Журнал «Вокруг света» (Ленинград), 1930 год № 35 стр. 18-19.
Я. Перельман
В городе Калуге безвыездно проживает один из замечательнейших наших современников, каждая минута долгой жизни которого посвящена плодотворным размышлениям о будущей технической мощи человечества. Мы говорим о Константине Эдуардовиче Циолковском, выдающемся изобретателе, на десятилетия опередившем Запад своими блестящими идеями. Многим ли, однако, известны хотя бы только важнейшие груды этого удивительного человека? В широкие круги проникли лишь сведения о заслугах К. Э. Циолковского в разработке основ ракетного летания, – заслугах, давших ему право именоваться «патриархом звездоплавания». Но кроме специалистов мало кому известна другая крупная заслуга его, особенно привлекающая к себе внимание в наши дни: разработка проекта металлического дирижабля совершенно оригинальной конструкции.
К. Э, Циолковскому теперь 73 года. Он родился 5 сент. 1857 г. в Рязанской губернии, в селе Ижевском, в семье малосостоятельного лесничего. Недостаточность средств и проживание в сельской местности помешало будущему ученому получить школьную подготовку. «Я мог получить только домашнее образование. В 1880 г. я сдал экзамен на преподавателя математических наук и с тех пор вплоть до 1920 г., когда я вышел в отставку, преподавал в средних и специальных учебных заведениях, а также и в Народном университете математику и физику, живя главным образом в Боровске и Калуге (с 1892 г.). Математике и физике обучил я свыше 2.000 молодых людей».
Еще в детстве К. Э. заинтересовался воздухоплаванием – изготовлял модели аэростатов, делал относящиеся сюда расчеты. В юности же увлекся и идеей космических полетов и предполагал воспользоваться центробежной силой.
У меня хранится подаренная мне К. Э. тетрадь эскизов и расчетов, относящихся к вопросам тяготения и к проблеме межпланетных перелетов; тетрадь помечена 1879 годом, когда автору был 21 год. Спустя 16 лет эти мысли созрели и вылились в оригинальном сочинении — «Грезы о земле и небе» (теперь библиографическая редкость). А спустя еще восемь лет К. Э. овладевает предметом окончательно и дает ему математическую обработку в труде «Исследование мировых пространств реактивными приборами», который был напечатан в 1903 г. в журнале «Научное обозрение». Эту дату можно считать моментом зарождения мирового звездоплавания, когда впервые было положено научное основание этой будущей отрасли транспорта.
«В молодости множество и других вопросов волновало меня и побуждало предпринимать нелегкие труды. Так, лет 23-24 я представил ряд работ в Петербургское физико-химическое общество. Это были: «Теория газов», «Механика живого организма», «Продолжительность лучеиспускания солнца». (Профессора Менделеев, Петрушевский, Фан-дер-Флит, Сеченов, Боргман дали моим работам хорошую оценку). Отдал дань и астрономии, напечатав исследования: «Тяготение как источник мировой энергии» и «Продолжительность лучеиспускания звезд». С 1885 года я решил отдаться изучению воздухоплавания и теоретически разработал металлический управляемый аэростат». После двух лет почти непрерывной работы над этим проектом К. Э. сделал в Москве публичное сообщение о нем. Идеей заинтересовались, но дело дальше не продвинулось. Господствовавшее тогда среди ученых твердое убеждение, что «аэростат силою вещей обречен навсегда оставаться игрушкой ветров», мешало дать правильную оценку идее К. Э. Циолковского. Мы видим из этого, как далеко опередил К. Э, своих современников. «Только после многих трудов удалось мне недавно в окончательной форме указать на целесообразность металлических дирижаблей, – мой проект начинает осуществляться в СССР».
В 1928 г. К. Э. опубликовал свое новое исследование – «Сопротивление воздуха и скорый поезд». «На основании чисто теоретических выкладок я пришел к убеждению, что в будущем может быть применен для быстрейших передвижений совершенно иной способ. Мой сверхэкспресс представляет собою вагон с плоским основанием, без колес. Основание близко прилегает к ровной площади полотна-пути, но не трется о него, так как между полотном и вагоном накачивается воздух, идет непрерывная как бы воздушная смазка. Вагон словно висит на слое воздуха, вырывающегося сзади, и скорость его может достичь 1000 километров в час, даже более. По строгим расчетам, такой вагон может с разбегу перелетать без мостов широкие реки и даже проливы во много десятков километров ширины, смотря по скорости».
II
Так в неустанном труде протекла эта плодотворная жизнь. Несмотря на преклонный возраст, Циолковский и сейчас продолжает деятельно разрабатывать свои заветные мысли. Всего трудов Циолковского опубликовано свыше 80, да еще не менее 40 готовых к печати сочинений имеется у автора в рукописном виде.
Мы остановимся здесь лишь на его проекте металлического дирижабля, задуманного задолго до сооружения первого цеппелина.
Чтобы наглядно представить себе форму проектируемого Циолковским дирижабля, вообразите плоский чемодан, весьма удлиненный и суживающийся к краям. Оболочка целиком сделана из листов волнистого металла (стали, железа). Благодаря этой волнистости, а также вследствие шарнирного соединения боков с основаниями, дирижабль растяжим: он может свободно и безвредно изменять свой объем и форму в зависимости от давления наполняющего его газа и наружного воздуха. Когда давление внутри дирижабля понижается, боковые стенки сжимаются, когда оно повышается, бока раздаются, аэростат раздувается.
Другая особенность, дирижабля – регулирование температуры наполняющего его газа. «Продукты горения из моторов устремляются в трубу, откуда часть их направляется внутрь оболочки по металлической трубе, нагревает легкий газ и самую оболочку и тогда уже выходит наружу. Другая же часть продуктов горения направляется в другую трубу и выходит непосредственно в атмосферу. Заслонка, приводимая в движение рукою пилота, более или менее закрывает или открывает отверстие в одну из труб, открывая и закрывая в то же время отверстие другой трубы. Обыкновенно оба отверстия частью прикрыты, так что в оболочке устанавливается некоторая средняя температура, например в 30°; передвигая заслонку, эту температуру можно понизить до нуля (точнее – до температуры наружного воздуха) или повысить до 60°... Нагревание это и охлаждение ничего не стоят, так как совершаются продуктами горения, которые выбрасываются моторами, служащими для поступательного движения дирижабля». Изменения температуры газа, раздувая или сжимая оболочку, заставляют тем самым дирижабль подниматься или опускаться.
Не останавливаясь на второстепенных подробностях конструкции, отметим ценные преимущества дирижабля Циолковского:
1. Несгораемость. Ни в оболочке, ни в гондоле нет ничего воспламеняемого. «Газ сам по себе не дает взрывов, а только горюч. Если бы образовались небольшие отверстия в оболочке и случайно загорелся выходящий газ, то получился бы ряд спокойных огней, обращенных наружу, так как давление изнутри препятствовало бы воздуху входить в оболочку; смешения не будет, не последует и взрыва. Оболочка не загорится, нё расплавится, а только будет терять газ. Дирижабль будет спокойно сжиматься, теряя понемногу подъемную силу». Как это не похоже на картину катастрофы и неизбежной паники при пожаре на современных дирижаблях, когда в одну минуту воздушный корабль охватывается пламенем и гибнет! А опасность пожара на дирижабле существует всегда; он может возникнуть даже от электрической искры, вызванной трением или атмосферным электричеством.
2. Непроницаемость оболочки, отсутствие обмена газов через нее. Металлическому дирижаблю нечего опасаться потерять подъемную силу из-за утраты газа. Поэтому «буря, ураган, вихри, непогода, невозможность спуска на землю – не страшны: всегда можно подняться в спокойные слои атмосферы, где хороша погода и безмятежно светит солнце. В этих высотах можно пробыть сколько угодно и спуститься в благоприятное время в благоприятном месте совершенно безопасно».
3. Негигроскопичность металла. Вследствие этого дирижабль не утяжеляется от влажности воздуха и дождя.
4. Долговечность. Железная оболочка, надлежаще обработанная, может служить неопределенно долго. «Надлежаще устроенные металлические оболочки больших дирижаблей почти вечны».
5. Дешевизна. Железная оболочка раз в 50 дешевле прорезиненной ткани. А, принимая во внимание большую долговечность, огнестойкость и т. д., надо признать металлический дирижабль дешевле в тысячу раз.
6. Прочность. Крепость материала допускает сооружение дирижаблей в 300 метров высоты! Такой дирижабль способен был бы поднять население большого города – 200.000 человек,
7. «Блестящая поверхность металлической оболочки мало нагревается от солнца и меньше охлаждается от ночного лучеиспускания». (В обычных аэростатах перемена температуры внутреннего газа от этой причины заставляет либо выпускать газ, либо терять балласт).
8. Подогревание газа. Мы уже говорили, как это достигается; здесь отметим, что по указаниям изобретателя:
а) высокая температура увеличивает подъемную силу газа,
б) она не дает намерзать и застаиваться воде и снегу на оболочке в случае путешествия зимой или в полярных странах,
в) изменение температуры позволяет изменять и подъемную силу аэронавта в огромных размерах. Так напр. можно снять на землю всех пассажиров или все полезные грузы и аэронавт после, этого не устремится бомбой в облака благодаря искусственному понижению температуры газа,
г) изменение подъемкой силы дает возможность аэронавту подыматься и опускаться без всякой потери газа и балласта и
д) шутя бороться с естественным колебанием температуры газа от действия солнца и других причин. Когда напр. газ нагревается солнечными лучами, температура искусственно понижается и стремление аэронавта кверху парализуется.
Мы рассмотрели здесь лишь главнейшие достоинства дирижабля системы Циолковского. Остальные преимущества ясны из приведенных в его книге «Проект металлического дирижабля на 40 человек» (1930) следующих основных положений:
Вполне металлический, дешевый, крепкий материал. Нет потери газа. Долговечность. Изменяемость объема без нарушения плавности формы, прочности и сохранности оболочки. Простота конструкции. Наполнение водородом без предварительного поднятия. Отсутствие верфи и ангара для хранения. Ненадобность причальной башни, так как дирижабль, не имея каркаса, упруг (достаточно невысокой мачты). Ненадобность воздушных отделений и перегородок. Подогревание внутренности оболочки продуктами горения и естественное ее охлаждение избавляет от балласта и потери газа. Успешная борьба с метеорологическими влияниями. Ничего не стоящее изменение высоты удаляет от бурь, гроз, качки. Простота устройства и легкость построения. Двигатели, воздушный винт и проч. устроено приблизительно так, как у обычных дирижаблей.
Что касается стоимости металлического дирижабля, то К. Э. Циолковский определяет его в 400.000 рублей и полагает, что 1500 таких кораблей могли бы заменить работу всех железных дорог нашего Союза, дав 90°/о экономии.
Свою автобиографию К. Э. Циолковский заканчивает следующими словами:
«Судьба изобретателя – всегда опережать то время и те возможности, в которых он живет, выслушивать упреки за полет мысли, видеть недоверие, встречать недоброжелательство и не находить поддержки». Но теперь, когда советское правительство приступает к осуществлению заветной мечты Циолковского – постройке металлического дирижабля, исчезает это горькое чувство, сложившееся под впечатлением тяжелой и суровой жизни изобретателя.