История о том, как человек поднялся в небо на связке обычных на вид шаров, кажется сценой из фильма. Но это был не трюк актера. В 2004 году россиянин Виталий Куликов совершил два реальных подъема на созданном им «неболете». Второй полет стал рекордным: аппарат из сотен наполненных гелием латексных оболочек поднялся на высоту 5724 метра. Эксперимент потребовал расчетов подъемной силы, выбора шаров и снаряжения.
Идея полета на связке шариков основана на том же физическом принципе, что и работа аэростата. Гелий имеет меньшую плотность, чем окружающий воздух, поэтому наполненная им оболочка получает выталкивающую силу. Если суммарная тяга превышает вес человека, креплений и снаряжения, вся конструкция начинает подниматься.
Первый эксперимент Куликов провел в сентябре 2004 года. На 360 шарах он поднялся примерно на 400 метров и пробыл в воздухе около 25 минут. После этого Виталий решил готовиться к рекордной попытке.
Куликов окончил физфак МГУ, поэтому подготовку начал не с практики, а с расчетов. Он учитывал вес пилота, объем каждой оболочки, свойства гелия и изменение плотности воздуха при наборе высоты. Для «неболета» выбрали прочные декоративные латексные шары, которые после наполнения имели диаметр около 120 см.
Конструкция собиралась на длинной капроновой стропе с карабинами. Шарики крепили группами, а сам пилот соединялся с системой через парашютную подвеску. Во время рекордной попытки использовали 800–900 шаров и 53 баллона гелия; в подготовке участвовали 15 человек.
Важно было не просто наполнить каждый шар гелием, но и правильно подобрать давление. Слишком слабое наполнение уменьшало подъемную силу, а чрезмерное повышало вероятность того, что оболочки начнут массово лопаться по мере расширения газа.
Управлять направлением такого аппарата почти невозможно: куда он полетит, во многом определяет ветер. Дополнительную опасность создают воздушные трассы, облачность, сильный холод и снижение содержания кислорода с высотой. Связка шаров при этом почти незаметна для авиационных диспетчеров.
Еще одна проблема — спуск. Нельзя заранее точно знать, насколько быстро будет уходить гелий и какое количество оболочек лопнет. Если тяга уменьшится слишком резко, скорость снижения станет опасной. Если газ будет выходить медленно, человека может унести далеко от места посадки.
Рекордный старт состоялся 20 ноября 2004 года в Волоколамском районе Московской области. После освобождения якорного троса «неболет» начал быстро подниматься. Начальная скорость составляла около 7 м/с, затем снизилась примерно до 6 м/с.
Максимальная высота по барометрическому альтиметру составила 5724 метра. После достижения этой отметки аппарат начал снижаться. Сначала часть шариков лопнула, затем подъемная сила продолжила уменьшаться из-за постепенной утечки гелия через латекс. Скорость снижения составляла примерно 2,5–3 м/с.
По воспоминаниям рекордсмена, земля быстро исчезла внизу, а связь с командой по рации сохранялась. На большой высоте стало тяжело дышать и участился пульс. Сам Виталий позднее признавал, что ему сильно повезло: если бы газ выходил медленнее, аппарат могло унести значительно дальше.
Самый напряженный момент произошел уже возле земли. Примерно на высоте 200 метров сильный ветер резко ускорил конструкцию и понес ее в сторону леса. В этот момент безопасно контролировать посадку было практически невозможно.
Виталий приземлился в Тверской области примерно в 64 км от места старта. Сильный порыв ветра бросил «неболет» в лес. Куликову удалось перерезать соединявшие его и воздушные шары веревки, зацепиться за дерево и затем спуститься на землю.
Во время посадки была потеряна видеокамера, на которую записывался эксперимент. Через три дня участники вернулись в лес и нашли ее. Видео сохранилось, несмотря на снег и жесткое приземление. Поиски пилота заняли несколько часов.
С историей Куликова иногда смешивают другой знаменитый случай. В 1982 году американец Ларри Уолтерс прикрепил наполненные гелием метеозонды к шезлонгу и неожиданно поднялся примерно на 4800 метров. Его занесло в воздушный коридор рядом с аэропортом Лос-Анджелеса, а при снижении конструкция зацепила линию электропередачи. Уолтерс выжил, получил штраф и позднее упоминался как один из «лауреатов» премии Дарвина.
К Виталию Куликову эта премия не относится. После российского рекорда он размышлял о новых проектах, включая дальние путешествия на «неболете», но впоследствии отказался от них из-за высокого риска.
Точного универсального ответа нет. Количество зависит от массы человека, размера оболочек, типа газа и веса всей подвесной системы. Чем больше объем шара и чем меньше его собственная масса, тем выше его полезная тяга.
Для небольшого праздничного шарика подъемная сила измеряется граммами. То, сколько граммов способен подымать один гелиевый шарик, зависит от его размера, поэтому для взрослого человека могут понадобиться тысячи штук. В одном из расчетов для человека весом 80 кг получалось около 3600 шаров диаметром 30 см при использовании водорода. С гелием расчет будет отличаться.
В эксперименте Куликова использовались большие шары диаметром около 120 см. Поэтому их понадобилось не несколько тысяч, а примерно 800–900 для рекордного подъема с учетом массы пилота и оборудования.
С ростом высоты плотность воздуха уменьшается, поэтому меняется и подъемная сила. По расчетам Куликова, для человека весом около 90 кг на отметке 2100 метров могло хватить чуть более 200 крупных шаров, а для 4200 метров требовалось не менее 289. Для 10 000 метров расчет давал уже около 1500 штук.
Однако теория здесь быстро сталкивается с практическими ограничениями. На большой высоте температура падает, латекс становится менее надежным, гелий расширяется, а человеку требуется защита от холода и недостатка кислорода. Поэтому эксперимент Куликова нельзя воспринимать как инструкцию. Подобные подъемы требуют профессиональных расчетов, разрешений и авиационных мер безопасности, а обычные гелиевые шарики должны использоваться по своему прямому назначению — для праздников и оформления.
