Борис Воробьев - Циолковский

Второй отрывок работы «Устройство летательного аппарата насекомых и птиц» удалось напечатать лишь через девятнадцать лет в журнале «Техника воздухоплавания». Полностью же интересная работа К. Э. Циолковского «К вопросу о летании посредством! крыльев» еще никогда не была напечатана и появится впервые в собрании его научных трудов, издаваемом Аэрофлотом.

К усердным занятиям вопросами прикладной аэродинамики Циолковского побуждали прежде всего следующие соображения.

Большинство его оппонентов из VII Воздухоплавательного отдела в своем отрицании возможности управления аэростатами исходили в первую очередь из предполагаемого лобового сопротивления корпуса дирижабля, наполненного газом. Это сопротивление казалось им огромным. Они противопоставляли конструкции дирижаблей более выгодное в этом отношении устройство летательного механизма птиц и насекомых. Подражание «аэропланам в природе» большинству из них представлялось лучшим средством для решения задачи летания человека. Фактически же они тормозили развитие воздухоплавания, игнорируя сказанные еще в 1880 году замечательные слова Д. И. Менделеева о том, что в воздухоплавании рабское подражание природе недопустимо и вредно.

В то время имелось еще далеко не ясное представление об истинной величине сопротивления воздуха движущимся в нем телам различной формы, равно как и о научно обоснованных методах определения этой величины. И те, кто утверждал, скажем, что дирижабль таких-то размеров будет иметь «огромное» сопротивление при продвижении его в воздухе, в сущности и сами не знали сколько-нибудь точно, о величине какого порядка здесь может итти речь.

С другой стороны, многочисленные планерные полеты Лилиенталя и его подражателей и последователей выдвинули новую важную проблему — исследование подъемной силы крыла, условий, при которых она возникает, ее величины. Словом, на очередь становились основные вопросы аэродинамики.

Чтобы перевести дело на действительно научную почву, Циолковский решил теперь, в развитие своих предшествующих работ, проанализировать вопрос, в первую очередь о «птицеподобных летательных машинах»[56].

Момент для исследований такого рода был весьма подходящий. В эти годы в развитии мировой авиации происходили важные события. 9 октября 1890 года француз Клеман Адер сделал попытку оторваться от земли на аппарате тяжелее воздуха — паровом аэроплане «Эол», структура крыльев которого была заимствована у летучей мыши. Размер крыльев «Эола» равнялся 14 метрам, поверхность их — 28 квадратным метрам; аппарат вместе с паровой машиной и котлом со спиртовой топкой весил 101 килограмм. Мощность его составляла 20 лошадиных сил. Крылья были складные. Адер продолжал свою деятельность и в последующие годы.

С 1891 года в Германии происходили полеты Отто Лилиенталя на планерах. Книга его «Полет птиц, как основа искусства летать», вышедшая в 1889 году и для многих явившаяся целым откровением, изучалась работниками нарождавшейся авиации с величайшим вниманием. Во Франции, Англии и США Лилиенталь уже нашел учеников и продолжателей своей отважной работы[57].

В Англии с 1894 года производил постройку своего огромного аэроплана Хайрам Максим, американец, принявший английское подданство и составивший себе состояние фабрикацией изобретенных им пулеметов.

Задуманный им самолет был для того времени неслыханной мощности и размеров. Лишь через восемнадцать лет в России самолеты Сикорского, типа «Илья Муромец», впервые превзошли этот английский самолет. Достаточно сказать, что сооружавшийся аэроплан имел общий вес в 3 624 килограмма, при ширине в 31,5 метра, максимальной длине 21,3 метра и высоте 10,6 метра. Пропеллеры приводились в движение двумя паровыми машинами, топливом для которых служил бензин. Каждая из них могла развивать мощность до 180 лошадиных сил. Однако аэроплан Максима оказался неспособным подняться на воздух.

В процессе проектирования своего воздушного корабля Максим создал целую лабораторию для производства всевозможных опытов и исследований, связанных с постройкой (в частности, он первый применил аэродинамическую трубу).

Для описываемого времени в отличие от предыдущего периода характерно, что крупный капиталист и делец рискнул вложить большие средства в сооружение самого большого в мире летательного аппарата, стремясь опередить своих конкурентов.

Самолет X. Максима (1894).

В дальнейшем X. Максим делал новые попытки приняться за фабрикацию аэропланов, и самое упорство «короля пулеметов» отчетливо показывает, насколько ясна была уже тогда для наиболее передовых и предприимчивых деятелей капиталистического мира огромная грядущая роль воздушных судов, в первую очередь военная.

Все это незамедлительно нашло свой отклик и по ту сторону океана — в Соединенных штатах Америки, ревниво следивших за всяким шагом старой Англии в деле овладения воздухом. Видный американский ученый С. П. Ланглей сумел добиться в соответствующих кругах отпуска средств на подготовку и выпуск своего обширного труда «Experiments in aerodynamics» («Опыты по аэродинамике»). Классический труд этот вышел в свет в 1891 году и явился большим событием в истории авиации.

Одновременно Ланглей разрабатывал также проект модели самолета. И уже явно в ответ на постройку самолета Максима правительство США ассигновало две крупные премии для изобретателей самолетов (согласно определенным техническим условиям) в 100 тысяч и 25 тысяч долларов.

В 1896 году Ланглей произвел на своем паровом аэроплане удачный полет в продолжение более минуты.

В России к этому времени вышла уже третья работа H. Е. Жуковского, посвященная вопросам летания[58], и уже несколько лет как был построен аэроплан морского инженера А. Ф. Можайского.

Аппарат Можайского монопланной конструкции с матерчатой обтяжкой крыльев был снабжен паровой машиной облегченного типа мощностью в 30 лошадиных сил. Площадь крыльев равнялась 37,3 квадратного метра. Общий вес аэроплана составлял 912 килограммов. При попытке совершить опытный полет аэроплан был сильно поврежден. К этому времени денежные средства изобретателя совершенно истощились. Однако никакой поддержки он не получил и был вынужден прекратить свои многообещающие работы.

Самолет бр. Райт (1903).

Таким образом, в своей работе, которую Циолковский писал в феврале 1894 года, он частично смог использовать и последние достижения пионеров авиации того периода.

Сопоставив и проанализировав все доступные ему материалы, Циолковский сумел тонко подметить основные тенденции в развитии нарождающейся авиации и дал на много лет вперед поразительно верный прогноз развития летательных аппаратов тяжелее воздуха.