САМОЛЕТ, АЭРОПЛАН И ДЕТСКАЯ ЗАБАВА

Разлепил кузнец один глаз, снегом запорошенный.- 
Не все ангелам,- сказал,- надо и людям! 
Погоди, Сенька: воспарим мы с тобою ишо... 
Все выше да выше!..

В. Пикуль. Слово и дело

Стоял ясный, но ветреный день. И вдруг изумленные необычайным зрелищем жители одного из городов близ Токио увидели, как по небу плывут парусники. По конструкции и снаряжению они вполне соответствовали реально существующим или существовавшим кораблям. И это не был мираж. Группа умельцев запустила в небо построенные ими воздушные змеи.

Но всегда ли воздушный змей был просто детской забавой? Может, и он знавал лучшие времена? В древнекитайских книгах есть записи, свидетельствующие, что воздушный змей как летательный аппарат был известен китайцам за 2000 лет до н. э. Это изобретение, получившее название змея из-за формы и рисунка дракона или крылатой ящерицы, служило в войсках средством сигнализации, связи, поджигания неприятельского лагеря, наблюдения и очень часто для наведения паники. В 206 г. до н. э. китайский генерал Хан-Син, желая проникнуть подземным ходом во дворец осажденного города, но не зная расстояния до этого места, пустил огромного воздушного змея в соответствующем направлении, измерил длину веревки и получил хотя приближенные, но нужные сведения. В 549 г. осажденные в Китае войска сообщали о своем критическом положении при помощи огромного количества воздушных змеев с прикрепленными к ним записками-просьбами о помощи. Народ маори в Новой Зеландии и сейчас использует воздушные змеи для сигнализации. Если над деревней висит в небе воздушный змей, значит, на земле все в порядке. На Балканском полуострове в X в. князь Олег пустил в осажденный им Царь-Город при «поносном» ветре воздушные змеи из позолоченной бумаги, имевшие вид вооруженных всадников на конях, и, произведя в рядах греков панику, взял город.

Первые подъемы человека на воздушном змее были еще до нашей эры и опять-таки в Китае. В Европе после византийских воинов, поднимавшихся на воздушных змеях еще в X в., первым, по-видимому, был житель Карачаевского уезда Орловской губернии, который в 1745 г., «...идя из Москвы сделал бумажный змей на шестиках и с опасностью для жизни поднялся на нем, при падении он ушиб ногу и более не поднимался».

К сожалению, на протяжении многих веков вплоть до нашего столетия во всех странах в воздушном змее видели прежде всего средство для ведения войны. Не случайно специалисты в России сравнивали в конце прошлого века возможности ведения боевых действий с помощью аэростатов и воздушных змеев: «Но аэростат - это средство чрезмерно дорогое, и имущество воздухоплавательных парков слишком громоздко, так как в полевом бою трудно рассчитывать иметь в своем распоряжении аэростат, вот почему весьма желательное применение для целей наблюдения легких портативных снарядов, в короткое время поднимающихся на высоту 100 - 150 сажень. Такими-то снарядами и являются воздушные змеи...» В России опыты с воздушными змеями проводили главным образом в учебном воздухоплавательном парке на Волковом поле в Петербурге. Испытывали как американские (коробчатые), так и русские (плоские) воздушные змеи. «Летом прошлого года удавалось поднять при помощи 2 - 3 русских змеев как офицеров, так и нижних чинов парка на высоту 50 сажень»,- писал журнал «Дело» в последний год XIX в.

Сейчас в воздушном змее увидели средство для спасения терпящих бедствие на море, исследования атмосферы и земной поверхности и даже для получения электроэнергии. Возникает законный вопрос, какое отношение все это имеет к эластомерам? Ведь мы привыкли к воздушному змею из бумаги. Дело в том, что сам змей несколько изменился. Он стал гибридом змея и аэростата. Прорезиненные удлиненные баллоны, накачанные легким газом, сами создают подъемную силу. Соединенные же в плоскость, как надувной матрац, и снабженные отходящими вниз килями, баллоны превращаются в воздушный змей исключительно большой подъемной силы. Привязанный к шлюпке, он ни за что не даст ей затонуть, даже если она наберет воды по самые борта. Если такого змея поднять на высоту, где дуют сильные ветры, он сможет выполнять самые различные функции. Например, установленные на нем динамо-машины и системы проводов позволяют вырабатывать и подавать электроэнергию в труднодоступные районы. Так и поступили австралийские инженеры, установив электростанцию в верхних слоях атмосферы, где сильные ветры почти не меняют свое направление. Станция размещается на планере, напоминающем воздушного змея. Согласно расчетам одна такая станция за облаками может иметь мощность до 1,7 МВт.

И все-таки ни дирижабль, ни воздушный змей не осуществили мечту человека летать, подобно птице. С помощью аэростата или змея человек мог подняться в небо, мог опуститься, когда захочет, но не где захочет. Сейчас просто невозможно вспомнить все попытки летать с помощью крыльев, на этот счет имеется много различных преданий, записей, но чаще всего правда в них переплетается с вымыслом. И тем не менее попытки летать по-птичьему имели место в России уже в XVI в. «Смерд Никитка, боярского сына Лупа-това холоп», в присутствии царя Ивана Грозного и большого числа зрителей, судя по летописи, совершил несколько удачных полетов с помощью какого-то «крыльчатого» снаряда. Но именно этот успех и явился для выдумщика роковым. Последовал приговор: «Человек не птица, крыльев не имат. Аще же приставить себе крылья деревяины, противу естества творит. То не Божье дело, а от нечистой силы. За сие дружество с нечистой силой отрубить выдумщику голову. Л выдумку, аки дьявольской помощью снаряженную, после божественной литургии огнем сжечь».

Авиация еще делала первые шаги, а конструкторы уже задумывались над созданием самолетов из резины. Первые надувные планеры и аэропланы появились уже в 30-е гг. Чаще всего эти конструкции имитировали птиц. Был, например, построен аэроплан, остов которого состоял из жестких резиновых трубок, накачиваемых воздухом перед полетом, подобно автомобильной шине. Эта машина не только внешне напоминала птицу - у нее и остов был построен так же, как скелет птицы, у которой все кости внутри полые и заполнены воздухом. Сообщалось и о постройке аэроплана без пропеллера. По внешнему виду он был похож на планер, но особая конструкция крыльев должна была позволить машине медленно парить в воздухе и вертикально снижаться. Внутри крыло было разделено поперечными резиновыми перегородками на ряд воздушных камер. При перекачивании воздуха в различные камеры эластичные оболочки крыльев сжимались и раздувались. Эта пульсация, по мнению конструктора из Вены Нимфера, могла быть рассчитана так, чтобы обеспечить подъемную силу. К сожалению, никаких сведений о полетах на такой машине не появлялось. Скорее всего, ее так и не удалось создать. Не было сообщений, воплотил ли в жизнь свои идеи итальянский граф Д. Бонмартини, который пытался создать легкий самолет с шасси на резиновых пневмогусеницах и садиться на вспаханные поля и другую «неудобную» для самолета местность,

Но попытки строить «резиновые» самолеты не прекращались. На Тушинском аэродроме в середине 30-х гг. испытывали складной планер П. Гроховского. Он был сделан из прорезиненной ткани и легко помещался в ранце. Перед полетом он надувался воздухом при помощи ручного насоса.

Около 20 лет назад конструкторы из ФРГ разработали так называемый «карманный самолет». Этот самолет из каучука и нейлона, упакованный в двухметровую гильзу, можно спустить на землю на парашюте. Два человека должны отстегнуть парашют, распаковать гильзу, вынуть небольшое устройство и с его помощью надуть самолет, а затем установить на нем двигатель. Через 8 - 10 мин после приземления парашюта надувной самолет с двумя пассажирами на борту может подняться в воздух. Вместе с двигателем такой самолет весит 140 кг, имеет длину 6 м, а размах крыла - 9 м. Предназначенный для бреющих полетов, он развивает скорость до 85 км/ч. Такой самолет удобен для работы экспедиций в труднодоступных районах, при спасении экипажей самолетов, терпящих бедствие в отдаленных от жилья местах.

В 80-х гг. в Англии было налажено серийное производство надувного самолета «Феникс». Он предназначен в основном для спортивных целей. Его можно перевозить в автомашине, а в надутом состоянии эта полимерная конструкция с велосипедным мотором превращается в самолет с размахом крыла более 30 м. «Самолет в консервах», названный так потому, что его отдельные части упакованы в железные банки, выпускается и в США.

Жизнеспособность надувных самолетов чрезвычайно высока: им не страшны даже утечки воздуха через пулевые пробоины. Существует мнение, что надувные самолеты со временем завоюют то же место в системе индивидуального воздушного транспорта, какое автомобили занимают в наземном транспорте сегодня. Но только ли в системе индивидуального воздушного транспорта? Народному хозяйству очень нужны легкие самолеты многоцелевого назначения: патрулировать над лесами, доставлять небольшие грузы, врачей и медикаменты. Сейчас это делают самолеты Як-12 и Ан-2, их мощности соответственно 300 и 1000 л.с. Конечно, эти мощности используются только частично. В то же время применение легкой авиации растет, а значит, растут и потери.

Корпус большого современного воздушного лайнера из резины не построишь. Это и не требуется - имеются алюминиевые сплавы с большим запасом прочности. Но и без резины такой самолет не полетит. В современных самолетах применяются всевозможные резиновые детали, весящие свыше 1 т. Но этим использование резины для нужд авиации далеко не исчерпывается. Возьмем хотя бы такой пример. Если самолет совершит вынужденную посадку вдали от аэродрома, его ремонт будет связан с большими трудностями - надо за сотни километров везти мощные подъемные краны и стрелы, подкладывать под самолет железнодорожные шпалы. И все это для того, чтобы буксировать его на ремонтный завод. Нейлоновые оболочки на прокладке из синтетического каучука позволяют избежать этих трудностей. Оболочки подкладывают под фюзеляж, крылья, хвостовое оперение, они нежно «обнимают» машину, не оказывая на хрупкий гигант сосредоточенного давления.

Другая проблема - борьба с обледенением. На одном из аэродромов готовился к взлету тяжелый бомбардировщик. Погода была морозная. Когда машина стала взлетать, командир почувствовал, что она не слушается. Двигатели были включены на полную мощность, но машину так и не удалось оторвать от земли. А причина заключалась в том, что самолет покрылся ничтожным слоем льда. Он-то и нарушил нормальное обтекание крыльев, чуть ли не в 10 раз увеличив сопротивление фюзеляжа. Как же бороться с обледенением? В Швеции, например, разработана автоматическая система, предупреждающая обледенение самолетов. При определенных метеорологических условиях перед взлетом каждая машина принимает «душ». Через 172 форсунки поверхность самолета опрыскивают противообледенительным раствором, состав которого с учетом последней метеосводки рассчитывает ЭВМ. Но такая система дорога и вряд ли целесообразна для небольших самолетов. Еще в 30-е гг. была сделана попытка ликвидировать это неприятное явление с помощью резины. Тогда сжатый воздух подавался в специальные резиновые камеры (деживеры - от французского givre - иней, изморозь), которые надевались на угрожающие участки - передние кромки крыльев. Впоследствии для предохранения от обледенения лопастей пропеллера и крыльев самолета стали применять электропроводящие резины. Электрический ток, проходя через резину, нагревает ее, что предотвращает обледенение.

Еще одна проблема, связанная с авиацией,- доставка грузов опять-таки может быть решена с помощью резины. Оказывается, груз можно сбрасывать с самолетов и без парашютов. Для этого предметы нужно упаковать в специальную оболочку, снабженную резиновыми подушками, накачанными воздухом. Снаружи все заключено в прочную сетку. Так грузы можно сбрасывать гораздо точнее, к тому же они не утонут, если попадут в воду. Но если груз хрупкий? Тогда придется совместить парашют, резиновую оболочку и воздушную подушку. Тяжелые и громоздкие грузы чаще всего перевозят на вертолетах, а затем спускают на парашютах. Чтобы смягчить удар о землю, хорошо поместить такой груз на пружинящие поддоны. Но они при ударе о землю обязательно его перевернут. На этот случай спроектирована особая платформа- поддон с несколькими цилиндрическими юбками внизу из эластичного материала. Когда платформа находится приблизительно в 2 м от земли, автоматически открываются клапаны и сжатый воздух из баллонов поступает в пространство, ограниченное юбками. Под платформой образуется воздушная подушка, и груз плавно опускается на землю. На малых высотах, используя подобную резиновую платформу, можно вообще обойтись без парашюта.