Циолковский

Циолковский прямо указывал впоследствии, что он «вынужден был производить опыты по изучению сопротивления воздуха, защищая управляемость аэростата, так как представители VII Отдела Технического общества теоретически давали громадные коэфициенты сопротивления даже тел лучшей, идеальной формы»[59].

Разрешение этой проблемы одновременно должно было дать ключ и к наивыгоднейшему устройству аэропланов. Но точных, бесспорных данных опыта по этому вопросу в литературе не было. Выход поэтому оставался один — и в этой области итти своим собственным путем.

Циолковский не был первым в России, кто практически работал над изучением законов сопротивления воздуха. Еще за пятьдесят с лишним лет до него военный моряк Р. Черносвитов, задавшийся целью создать проект управляемого аэростата, самостоятельно произвел в течение нескольких лет ряд опытов в этом направлении. Он производил их по методу, давно применяемому при испытании моделей морских судов, которые протаскивали с разными скоростями в бассейне с водой. Черносвитов заставлял двигаться в воздухе тела различной формы, измеряя величину сопротивления воздуха.

Из этих опытов Черносвитов сделал, между прочим, тот вывод, что «самое меньшее сопротивление претерпевает цилиндр, имеющий на обоих концах конические продолжения, ограниченные дугами круга, касательными к бокам цилиндра, коего диаметр служит основанием этому кругу, и притом сопротивление это тем меньше, чем больше высота конуса» ^г. Опыты повторялись им несколько раз.

Для определения силы тяги винтового пропеллера в воздухе он устроил вентилятор из железа диаметром в 1,5 метра; опыты, а также расчеты убедили его, что применение пропеллера для продвижения в воздухе корпуса дирижабля соответствующей формы — вещь вполне возможная. Все это дало ему основание выступить с проектом управляемого аэростата, который он и описал в кратких чертах в статье «О воздушных локомотивах».

В начале 70-х годов русский ученый М. А. Рыкачев, впоследствии академик и директор Главной метеорологической обсерватории, также производил опыты над воздушным пропеллером, определяя его подъемную силу.

Несколько позднее вопросами сопротивления среды вплотную занялся Д. И. Менделеев, выпустивший в свет замечательную работу «О сопротивлении жидкостей и воздухоплавании», о которой уже говорилось. В процессе ее подготовки Менделеев поставил ряд опытов. Излагая их в своей книге, он дал блестящую критику работы своих предшественников — Скотта, Росселя, Фроуда, Колардо, Дюшмена, Ранкина и других. Сопоставляя иногда противоречивые результаты их трудов, он доказал, что точной теории сопротивления не существует, а есть лишь ряд теорий и гипотез.

Кроме того, в конце 80-х годов опытами по изучению сопротивления воздуха занимался также в связи с попыткой сооружения геликоптера один из самых выдающихся русских ученых-металлургов, профессор Д. К. Чернов[60].

Вот за разрешение этой трудной задачи и взялся Константин Эдуардович Циолковский.

Первое время опыты над сопротивлением воздуха производились Циолковским совсем примитивно, но и они уже показали правильность его утверждений, что при полете дирижаблей сопротивление воздуха вовсе не представляет такой громадной величины, как ошибочно предполагали М. М. Поморцев и руководители VII Отдела.

«Мои опыты показали, — пишет Циолковский, — что оно [сопротивление воздуха] далеко не так значительно, и коэфициент сопротивления уменьшается с увеличением скорости движения аэростата...

Опыты производились отчасти в комнате, отчасти на крыше, в сильный ветер. Помню, как я был радостно взволнован, когда коэфициент сопротивления, при сильном ветре, оказался мал: я чуть кубарем не скатился с крыши и земли под собой не чувствовал»[61].

Факсимиле фрагментов письма К. Э. Циолковского в президиум Русского физико-химического общества (1897).

Факсимиле фрагментов письма К. Э Циолковского в президиум Русского физико-химического общества (1897).

Таким образом, для первых опытов Циолковский, подобно Лилиенталю, Ланглею и некоторым другим зарубежным экспериментаторам, использовал струю ветра. Вот как описывает сам Константин Эдуардович некоторые из этих своих экспериментов: