Пионерами воздухоплавания стали Джозеф и Жак Монгольфье, первый полет их воздушного шара состоялся в 1783 году, первыми пилотами стали овца, петух и утка. Шар поднялся на высоту около 2 километров и пролетел примерно полтора. В ноябре того же года состоялся и первый успешный полет человека (по крайней мере из известных нам). А первыми людьми, совершившими успешное путешествие по воздуху стали Жан-Франсуа Пилатре де Розье и Франсуа Лоре.
Воздушный шар Жака Чарльза взлетал благодаря водороду.
Спустя всего две недели после первого полета братьев Монгольфье в воздух поднялся другой французский физик и изобретатель Жак Чарльз и его компаньон по воздухоплаванию – Николас Роберт. И хотя звание первых воздухоплавателей уже было закреплено за братьями Монгольфье, Чарльз и Роберт проделали не менее важную работу. Они отошли от используемого Джозефом и Жаком принципа горячего шара. Их баллон поднимался в воздух благодаря водороду, закаченному внутрь оболочки. Сам шар был сделан из шелка, покрытого резиной. Чарльз и Роберт побили рекорд братьев Монгольфье и по набранной высоте, и по времени полета.
Стоит отметить, что воздушные шары того времени были чрезвычайно опасными. Особенно это относилось к баллонам Монгольфье – тонкий шелк и искры от пламени, нагревающего воздух внутри оболочки, были определенно не лучшим сочетанием. Именно это привело к гибели Жан-Франсуа Пилатре де Розье. Он стал первым человеком, который совершил успешный полет на воздушном шаре, и первым, кто погиб по его вине в авиакатастрофе – в 1785 году. Но помимо очевидной опасности использования, у воздушных шаров была масса недостатков, самый очевидный из которых – невозможность управлять направлением полета. Шар летел туда, куда дул ветер и с этим никто не мог ничего поделать.
И тут на сцене появляется еще один изобретатель – Жан Бланшард. Он предложил оснащать воздушный шар крыльями, наподобие птичьих. Правильная идея позволила Бланшарду пересечь английский канал в 1785 году. Правда, изобретателю пришлось выбросить за борт все, вплоть до своей одежды. И хотя воздушные суда еще никак не могли считаться практичными, Бланшард доказал теоретическую приспособленность «авиации» к повседневному использованию.
За следующие 67 лет, истекшие после полета Жана Бланшарда в истории воздушных шаров не было сделано никаких значительных открытий. Однако в эти годы активно развивалось другое направление, которое в итоге стало доминирующим – планеры. И первым человеком после Леонардо да Винчи, который по-настоящему серьезно занялся разработкой теорией (и практикой) полета на планере стал Джордж Кейли (1773-1857). В течение более чем 50 лет, с 1799 по 1850 год этот человек занимался наукой, признанным отцом и основателем которой он считается и по сей день – аэродинамикой. Именно он открыл такие фундаментальные аэродинамические понятия как подъемная и прижимная сила, и многое другое, без чего современная авиация была бы просто невозможна. Он пробовал и схему биплана – чтобы добавить своим планерам устойчивости. Кейли также обосновал необходимость двигателя – в случае если полет должен был происходить в течении длительного времени. Кстати, хвостовое оперение, стоящее почти на всех моделях современных самолетов – тоже изобретение Кейли. Впрочем, дальше нескольких успешных испытаний планеров дело не пошло. Все дело в том, что на тот момент просто не существовало силовой установки, которая была бы удовлетворительна с точки зрения соотношения масса/мощность. Так что все были уверены в том, что будущее принадлежит воздушными шарами.
Граф Фердинанд фон Цеппелин
И вот, в 1852 году появляется первый дирижабль, построенным Генри Джиффардом. На этом гигантском воздушном корабле уже не было никаких крыльев с ручным приводом. Это был первый из полка дирижаблей, захвативших умы изобретателей на годы вперед. В сущности, дирижабль Джиффарда был все тем же воздушным шаром, но уже с силовой установкой. В движение это чудо аэронавтики XIX в. приводил паровой двигатель, соединенный с огромным пропеллером. Во время первого полета своего воздушного корабля Генри Джиффард преодолел целых 27 километров, а максимальная скорость полета составила 8 км/ч. Это был самый настоящий прорыв. Впервые полетом воздушного шара можно было управлять. Но конечно, эта схема имела ряд недостатков. Например, паровой двигатель совершенно не подходил для дирижабля. Он был слишком тяжелым, маломощным и капризным. Впрочем, эта проблема была решена через 50 лет, сразу после изобретения двигателя внутреннего сгорания. Уже через два года после появления таких двигателей, в 1898 году, их начали ставить на дирижабли.
Патент Цеппелина
Еще один не столь очевидный, но очень весомый недостаток крылся в самой конструкции воздушного шара с мотором. Дело в том, что мягкая конструкция самого шара не давала возможности прикрепить мотор непосредственно к нему, и его приходилось вешать на гондолу. А теперь представьте: вы тянете корзину воздушного шара в одну сторону, ветер тянет шар в другую. При этом гондола прикреплена к шару при помощи веревок. В результате, такой аппарат чертовски сложно заставить лететь под углом к ветру, а значительная часть и без того маломощного двигателя растрачивается впустую – на раскачивание гондолы вокруг шара.
Выход из этой ситуации нашел человек, имя которого стало нарицательным. Звали этого изобретателя граф Фердинанд фон Цеппелин. Он предложил новаторскую, если не сказать, революционную, конструкцию, а именно – воздушных шар, собранный на жестком алюминиевом каркасе, с прикрепленной к нему кабиной. Такая конструкция избавила дирижабли от многих «детских болезней», сделала их почти послушными, эффективными и безопасными. Первый «цеппелин», получивший индекс LZ-1 поднялся в воздух 2 июля 1900 г., спустя 117 лет, прошедших со времени первого полета братьев Монгольфье. В свой первый полет воздушный корабль преодолел 6 км за 17 минут, и поднялся на высоту 400 метров. LZ-1 был оснащен двумя моторами «Даймлер» суммарной мощностью 30 л.с., каждый из которых приводил в движение два пропеллера. Диаметр баллона достигал 11 метров, а длина дирижабля составляла 128 метров. Для сравнения: длина современного Боинга-777 составляет всего 63,7 метра. И этот исполин перевозил всего 5 человек!
