочей силой проблем не было, а конструкций змеев я знал великое множество: плоские, прямоугольные, ромбовидные, роккаку, дельта, коробчатые, гораздо более устойчивые в полёте, ромбические, Поттера, со специальными открылками и мои любимые бескаркасные: всякие там птички, драконы, летающие осьминоги, рыбы и личины духов – по большей части парафойлы, воздушные змеи с замкнутым внутренним пространством и воздухозаборным отверстием, обращённым в сторону ветра. Проникая в воздухозаборник, поток воздуха создаёт внутри змея избыточное давление, которое расправляет оболочку и придаёт ей заданную форму. Змеи поднимали фейерверки, раскрашивались обычными и люминесцентными красками, подсвечивались. Туземцы были в полном восторге. Образовался небольшой кружок по самостоятельному изготовлению и раскраске змеев.

Сперва каких-то серьёзных конструкций я не планировал. Однако, когда дело дошло до устройства сигнальных башен, я вновь вспомнил про змеев. Южный берег Галаны порос высокими деревьями, северный – плато и уступы высотой сто и более метров. Все причалы у нас на южном берегу, а значит, либо делать небольшие башни на северном берегу, либо высокие на южном. Одно дело построить большой, но единственный маяк, совсем другое клепать стометровые башни десятками. На такие чудачества ни сил, ни ресурсов не хватит, а воздушный змей вот он, под руками.

Я решил спроектировать универсальную и дешёвую модель змея. Сборно-разборную, конечно, легкую в транспортировке, стабильную в управлении и способную объединяться в змейковую станцию для подъёма наблюдателей. Идею с современными бескаркасными змеями я отверг в следствии низкой стабильности их полёта и высокой вероятности сваливания при турбулентности. К тому же, коробчатый змей обладает значительно большей подъёмной силой. В качестве материала для реек использовали прессованный сэндвич из древесины молочая и амбача, пропитанный бакелитовой смолой. Коннекторы – эбонит, бронзовая катушка и леер из ткани паука. Трос из неё прочный и лёгкий, пары ниток хватит за глаза. Парус из папирусной ткани, для чего её пропитали латексом и два раза прогнали через каландры.

Змей получился интересный – гибрид моделей полковника Ульянина и Плоттера. На сборку змея требовалось не более одной минуты, а на приведение в боевую готовность станции – не более пятнадцати минут. Для подъёма наблюдателя в зависимости от силы ветра требовалось от семи до двенадцати змеев. Процесс постройки состоит всего из трех операций: изготовление каркаса, изготовление обтяжки, монтажа и крепление расчалок и уздечки. Рейки фиксировались коннекторами, а леер, тросики для наращивания змеев, боковые растяжки с балластными ящиками, которые обеспечивали устойчивое, без раскачивания, положение корзины, – карабинами.

Отличительная особенность модели – нежёсткое крепление крыльев, способствующее уменьшению площади змея при сильном порыве ветра. Змей чутко реагирует на малейшие порывы ветра. В полёте он, словно бабочка машет крыльями, меняя тем самым и величину подъёмной силы, и силу сопротивления, и устойчивость. Крылья отгибаются, растягивая резиновый амортизатор и сглаживая тем самым рывки леера. Килевые плоскости ещё больше увеличили грузоподъемность, а конические диффузоры на верхней плоскости придали дополнительную устойчивость. Модель довольно компактная, двадцать змеев складывались всего в одну арбу.

Змей, производство которого поставили на поток, без труда поднимал гелиограф. Основной частью этого прибора было параболическое зеркало, которое было настроено так, что световые лучи направлялись в соседний узел связи и были видимы на уровне земли. Точки и тире формировали короткими поворотами зеркала при помощи соленоида. В хорошую погоду сигналы могли быть видны до семидесяти километров! Ночью, при лунном свете, расстояние сокращается до пятнадцати километров, поэтому вместо гелиографа на змей крепили сигнальную трубку с электрозапалом или карбидный прожектор с электроприводом шторки. Таким образом, проблема связи была решена ещё до внедрения радиотелеграфа, а когда запахло жаренным змеи пригодились для наблюдателей. Но никакой корзины, как у военных наблюдателей XIX века. Наблюдатель надевал верхнюю грудную и нижнюю обвязки и через карабин подвешивался к тросу. В случае опасного сваливания змея, он мог быстро отстегнуться и самостоятельно приземлиться на парашюте. С собой имел: карту, подзорную трубу, телефонную гарнитуру для корректировки огня и передачи информации. Змеи без проблем поднимались на высоту от двухсот до четырёхсот метров. Для наблюдения такой высоты хватало за глаза. Всего дюжина змеев перекрывала все угрожаемые направления близ лагеря.

Не люблю всё складывать в одну корзину. На случай отсутствия ветра у нас имелся шар, точнее два шара, если считать тот, что у Павла Петровича на мониторе. Чтобы поднять в воздух хотя бы четыреста килограмм (корзина, оболочка шара, запас топлива с горелкой) объём шара с горячим воздухом должен составить не менее тысячи семьсот кубометров. Однако я немного сократил «аппетиты». Во-первых, пропитка ткани выдерживала температуру воздуха до сто пятидесяти градусов, что позволяло в два раза увеличить подъёмную силу. Гондолу и раму для крепления горелки собрали из двух кольцевых, алюминиевых труб, баллон для пропана также из крылатого металла, и лишь однофазная горелка избежала этой участи. Все элементы типовые и лишь огневой клапан, точнее его прокладки, потребовали доработки. Удалось «ужать» объём шара до девятисот кубиков. Однако, даже на пошив «облегчённого» шара пошло четыреста пятьдесят квадратных метров ткани, а на типовой змей, поднимающий до тридцати килограмм, уходило всего двадцать шесть! Выбор очевиден.