Споры о тяжести и легкости теплоты, об испарении воды и поднятии облаков в воздухе повели к открытию, которое, хотя и не имело явного отношения к теории теплоты, но было произведено после многократных попыток только при помощи теплоты, а именно: к изобретению воздушного шара. Дальнейшее развитие последнего целиком относится к области техники, и притом оно было описано в столь многих широко распространенных работах, что я здесь коснусь лишь ранней истории этого изобретения, а также некоторых соприкасающихся с ним фактов и соображений. Желание человека летать по воздуху, вероятно, столь же старо, как самый человеческий род. Ближайшим поводом к такому желанию служил, конечно, полет птиц; поэтому со времен Дедала до наших дней существует много рассказов о людях, предпринявших полеты при посредстве метательных аппаратов, более или менее похожих на крылья птиц. К сожалению, в этих рассказах больше описываются самые полеты, чем примененные для этого машины. Наиболее известна летательная машина венского часовщика Якоба Дегена, описавшего ее в отдельном сочинении 1808 г. Прибор этот имел два крыла, остовом которых служили бамбуковые трости, а поверхностью лакированная бумага. Длина каждого крыла была 10 футов 4 дюйма, наибольшая ширина 9 футов. В каждом крыле было 3500 бумажных клапанов, открывавшихся шелковыми шнурами книзу, чтобы пропускать воздух при поднятии крыла кверху. Все в целом было солидно прикреплено к отвесному стержню при помощи шелковых шнуров. Плоскость крыльев приходилась приблизительно на высоте шеи летчика (при стоячем положении последнего), а остов прибора прикреплялся к его туловищу. Движение крыльев вызывалось тем, что человек, производя движения ногами, как при прыжках, нажимал на раму. При опытах в императорском манеже для верховой езды в 1808 г., Деген уменьшил свою нагрузку на 75 фунтов с помощью противовеса, перекинутого через блок, прикрепленный к потолку, и поднялся за полминуты 34 взмахами крыльев на высоту 50 футов. Позднее он заменил противовес маленьким воздушным шаром, который сам по себе едва был способен поднять его на воздух, и, как уверяют, оказался в состоянии не только производить различные движения в воздухе, но, отпустив шар, во время медленного спуска был даже в состоянии немного подниматься вверх при помощи взмаха своих крыльев. Но, конечно, держаться долго в воздухе вместе со своей машиной он собственною силою не мог. Правда, нельзя еще считать окончательно установленным, насколько рабочая сила человека вообще способна поднимать его тело в воздухе, — отдельные опыты Дегена позволяют лишь думать, что мгновенным усилием человек может несколько подняться на воздух; но если принять во внимание работоспособность человека при плавании и лазании, учитывая при этом, что никакая машина не может дать выигрыша в силе, то легко понять, что одною собственною силою человек подняться на воздух не может. Физик Бабине говорит: «если силы одной лошади достаточно для того, чтобы поднять человека среднего веса в 1 сек. на высоту 1 м, то вчетверо или впятеро меньшая сила человека не поднимет веса последнего в 1 сек. более чем на 1/4 или 1/5 м. Но тело наше в течение такого же времени по заколу тяжести падает вниз на 5 м, следовательно, для того чтобы держаться в воздухе, нужна была бы сила в 20—25 раз больше. Поэтому с математической точки зрения летание человека немыслимо; для этого он должен пользоваться посторонними силами». Другими словами, ему не остается ничего другого, как прикреплять себя к телам, которые легче воздуха и которые могут поддерживать его в последнем. Но такими телами могут быть лишь полые тела, либо совсем пустые, либо наполненные веществами легче воздуха. О пустых телах, которые теоретически представляются наиболее выгодными, стали думать тотчас же после того, как научились получать вакуум. Уже в 1670 г., т. е. едва спустя 20 лет после изобретения воздушного насоса, иезуит Франческо де-Лана предложил изготовить четыре полых тонкостенных шара из меди, выкачать из них воздух и прикрепить к ним воздушный корабль. Но предложение это, конечно, не было осуществлено, так как ни медь, ни другое какое-ли6о из известных нам веществ, при достаточной для подъема легкости, не могли бы выдержать давления воздуха. Поэтому Жозеф Гальен в своем сочинении «L'art de naviguer dans les aires» (Avignon 1755) («Искусство воздухоплавания») сделал другое предложение: наполнять большие полые шары более легким, чем обычный воздух, газом, хотя бы, например, атмосферным же воздухом, взятым из высших слоев. Последняя часть предложения может, конечно, только вызвать улыбку, но первая, несмотря на то, что она тогда показалась еще невозможной, вскоре была осуществлена. В 1766 г. Генри Кавендиш открыл газ более легкий, чем атмосферный воздух; а уже два года спустя известный шотландский химик Блек указал, что тонкостенные полые шары, наполненные этим легким горючим газом, водородом, должны подниматься в воздухе. В 1782 г. итальянцу Кавалло, после тщетных опытов с бумажными шарами и свиными пузырями, опыт с мыльными пузырями, наполненными водородом, действительно удался. Говорят, что и братья Монгольфье работали сначала с водородом, но безуспешно, так как примененные ими оболочки не были достаточно плотны. Отказавшись от водорода, они, однако, не оставили основной задачи и решились последовать в этом деле процессу поднятия облаков в воздухе. После многочисленных опытов они приготовили цилиндрические или призматические тела с двойною стенкою из холста и бумаги, снизу открытые, а сверху закрытые. К раме отверстия были по диагоналям прикреплены бруски, а там, где последние перекрещивались, была поставлена жаровня. 5 июня 1783 г. в Анноне, на торговой площади, они зажгли в жаровне смесь соломы, бумаги и шерсти и в воздух поднялась машина, диаметром в 35 футов, весившая сама по себе 450 фунтов и поднявшая еще 400 фунтов груза. Она поднялась приблизительно на высоту 1000 футов и упала на расстоянии 12 000 шагов от места своего подъема. Слух об этом удачном опыте распространился очень быстро. Парижская академия, получив протокол этого опыта, учредила особую комиссию для обсуждения нового открытия; но прежде чем последняя приступила к работе, Бартелеми Фожа де-Сен-Фон собрал значительную сумму денег на производство опытов, и уже 27 августа 1783 г. Жак-Александр-Сезар Шарль, которому было поручено руководство этими опытами, организовал подъем воздушного шара с Марсова поля в Париже. Парижский шар не был, однако, простым воспроизведением монгольфьеровского, а представлял собою совершенно новое изобретение. Несмотря на множество известий о машине Монгольфье, внутреннее устройство ее было очень мало известно, и это обстоятельство оказалось в данном случае полезным. Благодаря этому машина Шарля оказалась устроенной не только по-иному, но и лучше. Монгольфьеры (так назвали эти летательные приборы) были сначала цилиндрические, шарльеры же вполне шаровидные; стенки первых были сделаны из полотна, подбитого бумагой, и отдельные части его соединялись только пуговицами, так что стенки не были непроницаемы для воздуха; шарльеры же были изготовлены из тафты, покрытой лаком (gummi elasticum, растворенный в терпентине), изобретенным Шарлем, и потому непроницаемы для воздуха.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «СПОРЫ О ТЕПЛОТЕ И ИЗОБРЕТЕНИЕ ВОЗДУШНОГО ШАРА» з дисципліни «Історія фізики»
