Роберт Дункан Милн
Вопрос взаимности
Простой двигатель, 15 на 24, способный развивать мощность до 60 лошадиных сил при давлении девяносто фунтов на квадратный дюйм и тридцати оборотах в минуту, был установлен на станине в задней части судна и передавал энергию на ведущий вал. Давление в девяносто фунтов на квадратный дюйм на поверхности поршня этого двигателя давало суммарную энергию в 16 000 фунтов, а поскольку таков был расчетный вес моего судна, включая все его принадлежности, из этого следовало, что скорость поршня в цилиндре должна точно соответствовать скорости подъема судна в воздух. Таким образом, если поршень проходил длину цилиндра (два фута) за одну секунду, судно должно было подниматься в том же соотношении, если поршень совершал одно возвратно-поступательное движение за то же время, что было бы эквивалентно одному обороту винтового пропеллера, последний обеспечивал бы подъемную энергию в четыре фута в секунду. Под днищем цилиндра по всей длине судна до кормы проходил еще один вал, во всех отношениях похожий на только что описанный перпендикулярный, заканчивающийся винтовым движителем такой же конструкции, как и первый, лопасти которого, однако, были намного короче, шире и жестче – их было всего четыре, а длина составляла восемь футов на четыре в ширину. Шарнир в центре этого вала позволял при необходимости поднимать пропеллер с помощью рычага над землей, в то время как его внутренний конец соединялся с перпендикулярным ему исходным положением другого конца, в то же время генератор наполнялся воздухом для сжатия при следующем взрыве, а давление сжатого воздуха в ресивере на клапан, который открывался из генератора, не позволяло ему выйти. Диск с зарядами вращался с любой желаемой скоростью с помощью простого устройства, соединяющего его с приводным валом, так что его можно было регулировать в соответствии с давлением, показываемым манометром на ресивере; номинальная скорость его вращения находилась в соотношении один толчок сжимающего поршня на четыре оборота приводного вала, поскольку кубическое содержимое генератора было в восемь раз больше, чем в приводном цилиндре. Генератор был изготовлен из сплава алюминия и оружейного металла в таких пропорциях, что его вес составлял лишь одну треть от веса, как если бы он был отлит из железа. Не имея возможности достать алюминий на этом побережье, я со значительными затратами приобрел тысячу фунтов алюминия у одной восточной фирмы. Упругость и прочность этого сплава были лучше приспособлены для того, чтобы выдержать напряжение взрыва, чем железо или даже пушечный металл, в то время как его легкость была прекрасной рекомендацией для его использования. В обязанности инженера, контролировавшего работу этого механизма, помимо обычного ухода за двигателем, входило лишь поддержание вращающихся камер с зарядами и регулирование их вращения с помощью манометра в ресивере. Руль состоял из плоского куска дерева двенадцати футов в длину и четырех в ширину и выполнял свои функции под носовой частью судна, поднимаясь или опускаясь по желанию через щель в днище. Поскольку он вращался вокруг своего центра, его действие было двусторонним как в носу, так и в корме, и, следовательно, очень мощным. Носовая часть судна на протяжении пятнадцати футов, или до его центра, была окружена деревянным фальшбортом высотой восемь футов, снабженным окнами для кают и покрытым крышей. Это эффективно защищало механизмы и пассажиров от атмосферного воздействия, которое могло возникнуть при быстром передвижении по воздуху. В этой кабине были установлены кресла и стационарный стол, а также шкафчики по бокам. Я приобрел у одного восточного производителя 30 000 гильз длиной 3 дюйма и диаметром 2 дюйма, очень простого образца, по четверти цента за штуку, и, приготовив предварительно большое количество пушечного хлопка, мы с Акинлоссом по прибытии гильз провели день, заряжая их взрывчаткой и упаковывая в пять ящиков длиной шесть футов, глубиной и шириной по три. Их мы поставили в каюту, а затем отдохнули от трудов.
Это было пятнадцатого сентября, а на утро мы решили испытать аппарат и совершить пробный взлет. В эту ночь мы спали мало и встали на рассвете. После торопливого завтрака мы вышли во двор и стояли, глядя на судно. Странные чувства охватили меня, когда я смотрел на него. Что, если механизмы не будут работать? Что, если пропеллер откажется действовать в соответствии с моими теоретическими расчетами? Что, если эта летающая машина повторит поведение своих предшественников и останется памятником глупости своего создателя? По крайней мере, я решил, что она не должна этого сделать, но что если она не совершит воздушное путешествие одним способом, то должна будет совершить его другим, под совместным воздействием всех зарядов одновременно. По крайней мере, мир не должен стать свидетелем моего поражения. Странно, что такие чувства нахлынули на меня в момент завершения работы, когда я был совершенно уверен и настроен на успех в течение пяти месяцев работы! Я высказал свои чувства Ачинклоссу, который молча стоял рядом со мной и курил очень короткую и грубую глиняную трубку, что было его обычаем в любое время и при любых обстоятельствах. Этот достойный практик не стал тратить ни слова, ни взгляда в ответ, а прыгнул в судно и принялся смазывать различные подшипники механизмов. Я последовал за ним и зарядил вращающийся диск патронами.
В первую очередь необходимо было проверить рабочие качества движущей машины, для чего шатун был отсоединен от своего кривошипа и присоединен к другому, на шкив которого был надет тормоз. Я соединил шатун с машиной, и первый патрон был выпущен. Звука не последовало, поскольку взрыв произошел не в замкнутой камере, но поршень, очевидно, сделал свою работу, о чем я мог судить по силе воздуха, ворвавшегося через отверстие в дальнем конце цилиндра. Поскольку сжатого воздуха еще не хватало, чтобы привести двигатель в движение, я вращал диск вручную, пока следующая камера не соприкоснулась с проводом от батареи, и тогда патрон взорвался с тем же результатом, что и раньше. Манометр на ствольной коробке поднялся до пятнадцати фунтов и при каждом выстреле регистрировал все большее давление, пока после взрыва восьми камор не достиг шестидесяти. Пока я соединял ремень с коническим шкивом, вращавшим диск, Ачинклосс постепенно открыл дроссельную заслонку и впустил воздух в двигатель. Кривошип начал двигаться, шкив работал против своего тормоза, диск патрона вращался в унисон, и, регулируя конический шкив, я поддерживал давление в ресивере на уровне шестидесяти фунтов. Через пять минут стабильной и ритмичной работы Акинлосс объявил, что механизм находится в первоклассном рабочем состоянии, и снова присоединил шатун к кривошипу гребного вала. Наступил волнующий момент. С бьющимся сердцем я стоял с коробкой патронов наготове, готовый заряжать каморы и вынимать пустые гильзы по мере их прохождения. Аучинклосс стоял у двигателя, с трубкой во рту, но с неподвижным и сосредоточенным взглядом. Он медленно повернул вентиль и, не отрывая от него руку, поднял глаза к винту. Медленно огромные лопасти начали двигаться, а затем, под манипуляции Акинлосса с клапаном, их движение становилось все быстрее и быстрее. Напрягая глаза и дрожа от волнения, я наблюдал за огромными вентиляторами, которые проносились по воздуху с пронзительным, свистящим звуком, похожим на ветер, мчащийся по узкому проходу. Затем лопасти стали неразличимы, и все это напоминало светло-коричневый круглый диск, неподвижно висящий в воздухе.
– Я сделал все, что мог, – сказал Акинлосс, – он не собирается подниматься. Мы должны дать большее давление. Передвиньте ремень так, чтобы разряды были быстрее.
Я так и сделал, хотя и с замиранием сердца, потому что неспособность винта поднять судно с силой более шестидесяти лошадиных сил заставила меня упасть духом.
Я обратился к Аучинклоссу:
– Сколько оборотов в минуту?
Он стоял с часами в руке, глядя на кривошип, и вскоре ответил:
– Сорок пять.
Манометр поднялся до семидесяти пяти; Ачинклосс, все еще глядя на кривошип, сказал:
– Пятьдесят пять оборотов.
Я чувствовал, как дрожат доски под моими ногами, мое тело тоже дрожала от волнения, как вдруг, – Хрясь! – что-то затрещало над головой. Аучинклосс, быстро, как мысль, закрыл клапан и бросился в кабину. Мои глаза были как зачарованные прикованы к пропеллеру, который после нескольких оборотов сбавил скорость и представил нашему взору печальное зрелище. Семь лопастей были скручены и сломаны, их части были разбросаны во все стороны, а три из них свисали вниз под углом, согнув скрепляющие их кольца. Я с сожалением посмотрел на Ачинклосса и не проронил ни слова. Это всегда было моим недостатком (и, хотя я знаю это, я не могу его преодолеть) – легко радоваться удаче и впадать в уныние при неудачах. Ачинклосс, казалось, понимал это.
– Приготовьтесь, босс, – сказал он. – Ставлю свою шляпу на то, что аппарат еще полетит. Он был на ходу, когда эти чертовы лопасти лопнули. Им нужно более прочное крепление.
Мы опустили винт на вал, чтобы он оказался на палубе, и осмотрели обломки. Затем мы посоветовались, какие крепления нужны, и, сделав замеры и чертежи, решили, что Ачинклосс должен поехать в Сан-Франциско и достать необходимые детали, которые, он сказал, что сможет сделать в течение трех дней, поскольку все они должны быть сделаны из кованого железа. Во время его отсутствия я предавался мрачным размышлениям, которые не были окончательно развеяны его возвращением и работой, которой мы тогда занялись. Каждая из лопастей была укреплена прочной железной скобой, проходящей от ее центра к центру вала, также дополнительным ремнем, проходящим по всей длине. Секции были дополнительно укреплены поперечными распорками. На это было потрачено три дня, и сегодня утром, 20 сентября, винт снова был поднят на свое место на вершине вала. Не могу сказать, что я был настроен так же оптимистично или так же взволнован, как во время первого испытания за неделю до этого. Новизна ожиданий, которая тогда была столь яркой, улетучилась, и я приступил к испытанию в совершенно деловом духе, хотя, конечно, без особых надежд на успех.
– Джим, – сказал я, обращаясь к Ачинклоссу, – в прошлый раз мы допустили две ошибки из-за нашей крайней осторожности. Мы слишком постепенно увеличивали давление воздуха и скорость вращения винта. Мы должны помнить, что при подъеме тяжелых тел через такую легкую среду, как воздух, требуется очень быстрое и энергичное действие винта. Я намерен начать и поддерживать давление в 120 фунтов, а вы должны открывать клапаны менее постепенно – управляйте ими, как обычным паровым двигателем – и я буду отвечать за результат. Если после нашей доработки судно откажется подниматься или сломается винт, я клянусь, что взорву этот аппарат через пять минут после этого с помощью пороха, содержащегося в этих сундуках, и никогда больше не вернусь к вопросу воздушной навигации.
Ачинклосс просто вынул трубку изо рта, сплюнул, заменил табак и подошел к двигателю. Я занялся генератором, и манометр быстро зарегистрировал 120 фунтов. Я подал знак Ачинклоссу включить воздух, и, поскольку кривошип с каждой секундой ускорял свое действие, чудовищные пропеллеры, к которым был прикован мой взгляд, потеряли свою форму, и когда они превратились в неподвижный коричневый диск с пронзительным, жужжащим звуком, я почувствовал, что пол, на котором я стоял, поднимается мимо стен моего дома и через несколько секунд окажется намного выше него. Мое недоумение от этого внезапного осуществления моих надежд и разочарования в ожиданиях быстро сменилось восторгом и радостью, которые невозможно описать. Наконец-то, думал я, решена мучительная проблема века, наконец-то теория стала практикой, наконец-то мысль соединилась с фактом. От этих приятных мыслей меня резко оторвал голос Акинлосса.
– Берегите заряды, – сказал он, все еще стоя у двигателя. – Я же говорил, что он полетит.
Я посмотрел вниз и увидел, что мне нужно заменить дюжину пустых патронов, что, при четырех секундах на выстрел, показало мне, что я был поглощен собой почти минуту. Я быстро наполнил каморы и, подсчитав обороты кривошипа, которые, как я обнаружил, составляли девяносто в минуту, легко вычислил скорость судна – триста шестьдесят футов в минуту, или шесть футов в секунду. На судне не было заметно никакого движения, кроме легкой вибрации, вызванной работой двигателя. Ничто не могло превзойти легкость, устойчивость и мягкость, с которой мы поднимались по воздуху. Предметы на земле под нами, казалось, не двигались, а уменьшались в размерах. Мой дом был похож на свечной ящик. Перспектива была великолепной. Под нами река Станислаус выглядела как серебряная нить, извивающаяся среди деревьев, пока не скрылась из виду среди холмов к северу от Найтс-Ферри. Широкие участки земли, простирающиеся на юг, восток и запад, были усеяны сотнями зерновых стогов, а кое-где и молотильные машины сверкали коричневым светом под лучами восходящего солнца. Мы поднимались уже почти пять минут и быстро приближались к высоте в две тысячи футов.
– Я собираюсь, – сказал я, – посмотреть, как она ведет себя при снижении. Перекройте немного воздух.
Аучинклосс так и сделал, и в течение нескольких мгновений я не смог заметить никаких изменений ни в движении винта, ни в объектах внизу. Однако примерно через минуту я увидел, что объекты под нами становятся больше, а через три минуты я ясно увидел, что мы снова приближаемся к нашему дому, почти не отклонившись при подъеме от перпендикулярной линии.
– Включи снова воздух, Джим, – воскликнул я. – Я хочу посмотреть, как работает наш горизонтальный пропеллер. Установи его на место и отрегулируй храповик на валу.
Пока Ачинклосс делал это, я увидел, что мы снова поднимаемся. Однако не успел он отрегулировать храповик и тем самым передать две трети мощности с перпендикулярного на горизонтальный вал через коническую передачу, как я почувствовал сильное и внезапное изменение в поведении судна. Мы находились, вероятно, на высоте около тысячи футов, и как только горизонтальный винт начал вращаться, показалось, что на судно налетел сильный ветер. Ачинклосса, стоявшего на корме, чуть не сдуло вниз, и его могло бы перебросить через борт, если бы он не зацепился за поручни. Он как можно быстрее добрался до двигателя, который был защищен от сильного ветра рубкой клинообразной формы, отбрасывающей ветер в обе стороны от него. Тем временем поля, деревья и дома проносились под нами с огромной скоростью. Так получилось, что наш курс был в северном направлении, и менее чем через две минуты мы были уже рядом с городом Найтс Ферри, который находился в четырех милях от моего дома, а еще через две – кружились возле вершин холмов, расположенных к северу от города.
– Бросьте храповик, – крикнул я Акинлоссу, так как казалось, что мы несемся на полном ходу, с огромным импульсом, к склону горы, и хотя он сделал это мгновенно, импульс, который мы получили, не иссякал в течение нескольких сотен ярдов, и только благодаря тому факту, что подъемная сила судна вернулась, когда был удален движитель вперед, мы избежали катастрофического столкновения с землей. Мы снова поднялись в воздух. Теперь я уменьшил давление в ресивере до шестидесяти фунтов, видя, что в большем нет необходимости. Во время нашего внезапного и стремительного полета мы были настолько заняты непосредственными обязанностями, что совершенно забыли о руле. Теперь я попросил Ачинклосса исытать его и снова привести в действие горизонтальный пропеллер, позаботившись при этом о том, чтобы уменьшить подачу воздуха в двигатель. Под действием горизонтальной тяги мы снова полетели над землей с поразительной скоростью, которая, хотя мы не могли ее точно вычислить, не могла быть меньше, судя по сопротивлению атмосферы или ветра, который нам противостоял, чем сто миль в час. Под моим руководством Ачинклосс держал руль (которым он управлял с помощью обычного рычага) под постоянно увеличивающимся углом, так что мы летели по концентрическим кругам постепенно уменьшающейся спирали, пока наконец круг диаметром около шестидесяти ярдов не был описан примерно за три секунды, я счел, что полетные качества судна достаточно испытаны, и приказал Ачинклоссу повернуть его к дому. В это время мы находились, насколько я мог судить, примерно в трех милях к северо-востоку от Найтс-Ферри и, следовательно, примерно в семи милях от моего ранчо на реке Станислаус. Я решил, что это хорошая возможность получить определенное представление о скорости судна, засекая время прохождения этого расстояния. Мы находились, по моим расчетам, на высоте около тысячи футов, давление в приемнике составляло шестьдесят фунтов, и дом был хорошо виден вдали. Потребовалось всего три минуты из шести. Ачинклосс включил горизонтальный пропеллер, и мы вылетели, как стрела из лука. Когда минутная стрелка показала шесть, мы были уже над домом, и я повернул руль, одновременно постепенно закрывая клапан, благодаря чему судно мягко опустилось на землю в моем собственном дворе, Аучинклосс в это время отсоединил гребной винт, а я сделал то же самое с рулем. Мы преодолели это расстояние с почти немыслимой скоростью в сто сорок миль в час, и все наше утреннее путешествие заняло не более пятнадцати минут, в течение которых мы поднялись на две тысячи футов в воздух и преодолели около двадцати миль местности!
– А почему, – спросил Акинлосс, когда мы сидели и курили после нашего приключения, – мы можем подниматься в воздух только со скоростью четыре мили в час, в то время как по горизонтали мы можем перемещаться по нему со скоростью в тридцать раз большей?
– Это, Джеймс, – ответил я, – зависит от очень простого механического закона. Подъем груза в прямом противодействии силе тяжести – это совсем другое дело, чем перемещение того же груза по ровной плоскости. Механик с вашим опытом прекрасно понимает этот факт, хотя он и не бросился вам в глаза в связи с нашим недавним экспериментом. Вы можете с легкостью катить бочку весом в тонну по ровной плоскости, но не сможете поднять ее с этого уровня без мощных механических приспособлений. Локомотив, который мчит поезд вагонов весом в сто тонн по горизонтальному уровню со скоростью шестьдесят миль в час, если бы его двигатели были применены для поднятия того же веса с помощью подходящего рычага, оценивая мощность этих двигателей в двести лошадей, поднял бы его только на две тысячи футов, или менее чем на полмили, за то же время. Сравните также разницу в скорости при подъеме по лестнице и при катании того же человека на коньках по льду, хотя мышечное усилие в обоих случаях равнозначно. Учитывая поддерживающую силу, способность к движению зависит от плотности среды, через которую движущая сила действует, и от трения, возникающего при ее действии. Теоретически нет причин, по которым локомотив не мог бы двигаться со скоростью двести миль в час. Практически, он будет сходить с рельс, а высокая скорость поршня повредит механизмы. В случае с нашим воздушным кораблем нет рельсов, скорость нашего двигателя не превышает мощности обычного стационарного двигателя того же размера, и едва ли дает на одну треть больше оборотов двигателя локомотива; у нас было достаточно доказательств того, что наши винты построены и закреплены так, чтобы исключить вероятность любой аварии. Скорость, с которой мы можем двигаться, объясняется текучестью среды, через которую мы движемся, и почти полным отсутствием трения, в сочетании с мощностью нашего винта.
– Увеличивая мощность, я уверен, что скорость в сто сорок миль в час, которую мы вчера развили при низком давлении, может быть увеличена до двухсот или более без ущерба для механизмов. Чем больше скорость, с которой мы движемся, тем меньше мощность, которая нам требуется. При очень высоких скоростях для поддержания скорости достаточно одного лишь горизонтального винта и днища судна, и мы можем либо увеличивать движущую силу, либо уменьшать давление по своему усмотрению. Орел, если он приобрел достаточный импульс, пролетит милю на расправленных крыльях, не двигая ими, кроме как для равновесия. Конькобежец на большой скорости безопасно проедет по льду, который сломался бы под одной десятой его веса, будь он неподвижен. Атмосферное сопротивление, эквивалентное бризу в двести миль на скорость, конечно, было бы неудобным без укрытия, но наша клиновидная каюта разрезает его, и в ее укрытии мы будем так же недвижимы, как и здесь. И нечему повреждаться, поскольку примыкание горизонтального винта к корпусу судна делает его неотъемлемой частью аппарата, и лопасти, конечности которых бьют воздух в своем вращении почти с одинаковой скоростью без повреждений, могут и должны, если в стали и железе есть хоть капля добродетели, выдерживать такие же нагрузки, когда они приходят извне. Наш вертикальный ведущий вал из четырехдюймовой стали, закрепленный подшипником на половине высоты от палубы, не сломается и не уйдет за борт, как деревянная мачта корабля во время тайфуна. Кроме того, если что-то случится с механизмами, у нас есть спасательная шлюпка на шлюпбалках – наш парашют самой лучшей конструкции, который благополучно высадит нас на сушу после того, как наш корабль превратится в бесформенную массу. Поэтому, Джим, я хочу знать, совершишь ли ты со мной более длительное путешествие. Мои амбиции растут вместе с моим успехом, и если ты будешь сопровождать меня, я предлагаю отправиться туда, где смертный человек еще никогда не бывал. Нет другого человека, с которым я мог бы отправиться, кроме тебя, ведь вместе мы затянули каждый болт в этом корабле, и ты один, кроме меня, знаешь работу механизмов. Я предупреждаю тебя, что путешествие будет трудным и опасным с какой стороны не посмотри, но его достижения будут греметь по всему обитаемому миру. Пойдете ли вы?
Ответ Ачинклосса был характерен для этого человека. Он пристально посмотрел на меня, вынул трубку изо рта, выпустил облако дыма, сплюнул, выразительно произнес простые слова:
– Хоть к черту, если захотите, – вернул трубку на место и снова погрузился в молчание.
20 сентября, 5 часов вечера.
Сейчас пять часов пополудни, а я весь день писал вышеизложенное. Сейчас я еду в Найтс-Ферри в легкой повозке, чтобы купить кое-что необходимое для завтрашней поездки – ведь мы собираемся отправиться в путь завтра на рассвете. Вышеизложенное сообщение подтвердит то, что мы уже сделали – по крайней мере, это будет сохранено для мира. Предприятие, в которое мы собираемся вступить, еще более важное и опасное. Если оно завершится успешно, мистер Эйткен из литейного завода "Циклоп" вскоре получит дальнейшие сообщения, если же таких сообщений не будет, есть вероятность, что автор находится вне пределов досягаемости любой человеческой связи.
1879 год