Как химик Менделеев продвигал воздухоплавание

В бурный период интереса к воздухоплаванию ученые Франции, Англии, Германии и других стран, работающие в области физики и химии, проводят многочисленные исследования с различными газами. Кто-то из них должен был предложить полет на шаре, заполненном газом, который должен быть легче воздуха.

Таким человеком был Жак Алекса́ндр Сеза́р Шарль - французский изобретатель и учёный, он изготовил шар из прорезиненной ткани, который наполнил водородом и этим значительно продвинул вперёд дело воздухоплавания.

Он предлагал использовать любой газ, который легче воздуха. Жак Шарль открыл названный его именем физический закон - при постоянном объёме, давление идеального газа прямо пропорционально его абсолютной температуре или Р Т= const.

После изобретения Жак Шарля шары, наполняемые тёплым воздухом, получили название монгольфьеров, а водородом - шарльеров. Первый шарльер поднялся с Марсова поля в Париже 27 августа 1783 года. Через три четверти часа после поднятия шар опустился в 20 верстах от Парижа.

Все эти опыты были произведены с шарами, не имевшими пассажиров. Полет с пассажирами состоялся 21 ноября 1783 года из Тюильрийского парка. В гондоле находились Жак Шарль и Энэ Робер. Этьенн Могольфье по их просьбе перерезал веревку, и шар начал подниматься. Через 45 минут, пролетев 36 км на высоте 600 метров, шар опустился у деревни Нельи. Вскоре к месту посадки прискакал герцог Шартинский, совместно с которым был составлен протокол полёта на шаре, заполненном водородом, позднее получившим название аэростат.

С тех пор устанавливались разного рода рекорды полётов на аэростатах. Французские воздухоплаватели Кроче-Спинелли, Сивеля и Тесанье на аэростате «Зенит» («Le Zenith») 15 апреля 1875 г. совершили полет, в ходе которого была достигнута высота 8600 м. Этот полёт закончился трагически: на высоте около 8000 м пилоты потеряли сознание (хотя в баллонах был запасён кислород), а когда шар спустился, в живых остался только Тиссандье, а Сивель и Кроче-Спинелли погибли. Эта трагедия была освещена в прессе того времени и указала на сложность и необходимость тщательной подготовки таких полетов.

Во многих государствах Европы, Северной и Южной Америки проводились воздушные полеты на аэростатах. Не являлась исключением и Россия. В работе М. Ф. Богомолова [3] представлены более девятисот документальных фактов о воздухоплавании в России, начиная с 1695 до 1907 г.

Значительную роль в развитии воздухоплавания в России сыграл Дмитрий Иванович Менделеев (1834-1907), известный нам как создатель периодической таблицы элементов и автор процентного содержания «горячительного» напитка - водки. В 1856 году Менделеев защитил диссертацию, за которую он получил звание профессора химии. В ней великий ученый исследовал различные физические свойства газов. Работа сыграла важную роль в развитии воздухоплавания.

Первый полёт на аэростате Менделеев совершил 21 ноября 1783 года в Париже. После этого полета он возвращается к мысли использования аэростатов в метеорологии. Он писал: «необходимо изучать условия верхних слоев атмосферы, где надобно искать зародыш всех погодных изменений, в атмосфере совершающихся».

Впечатлённый трагедией, произошедшей с аэростатом «Зенит», Менделеев, выступая 7(19) октября 1875 года на заседании Русского физического общества при Санкт-Петербургском университете с сообщением «О температуре верхних слоев атмосферы», предложил использовать для исследования верхних слоев атмосферы, наряду с автоматическими беспилотными аэростатами, также и пилотируемые воздушные шары с герметически закрытой гондолой.

7 августа 1887 года проходило полное солнечное затмение. Менделеев предложил провести наблюдение этого уникального астрономического явления с аэростата со своим личным участием. Раннее утро г. Клин – сто километров от Москвы (рис. 8). Поручик Кованько, который должен был управлять аэростатом, доложил, что полет невозможен, так как утренний дождь намочил оболочку аэростата, и тот не может поднять в воздух двух человек. Меж тем до солнечного затмения оставались считанные минуты.

Зрители видели, что Менделеев что-то сказал поручику, и тот вылез из корзины. После этого аэростат отвязали, и он начал подниматься. Менделеев выкинул из корзины табурет, на котором предполагалось сидеть, и начал руками выбрасывать отсыревший балласт из песка. Вскоре воздушный шар, достигнув 600 м, скрылся из виду в низкой облачности.

В дневнике Менделеева первая запись была сделана в 6 ч 55 мин, через 20 минут после взлёта. Учёный отметил температуру 1,2 градуса по Цельсию и показатель давления, а также записал: «Пахнет газом, облако скрыло солнце. Уже пролетел три версты. Подожду самоопускания».

Аэростат так и не смог подняться на ту высоту, которую требовали условия эксперимента (предполагался максимальный «потолок» полёта – 3350 м): солнце частично заслоняли облака. Впрочем, Менделееву всё-таки удалось провести некоторые наблюдения за солнечной короной.

Когда настало время снижаться, выяснилось, что клапан, отвечающий за снижение аэростата, не срабатывал вследствие того, что веревка, присоединенная к нему, запуталась в обвязке оболочки. Менделеев устранил неисправность. Для этого он был вынужден выбраться из корзины - гондолы, подняться по обвязке шара к месту расположения клапана. Высота полета при этом превышала 600 м.

Примерно в 9 часов вечера шар пошёл вниз. Менделееву было пятьдесят три года. За время полёта шар покрыл расстояние около 100 километров и приземлился в районе деревни Спас-Угол между Калязином и Переяславлем-Залесским. Сев на поезд в г. Клин, Менделеев добрался до Москвы, где его встретили журналисты. За этот полёт учёному была вручена медаль Академии метеорологии.

К окончанию XIX столетия человек освоил свободные полеты на аппарате легче воздуха - аэростате, и созрела необходимость управляемого полета.

Автор: Гусев Ю.А.