История полёта. От крыльев Икара до космических ракет

Суку-Ваканге – ещё один верховный бог африканских племен кимбундов в Конго, за которого все дела ведут даже не его дети-боги, а духи умерших людей – «килуху».

Так как духи по большей части злы и мстительны, добрых и порядочных среди них мало, то верховный папа Суку-Ваканге периодически спускается с небес. И наводит порядок, устрашая всех и убивая громом особо провинившихся духов. После чего снова возвращается в состояние покоя на своих небесах – на то он и «верховный».

Таким образом, боги – создатели Вселенной сделали многое:

– отделили наш мир от первичного хаоса и небо от земли – как источник света и сияния;

– проложили нити связи между небом и землей в виде разных стихий и явлений;

– свободной мыслью сотворили пространства мира и создали существ, которых можно считать экспериментальными творениями.

Они – первые демиурги, которые давно уж не с нами. Или им самим это больше не интересно, либо следующие поколения богов – их детей (или «гостей» – захватчиков) вытеснили и заместили их…

Но возможно, это и означает, что потребности у человечества в качествах и способностях тех первых богов – не осталось…

Первые полёты

Мой первый полёт длился двенадцать минут. Это время ничтожно мало, когда оно протекает в скучной, серой, мертвящей обстановке жизни на земле, но когда летишь, это – семьсот двадцать секунд, и каждую секунду загорается новый костёр переживаний, глубоких, упоительных и невыразимо полных…

    С. И. Уточкин

Люди мечтали летать с древнейших времён. Почти у каждого народа есть мифы и предания, связанные с полётами. Герои могли летать на ковре-самолёте, в ступе с метлой или на крыльях из воска, но факт состоял в том, что они поднимались над землей и переносились в то место, куда им было нужно.

С незапамятных времён человек стремился увидеть землю оттуда, откуда на нее смотрели птицы. Летать, точнее пытаться взлететь, он начал, подражая им. Для этого нужны крылья, а у крыльев должно быть оперение. Так думал древний мечтатель, провожая взглядом птичью стаю.

Из перьев, склеенных воском, сделал себе крылья мифический античный мастер по имени Дедал. Такие же он изготовил для своего сына Икара, и тот взмыл в небо так высоко, что неосторожно приблизился к светилу, и солнечный жар растопил воск на его крыльях. В людском сознании полёт стал неизбежно связываться с падением.

В V–IV веках до н. э. в итальянском городе Таранто жил человек по имени Архит. Был он искушен в науках и искусствах, писал труды по механике, арифметике, астрономии и музыке, дружил с самим Платоном. Семь раз выбирали его стратегом, то есть городским главой и военачальником.

Как-то, наблюдая за птицей в небе, учёный решил изготовить точно такую же из дерева и заставить её летать, чтобы разгадать секрет механизма, помещённого в птичьей груди и управляющего полётом. Насколько преуспел Архит, сказать сложно. По словам очевидцев, его творение сумело захлопать крыльями, взлететь и преодолеть по воздуху на глазах изумлённой толпы около 200 м.

Архит Тарентский остался в веках как древнегреческий философ, математик, астроном, государственный деятель и стратег. Его птица, возможно, была первым летательным аппаратом. Эту машину он назвал Голубем.

Если не принимать во внимание колоритную подробность о хлопающих крыльях, можно назвать изобретение Архита первой в мире успешной моделью планёра (безмоторного летательного аппарата тяжелее воздуха).

Сегодня об этом событии напоминает лаконичная надпись, оставленная древнеримским писателем Авлом Геллием: «Архит Тарентский, искушенный, помимо прочего, в механике, сделал летающего деревянного голубя».

В 1898 году на раскопках египетской могилы Саккара нашли фигурку «саккарской птицы» (всего было обнаружено 14 таких фигурок). Возраст находки был определён как III–II вв. до н. э. И до сих пор идут споры, что это: условное изображение птицы без клюва или модель планёра, или лёгкого самолёта древнеегипетских времён.

Мечта о полёте встречается в мифах разных народов мира (например, Дедал и Икар в греческой мифологии, или Пушпака Вимана в «Рамаяне»). Первые попытки полёта также часто связаны с идеей подражать птицам. Попытки строить крылья и спрыгивать из высоких башен продолжались даже в XVII веке, и испытатели получали травмы или разбивались.

Если в Европе полёт ассоциировался с крыльями и перьями, то для мечтательных китайцев образцом служил дракон. Именно Китай является родиной воздушного змея – летательного аппарата из тонкой материи или бумаги, натянутой на жёсткий деревянный каркас.

Воздушным змеем называют привязной летательный аппарат тяжелее воздуха, который поддерживается в воздухе давлением ветра на поверхность, поставленную под некоторым углом к направлению движения ветра и удерживаемую леером с земли. В полёте воздушный змей оказывается привязанным к фиксированной на земле точке таким образом, чтобы ветер дул на его неподвижное крыло.

Еще в III–IV веках до н. э. китайцы изобрели воздушного змея. Изначально это приспособление использовалось для развлечения народа на всяких праздниках.

Однако вскоре воздушным змеям нашли и другое применение. Например, рыбаки стали использовать воздушных змеев для ловли рыбы, привязывая к ним приманку, воздушные змеи применялись для обмена сигналами на больших расстояниях, с их помощью даже доставляли сообщения и разбрасывали листовки. Конечно же, китайцев посетила мысль, что большой воздушный змей может поднять в воздух и человека. Полёт на воздушном змее был довольно рискованным, однако история сохранила свидетельства удачных полётов.

Удивительно, что прошли тысячи лет, прежде чем полёты на дельтапланах, т. e. фактически таких же простых летательных аппаратах без двигателя, как и китайский воздушный змей, стали популярными и получили распространение. Одним из энтузиастов таких полётов стал Отто Лилиенталь, совершивший в конце XIX века более 2000 успешных полётов на планерах собственной конструкции. Он использовал те же материалы, что и китайцы, – деревянные прутья и шёлк.

К сожалению, один из полётов закончился несчастным случаем – порыв ветра опрокинул планер и Лилиенталь упал, сломав позвоночник. «Жертвы неизбежны» – сказал он по этому поводу. A современная история дельтапланеризма началась лишь в 70-e годы ХХ века. Датой рождения современного дельтаплана считается 1971 год.

В 559 году году жестокий император Ци Вэньсюаньди приказал запускать на больших воздушных змеях своих политических оппонентов, осуждённых на казнь. Одному из них удалось пролететь несколько километров и благополучно приземлиться за чертой города.

Этот полёт человека на воздушном змее был задокументирован в империи Северная Вэй. После смерти императора Юань Ланга (513–532) его генерал Гао Хуань стал императором. После смерти Гао Хуаня его сын Гао Ян запустил Юань Хуантоу, сына бывшего императора, на воздушном змее с башни. Юань Хуантоу пролетел над городскими стенами и приземлился живым, однако вскоре был казнён. Возможно, способность воздушных змеев поднять человека, как отметил несколько столетий спустя Марко Поло, была известна уже в это время.

До появления самолётов и вертолётов самым простым способом совершить полёт было использование летательных аппаратов легче воздуха – воздушных шаров и дирижаблей. Что интересно, история здесь снова ведёт нас в Китай. Вероятно, ещё в III в. до н. э. в Китае были изобретены воздушные фонарики. Этот фонарик – простая конструкция из рисовой бумаги с небольшой горелкой внутри.

Китайцы использовали воздушные фонарики в церемониях и как средство сигнализации. Прошли тысячи лет, прежде чем на воздушных шарах начали летать люди.

Летающий фонарик (прототип аэростатов с оболочкой, наполненной горячим воздухом) был известен в Китае с древнейших времён. Его изобретение приписывается генералу Чжугэ Ляну (180–234 гг. н. э., почётный титул Кунмин), который, как сообщают источники, использовал их, чтобы вселять страх во вражеские войска: «Масляная лампа была установлена под большим бумажным мешком, который поднимался с горячим воздухом от лампы. …Враги были охвачены страхом из-за света в воздухе, думая, что божественная сила помогала ему».

Однако устройство, представляющее собой лампу в бумажной ёмкости, зарегистрировано ранее, и, согласно Джозефу Нидхэму, воздушные шары с горячим воздухом в Китае были известны в III в. до н. э.

Привязанные воздушные шары, заполненные горячим воздухом, были усовершенствованы в первой половине XIX века и применялись в значительных масштабах в ряде войн середины столетия; наибольшую известность получило их применение во время Гражданской войны в США, когда воздушные шары использовались для наблюдения во время сражения у Петерсберга.

В период династии Юань (XIII в.), при таких правителях, как Хубилай, прямоугольные лампы стали постоянно использоваться на праздниках, на которых присутствовало много людей. В монгольский период это изобретение, возможно, распространилось по Великому Шёлковому пути в Среднюю Азию и на Ближний Восток. Почти идентичные парящие фонарики с прямоугольной лампой в тонкой бумаге были обычны на Тибете во время больших праздников и на индийском фестивале огней Дивали. Однако нет никаких свидетельств, что они использовались для полёта человека.

Родом из Китая и ещё одно изобретение, послужившее прототипом аэростата. Китайский полководец и государственный деятель Чжугэ Лян после безуспешных попыток захватить вражеский город решил реализовать необычную задумку.

Военачальник приказал изготовить большое количество плотных бумажных мешков и поместить внутрь каждого горящую масляную лампу. Воздух в мешках начал нагреваться, и вскоре они воспарили над городом. Осаждённые, увидев облако летящих на них мерцающих огней, тотчас открыли генералу ворота, решив, что ему помогает некая божественная сила. Произошло это в начале III века.

За хитрость и находчивость современники прозвали Чжугэ Ляна «Невидимым драконом». Его изобретение вошло в историю как китайский фонарик.

В последующих конструкциях вместо мешка использовали лёгкий деревянный каркас, обтянутый куполом из рисовой бумаги. Масляную лампу заменила горелка из ткани, пропитанной воском. Во избежание воспламенения бумагу обрабатывали специальным негорючим составом. Такие фонарики широко использовались в китайской армии в качестве сигнальных огней.

В V веке н. э. Лю Бан изобрёл «деревянную птицу» которая, возможно, была большим бумажным змеем или ранним планёром.

Позднее первый управляемый полёт на дельтаплане совершил Аббас ибн Фирнас в Аль-Андалусе в IX веке н. э.

Абу-ль-Касим ‘Аббас ибн Фирнас ат-Такурини Ронда – андалусский эрудит, изобретатель, врач, инженер, поэт. Родился он в Андалусии в городе Ронда в 810 году в берберской семье. Его предки, вероятно, участвовали в завоевании Пиренейского полуострова. Жил в Кордове, был придворным поэтом и учёным, пользовался покровительством кордовских халифов Абдуррахмана II и Мухаммада I. Занимался разными науками, за что его прозвали «мудрец из Андалусии» (хаким аль-Андалус). Изучал математику и музыку, которая тогда считалась разделом математики. Сконструировал для музыкальных нужд метроном, изобрёл водяные часы, которые он назвал аль-Магата-Магата.

Аббас занимался технологией изготовления стекла из песка. В результате Испания стала самостоятельно производить стекло и перестала покупать стекло у египтян, которые держали в секрете технологию его изготовления. Позже он изобрёл лупу и сконструировал ставший известным планетарий. В планетарии была механизированная модель Солнечной системы, а также по небу плыли облака, гремел гром и сверкала молния.

Аббас ибн Фирнас умер в 887 году в Кордове.

В 852 году Ибн Фирнас сделал крылья из перьев и ткани, натянутой на деревянные распорки. С этим аппаратом он спрыгнул с минарета Великой мечети в Кордове. Устройство Аббаса ибн Фирнаса было похоже на зонтик и считается первым известным в истории парашютом. Он приземлился, отделавшись лишь незначительными травмами.

В течение последующих 12 лет Аббас конструировал новый аппарат, который позволил бы ему взлететь. В 875 году он разработал летательный аппарат, который был способен планировать в воздухе и включал первые зачатки управляемого полёта. Изобретатель прыгнул с небольшого холма Джабаль аль-Арус на аппарате, который представлял собой каркас с крыльями из шёлка. Потоки воздуха подхватили Ибн Фирнаса и понесли вперёд. Он продержался в воздухе около десяти минут и набрал значительную высоту. При приземлении устройство вместе с учёным рухнуло вниз, и Аббас получил при этом серьёзные ранения. Позже Ибн Фирнас говорил, что приземление можно улучшить, сделав у его летательного аппарата хвостовую часть. Таким образом, Аббас изобрёл первый дельтаплан.

В 1003 году попытку ибн Фирнаса повторил Ал-Аббас ибн Саид ал-Джаухари, и вновь приземление «наградило» испытателя синяками. Эти смелые эксперименты вдохновили монаха Эйлмера из британского города Малмсбери на «рискованный и исключительно смелый поступок».

Как описывает летописец Уильям Малмсберийский, Эйлмер взобрался на крышу высокой башни, привязал к рукам и ногам искусственные крылья и, сориентировавшись в направлении морского бриза, ринулся вниз. Ветер пронес его над землей на расстояние «больше фарлонга» (примерно на 201 м). Монах находился в воздухе около 15 с, однако после приземления бедняга не смог подняться: обе ноги были сломаны. Эйлмер навсегда остался хромым, но заслужил прозвище «Летающий монах».

Спустя пять столетий после ибн Фирнаса Леонардо да Винчи нарисовал чертёж дельтаплана, в котором внутренние части крыльев были зафиксированы, а некоторые поверхности управления смещены к концам (так же как при планировании у птиц).

Леонардо да Винчи (великий итальянский учёный, инженер, живописец, архитектор и скульптор) впервые попытался поставить тягу к полёту на научную основу. Он начал с наблюдений за полётом не птицы, а стрекозы. В результате появился чертёж машины, которая по принципу работы напоминала современный вертолёт.