Константин Эдуардович, читал в журналах о смелых полетах Лилиенталя. Было известно Циолковскому и о широких экспериментах изобретателя пулемета Максима, пытавшегося построить огромный тяжелый самолет. Ну, а коль неглупые люди пытаются строить аэропланы, надо составить об этих попытках и собственное суждение. Таково было неизменное правило Циолковского. И он не собирался делать из него исключения.
Последовательно, шаг за шагом начал анализировать Константин Эдуардович возможности самолета. По плечу ли летательной машине тяжелее воздуха тягаться с полюбившимся ему аэростатом?
Противники Циолковского начисто зачеркивали целесообразность аэростата. Но Константин Эдуардович не хочет платить той же монетой. И не случайно, написав в 1894 году статью «Аэроплан или птицеподобная (авиационная) летательная машина», он заметил, что главные выводы были сделаны им еще в 1890 году. Иными словами говоря, Циолковский не упускал из поля зрения аэропланы даже в ту пору, когда его влюбленность в аэростаты достигла апогея.
Подобно Менделееву и Жуковскому, своим духовным наставникам в теории полета, Циолковский – противник рабского подражания природе. Ему известны многочисленные опыты с машущими крыльями, но он не верит в них. Вряд ли эти опыты приведут к успеху. И дело не только в том, что машущие крылья конструктивно сложны. Взлет потребует гигантской мощности, если к взмахам крыльев не прибавить поступательного движения летательного аппарата.
Итак, скорость! Ее значение несомненно. Циолковский видит в ней одновременно и союзника и врага, понимает, что скорость определяет собой величину не только подъемной силы, но и сопротивления. «Сопротивление среды, – замечает он, – будучи при малых скоростях едва заметно и пренебрегаемо, становится невыносимым бременем при очень быстром поступательном движении. Эти выводы должны несколько охладить наш пыл и увлечение авиационными приборами. Тем не менее невозможно удержаться, чтобы не сделать точных результатов для определения степени выгоды и условий полета».
В этом противоречии весь Циолковский. Ему действительно трудно удержаться. Страстная вера в аэростаты борется с желанием постичь секреты аэропланов, разобраться в том, что несколькими строчками ниже с пренебрежением назовет «модным вопросом». Но Циолковский не был бы истинным ученым, если бы потребность к исследованию не одержала верх над слепой верой, над предвзятостью мнения.
Предпослав упоминавшиеся выше рассуждения о роли скорости для аппаратов тяжелее воздуха, ученый набрасывает облик крылатой машины. Два винта в головной части создадут необходимую для полета тягу. Источник энергии – взрывные бензиновые двигатели, охлаждаемые потоком встречного воздуха. Вертикальный и горизонтальный рули заменят хвостовое оперение, которым наделила птиц природа.
Все продумано в этой схеме. Горизонтальная часть руля «будет управлять наклонением снаряда к горизонту, вторая – направлением его к меридиану... Желательно, чтобы оба руля действовали автоматически, как это теперь собираются устраивать для пароходов».
Жук, стальной, жесткокрылый жук – вот образ, которым исследователь пытается закрепить у читателей представление о придуманном им воздушном снаряде. То, что аэроплан, не совсем похож на жука, не смущает Циолковского: «Не считайте, однако, это очень печальным, – пишет он, – потому что и локомотив не есть точная копия лошади, а пароход – рыбы».
Обгоняя время, увлекаясь и подчас удивляясь собственным выводам, трудится исследователь. И происходит чудо: вместо посрамления аэропланов рождается гимн их будущего торжества. «Этот труд, – писал редактор первого тома Собрания сочинений Циолковского Н. Я. Фабрикант, – бесспорно, составляет эпоху в развитии авиационной техники».
Но Циолковский понял это далеко не сразу, хотя время заставило его пересмотреть свою точку зрения на аэростат и аэроплан, как ступени, предшествующие ракете.
В 1926 году, намечая план работ по освоению космоса, ученый подчеркивал, что следует идти от «известного к неизвестному, от швейной иголки к швейной машине, от ножа мясорубке. „Так и мы думаем перейти от аэроплана к реактивному прибору – для завоевания солнечной системы“.
На рубеже XIX и XX веков Циолковский отнесся к самолету предвзято. Эта предвзятость побудила его исследовать проблему создания аэроплана особенно обстоятельно и всесторонне. Прежде всего он много раз подчеркнул значение аэродинамических форм: «Нужно придавать снаряду возможно более острую и плавную форму (как у птиц и рыб) и не давать крыльям очень больших размеров, чтобы не увеличивать чрезмерно трения и сопротивления среды».
Нет, ему не по душе аэродинамический облик конструкций Максима и Лилиенталя.
«Никаких летающих этажерок! Никаких мачт! Никаких расчалок! Разные мачты и тяжи создадут большое сопротивление», – говорит сам себе Циолковский, и этот вывод примерно на четверть века опередил воззрение десятков конструкторов с мировыми именами.
Свободнонесущий моноплан, за который ратовал Циолковский, вошел в практику самолетостроения лишь в двадцатых годах двадцатого столетия.
Но свободнонесущее крыло не исчерпывает открытия Циолковского. Ведь самолет, который он набросал, не просто свободнонесущий моноплан, а моноплан типа «Чайка». Эту схему применили на практике в тридцатых годах нынешнего столетия, через десяток лет после появления первых свободнонесущих монопланов. «Чайка» показала несомненные аэродинамические преимущества перед своими предшественниками.
Оппоненты из VII отдела упрекали Циолковского: проект аэростата конструктивно слаб. Но дай бог им понимать самолет так, как понял его этот убежденный поборник газовых воздушных кораблей.
Он продумал взлет и посадку. Предусмотрел «выдвигающиеся внизу корпуса» колеса (к слову сказать, колесного шасси не имел появившийся спустя полтора десятка лет самолет братьев Райт). Указал, что взлетать и садиться надо против ветра. Из полетов планеров Лилиенталя с характерным для них акробатическим балансированием в воздухе сделал вывод о том, что аэроплану понадобится автоматический регулятор для поддержания равновесия.