Страница 6 из 8
Воздушный шар, увы, слишком подчинен воле ветров. Недаром никак не удается совершить на нем кругосветное путешествие: вы наверняка слышали о недавних попытках, закончившихся неудачей. А вот дирижабли довольно быстро так освоились в воздухе, что пересекли океаны и в двадцатых годах XX века достигли Северного полюса.
Дирижаблям прочили безоблачное будущее. Они могли и перевозить пассажиров, и доставлять в недоступные другим видам транспорта районы тяжелые грузы, и применяться в военных целях. Но в промежутке между двумя мировыми войнами дирижабли потерпели ряд серьезных катастроф, что подорвало их престиж. В то же время авиация набирала такую мощь, что захватила безусловное лидерство в воздухе, оттеснив дирижабли.
Интерес к дирижаблестроению проявлялся и в последующие годы. Но и сегодня существуют любопытные проекты их эксплуатации, например для создания системы связи наподобие спутниковой. А вот как умудрились использовать дирижабль исследователи экваториальных лесов Южной Америки. С него сбросили на кроны деревьев сетчатый плот, окаймленный резиновыми понтонами. С помощью его ученые смогли наблюдать за недоступными ранее растениями, животными и насекомыми верхнего яруса джунглей. Между висящим плотом и гондолой дирижабля поддерживалась связь, и в нужный момент плот можно было поднять и переместить в другое место.
Этот пример говорит о том, что для дирижаблей, возможно, еще не все потеряно.
Аэростаты же продолжали исправно и бесперебойно трудиться. Во время войны они помогали маскировать крупные города, их запускали и запускают для сбора метеорологических данных, они служат зондами для исследований в атмосферах других планет. Сфера их применения, судя по проектам, будет расширяться, и наверняка вскоре мы станем свидетелями их первого кругосветного беспосадочного перелета.
Может ли самолет быть без двигателя?
Настоящие самолеты, то есть управляемые аппараты тяжелее воздуха, снабженные двигателем, способные менять высоту и летать горизонтально, появились лишь на рубеже двух последних веков. Необходимо воздать должное смелости и упорству исследователей, на себе испытавших всю прелесть и опасность движения в воздухе. Огромное количество опытов, измерений и расчетов позволили, наконец, понять, какими должны быть крылья будущего аэроплана.
Относительно небольшие размеры и малый вес, но в то же время и достаточная тяга созданного к тому времени двигателя внутреннего сгорания обеспечили необходимые условия для полета.
Как бы ни были интересны прежние изыскания ученых, в том числе и Леонардо да Винчи, пытавшихся скопировать полет птиц и летучих мышей, уже около ста лет назад стало ясно, что человеку для полета необходим двигатель. Правда, ради справедливости заметим, что на сегодня изобретены и поднимаются в воздух машины, приводимые в движение одной лишь мускульной силой человека.
Эти воздушные «велосипеды» стали возможны благодаря появлению сверхлегких прочных материалов и хитроумным способам максимального использования человеческих усилий. Помимо летательных аппаратов, подобных самолетам и способных довольно долго находиться в воздухе – сколько у пилота хватит сил, – появились и «мускульные вертолеты».
Несколько лет назад устройство массой 45 килограммов смогло оторваться на 20 сантиметров от земли и продержаться 7 секунд. Аппарат, названный «да Винчи III», включал в себя тридцатиметровый винт, вращаемый с помощью педального привода.
Однако такого рода машины, хоть и доказали возможность автономного, без двигателя, полета человека, пока еще служат скорее для развлечения. Но кто знает, не окажутся ли они полезными впоследствии для разведывательных целей или для исследования планет?
Что же касается опыта изучения полетов птиц, то он, безусловно, пригодился – прежде всего при расчетах и конструировании крыльев самолетов. Вспомните, ведь птица машет крыльями, набирая высоту или летя горизонтально. Но часто она просто парит в вышине, улавливая потоки восходящего воздуха, или плавно планирует, заходя на посадку. Что держит ее в это время? Как обтекает воздух поверхность крыльев? Чем можно изменить подъемную силу?
Ответы на подобные вопросы, прикидки, испытания, моделирование и продувка самолетов в аэродинамических трубах, а также компьютерное моделирование помогают постоянно улучшать параметры самолетов. Вся мощь науки и техники была брошена на решение задач авиации, что и обеспечило ей столь быстрый прогресс.
Судите сами: в конце 1903 года самолет братьев Райт продержался в воздухе двенадцать секунд и пролетел около сорока метров. В 1909 году первый аэроплан перелетел через пролив Ла-Манш, в 1919-м – самолет пересек Атлантический океан.
За следующие два десятилетия протяженность постоянных самолетных маршрутов выросла почти в восемьдесят раз. И эти данные оказались вовсе не рекордными.
Авиацию ждал новый взлет, связанный с появлением реактивного самолета.
Зачем понадобилась реактивная авиация?
Первые самолеты, как вы, наверное, знаете, приводились в движение пропеллером-винтом. Впрочем, пропеллеры не потеряли своего значения для авиации и по сей день. Наглядный пример – вертолеты. Недаром их именуют еще и винтокрылыми машинами.
Тем не менее использование пропеллеров наряду с вращавшими их поршневыми двигателями имело свои пределы. Во время Второй мировой войны стало очевидно, что для достижения больших скоростей и высот нужны иные двигатели. Принцип их действия был, как и многое в науке и технике, известен давно.
Пушка при выстреле откатывается назад, ружье, выпустив пулю, бьет прикладом в плечо. Называется это отдачей, реакцией. Нельзя ли такой процесс сделать непрерывным? Например, если кипящий чайник поставить на легкую тележку, то вырывающаяся из его носика струя пара заставит тележку двигаться в противоположном направлении. А если использовать для этого не пар, а газовую турбину? Или сжигать топливо в камере, а продукты сгорания – газы – выпускать в одном направлении. Возможно, это заставит машину двигаться?
Эти идеи получили техническое воплощение еще в 1910 году, когда на авиационном салоне под Парижем в воздух был поднят самолет особенной конструкции. Поздравляя его создателя, знаменитый А. Эйфель, построивший не только известную башню, но и аэродинамическую трубу, сказал: «Вы опередили эпоху на 30, а то и на все 50 лет!» Войны резко подстегнули разработки, что и привело к созданию реактивного самолета. С начала сороковых годов реактивные истребители стали выпускаться серийно, а в послевоенное время на реактивную тягу перешла и гражданская авиация.
Именно реактивный двигатель позволил самолету впервые превысить скорость звука, подняться на высоту в два десятка километров. Новые двигатели увеличили мощность и грузоподъемность летающих машин настолько, что стало возможным перевозить по две-три сотни пассажиров на тысячи километров, оперативно доставлять в самые разные точки земного шара сотни тонн грузов.
Реактивный самолет стал самым быстроходным современным транспортом. Внешне он мало похож на своего прародителя – вытянутый обтекаемый фюзеляж, прижатые к корпусу крылья, убирающиеся при взлете шасси. А как изменилась «начинка» самолета! Система автоматической посадки, автопилот, гидравлическая передача для управления рулями, система предупреждения столкновений, спутниковая связь… Одних только шкал, цифровых указателей, табло и экранов в кабине летчика больше сотни! Здесь без компьютера – как без рук!