Рис. 2.
а — изображение божка из графства Инью, Калифорния;
в — «космонавт» из наскальных рисунков в Валь-Камоника (Северная Италия);
с — рисунок существа в скафандре с руками-манипуляторами, кнопками и антеннами — на фресках в Скалистых горах США;
d — крышка для сосуда в виде человека в скафандре. Китай. Культура баньшань
Высотный авиационный скафандр стал предшественником космического скафандра. Авиационному скафандру предшествовали, а затем вошли в состав его аппаратуры: кислородный мундштук, кислородная маска, компенсирующий перегрузки костюм с гермошлемом и др. Концепция скафандров была, как известно, обоснована и реализована при обеспечении полетов на самолетах и стратостатах. Скафандр и его аппаратура для жизнеобеспечения потребностей человеческого организма в полете составляют систему под названием «человек-машина». Чтобы иметь в общих чертах суждение о правомерности использования авиакосмической терминологии применительно к древним артефактам, логично будет обратиться к истории земных высотных полетов.
Рис. 2а. Прорисовка изображения «инопланетянина», обнаруженного в горах к югу от плато Наска
От воздушных шаров к самолетам
Наряду со стремлением поднять в небо летательные аппараты тяжелее воздуха людей не оставляла мечта о свободном полете на аппаратах легче воздуха. Воздушное пространство — естественная среда обитания человека. Однако его организм приспособлен для жизни на сравнительно небольших высотах над уровнем моря. Атмосферный воздух, как известно, это смесь газов: азота (78,09 %), кислорода (20,95 %), аргона (0,93 %), углекислого газа (0,03 %). Других газов в атмосфере содержится менее 0,01 %. В ней также содержится водяной пар (от 0,05 до 4 %) и другие примеси, количество которых непостоянно. Физико-химические и физиолого-гигиенические характеристики воздуха стали известны не сразу. Пять тысячелетий назад индийские мудрецы Джабали, Бхадури и Пурандра провозгласили, что мир состоит из четырех элементов: воды, огня, воздуха и земли. Древнегреческий философ Анаксимен (VI век до н. э.) первоначалом считал воздух. Он бесконечен, вечен и подвижен: сгущаясь, он образует облака, затем воду и наконец твердые тела. Архимед из Сиракуз (287–212 гг. до н. э.) установил условия плавания тел в воде: «На всякое тело, погруженное в воду, действует выталкивающая сила, направленная вверх и равная весу вытесненной им жидкости». Аристотель (384–322 гг. до н. э.) ввел понятие «атмосфера». В 1632 году Галилео Галилей, взвесив воздух, доказал, что он обладает массой. Он установил, что медный шар, если в него накачивать воздух, увеличивает свой вес. Галилей смело применил закон Архимеда о выталкивающей силе к воздуху/5/. В XVI веке летательную машину, способную подняться в небо в силу того, что она легче воздуха, придумал английский ученый А. Склигер. Оболочку шара он предложил изготавливать из тончайших золотых пластин и наполнять ее вместе с дымом от костра горячим воздухом/6/. В 1644 году французский ученый и философ Рене Декарт высказал предположение, что атмосферное давление с увеличением высоты уменьшается. В 1657 году немецкий физик Отто фон Герике определил плотность воздуха и создал первый водяной барометр для предсказания погоды. В 1662 году химик Роберт Бойль установил, что в разряженной атмосфере процессы дыхания и горения происходят значительно слабее/7/. В 1768 году шотландский ученый Д. Блэк пришел к выводу о возможности использования исследованных им свойств «горящего воздуха» (водорода), который оказался легче обычного воздуха, для создания аэростатической подъемной силы летательных аппаратов. В 1781 году английский физик и химик Г. Кавендиш определил состав воздуха, показав, что содержание в нем кислорода 20,84 % (фактически — 20,946 %)/ 8/.
Первыми воздухоплавательными аэростатическими аппаратами легче воздуха (см. рис. 3) как известно, стали монгольфьеры. Сыновья провинциального французского бумажного фабриканта Монгольфье — Этьен и Жозеф — из Виделон-Лез-Аннонна изготовили из специально обработанной бумаги несколько шаров различного диаметра. Внизу шары имели отверстие, закрытое решеткой из виноградной лозы. При помощи костра из мокрой резаной соломы они вначале запустили в небо пробный шар диаметром 1 м, затем шар объемом 20 м 3.5 июня 1783 года они запустили в небо первый аэростат: холщовую оклеенную бумагой сферу диаметром 11 м и объемом 600 м 3. За 19 минут она поднялась на высоту 2 км, а затем приземлилась в 3 км от места запуска. Народ ликовал. Парижская академия наук пригласила братьев для повторного запуска в Париж. Молодой ученый Фожа де Сен-Фон организовал подписку и собрал 10 тысяч франков. Он предложил физику Ж. Шарлю проверить опыт Монгольфье.
Рис. 3. Первые полеты воздушных шаров монгольфьеров без людей — 5 июня 1783 г. и с людьми — 21 ноября 1783 г.
В пику провинциалам было решено повторить полет, но уже на аэростате, изготовленном по последнему слову науки и техники. Под руководством Ж. Шарля два брата кузнеца некие Робберы изготовили из обработанного специальной уплотняющей пропиткой шелка оболочку шара диаметром 3,75 м. В нижней части аэростата вместо решетки из виноградной лозы установили шланг с запирающим клапаном. Свободный конец шланга крепился к верхней крышке бочки, заполненной железными опилками. Опилки были залиты серной кислотой. При химической реакции с железными опилками из бочки в оболочку по шлангу поступал водород. Аппарат получил по имени его создателя название «шальер». 28 августа 1783 года «шальер» взмыл за 2 минуты до облаков, скрылся из виду и лопнул, т. к. создатели аппарата забыли открыть запорный кран. 19 сентября 1783 года братья Монгольфье запустили свой аппарат диаметром 12,5 м.
В качестве пассажиров на нем в клетке отправились в небо баран, утка и петух. Шар продержался в воздухе 8 минут и приземлился в 3,5 км от места старта в Версале. Аэростаты, заполненные подогретым воздухом, стали называть «монгольфьерами». На повестку дня стал вопрос о полете человека Хранитель музея науки 27-летний Пилатр де Розье соорудил монгольфьер с кольцеобразной галереей, в центре которой, под отверстием шара, находился проволочный очаг. Первый пробный полет на монгольфьере высотой 21 м он осуществил из сада на улице Монтрейль 15 октября 1783 года Шар был привязан. Розье поднялся на высоту 24 м и продержался в воздухе 4 минуты. С 15 по 17 октября он совершил 5 подъемов на высоту 24,60,75 и 100 м. В,последний привязной полет он ушел с напарником Жиру де Виллета. Затем был еще один такой подъем вместе с маркизом Д’Арланом. 21 ноября 1783 года в парке, в замке де ла Мюэтт, на помост ставится уже хорошо зарекомендовавший себя монгольфьер с аэронавтами Пилатром де Розье и д’Арланом. Официальный протокол полета в тот же день подписали девять знатных и ученых мужей. Официальный протокол содержал следующее: «Видели, как она (машина) величественно поднималась. Когда она была на высоте около 250 футов (76 м), неустрашимые путешественники сняли шляпы и приветствовали зрителей. Нельзя было удержаться от чувства страха и удивления. Скоро воздушные навигаторы исчезли из вида… Она пересекла Сену над ограждением де ла Конферанс и прошла между Военной школой и Домом инвалидов на виду у всех парижан. Заметив, что ветер несет их на дома улицы Севр, они не растерялись и, прибавив газу, вновь поднялись, пока не миновали Париж. Тогда они спокойно опустились на поле за новым бульваром напротив мельницы Крулеборг…. Всего они прошли около 8—10 км (на высоте 915 м) за промежуток времени 20–25 минут»/9/.
