Передвижение и транспорт        03 декабря 2016        78         0

Моторные суда без экипажа

В шестидесятых годах XIX века во Франции появились первые небольшие двигатели нового типа, работавшие от вспышек горючей смеси в цилиндрах машины. Газовые моторы были компактнее паровых; при них не требовалось никакого котла, они были значительно легче и не нуждались в специальных помещениях, установках и фундаментах. Поэтому для зарождавшейся мелкой промышленности они подходили гораздо больше, чем паровые машины.

Первый газомотор, который получил некоторое распространение, был построен во Франции изобретателем-самоучкой Жаном Ленуаром. С юношеских лет Ленуар задумывался над тем, как бы соорудить двигатель, работающий от взрывов горючего газа. Пройдя много мытарств, служа «гарсоном» (лакеем) в ресторане и мастеровым в разных производствах, он с помощью компаньонов-механиков в конце концов добился своего. В 1860 г. ему был выдан патент на двигатель, топливом для которого служил светильный газ, широко применявшийся для освещения улиц и домов. Так было положено начало практическому внедрению в жизнь газомоторов, или двигателей внутреннего сгорания.

Дюпюи де Лом, выдающийся инженер и изобретатель, обошел этот мотор своим вниманием, когда изыскивал двигатель для управляемого аэростата. А современник его, никому неизвестный немецкий техник Хенлейн, тоже искавший технических средств, чтобы сделать аэростат самоходным, остановился именно на газовом моторе Ленуара, отвергнув и паровую машину, и мускульную силу людей.

Вряд ли такой выбор был случайным.

Крупный инженер Дюпюи де Лом, стоявший во главе всего французского кораблестроения, был далек от нужд и запросов мелкой промышленности. А техник Хенлейн, очевидно, был близок к этим запросам и сумел предугадать будущий расцвет моторов, только появившихся на сцене и вступивших позднее в состязание с паровыми машинами. Конечно, мысль установить на аэростате газовый двигатель была смелой, даже дерзкой! На воздушное судно поставить мотор, работа которого представляет непрерывно следующие взрывы того самого светильного газа, которым наполнен корпус аэростата! К тому же газовый мотор в то время был еще очень плохо освоен даже на стационарных установках. Здесь было много сходства со схемой розьера 1785 г.: костер под бочкой с порохом.

Так или иначе, но Хенлейн решил испытать на аэростате именно газовый мотор и взял даже на свое предложение патент еще в 1865 г. Но сперва ему надо было показать, что воздушный корабль по его проекту действительно будет летать. Без этого нельзя было достать на постройку аэростата денег.

Хенлейн строит модель управляемого аэростата длиной около 12 м и демонстрирует ее в 1870 г. в гор. Майнце, а затем в следующем году в Вене. Находятся люди сочувствующие, покровители; находятся и дельцы, желающие заработать на новом деле. Собираются деньги на постройку аэростата в натуральную величину.

В 1872 г. такой аэростат был готов, и его дважды испытывали в воздухе в Брюнне (Австрия). Но изобретателя ждало горькое разочарование, так как даже при скорости, почти вдвое большей, чем у Дюпюи де Лома, аэростат практически оказался беспомощным и бороться с ветром не мог. Общество, которое собиралось эксплуатировать аэростат, распалось.

И все-таки постройка этого аэростата знаменовала новый и большой шаг вперед в деле воздухоплавания.

Аэростат конструкции Хенлейна с газовым мотором Ленуара (1872 г.).

Аэростат Хенлейна был устроен так. Мягкая оболочка имела цилиндрическую форму с заостренными концами, спереди — поострее, а сзади — потупее (изобретатель, очевидно, не читал записок Леонардо да Винчи и исследователей XIX века). В подвеске аэростата была применена деревянная рама, игравшая ту же роль, что и обруч в сферическом аэростате. На корме гондолы был установлен винт, вращавшийся четырехцилиндровым газовым мотором Ленуара мощностью 4—6 л. с. Газ поступал к мотору по четырем шлангам непосредственно из баллона.

К каждому из четырех цилиндров шел отдельный шланг. Два других шланга, потолще, шли снизу вверх от вентилятора в баллонет — воздушный мешок, который раздувался внутри баллона по мере того, как газ сгорал в моторе. Мотор потреблял всего 7 м3 подъемного газа в час. Убыль подъемной силы возмещалась испарением воды, охлаждавшей цилиндры мотора.

Конечно, трудность испытания аэростата Хенлейна в воздухе осложнялась крупным риском пожарной опасности или даже взрыва. Рисковать жизнью изобретателя не хотели пайщики, которые, вложив деньги в первый опыт, ожидали барышей в будущем. Поэтому при испытании на борту судна людей не было. Мотор пускался в ход на земле, а после уравновешения аэростат поднимали на 10—12 м вверх на канате. Так его испытывали два раза, причем получили чрезвычайно интересные результаты.

Испытания показали, что аэростат Хенлейна развивал скорость до 5 м/сек (18 км/час). Это было значительно больше, чем у Жиффара и Дюпюи де Лома, но аэростат был все же бессилен бороться с ветром. Однако изобретатель не оставил своих планов и через два года выступил с проектом аэростата с несколькими моторами. Но этот проект лишь остался на бумаге.

Конечно, Хенлейн и Дюпюи де Лом не были единственными: изобретателями, которые в то время ломали себе головы в поисках возможностей превратить покорный ветрам, легкомысленный «мыльный пузырь» в послушное человеку воздушное судно. Вот еще несколько интересных проектов, заключавших отдельные технически правильные мысли, частично осуществленные позднее, уже в XX веке.

Капитан русского военного флота Соковнин предлагал в 1866 г. устроить в «кузове», т. е. в аэростатном корпусе, внутренние переборки, образующие отсеки, в которых газ будет содержаться в отдельных баллонах из легчайшей непроницаемой ткани. Позднее этот принцип размещения газа принял в своих дирижаблях Цеппелин.

Проект аэростата Соковнина с рядом отсеков внутри баллона. Проект относится к 1866 г.

В том же самом 1866 г. в Париже живо обсуждался проект некоего Смиттера, который выступил с таким лозунгом: «Управлять аэростатом, прилагая тягу к его гондоле, это то же самое, что управлять большим кораблем с помощью лодки, которую он тащит за собой». Изобретатель предложил делать жесткий металлический каркас в баллоне и ставить винт на носу корпуса.

aerostat-smittera

Проект аэростата Смиттера с жестким металлическим остовом в баллоне и с винтом на носу (1866 г.).

Идея жесткого каркаса была тоже использована Цеппелином, а два американца поспешили опробовать на практике работу винта, размещаемого на носу баллона. В 1870 г. один из них демонстрировал в Вашингтоне заостренный баллон длиной 6,7 м, винт которого, вращавшийся паровой машиной, был установлен на валу, пронизывавшем баллон по его продольной оси. В те же времена другой американец построил в Сан-Франциско аэростат длиной 11,3 м, названный «Авиатором», который удачно летал при полном штиле. Увы, в обоих случаях аэростаты были лишь моделями: поднимать людей они не могли.

Американский аэростат «Авиатор» с паровой машиной.

Идеи Смиттера отразились и в позднейшем проекте опытного механика и строителя Габриеля Иона. Он разместил винты не в самой гондоле, а над ней, ближе к баллону, как у большинства современных воздушных кораблей. Проект Иона интересен еще тем, что в нем впервые появился в баллоне киль, без которого ныне не обходится ни один дирижабль. В восьмидесятых годах Ион построил аэростат с паровым двигателем по договору с русским правительством, но не смог выполнить всех поставленных ему условий. Его аэростат, доставленный в Россию почти в законченном виде, тоже оказался неспособным поднимать людей.

Мы остановились подробнее на работах Дюпюи де Лома и Хенлейна потому, что им удалось испытать свои конструкции в воздухе. Опыт был единственной возможностью оценить условия соревнования аэростатов с ветрами. Никаких данных о соотношениях между скоростью аэростата, тягой его винта и мощностью двигателя в то время еще не было; все расчеты велись на глаз. Достаточно сказать, что Дюпюи де Лом, подсчитывая при проектировании скорость своего управляемого аэростата, ошибся ни много, ни мало, как в 7,5 раз.

Ни аэродинамика, ни механика, ни машиностроение к тому времени еще не создали базы, на которой можно было бы построить аэростат, способный успешно бороться с атмосферой.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *