Измайлов Владимир Васильевич - Об искусстве плавать и летать по воздуху

Объ искусствѣ плавать и летать по воздуху.

Человѣкъ покорилъ всю землю подъ свое владычество; океанъ неприступный, казалось для смертныхъ, обратился въ обширный путь народовъ: самый огонь, грознѣйшая стихія въ мірѣ, повинуется, какъ полезное орудіе, трудолюбію человѣческому. Воздухъ, которымъ дышемъ, который отвсюду насъ окружаетъ, есть та стихія, которая болѣе другихъ укрывается отъ нашего побѣдоноснаго испытанія, а между тѣмъ мы подвигли и ету легкую и неосязаемую стихію на услугу нашу. Но только вѣтры, обращенные мореходцемъ въ покорныхъ ему служителей, скоро переносятъ наши корабли съ тяжелымъ грузомъ; но мы умѣемъ идти и противъ сихъ вѣтровъ, когда ихъ направленіе для насъ неспособно: Steamboat или судно паровое, изобрѣтенное г. Фултономъ, идетъ противъ вѣтра и прилива, переплывая семь Англійскихъ Миль въ одинъ часъ; и сіе дивное судно, которое съ начала почиталось игрушкою воображенія, употребляется нынѣ вмѣсто пакетбота на рѣкѣ Гудсонской между Албани и новымъ Іоркомъ.

Послѣ многократныхъ примѣровъ великой силы разума, постоянства и трудолюбія человѣческаго, никто не можетъ опровергнуть, какъ безразсудную мысль, намѣреніе странствовать по воздуху и свободно обтекать тѣ обширныя страны атмосферы, куда возлетаетъ не только сильная птица, но и слабое насѣкомое. Въ самомъ дѣлѣ, какая побѣда, какое торжество для ума человѣческаго освободиться, такъ сказать, отъ узъ тѣлесности или матеріи, и въ нѣсколько мгновеній вознестися къ тѣмъ мѣстамъ, куда влечетъ насъ благородное любопытство науки! Какъ было бы важно и величественно взирать съ высоты облачнаго мира на царства у ногъ нашихъ лежащія, на воинства по землѣ разсыпающіяся на флоты по морямъ бѣгущія! Но если такая мысль сама по себѣ льститъ воображенію, то и холодный разсудокъ признается, что изслѣдованія, ведущія къ ея исполненію, могутъ всегда подъ руководствомъ истинной мудрости и науки принести великую пользу и любопытныя открытія, хотя бы и не льзя было достигнуть до главной и желаемой цѣли. Трудясь надъ составленіемъ золота, Саксонцы открыли способъ дѣлать фарфоръ.

По возрожденіи наукъ, многіе физики занимались изслѣдованіемъ способовъ летать и собою управлять на воздухѣ. Скоро узнали, что механизму птицъ будемъ мы подражать безъ всякой пользы, если не найдемъ способа придать себѣ такую возносящую силу, которая была бы въ перевѣсъ съ тяжестію нашего тѣла. Птицы есть нѣкоторымъ образомъ живый шаръ, обширная впадина у ея груди, дупловатыя кости, и стволистыя перушки содержать въ себѣ воздухъ рѣдѣющій отъ жара, и безпрестанно возобновляющійся къ сей особенной легкости (зависящей отъ жизни) присоединяется въ птицѣ великая сила грудныхъ мускуловъ, которые позволяютъ ей махать крылами весьма пространными въ отношеніи къ малости ея тѣла, крылами, которыя ударяя во время движенія по нижнему слою воздуха, дѣйствуютъ на подобіе рычаговъ, а въ состояніи покоя составляютъ съ хвостомъ и перьями легкое и на поверхности распростертое тѣло, воздухомъ поддерживаемое на подобіе летучаго бумажнаго змія.

Насѣкомыя, которыя неимѣютъ ни главой силы въ мышцахъ, ни такихъ перистыхъ крыльевъ, какія есть у птицъ, насѣкомыя поглощаютъ, кажется, большее количество гидрогеннаго газа, нежели и птица, которая, по всѣмъ вѣроятностямъ, вбираетъ въ себя сего газа болѣе человѣка. И такъ насѣкомое, на примѣръ муха, есть и цилиндрической и небольшой шаръ, въ которомъ легкостію и равновѣсіемъ постояннымъ вознаграждается слабость крыльевъ. Не смотря на сіе дивное строеніе, птица и насѣкомое повелѣваютъ своимъ полетомъ только въ тихую погоду; часто онѣ принуждены бываютъ лавировать двоякимъ образомъ: направляя свои путь но линіи діагональной къ теченію вѣтра, а съ земли поднимаясь по линіи косвенной. Другое гораздо любопытнѣйшее лавированіе видно въ хищныхъ птицахъ, которыя опускаются, кружась по линіи винтовой. Наконецъ многихъ птицъ увлекаютъ порывистые вѣтры; отъ сильной бури онѣ теряютъ равновѣсіе и стремглавъ, падая на Землю, убиваются до смерти. Я былъ очевиднымъ свидѣтелемъ крушенія стаи воронъ и сорокъ; онѣ падали навзничь, распустя крылья; уносящій ихъ вѣтеръ и вихрь дули при небольшомъ снѣгѣ; но птицы не костенѣли отъ стужи, которая была средственная. Вѣроятно, что свободою полета и движенія обязаны шпицы своей способности надувать грудь по волѣ и потребности.

Не входя во глубину сей теоріи, мало объясненной въ книгахъ; не разсматривая тѣхъ безчисленныхъ вопросовъ, которые намъ представлялись во время изслѣдованій сего предмета: мы смѣемъ утверждать, что полетъ насѣкомыхъ и птицъ есть, дѣйствіе, подчиненное сложнымъ законамъ и зависящее отъ стеченія многихъ обстоятельствъ, которыхъ не подозрѣвали донынѣ сочинители или исполнители воздушныхъ путешествій.

Въ седьмомнадесять и въ осмомнадесять столѣтіяхъ многіе физики думали, что искусство летать ни воздуху будетъ найдено, какъ скоро найду тѣ ту возносящую силу, которая превозмогла бы тяжесть человѣческаго тѣла. Сіи физики говорили съ важностію о строеніи воздушныхъ кораблей. Іезуитѣ Лана составлялъ снарядѣ изъ четырехъ мѣдныхъ шаровъ, неимѣющихъ внутри воздуха, весьма тонкихъ, и притомъ очень просторныхъ, которымъ надлежало по ихъ чрезвычайной легкости поднять человѣка съ лодкою, гдѣ онъ самъ сидѣть располагался {Lana, prodromo dell'arte maestia, Brescie, 1670.}. Но его шары лопнули бы отъ давленія атмосферы. Французской физикъ, по имени Гальень {Gallien, l'art de naviguer dans les airs, Avignon, 1733.}, предлагалъ наполнить корабль воздухомъ особымъ, гораздо легчайшимъ воздуха атмосферическаго; онъ надѣялся увеличить корабль и наконецъ обратить его въ плывущій по воздуху городъ; и сей городъ показалъ бы намъ въ существенности остроумный вымыселъ Аристофана въ Птицахъ. Кажется, что Гальень приближался къ началамъ аеростатики; но какъ онъ не указывалъ ни на какой дѣйствительный способѣ для исполненія сего намѣренія, то мысли его оставлены были безъ всякаго вниманія.

Когда Кавендишъ, въ 1776 году, замѣтилъ, сколько воздухѣ горючій или газѣ гидрогенный по особливому своему свойству легче воздуха атмосферическаго, тогда не трудно было найти способъ поднять на воздухъ тяжелое тѣло. Между тѣмъ его открытіе не содѣйствовало ни въ какомъ отношеніи первымъ опытамъ аеростатическимъ. Монгольфьеръ, наблюдая феноменъ плавающихъ въ атмосферѣ облаковъ, возъимѣлъ мысль въ 1782 году одѣть легкимъ покровомъ облако искусственное, составленное изъ паровъ, которые бы произошли отъ сожженія разныхъ веществъ животныхъ и растительныхъ. Повторяемые опыты скоро доказали, что пары были излищніе, и что покровъ шара поднимался отъ одного рѣдѣнія воздуха, согрѣтаго теплотою. Тогда увидѣли, что человѣкъ, привѣшенный къ шару, съ огнемъ на жаровнѣ, поставленной подъ отверстіемъ шара, можетъ держаться на воздухѣ сколько ему угодно. По симъ началамъ построенный Монгольфьеровъ шаръ служилъ для первыхъ воздушныхъ путешествій Гг. де Розье и Дарланда.

Искусный физикъ и членъ Института, Шарль, обратясь къ замѣчанію Кавендиша, предложилъ разширяемый воздухъ замѣнишь газомъ гидрогеннымъ, который въ 13 разъ легче воздуха атмосферическаго. Онъ составилъ оболочку для сего газа изъ тафты, наклеенной камедью, распущенною въ терпентинномъ маслѣ. Посредствомъ сего шара, извѣстнаго нынѣ подъ именемъ аеростата, Шарль предпринималъ воздушное путешествіе и возносился на высоту 1700 тоазовъ.

Таковы оба способа, черезъ которые удалось человѣку подняться на воздухѣ. Возносящая сила найдена; она съ излишкомъ достаточна, ибо шаръ Гг. Біота и Ге-Люссака поднимался до 3600 тоазовъ выше поверхности моря. Но можно ли надѣяться до того достигнуть, чтобы управлять сими махинами по волѣ, или надобно отказавшись отъ сей надежды, ограничить себя познаніемъ употребленія воздушныхъ шаровъ, безъ всякаго старанія объ искусствѣ управлять ими? Вотъ вопросы, надъ которыми 30 лѣтѣ трудится, но которые, судя безъ лишняго ентузіазма и безъ лишней холодности, достойны изслѣдованій ученаго, равно свѣдущаго въ анатоміи птицъ, въ наблюденіи ихъ полета, въ таинствахъ механики и физики. Въ ожиданіи того вниманія, которую геометры, физики и натуралисты должны обратить на любопытный вопросъ, мы постараемся показать заблужденія общаго мнѣнія о семъ предметѣ.

Новое слово: воздушныя плаватели, доказываетъ уже ложное понятіе, которое мы имѣли вообще о способѣ управлять шаромъ. Мы хотѣли плавать по воздуху; но какое заблужденіе сравнивать шаръ, совершенно погруженный въ одной, и той же жидкости, съ кораблемъ, который несется по легкой поверхности плотной влаги, его поднимающей, и движется впередъ насквозь другой жидкости гораздо легчайшей, будучи побуждаемъ или сею жидкостію закрадывающеюся подъ парусы, или дѣйствіемъ гребущихъ веселъ! Покушенія управлять шарами посредствомъ парусовъ или веселъ недостойны вниманія.

Метеорологія указала на другой способъ достойнѣйшій вниманія ученыхъ. Извѣстно отчасти, что направленіе воздушныхъ потоковъ перемѣняется съ каждымъ слоемъ атмосферы; въ самый тотъ часъ какъ сѣверной вѣтеръ дуетъ на поверхности земной, въ вышнихъ слояхъ атмосферы свирѣпствуетъ можетъ быть вѣтеръ южный, или западный, или восточный. И такъ если воздухоплаватель, пустясь на югъ по нижнему теченію вѣтра, поднимется черезъ возносящую силу своего шара въ ту часть атмосферы, гдѣ дуетъ, на примѣръ, юго-западный вѣтеръ; то шаръ его двинется снова по направленію къ сѣверо-востоку; и такимъ образомъ, погружаясь поперемѣнно въ разныя стремнины воздушный, шаръ будетъ описывать кривыя линіи, и будетъ двигаться впередъ, на подобіе лавирующаго корабля. Посредствомъ сего излучистаго пути, воздухоплаватель могъ бы до нѣкоторой степени повелѣвать своимъ странствіемъ.

Сей способъ, правда ненадежный, не былъ испытанъ. И какъ могъ онъ были испытанъ, пока, оплаты сего рода, которые требуютъ быть милліонъ разъ повторенными, производятся надъ аеростатами съ газомъ гидрогеннымъ дорого стоющимъ? Монгольфьеровъ шаръ имѣетъ въ сихъ отношеніяхъ великое преимущество передъ аеростатомъ; надобно только предупредить опасность отъ присутствія жаровни съ горючими веществами; но, кажется, легко отвратить сіе зло. Снарядъ, составленный изъ покрытой жаровни и нѣсколькихъ легкихъ трубъ, гдѣ теплотворная матерія проходила бы сквозь воду,-- сей снарядѣ можетъ, по моему мнѣнію, довести до желаемой цѣли, Не льзя думать, чтобы въ Европѣ, богатой искусными строителями химическихъ снарядовъ, не нашли способа довесть до совершенства прекраснаго Монгольфьерова изобрѣтенія.

Обратимся къ способу управлять шарами. Мы видѣли, что парусы и веслы будутъ всегда безполезны. Воздушные потоки также ненадежны. Очевидно что одинъ полетъ птицъ и насѣкомыхъ можетъ служить обраоомъ машины, способной къ летанію по воздуху, и что сему образцу можетъ только подражать человѣкѣ, когда захочетъ свободно управлять на воздухѣ какимъ ни есть снарядомъ, поднятымъ той возносящею силою, которую производятъ обѣ аеростатическія методы.

Можетъ быть легче подражать полету насѣкомыхъ, нежели полету птицъ; но мы занимались собственно симъ послѣднимъ. Первый предметъ для наблюденія въ пареніи птицѣ есть разсѣяніе возносящей силы или газовъ, которые будучи поглощаемы птицею и въ ней измѣняясь отъ жизненной теплоты, обращаютъ въ ничто тягость ея тѣла. Не только оба грудные мѣшечка, которые птица можетъ раздувать по волѣ, отдѣлены; одинъ отъ другаго, и находятся по обѣимъ сторонамъ, центральнаго пункта, вокругъ котораго движутся крылья; но еще полость костей и стволовъ наполненной въ состояніи жизни воздухомъ, который легче атмосферическаго, составляетъ какъ бы нѣсколько шариковъ возносящихъ, расположенныхъ въ равномъ разстояніи вокругъ центра движенія. Потомъ, мы видимъ, что въ дѣйствіи летанія, тѣло, голова и хвостъ птицы содѣйствуютъ направленію крыльевъ, и что все вмѣстѣ составляетъ горизонтальную или слегка наклоненную плоскость, такъ что (не говорю уже о легкомъ воздухѣ въ тѣлѣ птицы заключенномъ, она бываетъ немного поддержана низшимъ воздухомъ, и не можетъ никогда, пока распущены крылья, упасть иначе какъ по косвенному направленію. Но вотъ другое важнѣйшее слѣдствій сего горизонтальнаго расположенія въ аеростатическомъ снарядѣ птицы: геометрическое средоточіе въ той фигурѣ, которую птица представляетъ, совершенно соотвѣтствуетъ центру тяготѣнія и центру движеній. Если проведемъ мысленно двѣ прямыя линіи, одну отъ головы къ хвосту, а другую отъ конца праваго крыла въ концу лѣваго; то пересѣкающая сіи линіи точка означитъ упомянутыя три средоточія, по крайней мѣрѣ у птицъ, какова ласточка и другія подобныя мастерицы летать. Большее или меньшее уклоненіе сихъ центровъ въ сторону опредѣляетъ большую или меншую способность летать въ птицахъ плавательныхъ, и у насѣкомыхъ. Когда центръ тяготенія назади или впереди геометрическаго центра фигуры; не льзя тогда птицѣ имѣть вѣрнаго и продолжительнаго движенія: но если бы оба центра и не соотвѣтствовали точно одному пункту, лишь бы находились только на одной перпендикулярной линіи; то уклоненіе не мѣшаетъ полету; птица имѣетъ только болѣе или менѣе быстроты, возвышенія и безопасности.

Всякой здравомыслящій человѣкъ можетъ легко приноровить сіи начала къ способамъ управлять шарами. Г. Лаландъ, который при насъ поднимался на воздухѣ, позволилъ намъ въ то время объяснить ему нѣкоторыя идеи о семъ предметѣ, которыя, казалось, заслужили его одобреніе. Мы предлагаемъ публикѣ сіи самыя идеи. Постараемся доказать, какъ бы можно было, по нашему мнѣнію, сдѣлать снарядѣ, который, имѣя выгоды шаровъ, а не имѣя ихъ неудобства, могъ бы служить для опытовъ гораздо важнѣйшихъ и рѣшительнѣйшихъ.

Кладемъ для основанія снаряда двойное окруженіе изъ твердаго и крѣпкаго дерева, представляющее еллипсисъ, котораго большая ось имѣла бы отъ 18 до 21 фута, а маленькая ось три фута; на немъ начертанъ былъ бы кругъ въ 3 фута въ діаметрѣ; въ центрѣ круга опредѣляется мѣсто дли воздухоплавателя, или въ клѣткѣ, изобрѣтенной Г. Дегеномъ, или въ другомъ подобномъ снарядѣ, но такимъ образомъ, чтобы центръ тяготѣнія человѣческаго тѣла находился въ перпендикулярной линіи къ центру еллипсиса, и чтобы плоскость крыльевъ соотвѣтствовала, сколько возможно, горизонтальной площадкѣ сего еллипсиса. Ко внѣшней окружности привязываемъ мы шесть шаровъ, наполненныхъ газомъ гидрогеннымъ и достаточнымъ для поднятія всего снаряда и съ человѣкомъ въ немъ сидящимъ. Изъ сихъ шаровъ два должны находиться на обоихъ концахъ большой оси въ еллипсисѣ, а четыре другіе на четырехъ концахъ параметровъ, проходящихъ черезъ оба фокуса, такъ что всѣ части деревяннаго строенія будутъ равно подняты, и что шары 1 и 2, 3 и 4, 5 и 6 будутъ каждой перехватывать теченіе воздуха, который долженъ дѣйствовать, на ихъ поверхность въ направленіи большой реи еллиптическаго круга. Въ обоихъ фокусахъ находились бы два шара тамъ укрѣпленные, чтобы ихъ центры отвѣчали площадкѣ еллипсиса. Девятый шарѣ висѣлъ бы надъ головою воздухоплавателя. Всѣ ети шары должны имѣть отдушины, которыя летатель могъ бы открывать посредствомъ веревочекъ, привязанныхъ къ обведенному кругу, на которой можно равномѣрно привѣшивать и другіе инструменты, въ семъ случаѣ нужные.

Нѣтъ сомнѣнія, что сія махина, которую мы назовемъ аеропоромъ, поднимется такимъ же образомъ, какъ поднимаются аеростатъ. Ею легче управлять, ибо возносящая сила, размѣщенная на девяти шарахъ можетъ скорѣе быть уменшаема, когда потребуетъ нужда. Нѣтъ сомнѣнія, что поднявшись до нѣкоторой высоты, воздухоплаватели можетъ, опорожнивши два шара, находящіеся на обоихъ фокусахъ, удержать свое шествіе на какой ему угодно высотѣ. Аеропоръ будетъ и безопаснѣе аеростата, ибо изъ девяти шаровъ два могутъ только, и конечно не болѣе двухъ, лопнуть въ одно время. Но, оставивъ сіи дальнѣйшія разсужденія, посмотримъ, какія выгоды обѣщаетъ новый снарядъ, въ отношеніи въ управленію. Онъ будетъ подставлять теченію воздуха одну небольшую поверхность въ перпендикулярной вышинѣ, его не будетъ двигать впередъ такая великая сила, какая подвигаетъ обыкновенный большой нынѣ употребляемой шаръ; въ то же время онъ будетъ имѣть круговращеніе на самомъ себѣ, къ тому клонящееся, чтобы подставлять вѣтру большую ось. Сообщаемое ему вѣтромъ движеніе должно такимъ образомъ дѣлиться въ каждое заданное мгновеніе на два особенныя и противныя движенія; ибо или впередъ его подвигающій порывъ сильнѣе другихъ, и тогда круговращеніе не можетъ никогда быть полное, или круговое обращеніе, имѣя болѣе скорости, уменьшитъ силу вѣтра. Равновѣсіе между обѣими силами будетъ рѣдко случаться. Здѣсь-то можетъ человѣкѣ дѣйствовать самъ собою, и пользуяся бореніемъ двухъ физическихъ силъ, умѣрять одну черезъ другую. Естественныя орудія бываютъ намъ подвластны, по тому что мы пересиливаемъ однѣ другими. Еллиптическая форма аеропора имѣетъ великія выгоды для достиженія сей цѣли. Въ еллипсисѣ, на самомъ себѣ обращающемся, не съ точки окружности движутся съ равною скоростію; ближайшіе къ верху большой оси пункты описываютъ и большій кругъ, нежели пункты близкіе къ верху маленькой оси. Коли теперь съ помощію крыльевъ, приставленныхъ къ протяженію маленькой оси, можемъ мы сообщить центральнымъ частямъ снаряда новое приращеніе движенія въ направленіи вѣтра, такъ чтобъ сіе приращеніе имѣло силу пресѣчь круговое движеніе, то мы воспрепятствуемъ совершиться вполнѣ круговому обращенію, и принудимъ махину лавировать по движенію линіи квадрата, описываемаго силою передоваго и боковаго движенія. Тогда мы будемъ только вспомогательными орудіями вѣтра, самимъ собой подвигающимъ махину, и не противясь стремленію несущей насъ стихій, будемъ только пользоваться ея всесильнымъ дѣйствіемъ.

Вотъ въ нѣсколькихъ словахъ первоначальное понятіе о снарядѣ аеропора, или обѣ искусствѣ странствовать по воздуху. Намъ кажется, что мы соображали только извѣстныя дѣйствія, изъ которыхъ каждое въ особенности взятое доказывается опытомъ, но для опредѣленія съ, точностію сихъ началѣ и слѣдствій, требуется ученыхъ вычисленій и дорого стоющихъ опытовъ. Когда тратятъ деньги на повтореніе ежедневныхъ воздушныхъ путешествій, давно извѣстныхъ; то не лучше ли истратить деньги на испытаніе новаго способа, который по всѣмъ вѣроятностямъ доведетъ до новыхъ мыслей, и до новыхъ открытій?

Начала, нами положенныя, суть:

1 е. Помѣстить главное управляющее орудіе въ центрѣ снаряда.

2 е. Разсѣять или раздѣлить восносящую силу по горизонтальной плоскости.

3 е. Приставить крылья къ плоскости на ровнѣ со всѣми шарами.

4 е. Вывести изъ одной общей силы вѣтра двѣ отдѣленныя силы.

5 е. Употреблять дѣйствіе крыльевъ на то единственно, чтобы замѣнять одну силу другою.

(Изъ Espirit des Journaux.)

В. И.

"Вѣстникъ Европы", No 5 и 6, 1813