«Воздухоплавание: Популярный трактат о развитии летательных аппаратов и авиационной метеорологии»

ВОЗДУХОПЛАВАНИЕ

A POPULAR TREATISE

ON THE GROWTH OF AIR CRAFT AND

ON AËRONAUTICAL METEOROLOGY

BY

Albert Francis Zahm, A.M., M.E., Ph.D.

SECRETARY OF THE AËRO CLUB OF WASHINGTON; GOVERNOR OF THE AËRO CLUB

OF AMERICA; GENERAL SECRETARY OF THE INTERNATIONAL CONFERENCES

ON AËRIAL NAVIGATION IN 1893 AND 1907; OFFICIAL AMERICAN

DELEGATE TO THE AËRONAUTIC CONGRESS OF 1900; FORMERLY

LECTURER ON MECHANICS IN THE UNITED STATES BUREAU

OF STANDARDS, AND PROFESSOR OF MECHANICS

IN THE CATHOLIC UNIVERSITY

OF AMERICA

NEW YORK AND LONDON

D. APPLETON AND COMPANY

1911

Copyright, 1911, by

D. APPLETON AND COMPANY

Published September, 1911

Printed in the United States of America

ПРЕДИСЛОВИЕ

Цель этой работы — в популярной форме изложить значительный прогресс воздухоплавания с момента его зарождения до наших дней. За исключением вводного обзора, в книге почти не упоминаются эксперименты, какими бы живописными или остроумными они ни были, если они не привели к прогрессу в этой области или не дали полезных результатов. В ряде случаев приводятся некоторые подробности, чтобы дополнить историю важных достижений; однако бесплодным усилиям непрактичных энтузиастов, какими бы известными или широко обсуждаемыми они ни были в свое время, уделяется мало внимания, если оно уделяется вообще. Неудачи и трагедии, если они упоминаются, описываются скорее ради извлечения уроков, чем ради любопытства. Печали и гротескные глупости воздухоплавателей-неудачников составляют длинную, но тщетную и бесполезную историю, имеющую мало отношения к эволюционной истории подлинной науки.

Общую историю воздухоплавания естественно разделить на четыре части, рассматривающие соответственно пассивные аэростаты, управляемые аэростаты (дирижабли), пассивные летательные аппараты тяжелее воздуха и управляемые летательные аппараты тяжелее воздуха; однако в данной работе пассивные летательные аппараты тяжелее воздуха не выделены в отдельную главу из-за их крайне низкой степени развития. Пассивные планеры, маневрирующие в воздухе исключительно за счет силы тяжести или приобретенного импульса, достаточно хорошо известны; но гораздо более интересные пассивные летательные аппараты, созданные человеком, способные подниматься без двигателя значительно выше своего начального уровня или парить высоко в небе и преодолевать большие расстояния за счет попутных ветров, все еще находятся в зачаточном состоянии. Можно надеяться, однако, что искусство парения, которое сейчас почти забыто из-за триумфального прогресса динамического полета, вскоре получит такое внимание, что будущие трактаты смогут рассказать о достижениях человека в парении, которые будут соперничать с ловкими и удивительными подвигами кондора и альбатроса, подобно тому как величественный полет динамического аэроплана теперь соперничает с мощным машущим полетом сильнейших хищных птиц.

Вслед за историей эволюции воздушных судов добавлено краткое описание среды, в которой они совершают полеты. В частности, были изучены обстоятельства, влияющие на плотность и движение воздуха; ведь плотность воздуха определяет статическую подъемную силу воздушных судов; плотность и скорость набегающего потока воздуха вместе определяют динамическую подъемную силу и сопротивление движению; в то время как скорость воздушного потока обуславливает возможную скорость перемещения в любом направлении. Поэтому важно, чтобы студент-аэронавт имел некоторое представление об общих свойствах воздуха, влияющих на его плотность, а также некоторые знания о возникновении и преобладании как великих атмосферных течений, так и местных ветров и невидимых турбулентностей, которые столь непосредственно касаются безопасности и эффективного продвижения воздухоплавателя.

Французские единицы измерения использовались наравне с английскими. Это представляется целесообразным, поскольку официальные правила и рекорды международных авиационных событий частично выражены в метрической системе. Более того, навигация в универсальной среде, по-видимому, требует таких же универсальных стандартов. В самом деле, особая миссия путешествий по миру заключается в том, чтобы устранить провинциализм и способствовать универсализации мышления, чувств и обычаев.

Чтобы облегчить книгу для массового читателя, некоторые интересные исторические факты и множество важных количественных данных помещены в Приложения, где они могут быть доступны для технического или специализированного читателя.

Приятный долг — выразить здесь свою признательность Корпусу связи армии США, Смитсоновскому институту и Бюро погоды США за значительную помощь в сборе материалов для этой работы. Доктор У. Дж. Хамфрис из Бюро погоды США любезно прочитал рукопись глав, посвященных атмосфере.

Я также выражаю благодарность журналам Scientific American и Aëronautics за использование фотографий для иллюстраций, а также производителям различных летательных аппаратов и господам У. Дж. Хаммеру, Карлу Динстбаху и А. С. Левино.

A. F. Zahm.

Cosmos Club, Вашингтон, округ Колумбия, январь 1911 г.

CONTENTS

CHAPTER PAGE

INTRODUCTION

Introduction 3

PART I

GROWTH OF AËROSTATION

I.

—Early History of Passive Balloons 29

II.

—Practical Development of Passive Balloons 54

III.

—Early History of Power Balloons 78

IV.

—Introduction of Gasoline-Driven Dirigibles 101

V.

—Practical Development of Non-Rigid Dirigibles 115

VI.

—Development of Rigid Dirigibles 145

PART II

GROWTH OF AVIATION

VII.

—Model Flying Machines 173

VIII.

—Nineteenth Century Man-Flyers 202

IX.

—Aëroplanes of Adequate Stability and Power 235

X.

—Advent of Public Flying 256

XI.

—Strenuous Competitive Flying 283

XII.

—Forcing the Art 307

PART III

AËRONAUTIC METEOROLOGY

XIII.

—General Properties of Free Air 347

XIV.

—General Distribution of Heat and Pressure 363

XV.

—Permanent and Periodic Winds 376

XVI.

—Cyclones, Tornadoes, Waterspouts 394

XVII.

—Thunderstorms, Wind Gusts 422

APPENDICES

I.

—Stress in a Vacuum Balloon 443

II.

—Aëronautic Letters of Benjamin Franklin 446

III.

—Successful Military Dirigible Balloons 456

IV.

—The Relations of Weight, Speed, and Power of Flyers 478

V.

—Curtiss’ Hydro-Aëroplane Experiments 481

INDEX 487

СПИСОК ТАБЛИЦ

FACING

PAGE

Plate I

Glaisher and Coxwell.

Parseval Kite Balloon.

66

Plate II

Haenlein’s Gas-driven Dirigible.

Wölfert’s Benzine-driven Dirigible.

Santos-Dumont’s Dirigible, No. 16.

98

Plate III

The Lebaudy.

La Patrie.

Lebaudy’s Morning Post.

116

Plate IV

La Ville de Paris.

Colonel Renard.

124

Plate V

Zodiac III.

Zodiac IV.

128

Plate VI

La Belgique.

Italian Military Dirigible No. I bis.

130

Plate VII

Clément-Bayard I.

Clément-Bayard II.

132

Plate VIII

U. S. Signal Corps Dirigible I.

Gross II.

138

Plate IX

Parseval I.

Parseval II.

140

Plate X

Gross III.

Zeppelin Airship Structure.

146

Plate XI

Zeppelin Dirigible Resting on the Water.

Zeppelin Dirigible over Zürich.

160

Plate XII

Henson’s Aëroplane.

Ader’s Aëroplane.

182

Plate XIII

Stringfellow’s Aëroplane (Front).

Stringfellow’s Aëroplane (Side).

186

Plate XIV

Phillips’s Tethered Aëroplane.

Phillips’s Aëroplane.

192

Plate XV

Langley’s Steam Model.

Langley’s Gasoline Model.

Langley’s Two Surface Gasoline Model.

194

Plate XVI

Lilienthal’s Monoplane Glider.

Lilienthal’s Biplane Glider.

Pilcher’s Monoplane Glider.

212

Plate XVII

Chanute’s Five-Deck Glider.

Herring in Chanute Biplane.

Herring’s Compressed-air Biplane.

218

Plate XVIII

Maxim’s Aëroplane.

Langley’s Large Aëroplane.

226

Plate XIX

First Wright Glider.

Second Wright Glider.

246

Plate XX

First Wright Aëroplane (Rear).

First Wright Aëroplane (Side).

248

Plate XXI

Montgomery’s Aëroplane.

252

Plate XXII

Santos-Dumont’s Biplane.

Santos-Dumont’s Demoiselle.

258

Plate XXIII

Farman Biplane, 1908.

Farman Biplane, 1909.

Harmon in Farman Biplane.

260

Plate XXIV

The Red Wing.

Curtiss Biplane.

Curtiss Biplane with Pontoons.

264

Plate XXV

Blériot Flying Over Toury-Artenay Circuit.

Blériot Monoplane No. VIII.

Blériot Monoplane No. IX.

268

Plate XXVI

Wright Biplane of 1908.

Standard Wright Biplane of 1910.

Wright Racing Biplane of 1910.

272

Plate XXVII

Blériot XI with Moisant Aviator on Mexican Border.

Blériot XII.

286

Plate XXVIII

Antoinette Monoplane of 1909.

Antoinette Monoplane of 1910.

288

Plate XXIX

Esnault-Pélterie Monoplane, Early Pattern.

Esnault-Pélterie Monoplane of 1910.

302

Plate XXX

Grade Monoplane.

Cody Biplane.

304

Plate XXXI

Fabre Hydro-aëroplane.

Paulhan Hydro-aëroplane.

Moisant Metal Monoplane.

332

Plate XXXII

Curtiss Starting from the Water.

Curtiss Biplane for Land and Water.

Curtiss Triplane Risen from the Water.

482

СПИСОК ИЛЛЮСТРАЦИЙ В ТЕКСТЕ

FIG.

PAGE

1.

—Da Vinci’s designs for human flying-gear 9

2.

—A possible air-scout 12

3.

—Blanchard’s flying-machine 17

4.

—Lana’s proposed vacuum balloon 24

5.

—Montgolfier’s experimental balloon 34

6.

—Charles’ first hydrogen balloon 36

7.

—Montgolfier’s passenger balloon 39

8.

—Charles’ passenger balloon 43

9.

—La Flesselle 50

10.

—The Great Balloon of Nassau 55

11.

—Car of Nadar’s balloon 61

12.

—Diagram of a modern spherical balloon with ripping panel 75

13.

—Blanchard’s dirigible balloon, 1784 80

14.

—Robert Brothers’ dirigible, 1784 82

15.

—General Meusnier’s proposed dirigible, 1784 85

16.

—Rufus Porter’s dirigible, 1820 87

17.

—Jullien’s model dirigible, 1850 88

18.

—Giffard’s steam dirigible, 1852 89

19.

—Dupuy de Lome’s dirigible, 1872 92

20.

—Renard’s dirigible, La France, 1884 94

21.

—La Ville de Paris 121

22.

—Le Petit Journal, Zodiac type 128

23.

—Clément-Bayard II, 1910 133

24.

—Morning Post dirigible, 1910 135

25.

—Route of British military dirigibles from France to England, 1900 137

26.

—Da Vinci’s helicopter 175

27.

—Da Vinci’s parachute 176

28.

—Veranzio’s parachute 178

29.

—Lenormand’s parachute, 1784 179

30.

—Paper traveling parachute 181

31.

—Wenham’s aëroplane, 1866 185

32.

—Penaud’s aëroplane toy, 1871 187

33.

—Tatin’s aëroplane model, 1879 188

34.

—Hargrave’s model screw monoplane, 1891 190

35.

—Hargrave’s kite 191

36.

—Launoy and Bienvenu’s helicopter, 1784 198

37.

—Forlanini’s helicopter, 1878 200

38.

—Le Bris’ aëroplane, 1855 204

39.

—Mouillard’s aëroplane 208

40.

—Blériot’s Toury-Artenay aëroplane circuit, 1908 269

41.

—Map of the “Circuit de l’Est” 330

42.

—Diagram of Curtiss hydro-aëroplane 333

43.

—The Etrich monoplane of 1910 336

44.

—Summer and winter average vertical temperature gradients 369

45.

—General circulation of the atmosphere 378

46.

—Normal Wind direction and velocity for January and February (Köppen) 381

47.

—Normal Wind direction and velocity for July and August (Köppen) 383

48.

—Trade and counter-trade winds 384

49.

—Velocity diagram in horizontal section of a cyclone 398

50.

—Funnel-like cloud sometimes observed in a tornado 409

51.

—Vertical section of the St. Louis, Mo., tornado of May 27, 1896 411

52.

—Horizontal section of St. Louis tornado of May 27, 1896 412

53.

—Vertical section of short tornado 414

54.

—Vertical section of a tall tornado 415

55.

—Vertical section of a hail tornado 417

56.

—Universal anemograph 428

57.

—Records of wind variation in horizontal and vertical direction 429

58.

—Records of Wind speed obtained by Langley 433

ВВЕДЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

FANCY AND FOLK-LORE

Of silver wings he took a shining pair,

Fringed with gold, unwearied, nimble, swift;

With these he parts the winds, the clouds, the air,

And over seas and earth himself doth lift.

Thus clad he cuts the spheres and circles fair,

And the pure skies with sacred feathers clift;

On Lebanon at first his feet he set

And shook his wings with rosy may-dews wet.

Tasso, Canto I, XIV.

Как прекрасно! Можем ли мы надеяться когда-нибудь путешествовать так, на крыльях, приводимых в движение силой человека? Это старый вопрос, когда-то дорогой и философу, и глупцу, но теперь важный главным образом для глупца. Или, скажем мягче, это дело нетехнических изобретателей — любителей, сельских жителей, людей, одержимых химерическими мечтами. Ибо мудрый аэронавт теперь относит этот проект к числу розовых иллюзий своей юности.

Овидий рассказывает историю, несомненно, заслуживающую доверия в его время, об искусном мастере, который вместе со своим сыном смело взлетел ввысь, как только они впервые надели крылья. Дедал, греческий архитектор, бежавший из Афин из-за убийства, отправился со своим сыном Икаром на остров Крит, где построил знаменитый лабиринт для царя Миноса. Он прогневал этого монарха и был брошен в тюрьму. Чтобы сбежать, он сделал крылья для себя и своего сына, на которых они улетели далеко над морем. Но Икар в своем восторге взлетел слишком близко к солнцу, погубил свои крылья, упал в море и утонул. В доказательство этого у нас есть Икарийское море, названное в честь несчастного мальчика. Также у нас есть очаровательная поэма Овидия:

In tedious exile now too long detain’d

Daedalus languish’d for his native land;

The sea foreclosed his flight, yet thus he said;

“Though earth and water in subjection laid,

O cruel Minos, thy dominion be,

We’ll go through air; for sure the air is free.”

Then to new arts his cunning thought applies,

And to improve the work of nature tries.

A row of quills, in gradual order placed,

Rise by degrees in length from first to last;

As on a cliff the ascending thicket grows;

Or different reeds the rural pipe compose:

Along the middle runs a twine of flax,

The bottom stems are join’d by plaint wax;

Thus, well compact, a hollow bending brings

The fine composure into real wings.

His boy, young Icarus, that near him stood,

Unthinking of his fate, with smiles pursued

The floating feathers, which the moving air

Bore loosely from the ground, and wafted here and there:

Or with the wax impertinently play’d,

And with his childish tricks the great design delay’d.

The final masterstroke at last imposed,

And now, the great machine completely closed;

Fitting his pinions on, a flight he tries,

And hung self-balanced in the beaten skies.

Then thus instructs his child: “My boy, take care

To wing your course along the middle air:

If low, the surges wet your flagging plumes;

If high, the sun the melting wax consumes.

Steer between both: nor to the northern skies,

Nor South Orion, turn your giddy eyes,

But follow me; let me before you lay

Rules for the flight, and mark the pathless way.”

Thus teaching, with a fond concern, his son,

He took the untried wings, and fix’d them on:

But fix’d with trembling hands; and, as he speaks,

The tears roll gently down his aged cheeks;

Then kiss’d, and in his arms embraced him fast,

But knew not this embrace must be the last;

And mounting upward, as he wings his flight,

Back on his charge he turns his aching sight;

As parent birds, when first their callow care

Leave the high nest to tempt the liquid air;

Then cheers him on, and oft, with fatal art,

Reminds the stripling to perform his part.

These, as the angler at the silent brook,

Or mountain shepherd leaning on his crook,

Or gaping ploughman, from the vale descries,

They stare, and view them with religious eyes,

And straight conclude them gods; since none but they

Through their own azure skies could find a way.

Now Delos, Paros, on the left are seen,

And Samos, favour’d by Jove’s haughty queen;

Upon the right, the isle Lebynthos named,

And fair Calymne for its honey famed.

When now the boy, whose childish thoughts aspire

To loftier aims, and make him ramble higher,

Grown wild and wanton, more embolden’d flies

Far from his guide, and scars among the skies:

The softening wax, that felt a nearer sun,

Dissolved apace, and soon began to run:

The youth in vain his melting pinion shakes,

His feathers gone, no longer air he takes:

“Oh! father, father!” as he strove to cry,

Down to the sea he tumbled from on high,

And found his fate; yet still subsists by Fame,

Among those waters that retain his name.

The Father, now no more a father, cries:

“Ho, Icarus! where are you?” as he flies;

“Where shall I seek my boy?” he cries again,

And saw his feathers scatter’d on the main;

Then cursed his art; and funeral rites conferr’d

Naming the country from the youth interr’d.

Как нежно и тревожно прощание того джентльмена по сравнению с современной модой в подобных обстоятельствах! О двух американцах в Берлине, которые упали с высоты четырех тысяч футов на воздушном шаре, не записано, чтобы они целовались или плакали. Но какой-нибудь тевтонский Овидий еще может украсить этот рассказ причудливыми прикрасами.

Если отнестись к Дедалу более серьезно, можно заметить, что у него было мало подражателей. Это потому, что он никогда по-настоящему не летал, и никто другой не может летать таким образом. Иными словами, ни один человек не может достичь практического полета на крыльях, приводимых в движение его собственной мускульной силой. Физически возможно, что атлет, приложив геркулесову энергию на несколько секунд, сможет удержаться на крыльях огромного размаха; но при малейшем дуновении ветерка он будет так же беспомощен, как семя чертополоха.

Фактическую площадь крыла, необходимую для человека заданного веса и силы, можно грубо оценить; по крайней мере, можно определить нижний предел его размера. Лорд Рэлей на чисто теоретических основаниях вычислил, что человек, управляющий воздушным винтом диаметром 280 футов, движущимся без потерь на трение, мог бы поддерживать свой вес в течение восьми часов в день при комфортном темпе работы. Но эта оценка не включает вес самого винта. Приложив в десять раз больше своей обычной мощности, человек мог бы поддерживать свой вес с помощью 28-футового винта.

Физическая основа вычислений одинакова для любого типа летательного аппарата, будь то птица, человек или машина. Его вес должен поддерживаться за счет отбрасывания воздуха вниз. Колибри в своей воздушной паузе, пчела, парящая рядом с цветком, опираются на отбрасываемый вниз столб воздуха. Орел, планирующий домой в сумерках, может встретить среду в полном покое, но он оставляет за собой нисходящий след, возможно, невидимый, но от этого не менее реальный. Во всех случаях нисходящий импульс, сообщаемый воздуху в секунду, должен быть равен весу, поддерживаемому его реакцией. Если крылья очень большие, можно отбрасывать вниз пропорционально большую массу воздуха и получать поддержку с гораздо меньшими усилиями.

Горизонтальный полет обещает немногим больше, чем прямой подъем с помощью винта, при слабой энергии человеческих мышц. Лучшие современные аэропланы несут менее 100 фунтов на лошадиную силу, в то время как средний человек должен весить вместе с легкой машиной не менее 200 фунтов и, следовательно, должен развивать более двух лошадиных сил во время полета. Такая отдача энергии истощила бы сильного атлета за несколько секунд. Следовательно, со всех точек зрения представляется, что полет по-дедаловски, который все еще имеет своих приверженцев в той или иной форме, был и всегда будет совершенно непрактичным.

Раскин находит еще одно возражение против последователей крылатой руки. В своем рассуждении о равновесии ангелов он жалуется, что существа традиционного двукрылого типа лишены гравитационного баланса. Такие создания раздражают воображение опасениями за их устойчивость; следовательно, они не могут быть полностью прекрасными. Центроид ангела находится в пояснице, тогда как центр опоры крыльев расположен далеко впереди; поэтому горизонтальное равновесие абсурдно и неэстетично. Научный художник, следовательно, с болью смотрит на картину прекрасной дамы, парящей горизонтально в пространстве, поддерживаемой только за переднюю часть.

Мильтон ловко предупреждает это порицание. В концепции своего славного Рафаила он мастерски обеспечивает равномерную и адекватную поддержку:

Six wings he wore, to shade

His lineaments divine; the pair that clad

Each shoulder broad, came mantling o’er his breast

With regal ornament; the middle pair

Girt like a starry zone his waist, and round

Skirted his loins and thighs with downy gold,

And colors dipped in Heaven; the third his feet

Shadowed from either heel with feathered mail,

Sky-tinctured grain. Like Maia’s son he stood,

And shook his plumes, that heavenly fragrance filled

The circuit wide.

Леонардо да Винчи, который был одаренным инженером, а также художником, разработал летательный аппарат для человека, который демонстрирует некоторое динамическое улучшение по сравнению с механизмом ангелов, летающих богов и гоблинов старых времен. Как показано на прилагаемом эскизе, он обеспечивал гравитационный баланс за счет использования расширяющегося хвоста, выступающего далеко назад. Более того, в движении должны были участвовать как руки, так и ноги. Эта конструкция считается очень примечательной для времени, в которое она была создана, вероятно, за несколько лет до открытия Америки; и все же это лишь одно из причудливых аэронавтических изобретений да Винчи, как будет показано позже.

Менее тщетной схемой авиации может быть использование птиц. Если один орел может поднять ребенка, несколько, возможно, смогут нести человека. Они физически способны; они недороги; они неутомимы, проворны, быстры. Может потребоваться некоторая упряжь, некоторое обучение; но это приходит к трудолюбивым. По-видимому, такое передвижение — это спорт, достойный развития; королевское искусство, если угодно; ибо кто не хотел бы мчаться по небу в пурпурном паланкине, несомом императорскими орлами?

Кай Кавусу, царю Персии, приписывается путешествие такого рода, как описано в «Шахнаме», или «Книге царей», написанной в десятом веке:

«Для царя стало делом великой важности, как он мог бы подняться на небеса без крыльев; и для этой цели он проконсультировался с астрологами, которые тотчас предложили способ, с помощью которого его желания могли быть успешно осуществлены.

Fig. 1.—Da Vinci’s Designs for Human Flying-Gear.

«Они придумали украсть из орлиного гнезда птенцов, которых они вырастили с большой заботой, снабжая их укрепляющей пищей.

«Затем была подготовлена рама из алоэвого дерева, и на каждом из четырех углов был закреплен перпендикулярно дротик, увенчанный на острие козьим мясом. К каждому углу снова был привязан один из орлов, а посередине был посажен царь с кубком вина перед ним. Как только орлы проголодались, они попытались добраться до козьего мяса на дротиках и, хлопая крыльями и летя вверх, быстро подняли трон с земли. Голод продолжал мучить их, и, оставаясь все еще далеко от своей добычи, они поднимались все выше и выше в облака, унося изумленного царя далеко за пределы его собственной страны. Но после долгого и бесплодного усилия их силы иссякли, и, не в силах продолжать путь, вся конструкция рухнула с неба и упала в мрачной пустыне в Царстве Чин, где Кай Кавус был оставлен на съедение голоду, в одиночестве и в полном отчаянии».

Можно предпочесть одну птицу, на которой мог бы ездить верхом без седла мужчина или женщина с обычными навыками верховой езды. Поэтому ранние философы с некоторой тщательностью искали такое существо. Следующее рассказывается епископом Уилкинсом:

«Кардано и Скалигер единогласно утверждают, что среди индейцев есть птица столь огромная, что ее клюв часто используется для изготовления ножен или футляра для меча. А Акоста рассказывает нам о птице в Перу под названием кондор, которая сама по себе убивает и съедает целого теленка за один раз. И нет никакой причины, почему любое другое тело не может быть поддержано и перенесено по воздуху, даже если бы оно превышало размер этих птиц настолько же, насколько они превышают размер мухи. Марко Поло упоминает птицу на Мадагаскаре, которую он называет Рух, перья крыльев которой имеют 12 шагов, или шестьдесят футов в длину, и которая может с такой же легкостью подхватить слона, как наши коршуны мышь. Если бы это сообщение было хоть сколько-нибудь достоверным, оно могло бы послужить исчерпывающим доказательством для настоящего вопроса».

Поскольку птица Рух оказалась мифом, возникает вопрос, нельзя ли вывести птицу для верховой езды путем разумного разведения. Но этому противостоит закон квадрата-куба греческого геометра, с помощью которого ученый геолог доказал, что природа достигла предела своих ресурсов в создании крупных летунов, страус, например, слишком громоздок, чтобы летать вообще. В качестве последнего средства, тогда, человеческий карлик может уменьшить свой вес, чтобы приспособиться к птице. Безусловно, самая мощная птица может без труда нести самого легкого человеческого карлика.

Такая воздушная кавалерия проектировалась время от времени, и если бы она была должным образом развита, то могла бы найти интересное применение. Ее военная ценность, не говоря уже о гражданском использовании, была бы значительной. Воздушный разведчик, который мог бы спрятаться в верхушке дерева или небольшом облаке, а затем быстро вернуться домой с полными сведениями о враге, был бы эффективным и уникальным. В агрессивной войне это послужило бы плану того изобретательного англичанина, который предлагает отразить немецкое вторжение, отправляя птиц клевать дыры в военных воздушных шарах врага. Но здесь можно было бы обойтись без карлика, если бы птиц научили проявлять определенный интерес к атаке воздушных крейсеров своими клювами, или стальными шпорами, подобными тем, что у испанских бойцовых петухов, или когтями, обработанными химически, чтобы высекать огонь. Воробьи с серными наконечниками на пальцах могли бы легко уничтожить любую воздушную эскадру, если она горюча.

Возвращаясь к геологу, можно добавить, что, обнаружив главный предел для пернатых навигаторов, он пришел к выводу, как следствие, что полет человека навсегда невозможен. Это было в конце восьмидесятых годов. В 1901 году разносторонний астроном привел тот же закон, чтобы доказать, что аэроплан не может быть сделан так, чтобы нести человека. Вскоре, узнав, что это было достигнуто, он доказал во второй сладкоречивой статье, что аэроплан не может нести нескольких человек. Ошибившись дважды, он написал заключительную статью, объявляющую, что летательный аппарат в любом случае глуп, потому что он не может ремонтировать свои двигатели в небе!

Fig. 2.—A Possible Air-scout.

Из многочисленных смелых и трудолюбивых изобретателей, которые на протяжении далеких поколений запускали себя в воздух на каких-то видах жестких или вибрирующих крыльев, немногие были людьми с достаточным багажом в философии или механике и пользовались достаточной мерой успеха, чтобы заслужить мимолетное упоминание; хотя кажется, что никто до середины восемнадцатого века не внес постоянного вклада в реальное искусство механического полета, если исключить изобретательные наводящие устройства Леонардо да Винчи. Как бы искусно ни были спланированы или управлялись их летательные аппараты, результаты были потеряны для мира из-за неточного или неадекватного описания. Такими изобретателями были Дж. Б. Данте в пятнадцатом веке и маркиз де Баквиль в семнадцатом. Каждый из них совершил один или несколько значительных полетов, если мы можем верить непоколебимым свидетельствам их современников; но ни один не оставил эскиза своего устройства, ни школы последователей, чтобы продолжить его зрелищную практику.

Жан-Батист Данте, проницательный наблюдатель и глубокий математик, процветавший к концу пятнадцатого века, современник да Винчи и Колумба, как сообщают историки того дня, успешно плавал по воздуху на не вибрирующих крыльях, спроектированных им самим после тщательного изучения больших парящих птиц. Усевшись над крутой скалой на берегу озера Тразимено, он установил свои крылья к ветру под нужным углом, как устанавливают паруса судна; затем, подхваченный нарастающим бризом, он величественно поднялся ввысь и проплыл далеко над водами. Снова и снова он повторял эксперимент, пока слава о нем не обеспечила ему просьбу сделать демонстрацию на свадебных торжествах прославленного генерала Бартоломео Альвиано. Он принял приглашение и, стартовав с вершины самой высокой башни в городе Перуджа, пролетел над городской площадью и долго балансировал в пространстве среди криков и возгласов толпы, привлеченной в Перуджу новизной его выступления. Но, печально рассказывать, в самый первый раз, когда он выполнял эти чудесные маневры над твердой землей, а не над озером, один из рычагов, используемых для изменения угла атаки его крыльев, сломался, нарушив его воздушное равновесие и заставив его рухнуть на церковь Нотр-Дам, сломав одну из ног. После этого он преподавал математику в Венеции, где умер от лихорадки в возрасте сорока лет.

В 1742 году маркиз де Баквиль в возрасте шестидесяти двух лет объявил, что в определенный день он вылетит из своего дома на Сене, пересечет реку и приземлится в саду Тюильри. Собралась огромная толпа, заполнившая оба берега и два моста. В назначенный момент маркиз появился со своими крыльями и бросился с террасы. Он полетел в величественном и безмятежном равновесии на изящных крыльях, не похожих на крылья традиционных ангелов. Он планировал прямо к Тюильри и наслаждался счастливым полетом до самой середины реки. Затем что-то случилось; его движения стали прерывистыми и неуверенными; он рухнул вниз и сломал ногу на прачечной лодке. Причину его остановки там можно только предполагать, ибо ему нечего было сообщить. Он не совсем выполнил свою программу, но пролетел девятьсот футов восхитительно и приземлился, не намокнув.

Комментаторы удивлялись природе механизма, использованного Данте и де Баквилем. Историки решительно подтверждали факт полетов, но упускали из виду средства. Изобретатели, должно быть, использовали воздушные планеры какого-то типа, ибо адекватная движущая сила не была доступна до конца девятнадцатого века. Даже как эксперимент в планировании или парении, достижение Данте было самым смелым и удивительным, затмевающим лучшие выступления вплоть до двадцатого века. Странно, что в тот период науки человек, переживший такой опыт, будучи профессором колледжа, не оставил миру тщательного описания такого необычайного выступления. Предполагаемые полеты, однако, были несомненно осуществимы даже в тот отдаленный период, ибо конструкция воздушного планера — это простая задача, не выходящая за рамки возможностей мастеров пятнадцатого века нашей эры или даже пятнадцатого века до нашей эры, руководимых искусным проектировщиком.

Помимо схемы полета с крыльями, приписываемой Дедалу и рассматриваемой да Винчи, в последующие годы были разработаны различные другие планы. Воздушные колесницы и летательные аппараты были придуманы для более выгодного использования мускульной энергии. Во всех них, конечно, пассажир мог быть одновременно и силовой установкой, и капитаном корабля.

Одним из самых ранних аутентифицированных устройств такого рода было изобретение Бланшара, описанное им в Journal de Paris 28 августа 1781 года, почти за два года до изобретения воздушного шара, горячего воздуха, страстным поклонником которого он стал позже. Поскольку его устройство — лишь одно из большого числа тех, что появились до конца девятнадцатого века и появления легких двигателей, читателю, который желает более полного знакомства с управляемыми человеком воздушными судами, можно порекомендовать книгу г-на Шаню под названием «Прогресс в летательных аппаратах», которая описывает большое разнообразие таких изобретений и обсуждает достоинства и недостатки каждого.

Бланшар предваряет описание своей машины ответом на некоторые критические замечания по поводу своего проекта, по-видимому, высказанные его соседями. «Они возражают мне, — пишет он, — что полет — это не дело человека, а скорее пернатых птиц. Я отвечаю, что перья вовсе не нужны птице для полета; достаточно любой ткани. Муха, бабочка, летучая мышь и т. д. летают без перьев и с веерообразными крыльями из материала, напоминающего рог. Значит, не материал и не форма вызывают полет, а объем и быстрота движения, которые должны быть как можно более живыми».

«Они возражают, более того, что человек слишком тяжел, чтобы поднять себя в одиночку с помощью крыльев, тем более в судне, которое само по себе представляет огромный вес. Я отвечаю, что мой корабль чрезвычайно легкий; что касается веса человека, я прошу обратить внимание на то, что говорит г-н де Бюффон в своей «Естественной истории» по поводу кондора; эта птица, хотя и огромного веса, легко поднимает двухгодовалую телку весом не менее ста фунтов, и все это с крыльями размахом около тридцати-тридцати шести футов».

Затем он описывает судно как маленький корабль длиной четыре фута и шириной два фута, имеющий с обеих сторон два столба, каждый из которых поддерживает крыло длиной десять футов, все вместе образующее зонтик диаметром двадцать футов. Конструкция была проиллюстрирована гравером, который видел судно и был убежден в его практичности. В заключение изобретатель пишет, что люди увидят, как он рассекает воздух с большей скоростью, чем ворона, и при этом не теряя дыхания, будучи защищенным остроконечной маской особой конструкции. Но, поскольку он не выполнил свои обещания, он подвергся насмешкам, а также похвале со стороны местной прессы, одна из карикатур изображала его в момент совершения подъема перед толпой пучеглазых ученых и длинноухих ослов, носящих очки, чтобы подчеркнуть вид мудрости и торжественности.

Научная когорта Парижа, по-видимому, была нетерпелива к вниманию, которое пресса и люди уделяли Бланшару. Соответственно, в мае 1782 года выдающийся астроном Де Лаланд из Французской академии сделал мягкий выговор редакторам Paris Journal. «Господа, — писал он, — вы уделили так много времени воздушным судам и лозоходству, что можно в конечном итоге подумать, что вы верите в эти глупости, или что ученые, которые сотрудничают с вашим журналом, не имеют ничего, чтобы развеять эти абсурдные претензии. Позвольте мне, поэтому, господа, занять несколько строк в вашем журнале, чтобы заверить ваших читателей, что если ученые молчат, то только из-за своего презрения».

Fig. 3.—Blanchard’s Flying-machine.

«Было доказано, что для человека невозможно каким-либо образом подняться или даже удержаться в воздухе. Г-н Кулон из Академии наук на одном из наших заседаний год назад прочитал доклад, в котором ясно показал, рассчитав силу человека, определенную экспериментами, что ему потребовались бы крылья длиной две или три тысячи футов, движущиеся со скоростью три фута в секунду; следовательно, никто, кроме невежды, не стал бы предпринимать попытку такого рода».

Не прошло и нескольких месяцев после этого высокомерного заявления, как Бланшар взял Де Лаланда с собой в воздушный шар — «мертвых несут немые».

Расчет Кулона о том, что крылья человека должны быть длиной в полмили, должно быть, обескуражил тех изобретателей, которые верили в него; ибо, если допустить, что такие крылья могли поднять человека, кто мог бы поднять сами крылья? А в то время паровой двигатель только начинал развиваться; о нефтяном двигателе едва ли задумывались. Неудивительно, что люди с нетерпением обратились к воздушному шару, когда он наконец появился.

Существуют некоторые споры о том, кто первым ясно задумал осуществимый проект воздушного шара. Эта концепция, безусловно, не была новой для мира в 1783 году, когда Жозеф Монгольфье провел свой классический эксперимент. Действительно, до этой даты естествоиспытатели придерживались трех различных принципов воздушного плавания; во-первых, что лодка может быть сформирована из тяжелого материала так, чтобы плыть по верхней поверхности атмосферы, как металлическое судно плавает по воде; во-вторых, что закрытый корпус, содержащий частичный или полный вакуум, может быть сделан достаточно легким, чтобы подняться; в-третьих, что мешок может быть сделан плавучим путем наполнения его материалом, более легким, чем воздух. Конечно, теперь людям, сведущим в математике, ясно, что механически применим только принцип легкого газа. Но принцип вакуума все еще имеет приверженцев среди изобретателей, которые слишком «практичны», чтобы понимать или доверять точным расчетам; и первый принцип, хотя теперь отброшен всеми, был достаточно правдоподобным даже для выдающихся ученых до экспериментов Торричелли и его изобретения барометра в 1643 году. Поэтому может быть интересно заметить некоторые из предложенных или описанных воздушных судов, основанных на этих различных принципах. Следующее взято из Mendoza, Viridario, libri III, probl. 47:

«Любой латунный сосуд, полный воздуха, который в противном случае утонул бы, удерживается на поверхности воды, хотя естественно обладает гораздо большим удельным весом; следовательно, деревянное судно или судно из любого другого материала, помещенное на вершину воздушной поверхности и наполненное элементарным огнем, будет удерживаться в этом положении до тех пор, пока тяжесть судна не станет больше, чем поддерживающая сила огня, который оно содержит».

Это ясное научное изложение плана навигации в атмосфере по ее верхней поверхности, предполагающее существование отчетливой верхней поверхности. Комментируя этот отрывок, иезуит Шоттус в своей Magia Universalis использует выражение, которое указывает на его веру в то, что судно можно заставить плавать в воздухе, наполнив его эфиром или элементом огня. Он говорит:

«В таких выражениях этот вопрос рассматривался Мендосой (умер в 1626 г.); и нет никакой невероятности в его взглядах, будь то элемент огня, помещенный над воздухом, или, что еще более правдоподобно, эфир — то есть чистейший воздух. Хотя любое дерево, железо, медь, свинец и подобные металлы тяжелее равного объема воды и по этой причине утонут в воде, если их поместить туда одних, однако, если их изготовить в виде полых форм и наполнить нашим нечистым и тяжелым воздухом, они плавают на воде и приспособлены для строительства судов, и поддерживаются водой без опасности погружения; таким образом, хотя эти тела обладают большим удельным весом, чем наш воздух, тем не менее, когда они сформированы в лодку и наполнены этим очень легким материалом, они могут плавать в воздухе и являются подходящим материалом для строительства небольших судов, потому что вся работа, состоящая из маленького корабля и эфира, может быть сделана легче, чем равный объем нашего нечистого воздуха, даже в самой высокой области».

Поскольку Роджер Бэкон предложил подобное устройство в 1542 году, проект Мендосы не был полностью новым и, возможно, не был оригинальным. Бэкон, описывая свое воздушное судно, говорит: «Это должен быть большой полый шар из меди или другого подходящего металла, изготовленный чрезвычайно тонким, чтобы быть как можно более легким. Затем он должен быть наполнен «эфирным воздухом или жидким огнем» и запущен с какой-нибудь возвышенности в атмосферу, где он будет плавать, как судно на воде».

В 1646 году другой ученый иезуит опубликовал книгу Ars Magna Lucis et Umbræ in Mundo, в которой он рассказывает эпизод, указывающий на то, что один из его ордена использовал воздушный шар с горячим воздухом, чтобы запугать некоторых невежественных язычников. Следующая демонстрация, если бы она была описана современным миссионером, была бы принята как нечто само собой разумеющееся; почему же тогда мы должны серьезно подвергать сомнению эту историю, поскольку она описывает достижение, вполне возможное в то время, при условии, что необходимые материалы были доступны? И даже если предположить, что отчет является вымышленным, все же это научное описание практичного воздушного шара с горячим воздухом, представленное и подтвержденное ученым и искусным математиком более чем за столетие до того, как воздушный шар был публично продемонстрирован прославленными французами. Он пишет:

«Я знаю, что многие из наших отцов были спасены от самых неминуемых опасностей среди варваров Индии с помощью таких изобретений. Их бросали в тюрьму, и пока они не знали никаких средств для своего освобождения, кто-то, более хитрый, чем остальные, изобрел необычайную машину, а затем пригрозил варварам, что если они не освободят его товарищей, они вскоре увидят некоторые необычайные знамения и испытают видимый гнев Богов. Варвары посмеялись над угрозой. Тогда он сконструировал дракона из самой легкой бумаги, и в него он заключил смесь серы, смолы, воска и так искусно подготовил все свои материалы, что при воспламенении она освещала машину и демонстрировала следующую надпись на их местном языке: «Гнев Божий». Тело было сформировано, ингредиенты подготовлены, затем он прикрепил длинный хвост и предал машину небесам, и, подхваченная ветром, она взмыла ввысь к облакам. Зрелище дракона, так ярко освещенного, было ужасающим. Варвары, созерцая необычное движение призрака, были поражены величайшим изумлением и теперь, вспоминая об угрозе гнева Божества и словах отца, они боялись искупить наказание, которое он предсказал для них. Поэтому без промедления они распахнули ворота, они позволили своим пленникам выйти с миром и насладиться своей свободой. Тем временем огонь охватил машину и заставил ее вспыхнуть, и с взрывом, который был истолкован как последнее заявление об удовлетворении, она, по-видимому, сама по себе исчезла из виду, как будто выполнила свою сверхъестественную миссию. Таким образом, отцы, благодаря опасению, которое внушило это естественное проявление, получили то, что нельзя было купить за большое количество золота».

Возможно, читатель позволит еще один анекдот, не совсем из-за его научной ценности, а потому, что ему может понравиться сравнить отношение людей к воздухоплаванию в темные века с отношением его соседей в начале двадцатого века. В двух историях Джефа ле Министра и Де Колонии, города Лиона, приводится следующий отчет:

«К концу правления Карла Великого люди, жившие недалеко от горы Пилат в Швейцарии, зная, какими средствами мнимые колдуны путешествовали по воздуху, решили попробовать эксперимент и заставили некоторых бедных людей подняться на аэростате. Он опустился в городе Лионе, где их немедленно бросили в тюрьму, и толпа жаждала их смерти как колдунов. Судьи приговорили их к сожжению; но епископ Агобард приостановил казнь и послал за ними в свой дворец, чтобы он мог допросить их. Они ответили: «Qu’ils sont du pays meme, que des personnes de consideration les ont forcés de se laisser conduire, leur promettent qu’ils verroient des chose merveilleuses; et qu’ils sont veritablement descendu par l’air». Агобард, хотя он не мог поверить в этот факт, поверил в их невиновность и позволил им сбежать. По этому случаю он написал работу о суевериях того времени, в которой он продемонстрировал невозможность подняться в воздух; что это ошибка — верить в силу магии; и что она существует исключительно в доверчивости людей».

Одним из первых людей, сделавших воздушную модель, похожую на огненный шар, был знаменитый бразилец Бартоломео-Лоуренсо де Гусман, которого в его время называли «летающим человеком» и который, как сообщается, провел замечательный эксперимент по воздушному передвижению в Лиссабоне. Следующий отчет об этом найден в рукописи Феррейры:

«Гусман провел свой эксперимент 8 августа 1709 года во дворе Дворца Индий перед его величеством и большой и выдающейся аудиторией с шаром, который мягко поднялся на высоту зала Послов, а затем опустился таким же образом. Его поддерживали определенные материалы, которые горели и которые сам изобретатель поджег».

Все детали этого описания, которое было написано поколением или более до эксперимента Монгольфье, сразу же наводят на мысль о воздушном шаре с горячим воздухом. Но заметка, напечатанная в 1774 году и процитированная Кавалло, объясняет, что шары должны были транспортироваться газом. Несомненно, что в начале 1709 года Гусман обратился к Королю за патентом и исключительным правом на какое-то подобное изобретение, желая получить судебный запрет и суровое наказание за все нарушения. Заявка описывает машину, способную путешествовать по воздуху быстрее, чем по суше или морю, способную доставлять сообщения на пять или шестьсот миль в день войскам или в самые отдаленные страны, и даже адекватную для исследования регионов вокруг полюсов. Вполне современный промоутер сеньор Гусман. Король в ответ издал следующий указ:

«Согласуясь с советом моего совета, я приказываю смертную казнь против нарушителя. И чтобы поощрить просителя применять себя с рвением к улучшению машины, которая способна производить эффекты, упомянутые им, я также предоставляю ему первую профессуру математики в моем Университете Коимбры и первую вакансию в моем Колледже Барселоны с ежегодной пенсией в 600 000 реалов в течение его жизни».

«Патент» казался достаточно либеральным, и все же Гусман никогда не возобновлял свои воздушные эксперименты. Его обвинили в магии, и он, возможно, боялся преследований по этой причине; соответственно, он занялся судостроением до 1724 года, когда покинул Португалию.

Первый вакуумный воздушный шар был предложен иезуитом отцом Франциском Ланой и описан в его книге Podromo dell’Arte Maestra Brecia, которая появилась в 1670 году. Хотя это не был практический проект, подобный проекту Гусмана, он был очень изобретательным и отмечает интересную фазу в эволюции фундаментальной идеи воздушного судна, или «воздушного шара», как его называл изобретатель, который тогда придумал слово, ныне находящееся в общем употреблении. Лана предложил использовать четыре медные сферы, каждая диаметром 25 футов и толщиной стенки 1/225 дюйма, достаточно хорошо откачанные от воздуха, чтобы дать подъемную силу, которую он вычислил в 1200 фунтов в совокупности для четырех сфер. От них он подвесил бы пассажиров в лодке, имеющей мачту и парус, чтобы двигать судно во время попутного ветра. Вычислив плавучесть согласно хорошо известным физическим законам, он не мог видеть никаких возможных возражений против своего проекта, «если только, — пишет он, — Бог никогда не позволит применить это изобретение на практике, чтобы предотвратить последствия, которые последовали бы из этого в гражданском и политическом управлении людьми».

Fig. 4.—Lana’s Proposed Vacuum Balloon.

В последние годы изобретатели, имеющие менее деликатные сомнения по поводу смущения Провидения, возродили проект Ланы с улучшениями. Было предложено заменить парус винтом с моторным приводом и обеспечить корпус от разрушения под воздействием колоссального внешнего давления воздуха — тонна на квадратный фут — с помощью достаточного внутреннего крепления. Даже в течение последних двенадцати месяцев эта схема серьезно пропагандировалась несколькими техническими журналами и автором обстоятельной книги о воздушной войне. Для математика это забавно, когда не слишком жалко; ибо можно строго доказать, что никакой вакуумный воздушный шар из материала сегодняшнего дня, какой бы ни была его конструкция, не может противостоять раздавливанию, если он сделан достаточно легким, чтобы плавать.

В 1887 году Уолтер Уэллман описал в Associated Press стальной вакуумный воздушный шар диаметром 144 фута и длиной 654 фута, в котором чикагский врач предложил перевозить пассажиров на Северный полюс с невероятной скоростью, если они предоставят ему 130 000 долларов для покрытия расходов на строительство. «Вот отличная возможность, — писал Уэллман, — для всех, кто хотел бы завоевать славу, будучи одним из участников группы, которая ступит на этот ледяной ignis fatuus многих наций и двух столетий». Два десятилетия спустя г-н Уэллман организовал, согласно своим собственным идеям, воздушную экспедицию на Северный полюс; но он больше не выступал за старт из Чикаго на вакуумном воздушном шаре с группой акционеров.

Можно добавить, что изобретатель большого стального вакуумного воздушного шара, организовав Трансконтинентальную компанию воздушной навигации и не сумев собрать все 130 000 долларов, обратился за помощью к национальному правительству. Здесь была интересная ситуация; врач, невежественный в механике, с планами гигантского и невозможного воздушного шара, обращающийся за помощью к конгрессу, крайне стесняющемуся воздушных судов, даже если они рекомендованы его самыми способными военными советниками. Но в этом случае было способное лобби. Законопроект об этом физически невозможном воздушном шаре фактически прошел Палату представителей и был окончательно отклонен только благодаря своевременным усилиям нескольких ученых, которые простым расчетом доказали абсурдность изобретения. Поскольку читателю может понравиться увидеть математическое доказательство невозможности вакуумного воздушного шара, поскольку такие проекты возникают часто, аргумент приведен в Приложении I.

ЧАСТЬ I РОСТ ВОЗДУХОПЛАВАНИЯ

ГЛАВА I РАННЯЯ ИСТОРИЯ ПАССИВНЫХ ВОЗДУШНЫХ ШАРОВ

Oh, that I could as smoke arise,

That rolls its black wreathes through the air;

Mix with the clouds, that o’er the skies

Show their light forms, and disappear:

Or like the dust be tossed

By every sportive wind till all be lost!

—Æschylus.

Если желание иногда является матерью изобретения, несомненно, желание «смешаться с облаками» или «подняться как дым» подсказало человеку его первое средство воздушного передвижения. Действительно, это открыто признает Жозеф Монгольфье. «Дым поднимается в дымоходе; почему бы не заключить этот дым в клетку и не получить доступную силу». Но прежде чем описывать его фундаментальные эксперименты 1783 года, давайте заметим менее заметные, хотя и не менее философские, эксперименты его непосредственных предшественников в развитии аэронавтической науки.

Было видно, что за много лет до 1783 года изобретатели ясно осознали истинный принцип воздушного шара и были бы рады воспользоваться элементом с достаточно низким удельным весом для воздушного плавания. Желаемая возможность появилась, когда в 1766 году Генри Кавендиш опубликовал свои эксперименты, доказывающие, что водород во много раз легче воздуха. Сразу после этого доктор Блэк, знаменитый химик и естествоиспытатель из Эдинбурга, задумал идею, что тонкое легкое судно, наполненное водородом, должно быть способно плавать и подниматься в атмосфере, идеи, которые он передал своим друзьям и выразил в своих лекциях через год или два после появления публикации Кавендиша. Но он довольствовался лишь указанием пути к очевидно практичному изобретению, оставляя, как и подобает университетскому профессору, развитие научной идеи изобретателям и инженерам-конструкторам.

Промежуточное положение между доктором Блэком, чистым ученым, и братьями-производителями Монгольфье занял Тиберий Кавалло, итальянский философ, живший в Англии, который сделал первые маленькие водородные воздушные шары. В заметке, представленной Королевскому обществу в Лондоне 20 июня 1782 года, он рассказывает об экспериментах, которые, по-видимому, дают ему право на всю заслугу изобретения воздушного шара, за исключением успеха в практическом масштабе. Он делал водородные мыльные пузыри, которые прекрасно поднимались в воздухе, эксперимент, который повторялся по всему миру в каждой химической лаборатории с его дня. Он делал множество резиновых пузырей и лаковых пузырей, наполненных водородом; но, как ни странно, они не поднимались, хотя известно, что такие пузыри можно заставить красиво плавать. Он надувал тщательно подготовленную кожу золотых дел мастеров и потерпел неудачу, хотя воздушные шары из кожи золотых дел мастеров, как большие, так и маленькие, сейчас являются рыночным товаром. Наконец, он сконструировал бумажные воздушные шары, которые пытался заставить плавать с помощью водорода, но без успеха, хотя год спустя братья Монгольфье легко заставили бумажные мешки подниматься с горячим воздухом, а профессор Шарль поднялся на большом шелковом воздушном шаре, наполненном водородом.

Причина интересных неудач Кавалло раскрывается в его собственном отчете об одном из его пионерских экспериментов. В своей «Истории и практике воздухоплавания» он рассказывает, что сконструировал из тонкой китайской бумаги цилиндрический воздушный шар с короткими коническими концами и расчетной плавучестью в двадцать пять гран при правильном наполнении водородом. Этот мешок, тщательно освобожденный от воздуха путем сжатия между руками, он подвесил над большой бутылкой, соединенной с ним стеклянной трубкой, и снабдил материалами для генерации водорода; в данном случае смесью разбавленной серной кислоты и железных опилок. Когда водород выделялся довольно быстро, он ожидал увидеть, как бумажный мешок расширяется и наполняется с пропорциональной скоростью; но к его удивлению он оставался совершенно плоским, в то время как комната наполнялась сильным и неприятным запахом «воспламеняющегося воздуха». Затем он понял, что тщательно сделанный мешок из бумаги, который можно было так легко надуть воздухом, был очень проницаем для водорода, позволяя ему мгновенно улетучиваться, как через пористую ткань или сетку.

Кавалло остановился, когда цель была в пределах досягаемости. Его планы были практичными, но он слишком легко отказался от них. Почему он не покрыл лаком свой воздушный шар, когда он протекал? Он мог бы так легко положить начало искусству воздушной навигации. Но, посолив хвост птице, он позволил ей улететь.

Существуют различные отчеты о шагах, с помощью которых Монгольфье пришли к своему изобретению воздушного шара. Говорят, что они изучали и обсуждали проекты воздушного передвижения за десятилетие до того, как наткнулись на свое первое успешное устройство; однажды безуспешно наполняя бумажный мешок дымом; снова паром, и снова пытаясь, но тщетно, использовать водород. Следующий, по-видимому, достоверный отчет дан другом Монгольфье, бароном Гернандо, в его биографическом очерке Жозефа Монгольфье, получившим историю от самого изобретателя.

Жозеф Монгольфье оказался в Авиньоне в то время, когда объединенные армии вели осаду Гибралтара. Оставшись один в углу у камина, он, как обычно, предавался мечтам, разглядывая своего рода гравюру, изображавшую ход осады; он начал проявлять нетерпение, видя, что к месту сражения нельзя подобраться ни по суше, ни по морю. «Но разве нельзя добраться туда по воздуху? Дым поднимается в камине; почему бы не собрать этот дым таким образом, чтобы получить полезную силу?» Его ум мгновенно вычислил вес определенной поверхности бумаги или тафты; он без промедления сконструировал свой маленький шар и к великому удивлению хозяйки дома, с особым восторгом увидел, как тот поднялся с пола. Он тут же написал своему брату, находившемуся тогда в Анноне: «Немедленно подготовь запас тафты и веревок, и ты увидишь самую удивительную вещь на свете».

Более причудливую историю рассказывает Бриссон в своем «Словаре физики». Он говорит: «Я могу лишь повторить то, что сам гражданин Монгольфье рассказал мне, когда приехал в Париж объявить о своем открытии: гражданка Монгольфье накрыла юбкой плетеную корзину, какие женщины используют для сушки белья, и юбка поднялась к потолку. Именно с этого факта и начали граждане Монгольфье».

Какими бы ни были предыстории, братья Монгольфье в конце концов провели эксперимент, подержав бумажный мешок над огнем, который поддерживался влажной соломой и шерстью. Сомнительно, чтобы они намеревались наполнить его дымом, горячим воздухом или электрическим облаком. Они знали, что от такого огня поднимается своего рода облако, и хотели использовать его. Их первый шар загорелся и поднялся как дым. Но они были богатыми бумажными фабрикантами и вскоре изготовили другой шар объемом 700 кубических футов. Он поднялся от огня на высоту 1000 футов, не неся с собой никакого топлива. Таким образом, два практичных человека заставили огонь поднять бумажный мешок; пусть Академия объяснит, как. Родилось младенческое воздухоплавание.

Как случайны первые шаги науки! Гальванизм — от подергивания лягушачьей лапки; воздухоплавание — от раздувания нижней юбки! За тридцать столетий не было ни одного года, когда люди не могли бы легко построить шар, наполненный горячим воздухом. Все материалы были доступны; не хватало лишь немного размышлений. Простой эскиз, отправленный римскому портному или изготовителю палаток, мог бы обеспечить тканый мешок, способный поднять пассажиров из самого центра Колизея к удивлению и восторгу ста тысяч зрителей. И все же гений, который мог спроектировать Колизей или покрыть его обширное пространство холстом, не додумался до волшебного мешка, который так украсил бы изобретательные представления любителей зрелищ. Это устройство было озарением, предназначенным обычному французу в не самую необычную эпоху науки. Водородный шар появился в естественном и логическом порядке научного прогресса, но мешок с горячим воздухом мог появиться в любое время с момента зарождения ткачества. Это была счастливая мысль, подобная офтальмоскопу или складному ножу — причудливым современным творениям, приносящим человечеству постоянную пользу или комфорт.