ТОП 10:

СОЗДАНИЕ ПАРОВОГО ВОДНОГО ТРАНСПОРТА



Парусные морские суда весьма долго удерживали свое господство. По существу, строительство большегрузных торговых парусников продолжалось вплоть до конца XIX столетия, а коммерческая эксплуатация некоторых из них длилась до 20-х годов нашего столетия. Так, еще в 1902 г. в Гамбурге было спущено на воду пятимачтовое парусное судно «Пруссия» с металлическим корпусом, его скорость хода достигала 17 узлов. На судне имелась и паровая машина, но малой мощности, предназначенная для подъема якорей и для привода в действие грузовых лебедок. Эксплуатация знаменитого клиппера «Катти Сарк» продолжалась до сентября 1922 г.

Однако парусный флот не мог удовлетворить потребности крупной машинной индустрии. Необходимы были новые средства передвижения как на морях и океанах, так и на речных водных путях. «Пар, - указывал Ф. Энгельс, - не только произвел революцию в средствах сообщения на суше, он придал им новый облик и на воде» (Маркс К., Энгельс Ф. Соч., т. 2, с. 256).

Идея использовать силу пара для движения гребных водоходных судов принадлежит французскому ученому Саломону де Ко, который писал об этом в своей книге «Причины движущих сил» (1615 г.). Известный физик и изобретатель Дени Папен в 1690 г. указал на возможность применения пароатмосферной машины для вращения гребных колес судов. В 1708 г. он представил свой проект Лондонскому Королевскому обществу, действительным членом которого являлся. Однако проект не был осуществлен. Несовершенство двигателей стало основным тормозом на пути к механизации судна. Даже несмотря на то, что в 1753 г. Французская академия наук объявила конкурс, в котором приняли участие видные ученые (Бернулли, Эйлер, Готье и др.), проблема тогда решена не была.

В конце XVIII в. было предпринято много попыток создать паровой водный транспорт. Первые успешные работы по созданию парового судна были проведены во Франции. С 1778 г. маркиз Клод де Жоффруа д'Аббан проводил серию опытов, завершившихся постройкой парового судна «Пироскаф» (водоизмещением 182 т), которое могло в течение часа подниматься против течения по р. Соне возле Лиона.

Во Франции, кроме Жоффруа, над этой проблемой работал Ж. Перье (1775 г.), в Англии - П. Миллер и В. Саймингтон (1778 г.), в США - Д. Фитч (1795 г.), Д. Рамси (1787 г.).

Однако добиться полного успеха смог только Р. Фультон, который был знаком с работами других изобретателей паровых судов, в частности, он побывал на пароходе «Ш. Дундас», построенном Саймингтоном. Ирландец по национальности, талантливый самоучка, Р. Фультон построил во Франции свой работоспособный, хотя и еще недостаточно совершенный пароход (1803 г.). Пароход мог плыть против течения до полутора часов, скорость его при движении по течению равнялась 5 км/ч.


Роберт Фулътон (1765-1815 гг.)

Пароход Фультона был создан как раз в то время, когда нужда в нем во Франции была огромна ввиду английского господства на морях. Он давал возможность со временем оснастить французский флот судами, принципиально более совершенными, чем у противника. Однако Наполеон I не смог отказаться от устаревших представлений о развитии водного транспорта и оценить возможности пароходов. Примечательно, что он не оценил и преимуществ воздушной разведки во время войны (с аэростата), хотя такие примеры уже были, и ликвидировал существовавший до него во французской армии отдел воздухоплавания. Вообще в наполеоновский период никаких принцщщалъных совершенствований в военной технике произведено не было. Кстати, в Англии владельцы каналов, несмотря на первые успешные опыты, тоже отказались от услуг Саймингтона в проектировании и постройке пароходов, так как сочли, что волны, образуемые лопастями гребного колеса, могут разрушить берега каналов. Так технический прогресс тормозился людской косностью и невозможностью отказаться от привычных житейских представлений о развитии техники.

Потерпев неудачу во Франции, Р. Фультон переехал в Америку и, попав в благоприятные условия Соединенных Штатов Америки с их обилием водных путей и недостатком сухопутных дорог, с большой территорией и разбросанным на ней населением, смог успешно доработать первый вариант своего парохода. Уже в 1807 г. он построил новый пароход, названный «Клермонт» [10]. Успеху способствовало то, что Фультон не стал сам делать двигатель, а заказал его в Бирмингеме у фирмы Болтон и Уатт, которая имела тогда наибольший опыт по созданию паровых двигателей.


Чертеж парохода, построенного по проекту Р. Фультона

Длина судна была равна 43 м, тоннаж 15 т, мощность парового двигателя 20 л. с. Свой первый рейс «Клермонт» совершил по Гудзону из Нью-Йорка в Олбани (278 км) при встречном ветре и течении за 32 ч, при работе только парового двигателя. После первых рейсов Фультон и его компаньон Ливингстон усовершенствовали конструкцию своего парохода и наладили регулярное пароходное сообщение по Гудзону. Их успех поколебал скептицизм в отношении к пароходам и привел к необычайно быстрому прогрессу в масштабах строительства паровых судов. Уже к 1840 г. только на Миссисипи и ее притоках курсировало свыше тысячи пароходов.

Успеху Р. Фультона очень способствовало сотрудничество с предпринимателем Ливингстоном, который, не разбираясь в технических деталях, был весьма искушен в деловой стороне и смог заинтересовать во внедрении нового транспорта других промышленников.

Успех пароходостроения в Америке вызвал интерес и в других странах. В Англии в 1811 г. на р. Клайд был построен первый пароход. В 1836 г. в английских портах их насчитывалось более 500.

В России паровым судоходством начали интересоваться под влиянием выступлений журналиста и литератора П. П. Свиньина, который на протяжении нескольких лет (с 1811 по 1813 г.) исполнял должность секретаря русского генерального консула в Филадельфии. Он знал Фультона, видел испытание его парохода. Свои впечатления Свиньин публиковал в русском журнале «Сын отечества» [11].

Р. Фультон предпринимал шаги к организации парового судоходства в России. В ноябре 1811 г. он обратился через американское посольство в Петербурге к русскому правительству с предложением о выдаче ему привилегии на 20-летнее монопольное право использовать пароходы на реках страны. 10 декабря 1813 г. был подписан царский указ о выдаче Фультону привилегии на введение в России пароходов. В указе о привилегии Фультону, в частности, говорилось: «В случае, если бы Фультон сам или поверенные его в течение первых лет не успели ввести в употребление в России хотя одного такого судна, данная привилегия остается недействительною» [6]. Однако до февраля 1815 г., когда Фультон скончался, не было спущено ни одного парохода.


Схема машинной части парохода Р. Фультона 'Клермонт'

Начало пароходства в России относится к 1815 г., когда на машиностроительном заводе К. Н. Берда был сооружен первый пароход «Елизавета». 3 ноября 1815 г. он открыл регулярные рейсы между Петербургом и Кронштадтом, развивая скорость 9,5 км/ч. В 1816 г. был построен второй пароход. Почти одновременно начали строить суда на Пермских заводах В. А. Всеволжского. Работы велись под руководством видного горного инженера П. Г. Соболевского. Испытания первого парового судна были проведены в 1816 г. на р. Каме. К июлю 1817 г. на заводах Всеволжского имелось уже два «паровых бота». Первый рейс эти суда совершали от Пожевской речной пристани по р. Каме, вошли в Волгу и доплыли до Казани. В 1818 г. работы были прекращены, так как еще в 1817 г. Берд добился монопольного права на паровое судоходство в России, что в известной степени затормозило развитие водного транспорта.

С применением парового двигателя в судоходстве начался процесс создания мощного морского торгового, пассажирского и военного транспорта. Морской транспорт является важнейшим средством завоевания мирового рынка и эксплуатации народов самых отдаленных областей земного шара.

Вслед за изобретением речного парохода делались попытки технически усовершенствовать все виды морского транспорта. Уже в 1819 г. на известной трансатлантической линии из Америки в Европу появился первый пароход «Саванна», доставивший груз хлопка из США в Англию. Пароход находился в пути 26 дней. В том же 1819 г. «Саванна» пришла в Петербургский порт, это был первый иностранный пароход, посетивший Россию. Совершались пароходные рейсы и по других океанам. В 1825 г. английский пароход «Энтерпрайз» благополучно проплыл из Лондона в Калькутту за 113 дней. В 1829 г. голландский пароход «Кюрасао» за 32 дня прибыл из Голландии в Вест-Индию.

Однако океанское пароходство до 40-х годов XIX в. развивалось сравнительно медленно. Только после коренного изменения конструкции пароходов и движителей, а также после перехода к новым строительным материалам для морского флота сделались доступными даже самые отдаленные пункты земного шара.

Величайшее значение для усовершенствования морского флота имел переход к строительству железных и стальных корпусов пароходов. Первое судно с металлической обшивкой (баржа «Испытание») появилось в Англии в 1787 г., а в 1822 г. было построено металлическое паровое судно («Аарон Мэнби»), совершавшее рейсы из Лондона в Гавр. Первые металлические паровые суда обладали, разумеется, определенными недостатками, но внесли свой вклад в опыт такого строительства. Массовое использование металла в судостроении относится к 40-м годам XIX в.

Примерно к этому времени относятся и изменения в движителе. Недостатки гребных колес были очевидны - при плавании судов в открытом море при значительном волнении они относительно легко выходили из строя и были очень уязвимы во время военных столкновений. Первые попытки избавиться от этих недостатков состояли в изменении местоположения гребных колес, которые раньше располагались по бортам (вне судна). Колесо убрали внутрь корпуса (Фультон, 1814 г.), но это было недостаточно эффективное решение.

Необходимость в совершенствовании транспорта привлекла к себе внимание ученых разных стран. Крупнейший математик XVIII в. Л. Эйлер в одной из своих работ решал проблему наиболее рационального размещения мачт на кораблях. В конце века появились теоретические работы Л. Эйлера, Д. Бернулли по теории равновесия, устойчивости кораблей, их форме и т. п. В 1798 г. инженер Шепмен издал труд, который сейчас назвали бы справочником по кораблестроению. Преимущества гребного винта тоже сначала были обоснованы теоретически (Эйлер, Бернулли). Однако практически идея использования гребного винта во флоте была реализована гораздо позже, причем от первых опытов их применения до полного распространения проходили целые десятилетия. Так, патент на гребной винт был взят И. Ресселем в 1827 г., в 1828 г. - фирмой Маляр (Франция), в 1829 г. - англичанином К. Гуммером, позже над конструкцией винтов работали Ф. Смит (в Англии), Соваж (во Франции), Д. Эриксон (в Швеции и затем в США) и др. Однако оставалось еще немало технических затруднений, которые необходимо было решить. Одним из них был выбор материала для винта. Первый деревянный винт Ф. П. Смита после испытаний был наполовину разрушен. В 1838 г. винтовой пароход «Архимед» конструкции Смита совершил успешное плавание, и лишь в 1843 г. винтовой пароход «Грейтбритн» переплыл Атлантику (это судно было уже металлическим).

Гребной винт оказался гораздо экономичнее по сравнению с гребным колесом, которое постоянно работало в различных режимах, связанных с разным уровнем его погружения в воду. Особенно это ощущалось при сильном волнении, но, кроме того, влияла также меняющаяся осадка судна. Гребной винт работает в более благоприятных условиях, стойкость его гораздо выше, что и предопределило постепенный переход к винтовому судостроению. Последний рейс колесного океанского парохода произошел в 1874 г. , хотя на внутренних водах такие пароходы сохранились и до наших дней. На первых же порах предпочитали компромиссное решение - пароход оснащали и винтом, и колесами, и парусами. Например, пароход «Великий Восточный» [12], построенный в Англии в 1858 г., помимо парусной оснастки, имел четыре двигателя, был оснащен гребными колесами и винтами, причем скорость корабля при совместной работе винтов и колес поднималась до 15 узлов, а при работе только гребных колес составляла 7,25 узлов. «Великий Восточный» пересекал Атлантику за 11 дней (первый пароход «Саванна» проделал этот путь за 26, а парусник затрачивал свыше 40 дней). Мощность парового двигателя, приводившего в движение гребные винты, составляла 4886 л. с., колес 3411 л. с. Пароход мог перевозить до четырех тысяч пассажиров и в сутки сжигал около 300 т каменного угля. Для сравнения напомним, что мощность паровой машины па «Клермонте» Фультона была равна всего 20 л. с.

Следовательно, технически в 60-х годах XIX в. можно было построить судно любой разумной мощности, однако экономическая эффективность таких судов была невелика. Достаточно сказать, что эксплуатация «Великого Восточного» не принесла прибылей, и после неудачных попыток найти ему применение корабль разобрали. Необходимо было не увеличивать механически мощность двигателей и объемы кораблей, а совершенствовать их конструкцию.

Улучшение качества парового котла позволило создать двигатель сначала двойного, а затем тройного расширения. Двойное расширение пара увеличило экономичность котла, так как при одинарном расширении отработавший в цилиндре пар выпускался в атмосферу, теперь же он направлялся во второй цилиндр большего диаметра, где снова расширялся, производя полезную работу. Важным усовершенствованием было введение конденсатора. До этого непрерывное пополнение котлов новой водой, иногда морской, вызывало образование значительной накипи, что ухудшало рабочие характеристики котла. Сконденсированная же из пара вода была дистиллированной, цикл работы пара становился замкнутым, параметры котла - практически стабильными. Появилась возможность дополнительно повысить давление в котлах. С 1868 г., взамен коробчатых, стали устанавливать цилиндрические котлы, выдерживающие давление до 16 ат и имевшие более высокий коэффициент полезного действия. Повышение давления дало возможность использовать на судах паровые машины тройного расширения (с 1881 г.).

Вторая половина XIX в.- время стремительного совершенствования парового судостроения. Ф. Энгельс в своем классическом произведении «Анти-Дюринг», отмечая прогресс морского (прежде всего военного) флота, сравнивал технические характеристики боевых кораблей, наиболее типичных для 50-х и 70-х годов XIX в. На смену двум-, тремпалубным кораблям, вооруженным 50-100 орудиями и передвигавшимся за счет парусного оснащения (слабая паровая машина применялась для вспомогательных работ), пришли бронированные корабли водоизмещением в 8000-9000 т, мощность двигателей которых достигала 8000 л. с. (См.: Маркс К., Энгельс Ф. Соч., т. 20, с. 176) За 20 лет военный флот получил принципиально новое техническое оснащение.

Совершенствование морского флота началось с флота военного, что характерно для капитализма. От совершенства военного флота зависело в значительной степени, какая держава окажется более мощной и в будущем будет владеть колониями и другими рынками сбыта своих товаров. Перестраивался и торговый флот, который тоже оснащался новыми кораблями, построенными с учетом последних достижений науки и техники.

Однако процесс технического перевооружения водного транспорта в рассматриваемый нами период не был закончен. Паровой флот не стал еще полновластным хозяином водных пространств. Наряду с ним существовал и парусный флот, который занимал немалое место в общей системе водного транспорта. В 1871 г. мировой тоннаж парового флота составлял всего 2,4 млн. т, в то время как парусный флот имел тоннаж 15,3 млн. т.

РАЗВИТИЕ ВОЗДУХОПЛАВАНИЯ

Идея полета зародилась в древнейшие времена на основе, по-видимому, наблюдений за полетом птиц. Мечты человека о полете запечатлены в скифских преданиях, древнеиндийском эпосе, античной мифологии. Известный древнегреческий миф о Дедале и Икаре, очевидно, повлиял на творческую мысль изобретателей эпохи Возрождения. В этом мифе отразилась мечта человека научиться летать и в то же время отмечена трудность ее осуществления.

Одна из ранних попыток полета описана в письменных источниках времен Древнеримской империи. В жизнеописании Нерона (I в.) упоминается о смельчаке, который пытался, по-видимому, спланировать с холма на самодельных крыльях, но лишь «обрызгал императора своей кровью». Описания аналогичных попыток полета встречаются в литературных источниках раннего средневековья (IX-X вв.) [13].

С развитием науки к проблеме полета стали обращаться ученые и даже философы. Первый опыт теоретического осмысления возможности полета некоторые историки связывают с именем английского исследователя Роджера Бэкона. В его труде «О тайных вещах в искусстве и природе» (1256 г., опубликован в 1542 г.) говорится о возможности полета на аппаратах легче воздуха (пустотелый шар из тонкой меди, наполненный «эфирным воздухом») и на аппаратах тяжелее воздуха (машина с машущими крыльями, приводимыми в движение человеком с помощью специального механизма) [13, с. 32].

Расцвет средневековья оставил немало документов, связанных с проектами и попытками практического осуществления беспилотных летательных аппаратов различного, типа - ракетных (Китай, XIII в.), змейчатых (начало XIV в.) и геликоптерных.

Наиболее глубокие исследования в этот период были проведены Леонардо да Винчи. В трактате «О летании птиц» (1505 г.) он привел результаты своих многолетних наблюдений и размышлений, связанных с природой птичьего полета, в частности о сопротивлении движению воздушной среды. Это было первое научное исследование в истории авиации, намного опередившее научные и технические возможности своего времени. Еще раньше Леонардо да Винчи занимался конструированием различных типов летательных аппаратов для полета человека. Широко известен его проект орнитоптера (машущие крылья приводились в движение мускульной силой человека с помощью различных механизмов), а также проекты парашюта и геликоптера. К сожалению, история не располагает данными об испытании этого орнитоптера, да и нет никаких сомнений, что они были бы неудачными, но смелость и прозорливость конструкторской мысли ученого поражает и наших современников.


Летательные аппараты Леонардо да Винчи а - проект вертолета; б - схема машущего крыла для летательного аппарата

Понадобилось около полутора веков, на протяжении которых отмечено еще немало попыток осуществить полет человека подобно птицам - с помощью машущих крыльев, чтобы стала отчетливо понятной неплодотворность этого пути. Первым это понял итальянский ученый Джиованни Борелли, который выявил значительную разницу в относительном весе мышц у птиц и человека и сделал вывод, что полет человека силой мускулов осуществлен быть не может. К такому же выводу, независимо от Борелли, пришел и английский механик Роберт Гукг считавший, что человек полетит только с помощью механического двигателя [14, с. 33]. Однако попытки летать с помощью машущих крыльев продолжались по крайней мере до середины XVIII в (В наше время техническая мысль вновь вернулась к идее полета с помощью мускульной силы человека (посредством привода воздушного винта). Уже достигнуты немалые практические результаты).

К 1670 г. относится первая из известных попыток дать проект летательного аппарата легче воздуха. Итальянский священник и ученый Франческо Лана пришел к мысли, что легкие тонкостенные шары обладают подъемной силой, а следовательно должны всплывать в атмосфере. Пользуясь научными трактатами Галилея и Торричелли, он сделал весовой расчет «летучей барки» (1670 г.) - судна, поднимающегося с помощью четырех медных шаров диаметром 8 м, из которых выкачан воздух [14, с. 42]. Представления о существовании атмосферного дав-яения не получили еще тогда достаточного распространения, и Лана (да и многие его современники, в частности Лейбниц) не знал, что его тонкостенные шары должны быть сплющены внешним давлением.

Бурное развитие мануфактурного производства в XVIII в. послужило мощным импульсом для развития точных и эмпирических наук и изобретательства. В истории авиации этот этап характеризуется интенсивным накоплением научных знаний и опыта. Вместе с известными достижениями промышленного производства это в конечном счете привело к созданию первых практических летательных аппаратов - воздухоплавательных средств.

5 июня 1783 г. братья Жозеф и Этьен Монгольфье осуществили первый беспилотный пуск аэростата диаметром 11,5 м, выполненного из оклеенного бумагой холста с веревочной сеткой и наполненного горячим воздухом. Таким образом, создание легкой, герметичной и устойчивой по форме оболочки позволило реализовать принцип, по которому в сплошной среде тело, обладающее весом меньше вытесненной им массы этой среды, всплывает вверх. 19 сентября в Версале братья Монгольфье запустили первый баллон с животными, а 21 ноября 1783 г. в Париже был осуществлен первый полет людей (Пилатр де Розье и Д'Арланд). Баллон имел диаметр 15 м, вес 675 кг и пробыл в воздухе с двумя пассажирами 20 мин, покрыв расстояние около 9 км [13, с. 70].


Полет аэростата братьев Монголъфъе с пилотами Пилатром де Розъе и Д'Арландом (21 ноября 1783 г.)

Одновременно французский ученый Жак Шарль создал и запустил баллон, наполненный водородом. В отличие от шара братьев Монгольфье, возникшего чисто эмпирически, этот более совершенный летательный аппарат (его подъемная сила на единицу веса конструкции была в несколько раз выше) был создан в результате целенаправленного освоения достижений науки (открытие в 1766 г. водорода Кавендишем, исследования Лавуазье о подъемной силе газовых оболочек и др.) и промышленности (получение каучука, примененного Шарлем в конструкции оболочки баллона). Первый полет людей на баллоне Шарля диаметром 9 м (сам изобретатель и Робер) состоялся 1 декабря 1783 г. Было покрыто расстояние около 40 км. Совершенство конструкции баллона Шарля выразилось также в различных технических деталях, облегчающих его эксплуатацию (сетка для подвески гондолы, клапан стравливания газа для спуска, балласт, якорь и др.) [13, с. 75]. Так был открыт путь к практическому воздухоплаванию.

Уже в XVIII в. многие ученые, предвидя недостаточную эффективность воздухоплавательных летательных аппаратов, искали пути к созданию аппаратов тяжелее воздуха. Так, в 1716 г. Эммануэль Сведенборг описал проект самолета, приводимого в движение качающимся жестким крылом. В 1754 г. русский ученый М. В. Ломоносов построил первую действующую модель геликоптера с пружинным моторчиком. Известен также проект самолета М. Бауэра, относящийся к 1764 г. (обнаружен в 1921 г.). На весьма тщательном чертеже этого летательного аппарата видно жесткое несущее крыло и качающееся (типа байдарочного весла) крыло для создания движущей силы. В 1768 г. возник проект конверто-плана - летательного аппарата с винтами для подъема и горизонтального перемещения, приводимыми во вращение пилотом («птерофор» Пауктона). В 1784 г. баденский архитектор К. Меервейн пытался построить и испытать рассчитанное им крыло, способное поднять и перемещать в воздухе человека благодаря машущим движениям.

В конце XVIII и в начале XIX в. было предпринято немало других попыток спроектировать и построить летательные аппараты тяжелее воздуха. Однако большая часть их по вполне понятным причинам шла по бесперспективному пути - реализации в машине принципа полета птиц. В то же время воздухоплавание уже в конце XVIII в., сразу же после первых полетов аэростатов братьев Монгольфье и Шарля, развивалось весьма бурно и во многих странах. Однако огромный энтузиазм, вызванный, как казалось, долгожданным разрешением проблемы полета, быстро сменился скепсисом в связи с новой проблемой. Оказалось, что аэростаты совершенно непригодны для решения транспортных задач - неуправляемые и не имеющие собственного двигателя, они оказались лишь «послушной игрушкой ветров». Назрела необходимость создания средств управления воздухоплавательными летательными аппаратами.

Первые проекты управляемых аэростатов появились уже в 1784 г. Сначала Ж. Бланшар в 1784 г. установил на аэростат крыльчатые весла и паруса (он же впервые благополучно сбросил с баллона с парашютом собак, человек на парашюте впервые спустился в 1797 г.).

Затем инженер Менье в 1785 г. предложил использовать для движения аэростата воздушные: винты, приводимые во вращение экипажем, а для управления - руль. Он же предложил для уменьшения аэродинамического сопротивления сделать форму аэростата вытянутой, каплевидной. По сути дела, это был первый проект дирижабля.

В начале 1785 г. Бланшар впервые пересек на баллоне пролив Ла-Манш, а через несколько лет началось практическое применение аэростатов (сначала привязных) для военных целей - разведки и корректировки артиллерийского огня. В июне 1804 г. русский ученый Я. Д. Захаров впервые провел из корзины аэростата научные наблюдения и замеры. Через два месяца с научными целями поднялся в воздух Ж. Гей-Люссак. Таким образом, воздухоплавание с первых своих практических шагов решало не только транспортные, но и научные (а также военные) задачи, что определило его назначение на многие годы вперед.

Последующее развитие воздухоплавания на протяжении нескольких десятилетий сводилось к поиску средств управления аэростатами, т. е. их возможности летать в нужном направлении с заранее намеченными точками посадки. Известны многие попытки применить на аэростатах машущие крылья, гребные колеса, воздушные винты и т. д. Однако отсутствие мощных источников энергии не позволяло решить эти задачи даже с минимальной эффективностью.

Первые десятилетия XIX в. ознаменовались, как известно, широким распространением паровых машин. Усовершенствование их посредством применения жаротрубных и водотрубных котлов высокого давления (до 5-7 ат), использование перегрева пара, а также теоретические исследования в области термодинамики (Карно, Джоуль, Клаузиус и др.) привели к повышению их компактности и уменьшению веса. Это натолкнуло ученых и инженеров, занимавшихся воздухоплаванием, на возможность применения паровой машины для движения аэростатов.

Первым предложил это сделать английский ученый и изобретатель Джон Кейли в 1816 г. (задача поиска механического двигателя для «воздушного судоходства» была поставлена им еще в 1809 г.) [15, с. 28]. В своем проекте Кейли дал расчет конструкции и энергетики аэростата (дирижабля) длиной 90 м с экипажем 7 чел. Паровая машина мощностью 1 л. с. и весом около 100 кг должна была сообщить аэростату скорость около 25 км/ч. Конечно, расчеты эти были ошибочными, что вскоре понял и сам Кейли. Кроме того, Кейли в своем проекте предложил ряд конструктивных идей, также опередивших свое время: разделение баллона на отсеки, жесткая конструкция - с деревянным каркасом или листовой обшивкой и др.

Идеи Кейли распространились, и в течение нескольких лет возник ряд интересных проектов дирижаблей с паровыми двигателями. Первым осуществил проект такого летательного аппарата француз Анри Жиффар. В 1851 г. он получил привилегию на «применение пара к воздухоплаванию». 24 сентября 1852 г. состоялся первый полет дирижабля Жиффара (длина баллона 44 м, диаметр 12 м) с подвешенной в гондоле паровой машиной его конструкции (мощность 3 л. с., вес с котлом 150 кг) [16, с. 32, 34]. На дирижабле имелся также парус. Однако полностью справиться с ветром не удалось, поскольку мощность мотора оказалась слишком мала. И все же Жиффар убедился, что дирижабль в полете вполне управляем. Достижения Жиффара, несмотря на многочисленные попытки его последователей, не были превзойдены вплоть до 1880-х годов.


Дирижабль с паровым двигателем конструкции А. Жиффара (1852 г.)

Наряду с поисками механического двигателя для аэростатов в середине прошлого века возникло немало проектов реактивных двигательных установок. В 1849 г. русский инженер И. И. Третеский предложил несколько проектов аэростатов с реактивной тягой, получаемой вследствие истечения различных рабочих тел: паров воды (или спирта), сжатого воздуха и пороховых газов. Проекты дирижаблей, приводимых в движение реактивными двигателями, были созданы испанцем Макларетом в 1852 г., Н. М. Соковниным в 1866 г. и др. [17].

В 60-70-х годах XIX в. развитие аэростатов переживало некоторый кризис, но были достигнуты некоторые успехи в их практическом применении в научных (для высотных исследований - Тиссандье, 1872 г.) и в военных целях (в том числе - для бомбардировки с воздуха, впервые- в Австрии, 1849 г.). В этот период велись интенсивные работы по созданию летательных аппаратов тяжелее воздуха и интерес к аэростату заметно остыл.

К концу 1870-х годов ученым и специалистам стало ясно, что воздушная среда как сфера перемещения человека может быть достаточно эффективно использована лишь с помощью моторных аппаратов тяжелее воздуха, однако уровень развития науки и техники до самого конца XIX в. был недостаточным для создания работоспособных средств такого рода.







Последнее изменение этой страницы: 2016-12-16; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.232.146.112 (0.012 с.)