Текст книги "Циолковский. Его жизнь, изобретения и научные труды"

Автор книги: Яков Перельман

сообщить о нарушении

Текущая страница: 3 (всего у книги 6 страниц)

Судьба проекта Циолковского

Циолковского называют иногда «русским Цеппелином». Такое сопоставление совершенно превратно характеризует судьбу нашего изобретателя: он не рожден графом, не числился в генералах, не владел капиталами и поместьями, не имел друзей среди титулованной знати. Скорее можно было бы сравнить Циолковского с Эдисоном, таким же, как и он, выходцем из рядов трудящихся, таким же не побывавшим в школе «самоучкой чистой кровли» и таким же, вдобавок, тугоухим с детства. Но если Циолковский – русский Эдисон, то Эдисон вне Америки, вне окружения бурно развивавшегося молодого американского капитализма, обеспечивающего успех изобретения Эдисона. Таким лишенным поддержки Эдисоном оставался Циолковский большую часть своей жизни, пока советская власть и советская общественность не явились к нему на помощь.

Мы видели, с каким трудом достался успех даже Цеппелину, поставленному по сравнению с Циолковским в исключительно благоприятные условия. И если наделенному чинами и богатством знатному немецкому изобретателю нелегко далась победа над недоверием специалистов; если, чтобы добиться успеха, ему понадобилась железная настойчивость и мощная воля испытанного в боях военного человека, – то нетрудно заранее угадать судьбу усилий нашего изобретателя, скромного и безвестного труженика-учителя, закинутого судьбой в захолустный город при суровых условиях жизни царской России. Почти нигде и ни в ком не находил он сочувствия и поддержки. Об обстановке его жизни в конце 80-х и 90-х годов прошлого века картинно повествует небезызвестный электротехник П. М. Голубицкий в статье, напечатанной им в 1897 г. в «Калужском вестнике». Привожу ее с несущественными пропусками:

«Я только что прочел заметку в „Калужском вестнике“ (от 11 октября) „Нет пророка в отечестве своем“. В заметке говорится, что в заграничной прессе, на языки которой переведена часть важнейших работ Циолковского, имя его известно, за работами его признана ценность; у нас же, в России, Циолковский предан полному забвению.

Эти правдивые строки глубоко взволновали меня. Я убежден, что Циолковскому не только надо, но стыдно не помочь в средствах работать на пользу родной земли.

Я познакомился с Циолковским в гор. Б(оровске) в 1887 г., куда попал случайно несколько лет тому назад, и крайне заинтересовался рассказами туземцев о сумасшедшем изобретателе Циолковском, который утверждает, что наступит время, когда корабли понесутся по воздушному океану с страшною скоростью, куда захотят. Я решил навестить изобретателя.

Первые впечатления при моем визите привели меня в удручающее настроение: маленькая квартира; в ней большая семья – муж, жена, дети – и бедность, бедность из всех щелей помещения; посреди – разные модели, доказывающие, что изобретатель немножко тронут: помилуйте, в такой обстановке отец семейства занимается изобретениями!

Однако ж, если бы люди никогда не занимались подобными „пустяками“, то у нас не было ни пароходов, ни железных дорог, ни телеграфа, ни других изобретений, которыми облагодетельствовано человечество.

Беседы с Циолковским глубоко заинтересовали меня: с одной стороны, меня поражала крайняя простота приемов, простое дешевое устройство моделей и, с другой – важность выводов. Невольно припомнилось, что великие ученые: Ньютон, Майер и многие другие, часто из ничего не стоящего опыта приходили к научным выводам неоценимой важности. Да, впрочем, кто не знает, что дело не в цене скрипки, а в таланте музыканта?

Через несколько времени мне удалось видеть профессора Московского университета А. Г. Столетова. Я рассказал Столетову, что Циолковский – учитель, знает высшую математику, относится научно и серьезно к своим работам и желал бы познакомить с ними других.

Благодаря Столетову, для Циолковского создались такие условия, которые дали ему возможность прочесть несколько сообщений в Москве в научных и технических собраниях и напечатать свои работы.

Напомню, чтобы далее не говорить на эту тему, что Столетов признавал серьезность работ Циолковского и научный их характер.

Итак, теперь работы Циолковского опубликованы, но за смертью Столетова он потерял могучую нравственную опору и безвыездно сидит в Калуге.

Недавно я был в Калуге и провел весь вечер у Циолковского.

Циолковский показал мне новые простые приборы, которые позволяют определять зависимость сопротивления воздуха от формы аэростата.

Я ушел от Циолковского с тяжелыми думами. С одной стороны, я думал: теперь 19-й век, век великих изобретений и открытий, переходная ступень, как пророчил Столетов, от века электричества к веку эфира, а с другой стороны – отсутствие всякой возможности для бедного труженика познакомить со своими работами тех лиц, которые могли бы интересоваться ими. Пройдут года, лишения создадут чахотку, от которой умрет Циолковский и за смертью его, быть может, пройдут сотни лет, покуда опять народится самоотверженный изобретатель, который своими работами приблизит тот момент, когда люди будут мчаться по воздушному океану, как теперь они несутся по земной поверхности. В тот век нас, прикованных к земле, будут сравнивать с улитками, прикованными к раковинам. Циолковский, конечно, не разрешит свою задачу вполне, но очень может быть, что его работы, его выводы составляют неизбежную ступень в той лестнице, по которой человечество поднимается к эксплуатации воздушного океана. Во всяком случае Циолковский горячо и самоотверженно любит область своих исследований, его выводы научны и многоценны, а потому, во что бы то ни стало, покуда работает его мозг, ему надо предоставить возможность работать.

Должен заметить, что Циолковский не ищет вовсе личного обогащения, ему лишь бы хотелось сделать личный вклад в те сокровища знаний, сумма которых приведет человечество к обладанию воздушными океанами. Пусть не покажутся странными мои воззвания в пользу изобретателя Циолковского. Уже неоднократно высказано, что в России нет условий, благоприятных для изобретателей.

Циолковский мне говорил:

– Меня нисколько не страшит критика моих работ, но меня страшит мое полное одиночество, замалчивание и мое бессилие».

В 1890 г. Циолковский послал знаменитому химику Менделееву (занимавшемуся также и вопросами воздухоплавания) свою работу о дирижабле и бумажную модель его складывающейся оболочки. «Не знаю, подействовало ли мое письмо или модель, – рассказывает Циолковский, – вспомнил ли добрейший профессор трагическую историю изобретателей и мыслителей, позорящую человечество, но только он обратился с моей рукописью и моделью в 7-й (воздухоплавательный) отдел Технического общества, к Е. В. Федорову, прося его сделать доклад в Обществе. Докладчик сообщил, что мысль строить аэростаты из металла заслуживает внимания, так как металл не пропускает газа и потому удешевляет полеты и способствует их продолжительности. Далее он говорит, что расчеты изобретателя совершенно правильны[18]18
  Докладчик прямо признавал, что «Циолковский со временем может оказать значительные услуги делу воздухоплавания».


[Закрыть], – однако, постройка аэростата из металла представляет огромное затруднение. Если со временем и будут строить металлические оболочки, то все это будет совершенно бесполезно – даже вредно, так как „аэростат должен навсегда, силою вещей, остаться игрушкой ветров. При остановке и опоражнивании неуправляемого аэростата, сделанного из металла, его оболочка сомнется и сделается негодною к дальнейшему употреблению“».[19]19
  Надо заметить, что первые воздушные корабли были действительно «игрушкой ветров», так как их самостоятельная скорость была меньше скорости даже умеренного ветра (6 метров в сек. или 22 км в час). Так, «управляемый» аэростат Жиффара имел скорость всего 2–3 метра в секунду, Депюи де Лома – такую же, Ренара и Кребса, а также Сантос-Дюмона – около 6,5 м в сек. И только дирижабль бр. Лебеди и «Цеппелин I» могли двигаться со скоростью 14–15 м в сек., т. е. способны были бороться с сильным ветром (4 балла). Сооруженный в 1911 г. «Цеппелин I» не в силах был еще одолевать бурю, так как самостоятельная скорость его была 21 м в сек. Чтобы не сделаться игрушкой бури, дирижабль должен обладать скоростью не менее 25–30 м в сек. (90–110 км в час).


[Закрыть]

Этот категорический приговор, как видим, относится не к одному лишь дирижаблю Циолковского, но и вообще к управляемым аэростатам, обреченным будто бы навсегда оставаться игрушкой ветров. Всем известно, как блестяще опровергла жизнь это предсказание.

Еще суровее был более поздний отзыв комиссии московского «Общества содействия успехам опытных наук и их практических применений имени X. С. Леденцова». Отзыв был дан в 1914 г., когда Циолковский послал обществу металлическую модель оболочки своего дирижабля из волнистого железа, – модель, которая была построена на средства, этим обществом ему отпущенные. Комиссия дала уничтожающее заключение, все пункты которого, однако, изобретатель опроверг убедительными доводами и фактическими указаниями.

^{5. К. Э. Циолковский в 1912 г., с моделями оболочки своего дирижабля (с фотографии).}

Не будем перечислять других случаев, когда недоверие и узкий кругозор специалистов стояли на пути осуществления идеи Циолковского. Отметим лишь, что неудачи не ослабили его настойчивости, не лишили его веры в свои силы, даже не нарушили его спокойной, полной достоинства манеры обращения с противниками. «В отношении моих судей, – пишет он, – я всегда был достаточно корректен. Мой разбор их произведений был только указанием их математических ошибок. Никогда не позволял я себе быть голословным, как они. Почему же и они не укажут на мои промахи в основаниях или расчетах?». «В моих сочинениях, посвященных металлическому дирижаблю, – пишет он в другом месте, – несколько тысяч расчетов и формул высшей математики. Ни одной ошибки в этих трудах почтенные консультанты не благоволили мне указать. В этих работах разобраны все возбужденные ими вопросы и решены удовлетворительно. Не я виноват, что мои труды не были достаточно рассмотрены моими судьями».

Мы видели, в каком изобилии притекали денежные средства к графу Цеппелину, который и сам был далеко не беден. Сравним же теперь с этим ту денежную поддержку, какую получил от общества Циолковский.

«Леденцовское общество, после удовлетворительного отзыва проф. Жуковского, дало мне 400 рублей на устройство модели, – писал Циолковский в 1913 г. – Были попытки со стороны общественности и печати дать мне средства на устройство металлических аэронатов (т. е. дирижаблей). Так газета „Русское Слово“ (московская) в 1904 г., под влиянием коллективного заявления более десятка инженеров и математиков, открыла подписку на постройку металлического аэроната моего имени. Было собрано около 500 рублей, затем подписка ослабела и замолкла совсем».

Любопытно, что даже и эти деньги не попали в руки Циолковского:

«Сейчас (1913 г.) эти деньги лежат у газеты, и она не знает, что с ними делать. Один из моих знакомых был в конторе газеты и предлагал отдать их мне на продолжение моих работ. В конторе это не нашли возможным; однако, сказали, что деньги сохраняются и только понемногу погашаются вследствие неизбежных канцелярских расходов по их хранению и отчетности. Возможно, – иронически заканчивает Циолковский, – что теперь они уже погасились».

Не видя возможности осуществить когда-нибудь свой дирижабль собственными силами, Циолковский одно время готов был продать патенты. На обложке одной из его брошюр (1911 г.) читаем такое объявление:

Мною изобретена металлическая оболочка для дирижабля. Описание – в особой брошюре, которая может быть выслана. Заявка изобретения в разных странах началась с 1910 г. Патенты получены в Германии, Франции, Италии, Англии, Бельгии (указаны номера). Патенты разрешены также в России и Австрии и ожидаются мной на днях.

Готов уступить недорого один или несколько патентов. Будь у меня средства, я бы сам испытал свое изобретение. Если бы кто-нибудь нашел мне покупателя на патенты, я отделил бы ему 25 % с вырученной суммы.

«Однако, – пишет Циолковский в другом месте, – средств от своего изобретения я никаких не получил. Оказалось, что и самая продажа патентов требует предварительных расходов. Мне остается деятельность почти теоретическая. Не буду пренебрегать и ею».

Свои заслуги в деле дирижаблестроения Циолковский двадцать лет назад определяет так:

«Всю жизнь я работал над управляемыми металлическими аэростатами. Такие аэростаты не введены еще в жизнь (в 1913 г.) и потому в общем оценка этих трудов сейчас невозможна. Но некоторые мои заключения оправдались уже в настоящее время. Именно, – что аэростаты управляемы, но что они ненадежны, пока строятся не из металла.

В своих трудах я теоретически определил форму поперечного сечения продолговатого аэроната (дирижабля) и показал, как легко ее вычертить. Никто не решил до меня этой математической задачи. Еще в 1886 г. я решил ту же задачу эмпирически. Множество других решенных мною задач относится не только к металлическому, но и ко всякому дирижаблю и потому не может не иметь общенаучного значения».

Подлинное признание и действенную помощь Циолковский получает только в наше время, от советской общественности и правительства. Совнарком назначил ему персональную пенсию; ему отпускаются средства на производство опытов. Благодаря поддержке Осоавиахима, Циолковский изготовил в 1931 г. весьма крупную – в 10 метров длиною – модель оболочки своего дирижабля. Наконец, Всесоюзное объединение гражданского воздушного флота включило в свою программу сооружение дирижабля Циолковского и уже приступило к предварительным опытным работам.

«Недавно закончена, – писал Циолковский в газетной статье осенью 1931 г. – модель металлической оболочки дирижабля из стали в 1 метр высоты и 7 метров длины. Конечно, в каждом новом деле встречаются затруднения; были они и здесь, но все это в ближайшие дни, вероятно, будет устранено. И тогда за этой моделью последуют оболочки больших и больших размеров, которые приведут к первому дирижаблю. Во время опытов были сделаны существенные нововведения, которых нет еще и за границей.

Я уверен, что если наши специалисты серьезно возьмутся за металлическое дирижаблестроение, то в течение десятилетия в СССР, где техника идет большими шагами, такие корабли удастся выпустить тысячами. Несомненно, – они будут полезнее для транспорта, чем паровозы и пароходы.

Стоимость металлического дирижабля будет (предполагается массовое производство) очень низка. Железная оболочка раз в пятьдесят дешевле прорезиненной ткани, а крепость материала позволит строить такие грузоподъемные дирижабли, что на них можно будет посадить, пожалуй, и 200 человек. Металлические дирижабли будут служить сотни лет».

^{6. Относительные размеры дирижаблей Циолковского по сравнению с башней Эйфеля, пирамидой Хеопса, палубой океанского парохода (заштрихована), соснами (по сторонам парохода), привязным аэростатом Жиффара. Числа показывают количество пассажиров дирижабля.}

«Первый дирижабль будет небольшой, – сказал Циолковский газетному работнику, – человек на 25–30. Но у меня готовы проекты и чертежи более мощных воздушных кораблей».

«Решено, – прибавляет газета, – сначала соорудить четыре последовательно увеличивающиеся модели, затем перейти к постройке дирижабля. Необходимые заявки на материалы, заказы на оборудование уже сделаны. Этот опытный дирижабль советской конструкции будет целиком выстроен силами советских рабочих, техников и инженеров из советских материалов».

В заключение еще раз подчеркнем, какое огромное значение должен иметь для нас уже в ближайшее время дешевый, надежный транспорт помощью крупных воздушных кораблей. Сошлемся на слова знаменитого германского специалиста, строителя последних цеппелинов и прославленного капитана «LZ 127» д-ра Эккенера:

«Необозримые просторы Советского Союза – от Балтийского до Охотского моря – настоятельно требуют современных воздушных кораблей в качестве средства сообщения. Физические особенности всей страны, относительно небольшое число опорных пунктов требуют, однако, лишь воздушного корабля большого круга действия; этому условию отвечает сейчас и на ближайшее время только дирижабль. Я убежден поэтому, что скоро дирижабли будут обслуживать сообщение между Москвой и Якутском и Николаевском[20]20
  Николаевск – на момент издания данной брошюры в СССР существует город Николаевск-на-Амуре (до 1926 года – Николаевск), в районе которого пролегал маршрут кругосветного перелета дирижабля «LZ 127» в 1929 году. Но, возможно, здесь подразумевается крупнейший город Сибири – Ново-Николаевск (с 1926 года – Новосибирск) – прим. Гриня


[Закрыть]».

Справка

Цельнометаллическому дирижаблю системы Циолковского посвящен следующий ряд его работ:

1892 г.

«Аэростат металлический, управляемый» (83 стр.).

То же, выпуск 2, (116 стр.).

«Возможен ли металлический аэростат?» (в журн. «Наука и жизнь»).

1896 г.

«Железный управляемый аэростат на 200 человек».

1898 г.

«Простое учение о воздушном корабле» (102 стр.).

1900 г.

«Успехи воздухоплавания в XIX веке» (в журн. «Научное обозрение»).

1901 г.

«Вопросы воздухоплавания» (там же).

1905 г.

«Металлический воздушный корабль» (в журн. «Знание и искусство»).

1906 г.

«Аэростат и аэроплан» (в журн. «Воздухоплавание»).

1910 г.

«Металлический мешок, изменяющий свой объем и форму, в применении к управляемому аэростату» (в журн. «Всемирное техническое обозрение»).

«Металлический аэростат, его выгоды и преимущества».

1911 г.

«Защита аэроната».

1913 г.

«Первая модель чистометаллического аэроната из волнистого железа».

1914 г.

«Простейший проект чистометаллического аэроната из волнистого железа».

1915 г.

«Таблица дирижаблей из волнистого железа».

«Дополнительные технические данные к построению металлической оболочки дирижабля без дорогой верфи».

«Отзыв Леденцовского общества о моем дирижабле».

1918 г.

«Воздушный транспорт».

«Гондола металлического дирижабля и органы его управления».

1924 г.

«История моего дирижабля».

1928 г.

«Новое о моем дирижабле».

«Дирижабль из волнистой стали».

1930 г.

«Стальной дирижабль».

«Проект металлического дирижабля на 40 человек».

1931 г.

«Дирижабли».

«Атлас дирижабля из волнистой стали».

Кроме этих работ, печатавшихся на протяжении почти четырех десятилетий, у Циолковского имеется еще ряд неопубликованных сочинений, а также изобретений.

III. Как надо изобретать

Метод работы Циолковского

Глубоким заблуждением было бы думать, что «самоучка чистой крови», как называет себя Циолковский, создает свои проекты кустарно, дилетантски, работая больше «на глазок», по счастливому наитию, чем на основе строго научного расчета. Нет, технические его идеи – плод систематических размышлений, тщательных изысканий, многократных опытов и математических вычислений. В этом отношении Циолковского можно ставить образцом для всех изобретателей, с гораздо большим правом, чем его более счастливого американского собрата Эдисона. Эдисон также работал над своими изобретениями с беспримерным трудолюбием; каждый его успех – это – по его выражению, – «один процент творчества и 99 процентов пота». Но Эдисон обычно шел ощупью, чисто опытным путем (эмпирически), между тем как Циолковский на данных опыта строил обобщающую теорию, позволявшую ему предвидеть результаты дальнейшего экспериментирования. Так работают, конечно, не дилетанты, а подлинные ученые высокой квалификации.

Лаборатория его изобретательской деятельности в полном свете выступает на примере первого его детища – дирижабля. Проект воздушного корабля собственной системы зародился в уме Циолковского не как случайное озарение, а в результате настойчивой исследовательской работы. Конечно, первоначальный толчок творческой мысли дало усилие воображения. «Сначала неизбежно идут мысль и фантазия. За ними шествует научный расчет. И уже в конце концов исполнение венчает мысль. Нельзя не быть идее: исполнению предшествует мысль, точному расчету – фантазия» – так характеризует Циолковский последовательные этапы изобретательской работы. Когда он впервые стал размышлять о своем «аэронате» (слова «дирижабль» еще не существовало) и о благодетельных последствиях его введения в нашу хозяйственную жизнь, перед воображением изобретателя рисовалась картина будущего:

«Тысячи блестящих воздушных кораблей, как птицы, во всех направлениях пересекают атмосферу. Каждый городок, каждая деревушка делаются как бы портовым городом, потому что к удобствам суши присоединяются удобства океана».

Идея эта, появившаяся в уме Циолковского еще в «период поголовного отрицания управляемости аэростатов», получает у него в дальнейшем солидное научное обоснование. Он исследует проблему управляемого воздухоплавания аэродинамически, т. е. стремится обосновать ее на законах сопротивления воздуха. Известно, что, двигаясь через воздух, предметы встречают с его стороны сопротивление, которое сказывается в замедлении движения. Как велико замедление, зависит от целого ряда причин, выяснением которых и занимается особая наука – аэродинамика. В те годы, когда с этими вопросами столкнулся Циолковский, разработанного учения о сопротивлении воздуха почти не существовало. Ему пришлось отыскивать законы аэродинамики самостоятельно.

Сопротивление воздуха

Кто не знаком с законами воздушного сопротивления, тому может показаться, что помеха, оказываемая воздухом движущимся телам, не так велика и что не стоит с нею серьезно считаться. Насколько подобное суждение опрометчиво, показывают следующие примеры. Попробуйте предвидеть, какое из двух тел встречает со стороны воздуха большее сопротивление: круглая пластинка (движущаяся перпендикулярно к своей плоскости) или же такого же поперечника шар? Многие ответят, вероятно, что большее сопротивление в воздухе встречает шар, поверхность которого, как известно из геометрии, в два раза больше, чем поверхность нашей пластинки. Опыт же показывает совсем другое: воздух сопротивляется движению шара в 6 раз меньше, чем движению пластинки.

Далее, для какого тела воздушное сопротивление больше: для шара или для тела в форме сигары с таким же поперечным сечением (причем «сигара» движется продольно)? Оказывается, что тело, вытянутое в форме сигары, встречает при продольном движении в 5 раз меньшее воздушное сопротивление, нежели шар такого же сечения (и, следовательно, в 30 раз меньшее, нежели наша круглая пластинка). Вы видите уже отсюда, как важно знать законы аэродинамики для выбора наивыгоднейшей формы воздушного корабля.

Вот еще пример, – на этот раз из области авиации. Если стойки аэроплана имеют круглое сечение 4 сантиметра в диаметре и 2 метра в высоту, то при скорости аэроплана 250 километров в час, каждая стойка испытывает со стороны воздуха сопротивление в 30 кг. Достаточно, однако, придать сечению стоек яйцевидную форму с заострением на узком конце, чтобы сопротивление упало до 1½ кг, т. е. уменьшилось в 20 раз!

Опыты над сопротивлением воздуха велись первоначально так: тело – например, шар, пластинка, модель корпуса самолета или оболочки дирижабля – заставляли двигаться через воздух; при этом, с помощью довольно сложных приспособлений, измеряли величину лобового сопротивления, оказываемого воздухом. Однако, затем отказались от этого способа, явно неудобного (очень затруднительно измерять силы на движущейся тележке), и так сказать «обратили» явление: вместо того, чтобы двигать тело в спокойном воздухе, стали, наоборот, изучать действие движущегося потока воздуха на покоящееся тело, так как возникающие силы в обоих случаях одинаковы. Осуществляется это так, что испытуемое тело закрепляется неподвижно близ отверстия широкой трубы, из которой, под действием сильного вентилятора (воздуходувной машины), вырывается поток воздуха. В современных лабораториях такие «аэродинамические трубы» устраиваются огромных размеров. В нашем центральном аэро-гидродинамическом институте в Москве («ЦАГИ») имеется с 1925 г. труба диаметром 6 м и длиною 50 м – одна из величайших в мире. С помощью такой установки можно испытывать («обдувать») не только модели или крупные детали, но и целые машины в натуре, – например, автомобили.

Первая аэродинамическая труба была у нас построена в 1902 г. проф. Жуковским при Московском университете. Циолковский же производил свои систематические исследования над сопротивлением воздуха раньше этого времени и, несмотря на крайне примитивную обстановку, достиг весьма ценных результатов.