Текст книги "Блеск и нищета К.Э. Циолковского"
Автор книги: Гелий Салахутдинов
Жанры:
История
,сообщить о нарушении
Текущая страница: 5 (всего у книги 19 страниц)
Эта работа К.Э. Циолковского совершенно беспомощна: в ней не было ни одного верного суждения.
В работе [115] был еще один раздел, который был впервые опубликован только в 1912 году в журнале «Техника воздухоплавания» под названием «Устройство летательного аппарата насекомых и птиц и способы их полета», однако в ней ничего существенного не было, поскольку была она посвящена описанию наблюдений о полете птиц, приведенных в работе [57] и др.
Эту свою работу [101] он показал профессору А.Г. Столетову, который, в свою очередь, попросил посмотреть ее профессора Н.Е. Жуковского.
И тут произошел исторический казус: по непонятной причине Н.Е. Жуковский дал на нее хоть и сдержанный, но вполне положительный отзыв. Он, в частности, писал: «Сочинение г. Циолковского производит приятное впечатление, так как автор, пользуясь малыми средствами анализа и дешевыми экспериментами, пришел по большей части к верным результатам… Оригинальная метода исследования, рассуждения и остроумные опыты автора не лишены интереса и, во всяком случае, характеризуют его как талантливого исследователя… Рассуждения автора применительно к летанию птиц и насекомых верны и вполне совпадают с современными воззрениями на этот предмет» [157] [с. 7-8].
Как уже отмечалось, он же и сообщил автору, что нового в этой работе ничего нет, кроме рассмотренного нами выше влияния удлинения. Н.Е. Жуковскому понравилась также и экспериментальная установка, с помощью которой К.Э. Циолковский проводил свои опыты. По инициативе ученого она демонстрировалась на механической выставке в Москве в январе 1894 года. Затем этот прибор был подарен, организованному Н.Е. Жуковским студенческому кружку при МВТУ и находится и сейчас в его музее. Н.Е. Жуковский предложил К.Э. Циолковскому опубликовать отрывок его работы в «Трудах общества любителей естествознания». К.Э. Циолковский выбрал вопрос по сопротивлению пластинок. Так появился первый его печатный труд [101].
По-видимому навсегда останется исторической загадкой вопрос о том, как два известных профессора не разобрались и пропустили в печать эту работу К.Э. Циолковского. Ведь по крайней мере неадекватность теории и эксперимента в ней очевидны. Может быть они понадеялись друг на друга и не вникли в ее логику, может быть не разобрались до конца в путанных рассуждениях ее автора и понадеялись на его талант, а может взяли «грех на душу» и поощрили ее, чтобы подбодрить одаренного и несчастного самоучку.
Итак, никаких новых результатов в ней не было получено. Она содержала большое количество грубых ошибок и была полностью беспомощна.
Вот почему «…приоритет Циолковского в решении этого важнейшего вопроса теории крыла (влияние удлинения на силу сопротивления – Г.С.) был у нас незаслуженно, но основательно забыт» [80] [с. 7].
Не было никакого приоритета К.Э. Циолковского, никакого закона он не установил и забывать поэтому было нечего.
При подготовке этой своей статьи он в начале ее выразил свою «…живейшую благодарность А.Г. Столетову и Н.Е. Жуковскому, указавшим [ему]… на значение [его]… труда среди других трудов такого же рода» [101] [с. 21].
Эта благодарность не была в то время опубликована, тем не менее, сам факт существования положительного отзыва Н.Е. Жуковского стал своего рода «знаком качества» этой работы, свидетельством ее высокого научного уровня. Она подтверждала, что К.Э. Циолковский опроверг самого И. Ньютона и, кроме того, установил новый закон, связанный с сопротивлением удлиненных пластинок.
Его биограф и популяризатор его идей И.Я. Перельман в 1937 году писал: «Научная поступь его (т.е. К.Э. Циолковского – Г.С.) так уверенна, что он имеет даже смелость в одном пункте опровергнуть утверждение великого Ньютона: обнаруживает ошибочность ньютоновской формулы для силы косого удара воздуха о движущуюся плоскость» [52] [с. 37].
Миф об этом успехе К.Э. Циолковского не развеян и поныне.
В 1891 году там же вышла и еще одна его статья: «Как предохранить нежные и хрупкие вещи от толчков и ударов»
В ней содержалось простое предложение, состоявшее в том, чтобы помещать эти «вещи» в сосуд с жидкостью. Однако он не учел того обстоятельства, что различные по весу испытуемые предметы будут иметь при опыте и разное ускорение. Это предложение – лишь догадка К.Э. Циолковского, его «рационализаторское предложение», а не результат научного исследования.
В ходе аэродинамических опытов он получил результаты, пригодные и для аэропланов, которые разочаровали, однако, его, поскольку аэроплан ему показался малоэффективным по сравнению с дирижаблем. Впоследствии, почти до последних лет жизни он будет считать авиацию бесперспективной для воздушных перевозок и будет отводить самолетам лишь промежуточное место на пути к космическому транспорту.
В 1926 году он писал: «Самолет не будет пригоден для целей воздушного транспорта, но постепенно станет пригоден для космических путешествий» [158] [с. 258].
В 1927 году он подтвердил эту свою мысль: «…аэроплану суждена завидная роль быть переходным типом к реактивному прибору для заатмосферных полетов» [109] [с. 7].
Появившиеся публикации принесли ему местную славу в Боровске. По инициативе издателя С.Е. Черткова брат и знакомые К.Э. Циолковского собрали деньги и издали в Москве его брошюру об аэростате [89].
В 1892 году К.Э. Циолковский был переведен в Калугу для работы учителем в уездном училище. Здесь он получил свою брошюру и был «на седьмом небе от счастья».В Калуге в 1893 году друзья издали на собранные деньги в виде брошюры и вторую его статью об аэростате.
Примерно в это же время К.Э. Циолковский через своего друга В.И. Ассонова познакомился с председателем Нижегородского кружка любителей физики и астрономии С.В. Щербаковым. Знакомство это произошло по почте и связь с кружком он тоже поддерживал по почте. (С.В. Щербаков с семьей вскоре переехал в Калугу). 13 декабря 1893 года К.Э. Циолковский был избран единогласно в члены этого кружка, который стал оказывать ему помощь в издании его трудов. Именно при его содействии в журнале «Наука и жизнь» была опубликована (теперь уже научно-популярная работа на устаревшую тему) «Тяготение как главный источник мировой энергии» [168].
Обратим внимание, он теперь знал, что эта идея о природе энергии Солнца принадлежит Гельмгольцу, но, тем не менее, выпускает статью с ее описанием под своей фамилией. Попробуй, неспециалист, разберись чья это идея, если, к тому же, ссылок по тексту нет.
Из-за бедности он едва не лишился своего членства в этом кружке, поскольку не было денег для уплаты вступительного взноса [190] [л. 1]. Кружок пошел ему навстречу и проблема была решена.
К.Э. Циолковский попробовал себя в жанре научной фантастики, выпустив повесть «На Луне», которая сначала вышла в журнале «Вокруг света», а потом и отдельной книжкой [129].
В ней он описал сновидение заснувшего на несколько дней юноши о путешествии вместе со своими товарищами на Луну. В центре внимания стояли вопросы, связанные с жизнью в необычной обстановке космоса и на Луне.
1893 год – это год его в целом заключительных работ по аэростату, хотя впоследствии он к ним постоянно возвращался. Следует подчеркнуть, что в то время совершенно естественно существовали методики его расчета. Все они были основаны на законе Архимеда и, следовательно, никакого вклада в теорию аэростата или дирижабля (т.е. аэростата с двигателем) К.Э. Циолковский не внес. Его работа была посвящена расчету конкретной конструкции.
Итак, в свои 35 лет К.Э. Циолковский не только не сделал ничего нового в науке (а как будет показано в следующем разделе, и в технике тоже), но и, даже, наоборот: убедительно доказал свою полную неспособность к проведению научных исследований. Но этого никто не заметил. В глазах окружающих он выдающийся ученый, избранный за свои научные заслуги в Русское физико-химическое общество (и только он сам отказался от членства в нем), и, кроме того, он автор статьи, в которой опроверг самого И. Ньютона, а также установил закон изменения силы давления воздуха от удлинения (продолговатости) пластинки. Причем этот факт подтвердили крупнейшие ученые России Н.Е. Жуковский и А.Г. Столетов.
Именно с этого момента и до конца своей жизни К.Э. Циолковский будет как бы двухслойным: внутренний слой научного непрофессионализма будет прикрыт внешним, доступным для окружающих слоем кажущегося высокого научного уровня. Для этого стихийного обмана он не пошевелил даже пальцем. Он сам убежден в своем таланте, гениальности, в большом вкладе, внесенным им в науку. Имидж крупного ученого был создан случайно и стихийно самими учеными, даже не подозревавшими какого они выпустили джина. Фигура К.Э. Циолковского в науке и технике становится гротесковой: он невольно играет роль крупного ученого, таковым не являясь.
Обратимся, однако к его изобретательской деятельности.
Дирижабль
Как показано в работе [90], еще в середине XIX в. сначала Д. Делькур, а затем, в 1869 году Джовис пытались делать медные аэростаты.
К.Э. Циолковский, как уже отмечалось, еще в Вятке, по-видимому, узнав об этом, задумался над собственным проектом такого дирижабля.
К работе он приступил, в основном, в 1885 году в возрасте 28 лет, когда твердо решил связать свою судьбу с воздухоплаванием и теоретически разработать управляемый аэростат, проблемами которого традиционно занимались многие изобретатели.
Сущность идеи сводилась к тому, чтобы обеспечить постоянство подъемной силы дирижабля, т.е. ее независимость от изменения давления и температуры атмосферы. Кроме того, он должен был быть металлическим и не пропускать через оболочку газ. Конечно, он должен был быть несгораемым, прочным, долговечным, негигроскопичным, дешевым, словом, – идеальным аппаратом.
Для того чтобы обеспечить независимость подъемной силы от изменения атмосферного давления, К.Э. Циолковский предполагал сделать цельнометаллическую оболочку изменяемого объема.
Если объем не изменяется, то при увеличении барометрического давления аэростат, вытесняя тот же объем, но более тяжелого воздуха, должен подняться, и наоборот, при его падении – начать снижаться.
При переменном объеме отношение давления подъемного газа к давлению воздуха будет оставаться постоянным и поэтому будет неизменной и подъемная сила. Однако последняя может еще изменяться под влиянием колебания отношения температур подъемного газа и атмосферного воздуха. Чтобы избежать этого К.Э. Циолковский предлагал подогревать подъемный газ с помощью некой «топки», конструкцию и принцип действия которой он не указал. Когда нужно, температура подъемного газа понижается посредством уменьшения притока тепла внутрь аэростата или еще более повышается путем его увеличения [170] [с. 52-53]. В результате, дирижабль становился управляемым и по высоте полета.
В 1890 году он обратился с письмом к Д.И. Менделееву, в котором просил высказать его мнение о статье, посвященной разработанному им проекту дирижабля.
Д.И. Менделеев ответил, что и сам когда-то занимался этим же вопросом и пытался составить оболочку из множества частей, но нашел это непрактичным и ненадежным.
В ответ К.Э. Циолковский написал, что она может состоять всего из 10 частей и даже меньше и выслал по почте бумажную модель длиной 0,7 м, состоявшую из пяти конических поверхностей, соединенных между собой ситцевыми полосками, позволявшими оболочке сплющиваться. [8] [с. 465; 114, с. 5].
26 сентября 1890 года Д.И. Менделеев отправил все присланное ему в VII отдел Императорского Русского Технического общества (ИРТО).
В сопроводительном письме он писал: «Согласно с желанием г. Циолковского (очень талантливого господина) препровождаю в техническое общество 1) его письмо, 2) тетрадь с его исследованиями о форме складного металлического аэростата и 3) бумажную модель к проекту г. Циолковского» [8] [с. 463].
Письмо это явно было протекционистским, поскольку этот VII воздухоплавательный отдел был создан в декабре 1880 года [48] [с. 1] по инициативе Д.И. Менделеева и, конечно, его члены относились к ученому с большим вниманием и уважением.
Следует отметить, что этот отдел был по тому времени весьма профессиональной организацией. В нем насчитывалось (в 1889 году) 55 члена, представлявших все рода войск, ученых, инженеров и промышленников. Военное министерство выделяло отделу с 1883 года по 1000-2000 рублей, на которые, в частности, во Франции в 1885 году был куплен аэростат, использовавшийся членами отдела для полетов [48] [с. 19; 8, с. 439].
Благодаря усилиям преподавателя одной из Академий профессора М.М. Поморцева, отделом выпускался журнал «Воздухоплавание и исследование атмосферы», где он был и редактором и основным автором.
К.Э. Циолковский в своем письме, переданным в Общество через Д.И. Менделеева, просил выделить ему на создание модели металлического аэростата 300 рублей и, в частности, писал: «Прошу покорнейше уважаемое Общество пособить мне, по мере возможности, материально и нравственно» [8] [с. 465-466].
Буквально через несколько дней, 30 сентября, сотрудник этого отдела Е.С. Федоров (впоследствии – полковник и руководитель этого отдела) направил Д.И. Менделееву свой ответ, в котором отметил, что созданием газонепроницаемой оболочки занимаются все воздухоплаватели, и весьма вероятно, «…что при усовершенствовании техники обработки металлов явится возможность заменить ныне употребляемые оболочки металлическими, хотя следует заметить, что в проекте воздухоплавания имеются уже ткани, почти совершенно не пропускающие газов (аэростат Жиффара)» [8] [с. 469].
Что касается идеи изменять объем газа и регулировать его температуру, то, как ни заманчива она кажется, ее реализация представляет «…очень большие затруднения, знакомые каждому, занимающемуся монгольфьерами» [8] [с. 469]. Эта задача, как отмечал далее Е.С. Федоров, автором «…только слегка затронута» [8] [с. 469], и поэтому он не стал на ее дальнейшем анализе даже останавливаться.
По мнению Е.С. Федорова, расчеты в проекте приведены «…вполне правильно и добросовестно…», но конструктивная сторона вопроса не рассмотрена в должной мере. Он также считал, что К.Э. Циолковский незнаком с современной техникой воздухоплавания и потому не обратил внимания на то обстоятельство, что по целому ряду причин (которые Е. Федоров перечислил) «…подобные аэростаты вряд ли могут иметь какие-либо практические значения, хотя и очень много обещают с первого взгляда» [8] [с. 470]. Вообще аэростаты «силою вещей обречены быть игрушкой ветров» [8] [с. 469]. Проекту К.Э. Циолковского «…нельзя придать… особенно большого практического значения», хотя он «…составлен на основании ясного понимания геометрических форм и весьма толково изложен. Энергия и труд, потраченные г. Циолковским на составление проекта, доказывают его любовь к избранному им для исследования предмету, в силу чего можно думать, что г. Циолковский со временем может оказать значительные услуги воздухоплаванию и потому вполне заслуживает нравственной поддержки…», которая должна выразиться в том, чтобы ему была дана возможность пользоваться библиотекой ИРТО» [8] [с. 470]. Словом, конструктору следует еще поучиться.
1 октября 1890 года Е.С. Федоров кратко изложил этот свой вывод делопроизводителю VII отдела В.А. Семковскому [8] [с. 470-471], а 23 октября состоялось заседание VII отдела ИРТО, на котором проект К.Э. Циолковского обсуждался. Е.С. Федоров сделал доклад, а в прениях выступил штабс-капитан А.М. Кованько, который рассказал о различных попытках строить металлические аэростаты, предпринятые в Европе и Америке и закончившиеся неудачно. Отдел согласился с мнением Е.С. Федорова и принял решение отклонить ходатайство К.Э. Циолковского о субсидии на постройку модели [8] [с. 472, 475].
Казалось бы, что вопрос исчерпан и вполне понятен. Но К.Э. Циолковский имел одну особенность характера: если ему указывали на математическую ошибку он ее, молча, признавал и к соответствующему вопросу больше не возвращался. Так было (как мы увидим) с его расчетом аэроплана, с аэродинамическими опытами или с кинетической теорией света (физикой). Но указание ошибок, связанных с логикой, технологией, истолкованием физической картины он не воспринимал.
Е.С. Федоров, указав на отсутствие в расчетах математических ошибок, сам того не подозревая, обрек К.Э. Циолковского на почти сорокалетний поиск «правды».
Игнорируя все замечания, он, как уже отмечалось, в 1892 году издает брошюру «Аэростат металлический управляемый», а затем и ее продолжение. В ней он конические поверхности и мягкие складки заменил гофрами, расположенными перпендикулярно продольной оси, что было ничем необоснованно, крайне нетехнологично и ошибочно с научной точки зрения. Введение собственной фантазии (догадок) в структуру и результаты исследовательских и проектно-констру кторских работ становилось для него обычным делом. Кроме того, тут он уточнил способ подогрева подъемного газа: с помощью тепла продуктов сгорания двигателей.
Вновь VII отдел ИРТО вынужден был собираться и обсуждать его работу. Заседание состоялось 15 января 1893 года и все выступления на нем были опубликованы в «Записках Русского технического общества» [90]. Е.С. Федоров также дал свой отзыв и в «Инженерном журнале».
Докладчиком был Е.С. Федоров. Его выступление и выступления в прениях были разгромными, причем все замечания были по существу и достаточно компетентными.
Прежде всего и совершенно справедливо Е.С. Федоров отметил, что справиться с задачей подогрева и охлаждения подъемного газа «…далеко не легко… и автор не указывает приборов, при помощи которых можно было бы по желанию поднимать и опускать температуру» [90] [с. 2].
Трудно судить, в какой степени докладчик разбирался в вопросах теплопередачи, но он еще раз подчеркнул ее важность, считая, что регулирование температуры газа».. .существенно необходимо для аэростата данной конструкции, потому что [в противном случае] спуск на аэростатах не мог бы быть достигнут иначе, как путем выпуска если не всего газа, то во всяком случае значительной его части; вследствие чего выгода непроницаемой оболочки утратилась бы в значительной степени» [90] [с. 2].
Сразу отметим, что оперативно нагреть подъемный газ теплом выхлопных газов двигателей, как будет показано ниже, чрезвычайно сложно, поскольку расход последних и запасы тепла в них ничтожны на фоне чрезвычайно больших утечек тепла через развитую поверхность оболочки в атмосферный воздух.
К.Э. Циолковский этого решительно не понимал, поскольку не был специалистом по теплопередаче. Он, например, считал, что:
«Ночью при ясном небе, температура [подъемного] газа вообще ниже температуры окружающего воздуха, что зависит от охлаждения оболочки путем лучеиспускания» [159] [с. 36].
Эта фраза показывает на его ошибочные представления в области теплопередачи. Температура подъемного газа без дополнительного охлаждения не может быть ниже температуры окружающей среды. В атмосфере теплообмен осуществляется преимущественно путем естественной конвекции, стремящейся сравнять температуры оболочки дирижабля и окружающего ее воздуха.
Трудно согласиться и с таким его утверждением: «…можно снять на землю всех пассажиров или все полезные грузы и аэронат после этого не устремиться бомбой в облака, – благодаря искусственному понижению температуры газа» [159] [с. 234].
Е.С. Федоров также отметил, что создать металлическую оболочку вовсе не пропускающую газа, дело «…весьма нелегкое вообще, а тем более по отношению к оболочке, имеющей ряд складок, находящихся в движении» [90] [с. 2].
Складки, – по мнению докладчика, – составляют слабую сторону конструкции и их количество желательно уменьшить… Другими словами, К.Э. Циолковский не принимал во внимание технологических проблем, что в целом и понятно: он не был технологом и никогда не работал на производстве.
Недооценил К.Э. Циолковский и проблему двигателей, мощность которых реально была в два раза меньше предполагаемой проектом.
Е.С. Федоров указал также на огромные размеры дирижабля, что приводит к большой его массе, а это вызывает большую опасность для жизни пассажиров, поскольку даже при слабом ветре дирижабль будет иметь большое количество движения и «разлетится вдребезги от толчка».
Чем-то вроде насмешки оказались его слова о том, что идея такого дирижабля не нова, и автор позаимствовал ее из романа Жюль Верна, в котором его герои совершают путешествие в центральную Африку. В заключение докладчик напомнил ряд основных и бесспорных положений воздухоплавательной техники, которые были, по его мнению, К.Э. Циолковскому не известны. Одно из них звучало так: «Аэростат по существу дела всегда останется игрушкой ветра» [90] [с. 3].
Выступавший в прениях штабс-капитан А.М. Кованько отметил, что К.Э. Циолковский никогда не поднимался на аэростате и поэтому имеет «…довольно странные представления об эксплуатации таких аэростатов, не говоря уже о возможностях цифр… Все это указывает только на то, что г. Циолковский не знаком с аэронавтикой вообще. Если бы он с нею познакомился, то его взгляды коренным образом изменились бы, следовательно, относиться строго к его проекту нельзя, а следовало бы, так сказать, помочь ему – направить его на путь истинный; объяснить ему более категорически глубину тех ошибок, в которые он впал» [90] [с. 4].
Далее выступавший отметил, что проект демонстрирует и некоторую техническую отсталость автора в вопросах материалов для дирижабля, его двигателя.
Профессор М.М. Поморцев отметил, что было несколько случаев попадания молний в обычные аэростаты, а для металлической оболочки это явление будет происходить чаще.
Подобного рода результатов обсуждения, если задуматься, и следовало было ожидать. В самом деле, приходит человек, никогда не работавший в области воздухоплавания, вообще не имевший технического образования, и начинает учить профессионалов, как им работать. Ситуация эта была бы просто шуткой истории, если бы не имела длительного и судьбоносного для К.Э. Циолковского продолжения.
Конечно, с современной точки зрения ни все из замечаний были целесообразными, поскольку, например, дирижабль не на всегда остался игрушкой ветров (а лишь в обозримом, для того времени, будущем), не так страшны ему оказались и молнии, и большие размеры. Однако это все были представления того времени, о которых К.Э. Циолковский не знал решительно ничего. Его познания находились ниже уровня этих замечаний, а не выше их, как пытаются ныне представить некоторые его биографы.
В 1934 году в одной из своих работ он написал: «1892 год. Возраст 35 лет. Первая книга о металлическом дирижабле из волнистого металла. Отрицательный отзыв в специальном журнале. Отзыв сделал председатель VII Отдела бывшего императорского технического общества. Возможно, что этот отзыв и оправдается. И сам я в новое дело не верю, пока не увижу его реализации» [25].
Отрицательных отзывов было много, но он их попросту игнорировал. Впрочем, проследим кратко дальнейшую историю этого проекта в царской России.
2 октября 1896 года К.Э. Циолковский опубликовал свое письмо, посвященное ответу на заключение VII отдела ИРТО об его управляемом дирижабле.
В нем он сделал вид будто ему никто не указал на его ошибки. Он писал: «Однако ни одну из подобных ошибок г.г. члены VII отдела не соблаговолили мне указать» [8] [с. 631]. При этом под ошибками он понимал неверные формулы по сопротивлению воздуха, по прочности, ошибки в расчетах. Указания на элементарное несоответствие проекта возможностям технологии и производства, на отсутствие проработки таких центральных вопросов, как разогрев и охлаждение подъемного газа он во внимание не принимал. Логика его суждений была в целом понятна: нет ошибок в проекте, значит он правилен и против него выступают только ретрограды и глупцы. Поэтому он продолжил борьбу за свой проект. В 1897 году он направил его в журнал электротехнического комитета Главного инженерного управления (организован в 1891 году). Проект был рассмотрен комиссией, в состав которой входили пять генералов и несколько офицеров. Окончательное заключение звучало так: «Электротехнический комитет полагает, что соображения автора не заслуживают внимания» [8] [с. 637].
Кроме того, «…комитет нашел, что автор не дает никакого строительного расчета, а голословные указания на прочность частей аэростата оказываются совершенно неверными». В заключении также отмечались, с одной стороны, «грандиозность замысла», а с другой стороны, полная неразработанность проекта и «…встречаемые в описании неточности и ошибки, невозможные для человека, знакомого с механикой» [8] [с. 636-637].
К.Э. Циолковский воспользовался любезным разрешением Е.С. Федорова и прочитал в библиотеке ИРТО все выпуски (около десяти номеров) сборника «Воздухоплавание и исследование атмосферы».
Следует отметить, что он проводил довольно активно свои аэродинамические эксперименты и кое-какие знания в этой области он все-таки получил.
И вот, не зная толком что такое дирижабль, он решил дать бой всему VII отделу ИРТО и в 1900 году опубликовал в «Научном обозрении» статью «Вопросы воздухоплавания. (По поводу трудов по воздухоплаванию VII-го отдела Императорского Русского Технического Общества, за период 1895-1900 гг.»).
Складывается такое впечатление, что биографы К.Э. Циолковского старательно замалчивают этот труд своего героя, а зря. Если бы была возможность, его следовало бы привести здесь полностью и без всяких комментариев.
Заносчивый и с большой долей сарказма написанный, он был посвящен доказательству несомненных преимуществ дирижабля перед самолетами. Поводом для этого выступления послужило то обстоятельство, что в период 1895-1900 гг. в трудах отдела не было не только ни одной статьи, но «…даже ни одной фразы в пользу управляемости аэростатов, а весь дух их состоял в отрицании таких аэростатов и теплой вере в птицеподобные летательные машины» [95] [с. 1].
Основываясь на мелких неточностях профессора М.М. Поморцева, доказывавшего невозможность создания управляемых дирижаблей, а также на отсутствие в то время надежных данных по сопротивлению воздуха, он попытался доказать обратное и предложил читателям длинный список публикаций своих статей по цельнометаллическому дирижаблю.
«В этих работах, – писал он, – я провожу мысль, что будущее в воздухоплавании прежде всего принадлежит аэростатам, а потом уже аэропланам, что газовые воздушные корабли в 100 раз выгоднее и осуществимее птицеподобных летательных приборов» [95] [с. 4].
Аргументам в пользу этого положения и была посвящена его статья. Находя противоречия в суждениях различных специалистов, он далее попытался на их основе доказать некомпетентность Е.С. Федорова, Н.Е. Жуковского, Ф.Я. Каменева, С.П. Кветковского и др.
Способы его критики можно продемонстрировать на примере опровержения им положения С.П. Кветковского о том, что «при полете вовсе не нужна сила для поддержания птицы в воздухе» [95] [с. 15].
К.Э. Циолковский начинает доказывать обратное и утверждает, что:
«Для воспроизведения полета требуются две силы: 1) временная – для создания начальной скорости поступательного движения и 2) постоянная небольшая сила, нужная для продолжения полета. Эта сила не зависит от веса птицы, а только от площади ее наибольшего поперечного сечения» [95] [с. 15].
Несмотря на то, что это свое тоже не точное положение он ничем конкретно обосновать не мог, он утверждал, что его точку зрения «…можно считать совершенно верной» [95] [с. 16].
То обстоятельство, что ему дали ответы по существу всех его идей, связанных с дирижаблестроением, он никому не сообщил, но зато все знали, что та его книжка, на которую Е.С. Федоров дал отрицательный отзыв, была им переведена на французский, немецкий и английский языки.
В 1897 году французский журнал «Научное обозрение» вскользь упомянул имя К.Э. Циолковского. В результате в № 200 «Калужского вестника» появляется заметка «Нет пророка в своем отечестве», в которой говорилось, что в заграничной прессе (заметим, не в информационном листке, а во всей прессе), на языки которой переведена часть важнейших работ К.Э. Циолковского (не одна, а несколько, т.е. часть) имя его известно, за работами его признана ценность (кем и когда она признана); у нас же в России, Циолковский предан забвению (цит. по [51] [с. 16]). Вскоре следует статья П.М. Голубицкого все в том же «Калужском вестнике» с призывом помочь К.Э. Циолковскому, потерявшему из-за смерти А.Г. Столетова (1896 г.) всяческую поддержку.
В 1904 году П.П. Каннинг, мелкий торговец и друг К.Э. Циолковского, предложил местным калужским инженерам разобраться с проектом дирижабля, и оказать его автору посильную помощь. Несколько раз на квартире П.П. Каннинга собирались собрания, на которых иногда присутствовал и автор проекта. В конце концов более 10 человек составили и подписали статью, которая была опубликована. Ее авторы признали проект осуществимым, не задумавшись даже о том, что в их рядах не было ни одного специалиста по воздухоплаванию. Среди них были инженеры путей сообщения, инженеры-механики и – электрики, был один архитектор, два кандидата математических наук, один отставной генерал артиллерии.
Калужане вновь обратились все в тот же VII отдел ИРТО с проектом дирижабля К.Э. Циолковского, но Е.С. Федоров просто отмахнулся от него как от чего-то не заслуживающего внимания, и, сославшись на то, что он уже был изучен ранее, не принял его к рассмотрению [114].
Однако остановить К.Э. Циолковского было невозможно. Понимая всю серьезность замечания о тепловом режиме его дирижабля, он в 1908 году проводит соответствующие расчеты. Они были пространными и непрофессиональными, как первое же его утверждение:
«Вопрос о нагревании легкого газа есть вопрос весьма сложный и едва ли при настоящем состоянии науки возможный для точного теоретического решения» [159] [с. 211].
Дело все в том, что в контексте стоявших целей и задач этот расчет был элементарно простым. Но поскольку его автор не специализировался в теплопередаче, он усложнил задачу, наделал ряд ошибок и получил неверные выводы.
Основная его ошибка состояла в том, что он провел расчет возможности нагрева подъемного газа при условии идеальной изоляции газохранилища. При этом он получил, что этот газ можно нагреть на 27°С за 45 мин. Однако в действительности тут все значительно сложнее. Дирижабль, двигаясь со скоростью 100 км/час, будет находиться в интенсивном теплообмене с обтекающим его воздухом, что как раз-то и не понимал и не учитывал К.Э. Циолковский. В то время научных знаний вполне хватало для проведения такого расчета. Кроме того, существовали обширные эмпирические данные по коэффициентам теплоотдачи от плоских вертикальных стенок к ветру, позже собранные в справочнике Хьюта, которыми он мог бы воспользоваться. Эти данные свидетельствовали, что при указанной скорости с каждого квадратного метра при перепаде температур между оболочкой и воздухом, равным всего один градус, будет отводиться примерно 200 ккал тепла в час. К.Э. Циолковский, исходя из теории подобия, прекрасно понимал, что отношение подъемной силы к массе конструкции будет тем больше, чем значительнее будут размеры дирижабля. Интересно, что в 1929 году в США был построен дирижабль МС-2 с металлической оболочкой, объемом 5600 м3, который, однако, едва мог поднимать самого себя, поскольку его масса составила 4150 кг [159] [с. 20]. Но с увеличением размеров газохранилища будет возрастать величина утечек тепла в воздух. Для дирижабля объемом 50000 м3 она составит 5,6 млн. ккал/час°С; при объеме 100000 м3 ее величина достигнет 8 млн. ккал/час°С и т.д. Конечно, при перепаде температур, составляющем 10°С эти величины достигнут уже десятков миллионов килокалорий (или десятки тысяч киловатт-час).