Райан Норт - Как изобрести все. Создай цивилизацию с нуля

Воздушный шар с горячим воздухом – удивительно простое изобретение.

Огонь нагревает воздух, и тот поднимается, так что если поместите мешок из ткани сверху, то мешок вскоре наполнится горячим воздухом, ну а если он окажется достаточно велик, а ткань – плотна, то ваш летательный аппарат приобретет достаточно плавучести, чтобы подняться над землей. Ухватитесь покрепче за этот мешок или приделайте к нему большую и крепкую корзину, чтобы забраться в нее и не дать рукам устать, и тогда вы подниметесь вместе с ним. Нет необходимости даже в том, чтобы заделывать мешок снизу, поскольку самый горячий воздух окажется сверху, а тот, что останется снизу, будет почти той же температуры, что и окружающая атмосфера.

Лучше привязать всю конструкцию к земле на время тестовых подъемов и прихватить с собой мешки с песком в качестве балласта (они летят за борт, чтобы уменьшить вес летательного аппарата, если тот начинает опускаться: полезно, чтобы замедлить спуск после того, как воздух внутри мешка остынет). И в конечном счете можно прихватить на борт огонь: это хоть и опасно, зато позволяет нагревать воздух и подниматься прямо во время полета.

Другими словами, для воплощения в реальность старой как мир мечты человека о полетах вам нужно лишь некоторое количество плотной ткани и огонь.

Но чтобы понять это, нам понадобилось время до 1783 н. э.

Да, мы не раз уже проезжались по поводу того, сколько времени потребовалось людям, чтобы сделать то или иное открытие, даже после того как у них были все нужные технологии-предпосылки, но это, черт возьми, унизительно. Если провести линию из точки, где у человечества имелось все, что нужно (огонь и веретено, с помощью которого можно изготовить ткань), в точку, где оно наконец смогло подняться в воздух, то эта линия протянется почти на десять тысяч лет.

Шар с горячим воздухом – это не космический корабль и не машина времени, для изготовления которых нужна совместная работа массы людей, владеющих сложными технологиями. Первый такой шар изобрели два мучающихся от скуки брата, используя холщовый мешок.

При достаточной мотивации вам не требуется цивилизация, чтобы сделать такую штуку. Единственный индивидуум даже в неолитические времена, не имея прялки или веретена, мог за долгое время собрать достаточное количество натуральных волокон животного или растительного происхождения, спрясть их вручную и изготовить мешок. Однако за те 200 тыс. лет никому это в голову не пришло, зато мечтающие о полете люди таращились на птиц и пытались их копировать, сооружая гигантские крылья, покрывая их перьями и покрывая теми же перьями человека, прикрепленного к этим крыльям… чтобы уж точно все получилось.

СОВЕТ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ЦИВИЛИЗАТОРА:

Прикрепление к телу перьев не является ни необходимым, ни обязательным условием для полета, так что подобный выбор можно делать, только исходя из соображений моды.

Поскольку даже в таком «снаряжении» взлететь не удавалось, люди прыгали с башен и размахивали крыльями, думая, что в этом весь секрет. Лучшее, на что могли надеяться такие аэронавты, – немного спланировать, но обычно они просто падали навстречу переломанным костям, смерти или кастрации [191], после чего умники объясняли все тем, что «пилот» забыл обзавестись хвостом (852 н. э., 1010 н. э.), тем, что использовал куриные перья, а не орлиные (1507 н. э.), или ветер в тот день оказался недостаточно сильным, чтобы наполнить крылья и понести их владельца, словно корабль на парусах (1589 н. э.) [192].

В Китае около 500 до н. э. были изобретены воздушные змеи (вы можете изобрести их тоже, просто натяните ткань на легкую раму, привяжите к конструкции веревку и добавьте ей хвост для стабильного полета). После этого достаточно больших змеев при сильном ветре использовали для того, чтобы поднимать в воздух людей, но тот, кто видел, как летает змей и как легко он падает, понимает, что этот метод связан со смертельным риском. Около 200 до н. э. китайцы придумали летающие фонарики, те же самые воздушные шары с горячим воздухом, нагревала который банальная свеча.

Тем не менее никто не попытался увеличить масштаб этих поделок, чтобы поднять человека.

И наоборот, в Европе в 1250 н. э. опубликовали книгу, в которой изображалось устройство воздушного шара [193], но поскольку в то время никто не имел представления, что воздух имеет вес, а горячий воздух весит меньше обычного, то воздушный шар должен был летать на «эфирном газе». Газ этот предполагалось открыть в будущем, и ему приписывалось свойство плавать в атмосфере.

Давайте сравним: в 200 до н. э. у человечества в одной руке была технология, связанная с тем, что горячий воздух поднимается, а в 1250 н. э. в другой руке оно держало конструкцию, способную летать на том же горячем воздухе, но две идеи так и не встретились, пока одновременно не были заново открыты во Франции в 1783 н. э. Французы, братья Монгольфье (именно из-за них воздушные шары с горячим воздухом именуют «монгольфьерами»), даже не знали, что горячий воздух поднимается!

Первые эксперименты они проводили, как мы уже сказали, с холщовым мешком, подбитым бумагой, чтобы воздух не выходил. Сначала Монгольфье использовали пар, но тот быстро уничтожал бумагу, тогда они переключились на дым от горящего дерева, поскольку верили в некую разновидность «электрического пара», который высвобождает особый газ, названный «газом Монгольфье» (а как же еще?), и этот газ обладает особым свойством «левитации». Даже с учетом всей этой чепухи базовой концепции «поймай газ легче воздуха в некий футляр, и футляр взлетит» оказалось достаточно для того, чтобы состоялся первый полет.

Чем лучше и плотнее плетение вашей ткани, тем качественнее она будет держать воздух, так что шелк (см. раздел 10.8.4) отлично подойдет. Направление, в котором полетит воздушный шар, само собой, будет определяться ветром, но если вы сумеете поставить на корзину двигатели, то получите возможность контролировать траекторию, и вот оно, ваше воздушное судно.

Но нельзя ли справиться получше? Конечно, можно.

Да, горячий воздух, пущенный в дело, поднимается по той причине, что он легче обычного воздуха, но все же он далек от того, чтобы быть исключительно легким газом. Однако вам нужен максимально легкий газ, ведь чем он легче, тем меньше топлива вам понадобится, чтобы держать шар в воздухе, и тем большее расстояние вы преодолеете. Очевидное решение – совершенно убрать горячий воздух и закачать в шар самый легкий газ во вселенной.

Давайте попробуем это сделать.

Самый легкий газ во вселенной – водород, и в приложении С показано, как можно использовать электричество для того, чтобы извлекать водород из соляного раствора. Но если вам нужны большие объемы водорода – а они вам нужны, если вы собираетесь строить воздушные корабли, – то вы захотите использовать самый дешевый метод. Можно обдавать паром раскаленное докрасна железо, и пар будет распадаться на газообразный водород и газообразный кислород (и последний радостно начнет образовывать оксид железа на металле), но для этого нужно много железа. Более простой вариант – поступить так, как поступали авиаторы-любители в нашей временной линии, и положиться на факт, что разведенная серная кислота реагирует с железом и в результате получается водород [194].