Ещё в древние времена люди мечтали подняться в воздух и научиться летать, подобно птицам. История донесла до нас немало свидетельств попыток различных людей смастерить крылья и полетать. Так, в 1020 г. английский монах Эйлмер из Малмсбери, вдохновлённый греческим мифом об Икаре, сделал искусственные крылья и спрыгнул с башни местного аббатства. Пролетев небольшое расстояние, при приземлении монах сломал ноги и хотел, усовершенствовав конструкцию и добавив хвост, повторить полёт, но аббат запретил ему это. Большинство же «изобретателей» заканчивали куда хуже — разбивались насмерть. И всё же — какова история летательных аппаратов и когда появились первые удачные приспособления, позволявшие людям подняться в воздух?
Начинается история полётов в древнем Китае. Ещё в 3-4 веках до н. э. китайцы изобрели воздушный змей. Изначально это приспособление использовалось для развлечения народа на всяких праздниках.
китайский воздушный змей в форме дракона
Однако вскоре воздушным змеям нашли и другое применение. Например, рыбаки стали использовать воздушных змеев для ловли рыбы, привязывая к ним приманку, воздушные змеи применялись для обмена сигналами на больших расстояниях, с их помощью даже доставляли сообщения и разбрасывали листовки. Конечно же, китайцев посетила и мысль, что большой воздушный змей может поднять в воздух и человека. Полёт на воздушном змее был довольно рискованным, однако история сохранила свидетельства удачных полётов. Первое дошедшее до нас письменное упоминание о таком полёте относится к 559 году. В этом году жестокий император Ци Вэньсюаньди приказал запускать на больших воздушных змеях своих политических оппонентов, осуждённых на казнь. Одному из них удалось пролететь несколько километров и благополучно приземлиться за чертой города.
Удивительно, что прошли тысячи лет, прежде чем полёты на дельтапланах, т. е., фактически таких же простых летательных аппаратах без двигателя, как и китайский воздушный змей, стали популярными и получили распространение. Одним из энтузиастов таких полётов стал Отто Лилиенталь, совершивший конце 19 в. более 2000 успешных полётов на планерах собственной конструкции. Он использовал те же материалы, что и китайцы — деревянные прутья и шёлк.
фото — полёты Лилиенталя
К сожалению, один из полётов закончился несчастным случаем — порыв ветра опрокинул планер и Лилиенталь упал, сломав позвоночник. «Жертвы неизбежны» — сказал он по этому поводу. А современная история дельтапланеризма началась лишь в 70-е годы 20 в. Датой рождения современного дельтаплана считается 1971 год.
До появления самолётов и вертолётов самым простым способом совершить полёт было использование летательных аппаратов легче воздуха — воздушных шаров и дирижаблей. Что интересно, история здесь снова ведёт нас в Китай. Вероятно, ещё в 3м в. до н. э. в Китае были изобретены воздушные фонарики. Этот фонарик — простая конструкция из рисовой бумаги с небольшой горелкой внутри.
китайские воздушные фонарики
Китайцы использовали воздушные фонарики в церемониях и как средство сигнализации. Прошли тысячи лет, прежде чем на воздушных шарах начали летать люди.
Изобретателями воздушного шара считаются братья Монгольфье из Франции. Руководствовались братья не совсем правильными идеями — им пришла в голову мысль сделать аналог облака и поместить его в мешок, чтобы оно могло поднять этот мешок в воздух. С этой целью они наполняли свои шары дымом от сожжения смеси соломы и мокрой шерсти. Тем не менее, их подход привёл к успеху. Сначала браться проводили эксперименты с небольшими шарами у себя дома, а затем устроили большую демонстрацию воздушного шара для жителей своего города Анноне. Это произошло 4 июня 1783 года. Вскоре о воздушном шаре узнали в Париже, и осенью того же года братья Монгольфье запускали свои шары уже в Версале. Впервые на воздушном шаре решили запустить пассажиров — ими стали овца, утка и петух. Наконец, убедившись, что полёт на воздушном шаре не повредит человеку, 19 октября 1783 года первый полёт на воздушном шаре совершили люди.
первый полёт на воздушном шаре
Воздушные шары имели существенный недостаток — их полёт зависел от направления ветра, поэтому в течение 19 в. не прекращались попытки создать управляемый летательный аппарат с двигателем. Пробовали как варианты с установкой двигателя на воздушный шар, так и с установкой двигателя на планер. Но несмотря на то, что идея управляемого полёта была высказана вскоре после полёта первого воздушного шара, прошло больше ста лет, прежде чем управляемый полёт стал реальностью. Лишь в 1884 году французы Шарль Ренар и Артур Кребс смогли построить дирижабль, способный свободно перемещаться в любом направлении. Их дирижабль имел удлинённую форму и был оснащён электрическим двигателем, работавшим на аккумуляторах.
дирижабль Ренара и Кребса
Попытки поставить двигатель на планер и изобрести, таким образом, самолёт, долгое время не приводили к особым успехам. Среди таких попыток был, например, самолёт Можайского. Можайский, контр-адмирал российского флота, стал изобретать самолёт ещё в 50-е годы 19 в. Начав с планеров, которые поднимали в воздух запряжённые лошади, Можайский перешёл к конструированию самолёта с двигателем. К сожалению, паровые двигатели, которыми он пробовал оснастить самолёт, были слишком тяжёлыми, и удержать его в воздухе не могли, хотя и имеются свидетельства, что самолёт Можайского был способен взлетать на короткое время.
самолёт Можайского (модель)
Можайский потратил на изобретательскую деятельность все свои деньги, продал имение и в конце концов умер от болезни в нищете. Тогдашние российские чиновники не заинтересовались идеями Можайского и не стали финансировать его работу, в результате общепризнанными изобретателями самолёта стали американцы братья Райт. Они совершили свой первый подтверждённый полёт в 1903 году, через 13 лет после смерти Можайского.
Первый документально зафиксированный полёт самолёта конструкции братьев Райт состоялся 17 декабря 1903 года. При этом самолёт запускался с помощью рельсовой катапульты, а расстояние, которое он пролетел, составило всего 30 метров.
первый полёт самолёта братьев Райт
Братья Райт изобрели не только сам самолёт, но и лёгкий бензиновый двигатель для него, что и стало настоящим прорывом в самолётостроении. Тем не менее от первого полёта до активного развития авиации прошло время. В следующем году братья Райт в присутствии журналистов не смогли повторить свой успех, самолёт отправился в ангар, а изобретатели занялись конструированием новой, более совершенной модели. Военное ведомство США не спешило заключать контракт с братьями Райт, сомневаясь в способности велосипедных механиков (именно такая специальность была у изобретателей) сконструировать что-то стоящее. В Европе же сообщения о полётах братьев Райт и вообще считали враньём. Лишь в 1908 г. после впечатляющих демонстрационных полётов, проведённых изобретателями как в США, так и в Европе, мнение изменилось, а братья Райт стали не только знаменитыми, но и богатыми.
В 1909 г. российское правительство, наконец, осознало важность изобретений в области авиации. Оно отказалось покупать самолёт братьев Райт и приняло решение создать собственный самолёт самостоятельно. Первый российский аэроплан построил и в 1910 году совершил на нём полёт профессор Александр Кудашев.
Кто изобрёл первый воздушный шар для полёта над землёй? и получил лучший ответ
Ответ от Авдей[гуру]
В 1782 году братья Этьенн и Жозеф Монгольфье решили продемонстрировать в кругу родных и знакомых изобретенное ими средство, с помощью которого можно подняться в воздух. Этим средством оказалась наполненная дымом оболочка в виде шара диаметром 3,5 метра. Успех был ошеломляющий. Оболочка продержалась в воздухе около 10 минут, поднявшись при этом на высоту почти 300 метров, и пролетела по воздуху около километра. Окрыленные (или одымленные) успехом, братья решили показать изобретение широкой публике. Они построили огромный воздушный шар, диаметром более 10 метров. Демонстрация воздушного шара состоялась 5 июня 1783 года в присутствии большого числа зрителей. Шар, наполненный дымом, устремился ввысь. Специальный протокол, скрепленный подписями должностных лиц, засвидетельствовал все подробности опыта. Так впервые официально было заверено изобретение, открывшее путь воздухоплаванию.
В то же время молодому французскому физику профессору Жаку Шарлю было предписано подготовить и провести демонстрацию своего летательного аппарата. Шарль был уверен, что дымный воздух - это не лучше решение. Он считал, что гораздо больше выгоды сулит использование водорода, так как он легче воздуха. В качестве легкой оболочки, способной длительное время держать летучий газ, Шарль использовал легкую шелковую ткань, покрытую раствором каучука в скипидаре. 27 августа 1783 года на Марсовом поле в Париже стартовал летательный аппарат Шарля. На глазах 300 тысяч зрителей он устремился ввысь и вскоре стал невидимым. Когда кто-то из присутствовавших воскликнул: "Какой же во всем этом смысл?! " - известный американский ученый и государственный деятель Бенджамин Франклин, находившийся среди зрителей, заметил: "А какой смысл в появлении на свет новорожденного? " Замечание оказалось пророческим. На свет появился "новорожденный", которому было предопределено великое будущее.
Успешный полет аэростата Шарля не остановил братьев Мон-гольфье. Работая день и ночь, они построили к намеченному сроку воздушный шар, и чтобы произвести еще больший эффект, братья прицепили к воздушному шару клетку, куда посадили барана, утку и петуха. Это были первые пассажиры в истории воздухоплавания. Воздушный шар оторвался от помоста и устремился ввысь, а через восемь минут, проделав путь в четыре километра, благополучно опустился на землю. Братья Монгольфье сделались героями дня, были удостоены наград, а все воздушные шары, в которых для создания подъемной силы использовался дымный воздух, стали с того дня именоваться монгольфьерами.
Каждый полет воздушных шаров братьев Монгольфье приближал их к заветной цели - полету человека. Построенный ими новый шар был крупнее: высота 22,7 метра, диаметр 15 метров. В нижней его части крепилась кольцевая галерея, рассчитанная на двух человек. В середине галереи был подвешен очаг для сжигания крошеной соломы. Находясь под отверстием в оболочке, он излучал тепло, подогревавшее воздух внутри оболочки во время полета. Это позволяло сделать полет более длительным и в какой-то мере управляемым. Король Франции Луи XVI запретил авторам проекта принимать личное участие в полете. Столь рискованную для жизни задачу, по его мнению, следовало поручить двум преступникам, приговоренным к смертной казни. Но это вызвало бурные протесты Пилатра де Розье, активного участника постройки монгольфьера. Он не мог смириться с мыслью о том, что в историю воздухоплавания войдут имена каких-то преступников, и настаивал на личном участии в полете. Разрешение было получено. Другим "пилотом" стал поклонник воздухоплавания маркиз д"Арланд. И вот 21 ноября 1783 года человек наконец-то смог оторваться от земли и совершить воздушный полет. Монгольфьер продержался в воздухе 25 минут, пролетев около девяти километров.
Ответ от Soccer
[мастер]
ссылка
Ответ от Мафи
[новичек]
Впервые в свободный полет человек отправился на воздушном шаре, который поднялся из сада замка де ла Мюэт в западном пригороде Парижа 21 ноября 1783 г. Его пассажирами были молодой директор Парижского музея науки Пилатр де Розье и армейский офицер маркиз д"Арланд, имевший широкие связи при дворе Людовика XVI, На наполненном горячим воздухом шаре, построенном братьями Жозефом и Этьеном Монгольфье, они провели в воздухе около 25 мин, пролетев за это время почти 10 км, и благополучно приземлились в открытой местности вблизи дороги на Фонтенбло.
Полет сам по себе был замечательным событием, но помимо этого он как бы подытоживал крупнейшее достижение химии: отказ от флогистонной теории строения вещества, рухнувшей, когда оказалось, что различные газы имеют разный вес. С первыми полетами пилотируемых и беспилотных воздушных шаров тесно связаны имена четырех выдающихся химиков - Джозефа Блэка, Генри Кавендиша, Джозефа Пристли и Антуана Лавуазье, чьи работы открыли путь к ясному пониманию химической природы материи
Братья Монгольфье жили в Анноне, городке в окрестности Лиона. Они были одержимы идеей полета и пришли к мысли, что если надуть бумажный мешок горячим воздухом, то он может взлететь. В конце 1782 г. братья проделали два предварительных эксперимента, которые показали, что большой мешок, наполненный дымом от костра, должен подняться вверх. Первую публичную демонстрацию братья устроили в Анноне 4 июня 1783 г. Воздушный шар представлял собой сферический льняной мешок, оклеенный бумагой. Он имел в поперечнике 11 м и весил около 227 кг. Шар надули над костром, в котором жгли мелко нарезанную солому. Когда его отпустили, он поднялся довольно высоко и спустился через 10 мин, пролетев за это время около трех километров. Полет произвел на зрителей большое впечатление, и весть об этом эксперименте облетела Францию и всю Европу.
Спустя два месяца другая группа энтузиастов запустила в Париже шар иного типа. Экспериментом руководил физик Жак Шарль. Зная результаты последних исследований газов, Шарль решил наполнить баллон водородом. Поскольку бумажное покрытие не могло удержать водород, шар был изготовлен из тонкой шелковой ткани, пропитанной латексом. Водород получили, воздействуя серной кислотой на железные опилки. Чтобы полностью надуть шар диаметром 4 м, потребовалось несколько дней и было израсходовано 227 кг кислоты и 454 кг железа. 27 августа посмотреть на запуск шара на Марсовом поле собралась огромная толпа. Шар пробыл в воздухе 45 мин и в конце концов приземлился вблизи местечка Гонесс в 28 км от места старта. Он так напугал местных жителей, что те разорвали его в клочья.
Спустя еще три недели братья Монгольфье повторили свой опыт в Версале, на этот раз в присутствии Людовика XVI и его двора. Наполнить шар горячим воздухом было гораздо проще, чем водородом, и уже через 10 мин он был готов к полету. К нему подвесили небольшую клетку, в которой находились баран, утка и петух. На этот раз шар уже был не просто мешком - его ярко разрисовали масляными красками. Полет закончился в лесу в 3,5 км от места старта. Ни один из первых воздухоплавателей не пострадал.
Людям, живущим в XXI веке, вряд ли приходит в голову вопрос о том, воздушный шар. Современное человечество, пользующееся самолётами, трудно удивить таким примитивным изобретением. А имя его создателя не вызывает какого-либо интереса. Однако всего 200-300 лет назад странный предмет, парящий высоко в небе, вызывал суеверный ужас.
Братья-мечтатели
Изобретателями воздушного шара считают французов, братьев Монгольфье. В XVIII веке изобретательство было в моде. Каждый образованный человек стремился создать необычный аппарат. Жозеф и Этьенн Монгольфье мечтали сконструировать летательное устройство, с помощью которого можно было бы перемещаться по воздуху. Основная идея состояла в том, чтобы подвязать к специальной оболочке корзину, а саму оболочку наполнить тучами. Однако такая конструкция казалась неправдоподобной.
Однажды Жозеф сушил свою рубашку над камином. Неожиданно он заметил, как ткань поднимается вверх под воздействием горячего воздуха. В тот день Жозеф понял, каким образом можно заставить оболочку парить над землёй, и рассказал о своём наблюдении брату. Для своего первого эксперимента Жозеф и Этьенн сшили шёлковый мешочек, который вмещал 1 м³ воздуха. Макет был запущен в ноябре 1782 года. Шар не смог подняться над землёй слишком высоко. Но именно в 1782 году принято считать годом рождения воздушного шара.
Жозеф и Этьенн работали тайно. Опыты проводили в саду. С каждым разом их изобретение поднималось всё выше и выше. Братья стали опасаться, что соседи заметят шар, создадут нечто похожее, а затем присвоят идею себе. Чтобы опередить возможных конкурентов, Монгольфье решили продемонстрировать изобретение и получить на него патент. Через несколько месяцев после запуска первой модели братья продемонстрировали на центральной площади города шар, вмещавший уже 900 м³ воздуха.
Изобретение Монгольфье поднялось на высоту 1 км. К шару была подвешена корзина из шерсти и соломы. С помощью свидетелей, присутствовавших при проведении эксперимента, был составлен протокол, на основе которого братья смогли запатентовать своё изобретение. Шар парил не более 10 минут. Наполнявший его воздух остыл, и изобретение опустилось в поле. Аэроплан загорелся от находившегося в корзине огня. Крестьяне, работавшие в поле, были напуганы подозрительным предметом и не предприняли ничего для того, чтобы его потушить. Первый продемонстрированный публике летательный аппарат не удалось сохранить для потомков.
Конкуренты не успели перехватить идею братьев Монгольфье, и сомнений в том, кто изобрёл воздушный шар, у французов не возникало. Тем не менее, были изобретатели, которые стремились превзойти Жозефа и Этьенна. Жак Александр Шарль создал изобретение, наполненное водородом. Позднее аэроплан Шарля стали называть шарльером. Монгольфье не остановились на достигнутом и продолжили свои испытания:
Те, кто изобрёл воздушный шар около трёх столетий назад, даже не предполагали, каких будущего. Братья Монгольфье создали примитивный летательный аппарат, который стал «прародителем» моделей, привычных для современного человека.
Впервые в свободный полет человек отправился на воздушном шаре, который поднялся из сада замка де ла Мюэт в западном пригороде Парижа 21 ноября 1783 г. Его пассажирами были молодой директор Парижского музея науки Пилатр де Розье и армейский офицер маркиз д"Арланд, имевший широкие связи при дворе Людовика XVI, На наполненном горячим воздухом шаре, построенном братьями Жозефом и Этьеном Монгольфье, они провели в воздухе около 25 мин, пролетев за это время почти 10 км, и благополучно приземлились в открытой местности вблизи дороги на Фонтенбло.
Братья Монгольфье: слева - Жозеф, справа - Этьен (гравюра XIX в). Во время первой публичной демонстрации их воздушного шара Жозефу было 43 года, а Этьену - 38 лет. Изображение Этьена скопировано с портрета работы его дочери.
Полет сам по себе был замечательным событием, но помимо этого он как бы подытоживал крупнейшее достижение химии: отказ от флогистонной теории строения вещества, рухнувшей, когда оказалось, что различные газы имеют разный вес. С первыми полетами пилотируемых и беспилотных воздушных шаров тесно связаны имена четырех выдающихся химиков - Джозефа Блэка, Генри Кавендиша, Джозефа Пристли и Антуана Лавуазье, чьи работы открыли путь к ясному пониманию химической природы материи.
Первая публичная демонстрация полета воздушного шара, наполненного горячим воздухом, представлена на гравюре в несколько фантастическом виде. Опыт был проведен братьями Жозефом и Этьеном Монгольфье 4 июня 1783 г. в Анноне (Франция). Шар представлял собой сферический льняной мешок, оклеенный бумагой, имел 11 м в поперечнике и весил 227 кг. Его наполнили горячим воздухом над костром. Полет продолжался 10 мин.Братья Монгольфье жили в Анноне, городке в окрестности Лиона. Они были одержимы идеей полета и пришли к мысли, что если надуть бумажный мешок горячим воздухом, то он может взлететь. В конце 1782 г. братья проделали два предварительных эксперимента, которые показали, что большой мешок, наполненный дымом от костра, должен подняться вверх. Первую публичную демонстрацию братья устроили в Анноне 4 июня 1783 г. Воздушный шар представлял собой сферический льняной мешок, оклеенный бумагой. Он имел в поперечнике 11 м и весил около 227 кг. Шар надули над костром,в котором жгли мелко нарезанную солому. Когда его отпустили, он поднялся довольно высоко и спустился через 10 мин, пролетев за это время около трех километров. Полет произвел на зрителей большое впечатление, и весть об этом эксперименте облетела Францию и всю Европу.
Спустя два месяца другая группа энтузиастов запустила в Париже шар иного типа. Экспериментом руководил физик Жак Шарль. Зная результаты последних исследований газов, Шарль решил наполнить баллон водородом. Поскольку бумажное покрытие не могло удержать водород, шар был изготовлен из тонкой шелковой ткани, пропитанной латексом. Водород получили, воздействуя серной кислотой на железные опилки. Чтобы полностью надуть шар диаметром 4 м, потребовалось несколько дней и было израсходовано 227 кг кислоты и 454 кг железа. 27 августа посмотреть на запуск шара на Марсовом поле собралась огромная толпа. Шар пробыл в воздухе 45 мин и в конце концов приземлился вблизи местечка Гонесс в 28 км от места старта. Он так напугал местных жителей, что те разорвали его в клочья.
Спустя еще три недели братья Монгольфье повторили свой опыт в Версале, на этот раз в присутствии Людовика XVI и его двора. Наполнить шар горячим воздухом было гораздо проще, чем водородом, и уже через 10 мин он был готов к полету. К нему подвесили небольшую клетку, в которой находились баран, утка и петух. На этот раз шар уже был не просто мешком - его ярко разрисовали масляными красками. Полет закончился в лесу в 3,5 км от места старта. Ни один из первых воздухоплавателей не пострадал.
Первый полет человека на воздушном шаре, наполненном горячим воздухом, состоялся в Париже 21 ноября 1783 г. Затейливо разрисованный шар, построенный братьями Монгольфье, имел 14 м в поперечнике и более 21 м в высоту. Корзина с двумя пассажирами, Пилатром де Розье и маркизом д"Арландом, весила около 730 кг. Принято считать, что это вид с террасы дома Бенджамина Франклина в Пасси.Как только возможность полета на воздушном шаре была доказана, ее практическая реализация не замедлила осуществиться. В октябре де Розье поднялся на 25 м на привязном монгольфьере и пробыл в воздухе более 4 мин. А месяц спустя он и д"Арланд совершили свой исторический полет над Парижем. Шарль не хотел уступать и 1 декабря, взяв одного пассажира, отправился из Парижа на шаре, наполненном водородом. Полет продолжался 2 часа и закончился в 50 км от Парижа в маленьком городке Несле. Здесь пассажир сошел, а Шарль продолжил путешествие, поднявшись на высоту более 3,5 км. Всего за какие-то 6 месяцев человек поднялся в воздух и научился летать.
Первый полет пилотируемого воздушного шара, наполненного водородом. Шар был запущен в саду Тюильри в Париже 1 декабря 1783 г. Пассажирами были Жак Шарль и его помощник М.-Н. Робер. Полет продолжался около 2 ч, после чего Робер сошел на землю, а Шарль, продолжив полет в одиночестве, поднялся на высоту более 3,5 км.В последующие годы в Европе было совершено множество полетов на воздушных шарах. Особенно замечательный из них принадлежал Жозефу Монгольфье (из двух братьев он один летал на воздушном шаре). Монгольфьер "Флессель" был в то время самым большим воздушным шаром - 55 м в высоту и 30,5 м в окружности. За 17 мин шар наполнили горячим воздухом от костра, и он поднял 7 человек на высоту более 900 м.
Воздухоплавание стремительно развивалось. В августе 1784 г. французский химик Гитон де Моро и сопровождавший его аббат Бертран достигли высоты более 3 км, измеряя по пути температуру и давление воздуха. В январе следующего года французский воздухоплаватель Жан Пьер Бланшар и американский врач Джон Джеффрис впервые пересекли Английский канал, перелетев из Дувра в Кале.
После полета в Анноне Французская академия наук по просьбе правительства создала комиссию, которая должна была подготовить доклад об этом эксперименте и разработать план дальнейших исследований. Видным членом комиссии был Лавуазье - французский химик, чьи научные открытия наряду с открытиями других ученых послужили основой для создания первых воздушных шаров. Правительство Франции, по-видимому, сочло изобретение воздушного шара крупным достижением, так как взяло на себя расходы по проведению ряда последующих полетов, запланированных комиссией.
Реакция английских ученых на изобретение воздушного шара была более сдержанной. В ноябре 1783 г. королю Георгу III и его придворным в Виндзоре был продемонстрирован воздушный шар, наполненный водородом. Шар произвел на короля большое впечатление, и он направил президенту Лондонского Королевского общества сэру Джозефу Бэнксу послание, в котором предлагал финансировать дальнейшие исследования в области воздухоплавания. Однако ответ гласил, что, поскольку от этих экспериментов нельзя ожидать "какой бы то ни было пользы", общество в них не заинтересовано.
В то же время военное значение воздушных шаров оценили быстро. Не прошло и месяца после зрелища в Виндзоре, как был опубликован памфлет, посвященный этому вопросу. Вскоре Бенджамин Франклин высказался в письме следующим образом:
"Изобретение воздушного шара, как Вы видите, является открытием первостепенного значения. Одним из его следствий может стать отказ монархов от войн, так как и самые могущественные из них не смогут защищать свои владения. Пять тысяч шаров, способных поднять по два человека каждый, вряд ли будут стоить дороже пяти линейных кораблей, а где найдется властитель, который мог бы покрыть свою страну войсками, способными защитить ее от десятка тысяч воинов, спустившихся с неба во многих местах и готовых нанести государству непоправимый ущерб прежде, чем удастся собрать войска и дать им отпор?"
Впечатляющие достижения воздухоплавания были неизбежным следствием глубоких изменений в понимании устройства мира. В то время единственной наукой, достойной претендовать на это понимание, была механика, в частности небесная механика, изучающая движение небесных тел. Химия еще только освобождалась от алхимических догм, а биология и другие естественные науки находились в ранней наблюдательной стадии развития. Это было время, когда ученый еще мог быть специалистом во всех областях знания и по праву именовался натурфилософом. Четыре таких натурфилософа сыграли огромную роль в изобретении воздушного шара. Это Блэк, Кавендиш, Пристли и Лавуазье, которых сегодня назвали бы химиками.
Любого, кто знаком с современной наукой, примитивное состояние знаний в области химии в начале XVIII в. привело бы в замешательство. Основная идея алхимии о том, что вся материя состоит из четырех элементов - воздуха, земли, огня и воды, - все еще оставалась популярной. Это простая мысль, впервые высказанная в "Физике" Аристотеля двадцатью веками раньше, предполагала возможность превращения одних видов материи в другие. Результатом этого были, например, тщетные поиски философского камня, якобы способного превращать железо и свинец в золото. Другим отпрыском аристотелевых идей являлась теория флогистона, которая продолжала туманить и путать мышление химиков в течение большей части XVIII в.
Теория флогистона была призвана объяснить природу огня. Уже на самых ранних стадиях своего развития человек знал, что одни вещества горят, а другие нет. Алхимики заметили, что при достаточно сильном жаре горят даже неблагородные металлы, причем после них остается окалина, или зола, которую уже никак не удается сжечь. Почему?
В первой четверти XVIII в. Георг Шталь дал этому объяснение, развив идею, которую ранее выдвинул его учитель Иоганн Бехер. Бехер включил в число аристотелевых элементов terra pinguis - "жирную землю", которая, как он предполагал, выделяется из вещества при его горении. Шталь пошел дальше, высказав утверждение, что любой металл не что иное, как соединение окалины с "жирной землей". С этой точки зрения горение представляло собой выделение содержащейся в теле "жирной земли", которую Шталь переименовал во флогистон, что по-гречески значит "горючий".
Теория флогистона была весьма гибкой и могла многое объяснить. Она, например, давала ответ на вопрос, почему окалина, нагретая с древесным углем, вновь превращается в исходный металл: уголь, будучи горючей субстанцией, богат флогистоном, в то время как в окалине, которая не горит, его нет. Следовательно, уголь отдает свой флогистон окалине, делая ее вновь металлом, а сам превращается в золу. Успешные объяснения вроде этого способствовали всеобщему признанию теории флогистона, которая удержала господство в химии на протяжении большей части следующего столетия.
Блэк, Кавендиш, Пристли и Лавуазье были убежденными сторонниками теории флогистона, когда приступали к своим занятиям химией. Однако первые трое в основном занимались экспериментальными исследованиями, результаты которых часто толковали с позиций теории флогистона. И только Лавуазье был достаточно проницателен, чтобы увязать открытия и известные факты в новую систему химических представлений, где не было места флогистону. По иронии судьбы Кавендиш и Пристли, не менее других способствовавшие своими трудами развенчанию теории флогистона, до конца своих дней оставались ее сторонниками. И в 1800 г., когда уже хорошо была известна роль кислорода в горении, Пристли оставался верен этой теории. Свою последнюю книгу он назвал "Доктрина флогистона обоснована".
Первые сомнения в правильности химических представлений Аристотеля возникли после опытов Яна Ван-Гельмонта, который опубликовал результаты своих исследований в начале XVII в. Хотя и раньше алхимики знали, что при горении древесного угля или в результате брожения образуются газы, они принимали их за разновидность обычного воздуха. С помощью простых химических опытов Ван-Гельмонт получил газы, которые явно отличались от воздуха. Он образно назвал их ветровым, жирным и дымным газами. Ван-Гельмонт не пытался анализировать или выделять эти газы в чистом виде, однако именно он ввел в научный обиход термин "газ". Изучение свойств газов превратилось в самостоятельный раздел химии, получивший название пневматической химии, основоположником которой обычно считают Ван-Гельмонта.
До середины XVIII в. в пневматической химии не было получено каких-либо выдающихся результатов. Затем ее развитие резко ускорилось и пошло в новом направлении, и поразительные результаты стали появляться один за другим. Шведский химик XVIII в. Торберн Бергман писал об этом так: "За последние десять лет химия не только вторглась в область невидимой воздушной материи, но осмелилась изучить ее природу и познать принципы ее строения". Действительно, к 1779 г., когда были написаны эти слова, уже имелись надежные данные о химическом строении восьми газов.
Хотя Блэк, Кавендиш, Пристли и Лавуазье работали независимо, их вклады в науку взаимно дополняли друг друга и вместе составили То, что мы теперь называем научной революцией. Первой в последовательности открытий была работа Блэка. В 50-х годах XVIII в., будучи студентом-медиком в Эдинбурге, он предпринял тщательное изучение газа, выделяющегося при действии кислот на твердую магнезию (карбонат магния). Его главной целью было понять нейтрализующее действие магнезии. Но попутно в ходе работы выяснилось, что выделяющийся газ отнюдь не был атмосферным воздухом.
Новое вещество Блэк назвал "связанным воздухом", поскольку оно казалось связанным, так сказать, запертым внутри магнезии. Никто не знал тогда, что этот газ является соединением химических элементов; лишь через несколько десятков лет в соответствии с составом он был назван двуокисью углерода. Пропуская пузырьки газа через известковую воду и наблюдая образование белого осадка, Блэк показал, что связанный воздух высвобождается при горении древесного угля, дыхании и брожении. (Впоследствие Блэк стал одним из ведущих химиков-теоретиков своего времени; был профессором химии в Глазго, а затем вернулся в Эдинбург в той же должности.)
Джозеф Блэк (1728-1799). Гравюра на стали - копия с картины сэра Генри Рэберна.
Его работы предварили открытия, которые привели к изобретению воздушного шара. В 50-х годах XVII в., будучи студентом-медиком в Эдинбурге, он показал, что газ, выделяющийся при действии кислот на твердую магнезию, является самостоятельным химическим веществом, отличным от атмосферного воздуха. Новое вещество, которое он назвал "связанным воздухом", впоследствии было переименовано в двуокись углерода.Одним из первых ученых, изучивших свойства связанного воздуха, стал Кавендиш. Это был типичный натурфилософ того времени - богатый и эксцентричный отшельник. Унаследовав огромное состояние (одно время он считался одним из самых богатых людей в Англии), Кавендиш предпочитал жить в одиночестве и заниматься экспериментами. В 1766 г. он опубликовал три работы, озаглавленные "Эксперименты с искусственным воздухом". Так Кавендиш называл любой газ, "заключенный в других телах... и выделяющийся из них при химических превращениях". До Кавендиша был известен только один искусственный газ - связанный воздух Блэка. Кавендиш добывал связанный воздух методом Блэка, добавляя к магнезии кислоту, и первым стал собирать пробы газов в пузыри, сделанные из внутренностей животных. Взвешивая пузырь, наполненный сначала атмосферным, а затем связанным воздухом, Кавендиш обнаружил, что последний в 1,47 раза тяжелее первого.
Генри Кавендиш (1731-1810) исследовал свойства связанного воздуха и другого "искусственного воздуха", который он назвал "горючим воздухом". Последний оказался в 11 раз легче атмосферного воздуха и позднее был переименован в водород. (Этот рисунок У. Александера - единственный известный прижизненный портрет Кавендиша. Хранится в Британском музее.)Толкаемый любопытством, он пошел дальше. Что произойдет, если магнезию в опытах Блэка заменить неблагородным металлом, например железом? Как и прежде, в растворе наблюдались пузырьки газа, и Кавендиш собрал их в сосуд. Однако этот искусственный газ не вызывал помутнения известковой воды и оказался в 11 раз легче воздуха. Более того, он не гасил огонь, как связанный воздух, а наоборот, при соприкосновении с ним взрывался. Было совершенно ясно, что открыт новый вид искусственного газа. В соответствии с его особенностями Кавендиш назвал его "горючим воздухом".
Работы Блэка и Кавендиша окончательно доказали, что газы являются самостоятельными химическими веществами. Далее уже нельзя было считать воздух одним из элементов материи. Но как насчет земли, огня и воды?
Приблизительно в то же время молодой французский аристократ Лавуазье решил поставить простой эксперимент, который показал, что и "земля" вовсе не элемент материи. Алхимики обосновывали "элементарность" земли длительным кипячением воды в запаянном "пеликане" (так называли реторты за их внешнее сходство с этой птицей). В конце концов на дне сосуда появлялось небольшое количество твердого вещества, что трактовалось как превращение воды в землю.
Лавуазье решил проверить этот вывод с помощью аналитических весов. Он взвесил пустой "пеликан" и влил в него некоторое количество дистиллированной воды. Запаяв сосуд и взвесив его вместе с водой, он путем вычитания получил вес воды. Затем он кипятил в этом сосуде воду на медленном огне в течение 101 дня. По истечении этого срока Лавуазье опять взвесил сосуд с водой и без нее. Общий вес не изменился, однако на дне сосуда появился осадок, вес которого был равен потере веса пустого сосуда. Очевидно, "земля" образовалась вследствие выщелачивания вещества из стекла сосуда, а не из воды. Вместе с работами Блэка и Кавендиша эксперимент Лавуазье вызвал серьезные сомнения в справедливости алхимической теории Аристотеля.
Последний этап научной революции определился рядом новых открытий в пневматической химии, главную роль в которых сыграл Пристли. Это был талантливый и разносторонний человек. Священник-нонконформист, он сменил ряд профессий: был журналистом, писателем (автором 106 книг) и химиком. В 1772 г. он опубликовал работу под названием "Наблюдение различных видов воздуха", в которой описал способы получения нескольких ранее неизвестных газов. В следующем десятилетии, которое как раз и предшествовало изобретению воздушного шара, к этому списку Пристли добавил еще восемь газов.
Джозеф Пристли (1733-1804) в течение десятилетия, предшествовавшего изобретению воздушного шара, сумел выделить в чистом виде еще восемь газов. Будучи сторонником флогистонной теории горения, Пристли назвал свое главное открытие - кислород - "дефлогированным воздухом".Достижения Пристли стали возможны благодаря усовершенствованию метода сбора газов. Раньше химики собирали газы в наполненный водой сосуд, который перед этим осторожно переворачивали, не вынимая из другой емкости с водой. По мере того как газ накапливался в верхней части перевернутого сосуда, вода из него вытеснялась в нижний сосуд. Однако растворимые в воде газы таким способом собирать было нельзя. Заменив воду ртутью, Пристли смог получить и проанализировать многие новые газы.
Свое самое значительное открытие Пристли сделал в 1774 г. Сфокусировав 30-сантиметровой линзой солнечный свет, он нагревал красный осадок ртути - порошкообразное вещество, давно известное алхимикам. Так же как и в опытах Блэка со сжиганием древесного угля, в опытах Пристли выделялся газ, но это был уже не связанный воздух. Газ обладал своими замечательными свойствами: свеча в нем горела ярче, а мышь могла прожить вдвое дольше, чем в таком же количестве атмосферного воздуха.
Будучи убежденным сторонником флогистонной теории горения, Пристли интерпретировал эти результаты как проявление свойств флогистона. Как мы знаем, упомянутая теория предполагала, что при горении вещества из него истекает флогистон. Пристли решил, что он переходит в новый газ. Следовательно, этот газ должен иметь недостаток флогистона, и Пристли назвал его "дефлогированным воздухом". Это название продержалось недолго. Вскоре в лаборатории Лавуазье новый газ был переименован в кислород, который стал центральной фигурой в современной химии.
Примерно в то же время Лавуазье начал серьезно задумываться над правильностью флогистонной теории. В 1772 г. он написал мемуар о горении серы и фосфора на воздухе. Вновь прибегнув к помощи аналитических весов, Лавуазье установил, что вес обоих веществ увеличивается при горении, и объяснил это их соединением с воздухом. В своем мемуаре Лавуазье писал: ". . .то, что мы наблюдаем при горении серы и фосфора, вполне может происходить и со всеми другими веществами. . . и я думаю, что окалина тяжелее чистого металла по той же причине". В соответствии с этим выводом Лавуазье обнаружил, что при нагревании свинцовой окалины (окиси свинца) с древесным углем "превращение окалины в металл сопровождается выделением большого количества газа". Эти наблюдения и рассуждения прямо противоречили теории флогистона, согласно которой при горении вещества выделяется флогистон и, следовательно, вещество должно терять в весе. Понимая еретичность своих идей, молодой Лавуазье направил свой мемуар во Французскую академию наук в запечатанном конверте, чтобы утвердить за собой приоритет, если дальнейшие исследования подтвердят правильность его революционных выводов.
Зрелые взгляды Лавуазье на теорию горения были опубликованы им в знаменитом мемуаре "Рассуждения о флогистоне". В нем он суммировал свои многочисленные аргументы против флогистонной теории. У него было достаточно оснований, чтобы написать:
"Единственная моя цель в этом мемуаре - развить теорию горения, о которой я сообщал в 1777 г., а также показать, что флогистон Шталя - воображаемая субстанция, что его присутствие в металлах, сере, фосфоре и всех горючих телах является беспочвенным предположением, а все факты, связанные с горением и образованием окалины, могут быть гораздо проще и легче объяснены без него".Объяснение, данное Лавуазье, было действительно простым: при горении происходит вовсе не выделение флогистона, а наоборот, присоединяется кислород, входящий в состав воздуха. Гипотеза Лавуазье объясняла все известные факты, связанные с горением. Она и количественно объясняла увеличение веса веществ при горении: приращение в точности равно весу кислорода, вступившего в реакцию.
К этому времени результаты исследований в области пневматической химии начали широко распространяться. Быстро шел прогресс в понимании строения материи, открывались газы, обладающие новыми необычными свойствами. Хорошо зная свойства связанного воздуха Блэка, Пристли растворил его в воде и обнаружил, что получился приятный на вкус напиток. Новая "содовая вода" быстро вошла в моду и стала пользоваться большой популярностью в европейском обществе. Братьям Монгольфье также были известны последние достижения пневматической химии, и они размышляли над тем, как использовать их для создания воздушного шара. Научную революцию в химии и идею воздушного шара увенчало еще одно важное открытие.
Произошло это в Англии. Вслед за Пристли Кавендиш применил электрический разряд для изучения новых газов. Его особенно интересовал легкий газ, который он открыл ранее, горючий воздух. В своих опытах он пропускал электрическую искру через смесь этого газа с обычным воздухом. Разряд сопровождался вспышкой голубого пламени, после которой объем газа резко сокращался и образовывалось немного жидкости, которую Кавендиш назвал росой.
Именно эта роса привлекла его внимание, и, чтобы получить ее в большем количестве, Кавендиш поставил другой эксперимент. Он писал, что полученное вещество "не имело ни вкуса, ни запаха и. . . при испарении не оставляло заметного осадка; не издавало оно острого запаха и при испарении; короче говоря, это была, по-видимому, чистая вода". Последующие иследования подтвердили правильность его вывода.
Эти классические опыты были закончены в 1781 г., однако их результаты были доложены в Королевском обществе только в 1784 г. Кавендиш отложил официальную публикацию, так как хотел сначала убедиться, что при замене обычного воздуха дефлогированным полученная вода приобретает кислотные свойства. Через некоторое время Кавендиш установил, что причиной тому была азотная кислота, состав которой он и определил впервые.
Кавендиш показал, что вода образуется из горючего воздуха и дефлогированного воздуха при сгорании смеси этих газов. Однако для него, убежденного сторонника теории флогистона, это открытие вовсе не означало, что вода является соединением водорода с кислородом. Он писал:
"По-видимому, имеются все основания полагать, что дефлогированный воздух - это всего лишь вода, лишенная флогистона, а горючий воздух, как указывалось ранее, представляет собой либо обогащенную флогистоном воду, либо флогистон в чистом виде, но скорее всего первое".Иначе говоря, Кавендиш был убежден, что вода присутствует непосредственно в обоих типах "воздуха" и высвобождается при их взаимодействии. Флогистон же переходит из богатого им горючего воздуха в дефлогированный воздух, в котором флогистона мало.
12 ноября 1783 г. Лавуазье зачитал на общем собрании Академии наук доклад с длинным названием "О природе воды и экспериментах, по-видимому подтверждающих, что это вещество не является, строго говоря, элементом, а может быть разложено и образовано вновь".
Хотя методы исследования, которыми пользовался Кавендиш, были совершенней, а полученные им результаты значительнее, чем у Лавуазье, однако именно Лавуазье первым решился отойти от старых догм и высказал мысль, что вода является соединением водорода и кислорода. Лавуазье придумал также остроумный эксперимент, показывающий, что воду можно разложить на составляющие ее элементы. Для этого он исследовал реакцию водяного пара с раскаленным докрасна железом (для чего был использован орудийный ствол); при этом вода разлагается с образованием водорода и окиси железа. Поставив вспомогательный эксперимент и убедившись, что раскаленная медь не реагирует с водой, он смог осуществить задуманный опыт.
Лавуазье взял медную трубку, в которую был насыпан мелкий железный порошок, и, раскалив ее докрасна, влил предварительно взвешенную порцию воды. Неразложившаяся часть пара сконденсировалась, и Лавуазье ее взвесил, а газообразную фракцию (водород) собрал над водой и измерил ее количество. Наконец, был взвешен железный порошок, находившийся в медной трубке, и определено приращение его веса. На основании этого эксперимента Лавуазье пришел к выводу, что вода состоит из одной весовой части водорода и 6,5 весовых частей кислорода. [Правильное соотношение 1:8.] Эти наглядные опыты, доказавшие, что воду можно разложить на элементы и "сложить" опять, убедительно подтвердили правильность предложенной Лавуазье концепции строения материи и нанесли теории флогистона удар, от которого она уже не оправилась. Более того, эти опыты означали конец четырех аристотелевых элементов.
Ободренный результатами эксперимента, Лавуазье смог приступить к созданию новой, логически обоснованной системы химических представлений. Он изложил ее в "Начальном учебнике химии", вышедшем в свет в 1789 г. В этой книге Лавуазье привел список 33 элементов, включающий водород и кислород. Все элементы, кроме двух, вошли и в современную периодическую систему. Появление этой книги ознаменовало рождение современной химии.
Антуан Лавуазье (1743-1794) изображен во время проведения эксперимента по определению состава воды путем поджигания смеси водорода и кислорода электрической искрой (гравюра XIX в.). Лавуазье окончательно развенчал флогистонную теорию горения и установил истинный состав воды. Он сыграл также большую роль в планировании и анализе результатов первых экспериментов с воздушным шарами, будучи членом специальной комиссии, созданной с этой целью Французской академией наук в июле 1783 г.Если вспомнить историю запусков первых воздушных шаров, то влияние происходившей в химии революции на прогресс воздухоплавания, и особенно на создание воздушных шаров, наполняемых водородом, становится очевидным. И все же взаимосвязь этих двух процессов лежит еще глубже. Xотя история водородных воздушных шаров началась в лаборатории Кавендиша, который первым добыл "горючий воздух" и установил, что он гораздо легче атмосферного воздуха, пионером использования этого открытия для создания объектов легче воздуха был Блэк. Вот как описывал простой опыт Блэка выдающийся химик того времени Томас Томсон, занявший место Блэка в Глазго:
"Вскоре после появления работы Кавендиша, в которой он приблизительно определил удельный вес водорода, показав, что этот газ по меньшей мере в десять раз легче атмосферного воздуха, доктор Блэк пригласил нескольких своих друзей на ужин, пообещав продемонстрировать нечто любопытное. Среди гостей были доктор Хаттон, мистер Кларк из Элдена и сэр Джордж Кларк из Пенникуика. Когда компания собралась, доктор Блэк позвал всех в одну из комнат. Здесь он наполнил водородом пузырь, сделанный из аллантоиса (плодного пузыря коровы), который, как только его отпустили, поднялся к потолку и оставался там как приклеенный. Явление казалось легко объяснимым. Все решили, что к пузырю привязана тонкая черная нитка, пропущенная через отверстие в потолке, что кто-то наверху подтянул пузырь за нитку к потолку и удерживает его в таком положении. Объяснение было настолько естественным, что с ним согласилась вся компания, хотя, как и многие другие правдоподобные объяснения, оно оказалось неверным: достав пузырь, все убедились, что никакой нитки нет".Уже позже, в 1784 г., Блэк написал письмо, в котором так изложил ход своих мыслей:
"Поскольку Вы говорите о «зарождении» аэростатических экспериментов, я позволю себе изложить более подробно свои мысли на этот счет. Прежде всего, хотя то, что я Вам сообщил ранее, абсолютно верно, я отнюдь не претендую на честь изобретения аппаратов для летания вообще и для путешествий в частности. Опыт с пузырем, который я продемонстрировал как удивительное следствие открытия мистера Кавендиша, настолько прост, что его мог придумать любой; но я, конечно, никогда не думал о создании огромных искусственных пузырей или об использовании их для подъема тяжелых грузов или людей в воздух. У меня не было ни малейшего подозрения, что где-либо об этом подумывают, пока до нас не дошли слухи, что такие попытки делаются во Франции, и я нисколько не сомневаюсь, что сообщения газет совершенно правдивы, а именно что господа Монгольфье придумали некоторое время назад способ летать по воздуху с помощью очень большого мешка или шара, наполненного обыкновенным воздухом, расширившимся в результате нагревания огнем.Поскольку в основе этой идеи лежит давно известный принцип, не имеющий никакого отношения к открытию мистера Кавендиша, то можно только удивляться, что господа Монгольфье не реализовали ее раньше. Поэтому я думаю, что, хотя такой замысел мог появиться у него уже давно, он никогда не пытался его осуществить, пока другие не начали думать о полетах с помощью горючего воздуха. Я не могу сказать, кто первый придумал этот способ, поскольку, признаюсь, не читал об этих экспериментах; они никогда меня нисколько не интересовали".
Какие же соображения навели братьев Монгольфье на мысль предпринять свои опыты с шарами, наполненными горячим воздухом? На этот вопрос ответить труднее; об истинных причинах можно только догадываться. Джеймс Глейшер в энциклопедии "Британника" издания 1878 г. пишет:
"Братья Монгольфье думали, что их мешок поднялся вверх благодаря летучести дыма или других паров, выделяющихся при горении соломы, и лишь некоторое время спустя стало ясно, что подъемная сила появляется в результате различия в весе одинаковых объемов горячего и холодного воздуха".Видимо, братья Монгольфье предполагали, что выделяющиеся при горении соломы пары представляют собой горючий воздух или что-нибудь в этом роде. Однако Блэк разбирался в этом лучше. В своем письме он ясно указал, что нагретый воздух просто более разрежен.
Есть и другие сведения о том, что, ставя свои эксперименты, братья Монгольфье заблуждались относительно природы дыма и паров, образующихся при горении. В переписке адвоката сэра Джона Синклера, принимавшего активное участие в политической жизни того времени, находим следующее сообщение:
"В конце 1785 г. некоторые обстоятельства заставили меня предпринять короткую поездку из Лондона в Париж, где случай свел меня с тремя замечательными иностранцами, а именно с Аргандом, широко известным своими усовершенствованиями в искусстве изготовления ламп, владельцем крупнейшей мануфактуры по производству бумажных обоев Ревейоном... и [Жозефом] Монгольфье - знаменитым изобретателем воздушного шара. Я многое почерпнул из бесед с этими умными людьми. Особенно запомнился рассказ последнего о его открытии, суть которого в следующем.Монгольфье сказал, что они с братом занимались производством бумаги в Лангедоке, но что сам он всегда очень интересовался химическими экспериментами. Поэтому братья стремились узнать все, что делается в этой области. По всей вероятности, Монгольфье и его брат давно уже обсуждали между собой возможность подняться в воздух самим или отправить в полет большой груз, но не делали, однако, каких-либо экспериментов для подтверждения реальности этого замысла; однако, прочитав случайно сообщение об экспериментах доктора Блэка, проливающих свет на природу различных видов воздуха или газов, и, в частности, о том, что последние имеют разный вес, он сразу сказал своему брату: «Кажется, один химик за границей доказал осуществимость того, о чем мы с тобой говорили».
Таким образом, важно уяснить, что если бы не открытие доктора Блэка, то оба Монгольфье, вероятно, и не пытались бы провести свои опыты. Это я утверждаю со слов старшего Монгольфье - одного из самых искренних и одаренных людей, с которыми мне довелось встречаться; он всегда отзывался о докторе Блэке с большим уважением, которое тот, конечно, заслуживал".
Литература
Archibald Clow and Nan L. Clow.
The chemical revolution:
a contribution to social technology. Batchworth Press, London, 1952. Henry M. Leicester.
The historical background of chemistry. Dover
Publications, Inc., 1971. Arthur F. Scott.
A book review of an early (1781) survey of progress
in chemistry. // In
Survey of Progress in Chemistry, Vol. 8, pages
253-277; 1977. Владимиров А. В.
Рассказы об атмосфере. - М.: Просвещение,
1974. Зоммер К.
Аккумулятор знаний по химии. Перев. с нем. - М.: Мир,
1977.
Мечта подняться над землей, преодолеть гравитацию и приблизиться к Солнцу с античных времен живет в душе человека. Известны исторические факты, свидетельствующие о том, что еще в древнем Риме и Китае предпринимались первые попытки это сделать посредством емкостей, наполненных дымом. В Средние века они продолжались, но получаемые воздушные шары были небольшими, недолговечными и неспособными поднять еще что-то, кроме себя. Кто же изобрел воздушный шар с большой подъемной силой, имеющий возможность переносить дополнительный вес? Все началось в конце XVIII века во Франции, которую можно считать родиной воздухоплавания.
Начало пути
Всё началось 5 июня 1783 года, когда сыновья французского бумажного промышленника Монгольфье создали огромный шар из бумаги, объемом 600 кубометров. Через решетку из виноградных веток он был наполнен дымом от костра и поднялся на 500 метров. Через 10 минут, когда дым остыл, шар приземлился в 2 км от места запуска.
Проработав все лето над усовершенствованием конструкции братья Монгольфье 19 сентября 1783 года отправили в полет первые живые души: барана, петуха и утку. А 21 ноября в достаточно крепкой и надежной корзине рискнули подняться в воздух два французских дворянина. Пролетев 9 км на высоте 1000 метров они вместе с шаром вернулись на землю невредимыми и стали почитаться как герои.
Но братья Монгольфье не были единственными, кто изобрел первые воздушные шары. Параллельно с ними над изобретением летательного аппарата работал другой француз: физик Шарль. Он создал более перспективную модель, вместо дыма использовав водород, этим намного продлив нахождение конструкции в воздухе и сделав возможными ее более компактные размеры. 27 августа 1783 года его изобретение — шар объемом около 200 кубометров из пропитанного каучуком шелка, успешно оторвался от земли и, покрыв расстояние в 28 км, почти через час благополучно приземлился.
Дальнейшая работа
Жак Шарль продолжил работу над своим летательным аппаратом. Он ввел усовершенствования, которые повысили прочность оболочки шара и в некоторой степени обезопасили полет. Он изобрел способ измерять высоту и контролировать ее в полете и при посадке. Его нововведения, веревочная сеть для шара, мешки с песком для балласта, клапан для газа, воздушный якорь, сделали его летательный аппарат настоящим транспортным средством, позволяющим достаточно быстро и безопасно перемещаться на большие расстояния.
Единственный недостаток, взрывоопасный водород, по прошествии лет был заменен на безопасный гелий, но продолжал применяться на непилотируемых шарльерах. В России первый полет шара и человека состоялся в 1804 году в Петербурге. Затем воздушные шары использовались в основном для научных исследований.
Усовершенствование воздушных летательных аппаратов велось и в дальнейшем. В настоящее время аэростаты – это не только средство для практических целей, но и красивейший и популярный вид спорта. А первые ученые, которые изобрели воздушный шар, навсегда остались в истории воздухоплавания и человеческой памяти.
По материалам techcult
