Технология на лудостта: Хиляда балони

Когато московчанинът Виталий Куликов излетя в небето преди 14 години, а след това, издигайки се на рекордна височина, той слезе долу - макар че, едва оцелял и вдигнал на крака Министерството на извънредните ситуации и полицията, те написаха много за това събитие и дори го разказаха по телевизията, Тогава обаче журналистите се интересуваха главно от драматичните възходи и падения на самия полет и последвалата спасителна операция. Решихме да си припомним тези събития, за да говорим за технологията на такъв на пръв поглед не твърде високотехнологичен проект. Но трябва ли да има трикове тук?

Напълно глупости топки

Дори най-лудите начинания и особено тези, които завършват успешно, изискват внимателна подготовка. Виталий Куликов - възпитаник на катедрата по физика на Московския държавен университет - започна да планира полетите си отдалеч: с изчисления, таблици, списъци на всичко необходимо. Разбира се, не е толкова трудно да се изчисли повдигането на самолет по-лесно от въздуха, като се знаят свойствата на хелия, теглото на черупката и има данни за плътността на въздуха на различни височини. Но колко души в историята сериозно са изчислили колко декоративни топки ще са необходими, за да вдигне човек с тегло 90 кг до определена височина?

Известни предшественици Пионерът на летенето върху снопове от малки хелиеви балони (клъстер балонинг) беше американецът Лари Уолтърс, който по-късно получи прозвището Larry Cottage Chair. На 2 юли 1982 г. господин Уолтърс с помощта на своята приятелка свързва 45 метеорологични балона с четири четири килограма към лятната къщичка и се изкачва на почти пет километрова височина. Полетът продължи 45 минути. Стреляйки с топки от пистолет с гумени куршуми, Лари извърши контролирано спускане и удар, след което веднага бе арестуван. Записът никога не е регистриран: Уолтърс нямаше сертифициран висотомер при себе си. Днес британецът Иън Ашполе се счита за официален световен рекордьор, който през 1987 г. се издигна с помощта на 600 балона, надути с хелий 11 000 фута (3350 м). На рекордна височина топките изведнъж започнаха да се пръскат една след друга, така че Иън си помисли, че чува пушка на картечница. Името на Ашполе е вписано в Книгата на рекордите на Гинес. В наши дни в Съединените щати, известни със сравнително либералното законодателство за въздуха, съществува общество на любителите на балони.

Например, както показват изчисленията на Куликов, малко повече от 200 топки трябва да са достатъчни за изкачване на 2100 м. Да бъде на 4200 м, където плътността на въздуха пада от 1, 23 кг / м3 в близост до земята до 0, 71 кг / м3, а силата на сцепление на една топка намалява наполовина - от 0, 61 кгс до 0, 31 кгс, 289 топки. За височина от 10 000 метра ще трябва да се формира струп от 1500 топки, а за полет от 13 000 метра ще са нужни 7 600 топки. Последните два абзаца от таблицата на Виталий Куликов обаче могат да представляват чисто теоретичен интерес - над 7000 м гумените черупки най-вероятно се напукват и се спукват поради ниски температури.

Тук трябва да направим някои пояснения. Топките, с които Виталий Куликов завладя височини, не са точно тези, които се дават на децата по празници и се раздават на възрастни на изложби. Малките стандартни топки, ако се изпомпват с хелий, имат твърде ниско сцепление и са много крехки. Беше необходимо да се намери по-подходящ вариант, базиран на няколко параметъра, като размер, здравина на черупката и цена. Изборът падна върху декоративна латексна топка на стойност 47 рубли. След инфлацията имаше диаметър около 120 cm.

Скиоржинг: Викинг спорт

Подробните бележки на Виталий Куликов поддържат пълен списък на това, което нелетящият пилот взе със себе си в рисковото си пътуване. Това са документи, пари, барометричен висотомер, мобилен телефон със слушалки за свободни ръце, GPS приемник (без карта), компас-висотомер, камера, видеокамера, диктофон, 10 метра кабел, нож, кибрит, сол, вода, храна (литър ябълков сок, шоколадов бар, половин хляб нарязан хляб), ракетно изстрелване, свирка, хартиена карта на района, 10 литра баласт (незамръзваща течност) и, разбира се, парашут. Списъкът не съдържа кислороден апарат, който беше допълнителен рисков фактор. Хипоксията (кислороден глад на мозъка) може да изпревари пилота на надморска височина над 5000 м и да доведе до трагедия. За да се контролира работата на мозъка и да се предупреди за опасността навреме, въпроси от таблицата за умножение бяха предадени от земята по радио на Виталий. Скоростта на реакцията показва, че опасностите от хипоксия са избягвани.

Така „златната средна точка“ беше постигната. В крайна сметка, както вече споменахме, от една страна, много много малки топки в куп са лоши. Но когато има малък брой твърде големи топки в куп, това също не е много добре. Причината тук е същата, за която четиримоторен самолет е по-надежден от двумоторен. Ако има няколко топки и една от тях се спука, тогава общата тяга на лигамента ще се промени значително. В куп от голям брой топчета със среден размер загубата на една, две или три няма да промени значително скоростта на изкачване или спускане.

Анатомия на "Нелетящи"

Разбира се, просто да надуете няколкостотин топки, да ги хванете всички за въжетата и да скочите в небето няма да работи. За да предотвратя разпръскването на топките някъде, трябваше да обмисля дизайна на „нелетящи“, както Виталий Куликов нарича апарата си.

Сглобяването на "нелетящи" започна с инфлация на баловете. Вратът на надутата топка беше затегнат с възел, а на самата топка се нахвърли примка от тънка копринена нишка с дълъг край, която беше прикрепена към карабината. Нишки от десет топки бяха вързани за една карабина. Участникът в подготовката на полета можеше свободно да пренася тази купчина от място на място, без да се страхува да освободи топки от ръцете си.

Основата на „нелетящия“ беше 12-метров найлонов прашник (той издържаше около 3 тона на пролука), върху който бяха поставени товарни карабини със стъпка от 1 m. Именно към тези карабини бяха закрепени десет топки. Десет такива снопа с общ брой 100 топки могат да бъдат "засадени" върху една носеща карабина, така че "нелетящият" е проектиран за максимум 1100 топки. Реалният брой по време на полета на рекорда беше 800–900 - доста топки се спукаха в ръцете на тези, които ги надухаха или излетяха поотделно, избягайки от ръцете им.

В долната част на линията завършваше контур, към който бяха прикрепени два носещи кабела и те вече бяха свързани с помощта на два карабина към парашутната система, в която пилотът беше облечен.

Балната инфлация се проведе в съответствие с конкретна технология. Не е достатъчно да снабдявате „нелетящите“ с необходимия брой топки - беше необходимо да се създаде достатъчно налягане във всяка топка, така че на голяма височина да може да се надуе, за да заеме по-голям обем, частично компенсирайки загубата на асансьор поради намаляване на плътността на околния въздух. Слабо надутите топки могат да „окачат“ пилота на половин километрова височина. Прекалено надутият представляваше друга заплаха - на определена височина те могат да започнат да се спукват по едно и също време, което всъщност се случи с официалния рекордьор Иън Ашпол. Затова тези, които изпомпваха топките с хелий, бяха снабдени със специално проектирана рамка за калибриране. Диаметърът на надутата топка трябва приблизително да съответства на нейния вътрешен диаметър. Думата „приблизително“ не се използва тук случайно - надуващите нарочно направиха малки отклонения в една или друга посока. Това създаде разсейване на параметрите на налягането вътре в черупките, за да се избегне едновременното срутване на топките на височина.

Общо Виталий Куликов извърши два полета. Първият се състоя на 25 септември 2004 г. На 360 топки, напомпани с водород, пилотът се изкачи на височина 400 м и прелетя 8, 5 км за 25 минути. Въпреки краткото разстояние, търсенето на Витали, който се приземи в гората, отне 4 часа и половина. Вторият полет е извършен на 20 ноември същата 2004 г. Това продължи 84 минути, през които Виталий Куликов успя да постави рекорд на височина за повдигане на куп топки и да прелети на 64 километра от стартовата точка.

Между вятъра и земята

Рекордният полет се състоя на 20 ноември 2004 г. Група от 15 души участва в надуване на балони и сглобяване на „нелетящите“, използвани са 53 балона с хелий. След като кабелът за котва се прекъсна, устройството, заедно с пилота, бързо отиде в небето. Първоначално скоростта на повдигане е била 7 m / s, след това е паднала до 6 m / s. Според барометричния висотомер надморската височина е била 5724 м. След това започва спонтанно понижение. Спадът е може би най-интересният и драматичен момент в историята с рекорден полет. В края на краищата куп топки не е парашут и поведението му по време на спускането може да бъде трудно да се предвиди. Както ни каза самият Виталий Куликов, като се подготвяше за полета, той проведе много експерименти с цел да установи скоростта, с която се освобождава хелият, прониквайки през латексната обвивка на топките. Можеше да се установи, че би било възможно да се осигури сравнително плавно спускане не поради постепенното изстрелване на част от топките, а сякаш по естествен начин. Като цяло, начина, по който се случи. Първоначално намалението се дължи на факта, че част от топките се спука. Тогава те почти спряха да се спукват, а апаратът падна поради бавното изтичане на хелий и съпътстващото намаляване на сцеплението. Скоростта на спад беше 2, 5–3 м в секунда. В близост до земята силен порив на вятъра хвърли „нелетящите“ право в гъстатата гора, заменяйки пилота за настъпващи удари от дебели клони. По някакво чудо Виталий успя да пререже въжетата, свързващи го с топките, и да се хване на дърво, а след това да слезе. Началната площадка от площадката за кацане сред гори и блата в района на Твер беше отделена на 64 км. Издирването на пилота продължи няколко часа.

Виталий смята, че е имал голям късмет. В края на краищата, ако хелият от топките започне да се освобождава по-бавно, отколкото очакваше, „нелетящият“ щеше да отнесе стотици километри. Колко тогава ще трябва да изчака среща с спасителния екип?

Небето продължава да привлича

Редовните членове на аерокосмическите форуми в Интернет могат да си припомнят, че малко след рекорден полет Виталий Куликов обяви там своите бъдещи планове, като пътуване по света с „нелетящ“ полет. Днес изглежда, че тази тема в живота на Виталий е загубила предишното си звучене. Рекордьорът е напълно наясно, че експериментите, които му донесоха слава, бяха свързани с неоправдан риск и освен това не бяха в противоречие с действащото законодателство, например с въздушния кодекс на Руската федерация. Въпреки това Виталий е щастлив да сподели уникалния си опит и казва, че въпреки че все още не планира нови приключения, „небето продължава да привлича“.

Статията „Технология на лудостта“ е публикувана в списанието Popular Mechanics (№ 8, август 2008 г.). Харесва ли ви статията?

Абонирайте се за новините и бъдете в крак с най-интересните и полезни новини. добре Съгласен съм с правилата на сайта Благодаря. Изпратихме потвърждение на вашия имейл.

Препоръчано

Аляска се стопява 100 пъти по-бързо, отколкото мислехме: грандиозно изтичане на времето
2019
Самолет за деня: Savoia-Marchetti S.55
2019
Пускане на огън: Не всеки Бикфорд шнур
2019