Технология безумства: полет на тысяче воздушных шариков
Обсудить 0
Когда 14 лет назад москвич Виталий Куликов унесся в кипящее снежной бурей небо, а затем, поднявшись на рекордную высоту, спустился вниз — правда, едва оставшись в живых и подняв на ноги МЧС и милицию, — об этом событии немало писали и даже рассказывали по телевидению. Но тогда журналисты в основном интересовались драматическими перипетиями самого полета и последующей спасательной операции. Мы же решили вспомнить о тех событиях, чтобы поговорить о технологии такого, казалось бы, не слишком высокотехнологичного проекта. Ведь должны же здесь быть свои хитрости?
Совсем недетские шарики
Даже самые безумные затеи, а особенно те, что в итоге завершаются благополучно, требуют тщательной подготовки. Виталий Куликов — выпускник физфака МГУ — начал планирование своих полетов издалека: с расчетов, таблиц, списков всего необходимого. Конечно, рассчитать подъемную силу летательного аппарата легче воздуха, зная свойства гелия, вес оболочки и имея данные о плотности воздуха на разных высотах, не так уж и сложно. Но много ли было в истории людей, которые всерьез высчитывали, сколько декоративных шариков потребуется, чтобы поднять человека весом 90 кг на ту или иную высоту?
Знаменитые предшественники Пионером полетов на связках небольших гелиевых шаров (cluster balooning) стал американец Лэрри Уолтерс, получивший впоследствии прозвище Лэрри-Дачное Кресло. 2 июля 1982 года мистер Уолтерс при содействии своей подружки подсоединил к дачному креслу 45 четырехфунтовых метеоаэростатов и поднялся на почти пятикилометровую высоту. Полет продолжался 45 минут. Отстреливая шары из пистолета с резиновыми пулями, Лэрри провел управляемое снижение и призмление, после чего был немедленно арестован. Рекорд так и не зарегистрировали: Уолтерс не имел при себе сертифицированного высотомера. Официальным рекордсменом мира на сегодняшний день считается британец Иан Эшпоул, который в 1987 году поднялся с помощью 600 накачанных гелием шариков на 11000 футов (3350 м). На рекордной высоте шарики вдруг начали лопаться один за другим, так что Иану показалось, будто он слышит пулеметную очередь. Имя Эшпоула занесено в книгу рекордов Гиннеса. В наши дни в США, известных своим относительно либеральным воздушным законодательством, существует общество любителей полетов на шариках.
Например, как показывают расчеты Куликова, для подъема на 2100 м должно хватить чуть больше 200 шариков. Чтобы оказаться на отметке 4200 м, где плотность воздуха падает с 1,23 кг/м3 у земли до 0,71 кг/м3, а сила тяги одного шара уменьшается вдвое — с 0,61 кгс до 0,31 кгс, потребуется не менее 289 шариков. Для высоты 10 000 метров придется сформировать гроздь в 1500 шариков, а полет на 13 000 м потребует 7600 шариков. Впрочем, два последних пункта из таблицы Виталия Куликова могут представлять исключительно теоретический интерес — выше 7000 м резиновые оболочки скорее всего растрескаются и полопаются от низких температур.
Тут надо сделать некое уточнение. Шарики, с которыми Виталий Куликов покорял высоту, — не совсем те, что дарят на праздниках детям и раздают взрослым на выставках. Маленькие стандартные шарики, если их накачать гелием, обладают слишком слабой тягой и очень непрочны. Понадобилось найти более подходящий вариант, исходя из нескольких параметров, таких как размер, прочность оболочки и цена. Выбор пал на декоративный латексный шарик стоимостью 47 рублей. После надувания он имел диаметр примерно 120 см.
Подробные записи Виталия Куликова сохранили полный список того, что пилот «неболета» брал с собой в свой рискованный вояж. Это документы, деньги, барометрический альтиметр, сотовый телефон с хендс-фри гарнитурой, приемник GPS (без карты), часы-компас-высотомер, фотокамера, видеокамера, диктофон, 10 метров троса, нож, спички, соль, вода, еда (литр яблочного сока, шоколадный батончик, полбуханки нарезанного хлеба), ракетница, свисток, бумажная карта местности, 10 литров балласта (незамерзающей жидкости) и, конечно же, парашют. В списке отсутствует кислородный аппарат, что было фактором дополнительного риска. Гипоксия (кислородное голодание мозга) вполне могла настигнуть пилота на высоте свыше 5000 м и привести к трагедии. Для того чтобы контролировать работу мозга и вовремя предупредить об опасности, с земли по рации Виталию передавали вопросы из таблицы умножения. Скорость реакции свидетельствовала о том, что опасности гипоксии удалось избежать.
Так была достигнута «золотая середина». Ведь, как уже говорилось, с одной стороны, много очень маленьких шариков в связке — это плохо. Но когда в связке небольшое количество слишком больших шаров — это тоже не очень хорошо. Причина здесь та же, по которой четырехмоторный самолет надежнее двухмоторного. Если шариков мало и один из них лопнет, то общая тяга связки изменится существенно. В связке из большого количества среднего размера шариков потеря одного-двух-трех не сильно изменит скорость подъема или спуска.
Анатомия «Неболета»
Разумеется, просто надуть несколько сотен шариков, схватить их все за веревочки и взмыть в небо не получится. Чтобы шарики не разлетелись кто куда, понадобилось продумать конструкцию «неболета», как назвал свой аппарат Виталий Куликов.
Сборка «неболета» начиналась с надувания шаров. Горловина надутого шарика затягивалась узлом, и на сам шарик набрасывалась петля из тонкой шелковой нити с длинным концом, который крепился к карабину. К одному карабину привязывались нити от десяти шариков. Эту связку участник подготовки полета мог свободно переносить с места на место, не боясь выпустить шары из рук.
Основой «неболета» служила 12-метровая капроновая стропа (она выдерживала около 3 т на разрыв), на которой с шагом в 1 м размещались несущие карабины. Именно к этим карабинам пристегивались связки по десять шариков. На один несущий карабин можно было «посадить» десять таких связок с общим числом шариков 100. Таким образом, «неболет» был рассчитан максимум на 1100 шариков. Реальное же их число во время рекордного полета составляло 800−900 — довольно много шаров полопалось в руках тех, кто их надувал, или улетало поодиночке, вырываясь из рук.
Внизу стропа заканчивалась петлей, к которой крепились два несущих троса, а уже они с помощью двух карабинов соединялись с парашютной системой, в которую и был облачен пилот.
Надувание шариков происходило в соответствии с определенной технологией. Мало снабдить «неболет» необходимым количеством шаров — нужно было создать внутри каждого шарика давление, достаточное для того, чтобы на большой высоте он смог, раздуваясь, занимать больший объем, отчасти компенсируя потерю подъемной силы из-за снижения плотности окружающего воздуха. Слабо надутые шары могли «подвесить» пилота на полукилометровой высоте. Чрезмерно надутые представляли другую угрозу — на определенной высоте они могли бы начать одновременно лопаться, что, собственно, и случилось с официальным рекордсменом Иэном Эшпоулом. Поэтому тех, кто накачивал шарики гелием, снабдили специально рассчитанной калибровочной рамкой. Диаметр надутого шарика должен был примерно соответствовать ее внутреннему диаметру. Слово «примерно» использовано здесь не случайно — надувающие намеренно делали небольшие отклонения то в ту, то в другую сторону. Так создавался разброс параметров давления внутри оболочек, чтобы опять же избежать одновременного схлопывания шаров на высоте.
Всего Виталий Куликов совершил два полета. Первый состоялся 25 сентября 2004 года. На 360 шариках, накачанных водородом, пилот поднялся на высоту 400 м и пролетел 8,5 км за 25 минут. Несмотря на небольшое расстояние, поиски приземлившегося в лесу Виталия заняли 4 с половиной часа. Второй полет прошел 20 ноября того же 2004 года. Он длился 84 минуты, за которые Виталий Куликов успел установить высотный рекорд для подъема на связке шаров и улететь за 64 километра от места старта.
Между ветром и землей
Рекордный полет состоялся 20 ноября 2004 года. В надувании шариков и сборке «неболета» участвовала группа из 15 человек, было использовано 53 баллона с гелием. После того как якорный трос перерезали, аппарат вместе с пилотом стремительно отправился в небо. Первоначально скорость подъема составляла 7 м/с, затем упала до 6 м/с. Согласно показаниям барометрического альтиметра, пиковой точкой подъема стала высота 5724 м. После этого началось самопроизвольное снижение. Снижение — пожалуй, самый интересный и драматичный момент во всей истории с рекордным полетом. Ведь связка шаров — не парашют, и ее поведение при спуске может быть труднопредсказуемым. Как рассказал нам сам Виталий Куликов, в ходе подготовки к полету он провел множество экспериментов с целью установить, с какой скоростью гелий стравливается, просачиваясь сквозь латексную оболочку шаров. Удалось выяснить, что обеспечить относительно плавный спуск можно будет не за счет постепенного отстрела части шаров, а как бы естественным образом. В общем, так оно и вышло. Поначалу снижение происходило из-за того, что часть шариков полопалась. Затем лопаться они почти перестали, и аппарат пошел вниз благодаря медленной утечке гелия и сопутствующему снижению тяги. Скорость снижения составляла 2,5−3 м в секунду. У самой земли сильнейший порыв ветра бросил «неболет» прямо в гущу леса, подставляя пилота под встречные удары толстенных ветвей. Каким-то чудом Виталий сумел перерезать веревки, связывающие его с шарами, и зацепиться за дерево, а затем спуститься вниз. Место старта от места приземления среди лесов и болот в Тверской области отделяли 64 км. Поиски пилота продолжались несколько часов.
Виталий считает, что все-таки ему сильно повезло. Ведь если бы гелий из шаров стал стравливаться медленнее, чем он рассчитывал, «неболет» унесло бы на сотни километров. Сколько бы тогда пришлось ждать встречи со спасательной группой?
Небо продолжает манить
Завсегдатаи авиационно-космических форумов в интернете могут припомнить, что вскоре после рекордного полета Виталий Куликов объявлял там о своих дальнейших планах вроде кругосветного путешествия на «неболете». Сегодня, похоже, эта тема в жизни Виталия утратила прежнее звучание. Рекордсмен вполне отдает себе отчет в том, что принесшие ему известность эксперименты были связаны с неоправданным риском и к тому же находились не вполне в ладах с действующим законодательством, например с Воздушным кодексом РФ. Однако Виталий с удовольствием делится своим уникальным опытом и говорит, что хоть никаких новых приключений пока не планирует, «небо продолжает манить к себе».
