Текст книги "Открытия и изобретения ХХ века. Энциклопедия"

Глава 63

Расцвет и закат сверхзвуковой пассажирской авиации

Эпоха сверхзвуковой пассажирской авиации началась 28 ноября 1962 года, когда Великобритания и Франция подписали договор о совместной работе над созданием скоростного авиалайнера. У европейских авиастроителей было несколько задач. Первая – сократить время дальних перелётов за счёт увеличения скорости полёта и тем самым сделать пассажирские авиаперевозки более привлекательными. Сверхзвуковая скорость позволяет сократить время перелёта через Атлантику или Тихий океан (из Европы в Америку или Австралию) более чем на треть. Вместо восьми часов трансатлантический перелёт занимал бы около шести или даже четырёх часов. Вторая задача – закрепиться на рынке пассажирских авиалайнеров, который почти целиком был занят американскими компаниями (особенно европейцев беспокоил «Боинг», который всё чаще закупался авиакомпаниями в качестве основного пассажирского самолёта для дальних рейсов). Наконец, сверхзвуковая авиация представлялась естественным путём развития пассажирской авиации вообще. Рост скорости, рост дальности – всё это должно было и упростить, и удешевить эксплуатацию самолётов и увеличить количество рейсов.

Но сбылось далеко не все ожидания. Да, полёты стали занимать меньше времени, но затраты на разработку и строительство сверхзвуковых самолётов так и не окупились, а эксплуатация «Конкордов», мы говорим, прежде всего, об этих самолётах, приносила слишком мало прибыли компаниям-владельцам…

Но вернёмся к истории. Одновременно с европейским консорциумом за разработку сверхзвукового лайнера взялись американские и советские конструкторы. Результаты это соревнования были весьма различны. Европейцы в конце концов преуспели, причём, советский лайнер «Ту-144» на два месяца опередил повеление первого «Конкорда». А вот у американцев так ничего и не получилось. Проект «USA Supersonic» компании «Боинг», на который было затрачено 400 миллионов долларов, дошёл до стадии создания деревянной модели и в 1971 году был закрыт, как бесперспективный. Забегая вперёд, заметим, что во многом специалисты «Боинга» оказались правы.

В СССР создание сверхзвукового лайнера началось на год позже европейцев. Над проектом работало КБ Андрея Николаевича Туполева (годы жизни 1888—1972). Главным конструктором самолёта стал сын Андрея Николаевича Алексей Андреевич Туполев. Испытания опытных моделей в аэродинамической трубе позволили выбрать оптимальную форму крыльев и фюзеляжа самолёта. При этом французские и английские конструкторы пришли к тем же самым формам, что и советские специалисты. Но поскольку «Конкорд» считался более совершенным творением, о «Ту-144» всегда говорили, как об аналоге европейского лайнера, намекая на копирование его советскими конструкторами. Была ли здесь дола истины, сегодня сказать трудно. Однако факт остаётся фактом, первым в воздух поднялся «Ту-144». Это произошло 31 декабря 1968 года, спустя пять лет после начала проекта. Европейский «Конкорд» совершил свой первый полёт лишь в начале 1969 года.

Дело шло к коммерческому использованию нового советского самолёта на внутренних и международных линиях. Но 3 июня 1973 года произошла катастрофа, унесшая жизнь экипажа самолёта и подорвавшая репутацию сверхзвукового лайнера. Трагические события разворачивались на международном авиасалоне в парижском предместье Ле-Бурже. «Ту-144» совершал демонстрационный полёт. Истинные причины катастрофы установлены так и не были, но наиболее вероятной версией (по мнению специалистов) является та, в которой виновником стал пилот французского истребителя «Мираж», совершавшего сопровождение «Ту-144». В определённый момент истребитель пересёк курс лайнера и командир советского самолёта, пытаясь избежать столкновения, ввёл огромный самолёт в пике, из которого «Ту-144» уже не вышел. Лайнер рухнул на окраину селения Гусенвиль и взорвался. Погибли восемь членов экипажа и девять жителей Гусенвиля. Ещё 60 человек получили ранения.

Пусть на международные линии нашему самолёту был закрыт, не сложилось и с внутренними рейсами. Но причиной была не только катастрофа 1973 года, но и некоторые особенности эксплуатации самолёте. Дело в том, что сверхзвуковой самолёт, преодолевающий звуковой барьер, издаёт весьма ощутимый хлопок. Но самолёт, который мог приземляться не на любом аэродроме, летал из Москвы в города Средней Азии (в частности, в Алма-Ату). И момент преодоления звукового барьера приходился на густонаселённые районы. Использовать самолёт на дозвуковых скоростях было экономически не выгодно. Точку в истории самолёта поставила вторая катастрофа, во время которой самолёт удалось посадить, но двое членов экипажа погибли в ходе эвакуации с лайнера. «Ту-144» был выведен из коммерческой эксплуатации в 1977 году. После этого он ещё некоторое время использовался в качестве летающей лаборатории, но на пассажирских линиях уже не использовался никогда…

Детищу французской компании «Аэроспасьяль» и английской «Бритиш эйркрафт корпорейшн» – сверхзвуковому лайнеру «Конкорд» – повезло больше. Это был отличный комфортабельный самолёт, оснащённый четырьмя турбореактивными двигателями «Олимпус-593», изготовленных компании «Роллс-Ройс». Самолёт летал с крейсерской скоростью в 1300 километров в час, перевозил от 100, до 144 пассажиров (в зависимости от модификации). В начале 1969 года начались испытания новой машины. В ходе 45-го полёта лайнер преодолел звуковой барьер. А в августе 1995 года, после многолетней эксплуатации, на «Конкорде» был поставлен рекорд скорости облёта Земли. Нашу планету этот самолёт облетел за 31 час 29 минут и 49 секунд.

В 1976 году начались коммерческие полёты «Конкорда». Всего было построено двадцать самолётов, тринадцать из которых до 2000 года эксплуатировались на коммерческих авиалиниях – семь в Англии и шесть во Франции. Полёт на «Конкорде» обходился пассажирам в 3,5 тысячи долларов и оказался весьма дорогим удовольствием. По экономическим причинам авиакомпаниям пришлось свернуть все рейсы, оставив только один – ежедневный из Парижа в Нью-Йорк.

25 июля 200 года самолёт «Конкорд» бортовой номер BTSC-3 должен был совершить чартерный рейс из Парижа в Нью-Йорк. На борту находились 113 человек, включая и членов экипажа. Этот рейс зафрахтовала немецкая туристическая фирма «Петер Дайлман» для доставки в Нью-Йорк группы граждан Германии, которых в Америке ожидал двухнедельный круиз. Так что 96 человек, поднявшихся в тот день на борт «Конкорда», были немецкими туристами.

За полчаса до взлёта командиру экипажа, опытному пилоту, налетавшему на этом самолёте более 10 тысяч часов, сообщили, что неисправна реверсная заслонка одного из двигателей. В принципе, ничего страшного не было, самолёт вполне мог совершить рейс и без этой детали. Но командир, зная, что самолёт загружен по максимуму, потребовал проведения ремонта. Аэродромные специалисты в спешке заменили заслонку. И в 16 часов 42 минуты по местному времени «Конкорд» начал взлёт. Уже разгоняя самолёт, командир получил сообщение от диспетчера, что один из двигателей объят пламенем. Но точка возврата была уже пройдена. Оставалось только взлететь и приземлиться в Ле-Бурже, находившемся всего в десятке километров. Но через две минуты объятый пламенем лайнер рухнул на гостиницу, расположенную на окраине городка Гонес в тирёх километрах к юго-западу от аэропорта. В последние секунды жизни пилоты увели самолёт от центра населённого пункта, избежав гибели людей на земле. Но все, кто находился на борту «Конкорда», погибли. По чудовищному совпадению эта катастрофа произошла в нескольких километрах от Гусенвиля, где погиб советский «Ту-144»… Причиной катастрофы было признано повреждение покрышки шасси, которое и привело к повреждению топливного бака и возгоранию горючего.

Так погиб самый старый из «Конкордов», самолёт, считавшийся очень надёжным (у «Конкордов» до этой катастрофы была репутация самых надёжных самолетов в мире) и имевший по принятой у французских пилотов традиции собственное имя – «Танго Сьерра Чарли» (по буквам бортового номера). Свой первый полёт он совершил 31 января 1975 года. На этом самолёте в мае 1989 года римский папа Иоанн Павел II совершил перелёт с французского острова Реюньон в столицу Замбии город Лусаку…

Последний «Конкорд» поднялся в небо в 2003 году. На этом история этих скоростных лайнеров завершилась. Перевезя по воздуху более 3 миллионов человек, потерпев лишь одну (но какую!) катастрофу, эти самолёты не принесли большой прибыли своим владельцам. Быстрые, но не экономичные, не очень удобные по сравнению с современными «аэробусами» (в салоне «Конкорда» было несколько тесно) и дорогие для пассажиров, эти самолёты остались легендой ушедшего столетия… Придут ли им на смену другие сверхзвуковые пассажирские лайнеры? Кто знает… Разработки в этом направлении ведутся, но ни одна авиастроительная компания мира пока не объявляет о желании построить подобный самолёт. Возможно, когда-нибудь это всё же случиться.

Глава 64

Военные самолёты-невидимки

Эта небольшая глава посвящена всего двум моделям военных самолётов, выпускающихся в США. Ни дат, ни цифр мы приводить не станем, поскольку эти самолёты стоят на вооружении американских военно-воздушных сил, а свзанные с ними разработки засекречены. Речь идёт о самом дорогом в мире бомбардировщике B-2 Sprint и истребителе-бомбардировщике F-117A. Сравнительно небольшие по размерам, нетрадиционной клиновидной формы, летающие на дозвуковых скоростях, эти самолёты совершенны и являются средоточием современных технологий.

Почему «невидимки»? Строго говоря, эти самолёты не невидимы – их можно увидеть даже невооружённым глазом, если, конечно, эти самолёты летят на большой высоте. Но визуальное обнаружение в современной войне ничего не даёт. Если самолёт виден, то его уже не достать ни ракетой, ни зенитным орудием. Любая система противовоздушной обороны для обнаружения самолётов противника использует радары. А любой самолёт отражает своими металлическими поверхностями крыльев и фюзеляжа электромагнитные волны, излучаемые антенной радара. Кроме того, в системах ПВО используются зенитные ракеты с автоматическим наведением на цель по тепловому излучению двигателя. Вырывающаяся из сопел турбореактивных двигателей струи отработавшего газа имеют большую температуру. Тепловые датчики ракеты улавливают это излучение и корректируют курс её полёта. Поскольку скорость ракеты очень велика, а система управления очень чувствительна, уйти от поражения весьма непросто. Но американские самолёты-невидимки для зенитных ракет неуязвимы.

Единственный случай, когда самолёт-невидимка F-117A был сбит силами ПВО, случился в Югославии в 1999 году в ходе Косовского конфликта. Но и в этом случае самолёт был сбит не столько потому, что был обнаружен радарами сербской противовоздушной обороны, сколько из-за того, что летел на небольшой высоте и не смог увернуться от зенитной ракеты.

«Невидимость» самолётов обеспечена целом комплексом технологий, подробности которых, конечно, пока неизвестны. В этот комплекс входит и стреловидная форма самолёта, и необычная система управления (хвостовое оперение, практически, отсутствует). В результате самолёт пронизывает толщу воздуха, не оставляя за собой турбулентного потока. Особым образом сконструированы воздухозаборные и выхлопные окна двигателей. Вероятно, и сами двигатели имеют особую конструкцию, снижающую температуру отработанных газов. Кроме того, все поверхности самолётов имеют особой покрытие, поглощающее радарные импульсы. Применение самолётов-невидимок в военных действиях в Югославии в 1999 году выявило и недостатки этого секретного покрытия, которое оказалось подвержено воздействию сырости. В плохую погоду эти самолёты частично теряют свои свойства (чем, возможно, и объясняется удача сербских зенитчиков, что нисколько не умаляет их военного искусства).

Конечно, о полной «невидимости» и речи быть не может. Комплекс мер лишь снижает вероятность раннего обнаружения самолётов радарами ПВО и увеличивает шансы на выживание в зоне поражения зенитными ракетами. Но всё же оба самолёта считаются едва ли ни самыми совершенными на сегодняшний день – с учётом возможных военных применений (то есть машины эти далеко не универсальны).

Что же это за самолёты? Дальний бомбардировщик B-2 Sprint стал самым дорогим самолётом в истории. Его стоимость составляет 2,2 миллиарда долларов. Управляется самолёт экипажем из 2 человек. Бомбардировщик B-2 летает с дозвуковой скоростью, на обладает, практически, неограниченной дальностью полёта. Он способен облететь Землю всего с одной дозаправкой в воздухе. В ходе упомянутого военного конфликта эти самолёты взлетали с авиабазы в Миссури наносили удары по Сербии и Косово, а затем возвращались на свою базу.

Второй самолёт F-117A считается истребителем, но на самом деле это бомбардировщик, вооружённый две тысячекилограммовые бомбы с лазерным наведением на цель. Самолёт имеет небольшие размеры, управляется одним пилотом и тоже летает на дозвуковой скорости. Обычно F-117A применяется в начале боевых действия для нанесения точечных ударов с воздуха по наиболее важным и наиболее труднодоступным военным объектам противника. Этот самолёт не может взлетать и приземляться на авианосцы, но тоже обладает неограниченной дальностью полёта, поскольку допускает дозаправку в воздухе.

Количество дальних бомбардировщиков B-2 Sprint неизвестно (наверняка невелико, если учитывать заоблачную стоимость каждого самолёта), но точно известно, что в начале войны в Персидском заливе (против Ирака) в боевых вылетах принимало участие 1900 военных самолётов сил коалиции, 36 из которых были марки F-117A…

Вот и всё, что мы знаем об этих необычных самолётах. Более детальная информация для широкого доступа скрыта, но всё же кое-что можно найти в технических или военных периодических изданиях. Нам же остаётся философски сказать – эти бы знания, технологии и деньги, да в мирных целях… Впрочем, любые военные разработки ведутся, прежде всего, во имя мира. Это один из парадоксов устройства человеческого сообщества, который с развитием истории становится всё более поразительным.

Глава 65

Автоматический фотоаппарат

Военная техника не самая радостная тема. Как бы ни была она совершенна, но цели, которые достигаются её применением… Оставим. Обратимся лучше к искусству. А именно к искусству фотографии.

В том, что с распространением в ХХ веке высококачественных светочувствительных материалов и точной съёмочной аппаратуры фотография прочно утвердилась как жанр изобразительного искусства, сомнений уже ни у кого не возникает. Другое дело, что сама аппаратура (и те же материалы) стала развиваться в двух основных направлениях – как техника для профессионалов и аппаратура для любителей (есть ещё и специальные фотоаппараты и плёнки, например, для астрономической съемки и других научных исследований). Если профессиональные фотоаппараты долгое время оставались подчёркнуто механическими, лишёнными каких-либо средств автоматизации – считалось, что профессионал сам знает, какую экспозицию установить и как правильно сфокусировать объектив на снимаемом объекте, то любителям требовалась недорогая и, очень желательно, полностью автоматическая камера, действующая почти по знаменитому принципу Джорджа Истмена, основателя компании «Кодак», сформулированного им ещё в XIX веке – «нажимаете кнопку, мы сделаем остальное». В современном звучании этот лозунг звучал бы так – «нажмите кнопку, ваша камера сделает остальное».

Процесс фотосъёмки включает в себя несколько стадий. Первая – стадия композиционного решения. Это сугубо творческая задача, которая, тем не менее, зависит от некоторого запаса знаний (точно так же любой художник должен обладать элементарными навыками рисования). Вторая – выбор экспозиционных параметров для получения технически совершенного снимка. Третья – правильная фокусировка объектива на снимаемом объекте. Причём, творческий момент присутствует на всех стадиях подготовки к съёмке. Выбор экспозиционных параметров позволяет, к примеру, выделить фон или сам объект съёмки, а фокусировка с небольшой глубиной резкости делает портрет выразительней. Научить кого-либо делать хорошие фотоснимки не может ни одна компания в мире, но обеспечить качественный негатив, а потом и отпечаток, производителям аппаратуры вполне по силам.

Экспозиционные параметры – это установка выдержки затвора и диафрагмы объектива. Для неопытного фотолюбителя возня с установкой выдержки и диафрагмы (это называется экспозиционной парой) сущее мучение. Во-первых, выдержку надо выбирать такую, чтобы движущиеся объекты в кадре выглядели резко, либо наоборот, подчёркнуто нерезко, в зависимости от поставленной задачи. Диафрагму (относительное отверстие объектива) тоже надо выбирать с умом. При минимальном значении – относительное отверстие уменьшено – возрастает глубина резкости, и все объекты в кадре, включая и второстепенные, получатся резкими. А полностью открытая диафрагма размывает фон и объекты, которые находятся ближе композиционного центра кадра. При этом сама экспозиционная пара, значение выдержки и диафрагмы, должно соответствовать чувствительности плёнки, чтобы снимок не получился недодержанным или передержанным. Если учесть, что пар этих может быть несколько, то задача правильного выбора экспозиции представляется не такой уж простой.

А фотосъёмка дело быстрое, особенно бытовая, когда мы стараемся запечатлеть какое-либо значимое для нас событие. Времени на подготовку нет совершенно. Да и неспешная портретная или пейзажная съёмка при слабом навыке тоже превращается из интересного увлечения в серьёзную работу…

Точная установка экспозиционных параметров возможна при использовании экспонометра – электрического прибора, замеряющего поток света, отражаемого снимаемым объектом, либо общий уровень освещения от основного источника света (например, от солнца). Чаще всего применяется первый метод, то есть замер отражённого объектом света. Экспонометр оснащён селеновым светочувствительным элементом, который при попадании на его поверхность световых лучей генерирует электрический ток небольшой силы. Стрелка гальванометра, подключенного к селеновому элементу, отклоняется и указывает условное экспозиционное число, по которому при помощи простейшего кольцевого калькулятора вычисляется значение выдержки и диафрагмы, в зависимости от установленного индекса светочувствительности плёнки.

Первые фотоаппараты с фотоэлектрическими экспонометрами были выпущены немецкой компанией Contax в 30-е годы прошлого века. Это была попытка автоматизировать процесс съёмки, хотя экспонометр не был соединён ни с затвором, ни с диафрагмой, а представлял собой встроенный в верхнюю панель корпуса механического фотоаппарата автономный прибор. Нам эти камеры знакомы по серии механических дальномерный фотоаппаратов «Киев», которые выпускались вплоть до середины 80-х годов и являлись несколько модернизированными (но вовсе не улучшенными) копиями камер Contax.

После Второй мировой войны попытки автоматизировать процесс фотосъёмки предпринимались различными компаниями. Наибольших успехов в области создания любительской автоматической камеры достигла, пожалуй, японская компания Konica (в наши дни она объединилась с компанией Minolta и, к огромному сожалению, покинула рынок фотоаппаратуры). Эта фирма является старейшей японской компанией, созданной ещё в 1873 году и со дня основания занимавшаяся выпуском фотоаппаратов.

В 1968 году Konica представила первый в мире фотоаппарат с системой замера освещённости TTL (throw the lens – «сквозь объектив»). Это была камера модели Autoreflex 35mm T. Главная особенность заключалась в том, что селеновый фотоэлемент экспонометра располагался за основным объективом, а потому замерял световой поток, который реально попадает на плёнку. Это устраняло ошибки, свойственные автономным экспонометрам или встроенным приборам с отдельно расположенным селеновым фотоэлементом.

В 1977 году был выпущен фотоаппарат Konica C35AF. Это была первая автофокусная камера, в которой наводка на резкость осуществлялась встроенным в объектив электроприводом, перемещающим фокусировочную линзу. До появления механизма автоматической фокусировки в фотоаппаратах применялись три системы наведения объектива на резкость – простейшая шкальная (расстояние фокусировки выбиралось по цифрам на фокусировочном кольце объектива), очень точная и удобная, но всё же ручная дальномерная система (дальномер был соединён с объективом специальным рычагом, фотограф сводил два изображения в видоискателе в одно, не отрываясь от фотоаппарата и вращая кольцо объектива) и зеркальная, по изображению на матовом стекле, проецируемом откидным зеркалом, установленном между объективом и затвором (выпускались одно и двухобъективные камеры, во втором случае у видоискателя шахтного типа был собственный объектив, механически соединённый с основным). Автомат позволил избавить фотолюбителя от процесса фокусировки в принципе. Механизм автоматической наводки работал по замеру яркости света в точке фокусировки (резкое изображение обладает максимальной яркостью) при помощи фотоэлемента.

В 1978 году была выпущена модификация фотоаппарат Konica под индексом C35EFD. В этой камере была впервые применена датирующая задняя крышка, при помощи которой можно было впечатывать прямо в негатив дату и время съёмки. Очень удобная функция для активно снимающего фотолюбителя.

Наконец, в 1979 году появился фотоаппарат Konica FS-1, в котором впервые в любительской камере появился встроенный электромотор для транспортировки и перемотки плёнки, а также для автоматического взвода затвора.

Итак, к началу 80-х годов автоматический компактный плёночный фотоаппарат обрёл черты современной камеры… Но не стоит думать, что фототехнику конструировала и продвигала только компания Konica. Мы привели эти факты лишь из уважения к этой славной компании и в знак признательности за её изобретения. На самом деле в 60-е – 80-е годы автоматизацией фотоаппаратов занимались конструкторы всех ведущих мировых компаний, специализирующихся на выпуске фотоаппаратуры. И многие из них достигли весьма впечатляющих успехов.

К примеру, фотоаппараты японской компании Nikon недаром приобрели славу «вечных» камер. Их выбирали и выбирают до сих пор и профессионалы, и увлечённые фотографией любители. Японские фотоаппараты Pentax брали с собой в космос астронавты. А шведские камеры Hasselblad, широкоформатные профессиональные фотоаппараты, известные фотохудожникам и репортёрам всего мира, и вовсе побывали на Луне. Благодаря им мы увидели соседнюю планету, практически, глазами американских астронавтов. Кстати, эти удивительные камеры до сих пор остаются на Луне. Возвращаясь на Землю, лунные экспедиции оставляли свою фотоаппаратуру, забирая с собой только отснятые плёнки.