«Бегущие по волнам»

Ярослав Голованов Бегущие по волнам

Научные и технические прогнозы — штука неточная. Не так давно мне показали цветные почтовые открытки, изданные в конце прошлого века. Художник пытался изобразить на них 2000-й год. Широкие площади городов были заполнены народом. По улице катили золоченые автомобили, напоминающие пролетки. Улыбающиеся мужчины с аккуратно подстриженными бородками, белокурые, затянутые в корсеты дамы радостно улыбались в окружении взволнованных путешествием детей и лохматых собачек. Над домами, построенными, кстати сказать, с большими архитектурными излишествами, плыли гигантские воздушные шары и летели самолеты. Самолеты тоже были очень большие и очень странные: самолеты в стиле рококо.

Вполне возможно, что в XXI веке и будет мода на бороды. Но что касается транспортных средств, тут художник просчитался: золоченые «автопролетки» не только до 2000 года, но и до 1930-го не дожили.

Каким же будет транспорт конца XX и начала XXI века?

Человеческая фантазия все-таки очень ограниченна; она почти не выходит за рамки уже известного. Попробуйте, например, придумать фантастическое чудовище, населяющее другую планету. У вас обязательно получится гибрид, составленный из деталей, позаимствованных у известных вам животных. Родится «нечто» с телом свиньи, головой лебедя, лапами тигра, крыльями майского жука и хвостом ящерицы. Фантазия — это, как правило, изменение реально существующих масштабов и соотношений. Поэтому, когда мы напрягаем нашу фантазию, стараясь представить себе транспорт будущего, мы тоже исходим из уже известного. Вполне может случиться, что завтра будет открыт и получит широкое распространение некий совершенно новый принцип устройства транспортных средств, который перечеркнет все наши аргументированные прогнозы. Впрочем, уже сегодня мы являемся свидетелями прогресса принципиально нового вида транспорта.

* * *

В истории науки найдется не так много ученых, которые смелостью своих идей могут соперничать с Константином Эдуардовичем Циолковским. Его роль в становлении космонавтики ныне хорошо известна. Фундаментальные теоретические работы в этой области (например, формула движения ракеты) сочетались у него с инженерными решениями гениальной прозорливости (например, схема многоступенчатой ракеты). Однако далеко не все знают об одной идее, которую Циолковский подарил человечеству, — этой идее принадлежит большое будущее уже не в космосе, а на земле.

В середине двадцатых годов К.Э. Циолковский выпустил книгу, которая называлась «Сопротивление воздуха и скорый поезд». Константин Эдуардович писал:

«Трение поезда почти уничтожается избытком давления воздуха между полом вагона и плотно прилегающим к нему железнодорожным полотном. Необходима работа для накачивания воздуха, который непрерывно утекает по краям щели между вагоном и путем. Она невелика, между тем как подъемная сила поезда может быть громадной... Не нужно, конечно, колес и смазки. Тяга поддерживается задним давлением вырывающегося из отверстия вагона воздуха...»

В этих словах зерно подлинной транспортной революции.

Гениальное изобретение глубокой древности — колесо — эксплуатировалось человечеством многие тысячелетия. Все виды наземного транспорта — от колесниц египетских фараонов до легковых автомобилей последних марок — движутся благодаря колесу.

Были попытки отказаться от колеса. Английский инженер Брентон изобрел «ногатый автомобиль». Этому изобретению вместе с весельным пароходом американского часовщика Фича и «рукастой» швейной машиной французского портного Тимонье суждено было пополнить копилку технических курьезов. Бессмертное колесо безраздельно царствовало на земле. И вот Циолковский предложил нечто совершенно невиданное, качественно отличное от всего существующего: бесколесный наземный транспорт.

Гений Циолковского обгонял свою эпоху. Так случилось и с этим его предложением: поезд на воздушных струях построен не был. Но семена были брошены, и они проросли. В Новочеркасске, в одной из лабораторий Технологического института, профессор В.И. Левков начал разрабатывать различные схемы вездеходов на «воздушной подушке». Несколько лет спустя он построил первый такой аппарат, который успешно испытывался над пашней, снегом, песком. Несмотря на это, новый тип транспортного средства не был признан и оценен по достоинству. Технический уровень тех лет не мог еще обеспечить экономических показателей, которые позволили бы новому виду транспорта конкурировать с колесом. Но в разных странах мира энтузиасты продолжали совершенствовать аппараты нового типа. Наибольших успехов добились инженеры Советского Союза, Соединенных Штатов и Англии.

В 1955 году в Хлебникове, под Москвой, полетел автомобиль Геннадия Туркина. Двадцатилетний студент Нефтяного института превратил свою квартиру в научно-исследовательскую лабораторию. Он даже соорудил дома испытательный бассейн с низкими стенками, в котором делала первые «шаги» четырехкилограммовая модель автомобиля. Уже на первых испытаниях она поднимала 12—16 килограммов груза. Вместе с друзьями — Сергеем Демушкиным и Павлом Морозовым — Геннадий построил машину в натуральную величину. Первые опытные пуски выявили недостатки конструкции: гнулись валы, которые передавали вращение от двигателей к вентиляторам. Туркин решил обойтись вовсе без валов: перенести двигатели прямо к вентиляторам. И вот свершилось долгожданное: однажды на берегу Клязьминского водохранилища автомобиль повис в воздухе и пошел вперед. Геннадию этого было мало. Тотчас, сию же минуту, он хотел испытать автомобиль над водой. Но едва машина сошла с илистого берега, один мотор заглох. Расстроенный изобретатель вылез из автомобиля. Он сделал несколько шагов и упал мертвым: больное сердце не выдержало нервного напряжения.

Из рук Туркина эстафету подхватили другие изобретатели. Вездеход А. Мельникова, В. Меньшова, И. Скрипченко шел уже не только над ровной землей и водной поверхностью, но и над рыхлым снегом, грязью, кочками. На Горьковском автозаводе конструктор А.А. Смолин построил свой воздушный вездеход, кандидат технических наук В.Н. Кажохин — свой. В Ленинграде конструктор Владимир Афанасьевич Липинский разработал проект «Невы». Не так давно «Нева» спущена на воду. Впрочем, почему на воду? «Нева» может преодолевать лесосплав, может «выходить из берегов». Этот вездеход только начинает свою жизнь, а его создатель уже думает о новой машине, которая будет вмещать около 120 пассажиров (!).

От ленинградцев стараются не отстать сормовичи. В сентябре 1962 года первый полет над Волгой совершила «Радуга» — пятиместный катер на «воздушной подушке», созданный коллективом конструкторов под руководством В.Р. Шенберга. Главный конструктор завода «Красное Сормово» А.А. Животовский рассказывал во время испытаний этого судна, что ведутся работы по созданию сорокаместного катера подобного типа.

В 1957 году начались испытания летающего автомобиля в США. Они разочаровали конструкторов: машина отлично двигалась по гладкому полу, но уже спичка была для нее непреодолимым препятствием — слишком малым оказался воздушный зазор. Но работы продолжались. Очень скоро они заинтересовали Пентагон. В январе 1962 года английская газета «Файнэншл Таймс» и журнал «Нью Сапентуст» опубликовали серию статей, посвященных разработке транспортных средств на «воздушной подушке». В одной из этих статей можно было прочесть любопытное признание: «В США почти все работы в области ховеркрафтов (так англичане называют аппараты нового типа. — Я.Г.) проводятся по заказам военных ведомств... Проектируются и строятся ховеркрафты для самых различных военных целей — одноместные и более крупные катеры для переправы через реки, морские десантные суда, суда для разведывательной службы, для военных перевозок и снабжения действующих частей снаряжением и боеприпасами. Считают, что можно создать бронированные машины на «воздушной подушке», включая танки».

За океаном, как видите, развитие нового дела шло, мягко говоря, несколько однобоко: автомобили на «воздушной подушке» спешно призывались в армию и облачались в военную форму.

Одна из американских фирм рекламировала постройку океанского судна на «воздушной подушке» с ядерной силовой установкой, которое будет способно развивать скорость в 100 узлов. Но реклама остается рекламой. Тем более, реклама американская. Англичане отнеслись к этим широковещательным заявлениям, подобно коту из крыловской басни, который, как известно, «слушает, да ест».

Пока американский автомобиль штурмовал спичку на полу, английский конструктор Кокерель создал машину, которая несколько раз пересекла Ла-Манш. Кокерель установил на ней авиационный мотор мощностью в 435 лошадиных сил и довел скорость до 60 километров в час.

За первым опытом последовали другие. К работам подключались все новые и новые фирмы, было проведено много теоретических расчетов, позволяющих установить закономерности изменения различных параметров новой машины. В 1959 году на выставке в Фарнборо английский ховеркрафт перевозил уже 20 пассажиров. Недавно в печати появился снимок новой английской машины. Она вмещает уже от 56 до 76 пассажиров или 8 тонн грузов. Несколько машин различной конструкции создано для исследовательских целей.

Аппаратами на «воздушной подушке» заинтересовались конструкторы других стран. Если не считать ракетной техники, то, пожалуй, ни один другой вид транспортных средств не переживает сегодня такого стремительного взлета, как воздушные вездеходы. Что же можем мы ждать от них завтра?

* * *

Сейчас существуют два основных типа аппаратов на «воздушной подушке». Кстати, очень это длинно и нескладно: «аппарат на «воздушной подушке». Давайте для краткости называть эту штуку сокращенно «авопод». Так вот, существуют два основных типа авоподов: сопловой и камерный.

Еще Геннадий Туркин утверждал, что машина должна работать так, чтобы «воздушная подушка» растекалась как можно меньше. По его идее, сжатый воздух подавался в узкую кольцевую щель большого диаметра. Невидимые стенки из воздушных струй запирали воздух, находящийся внутри. И вот на эту-то «запертую» воздушную колонну и приходится основная нагрузка. Три-четыре таких столба в разных местах днища авопода — и машина становится такой же устойчивой, как будто она опирается на добрые старые колеса. Такая схема называется сопловой. По ней работали машины Туркина и Кокереля, ховеркрафты английской фирмы «Уильям Денни энд бразерс», сормовская «Радуга», недавно испытанный «Вихрь».

Камерная схема в вульгарном упрощении — это перевернутое корыто, в которое подается воздух. Как только давление внутри станет больше, чем снаружи, возникнет подъемная сила, которая поднимет корыто в воздух. По этой схеме работал авопод профессора В. И. Левкова, работают «Нева» и многие зарубежные модели.

Естественно, возникает вопрос: а какая же схема лучше? И столь же естественно напрашивается ответ: раз строят и так и этак, значит, и та и другая имеют свои преимущества. Не будем предугадывать, какая схема наконец восторжествует. Очень может быть, не камерная и не сопловая, а какой-то их гибрид или не гибрид, а нечто принципиально новое.

Авопод — ребенок. Очень трудно точно предсказать будущее ребенка. Не будем заниматься астрологией. Отложим в сторону звездный атлас, возьмем логарифмическую линейку и пузатые технические справочники.

* * *

Экономичность того или иного вида транспорта зависит от соотношения между полезным и полным весом. Для пассажирских судов обычного типа эта полезная нагрузка составляет лишь 5 процентов полного веса корабля, для самолетов — от 15 до 20 процентов, для легковых машин — от 20 и выше. Полезная нагрузка авоподов может достигать 40—50 процентов!

Расчеты английских специалистов показывают, что по мере увеличения размеров ховеркрафтов до полного веса в тысячу тонн прямые эксплуатационные расходы сокращаются.

Вряд ли обычные корабли смогут выстоять в борьбе со столь сильным противником. Одни ховеркрафт весом в тысячу тонн сможет взять на борт 4—5 тысяч пассажиров. Работая, например, на трассе Франция-Англия, он смог бы заменить 10 обычных судов. Получается, что пассажирский ховеркрафт весом 100 тонн за день перевезет через пролив Ла-Манш столько же людей, сколько корабль водоизмещением в 4 тысячи тонн.

Убедительные цифры в пользу авопода!

А скорость? Уже сегодня авоподы-«дети» перегоняют обычные, «взрослые» суда. Наивыгоднейшей и, безусловно, достижимой для них скоростью будет 70—100 узлов. Существует приз «Голубая лента Атлантики», который дается кораблю, показавшему рекордное время на линии между Старым и Новым светом. Так вот сейчас «Голубая лента» — у американского лайнера «Юнайтед стейтс». Его рекорд скорости — 35,59 узла. 35 и 100! 100 узлов — это значит: от Алушты до Гурзуфа за 6 минут, из Европы в Америку — почти за сутки.

Правда, до сих пор серьезным препятствием для авоподов остаются волны. Чтобы держать корабль над волной, нужна очень высокая «воздушная подушка», на создание которой требуются большие мощности. Но ведь можно соединить авопод с другим замечательным изобретением, рожденным в нашей стране, — судном на подводных крыльях. «Воздушная подушка» разгрузит подводные крылья, позволит кораблю двигаться с невиданной на воде скоростью — до 150—200 узлов. Работы по созданию таких «гибридных новинок» уже ведутся.

Но как вы заметили, мы в своих подсчетах совсем забыли, что наш авопод — это вездеход, и говорили о нем как об одном из видов морского транспорта. Это верно. Еще вероятнее, что авопод будет безраздельно царствовать на реках. Ведь ему не страшны мели и перекаты. Даже ручей для него— отличная автострада. Взгляните на карту рек нашей страны. Густая голубая паутина. Триста тысяч речек, многие из которых и названия не имеют. Транспортники давно поставили на них крест: мелко. Рыбаки от них отвернулись: весь промысел — раки да пескари. Энергетикам они не нужны: мала мощность потока. Дорожникам они мешают: вся речка дешевле моста через нее. Оказывается, природа ждала авоподы. Это для них она проложила сотни тысяч километров голубых дорог, связала отдаленнейшие пункты, к которым не дотянулись рельсы и асфальт. Именно по этим дорогам легче всего добраться до сокровеннейших уголков сибирской тайги, джунглей бассейнов Конго и Амазонки - до этих последних «белых пятен», пятнышек, точек планеты.

Там, где это необходимо, авоподы выйдут на берег. Пустыни, степи, тундры, ледяные поля — это тоже их стихия. Авопод может оказаться удобнейшим видом передвижения по зыбучим пескам или болотистой тундре.

Трудно представить авопод на наших сегодняшних дорогах. Вернее, не трудно, а непривычно. Но ведь когда-то экипаж без лошадей тоже «резал глаз». «Воздушная подушка» низкого давления сможет уменьшить запыление воздуха. Это все уже технические детали. Не о них речь. Важно главное: новый вид транспорта может применяться и в городах. (Кстати, не только город влияет на транспорт, но и транспорт оказывает влияние на город. Было время, когда никаких тротуаров не существовало. Тротуар — ультиматум транспорта жителям городов.)

Можно наконец вернуться к идее Циолковского: вагон, висящий над рельсами. В США фирма «Форд мотор компани» разработала так называемый проект «Левакар». Левакар — это вагон с плитами вместо колес. Через плиты предполагается нагнетать воздух, который создает тончайшую «воздушную подушку» толщиной всего в 0,38—0,76 миллиметра. Подсчитано, что такой вагон весом около 12 тонн сможет развить скорость до 640 километров в час. Ко всему сказанному надо добавить, что конструкция авопода проще в сравнении с другими транспортными средствами, что авопод сбережет нам тысячу тонн каучука, «пожираемого» автомобилями.

* * *

Но вернемся к будущему транспорта. Ведь именно эта тема заинтересовала нас, когда мы рассматривали старые открытки. Давайте подведем итоги.

Итак, на море возможны надводные и подводные суда. Подводные избавлены от неприятностей качки, но, бесспорно, проигрывают надводным в комфортабельности. Вода и через 1000 лет будет плотнее воздуха, а значит, скорость движения подводных судов всегда будет отставать от скорости движения надводных. О преимуществах авоподов и «гибридов» — крылатых авоподов — перед известными сегодня типами надводных судов мы уже говорили. На море будущее принадлежит им. На реках — и подавно.

На суше сейчас царствуют поезда и автомобили. Уже первая попытка американцев воплотить в жизнь на современном техническом уровне идею К.Э. Циолковского — вагон на воздушных струях — позволяет делать достаточно оптимистические прогнозы. Во всяком случае, есть основания считать, что специальные конструкции авоподов могут оказаться серьезным конкурентом железнодорожному транспорту.

Автомобиль примерно за восемь-десять лет своей стремительной эволюции приобрел массу положительных качеств: скорость, простоту управления, экономичность, комфорт. И все-таки автомобиль уже подошел к своему потолку. Судите сами. Увеличивать скорость нельзя: мешает физиология человека, водитель не успевает реагировать на внешние раздражители, не может управлять машиной. Увеличивать комфорт в общем-то некуда. Конечно, можно установить в автомобиле кинопроектор, установку для кондиционирования воздуха или бактерицидные лампы, убивающие микробов. Можно, но вряд ли нужно. Увеличить экономичность трудно. Бензиновый двигатель, как говорят инженеры, «обсосан» со всех сторон. Газовая турбина выигрыша не дает, особенно на малых скоростях. Атомный двигатель построить очень нелегко: требуется тяжелая биологическая защита от жестоких излучений реактора. Представитель компании «Форд» (той самой, которая проектирует «Левакар») заявил однажды в газете «Нью-Йорк таймс», что «сейчас постройка автомобиля с атомным двигателем невозможна». По его мнению, лишь новые достижения в металлургии и других отраслях техники могут обеспечить создание такого автомобиля. Но ведь эти же достижения могут помочь не только конструкторам атомных автомобилей, но и создателям других видов сухопутного транспорта. Допустим, однако, что атомный или некий другой совершенный автомобиль существует. Даже в этом случае на «долю» нашего авопода остаются бездорожье, распутица, гололед. Очень много работы предстоит ему на суше.

Наконец, транспорт атмосферный и заатмосферный. Ясно, что до Луны на «воздушной подушке» не добраться. Ракеты свяжут между собой небесные тела, самолеты (а быть может, и крылатые ракеты) - континенты земли. Думается, что для путешествий на расстояния более тысячи километров лучше быстроходного самолета ничего не придумаешь. В горах, в лесу, в городе самолету тесно. Тут ему на выручку приходит вертолет. За последние годы вертолеты завоевали большую популярность. Это действительно замечательная машина, и нет нужды рассказывать обо всех ее достоинствах. Совершенно ясно, что вертолетам принадлежит большое будущее. Воздушные такси-вертолеты уже существуют. Их сеть будет расширяться с каждым днем. Но вряд ли вертолетный транспорт способен заменить в городе весь наземный. Индивидуальный вертолет? А не тесно ли будет тогда в небе?

В своей книге «Предвидимое будущее» известный английский физик лауреат Нобелевской премии Джордж Томсон пишет по этому поводу: «Мы можем не учитывать в этом плане частные вертолеты, как сколько-нибудь серьезный выход из положения; водить их, по крайней мере в отдельные дни, будет нелегким делом. Даже с соблюдением всевозможных мер предосторожности риск столкновения при большом движении должен быть значительным; и даже если этот риск не стал бы превышать опасность, связанную с передвижением по нашим дорогам, последствия самого легкого столкновения, особенно при посадке или взлете, должны быть слишком серьезны. Полет — малоподходящее занятие для возвращающегося с работы усталого человека».

Конечно, в будущем изменится и сам облик наших городов. Они станут просторнее, свободная планировка уменьшит опасности, связанные с проблемой индивидуального вертолета, но в словах Д. Томсона все-таки много оправданной тревоги.

И вот итог: ракета, самолет, вертолет, авопод, может быть, автомобиль — это транспорт будущего. Уверен, найдется много желающих опровергнуть такой вывод, упрекнуть автора этих строк в чрезмерной симпатии к аппаратам на «воздушной подушке». Не знаю, может быть, я ошибаюсь. Я понимаю, что это очень субъективно, но почему-то, думая о путешествиях, которые придется совершить через много-много лет, я всегда представляю себе белый стремительный корабль, легко, свободно, весело, как неуловимая мечта в волшебной сказке Александра Грина, бегущий по волнам.