«молодая гвардия. 6 2 А-82 Книга М. Арлазорова «Циолковский» не похожа на ранее издававшиеся биографии великого ученого

Вид материала

Книга

Содержание 8. Плодотворная ошибка

Подобный материал:

• Бюллетень новых поступлений в библиотеку. (Комплекс №1 Ленинградский пр-т,49) Вып., 572.32kb.
• Г. Э. Лангемаком Всвоих мечтах, отраженных в сказках, легендах, фантастических романах,, 247.38kb.
• Достоевский москва «молодая гвардия», 6899.86kb.
• Москва «молодая гвардия» 1988 Гумилевский, 3129.54kb.
• А. Н. Яковлев от Трумэна до Рейгана доктрины и реальности ядерного века издание второе,, 5531.78kb.
• Игра проводиться в три раунда: Iраунд игры посвящен жизни и деятельности Д. И. Менделеева., 116.6kb.
• Втексте романа курсивом выделены разночтения и фрагменты, исключенные из варианта,, 6075.11kb.
• Борис Иванович Машкин, российский патентный поверенный. Российская судебная практика, 14.83kb.
• Владимир Степанович Губарев Зарево над Припятью «Зарево над Припятью. Записки журналиста»:, 2732.26kb.
• Етирования читателей области к 65-летию создания Краснодонской подпольной молодежной, 358.85kb.

им . воздушном снаряде. То, что аэроплан не совсем похож на жука, не смущает Циолковского: «Не считайте, однако, это очень печальным, — пишет он, — потому что и ло­комотив не есть точная копия лошади, а пароход — рыбы».

Обгоняя время, увлекаясь и подчас удивляясь соб­ственным выводам, трудится исследователь. И проис­ходит чудо: вместо посрамления аэропланов рождает­ся гимн их будущего торжества. Легко понять редактора первого тома Собрания сочинений Циол­ковского Н. Я. Фабриканта, который написал, что этот труд бесспорно, составляет эпоху в развитии авиационной техники».

Да только ли в авиационной? «Ракеты выращены

87

и вскормлены под заботливым крылом самолета», — сказал однажды известный советский авиаконструк­тор А. И. Микоян. И эти слова еще раз подчерки­вают, как глубоко заблуждался Циолковский, пола­гая, что путь к космической ракете лежит не через аппараты тяжелее воздуха, а через управляемый аэростат *.

Итак, 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 гро­моздких конструкций, избранных Максимом и Лили-енталем.

«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 оп­ределил воззрение десятков конструкторов с миро­выми именами.

Свободнонесущий моноплан, за который ратовал Циолковский, вошел в практику самолетостроения лишь в двадцатых годах XX 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

• Время заставило Циолковского пересмотреть свою точку зрения на аэростат и аэроплан, как ступени, предшествующие ракете. В 1926 году, намечая план работ по освоению космоса, он подчеркивал, что следует идти от известного к неизвестному:

от швейной иголки к швейной машине, от ноуа к мясорубке. «Так и мы думаем перейти от аэроплана к реактивному прибо­ру — для завоевания солнечной системы». (Примечание автора.)

68

десяток лет после появления .первых свободнонесу-щих монопланов. «Чайка» показала несомненные аэродинамические преимущества перед своими пред­шественниками.

Оппоненты из VII отдела упрекали Циолковского:

проект аэростата конструктивно слаб. Но дай бог и» понимать самолет так, как понял его этот провинци­альный 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 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. И все же сколь ни гениальна прозорливость Циолковского, не в ней главное...

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. Развитие техни­ки наделило ее огромной силой. Ни скоростная ави­ация, ни ее наследница — ракетная техника немыс­лимы без автоматики. Без нее человек никогда бы

89

не пробился в область тех грандиозных скоростей, где сегодня он полновластный хозяин.

Развивая идею Циолковского, современные кон­структоры создали не только автопилот, но и авто­маты, присматривающие за двигателем. Однако и этого мало. Даже при автоматических системах обоб­щения информации, которую получает летчик, тре­буется время, а за 0,5—0,7 секунды, необходимых лет­чику, чтобы прореагировать на сигналы приборов, околозвуковой самолет пролетает 150—220 метров. И тогда на самолеты потянулись счетно-решающие устройства. 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» эта работа. Интересны и новы для авиационной практики рас­суждения Циолковского о равнопрочном крыле, о не­обходимости уменьшать его толщину от корня к кон­цевым частям, о металлических пустотелых трубках, как основном элементе конструкции. Авиация придет к этим трубкам через эпоху 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, за которое он ратует.

Когда проект цельнометаллического аэростата обсуждался в Техническом обществе, Кованько упре­кал Циолковского в недостаточной осведомленности о достижениях в области двигателей. Своим исследо

90

ванием аэроплана Константин Эдуардович отвечает бравому генералу от воздухоплавания:

«У меня есть теоретические основания 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 опрокинуть власть безграничной веры в дирижабли. Отсюда наивные оговорки, которыми ученый пытается ослабить результаты своих 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, поднимает до 600 пассажиров, требуя на каждого не более 1 л. с. и двигаясь со скоростью 62 км/чаг... во сто раз боль­ше пассажиров и во сто раз меньше энергия двига­телей: во сто раз большая возможность исполнения и во сто раз меньшие расходы на путешествие...»

И, свидетельствуя о том, что он не сумел освобо­диться от собственных заблуждений, Циолковский спустя несколько десятилетий писал: <В 1894 году я отдал последнюю дань увлечения 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, раскрыть его вопиющие противоречия, доказать Ци­олковскому его неправоту и направить энергию боль­ших исканий в правильное русло. Но нет! Петербург­ских специалистов не интересует калужский учитель. Они замалчивают его исследования, не обращают на них ни малейшего внимания.

Итак, Циолковский забыт. Забыт преднамеренно. Но упрямый учитель' не упускает случая напомнить

91

о себе VII отделу. Этот случай дал ему Михаил Ми­хайлович Поморцев — тот третий оппонент, что при­соединился в 1893 году к Федорову и Кованько при вторичном обсуждении проекта цельнометаллическо­го аэростата.

Образованный артиллерийский офицер, отличный математик. Поморцев принадлежал к числу весьма уважаемых членов Русского технического общества. По окончании Академии генерального штаба, он был прикомандирован к Пулковской обсерватории. Начав там свою деятельность с занятий высшей геодезией, перешел затем к вопросам метеорологии. Под влия­нием Менделеева Поморцев серьезно занялся мете­орологией. Он использовал для научных наблюдений воздушные шары, совершив около сорока полетов.

Однако пионер аэрологических исследований и от­нюдь незаурядный ученый «е верил в будущность дирижаблей. В 1896 году он высказал свои взгляды в книге «Привязной свободный и управляемый аэро­стат», подкрепив их подробными и обстоятельными расчетами. Разумеется, Циолковский ознакомился с этой книгой. А прочитав ее, обнаружил грубую ошибку, допущенную автором. Дело в том, что По­морцев по рассеянности спутал в одном из расчетов диаметр с радиусом. Казалось бы, пустяк, описка, но последствия ее оказались разительными. Логика По-морцева рухнула как дом, из-под которого вытащи­ли фундамент.

•«Что написано пером, того не вырубишь топором!» Прочитав письмо Циолковского, опубликованное в журнале «Технический сборник», Поморцев букваль­но схватился за голову. Что делать?!. Как избавиться от позора? Михаил Михайлович заторопился в книж­ные магазины Петербурга, куда он передал для ко­миссионной продажи свой труд. Скорее собрать зло­получные книги! Собрать, изъять и уничтожить! Но, как ни спешил извозчик в ожидании богатых чаевых, скупить все книги Поморцев не успел. Сделало свое дело и письмо Циолковского. История приобрела не­желательную для VII отдела огласку.

3 ноября 1896 года газета'«Калужский вестник»

И

напечатала научный фельетон В., Ф-ва «К вопросу об управляемых аэростатах». Изложив историю схватки с Поморцевым, автор заканчивал свою статью так:

«Работа г. Циолковского, видимо, есть плод солидно­го труда, выражена весьма определенно и заслужи­вает того, чтобы ею занялись не только «рассеянные»

люди».

Но, разумеется, дело было не только в вопиющей

рассеянности Поморцева. Расхождения оказались ку­да серьезнее. Вместе со своими товарищами по VII отделу Поморцев старался доказать, что при­чина большого сопротивления дирижаблей — высо­кие аэродинамические коэффициенты. Восстав против такой точки зрения, Циолковский твердо решил «про­изводить опыты по сопротивлению воздуха, защищая

управляемость аэростата».

Циолковский пытается защитить дирижабль. Увы, результат обратный— его аэродинамические опыты, как и статьи об аэроплане, ускоряют мораль­ную смерть дирижаблей, приближая час торжества

аппаратов тяжелее воздуха.

Простим Циолковскому его ошибку. Мы увидим сейчас, сколь плодотворной оказалась она для стано­вления и развития экспериментальной аэродинамики, еще совсем молодой, неоперившейся науки...

8. ПЛОДОТВОРНАЯ ОШИБКА

Плодотворная ошибка? Какое нелепое сочетание слов! Что сделаешь, только так, парадоксально, мож­но охарактеризовать затеянные Циолковским опыты. Стремясь защитить дирижабли, Константин Эдуардо­вич приступил к изучению сопротивления воздуха. А получилось наоборот: незаметно для самого себя он продолжал прокладывать дорогу самолетам.

Конечная цель исследований не оставляла сомне­ний. Нужно было научиться измерять аэродинамичес­кие силы, те силы, что возникают при встрече потока воздуха с моделью. Если знать величину этих сил, можно вычислить затем коэффициенты, показываю­щие аэродинамическое совершенство модели.

93

Хитрая задача. Но Циолковский раскусил тот твер­дый орешек, к которому никто до него не сумел под­ступиться. Секрета из своей методики он делать не стал. В брошюре «Железный управляемый аэростат на 200 человек, длиной с большой морской пароход» ученый рассказал о найденном решении.

Логика Циолковского подкупающе проста. Изме­рить — значит сравнить, сопоставить с чем-то уже известным. Известно лишь одно — сопротивление плоской пластинки. Формулу для его вычисления Константин Эдуардович вывел в 1891—1892 годах. Но найти способ измерения—только половина де-. ла. Вторая, «е менее существенная — придумать, как этот способ использовать. Циолковский .недолго ломал себе голову. Он решил воспользоваться рыча­гом. Заметим, у рычага была отменная рекоменда­ция — весы. Их безотказность и точность были про­верены веками: на одном конце коромысла груз, на другом—чашка с гирямл. Нечто подобное предло­жил и Циолковский. На одном конце стержня модель, на другом — плоская пластинка, выполнявшая обя­занности гирь- Орудуя ножницами, Циолковский под­стригал пластинку. Он менял тем самым ее сопро­тивление и добивался равновесия стержня. Этот ры­чаг, позволявший определять величину подъемной силы и сопротивления, вошел в историю науки под названием аэродинамических весов.

Итак, вскарабкавшись на крышу, Циолковский подставляет ветру свою установку. Затем подсчиты­вает сопротивление, а затем вычисляет аэродинами­ческий коэффициент модели. Из литературных описа­ний, оставленных Циолковским, было известно, что и модель и плоская пластинка во время опыта разме­щались внутри двух параллельных труб, укрепленных на треноге. Как выглядела эта установка, можно было лишь догадываться. Никогда и нигде не было опубликовано ее фотографии, а такой снимок, как выяснилось, существовал.

Вы можете посмотреть его на вклейке — обычную любительскую фотографию, вероятно сделанную са­мим Константином Эдуардовичем. Он вынес во двор

94

и установку и модели, положил их на гнутый «вен­ский» стул и сфотографировал. Этот редчайший сни­мок впервые публикуется в этой книге. Обратите вни­мание на подпись, которой сопроводил его Циолков­ский. Из нее совершенно ясно, что фотография сделана для иллюстрации литературной работы.

Разумеется, точность этих первых аэродина­мических экспериментов оставляла желать много луч­шего. К тому же ветер часто менял свое направление и силу, осложняя исследования. Но даже грубые, да­леко не совершенные опыты раскрыли глаза на мно­гое. Самое главное — их результаты совпали с пред­варительными подсчетами.

О, как обрадовался Циолковский! Поморцев и другие его противники считают сопротивление аэро­статов громадными. Теперь их теоретические выводы разбиты, опыты показали, что сопротивление не так уж значительно, да к тому же чем быстрее летит аэростат, тем меньше коэффициент сопротивления. Циолковский чувствует себя победителем. И, согла­ситесь, у него есть для этого все основания. Нет, не зря лазил он по крышам, едва удерживаясь при порывах сильного ветра.

Успех окрылил Циолковского. Опыты надо про­должать. Продолжать, чтобы добиться уточнения первых, пока еще очень грубых результатов. Констан­тин Эдуардович понимает: пора отказаться от ветра. Слишком изменчив и чересчур ненадежен ветер для тех экспериментов, о которых мечтает ученый. И ис­следователь решает: он построит «воздуходувку» — установку, которую мы назовем сегодня аэродина­мической трубой, — заменит естественный воздушный поток искусственным.

Но мысль рухнула, так и не успев взлететь. Из­вечный барьер бедности не взят Циолковским. День­ги... Их нужно много. Сотни рублей...

Более чем скромный бюджет семьи урезан до крайности. Откуда же взять деньги? Циолковский пе­ребирает вероятные возможности — и вдруг вспоми­нает: Русское физико-химическое общество! С какой теплотой оно встретило его первые работы! Конечно,

95


Там оценят новый замысел провинциального учителя. Ведь и тогда, в 1881 году, общество искренне стре­милось ему помочь.

Скорее за перо и бумагу! Скорее послать письмо в Петербург. Надежда подхлестывает ученого, торо­пит его. Исследователю не терпится завершить свой замысел. Его планы скромны. Для их осуществления он просит всего лишь двести рублей. Но общество не торопится выдать эти деньги. Оно составляет спе­циальную комиссию. Пусть члены этой комиссии — Д. К. Бобылев, В. В. Лермонтов и И. В. Мещер­ский — запросят господина Циолковского о его наме­рениях и решат, стоит ли субсидировать его опыты. Ведь касса общества крайне скудна...

Циолковский отвечает обширным исчерпывающим, хотя и весьма осторожным, письмом. Аэродинамичес­кие опыты— лишь часть его боевых действий против VII отдела Русского технического общества. Ну, а коль война, так должны быть и военные тайны. Он готовит/своим научным противникам сокрушительный удар и, разумеется, не хочет преждевременно разгла­шать свои стратегические планы. «Прежде всего, — пишет он,—покорнейше прошу г. г. многоуважаемых членов комиссии, дав свое мнение обществу, не со­общать ничего и никому о моих работах и планах до окончания их и напечатания».

Воинственный пыл Циолковского не остыл. И же­лание доказать неправоту оппонентов - из VII отдела не покидает его ни на минуту. «Некоторые авторы по сопротивлению (г. Поморцев), — читаем мы в письме, посланном комиссии, — пренебрегают зна­чением кормовой части тела и трением воздуха (да­же для продолговатых тел). Я-сделаю опыты, кото­рые выяснят этот спорный вопрос».

Да, комиссия могла составить ясное представле­ние и о будущем приборе Циолковского и об опытах, которые он хочет поставить; Константин Эдуар­дович дал весьма ясную схему будущей аэродинами­ческой трубы. Падающий груз приведет во враще­ние колесо, разместившееся в улиткообразном рас­трубе. Гонимый лопастями колеса, поток воздуха

96








Эдуард Игнатьевич Циолков­ский.


Мария Ивановна Циолковская.











Дом на улице Циолков ского (бывшая улица Круг­лая) в Боровске, где жил ученый.

Вид на Боровск с улицы Циолковского.





Обложка первой книги Циолковского.



Семья Циолковских. Снимок пер-иых лет революции.

вырвется из раструба и будет обтекать установлен­ную перед ним модель.

Для измерения величины силы сопротивления пре­дусматривалось хитроумное устройство: закреплен­ная на небольшой деревянной подставке модель пла­вала на поверхности воды, налитой в жестяной ящик. Ниточка связывала подставку с проволочным маят­ником. По отклонению маятника и предстояло судить о величине измеряемого сопротивления.

Как будто бы все продумано, но вывод комиссии совершенно неожидан. Нет, господин Циолковский ничего не добьется. Чтобы получить результаты, ин­тересные для науки, нужны опыты в значительно большем масштабе, а для них у общества нет денег.

Циолковский огорчен. Поддержка нужна ему в этот миг, как никогда. Большие и важные открытия совсем близко. Он подошел к ним вплотную. Кажет­ся, только протяни руку — и срывай плоды напря­женных размышлений. Но все обрывает холодная беспощадная фраза: «Денег нет!»

И все же труба построена. Построена дорогой це­ной переутомления, недоедания всей семьи, отказа от многих насущных потребностей. Константин Эду­ардович приступает к .новой серии аэродинамических опытов.

Во многих книгах и статьях можно прочитать, что труба Циолковского была первой в России. Это не совсем верно. Строго говоря, Константин Эдуар­дович имел предшественника. Аэродинамическую трубу построил в 1871 году в Петербурге военный инженер В. А. Пашкевич. Впрочем, это ничуть не умаляет заслуг Циолковского. Пашкевич занимался вопросами баллистики. Циолковский же был первым в нашей стране человеком, использовавшим «возду­ходувку» для поиска новых закономерностей полета с малыми скоростями. Короче, поборник дирижаблей стал одним из основателей экспериментальной аэро­динамики.

Все было сделано в полном соответствии с пер­воначальным замыслом. Просто и бесхитростно, нэ зато богато по результатам. Константин Эдуардович

исследовал около ста моделей самой различной фор­мы, выклеенных из толстой рисовальной бумага. К сожалению, ни одна из них не сохранилась. Мы знаем, как они выглядели, лишь по фотографии, сде­ланной самим Циолковским.

Несколько слов по поводу этой фотографии. В 1940 году ее опубликовал в своей книге «Циолков­ский» Б. Н. Воробьев. Однако по непонятным причи­нам он умолчал о двух обстоятельствах. Во-первых,