Крылья Родины

За годы пребывания в Москве Циолковский приобрел очень серьезные познания в математике. Эти занятия высшей математикой чрезвычайно расширили его творческий кругозор, и, по своему обыкновению, юноша и их начал тотчас же применять для решения различных вопросов.

«Вот, например, вопросы, которые меня занимали, — говорит Циолковский в своей автобиографии. — Нельзя ли практически воспользоваться энергией движения Земли? Тогда же я нашел ответ: нельзя.

Нельзя ли устроить поезд вокруг экватора, в котором не было бы тяжести от центробежной силы? Ответил сам себе: нельзя. Этому помешает сопротивление воздуха и многое другое.

Нельзя ли строить металлические аэростаты, не пропускающие газы и вечно носящиеся в воздухе? Ответил: можно.

Нельзя ли эксплуатировать в паровых машинах высокого давления мятый пар? Ответил так же, что можно.

Но особенно меня мучил такой вопрос: нельзя ли применить центробежную силу, для того чтобы подняться за атмосферу, в небесные пространства? И я придумал такую машину. Она состояла из закрытой камеры или ящика, в котором вибрировали вверх ногами два твердых эластических маятника с шарами на верхних вибрирующих концах. Они должны были описывать дуги, и центробежная сила шаров должна была поднимать кабину и нести ее в небесное пространство. Придумав такую машину, я был в восторге от своего изобретения, не мог усидеть на месте и пошел развеять душившую меня радость на улицу. Бродил ночью часа два по Москве, размышляя и проверяя свое открытие. Увы, уже дор'oгой я понял, что заблуждаюсь: от работы маятников будет сотрясение и только. Ни на один грамм вес ее не уменьшится. Однако недолгий восторг был так силен, что я всю жизнь видел во сне этот прибор, я поднимался на нем с великим очарованием…»

К. Э. Циолковский.

Это бесстрашие самобытной мысли, рвущейся в небесное пространство, составляет характернейшую черту Циолковского в творческом деле, в конце концов и приведшую его к полному практическому разрешению задачи, казавшейся фантастической всем окружающим.

Полагая, что образование сына закончено, отец вызвал его домой. Юноша возвратился в семью действительно образованным человеком, но что он мог делать, не имея диплома, при своем, как у всякого самоучки, одностороннем образовании?

Циолковский знал высшую математику, дифференциальное исчисление, умел интегрировать, но в то же время не знал гораздо более простых вещей, о которых ему не случилось прочитать, и заново открывал то, что до него было уже открыто и решено. У молодого ученого установилось навсегда собственное, отличное от других, миропонимание, собственный, хотя и предвзятый, взгляд на вещи.

Циолковский стал давать уроки. Неожиданно у него обнаружились чрезвычайные педагогические способности. Он выучивал самых отсталых детей, может быть, потому, что сам прошел тяжелую школу выучки, без помощи других, и очень хорошо разбирался во всех затруднениях детского ума. Тогда отец посоветовал ему стать учителем, сдав экстерном экзамен на это звание. Сам он, неуживчивый лесовод, перебрался в это время с семьей в Рязань, и здесь, при местной гимназии, Циолковский держал экзамен. Это было в 1879 году, и в этом же году он получает место учителя физики и математики в реальном училище в Боровске — маленьком городке Калужской губернии.

В Боровске он не вызывает к себе приязни. Наоборот, нового учителя, как белую ворону, без всякого повода с его стороны, за один только не похожий на общий образ жизни, начинают презирать и ненавидеть товарищи и их жены. Он нарушал своими поступками привычный уклад жизни, и этого было достаточно, чтобы стать в тягость окружающему миру.

Но ученики его обожали. В физическом кабинете Циолковского «сверкали электрические молнии, гремели громы, звонили колокольчики, плясали бумажные куколки, пробивались молнией дыры, загорались огни, блистали иллюминации и светились вензеля».

Свернув со своего тяжелого и трудного пути самообучения сразу на путь самостоятельных научных исследований, Циолковский обнаруживает огромное дарование, но труды его оказываются совершенно бесполезными. Не зная ничего о кинетической теории газов, Циолковский самостоятельно разрабатывает ее и тут же узнает, что теория эта гораздо полнее разработана другими. Не зная ничего о теориях, объясняющих происхождение солнечной энергии сжатием солнца, Циолковский приходит самостоятельно к той же «контракционной теории» и узнает, что теория эта не только давно разработана, но уже и взята под сомнение новейшими исследователями.

Тем не менее «Русское физико-химическое общество», которому Циолковский представил свои работы, избрало его своим членом, отметив, что автор их обладает блестящими способностями и от него можно ожидать в будущем весьма ценных исследований и открытий.

Горечь разочарования действовала сильнее, чем радость первого признания. Циолковский даже не ответил ничего на избрание его членом научного и в те времена очень значительного и влиятельного общества. О практических возможностях, открывавшихся ему в качестве деятельного члена общества, Циолковский не думал.

В 1885 году Циолковский обращается к разработке своей первой идеи воздушного корабля с металлической оболочкой, идеи, наверно, еще никем не разработанной.

Модель дирижабля Циолковского.

В чем, прежде всего, новизна идеи русского конструктора, казавшейся такой неосуществимой, почти фантастической его современникам?

Мысль, которую он неутомимо развивал, состоит в том, что дирижабли вообще являются самым дешевым видом транспорта и что настанет время, когда воздушные корабли заменят все иные средства сообщения. В этом отношении он заходил так далеко, что считал выгодным строить их хотя бы даже из золота, не говоря уже о серебре.

Что касается самого дирижабля, то основная идея Циолковского в том, что дирижабль должен иметь обязательно металлическую оболочку. Циолковский доказывает, что это и выгодно, и возможно, и неизбежно — перейти в дирижаблестроении от матерчатой оболочки к металлической.

Затем он настаивает на введении температурного управления воздушным судном. Дело в том, что все дирижабли, которые строились и строятся, должны брать с собой балласт. Сбрасывая его, они поднимаются в воздух. При спуске же они должны выпускать тот дорогой газ, на котором они летают. Циолковский решительно восстает против этих грубых и примитивных способов подъема и спуска корабля. Он предлагает другое: подниматься в воздух посредством нагревания газа и соответствующего увеличения объема газовместилища, а спускаться на землю посредством понижения температуры газа и происходящего отсюда уменьшения плавательной способности дирижабля.

Проектировал Циолковский воздушные суда колоссальных размеров. Одно из таких судов рассчитано им для перевозки ста тридцати тысяч пассажиров; длина его почти два километра, а высота около трехсот метров.

На первый взгляд конструкция дирижабля Циолковского как будто и не представляет ничего особенного: это, как обычно для управляемого воздушного судна, продолговатое, сигарообразное тело, к которому подвешена, в данном случае очень длинная, гондола. Затем видны некоторые соединительные части и подвеска, на которой гондола прикреплена. Поперечное сечение судна не круглое, оно имеет желобок наверху. Так как дирижабль Циолковского является судном переменного объема и не имеет постоянного очертания, то по мере изменения объема газа в корпусе судна происходит увеличение или уменьшение этого жолоба наверху. Если газ сжимается, жолоб получает большую глубину; если газ расширяется, жолоб выпрямляется. При этом, разумеется, и вся металлическая оболочка испытывает различного рода изменения, деформации, изгибы не только в поперечном, но и в продольном направлении. Корабль Циолковского, так сказать, дышит, и если построить его оболочку из обыкновенного листового металла, то на удлинения и сокращения она, конечно, не будет способна.

Циолковский выходит из затруднения таким образом: оболочка у него делается гофрированной, так что получается металлический мешок, способный испытывать значительные изменения объема.

В металлической оболочке, так своеобразно устроенной, заключается основа проекта Циолковского. Конечно, существует и еще целый ряд сравнительно второстепенных вещей, отличающих его дирижабль от существующих и тем более от существовавших в то время, как он разрабатывал свой проект. Например, гондола прикреплена не к нижней части судна, как это обычно бывает, а посредством специальной подвески связана с его верхней частью.