В 1912 году по рекомендации Н.Е. Жуковского Общество содействия успехам опытных наук и их практических применений им. Х.Л. Леденцова выделило ему средства для постройки модели оболочки его дирижабля.
Он построил три небольшие модели и организовал у себя дома их выставку, приглашая на нее в газетах и на обложках своих книг всех желающих [69] [с. 40].
В 1914 году, весной, его пригласили в Петербург на III Всероссийский съезд воздухоплавания. Он взял ящик с моделями длиной в два метра, пригласил с собой П.П. Каннинга, который и сделал доклад. Н.Е. Жуковский впервые познакомился с этим проектом дирижабля и его не одобрил.
В автобиографии К.Э. Циолковский писал, что «Его (т.е. Жуковского – Г.С.) ученики продолжают до сего времени тормозить дело. Что же, может быть, они и правы. Я сам не поверю, пока не увижу» [172] [с. 183].
К.Э. Циолковский в поисках средств отправил в Леденцовское общество свою модель из волнистого металла и попросил выделить ему на дальнейшие работы еще 200 рублей [69] [с. 42].
16 мая 1914 года более десяти опытнейших экспертов этого общества, рассмотрев эти модель и проект, дали отрицательное заключение о целесообразности изготовления этого дирижабля. В отзыве приводилось несколько технологических проблем, связанных с получением широких и тонких листов металла для оболочки, с обеспечением необходимой надежности протяженных сварных швов и с их местным окислением, с защитой оболочки от коррозии и пр.
В конечном итоге вывод был таким:
«Все изложенное, а также осмотр присланной модели, заставляет оценивать с технологической стороны предлагаемую постройку модели, как пока еще весьма мало разработанную идею» [139] [с. 9].
К.Э. Циолковский остался верен себе: он ответил на все замечания, и история его дирижабля на этом еще не закончилась.
Аэроплан
В 1894 году в журнале «Наука и жизнь» была опубликована статья К.Э. Циолковского «Аэроплан или птицеподобная (авиационная) летательная машина», которая в следующем году была переиздана в виде брошюры [88].
Обратился он к проблемам самолетостроения исключительно потому, что вопрос о летании посредством крыльев был вопросом модным и в нем следовало бы разобраться.
Биографы К.Э. Циолковского придерживаются в оценке предложенного в этой статье проекта аэроплана единодушной положительной позиции. Так, например, А.А. Космодемьянский подчеркнул:
«Разработка цельнометаллического свободнонесущего моноплана с толстым изогнутым крылом есть крупнейшая заслуга Циолковского перед авиацией» [29] [с. 35].
Н.Д. Моисеев называет этот самолет гениальным изобретением [40] [с. 27], по-видимому не имея возможности проанализировать объекты Циолковского по авиации, воздухоплаванию и космонавтике и желая «подсластить» в целом отрицательную оценку его вклада в естествознание и наземные области техники. Он писал, что «общий тип конструкции угадан им блестяще» [40] [с. 22]. Нетрудно, правда, понять, что в этом отзыве хвалебной оказалась лишь форма, поскольку в его основании твердо стоит слово «угадан», т.е. опять речь идет не об инженерно-технической разработке, а о догадке.
Все восторженные суждения о проекте аэроплана К.Э. Циолковского представляются нам, по крайней мере, необъективными. Возникает такое ощущение будто никто из исследователей его так называемого творчества всерьез с этим проектом не только не разобрался, но и не проводил источниковедческий поиск информации об отношении к нему его современников. В противном случае оценки их были бы иными и, видимо, кардинально противоположными.
Прежде всего отметим, что в то время никто не понимал как возникает подъемная сила крыла самолета.
На рис. 4 изображено сечение крыла перпендикулярной плоскостью – его профиль. Нетрудно понять, что поток воздуха, встречаясь с крылом, начинает обтекать его сверху со скоростью V2 и снизу со скоростью V1 Поскольку сверху воздух за то же время проходит более длинный путь (за счет криволинейной формы этого пути), чем снизу, то и V2 будет больше, чем V1. При этом оказывается, что давление потока воздуха на крыло будет тем больше, чем скорость обтекания меньше. Поэтому результирующая давления будет направлена вверх и составит подъемную силу Р, а силы лобового сопротивления Q, препятствующие движению крыла, будут направлены в противоположную движению сторону.
Большинство изобретателей того времени этот процесс представляли себе проще: как давление набегающего потока воздуха на поверхность, расположенной под углом к нему полоской пластинки. К.Э. Циолковский, пытаясь продемонстрировать проявление подъемной силы, обращал внимание на то обстоятельство, что на вязкой почве след ног оказывается менее глубоким при быстром беге, чем при ходьбе или стоянии [88] [с. 4]. Другими словами, он считал, что подъемная сила возникает всякий раз, когда есть поступательное движение, что, конечно же, ошибочно.
Приступая к разработке своего проекта аэроплана, он считал, что лучше всего тут следует подражать, по возможности, птице, как механизму наиболее совершенному [88] [с. 5]. Однако, поскольку в техническом отношении это весьма затруднительно вследствие сложности устройства ее органов (крыльев и хвоста), он решил подражать только парящей птице.
Конструкция его аэроплана (см. рис. 5) по форме напоминала такую птицу, но вместо головы у нее должны были размещаться два пропеллера (гребных винта), вращающиеся в разные стороны. Это техническое решение он, по-видимому, увидел на выставке в Политехническом музее. По крайней мере он знал, что именно так предложено Лэнгли на его модели аэроплана [88] [с. 6].
В примечаниях к работе [88], отмечалось, что «Циолковским была впервые в мировой литературе выдвинута идея применения на самолете соосных воздушных винтов, вращающихся в противоположные стороны» [157] [с. 263]. Однако о соосности он не сказал ни слова. Его предложение о двух винтах было ориентировано на компенсацию кинетического момента, разворачивающего аппарат. Историки тут явно додумали за исторического героя, увидев в его схеме (рис. 5) то, на что он сам не обратил никакого внимания и что из нее (из-за фронтальной плоскости) вовсе и не следовало.
На аэроплане предполагалось разместить бензиновые двигатели внутреннего сгорания, охлаждаемые воздухом. Он знал, что этот способ охлаждения уже применялся на практике. В примечаниях к работе [157] отмечалось, что предложение о применении на самолетах таких двигателей надолго опережает начало фактического их применения [157] [с. 263-264].
Естественно, нашлись и такие «исследователи», которые «осветили» этот намек, прямо указав на приоритет К.Э. Циолковского в предложении об использовании таких двигателей на самолетах. Впрочем, в работе [109] [с. 4] он и сам стал претендовать на этот приоритет (почему бы и нет, если уговаривают «знатоки»). Однако А.Ф. Можайский еще в 1878 году предлагал ставить на самолете одноцилиндровый двигатель внутреннего сгорания системы Брайтона и внимательно следил за их развитием [8] [с. 206]. Вообще эта идея относилась к разряду само собой разумеющихся и искать здесь чей-то приоритет – это значит вульгаризировать историю техники, как науку. Такими двигателями традиционно интересовалось Главное инженерное управление, в ведение которого находились работы по летательным аппаратам [8] [с. 206]. Хвостовое оперение должно было иметь рули высоты и направления, причем он полагал целесообразным, чтобы они для поддержания полета работали в автоматическом режиме, подобно тому, как это «…теперь собираются устраивать на пароходах» [88] [с. 7]. Об этой идее, принадлежавшей Х. Максиму, позже было сделано сообщение в работе [60] [с. 62]. Форму крыла и его расположение на корпусе он предлагал копировать с птиц [88] [с. 17], как это считалось вполне приемлемым в то время. Эта идея, тоже не была научно обоснована.
69
С.И. Самойлович Гражданин Вселенной. Калуга: Гос. музей ист. косм, им. К.Э. Циолковского. 1969.