Рис 1.3. Запуски воздушных змеев в Древнем Китае

Из Китая воздушный змей распространился в другие страны Восточной Азии, Индию и на острова Океании. В арабской "Книге животных", написанной в IX в., говорится о запусках воздушных змеев у арабов.

Первые сведения о применении плоского воздушного змея в Европе относятся к XV в.. Благодаря простоте конструкции этот тип воздушного змея быстро вытеснил змей в виде полой оболочки, известный еще во времена Древнеримской империи и используемый как военный "штандарт". Последний, в отличие от плоского змея, не имел поверхностей, создающих подъемную силу, и не оказал какого-либо влияния на развитие идеи крылатого летательного аппарата.

Существуют различные гипотезы о генезисе воздушного змея в Европе. Большинство историков авиации полагает, что сведения об этом летательном аппарате были получены непосредственно из Китая через португальских мореплавателей или заимствованы от арабов. Наряду с этим существует версия о независимом изобретении плоского воздушного змея в Европе.

Рис.1.4. Изображение воздушного змея в английской книге XVII в. "Mysteries of Nature and Art"

В XVII в. плоский воздушный змей получил широкое распространение в европейских странах. Судя по описаниям и иллюстрациям в книгах этого периода (рис. 1.4), он имел ромбовидную форму, был снабжен нитевидным хвостом для улучшения путевой устойчивой и мало отличался от современных воздушных змеев. Наряду с его использованием как средства для пиротехнических забав, воздушный змей все чаще применялся в качестве детской игрушки.

Нередко при запусках воздушного змея к нему присоединяли какой-либо предмет (горящий фонарь, пороховой заряд) или животных. По-видимому, данная практика натолкнула на мысль, что при достаточно больших размерах (или использовании связки воздушных змеев) этот летательный аппарат способен поднять в воздух человека.

Первое известное нам предложение об использовании воздушных змеев для подъема человека относится к IV в. Уже упоминавшийся ранее Го Хун считал, что с помощью связки воздушных змеев можно "...встретить ветер, оседлать его и не останавливаясь, подняться на высоту 40 ли" (около 200 км). По данным китайского источника XI в. "Цзы чжи тун цзянь" ("Всеобъемлющее зеркало истории"), полеты человека на воздушном змее происходили в Китае еще в середине VIB. Из-за большой опасности таких экспериментов в качестве "летчиков" использовались осужденные на смерть преступники или военнопленные.

Подъем человека на воздушном змее наблюдал в Китае итальянский путешественник XIII в. М.Поло. Он писал: "...рама (воздушный змей. - Д.С.) представляет собой решетку из ивовых прутьев, к каждому углу и стороне рамы привязывают нити, всего восемь, все они прикреплены другими концами к длинной веревке. Затем найдут слабоумного или пьяницу и привяжут его к раме, т.к. ни один здравомыслящий человек не стал бы подвергать себя такой опасности. Это делается в сильный ветер, затем змей отпускают во власть ветра и он поднимает раму и поддерживает ее наверху, а люди держат ее за веревку. Если... рама наклоняется в сторону ветра, они подтягивают веревку и, когда рама выпрямится, отпускают ее, и рама поднимается выше... Так можно поднять ее на такую высоту, что она не будет видна, если только веревка будет достаточно длинная".

Существует легенда, что примерно в 1500 г. китайский генерал Ван-Ху установил на воздушном змее пороховые ракеты и попытался совершить полет на своем "реактивном самолете", но ракеты взорвались и экспериментатор погиб.

С технической точки зрения создание описанного аппарата было возможно, так как и воздушный змей, и пороховая ракета были известны в средневековом Китае. Однако в связи с отсутствием документов, подтверждающих данное событие, оно не может рассматриваться как исторический факт. Не случайно крупнейший историк науки и техники Китая Д.Нидам в своем многотомном исследовании вообще не упомянул о нем.

Весьма вероятно, что полеты человека на воздушном змее в рассматриваемый период происходили также в Японии. В Европе до XIX в. подъемы на воздушном змее не практиковались, хотя мысль об использовании этого летательного аппарата для подъема человека в воздух впервые была высказана европейцем в 1646 г.

Таким образом, несмотря на отдельные предложения, идея безмоторного летательного аппарата с неподвижным крылом - единственно возможного в рассматриваемый период средства полета человека - не получила распространения. Отсутствие теории полета с помощью неподвижного крыла привело некоторых исследователей к заблуждению, что планирующий полет вообще невозможен, а парящая или планирующая птица поддерживает себя в воздухе благодаря небольшим и чрезвычайно быстрым, незаметным для глаза взмахам крыльями. Однако основной причиной игнорирования воздушного змея и планера как потенциальных летательных аппаратов было то, что полет с помощью этих средств не соответствовал мечте о свободном, как у птиц, перемещении по воздуху. Человек хотел разрушить проблему полета сразу, целиком, а не довольствоваться отдельными этапами ее достижения. Этот максимализм вновь и вновь заставлял обращаться к попыткам подражания машущему полету.

Научное обоснование бесплодности попыток полета с помощью орнитоптеров-мускулолетов было дано в конце XVII в. представителями экспериментальной науки Д.Борелли и Р.Гуком. Исследования ученых показали, что весовые и энергетические характеристики человека существенно отличаются от аналогичных параметров птицы и мощность человека совершенно недостаточна для подъема в воздух с помощью искусственных крыльев. (1) Вследствие этого Гук высказал мысль о необходимости для полета более мощных "искусственных мускулов".

Энергетика рассматриваемого периода не располагала пригодными для авиации "искусственными мускулами". Принцип аккумулирования механической энергии (лук, пружина) позволял получить импульс, достаточный для подъема аппарата в воздух, но такой полет был очень кратковременным и не представлял практического интереса. В 1648 г. Д.Уилкинз высказал идею использования энергии пара на летательном аппарате, однако первые пароатмосферные машины по своим весовым характеристикам были, конечно, абсолютно непригодными для этих целей. Попытка создать легкий поршневой двигатель, работающий от взрывов пороховых зарядов (Х.Гюйгенс, 1673 г., не увенчалась успехом.

Таким образом, выводы ученых доказывали невозможность полета с помощью искусственных крыльев, приводимых в движение человеком. Это привело к заметному уменьшению числа попыток подражания машущему полету птиц. По данным К.Харта, в 1580-1679гг. таких событий насчитывалось 14, а в последующие сто лет имели место только 7 попыток полета "по-птичьему".

Кризис идеи "чистого" орнитоптера вызвал мысль о применении наряду с подвижной поверхностью неподвижной (типа парашюта или воздушного змея). Благодаря этому предполагалось замедлить снижение аппарата и тем самым облегчить требуемую для полета работу.

Мысль о применении наряду с подвижными частями неподвижной аэродинамической поверхности явилась основополагающим моментом в развитии идеи самолета.

(1) Опыты, проведенные в XIX в. Я.Дегеном и О.Лилиенталем, показали, что при максимальном напряжении сил человек с помощью машущих крыльев способен уравновесить в воздухе около половины своего веса.