Поскольку моя флотилия за минувший год удвоилась, счел возможным отправить в дальние моря сразу два корабля: один в Индию и один в Китай, оба под сицилийским флагом. Еще один — к Каповердианским островам, на битье китов и ловлю кораллов. Все, кто ворчал о скудости жалованья, получили выбор: бедный, но верный заработок в европейских водах, либо сопряженное с немалым риском богатство. Самых беспокойных спровадил, прочие ворчуны примолкли. Благодать! Более ничто не требовало каждодневного присмотра, и возможно стало вернуться к изысканиям, основательно мною позабытым за давностью лет. Чтоб избавить приказчиков от соблазна тревожить хозяина по мелочам, покинул суетный вольный порт Ливорно и отправился на зиму в Далмацию, в места, из которых была моя мать и где я сам когда-то (черт побери, как давно!) имел случай родиться.
Где именно приключилась сия оказия, в точности неизвестно, и сентиментальные воспоминания не могли повлиять на мой выбор. На первом плане стояли соображения удобства. В городке Каштел близ Спалато богатые венецианцы понастроили дворцов на берегу моря, чтоб выезжать туда на лето, покинув постылую метрополию: болото не станет менее вонючим, если его называть лагуной. Зимою большая часть строений обыкновенно пустует или, в силу превратностей торгового счастья, сдается внаем. Одно из них, изящное и удобное палаццо, мне отдали на полгода за более чем умеренную цену.
Спалато воистину лучший порт на всем далматинском побережье. Гавань прикрыта с моря двойною цепью островов, а со стороны суши город защищен от северного ветра скалистой грядою. Горы эти отстоят от берега всего на полторы версты; высшую их точку (сажен четыреста от уровня моря) здешние славяне бесхитростно именуют 'велий верх'. Горожане говорят по-итальянски, на венецианский манер, исключая низшее сословие, язык которого представляет забавную смесь наречий; сельская округа — славянская. В окрестностях великое множество римских руин. Собственно, весь Спалато, важнейший торговый пункт в этих краях, целиком помещается в развалинах дворца Диоклетиана: конечно, не одного только здания, а всей усадьбы со вспомогательными постройками. Именно здесь отошедший от дел старый воин собственными руками выращивал капусту и упрямо отказывался променять овощные грядки на императорский трон.
Хорошее место для таких занятий. Впрочем, у меня тоже найдется, чем наполнить досуг. А что обратно властвовать не позовут — так даже и лучше. Не будут отвлекать всяким вздором от настоящего дела.
При свежем прочтении трактата Епифана Васильева об артифициальных летающих устройствах, с определенностью выяснилось, что его наиболее тонкие опыты и всевозможные измерения все равно придется повторять. Вовсе не потому, что покойный мой ученик чем-либо погрешил в своей работе: просто наука в наше время идет вперед семимильными шагами. Каждый год открывают что-то новое, а уж методы исследований совершенствуются прямо на глазах. Епишкины расчеты опирались на мои предшествующие изыскания, касающиеся действия ветра на паруса (ибо крыло, в сущности, есть парус, положенный набок). Возникающие при этом силы решающим образом (аж квадратично) зависят от скорости потока, способы же определения оной, которыми мы оба пользовались, были удручающе неточны. И вот несколько лет назад Анри Пито, бывший ассистент моего приятеля Реомюра, придумал специальные изогнутые трубки для измерения быстроты течения воды. С небольшими изменениями, их удалось приспособить и для воздуха. Теперь стало возможно не только сравнить, какой формы крыло (или парус) лучше исполняет свою функцию, но и выразить сие количественно. А любая уважающая себя наука непременно должна опираться на математику. Таков закон, его же не прейдеши.
По правде говоря, меня весьма и весьма удивляло почти полное отсутствие серьезных работ о действии воздуха на движущиеся в нем тела. Ну ладно, лишенные какой-либо практической пользы исследования полета, — но парусные корабли суть одна из основ современной цивилизации, да и ветряные мельницы ежегодно производят работу на миллионы талеров. Если даже иных результатов не будет, одно лишь небольшое усовершенствование банальных ветряков и сопряженное увеличение производительной силы оных способно стократ возместить любые научные затраты. Ну, а пятьдесят фунтов, отданные скотине Харлампию за не очень нужные мне бумаги — вообще мелочь в сравнении, и могут быть списаны по разряду филантропических пожертвований.
Надо отдать должное Епифану: не владея способами точных измерений, он придумал ряд остроумных приемов, чтобы обойти это препятствие. К примеру, в ступицу игрушечной ветряной вертушки вставлял по паре разнотипных крылышек в полторы или две пяди длиной — так, чтоб они толкали ось в противоположные стороны. Которые перетянут, те и лучше. При этом не упускал ставить оные под разными углами и учитывать силы как бокового, так и фронтального направления. Основательный подход — моя школа! Он выяснил, что наивыгоднейшая форма — цилиндрический сегмент, этакий очень плоский горбыль, обращенный выпуклою стороной вверх. Значит, надо делать сложный каркас и обшивать с двух сторон тканью? А надо ли? Помнилось, что у бумажно-лучинковой стрекозы, кою Харька показывал мне после смерти брата, крылья были оклеены в один слой. Модель не пережила минувших лет (да и не могла, по непрочности), так что, наряду с более замысловатыми опытами, взятые мной в помощники молодые ребята склеили, по господским указаниям, такую же.
А вот шиш! Такую же, да не совсем. При первой попытке пустить его на воздух, артифициальное насекомое ткнулось мордой в землю и треснуло в нескольких местах. После исправления и перебалансировки — наоборот, задрало нос и опрокинулось на крыло. Не столь проста оказалась игрушка! Инвентор не успел расписать все эти хитрости на бумаге — да и просто обдумать, наверно, тоже. Он только начинал искать способы сохранения равновесия, что же до успеха в сотворении образца, то этим был обязан, скорее всего, удаче и безупречному инженерному чутью. Как жаль, что я потерял этого парня! Пришлось разбираться, для чего птицам хвост и как они пользуются им. По выяснении сего, следующий образец обзавелся длинным, наподобие сорочьего, хвостом и перестал своевольничать. Удалось сделать так, что заднюю часть летучей машинки тянуло вниз при возрастании скорости полета, и вверх — при уменьшении оной, так что правильное положение продольной оси при любых отклонениях восстанавливалось само собою. То же самое — при попытке накрениться вбок.
После одоления неустойчивости, можно стало и с размерами поиграть. Какой величины нужны крылья, чтобы удержать в воздухе человека? Теория отвечает: какой угодно. Все зависит от скорости. Если лететь очень-очень быстро, то хватит совсем крохотных крылышек, чем медленнее — тем они должны быть больше. Разумно быстроту ограничить таким образом, чтоб не убиться, когда взлетаешь или садишься. Прыжок со спины скачущего коня или из окна второго этажа — трюки весьма рискованные, а между тем, скорость прыгуна относительно земли не превышает пяти сажен в секунду. Это медленней, чем движение самой неторопливой птицы. Парящий в небесах орел кажется почти неподвижным; но если вы зрительную трубу зафиксируете на подставке и через нее взглянете на царя птиц, то видно будет, насколько сие впечатление обманчиво.
Тут сплоховал даже великий Леонардо. Из его рисунков следует, что человек будет лететь то ли головою вперед (и непременно сломает себе шею при возвращении на грешную землю), то ли стоймя, грудью поперек потока. Тоже дурная идея: сопротивление воздуха будет огромное, а при посадке он вряд ли устоит. Шею, может, и сбережет, однако носом землю пропашет. Или эта позиция — для посадки? Может, он еще хвост растопырит и забьет крылами, как голубь? Нет у людей способности к таким движениям. Просто-напросто силы не хватит. Ну, не птицы мы. И летать, как птицы, не сможем. И как летучие мыши — тоже. А как сможем? Есть такой зверек: белка-летяга. Заберется на коготках повыше, прыгнет, растопырится и летит. Сверху вниз по наклонной линии, никак иначе. Вот, как она — сможем. Только начинать и заканчивать полет на беличий лад опять же не выйдет.
Вес, все дело в нем. Сравните, как взлетает воробей, и как, к примеру, дрофа. Здоровенная птица, весом бывает до пуда и размахом крыльев — больше сажени. Сначала разбегается (а бегает она здорово, прямо как конь) и только потом взлетает. Взлетает, как известно охотникам, всегда против ветра. Представьте на ее месте человека с деревянно-полотняными крыльями, которые мало, что весят несколько пудов, так еще и парусят самым отчаянным образом. Сильно он разгонится? Полагаю, вовсе никак: дай Бог на месте устоять. Не зря бессчастные подражатели Дедала, коих за минувшие три тысячи лет немало набралось, обычно предпочитают иной способ. Забираются на какую-нибудь башню со своей амуницией, должной поддержать их в воздухе, и прыгают вниз. Иногда при этом удается выжить, но редко. Есть, правда, несколько известий, которые с равной вероятностью способны оказаться и легендами, об успешном исходе подобных приключений. Рассказывают о неком испанском мавре из Кордовы, об английском бенедиктинце (богоугодное ли дело — монаху с колокольни прыгать?), об итальянце, который еще в тринадцатом веке летал над Тразименским озером... Кроме того, и в сказке о Дедале может отыскаться рациональное зерно. Ведь тот, кто сочинил оную, прекрасно мог объяснить его полет колдовством или божественной силой, или иными подобными причинами, обыкновенно употребляемыми в сказках. Ничего подобного: чисто инженерная интерпретация, что для легенд, вообще говоря, не характерно. Да и что мешало еще в античную эпоху создать полотняные крылья (подробности о перьях и воске отнесем по разряду выдумок)? У критского мудреца для этого было все необходимое, кроме... Чего не хватало? А вот чего: способов расчета. Только ученые нашего времени сумели открыть тайну движения. До Ньютона пытаться сотворить что-то летучее было, как в цель стрелять с повязкою на глазах. Можно случайно попасть, но на это — один шанс из тысяч.
Давайте вглянем на прыжок летуна-мечтателя в ясном дневном свете ньютонианства. Для полета ему надобно набрать скорость, чтобы крыло начало действовать. Используя для этого силу тяжести, он должен взять направление вниз и туда же направить свою машину. Выбор отнюдь не очевидный, по наитию хочется крыло поставить горизонтально. Ошибка: в этом случае оно заполощется, как парус, потерявший ветер, и своего назначения не исполнит. Будем считать, что нам требуется разогнаться до обыкновенной скорости полета крупных птиц, это примерно десять сажен в секунду. Сопротивлением воздуха пока пренебрежем. Тогда требуемой быстроты мы достигнем через две с небольшим секунды падения, в десяти саженях ниже вершины башни. А надо ведь перейти от падения к полету, по возможности плавно. Если крылья тянут нас вбок с силою, равной нашему весу (вместе с весом машины), горизонтальная компонента скорости станет достаточной еще через две секунды. Мы, между тем, продолжаем падать. Позволю себе предположить, что на этом этапе воздух уже отчасти поддерживает нас, и вертикальная составляющая скорости более-менее постоянна. Теряем еще двадцать сажен высоты. Крылья держат, и вертикальное движение можно совсем погасить: однако, не мгновенно. Если изменение скорости взять в половину того, кое достигается при свободном падении, снижаться мы будем еще четыре секунды и двадцать сажен. Итого, при безупречных наших действиях, требуется башня в пятьдесят сажен — выше Ивана Великого, и почти вдвое выше Пизанской. Даже не знаю, где такую взять. Вы скажете, поворачивать на горизонталь можно круче? Да, если крылья достаточно прочны; но ведь они же должны быть легкими, иначе вообще ничего не выйдет! Вышеприведенный расчет сделан так, чтобы нагрузка на крылья, с добавкою от центробежной силы, в каждый момент не превышала полуторного веса летуна. Более высокий резерв прочности сделает машину слишком тяжелой и убьет, на мой взгляд, идею в зародыше.
Есть, конечно, скалы, обрывы, пропасти — с гораздо большим перепадом высот, чем у любого творения человеческого. Но вот представьте: броситься вниз, и сохранить при этом твердость духа и точность движений; сразу начать безошибочно действовать в чуждой для бесперых двуногих воздушной стихии... Нет, это выше сил человеческих. Полет нужно начинать таким образом, чтобы ввести риск в разумные пределы. Иначе покорителей воздуха придется искать среди приговоренных к смерти разбойников, и то еще не всякий согласится.
Чтобы не бегать, подобно дрофе, собственными ногами, припряжем коней. Крылатую машину закрепим на легкой повозке таким образом, чтобы сама отцепилась, когда сила крыльев возобладает над земною тяжестью. Десять сажен в секунду лошадь не сделает; пять — куда ни шло. Маловато. Но недостающую скорость можно возместить за счет ветра. Есть много мест, особенно на морском побережье, где дует с такой силой почти постоянно. Предельный случай — взлететь на одном ветре, без лошадей; тогда получится разновидность воздушного змея, некогда мною на островах Капо Верде испробованного. Кстати, летуну совсем не обязательно отъединяться от упряжки полностью: пусть влачится за нею на тонкой веревке. Лошадки ему помогут поддерживать скорость, не теряя при этом высоты, а буде ветер пособит — так и забраться повыше. Когда почувствует, что хватит, тогда и отцепится.
Как обратно на землю сесть? Вот это, я чувствую, вопрос. Не вопрос — вопросище. Черт знает, куда унесет, а потом... В воздухе ведь не остановиться будет. По-птичьи погасить скорость нельзя, крылья-то неподвижные! И вес у человека далеко не беличий. Грянуться с бешено мчащейся колесницы было бы безопасней. Если пять сажен в секунду соответствуют прыжку со второго этажа, то десять — уже с крыши пятиэтажного дома. Костей не соберешь. В общем, не зря Дедал проложил курс над морем, легенда и в этом дьявольски рациональна. Уж лучше регулярно вылавливать машину из воды и потом тщательно сушить, нежели собирать по щепочке — и каждый раз готовить нового летуна. Каркас крыльев можно пропитать смолой или покрыть лаком, с полотном тоже что-нибудь придумать. Можно и не придумывать: мокрый парус держит ветер еще лучше сухого.
Но, даже садясь в воду, я бы не рискнул это делать лицом вперед. Как больно случается иной раз удариться о водяную поверхность, мне памятно с раннего детства, когда мы сопливыми мальчишками ныряли в лагуне — бывало, что и с мачты ветхого судна, оставленного сторожами без присмотра. Нет, лучше расположиться лежа или полулежа, но непременно вперед ногами. Против предположений Леонардо, тело человека не должно заменять собою продольный каркас машины или служить его частью. И вообще никаких креплений, ремней и привязок не должно быть: иначе легко утонуть даже на мелком месте. Что-нибудь наподобие корзины или эскимосской кожаной лодки, жестко закрепленной под местом схождения крыльев — вот это может подойти. Впрочем, тут еще надо подумать...
Таков, примерно, был ход моих рассуждений. Да, о размерах-то забыл! Здесь тоже в основу легли морские аналогии. Известно, что движущая сила парусов пропорциональна их площади. Для паруса, поставленного в галфвинд (как, собственно, работает и крыло) сие правило не совсем верно, однако подобные тонкости я начал принимать во внимание лишь на более поздних стадиях изысканий. Вначале же взял за образец птичьи пропорции. Велел убить орла, обмерил, взвесил и рассудил так: у птицы весом в десять английских фунтов площадь крыльев — по пять квадратных футов каждое. Значит, нам надобно иметь фут площади крыла на фунт веса. Ежели человек потянет на двести фунтов, вместе с артифициальными крыльями — оные, при сохранении тех же пропорций длины и ширины, должны быть шесть футов шириною и пять сажен в размахе. Это если форма их прямоугольная. Что лучше бы сделать сужение к концам, уже в самом начале видно было, но перевесили соображения простоты: назначение опытного образца — не столько летать, сколько помочь своему создателю разобраться с законами полета.
