Полеты богов и людей

Никитин Юрий Федорович

_{Рис. 7. Люди и звери наблюдают полет царя Этана к небу}

Персидский шах Кэй-Каус совершает полет уже с должным царственным комфортом на аппарате в виде трона, к которому привязаны четыре орла. Александр Македонский после появления этого роскошного новшества, не умаляя своего достоинства, мог позволить себе полетать теперь на настоящем царском троне. Но его трон возносить в небо достойны, естественно, уже не орлы, а совсем другие большие птицы. Это грифы. В более близкие времена появляются фантазии, например «О полете детей к звездам на мировой птице» (рис. 8). Первый качественный шаг в развитии полетной технологии делают Дедал и Икар. Они отправляются в небо на рукотворных крыльях. С них начинается совершенствование всего того, что придумали для полетов уже сами люди.

_{Рис. 8. Полет детей на мировой птице к звездам}

Парусность крыла, рули, винты, принцип обтекаемости были заимствованы авиацией из опыта мореплавания и наблюдений за птицами. В XVIII

веке в деле создания авиационного крыла был сформулирован базовый тезис: «Поверхность под воздействием силы набегающего потока воздуха способна нести определенный вес». В том же веке на моделях была показана возможность полета на винтокрылых аппаратах. И крыло, и несущий винт служили и служат для обеспечения полета аппаратов тяжелее воздуха в плотных слоях атмосферы. Не подобен полету птиц полет ракеты. Из сопла реактивного двигателя выбрасывается струя раскаленных газов. Она создает реактивную силу тяги, которая действует на корпус летательного аппарата в направлении, противоположном скорости выбрасываемых струей частиц. Ракеты легко поднимаются выше гор, облаков, преодолевают силы земного тяготения и способны уйти за пределы Солнечной системы. Все перечисленные технические способы перемещения тел в пространстве требуют огромных энергозатрат. Рост скоростей ведет к увеличению сопротивления земной атмосферы движению летающих тел. К примеру, для удвоения скорости полета самолета мощность его двигателей должна возрасти в 16 раз. Но с увеличением высоты полета воздух становится реже и мощность поршневого двигателя падает. Эти и другие технические соображения привели к тому, что почти вся современная авиация стала реактивной. При скоростях полета порядка 1000 км/час вес установленного на самолете турбореактивного двигателя с тягой 2000 кгс (19,6кН) будет, по А. С. Иванову, в 5,7 раза легче поршневого двигателя с той же тягой. Но и этот его относительно малый вес достаточно велик, он составляет величину порядка 700 кгс. Вместе с тем в двери уходящего космического столетия продолжают настойчиво стучаться на первый взгляд обветшалые, но по-прежнему заманчивые сведения о поразительно смелых полетах не только для ушедшего далекого, но и в чем-то удивительных и необычных для близкого нам крещенного техникой времени. Сроки свершения этих ни в какие рамки не укладывающихся полетов, возможно, древнее египетских пирамид. В индийских источниках упоминаются летательные аппараты, на которых герой повествования взлетал «выше царства ветров». Ветер, как известно, один из основных метеорологических элементов погоды. Присутствие этого фактора погоды наблюдается выше стратосферы, в мезосфере, до высот порядка 60 км. Достижение подобной высоты не более чем литературная гипербола. В Центральной Америке живы предания о молодой владычице «летающей тигрице», которая принесла людям знания, а затем поднялась на вершину горы и «исчезла среди грома и молний». Но сообщения на санскрите вроде «Посредством этих аппаратов жители земли могут подниматься в воздух, а небесные жители спускаться на землю, или небесные колесницы могут летать как в солнечной области, так и в звездной области» можно, пожалуй, смело отнести к разряду старой красивой мечты типа; «летать подобно птице». Здесь безымянные корреспонденты «хватили через край». Суммарная мощность двигательных установок космического корабля «Восток» (рис. 9) с Ю. Гагариным на борту составляла 15 х 10 ⁶кВт. Вызывает сомнение само существование в древности такой же мощной и столь же развитой, как сегодня, промышленной и научной инфраструктуры. Еще большее сомнение вызывает их бесследная и полная самоликвидация. Налицо и чисто литературный парадокс. Гипотетические специалисты той «ранней космической эпохи» пользовались в своих письменных повествованиях для потомков не технически грамотным языком, а упрощенным языком почти каменного века. В нем над опытом и знаниями заметно преобладают нотки удивления и восхищения. Становление науки о механике изначально проходило по пути замены физической силы человека техническими орудиями. Оно как бы шло по пути продолжения человеческих рук и ног. Наблюдая тех же птиц, человек заимствовал птичьи патенты. Полет придумала природа. Но для развития авиации с ее сложными аппаратами тяжелее воздуха одной копилки природы оказалось вскоре недостаточно. Изобретателям пришлось придумывать и то, чего в природе нет. Например, колесо. Колесо — понятие на редкость емкое: в небо без него не подняться.

_{Рис. 9. Двигатели «Востока»}

По И. Ф. Гончаревичу, в колесе заложена гениальная техническая идея замкнутости рабочей поверхности, длительной непрерывности режима работы и отбалансированного совмещения на его оси центра массы с центром его вращения. Любая шестеренка — это все то же, но видоизмененное колесо. Если вдруг убрать из всех конструкций и узлов летательного аппарата колесообразные детали, то самолет от земли не оторвется. Заводы и фабрики тоже остановятся. И авиация прекратит свое существование. Если придерживаться строгой объективности, то технические проблемы вполне корректно переводят вопрос о существовании древних летательных аппаратов с реальной на иллюзорную плоскость. Говорить вроде бы и не о чем. Сегодня на обочине технического прогресса оказалась невостребованной мощная почти «дармовая» сила, которая заключена в смерче. Для создания рукотворного смерча-вихря не требуется изготавливать на заводе сверхточных деталей. Для него вполне достаточны природная сметка мастера-ремесленника и его тесное содружество с мудрецом-изобретателем. И те и другие специалисты были во все времена. Кроме одной слепой разрушительной силы, чудо-изобретатель, видимо, смог когда-то разглядеть в смерче то, что было для него более существенным и важным, чем одно умение вовремя убежать и тем спасти свою жизнь. «Это» и было «то» самое главное, что помогло умельцу использовать свойства вихря для реализации дерзкого сказочного замысла совершить с его помощью воздушный полет. Что знаем о смерче мы? Что же содержалось в нем такое значительное, что можно было когда-то использовать для того, чтобы отправиться с его помощью в воздушное путешествие?

Известно, что смерч — это вихрь с вертикальной осью вращения, в котором с большой скоростью двигаются по спирали огромные массы воздуха. Обычно смерч опускается на землю из темного кучевого облака. Его диаметр колеблется от всего нескольких до 1500 м. Скорость вращения — угловая скорость воздушных масс составляют от 18–30 м/сек до, предположительно, скорости звука. По всему внутреннему периметру его полой центральной части вниз, к земле, движется нисходящий поток со скоростью 60–80 м/сек, а по наружной поверхности его внешней оболочки — более мощный восходящий поток со скоростью 70–90 м/сек. С точки зрения специалистов по транспорту, смерч представляет собой некую природную пневмотранспортную установку огромной мощности. Обычно с приближением смерча слышится сильный шум от столкновения камней и предметов в его разреженной центральной полости. Иногда слышно нечто похожее на громовые раскаты, как результат увеличения скорости движения воздушных потоков до сверхзвуковых. При подобных скоростях, по Д. Мичелу, ветровые нагрузки увеличиваются до 1 т/м ².

Сама анатомия оболочки смерча представляет из себя поразительно сложную многовихревую структуру. По В. Меркулову, по ее периферийному контуру, вокруг своей оси и одновременно вокруг оси смерча вращаются и ходят по кругу, как в хороводе (рис. 10), вторичные (дискретные) вихри.

_{Рис. 10. Дискретные вихри}

Они имеют вытянутую и расширяющуюся вверх нитевидную форму. Эти крепко сцепленные между собой так называемые дискретные вихри катятся друг за другом по замкнутому кругу и по окружающему

их воздуху, как колеса или упругие резиновые жгуты по земле.

Наиболее часто смерчи встречаются в США, где их называют торнадо или тромб. Но нередки они и в Австралии, Южной Америке. Индии, Японии и Европе. Неожиданные «фокусы и коленца», которые выкидывают смерчи, поразительны. Так, в Ростове смерч проник в дом, где сорвал и унес наволочку с пуховой подушки. В другом доме он перенес будильник со стола через три комнаты на чердак, после чего тот проработал еще 16 лет. В 1940 году в Горьковской (Нижний Новгород) области с неба посыпались серебряные монеты времен Ивана Грозного. Как потом выяснилось, смерч прошел над местом, где ранее дожди размыли почву, и на ее поверхности оказался зарытый когда-то давно сосуд с монетами. Однажды причудами тромба на далекую песчаную морскую отмель был перенесен целиком дом, а на месте дома оказалась гора раковин с этой самой отмели. Но подобные случаи редки и не более чем легкая самореклама (рис. 11).

_{Рис. 11. Тромб, смерч, торнадо и проявление их силы}

В штате Небраска хозяйка доила корову. В это время что-то громыхнуло. Она оглянулась и вдруг увидела, что рядом с ней нет ни коровы, ни коровника. Стоит только ведро с молоком. В 1920 году в штате Канзас шли в школе занятия. Неожиданно послышался страшный шум Перепуганные дети вскочили с парт и бросились к учительнице. Невиданные силы подняли в воздух весь класс с партами. Когда учительница пришла в себя, то обнаружила, что находится среди голой степи. Со всех сторон к ней бежали дети. Среди обломков перелетевшей вместе с ними школы осталось лежать тринадцать детей. Чем не Змей Горыныч из русских сказок? Пересекая реки или озера, смерч-торнадо образует в толще их вод глубокие траншеи до самого дна. 30 мая 1879 года в штате Канзас смерч уничтожил железобетонный мост длиной 75 м. Он сорвал его с каменных блоков, поднял в воздух, изогнул, скрутил в плотный сверток диаметром 1,5–2 м и бросил в воду. В 1896 году в г. Сант-Луисе во время торнадо сосновая палка пробила стальной лист толщиной 10 мм. В штате Минессота в 1920 году тонкий стебель растения проткнул доску, а листочек клевера глубоко вдавился в стенную штукатурку. Знаменитый торнадо «трех штатов», который в 1925 году прошелся по штатам Миссури, Иллинойс и Индиана, унес жизни 695 человек, и еще 2027 человек было ранено. Познания механизма и общих закономерностей смерчей и торнадо сегодня ведутся с целью выяснения причин и условий зарождения губительных тропических ураганов и для того, чтобы лучше суметь избежать создаваемых ими опасностей. Идет выработка предупредительных мер для обнаружения момента перехода этих самых условий в факт разгула разрушительного торнадо, а затем принудительного разрушения загулявшего по полям и весям опасного вихря. В технике рабочая теория смерча служит пока для целей совершенствования пневмомеханизма погрузочно-разгрузочных работ сыпучих грузов, совершенствования пылесосов, хлопкоуборочных машин и т. п.

Жемчужина в небе

Но по-прежнему авиаспециалисты стоят в стороне подальше от смерчей и суховеев и не задаются вопросом, каким образом можно совершить переход от случайных полетов в объятиях воздушного коловорота к разумно управляемым, с использованием закономерностей феномена вихря. Того самого феномена про обуздание, о котором повествуется в индийской рукописи «Самарангана Сутрадхара».

«Сильным и прочным должно быть его тело, сделанное из легкого металла, подобное большой летящей птице. Внутри следует поместить устройство с ртутью и с железным подогревающим устройством под ним. Посредством силы, которая таится в ртути и которая приводит в движение несущий вихрь, человек, находящийся внутри этой колесницы, может пролетать большие расстояния по небу самым удивительным образом. Четыре прочных сосуда для ртути должны быть помещены внутри. Когда они будут подогреты управляемым огнем из железных приспособлений, колесница развивает силу грома благодаря ртути. И она сразу превращается в жемчужину в небе».

В книге А. Горбовского «Загадки древнейшей истории» приводится рисунок подобной железной колесницы, как иллюстрация к мифологической битве змеи и птицы (рис. 12). Через двадцать лет этот рисунок вновь появляется на страницах печати в журнале «Техника — молодежи» № 8 и № 10 за 1990-й и 1991 год.

_{Рис. 12. «Вимана»}

Он прилагается при обсуждении темы создания антигравилета. Но внутренняя часть рисунка, где содержалось устройство этого аппарата с названием «вимана», еще тысячи лег назад была тщательно вымарана авторами рукописи: «О том, как изготовлять детали для летающей колесницы, мы не сообщаем, не потому, что это неизвестно нам, а для того, чтобы сохранить это в тайне. Подробности конструкции не сообщаются, потому что, если бы эти сведения стали достоянием всех, устройство это было бы использовано во зло». После столь целенаправленного секвестрования пока что единственного достоверного чертежа остается только гадать, что представляли собой «устройства с ртутью», «подогревающее устройство» и «несущий вихрь». Недостающие сведения приходят неожиданно из далекой Южной Америки. На высокогорье Анд в Перу на каменной стеле археологами были обнаружены «наскальные рисунки», относящиеся к культуре Шави де Хуантар (рис. 13). Вскоре они привлекают внимание немецкого инженера В. Фолькродта. Он полагает, что здесь представлено изображение древней паровой машины. По его мнению, изображенная здесь паровая машина является двигателем Этот двигатель предназначен для установки на летательном аппарате, который, в свою очередь, изображен рядом на второй стеле. Отдавая должное большой работе, которую проделал Фолькродт, попробуем, однако, изложить свою версию.

_{Рис. 13. Стела из Шави де Хуантар}

Аэрофуга

Известно, что древний человек на своих наскальных изображениях по возможности точно воспроизводил только то, что он видел или ощущал. Обычно внешняя конкретика и предметность его изображений всегда была достоверна и не содержала обобщений. Уровень знаний и технические возможности авторов древнего чертежа нам неизвестны. Но мы сегодня находимся в более выгодном по сравнению с ними положении. В это выгодное положение нас ставят объем и уровень знаний, которые предоставили в наше распоряжение современное общество и его технический прогресс. Под тяжестью накопленных знаний ломятся полки музеев и библиотек. В нашем распоряжении научно обоснованные классификации всех видов техники, их систематика и закономерности, которыми может воспользоваться любой изобретатель и рационализатор. На американской стеле, правда, отсутствует письменная информация о целях, назначении, признаках и названии загадочного устройства Но его достаточно очевидная схема не требует просмотра специальных информационных бюллетеней и карточек с переборкой всех видов техники. Чертежники по камню точно и грамотно изобразили (рис. 13) летательный аппарат в проекциях «вид слева» и «вид справа», а для большей наглядности еще и в разных плоскостях сечения. Рабочим звеном двигателя аппарата является не поршень, а струя пара под высоким давлением. Она подается по касательной к внутренней стенке высокого круглого тора через специальные сопла. Паровые струи, огибая внутреннюю круглую стенку, формируют в полости «тора-ступы» бешено вращающийся мини-смерч. Рукотворный смерч при завершении процесса своею развития в силу присущих ему качеств становится двигателем и движителем странного на вид летательного аппарата. На приведенном фрагменте (рис. 14) аппарата сопловой узел хорошо узнаваем. Детали и узлы аппарата несколько мною раздвинуты от центра «тора-ступы» в сторону по горизонтали, что больше соответствует действительности.