Вернемся к воздушной подушке. Она заменит теперь раковину, а воздух, естественно, воду. Надуем подушку, в нее войдет какое-то количество воздуха и останется там, пока… Пока мы не продырявим подушку (этот опыт проделаем, разумеется, мысленно, незачем портить вещи), точно так же, как открывали сливное отверстие. Воздух уйдет из подушки, как вода из раковины.
Чтобы добиться динамического равновесия в случае нашей дырявой подушки, нужно, выходит, начать вдувать в нее воздух. Если в подушку будет поступать воздуха столько же, сколько выходить, то его количество в ней останется неизменным. Вполне можно спать на такой подушке, разве только свист будет напоминать о динамическом равновесии…
Неясно лишь, кому нужна вся эта канитель с дырявой подушкой…
Проделаем еще один мысленный эксперимент — метод, которым часто пользуются в науке. Представьте обыкновенный надувной матрац. Устроим в нем уже знакомое нам динамическое равновесие — через одно отверстие воздух входит, через другое столько же выходит. А теперь заменим два больших отверстия множеством малых. Для этого проделаем в боковых стенках матраца много небольших дырочек для выхода воздуха, а входить он будет через большое число дырочек в его двойном дне. Если количество входящего и выходящего воздуха не изменится, то такая замена, конечно, вполне возможна.
Сделаем еще один шаг в нашем эксперименте: соединим между собой все выходные отверстия для воздуха, отделив, таким образом, верхнюю часть матраца от нижней. Теперь воздух будет выходить из матраца наружу через узкую щель по всему его периметру. Если количество выходящего через щель воздуха останется прежним, динамическое равновесие снова сохранится.
При желании можно отлично спать и на таком матраце, хотя, собственно, матраца-то в обычном представлении и нет — ведь его верхняя половина ничем не связана с нижней! Воздушная подушка как бы исчезла, но в действительности осталась.
Внешне все это выглядит даже загадочно: лежит человек на полотнище, которое парит в пространстве, ни на что не опираясь. Будь воздух цветным, мы увидели бы, как в зазор между нижним и верхним полотнищем из отверстий нижнего втекают цветные струйки, а из кольцевой щели между полотнищами во все стороны растекается цветная пелена. Но воздух не цветной…
Так мы впервые встречаемся с воздушной подушкой-призраком. Роль и значение в технике подобных подушек, пожалуй, даже больше, чем обычных.
Если угодно, можно сделать и еще один, последний шаг в нашем опыте с надувным матрацем — вообще удалить верхнее полотнище.
Представьте, лежит человек вроде бы и на матраце, но вроде нет, поскольку, если приглядеться, он нигде матраца не касается. Парит в воздухе, да и только! А в действительности, покоится на воздушной подушке, но невидимой. Давление воздуха в подушке поддерживает человека на весу. Точно так же, как и самый обыкновенный надувной матрац. Но только матрац, равновесие воздуха в котором динамическое — сколько вытекает, столько и притекает.
Если на невидимой подушке можно спать так же, как и на обычной, зачем, спрашивается, огород городить? Ведь это не просто, создать нужное динамическое равновесие. Однако подобные матрацы существуют, иной раз они абсолютно необходимы.
Без них не обойтись, например, в случае тяжелых ожогов, когда даже легкое прикосновение ткани надувного матраца причиняет невыносимую боль. Только невидимая воздушная подушка может принести успокоение. Более того, обволакивающая тело пелена выходящего из матраца подогретого стерильного воздуха создает, как показал опыт, лучшие условия для заживления ран. Подобные «парящие ложа» уже находят применение в больницах ряда стран. В некоторых конструкциях даже одеяло или простыня, покрывающие больного, тоже «парят», не касаясь тела. Больной оказывается как бы в коконе из обволакивающего его со всех сторон воздуха.
Есть у медицинских постелей серьезный недостаток — большой расход воздуха. Чтобы уменьшить его, пытаются создать лечебную воздушную подушку иначе. Струйки воздуха из матраца выходят по-прежнему, но в этих струйках пляшут микроскопические керамические пылинки. В слое толщиной миллиметров триста пылинок этих огромное число, примерно сто миллионов, и все они как будто кипят, создавая поддерживающий больного нежнейший слой, очень напоминающий жидкость. Его и называют поэтому «псевдоожиженным», то есть «как бы жидким» слоем. Он часто применяется в технике для производственных нужд. Врачи говорят, что, наряду с прочим, такая постель позволяет лечить больных длительным сном: почему-то она действует как снотворное.
Но разве удивительное свойство парения в воздухе на воздушной подушке может быть использовано только в медицине?
Прежде всего в этой связи невольно приходит на ум проблема транспорта — уж раз можно парить на воздушной подушке, то несложно, должно быть, и передвигаться на ней. Более того, очевидно, подобное передвижение может осуществляться с большой скоростью. Напрашивается мысль о создании принципиально новых транспортных средств.
Эти предположения в большой мере уже подтверждены жизнью. Воздушная подушка открывает в транспорте поистине новую эру.
Наибольшие успехи достигнуты в водном транспорте. Суда на воздушной подушке созданы во многих странах — у нас, в Англии, США, Франции, Японии. Разные по размерам, конструкции, назначению, они мчатся над водной гладью рек, озер и морей с не виданной доселе скоростью, поражая взгляд наблюдателей. Мчатся именно над водой, а не по ней. Они летят над волнами. Такого еще не было.
У нас в стране работы по судам на воздушной подушке начались задолго до Великой Отечественной войны. Прошло всего десять лет после революции, страна только-только вышла из невиданной разрухи, начала строить индустрию. Не хватало самого необходимого. Но мы умели смотреть далеко вперед — уже тогда начались первые в мире работы по принципиально новому виду водного транспорта. Профессор В. Левков со своими сотрудниками в Новочеркасске, а затем в Москве спроектировал и построил, сначала, в 1934 году, меньший, а потом, в 1935 году, и больший катер на воздушной подушке. Автору довелось видеть это необычное судно, мчавшееся над водой на высоте около трети метра с невиданной скоростью — около ста тридцати километров в час. Полет катера казался фантастикой!
Мало кто знает, что еще в 1853 году в России архангельский архитектор Иванов предложил «духоплав» — первое судно на воздушной подушке, почти на столетие опередившее время. Богата была наша страна талантами, но как редко получали они поддержку в старой России…
Работы по судам на воздушной подушке возобновились после войны. Всего полтора десятка лет мирной жизни понадобилось, чтобы на советских реках появились первые пассажирские суда на воздушной подушке. Сначала на Гребном канале в Ленинграде начались ходовые испытания самого большого тогда в мире тридцативосьмиместного речного экспресса «Нева». Через год по Волге промчался со скоростью более ста километров в час пятиместный катер «Радуга», созданный на знаменитом Сормовском заводе в Горьком. Вслед за «Радугой» появился «Горьковчанин» на сорок восемь пассажиров, затем грузовой катер «Тайга», газотурбоход на воздушной подушке «Сормович» на пятьдесят пассажиров со скоростью до ста двадцати километров в час. Строятся самые крупные у нас в стране пассажирские «летающие» теплоходы «Орион» на восемьдесят пассажиров.
Началась регулярная эксплуатация судов на воздушной подушке на сибирских и других реках страны.
За рубежом раньше других начала работать над судами на воздушной подушке и добилась наибольших успехов Англия. В последние годы новые, более совершенные летающие суда появились и в ряде других стран. Когда в 1966 году в Англии состоялась первая международная выставка летающих судов, ее посетители могли видеть множество разных конструкций.
Крупнейший английский корабль на воздушной подушке весит с грузом сто семьдесят тонн, его длина — сорок метров. На нем установлены четыре газотурбинных двигателя авиационного типа. Скорость этого корабля достигает ста сорока километров в час. Судно служит морским паромом, соединяющим Англию с континентом, и каждый из своих шести ежедневных рейсов через Ла-Манш на расстояние более сорока километров совершает за полчаса. На его борту могут находиться до шестисот пассажиров.
Рядом с таким гигантом кажутся крохотными одноместные летающие катера спортивного и прогулочного назначения. Победителем в одной из гонок катеров на воздушной подушке был катер весом всего семьдесят семь килограммов с двигателем мощностью девять лошадиных сил.
