Циолковский

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.

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.

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. 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. Современные самолеты оборудованы счетно-решающими устройствами. 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» работа Циолковского об аэроплане. Интересны и новы для авиационной практики рассуждения ученого о равнопрочном крыле, о необходимости уменьшать его толщину от корня к концевым частям, о металлических пустотелых трубках как основном элементе конструкции. Авиацию приведет к этим трубкам эпоха 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, эа 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 опровергает бравого генерала от воздухоплавания:

«У меня есть теоретические основания, – пишет он, – 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 поколебать безграничную веру ученого в дирижабли. Отсюда оговорки, которыми Циолковский пытается ослабить результаты своих собственных 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, поднимет 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 энергии двигателей: во сто раз большая возможность исполнения и во сто раз меньшие расходы на путешествие...»

Еще раз, подтверждая прочность своих убеждений, Циолковский спустя несколько десятилетий писал: «В 1894 году я отдал последнюю дань увлечению 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, поспорить. Но нет! Петербургские специалисты не обращают на новую работу ни малейшего внимания.