Рождение дирижабля. Анри Жиффар
Автор @sofya
Для Проекта сообщества Истфак "Навстречу Первой Годовщине "Вокс Попули"
Аэростаты - это огромное достижение первопроходцев в покорении 5-го океана. К середине XIX века были освоены новые материалы и технологии их постройки, придумано как и где их можно использовать.
Однако, аэростаты имели один главный недостаток: они не могли осуществлять полет в нужном направлении, не могли "спорить с ветром". Даже парусные суда с косым парусом могут плыть против ветра, используя особенности двух сред - воздуха и воды, но с аэростатами это невозможно. Единственное, что можно было сделать, чтобы полететь в нужном направлении на аэростате - это дождаться ветра, дующего в этом направлении и подняться в воздух, чтобы опуститься где-то примерно в районе намеченной цели.
Казалось бы, чего проще - приделать к нему большой вентиляторный винт и вращать его, крутя педали, как на велосипеде. Это на первый взгляд. Но оказалось, что сил человека не хватает, чтобы преодолеть даже легкий ветер - шар слишком большой, парусность огромная, а человек, как известно, слаб. Встал вопрос о легком двигателя достаточной мощности.
Форму шара также надо было изменить: для уменьшения парусности, сопротивления движения в нужном направлении её пришлось поменять на продолговатую.
Так возник Проект Дирижабля, сначала теоретически, потом и практически. Эти мысли приходили в голову не одному энтузиасту аэронавтики. К слову сказать, "дирижабль" - означает по-французски "управляемый", и поскольку первые дирижабли появились во Франции, это слово перекочевало в другие языки.
Первым создателем дирижаблей стал французский инженер, изобретатель и энтузиаст воздухоплавания Анри Жиффар (Henri Giffard), построивший свой первый аппарат в 1852 году.
До возникновения интереса к воздухоплаванию, Жиффар, уроженец Парижа, инженерного образования не имел. После окончания гимназии он хотел стать инженером, но не получилось, пришлось зарабатывать на жизнь. Он работал на железной дороге, сначала рабочим в железнодорожных мастерских, а затем машинистом паровоза. Будучи любознательным и трудолюбивым человеком, он хорошо разобрался в конструкции парового двигателя, и эти знания он применил впоследствии.
Полеты воздухоплавателей пробудили интерес и у него. Он познакомился с известным аэронавтом Годаром и совершил с ним несколько полетов на аэростате в качестве пассажира. С тех пор идея создать не просто аэростат, а управляемый аэростат и подняться на нем в воздух захватила его и повела по жизни.
Нам, "объевшимся" продуктами цивилизации, трудно представить что значило в то время подняться высоко в воздух на аэростате. Для тех людей это было потрясением: увидеть землю с большой высоты, остро ощутить тишину, одиночество и огромное воздушное пространство вокруг, увидеть пролетающих мимо и даже ниже птиц - это было восхитительно! Опьянение от востога и страха, взрыв адреналина.
Может быть и нам, людям XXI века, если нас поднять хотя бы на километр над землей, в плетеной корзине, да ещё и без парашютов, было бы страшно и "сносило бы крышу" - ведь непонятно, куда тебя унесет ветром, где и насколько мягким будет приземление, и как ты будешь возвращаться домой... и многое-многое другое. Попробуйте хотя бы мысленно представить. Это не то, что сидя в мягком кресле в салоне современного лайнера, попивать коктейль, от нечего делать иногда бросая взгляд в иллюминатор, при этом зная точное время прибытия в аэропорт - все чисто и чинно, обыденно и предсказуемо. Примерно как поездка на автобусе.
Всё началось с летающий игрушки часовщика Жюльена. В 1850 году Жюльен, будучи хорошим мастером и механиком и зная о неудачных попытках воздухоплавателей совершать полеты в любом направлении, задумался о решении проблемы. Ему было ясно, что главная их проблема - отсутствие подходящего двигателя. Он подумал, что если у аэронавтов нет подходящего двигателя, то у него-то он есть! Есть часовые пружинные механизмы, достаточные для вращения небольших винтов. И он решил проделать опыт: сделать модель аэростата, и заставить такой механизм вращать воздушный винт. Главный вопрос: полетит или не полетит?
Жюльен построил легкую модель дирижабля с трехметровой вытянутой оболочкой в форме веретена, внутри ее поместил часовой механизм с пружиной, которая вращала два боковых винта. Затем он наполнил свой аэростат водородом, завел часовой механизм, и выпустил его из рук. Модель поднялась вверх и полетела под потолком мастерской.
Весть о летающей модели часовщика Жюльена быстро распространилась по Парижу. В мастерскую началось паломничество людей, желающих поглядеть на это чудо, летающее в любом заданным рулем направлении. Часовщик с удовольствием демонстрировал свое создание.
Жиффар с Годаром также отправились к часовщику, и он показал им свою модель дирижабля. Жиффар был потрясен: эта модель впечатлила! Она летала под потолком в любом направлении, слушалась руля. Значит, если построить настоящий дирижабль подобным образом и оснастить его двигателем, то и будет летать точно так же. Главная задача момента - создать двигатель, которого пока нет!
С него Жаффар и начал, сам баллон дирижабля соорудив потом. Естественно, что ему пришла мысль использовать паровой двигатель, подобный паровозному, который он хорошо знал. Но двигателя такого размера и веса ещё не существовало. Двигатель должен быть легким и мощным. И он начал действовать.
За год ему удалось построить двигатель весом 45 кг при мощности 3 л. с. - самая главная проблема была решена! Найдя спонсоров из числа друзей, он принялся за постройку 1-го в мире управляемого аэростата.
На основе имеющейся технологической базы того времени Жиффару удалось соорудить настоящий аэростат. Оболочка построенного дирижабля напоминала остроконечную сигару веретенообразной формы длиной 44 м и наибольшим диаметром 12 м. На оболочку была наброшена сеть, к которрой крепилась деревянная балка, а к балке — небольшая платформа для установки паровой машины и котла. Здесь же находилось и место воздухоплавателя. Движение дирижаблю должен был сообщать воздушный винт диаметром 3,5 м. Оболочка заполнялась взрывоопасным "светильным газом" - смесью водорода (50 %), метана и угарного газа, а значит надо было предусмотреть невозможность его воспламенения от двигателя. В итоге все поставленные задачи были успешно решены.
23 сентября 1852 года, несмотря на ветренный день, он выполнил первый полет. Дирижабль поднялся на высоту почти 2 км, только после двигатель был включен на максимальную мощность. Винт быстро вращался, но дирижабль стоял на месте - он не смог лететь на ветер, не мог преодолеть силы ветра. Жиффару не удалось пролететь по кругу, как он этого хотел.
Пришлось опуститься на землю. Сила ветра превышала скромные возможности его двигателя. Однако ему удалось выполнять маневры разворота и перемещения в направлении, перпендикулярном ветру. Лишь в самую тихую, безветренную погоду он смог бы лететь в любом направлении. И тем не менее, это было достижение!
В 1855 году Жиффар построил еще один управляемый аэростат, большего размера, более скоростного, и оснащенного более мощным двигателем, так же паровым. Он поднялся в воздух со своим помощником - механиком Габриэлем Ионом. Но полет чуть не завершился катастрофой из-за несовершенного крепления гондолы к баллону.
Средства его иссякали, и он взялся за изобретательство в хорошо знакомой ему области. Он придумал устройство, которое назвали «инжектор Жиффара», работающее по принципу пульверизатора. Жиффар запатентовал это изобретение, и вскоре оно получило широкое распространение. В результате он разбогател, и даже стал миллионером.
Заработав большие деньги, он вновь принялся за дело жизни, и начал строить огромные дирижабли, рассчитанные на подъем многих людей. Эти дирижабли, оснащенные мощными двигателями, должны были развивать скорость около 70км/ч.
В 1878 году на новой Парижской выставке, Анри Жиффар представил привязанный аэростат объемом 25000 куб.м, способный выдержать 40-50 пассажиров на высоте 500 метров. На этом аэростате поднялся в воздух и русский гений Дмитрий Менделеев. Этот аэростат впечатлял своими размерами, это видно на фото, и оставался непревзойденным по своим размерам вплоть до появления в 1914 году дирижаблей Цеппелина.
Были и другие его эксперименты с аэростатами. Но ему не удалось достичь всех намеченных целей. Жиффар заболел и начал быстро терять зрение. Жизнь без возможности работы и достижения поставленных целей потеряла для него смысл. Случилась трагедия - 15 апреля 1882 года Анри Жиффар был найден в его квартире мертвым - он покончил с собой, отравившись хлороформом.
Все свое состояние Жиффар завещал разным научным обществам, а значительную часть – беднякам Парижа. Вот такая яркая жизнь, такая судьба. Трудно найти параллели в современности, по-крайней мере у нас в России. Иные времена, иные нравы.
Аэростаты Жиффара, несмотря на свое несовершенство, стали первой удачной попыткой постройки управляемого аэростата, способного по воле воздухоплавателя двигаться в нужном направлении.
С управляемого аэростата Жиффара начинается новый этап в истории воздухоплавания - этап применения механических двигателей и создания новых конструкций оболочек. Произошло рождение дирижабля!
Впереди будет триумф дирижаблестроения, потом будут гиганты Цеппелина, которым предстоит пролететь миллионы километров над континентами и перевезти многие тысячи пассажиров, но это будет потом.
Коллажи автора, изображения с лицензией ССО
Источники:
Сытин Л. Все об авиации. От воздушных шаров до современных ЛА. 2010
Дирижабли. Арие М. 1986
Дузь П. Д. Паровой двигатель в авиации. — М.: Оборонгиз, 1939
В.Гончаренко. «Как люди научились летать». К: «Веселка», 1986
Об авторе: По образованию - филолог, работала учителем, директором библиотеки, в настоящее время занимается бизнесом. От себя добавлю, что в тандеме со своим мужем Борисом, бывшим военным летчиком, а ныне художником и дизайнером, Софья стала одним из самых ярких "приобретений" "Голоса" за последние полгода. Отточенный стиль, острый ум, доброжелательность, безупречный "русский язык", умение "подать" материал (можно сказать и "продать", это как бы заложено в основе нашего блокчейна)) снискали Софье заслуженную популярность. Её посты читаемы и обсуждаемы, на зависть многим, не умеющим строить правильную маркетинговую политику. Так что, коллеги, перенимайте опыт Софьи, учитесь "быть интересным"