Идея -парус на аэростате. Кажется дурацкой - понятно, что аэростат летит со скоростью ветра, никакого давления ветер на парус не окажет. Но на заре аэронавтики такого понимания ещё не было. Зато было наблюдение - парусные корабли управляемы, значит, и воздушный корабль для управления нуждается в парусе.
Рождение идеи - воздушный корабль Франческо Ланы де Терци от 1670 года. Корабль Де Терци должен был подниматься с помощью четырех сфер из медной фольги (к этому мы ещё вернёмся, металл в качестве оболочки аэростата и вакуумный дирижабль - отдельные идеи), очень похожих на Магдебургские полушария, но намного большего размера, из которых откачивался воздух. Он считал, что эти гигантские вакуумные камеры будут обеспечивать подъемную силу, достаточную для перевозки корабля и шести пассажиров. После подъема корабль для управляемого полёта будет использовать парус и весло (тоже вернёмся к этой идее).
Следующее попытка реализации идеи парусного аэростата произошла уже тогда, когда полёты на аппаратах легче воздуха стали реальностью. На своём аэростате (https://avatars.dzeninfra.ru/get-zen_doc/3472554/pub_63f21a7b4b6b9a282cab84cc_63f21a9a3398503757cbe811/scale_1200), предназначенном для перелёта через Ла-Манш Бланшар использовал и парус и весла. Но и то, и другое оказалось полезным только в качестве балласта. Пришло понимание, что воздушный аппарат не корабль, паруса ему не помогут.
Стало понятно, да не всем. Воздушное судно La Minerve в 1803 году предложил бельгийский театральный фокусниа и воздухоплаватель Этьен Гаспар Робер. Роберт описал корабль как воздушное судно, предназначенное для открытий, и сделал предложение всем академиям Европы . Это должно было быть исследовательское судно (https://avatars.dzeninfra.ru/get-zen_doc/4491025/pub_63f2566833985037579a8132_63f25686b0dc892d687db337/scale_1200), которое будет совершать многомесячные кругосветные путешествия с командой из шестидесяти академиков и ученых. Роберт планировал, что его дирижабль пересечет весь земной шар, исследуя места, слишком труднодоступные на суше. Важнейшая деталь, необходимая для каждого академика - бочка пива, подвешенная под корпусом.
Казалось бы, подобные проекты никогда не заработают, нет для них физической основы. Но идея не умирает. Шведский инженер Андре предложил тормозить шар с помощью волочащихся в воде или по льду канатов-гайдропов. В результате скорость шара относительно воздуха оказывалась достаточной, чтобы использовать паруса для отклонения траектории от направления ветра на несколько десятков градусов.
Метод был опробован на малом воздушном шаре и реализован на большом шаре Орёл (https://avatars.dzeninfra.ru/get-zen_doc/5232496/pub_63f21a7b4b6b9a282cab84cc_63f21a9ae1793200c2bb4981/scale_2400), предназначенном для трансарктического перелёта, если повезёт - то и над Северным полюсом.
Отправление шара Орёл (https://avatars.dzeninfra.ru/get-zen_doc/9123373/pub_63f21a7b4b6b9a282cab84cc_63f21a9adab4e7234f56c612/scale_1200) в полёт. На фото видны гайдропы и треугольные паруса для управления. Снимок в свободном доступе.
При старте летом 1897 года аэростат практически сразу потерял два из трёх гайдропов, набрал большую высоту и превратился в неуправляемый воздушный шар. Ветер, который нёс его к Северному полюсу, несколько раз менял направление. Способность удерживать водород оказалась хуже расчётной, и шар ударился о лёд. 40 часов его волочило (https://avatars.dzeninfra.ru/get-zen_doc/1856150/pub_63f21a7b4b6b9a282cab84cc_63f21a9a32c5b8194d8e8e00/scale_1200), пока движение окончательно прекратилось. Экспедиция попыталась добраться до базы на островах Франца Иосифа, но льды сносили их на запад. В конце концов аэронавты придрейфовали к необитаемому острову Белый на Шпицбергене, где и погибли.
Лагерь экспедиции были обнаружен только в 1930 году.
Но кто сказал, что парус может работать только по горизонтали? Вертикальный поток тоже можно использовать для управления полётом. Вопрос - как такой поток создать? Решение есть - если аэростат будет непрерывно подниматься и опускаться, то такой вертикальный поток, то сверху от аппарата, то снизу будет постоянно. И, подобно тому, как парусные суда идут галсами, такой аппарат будет двигаться в нужном направлении. Вместо паруса при этом будет работать плоская поверхность самого аппарата. По такой схеме был построен аппарат Залмана Эндрюса «Aereon (https://avatars.dzeninfra.ru/get-zen_doc/3397137/pub_5ea1c773fd549001b4cddd5c_5ea1c7f50596fe5c9730207f/scale_1200)» 1863 года. Он представлял собой три цилиндрических корпуса, между которыми была установлена перепонка. Смещая гондолу с помощью системы блоков, Эндрюс наклонял аппарат по тангажу (до 15 градусов) или крену. Сбрасывая балласт или стравливая водород он обеспечивал движение дирижабля вверх или вниз. При обтекании наклонной плоскости вертикальным потоком возникала горизонтальная составляющая аэродинамической силы. Аппарат мог двигаться в желаемую сторону, в том числе против небольшого ветра, чередуя подъёмы и спуски. Aereon совершил свой первый рейс 1 июня 1863 года. По свидетельству очевидцев дирижабль, периодически увеличивая и уменьшая высоту летел навстречу ветру, имеющему скорость около 10 миль в час. Испытания продолжились, а 26 августа 1863 года Эндрюс написал письмо президенту Аврааму Линкольну, предложив использовать аппарат в войне против южан. После долгой задержки он встретился с Линкольном в январе 1864 года и вскоре после этого провел демонстрацию перед научным комитетом Смитсоновского института. Почти год спустя, после долгой волокиты, Военный комитет проинформировал Эндрюса о том, что дирижабль мало интересует его, и к тому времени война почти закончилась. Раз военные отказались, Эндрюс организовал Aerial Navigation Co., для постройки коммерческих дирижаблей и устройства регулярного сообщения между Нью-Йорком и Филадельфией. Он построил новый Aereon II, с одним корпусом «в виде лимона» и крылом, которое и должно было создавать аэродинамическую тягу. Чтобы не расходовать газ и балласт, на Aereon II была система линий и шкивов, которые сжимали газ или позволяли ему расширяться. 25 мая 1865 года, на этом аппарате Эндрюс пролетел над Манхэттеном с юга на север и обратно. 5 июня Эндрюс выполнил второй полёт над Нью-Йоркоми за его пределы. Но на этом история и закончилась. Послевоенный кризис тогда обанкротил сотни банков и фирм, и компания Aerial Navigation Co. тоже обанкротилась.
