Текст книги "Достичь небес"
Автор книги: Ричард Брэнсон
Жанры:
Научпоп
,сообщить о нарушении
Текущая страница: 11 (всего у книги 18 страниц)
Сегодня почти невозможно представить себе этот затерянный мир. Аэрокосмические технологии – самолеты и спутники, бомбардировщики и метеоаэростаты – сделали мир маленьким. Они разнесли повсюду богатство и знание, болезни и страхи. Если им до сих пор не удалось распространить по всему миру всеобщее счастье, то одно по крайней мере они сделали: они заставили почти каждого на планете понять, что все мы – один народ, и мир у нас один.
В простейшем варианте авиация преодолевает практически любые географические границы. Советы прекрасно это понимали. Чтобы связать воедино свою громадную евразийскую империю, они создали «Аэрофлот»: не самый приятный способ летать, но, как напоминает журналист Саймон Колдер, «крупнейшая в мире бюджетная авиакомпания». Даже в 1991 г., когда распался Советский Союз, можно было долететь из Минска в Киев (440 км) меньше чем за один фунт стерлингов.
Американские внутренние авиалинии настолько «сокращают» континент, что приезжим стало трудно осознать реальные размеры этой страны. Так, Великобритания по размеру примерно соответствует Калифорнии. Один штат Техас по площади больше Франции, Бельгии, Нидерландов и Швейцарии, вместе взятых. Чтобы пересечь его на машине, вам потребуется почти полный рабочий день; на самолете вы перелетите из конца в конец за час.
Самолеты и пассажирская авиация изменили Австралию сильнее, чем какой-либо другой континент, и не удивительно, что история авиации в этой стране восходит к самым истокам воздухоплавания на аппаратах как легче, так и тяжелее воздуха. Австралийский воздухоплавательный корпус принимал участие в Первой мировой войне, вследствие чего Австралия получила сотни прекрасно подготовленных летчиков, а также немалое число самолетов и соответствующую инфраструктуру. До Второй мировой войны австралийцы налетали больше миль и имели больше пилотов, чем какая-либо другая нация. Современная Австралия как государство связана воедино не чем-нибудь, а воздушными линиями. Среди них были и обычные авиаслужбы: грузовые, почтовые и пассажирские перевозки. (Успех авиакомпании Virgin Blue, нацеленной на обслуживание внутренних австралийских маршрутов, никого не удивил: без эффективной системы внутреннего воздушного сообщения Австралия как государство не может функционировать.) Другие уникальны для Австралии и призваны обслуживать нужды огромной страны с крохотным рассеянным по всей стране населением. Самая известная из них – Royal Flying Doctor Service – была детищем Джона Флинна, священника-пресвитерианца и авиатора, родившегося 25 ноября 1880 г. – в том самом году, когда был казнен самый знаменитый разбойник Австралии Нед Келли.
В 1911 г., когда Флинн начинал свою миссионерскую деятельность, территорию почти в два миллиона квадратных километров обслуживали всего два врача! Флинн начал организовывать в отдаленных глухих районах больницы и гостиницы, но это было каплей в море. Флинн начал кампанию за улучшение медицинского обслуживания в глуши; как пастор он постоянно сталкивался с реальными драмами, самой душераздирающей из которых, пожалуй, была история Джимми Дарси – пастуха, у которого при неудачном падении возле Холс-Крик (Западная Австралия) в августе 1917 г. произошел разрыв мочевого пузыря. Умирал он долго и тяжело, хотя смерти можно было избежать, если бы ближайший доктор не находился в десяти днях пути от этого места. Когда подробности этой истории стали известны, они потеснили с первых страниц ведущих австралийских газет военные новости. Эта трагедия дала дополнительный толчок развитию событий.
Лейтенант Клиффорд Пил, молодой викторианский студент-медик с активным интересом к авиации, написал Джону Флинну, пытаясь убедить его в том, что единственным надежным средством «удовлетворять нужды людей, разбросанных между Уиндэмом и Клонкарри, Дарвином и Мари», является самолет. Пил заранее подготовился к дискуссии: в его письме приводились данные о ценах, скоростях, расстояниях и даже примерная схема инфраструктуры, которая понадобится для организации соответствующей службы.
Пил погиб незадолго до конца войны во время рейда над германскими боевыми позициями. Но Флинн получил его письмо и принял его взгляды. 15 мая 1928 г. в Клонкарри (штат Квинсленд) в порядке эксперимента на один год была учреждена Аэромедицинская служба. Она работает и по сей день.
С 1928 г. Королевская служба летающих врачей поддерживает жизнь в австралийской глуши
Многие практические вопросы жизни в Австралии решаются с воздуха. Это касается в том числе и культуры. Белые поселенцы Австралии много лет поддерживали связи с культурой своих европейских предков только при помощи авиации. Сегодня дешевое воздушное сообщение между Австралией и Азией формирует новое поколение, которое с большей уверенностью и независимостью обращает свои взгляды не только к Европе, но и к Азии. Одновременно расцвели культуры австралийских аборигенов и маори; их артисты, музыканты и писатели получили возможность ездить по всему миру, давать представления, писать книги и снимать фильмы для зрителей и читателей любой культуры.
У культуры, как и у любой отрасли, есть свои первопроходцы. Сколько всевозможных пионеров перевезла за годы работы Virgin Atlantic? Сколько приключений сделала возможными? Бизнесмены в поисках новых рынков; отпускники, спешащие на пару недель погрузиться в чужую культуру, встретить новых людей, познакомиться с чужими обычаями и представлениями; писатели, журналисты и кинематографисты, готовые в поисках интересного сюжета забраться буквально на край света. Эти люди изменили мир.
Дело вовсе не в том, конечно, что те, кто летают самолетами, какие-то особенные люди. Просто все наши даже самые маленькие дела и поступки, направленные на укрепление международного доверия и дружбы, не проходят бесследно. Барбара Кассани (Barbara Cassani), управлявшая недолговечной бюджетной «дочкой» ВА, это понимала. «Мы меняем жизнь людей, – сказала она однажды. – Я люблю в шутку говорить, что жду Нобелевской премии за служение человечеству».
Когда люди покупают для себя второй дом за границей и летают туда самолетом или пользуются услугами дешевых перевозчиков, навещая друга или подружку в другой стране, мы все начинаем чуть лучше понимать друг друга. Во Франции умирающие сельские населенные пункты обрели новую жизнь благодаря таким прилетающим хозяевам из Великобритании. Когда-то это было поводом для беспокойства – но дома сейчас заново отстроены, дороги приведены в порядок, закрывшиеся было школы вновь работают. Ryanair и easyJet объединили уставшую от войны Европу более эффективно, чем все послевоенные договоры, а их экспансия в Восточную Европу может лишь улучшить политическую ситуацию на континенте.
Сегодня любому крупному городу, который хочет развиваться и расширяться, необходим аэропорт. Многие государства буквально зависят от долларов, которые им платят воздушные путешественники. В настоящее время оборот международной индустрии туризма составляет $944 млрд в год – и больше триллиона долларов, если учесть стоимость авиабилетов.
Даже для самого богатого и развитого государства организация безопасной и эффективной гражданской авиакомпании – предприятие огромной сложности. Список необходимых инвестиций и расходов – начиная от самолетов, аэропортов и обслуживающего персонала и заканчивая наземным транспортом и диспетчерской службой – получается бесконечным. Перспективы у бедных стран в этом отношении довольно печальны.
Прежде всего, они вынуждены пользоваться старыми самолетами. Они дешевы и довольно надежны, все недостатки в них давно выявлены и устранены. Но они дороги в обслуживании и потребляют много топлива, что сразу ставит авиакомпанию небогатой страны в невыгодное положение. Приходится платить и человеческими жизнями: если экономить на дорогом обслуживании, даже самые надежные старые самолеты будут падать. Статистика авиакатастроф в некоторых регионах Африки поражает. Самолеты, особенно в Судане и Нигерии, регулярно бьются.
Еще более серьезная проблема возникает в случае, если вы хотите улучшить деятельность компании. Для этого вам потребуются внешние инвестиции. Уровень необходимых вложений настолько высок, что способен вызвать даже национальный политический кризис; в чем мы убедились, создавая Virgin Nigeria. Как можно «африканизировать» африканские авиакомпании, заставить их реально служить людям и поддерживать местную экономику, никто до сих пор не придумал. А до создания по-настоящему глобальной воздушной индустрии, управляемой всеми в интересах всех, еще очень далеко.
Итак, что можно сказать о мечте Хуана Триппа о мощной авиамонополии, работающей повсюду на благо всего мира? Ну, как бы то ни было, мир думал иначе. Другие авиакомпании быстро освоили искусство полетов через океаны. Несмотря на предложение Триппа превратить компанию в монополию с долей государственного капитала 49 %, в 1950 г. Конгресс США отказал Pan Am в лицензии на обслуживание внутренних рейсов.
Pan Am, которая прежде была избранным инструментом внешней политики США и имела монополию на полеты за границу, превратилась в обычную рядовую авиакомпанию. Она сражалась за свою долю рынка. Она выполняла кое-какие заказы NASA. Она совершала ошибки. Она позволила бухгалтерам покуситься на присущий ей блеск и снизила качество обслуживания. Затем, в 1989 г., с ее самолетом произошла – не по вине компании – ужасная трагедия над шотландским городом Локерби. В начале 1991 г. Pan Am объявила о банкротстве.
Глава 7
Раздувая пламя
Анри Коанда родился в Бухаресте в 1886 г. и стал одним из наиболее революционных инженеров своего времени. В 1905 г. он построил для румынской армии самолет-снаряд. Еще через пять лет он разработал, построил и лично испытал первый самолет на реактивной тяге, который встречали восторженные толпы на Втором международном авиасалоне в Париже.
Тридцать шесть лет спустя, в мае 1941 г., поднялся в небо самолет Gloster Е-28 с двигателем разработки офицера британских Королевских ВВС по имени Фрэнк Уиттл. Это тоже был первый в мире самолет на реактивной тяге.
Фрэнк Уиттл изобрел реактивный двигатель – такой, каким мы его сегодня знаем. Некоторую путаницу в эту историю вносит тот факт, что моделей реактивных двигателей множество; кроме того, инженеры нередко работали, совершенно независимо друг от друга, над одними и теми же идеями. Мотореоктивныйдвигатель Анри Коанды, безусловно, заслуживает места в истории авиации, как и турбореактивныйдвигатель Ханса фон Охайна, разработку которого он начал в 1934 г. Пятью годами позже этот двигатель, установленный на небольшом аэроплане с металлическим корпусом, стал первым в мире летающим реактивным самолетом [7]7
Самолет Не-176 конструкции Хейнкеля с двигателем фон Охайна совершил первый полет 27 августа 1939 г. – Прим. пер.
[Закрыть].
Охайн, помимо собственных разработок, использовал результаты работ Уиттла (именно поэтому мы помним скорее Уиттла, чем Охайна). Но Охайн был не менее талантлив, и остается загадкой, почему нацистское правительство Германии отодвинуло его проект на второй план и предпочло работать с крупными производителями. (После войны американцы привлекли Охайна к работе, и он наконец встретился с Фрэнком Уиттлом. Они подружились.)
Самолет-снаряд Анри Коанды для румынской армии: неужели эта первый реактивный самолет?
Что же такое реактивный двигатель? Вообще говоря, это любое устройство, выбрасывающее с одного конца струю жидкости и создающее соответствующую движущую силу в противоположном направлении. В ранних мультфильмах Диснея о космических путешествиях этот принцип очаровательно иллюстрирует чихающий пес. Пес чихает в одну сторону, а его зад скользит (по разграфленной бумаге чрезвычайно наукообразного вида) в другую.
При сгорании топлива в ракетном двигателе образуются газы, которые вырываются наружу через сопло и толкают ракету вперед. Проблема с ракетами состоит в том, что им приходится тащить с собой все топливо и весь кислород, в котором оно сгорает. Посмотрите еще раз съемки запуска «Аполлона»: незадолго до старта можно видеть, как капли жидкого кислорода испаряются с обшивки колоссальной 3000-тонной ракеты «Сатурн-5», готовой унести астронавтов к Луне, облачками белого дыма.
Реактивный двигатель сжимает встречный воздух и использует его для сжигания топлива. Коанда в мотореактивном двигателе использовал для вращения винта самолета обычный двигатель внутреннего сгорания; но часть энергии мотора при этом шла на сжатие воздуха, поступающего в двигатель. Этот сжатый воздух затем смешивается с топливом в камере сгорания; смесь вспыхивает, порождая струю реактивных газов, которые помогают двигать самолет. Даже в 1905 г. инженеры прекрасно понимали важность нового типа движителя, использованного Коандой. Прежние винты и поршневые двигатели становились все совершеннее, но чем выше поднимались самолеты, тем более разреженным становился воздух и тем менее эффективными – винты. Существовала и еще одна, более серьезная проблема: как только скорость движения концов винта достигает звукового барьера, его эффективность начинает снижаться. Так что даже на небольших высотах скорость винтовых машин ограничена. Авиаконструкторы знали, что впереди их ждет скоростной барьер; Коанда показал им путь к его преодолению.
Турбореактивный двигатель, созданный Уиттлом и Охайном, продвинул идею Коанды еще на шаг. Вместо того чтобы использовать для сжатия воздуха в камере сгорания дополнительный двигатель, они установили там вращающийся вентилятор – по существу, тот же воздушный винт. Вентилятор сжимает воздух, который попадает в двигатель. Топливо смешивается со сжатым воздухом и вспыхивает. Газы, образовавшиеся при сгорании топлива, вырываются назад, а часть высвобождаемой энергии идет на вращение вентилятора. Чем быстрее вращается вентилятор, тем больше энергии производит двигатель и тем быстрее вращается вентилятор. Если бы часть энергии системы не уходила на трение, шум и тепло, он ускорял бы свое вращение до бесконечности – точнее, до взрыва!
Турбореактивный двигатель породил невероятное количество вариаций. В турбовинтовом двигателе максимальная энергия направляется на вращение винта. Такой двигатель чрезвычайно эффективен на низких скоростях, вот почему по-настоящему крупные военно-транспортные самолеты до сих пор щеголяют винтами, что придает им несколько старомодный вид. Турбовентиляторный двигатель – тот же турбовинтовой, но винт у него прикрыт обтекателем. Винт направляет воздух в двигатель, одновременно сжимая его. Затем этот сжатый воздух смешивается с реактивной струей, что улучшает ее течение, снижая турбулентность и повышая эффективность двигателя. Кроме того, такой двигатель работает тише: на пассажирских самолетах, как правило, устанавливают именно турбовентиляторные двигатели.
Даже по описанию кажется, что сделать все это очень сложно. Это действительно так, и неудивительно, что Фрэнк Уиттл за время работы над своим двигателем перенес два нервных срыва.
Франк Уиттл со своим турбореактивным двигателем, на котором он почти ничего не заработал
Уиттл родился в 1907 г. и в школе не отличался прилежностью, зато не терял времени и прочитывал все научные книги, какие ему только удавалось достать. В 1922 г. Фрэнк хотел поступить в Королевские ВВС учеником пилота и даже подал заявление, но врачи завернули его из-за маленького роста – в нем было всего 152 см. Доброжелательный инструктор по физподготовке отозвал паренька в сторону и подсказал, какие нужно делать упражнения, чтобы пройти медкомиссию; через шесть месяцев Уиттл, подросший на 7,5 см, благополучно поступил в летный колледж в Крэнвелле.
Уиттл стал бесстрашным летчиком и мастером высшего пилотажа. Именно ему в 1930 г. было доверено демонстрировать воздушную акробатику на шоу, которое устраивали Королевские ВВС на авиабазе Хендон. Еще во время репетиций Уиттл умудрился отправить в утиль два самолета. На лейтенанта Харольда Рейберна его героизм впечатления не произвел. Позже Уиттл вспоминал: «Когда я подошел, его лицо пылало от ярости. Он обрушился на меня: "Почему бы вам не сложить все мои чертовы аэропланы в кучу посреди аэродрома и не поджечь – все быстрее получится!"»
В том же году Уиттл получил свой первый патент. К апрелю 1937 г., заработал его первый реактивный двигатель. Это был жидкостный монстр, который продолжал ускорять вращение даже после того, как ему перекрывали топливо! Один заезжий офицер сказал, что сооружение Уиттла больше всего похоже на рисунок карикатуриста Хита Робинсона, любившего изображать нелепые и чудовищные машины.
Министерство военно-воздушных сил решило прекратить работы над реактивным двигателем Уиттла. Чиновников можно понять: в то время любая попытка запустить его на полную мощность закончилась бы кучей окалины и лужей расплавленного металла. Материалы, из которых нужно было строить машину Уиттла, были практически недоступны, и не похоже было, что в ближайшие годы они появятся. Вместо этого Королевские ВВС направили Уиттла в Кембридж и профинансировали его исследовательскую работу в надежде на то, что, когда материалы все же появятся, талант конструктора можно будет использовать.
Настоящие проблемы для Уиттла начались в 1942 г., когда Министерство авиационной промышленности (МАП) начало проявлять к его изобретению серьезный интерес. Теперь оно жаждало получить боевые реактивные самолеты как можно скорее! Компании Power Jet организованной Уиттлом, практически не дали времени на работу над прототипами. Чертежи прямо с конструкторских кульманов отправлялись на заводы компании Rolls-Royce. Там быстро выяснилось – и никто, естественно, этому особенно не удивился, – что эти неиспытанные двигатели работают очень плохо. Инженеры Rolls-Royce, оставшиеся с носом и с собственным контрактом, который надо было выполнять, поступили в тех обстоятельствах очень логично – самостоятельно доработали конструкцию Уиттла. Они справились с задачей блестяще – но на этом авторские права Фрэнка Уиттла на двигатель кончились.
Следует заметить, что министерству было не до правил корректного ведения бизнеса, и разрешать конфликт между Rolls Royce и Power Jet оно не собиралось. Фирмы принялись обмениваться громкими недоказуемыми аргументами о том, кому что принадлежит и кто что сделал с какой именно частью чьего двигателя. Вскоре эти споры настолько запутали дело, что МАП решило разрубить гордиев узел – и исключило из уравнения Power Jet. В 1944 г. Стаффорд Криппс национализировал компанию Уиттла. Это было сколь простое, столь и жестокое решение. После всех трудов Power Jet осталась практически на нуле. Много лет фирма пользовалась государственными мощностями, и теперь ей не оставалось ничего иного, как превратиться в научно-конструкторское подразделение государственного исследовательского центра по газовым турбинам.
Было ли решение отнять у Уиттла его компанию ошибкой? Я в этом убежден. Криппс был противником свободного предпринимательства и горячим сторонником центрального планирования – и за несколько лет его политика буквально уничтожила все британское производство. Другой директор авиапредприятия Рольф Дадли-Уильямс, много лет поддерживавший Уиттла, отзывался о Криппсе довольно грубо. «Мне хотелось вытереть им пол, – написал он позже. – К несчастью, он умер и велел себя кремировать, так что я не могу даже помочиться на его могилу».
В 1941 г. американские исследователи также подошли очень близко к созданию реактивного двигателя. От британцев они отставали, и в мирное время это имело бы коммерческое значение. Но шла война: сам Уиттл полетел в США, чтобы ускорить работу американских конструкторов, и в том же году Великобритания бесплатно поделилась реактивными технологиями с General Electric.
Сейчас много говорят о том, что такой подарок стоил Британии первенства над США в реактивном бизнесе. Однако это пустые разговоры. Сегодня Rolls-Royce – второй по величине производитель авиационных двигателей в мире и отстает только от GE Aviation. Его годовой доход в 2008 г. составил более £9 млрд. Крупнейший британский авиапроизводитель – когда-то национализированный British Aerospace, а теперь ВАЕ Systems – второе в мире и самое большое в Европе оборонное предприятие. Кстати, в 2009 г. эта компания стала крупнейшим объектом расследования в истории британского Бюро по борьбе с мошенничеством в особо крупных размерах. Подозреваю, что без этой чести фирма вполне обошлась бы.
Великобритания и сегодня выглядит на мировом авиарынке совсем не плохо; но с самого конца войны ее мучают призраки несбывшегося. Иными словами, ее мучает призрак «Кометы».
De Havilland Comet – принципиально новая британская разработка. Это был первый в мире пассажирский реактивный самолет с герметичным салоном, что позволяло ему летать выше, дальше, быстрее и ровнее любого другого пассажирского самолета. Он был тихим и довольно вместительным (в салоне помещался даже бар). Но самое главное, он летал на высоте 11 000 м – выше негативных атмосферных явлений, которые приходилось преодолевать его винтовым конкурентам. На борту Comet воздушные путешествия впервые стали приятными. Телерепортеры, освещавшие первые полеты нового лайнера, неизменно снимали крупным планом карандаш, спокойно лежащий на краю обеденного подноса.
«Комета» могла взять на борт всего 70 пассажиров – скромно по сравнению с более поздними крупными американскими лайнерами, такими как Boeing 707. Но какое это имело значение? Опять же летал самолет вдвое медленнее своего соперника Douglas DC-6 и должен был стать основным небольшим лайнером для стремительно расширяющихся гражданских авиалиний мира. Самолет был очень популярен – его обожали летчики и экипаж, ему доверяли пассажиры.
Первым рухнул самолет компании ВОАС, летевший рейсом 781; через несколько минут после взлета с полосы римского аэропорта Чампино его разрозненные обломки дождем осыпались в Средиземное море. Произошло это 10 января 1954 г. Еще через три месяца Comet компании South African Airways рухнул в море недалеко от Неаполя. Полеты «Кометы» были прекращены; началось публичное расследование причин этих катастроф.
Во многих книгах можно найти упоминания о том, что конструкция Comet содержала фатальный недостаток; на самом деле это не так. Говорят, что квадратная форма иллюминаторов не подходит для того, чтобы выдерживать перепад давления на высоте 11 000 м. На самом деле с конструкцией окон все было в порядке. А произошло следующее: по технологии сборки оконные рамы предполагалось сажать на клей и герметизировать при помощи патентованного британского метода под названием «редакс». Один из старших инженеров, опасаясь, что одного «редакс» будет недостаточно для полной герметизации объекта такой сложной формы, распорядился закрепить рамы еще и заклепками – просто на всякий случай. При этом даже самая крошечная трещинка, образовавшаяся возле неровно вставшей заклепки, из-за усталости металла вызывала разрыв обшивки салона: за этим в течение нескольких секунд следовали взрывная декомпрессия и катастрофическое разрушение корпуса.
Тщательная и очень сложная реконструкция разбившегося самолета вскрыла фатальные слабости Comet
Если бы эта ошибка проявилась раньше, ее вполне можно было исправить. Если бы она проявилась рано, ее даже не сочли бы ошибкой: всего лишь очередная тупиковая ветка на длинном пути разработки и конструирования нового самолета. Но ни одно испытание, даже самое тщательное, не может предвидеть будущего. Самолеты De Havilland проходили самые жесткие испытания среди всех гражданских самолетов того времени – и ни малейшего намека на проблемы не возникло.
De Havilland не сдался без боя. Иллюминаторы были переделаны, и появился самолет Comet 2. А в 1958 г. фирма представила публике самолет Comet 4, великолепный реактивный пассажирский лайнер, который первым стал обслуживать британские трансатлантические линии. Но пока машины De Havilland прохлаждались на земле, американские компании Boeing и Douglas извлекали из несчастий британских коллег ценные уроки.
Независимо друг от друга эти две компании, яростно соперничавшие между собой, создали новое поколение авиалайнеров. DC-8 компании Douglas был быстрее и дешевле в обслуживании, чем Comet 4. Из-за безвременной кончины Comet Британия сильно отстала в авиаконструкторском деле. Оставался лишь один лучик надежды. Специалисты Королевского авиационного центра RAE (Royal Aircraft Establishment), работавшие над стратегическим бомбардировщиком Avro Vulcan и изучившие германский опыт создания высокоскоростных самолетов, теперь знали о конструировании сверхзвукового крыла больше, чем кто бы то ни было. Используя это знание, они могли еще обогнать Boeing и Douglas и создать первый в мире сверхзвуковой пассажирский самолет!
Звук распространяется в воздухе со скоростью около 330 м/с. Можно подумать, что полет на такой скорости – вещь сложная и труднодостижимая, но на самом деле разогнаться до скорости звука не так уж трудно: достаточно направить нос самолета в землю.
За время Второй мировой войны в мире появились по-настоящему юркие и маневренные военные самолеты. Одним из них был Mitsubishi Zero – поразительно маневренный истребитель, к тому же очень быстрый. Но в этом заключалась и проблема: на Zero стоило нырнуть вниз, уходя от опасности, и вывести машину из пике было чертовски трудно. Чем быстрее падал самолет, тем сильнее сгущался воздух перед ним. (Представьте капли дождя, падающие на ветровое стекло вашего автомобиля; стоит замедлиться, и дождь будто по волшебству ослабевает; стоит ускориться, и дворники перестают справляться с потоками воды.) Пользуясь земным тяготением, Zero мог бы без проблем разогнаться до скорости звука и даже превысить ее; но управляющие поверхности этого самолета были недостаточно прочными, чтобы выдержать давление уплотнившегося набегающего потока. Постепенно самолеты Zero начали обретать вполне определенную репутацию – даже не из-за частых падений, а из-за того, с какой силой они обрушивались на землю.
Mitsubishi Zero: великолепный самолет – до тех пор, пока он не пытается преодолеть звуковой барьер
Звук – это колебания воздуха. Воздух может переносить информацию со скоростью примерно 330 м/с, и не быстрее. Войдите в воздух на более высокой скорости, и он не успевает расступиться перед вами. Он взрывается. Многие знакомые всем объекты способны в определенных обстоятельствах двигаться быстрее звука: это и передняя кромка флага, и кончик пастушеского бича (громкий щелчок бича слышен, когда его кончик преодолевает звуковой барьер), и край полотенца, которым вы пытаетесь кого-то хлестнуть, – а иногда и кончики лопастей винта. Если лопасти у винта достаточно длинные, а винт вращается достаточно быстро, кончики лопастей преодолевают скорость звука. Когда это происходит, воздух, который в обычных обстоятельствах загонялся бы назад и обеспечивал поступательное движение винта, начинает непрерывно взрываться и образует стоячую волну – ударную волну, собственно – и вследствие этого турбулентную зону непосредственно перед винтом. Это не так страшно, как кажется: вы все еще будете держаться в воздухе без особенных проблем. Но вот быстрее лететь уже не получится, а потребление топлива заметно вырастет.
Именно из-за различных технических проблем, с которыми сталкивались самолеты (как винтовые, так и реактивные), не приспособленные к сверхзвуковому движению, возникло представление о «звуковом барьере». Этот барьер вполне реален, но его преодоление – дело техники, а не физики; на данный момент все связанные с ним проблемы решены. Современные сверхзвуковые самолеты достигают скорости, многократно превышающей скорость звука, вообще без резких переходов.
Полет со сверхзвуковой скоростью действительно отличается от дозвукового полета в некоторых довольно любопытных отношениях. Так, на сверхзвуковой скорости самолет нагревается: температура некоторых деталей экспериментального космического самолета Х-15 ВВС США достигала 650 °C. Причина в том, что воздух не успевает расступаться перед носом самолета; вместо этого он скапливается и образует своеобразную подушку. Полет сквозь этот уплотненный воздух – все равно что полет сквозь густое желе. Нил Армстронг убедился в этом на собственной шкуре 20 апреля 1962 г. в полете над авиабазой Эдвардс в Калифорнии. На своем Х-15 Армстронг поднялся на высоту 63 км (максимальная высота, на которой ему довелось побывать до Gemini 8, и почти две трети высоты, на которую поднялся SpaceShipOne Берта Рутана). Однако во время спуска пилот задрал нос самолета чуть-чуть выше, чем следовало, и… срикошетил от атмосферы! Оказавшись на тридцать километров выше, чем нужно, и имея в этот момент скорость втрое выше скорости звука, Армстронг должен был перелететь посадочную полосу авиабазы на шестьдесят восемькилометров.
Модель X-15 создает конус ударной волны во время испытаний в сверхзвуковой аэродинамической трубе
«Морской монстр»
Если внимательно оглядеть любое водное пространство заметных размеров, рано или поздно вы заметите птицу, несущуюся над самой водой. Эта птица будет лететь очень быстро, потому что она использует одну авиационную возможность, которую мы, люди, только начинаем исследовать.
Кончики крыльев и птицы, и самолета порождают в воздухе заметную турбулентность. Однако если лететь очень низко над поверхностью земли, воздух, вымещаемый крыльями, не может свободно закручиваться и распределяться: мешает земля. Вместо турбулентности под крылом возникнет подушка уплотненного воздуха, по которой птица или самолет способна скользить. Результат – невероятно быстрый и эффективный с точки зрения энергии полет, если, конечно, вы не против лететь всего в паре метров над землей.
Во время холодной войны на спутниковых снимках Каспийского моря был обнаружен вызывающий тревогу объект: он был огромен, быстр и не имел, казалось, никакого смысла. С виду он был похож на старинный самолет: гигантский фюзеляж и куцые обрубленные крылья. Было понятно, что это не судно и не самолет, – но что это? Западное разведывательное сообщество окрестило загадочный объект «Каспийским монстром».
Это чудовище – экраноплан – изобрел советский инженер-новатор Ростислав Алексеев. И, в противоположность тому, что десятилетиями говорила западная пропаганда, эта история может служить примером огромного технического успеха советских военных. Экранопланы не один год летали над Каспийским морем на глазах у ошеломленной НАТО, перевозя военные грузы с одного берега моря на другой гораздо быстрее и дешевле, чем это под силу любому другому самолету. Морским чудовищем, заинтриговавшим все западное разведсообщество, был КМ – величайшее достижение советского экранопланного проекта. Самолет длиной почти 100 м и массой в груженом состоянии 531 т мог летать в нескольких метрах над поверхностью воды со скоростью около 400 км/ч.