Александр Городницкий - Тайны и мифы науки. В поисках истины

Принцип полета аэростата очень прост. Он основан на законе Архимеда, согласно которому на тело, погруженное в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, равная весу жидкости или газа, вытесняемых телом. Что это значит? Нагретый газ расширяется и становится легче воздуха. Его подъемная сила такова, что его можно использовать для полета. Чтобы аэростат оторвался от земли, сначала нужно наполнить оболочку горячим воздухом. Это происходит, когда шар лежит на земле. Воздух нагревается с помощью газовой горелки. И за полчаса аэростат вырастает вверх, словно гигантский гриб, готовый к полету. На земле его удерживает только трос, прикованный к неподъемному грузу.

В наше время, буквально за последние два-три десятилетия, на рубеже веков, количество тепловых воздушных шаров увеличилось до десяти с лишним тысяч. Думаю, что братья Монгольфье, узнав о том, что двести лет спустя их изобретение будет настолько востребовано, наверное, были бы крайне удивлены.

Когда люди поняли, что аэростат – неуправляемая игрушка в руках ветра, стало ясно, что нужно найти какой-то двигатель, чтобы им управлять. Но где его взять? Сначала пытались использовать парус, весла. Даже стаи дрессированных птиц. Из этого, конечно, ничего не получалось. Первые аэронавты пытались управлять аэростатом тем, что вручную вращали огромные винты. Это было тяжело и неэффективно. Кстати, пытались использовать даже механизм велосипеда. Все это продолжалось до тех пор, пока в 1852 году француз Анри Жиффар не предложил паровой двигатель небольшого веса (около 45 килограммов), но большой мощности. 22 сентября 1852 года считается первым днем управляемого воздухоплавания. Возможность управлять аэростатом открыла множество вариантов его применения: стали производить грузовые и пассажирские перевозки, разведывательные операции и многое другое.

«Золотой век» дирижаблестроения пришелся на 30-е годы прошлого столетия. Дирижабль «Граф Цеппелин» за 10 лет совершил около 200 перелетов между Европой и Америкой и дважды обогнул земной шар. После этого его просто разобрали.

На сегодняшний день эти воздушные гиганты способны выполнять десятки, даже сотни задач. Первое – это перевозки тяжелых крупногабаритных грузов и вообще транспортировка грузов, которые не по плечу вертолетам. Второе – это туризм. В том числе элитарный туризм. Полеты вокруг земного шара на высококомфортабельных дирижаблях. Третье направление – это высотные, дистанционно управляемые дирижабли, скажем на высоте 20 километров, которые могут выполнять функции летательных аппаратов первого эшелона космоса. И решать задачи связи, коммуникаций, охраны территорий, предсказаний погоды. Скажем, 35-40 летательных аппаратов такого типа, повешенных над территорией России, находясь в прямой видимости друг с другом, способны были бы решить проблемы Интернета, мобильной телефонной связи и ряд других задач, включая и охрану территории, охрану границ нашего большого государства.

Дело в том, что у дирижаблей есть целый ряд преимуществ, которые выгодно отличают его от самолета и вертолета. Первое – это вертикальный взлет и посадка, то есть вы можете на малой площадке приземлиться, разгрузиться и загрузиться. Вам не нужны огромные летные полосы. Второе – дешевизна, гораздо меньший расход топлива. Третье – относительная безопасность. В случае отказа двигателя ничего страшного не случится. Конечно, возможен прорыв оболочки, но поскольку у дирижабля огромный объем, он демпфирует и замедляет падение.

Дирижабль незаменим для патрулирования территорий. Он необходим, когда надо следить за исправностью коммуникационных линий, передавать радиосигналы, не затрачивая средств на постройку башен и вышек. Если территорию надо облетать постоянно день за днем, следить за состоянием газопроводов, нефтепроводов, линий электропередачи, причем делать это качественно, спокойно, это к дирижаблю. Дирижабль – это покой и спокойствие в воздухе. Шум, суета, скорость – это аэроплан.

Еще одним важным преимуществом является большая дальность полета, малый удельный расход горючего, высокая экономичность. Такие аппараты в перспективе смогут работать на энергии солнечных элементов и на водородном топливе. Возможно, все рекорды экономической прибыли побил бы гигантский дирижабль, способный поднять в воздух и перевезти несколько железнодорожных составов сразу. Теоретически это вполне возможно. Законы физики позволяют это сделать. Но размеры таких летательных аппаратов должны быть сверхбольшими. Поскольку плотность воздуха и плотность воды отличаются в тысячу раз, линейные размеры морских судов и воздушных судов должны отличаться на порядок, где-то в 10 раз. Если обладать смелостью мысли нашего гения Константина Эдуардовича Циолковского ( 1857-1935 ), у которого был проект дирижабля объемом 58 миллионов кубических метров, – это аппарат длиной километр 800 метров с диаметром 300 метров. Такой дирижабль мог бы перевозить 10 железнодорожных эшелонов по 50 вагонов в каждом составе, всего около 30 тысяч тонн.

В 1930-е годы советскими конструкторами даже был создан прототип дирижабля Циолковского. Однако из-за недостатка финансирования строительство гиганта так и не завершили. В наше время проект Циолковского, который кажется по-прежнему трудно выполнимым, представляется чрезвычайно перспективным, потому что металлическая оболочка дирижабля, если ее сжимать или, наоборот, увеличивать ее объем и сжимать таким образом несущий газ, позволяет многократно менять грузоподъемность воздушного судна. Именно поэтому уже в наши дни воздухоплавательное общество создало проект дирижабля нового поколения на основе идей Циолковского. Циолковский многое предсказал. И почти все его предсказания, которые относились к космонавтике, уже исполнились. Наверное, настало время для того, чтобы исполнялись предсказания, которые относятся к воздухоплаванию.

Пожалуй, все люди моего поколения помнят драматическую историю, произошедшую в 1928 году с генералом Умберто Нобиле ( 1885-1978 ), пытавшимся достигнуть Северного полюса на дирижабле «Италия». 15 апреля экспедиция отправилась из Милана и прибыла на Шпицберген 8 мая. В полночь с 23 на 24 мая дирижабль с шестнадцатью пассажирами достиг полюса. Обратный путь проходил в тяжелых погодных условиях при сильном встречном ветре. Внезапно заклинило руль высоты. Дирижабль «Италия» стал резко снижаться и через несколько минут мог удариться об лед. Генерал Нобиле приказал заглушить моторы. Вот строки из его дневника: «Раздался ужасающий треск. Я ощутил удар в голову, почувствовал себя раздавленным. Ясно, но без всякой боли почувствовал, что несколько костей у меня сломано. Инстинктивно я закрыл глаза и в полном сознании равнодушно подумал: все кончено. Открыв глаза, я обнаружил, что лежу на глыбе льда. Почти все снаряжение и продовольствие унесло ветром. На льдину выбросило палатку и маленькую коротковолновую рацию. Палатку облили красной краской, чтобы она стала заметной на ледяных просторах. В это время радист пытался связаться со вспомогательным судном экспедиции, передавая призыв о помощи и координаты группы. Но эфир молчал. Сутки шли за сутками, а ответа на призывы не было».