Завоевание воздушного пространства


Мысль о завоевании воздуха зародилась в нашей стране еще в глубокой древности. Издавна мечтал русский народ об овладении воздушными путями.

Давным-давно были сделаны более или менее успешные попытки! претворить эту мечту в жизнь. Более чем 250 лет тому назад, в 1699 году, стрелец Серов в Ряжске сделал из крыльев голубей большие крылья, на которых поднялся на 3-4 метра над Землей. Через 30 лет (1729) в том же Ряжске крылья соорудил кузнец Черная Гроза. Он также поднялся на несколько метров над Землей и, утомившись, опустился на крышу церкви... Вместо поддержки и поощрения смелый изобретатель подвергся гонению, поп его едва не проклял, а крылья сжег.

В некоторых случаях дело заканчивалось много хуже. «Смерд. Никитка, боярского сына Дупатова холоп» после удачного полета в Александровской слободе под Москвой во второй половине XVI века был казнен... «человек не птица, крыльев не имать... Аще же приставит себе аки крылья деревянны противу естества творит. То не божье дело, а от нечистой силы. За сие дружество с нечистою силою отрубить выдумщику голову. Тело окаянного пса смердящего бросить свиньям на съедение. А выдумку, аки дьявольскою помощью снаряженную, после божественный литургии огнем сжечь».

Русским же людям принадлежат первые попытки полетов на воздушных шарах. В 1731 году в Рязани «... подьячий нерехтец Крякутнок фурвин зделал как мяч большой, надул дымом поганым и вонючим, от него зделал петлю, сел в нее и нечистая сила подняла его выше березы, и после ударила его о колокольню, но он уцепился за веревку, чем звонят, и остался тако жив. Его выгнали из города, он ушел в Москву, и хотели закопать живого в землю или сжечь».

Только через 52 года после этого был сделан первый полет на воздушном шаре во Франции. Вскоре после этого полет был повторен, причем впервые в воздух были взяты барометр и термометр. Измеренная на высоте 3467 метров температура оказалась равной 8,8 градуса мороза.

Первый полет с научными целями на воздушном шаре, или, как его называют иначе, свободном аэростате в России был произведен академиком Я. Д. Захаровым 30 июня 1804 года. С 1868 по 1873 год несколько полетов совершил директор Главной физической обсерватории М. А. Рыкачев. По инициативе Д. П. Менделеева и М. А. Рыкачева, в 1880 году в Русском техническом обществе был создан воздухоплавательный отдел, организовавший регулярные полеты на аэростатах. Таких полетов было проделано 80. В 1891 году результаты всех подъемов-были тщательно обработаны преподавателями воздухоплавательной школы, и впервые в мире были получены надежные данные о температуре атмосферы не только у поверхности Земли, но и на разных высотах.

Знаменитый русский химик Д. И. Менделеев настойчиво пропагандировал необходимость высотных полетов. Он писал: «...закон нормального распределения температур в атмосферных слоях следует изучать, узнать и понять, а без того наши метеорологические выводы останутся суждением краба, ползающего по дну морскому и здесь решающему вопросы морских бурь и изменений. А узнать это легче и проще всего, лучше всего у нас в России».

Д. И. Менделеев утверждал, что с помощью аэростатов можно «....изучать условия верхних слоев атмосферы, где надобно искать зародыш всех погодных изменений, в атмосфере совершающихся».

Сам Д. И. Менделеев в 1887 году поднимался из Клина на воздушном шаре для научных наблюдений во время полного солнечного затмения. Этот полет замечателен еще и тем, что Менделеев летал один, хотя до того не учился управлять аэростатом.

В Сибири первые подъемы аэростатов были осуществлены в 1907 году директором Иркутской обсерватории А. В. Вознесенским.

И сейчас аэростаты, наряду с другими способами, широко используются для изучения атмосферы. В Центральной аэрологической обсерватории под Москвой подъемы аэростатов производятся часто (рис. 8). Здесь аэростаты выпускаются в свободный полет как поодиночке, так и по нескольку сразу. В последнем случае их полет происходит на разных высотах. Этим достигается возможность подробно исследовать изменение во времени свойств воздуха и его течений. Для таких наблюдений аэростат чрезвычайно ценен, так как он позволяет поднимать в воздух довольно сложные приборы и производить нужные измерения в спокойных условиях, приближающихся к лабораторным. 

Применяются также привязные аэростаты для исследования атмосферы до небольшой высоты (см. вклейку после стр. 16).

Но такие полеты далеко не безопасны. Наблюдатели располагаются в открытой корзине. В нескольких случаях при попытках достичь большой высоты баллоны с кислородом, взятые для поддержания дыхания, на больших высотах взрывались и люди оказывались в исключительно тяжелом положении.

Несмотря на трудности, все же иногда удавалось подняться очень высоко. Уже в 1903 году один из аэростатов с открытой гондолой поднялся выше 10 тысяч метров. В 1927 году была достигнута высота более 12 тысяч метров. Попытка американца Грея перекрыть этот рекорд закончилась катастрофой — спустившийся на землю через некоторое время аэростат принес труп исследователя.

Д. И. Менделееву принадлежит мысль о постройке аэростата, который бы позволил исследователям безопасно подниматься на большую высоту. Он предложил построить шарообразную герметически закрытую металлическую гондолу и подвесить ее к оболочке большой величины, то есть разработал конструкцию стратостата. Первый подъем стратостата «СССР-1» (Г. А. Прокофьев, К. Д. Годунов, Э. К. Бирнбаум) в 1933 году превысил существовавший тогда мировой рекорд: «СССР-1» поднялся до 19 километров (рис. 9). Советский же стратостат «Осоавиахим-1» (П. Ф. Федосеенко, А. Б. Васенко, И. Д. Усыскин) в 1934 году поднялся еще выше — до 22 километров.

Несмотря на ряд преимуществ, которые стратостат представляет для исследований атмосферы, он имеет также много недостатков. Они заключаются в чрезвычайно сложной организации подъема и в отсутствии полной уверенности в безопасности полета. Значительно экономнее, проще и оперативнее использовать для наблюдений в свободной атмосфере самолеты. Первая попытка такого рода была сделана в 1914 году. В 1916 году в киевском штабе авиации начались систематические полеты с этой целью. В 1921 году подобные же наблюдения были организованы профессором В. И. Виткевичем в Москве. Для этой цели был выделен специальный авиационный отряд. При одном из подъемов достигли 8 тысяч метров. Для того времени это была очень большая высота.