Ковер-самолет, сказочный прародитель авиации

Образ ковра-самолета распространен в культурах разных стран и народов. Летающий ковер встречается в исламских и иудейских легендах о царе Соломоне, в индийском и русском фольклоре.

В русской сказочной традиции ковер-самолет управлялся магической силой, стоило только встать на ковер и приказать отвести в любое место, желание сразу же исполнялось. Ковер-самолет мог преодолевать расстояние, эквивалентное одному дню пути на лошади¹, но сделать это в мгновение ока.

В восточной традиции, ковер-самолет мог перевести царя Соломона вместе с его троном, подданными, стражей и войском. По легенде, Соломон получил от бога способность управлять ветром. Он запрягал ветер поводьями и летел.

«Никто, кроме Бога, не знает, какой длины или ширины был ковер, но говорится, что длина его составляла шестьсот шестьдесят локтей. Затем он садился на свой трон, возносимый на ковре из рая. Ученые мужи также летели с ним, управляемые ветрами и укрытые тенью птиц. Соломон держал поводья ветров в своих руках, как держат поводья лошади.»

Ученые умы, обогнавшие свое время, верили в то, что полет возможен, зачастую их считали за эту веру умалишенными. Английский монах Эйлмер Малмсберийский в 11 веке спрыгнул с аббатства в самодельных крыльях, он пролетел около двухсот метров и сломал всего-лишь две ноги. В 13 веке английский монах Роджер Бэкон предложил идею летательного аппарата. А Леонардо Да Винчи в 15 веке делал чертежи летательных аппаратов - махолета, воздушного винта и парашюта.

¹Один день пути на лошади в среднем составлял расстояние 30-40 км.

В III в. до н.э., еще до появления легенды о ковре-самолете, люди ближе всего за всю предыдущую историю человечества приблизились к полету. В Китае изобрели летучих змеев и воздушные фонарики. Часто воздушные змеи использовались в военных целях для подачи сигналов, а также, чтобы напугать неприятеля. Фонарики представляли собой небольшие сферы из рисовой бумаги, внутри которых находился масляной светильник.

Следующие полторы тысячи лет не было никакого приближения к полету. Ученые изучали воздух и явления природы, проводили испытания своих изобретений. Пока, наконец, в 1782 году не появились воздушные шары. Наиболее удачными оказались воздушные шары братьев Монгольфьеров (1782), а также французских испытателей Шарля и Робера (1783). Чтобы поднять шар размером в 110 футов братья Монгольфьеры использовали горячий воздух. Им удалось поднять шар на высоту около 2000 м, на которой он продержался 10 минут. На сооружение такого летательного аппарата одного из братьев вдохновила женская юбка, поднятая в воздух дымом.

Шарль и Робер соорудили воздушный шар, опираясь на опыты братьев Монгольфьеров. При этом, они использовали совсем недавно открытый водород. Шар взлетел, но на большой высоте водород расширился, и ткань лопнула. Шар приземлился в окрестностях Парижа. Местные жители, увидев необычный летающий объект, тут же приняли его за дьявольские проделки и уничтожили его подручными средствами.

Позже, ученые модернизировали конструкцию, добавив трубку для отвода водорода, что предотвращало разрыв шара. Шарль и Робер совершили двухчасовой полет на шаре, на высоте 1500 м. Они поднялись в воздух над пригородом, долетели до Парижа, высадили там Робера, а затем Шарль снова поднялся в воздух и с попутным ветром вернулся в пригород к себе домой. Это грандиозное событие никого не оставило равнодушным. Воздушные шары и их изобретатели стали появляться повсюду: на гравюрах и открытках, посуде и мебели, даже дамская мода начала подражать воздушным шарам!

Изобретение воздушного шара положило начало настоящей гонке по освоению воздуха. Государство, первым построившее воздушный флот, получило бы огромное военное преимущество над соседями. Но было одно но.

Воздушные шары могли летать только по направлению ветра и контролировать можно было только высоту полета, путем уменьшения или увеличения газа. Необходимо было сделать полет управляемым. Очевидной была мысль, что чем быстрее летательный аппарат будет двигаться, тем большее сопротивление воздух будет оказывать. Для преодоления сопротивления была необходима дополнительная энергия. В конце XVIII века ученые пытались решить эту проблему с помощью человеческой силы: к шарам прикрепляли крылья или весла, которыми нужно было махать или грести. Однако, это было бесполезно. Летательные аппараты не могли двигаться так же, как морские судна.

Одним из ученых пытавшихся создать воздушный корабль на человеческой тяге был Франц Леппих. В 1813 году для Российской империи он создал прототип воздушного корабля, напоминающий своим строением рыбу. Крылья судна были похожи на плавники, а руль на хвост. Экипаж воздушного судна должен был состоять из 40-50 человек, часть из которых были бы гребцами, а часть солдатами, сбрасывающими на противника снаряды. Аэростат Леппипха так и не взлетел, прочности ткани не хватало, чтобы выдержать объем водорода, способный поднять в воздух судно с грузом и экипажем.

Стало понятно, что для преодоления сопротивления воздуха был необходим двигатель. В 1852 году французский изобретатель Анри Жиффар поставил на аэростат паровой двигатель и сделал форму шара удлиненной для лучшей обтекаемости. Также, судно снабжалось специальным баллоном, с помощью которого можно было подкачивать выходящий водород. Такой летательный аппарат получил название дирижабль. Позже, были попытки установить на дирижабль газовый двигатель (Хейнел, 1872 г.) и электромотор (Тисандье, 1883 г.; Ренар и Кребс, 1884 г.), однако развивать большую скорость и оказывать достойное сопротивление воздуху они не позволяли². Только в 1890-х годах благодаря установке на дирижабль бензинового двигателя, дирижабли стали перевозить пассажиров и участвовать в военных операциях.

² Дирижабли с паровым, газовым или электрическим двигателем могли развивать скорость от 3 до 20 км/час.

В дальнейшем ученые сосредоточились на создании управляемых летательных аппаратов, способных самостоятельно взлетать. Для этого была необходима дополнительная сила, которую бы обеспечивал очень мощный двигатель — силовая установка, создающая горизонтальную тягу и позволяющая аппарату отрываться от земли и набирать высоту. В первых самолетах применялся двигатель внутреннего сгорания, который стал ключевым элементом в достижении необходимых мощностей. Также было необходимо увеличить площадь крыльев, чтобы летательный аппарат мог поднимать большие грузы.

Хотя, первые попытки создать такой аппарат предпринимал еще Леонардо да Винчи, его изобретение - махолет, так и не взлетел, из-за отсутствия подходящих источников энергии и механизмов управления.

Прорыв произошел в 1903 году, когда братья Уилбер и Орвилл Райт разработали самолет «Flyer 1». Самолет был оснащен двигателем внутреннего сгорания и мог взлетать, летать и садиться под управлением пилота. Этот успех стал важным шагом на пути к развитию авиации.

Самолетам требуется много места для взлета и посадки, что делает их зависимыми от взлетно-посадочных полос. Кроме того, самолеты не могут летать в плохую погоду и не обладают способностью зависать в воздухе. Поэтому, параллельно с развитием самолетов, стали развиваться и вертолеты.

Принцип вертолета основан на вращении винта, который создает подъемную силу и позволяет осуществлять вертикальный взлет. Эта идея не нова: еще в 1475 году Леонардо да Винчи описал концепцию аппарата, способного взлетать с помощью винта. На протяжении веков предпринимались попытки создать подобные устройства, в том числе и в России. Например, в 1754 году М. В. Ломоносов провел эксперименты по определению подъемной силы летательного аппарата с соосными винтами. Он едва мог поднять себя в воздух. Успеха в разработке вертолета удалось достичь лишь в начале XX века.

Первый успешный полет вертолета состоялся в 1907 году и длился он около минуты. Аппарат был построен механиками братьями Бреге под руководством профессора физики Шарля Рише. С развитием технологий и появлением мощных двигателей внутреннего сгорания, стало возможным создание современных вертолетов, которые во многом компенсируют недостатки самолетов, предоставляя возможность вертикального взлета и посадки, а также маневрирования в ограниченном пространстве. Таким образом, вертолеты стали важным дополнением к авиации, расширяя ее возможности.

Начало XX века оказалось насыщенно войнами, государства стали увеличивать бюджеты на строительство и разработку военной авиации, что сильно ускорило прогресс. В это время стали появляться авиационные заводы, аэроклубы и авиашколы, предназначенные для обучения конструкторов и пилотов.

Изначально самолеты использовались преимущественно для разведки и корректировки артиллерийского огня. Однако вскоре в конструкции самолетов стали появляться скорострельные орудия.

Гражданская авиация начала развиваться вскоре после появления самолетов. На борту самого первого самолета «Flyer 1» уже был пассажир! Первый полноценный пассажирский самолет был спроектирован в Российской империи в 1913 году авиаконструктором Игорем Сикорским. Этот биплан, получивший название "Илья Муромец", мог вместить 16 человек на и развивал скорость до 105 км/час. Он был разделен на салон и кабину пилота, а также был оборудован туалетом и спальными комнатами. Салон обогревался газовым отоплением и освещался электричеством, что делало его комфортным для пассажиров.

В 1914 году в США была основана первая авиакомпания. Она осуществляла рейсы по штату Флорида между городами Сент-Питерсбург и Тампа. Полет длился всего полчаса и стал началом новой эры в гражданской авиации. Первые пассажирские самолеты вмещали в среднем от 10 до 12 человек, включая экипаж.
С развитием авиации постепенно налаживался сервис на борту. В 1930-е годы в самолетах появились стюардессы, они обеспечивали комфорт пассажиров во время полета. Пассажиров хорошо кормили: им предлагали фруктовые напитки, жаркое, печенье и кофе, что делало полет приятным.

В 1928 году в Великобритании создали первый летательный аппарат, которым можно было управлять дистанционно. Авиаконструкторы разработали автопилот, его задачей было снизить утомляемость пилотов и повысить безопасность полетов. Во время Второй мировой войны автопилоты стали стандартной частью конструкции самолетов.

Развитие технологий и сервиса в авиации способствовало не только увеличению комфорта, но и повышению безопасности полетов, что стало важным аспектом в истории гражданской авиации.

Сегодня самолеты способны преодолевать расстояние до 15-17 тыс. км. Самые дальние межконтинентальные полеты могут длиться до 20 часов без дозаправки. А скорость гражданского самолета может достигать 1000 км в час! Современная техника превзошла возможности сказочного летательного аппарата. Самолеты и вертолеты летают дольше, дальше и быстрее ковра-самолета. Они уступают ковру только во вместимости, целое войско царя Соломона даже самый большой самолет вместить не сможет.

Человечество прошло огромный путь от мечты о ковре-самолете до современной авиации. Желание людей летать сделало из сказки быль!