В семье Монгольфье долго хранилось письмо, которое Жозеф послал своему брату из Авиньона: «Быстрее приготовь побольше ткани и веревок - ты увидишь одну из самых удивительных вещей в мире!» Скорее вернувшись в Анноне, он, вместе с братом, решает воспроизвести тот удачный эксперимент.
Георг-Эрнст Шталь - немецкий врач и химик, который первым сформулировал теорию флогистона.
Здесь мы на короткое время прервемся и немного поговорим о некоторых атмосферных явлениях, и как их представляла наука тех лет. Раньше говорили, что огонь «жиже» или «тонее» воздуха, что носителем тепла является флогистон (от греческого «флогиатос» - зажженный) - летучее невидимое вещество огня. Но во времена Монгольфье эти утверждения уже отживали свой век. В моде была новая, неизведанная сила природы - электричество. Электричеством во многих случаях объясняли те явления природы, которым не могли найти других правдоподобных объяснений. Тогда считалось, что основной причиной плавания облаков является разлитая в них «электрическая жидкость», наличие которой было убедительно «доказано» американским ученым Франклином в экспериментах с воздушными змеями.
Опыты Франклина
Эта «жидкость» заставляет, дескать, облака отталкиваться от земли, как отталкиваются, например, легкие шарики, заряженные электричеством. Предполагалось, что та же причина гонит вверх и дым. Вполне соглашаясь с подобными утверждениями, братья Монгольфье решили, что для получения легкого летучего дыма, названного впоследствии «монгольфьеров газ», нужны подходящие материалы. Шерсть и солома были выбраны неспроста. Считалось, что именно соединение животного начала и неживой материи дает нужный результат. Вспомним, что для получения эффекта отталкивания шариков (неживая материя), их нужно потереть о шерсть (живая материя).
Для выполнения первого совместного эксперимента братья изготовили оболочку объемом 2 м3. Во дворе дома своего приятеля Баллюда они разожгли костер из шерсти и мокрой соломы и стали наполнять ее дымом. Вот баллон распрямился, обрел форму и стал подниматься вверх, но, вдруг вспыхнул и тут же, догорая, упал на землю. Неудача не обескуражила братьев - было ясно, что к изготовлению оболочки, да и к постановке самого эксперимента надо подходить более серьезно, не спеша, обстоятельно продумывая все детали.
25 апреля 1783 г. все было готово для повторения опыта. Оболочка была изготовлена из ткани и сверху обклеена бумагой, а ее объем составлял чуть более 20 м3. Стоял чудесный солнечный день. Посмотреть на необыкновенное зрелище пришли родные и знакомые. Баллон на веревках был подвешен над костром и быстро наполнялся дымом. Вот он приподнялся, веревки натянулись и, не выдержав подъемной силы, разорвались. Шар метнулся вверх, достиг высоты 300 м и вскоре плавно опустился на соседнем холме в 915 м от места старта. Жозеф и Этьен, а также зрители, были в восторге.
Весть о том, что братья Монгольфье запустили воздушный шар, молнией облетела Анноне. Братьев стали осаждать просьбами осуществить публичный и официальный показ подъема воздушного шара. Демонстрацию решили приурочить к собранию сословных представителей местной провинции, которая была назначена на 5 июня 1783 г. Местом торжественной церемонии была выбрана площадь Кордильеров, окруженная высокими холмами, что должно было исключить сильные порывы ветра. Вот как описывает в своем отчете, озаглавленном «Описание испытаний аэростатической машины», этот исторический эксперимент, произведенный 4 июня 1783 г. и положивший начало практическому воздухоплаванию, профессор Парижского ботанического сада Фожа де Сен-Фон:
«Велико было удивление депутатов и публики, когда они увидели на площади шар 33,4 м в окружности, к нижнему полюсу которого была прикреплена большая деревянная рама. Его оболочка, вместе с рамой весила 227 кг и могла вместить 618 м3 пара. Когда изобретатели этой машины объявили, что машина поднимется до облаков, лишь только она будет наполнена газом, который они приготовят самым простым способом то, несмотря на уважение к просвещенности и уму Монгольфье, это показалось присутствующим настолько невероятным, что даже лица наиболее образованные и наименее предубежденные, решительно усомнились в успехе опыта.
Профессор Парижского ботанического сада Фожа де Сен-Фон
Наконец Монгольфье приступают к делу. Они начинают с приготовления паров, благодаря которым должно произойти явление; тогда машина, которая представляла собой лишь полотняную оболочку, подклеенную бумагой, и имела вид гигантского мешка в 10,6 м вышины, начинает надуваться и увеличиваться на глазах присутствующих, принимает красивую форму, натягивается со всех сторон и стремится подняться вверх. Сильные руки удерживают ее в ожидании сигнала, и когда последний был подан, она с быстротой поднимается в воздух, где ускоренное движение уносит ее в высоту 1950 м в продолжении не более десяти минут. Затем она проходит 2189 м в горизонтальном направлении и, потеряв значительное количество газа, медленно спускается именно на вышеозначенном расстоянии от места отправления; без сомнения она продержалась бы в воздухе значительно дольше, если бы было возможно в ее изготовлении внести больше точности и прочности. Но цель была достигнута и этой первой попыткой, увенчавшейся столь счастливым успехом. Монгольфье навсегда закрепили за собой славу одного из самых удивительных открытий...
Принимая в соображение бесчисленные трудности, которые представлял этот смелый опыт, риск подвергнуться обидной критике в случае малейшей неудачи, а также значительные расходы, с какими был сопряжен опыт, нельзя не испытывать восхищения перед авторами аэростатической машины».
Здесь будет уместно сказать несколько слов о конструкции этого воздушного шара. Его оболочка была сшита из холста, усиленного для прочности вшитой веревочной сеткой. Отдельные большие полотнища скреплялись между собой застегивающимися пуговицами. Для улучшения непроницаемости оболочки вся ее поверхность была оклеена бумагой. По экватору был нашит пояс, к которому крепились свисающие вниз поясные веревки, служащие для удержания шара во время наполнения дымом. Шар висел на веревках, закрепленных на двух длинных шестах. Нижняя часть шара заканчивалась решетчатой рамой диаметром около 1,5 м, сплетенной из виноградной лозы. На эту раму опирался шар, поставленный на подмостки, под которыми был разведен костер.
Несмотря на то, что основные положения аэростатического принципа воздухоплавания были разработаны задолго до опытов братьев Монгольфье, их историческая заслуга заключается в том, что они впервые сумели применить на практике свойство горячего воздуха создавать подъемную силу, хотя до конца и не понимали сути этого процесса, и решить технологические проблемы создания непроницаемой оболочки.
По окончании эксперимента генеральный контролер города д’Ормессон составил официальный протокол, который незамедлительно был отправлен в Париж, где произвел эффект разорвавшейся бомбы. По требованию министра королевского двора графа де Бретейля академия наук создала комиссию, которая после бурных и длительных дебатов решила пригласить братьев Монгольфье в столицу для повторения опыта за государственный счет.
Еще несколько слов о «газе», используемом братьями Монгольфье. Особым «газом» считали его не только изобретатели, но и Фожа де Сен-Фон. «Физики не поняли, - пишет он, - что дело шло о газе, отличном от горючего воздуха (т. е. водорода), который в 10.раз легче обыкновенного воздуха, тогда как пары, употребляемые Монгольфье, были лишь в 2 раза легче воздуха». По словам Фожа де Сен-Фон, Монгольфье прекрасно знали и о возможности наполнения шара водородом, но, встав перед трудностью получения «из железа» должного количества водорода в провинциальном городе, предпочли другой «газ», добываемый путем сжигания определенных материалов. Фожа де Сен-Фон дает следующее описание состава этого «газа Монгольфье»: «Сжигаются животные вещества (шерсть), производящие настоящий «щелочный газ», а горящая солома испускает флогистон и маслянистые вещества, обращенные в пар и могущие вызвать различные изменения в атмосферном воздухе; последний, проходя сквозь пламя, также испытывает известные изменения; и поскольку из смешения всех этих веществ получается особая газообразная смесь, более легкая, чем обычный воздух, то я не вижу никаких неудобств в том, чтобы дать ей название газа господ Монгольфье в память их славного открытия».
Под «щелочным газом» Фожа подразумевает дым, испускаемый горящей шерстью. Кроме того, Фожа де Сен-Фон упоминает флогистон. Напомним, что согласно флогистонной теории тела при горении выделяют особое «огневое вещество», или флогистон, ранее находившийся в этих телах в скрытом состоянии. В эпоху первых воздухоплавательных опытов Лавуазье уже выступил против флогистонной теории, но большинство ученых еще придерживалось старых взглядов.
Но гораздо интереснее, что Фожа де Сен-Фон считает, что «газ Монгольфье» - это «особая газообразная смесь, легче воздуха». Таким образом, если братья Монгольфье приписывали подъемную силу дыма электрическим свойствам, то Фожа де Сен-Фон указывает на особые химические свойства смеси дыма с воздухом.
В «Методической энциклопедии», изданной в 1791 г., говорилось, что наполнение шаров теплым воздухом, а не водородом, было вызвано со стороны Монгольфье чисто экономическими соображениями. Автор статьи, подчеркнув дороговизну добычи водорода, говорит «Затраты, необходимые для достижения этой цели, закрывают к ней доступ для лиц, занятых в предприятиях и в иных делах, требующих экономного поведения для достойного поддержания их коммерции. Столь могущественные основания могли бы вообще отвратить господ Монгольфье от продолжения их работ, если бы не жажда славы и не соображения об из ряда вон выходящей полезности их изобретения, которые побудили их изыскать другой способ - более легкий, менее дорогой и могущий практиковаться повсюду».
Уже 26 июля 1783 г. рассказ очевидца об этом событии появился в одной из центральных парижских газет. Очевидец очень точно описывает «машину, сделанную из холста и покрытую бумагой», поднимающуюся на воздух «посредством огня». Он сообщает, что «изобретатели серьезно поговаривали о том, чтобы полететь на ней», и одновременно приводит деталь, о которой не упоминалось в официальном протоколе: «шар тлел уже при пуске, и когда он опустился на виноградник, то сгорел до конца».