ѴІІ-и (Воздухоплавательный) Отдълъ Императорскаго Русскаго Техническаго Общества.
ВОЗДУХОПЛАВАНІЕ
ИЗСЛѢДОВАНІЕ АТОСФЕРЫ.
СОСТАВЛЕНЪ ИЗЪ СТАТЕЙ, помѣщенныхъ въ „Запискахъ И- ₽• Техническаго Общества" 1904 г
1904.
<
БИБДИОТЕКА
ИНСТИТУТА ИНЖЕНЕРОВ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ.
136 Гипо-лиг. Инст. Гражд. Инж Междунар 29 і.
П-ЗЕсрнІть ннігу не пізніше зазначеного термину.
Кяево-Святошинська лрѵк.
да

ѴІІ-й (Воздухоплавательный) Отдѣлъ Императорскаго Русскаго Техническаго Общества.
435/65
ВОЗДУХОПЛАВАНІЕ
И	"’Т'»	7 4 9 1/
ИЗСЛѢДОВАНІЕ АТМОСФЕРЫ.
г
ВЫПУСКЪ 8-й.
СОСТАВЛЕНЪ ИЗЪ СТАТЕЙ, помѣщенныхъ въ „Запискахъ И- Р- Техническаго Общества" 1904 г.

/і. а кй г
С.-ПЕТЕРБУРГЪ.
1УСК
ъгй зал Л
1&48 г.
053
Печатано по распоряженію Императорскаго Русскаго Техническаго Общества-
ОГЛАВЛЕНІЕ.
СТРАН.
1)	Журналы ѴП-го (Воздухоплавательнаго) Отдѣла И. Р. Т. О. 18 февраля 1904 г...................................... 5
2)	В. В. Крессъ. Динамическое воздухоплаваніе ......... 7
3)	Д. А. Смирновъ. О нѣкоторыхъ геофизическихъ вопросахъ, подлежащихъ изслѣдованію па аэростатахъ............... 43
4)	Е. С. Федоровъ. Уравненіе движенія аэростата....... 63
5)	Новости по воздухоплаванію .....	............ 79

Журналъ ѴП-го (Воздухоплавательнаго) Одаа И. Р. Т. О.
Засѣданіе 18-го февраля 1904 г.
Засѣданіе состоялось подъ предсѣдательствомъ В. А. Семковскаго.
Е. С. Федоровъ сдѣлалъ докладъ: „ Уравненіе движенія аэростата" (Си. „Труды Общества" стр. 365). Исходя изъ той точки зрѣнія, что общія дифференціальныя уравненія движенія аэростата настолько сложны, что, при современномъ состояніи анализа, не представляется ни малѣйшей возможности проинтегрировать ихъ, онъ ввелъ въ эти уравненія нѣкоторыя допущенія, хотя нѣсколько и искажающія характеръ явленія, но не могущія быть источникомъ сколько-нибудь крупныхъ погрѣшностей. Благодаря сдѣланнымъ упрощеніямъ, явилась возможность проинтегрировать уравненія и представить ихъ въ конечномъ видѣ. Въ общемъ оказалось, что движеніе аэростата, начиная съ нѣкоторой точки, можно принять за равномѣрно-замедленное.
Въ преніяхъ по поводу сдѣланнаго доклада, принимали участіе профессоръ Преображенскій, А. М. Кованько и другіе. Собраніе благодарило какъ докладчика, такъ и лицъ, принявшихъ участіе въ преніяхъ.


Дмшиш воздумплаваніе.
Докладъ В В. Кресса въ засѣданіи ѴП-го (Воздухоплавательнаго) Отдѣла И. Р. Т. О. 10-го января 1904 г., подъ предсѣдательствомъ Е. С. Федорова.
ІІредсѣдателі,. Милостивые Государи! Передъ тѣмъ, какъ приступить къ нашимъ занятіямъ, согласно программѣ, я считаю своимъ долгомъ сказать нѣсколько словъ.
Василій Васильевичъ Крессъ началъ свои изслѣдованія очень давно, лѣтъ 30 тому назадъ, и началъ ихъ въ Россіи; нужно, господа, припомнить условія, при которыхъ они были начаты. Въ то время считалось общепринятымъ положеніе, что говорить о динамическомъ полетѣ не стоитъ, что эта задача до такой степени неосуществима, что ее можно приравнять къ проектированію рег-реіишп тоЪіІе. Только очень немногія лица, въ томъ числѣ и Насилій Васильевичъ, были твердо убѣждены, что эта задача разрѣшима и что, вообще, раціональное рѣшеніе задачи воздухоплаванія связано съ постройкой аппаратовъ тяжелѣйшихъ воздуха. Лишь благодаря энергіи такихъ лицъ, и подвинулось это дѣло настолько впередъ, что въ настоящее время мы можемъ назвать очень много весьма, выдающихся дѣятелей, которые занимаются дѣломъ воздухоплаванія въ этомъ именно смыслѣ, т. е., въ смыслѣ постройки аппаратовъ тяжелѣйшихъ воздуха,. И если эта задача до сихъ поръ еще не разрѣшена, то нужно припомнить, что заниматься ею стали очень недавно. Въ настоящее время производится цѣлый рядъ опытовъ, изъ числа которыхъ можно указать на опыты Ланглея въ Америкѣ, опыты Вельнера, въ Австріи и др. Въ Россіи мы также можемъ назвать весьма, извѣстныя имена, лицъ, занимающихся воздухоплаваніемъ съ этой точки зрѣнія, на,пр. Д. к. Чернова, профессора механики Жуковскаго и другихъ, которые поддерживаютъ въ обществѣ надежду, что эта задача можетъ быть разрѣшена именно такимъ путемъ.
Переходя собственно къ настоящему докладу, котораго всѣ мы ждемъ съ нетерпѣніемъ, я долженъ сказать, что Василій Васильевичъ, такъ долго работавшій надъ этими аппаратами, на, свои труды и результаты своихъ опытовъ обратилъ вниманіе всей Евроіші. Онъ дѣлалъ доклады во многихъ европейскихъ столи
цахъ, куда, его спеціально для этой цѣли приглашали. Поэтому, такъ какъ Василій Васильевичъ оказался настолько любезенъ, что самъ предложилъ сдѣлать этотъ докладъ въ нашемъ Обществѣ, позвольте просить васъ, господа, привѣтствовать- Василія Васильевича. (Рукоплесканія}.
В. В. Крессъ. Милостивыя Государыни и Милостивые Государи!
Я буду имѣть честь доложить вамъ объ динамическомъ воздухоплаваніи и демонстрировать вамъ нѣсколько простыхъ моделей. При этомъ прошу снисхожденія за мой не совсѣмъ правильный русскій языкъ, такъ какъ уже я давно покинулъ Россію и постоянно живу за, границей.
Стремленіе разрѣшить проблему динамическаго воздухоплаванія сводится къ построенію аппарата, который могъ бы летать по воздуху безъ баллона, одною механическою силою, подобно птицѣ. Подражать птицѣ въ полетѣ—такая заманчивая мысль, что нѣтъ ничего удивительнаго въ томъ, что попытки человѣческаго генія—разрѣшить такимъ образомъ задачу—теряются въ далекой старинѣ.
Несмотря на, то, что въ послѣднія десятилѣтія совершилось много техническихъ чудесъ, напр. современныя средства передвиженія по сушѣ и по водѣ достигли такого совершенства, которое превосходитъ даже сказочныя фантазіи Жюля Верпа, тѣмъ не менѣе попытки свободнаго управляемаго воздухоплаванія увѣнчались лишь незначительными успѣхами.
Воздухоплаваніе хотя еще переживаетъ дѣтство, но оно уже дѣлаетъ первые шаги и будетъ расти и развиваться.
Не такъ давно, около двадцати лѣтъ тому назадъ, люди науки еще сомнѣвались въ возможности динамическаго полета, и когда, я 15 марта 1880 года, т. е. 24 года тому назадъ, на моемъ первомъ докладѣ въ Вѣнѣ демонстрировалъ модель аэроплана, какъ вы его здѣсь видите,—первую въ мірѣ модель, которая могла прямо со стола пролетѣть зало въ желаемомъ направленіи, тогда экспериментъ этотъ хотя былъ встрѣченъ и съ большимъ интересомъ, но не былъ принятъ, какъ серьезное дѣло, имѣющее будущность.
Это объясняется тѣмъ, что расчетъ велся тогда по старымъ аэродинамическимъ формуламъ Вепсбаха, по которымъ полетъ птицы представлялся неразрѣшимой загадкой, а всѣ наши попытки подражать птицамъ— утопіями.
Первую брешь въ этихъ старыхъ и невѣрныхъ аэродинамическихъ формулахъ сдѣлалъ нашъ старшій и заслуженный со
трудникъ Ргіеіігісіі Кіі. ѵ. Ьоееві, который ясно доказалъ своими измѣреніями сопротивленія воздуха, плоскимъ поверхностямъ, что формулы Вейсбаха. далеко не сходятся съ дѣйствительностью. Позже, измѣреніе сопротивленія воздуха кривымъ поверх-ностимъ сдѣлалъ Отто Лиліенталь въ Берлинѣ и получилъ еще болѣе благопріятные результаты. )
Нормальное давленіе У на плоскую поверхность, движущуюся въ спокойномъ воздухѣ и наклоненную подъ угломъ я къ направленію движенія:
По Вейсбаху	Я ='?'( • 1	2д	8ІП 2Я
По Лёслю	/7=2?^—П	8ІП я
	У	
По Лиліенталю	Я=Рѵ2 1	«,
гдѣ = 1,86 есть опытный коэффиціентъ; у вѣсъ воздуха; д ускореніе силы тяжести; Р площадь поверхности; ѵ скорость; а множитель, зависящій, по Лиліенталю, отъ формы и отъ угла наклоненія поверхности.
Мы имѣемъ еще формулы Пнсііетіп’а, Каіеі^іі, Фе Ьоиѵгіё и т. д., но ни одна изъ нихъ не можетъ быть названа безусловно вѣрной. Я увѣренъ, что объ формулахъ будутъ спорить еще и тогда, когда динамическіе аппараты уже будутъ летать свободно по воздуху.
По самой сущности дѣла, въ этихъ изслѣдованіяхъ, въ которыхъ встрѣчается такъ много скрытыхъ факторовъ, только практическіе опыты могутъ двигать все дѣло впередъ и довести до благополучнаго разрѣшенія.
Мнѣ хотѣлось бы указать нѣсколько важныхъ факторовъ, которые не такъ давно были еще совершенно неизвѣстны или недостаточно изслѣдованы.
Во-первыхъ, уменьшеніе скорости паденія, при скользящемъ горизонтальномъ движеніи, зависящее отъ горизонтальной скорости. Не все равно, падаетъ ли поверхность вертикально, какъ парашютъ, или же поверхность одновременно обладаетъ собственной горизонтальной скоростью. Съ возрастаніемъ собственной горизонтальной скорости уменьшается скорость паденія.
Слѣдующій факторъ, это форма, и длина, крыла: не все равно, будетъ ли крыло плоское или вогнутое, также не все равно, сдѣлано ли крыло короткимъ и широкимъ, или длиннымъ и узкимъ.
Вогнутое и длинное крыло даетъ большую подъемную силу
чѣмъ плоское и короткое, при одной и той же величинѣ поверхности.
Сила инерціи воздуха также важный факторъ. Не все равно, двигается ли поверхность въ воздухѣ съ постоянной скоростью или съ ускореніемъ. При ускоренномъ движеніи, какъ напр. при взмахахъ крыла птицы, поверхность крыла встрѣчаетъ отъ 9 до 25 разъ большее сопротивленіе воздуха, чѣмъ если бы та же поверхность двигалась въ воздухѣ съ максимальной, но неизмѣнной скоростью.
Всѣ эти важные факторы, которые обезпечиваютъ успѣхъ динамическаго полета, могли быть открыты только благодаря практическому опыту.
Моя наибольшая модель аэроплана (показыетъ ее), съ разстояніемъ между концами крыльевъ въ 1 метра, съ поверхностью 0,4 кв. м., наклоненною подъ угломъ въ 3° къ горизонту, должна была бы по теоріи Вейсбаха быть почти невѣсомой, т. е. вѣсить только 3 грамма, чтобы держаться въ воздухѣ при горизонтальной скорости около 4 мт. въ секунду; только при такомъ невозможномъ вѣсѣ модель не упала, бы на, землю. Однако вотъ эта, модель вѣситъ болѣе 600 граммъ, и вы послѣ увидите, что при вышеупомянутой скорости 4 мт. въ секунду она будетъ двигаться не только горизонтально, но даже постепенно подыматься.
Если бы тѣ, которые въ то время, основываясь на, формулѣ Вейсбаха, оспаривали возможность динамическаго полета, приложили бы стараніе всесторонне изслѣдовать эти свободно летающіе аппараты, то еще тогда, они убѣдились бы, что при полетѣ птпцъ пѣтъ никакихъ таинственныхъ силъ и законовъ и что авіатическій полетъ основанъ на извѣстныхъ намъ физическихъ законахъ.
Ссылались, а, нѣкоторые противники ссылаются и теперь на то, что резиновый двигатель почти невѣсомъ. Это заблужденіе опровергъ проф. Ленглей нѣсколько лѣтъ тому назадъ; 1 кр. резиноваго шнура, употребляемаго мною для движенія моихъ моделей, развиваетъ не болѣе 100 крш. въ секунду. Рама, къ нему выдерживающая напряженія шнура, вѣситъ въ два и три раза, болѣе шнура. Кромѣ того эти 100 крт. будутъ израсходованы въ теченіе 6 до 8 секундъ, такъ что резиновые шнуры даютъ намъ двигатель, который при вѣсѣ 3 до 4 кр. развиваетъ 121/2 крш. въ секунду пли на лошадиную силу отъ 18 до 24 кр. (12,5X6 = 75), при чемъ можетъ работать только 8 сек. и то очень неравномѣрно. Между тѣмъ мы уже и теперь имѣемъ бензинные двигатели, котор ые вѣсятъ вмѣстѣ съ бензиномъ 6 кр на лошадиную силу
въ насъ. Сотни прожектеровъ вамъ предложатъ прекраснѣйшіе проекты на. бумагѣ. Когда, же вы потребуете отъ нихъ, чтобы они представили вамъ, какъ физическое доказательство, по крайней мѣрѣ маленькую модель, тогда, обычная ихъ отговорка состоитъ въ томъ, что строить маленькія модели безполезно.
Напротивъ, я полагаю, что надъ свободно летающими моделями можно сдѣлать важныя предварительныя изслѣдованія, необходимыя для построенія большихъ аппаратовъ, и я никогда. не осмѣлился бы приступить къ постройкѣ большой летательной машины, не произведя значительнаго количества предварительныхъ изслѣдованій надъ свободно летающими моделями.
Въ настоящее время полетъ птицы не представляется намъ болѣе загадкой; мы можемъ теперь анализировать какъ весельный полетъ птицъ, такъ и чудесный парящій полетъ альбатроса, который цѣлыми днями, не ударяя крыльями, во время бури, качается въ воздухѣ, поддерживаемый какъ бы чудодѣйственноіі силой.
Я не могу сегодня входить въ подробности теоріи этого чудеснаго и неутомительнаго паренія; но мнѣ хотѣлось бы кратко замѣтить, что парящая птица пользуется дифференціальными скоростями вѣтра, какъ внѣшнимъ источникомъ силы, посредствомъ ловкихъ соотвѣтствующихъ Поворотовъ.
Вѣтеръ вовсе не представляетъ собою равномѣрно движущагося потока, но состоитъ изъ волнъ воздуха, измѣняющихъ каждую секунду свою скорость, а отчасти и направленіе. Что же касается вздымающагося кругового полета, нѣкоторыхъ хищныхъ птицъ, который мы можемъ наблюдать въ нашихъ мѣстностяхъ, то эти круговыя движенія основываются на. совсѣмъ другихъ принципахъ и производятся восходящими токами воздуха, которые зависятъ отъ временъ года и дня, а. также отъ состоянія погоды и мѣстныхъ условій.
Птицы могутъ также и въ совсѣмъ спокойномъ воздухѣ скользить на большія разстоянія, не ударяя крыльями. Но это происходитъ на. счетъ скорости пли на счетъ высоты. Въ послѣднемъ случаѣ птица, представляетъ собой управляемый парашютъ.
Въ настоящее время мы имѣемъ три системы, обѣщающія возможность успѣшнаго динамическаго полета: это крылатыя машины, дѣйствующія подобно птицамъ, ударами крыльевъ по воздуху, потомъ геликоптеры или воздушные винты и, наконецъ, аэропланы. Всѣ три системы основаны на одномъ и томъ же принципѣ, именно на использованіи наклонныхъ поверхностей. Я приверженецъ аэроплановъ, на. основаніи соображеній, которыя
я вамъ послѣ выскажу, но я основательно изслѣдовалъ теоретически и практически три системы, модели которыхъ и покажу вамъ.
Эти простыя модели, которыя вы здѣсь видите, построены большею частью уже лѣтъ десять или двадцать тому назадъ и уже не разъ чинились. Онѣ построены не для того, чтобы служить, какъ зрѣлище, но для того, чтобы дать физическое доказательство возможности подражанія полету птицы, хотя бы сначала только съ маленькими несовершенными аппаратами.
Разсмотримъ сначала воздушный винтъ или пропеллеръ.
Воздушный винтъ старше, чѣмъ водяной. Еще въ 1500 году Леонардо да Винчи занимался уже проектомъ воздушнаго винта. Воздушный винтъ играетъ въ воздухоплаваніи очень важную роль, особенно, какъ движущій пропеллеръ. По посредствомъ воздушнаго винта можно также поднимать тяжести въ воздухъ вертикально вверхъ. Я очень много работалъ надъ изобрѣтеніемъ такого воздушнаго винта, который, при наименьшемъ собственномъ вѣсѣ и возможно меньшей затратѣ работы, давалъ бы наибольшее осевое давленіе. Еще 40 лѣтъ тому назадъ, юношей, я уже строилъ первые воздушные винты и впослѣдствіи нашелъ, что эластическій парусный воздушный винтъ, какъ вы его здѣсь видите, даетъ паилучіпіе результаты. Поверхности крыльевъ этого винта представляютъ собой слабо натянутые паруса, которые во время дѣйствія надуваются и образуютъ вогнутыя поверхности. Скелетъ этого воздушнаго винта, также эластическій, уступаетъ слишкомъ сильному давленію и автоматически принимаетъ такимъ образомъ наивыгодѣйшій уголъ. (Демонстрированіе).
Въ свое время я съ проф. Больцманомъ изслѣдовалъ этотъ пропеллеръ и измѣрилъ отношеніе работы его къ подъемной силѣ. Полезное дѣйствіе оказалось 5О°/о, т. е. каждая лошадиная сила можетъ поддерживать въ воздухѣ 37*/2 кц. Шесть лѣтъ тому назадъ я построилъ, по желанію военныхъ сферъ, большую модель привязного воздушнаго винта, чертежъ котораго вы здѣсь видите на стѣнѣ.
Онъ состоитъ изъ пирамиды стальныхъ трубъ вышиною 2 метра. Посрединѣ имѣются два полыхъ вала, одинъ внутри другого, на верхнемъ концѣ которыхъ укрѣплены два воздушные винта, діаметромъ по 4 метра. На нижнемъ концѣ обоихъ валовъ виситъ маленькій электромоторъ, который вращаетъ оба винта, реактивно, въ противоположномъ направленіи.
Этотъ привязной винтъ испытывался нѣсколько мѣся цевъ въ военномъ техническомъ комитетѣ въ Вѣнѣ и далъ ре-
зультаты лучше тѣхъ, которые я самъ могъ ожидать. Въ закрытой комнатѣ, гдѣ весь воздухъ приходитъ во вращательное движеніе, этотъ винтъ подымалъ все-таки 25 кц. на, лошадиную силу, а въ свободномъ воздухѣ онъ поднималъ болѣе 30 кц. на. лошадиную силу. Привязной воздушный винтъ можетъ замѣнить собой привязной аэростатъ, и при этомъ онъ не требуетъ наполненія газомъ, можетъ съ любого мѣста, при любой погодѣ, поднять человѣка въ нѣсколько минутъ на нѣсколько сотъ метровъ и стоитъ гораздо дешевле, чѣмъ привязной аэростатъ вмѣстѣ со всѣми принадлежностями.	\
Чтобы превратить этотъ геликоптеръ въ управляемую летательную машину, существуетъ много путей; стоитъ только поставить оси воздушныхъ винтовъ немного наклонно, и мы получимъ тотчасъ горизонтальную слагающую.
Такъ же можно устроить летательную машину съ воздушными винтами, одна часть которыхъ имѣетъ вертикальныя оси, а. другая горизонтальныя. Кромѣ того мы можемъ построить воздушные винты, крылья которыхъ одновременно даютъ и подъемную силу и горизонтальную тягу; такую модель я показывалъ на. одномъ изъ моихъ прежнихъ докладовъ. Но я считаю вицтовыя летательныя машины неудобными для быстраго горизонтальнаго движенія; это было бы подражаніемъ полету насѣкомыхъ,—оно не экономично. Съ другой стороны, воздушный винтъ имѣетъ большое значеніе, какъ движущій пропеллеръ.
Воздушнымъ винтомъ можно двигать пароходъ такъ же, какъ и водянымъ, а. для движенія  автомобильныхъ саней воздушный винтъ представляетъ собой единственный практичный пропеллеръ. (Демонстрированіе).
Если вообразимъ себѣ, что этотъ аппаратъ привѣшенъ къ удлиненному баллону, то мы получимъ модель управляемаго аэростата. Однако, чтобы удержать въ воздухѣ только одинъ к§'., необходимъ 1 куб. м. водорода.
Сигарообразный баллонъ объемомъ въ 1 куб. мт., при наибольшемъ діаметрѣ въ 70 см., былъ бы длиной въ 4 мт., т. е. имѣлъ бы колоссальные размѣры для модели въ одинъ к§. вѣсу. Сравните съ нимъ птицу, вѣсящую 1 к§., какъ опа стройна, какъ легко разрѣзаетъ она. воздухъ!
8а.пѣо8 Ошпопі достигнулъ съ своимъ управляемымъ аэростатомъ скорости до 8 метровъ въ секунду. На. сушѣ или на. водѣ эта скорость довольно значительна, но въ воздухѣ скорость въ 8 мт. не имѣетъ никакого значенія, такъ какъ пришлось бы
дожидаться нѣсколько недѣль спокойнаго дня, чтобы полетѣть въ желаемомъ направленіи.
Если бы Йапіоя Бптопі захотѣлъ придать своему аэростату двойную скорость, т. е. вмѣсто 8 метр. 16 метр. въ секунду, то ему понадобился бы двигатель въ 128 лошадиныхъ силъ вмѣсто теперешнихъ 16 лошад. силъ, такъ какъ работа возрастаетъ пропорціонально 3-й степени скорости. Но при этомъ двигатель не долженъ быть нисколько тяжелѣе, ибо йначе пришлось бы увеличить и баллонъ, и тогда опять весь расчетъ будетъ ни къ чему.
Если бы совершилось чудо и двигатели стали бы такъ легки, что вѣсили бы только 1 кц. на одну лошадиную силу, и стгіло бы дѣйствительно возможнымъ дать аэростату скорость въ 20 мт въ секунду, для летательной машины еще недостаточную скорость, то тогда, обнаружилось бы ясно, что аэростатъ совершенно непригоденъ для большихъ скоростей. Лобовое сопротивленіе при 20 м. въ секунду равно 50 кщ на, кв. мт. Это сопротивленіе сомнетъ баллонъ и разорветъ его въ клочки. Но если сдѣлать балонъ столѣ прочнымъ, чтобы онъ могъ выдержать такое сопротивленіе, тогда, онъ сталъ бы настолько тяжелымъ, что не могъ бы подняться. Поэтому будущее принадлёэкиіѣ динамической Летательной машинѣ.
Теперь я докажу вамъ, посредствомъ маленькой игрушки, что полетъ аэроплана гораздо экономичнѣе полета воздушнаго винта; вмѣстѣ съ тѣмъ я покажу, что суть полета скрывается въ горизонтальной скорости.
Вотъ маленькій аэропланъ. Спереди и сзади онъ имѣетъ воздушные винты, а, между нпми укрѣплена, поддерживающая поверхность; въ центрѣ тяжести подвѣшена, маленькая кукла. Центръ тяжести расположенъ такъ, что я могу Заставить этотъ аппаратъ летать, и какъ геликоптеръ, т. е. съ вертикальной осью, и какъ аэропланъ, т. е. съ горизонтальной осью. Но я беру двигатель умышленно слишкомъ слабымъ, такъ что съ вертикальной осью аппаратъ не можетъ подняться д падаетъ на, полъ, но какъ только я выпускаю его съ горизонтально лежащей осью, то онъ летитъ даже демного въ восходящемъ направленіи до послѣдняго удара крыльевъ. (Демонстрированіе).
Прежде, чѣмъ перейти къ описанію аэроплана, мнѣ хотѣлось бы сказать нѣсколько словъ объ весельныхъ летательныхъ машинахъ, т. е. объ непосредственномъ подражаніи взмахамъ крыльевъ птицы. Если разсматривать и разсчитывать весельный полетъ съ
теоретической точки зрѣнія, то придемъ къ заключенію, что весельная летательная машина еще экономичнѣе аэроплана. Но какъ только мы приступимъ къ ея постройкѣ, то мы встрѣтимъ массу конструктивныхъ препятствій. Не принимая во вниманіе даже того, что мы не можемъ построить такое искусственное крыло, какъ у птицы, гдѣ каждое перо представляетъ собой чудо природы -въ отношеніи легкости и эластичности, даже не принимая этого во вниманіе, такая искусственная птица, должна имѣть сложныя механизмы, рычаги и шарниры, которые легко подвергаются поломкѣ. Крылья работаютъ съ перемѣнной нагрузкой, подвержены ударамъ и, слѣдовательно, будутъ вѣсить больше, чѣмъ поддерживающія поверхности аэроплана.
Весельная летательная машина, также не можетъ поднятая вверхъ непосредственно съ земли, какъ и аэропланъ, но она не можетъ получить и разбѣга,, а, должна, начать полетъ паденіемъ съ высоты, чтобы получить необходимую начальную скорость. Особенно необходимо замѣтить здѣсь, что каждая птица, такъ же, какъ искусственные, весельные летательные машины и аэропланы, должна имѣть опредѣленную нормальную скорость, при которой полетъ ея наиболѣе экономиченъ. Если она летитъ медленнѣе или быстрѣе, чѣмъ это соотвѣтствуетъ размѣрамъ ея тѣла, то ей необходимо большее напряженіе или относительно большая двигательная сила. Несмотря на это, возможно построить весельную летательную машину, которая со слабымъ двигателемъ могла, бы поднять человѣка, въ воздухъ.
Если я все-таки предпочитаю аэропланъ, то потому, что онъ не требуетъ сложныхъ механизмовъ. Двигатель служитъ только для того, чтобы вращать воздушные винты. Несущія поверхности неподвижно опираются на, воздухъ, и поэтому большія поверхности могутъ быть построены очень легкими.
Аэропланъ можетъ подыматься съ земли и воды. Правда,, теперь онъ требуетъ для этого разбѣга, но со временемъ, съ дальнѣйшемъ развитіемъ двигателей и механизмовъ, разбѣгъ будетъ постепенно уменьшаться и наконецъ сдѣлается совершенно излишнимъ.
Та работа, которую птица производитъ ударомъ крыльевъ внизъ, исполняется въ аэропланѣ воздушными винтами, а взмахъ крыльевъ птицы вверхъ замѣняется подъемнымъ дѣйствіемъ поверхностей аэроплапа.
Мой большой аэропланъ установленъ на саняхъ-лодкѣ и
I
Надъ санями-лодкой находится заостренный скелетъ изъ
стальныхъ трубъ, обтянутый матеріей, который и образуетъ клинъ,
разсѣкающій легко
воздухъ. Надъ нимъ находятся нѣсколько несущихъ поверхностей аэроплана, отдѣленныхъ одна отъ другой и распооженныхъ ступенями для того, чтобы каждая поверхность встрѣчала еще невозмущенный воздухъ. Между второй и третьей поверхностями находятся два воздушные винта, вращающіеся въ противоположномъ другъ другу направленіи. Сзади находится большой горизонтальный руль, который даетъ аппарату соотвѣтетвуюіЦій наклонъ въ воздухѣ вверхъ или внизъ.
Второй вертикальный руль придаетъ аппарату нужное направленіе, направо или налѣво, между тѣмъ какъ третій маленькій оу’ руль служитъ для поворотовъ на водѣ или “ на снѣгу *).
Если аэропланъ долженъ подняться съ земли или съ воды, то онъ приводится въ быстрое движеніе воздушными винтами; вслѣдствіе этого получается встрѣчный вѣтеръ, который, дѣйствуя на нижнюю сторону несущихъ поверхностей аэроплана, производитъ подъемную силу.
Вслѣдствіе подъемной силы, аппаратъ частью облегчается, сапи-лодка подымаются немного изъ воды, сопротивленіе воды умень-шаеться, вслѣдствіе же уменьшенія сопротивленія, возрастаетъ собственная скорость, а съ нею подъемная сила, и такъ далѣе, пока скорость и подъемная сила не возрастутъ до такой степени, что наконецъ аэропланъ выйдетъ изъ воды, какъ взлетающая утка, и затѣмъ будетъ продолжать свой путь въ воздухѣ.
То же самое явленіе мы можемъ наблюдать съ обыкно-
веннымъ бумажнымъ змѣемъ.
*) Докладчикъ не доставилъ къ своему сообщенію чертежей, а потому, для поясненія его взглядовъ, при семъ прилагается нашъ прежній чертежъ его аппарата, описаніе котораго помѣщено въ Февральской книжкѣ „Записокъ И.Р. Т. О.“ 1899 года на стр. 142—14С. Невидимо му, этотъ чертежъ весьма близко
Если мальчикъ хочетъ запуститъ змѣй, когда вѣтра нѣтъ, то онъ бѣжитъ съ нимъ, и если онъ бѣжитъ достаточно скоро, то и въ спокойномъ воздухѣ онъ можетъ запуститъ его на высоту только при помощи искусственно вызваннаго встрѣчнаго вѣтра. Когда аэропланъ покинетъ воду, то не слѣдуетъ сразу подыматься на немъ высоко, но подобно ласточкѣ летать на высотѣ одного или двухъ метровъ надъ водой, пока не пріобрѣтемъ упражненіями достаточной ловкости и безопасности. Если нужно опять спуститься на землю, то достаточно измѣнить горизонтальную скорость ниже нормальной, и аэропланъ тотчасъ же начнетъ медленно спускаться на воду; послѣ нѣкотораго упражненія спускъ на воду можетъ быть произведенъ совершенно безъ толчка. При вѣтренной погодѣ надо взлѣтать и спускаться противъ вѣтра. Пока аэропланъ находится въ воздухѣ, вѣтеръ имѣетъ вліяніе только на его перемѣщеніе относительно земли.
Если аэропланъ летитъ по направленію вѣтра, то скорость относительно земли равна собственной его скорости ріин скорость вѣтра. Если же онъ летитъ противъ вѣтра, то скорость относительно земли равна собственной его скорости пгіпин скорость вѣтра и т. д.
Пока аэропланъ находится въ равномѣрномъ вѣтрѣ, вѣтеръ не имѣетъ никакого вліянія на функціи и устойчивость аэроплана, потому что каждое тѣло, буть это баллонъ, птица или летательная машиі[а, которая держиться въ воздухѣ, уносится въ направленіи движенія воздуха и держится при самомъ сильномъ вѣтрѣ совсѣмъ такъ же, какъ и въ спокойномъ воздухѣ.
Но когда аэропланъ находится на сушѣ или на водѣ, то боковой вѣтеръ можетъ, вслѣдствіе большихъ поверхностей аэроплана, быть очень опаснымъ.
Мои модели аэроплановъ, какъ вы видите, установлены па саняхъ. Они получаютъ разбѣгъ на длинномъ столѣ или на полу и, по достиженіи нормальной скорости въ 4 мт. въ секунду, начинаютъ приподыматься съ полу и летятъ затѣмъ въ воздухѣ горизонтально, съ медленнымъ поднятіемъ.
Для разбѣга маленькой старой модели аэроплана —длина этой доски достаточна, а для большой модели съ разстояніемъ между концами крыльевъ въ 1*/2 мт.—эта доска въ 11/2 мт. дли
подходитъ къ описываемому здѣсь аппарату. ІЩ- 1 изображаетъ видъ сверху, І'ід. 2 - видъ спереди и І’іщ 3—видъ сбоку. Приборъ этого самого типа, но только не съ четырмя несущими поверхностями (лВ,,	В3, _В4), а съ двумя, былъ
въ числѣ демонстрированныхъ докладчикомъ въ настоящемъ засѣданіи. Рсд.
ною уже слишкомъ коротка, такъ какъ аппаратъ требуетъ разбѣга въ 10 метровъ. Поэтому послѣдняя модель уже немного велика для демонстрированія въ залѣ. Послѣ того, какъ она сбѣгаетъ съ доски, она еще не достигла нужной нормальной скорости, поэтому въ началѣ немного снижается и затѣмъ, достигнувъ нормальной скорости, начинаетъ подыматься. (Демонстрированіе).
Даже эти простыя модели, которыя я сегодня показалъ, стоили мнѣ многолѣтнихъ изслѣдованій и трудовъ, чтобы довести ихъ до того, что онѣ прямо со стола летятъ черезъ зало съ полной устойчивостью. Я увѣренъ, что мнѣ удастся довести и большіе аппараты до того, чтобы они свободно летали съ полной устойчи-востю, если мнѣ это позволятъ здоровье и средства.
Правда, при постройкѣ большихъ летательныхъ машинъ встрѣчаются значительныя конструктивныя затрудненія, но самыя большія затрудненія при рѣшеніи проблемы динамическаго полета представляютъ первыя попытки полета, такъ какъ онѣ связаны съ опасностью. Еще не родился и не родится такой человѣкъ, который сразу построилъ бы новую машину настолько совершенную, чтобы она сейчасъ же могла безопасно летать въ воздухѣ. Невозможно также ожидать, чтобы человѣкъ безъ опыта и упражненія сѣлъ бы въ новую, еще небывалую летательную машину и сразу полетѣлъ бы въ воздухѣ съ полной увѣренностью и безопасностью; для этого необходимо много изслѣдованій, упражненій и большая опытность. Невозможно, кромѣ того, довести до совершенства эти работы въ закрытой мастерской, какъ напр. работы надъ моделями или сотнями другихъ химическихъ или физическихъ изобрѣтеній. Надъ многими изобрѣтеніями болѣе простыми, чѣмъ проблема динамическаго воздухоплаванія, работаютъ, экспериментируютъ много лѣтъ, прежде чѣмъ обнародовать окончательные результаты. Объ неудачахъ, измѣненіяхъ и усовершенствованіяхъ знаютъ только тѣ, которые надъ этимъ работаютъ. Совершенно иначе обстоитъ дѣло при опытахъ надъ большой летательной машиной. Мы принуждены совершать опыты открыто, такъ сказать на улицѣ. Съ этою цѣлью я построилъ мою мастерскую въ скрытой бухтѣ въ гористыхъ окрестностяхъ Вѣны, гдѣ вблизи нѣтъ почти ни одного дома. Какъ только я хотѣлъ изслѣдовать дѣйствіе воздушныхъ винтовъ, рулей или плавательную способность аппарата и для этого приказывалъ открывать ворота, такъ уже подкупленные сторожа извѣщали объ этомъ публику: „Крессъ хочетъ сегодня летать'",—и хотя я не могъ и думать о полетѣ тотчасъ же, но точно изъ земли вьгростали люди, 2*
которые потомъ были очень недовольны, что я не леталъ и не далъ имъ интереснаго представленія.
Если вслѣдствіе какого-нибудь скрытаго порока въ матеріалѣ ломалась муфта, втулка или что-нибудь другое, или вслѣдствіе мелкой воды я случайно садился на мель, то это тотчасъ же критиковалось, какъ ошибочность системы.
Мы зависимъ отъ свойствъ матеріала, отъ добросовѣстности рабочихъ и фабрикантовъ. Самыя чувствительныя неудачи я испыталъ съ двигателемъ. Первый двигатель, заказанный, изъ патріотическихъ соображеній комитета, австрійскому фабриканту, который обѣщалъ построить его въ два мѣсяца, не былъ готовъ и и черезъ 1‘/з года, и оказалось, наконецъ, что онъ не можетъ его вовсе построить. Теперешній мой двигатель извѣстной германской фирмы стоитъ цѣлый капиталъ. По письменному обѣщанію фирмы, вѣсъ двигателя не долженъ былъ бы превосходить 240 кц., но въ дѣйствительности вѣсъ его оказался 380 кц. Совершенно невозможно съ первой летательной машиной, гдѣ все было точно разсчитано, брать съ собой лишнихъ 140 к§\, такъ какъ вслѣдствіе лишняго вѣса вся устойчивость и весь расчетъ уже не годился, и потому само собою разумѣется, что я не ^могъ даже думать о пробныхъ полетахъ.
Даже поѣздки по водѣ становились очень опасными, вслѣдствіе перегрузки саней-лодки. Чтобы не потерять всего лѣта и чтобъ по крайней мѣрѣ изслѣдовать дѣйствіе воздушныхъ винтовъ и рулей, я все-таки рѣшился сдѣлать нѣсколько поѣздокъ по водѣ, само собой разумѣется, съ величайшей осторожностью, только въ тихую погоду и со спасательнымъ поясомъ.
Нѣсколько разъ опыты были благополучны, но въ послѣдній разъ аппаратъ, при крутомъ поворотѣ, опрокинулся, при чемъ въ критическій моментъ бѣду усугубилъ боковой порывъ вѣтра.
Я успѣлъ спастись, но аппаратъ пошелъ ко дну на глубинѣ около 8 метровъ и вонзился своими остріями въ болотистое дно настолько сильно, что послѣ трехъ-дневнаго вытягиванія аппаратъ изломался и погнулся до неузнаваемости; только двигатель остался цѣлымъ.
Эта неудача, совершенно не связанная съ системой и воздухоплавательной стороной дѣла, представила однако противникамъ аэроплановъ удобный случай осудить аэропланъ, какъ приборъ непригодный для воздухоплаванія.
Я постоянно указывалъ въ моихъ докладахъ, что когда моя летательная машина будетъ готова, то я долженъ буду нѣсколько мѣсяцевъ дѣлать пробныя поѣздки по водѣ, прежде чѣмъ поду
мать объ пробномъ полетѣ. Но мой аппаратъ вовсе не былъ еще достаточно приготовленъ для поѣздокъ по водѣ, а еще менѣе для пробныхъ полетовъ, объ чемъ я и говорилъ еще передъ бѣдой, каждому, кто это хотѣлъ слышать. Особенно затрудняетъ эти работы то обстоятельство, что каждая неизбѣжная въ такомъ дѣлѣ неудача приноситъ не только новыя заботы, но и новыя насмѣшки противниковъ. Если, несмотря на это, я не падаю духомъ, то только благодаря неоспоримой ^увѣренности, что иду по правильному пути и считаю заманчивымъ совершить то, что большинство людей считало до сихъ поръ невозможнымъ.
Я уже ранѣе упоминалъ, что моимъ воздушныхъ винтомъ можно прямо съ земли поднимать въ воздухъ 30 к§. съ лишнимъ на одну лошадиную силу, а также я вамъ доказалъ, что аэропланъ можетъ поднять еще большую тяжесть, чѣмъ геликоптеръ, при одной и той же мощности двигателя. Но мы имѣемъ уже теперь двигатели, которые на. одну лошадиную силу въ часъ вѣсятъ только 6 кц. Будемъ ли еще сомнѣваться въ томъ, что динамическая летательная машина возможна и что ей принадлежитъ будущее?
Всѣ три системы: весельная летательная машина, геликоптеры и аэропланы уже могутъ быть построены теперь для летанія человѣка по воздуху.
Надъ тѣмъ самымъ аэропланомъ, на который я получилъ привилегію 25 лѣтъ тому назадъ (въ 1879 году) въ Германіи, Австріи и Франціи, теперь работаютъ во многихъ культурныхъ странахъ такіе люди науки, какъ ІІроф. Ленглей, Максимъ и другіе. Американское правительство уже выдало профессору Ленглею для этихъ работъ болѣе 100 000 рублей. Также и въ Англіи теперь жертвуютъ большія средства на изслѣдованія и работы по воздухоплаванію. Можемъ ли мы съ ними конкурировать?
Если вслѣдствіе недостатка средствъ наши работы не подвинутся впередъ, то первая динамическая летательная машина появится на свѣтъ въ другой странѣ, потому что теоретически вопросъ этотъ уже разрѣшенъ, практическое же его рѣшеніе есть только вопросъ денегъ.
Хотя еще придется отмѣтить нѣсколько неудачъ и жертвъ, но все-таки, наконецъ, и динамическая летательная машпна, какъ каждая новая машина, преодолѣетъ трудности первыхъ шаговъ и будетъ летать въ воздухѣ съ большей увѣренностью и съ большей скоростью, чѣмъ теперь автомобиль по пыльной и неровной улицѣ.
Каково будетъ культурное значеніе динамической летательной машины, трудно теперь предсказать. Не останавливаясь на практическомъ значеніи рѣшенія указанной задачи, одно уже представленіе, что человѣкъ будетъ летать высоко въ чистомъ воздухѣ, надъ горами и долинами, подобно птицѣ, туда, куда онъ хочетъ, а не туда, куда несетъ вѣтеръ,—оно такъ привлекательно и заманчиво, что при этой мысли невозможно оставаться равнодушнымъ. Это будетъ поэзія передвиженія, которая доставитъ человѣку неиспытанное до сихъ поръ наслажденіе. Затѣмъ я кончаю пожеланіемъ, чтобы многіе люди теперешняго поколѣнія дожили до этого чуднаго времени о которомъ я мечталъ еще въ моей юности.
8. Крессъ.
(Продолжительныя рукоплесканія).
Пренія.
Предсѣдатель. Милостивые Государи! Нашъ уважаемый докладчикъ, какъ вы изволили слышать, недоволенъ своими опытами, здѣсь предъ нами произведенными: они оказались менѣе удачными, чѣмъ онъ ожидалъ, вслѣдствіе причинъ, которыя здѣсь были имъ указаны. Тѣмъ не менѣе, своими апплодисментами вы, какъ слѣдуетъ, оцѣнили его труды и сдѣланный имъ докладъ. Я предложилъ бы Собранію выразить горячее пожеланіе Василію Васильевичу, который такъ много, такъ безкорыстно и такъ настойчиво работалъ надъ этимъ вопросомъ, чтобы ему удалось построить такой аппаратъ, о какомъ онъ мечтаетъ. (Рукоплесканія).
Затѣмъ, я позволю себѣ сказать нѣсколько словъ по поводу только-что выслушаннаго доклада.
Вполнѣ раздѣляя взглядъ Василія Васильевича на динамическое воздухоплаваніе, я не буду касаться нѣкоторыхъ деталей, которыя, по моему мнѣнію, еще недостаточно разъяснены теоріею, съ которыми можно не соглашаться и надъ которыми слѣдуетъ еще поработать. Во всякомъ случаѣ, я долженъ замѣтить относительно его сравненія аэростатовъ и аэроплановъ, какъ летательныхъ приборовъ, что не только я лично, но и многіе вполнѣ раздѣляютъ эту точку зрѣнія. Тѣмъ не менѣе, я считаю долгомъ сдѣлать небольшую поправку по поводу сказаннаго Василіемъ Васильевичемъ объ аэростатахъ: онъ указывалъ, что аэростаты достигли поступательной скорости около 8 метровъ, между тѣмъ какъ послѣдній аэростатъ Лебоди достигалъ скорости 11 и болѣе метровъ. Я считалъ необходимымъ это напомнить слушателямъ для того, чтобы возстановить правильное представленіе объ упра
вляемыхъ аэростатахъ. Разумѣется, эта скорость далеко не та, которой можно достигнуть при помощи аппаратовъ того типа, который предлагаетъ докладчипъ.
Сдѣлавъ эту поправку, я предлагаю желающимъ высказать свое мнѣніе относительно выслушаннаго доклада или просить у докладчика разъясненій на тЦ пункты, которые могли показаться неясными.
Д. К Черновъ. Милостивыя Государыни и милостивые Государи! Кажется, болѣе 10 лѣтъ назадъ, я имѣлъ честь доложить передъ довольно многолюднымъ собраніемъ нашего Общества свои соображенія относительно возможности летанія безъ помощи баллона, только одними механическими средствами. Тогда я обратилъ вниманіе, главнымъ образомъ, на то, что до сихъ поръ принципъ, которымъ мы должны руководствоваться при устройствѣ такой летательной машины, не былъ ясно формулированъ, не былъ ясно поставленъ. Всѣ расчеты того сопротивленія, на которое можно опираться въ воздухѣ, были основаны на сопротивленіи, встрѣчаемомъ различнаго вида тѣлами при ихъ движеніи въ воздухѣ равномѣрно. Такому равномѣрному движенію совершенно соотвѣтствуетъ и круговое движеніе винтовыхъ поверхностей, которыя до сихъ поръ иногда примѣняются для того, чтобы вызвать извѣстную вертикальную подъемную силу. Какъ и докладчикъ выразилъ сегодня въ началѣ доклада, однѣ и тѣ-же поверхности, двигающіяся въ разныхъ направленіяхъ, вызываютъ различныя сопротивленія воздуха; напр. наибольшее вертикальное сопротивленіе, при той-же двигающей силѣ, получается тогда, когда пластинка двигается впередъ длиннымъ бокомъ, а не короткимъ, или, иначе говоря, наименьшее усиліе для того, чтобы вызвать извѣстную вертикальную подъемную силу, будетъ приходиться на узкую и длинную пластинку, идущую длиннымъ бокомъ впередъ. Кромѣ того, поверхности прямыя и плоскія всегда вызываютъ меньшую подъемную силу, нежели кривыя поверхности. Такимъ образомъ, если, вмѣсто узкой и плоской пластинки, мы возьмемъ узкую кривую пластинку, то получимъ самую наивыгоднѣйшую форму для того, чтобы, двигая ее длиннымъ бокомъ въ воздухѣ, вызывать наибольшую подъемную силу по отношенію къ затраченной работѣ двигателя. Это и есть перо птицы. Въ самомъ дѣлѣ, главныя перья крыла птицы устроены такъ, что они представляютъ длинную узкую пластинку криволинейнаго очертанія. Съ другой стороны, и докладчикъ сказалъ, что широкая пластинка вызываетъ сравнительно меньшую подъемную силу, нежели двѣ узкія пластинки, по сложности равныя
ширинѣ первой. Это мы видимъ въ крылѣ птицъ, обладающихъ наибольшею способностью летанія, какъ напр. въ крылѣ орла. Дѣйствительно, главныя перья крыла орла не сомкнуты, а разставлены; видъ крыла летящаго орла немножпо похожъ на крыло вороны, которую мы каждый день можемъ видѣть. Если вы взглянете на крыло голубя, то увидите, что оно расщеплено только на самыхъ концахъ; между тѣмъ, крыло вороны чрезвычайно сильно и рельефно разбито на отдѣльныя главныя перья, которыхъ въ немъ кажется восемь. Такимъ образомъ, если мы примемъ во вниманіе, что при пластинкахъ, двигающихся въ воздухѣ равномѣрно, сопротивленіе возрастаетъ пропорціонально площади поверхности, проектирующейся по направленію движенія, то, при взглядѣ на крыло вороны, а тѣмъ болѣе на крыло орла, мы можемъ подумать, что природа здѣсь ошиблась въ томъ, что, вмѣсто большой сплошной площади поверхности, эти крылья оказываются разбитыми на узкія полоски и представляющими очень слабую опору въ воздухѣ.
Въ своемъ докладѣ я базировался на одномъ изъ основныхъ законовъ механики, именно, на законѣ инерціи; исходя изъ совершенно абстрактнаго положенія, что опору въ воздухѣ слѣдуетъ искать въ сопротивленіи инерціи его частицъ, я, путемъ логическаго развитія этой основной идеи, при помощи элементарныхъ алгебраическихъ дѣйствій, пришелъ къ необходимости раздробленія опорной поверхности на длинныя и криволинейныя пластинки, т. е., прямо пришелъ къ крылу орла. Вотъ тотъ путь, который ведетъ насъ къ устройству летательнаго аппарата, путь, какъ кажется, вполнѣ раціональный. Какъ результатъ этихъ работъ, результатъ теоретическихъ соображеній, между прочимъ, явился и вотъ этотъ чертежъ, представленный здѣсь докладчикомъ на первомъ листѣ. Такъ какъ мой докладъ напечатанъ въ Запискахъ И. Р. Техническаго Общества (1894 г.Іюль), то вы можете найти тамъ какъ-разъ этотъ чертежъ. Аппаратъ тамъ представленъ въ такомъ же видѣ: главный корпусъ или камера, въ которой помѣщается двигатель, располагается внизу; изъ нея выходитъ вертикальная ось двойная: внутри пустотѣлой наружной оси проходитъ сплошная внутренняя ось, при чемъ на первой оси насажены крылья, вращающіяся въ одну сторону, а на второй такія же крылья, вращающіяся въ противоположную сторону, для того, чтобы самый аппаратъ не сталъ вращаться въ воздухѣ, если мы будемъ вращать крылья только въ одну сторону. Затѣмъ, для того, чтобы достичь еще и поступательнаго движенія, я предлагалъ наклонять ось, о чемъ говоритъ и докладчикъ; такимъ образомъ предста
вляется возможность пользоваться одною сложною осью, на которой базируется и подъемъ аппарата и его поступательное движеніе. Въ виду нѣкотораго неудобства такой комбинаціи и въ виду расчлененія функцій крыла птицы на поступательную двигательную работу и на вертикальную поддерживающую, я въ слѣдующемъ эскизѣ раздѣлилъ эти функціи на отдѣльные вертикальные, подъемные движители и на горизонтальный движитель для поступательнаго движенія всего аппарата, о чемъ также упоминалъ и докладчикъ. Такъ чт&,' собственно говоря, выслушанный докладъ въ этомъ отношеніи не представляетъ никакой новизны, по іфЙіі-ней мѣрѣ для нашего Техническаго Общества, потому уп это давно напечатано въ Запискахъ. Моимъ докладамъ были 2*'^-лено три засѣданія, которыя начинались въ 8 часовъ и окаичщ 1 вались за полночь. Они возбудили всеобщій интересъ; говорилось объ этомъ и въ газетахъ. А когда дѣло коснулось осуществленія аппаратовъ, то я лично обращался на нѣсколько заводовъ, между прочимъ и на заводъ Лесснера, который имѣетъ такіе прекрасные станки; но всѣ они отказывались отъ исполненія этой работы по недостатку времени. Извѣстно, что наши заводы и вообще физикомеханическія мастерскія заняты работами но какимъ-нибудь крупнымъ нарядамъ, большею частью казеннымъ; одни говорятъ, что мы теперь дѣлаемъ 100 машинъ такихъ-то по нарядамъ желѣзныхъ дорогъ, другіе обязаны поставить 3000 фонарей, третьи говорятъ, что для оборудованія станцій дѣлаемъ теперь столько-то динамо, и т. д. Словомъ, всѣ заняты и производятъ массовую работу. Но сдѣлать въ Петербургѣ по чертежамъ какой-нибудь не обычный аппаратъ оказывается дѣломъ чрезвычайно труднымъ. Вотъ почему, видя, что никакого толку не добьешся, я отказался отъ осуществленія задуманнаго мною аппарата, и затѣмъ въ теченіе десяти лѣтъ этимъ вопросомт> болѣе не занимался. Сегодня слышу, что въ этомъ же направленіи работаютъ и другіе. Я, по крайней мѣрѣ, считаю, что въ стѣнахъ нашего Техническаго Общества вопросъ этотъ довольно подробно былъ разобранъ съ теоретической стороны. Что касается практической стороны, то мы точно такъ же неоднократно видѣли въ стѣнахъ нашего Общества летающія модели. Кромѣ того, были построены на тѣхъ же принципахъ аппараты и въ настоящую величину. Напр., я укажу на аэропланъ адмирала Можайскаго, который былъ сдѣланъ для поднятія человѣка. Затѣмъ Максимомъ былъ сдѣланъ аппаратъ, на которомъ онъ самъ поднимался. Однимъ словомъ, было много подобныхъ аппаратовъ: Бютлера, Татена, Жуковскаго и др. Я откровенно скажу, что мало знакомъ съ литературою этого пред
мета и скоро забываю фамиліи изобрѣтателей, по могу попросить сообщить эти имена напр. присутствующаго здѣсь Михаила Михайловича Поморцева, которому онѣ очень хорошо извѣстны. Я думаю, много было такихъ аппаратовъ, не только въ моделяхъ, но и въ настоящую величину, которые дѣйствительно летали и поднимали людей; однако, за трудностью управленія или малосильностью двигателей такія попытки иногда оканчивались катастрофами и пока не привели къ рѣшенію вопроса о свободномъ полетѣ. Теперь еще рано и безполезно разсуждать о томъ, какъ мы будемъ упражняться на будущемъ летательномъ аппаратѣ, будемъ ли летать, какъ ласточка надъ водой, противъ-ли вѣтра лучше, или по вѣтру, и т. д. Но въ высшей степени важно рѣшить сначала вопросъ въ основѣ, устроить свободно поднимающійся летательный аппаратъ, чтобы въ немъ отдѣльно были распредѣлены функціи подъема на одни органы и горизонтальнаго движенія на другіе органы, чтобы, напр., съ увѣренностью можно было тихо подняться и спуститься на землю по вертикальному направленію. Тогда только мы можемъ сказать, что вопросъ свободнаго летанія дѣйствительно рѣшенъ; дальнѣйшія же упражненія въ ловкости поворотовъ, въ приведеніи къ вѣтру или противъ вѣтра, надъ водою или надъ лѣсомъ, даже въ увеличеніи скорости перелета, — это вопросы совершенно второстепенные.
Чтобы извлечь пользу изъ сегодняшняго сообщенія, мнѣ казалось въ высшей степени интереснымъ получить отвѣтъ на слѣдующее. Докладчикъ въ началѣ своего сообщенія заявилъ, что вопросъ о свободномъ полетѣ теоретически не будетъ разрѣшенъ очень долго, а что разрѣшатъ его: практика, упражненія, опыты, что теоретики долго еще будутъ спорить о приложеніи тѣхъ пли другихъ формулъ послѣ того, какъ человѣкъ уже будетъ свободно летать; въ концѣ же сообщенія онъ сказалъ, что вопросъ этотъ теоретически вполнѣ рѣшенъ, остановка лишь за деньгами, необходимыми для опытовъ и опытовъ. Вотъ, слушая это, я остался въ полномъ недоумѣніи: что же, или вопросъ этотъ только практически не разрѣшенъ, а теоретически вполнѣ разрѣшенъ, или же онъ теоретически не рѣшенъ и еще не скоро будетъ рѣшенъ послѣ практическаго его разрѣпіенія, а сначала необходимы опыты и опыты. Положимъ, что мы призваны производить опыты. Но для производства опытовъ все-таки нужно имѣть передъ собою какія-нибудь основанія, чѣмъ руководствоваться въ опредѣленіи вида, очертаній и размѣровъ отдѣльныхъ органовъ летательнаго аппарата; нужно знать, какіе принципы должны быть вложены въ эти расчеты. Иначе мы будемъ при производствѣ опытовъ
блуждать въ темнотѣ и тратить напрасно средства и время. Вотъ, въ высшей степени важно получить на это отвѣтъ отъ докладчика, такъ какъ въ докладѣ нѣтъ подобныхъ указаній. Вмѣстѣ съ тѣмъ, я никоимъ образомъ не желалъ бы, чтобы изъ моихъ словъ вышло, что я осмѣлился хотя на одну Іоту уменьшить значеніе работы докладчика. Напротивъ, я съ жаромъ ему аішло-дировалъ и теперь говорю, что такія лица, какъ Г. Крессъ, заслуживаютъ полнаго нашего уваженія, потому что отдаться изученію, а въ особенности испытанію въ значительныхъ размѣрахъ летательныхъ аппаратовъ, это значитъ—запастись большимъ количествомъ энергіи и имѣть выдержку характера, чтобы не смущаться и не обращать вниманія на направляемыя на такого испытателя насмѣшки. Къ сожалѣнію, мы еще не дожили до того, чтобы люди, занимающіеся разрѣшеніемъ вопроса о полетѣ, пользовались всеобщимъ уваженіемъ, могли бы свободно говорить объ этомъ и безъ огорченій дѣлать свои опыты открыто. (Рукоплесканія).
Предсѣдатель. Я считаю своимъ долгомъ напомнить, что докладчикъ въ самомъ началѣ своего сообщенія заявилъ всей аудиторіи, что онъ нѣсколько отвыкъ отъ русскаго языка. Поэтому, такъ какъ ему было трудно понять все то, что было говорено сейчасъ, я позволю себѣ быть интерпретаторомъ его. Когда сегодняшняя бесѣда появится въ печати, можетъ быть, онъ поправитъ меня. Я хочу отвѣтить на вопросъ, который сейчасъ былъ поставленъ, какъ я его понимаю изъ доклада Василія Васильевича. Здѣсь спрашивается, рѣшенъ ли вопросъ теоретически и нужно ли теперь рѣшать его только практически, или наоборотъ. Насколько я понялъ Василія Васильевича, одна сторона вопроса теоретически разрѣшена вполнѣ, а именно, доказано, что, начиная съ нѣкоторой опредѣленной поступательной скорости, можно построить аэропланъ, который подыметъ извѣстный, заранѣе опредѣленный грузъ. Далѣе, теорія показываетъ, что для этого нужно развить извѣстную силу, построить извѣстной мощности моторъ, постройка котораго является вполнѣ осуществимой при современномъ состояніи техники. Въ этомъ смыслѣ вопросъ является рѣшеннымъ отчасти съ теоретической стороны, отчасти и съ практической. Но затѣмъ изъ сказаннаго Дмитріемъ Константиновичемъ видно, что еще многое остается не разъясненнымъ и что при постройкѣ аэроплана появятся вопросы, рѣшить которые можно будетъ единственно только опытами. Мы напр. знаемъ, что Лиліенталь, который такъ много потрудился для механическаго оявдухоцланія и которьщ даже жизнью поплатился за любовь къ
этому дѣлу, смотрѣлъ на вопросъ такъ, что еще не достаточно построить аппаратъ, а необходимо еще умѣть имъ пользоваться. И что же оказалось? Аппаратъ подымался и леталъ, но появился случайно какой-то вѣтеръ, какъ-то направили иначе аппаратъ, который къ этому вѣтру не былъ приспособленъ, и дѣло кончилось катастрофой. Вотъ, въ этомъ смыслѣ, какъ закончилъ свой докладъ Василій Васильевичъ, необходимъ цѣлый рядъ опытовъ, опытовъ и опытовъ. Въ этомъ смыслѣ я понимаю его мысль, что теперь дѣло только въ деньгахъ. Нужны деньги на производство этихъ опытовъ и на выясненіе ряда, тѣхъ деталей, безъ которыхъ приборъ теоретически будетъ прекрасно дѣйствовать, а практически онъ перекувырнется или поломается, или вообще съ нимъ произойдетъ какая-нибудь катастрофа. (Рукоплесканія).
Кн. Д. Н. Цертелевъ. Я хотѣлъ обратить вниманіе Собранія на слѣдующее. Мнѣ кажется, что тутъ не достаточно ни знанііі научныхъ, взятыхъ отдѣльно, ни отдѣльныхъ практическихъ опытовъ, ни денегъ, а необходимо было бы сочетаніе и того, и другого, и третьяго. Едва ли найдется въ мірѣ хотя одинъ человѣкъ, какъ бы онъ ни былъ рѣшителенъ и какъ бы ни былъ готовъ жертвовать собою, который обладалъ бы и способностью гимнаста, и знаніемъ ученаго, и денежными капиталами. Я думаю, что когда было бы осуществлено такое общество, въ которомъ направляли бы эти опыты люди, спеціально посвятившіе себя наукѣ, но исполняли бы ихъ люди, умѣющіе физически пользоваться аппаратами, тогда только и можно было бы получить дѣйствительно желательные результаты. Къ сожалѣнію, у насъ къ каждому, кто выступаетъ въ области воздухоплаванія, публика дѣйствительно относится не только не сочувственно, но скорѣй иронически: всѣ только и ожидаютъ того, какъ воздухоплаватель сломитъ себѣ шею. А что касается того, чтобы устроить такое сочетаніе силъ, которое могло бы осуществить эту идею, то мы ждемъ, чтобы это осуществили другіе. Не странно ли, что до сихъ поръ въ Россіи не существуетъ ни одного общества, которое располагало бы средствами для осуществленія идеи воздухоплаванія и которое имѣло бы мѣста болѣе удобныя, чѣмъ такой единственный центръ, какъ Петербургъ, гдѣ какъ только подымется аэростатъ, то того и гляди, его унесетъ въ море? Между тѣмъ, Россія, по своему географическому положенію, могла бы быть тою страной, гдѣ легче всего могло бы развиться воздухоплаваніе.
Л. А. Винаверъ. Пользуясь присутствіемъ въ настоящемъ собраніи авторитетныхъ лицъ по вопросу о воздухоплаваніи, позволю себѣ коснуться одного вопроса, который, быть можетъ,
интересуетъ не меня одного только, вопроса, отъ разрѣшенія котораго зависитъ вся участь динамическаго воздухоплаванія. Какъ извѣстно, воздухоплаваніе ігри помощи управляемыхъ аэростатовъ при настоящемъ состояніи техники еще не достигло такого совершенства, чтобы возможно было вполнѣ свободно передвигаться по воздушному пространству при любомъ направленіи и силѣ вѣтра. Но зато аэростатъ (дѣлаетъ воздухоплаваніе сравнительно безопаснымъ и, при соотвѣтственной конструкціи, гарантируетъ извѣстную устойчивость и равновѣсіе. Вслѣдствіе большого объема, обусловливаемаго подъемной силой аэростата, послѣдній представляетъ воздуху слишкомъ большую площадь сопротивленія, которое можетъ достигнуть такихъ размѣровъ, при которыхъ оболочка аэростата должна лопнуть. Вслѣдствіе этого скорости движенія аэростата положенъ предѣлъ. Сторонники динамическаго воздухоплаванія совершенно справедливо надѣются преодолѣть это препятствіе тѣмъ, что, съ одной стороны, аппараты тяжелѣйшіе воздуха имѣютъ сравнительно ничтожный объемъ, а съ другой—при соотвѣтственной конструкціи дѣлаютъ сопротивленіе воздуха сравнительно ничтожнымъ. Съ теоретической точки зрѣнія, какъ это подтверждается опытами съ моделями, такой аппаратъ, дѣйствительно, можетъ двигаться, и надо предполагать, что когда-нибудь техника достигнетъ такого совершенства, что при помощи летательныхъ аппаратовъ возможно будетъ достигнуть значительно большей скорости передвиженія, чѣмъ при помощи аэростатовъ. Но является другой вопросъ, а именно, о безопасности полета на такихъ аппаратахъ. Въ то время, какъ управляемый аэростатъ не можетъ удовлетворять всѣмъ требованіямъ касательно скорости передвиженія и управленія, онъ все-таки, будучи легче окружающей его атмосферы, гарантируетъ намъ безопасность пребыванія въ „волнахъ воздушнаго океана" и устойчивость положенія въ окружающей насъ средѣ. Между тѣмъ летательный аппаратъ тяжелѣйшій воздуха намъ такой гарантіи не даетъ. Дастъ ли онъ намъ когда-нибудь такую гарантію?.. Я не смѣю авторитетно утверждать, что нѣтъ Я не считаю себя достаточно авторитетнымъ и опытнымъ въ области воздухоплавательной техники, чтобы могъ самостоятельно рѣшить подобны іі вопросъ... Но въ силу слѣдующихъ соображеній я думаю, что врядъ-ли когда-нибудь удастся достигнуть этого: если птица можетъ двигаться и сохранять равновѣсіе даже при „неблагопріятномъ" вѣтрѣ, то это не въ силу какихъ-либо вычисленій или теоретическихъ соображеній, а только благодаря инстинкту. Для болѣе легкаго уясненія этого вопроса сравнимъ условія равно
вѣсія велосипедиста на двухъ-колесномъ велосипедѣ и на трехъ-колесномъ: катаясь на двухъ-колесномъ велосипедѣ, мы не отдаемъ себѣ отчета, почему переносимъ центръ тяжести въ ту или другую сторону, а дѣлаемъ это инстинктивно, такъ какъ малѣйшій толчекъ велосипеда передается нашему тѣлу, мускуламъ, нервамъ, и мы инстинктивно предупреждаемъ всякое отклоненіе, а при крутыхъ поворотахъ не можемъ опрокинуться, такъ какъ переносимъ центръ тяжести въ наклоненную къ центру описуе-маго нами круга линію равнодѣйствующей, образуемой направленіями центробѣжной силы и силы тяжести. Этотъ маневръ мы совершаемъ не въ силу какихъ-либо теоретическихъ соображеній, а, какъ птица въ воздухѣ,—инстинктивно; мы инстинктивно предчувствуемъ начало отклоненія велосипеда и предупреждаемъ его. На трехъ-колесномъ велосипедѣ наши чувства осязанія не могутъ намъ служить, такъ какъ, имѣя подъ собою три точки опоры, мы не имѣемъ надобности балансировать, а потому не можемъ предчувствовать и предотвращать критическій моментъ, который является при быстрой ѣздѣ на крутыхъ поворотахъ, въ чемъ я неоднократно убѣждался: я чувствовалъ, что потерялъ равновѣсіе и велосипедъ вмѣстѣ со мною опрокидывается, но, такъ какъ я не могъ предчувствовать начала опрокидыванія, то и не могъ предвидѣть его, а потому катастрофа была уже непредотвратима. Потеря равновѣсія объясняется тѣмъ, что, такъ какъ вилка рулевого (передняго) колеса велосипеда выгнута впередъ, то, поворачивая слишкомъ круто руль, мы переносимъ переднюю точку опоры ближе къ одной изъ двухъ заднихъ точекъ опоры, удаляя ее въ то же время отъ второй задней точки опоры, вслѣдствіе чего линія, соединяющая двѣ болѣе отдаленныя точки опоры, слишкомъ приближается къ центру тяжести, который, благодаря центробѣжной силѣ, переваливаетъ черезъ эту линію и влечетъ за собою весь велосипедъ. При ѣздѣ на двухъ-колесномъ велосипедѣ нами руководятъ чувства осязанія наподобіе тѣхъ, которыя руководятъ птицей при полетѣ. Она не только корпусомъ, но и перьями, суставами крыльевъ воспринимаетъ малѣйшія колебанія вѣтра настолько, что предчувствуетъ какъ-бы начало удара вѣтра съ той или другой стороны и, принявъ соотвѣтственное положеніе крыльевъ, хвоста и всего корпуса, не только предупреждаетъ ударъ вѣтра, но эксплоатируетъ его въ свою пользу. Другое дѣло летательный аппаратъ: на немъ мы не можемъ руководиться нашими чувствами осязанія. Двигаясь посредствомъ мотора и управляя рулемъ посредствомъ веревокъ или другихъ приспособленій, мы не можемъ непосредственно
мускулами нашей руки и нервами воспринимать тѣ давленія вѣтра, которыя испытываетъ руль и весь аппаратъ, а потому мы не можемъ предупреждать, а тѣмъ болѣе использовать тѣ или другія колебанія атмосферы. Если мы катаемся на лодкѣ и вмѣсто руля правимъ весломъ, мы рукою чувствуемъ, куда нужно больше напирать, между тѣмъ какъ на пароходѣ, гдѣ движенія судна и его повороты производятся механическимъ путемъ, давленіе воды какъ на корпусъ судна, такъ и на руль его, остается для насъ неосязаемымъ. Еслп-бы мы могли построить такой летательный аппаратъ, на которомъ вмѣсто механической примѣ-нялась-бы наша мускульная сила, да еще такимъ образомъ, чтобы малѣйшее давленіе вѣтра на любое мѣсто аппарата непосредственно переносилось на наши мускулы и нервы, мы могли-бы, какъ птица, предчувствовать и, по возможности, использовать страшные теперь для насъ удары и шалости вѣтра. Но о такой идеальной машинѣ намъ и мечтать нельзя. Мы по необходимости должны прибѣгнуть къ неодушевленному аппарату съ механической силой, который неожиданнымъ ударомъ вѣтра можетъ быть выбитъ изъ положенія равновѣсія, и тогда катастрофа неизбѣжна. Доказательствомъ можетъ служить хотя-бы этотъ случай съ нашимъ почтеннымъ докладчикомъ на... (обращеніе къ Крессу) это было, кажется, на Юльнербахѣ?
В. В. Крессъ. Нѣтъ, это было близъ Вѣны, въ бассейнѣ.
Л. А. Винаверъ. Вотъ тамъ господинъ Крессъ производилъ свои опыты, во время которыхъ боковой ударъ вѣтра опрокинулъ его аппаратъ, который и пошелъ ко дну. То же самое подтверждаютъ и опыты Лиліенталя, который, какъ извѣстно, много работалъ на поприщѣ динамическаго воздухоплаванія, составилъ прекрасную теорію и нашелъ много послѣдователей. Къ несчастію, этотъ талантливый инженеръ при своихъ очень поучительныхъ опытахъ сталъ жертвой непримѣнимости его теоріи на практикѣ и, благодаря внезапному удару вѣтра, онъ опрокинулся вмѣстѣ съ аппаратомъ и погибъ. Его послѣдователи продолжаютъ начатую имъ работу, не рѣшивъ предварительно принципіальнаго вопроса—о равновѣсіи. А это, господа, вопросъ величайшей важности, это „сошііііо, яіпе цпа поп“. Я и пользуюсь настоящимъ собраніемъ, чтобы поставить этотъ вопросъ: можетъ-ли воздухоплаватель на летательномъ аппаратѣ достигнуть устойчиваго равновѣсія, которое тогда только мыслимо, если аппаратъ въ состояніи автоматически реагировать на случайный ударъ вѣтра и колебанія атмосферы?.. Если можетъ, то вопросъ рѣшенъ утвср-
дительно, если-же не можетъ, то остается еще во многомъ сомнѣваться. (Рукоплесканія).
М. М. Поморцевъ. Милостивые Государи! Въ многолюдномъ собраніи не могутъ рѣшаться сложные вопросы теоріи, тѣмъ болѣе, что мы здѣсь сталкиваемся съ самой сложной и трудной задачей механики—аэродинамикой. Заслуга нашего докладчика заключается не только въ томъ, что онъ наглядно намъ представилъ, въ краткихъ чертахъ, почти всю исторію механическаго воздухоплаванія 5а послѣдніе нѣсколько десятковъ лѣтъ, но и то, что многіе вопросы, важные въ техникѣ этого дѣла, были имъ предрѣшены значительно ранѣе. Укажу на одинъ вопросъ, на который, повидимому, мало обратили вниманія оппоненты. Возьмите его опыты съ маленькой моделью, которая была построена 20 лѣтъ назадъ и представляетъ собою соединеніе геликоптера, т. е., воздушнаго винта съ аэропланомъ. Докладчикъ тогда еще, путемъ чисто созерцательнымъ, доказывалъ на тѣхъ опытахъ всю выгоду аэропланной системы. Разверните современныя книжки по воздухоплаванію и разсмотрите послѣднія изслѣдованія надъ геликоптерами Валіара, Ренара и др., доложенныя Парижской Академіи Наукъ, и вы увидите, что данныя, которыя давалъ докладчикъ, почти тождественны съ тѣми, которыя были получены съ большими геликоптерами. Вообще, достаточно познакомиться съ трудами такихъ дѣятелей по воздухоплаванію, какъ Ренаръ и Ша-нютъ, чтобы убѣдиться, что и теорія совершенно подтверждаетъ то же, что говоритъ докладчикъ и что онъ 20 лѣтъ доказывалъ также путемъ опытовъ. Позднѣйшіе факты вполнѣ подтверждаютъ все сказанное; такъ, по частнымъ свѣдѣніямъ, которыя я недавно получилъ изъ Америки, оказывается, что сотрудникъ Шанюта, Райтъ, на своемъ управляемомъ аэропланѣ пролетѣлъ нѣсколько километровъ съ довольно большою скоростью. Если взять то, что сдѣлано въ области теоріи, и связать съ тѣмъ, что достигнуто въ области практики, то мы увидимъ полное согласіе. И передъ нами именно прошла вся исторія воздухоплаванія на этихъ маленькихъ, повидимому, игрушечныхъ аппаратахъ и опытахъ. Они были сдѣланы нашимъ соотечественникомъ за много времени до того, когда дѣйствительно теоретическія изслѣдованія и строго обоснованные опыты подтвердили то же самое. Уже одно это должно составить огромную заслугу нашего почтеннаго докладчика. (Рукоплесканія).
Д. К. Черновъ. Я прошу слова, чтобы отвѣтить на вопросъ, предложенный здѣсь.
Предсѣдатель. Вопросъ, который былъ поставленъ г. Вина-
веромъ, хотя и имѣетъ отношеніе къ выслушанному нами докладу, но онъ настолько сложенъ и спеціаленъ, что едва ли у насъ хватитъ сегодня времени, чтобы разсмотрѣть его, какъ слѣдуетъ. Онъ подымутъ вопросъ о томъ, можетъ ли воздухоплаватель автоматически оградить себя отъ случайнаго удара вѣтра и удержаться въ равновѣсіи. Это такой вопросъ, о которомъ нужно очень много поговорить, чтобы хорошенько выяснить его. Поэтому лучше было бы отложить его обсужденіе до одного изъ слѣдующихъ засѣданій ѴІІ-го Отдѣла.
Д. К. Черновъ. Если вы разрѣшили оппоненту обратиться съ этимъ вопросомъ къ настоящему Собранію, притомъ въ подробной формулировкѣ, то позвольте мнѣ сказать по поводу его два слова.
Предсѣдатель. Пожалуйста.
Д. К Черновъ. Дѣло въ томъ, что если предполагать, что механическое воздухоплаваніе имѣетъ предметомъ именно воспроизведеніе всѣхъ движеній птицы съ сосредоточеніемъ главнаго груза и самаго двигателя почти на уровнѣ крыльевъ, наподобіе того, какъ у птицы, махающей крыльями, до тогда только и вызывается тотъ вопросъ, который вы поставили. Если же этотъ аппаратъ выразится въ томъ видѣ, какъ здѣсь представлено на первомъ чертежѣ, то вашъ вопросъ совершенно падаетъ.
Л. А. Винаверъ. Я не полагаю, что это будетъ механическій аппаратъ наподобіе птицы, но именно аэропланъ, и спрашиваю, какъ вы удержите его въ постоянномъ равновѣсіи? Разъ произойдетъ неожиданный толчекъ или ударъ вѣтра, то онъ можетъ опрокинуться, какъ это было во время опытовъ докладчика и Лиліенталя. Я даже придерживаюсь того мнѣнія, что такой аппаратъ, который двигался бы наподобіе птицы, ударяющей крыльями, едва-ли осуществимъ. Единственно, что мнѣ кажется осуществимымъ, это аэропланъ. И хотя мы видимъ, что аэропланъ двигается, но для насъ нѣтъ гарантіи, что при первомъ же случайномъ ударѣ вѣтра мы не опрокинемся вмѣстѣ съ аппаратомъ. Благодаря всевозможнымъ органамъ, хвостовымъ крыльямъ, птица, если при такомъ ударѣ вѣтра даже и опрокинется въ воздухѣ, можетъ всегда найти равновѣсіе и опять двинется впередъ. Между тѣмъ летательный аппаратъ, будучи разъ опрокинутъ, едва-ли можетъ выйти изъ такого печальнаго состоянія и продолжать двигаться.
Д. К. Черновъ. Во всякомъ случаѣ, нужно будетъ позаботиться объ устойчивости аппарата тогда, когда мы будемъ въ со-
з
стояніи подниматься. А что же теперь объ этомъ говорить, когда мы не имѣемъ подъемнаго аппарата.
Н. Н. Глѣбовъ. По поводу этого возраженія я скажу только нѣсколько словъ. Здѣсь все время приводились примѣры велосипеда, гдѣ грузъ находится сверху точки опоры. А мы говоримъ о совершенно другомъ случаѣ. Какъ воздушный шаръ, такъ и аэропланъ, даютъ точку привѣса, и грузъ находится подъ этою точкой привѣса. Слѣдовательно, въ данномъ случаѣ нечего и возбуждать вопросъ объ велосипедномъ экилибрѣ. Что касается боковыхъ вѣтровъ, то они на аэропланъ будутъ дѣйствовать совершенно такъ же, какъ на воздушный шаръ, особенно сигарообразной формы. Такъ что и съ этой точки зрѣнія нечего возбуждать вопросъ. Вотъ вопросъ вообще экилибра аэроплана есть очень важный вопросъ, но наши инстинкты, проявляющіеся при ѣздѣ на велосипедѣ, въ этомъ вопросѣ ни при чемъ. Крайне цѣненъ всякій, хотя-бы частичный успѣхъ въ вопросѣ экилибра аэроплана, и докладъ г-на Кресса въ этомъ отношеніи крайне интересенъ. {Рукоплесканія).
Предсѣдатель. Я предвидѣлъ, что ваше заявленіе вызоветъ цѣлый рядъ протестовъ, что и оправдалось. Поэтому, если Собранію угодно, мы будемъ продолжать бесѣду на эту тему, хотя это и не вполнѣ входитъ въ программу сегодняшняго Собранія, а пока возвольте предоставить слово Василію Васильевичу. {Рукоплесканія).
В. В. Крессъ. Здѣсь много говорилось объ устойчивости, но Неувѣренъ, что достигнуть устойчивости въ воздухъ вовсе не такъ трудно, какъ полагаютъ, и что въ воздухѣ достигнуть ея даже легче, чѣмъ на водѣ и на землѣ, потому что всякій летающій подобно птицѣ аппаратъ имѣетъ точку привѣса наверху. Воздушный шаръ виситъ или аэропланъ виситъ, и потому они опрокинуться не могутъ. Для находящагося въ воздухѣ аппарата вѣтра не существуетъ; онъ чувствуетъ только перемѣну скорости А вѣтра, но вообще это измѣненіе ничтожное. Мы чувствуемъ вѣтеръ только тогда, когда находимся на землѣ. Когда аппаратъ спустится на землю, то боковымъ вѣтромъ его сейчасъ же опрокинетъ, если онъ не можетъ сложить крылья подобно птицѣ. Когда же воздушный шаръ или аэропланъ двигается въ свободномъ воздухѣ, то онъ не испытываетъ бокового вѣтра, потому что идетъ вмѣстѣ съ вѣтромъ, онъ не будетъ въ состояніи подняться, имѣя одинъ попутный вѣтеръ; въ спокойномъ же воздухѣ онъ двигается такъ же, какъ подводная лодка, на движенія которой нисколько не вліяетъ скорость теченія рѣки. Находясь въ возду
хѣ, вы чувствуете только тотъ вѣтеръ, который происходитъ отъ вашего собственнаго движенія, и этотъ вѣтеръ дуетъ всегда спереди. (Рукоплесканія).
Л. 4- Винаверъ. Я сначала отвѣчу на возраженіе, которое мнѣ сдѣлали. Указываютъ на то, что на велосипедѣ центръ тяжести наверху, а точка опоры внизу, въ летательномъ же аппаратѣ наоборотъ. Это совершенно вѣрно. Но вѣдь я не сравнивалъ велосипеда съ летательнымъ аппаратомъ, я сравнивалъ двухъ-ко-лесный велосипедъ съ трехъ-колеснымъ. Что-же касается летательнаго аппарата, то вѣдь мы не можемъ создать себѣ условія для нашего полета. Если мы летимъ при совершенно тихой погодѣ, когда совершенно нѣтъ движенія воздуха, аэропланъ прекрасно пойдетъ,—въ этомъ нѣтъ сомнѣнія. Но мы должны быть приготовлены ко всякой случайности, напр. такой, что мы попадемъ въ слой воздуха, который двигается сверху внизъ. Тогда центръ тяжести аэроплана можетъ очутиться наверху, а точка опоры внизу. Дѣло въ томъ, что машина, корзина и аэронавты, какъ твердый, плотный матеріалъ, всѣ они имѣютъ извѣстный вѣсъ, превышающій вѣсъ самого аппарата, и представляютъ какъ-бы одну компактную массу. Вслѣдствіе инерціи, вся эта масса двигается по извѣстному направленію. Если большая масса движется по инерціи, то, чтобы отклонить эту массу отъ ея направленія, нужно приложить большую силу, чѣмъ для меньшей массы. Ясно, что аэропланъ, какъ легкая и широкая плоскость, которая представляетъ большую площадь сопротивленію вѣтра, получивъ ударъ сверху, со стороны столба воздуха, поддастся тому напору воздуха, который нажимаетъ на эту плоскость, и она сразу отклонится въ сторону, между тѣмъ какъ вся масса, которая находится внизу, не моментально поддастся напору воздуха, и хотя она позднѣе начнетъ падать, но быстрота вѣтра сразу перевернетъ верхнюю плоскость внизъ. Поэтому, можетъ случиться, что равновѣсіе будетъ потеряно, и придется бороться со стихіей. Въ данномъ случаѣ мы получимъ то же явленіе, какъ съ велосипедомъ, т. е.—центръ тяжести будетъ наверху, а точка опоры—внизу. Что аэропланъ обязательно перевернется, въ этомъ, я думаю, никто не будетъ сомнѣваться, потому что большая легкая плоскость скорѣй поддастся напору воздуха, чѣмъ небольшой плотный предметъ, имѣющій извѣстное направленіе вслѣдствіе своей инерціи. То, что говоритъ г. Крессъ, что въ воздухѣ у насъ нѣтъ вѣтра, это совершенно вѣрно. Если мы сидимъ въ корзинѣ аэростата, то обыкновенно мы не чувствуемъ вѣтра, даже не чувствуемъ, что двигаемся. Однако, часто случается, и я самъ испытывалъ это, что, з*
сидя въ корзинѣ шара, мы вдругъ чувствуемъ вѣтерокъ. Это бываетъ тогда, когда попадаемъ въ слой воздуха, который двигается по другому направленію. Если я могъ съ шаромъ очутиться въ другомъ теченіи воздуха, то тѣмъ паче это можетъ случиться съ аппаратомъ, и если сразу появляется вѣтеръ сбоку, то аппаратъ опрокинется и потеряетъ равновѣсіе. Между тѣмъ, птица, если она и опрокинулась въ воздухѣ, можетъ все-таки найти равновѣсіе, потому что, благодаря мускуламъ, можетъ давать направленіе своимъ крыльямъ п хвосту въ какую угодно сторону. Когда мы плаваемъ въ водѣ, мы можемъ перевернуться въ водѣ, можемъ вертѣться, можемъ всегда найти равновѣсіе, потому что мускульная система даетъ намъ возможность двигаться во всѣхъ направленіяхъ. Машина же даетъ только одно извѣстное направленіе; паровая машина исполняетъ только одну функцію. Мы можемъ построить аппаратъ только для извѣстной функціи,- но не можемъ заставить его выполнять всѣ движенія человѣка или птицы.
Аэропланъ, по закону наклонной плоскости, долженъ подыматься вверхъ, если мы съ извѣстной быстротой будемъ двигать его въ горизонтальномъ направленіи, но это все.
Какъ предметъ неодушевленный, летательная машина не можетъ чувствовать давленія воздуха и должна двигаться по извѣстнымъ предписаннымъ законамъ.
Если мы и прибѣгаемъ къ рулю, то это только тогда, когда замѣчаемъ, что аппаратъ отклонился отъ желаемаго направленія, уступая напору вѣтра. Но мы должны были бы инстинктивно чувствовать для того, чтобы предупреждать внезапные и опасные удары вѣтра, влекущіе за собою потерю равновѣсія, а этого мы механическимъ путемъ достичь не можемъ. Наконецъ я хотѣлъ бы спросить, отчего Лиліенталь не могъ удержаться въ равновѣсіи и опрокинулся? чѣмъ это объяснить? {Рукопмсканія).
В В. Крессъ. Я съ Лиліенталемъ былъ очень близко знакомъ и видѣлъ, какъ онъ со своимъ аппаратомъ леталъ въ Берлинѣ за двѣ недѣли передъ смертью. Аппаратъ слеталъ съ искусственнаго возвышенія и дальнѣйшій полетъ ошибочно указывался 200 метровъ: онъ не превышалъ 50 метровъ. У Лиліенталя было два аппарата: одинъ съ одноэтажнымъ аэропланомъ, а другой съ двухъэтажнымъ. Одноэтажный аппаратъ былъ очень хорошо и солидно построенъ, но въ другомъ аппаратѣ второе крыло было черезчуръ легкое. Сначала Лиліенталь былъ очень остороженъ, но потомъ сдѣлался смѣлѣе; помогая ему складывать аппаратъ, я указывалъ на опасность второго аппарата; на немъ были поставлены двѣ палки и стянуты веревками; соединеніе было не
прочное, качалось; въ случаѣ разрыва одной веревочки аппаратъ долженъ былъ тотчасъ же опрокинуться. Сознавая справедливость этого замѣчанія, онъ все продолжалъ летать на немъ; онъ очень любилъ эти упражненія. Черезъ двѣ недѣли послѣ нашего послѣдняго свиданія онъ опрокинулся на этомъ аппаратѣ, но тутъ былъ виноватъ не вѣтеръ, а непрочность аппарата, который сломался.
Его аппаратъ не былъ летательной машиной, а былъ управляемый парашютъ, который никакихъ самостоятельныхъ движеній не дѣлалъ, а просто падалъ противъ вѣтра. Такъ какъ искусственный холмъ былъ круглый, то Лиліенталь могъ падать въ любую сторону, смотря по направленію вѣтра. При отсутствіи возможности выбора направленія полета, аппаратомъ пользоваться было опасно, для этого онъ не годился. Прошлогоднее несчастье вовсе не служитъ доказательствомъ негодности аппарата, которымъ Лиліенталь пользовался можетъ быть 1 000 разъ; несчастье возможно и съ локомобилемъ, и съ лодкой и т. д. Свои опыты я продѣлываю многіе годы, и они всегда мнѣ удаются, а сегодня произошла неудача, потому что порвалась резина; система въ этомъ не виновата. Аэропланъ летитъ совершенно спокойно и автоматически держитъ равновѣсіе въ воздухѣ при вѣтрѣ. Какъ только онъ получаетъ большую скорость, то поднимается вверхъ, и тогда скорость начинаетъ уменьшаться; при уменьшенной скорости, аппаратъ снова наклоняется, а вслѣдствіе этого опять увеличивается скорость и т. д. Такимъ образомъ, аппаратъ будетъ автоматически держаться въ воздухѣ и не можетъ опрокинуться, хотя у руля никого нѣтъ. Когда же человѣкъ управляетъ рулемъ, то онъ всегда имѣетъ возможность дать аэроплану другое направленіе. Вообще, я думаю, что вопросъ достаточно выясненъ и что нужно только работать въ данномъ направленіи. (Рукоплесканія).
I. Н. Ливчакъ. Вопросъ относительно устойчивости аэроплана въ воздуѣ не можетъ быть, по моему мнѣнію, спорнымъ. Извѣстно, что для того, чтобы можно было безопасно спуститься на парашютѣ, необходимо, чтобы въ центрѣ зонта было отверстіе, такъ какъ въ случаѣ отсутствія такого отверстія малѣіішее дуновеніе вѣтра опрокидываетъ парашютъ. Если бы было вѣрно, что тѣло, повѣшенное въ воздухѣ, имѣющее центръ тяжести ниже точки опоры, должно держаться въ устойчивомъ равновѣсіи, то спускающійся на парашютѣ не подвергался бы опасности паденія. Между тѣмъ, мы знаемъ, что спускающійся на парашютѣ подвергается большой опасности, если не будетъ сдѣлано отверстія въ центрѣ парашюта для того, чтобы получилась струя, которая поддерживала бы систему зонта въ устойчивомъ равновѣсіи. Поэтому, я
полагаю, что оппонентъ совершенно правъ въ томъ отношеніи, что всякій аэрепланъ можетъ быть опрокинутъ, хотя бы центръ тяжести его находился ниже той плоскости, которая поддерживаетъ его въ воздухѣ.
Одинъ изъ членовъ Общества. Я хотѣлъ сказать, что г. Лив-чакъ правъ въ томъ отношеніи, что докладчикъ забываетъ одно условіе: онъ предполагаетъ, что если аэропланъ находится въ воздухѣ, то онъ составляетъ одно цѣлое съ воздухомъ. Это было бы совершенно правильно, если бы вся летательная система не обладала массой; имѣя же массу, она не можетъ мгновенно усвоить себѣ скорости воздуха и, слѣдовательно, для нея порывъ вѣтра является весьма большимъ движеніемъ воздуха. Представимъ себѣ, что скорость воздуха равна нулю и что въ этомъ мѣстѣ находится аэропланъ; тогда мы можемъ принять, что порывъ вѣтра будетъ дѣйствовать на неподвижный предметъ, потому что, когда явился порывъ вѣтра, инерція летательнаго аппарата заставляетъ его имѣть скорость равную нулю, но относительно порыва вѣтра скорость будетъ совершенно другой.
Л. А. Винаверъ. Напрасно г. Крессъ предполагаетъ, что я противъ его системы. Г. Крессъ сказалъ, что тутъ система ни при чемъ. Я то же самое утверждаю. Лѣтъ десять тому назадъ, когда я былъ еще студентомъ, я тоже сталъ заниматься этимъ вопросомъ, при чемъ мнѣ приходила та же идея относительно аэроплана, и приблизительно все тѣ же рисунки являлись, но, разумѣется, не систематически разработанные. Такъ что сначала я самъ преслѣдовалъ ту же идею. Но впослѣдствіи я сталъ сомнѣваться въ ней и потерялъ энергію работать надъ нею въ виду того, что главная цѣль была мною не разрѣшена. Я спрашивалъ принципіально: могу ли я удержаться въ воздухѣ въ равновѣсіи? Что я летать могу, въ этомъ я не сомнѣвался. Затѣмъ, при спускѣ я поддерживаю себя въ воздухѣ, только благодаря тому, что двигаюсь горизонтально, а не двигайся я горизонтально, и аппаратъ стремглавъ полетитъ внизъ. Но когда аппаратъ приближается къ землѣ и мнѣ нужно спуститься равномѣрно, то я не въ состояніи вертикально спуститься равномѣрно, а долженъ по наклонноіі линіи спускаться. Конечно, нужно придумать приспособленіе, чтобы при этомъ не опрокинуться вмѣстѣ съ аппаратомъ. Вѣдъ когда я желаю спуститься, аппаратъ по инерціи имѣетъ стремленіе идти впередъ, и при соприкасаніи съ землей я долженъ опрокинуться со всѣмъ аппаратомъ. Я не спорю противъ системы: она, безъ сомнѣнія, цѣлесообразна въ томъ отношеніи, что съ механической точки зрѣнія я могу подыматься; ио только я не могу
предвидѣть тѣхъ случаевъ, которые могутъ произойти въ атмосферѣ, не могу предчувствовать случайныхъ толчковъ вѣтра, а въ такомъ случаѣ никакая система не поможетъ, разъ я не могу предчувствовать толчковъ и предвидѣть, съ которой стороны нужно дать отпоръ. Путемъ механическимъ я не могу предвидѣть этого; никакія вычисленія тутъ не помогутъ. Я долженъ былъ бы устроить чрезвычайно сложный механизмъ, который дѣйствовалъ бы при всякомъ напорѣ съ той и съ другой стороны. Такъ что принципіально я ничего противъ системы сказать не могу: система сама по себѣ прекрасная. Съ другой стороны, я долженъ сказать, что мнѣ очень непріятно бѣло видѣть, что здѣсь въ этомъ залѣ, гдѣ воздухъ совершенно спокойный, опыты не вполѣ удавались. Я съ нетерпѣніемъ ожидалъ этого вечера. Я думалъ видѣть здѣсь модели, которыя будутъ летать по комнатѣ такъ, что ими можно будетъ управлять по желанію, при помощи веревочки, что-ли, одинъ конецъ которой будетъ въ рукѣ экспериментатора, а другой— соединенъ съ механизмомъ. И что-же мы тутъ новаго увидѣли? Дѣйствительно, одна модель кусочекъ пролетѣла, красиво подымаясь и опускаясь, но и только. Даже эта простая игрушка, которую мы уже давно видѣли, не достигла цѣли, несмотря на то, что здѣсь воздухъ совершенно спокойный. Конечно, можетъ быть, это еще можно усовершенствовать. Я допускаю, что можетъ портиться механизмъ или можетъ быть плохая резина. Я противъ системы ничего не имѣю. Я долго былъ сторонникомъ этой системы, но говорю противъ главнаго принципа. Мнѣ кажется, что, въ принципѣ, мы не въ состояніи на такомъ аппаратѣ удержаться въ равновѣсіи, разъ мы не можемъ предчувствовать колебаній воздуха. Что касается опытовъ Лиліенталя, то я тогда жилъ въ Берлинѣ и послѣ этого имѣлъ разговоръ съ его братомъ. Онъ говорилъ мнѣ, что аппаратъ былъ въ цѣлости и что онъ правильно функціонировалъ, но что просто неожиданный ударъ вѣтра опрокинулъ аппаратъ. Опять-таки нужно сказать, что Лиліенталь спускался внизъ съ горы по наклонной линіи, конечно съ соотвѣтственными крыльями. Слѣдовательно, у него центръ тяжести былъ внизу. Если мы соединимъ всѣ его три крыла, то можно разсматривать ихъ, какъ аэропланъ. Центръ тяжести былъ внизу, и у него было больше шансовъ держаться въ равновѣсіи,—онъ только скользилъ по воздуху. Между тѣмъ, летательный аппаратъ мы двигаемъ, и когда съ какой-нибудь стороны случается внезапный ударъ вѣтра, то получается моментъ, когда онъ долженъ опрокинуться. Такъ что случай съ Лиліенталемъ показываетъ, что летательный аппаратъ, наоборотъ, еіце опаснѣе, потому что полу
чаются вращательные моменты. Между тѣмъ какъ у Лиліенталя центръ тяжести былъ внизу и являлась большая устойчивость, все-таки, не смотря на это, аппаратъ легко поддался удару вѣтра, потерялъ равновѣсіе и полетѣлъ внизъ. (Рукоплесканія).
А. И. Шабскій. По поводу вопроса объ устойчивости, оппоненты высказывали здѣсь два различные взгляда: одни находили, что вопросъ этотъ не можетъ быть даже и возбуждаемъ, а другіе говорили, что нужно парализовать тѣ случайности, которыя могутъ повести къ гибели аэронавта. Между прочимъ, докладчикъ принципіально отвергалъ возможность постановки такого вопроса, потому что онъ разсматриваетъ аэропланъ, какъ цѣлое уравновѣшенное и находящееся, относительно себя, въ неподвижной средѣ. Если это такъ, то не можетъ быть и возбуждаемъ вопросъ объ устойчивости. Но дѣло въ томъ, что это совершенно неправильный взглядъ. Нельзя разсматривать аэропланъ, какъ аэростатъ. Дѣйствительно, аэростатъ, какъ тѣло уравновѣшенное, имѣющее скорость одинаковую съ окружающей средой, будетъ устойчивъ, на него боковыя теченія не могутъ оказывать вліянія, и онъ останется неподвижнымъ относительно ихъ. Наоборотъ, аэропланъ основанъ на движеніи въ воздухѣ, потому что аэропланъ есть приборъ тяжелый, и для того, чтобы можно было имъ пользоваться, нужно его уравновѣсить; чтобы весь приборъ аэронавта уравновѣсить, нужно создать силу, которая равнялась бы его вѣсу, а эта сила создается, благодаря тому, что аэропланъ движется въ воздушной средѣ. Слѣдовательно, сопротивленіе тутъ должно быть, а это сопротивленіе можетъ быть только въ томъ случаѣ, если аэропланъ не будетъ имѣть одинаковой скорости съ окружающей средой. Если бы аэропланъ относительно окружающей среды сдѣлался неподвиженъ, то это равновѣсіе нарушилось бы, и тогда произошло бы паденіе. Затѣмъ, если будетъ боковое теченіе воздуха, то оно, слагаясь съ относительной скоростью воздушнаго потока, въ которомъ движется аэропланъ, создастъ новое направленіе. Та самая подъемная сила, которая нужна для поддержанія всей системы, измѣнится, при чемъ измѣнится и ея направленіе. Разъ сила измѣнится, то можетъ произойти паденіе, а разъ измѣнилось ея направленіе, то могутъ образоваться такія пары силъ, которыя вызовутъ не только паденіе, но и кувырканіе.
М. М. Поморцевъ. Въ настоящее время надъ этимъ вопросомъ работаетъ цѣлый свѣтъ, а не мы толькй одпп, и въ разработкѣ его принимаютъ участіе лучшіе умы. Неужели вы полагаете, что объ устойчивости никто не думалъ? Разверните цѣлую
серію многочисленныхъ трудовъ по воздухоплаванію, возьмите всѣ спеціальные журналы по этому предмету, прочтите въ нихъ любую статью, и вы увидите, что вся цѣль лицъ, занимающихся воздухоплаваніемъ, именно та, чтобы разработать вопросъ объ устойчивости аппаратовъ въ воздухѣ. Мнѣ кажется, что возбужденіе всѣхъ этихъ вопросовъ въ сегодняшнемъ засѣданіи было совершено напрасно, потому что если они и не рѣшены окончательно, то есть масса отвѣтовъ на нихъ не только теоретическихъ, но и практическихъ. Я соглашаюсь съ мнѣніемъ докладчика, что вопросъ о плаваніи по воздуху почти рѣшенъ и пройдетъ немного лѣтъ, какъ онъ будетъ окончательно рѣшенъ. Дѣйствительно, если назначаются такія преміи, какъ премія около 400 000 р. на предыдущей выставкѣ въ С.-Луи, то это показываетъ, что люди далеко ушли впередъ въ этомъ вопросѣ и убѣждены въ возможности ея рѣшенія. Я позволю только добавить, что значеніе этого дѣла заключается не въ одномъ удовлетвореніи нравственнаго духа человѣческаго, но ему въ будущемъ должно принадлежать и огромное соціальное значеніе. (Рукоплесканія').
Л. А. Винааеръ. Меня очень огорчаетъ то, что среди насъ еще есть люди, которые говорятъ: зачѣмъ намъ ломать голову надъ этимъ, когда другіе объ этомъ думаютъ, много пишутъ и работаютъ по этимъ вопросамъ? Это очень и очень больно, если мы не будемъ сами стремиться къ тому, чтобы разгадать то, о чемъ предоставляемъ думать другимъ. Я тоже читаю литературу по воздухоплаванію, интересуюсь этимъ предметомъ и въ нѣкоторыхъ описаніяхъ встрѣчалъ такія конструкціи, такіе аппараты, что всякій техникъ, взглянувъ на нихъ, удивился бы, надъ чѣмъ люди тратили столько годовъ времени, денегъ и энергіи. Между тѣмъ, повѣрьте, что лѣтъ 200 назадъ были умы не хуже нашихъ, были люди очень геніальные, а однако нисколько не подвинули дѣла впередъ. Мы видимъ, что съ тѣхъ поръ, какъ человѣкъ существуетъ, по крайней мѣрѣ съ самыхъ древнихъ временъ, люди, работавшіе надъ вопросомъ о воздухоплаваніи, старались подражать полету птицы, отыскивали средства плавать по воздуху, но имъ это не удавалоеь и по сіе время мы стоимъ на той-же точкѣ замерзанія, а между тѣмъ среди нихъ были люди не дюжинные. Если полагаться на то, что другіе пишутъ, то простите, если я скажу, что въ литературѣ мы находимъ довольно много такихъ статей и описаній, которыя по существу представляютъ нѣкоторый абсурдъ, вслѣдствіе чего эти идеи и не были осуществлены. Имѣя склонность къ изобрѣтательности, я часто рылся въ архивахъ изобрѣтеній по машинному дѣлу и неоднократно
находилъ тамъ описанія такихъ конструкцій, которыя прямо невыполнимы и противорѣчатъ основнымъ законамъ механики. Въ моей долголѣтней практикѣ на машиностроительныхъ заводахъ мнѣ неоднократно приходилось вводить полезныя усовершенствованія въ машинахъ, надъ которыми работало нѣсколько поколѣній инженеровъ, оставившихъ еще нѣкоторыя конструктивныя ошибки незамѣченными. Случается, что человѣкъ чего-нибудь не замѣтитъ. Если мы сами будемъ думать надъ этимъ вопросомъ, то можемъ кое-что прибавить къ тому, что другіе придумали. Но нельзя разсуждать такъ, что разъ другіе обдумали, то намъ уже не нужно сомнѣваться въ этомъ. (Рукоплесканія).
Предсѣдатель. У Василья Васильевича болитъ голова, такъ что онъ не можетъ принимать дальнѣйшаго участія въ бесѣдѣ. Если угодно признать вопросъ исчерпаннымъ, то позвольте закрыть засѣданіе.
(Собраніе провожаетъ В. А. Кресса продолжгіпіельнъімгі рукоплесканіями. Засѣданіе закрыто).
О ніквирыи геофизическихъ вопросахъ, подеищт изслѣдованію, га вдовами.
Докладъ Д. А. Смирнова въ ѴП-мъ (Воздухоплавательномъ) Отдѣлѣ И. Р. Т. О. 19 ноября 1903 г., подъ предсѣдательствомъ Е. С. Федорова.
При изученіи земной атмосферы въ нѣкоторыхъ отношеніяхъ и при разсмотрѣніи другихъ вопросовъ геофизики необходимо бываетъ распространить область изслѣдованія по возможности на высшіе слои воздуха, не ограничиваясь поверхностью земли. Восхожденіе на высокія горы далеко не всегда отвѣчаетъ цѣли, такъ какъ горы сами по себѣ, непосредственною своею близостью, вносятъ для изслѣдователя новыя условія, могущія не только усложнить дѣло, но иногда совершенно противорѣчить поставленной задачѣ изученія какого-либо явленія въ атмосферѣ.
Въ вопросахъ, напримѣръ, атмосфернаго электричества, при изученіи электростатическаго поля земли, его періодическихъ измѣненій, измѣненій поля съ высотой, содержанія въ воздухѣ свободнаго электричества и т. п., по наблюденіямъ въ горахъ невозможно было бы судить, въ какомъ видѣ эти явленія характеризуютъ свободную, невозмущенную атмосферу: сильное и слоимое вліяніе рельефа мѣстности обнаруживается и въ расположеніи уровней потенціала электростатическаго поля и въ содержаніи того и другого электричества около горныхъ вершинъ.
Точно такъАіе многочисленныя попытки, начиная со старѣйшихъ, Гумбольдта, Біо и др., опредѣлить измѣненія магнитной силы (всего чаще горизонтальной ея составляющей) съ высотой по мѣрѣ подъема на высокія горы, благодаря чрезвычайному разнообразію результатовъ, заставили признать, что вліянію горныхъ породъ, изъ которыхъ состоитъ данная возвышенность, должно приписать главнѣйшую долю всей найденной варіаціи магнитной силы; такимъ образомъ судить вообще объ измѣненіи магнитнаго потенціала съ высотой по наблюденіямъ на горахъ нельзя.
Для метеорологическихъ изслѣдованій высокихъ слоевъ атмосферы горныя станціи даютъ результаты еще, сравнительно, Мало отличные отъ того, что мы имѣли бы въ свободной атмо
сферѣ, особенно, если избранная для станціи вершина изолирована болѣе или менѣе отъ главнаго хребта горъ, но и въ этомъ случаѣ наука не могла удовольствоваться горными станціями и признала наивыгоднѣйшимъ, если не единственнымъ исходомъ такія средства достиженія высокихъ слоевъ воздуха, какъ аэростаты, змѣи и зонды.
Что касается метеорологіи высокихъ слоевъ, то она въ своихъ методахъ изслѣдованія успѣла пройти первую стадію развитія, такъ что теперь самопишущіе приборы, подымаемые на змѣяхъ и зондахъ, ведутъ регистрацію главнѣйшихъ метеорологическихъ элементовъ на высотахъ ничуть не хуже, если не лучше, чѣмъ то можетъ сдѣлать воздухоплаватель, даже не говоря про то, что для зондовъ область изслѣдованія гораздо шире, такъ какъ послѣдніе достигаютъ нынѣ до 20 километровъ высоты. Но нѣкоторыя иныя наблюденія, болѣе сложныя и сравнительно недавно вошедшія въ кругъ изслѣдованія воздухоплавателей, пока, въ большинствѣ случаевъ, требуютъ ихъ личнаго присутствія: таковы, напримѣръ, электрическія и др. наблюденія, о которыхъ будетъ рѣчь ниже. Зато даже первые правильно поставленные полеты съ такою напримѣръ цѣлью, какъ изслѣдовать электрическое поле земли, дали важные результаты, доказывая, повидимому, уменьшеніе его напряженія съ высотой, вопреки тому, что даютъ наблюденія на горахъ, и вопреки господствовавшей до послѣдняго времени теоріи Пельтье-Экснера; эта теорія предполагала, что сильное электростатическое поле земли только въ низшихъ слояхъ воздуха должно ослабѣвать вслѣдствіе вліянія электрическихъ массъ, поднявшихся съ отрицательно наэлектризованной поверхности земли вмѣстѣ съ пылью и водяными парами (теперь признано, что испареніе воды само по себѣ не уноситъ заряда въ парахъ ея); нѣсколько позднѣе принималось, что электрическое поле ослабѣваетъ подъ дѣйствіемъ ультрафіолетовой части солнечной энергіи, способствующей уничтоженію отрицательнаго электрическаго заряда.
За послѣднее время воздухоплаваніе съ разнаго рода научными цѣлями сильно развито, особенно въ Германіи и Австріи, чему дали толчекъ новые взгляды на сущность электрическихъ явленііі въ воздухѣ. Кромѣ электрическихъ измѣреній съ современными приборами дѣлались также попытки организовать магнитныя наблюденія на аэростатахъ (Эбертъ съ 1900 г.), а въ недавнее время Люделингъ въ Потсдамѣ, одновременно съ электрическими измѣреніями, опредѣлялъ количество пыли въ воздухѣ приборомъ Аіікеп’а.
О большинствѣ изслѣдованій съ новыми приборами по электричеству, произведенныхъ на аэростатахъ, пока есть только предварительныя извѣстія, о болѣе же старыхъ работахъ этого рода подробно изложено въ статьѣ Бернштейна, въ III томѣ извѣстной обработки полетовъ Нѣмецкаго Воздухоплавательнаго Общества, подъ заглавіемъ „ХѴіннегьсііаШісііе БпІІГаЬгѣеп“.
У насъ въ Россіи, кромѣ измѣреній электрическаго потенціала, дѣлавшихся М. Поморцевымъ въ 1894 г., и измѣренія времени колебанія магнита, дѣлавшагося М. А. Рыкачевымъ въ 1873 г. (на высотѣ 10 000 футъ), въ 1896 г. Р. Савельевъ произвелъ нѣсколько актинометрическихъ наблюденій актинометромъ Віоля, удачно видоизмѣненнымъ Савельевымъ. Что касается актинометріи, въ Германіи, сколько мнѣ извѣстно, дѣлались пока лишь отсчеты по радіаціоннымъ термометрамъ, которые, надо замѣтить, въ столь отличной отъ обычныхъ условій средѣ, т. е. въ неподвижномъ почти (относительно прибора) и рѣдкомъ воздухѣ большихъ высотъ, конечно, совершенно не могутъ претендовать на большое научное значеніе. Даже сравненія показаній радіаціоннаго термометра, относящихся до одинаковыхъ высотъ, надо дѣлать осторожно, въ виду значительнаго вліянія тепла, отраженнаго отъ облаковъ, на показанія прибора.
I.
Перейдемъ теперь къ вопросамъ, касающимся атмосфернаго электричества, которые въ настоящее время, сравнительно съ другими отдѣлами геофизики, пожалуй, наиболѣе интенсивно разрабатываются. Успѣхи новыхъ представленій относительно электрической проводимости газовой среды, т. е. фактъ нахожденія въ пей всегда, въ большемъ или меньшемъ количествѣ, особыхъ носителей электричества, такъ называемыхъ іоновъ, въ примѣненіи къ атмосферѣ открыли обширную область изслѣдованія для физиковъ и метеорологовъ. Электрическія частицы въ газахъ названы іонами по аналогіи съ іонами жидкостей, электролитовъ, и подобно тѣмъ считаются результатомъ расщепленія или диссоціаціи газовыхъ частицъ—даже въ одноатомныхъ газахъ.
Остановимся нѣсколько подробнѣе на гипотетическихъ свойствахъ этихъ іоновъ. Реальность такихъ особыхъ носителей электричества и необходимость принять ихъ существованіе въ атмосферномъ воздухѣ слѣдуютъ изъ факта, что электрическій зарядъ, сообщенный тѣлу въ приборѣ, гдѣ изоляція подставки строго контролируется, замѣтно теряется въ окружающій воздухъ,
когда поверхность соприкосновенія его съ заряженнымъ тѣломъ велика; при этомъ потеря электричества не увеличивается, а, наоборотъ, уменьшается, когда пыли или водяныхъ паровъ въ окружающемъ воздухѣ становится больше; такимъ образомъ роль пыли и водяныхъ паровъ заключается не въ переносѣ электричества, а лишь въ затрудненіи свободнаго движенія іоновъ.
Изъ фактовъ же вытекаетъ само собою, что іоны въ воздухѣ существуютъ разные, т. е. разныхъ знаковъ, положительные и отрицательные; можно такъ обставить наблюденіе въ свободномъ воздухѣ, что въ данномъ его объемѣ, напримѣръ внутри металлической сѣтки, сильно заряженной положительнымъ электричествомъ, соберутся отрицательные іоны преимущественно передъ положительными *). Доказано также, что около горныхъ вершинъ, гдѣ, какъ на остріѣ, плотность электрическаго заряда земли (отрицательнаго) сильно увеличена, существуетъ преобладаніе іоновъ одного знака, именно положительныхъ (въ меньшей мѣрѣ это бываетъ и на ровной мѣстности).
Болѣе детальные опыты устанавливаютъ, кромѣ того, разницу іоновъ: отрицательные іоны болѣе подвижны въ воздушной средѣ, чѣмъ положительные, т. е. подъ вліяніемъ тѣхъ же электрическихъ силъ первые быстрѣе двигаются, чѣмъ вторые, между воздушными частицами. При обычныхъ условіяхъ, въ полѣ электрическихъ силъ, гдѣ напряженіе равно вольту на см., скорость движенія для положительнаго іона принимается равной около 1,37 см., а для отрицательнаго 1,51 см. въ 1 секунду. Возрастая вмѣстѣ съ разрѣженіемъ воздуха, эти скорости должны доходить до огромныхъ величинъ на предѣлѣ атмосферы земли. Наконецъ, аналогично теоріи электроіоновъ въ жидкостяхъ (электролитахъ) и согласно съ тѣмъ, что получено для нѣкоторыхъ случаевъ искусственной іонизаціи воздуха, принимаютъ, что іоны обоихъ знаковъ обладаютъ всегда одинаковымъ по величинѣ, такъ назыв., „элементарнымъ" количествомъ электричества, размѣръ котораго —10
приблизительно равенъ 10 эл.-ст. ед.
Что же касается массы іоновъ, то, повидимому, отрицательные іоны атмосфернаго воздуха далеко не могутъ отождествляться съ „электронами" (въ катодныхъ лучахъ), въ 1000 разъ по массѣ меньшими атома водорода: абсолютныя числа подвижности атмо
*) Притягиваемые положительнымъ зарядомъ изъ окружающаго воздуха и попавъ въ промежутки проволочной сѣтки внутрь ея, гдѣ, какъ извѣстно электрическихъ силъ нѣтъ, отрицательные іоны будутъ тамъ накопляться до извѣстнаго предѣла.
сферныхъ іоновъ и скорости диффузіи ихъ въ воздухѣ, повидимому, заставляютъ принять, что они имѣютъ большую массу, чѣмъ частица воздуха (см. ст. Рикке: Ели]. Апп. 12, 1903, стр. 52), можетъ быть, въ обычныхъ условіяхъ „электроны" соединены съ послѣдними. Сравнительно большую массу надо принять для положительнаго іона.
Надо еще упомянуть о способности іоновъ вновь появляться въ данномъ объемѣ воздуха послѣ того, какъ они какимъ-либо способомъ нейтрализовались; это свойство слѣдуетъ уже изъ того, что иначе взаимное притяженіе іоновъ разныхъ знаковъ заставило бы наконецъ нейтрализоваться всѣ іоны одного знака, которые первоначально содержались въ меньшемъ числѣ во взятомъ объемѣ. Повидимому, существуютъ двѣ причины въ природныхъ условіяхъ для усиленной диссоціаціи молекулъ газа, результатомъ которой являются іоны: это—ультрафіолетовые лучи солнца, съ одной стороны, и дѣйствіе „радіоактивной эманаціи", также заключающейся въ воздухѣ,—съ другой; доказательствомъ послѣдняго служатъ измѣренія интенсивности этой „эманаціи" въ воздухѣ по методу Эльстера и Гейтеля, о которомъ мы будемъ говорить ниже.
Еще одно свойство іоновъ, очень важное для метеорологіи,— это способность ихъ, и притомъ въ разной мѣрѣ для іоновъ разныхъ знаковъ, конденсировать на себѣ водяные пары; при этомъ іоны становятся болѣе тяжелыми, менѣе подвижными, давая собой начало образованія каплямъ тумана; весьма важно, что раньше начинаютъ конденсацію отрицательные іоны. Послѣднее свойство іоновъ позволило Д. Д. Томсону не только осадить іоны изъ взятаго объема воздуха, но и подсчитать вполнѣ надежно зарядъ каждаго іона.
Перечисливъ главнѣйшія свойства атмосферныхъ іоновъ, мы не будемъ касаться пока методовъ изслѣдованія степени „іонизаціи" воздуха, т. е. содержанія въ немъ іоновъ того и другого знаковъ; скажемъ только, что на первыхъ же порахъ оказалось, что содержаніе ихъ въ атмосферѣ—явленіе очень перемѣнное, находящееся въ зависимости отъ погоды; мѣняются также и свойства самыхъ іоновъ, т. е. ихъ подвижность, соотвѣтственно большей или меньшей степени влажности воздуха, большей или меньшей конденсаціи воды на нихъ. На поверхности земли производились многочисленныя уже наблюденія степени іонизаціи воздуха въ разныхъ условіяхъ мѣстности (на горахъ, напримѣръ, на морѣ) и погоды, такія же изслѣдованія вскорѣ распространены были съ помощью аэростата и на высокіе слои воздуха свободной атмосферы.
Главнѣйшіе выводы, вытекающіе изъ первыхъ же полетовъ Эберта и Эмдена, были тѣ, что іонизація вообще увеличивается съ высотой. Около поверхности земли, заряженной относительно воздуха, какъ извѣстно, отрицательно, часто преобладаютъ положительные іоны, а съ высотою постепенно различіе сглаживается; однако въ каждомъ отдѣльномъ случаѣ можетъ встрѣчаться совершенно обратное, особенно на высотахъ, гдѣ образуются облака. Замѣчено, что различный характеръ іонизаціи (т. е. различную степень ея, знакъ преобладающаго электричества) имѣютъ обыкновенно слои воздуха, рѣзко отличающіеся направленіемъ теченія, температурой и, особенно, влажностью. Такимъ образомъ становится ясно, что одной изъ задачъ изслѣдованій на аэростатахъ должно быть систематическое изученіе распредѣленія электризаціи въ различныхъ слояхъ воздуха для разныхъ часовъ дня при циклональномъ и антициклональномъ типѣ погоды. Такія изслѣдованія должны подтвердить огромную роль іоновъ въ образованіи облаковъ: опыты показываютъ, что въ отсутствіи іоновъ, во вполнѣ чистомъ (обезпыленномъ) воздухѣ, даже при переохлажденіи воздуха, насыщеннаго парами воды, конденсаціи паровъ не будетъ происходить вовсе; свойство отрицательныхъ іоновъ, раньше положительныхъ начинать конденсацію, должно также обнаружить свою важную роль въ процессахъ образованія облаковъ, въ грозовыхъ и другихъ явленіяхъ атмосфернаго электричества.
Вообразимъ, напримѣръ, что съ приближеніемъ даннаго объема воздуха къ насыщенію парами воды при восходящемъ токѣ, вслѣдствіе адіабатическаго охлажденія, отрицательные іоны начнутъ конденсировать на себѣ воду, сдѣлаются тяжелѣе и образуютъ облако, тогда какъ положительные іоны будутъ увлекаться восходящимъ токомъ далѣе; такимъ образомъ облако должно получить избытокъ отрицательнаго электричества, надъ облакомъ -наоборотъ- -будетъ избытокъ положительнаго.
Еще болѣе рѣзко можетъ происходить раздѣленіе того и другого электричества въ случаѣ, когда конденсація приведетъ къ выпаденію дождевыхъ капель, которыя въ предыдущемъ примѣрѣ совершенно удалили-бы отрицательное электричество изъ взятаго объема воздуха; что нѣчто подобное дѣйствительно происходитъ, показываютъ непосредственныя измѣренія электрическаго заряда дождя, который обыкновенно, особенно вначалѣ, и имѣетъ отрицательный знакъ.
Вотъ тѣ предположенія, къ которымъ пришла новая теорія атмосфернаго электричества и которыя придаютъ высокій интересъ изслѣдованіямъ атмосферы на аэростатахъ въ облакахъ и
около нихъ: эти изслѣдованія могутъ не только фактически подтвердить всю теорію, но дать для нея и количественный матеріалъ.
Не забудемъ, что, кромѣ опредѣленія іонизаціи новыми приборами и методами, у насъ есть еще вѣрное средство для изученія электрическихъ массъ въ воздухѣ, это именно—измѣреніе силы электрическаго поля, т. е. паденія потенціала его на единицу длины: подъ облакомъ, или надъ облакомъ, или вообще около такого объема воздуха, гдѣ имѣется избытокъ какихъ-нибудь іоновъ, положительныхъ или отрицательныхъ, обычное электрическое поле земли будетъ нарушено. Поэтому-то, какъ только мы признаемъ фактъ возможнаго раздѣленія двухъ электричествъ въ туманѣ, облакѣ или дождѣ, тѣ сильныя и рѣзкія колебанія, которыя такъ замѣтны на записи электрометра, регистрирующаго силу поля атмосфернаго электричества, за дни облачные и при дождѣ, будутъ вполнѣ объяснимы *).
Интересно, что приблизительные подсчеты Конрада и съ количественной стороны оправдываютъ возможность остановиться, безъ дальнѣйшихъ новыхъ предположеній, на вышесказанномъ объясненіи нѣкоторыхъ фактовъ атмосфернаго электричества, даже въ наиболѣе грандіозныхъ его проявленіяхъ. Конрадъ исходилъ, во-первыхъ, изъ опредѣленнаго имъ содержанія воды въ кубическомъ метрѣ сильнаго тумана, во-вторыхъ, изъ количества электричества въ граммѣ осадковъ и изъ средняго размѣра дождевыхъ капель. Для кучевого облака шаровой формы съ радіусомъ въ 1 километръ, находящагося на 3 кмт. отъ поверхности земли, онъ подсчиталъ зарядъ около 5,5 кулоновъ.
Этотъ зарядъ, если электричество другого знака считать удаленнымъ, долженъ вызвать собственное электростатическое поле, которое и у поверхности земли дастъ огромное напряженіе до 11 000 вольтъ на 1 метръ; такія величины, какъ извѣстно, и имѣютъ мѣсто и наблюдаются нерѣдко. При грозахъ бываютъ и большія напряженія, быстро притомъ мѣняющія знакъ. Разность потенціаловъ между облаками и между облакомъ и землей по расчету легко можетъ достичь такихъ величинъ, что должна будетъ вызвать разрядъ въ видѣ молніи.
Проф. Эбертъ къ такому расчету Конрада прибавляетъ, что его наблюденія на аэростатѣ давали количество іоновъ въ куб. метрѣ воздуха на высотѣ нѣсколькихъ килом. согласное съ приведенными числами.
*) Понятно, что, пока іоны не раздѣлены въ данномъ объемѣ воздуха, какъ бы ни было велико въ немъ число тѣхъ и другихъ іоновъ, большого электрическаго вліянія этотъ воздухъ на внѣшнее поле не произведетъ.
4
При систематическихъ наблюденіяхъ вполнѣ возможно ожидать отъ изслѣдованій на аэростатахъ полнаго теоретическаго объясненія суточнаго хода потенціала атмосфернаго электричества, если онъ зависитъ отъ колебаній электрическихъ массъ въ низшихъ или среднихъ высотахъ атмосферы. Замѣтимъ здѣсь только, что новая теорія іоновъ въ атмосферѣ, дѣлающихъ ее проводникомъ въ большей пли меньшей степени, нуждается въ нѣсколько иномъ представленіи объ измѣряемой нами разности потенціаловъ въ двухъ точкахъ воздуха: эта разность аналогична до нѣкоторой степени разности потенціаловъ вдоль проводника, по которому идетъ токъ, а не разности въ электростатическомъ полѣ. Поэтому въ дѣйствительности сила поля и содержаніе іоновъ въ данномъ мѣстѣ его (а также скорость движенія ихъ) необходимо между собой связаны: при большомъ содержаніи іоновъ, или, иначе, при большой проводимости воздуха въ этомъ мѣстѣ, очень большой разности потенціаловъ не можетъ быть, такъ какъ она должна быстро выравниваться *).
При современныхъ методахъ и приборахъ уже имѣется возможность судить о силѣ тока, обусловленнаго противоположнымъ движеніемъ іоновъ разныхъ знаковъ, когда они находятся въ электрическомъ полѣ; сила тока въ этомъ случаѣ (вѣрнѣе плотность тока) должна, понятно, измѣряться суммой того и другого электричества, прошедшихъ черезъ извѣстное сѣченіе въ одну секунду. Для подсчета этой силы достаточно знать силу поля, количество электричества въ воздухѣ и подвижность іоновъ; вторая задача электрическихъ наблюденій на большихъ высотахъ и должна, мнѣ кажется, заключаться въ томъ, чтобы составить себѣ представленіе о величинѣ силы тока на квадр. кмт. какой-нибудь мѣстности и о періодическихъ измѣненіяхъ этой величины.
Важность этой задачи основана на теоретическихъ изысканіяхъ магнитологовъ (А. Шмидта и Бауера), которые, основываясь только на магнитныхъ наблюденіяхъ на землѣ, пришли къ заключенію о существованіи электрическихъ токовъ извѣстнаго направленія и интенсивности въ атмосферѣ и даже построили гипотетическую систему общей циркуляціи токовъ для всего земного шара. Пока нѣтъ никакихъ фактическихъ данныхъ объ этихъ токахъ, а теоретическіе подсчеты ихъ (по электромагнитному ихъ дѣйствію) даютъ величины ничтожныя, въ десятыхъ доляхъ ампера на кв. километръ; въ вопросѣ этомъ, впрочемъ, не мало
•	*) (Іроф. Эбертъ въ предварительномъ сообщеніи объ одномъ своемъ
полетѣ, гдѣ одновременно наблюдалось и содержаніе іоновъ и сила поля, кратко говоритъ, что замѣчено соотвѣтствіе между тѣмъ и другимъ.
спорнаго. Слѣдуетъ еще считать, что сильные вѣтры высокихъ слоевъ воздуха, дующіе круглый годъ съ почти постояннымъ направленіемъ, также дадутъ электромагнитное дѣйствіе, если въ томъ воздухѣ есть избытокъ электричества какого-нибудь одного знака.	/^ ***''*’
Такія высоты, гдѣ вѣроятны могучіе электрическіе. тоц^;. врядъ-ли достижимы на аэростатахъ, и это обстоятельство доджно побуждать усовершенствованіе методовъ изслѣдованія, которцу могли бы пользоваться шарами-зондами; тогда можно будетъ точно вычислять вліяніе токовъ на земной магнетизмъ. Биркеландъ для изученія этого вліянія указывалъ на важность наблюденій т. н. „радіаціи" перистыхъ облаковъ, которыя часто располагаются длинными узкими полосами. Онъ считаетъ такія облака прямымъ указаніемъ на электрическіе токи въ атмосферѣ, обнаруживающіеся благодаря конденсаціи воды на іонахъ.
Замѣчательно правильный суточный ходъ магнитныхъ элементовъ (который приписывается причинамъ, лежащимъ во всякомъ случаѣ внѣ земли) неоспоримо указываетъ на главнѣйшую роль въ этихъ измѣненіяхъ самого солнца или солнечныхъ лучей, и эта связь можетъ быть обоснована положительно послѣ обнаруженія солнечнаго вліянія на электрическую проводимость воздуха большихъ высотъ, которая, въ свою очередь, способствуетъ варіаціямъ электрическихъ токовъ.
Этотъ вопросъ уже имѣетъ прямую связь съ главнѣйшей задачей теоріи атмосфернаго электричества, подлежащей также рѣшенію лишь средствами воздухоплаванія, именно съ задачей о причинахъ іонизаціи воздуха, т. е. возникновенія іоновъ. Большинство авторовъ эту ігричину видятъ въ дѣйствіи ультрафіолетовой части солнечной энергіи въ высшихъ слояхъ воздуха, вслѣдствіе котораго воздушныя частицы диссоціируютъ на іоны. Поэтому съ высотой, гдѣ ультрафіолетовая радіація солнца увеличивается, іонизація должна возрастать, что въ общихъ чертахъ уже установлено. Иные авторы, напримѣръ, Нордманъ, стоящій правда особнякомъ, считаютъ, что большая приводимость воздуха высшихъ слоевъ происходитъ подъ вліяніемъ электромагнитныхъ волнъ, идущихъ отъ солнца и особенно интенсивныхъ въ періодъ наибольшаго развитія солнечной дѣятельности, т. е. развитія протуберанцевъ и солнечныхъ пятенъ. Арреніусъ и Биджело приходятъ къ предположенію, что отъ солнца доходятъ до земли со скоростью свѣта и поглощаются въ высшихъ слояхъ ея атмосферы нѣкоторыя частицы, подобныя отрицательнымъ іонамъ; эти частицы (можетъ быть, даже дѣйствуя диссоціирующимъ образомъ
на воздушныя частицы) и могутъ служить такимъ образомъ причиною электрическихъ токовъ атмосферы.
Относительно приведенныхъ выше гипотезъ нужно ждать, что попытка обосновать ихъ фактически вѣроятно будетъ опираться не иначе, какъ на примѣненіи средствъ воздухоплаванія: Нордманъ на Монбланѣ не могъ, напримѣръ, замѣтить никакой электромагнитной радіаціи въ солнечныхъ лучахъ и приписалъ отрицательный результатъ своихъ опытовъ поглощенію этого рода энергіи въ болѣе высокихъ слояхъ воздуха. Но большинство гипотезъ сходится на томъ, что сильная іонизація предѣльныхъ слоевъ воздуха, гдѣ электрическіе токи иногда обнаруживаются въ видѣ полярныхъ сіяній, связанныхъ обыкновенно съ магнит-питнымп бурями на землѣ, есть слѣдствіе поглощенія воздушными частицами нѣкоторой части падающей на земную атмосферу солнечной энергіи.
Съ другой стороны, независимо отъ сильной іонизаціи въ высокихъ слояхъ, мы должны признать еще одинъ источникъ іонизаціи уже въ самомъ нижнемъ слоѣ атмосферы, именно, такъ называемую, радіоактивную эманацію въ воздухѣ, связанную какимъ-то образомъ съ почвой. Подробныя изслѣдованія „эманаціи" въ воздухѣ, произведенныя Эльстеромъ и Гейтелемъ въ самое послѣднее время съ помощью простого метода и легко переносимаго прибора, несомнѣнно указываютъ на вліяніе почвы, такъ какъ во всѣхъ случаяхъ воздухъ, бывшій въ болѣе долгомъ и близкомъ сосѣдствѣ съ почвой, оказывается богаче эманаціей *).
Нужно поэтому считать своевременными такого рода наблюденія на аэростатахъ; укажутъ-ли они на малое значеніе этой эманаціи на высотахъ, неизвѣстно, пока же можно судить объ этомъ обстоятельствѣ косвенно, по указанію нѣкоторыхъ авторовъ, что проволока змѣевъ, которая при полетѣ ихъ сама сильно заряжена,
*) Методъ изслѣдованія состоитъ въ наблюденіи увеличенія проводимости воздуха, въ который внесена длинная проволока, смотанная послѣ нѣсколькихъ часовъ экспозиціи въ такихъ условіяхъ: ее горизонтально натягиваютъ на изоляторахъ въ мѣстѣ наблюденія, гдѣ желаютъ изслѣдовать „эманацію", и поддерживаютъ нѣсколько часовъ при значительномъ отрицательномъ зарядѣ въ нѣсколько тысячъ вольтъ. Эманація осѣдаетъ на проволокѣ, поэтому-то послѣдняя еще долгое время послѣ экспозиціи имѣетъ свойство іонизировать окружающій ее воздухъ; измѣреніе степени іонизаціи, вызываемой такой проволокой, въ одинаковыхъ всегда условіяхъ, и даетъ сравнительную мѣру интенсивности эманаціи, бывшей на мѣстѣ наблюденія за время экспозиціи Прпборъ настолько упрощенъ авторами, что безъ особыхъ затрудненій могь бы служить п па аэростатахъ.
въ большинствѣ случаевъ, отрицательнымъ электричествомъ, пріобрѣтаетъ большую или меньшую радіоактивность.
Послѣ перечисленія главнѣйшихъ задачъ электрическихъ изслѣдованій на аэростатахъ, мнѣ кажется нелишнимъ обратить вниманіе на то, что имѣющіяся донынѣ наблюденія этого рода весьма малочисленны, и выводы, сдѣланные изъ нихъ, безусловно требуютъ еще повѣрки *).
Вообще же для полнаго уясненія считавшагося понынѣ наиболѣе загадочнымъ явленія гсофпзики, именно атмосфернаго электричества, усиліе изслѣдователей направлены теперь къ расширенію изслѣдуемой области: важно знать не только поверхностную плотность электричества по всей поверхности земного шара и, притомъ, по возможности одновременнаго распредѣленія этой плотности, но и круговоротъ электричества въ атмосферѣ. Весьма вѣроятнымъ уже и теперь является такое представленіе о причинахъ отрицательнаго заряда земли: мы знаемъ, что іоны отрицательные болѣе подвижны, и только благодаря этому обстоятельству всякое нейтральное тѣло въ атмосферѣ, содержащей іоны обоихъ знаковъ въ одинаковомъ числѣ, должно принять на свою поверхность большее количество отрацательнаго электриче
*) Напримѣръ, вопросъ объ увеличеніи іонизаціи съ высотой, кажется, при всей его правдоподобности, не совсѣмъ поконченнымъ, особенно относительно степени такого увеличенія. Извѣстные результаты Эберта и Эмдена, полученные на аэростатахъ съ приборомъ Эльстера и Гептеля для наблюденія „разсѣянія11 электричества и указавшіе на увеличеніе этого разсѣянія на высотахъ, могутъ еще трактоваться иначе, какъ слѣдствіе лучшей проводимости разрѣженнаго воздуха, гдѣ подвижность іоновъ возрастаетъ. Числа же Эберта, которыя получены его аспираціоннымъ приборомъ, дающимъ число іоновъ, или количество электричества въ куб. метрѣ воздуха, и которыя достигаютъ до 4 эл.-ст. ед. на высотахъ, можетъ быть, потому такъ сильно превосходятъ числа, полученныя другими наблюдателями (до 1 эл.-ст. единицы у Гердіена и Люделинга, до 0,6 по моимъ наблюденіямъ на й’/а километрахъ), что Эбертомъ, кажется, не принималось во вниманіе увеличеніе объема воздуха, протяги» ваемаго аспираторомъ прибора, при уменьшеніи атмосфернаго давленія. Еще большаго вниманія заслуживаетъ вопросъ объ уменьшеніи силы электрическаго поля земли съ высотою, о которомъ говорится обыкновенно, какъ о доказанномъ уже. При медленно дѣйствующихъ собирателяхъ, употреблявшихся чаще всего па аэростатахъ, возможно, что уменьшеніе разности потенціаловъ съ высотой есть слѣдствіе только хорошей проводимости воздуха высотъ, богатаго іонами. Дѣйствительно, если предположить, что электрическаго поля въ верхнихъ слояхъ вовсе нѣтъ, то не было бы тамъ сильныхъ электрическихъ токовъ, обязанныхъ раздѣленію іоновъ разныхъ знаковъ подъ вліяніемъ электрическихъ силъ, а теченія воздуха верхнихъ слоевъ, неся большія даже количества іоновъ того и другого знака, не оказывали бы электромагнитнаго дѣйствія, такъ какъ не было бы никакихъ силъ, раздѣляющихъ оба электричества.
ства. Тогда около взятаго тѣла должно появиться элекростатиче-ское поле, которое будетъ благопріятствовать поглощенію положительныхъ іоновъ, отталкивая отрицательныя. Такимъ образомъ установится состояніе подвижнаго равновѣсія, зависящее отъ перемѣннаго содержанія іоновъ, отъ перемѣнной величины подвижности для іоновъ того и другого знаковъ, отъ силы поля. Понятно, возвращаясь къ условіямъ, окружающимъ земной піаръ, что на вершинахъ горъ, на всѣхъ выдающихся съ поверхности земли предметахъ будетъ происходить усиленное поглощеніе положительныхъ іоновъ; наоборотъ, въ мѣстахъ, гдѣ электростатическаго земного поля нѣтъ, напримѣръ подъ деревьями, подъ сводами, около рѣзко выдающихся предметовъ и т. п., усиленно пойдетъ усвоеніе отрицательнаго электричества. Осадки, чаще имѣющіе отрицательный зарядъ, также, можетъ быть, способствуютъ увеличенію заряда земли и, слѣдовательно, усиленію электрическаго ея поля.
Говоря объ общихъ и частныхъ задачахъ изслѣдованія іонизаціи высокихъ слоевъ воздуха, мы не касались пока методовъ, выработанныхъ въ послѣднее время. Въ самыхъ общихъ чертахъ методы, заимствованные цѣликомъ отъ изслѣдователей, работавшихъ на поверхности земли легко переносимыми приборами, состоятъ въ слѣдующемъ.
Наблюдаютъ разсѣиваніе въ воздухъ электрическаго заряда, который сообщенъ былъ предварительно цилиндру, стоящему надъ электроскопомъ на стержнѣ, укрѣпленномъ внутри электроскопа и снабженномъ алюминіевыми листочками — указателемъ и измѣрителемъ степени заряда. Утечка заряда черезъ изоляторъ, въ которомъ укрѣпленъ стержень, можетъ точно контролироваться и обычно ничтожна.
Заряженный цилиндръ электроскопа изъ окружающаго воздуха привлекаетъ къ себѣ іоны противоположнаго заряду знака, которые, коснувшись цилиндра, нейтрализуютъ постепенно его зарядъ. Скорость такой нейтрализаціи и даетъ характерную величину „разсѣянія заряда" даннаго знака въ опредѣленное время.
Понятно, что потеря электричества, наблюдаемая этимъ приборомъ (Эльстера и Гейтеля), зависитъ: 1) отъ числа іоновъ въ невозмущенномъ еще зарядомъ состояніи воздуха около прибора; 2) отъ подвижности въ данное время этихъ іоновъ въ электрическомъ полѣ, создаваемомъ зарядомъ цилиндра; эта подвижность, въ свою очередь, зависитъ отъ погоды, напримѣръ,—отъ степени влажности (которая можетъ, какъ говорено выше, конденсироваться на іонахъ), отъ свойствъ воздушной среды (давленія воз
духа и чистоты его, такъ какъ пылъ затрудняетъ свободное движеніе іоновъ); 3) отъ той степени, насколько самъ прибо*ръ, его установка и посторонніе предметы возмущаютъ нормальное распредѣленіе іоновъ разнаго знака. Конечно, величина самого заряда прибора при вычисленіи результата принимается во вниманіе, такъ что послѣдній приводится къ заряду въ 1 вольтъ.
Не касаясь даже нѣкоторыхъ обстоятельствъ, вредящихъ указанной выше схемѣ дѣйствія прибора Эльстера и Гейтеля (необходимости защиты отъ постороннихъ вліяній съ помощью защитнаго цилиндра), можно показать, что этотъ приборъ не можетъ дать въ строгомъ смыслѣ представленія о содержаніи іоновъ, даже сравнительномъ для іоновъ того и другого знака
Болѣе опредѣленный отвѣтъ даетъ приборъ Эберта, аспираціонный электроскопъ, черезъ который за время экспозиціи протягивается опредѣленный объемъ воздуха, при чемъ всѣ іоны одного какого-нибудь знака въ этомъ воздухѣ нейтрализуются на пріемникѣ, соединенномъ съ листочками электроскопа; пріемникъ состоитъ изъ горизонтальнаго цилиндрическаго стержня, установленнаго по оси широкаго цилиндра, по которому протягивается воздухъ; то и другое составляетъ цилиндрическій конденсаторъ съ сильнымъ электростатическимъ полемъ между цилиндрами. По паденію напряженія электроскопа за время экспозиціи и по извѣстной электрической емкости системы вычисляютъ количество электричества въ протянутомъ черезъ приборъ воздухѣ. Размѣры пріемника и скорость протягиванія мимо него воздуха должны быть таковы, чтобы всѣ іоны успѣвали коснуться того пли другого цилиндра. Гердіенъ видоизмѣнилъ приборъ Эберта такъ, что могъ, кромѣ описаннаго сейчасъ опыта, повторять его при значительно уменьшенномъ напряженіи электроскопа, вслѣдствіе чего нейтрализоваться успѣвала лишь нѣкоторая доля всѣхъ іоновъ, въ зависимости отъ большей или меньшей подвижности ихъ въ каждомъ случаѣ, а часть іоновъ проходила мимо ир'емника не успѣвъ его коснуться. Чѣмъ меньшая доля всѣхъ іоновъ за-регистровывалась во второмъ опытѣ, тѣмъ менѣе подвижны были, значитъ, іоны. Приборъ Гердіена, такимъ образомъ, кромѣ числа іоновъ, даетъ еще ихъ подвижность въ абсолютной мѣрѣ.
Выше мы говорили еще о важности наблюденій на аэростатахъ надъ разностью потенціаловъ въ двухъ точкахъ, на разной высотѣ одна надъ другой, т. е. надъ силой поля. Употребляютъ для этого, какъ извѣстно, два „собирателя", изъ которыхъ каждый долженъ быстро принимать тотъ потенціалъ, который соотвѣтствуетъ мѣсту нахожденія этого собирателя въ воздухѣ. На
56 землѣ отличнымъ собирателемъ служитъ проволочка, введенная въ пламя свѣчи, представляющее, конечно, опасность на аэростатахъ, для которыхъ остается выборъ изъ слѣдующихъ собирателей: остріе, тлѣющій фитиль (по указанію опыта, безопасный для водорода или газа), водяные собиратели (по Томсону) и радіоактивныя вещества въ самомъ маломъ количествѣ.
Изъ этихъ собирателей быстро дѣйствуютъ лишь радіоактивные, но примѣненіе ихъ на аэростатахъ, если одновременно тамъ же наблюдается іонизація воздуха, врядъ ли удобно: извѣстно даже, что близкое сосѣдство радія съ приборами для наблюденіи іонизаціи воздуха настолько вредно на нихъ отзывается, чтб они начинаютъ всегда давать невѣроятно большія величины; никакая чистка прибора не помогаетъ уже ему вполнѣ избавиться отъ полученнаго недостатка. Поэтому за границей въ послѣднее время начинаютъ вводить въ употребленіе на аэростатахъ цинковые „актииоэлектроды" (свѣже-амальгамированный цинкъ, играющій роль быстраго „собирателя" подъ вліяніемъ даже разсѣяннаго дневного свѣта). При своихъ пробныхъ опытахъ я употреблялъ быстро дѣйствующіе водяные собиратели, устроенные по принципу пульверизаторовъ.
Но какъ-бы совершенны собиратели ни были, есть еще обстоятельства, которыя препятствуютъ считать результаты нѣкоторыхъ, по крайней мѣрѣ, наблюденій на аэростатахъ абсолютными: разсматривая весь аэростатъ съ корзиной, какъ проводникъ *), электрическое поле около него мы должны признать деформированнымъ; правда, при собирателяхъ, спущенныхъ изъ корзины на 10— 12 метровъ, вліяніе этой деформаціи невелико и можетъ быть приблизительно установлено, какъ указываетъ Эбертъ, послѣ изслѣдованія модели аэростата въ искусственномъ электрическомъ полѣ. Болѣе вредно должно отзываться на наблюденіяхъ присутствіе собственнаго заряда аэростата. Главнѣйшими источниками заряда его нужно считать зарядъ, полученный въ моментъ отдѣленія аэростата отъ земли,такъ какъ до этого момента, онъ, благодаря соединенію съ землей, заряженъ отрицательнымъ электричествомъ (ибо чаще всего паденіе потенціала вверхъ бываетъ положительное). Этотъ зарядъ, однако, вскорѣ же долженъ разсѣяться, особенно, если онъ отрицательный, благодаря естественной іонизаціи воздуха и дѣйствію лучей солнца, отъ которыхъ потеря отрицательнаго заряда уси-
♦) Къ такому заключенію нужно прійти, руководясь изслѣдованіями въ лабораторіи Эберта матеріала баварскихъ военнымъ шаровъ.
ливается *). Но въ послѣднее время доказано, что выбрасываніе балласта не способствуетъ уничтоженію собственнаго заряда аэростата, какъ можно думать, а, наоборотъ, заряжаетъ его положительнымъ электричествомъ, тогда какъ выбрасываемый песокъ электризуется при этомъ (отъ тренія) отрицательно. Чтобы избавиться отъ вліянія заряда аэростата, многіе наблюдатели брали съ собой по три или по четыре собирателя на разномъ разстояніи отъ корзины шара. У Тума изъ четырехъ полетовъ оказалось, что разницы въ показаніяхъ двухъ паръ собирателей нельзя установить. Во всякомъ случаѣ представляется возможнымъ избавиться отъ ошибокъ, связанныхъ съ вліяніемъ аэростата.
Надо еще замѣтить, что собственный зарядъ аэростата играетъ роль и при наблюденіяхъ разсѣянія электричества, и при наблюденіяхъ аспираціоннымъ аппаратомъ Эберта: внѣшнюю обкладку электроскопа приходится соединять съ корзиной шара, въ виду того, что она все же имѣетъ значительную электроемкость; но если во время наблюденія собственный зарядъ корзины будетъ сильно мѣняться, результатъ измѣренія долженъ пострадать.
II.
Переходимъ теперь къ вопросу о магнитныхъ изслѣдованіяхъ на аэростатахъ. Мы уже говорили, почему задача объ измѣненіи магнитныхъ силъ съ высотою надъ уровнемъ моря можетъ рѣшаться только въ свободной атмосферѣ—на. аэростатахъ. Теперь укажемъ, какой интересъ заключается въ рѣшеніи такой задачи.
Дѣло въ томъ, что если никакихъ источниковъ магнетизма внѣ земли нѣтъ, то измѣненія магнитныхъ силъ, наблюдаемыхъ на поверхности земли при подъемѣ надъ нею, можно вычислить изъ теоретическихъ соображеній. Нѣкоторые авторы ограничивались даже, съ грубымъ приближеніемъ, постоянной величиной для убыванія магнитной силы съ высотой; эта постоянная равна, въ частяхъ всей силы, тройному отношенію высоты надъ уровнемъ моря къ радіусу земли.
Пасальскіп **) показалъ, что такой расчетъ невѣренъ, и вычислилъ убыванія силъ для различныхъ широтъ и долготъ всего земного шара. Для Петербурга получается для горизонтальной составляющей на 1000 метровъ высоты убываніе около 0,0007 гауссовыхъ единицъ.
*) Фактъ актиноэлектрическаго дѣйствія свѣта вольтовой дуги на матерію аэростатовъ установленъ Эбертомъ, хотя это дѣйствіе, конечно, слабѣе, чѣмъ на нѣкоторыя металлическія поверхности.
**) „Объ изученіи распредѣленія магнетизма на земной поверхности11 Л, Т. Пдсальскаго. Одесса 1901 г.
Однако надо замѣтить, что эти убыванія будутъ относиться лишь къ тѣмъ магнитнымъ силамъ, которыя выражаются Гауссовымъ разложеніемъ магнитнаго потенціала земного шара, т. е. формулой, которая болѣе или менѣе приближенно даетъ магнитные элементы для каждаго пункта поверхности земли; но такъ какъ, вообще говоря, въ каждомъ мѣстѣ есть большія или меньшія магнитныя аномаліи, которыя общимъ для всего земного шара выраженіемъ приняты во вниманіе не были, то, кромѣ вышеуказаннаго измѣненія магнитныхъ силъ съ высотой, надо принять въ расчетъ и неправильности земного магнитнаго поля въ мѣстѣ наблюденія. Разсуждая теоретически, для расчета достаточно имѣть измѣненія магнитныхъ силъ въ томъ мѣстѣ только въ горизонтальной плоскости (Пасальскій), такъ что нужны данныя для многихъ точекъ на поверхности земли около даннаго мѣста. Итакъ, вполнѣ правильно разсчитанное теоретическое убываніе магнитной силы соотвѣтствуетъ предположенію, что магнитныя силы ограничиваются внутреннимъ магнетизмомъ земного шара. Поэтому, если-бы, съ подъемомъ вверхъ на аэростатѣ, мы нашли значительно отличающееся отъ теоріи убываніе силъ, это значило-бы, что есть еще источникъ магнитнаго поля земли въ ея атмосферѣ, т. е. это подтверждало-бы существованіе электрическихъ токовъ въ воздухѣ.
Нужно сказать, что уже давно магнитныя измѣренія на аэростатѣ производились: такъ Біо и Гей-Люссакъ въ 1804 году два раза поднимались для этого, второй разъ до 6884 метр.; въ 1873 году М. А. Рыкачевъ также наблюдалъ время колебанія магнита на высотѣ около 3 кмт.; измѣненія съ высотой горизонтальной составляющей магнитной силы, которая измѣряется по времени качанія магнита, при этихъ поднятіяхъ ясно не обнаружилось. Этотъ результатъ, во всякомъ случаѣ, указываетъ, что на такихъ высотахъ большихъ измѣненій, сравнительно съ наблюденіями на поверхности земли, ждать нельзя.
Эбертъ, указывая на малую точность и неудобства приведеннаго выше метода измѣренія горизонтальной силы, примѣнилъ къ своему прибору указанія Гейдвеллера, усовершенствовавъ его методъ. Однако, полеты Эберта съ его магнитнымъ приборомъ остались, повидимому, необработанными, ибо никакихъ результатовъ, сколько мнѣ извѣстно, не было пока напечатано, такъ что мы должны судить объ указанной выше задачѣ по своимъ соображеніямъ, которыя приводятъ къ малоутѣшительному заключенію о выполнимости этой задачи въ ближайшее время.
Въ большинствѣ случаевъ подъемъ на сколько-нибудь значи
тельную высоту возможенъ лишь при большомъ горизонтальномъ смѣщеніи аэростата отъ мѣста подъема, при чемъ нужно ожидать, что показанія прибора будутъ мѣняться гораздо болѣе отъ этого смѣщенія, чѣмъ отъ подъема вверхъ. Кромѣ того найденное магнитное напряженіе на высотѣ надо сравнивать съ одновременнымъ и столь-же точнымъ значеніемъ напряженія на поверхности земли въ точкѣ, надъ которой въ этотъ моментъ летѣлъ аэростатъ. Для сведенія наблюденій на землѣ къ моментамъ наблюденій на шарѣ (необходимаго потому, что магнитныя силы все время мѣняются) съ достаточной точностью, можно воспользоваться постоянной регистраціей магнитныхъ элементовъ въ соотвѣтствующей обсерваторіи, такъ какъ опытъ дѣйствительно даетъ, что измѣненія ихъ въ небольшомъ районѣ протекаютъ вполнѣ параллельно; однако, надо замѣтить, эти поправки для сведенія къ моменту наблюденія на шарѣ могутъ значительно превосходить искомую варіацію съ высотой. Но и послѣ этого приведенія опредѣленіе того значенія, съ которымъ надо сравнивать найденную на аэростатѣ величину силы, практически весьма трудно, какъ понятно изъ сказаннаго выше: даже если имѣется подробная магнитная карта мѣстности, надъ которой летѣлъ аэростатъ, то трудности останутся для выдѣленія нормальной части магнетизма въ каждомъ пунктѣ отъ аномальной и для расчета убыванія аномальной части его съ высотой.
Но главнѣйшая трудность лежитъ въ малой, какъ показали имѣющіеся уже опыты, величинѣ варіаціи съ высотой и необходимости, поэтому, очень высокихъ полетовъ, чтобы избѣжать ошибочныхъ заключеній.
Поэтому, при современныхъ средствахъ воздухоплаванія и измѣрительныхъ приборовъ, заслуживаетъ вниманія обратная задача, имѣющая нѣкоторый практическій интересъ: Эшенгагенъ еще указалъ на возможность приблизительно судить о географической широтѣ мѣста нахожденія аэростата по значенію горизонтальной составляющей магнитнаго напряженія, когда для воздухоплавателей, находящихся надъ облаками, не остается никакого другого средства для оріентировки. Вотъ соотвѣтственные расчеты для нашего района (подъ Петербургомъ): линіи равноіі горизонтальной силы, по картѣ Тилло, идутъ почти по географическимъ параллелямъ и на такомъ разстояніи другъ отъ друга, что на каждыя 10 верстъ смѣщенія къ сѣверу горизонтальная сила въ среднемъ уменьшается на 0,0043 гауссовыхъ ед. напряженія (т. наз. 43 у; вся горизонтальная составляющая для Петербурга равна въ тѣхъ же единицахъ 1,6558, т. е. 16 558 т въ среднемъ за 1901 годъ). Конечно, нужно сознаться, что такія соображенія о возможности
опредѣленія широты мѣста по горизонтальной составляющей магнитнаго напряженія слишкомъ ненадежны, такъ какъ, судя по наблюденіямъ на землѣ, извѣстно, что нерѣдко при перемѣщеніи на сѣверъ мы найдемъ не уменьшеніе, а даже увеличеніе горизонтальной силы. На такое возраженіе можно однако сказать, что систематическіе отсчеты магнитнаго варіометра при многихъ полетахъ аэростатовъ могутъ дать, такъ сказать, подробную магнитную съемку всей мѣстности, окружающей данный воздухоплавательный паркъ, на высотѣ нѣсколькихъ километровъ. А ргіогі можно судить, что распредѣленіе магнетизма на этой высотѣ будетъ менѣе сложно, чѣмъ па поверхности земли. Въ такомъ случаѣ, правда, послѣ немалыхъ трудовъ и большого числа полетовъ, когда у насъ была бы магнитная карта мѣстности на высотѣ, вопросъ объ оріентировкѣ шара по магнитнымъ ^наблюденіямъ имѣлъ бы солидное основаніе. Что касается прибора, то точность варіометра, построеннаго здѣсь въ Петербургѣ по вышеупомянутому типу Гсйдвеллера и Эберта и приспособленнаго для подъемовъ на аэростатѣ, превосходитъ указанную выше величину въ 43 у, какъ показываютъ предварительныя испытанія на землѣ.
Если бы составленіе магнитной карты для какого-либо района на высотѣ нѣсколькихъ километровъ оказалось возможнымъ, эта карта имѣла бы, кромѣ практической пользы, высокій научный интересъ, но я позволю себѣ указать здѣсь на болѣе выполнимую съ современными средствами задачу: оставивъ теоретическій вопросъ о вліяніи атмосферныхъ токовъ на земной магнетизмъ и о маломъ теоретическомъ убываніи нормальной части земного магнетизма съ высотой, надо обратиться именно къ случаямъ, гдѣ аномальная часть земного поля особенно значительна и гдѣ измѣненія магнетизма съ высотой должны быть особенно велики (Пасальскій).
Я говорю о большомъ интересѣ, который имѣло бы изслѣдованіе магнетизма на нѣсколькихъ даже стахъ метрахъ надъ поверхностью земли въ мѣстности Курской магнитной аномаліи: распредѣленіе магнетизма на такой высотѣ давало бы возможность болѣе точнаго представленія о глубинѣ залеганія магнитныхъ полюсовъ, возмущающихъ нормальное поле, и, слѣдовательно, о’ причинахъ этой единственной въ своемъ родѣ аномаліи, гдѣ признаковъ магнитныхъ рудъ, по крайней мѣрѣ на достижимыхъ глубинахъ подъ поверхностью земли, не найдено.
Для выполненія этой задачи, можетъ быть, годились бы и привязные аэростаты, хотя они менѣе удобны вслѣдствіе меньшей ихъ устойчивости и спокойствія. Вопросъ же о приборахъ для
наблюденія всѣхъ магнитныхъ элементовъ, такъ какъ большой точности преслѣдовать не надо, былъ бы сравнительно упрощенъ.
ПІ.
Обратимся еще къ одной области, гдѣ изслѣдованія на аэростатахъ могутъ на первыхъ же порахъ дать интересные въ научномъ отношеніи результаты и гдѣ въ будущемъ надо ждать все большихъ и большихъ успѣховъ; это именно область актинометріи, т. е. измѣренія и изученія солнечной радіаціи, съ одной стороны, и отношенія ея къ атмосферѣ земли, т. е. поглощенія различныхъ лучей солнца въ воздухѣ—съ другой.
Право на вниманіе актинометрическія изслѣдованія на аэростатахъ заслуживаютъ потому, что кратковременность подъема, при одновременныхъ наблюденіяхъ радіаціи на землѣ, позволила бы судить о прозрачности атмосферы почти одновременно въ различныхъ слояхъ воздуха.
Конечно, наблюденія на горахъ при нѣсколькихъ наблюдателяхъ, находящихся на разныхъ высотахъ и работающихъ одновременно, дадутъ болѣе цѣнный матеріалъ потому, что приборы могутъ быть гораздо разнообразнѣе и точнѣе (спектрометры, болометры и т. п.), но подъемъ па шарахъ имѣетъ значительное преимущество въ двухъ отношеніяхъ:
1) Высота, на которой пары воды еще достигаютъ замѣтной (съ точки зрѣнія поглощенія тепла) упругости, при прочихъ одина ковыхъ условіяхъ, будетъ для аэростатовъ немного меньше, чѣмъ на горахъ, такъ что, выбирая день и, особенно, мѣстность съ подходящими климатическими условіями, можно получить большую радіацію солнца. Многочисленныя экскурсіи на горы для актинометрическихъ измѣреній всегда указывали на большее или меньшее возмущающее вліяніе на радіацію суточнаго хода метеорологическихъ элементовъ, особенно влажности: это вліяніе нарушало, напримѣръ, въ большинствѣ случаевъ полную симметричность кривой радіаціи до и послѣ истиннаго полдня, симметричность, которую надо было бы ожидать при неизмѣнной за весь день прозрачности воздуха. Понятно, что суточный ходъ метеорологическихъ элементовъ въ свободной атмосферѣ на той же высотѣ, какъ и на горахъ, былъ бы меньше.
2) Второе преимущество аэростатовъ въ этомъ отношеніи заключается въ сравнительной легкости и дешевизнѣ достиженія высотъ въ нѣсколько километровъ. Высоты же до 8—9 километровъ на горахъ съ актинометрами вовсе недостижимы пока; по крайней мѣрѣ самые высокіе пункты, гдѣ дѣлались актинометри
ческія наблюденія, не превосходятъ, кажется, 5000 метровъ. На. горахъ, конечно, и были получены наибольшія значенія радіаціи солнца, свыше двухъ калорій въ минуту на квадр. сантиметръ. Въ 1875 г. Віоль на Монбланѣ (4800 мт.) получилъ даже 2,39 калоріи.
Если же принять во вниманіе легкую, сравнительно, возможность достиженія такой высоты на аэростатѣ, то можно разсчитывать получить и большую величину радіаціи. Нужно замѣтить, что сама по себѣ максимальная величина измѣренной радіаціи, если она значительно превыситъ найденныя донынѣ значенія, будетъ имѣть большое значеніе для одной изъ трудно разрѣшимыхъ задачъ геофизики, именно,—какъ минимумъ такъ назыв. „солнечной постоянной", т. е. минимумъ того количества солнечной лучистой энергіи разнаго рода, которое должно падать на землю у предѣловъ ея атмосферы.
Этотъ послѣдній вопросъ о величинѣ „солнечной постоянной", при всей его важности не для одной только геофизики, нѣкоторые авторы считаютъ вообще неразрѣшимымъ для человѣка, такъ какъ поглощеніе солнечной энергіи въ земной атмосферѣ, вслѣдствіе сложности ея состава и неоднородности, не подчиняется столь простымъ законамъ, которые бы позволяли экстраполировать величину радіаціи солнца на случай полнаго отсутствія воздуха на пути до наблюдателя. Однако, все-таки, если актинометрическія изслѣдованія будутъ перенесены въ высшіе слои воздуха, результаты будутъ свободны отъ такихъ перемѣнныхъ факторовъ, чрезвычайно усложняющихъ дѣло, какъ водяные пары, пылъ, углекислота и т. и.; законъ поглощенія будетъ проще и можетъ быть сопоставляемъ съ законами, находимыми лабораторнымъ путемъ съ земными источниками лучистой энергіи разнаго рода. Тогда, дѣйствительно, неразрѣшеннымъ останется только вопросъ о нѣкоторой части солнечной энергіи, потерянной для изслѣдователя вслѣдствіе сильнаго избирательнаго поглощенія первыхъ слоевъ воздушныхъ частицъ земной атмосферы.
Такимъ образомъ приближеніе къ рѣшенію этой высокой задачи будетъ принадлежать воздухоплаванію, особенно если актинометрія сумѣетъ, выработавъ абсолютный самопишущій приборъ для записи радіаціи, воспользоваться шарами-зондами.
Заканчиваемъ этимъ перечень научныхъ задачъ, далеко не легкое рѣшеніе которыхъ возможно, какъ мы старались указать, лишь при совокупныхъ стремленіяхъ науки и техники воздухоплаванія и, особенно, при успѣхахъ въ методахъ самопишущихъ приборовъ для регистраціи болѣе сложныхъ явленій, происходящихъ въ атмосферѣ.
Д. Смирновъ.
Уравненіе движенія аэростата.
Докладъ Е. С. Федорова въ VII (Воздухоплавательномъ) Отдѣлѣ И. Р. Т. О. 18 февраля 1904 года.
Рѣшеніе задачи воздухоплаванія, т. е. устройство прибора, способнаго свободно двигаться въ воздухѣ, находится въ тѣсной зависимости отъ нашихъ знаній законовъ сопротивленія воздуха; это справедливо въ одинаковой степени, какъ для управляемыхъ аэростатовъ, такъ равно и для приборовъ тяжелѣйшихъ воздуха. Изслѣдованіе этихъ законовъ представляетъ много трудностей и сопряжено съ большими расходами, благодаря чему дѣло это очень мало подвинуто впередъ, въ особенности у насъ въ Россіи; за послѣдніе 25 лѣтъ можно отмѣтить лишь опыты Рыкачева, Ярковскаго и опыты, произведенные И. Р. Техническимъ 0-мъ. На Западѣ этому вопросу удѣлено значительно болѣе вниманія, и за тотъ же періодъ времени мы можемъ указать на опыты Вельнера въ Австріи, опыты Лиліенталя въ Германіи и опыты Ланглея въ Америкѣ; въ особенности заслуживаютъ вниманія послѣдніе опыты по ихъ научной постановкѣ. Всѣ эти опыты однако не даютъ рѣшенія задачи, а лишь указываютъ на трудность ея, съ одной стороны, и на необходимость дальнѣйшей работы въ этомъ направленіи,—съ другой.
Въ то же самое время воздухоплавательное дѣло съ каждымъ годомъ растетъ все болѣе и болѣе: помимо полетовъ, устраиваемыхъ военными воздухоплавателями разныхъ странъ, и различными воздухоплавательными обществами, начали организовываться международные полеты съ научною цѣлью на обыкновенныхъ аэростатахъ и на баллонахъ-зондахъ. Хотя эти полеты преслѣдуютъ самыя разнообразныя цѣли, но аэростаты всегда снабжаются различными, по большей части самопишущими, приборами, и такимъ образомъ полеты даютъ матеріалъ, характеризующій движеніе прибора. Весь этотъ матеріалъ пропадаетъ для изученія движенія съ механической точки зрѣнія; происходитъ это вслѣдствіе того, что до сихъ поръ мы не имѣемъ уравненія движенія аэростата въ конечномъ видѣ, такъ какъ попытки рѣшить дифференціальныя уравненія этого движенія всегда заканчивались неудачею.
Въ настоящей статьѣ мы тоже не даемъ рѣшенія задачи въ полномъ ея объемѣ, но указываемъ на пріемы, съ помощью которыхъ является возможность построить теоретически барограмму въ нѣкоторыхъ частныхъ случаяхъ.
На двигающійся въ воздухѣ аэростатъ дѣйствуютъ слѣдующія три силы: 1) вѣсъ Р воздуха, вытѣсненнаго аэростатомъ, 2) вѣсъ всего прибора и 3) сопротивленіе В воздуха. Называя массу аэростата черезъ 7И, для высоты Л, на которую поднимается аэростатъ черезъ I секундъ, мы получимъ слѣдующее дифференціальное уравненіе:
М^ = Р-^-Е.........................
Это уравненіе написано въ предположеніи,, что атмосфера находится въ покоѣ; въ случаѣ вѣтра уравненіе будетъ то же самое, но траекторія движенія представитъ собою уже не вертикальную линію, а нѣкоторую кривую, при чемъ пространство, проходимое аэростатомъ въ секунду въ горизонтальномъ направленіи, будетъ равно скорости вѣтра въ данной точкѣ.
Всѣ силы, входящія въ написанное уравненіе, легко могутъ быть выражены въ функціи отъ времени и пройденнаго пространства. Называя объемъ аэростата черезъ IV, плотность воздуха на высотѣ 1і черезъ р и ускореніе силы тяжести черезъ д, для вѣса воздуха, вытѣсненнаго аэростатомъ, найдемъ выраженіе:
Р= ІѴрд.
Плотность воздуха мѣняется съ высотою и, называя ее на мѣстномъ горизонтѣ черезъ р0, для плотности р получимъ выраженіе
- Л
Р=р/
гдѣ Н высота однородной атмосферы.
/ Сопротивленіе воздуха, съ довольно близкимъ приближеніемъ можно принять пропорціональнымъ квадрату скорости движенія ѵ, плотности воздуха п нѣкоторому постоянному коэффиціенту а, опредѣляемому изъ опыта и зависящему отъ величины поверхности двигающагося аэростата и отъ его формы; итакъ для В получимъ выраженіе:
— к г,	„	/М \2
В = арѵ2=арое	)
Наконецъ выразится уравненіемъ.
(? = Мд
Подставляя всѣ полученныя нами величины въ уравненіе (1), получимъ:
— Л	—Л
.,с/2Л т„ "я"
-арое -Мд . . . .(2)
При этомъ слѣдуетъ замѣтить, что М не представляетъ собою постоянной величины, а измѣняется съ высотою, такъ какъ, по мѣрѣ поднятія аэростата, изъ него газъ выходитъ и слѣдовательно масса прибора уменьшается. Называя массу всего прибора, за исключеніемъ массы газа, черезъ т, а массу газа аэростата черезъ т' и называя удѣльную плотность газа, отнесенную къ воздуху, черезъ у, для М получимъ выраженіе:
- к Н
М—т + тп =т+ ІѴр^е
При современномъ состояніи анализа рѣшеніе вышеприведеннаго уравненія (2) представляется совершенно невозможнымъ: трудность рѣшенія его въ значительной степени возрастаетъ еще вслѣдствіе того, что, строго говоря, входящіе въ него параметры въ дѣйствительности не вполнѣ постоянныя величины, а измѣняются съ высотою поднятія аэростата. Высота Н измѣняется съ шпротою мѣстности, а при одной и тоіі же широтѣ она измѣняется въ зависимости отъ температуры и влажности воздуха, которыя, въ свою очередь, измѣняются съ высотою. Объемъ аэростата не представляетъ собою постоянной величины, такъ какъ оболочка его эластична и можетъ растягиваться подъ вліяніемъ измѣненія внутренняго давленія, которое, въ свою очередь, можетъ измѣняться въ зависимости отъ пониженія или повышенія температуры; кромѣ того, объемъ этотъ можетъ измѣняться въ зависимости отъ скорости вытеканія газа черезъ аппендиксъ, отъ скорости диффузіи газа черезъ оболочку и, наконецъ, даже отъ самой скорости движенія аэростата. Коэффиціентъ у можетъ быть признанъ постоянною величиною лишь въ томъ предположеніи, что температуры газа и окружающаго воздуха одинаковы, и при томъ условіи, что давленіе внутри аэростата равно барометрическому; оба эти условія, вообще говоря, никогда не существуютъ. Коэффиціентъ а можетъ быть признанъ постоянною величиною лишь при условіи, что аэростатъ сохраняетъ постоянно свою форму, чего въ дѣйствительности нѣтъ, такъ какъ аэростатъ постоянно то удлиняется, то сокращается, въ зависимости отъ скорости, съ которою онъ двигается, и отъ измѣненія сопротивленія, встрѣчаемаго имъ при движеніи.
Выразить нѣкоторыя изъ этихъ поправокъ математическими
формулами мы совершенно лишены возможности, но если бы мы и могли это сдѣлать, то, итакъ довольно сложное, уравненіе (2) движенія еще болѣе усложнилось бы, и не представилось бы ни малѣйшей возможности приступить къ его рѣшенію; мы поступимъ иначе и постараемся упростить задачу. Вмѣсто дѣйствительнаго аэростата представимъ себѣ нѣкоторый воображаемый аэростатъ, размѣры и форма котораго во время движенія не мѣняются, и допустимъ, что давленіе въ немъ всегда остается равнымъ барометрическому, а температура газа, въ немъ находящагося, всегда равна температурѣ окружающаго воздуха. Что касается до состава атмосферы, то допустимъ, что влажность ея по всей высотѣ сохраняетъ постоянное значеніе, а температура измѣняется съ высотою по нѣкоторому опредѣленному закону. Далѣе мы будемъ разсматривать лишь тотъ частный случай движенія, когда свободная подъемная сила аэростата не особенно велика и когда онъ, поэтому, не можетъ подняться на очень большую высоту. Для этого случая вмѣсто:
е	2\Щ>	2.3\НІ '2.3 А\НІ
мы можемъ взять только два первые члена и отбросить всѣ остальные и, слѣдовательно, превратить эту функцію въ линейную т. е. написать:
При сдѣланныхъ допущеніяхъ уравненіе движенія приметъ видъ:
М	= Фрод (1 -- «р ()2 - [т + ТѴрд (1 - %)]д ±
= ^Род(і - 7) (1 - я) - аР ( -§)’ - т9
Въ этомъ уравненіи сдѣлаемъ еще нѣкоторыя упрощенія, а именно: подъ величинами М,р (стоящее множителемъ при ) п Н будемъ подразумѣвать среднее ариѳметическое значеніе ихъ между соотвѣтственными величинами на мѣстномъ горизонтѣ и на высшей точкѣ поднятія его. При этихъ допущеніяхъ уравненіе движенія приметъ видъ
.  .(3)
Въ этомъ уравненіи только двѣ перемѣнныя Н и I, всѣ же остальныя представляютъ собою постоянные параметры.
Передъ тѣмъ, какъ рѣшать написанное уравненіе въ его общемъ видѣ, разсмотримъ воображаемый случай, когда сопротп-
вленіе воздуха отсутствуетъ, т. е. положимъ к = О. Для рѣшенія задачи воспользуемся уравненіемъ живыхъ силъ и напишемъ его въ видѣ:
й
2	= У	— 7) (1 — ц] тдуПі
О
Замѣчая, что на мѣстномъ горизонтѣ скорость движенія ѵа — О, получимъ:
7И®2	И7>п9(1—т)Л2
-2- = №<7 (1 - -Г) - тд)к------
Отсюда для скорости движенія найдемъ выраженіе:
, /2| /.гг	А м	- Т)/Н
Ѵ=Ѵ Л]\^рв9^ - 0 ™д)к-----------------2^------|
Полагая въ немъ:
2Я(ТК/>о5»(.1 — і) — тд) -/ НИ а
ІІФО<7(І—т)	И *	—у)- п
получимъ:
...........................(4)
Изъ этого уравненія уже не трудно найти зависимость между 7і и I, а именно будемъ имѣть:
й
йЛ	п _ /=—=— .; , а Г &к
Ѵ=-^ = ~уЪЛі—ТггѴ~1,.> аі и г 2	~ й у Іі2к — л2
Преобразуемъ интегралъ, положивъ въ немъ:
]//і2/і—№ — кх; отсюда к —	; сік =	; ж=і/^
Тогда будемъ имѣть:
/	—=-2 і п ^-?=2агссоіапеж = 2агссоіапиІ/ , Л
/ ук2к—№ I ‘-гх	' п
а, взявъ соотвѣтственные предѣлы, найдемъ:
2«	,	/іі., — к	, ~
^^-агссоіап^ і/ '2	................(5)
Укажемъ физическое значеніе величинъ 1і2 и а. Высота статическаго равновѣсія аэростата опредѣлится изъ условія, что въ этой точкѣ алгебраическая сумма всѣхъ силъ будетъ равна 0; называя эту высоту черезъ Тіл, получимъ:
/	’г грг/Х і/
Въ этой точкѣ аэростатъ достигнетъ наибольшей скорости движенія и затѣмъ начнетъ расходовать свою живую силу до наи
высшей точки поднятія, въ которой скорость движенія сдѣлается равною 0; для нея поэтому будемъ имѣть слѣдующее условное уравненіе:
Отсюда мы видимъ, что Л2 представляетъ собою наибольшую высоту поднятія аэростата, при чемъ эта высота оказывается вдвое больше зоны статическаго равновѣсія. Это замѣчаніе и можетъ служить намъ указаніемъ для опредѣленія величинъ М, к и //.
Положивъ въ уравненіи (5) легко найдемъ: .2а	,	_ 2а гс
7= агс соіапр 0 — - - . „ —а •гс	°	гс 2
т. е а представляетъ собою время, необходимое для того, чтобы аэростатъ поднялся въ наивысшую точку своей траекторіи.
Изъ уравненія (5) нетрудно найти:
к=-------~----*.....................(6)
1 + соѣапе8 —
Затѣмъ, взявъ первую н вторую производныя этой функціи, мы легко найдемъ выраженье* для скорости ѵ и для ускоренія ,/ движенія въ функціи отъ времени, а именно мы получимъ:
гс Л2 соіап® с'
»= Г1. , Лп...........................(7)
а^14-соіаие2
2а2 соіапё-2 + 1...................
Переходимъ теперь къ рѣшенію уравненія (3) въ общемъ его видѣ. Въ началѣ движенія аэростатъ будетъ двигаться очень медленно, и скорость его все время будетъ возрастать до нѣкоторой предѣльной величины; по мѣрѣ движенія вверхъ аэростатъ будетъ попадать въ слои воздуха все менѣе и менѣе плотные, и слѣдовательно подъемная сила его будетъ все время уменьшаться. Съ другой стороны, такъ какъ аэростатъ это первое время будетъ двигаться очень медленно, то возможно допустить, что онъ въ теченіе очень небольшого промежутка не успѣетъ подняться на большую высоту и, слѣдовательно, его подъемная сила не успѣетъ за этотъ короткій промежутокъ времени значительно измѣниться. Поэтому положимъ, что въ теченіе перваго промежутка времени свободная подъемная сила аэростата сохраняетъ постоянную величину, т. е. допустимъ, что для этого промежутка времени —й
(!—7) е" = №род С1 ” 'О
тогда уравненію (3) можетъ быть приданъ видъ: йѵ ѴѴрод(1—^) - пд — кѵ3	а03 — ѵ3
~М~ ~ М	~ п3 ~
гдѣ для краткости сдѣланы слѣдующія обозначенія:
ІѴрод(1—г) — тд	о ѴРр„д (1 — т) — тд
Очевидно, что ,1 представляетъ собою то ускореніе, которое получила бы масса М, если бы къ ней была приложена только одна свободная подъемная сила аэростата. Что касается до а0, то эта величина представляетъ собою скорость, съ которою долженъ былъ бы двигаться аэростатъ для того, чтобы испытывать со стороны воздуха сопротивленіе, равное этой Оободной подъемной силѣ аэростата. Изъ послѣдняго уравненія легко найдемъ:
ООО
Затѣмъ уже нетрудно будетъ найти, что
2Л
“Г
ѵ — а е 9~Г.............................(9)
о 2Л	\ /
«О
е +1
Отсюда, въ свою очередь, легко найдемъ к, а именно:
і ЧМ	і л	— л
I	р %	р "о “ѵ
(11і	7	/'	і е —1 ,.	/ е — е
ѵ—~м ; Л— / ѵаі — а /	а / —
(Ц,	/	о I 2Л	о Я Л	—Л
0	Л ао	яУ ао <*о
о (І	о С —I- в
Для рѣшенія послѣдняго интеграла обозначимъ: л, — л ао ао е 4-е	— х
тогда искомый интегралъ легко
найдется; дѣйствительно:
е -ре
подставляя его въ выраженіе для Іі и взявъ соотвѣтственные предѣлы интегрированія, получимъ:
л — л
2	ао ао
к^° 1о§ е +2	...............(10)
Ускореніе легко найти, взявъ первую производную отъ ѵ, а именно: 2Л
ао .__ 47е
“і / ІЛ	\Я
I “о	I
\в + 1/
Изъ выраженія для скорости видно, что она весьма быстро приближается къ съ возрастаніемъ времени. Гъ другой стороны, по мѣрѣ поді ітія аэростата, онъ теряетъ часть своей подъемной силы, и для каждой высоты будетъ другая подъемная сила и соотвѣтственно съ нею другая предѣльная скорость движенія аЛ. Подберемъ I такъ, чтобы въ тотъ моментъ, когда аэростатъ достигнетъ нѣкоторой высоты 7і0, скорость, вычисленная по формулѣ (9), была бы какъ-разъ равна соотвѣтственной предѣльной скорости для данной высоты; другими словами, рѣшимъ слѣдующее уравненіе:
_2Л «Г е — 1 —аі.= о ’Л	п
ао
1
л ~'п ао ао
— т) і1 — 3іоес +2е— ) —т9 к ~ :
Конечно, рѣшить эта уравненіе строго математическимъ путемъ мы не можемъ, но, прибѣгая къ помощи таблицъ о вычисляя
съ одной стороны рядъ значеній для ѵ и Іі при различныхъ I, а съ другой вычисляя для различныхъ 1г, ак, мы всегда будемъ имѣть возможность удовлетворить указанному условію, при чемъ оно будетъ достигнуто при малой подъемной силѣ въ довольно небольшой промежутокъ времени, въ теченіе котораго аэростатъ поднимется на небольшую высоту.
Начиная съ этого момента, скорость аэростата не только не будетъ возрастать, но, напротивъ, она будетъ все время убывать, оставаясь постоянно равною предѣльной скорости поднятія, вычи-сленной по формулѣ:
I/	г)(1—4)— т9	/„^09^ — 1)—т9_^
И	~к ' V кН V И И^(І-т)
Написанное выраженіе и будетъ представлять собою уравненіе движенія аэростата для всей остальной части его траекторіи Послѣднее выраженіе можетъ быть упрощено: дѣйствительно, изъ предыдущаго мы знаемъ, что
г, ^р^діХ-^-тд _
ХѴрод^—е> 1
кромѣ того обозначимъ:
1йр05'(і-т)_ о л кН - А
Тогда уравненіе движенія приметъ видъ:
ѵ = \/2А (7^ — Л)................(11)
Изъ него легко найдемъ:
гдѣ Ло представляетъ собою высоту, на которую поднялся аэростатъ въ первый періодъ движенія; обозначая для краткости 7іх—7і0 = 7г, получимъ:
_ А _ і)3=	(12)
Легко видѣть, что уравненіе это представляетъ собою параболу и что, .слѣдовательно, мы имѣемъ дѣло съ равно замедленнымъ движеніемъ. Для скорости въ функціи отъ времени получимъ выраженіе:
Ѵ~А (/|г -і)=ѵ0-Аі
Наконецъ, для ускоренія найдемъ:
" = —И
т. е. А представляетъ собою абсолютную величину отрицательнаго ускоренія.
Примѣръ. Для того, чтобы показать, какъ пользоваться изложеннымъ способомъ расчетовъ, приведемъ численный примѣръ. Данъ аэростатъ емкостью въ 1200 кб. мт., Наполненный газомъ, имѣющимъ удѣльную плотность 0,35 и обладающій свободною подъемною силою въ 60 мегадинъ. Требуется построить его барограмму. Задачу разобьемъ на двѣ части- сначала построимъ барограмму въ томъ предположеніи, что на аэростатъ воздухъ не оказываетъ никакого сопротивленія, а затѣмъ введемъ въ уравненія движенія силу сопротивленія воздуха.
Мы считаемъ необходимымъ предварительно оговориться, почему мы будемъ въ дальнѣйшемъ пользоваться неюбыкновеннымп механическими единицами, а единицами С.Сг.8. Эта система, получившая широкое распространеніе въ электротехникѣ, обладаетъ
тѣмъ преимуществомъ передъ прежнею, что за основную единицу взята масса, а не вѣсъ; граммъ, какъ единица вѣса, не есть величина постоянная, тогда какъ граммъ, принятый за единицу масс'ы, представляетъ собою строго постоянную величину. Съ другой стороны, въ обыкновенной номенклатурѣ пѣтъ даже названія для единицы массы, тогда какъ въ системѣ С.бг.8. имѣется названіе какъ для единицы массы граммъ, такъ равно и для единицы силъ—динъ. Тѣмъ лицамъ, которыя мало освоены съ системою С.Сг.8., мы можетъ для поясненія напомнить, что мегадинъ (1.000.000 динъ) въ системѣ С.Сг.8. почти тождественъ съ килограммомъ въ обыкновенной системѣ механическихъ единицъ, а именно: при ускореніи силы тяжести 981,85 см., мегадинъ равенъ 1,0184 к§., т. е. болѣе килограмма приблизительно на 2°/о.
Приступая къ рѣшенію задачи, прежде всего слѣдуетъ составить себѣ представленіе о состояніи атмосферы по даннымъ наблюденій и на основаніи тѣхъ или иныхъ соображеній. Допустимъ, что полетъ происходитъ въ С.-Петербургѣ, гдѣ д— 981,85 см., при барометрическомъ давленіи 760 мм. ртутнаго столба, при температурѣ на мѣстномъ горизонтѣ 20° Ц. и при влажности воздуха 6О°/о; допустимъ далѣе, чт$ температура воздуха понижается съ высотою на 1° Ц. на каждые 100 мт. поднятія, а что влажность на всѣхъ высотахъ остается постоянною. При этихъ условіяхъ для плотности сухого воздуха при 0° Ц. найдемъ по извѣстной формулѣ:
ро = Р . 1,2759 . 10=76 . 13,596 . 981,85 . 10.1,2759 = 0,00129445 Для влажнаго воздуха (6О°/о) при 20° Ц. будемъ имѣть:
0,00129445	__________ 0,00129445________________
* ~ (1 + “0 (1 +0,377Ю ~ (1+0,00366.20) (1 + 0,377 .	. 0,б)
Ц00129445_ 1,0732 . 1,0005 г
Вычисляя высоту однородной атмосферы для мѣстнаго горизонта, получимъ:
ТТ _ 76 . 13,596 ОГЧЛОЛ
— - оДД2 - — 861080 СМ.
Согласно сдѣланному предположенію о распредѣленіи температуръ, мы легко можемъ вычислить Нк для любой высоты по формулѣ:
г? гг 1 + аі тт 14-0,00366(20 —0,017Ц	тт /-» г,
Н'>=Н°Т№1 = Н°------- Н° (1-0,000034170
Для опредѣленія плотности воздуха на высотѣ 1і имѣемъ:
— Л	— к
Н	ЬМтЩ
Р=Р<Р =ре
Пользуясь приведенными формулами, составимъ таблицу, характеризующую состояніе атмосферы въ данной мѣстности и въ данное время.
П =	0	500	1000	1500	2000	2500	3000 мт.
I =	20°	15°	10°	5° 0е — 5"	— 10°
Н ~ 8610,80 8463,94 8314,50 8170,36 8023,54 7876,73 7729,92 МТ. р = 0,00120 0,00113 0,00107 0,00100 0,000935 0,000874 0,000814^1’.
Опредѣлимъ теперь постоянныя, входящія въ заданіе; для вѣса и массы воздуха на мѣстномъ горизонтѣ имѣемъ:
= 1200.0,0012.981,85 . ІО3 — 1413,9 мегад.; ѴѴро = 1440 к&.
Для газа, наполняющаго аэростатъ, имѣемъ:
ТѴрвду = 1413,9.0,35 = 494,8 мегад.; т' = 1440.0,35 = 504 кц.
Для постоянной части аэростата масса опредѣлится изъ выраженія:
(1 —т)о —60
И Д,0 (1 - 7) - -	= = 60; т =-- д--------= 874,9 к&
а вѣсъ этой части будетъ:
— 3
874,9 . д . 10 = 859 мегад.
Для опредѣленія величинъ Н, к1 и 7ц имѣемъ слѣдующее условное уравненіе:
Ѵ?Р0Ѳ (1 — Т) (1 - я) = 875 • 9 ; 936 (1 - А) = 875 ;
4=1 — 0,9348 = 0,0652 11
или
_____-_____^1_________—________Ѣ ________— 0 0652
Нв4-(1-0,0000341 - 27г.) Но (1-0,000034ІЛ,) —
"	2
а отсюда:
7ц = 551 М.; 7ц =1102 М. И Я =8449 М.
Для массы аэростата на мѣстномъ горизонтѣ и на высотѣ 7ц имѣемъ:
875 + 504= 1379 и 875 + 504 |°|= 875 + 445 = 1320
А слѣдовательно для М, средней ариѳметической, получимъ: м=137Ц11320 =135()
А
Наконецъ, для опредѣленія величины а, входящей въ уравненія движенія въ первой половинѣ задачи, имѣемъ:
/ ІШ _	/	8449. ІЗббТІО5	/8419.135 _
ТѴр„д(1—Т)~ и (1440 — 495)981,85-ІО3 ~’г у 939	~
= 34,76тг= 109,2 сек.
74
ТРУДЫ ОБЩЕСТВА.

Фиг. 1.
первой кривой въ этихъ
Фиг. 2.
Уравненія движенія примутъ видъ:
А =_____1102.. _ _ =__ *102 . _ • ѵ = 3! 7 соіап^2Щ
1-|-со(;апё2-— 1 + соіапё20,01447 ’	’ і _рс0(;апе2
-3] -7 соѣапе0,0І44<	дсс соѣапеа-2Щ-1	соШп^О,01447-1
’ 1+соіапё-20,01447 ’	’ со1апе2 + ]	’ 56 соѣапё20.01447-(-1
Для наглядности эти три функціи изображены графически (фиг. 1 и 2), всѣ три въ разныхъ масштабахъ. Изъ чертежа видно, что первая кривая напоминаетъ собою у н имѣетъ точку перегиба при 7 = 54,6, для которой У —0; въ точкахъ / = 0 и 7 = 109,2 скорость равна нулю, іі слѣдовательно у точкахъ касательныя будутъ параллельны оси абсциссъ.
Переходя ко второй половинѣ задачи, т. е. къ опредѣленію движенія аэростата, на которіш дѣйствуетъ сопротивленіе воздуха, займемся сначала первою частью кривыхъ, для чего найдемъ к Е = ар' 0,5 8ѵ2 = 0,04,4г2 = 0,04 . 136,8г2=5,472г2; или к — 5,472
Мы приняли коэффиціентъ, зависящій отъ формы, равнымъ 0,5, и к получилось равнымъ 5,472; этотъ коэффиціентъ пред
собою сопротивленіе, выраженное въ мегадийахъ, при
ставляеетъ
скорости движенія 1 мт. въ секунду. Для и а0 получимъ слѣдующія значенія:
( ИХ(1—61.981,85
М ~	1379	— 43,4 МТ’’
= /61 . 981,85.10* _	„ ,.м
а° V 5,472. ІО2 330,6 СМ.
Подставляя ихъ въ ур-ія 9 и 10, найдемъ:
0,262г	0,131г	— 0,131/
ѵ = 330>6	к = 2518 1оё -^^2
е + 1
На основаніи этихъ формулъ составимъ таблицу величинъ скоростей и пройденныхъ пространствъ для небольшого промежутка времени:
і =	0	10	20	30	15	16
V = 0 285,6 327,1 330,3 317,8 319,7
п =	0	17,2	48,42	81,13	32,3	35,5
Предѣльная скорость ак, соотвѣтствующая различнымъ высотамъ, опредѣлится по формулѣ:
ап = у 2 А	— 1ъ)
Въ разсматриваемомъ случаѣ А и Л, получать слѣдующее значеніе:
И7/>„^(1—т)	1н
А ~ 2кН = СМ., X + (і - 0,0000341X1 = 0,0652,
= 561 м. ; Н— 8528 м. подставляя ихъ въ предыдущую формулу, получимъ:
ак =	1,950 Л) = 1,396 ]/б6100 — /г см.
На основаніи этой формулы составимъ таблицу предѣльныхъ скоростей для различныхъ высотъ:
11 =	о	10	20	30	40	50	35,5 метр.
Щ =	331	328	325	322	319	316	319,7 СМ.
Такимъ образомъ мы видимъ, что по истеченіи 16 секундъ аэростатъ поднимается на высоту 35,5 мт. и достигаетъ предѣльной скорости, соотвѣтствующей этой высотѣ, т. е. 319,7 см. Начиная съ этого момента, всѣ расчеты слѣдуетъ производить по формуламъ:
к = ѵоі — ^ = 319,72—0,492^ см.
ѵ = ѵ — Аі= 319,7 — 0,9842 см.
Пользуясь этими формулами и соединяя вмѣстѣ результаты вычисленій для обѣихъ частей кривыхъ, мы вычислили скорости, пространства и ускоренія и составили таблицу этпхъ величинъ:
сек. і— 0	10	16		30	40	50	75	100	125
мт. Л = 0	17,2	35.5	49,2	80,3	110,4	139,6	208,2	270,7	327,7
см. г>= 0	285,6	319,7	314,9	305,2	295,4	285,7	261,2	236,9	212,5
см. з =. 43,4	11,2	0	- 0,984						
сек	7— 0	150	175	200	225	250	275	300	325	344
м.	Л — 0	377,5	421,8	459,9	492,0	517,9	537,8	551,6	559,2	561
см.	ѵ = 0	188,2	163,8	139,4	115,0	90,7	66,3	41,4	17,5	0
СК. у	—0,984
Для наглядности эти результаты нанесены въ видѣ кривыхъ
на фиг. 3.
Если бы мы поступились точностью расчета и приняли бы, что аэростатъ имѣетъ уже на горизонтѣ предѣльную скорость -330,5 см., то для Л получили бы выраженіе:
_ Др„.?(1-т)_ 2кіГ
1440 981,85.0,65 ІО3
2.5,472 8528.1О1 ~ ~ 0,984
Въ такомъ случаѣ изъ формулы
ѵ = ]/ 2Акѣ получили бы 7\ наибольшую высоту поднятія аэростата:
ь _ ”2 _ 330,63
Лі ~ 2А~ 1,978 — 5Ь°
Ускореніе движенія было бы постоянною величиною и равно:
У = — 0,984
фиг 3	Пройденное же про-
странство и скорость опредѣлились бы изъ формулъ:
к — ѵоІ — ^=3317 — 0,4927’; ѵ = ѵо — 47 = 331 —0,9847
На основаніи этихъ формулъ Іі и ѵ.
составлена таблица величинъ
сек. 7 =	0	25	50	100	150	200	250	300	339
мт. к =	0	79	154	281	386	467	522	554	560
СМ. V
331 307 282 233 185 136	87	38 О
Для наглядности, и эти результаты нанесены въ видѣ кривыхъ пунктиромъ на фиг. 3.
Выводы. Итакъ, мы видимъ, что ур-ія(9), а затѣмъ (11), даютъ возможность составить себѣ довольно ясное представленіе о характерѣ движенія аэростата; въ началѣ кривой пространствъ замѣчается точка перегиба, въ концѣ же ея, при приближеніи аэростата кѣ зонѣ равновѣсія, замѣчается быстрое изгибаніе кривой и приближеніе ея къ горизонтальной прямой; обѣ эти точки всегда отчетливо видны на барограммахъ самопишущихъ приборовъ. Отсюда ясно, что аэростатъ приближается къ зонѣ равновѣсія не ассимптотически, какъ это думали нѣкоторые авторы, изучавшіе этотъ вопросъ, а съ другой стороны не оправдывается мнѣніе, часто высказываемое, что аэростатъ перелетаетъ зону равновѣсія; совершенно наоборотъ: аэростатъ достигаетъ зоны равновѣсія въ нѣкоторое совершенно опредѣленное время, но не перелетаетъ ея. При тѣхъ допущеніяхъ, которыя сдѣланы при выводѣ ур-ій движенія аэростата, очевидно, что, достигнувъ наи-высйіей точки траекторіи, аэростатъ будетъ находиться въ равновѣсіи и слѣд. кривая пространствъ сдѣлается прямою параллельною, оси абсциссъ. Въ дѣйствительности, аэростатъ начнетъ тотчасъ ?йе падать; это происходитъ, очевидно, по той причинѣ, что аэростатъ теряетъ часть своей подъемной силы вслѣдствіе утечки газа черезъ аппендиксъ и черезъ оболочку; въ настоящей нашей замѣткѣ, впрочемъ, мы разсматривать этой фазы движенія не будемъ.
При выводѣ ур-ій мы сдѣлали различныя предположенія, которыя въ дѣйствительности не осуществляются, и потому, строго говоря, движеніе, представляемое выведенными ур-ми, является нѣсколько искаженнымъ противъ истиннаго. Мы считаемъ однако нужнымъ добавить, что это искаженіе не особенно велико: замѣна — іі
функціи е’ё линейною при малыхъ к можетъ дать лишь весьма небольшую ошибку; точно такъ же весьма небольшая ошибка произойдетъ вслѣдствіе допущенія, что скорость движенія весьма быстро достигаетъ предѣльной величины; объ этомъ свидѣтельствуетъ самый видъ функціи, выражающей скорость. Замѣна перемѣнныхъ величинъ М и Н нѣкоторыми постоянными, средними ариѳметическими и допущеніе неизмѣняемости формы аэростата тоже не могутъ ’ЪУужить источникомъ большой ошибки, что хорошо видно изъ приведеннаго численнаго примѣра. Наиболѣе существенными ошибками, по нашему мнѣнію, слѣдуетъ признать допущеніе того, что температура газа въ аэростатѣ всегда едина-
кова съ температурою окружающаго воздуха, и допущеніе, что давленіе внутри аэростата равно барометрическому; въ дѣйствительности же температура газа въ аэростатѣ будетъ, по всей вѣроятности, нѣсколько выше температуры окружающаго воздуха, а давленіе внутри аэростата, несомнѣнно, всегда будетъ больше барометрическаго; давленіе это легко вычислить, если извѣстны форма, конструкція и вѣсъ аэростата. Слѣдуетъ однако добавить, что обѣ эти ошибки дѣйствуютъ въ обратномъ направленіи и потому до нѣкоторой степени нейтрализуютъ одна другую.
Въ заключеніе мы должны замѣтить, что вычисленія, произ-и поводимыя по ур-мъ (9) и (11), довольно сложны и утомительны тому мы полагаемъ, что предварительные расчеты можно производить, положивъ въ основу одно лишь ур-іе (11). Какъ показываетъ численный примѣръ, кривая пространствъ, полученная такимъ путемъ, почти совпадаетъ съ истинною. Обѣ кривыя можно еще болѣе сблизить между собою, отодвинувъ построенную такимъ образомъ кривую пространствъ на нѣсколько секундъ вправо; при этомъ сдвигѣ будетъ сильно искажена лишь начальная часть ея, но она не представляетъ для насъ особаго интереса въ цѣляхъ изученія ^законовъ сопротивленія воздуха, такъ какъ для провѣрки ихъ нужно изучать лишь предѣльныя скорости.
Пользуясь подобнаго рода вычисленіями, можно будетъ провѣрить законы сопротивленія воздуха, т. е. сначала убѣдиться въ томъ, что коэффиціенту к дано его истинное значеніе; затѣмъ, наблюдая полеты шаровъ различныхъ діаметровъ, можно будетъ убѣдиться, насколько справедливъ законъ пропорціональности сопротивленія величинѣ поверхности. Придавая верхней поверхности аэростата не шаровую, а какую-либо другую форму, можно изучить вліяніе формы поверхности на величину сопротивленія. Если наблюденія будутъ производиться надъ однимъ и тѣмъ же аэростатомъ и будутъ получаться различныя данныя, то явится возможность судить объ измѣненіи его свойствъ. Указаннымъ пріемомъ вычисленій можно пользоваться и въ случаѣ большихъ подъемныхъ силъ, но при этомъ всю траекторію слѣдуетъ разбить на нѣсколько частей и расчетъ вести для каждой изъ нихъ отдѣльно.
Е. Федоровъ.
Новоетй по воздаоиававію.
1.	Журналъ „Воздухоплаватель".
Съ начала настоящаго года въ Петербургѣ началъ издаваться новый печатный органа., посвященный воздухоплаванію, подъ названіемъ: „Воздухоплаватель"; по настоящее время выпущены двѣ книжки, содержаніе которыхъ до нѣкоторой степени характеризуетъ направленіе этого журнала. Редакція обращаетъ вниманіе на всѣ вопросы по воздухоплаванію, разсматриваетъ ихъ довольно всесторонне и безпристрастно и стремится привлечь въ число своихъ сотрудниковъ всѣхъ лицъ, занимающихся воздухоплаваніемъ, независимо отъ того лагеря, къ которому они принадлежать. Мы находимъ въ первыхъ книжкахъ и описаніе аэростатовъ, и описаніе геликоптеровъ и воздушныхъ змѣевъ; въ журналѣ отведено мѣсто исторіи воздухоплаванія и хроникѣ, и вообще слѣдуетъ признать программу журнала весьма интересною и привѣтствовать появленіе его на свѣтъ. Мы считаемъ полезнымъ отмѣтить нѣкоторыя изъ его статей, въ виду несомнѣннаго ихъ интереса.
Въ первой книжкѣ помѣщена статья В. Минкевича: „Новѣйшее теченіе въ воздухоплаваніи". Статья эта составлена весьма обстоятельно и правильно опредѣляетъ тѣ цѣли, къ которымъ въ настоящее время стремятся воздухоплаватели. По мнѣнію г. Минкевича, которое раздѣляется весьма многими, будущность принадлежимъ не управляемымъ аэростатамъ, а приборамъ тяжелѣйшимъ воздуха.
Въ статьѣ: „Полуцилпндрическій воздушный змѣй", г. Кузнецовъ даетъ весьма обстоятельное описаніе постройки подобнаго рода приборовъ для метеорологическихъ наблюденій.
Мы не считаемъ возможнымъ останавливаться на подробномъ перечнѣ всѣхъ статей, помѣщенныхъ въ вышедшихъ 2-хъ книжкахъ, такъ какъ ихъ очень много, и, хотя всѣ онѣ представляютъ несомнѣнный' интересъ, мы остановимся на болѣе близкомъ разсмотрѣніи только двухъ статей, такъ какъ не вполнѣ раздѣляемъ взгляды, въ нихъ проведенные.
Давленіе внутри аэростата. Въ первой книжкѣ помѣщена статья И. И. Утѣшева: „О расчетѣ прочности оболочекъ воздушныхъ шаровъ"; статья эта составлена очень хорошо и можетъ быть полезна д,Пя конструкторовъ аэростатовъ, но величина внутренняго давленія въ аэростатѣ, по нашему мнѣнію, опредѣляется неправильно; для опредѣленія его Н. И. разсуждаетъ слѣдующемъ образомъ: называя барометрическое давленіе на 1 кв. мт. черезъ Р, плотность воздуха черезъ (,), плотность газа внутри аэростата черезъ у, при чемъ обѣ величины ф и у принимаются за постоянныя, Н. И. для точки, находящейся внутри аэростата на высотѣ Іі надъ аппендиксомъ, опредѣляетъ давленіе р уравненіемъ.
р = Р- Ііу - (Р = Н Д>- у).
Согласно этому взгляду, раздѣляемому весьма многими, оказывается, что наименьшее давленіе въ аэростатѣ будетъ равно барометрическому и получится на уровнѣ отверстія аппендикса, въ остальныхъ же точкахъ аэростата давленіе будетъ болѣе барометрическаго, при чемъ, чѣмъ выше взята точка внутри аэростата, тѣмъ давленіе будетъ больше, и наибольшее давленіе будетъ на самомъ верху его, у клацана; руководствуясь тѣми же соображеніями, легко усмотрѣть, ч*А, увеличивая длину аппендикса, можно значительно увеличить давленіе внутри аэростата. Легко доказать ошибочность этого взгляда.
По закону Маріетта, плотности газовъ пропорціональны давленіямъ, которымъ подвергаются газы и, слѣдовательно, если наверху аэростата давленіе больше, чѣмъ внизу, то и плотность газа наверху будетъ больше, чѣмъ внизу, что противорѣчитъ основнымъ понятіямъ гидростатики. Въ дѣйствительности будетъ происходить совершенно обратное: давленіе внизу у аппендикса будетъ больше, чѣмъ наверху, вслѣдствіе того, что частицы газа внизу испытываютъ, кромѣ барометрическаго давленія, еще и давленіе столба находящагося надъ ними газа. Вообще, легко доказать, чтсг, увеличивая высоту трубки, содержащей газъ, мы нисколько не измѣ-ішмь внутренняго давленія. Положимъ, мы имѣемъ трубку высотою /р наполненную газомъ при барометрическомъ давленіи Р; укроемъ эту трубку снизу плотно притертою плоскостью. Разомъ теперь мысленно эту трубку плоскостью на высотѣ ВІ2; ^іегко видѣть, что частицы газа у этой плоскости будутъ находиться ' Равновѣсіи на основаніи закона Паскаля; это равновѣсіе не ч іо(\ІЦИТСЯ и посл'^ тог°, какъ мы замѣнимъ эту воображаемую отдѣт °СГЬ газонепроницаемою плоскостью. Если теперь мы совсѣмъ  ’чмъ нижнюю часть трубки, то давленіе въ оставшейся верхней
части нисколько не измѣнится, тогда какъ если слѣдовать вышеприведеннымъ соображеніямъ, то мы должны были бы ожидать что давленіе внутри трубки уменьшится вдвое.
Давленіе, несомнѣнно существующее внутри аэростата, происходитъ вслѣдствіе совершенно другой причины, а именно, вслѣдствіе упругости его оболочки. Для поясненія представимъ себѣ аэростатъ, въ видѣ цилиндра, внутри котораго свободно, безъ тренія движется поршень; допустимъ далѣе, что весь грузъ, который несетъ аэростатъ, подвѣшенъ къ названному поршню при помощи шнура, проходящаго сквозь нижнее основаніе цилиндра. При указанной конструкціи прибора, внутреннее давленіе легко можетъ быть вычислено; если барометрическое давленіе Р кгр. на кв. мт., и если площадь цилиндра $ кв. мт., а подвѣшенный грузъ Р кгр., то все давленіе на площадь 5 будетъ:
Р8 + Р.
Подъ вліяніемъ этого давленія газъ внутри аэростата будетъ сжатъ, и давленіе его на 1 кв. мт. будетъ:
Р+^-
Разность между этимъ давленіемъ и барометрическимъ, т. е. и представить собою то, что мы называемъ внутреннимъ давленіемъ.
Если аэростатъ имѣетъ обыкновенную шаровую форму, то давленіе опредѣлится такимъ же образомъ, при чемъ если грузъ подвѣшенъ на вертикальныхъ стропахъ, спускающихся съ экваторіальной окружности шара, то подъ 5 слѣдуетъ разумѣть площадь большого круга. Если же стропы наклонны къ горизонту, какъ это обыкновенно и бываетъ, то давленіе будетъ нѣсколько , болѣе опредѣленнаго при помощи вышеуказаннаго пріема. То обстоятельство, что аэростатъ снабженъ всегда открытымъ снизу аппендиксомъ, нисколько не измѣняетъ характера явленія; благодаря отверстію аппендикса, газъ постоянно будетъ вытекать изъ аэростата, что обыкновенно и замѣчается; поэтому желательно, вообще говоря, напримѣръ, при привязныхъ подъемахъ, аппендиксъ держать завязаннымъ.
Геликоптеры. Во 2-ой книжкѣ „Воздухоплавателя" помѣщена статья Н. Е. Жуковскаго: „О полезномъ грузѣ, поднимаемомъ геликоптеромъ"; въ статьѣ этой приводятся результаты, достигнутые Ренаромъ, и указывается способъ увеличить полезное дѣйствіе геликоптера. На основаніи цѣлаго ряда изслѣдованій надъ винтами опредѣленнаго типа, полковникъ Ренаръ нашелъ слѣдующую зависимость между развиваемою силою по оси винта и ра
ботою на его вращеніе, съ одной стороны, и діаметромъ впита и числомъ оборотовъ въ секунду, съ другой:
А = 0,026п2ж4
Т— 0,01526п3ж5.
Въ этихъ формулахъ А сила тяги винта въ кгр., Т работа въ кгр., п число оборотовъ въ секунду и, наконецъ, х діаметръ винта въ мт. Допуская, что 1О°/о работы машина приметъ на себя и только 80"/о передастъ валу винта, зная, кромѣ того, вѣсъ машины и вѣсъ винтовъ, легко найти и полезную тягу винтовъ, т. е. ту тягу, которою можно располагать для груза, поднимаемаго помимо машины и винтовъ. Не представляется особаго затрудненія опредѣлить наивыгоднѣйшіе размѣры винта и соотвѣтственную работу машины для того, чтобы эта полезная тяга имѣла наибольшую величину: задача эта, какъ извѣстно, легко разрѣшается при помощи дифференціальнаго исчисленія. Называя этотъ наибольшій полезный грузъ черезъ г, а работу, развиваемую машиною, въ паровыхъ лошадяхъ, черезъ у, легко составить таблицу изучаемыхъ величинъ для машинъ различнаго вѣса и для винтовъ тоже опредѣленнаго вѣса. Въ своихъ расчетахъ Ренаръ вводитъ 2 вспомогательныя величины: гѵх вѣсъ машины въ кгр. на каждую паровую си..і\, ею развиваемую, и гѵ2— зависимость между вѣсомъ винта и его діаметромъ; для винтовъ Ре-нара послѣдняя величина имѣетъ постоянное значеніе, опредѣляемое формулою:
іѵ, = — 0,5 2 х3 ’
Пользуясь вышеприведенными обозначеніями, нами составлена нижеслѣдующая таблица для пары винтовъ.
	“1	10		8			5	4	3	2	1	
		0,160*)	0,302	0,612	1,36	3,44	10,3	39,2	220	2506	160000	
	•2А	1,44	2,718	5,508	12,24	30,96	12,7	352,8	1980	22554	144000	
	У	0,096	0,212	0,459	1,166	3,44	12,36	58,8	440	7518	480000	
	2Л У	15	12,8	12	10,5	9	7,5	6	4,5	3	3	
Въ ней первая строка взята, изъ разсматриваемой статьи, а остальныя составлены по приведеннымъ въ ней формуламъ. Изъ
*) Въ статьѣ ошибочно число ото написано иначе, а именно 1,160.
этой таблицы видно, что полезный грузъ растемъ весьма быстро съ уменьшеніемъ ѵс,, составляя, однако, всего 1/9 всего груза, несомаго геликоптеромъ. Г. Жуковскій полагаетъ, что полезное дѣйствіе винтовъ увеличится, если насаживать ихъ по нѣскольку штукъ на одну ось; не оспаривая возможности того, что это предположеніе оправдается, мы однако смѣло можемъ сказать, что его нельзя основывать, какъ это дѣлаетъ г. Жуковскій, на формулахъ, даваемыхъ Ренаромъ. Формулы Ренара чисто эмпирическаго характера, и потому примѣнять ихъ можно только къ винтамъ изученнаго имъ типа; нельзя также измѣнять произвольно число оборотовъ, потому что въ формулахъ Ренара это число находится во вполнѣ опредѣленной зависимости отъ діаметра винта. Со своей стороны мы считаемъ необходимымъ еще добавить, что насаживаніе на одну ось нѣсколькихъ винтовъ можетъ даже оказаться невыгоднымъ, потому что они будутъ работать не въ свободной, а въ возмущенной средѣ.
Вышеприведенная таблица рисуетъ геликоптеры, какъ воздухоплавательные снаряды, въ высшей степени въ неблагопріятномъ свѣтѣ. Подняться на геликоптерѣ будетъ возможно только тогда, когда м;, достигнетъ величины 3, тогда какъ до сихъ поръ самыя легкія машины обладаютъ коэффиціентомъ 5. Еслй въ близкомъ будущемъ и удастся осуществить столь легкія машины, какъ это необходимо для геликоптеровъ, то на нихъ прійдется ставить все же весьма сильныя (440 и болѣе лош. силъ) и тяжелыя машины. Послѣдняя строка приведенной таблицы показываетъ, что съ увеличеніемъ силы машины сила тяги на каждую лошадь не только не возрастаетъ, но даже сильно убываетъ. Все это, взятое вмѣстѣ, даетъ указаніе на то, что геликоптеры, въ чистомъ видѣ, являются приборами крайне невыгодными, такъ какъ приходится затрачивать очень большую работу исключительно на то, чтобы уравновѣсить приборъ въ воздухѣ, тогда какъ для предметовъ, двигающихся на земной поверхности, на созданіе точки опоры никакой работы не расходуется.
Мы считаемъ полезнымъ сдѣлать еще одно указаніе относительно геликоптеровъ. Полковникъ Ренаръ изслѣдовалъ винты особаго типа, который имъ признанъ за наилучшій. Въ этомъ дѣлѣ у него такая большая опытность и такое заслуженное прошлое, что его мнѣніе, конечно, слѣдуетъ признать весьма авторитетнымъ. Между тѣмъ оказывается, что есть возможность строить винты, дающіе на паровую лошадь гораздо большую силу тяги, чѣмъ винты Ренара. Такъ, извѣстный инженеръ-воздухоплаватель Крессъ утверждаетъ, что ему удалось построить винты, дающіе силу тяги
въ 371/а кгр. на паровую лошадь; винты Ренара не развиваютъ даже и половины этой тяги. Было бы весьма полезно провѣрить данныя г. Кресса, и если они окажутся справедливыми, то выяснить причину лучшаго дѣйствія его винтовъ по сравненію съ винтами Ренара.
Е. Федоровъ.
2.	Изъ замѣтки Непгі гіе Іа Ѵаиіх: «Употребленіе аэростатовъ съ баллонетомъ по теоріи генерала Меизпіег > .
Въ 1783 году генералъ Мепзпіег далъ слѣдующій законъ аэростатическаго .равновѣсія: „Нормальная зона воздухоплаванія есть та, гдѣ аэростатъ остается наполненнымъ".
При полетѣ эта зона, по мѣрѣ расходованія балласта и газа, повышается, вслѣдствіе чего создаются многочисленныя неудобства, связанныя съ высокими поднятіями аэростата. Для устраненія этихъ затрудненій генералъ Меизніег предложилъ устраивать въ аэростатѣ особое вмѣстилище для атмосфернаго воздуха—баллонетъ, назначеніе котораго произвольно уменьшать или увеличивать объемъ, занимаемый газомъ аэростата.
На практикѣ идеи Меияпіег был-^дгримѣйрны только въ 1903 г., при чемъ служившіе для опыта аэростаты имѣли аппендиксъ съ открытымъ рукавомъ; поэтому можно было только, вводя воздухъ въ баллонетъ, понижать зону равновѣсія аэро< Дата, повысить же ее, удаляя воздухъ изъ баллонета, было нельзя. Вслѣдствіе, этого на аэростатѣ ВЦіпп открытый придатокъ замѣненъ былъ клапаномъ, закрывающимся подъ давленіемъ. 26 сентября Непгі сіе Ба Ѵаиіх съ двумя другпмиа эронавтами—капптаномъ Боуег и графомъ сГОнИгетопі—совершили на Црпп’ѣ полетъ изъ Франціи черезъ Ламаншъ по направленію восточнаго берега Англіи и спустились въ графствѣ Іоркъ. Во время этого полета они съ помощью баллонета легко могли летѣть все время ниже покрывавшихъ въ тотъ день небо облаковъ, что обезпечивало для нихъ возможность быстраго спуска въ случаѣ опасности и, вообще, выбирать высоту и держаться въ наиболѣе, благопріятныхъ воздушныхъ теченіяхъ; послѣ полета, у аэронавтовъ, несмотря на 16-часовое путешествіе, осталось еще 216 кц. балласта. 30 октября Ц)іпп, снабженный на этотъ разъ верхнимъ конусомъ (1е сбпе сі’ёсопіетепі), препятствующимъ скопленію дождевой воды на вершинѣ аэростата, совершилъ другой полетъ. Въ теченіе первыхъ двухъ часовъ путешествія шелъ проливной дождь, но, благодаря, верхнему конусу, аэростатъ держался въ равновѣ* іи безъ расходованія балласта. Затѣмъ, когда Цііші находился на высотѣ около 1200 мт., пошелъ сильный снѣгъ,
который шелъ всю ночь и въ большомъ количествѣ насѣлъ на обо точку аэростата, такъ что пришлось выбросить 650 к§. балласта. । Когда потомъ этотъ снѣгъ сталъ быстро таять, сильно облегченный аэростатъ, при помощи баллонета, который аэронавты наполнили воздухомъ, держался въ слояхъ атмосферы не выше 2200 мт., тогда какъ аэростатъ безъ баллонета въ подобныхъ условіяхъ могъ бы подняться до 5000 мт. Послѣ 15 часовъ пути воздухоплаватели благополучно спустились, располагая еще 350 кц. балласта.
Такимъ образомъ, благодаря баллонету, воздухоплаватель можетъ произвольно выбирать зону полета; онъ понижаетъ ее, цводя воздухъ въ баллонетъ, и повышаетъ, удаляя его оттуда; вслѣдствіе этого при продолжительныхъ полетахъ можно избѣжать слишкомъ большихъ высотъ. Если прибавить къ такому аэростату верхній конусъ, то получится воздухоплавательный снарядъ, годный для многочисленныхъ практическихъ употребленій.
(„Веѵие Іп<1и8ѣгіе11е“ 1903, № 47).
3.	Правила и условія воздухоплавательныхъ состязаній на всемірной выст&'нѣ въ С.-Луи 1904- года
Переводъ съ англійскаго.
Промышленная Луизіанская выставка назначила сумму въ двѣсти тысячъ долларовъ на воздухоплавательное состязаніе и выставку; изъ нея сто тысячъ долларовъ представляютъ главную премію, соисканіе и присужденіе которой опредѣляется нижеизложенными правилами и условіями. Пятьдесятъ тысячъ долларовъ предназначены на меньшія и вспомогательныя преміи для состязаній между воздушными кораблями, аэростатами, воздухоплавательными моторами, змѣями и т. д. Остающіеся 50 000 долларовъ сохранены на случайные расходы, связанные съ состязаніемъ.
Нижеизложенныя правила и условія носятъ общій характеръ, второстепенныя же правила, не содержащаяся здѣсь, если въ нихъ окажется необходимость, будутъ опубликованы по мѣрѣ надобности.
Положеніе и правила о конкурсѣ на главный призъ въ 1ООООО долларовъ.
а)	На конкурсъ допускаются всевозможные приборы безъ какихъ-либо ограниченій по отношенію къ принятому источнику силы или механическому принципу прибора-
б)	Не будутъ допущены къ конкурсу соискатели, не представившіе надлежащихъ свидѣтельствъ въ томъ, что они когда-либо сдѣлали полетъ по меньшей мѣрѣ въ одну милю и возвратились назадъ на приборѣ, по принципу схожемъ съ тѣмъ, который примѣненъ на приборѣ, выставленномъ для состязанія. Представленіе этого свидѣтельства можетъ быть отсрочено не далѣе, какъ на 10 дней послѣ перваго состязанія, если будутъ указаны уважительныя причины для подобной отсрочки. Воздухоплавательное жюри имѣетъ право не допустить къ состязанію приборъ, если послѣ соотвѣтственнаго изслѣдованія окажется, что онъ представляетъ слишкомъ большую опасность для жизни.
в)	Всѣ предварительныя заявленія будутъ разсматриваться, какъ секретныя.
г)	Не допускаются къ состязанію приборы, имѣющіе постоянную и видимую связь съ землею, равно какъ такіе, которые не будутъ абсолютно свободны при полетѣ съ самаго его начала.
д)	Участвующій въ состязаніи, въ видѣ обезпеченія своего участія на немъ, вноситъ залогъ въ размѣрѣ 250 долларовъ, которые возвращаются ему послѣ того, какъ имъ будетъ доставленъ на выставку его приборъ, с<>отвѣтствуи5іцій положенію о состязаніи.
е)	На каждомъ приборѣ во время полета долженъ находиться по крайней мѣрѣ одинъ человѣкъ.
Главный и малые призы.
г
а)	Главный призъ въ сто тысячъ (100 000) долларовъ вмѣстѣ съ соотвѣтственнымъ дипломомъ, медалью или удостовѣреніемъ будетъ присужденъ тому соискателю, который достигнетъ наибольшей средней скорости и вполнѣ удовлетворитъ настоящимъ правиламъ и условіямъ, при чемъ требуется чтобы весь пробѣгъ былъ сдѣланъ три раза и чтобы средняя скорость, достигнутая имъ каждый разъ, была не менѣе 20 миль въ часъ.
б)	Затѣмъ будутъ присуждены 4 малые приза, а именно: первый въ 3500, второй въ 3000, 3-й въ 2000 и наконецъ 4-й въ 1500 долларовъ. Всѣ эти четыре приза выдаются въ той послѣдовательности, въ каковой приборы ближе достигнутъ скорости, развитой приборомъ, получившимъ главный призъ; необходимымъ условіемъ для присужденія является, однако, то условіе, чтобы приборъ сдѣлалъ полный пробѣгъ по меньшей мѣрѣ три раза и при этомъ каждый разъ развилъ среднюю скорость, по меньшей мѣрѣ, 10 миль въ часъ. Одновременно съ призомъ выдается
соотвѣтствующій дипломъ, медаль или удостовѣреніе, указывающіе, за достиженіе чего присужденъ призъ.
Пробѣгъ.
а)	Установленный пробѣгъ долженъ начаться и окончиться въ атлетическомъ амфитеатрѣ, примыкающемъ къ аэронавтиче-скому отдѣленію раіона выставки. Если, по какимъ-либо причинамъ, это окажется неудобнымъ, то аэронавтическое жюри имѣетъ право разрѣшить мѣсто, начало и конецъ пробѣга назначить съ какой-либо другой части выставочнаго раіона.
б)	Пробѣгъ долженъ имѣть видъ буквы Ь, у которой одна вѣтвь короче другой, и долженъ быть видимъ со всѣхъ частей территоріи выставки.	I ®
Путь будетъ обозначенъ тремя	1
привязными аэростатами (въ	I
точкахъ, обозначенныхъ А1,	1
А2 и АЗ въ прилагаемой діа-	I
граммѣ). Путь отправленія на-	I
ходится при вершинѣ угла В.	I
Аэронавтъ имѣетъ право вы-	I
брать самъ направленіе началъ-	I
наго движенія, но онъ долженъ	I	,
обойти привязные аэростаты	I '
А2 и АЗ въ противоположныхъ	I
направленіяхъ, т. е. одинъ съ правой, а другой съ лѣвой стороны.	(/
в)	Длина всего пробѣга —_____________	'
должна быть не менѣе 10 миль
(16 километровъ) и не болѣе 15 миль (24 километра); она опредѣляется по воздушной линіи отъ центра до центра привязныхъ аэростатовъ; точная длина и направленіе будутъ опредѣлены и точно измѣрены международнымъ жюри, вѣдающимъ состязаніемъ.
Присужденіе, опредѣляемое по скорости.
а)	Главный призъ присуждается соискателю, который достигнетъ наибольшей средней скорости въ теченіе трехъ самыхъ быстрыхъ полетовъ и который при этомъ удовлетворитъ всѣмъ правиламъ и условіямъ состязанія.
б)	Каждый соискатель преміи имѣетъ право во время ка-
ждаго испытанія, сверхъ пробѣга, производимаго безъ остановокъ, продолжать непрерывно полетъ столько разъ, сколько онъ пожелаетъ; въ этомъ случаѣ судьи опредѣляютъ среднюю скорость всего полета, который все же считается за одинъ.
в)	Каждый соискатель имѣетъ право произвести столько полетовъ, сколько онъ пожелаетъ, въ рамкахъ нижеуказаннаго промежутка времени. Ни одинъ полетъ не будетъ принятъ въ расчетъ, если онъ при этомъ хотя бы одинъ разъ не сдѣлаетъ установленнаго пробѣга, а въ теченіе всего времени, назначеннаго для конкурса, такихъ пробѣговъ должно быть произведено по меньшей мѣрѣ три. Средняя скорость каждаго изъ этихъ трехъ наиболѣе удачныхъ полетовъ должна быть не менѣе двадцати миль въ часъ. Время полета считается отъ момента, когда приборъ, отдѣлившись отъ земли, будетъ находиться свободнымъ въ воздухѣ, до тѣхъ поръ, пока, онъ не коснется земли внутри окружности, описанной изъ пункта отправленія, какъ изъ центра, радіусомъ въ пятьдесятъ ярдовъ, при чемъ спускъ долженъ совершиться безъ какого-либо серьезнаго вреда для людей и для аппарата; въ исчисленное такимъ образомъ время войдетъ время на подъемъ и на спускъ между указанными моментами.
г)	За достигнутую скорость для каждаго соискателя признается средняя изъ трехъ наилучшихъ его полетовъ.
д)	Средняя скорость пробѣга будетъ опредѣлена по дѣйствительной длинѣ пройденнаго пути по воздуху, не вводя въ расчетъ поправокъ на вѣтеръ и не вводя величины отклоненій прибора отъ прямыхъ линій между привязными аэростатами.
Время для состязаній.
а)	Состязаніе должно происходить между 1-мъ іюня и 30-мъ сентября 1904 года включительно. Дни испытаній будутъ опредѣлены международнымъ жюри и опубликованы заблаговременно. Каждый соискатель долженъ сдѣлать по меньшей мѣрѣ одинъ полетъ въ одинъ изъ указанныхъ дней, остальныя же испытанія онъ можетъ производить въ дни, избранные имъ самимъ, но во всякомъ случаѣ въ такіе, когда выставка открыта для публики. Объ избранномъ днѣ должно быть заявлено судьямъ до полуночи предыдущаго дня, для того, чтобы объ испытаніи можно было напечатать извѣщеніе въ утреннихъ газетахъ.
б)	Каждый полетъ производится въ промежутокъ времени между 10 часами утра и заходомъ солнца.
в)	Если къ 30 сентября окажется, что два или болѣе со
искателей достигли одинаковаго рекорда, то жюри назначаетъ новое одно или нѣсколько испытаній по тѣмъ же правиламъ, которыя дѣйствовали и при предыдущихъ состязаніяхъ.
г)	Выигравшій призъ долженъ сдѣлать еще три полета на выставкѣ послѣ 30 сентября, при чемъ удача или неудача во время этихъ полетовъ не могутъ измѣнить уже состоявшагося рѣшенія. Въ обезпеченіе того, что эти полеты будутъ совершены, Комитетъ выставки можетъ удержать ЗО°/о со всего главнаго приза и выдавать выигравшему его по одной трети этой удержанной суммы послѣ каждаго полета.
Положеніе и правила о другихъ состязаніяхъ воздушныхъ кораблей, аэростатовъ и проч.
I. Воздушные корабли безъ пассажировъ и скользящія машины.
а) Призъ въ двѣ тысячи пятьсотъ долларовъ (2500) пред-
назначается для летающей машины, не несущей на себѣ пасса-
жировъ, сдѣлавшей прямолиненйный полетъ въ одну милю и возвратившейся приблизительно къ мѣсту старта въ кратчайшее время. Машина должна нести на себѣ, кромѣ собственнаго вѣса, включая сюда всѣ приборы и топливо, еще дополнительный грузъ въ десять фунтовъ. Подробности о времени состязанія будутъ опредѣлены международнымъ жюри. Судьи провѣшатъ двѣ параллельныя линіи длиною въ четверть мили каждая и на разстояніи по меньшей мѣрѣ одной мили одна отъ другой. Линіи будутъ провѣшены въ день состязанія, при чемъ будетъ обращено вниманіе на направленіе господствующаго вѣтра, если таковой будетъ дуть. Машина начнетъ полетъ отъ центра подвѣтренной линіи подъ прямымъ угломъ къ ней и должна идти противъ вѣтра. Приборъ долженъ спуститься на землю за второю линіею, а затѣмъ онъ долженъ быть задержанъ, установленъ въ центрѣ надвѣтренной линіи и, слѣдуя по направленію вѣтра, спуститься
на землю за первою
линіею, какъ это примѣрно показано на прилагаемой діаграммѣ.
Судьи, по ихъ усмотрѣнію, могутъ назначить со< тязаніе на этотъ призъ во время штиля.
б)	Призъ въ двѣ тысячи долларовъ (2000) предназначается для скользящей машины, несущей воздухоплавателя, которая при полетѣ во время штиля или противъ вѣтра составитъ наиболѣе острый уголъ съ горизонтомъ. Машина должна произвести по меньшей мѣрѣ двадцать скольженій, каждое длиною не менѣе четырехъ сотъ футъ. Призъ въ тысячу долларовъ (1000) предназначается для скользящей машины несущей на себѣ воздухоплавателя и обнаружившей наибольшую автоматическую устойчивость па вѣтру въ продолженіе сорока спусковъ, каждый длиною не менѣе четырехъ сотъ футъ, по правиламъ, установленнымъ судьями. Каждый соискатель приза долженъ озаботиться устройствомъ необходимыхъ приспособленій для поднятія и для спуска на свой собственный счетъ.
II.	Моторы для воздушныхъ кораблей и для управляемыхъ аэростатовъ.
Первый призъ въ двѣ тысячи пятьсотъ (2500) и второй въ тысячу (1000) долларовъ предназначаютсядля моторовъ воздушныхъ кораблей, помимо употребленная на приборѣ, выигравшемъ главный призъ, которые окажутся наиболѣе легкими и обнаружатъ наибольшую мощность по отношенію къ ихъ вѣсу. Никакихъ ограниченій въ типѣ машинъ не дѣлается; онѣ должны только имѣть мощность не менѣе одной лошадиной силы и не больше 100 лошадиныхъ силъ. Къ вѣсу машины причисляется вѣсъ всѣхъ вспомогательныхъ предметовъ (резервуары, вода и т. д) и топлива, или его эквивалента, потребнаго для часовой работы. Моторъ долженъ быть построенъ такъ, чтобы онъ могъ быть соединенъ съ приборомъ, съ помощью котораго возможно произвести его испытаніе. Первое испытаніе будетъ продожаться въ теченіе одного часа, для опредѣленія мощности машины, а второе будетъ продолжаться десять часовъ, для опредѣленія надежности машины и ея способности къ продолжительной работѣ.
III.
Призъ въ три тысячи долларовъ (3000) — назначается за успѣшную попытку передать энергію черезъ пространство на разстояніе по меныпей мѣрѣ тысячи футъ, при чемъ воздухоплавательный моторъ, получающій эту энергію въ видѣ ли электрическихъ волнъ или другой формы электрической энергіи, долженъ развить мощность до одной десятой лошадиной и силы.
Испытаніе будетъ производиться въ раіонѣ выставки экспертами, признанными жюри компетентными въ этомъ дѣлѣ.
IV.	Состязаніе аэростатовъ и воздушныхъ кораблей.
Четыре приза, по пяти тысячъ долларовъ (5000) каждый, предназначаются для аэронавтовъ, оказавшихся первыми1 въ каждомъ изъ ниже приводимыхъ родовъ состязаній. Къ состязанію допускаются аэростаты, воздушные корабли и другіе воздухоплавательные приборы какого бы то нп было типа, при условіи, чтобы приборъ несъ на себѣ по меньшей мѣрѣ одного воздухоплавателя.
а)	За наибольшую достигнутую высоту; вылетъ долженъ быть произведенъ съ территоріи выставки.
б)	За наибольшую продолжительность полота; вылетъ долженъ произойти съ территоріи выставки.
в)	За полетъ, закончившійся спускомъ на ближайшемъ разстояніи отъ памятника Вашингтона въ городѣ Вашингтонѣ; вылетъ долженъ быть произведенъ съ территоріи выставки въ С.-Луи.
г)	За наибольшее разстояніе, пройденное во время одного полета въ какомъ-либо направленіи; вылетъ долженъ быть произведенъ съ территоріи выставки.
д)	Время. Эти четыре состязанія будутъ происходить въ четыре различные дня, опубликованные жюри по меньшей мѣрѣ за шесть дней до испытанія.
е)	Для полета въ Вашингтонъ каждый соискатель преміи можетъ сдѣлать сколько угодно послѣдовательныхъ попытокъ до перваго ноября 1904 г., въ каковой день состоится присужденіе преміи.
ж)	Вступительный взносъ. Каждый изъ участвующихъ въ этихъ четырехъ состязаніяхъ дѣлаетъ вступительный взносъ1 въ двѣсти пятьдесятъ долларовъ (250), который Возвращается состязающемуся послѣ того, какъ онъ занялъ свое мѣсто на выставкѣ и изготовился къ состязанію.
V.	Правила для состязанія змѣевъ.
а)	При состязаніи нѣтъ никакихъ ограниченій ни для формы, ни для размѣровъ 'аппаратовъ. Каждый состязующійся можетъ представить нѣсколько змѣевъ и долженъ озаботиться заготовленіемъ всѣхъ необходимыхъ принадлежностей для ихъ спуска
б)	Назначаются два рода состязаній, въ сроки, которые будутъ назначены и опубликованы позднѣе: первое для высоты въ 500 футъ, которая должна быть достигнута при веревкѣ длиною въ 800 футъ, и второе для наибольшей высоты подъема одного змѣя при какой бы то ни было длинѣ веревки, при чемъ достигнутая высота должна быть не менѣе одной мили. Для того, чтобы состоялся второй конкурсъ, въ немъ должны принять участіе по крайней мѣрѣ два соискателя.
в)	Въ каждомъ состязаніи змѣи будутъ запущены такимъ образомъ, чтобы не мѣшать другъ другу.
г)	Въ состязаніи съ веревкою въ 800 футъ назначены слѣдующіе призы: первый пятьсотъ долларовъ (500), второй триста долларовъ (300) и третій двѣсти долларовъ (200).
д)	Въ состязаніи на высоту не меньше одной мили: первый призъ восемьсотъ долларовъ (800), второй пятьсотъ долларовъ (500) и третій двѣсти долларовъ (200).
ж)	Каждое состязаніе продолжается два. часа, и змѣи въ теченіе всего этого промежутка времени должны держаться въ воздухѣ.
з)	Къ состязанію на длину веревки въ 800 футъ, каждый соискатель долженъ прежде всего отмѣрить длину въ 800 футъ на веревкѣ, имъ самимъ заготовленной. Веревка можетъ быть сдѣлана изъ какого угодно матеріала и имѣть какіе угодно толщину и вѣсъ. Жюри будутъ измѣрять уголъ между горизонтомъ и линіею зрѣнія, идущею отъ конца веревки до мѣста прикрѣпленія ея къ змѣю, для того, чтобы при оцѣнкѣ прибора имѣть возможность судить о степени его устойчивости. Наибольшему углу, достигнутому змѣемъ, и его устойчивости будетъ придаваться одинаковое значеніе.
и)	Къ состязанію на наибольшую высоту подъема каждый соискатель долженъ самъ озаботиться заготовленіемъ лебедокъ и веревокъ, относительно каковыхъ предметовъ не дѣлается никакихъ ограниченій. Высоты будутъ опредѣляться жюри тригонометрическимъ способомъ. Первая премія не будетъ присуждена ни одному змѣю, который не достигнетъ высоты по меньшей мѣрѣ одной мили,' при углѣ не менѣе 45 градусовъ съ горизонтомъ; уголъ опредѣляется линіею зрѣнія, идущею отъ конца веревки до точки прикрѣпленія ея къ змѣю.
і) Для состязанія змѣевъ не назначается вступительный взносъ, но каждый соискатель долженъ самъ заботиться о своемъ аппаратѣ.
VI. Общія правила для всѣхъ воздухоплавательныхъ состязаній.
а)	Веденіе состязанія будетъ находиться въ рукахъ международнаго жюри, которое будетъ образовано впослѣдствіи, но оно въ своихъ дѣйствіяхъ будетъ руководствоваться этими правилами и условіями.
б)	Аэростаты съ нагрѣтымъ воздухомъ на состязаніе не допускаются.
в)	Выставочный Комитетъ озаботится устройствомъ всѣхъ необходимыхъ для воздухоплавательныхъ приборовъ помѣщеній и будетъ нести на себѣ всѣ расходы, сопряженные съ этимъ устройствомъ, но спеціальные устройства и аппараты, вызываемые конструкціею выставляемаго прибора, должны быть изготовлены экспонентомъ на его собственныя средства.
г)	Выставка заготовитъ необходимые для состязующихся газъ и топливо и будетъ отпускать ихъ по рыночной цѣнѣ экспонентамъ; ни одинъ экспонентъ не имѣетъ права заготовлять свое собственное топливо или самъ добывать газъ.
д)	Въ случаѣ неблагопріятныхъ условій въ дни, назначенные для состязаній, судьи могутъ отложить ихъ или распорядиться повтореніемъ ихъ.
Дополнительные призы для состязаній аэростатовъ.
Въ дополненіе къ ранѣе объявленнымъ призамъ по воздухоплавательному состязанію, международная выставка назначаетъ еще слѣдующіе призы для опытныхъ воздухоплавателей за серію десяти состязаній или полетовъ сферическихъ аэростатовъ съ пассажирами; состязанія будутъ происходить во время выставки.
а)	Такія состязанія будутъ происходить въ первый и въ третій понедѣльники каждаго мѣсяца, начиная съ мая 1904 г. Дополнительные или отложенные полеты могутъ быть назначены въ октябрѣ.
б)	Такія состязанія будутъ начинаться съ территоріи выставки, и призы будутъ назначаться за полеты, завершившіеся спускомъ наиболѣе близкимъ къ назначенному незадолго до начала полета судьями мѣсту, принимая во вниманіе господствующій въ то время вѣтеръ, на разстояніи отъ 20 до 30 миль. Призы за полеты будутъ слѣдующіе:
1-й призъ—дол. 200 и серебряная позолоченная медаль.
2-й призъ -дол. 100 и серебряная медаль.
3-й призъ -дол. 50 и бронзовая медаль.
Эти призы будутъ выданы за каждый полетъ съ нижеуказанными ограниченіями. За всю серію десяти или болѣе состязаній будетъ добавлено:
Одинъ призъ—долл. 50—за лучшее описаніе полета.
Одинъ призъ—долл. 25 - за слѣдующее лучшее описаніе.
Далѣе одинъ призъ—долл. 50 и второй долл. 25—за наилучшій и за слѣдующій за нимъ фотографическій снимокъ во время полета. Описанія и фотографіи оставляются въ собственность выставки и будутъ на ней выставлены.	•
г)	Всѣ три приза присуждаются въ томъ случаѣ, если въ этомъ состязаніи примутъ участіе десять или болѣе воздухоплавателей. Если въ состязаніи будутъ участвовать шестеро, то присуждаются только первые два приза, если будетъ участвовать только трое, то присуждается только первый призъ. Если соискателей окажется менѣе трехъ, то судьи имѣютъ право отложить или вовсе отмѣнить состязаніе. Если соискателей будетъ болѣе десяти, то судьи могутъ разбить ихъ на двѣ группы и требовать, чтобы одна изъ нихъ состязалась на слѣдующій день, въ каковомъ случаѣ она также получаетъ право на полученіе призовъ.
д)	Выставочный Комитетъ устроитъ безплатно сарай, закрытый съ трехъ сторонъ, длиною 100 футъ, шириною и высотою по 80 футъ, для храненія, осмотра, испытанія и исправленія аэростатовъ состязающихся. Онъ будетъ снабженъ необходимыми мастерскими, лабораторіями и помѣщеніемъ для складовъ. Къ услугамъ состязующихся всегда будетъ находиться мастеръ для производства исправленій по прейсъ-куранту, утвержденному комитетомъ.
е)	Комитетъ выставки будетъ снабжать безплатно необходимымъ для наполненія аэростатовъ свѣтильнымъ газомъ и пескомъ для балласта. Онъ также возвращаетъ всѣ дѣйствительные правильные расходы состязающихся, сопряженные съ проѣздомъ обратно на выставку отъ намѣченнаго пункта спуска; онъ будетъ охранять иностранныхъ соискателей отъ таможенныхъ пошлинъ при спускѣ на землю внѣ территоріи выставки.
ж)	Состязающіеся имѣютъ право брать съ собою пассажировъ, но расходы, сопряженные съ возвращеніемъ ихъ, не оплачивается выставкою.
Для того, чтобы уравнять шансы между аэростатами различныхъ емкостей, для каждаго изъ нихъ будетъ установлено количество балласта, который можетъ быть израсходованъ для достиженія намѣченнаго пункта. Этотъ балластъ разсчитывается по 15 фунтовъ на каждые 1000 куб. фт. емкости аэростата; онъ будетъ
выдаваться состязающимся въ незапечатанныхъ мѣшкахъ. Дополнительный балластъ, необходимый для уравновѣшенія аэростата, съ оставленіемъ ему достаточной подъемной силы для вылета, примѣнительно къ силѣ господствующаго вѣтра, выдается состязающимся въ запечатанныхъ мѣшкахъ, которые должны быть возвращены въ томъ же видѣ. Судьи установятъ предохранительныя мѣры для того, чтобы не допустить нарушеній этого правила.
з)	Достаточная степень прочности и состояніе каждаго аэростата опредѣляется предварительно судьями, которые при этомъ руководствуются по преимуществу правилами, установленными для воздухоплавательныхъ состязаній на французской выставкѣ 1900 г. Судьи имѣютъ право удалить тотъ аэростатъ, который не удовлетворяетъ таковымъ условіямъ, но на ихъ рѣшеніе можетъ быть поданъ протестъ въ международное жюри, на рѣшеніе котораго аппеляція уже не допускается.
и)	Судьи выработаютъ правила для деталей этихъ состязаній. Они могутъ быть, по совѣщаніи съ состязающимися, измѣнены для нѣкоторыхъ полетовъ, напр., можетъ быть измѣнена наибольшая длина пути, который долженъ быть пройденъ, положимъ въ два часа, до намѣченнаго пункта; должно быть допущено использованіе противнаго вѣтра для возвращенія на территорію выставки и т. д. и т. д. Полеты могутъ быть отложены или отмѣнены въ случаѣ дурной погоды, и судьями могутъ быть присуждены дополнительные призы въ случаѣ достигнутыхъ выдающихся результатовъ.
і) Призъ, указанный въ IV раздѣлѣ этихъ правилъ и условій и гласящій:
„а) За наибольшую достигнутую высоту; вылетъ долженъ быть произведенъ съ территоріи выставки*'—симъ исключается вслѣдствіе представленій иностранныхъ воздухоплавателей, указывающихъ на то, что это дѣло черезчуръ опасно.
Подписали: Фридрихъ I. В. Скифъ—директоръ выставки.
Вильямъ А. Смитъ—начальникъ отдѣла по транспортированію экспонатовъ.
Одобрено: Давидъ Р. Френсисъ—президентъ. Карлъ В. Кнаппъ и Натанъ Франкъ—члены Комитета.
Корреспондеція должна быть направляема къ начальнику отдѣла по транспортированію экспонатовъ: Всемірная выставка въ С.-Луи ПІ. Мпс. С. А. С.' Ш.