Циолковский. Жизнь и технические идеи

Изобретатель цеппелинов, германский генерал-лейтенант, граф Фердинанд Цеппелин, поставил целью своей жизни сооружение мощного воздушного крейсера, пригодного для глубокой разведки и могущего нести большие запасы бомб для поражения неприятельской территории. В 1900 г. первый «цеппелин», в 128 метров длиною, сооруженный на средства специального акционерного общества и при поддержке вюртембергского короля, готов. Летая над Боденским озером, на берегу которого он был построен, дирижабль показывает удовлетворительные летные качества, но при спуске на воду терпит аварию. Это расхолаживает акционеров, и компания распадается. В довершение неудач буря сносит и разрушает плавучий элинг дирижабля.

Тогда организуется добровольный сбор денег (в котором щедро участвует и вюртембергский король), и через несколько лет граф Цеппелин сооружает уже свой второй дирижабль. Торжество длится недолго: «Цеппелин № 2» погибает в борьбе с бурей.

Спустя год готов «Цеппелин № 3» с более мощными моторами. Этому кораблю суждено было преодолеть недоверие. Государство приходит Цеппелину на помощь: приобретает его новый дирижабль за 2 1/2 миллиона марок и отпускает изобретателю средства на дальнейшую работу.

Цельнометаллический дирижабль

Циолковский опередил графа Цеппелина не только во времени, опубликовав свой проект раньше, чем был составлен, проект первого цеппелина; он опередил немецкого изобретателя и по существу — по качеству предлагаемого изобретения. Главные особенности дирижабля Циолковского, отличающие его от воздушных кораблей всех существующих систем, состоят, коротко говоря, в следующем:

1. Он обладает оболочкой, сделанной целиком из металла.

2. Оболочка эта может менять свой объем, не утрачивая при этом «обтекаемой» формы.

3. Дирижабль имеет температурное управление.

Разъясним смысл и значение этих трех особенностей.

Цеппелин, как уже сказано, не имеет металлической оболочки; он состоит лишь из металлического каркаса, обтянутого материей. Ему придается «обтекаемая» форма, т. е. такая, при которой он легко перемещается в воздухе, встречая с его стороны сравнительно небольшое сопротивление. «Однако, — замечает Циолковский, — форма эта сохраняется очень сложным, дорого стоящим металлическим каркасом. Достаточно взглянуть на иллюстрацию цеппелиновских верфей с строящимся там каркасом, чтобы ужаснуться сложности и дороговизне сооружения. Каркас разделен проволочными сетками на 15–20 отделений („Гинденбург“ — на 17 отсеков), содержащих обыкновенные шары[11] с гелием (или водородом). Кроме того, там же помещаются мешки с горючим газом для двигателей. И еще остается обширное пространство, занятое воздухом. Весь каркас обтянут одним или двумя слоями брезента». В таких дирижаблях — их называют «жесткими» — подъемный газ не наполняет наружную оболочку непосредственно, а заключен в особые газовые камеры, в «баллоны», из органического материала, находящиеся внутри каркаса. Объем и форма наружной оболочки остаются неизменными благодаря наличию прочного каркаса.

Совершенно иначе будет устроен воздушный корабль Циолковского. Прежде всего — это дирижабль цельнометаллический[12], т. е. имеющий оболочку, целиком сделанную из металла. Каркаса нет; жесткость конструкций обусловлена не внутренними опорами, а давлением газа, наполняющего оболочку. При всем этом объем оболочки корабля Циолковского — и в этом главная особенность проекта — легко изменяется, вследствие чего величину подъемной силы дирижабля возможно поддерживать неизменной.

^{Схема цельнометаллического дирижабля Циолковского. (Блочное стягивание. Трубы для нагревания газа. Нижнее основание с прилегающими к нему камерами, с валами для наматывания тросов блочной системы. Гондола. Рули. Моторы с гребными, винтами. Ряд окон.)}

Чтобы представить себе наглядно форму оболочки корабля Циолковского и понять, как может металлический мешок изменять свою вместимость, вообразите плоский, очень длинный чемодан, суживающийся к концам. Стенки чемодана сделаны из листов волнистого металла. Боковины соединены с основаниями шарнирами. Благодаря этим особенностям, подобный металлический мешок может плавно изменять объем и форму в зависимости от превышения давления наполняющего его газа над давлением воздуха снаружи. Когда это превышение понижается, боковые стенки сближаются; когда оно повышается — бока раздаются, объем увеличивается. «Изменение его формы и объема не сопровождается при этом, — говорит Циолковский, — образованием складок, неправильностей и увеличением сопротивления воздуха при поступательном движении воздушного корабля».

^{Поперечное сечение оболочки дирижабля Циолковского в нераздутом и раздутом виде.}