Чтение онлайн

Известно, что смерч — это вихрь с вертикальной осью вращения, в котором с большой скоростью двигаются по спирали огромные массы воздуха. Обычно смерч опускается на землю из темного кучевого облака. Его диаметр колеблется от всего нескольких до 1500 м. Скорость вращения — угловая скорость воздушных масс составляют от 18–30 м/сек до, предположительно, скорости звука. По всему внутреннему периметру его полой центральной части вниз, к земле, движется нисходящий поток со скоростью 60–80 м/сек, а по наружной поверхности его внешней оболочки — более мощный восходящий поток со скоростью 70–90 м/сек. С точки зрения специалистов по транспорту, смерч представляет собой некую природную пневмотранспортную установку огромной мощности. Обычно с приближением смерча слышится сильный шум от столкновения камней и предметов в его разреженной центральной полости. Иногда слышно нечто похожее на громовые раскаты, как результат увеличения скорости движения воздушных потоков до сверхзвуковых. При подобных скоростях, по Д. Мичелу, ветровые нагрузки увеличиваются до 1 т/м 2.

Сама анатомия оболочки смерча представляет из себя поразительно сложную многовихревую структуру. По В. Меркулову, по ее периферийному контуру, вокруг своей оси и одновременно вокруг оси смерча вращаются и ходят по кругу, как в хороводе (рис. 10), вторичные (дискретные) вихри.

Они имеют вытянутую и расширяющуюся вверх нитевидную форму. Эти крепко сцепленные между собой так называемые дискретные вихри катятся друг за другом по замкнутому кругу и по окружающему их воздуху, как колеса или упругие резиновые жгуты по земле.

Наиболее часто смерчи встречаются в США, где их называют торнадо или тромб. Но нередки они и в Австралии, Южной Америке. Индии, Японии и Европе. Неожиданные «фокусы и коленца», которые выкидывают смерчи, поразительны. Так, в Ростове смерч проник в дом, где сорвал и унес наволочку с пуховой подушки. В другом доме он перенес будильник со стола через три комнаты на чердак, после чего тот проработал еще 16 лет. В 1940 году в Горьковской (Нижний Новгород) области с неба посыпались серебряные монеты времен Ивана Грозного. Как потом выяснилось, смерч прошел над местом, где ранее дожди размыли почву, и на ее поверхности оказался зарытый когда-то давно сосуд с монетами. Однажды причудами тромба на далекую песчаную морскую отмель был перенесен целиком дом, а на месте дома оказалась гора раковин с этой самой отмели. Но подобные случаи редки и не более чем легкая самореклама (рис. 11).

В штате Небраска хозяйка доила корову. В это время что-то громыхнуло. Она оглянулась и вдруг увидела, что рядом с ней нет ни коровы, ни коровника. Стоит только ведро с молоком. В 1920 году в штате Канзас шли в школе занятия. Неожиданно послышался страшный шум Перепуганные дети вскочили с парт и бросились к учительнице. Невиданные силы подняли в воздух весь класс с партами. Когда учительница пришла в себя, то обнаружила, что находится среди голой степи. Со всех сторон к ней бежали дети. Среди обломков перелетевшей вместе с ними школы осталось лежать тринадцать детей. Чем не Змей Горыныч из русских сказок? Пересекая реки или озера, смерч-торнадо образует в толще их вод глубокие траншеи до самого дна. 30 мая 1879 года в штате Канзас смерч уничтожил железобетонный мост длиной 75 м. Он сорвал его с каменных блоков, поднял в воздух, изогнул, скрутил в плотный сверток диаметром 1,5–2 м и бросил в воду. В 1896 году в г. Сант-Луисе во время торнадо сосновая палка пробила стальной лист толщиной 10 мм. В штате Минессота в 1920 году тонкий стебель растения проткнул доску, а листочек клевера глубоко вдавился в стенную штукатурку. Знаменитый торнадо «трех штатов», который в 1925 году прошелся по штатам Миссури, Иллинойс и Индиана, унес жизни 695 человек, и еще 2027 человек было ранено. Познания механизма и общих закономерностей смерчей и торнадо сегодня ведутся с целью выяснения причин и условий зарождения губительных тропических ураганов и для того, чтобы лучше суметь избежать создаваемых ими опасностей. Идет выработка предупредительных мер для обнаружения момента перехода этих самых условий в факт разгула разрушительного торнадо, а затем принудительного разрушения загулявшего по полям и весям опасного вихря. В технике рабочая теория смерча служит пока для целей совершенствования пневмомеханизма погрузочно-разгрузочных работ сыпучих грузов, совершенствования пылесосов, хлопкоуборочных машин и т. п.

Но по-прежнему авиаспециалисты стоят в стороне подальше от смерчей и суховеев и не задаются вопросом, каким образом можно совершить переход от случайных полетов в объятиях воздушного коловорота к разумно управляемым, с использованием закономерностей феномена вихря. Того самого феномена про обуздание, о котором повествуется в индийской рукописи «Самарангана Сутрадхара».

В книге А. Горбовского «Загадки древнейшей истории» приводится рисунок подобной железной колесницы, как иллюстрация к мифологической битве змеи и птицы (рис. 12). Через двадцать лет этот рисунок вновь появляется на страницах печати в журнале «Техника — молодежи» № 8 и № 10 за 1990-й и 1991 год.

Он прилагается при обсуждении темы создания антигравилета. Но внутренняя часть рисунка, где содержалось устройство этого аппарата с названием «вимана», еще тысячи лег назад была тщательно вымарана авторами рукописи: «О том, как изготовлять детали для летающей колесницы, мы не сообщаем, не потому, что это неизвестно нам, а для того, чтобы сохранить это в тайне. Подробности конструкции не сообщаются, потому что, если бы эти сведения стали достоянием всех, устройство это было бы использовано во зло». После столь целенаправленного секвестрования пока что единственного достоверного чертежа остается только гадать, что представляли собой «устройства с ртутью», «подогревающее устройство» и «несущий вихрь». Недостающие сведения приходят неожиданно из далекой Южной Америки. На высокогорье Анд в Перу на каменной стеле археологами были обнаружены «наскальные рисунки», относящиеся к культуре Шави де Хуантар (рис. 13). Вскоре они привлекают внимание немецкого инженера В. Фолькродта. Он полагает, что здесь представлено изображение древней паровой машины. По его мнению, изображенная здесь паровая машина является двигателем Этот двигатель предназначен для установки на летательном аппарате, который, в свою очередь, изображен рядом на второй стеле. Отдавая должное большой работе, которую проделал Фолькродт, попробуем, однако, изложить свою версию.

Известно, что древний человек на своих наскальных изображениях по возможности точно воспроизводил только то, что он видел или ощущал. Обычно внешняя конкретика и предметность его изображений всегда была достоверна и не содержала обобщений. Уровень знаний и технические возможности авторов древнего чертежа нам неизвестны. Но мы сегодня находимся в более выгодном по сравнению с ними положении. В это выгодное положение нас ставят объем и уровень знаний, которые предоставили в наше распоряжение современное общество и его технический прогресс. Под тяжестью накопленных знаний ломятся полки музеев и библиотек. В нашем распоряжении научно обоснованные классификации всех видов техники, их систематика и закономерности, которыми может воспользоваться любой изобретатель и рационализатор. На американской стеле, правда, отсутствует письменная информация о целях, назначении, признаках и названии загадочного устройства Но его достаточно очевидная схема не требует просмотра специальных информационных бюллетеней и карточек с переборкой всех видов техники. Чертежники по камню точно и грамотно изобразили (рис. 13) летательный аппарат в проекциях «вид слева» и «вид справа», а для большей наглядности еще и в разных плоскостях сечения. Рабочим звеном двигателя аппарата является не поршень, а струя пара под высоким давлением. Она подается по касательной к внутренней стенке высокого круглого тора через специальные сопла. Паровые струи, огибая внутреннюю круглую стенку, формируют в полости «тора-ступы» бешено вращающийся мини-смерч. Рукотворный смерч при завершении процесса своею развития в силу присущих ему качеств становится двигателем и движителем странного на вид летательного аппарата. На приведенном фрагменте (рис. 14) аппарата сопловой узел хорошо узнаваем. Детали и узлы аппарата несколько мною раздвинуты от центра «тора-ступы» в сторону по горизонтали, что больше соответствует действительности.

Видимо, узкая отшлифованная сторона каменной стелы позволяла резчикам целенаправленно поместить весь аппарат лишь в сжатом виде и символической манере подачи, которая должна была быть понятной только избранным. Для уяснения принципа действия аппарата приведенный фрагмент (рис. 14) — ключевой. Он представляет собой принципиальную схему запуска в работу двигателя летательного аппарата с помощью 4-х подогревающих устройств и сопел (рис. 15). При работе внутренняя полость ступы превращается в род циклона, в котором функционирует несущий вихрь. Местоположение топочных устройств в мощных «слоновых» опорах вначале было угадано, а при сопоставлении с другими древними изображениями — узаконено. В силу ассоциативных представлений спиралеобразное движение вихря во внутренней полости ступы-тора и растекание его под действием центробежных сил по поверхности верхней крыльевой несущей плоскости были представлены древними резчиками по камню в виде переплетения изогнутых змеиных тел с шипящими головами. По мнению древних авиаспециалистов, видимо, тела извивающихся змеиных тел наиболее наглядно передавали неуловимо-изменчивую форму воздушной оболочки смерча.

В Америке рукотворный «несущий вихрь» изображался индейцами майя (рис. 16) в персонифицированной форме в виде некоего химерообразного существа. В Индии его представляли в более (рис. 17) реальном виде. Неслучайно и не на пустом месте возникли и сохранились в народной памяти смутные воспоминания о волшебной ступе и полетах на ней Бабы-Яги с помощью помела (вихря) и кочерги. Образ кочерги возник неслучайно. Для поддержания в полете топочных устройств в рабочем режиме кочерга играла, видимо, не самую последнюю роль. По своей структуре и свойствам смерч достаточно сложен. В нем есть что взять для достижения целей полета на аппаратах тяжелее воздуха. Познакомимся с некоторыми из этих его аспектов.

В природе смерч — это бушующая между облаками и землей гигантская воронка. О месте зарождения вихря идут споры. Пока неясно, рождается ли он у поверхности земли или в воздухе под материнским облаком. П. Лукьяшенко приводит в своих описаниях рождения смерча два совершенно противоположных наблюдения. В американских штатах наблюдатели-очевидцы видели, «как из черного грозового облака неожиданно потянулся вниз вращающийся вокруг своей оси зеленовато-серый хобот. При соприкосновении хобота с землей в воздух взметнулись обломки зданий». Картина зарождения смерча начинает вроде бы проясняться. Однако экипаж одного морского судна наблюдал обратную картину. «Рядом с бортом судна на большой площади морской поверхности вдруг появились как бы вспрыгивающие вверх брызги. Затем они слились в изогнутые струи и образовали крутящийся столб воды диаметром 10 м и высотой 6 м. И лишь, после того как струи взметнулись вверх, над ними появилось облако». И. Гончаревич сравнивает смерч с атмосферной тепловой машиной. Действительно, нижняя колонка смерча при своем перемещении время от времени отрывается от земли. Израсходовав часть энергии, она вновь опускается к источнику тепла, нагретой земной поверхности. Этот процесс, как: и в обычной тепловой машине, носит циклический характер. В ножке, по другим обозначениям — колонке смерча, локализуется так называемый «солитон». Это волна, которая совершает спиральные колебания. Подобное явление зафиксировано и в других волновых процессах. Математическое описание этого явления сделали Д. Кортевич и Г. де Фриз, а американские исследователи М. Крускал и Н. Забуски дали явлению название «солитон», которое построено на созвучии со словами «протон» и «электрон». Солитон плотен и упруг и имеет свойство существовать после своего образования довольно продолжительное время. Среди гипотез, описывающих смерч, Э. Щербинин выделяет магнитодинамическую. Она предполагает, что у корня смерча сосредоточен электростатический заряд и его энергия частично расходуется на подержание вращения. Сомнительно, чтобы древние самолетостроители все эти закономерности знали. Но анатомию смерча (рис. 18) они знали хорошо.