В отчете о трудах за 1754 год Ломоносов записал:
«Делан опыт машины, которая бы подымаясь к верху сама, могла поднять с собою маленький термометр, дабы узнать градус теплоты на вышине, которая хотя с лишком на два золотника облегчалась, однако, к желаемому концу не приведена».
Ломоносов работал над осуществлением двух важных изобретений: геликоптера18, который представляет предмет исканий многих новаторов наших дней и только теперь приводится «к желаемому концу»; прибора для исследования верхних слоев атмосферы, по самой своей идее принципиально более совершенного, чем применяемые теперь для этой же цели шары-зонды и воздушные змеи.
Прибор Ломоносова должен был свободно летать в заданном направлении, а не туда, куда его гонит ветер, как шар-зонд, или куда его пускает веревка воздушного змея. Изобретение Ломоносова было непосредственным следствием его работ по исследованию атмосферы, по изучению движения и самой природы воздуха. Вспомним его труды: «О вольном движении воздуха, в рудниках примеченном», «Слово о явлениях воздушных, от електрической силы происходящих», «Попытка теории упругой силы воздуха» и др. За время работы в Академии наук он с 1742 года постоянно уделял много внимания изучению физической стороны науки, именуемой теперь аэродинамикой.
Автор «Попытки теории упругой силы воздуха», он еще в 40-х годах XVIII века создал кинетическую теорию газов. Опубликованный на латинском языке в академических «Новых комментариях», этот труд Ломоносова был известен и западноевропейским ученым. Но величие мыслей русского гения было таково, что освоить и понять их, несмотря на всю их ясность и простоту, тогда не смогли. Только через 120 лет кинетическая теория газов получила всеобщее признание, и тем самым было подтверждено величие вклада Ломоносова, открывшего физическую сущность газов, в том числе воздуха, то есть среды, в которой осуществляется полет аэростатов, самолетов, дирижаблей. Ломоносов изобрел и построил также оригинальный прибор для измерения скорости и направления ветра — анемометр.
Работы Ломоносова сочетались с трудами других русских деятелей, а также ученых иностранного происхождения, нашедших приют в России. Это прежде всего труды голландца Даниила Бернулли и швейцарца Леонарда Эйлера, нашедших в России свою вторую родину. Уравнение Бернулли — основа всех современных технических расчетов по движению жидкостей и газов — разработано во время пребывания Бернулли в Петербургской Академии наук в первой половине XVIII века. Уравнения Эйлера, основание для всех современных работ по аэрогидромеханике, также даны миру членом нашей Академии наук.
Так еще два с половиной века тому назад в России трудами Ломоносова, Эйлера, Бернулли — действительных членов Петербургской Академии наук — заложены незыблемые по сей день основы аэродинамики, на которых покоится все развитие современной авиации и воздухоплавания.
Труды Ломоносова сочетались в тот век с трудами не только академиков с мировыми именами, работавших в России. В нашей стране совершали замечательные дела деятели, работавшие вне стен Академии, в далеких от Петербурга местах.
В 50-х годах XVIII века весь мир узнал о знаменитых опытах Франклина, запускавшего воздушных змей для изучения атмосферного электричества. В те же годы на далеком Алтае в Барнауле Иван Иванович Ползунов производил опыты, запуская воздушных змей во время гроз.
Вспомним и о том, что в Петербурге 7 (18) сентября 1783 года, когда, по словам Кондорсе, перестал «вычислять и жить» великий Эйлер, на грифельной доске остались его последние расчеты, посвященные исследованию подъемной силы аэростатов.
Первые успехи братьев Монгольфье, а затем Шарля, братьев Робер и других строителей монгольфьеров и шарльеров привлекли внимание широких кругов в России. Первое официальное испытание монгольфьера, произведенное 5 июня 1783 года во французском городе Аннонэй, и последующие полеты очень быстро стали известны в России. Первый свободный полет людей во Франции, совершенный 21 ноября 1783 года, вызвал многочисленные отклики в русской печати. О полетах воздушных шаров писали в «Санкт-Петербургских ведомостях», «Московских ведомостях», «Санкт-Петербургской вивлиофике журналов» и в других периодических изданиях. В том же 1783 году была напечатана «во граде святого Петра» книга, представлявшая перевод с французского, выполненный лицом, скрывшим свое имя литерами Н. М. А., — «Рассуждение о шарах, горючим веществом наполненных и по воздуху летающих или воздухоносных, изобретенных Г. Монголфиером в Париже. С рисунком».
В конце ноября 1783 года русский посланник в Париже И. Барятинский начал посылать Екатерине II сообщения о полетах воздушных шаров во Франции.
В мае 1784 года княгиня Дашкова передала в Академию наук «Доклад Парижской Академии наук об аэростатической машине, изобретенной г. Монгольфье».
В русской периодической печати появлялись все новые сообщения о полетах воздушных шаров.
В 1794 году в Москве издана книга «Искусство летать по-птичьему, сочиненное Карлом Фридериком Меервейном». Автор мечтал: «...ездить по Ефирным долинам, соображая мой полет с птичьим». Он описал изобретенный им аппарат с крыльями, приводимыми в движение самим человеком.
В начале XIX века несколько публичных полетов на воздушных шарах совершили у нас иностранцы. В 1802 году издана книга «Описание подготовленного профессором Черни воздушного шара с показанием открытой для поднятия оного на воздух подписки». Сама попытка подъема, предпринятая Черни, окончилась неудачей.
В 1803 году три удачных полета на воздушном шаре совершили Гарнерен и его жена. О полетах Гарнерена издали в Москве книгу «Подробности трех воздушных путешествий, предпринятых г. Гернереном в России. В Санкт-Петербурге : первое — июня 20-го, второе — июля 18-го. В Москве третие — сентября 20-го, 1803».
18 июля 1803 года состоялся второй полет Гарнерена, вместе с которым поднялся в воздух генерал Сергей Лаврентьевич Львов. Это был первый полет офицера русской армии.
Полеты и замыслы
Русские ученые и изобретатели продолжали работать над созданием аппарата тяжелее воздуха. 30 июня 1804 года академик Яков Дмитриевич Захаров совершил в Петербурге первый полет на воздушном шаре с научными целями. Вместе с Захаровым поднялся физик Робертсон, фламандец по происхождению.
«Рапорт в имп. Академию наук от академика Захарова о последствии воздушного путешествия, совершившегося июня 30 дня 1804 года», показывает, что полет выполнили со следующей целью:
«Главный предмет сего путешествия состоял в том, чтобы узнать с большею точностью о физическом состоянии атмосферы и о составляющих ее частях в разных определенных возвышениях оной».
Захарова интересовало выяснение «в самой большей от земли отдаленности» того, в каком направлении будут происходить такие физические явления: «...скорейшее или медлительнейшее выпарение жидкости; уменьшение или увеличение магнитной силы; углубление магнитной стрелки; увеличение или уменьшение согревательной силы солнечных лучей; не столь великая яркость цветов, призмою произведенных; несуществование или существование електрического вещества; некоторые замечания на влияние и перемены, какие разжиженный воздух над человеком производит; летание птиц; наполнение способом Торричелли свободных от воздуха стклянок при каждом падении на дюйм барометра и некоторые другие Физические и Химические опыты».
Первый русский ученый воздухоплаватель взял для исследований при полете: «...дюжину стклянок с кранами для взятия проб воздуха», барометр, термометры, «два спектрометра с сургучом и серою», компас и магнитную стрелку, секундомер, колокольчик, рупор, известь негашеную и некоторые другие вещи.
Захаров изобрел и успешно применил при полете прибор для показания всех изменений направления полета шара. Свое изобретение он назвал путеуказателем.
Воздушный шар, на котором летал Захаров, был наполнен «водотворным гасом». Пущенный перед полетом маленький пробный шар поднялся высоко и затем полетел к морю, то есть в самом опасном направлении. Это не остановило воздухоплавателей, отправившихся в путь около 7 ч. Через 3 ч 45 мин полета они благополучно опустились на землю. Результаты первых наблюдений и опытов, произведенных в воздухе, доложили Академии наук.
