The website "epizodsspace.narod.ru." is not registered with uCoz.
If you are absolutely sure your website must be here,
please contact our Support Team.
If you were searching for something on the Internet and ended up here, try again:

About uCoz web-service

Community

Legal information

09
7. ЛЕГЧЕ ИЛИ ТЯЖЕЛЕЕ ВОЗДУХА?

Две схватки между Циолковским и VII отделом Русского технического общества — в 1890 году, ког­да Менделеев переслал туда проект аэростата, и в 1893 году, после выхода в свет брошюры о цельнометаллическом аэростате, — закончились вничью. Каждый из противников остался при своем мнении, не отступив ни на шаг. Но ничто не проходит бес­следно. Внесли свою лепту в творчество Циолковско­го и эти ожесточенные споры. Они породили жела­ние изучить аппараты тяжелее воздуха, которые так рьяно защищали его оппоненты, проанализировать возможности самолета.

Константин Эдуардович читал в журналах о сме­лых полетах Лилиенталя. Знал он и точку зрения немецкого исследователя: прежде чем строить ле­тательные аппараты, надо освоить искусство полета. Было известно Циолковскому и о широких экспери­ментах изобретателя пулемета Максима, пытавшего­ся построить огромный тяжелый самолет. Ну, а коль неглупые люди пытаются строить аэропланы, заклю­чил он, надо составить об этих попытках и собствен­ное суждение. Таково было неизменное правило Циолковского. И на этот раз он не собирался делать из него исключения.

Последовательно, шаг за шагом, начал анализи­ровать Константин Эдуардович возможности само­лета. Уж очень хотелось выяснить, по плечу ли ле­тательной машине тяжелее воздуха тягаться с полю­бившимся ему аэростатом?

Противники Циолковского начисто зачеркивали целесообразность аэростата. Но Константин Эдуар­дович далек от того, чтобы платить им 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 своего 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 расчетов для опре­деления степени выгоды и условий полета».

В этом противоречии весь Циолковский. Ему дей­ствительно трудно удержаться. Страстная вера в аэростаты борется с желанием заглянуть в неизве­данное. Он стремится постичь секреты аэропланов и одновременно жаждет 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. Прообраз его аэроплана — парящая птица или жесткокрылый жук. Два винта в головной части создадут необхо­димую для полета тягу. Вместо мускулов — 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. Легко понять редактора первого тома Собрания сочинений Циол­ковского Н. Я. Фабриканта, который написал, что этот труд «бесспорно, составляет эпоху в развитии авиационной техники».

Да только ли в авиационной? «Ракеты выращены и вскормлены под заботливым крылом самолета», — сказал однажды известный советский авиаконструк­тор А. И. Микоян. И эти слова еще раз подчерки­вают, как глубоко заблуждался Циолковский, пола­гая, что путь к космической ракете лежит не через аппараты тяжелее воздуха, а через управляемый аэростат *.

* Время заставило Циолковского пересмотреть свою точку зрения на аэростат и аэроплан, как ступени, предшествующие ракете В 1926 году, намечая план работ по освоению космоса, он подчеркивал, что следует идти от известного к неизвестному: от швейной иголки к швейной машине, от ножа к мясорубке. «Так и мы думаем перейти от аэроплана к реактивному прибо­ру — для завоевания солнечной системы». (Примечание автора.)

Итак, 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 гро­моздких конструкций, избранных Максимом и Лилиенталем.

«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 оп­ределил воззрение десятков конструкторов с миро­выми именами.

Свободнонесущий моноплан, за который ратовал Циолковский, вошел в практику самолетостроения лишь в двадцатых годах XX 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 провинци­альный 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 Лилиенталя с характерным для них акро­батическим балансированием в воздухе сделал вывод о том, что аэроплану понадобится автоматический регулятор для поддержания равновесия.

Циолковский вновь возвращается к мысли об ав­топилоте. Но новый автопилот отнюдь не повторение того, который предлагался год назад для аэростата. «Мне кажется, — пишет ученый, — для аэроплана следует употребить как регулятор горизонтальности маленький, быстро вращающийся диск, укрепленный на осях таким образом, чтобы его плоскость могла всегда сохранять одно положение, несмотря на вра­щение и наклонение снаряда. При быстром, непре­рывно поддерживаемом вращении диска (гироскоп) его плоскость будет неподвижна относительно сна­ряда».

Поразительное техническое чутье! Именно гиро­скоп — основа современных автопилотов. И все же сколь ни гениальна прозорливость Циолковского, не в ней главное...

Отвлечемся на миг от нашего рассказа, и мы уви­дим, какое плодотворное зерно бросил авиационной практике Циолковский, вернувшись к идее автома­тического пилота. Трудно, да, пожалуй, просто невоз­можно переоценить роль этой идеи. Развитие техни­ки наделило ее огромной силой. Ни скоростная ави­ация, ни ее наследница — ракетная техника немыс­лимы без автоматики. Без нее человек никогда бы не пробился в область тех грандиозных скоростей, где сегодня он полновластный хозяин.

Развивая идею Циолковского, современные кон­структоры создали не только автопилот, но и авто­маты, присматривающие за двигателем. Однако и этого мало. Даже при автоматических системах обоб­щения информации, которую получает летчик, тре­буется время, а за 0,5-0,7 секунды, необходимых лет­чику, чтобы прореагировать на сигналы приборов, околозвуковой самолет пролетает 150-220 метров. И тогда на самолеты потянулись счетно-решающие устройства. Тягаться с ними в быстроте действия че­ловеку просто бессмысленно. Электронные математи­ки обрабатывают сигналы приборов, быстро и уверен­но отдают необходимые команды. Современные ав­томаты воздушных кораблей впитали в себя и дости­жения кибернетики. За последнее время появились системы, приспосабливающиеся к различным, зача­стую совсем не похожим друг на друга условиям по­лета. Таковы плоды замечательного открытия, сделан­ного Циолковским еще на заре авиации.

Разумеется, гироскопический автомат далеко не исчерпывает того нового, что раскрыла в 1894 году читателям журнала «Наука и жизнь» эта работа. Интересны и новы для авиационной практики рас­суждения Циолковского о равнопрочном крыле, о не­обходимости уменьшать его толщину от корня к кон­цевым частям, о металлических пустотелых трубках, как основном элементе конструкции. Авиация придет к этим трубкам через эпоху бамбука. А Циолковский перешагнул через ступень бамбуковой авиации. Он делает далеко идущие выводы, анализируя лучшие конструкции своего времени. Не случайно напоми­нает он читателю о нашумевшей тогда Эйфелевой башне. Ведь если покрыть эту башню чехлом, ее средняя плотность приблизится к средней плотности крыла, за которое он ратует.

Когда проект цельнометаллического аэростата обсуждался в Техническом обществе, Кованько упре­кал Циолковского в недостаточной осведомленности о достижениях в области двигателей. Своим исследованием аэроплана Константин Эдуардович отвечает бравому генералу от воздухоплавания:

«У меня есть теоретические основания верить в возможность построения чрезвычайно легких и в то же время сильных бензиновых или нефтяных дви­гателей, вполне удовлетворяющих задаче летания». Выводы Циолковского ошеломляющи! Но даже им не под силу опрокинуть власть безграничной веры в дирижабли. Отсюда наивные оговорки, которыми ученый пытается ослабить результаты своих расче­тов. Подсчитав возможный вес конструкции и мощ­ность, необходимую для полета аэроплана при тех или иных условиях, он заключает: «Отсюда видно, как трудно устраивать корабли, поднимающие значи­тельное число воздушных путешественников. Между тем как самый громадный теоретический аэростат, при условиях гораздо менее натянутых, поднимает до 600 пассажиров, требуя на каждого не более 1 л. с. и двигаясь со скоростью 62 км/час... во сто раз боль­ше пассажиров и во сто раз меньше энергия двига­телей: во сто раз большая возможность исполнения и во сто раз меньшие расходы на путешествие...»

И, свидетельствуя о том, что он не сумел освобо­диться от собственных заблуждений, Циолковский спустя несколько десятилетий писал: «В 1894 году я отдал последнюю дань увлечения аэропланом, напе­чатав в журнале «Наука и жизнь» теоретическое ис­следование «Аэроплан», но и в этом труде я указал на преимущества газовых, металлических, воздушных кораблей».

Вот тут бы, после опубликования статьи об аэро­плане, VII отделу самое время всерьез заняться Циолковским. Взять бы этот труд, проанализировать, раскрыть его вопиющие противоречия, доказать Циолковскому его неправоту и направить энергию боль­ших исканий в правильное русло. Но нет! Петербург­ских специалистов не интересует калужский учитель. Они замалчивают его исследования, не обращают на них ни малейшего внимания.

Итак, Циолковский забыт. Забыт преднамеренно. Но упрямый учитель не упускает случая напомнить о себе VII отделу. Этот случай дал ему Михаил Ми­хайлович Поморцев — тот третий оппонент, что при­соединился в 1893 году к Федорову и Кованько при вторичном обсуждении проекта цельнометаллическо­го аэростата.

Образованный артиллерийский офицер, отличный математик, Поморцев принадлежал к числу весьма уважаемых членов Русского технического общества. По окончании Академии генерального штаба, он был прикомандирован к Пулковской обсерватории. Начав там свою деятельность с занятий высшей геодезией, перешел затем к вопросам метеорологии. Под влия­нием Менделеева Поморцев серьезно занялся метеорологией. Он использовал для научных наблюдений воздушные шары, совершив около сорока полетов.

Однако пионер аэрологических исследований и от­нюдь незаурядный ученый не верил в будущность дирижаблей. В 1896 году он высказал свои взгляды в книге «Привязной свободный и управляемый аэро­стат», подкрепив их подробными и обстоятельными расчетами. Разумеется, Циолковский ознакомился с этой книгой. А прочитав ее, обнаружил грубую ошибку, допущенную автором. Дело в том, что По­морцев по рассеянности спутал в одном из расчетов диаметр с радиусом. Казалось бы, пустяк, описка, но последствия ее оказались разительными. Логика Поморцева рухнула как дом, из-под которого вытащи­ли фундамент.

«Что написано пером, того не вырубишь топором!» Прочитав письмо Циолковского, опубликованное в журнале «Технический сборник», Поморцев букваль­но схватился за голову. Что делать?!. Как избавиться от позора? Михаил Михайлович заторопился в книж­ные магазины Петербурга, куда он передал для ко­миссионной продажи свой труд. Скорее собрать зло­получные книги! Собрать, изъять и уничтожить! Но, как ни спешил извозчик в ожидании богатых чаевых, скупить все книги Поморцев не успел. Сделало свое дело и письмо Циолковского. История приобрела не­желательную для VII отдела огласку.

3 ноября 1896 года газета «Калужский вестник» напечатала научный фельетон Е. Ф-ва «К вопросу об управляемых аэростатах». Изложив историю схватки с Поморцевым, автор заканчивал свою статью так: «Работа г. Циолковского, видимо, есть плод солидно­го труда, выражена весьма определенно и заслужи­вает того, чтобы ею занялись не только «рассеянные» люди».

Но, разумеется, дело было не только в вопиющей рассеянности Поморцева. Расхождения оказались ку­да серьезнее. Вместе со своими товарищами по VII отделу Поморцев старался доказать, что при­чина большого сопротивления дирижаблей — высо­кие аэродинамические коэффициенты. Восстав против такой точки зрения, Циолковский твердо решил «про­изводить опыты по сопротивлению воздуха, защищая управляемость аэростата».

Циолковский пытается защитить дирижабль. Увы, результат обратный — его аэродинамические опыты, как и статьи об аэроплане, ускоряют мораль­ную смерть дирижаблей, приближая час торжества аппаратов тяжелее воздуха.

Простим Циолковскому его ошибку. Мы увидим сейчас, сколь плодотворной оказалась она для стано­вления и развития экспериментальной аэродинамики, еще совсем молодой, неоперившейся науки...

далее
в начало
назад