Карл Гильзин - Эта удивительная подушка
Но как быть с самолетным крылом? Его размеры, увы, не позволяют ездить по городу, да и по шоссе тоже. Может быть, можно именно крыло сделать надувным?
Чуть ли не на заре авиации появились проекты самолетов и планеров с надувным резиновым крылом. Потом стали предлагать и надувной фюзеляж — корпус самолета. В тридцатых годах сенсацию вызвал надувной планер, созданный советскими конструкторами. Удачные полеты совершал, в частности, надувной планер П. Гроховского в 1935 году. Аналогичные работы велись и в Англии.
Лет десять-пятнадцать назад в Англии летал легкий самолет с надувным крылом. Он развивал скорость до ста километров в час и был способен держаться в воздухе более двух часов. Вес самолета с двигателем и колесным посадочным шасси составлял примерно двести двадцать пять килограммов — ничтожно мало, если сравнить с обычным самолетом. Два чемодана, в которые упаковывается самолет, можно перевозить в легковом автомобиле. Чтобы собрать самолет и надуть крыло, требуется не более получаса. Для жесткости крыло имело каркасную конструкцию, как бы состояло из ряда связанных между собой надутых отсеков. Есть в Англии самолеты, в которых надувается и фюзеляж.
С десяток разных моделей легких, «портативных» надувных самолетов имеется в США. Один из последних рассчитан на двух пассажиров и размещается в «чемодане» длиной два метра. Полностью надуть самолет, вес которого всего сто двадцать пять килограммов, можно за шесть минут. Давление воздуха в крыле и фюзеляже гораздо меньше, чем в автомобильной шине.
Перспективно использование надувного крыла для аварийных нужд. Пока крыло не нужно, оно плотно упаковано и в таком виде необременительно. Но в считанные мгновения крыло может быть надуто и оказаться спасительным. В частности, надувным крылом можно снабдить и катапультируемое сиденье летчика, чтобы он мог управлять точкой приземления.
Пока все подобные предложения не вышли из начальной стадии изучения. То же относится и к идее использовать надувное крыло для облегчения посадки сверхзвуковых самолетов или ускорения взлета тяжело нагруженных самолетов — надувная конструкция позволяет на время как бы заменить обычное крыло более выгодным.
Может оказаться важной роль воздушной подушки и в штурме космоса. В частности, надувное крыло способно оказать существенную помощь при возвращении на Землю из космоса космонавтов, научных приборов с борта космических кораблей или самих ступеней ракет.
Спуск на Землю с космической орбиты достаточно освоен, но все же его осуществление представляет определенную трудность, так как точку приземления изменять довольно сложно. Посадка производится обычно в океане или в степи, спустившийся аппарат приходится искать иногда в довольно обширном районе.
Вряд ли так будет всегда. Придет время, когда прибытие из космоса будет во многом таким же, как самолетов в аэропорт. По для этого спуском нужно управлять, и здесь возможно более широкое применение надувного крыла.
Изучаются многие методы управляемого спуска, в том числе и с помощью надувного крыла. В США, например, исследуется крыло типа «параплан», или «парагляйдер», предназначенное для управляемого возвращения из космоса, спасения ступеней ракеты-носителя с целью их повторного использования, аварийного спуска космонавтов с орбиты, когда обычное возвращение оказывается невозможным. Предлагают также надувные «космические лодочки» с нанесенным слоем затвердевающего пенопласта — помните аналогичные надувные дома? — надувные кольца-бублики, гигантские надувные плавучие конусы, аэростаты разных типов, в том числе и монгольфьеры.
Космические пузыри
С одной из воздушных подушек, без которой не может обойтись человек в космосе, мы знакомы — это скафандр. Космический скафандр во многом сложнее, чем авиационный или водолазный. В космосе царит практически абсолютный вакуум, поэтому внутреннее давление в скафандре космонавта, вышедшего из корабля в открытый космос, раздует его.
Как сможет космонавт трудиться в космосе, если рукава и штанины его скафандра превратятся в несгибаемые толстенные колбасы?
Космический скафандр должен быть достаточно жестким, чтобы не раздуться, но вместе с тем и достаточно гибким, в частности, во всех сочленениях — коленных, локтевых и других, иначе космонавт окажется просто внутри какого-то ящика и ему будет не до работы. Костюм должен защищать космонавта от многочисленных вредных воздействий космоса, создавать внутри удобный, привычный, или, как говорят, комфортный микроклимат. В общем, не будь его, выход и работа человека в открытом космосе были бы невозможны.
Воздушная подушка в космосе — это не только скафандр или надувные спасательные средства. Разрабатывается надувная мебель для орбитальных станций, надувные огромные чаши солнечных зеркал-рефлекторов, собирающих солнечную энергию для ее использования на борту космического аппарата, — вывести их в космос без этого было бы невозможно. Огромную надувную конструкцию в сложенном состоянии легко упрятать под защитный обтекатель и надуть уже в космосе. Иногда надувное зеркало может использоваться для того, чтобы не собирать солнечные лучи, а, наоборот, защищать от них космический аппарат, служить своеобразным зонтиком-экраном от них. Подобный экран может найти применение в тех случаях, когда на борту космического аппарата есть баки со сжиженным водородом или кислородом.
Космонавтике могут с успехом служить и воздушные шары. По одному из проектов предполагалось вывести с их помощью в преддверье космоса испытательную лабораторию для тренировки космонавтов и проверки оборудования. Группа из десяти космонавтов могла бы находиться на высоте тридцати километров несколько дней, подъем на эту высоту должен осуществляться с помощью стратосферного «поезда» из двух гигантских аэростатов.
Проек'г использования такого «поезда» рассматривался в США для испытаний аппарата, предназначенного для мягкой посадки на Марс. С высоты тридцати шести километров испытуемый посадочный аппарат устремится к Земле с огромной скоростью — более трех тысяч километров в час, которую он приобретает с помощью ракетного двигателя. Так должны имитироваться условия входа аппарата в разреженную атмосферу таинственной красной планеты. Торможение в атмосфере Марса тоже предполагалось осуществлять с помощью своеобразной грибовидной воздушной подушки.
Воздушная подушка может быть применена и для исследования Венеры. Так как Венера обладает, в отличие от Марса, сверхплотной атмосферой, как это было открыто советскими автоматическими межпланетными станциями, то возможно ее изучение с помощью дрейфующих в ней аэростатов с научной аппаратурой. Польза от таких аэростатов несомненна, ведь они находились бы в атмосфере Венеры гораздо дольше, чем спускаемые аппараты советских «Венер», до сотен суток. Исследования подобных венерианских шаров-зондов ведутся, их создание и запуск на Венеру очень сложны.
Венера подождет, но вокруг Земли по орбитам спутников мчалось уже немало космических пузырей.
Аэростаты в космосе?! Но ведь там нет воздуха, царит глубочайший вакуум, а разве можно создать летательный аппарат легче… вакуума?!
Этого действительно сделать нельзя. Но роль воздуха в данном случае с успехом играет небесная механика, законы движения тел в поле тяготения. Летают же вокруг Земли искусственные спутники, да и Луна тоже, а они потяжелее аэростата. Если сообщить ему нужную скорость, то и он станет спутником.
Создание космических пузырей — надувных искусственных спутников Земли — позволило использовать одно из свойств воздушной подушки: при выводе в космос она занимает скромное место под обтекателем ракеты-носителя, а на орбите превращается в огромный шар.
Но зачем нужен пустой шар из тончайшей пленки на околоземной орбите? Оказывается, для самых разных научных целей.
Как ни разрежена атмосфера на высотах в сотни километров, она все же там есть и, значит, оказывает сопротивление искусственным спутникам, заставляя их постепенно снижаться, пока наконец они не сгорают, попадая в плотную атмосферу. Какова плотность воздуха на огромных, космических высотах? Какое сопротивление он оказывает движущемуся в нем телу? Дать ответ на столь важные для науки вопросы помогли космические пузыри, их первые запуски в космос преследовали главным образом эту цель. На большом легком шаре сопротивление воздуха сказывается особенно сильно. Следя за движением шара — яркой точки на ночном небе, можно установить, как быстро он снижается и, значит, каково сопротивление воздуха там, где движется шар.
Иногда шар покрывают тончайшим слоем алюминия, делая поверхность пузыря зеркальной. Так поступают, чтобы лучше видеть шар с помощью радиолокатора, когда движение его должно измеряться точно, а также днем. Например, если спутник-пузырь служит для целей геодезии, то есть точного определения расстояний между разными пунктами на Земле. Шар, скользящий высоко в небе, служит точным «метром» для измерения Земли! А также в тех случаях, когда шар используется для передачи, ретрансляции радиосигналов. Радиолуч, посланный с Земли, хорошо отражается от металлизованной поверхности шара и может быть принят как радиоэхо в точках земной поверхности, далеко отстоящих от станции, пославшей луч.
