Заблуждение или предвидение?
5. Первый шаг в небо
Циолковский на распутье. Ему предстоит выбор то ли приниматься за проект небывалого цельнометаллического аэростата, то ли искать пути проникновения в космос.
«Странная дилемма удивится читатель. Конечно, космос! Да можно ли было в этом сомневаться?»
Сегодня сомневаться действительно не приходится. Но перенесемся на три четверти века назад. Зададим тот же вопрос ученым.
«Разумеется, аэростат ответило бы большинство из них. Воздухоплавание дело реальное, перспективное, это же ясно каждому. Почитайте, что пишет о нем Менделеев, посмотрите, как растет в России интерес к проблеме полета...» И, заканчивая свою тираду, ваш собеседник, вероятно, добавил бы:«Что же касается свободного пространства, это... Извините, это слишком туманно и чересчур проблематично!»
Впрочем, строго говоря, пожалуй, неправильно формулировать дилемму, возникшую перед Циолковским: атмосфера или космос.
«Мысль о сообщении с мировым пространством не оставляла меня никогда», неоднократно подчеркивал Циолковский. Не покидала его эта мысль и в годы борьбы за аэростат, борьбы самоотверженной и нелегкой. Ведь, принимаясь за аэростат» Циолковский хотел одного поскорее подняться на очередную ступеньку великой лестницы, в космическое пространство.
Возвращаясь после уроков, утомленный, Константин Эдуардович садился за расчеты. Космос снова казался каким-то далеким. Голова занята лишь одним: аэростат, удивительный аэростат с прочной металлической оболочкой.
Он работал жадно, а времени не хватало. Слишком много часов уделялось ученикам на протяжении дня. Дня... А если работать с утра? Циолковский стал подниматься чуть свет. Отдав несколько часов проекту, он уходил на занятия.
И так продолжалось два года...
Разрабатывая свою идею, Константин Эдуардович яростно ополчился на многие принципы дирижаблестроения, считавшиеся незыблемыми. Прежде всего он восстал против мягкой оболочки. Долой, долой этот прорезиненный мешок, наполненный легким газом!
Летать на таких аппаратах рискованно! убежденно доказывал Циолковский. Едва приметная искра пожар, катастрофа.
История воздухоплавания еще не знала такого рода трагических происшествий. Но Циолковский упорно стоял на своем. Его пророчество сбылось через несколько лет.
Итак, цельнометаллический дирижабль, способный по мере набора высоты, а следовательно, и уменьшения плотности воздуха, менять объем. Развивая эту идею, Циолковский не знал усталости. Ножницы кроили жесть. Шипело олово, стекая с паяльника. А вместе с грудой моделей росли и крепли слухи о чудаковатости учителя арифметики и геометрии.
Именно эти слухи привели на квартиру Циолковского Павла Михайловича Голубицкого, интеллигентного, нечуждого науке чиновника. Наслышавшись о необычном изобретателе, Голубицкий сказал своей гостье, знаменитому математику Ковалевской:
Я обязательно с ним познакомлюсь!
Так за чем же дело? удивилась Софья Васильевна. Пригласите его в гости...
Почувствовав неподдельный интерес Голубицкого, Константин Эдуардович охотно познакомил его со своими идеями, показал домашнюю лабораторию и решительно отверг его настойчивые приглашения. Не помогло и упоминание о Ковалевской.
Конечно, он много слышал о Софье Васильевне. Да кто же не знает эту замечательную женщину, так прославившую своими исследованиями русскую науку! Кому не лестно с ней познакомиться! Но в гости, извините, он не поедет. Нет, нет! И уговаривать не надо. Он глух, светские визиты ему не по силам.
Знакомство с провинциальным изобретателем произвело на Голубицкого сильное впечатление.
Вы только подумайте, рассказывал он Ковалевской, с одной стороны, крайняя простота приемов, моделей, с другой важность выводов! Невольно припоминались Ньютон, Майер и другие великие ученые. Из пустячного опыта они делали научные выводы неоценимой важности. Да, впрочем, кто же не знает, что дело не в цене скрипки, а в таланте музыканта!
Этому человеку обязательно надо помочь! заметила Ковалевская. А что, если рассказать о его работах кому-нибудь из физиков?..
Прошло немного времени. Александр Григорьевич Столетов и Николай Егорович Жуковский с интересом слушали рассказ про необычного фантазера учителя.
Не так давно волей случая, рассказывал Голубицкий, попал я в городок Боровск. Сотня верст от Москвы, а глушь несусветная! Кругом старообрядцы, строгие, нелюдимые. И вот здесь, в этой глуши, живет учитель... Он искренне верит, что воздушные корабли скоро понесутся, куда только захотят люди...
Я решил навестить изобретателя и, сознаюсь, пришел в ужас: маленькая квартирка, большая семья, бедность из всех щелей, а посередине разные модели. Хозяин глух, а потому крайне застенчив. Но мысли!.. Здоровые и крайне интересные. Как хорошо было бы пригласить этого человека в Москву!..
И вот Циолковский в Москве. Столетов пригласил его в Физическое отделение Общества любителей естествознания, доложить о своем цельнометаллическом дирижабле. В потертом дешевом костюме, худой и бледный, стоял он в одной из аудиторий Политехнического музея. Внимание Столетова, Жуковского, Вейнберга, Михельсона и других ученых поддерживало и ободряло.
Но все же Циолковский чувствовал себя не очень уютно в просторном зале с натертым до блеска паркетом. На полу отражались молочно-белые шары люстр. Перед столом, накрытым добротным канцелярским сукном, сидели слушатели. Портреты особ царствующей фамилии строго и, казалось, с неодобрением смотрели из резных массивных рам.
Но, начав свой доклад, Циолковский забыл обо всем, кроме дирижабля.
Восемнадцатый век, говорил он, заражая своей убежденностью слушателей, оставил людям мечты о птицеподобном летательном снаряде и аэростат, по произволу поднимающийся и опускающийся. Девятнадцатый век век попыток и теорий, одну из коих я и хочу изложить вам, милостивые государи!
Для воздушного транспорта я предлагаю металлические аэростаты. Кроме наружного облика, они имеют мало общего с существующими газовыми воздушными кораблями. В зависимости от температуры и давления как окружающего воздуха, так и газа, наполняющего оболочку, объем и форма корабля свободно меняются. Но оболочка не разрушается, ибо она сделана из жесткого гофрированного металла.
Чем дальше разъясняет Циолковский устройство своего необычного судна, тем тверже его голос, тем взволнованнее и увлеченнее рассказ.
Веры в будущее аэростатов у него хоть отбавляй. И картины этого будущего он рисует достаточно ярко.
Перевозка людей и грузов на таких аэростатах, по расчетам, в десятки раз дешевле, чем на железных дорогах и пароходах. Предлагаемые конструкции не требуют ни дорогих верфей для постройки, ни ангаров для хранения. Им достаточно пристаней в виде ущелий, долин и площадок, защищенных от ветра холмами, зданиями или деревьями.
Внимательно слушали ученые своего провинциального коллегу. Сообщение Циолковского заинтересовало их. Сам же Константин Эдуардович считал свой труд далеко не завершенным. Хорошо бы добиться перевода в Москву. Здесь можно продлить исследование, подкрепить его серьезной научной консультацией. Но перевод в Москву дело нелегкое...
Надежда, эта извечная спутница искателей нового, крепнет в душе Циолковского: Столетов обещал поддержку. Ощущая дружелюбие великого физика, зная о его огромном авторитете, Циолковский надеется...
Радостный, взволнованный, полный веры в завтрашний день, возвратился Константин Эдуардович из Москвы. Устав от множества впечатлений и тряской, ухабистой дороги, он заснул как убитый. Сон был тревожный. Вдруг отчетливо почувствовался запах гари. Огромный, пылающий, словно факел, дирижабль быстро снижался прямо на толпу. Послышались страшные вопли:
Пожар! Пожар!..
Истошный крик разбудил Циолковского. Кричала Варвара Евграфовна. Запах гари висел в воздухе наяву. От вспыхнувшего соседского сеновала огонь уже перекинулся к дому Циолковских.
«Бом! Бом! Бом!» настойчиво звал на подмогу пожарный колокол.
Жители окрестных улиц гурьбой бежали на его призыв. Пожары в Боровске не были редкостью. Законы старообрядчества запрещали курить «поганое зелье». Молодые любители запретного плода прятались от строгих стариков в укромных местечках. Их неосторожность не раз приносила беду.
Добровольцы пожарники помогли Варваре Евграфовне и Константину Эдуардовичу выбраться из огня. Отдельные смельчаки пытались выбрасывать вещи.
Огонь полыхал над домиком. Со свистом рушились балки. Фейерверком взлетали снопы искр. Все ценное, чем обладал молодой ученый, большая часть его библиотеки и рукописей, модели, инструменты безвозвратно погибли. За первым ударом вскоре последовал второй: переезд в Москву не состоялся. Не помогли и связи Столетова. Циолковский заболел и на время прервал свои научные исследования.
Но все «же оптимизм одержал верх над черными мыслями. Разве все потеряно? Ему всего тридцать лет. Рукопись «Теория аэростата», которой отдано так много труда, не сгорела, она в Москве, у профессора Жуковского. Еще кое-какие работы уцелели от огня. Нет, случайностям не сломить его. Он будет продолжать свою работу!..
Поиски квартиры вновь возвращают погорельцев в тот край города, где семь лет назад познакомились Константин Эдуардович и Варвара Евграфовна, Снова они на самом берегу Протвы. На улице со смешным названием Круглая снят первый этаж домика огородницы Помухиной. Место было тихое. Улица оживлялась лишь по праздничным дням, когда в маленький домик с крестом на двери тянулись люди. В домике располагалась молельня старообрядцев.
Близость реки несколько смущала осторожную Варвару Евграфовну. Едва успев прийти в себя после пожара, она вовсе не спешила попасть в наводнение. Но хозяйка успокаивала:
У нас такого не бывает...
Однако вопреки уверениям «такое» все же случилось. Весной 1889 года, когда Протва раскрылась ото льда, где-то внизу образовался затор. Ледяная плотина направила воду прямехонько на боровские домики, в том числе и тот, где квартировал Циолковский.
«Отец набросал на пол дров, сверху положил доски, переходил по этим мосткам и доставал нам плавающие нужные вещи... Мимо окон плыли громадные льдины. Страшно было ночью. Мы не спали...» так вспоминает часы, проведенные в водяной осаде, старшая дочь Циолковского Любовь Константиновна.
Вода вскоре сошла. Но наводнение оставило промозглую, невыветривающуюся сырость. И снова на подводах скарб Циолковских. Они переезжают в центр города, на Молчановскую улицу. Друг и сослуживец Константина Эдуардовича Евгений Сергеевич Еремеев подыскал им новую квартиру.
Движимый желанием как можно отчетливее вообразить себе события давно минувших лет, я приехал в Боровск: столетние березы окаймляли серую полоску асфальта, которая вела в город юности Циолковского. Справа возвышались сооружения Пафнутьева монастыря: они хранили еще следы боев Великой Отечественной войны.
С берега Протвы трудно было не залюбоваться городом. Центр его, отмеченный шпилем колокольни, лежал впереди, на крутом противоположном берегу. Несмотря на широкую пойму, Протва выглядела маленьким быстрым ручейком. Какой-то шофер мыл грузовик, загнав его в воду по самые оси. Неторопливо плыла стайка гусей их белые спины были перепачканы фиолетовыми метками чернил. Одинокий рыболов с безнадежной грустью следил за поплавком своей удочки.
Сотня метров в сторону, и, повторяя изгибы реки, протянулась та самая улица Круглая, где стоял дом Помухиной, ныне улица Циолковского.
Чтобы представить себе, как жил здесь три четверти века назад Константин Эдуардович, вовсе не обязательно обладать богатым воображением. И, не будь столбов с электрическими проводами да антенн, улавливающих телевизионные передачи Москвы, приезжий чувствовал бы себя путешественником в XIX век. После обильных дождей на улице властвовала непролазная грязь. Как и сто лет назад, копошились куры, гуси и утки. Высокие, в полтора человеческих роста, заборы тянулись от дома к дому, закрывая дворы от постороннего взгляда. Затейливая резьба украшала наличники окон.
Попытки обнаружить дом Помухиной, где наводнение застало семью Циолковских, оказались не из легких. Далеко не все обитатели улицы знали, где жил тот, чье имя она носит. Не будь у меня небольшой книжечки Н. Маслова «Памятные места, связанные с именем К. Э. Циолковского», вряд ли удалось бы разыскать обветшавший, старенький домишко. Мемориальной доски на нем не оказалось. Старая женщина, вышедшая из ворот, увидев, что я фотографирую ее жилье, вступила в разговор. Она была очень удивлена, узнав, что Циолковский жил именно здесь, в ее доме. Скептически поджав губы и отрицательно покачав головой, женщина сказала, что такого не помнит, хотя и живет здесь без малого сорок лет.
Я уходил с Круглой улицы тем же путем, каким шла семьдесят с лишним лет назад семья Циолковского. А буквально за углом меня ожидала неожиданность: свернув в переулок, я прочитал на одном из домов его название «улица Разина». Надеюсь, читатель поймет мое волнение на этой улице нашел Циолковский свое первое пристанище в Боровске. Здесь, совсем рядом с домом Помухиной, стоял когда-то дом Соколова. Он не сохранился до наших дней.
Оглянувшись на круто сбегавшую к Протве улочку (не зря во времена Циолковского ее звали Крутихой), я поднимаюсь вверх. Затем спуск к мосту, и вот уже Октябрьская улица тогда ее называли Молчановкой, где поселилась, уехав с Круглой, семья Циолковских.
«Мы, дети, радовались, вспоминала Любовь Константиновна Циолковская, квартира из трех комнат такого громадного помещения у нас еще никогда не бывало. И главное каменный дом. В огне не сгорит и водой не затопит».
Квартира действительно хороша. У Константина Эдуардовича даже появился рабочий кабинет большая светлая комната. Одно лишь худо: дорого пришлось платить за нее шесть рублей в месяц, четвертую часть жалованья.
Теперь вся жизнь Боровска (ее картину доносят воспоминания дочери ученого) текла перед глазами Циолковских. Правда, в летние месяцы даже и на центральной улице было тихо. Огородники, а именно они составляли большую часть жителей города, разъезжались на работу. Жизнь замирала. Лишь изредка прогромыхает подвода, промчится лихой купеческий тарантас или переругаются бараночники, сноровисто бросающие колечки теста в крутой кипяток и ловко сажающие в печь баранки и бублики. Зато зимой все преображалось. Играли свадьбы. Богато разукрашенные санки провозили напоказ приданое.
«Знай наших!..» словно кричали встречным санные поезда. Прохожие останавливались и смотрели: ведь свадьбы и гулянки единственное развлечение в медвежьем углу, расположенном совсем рядом с Москвой.
Нравы зимнего Боровска были весьма необузданны. Даже видавший виды репортер одной из калужских газет, приехавший, чтобы набросать картинки уездной жизни, растерянно писал: «Крик и пьяная песня не смолкают ни днем ни ночью, трактиры работают на славу, ссудная касса наживает громадные деньги, немногочисленная полицейская команда разрывается на части, чтобы пресечь возможные скандалы и преступления, но тщетно городской судья и судебный следователь в зимнее время по горло завалены делами».
Впрочем, не страсти главной улицы отравляли Циолковскому жизнь на новой квартире. С переездом в центр одолела другая напасть: ему стали докучать визитеры;
«Принимала визитеров мать, вспоминает Л. К. Циолковская. Помню мое полное недоумение, когда боровский обыватель, надушенный, в воротничке и манжетах, в наваксенных сапогах, с котелком или с цилиндром в руках, садился на стул, справлялся о здоровье каждого из членов семьи и минут через пять церемонно откланивался».
Такого рода визиты, а иных в Боровске не признавали, были пустым времяпрепровождением. Терять же время зря Константин Эдуардович очень не любил. Вот он и решил перехитрить визитеров: вставать на праздники пораньше, работать часов до двенадцати, а затем уходить из дому.
Но однажды Циолковский принял визитера совершенно иначе. Жизнерадостный, загорелый, пришел к нему на квартиру человек, черты которого показались удивительно знакомыми. А когда приезжий отрекомендовался, Циолковский так и всплеснул руками:
Саша! Ты ли это?..
Да, это действительно был Саша Спицын, с которым дружили в гимназии братья Циолковские. Спицын еще тогда увлекался историей гимназисты узнавали от него о множестве интересных вещей. Выслушав рассказ Константина Эдуардовича о его жизни в Боровске, Александр Андреевич охотно сообщил, что за причины привели его сюда. Все объяснялось просто: он стал археологом.
Нет, не Боровск старообрядцев и подгулявших купцов интересовал Спицына. Увлеченно рассказывал гость о том далеком Боровске, который был почти неведом семье Циолковского. И подумать только: тут, где торгуют нынче конопляным и льняным семенем, холстом и кожами, где разводят сады и огороды, гарцевали когда-то дружины Димитрия Донского. А монастырь! Основанный в XV веке, он сто лет спустя был превращен в крепость, и кем превращен. Его стены возводил Федор Конь, легендарный строитель древних русских бастионов. В этих стенах бился против польских панов и Тушинского вора воевода Михаил Волконский.
Да, все это было... А сейчас (Циолковский снял с полки том Энциклопедического словаря Брокгауза и Ефрона) в Боровске, пришедшем в изрядное запустение, проживают 2120 купцов и 5 тысяч мещан, насчитывается 9 церквей, 1046 домов, из коих 110 каменных, парусная да шелковая фабрики московского купца Протопопова.
Нет, не в лучшие для города времена жил в нем Циолковский.
Спицын пробыл в Боровске недолго. Вскоре он уехал, и Циолковский вновь углубился в размышления о металлическом аэростате. Мысль зрела, крепла, принимала все более и более осязаемые формы...
Наконец работа завершена. Но кто же оценит ее? Кто поможет чертежам учителя арифметики и геометрии превратиться в блестящие металлические конструкции? Циолковский знает: нет у воздухоплавания в России большего ратоборца, чем Менделеев. Он посылает рукопись именно ему лично Менделееву. А вместе с рукописью вкладывает в пакет небольшую модель оболочки, выклеенную из бумаги.
Коротенькая записка, с которой Менделеев пересылал эти материалы в Русское техническое общество, свидетельство его доброжелательности к неведомому изобретателю. Вот что писал он члену общества В. И. Срезневскому:
«Милостивый государь Вячеслав Измаилович!Согласно с желанием г. Циолковского (очень талантливого господина) препровождаю в Техническое общество: 1) его письмо, 2) тетрадь его исследования о форме складного металлического аэростата и 3) бумажную модель к проекту г. Циолковского.
С почтением готовый к услугам
Д. Менделеев».
В письме, о котором упоминает Менделеев, Константин Эдуардович просил VII отдел «пособить ему по мере возможности материально и нравственно». Триста рублей, о которых хлопотал боровский учитель, не составляли для общества крупной суммы. И вероятно, ему бы их дали, если бы не принципиальные возражения.
Через четыре дня после того, как Менделеев переслал бумаги в Русское техническое общество, один из его видных членов, военный инженер Евгений Степанович Федоров, уже написал свое заключение. Нет. в практическое значение проекта он не верил, хотя и отметил толковое и ясное изложение провинциальным автором его мыслей.
«Энергия и труд, потраченные г. Циолковским на составление проекта, писал Федоров, доказывают его любовь к избранному им для исследования предмету, в силу чего может оказать большие услуги воздухоплаванию и потому вполне заслуживает нравственной поддержки со стороны Технического общества».
Проект Циолковского попал к специалисту, отлично знакомому с вопросом. В 1887 году Федоров сам спроектировал небольшой аэростат, но, ознакомившись с отзывами специалистов, быстро понял несостоятельность своей идеи. Спор между аэростатами и аэропланами, год от году приобретавший все более острый характер, побудил Федорова к серьезным исследованиям. Он вычислил работу птицы в полете, ставил опыты с воздушными змеями, изучал эксперименты Лилиенталя, предлагая повторить их в России, провел опыты по изучению сопротивления воздуха. Одним словом, в 1890 году с проектом Циолковского знакомился уже энергичный поборник летательных аппаратов тяжелее воздуха и столь же убежденный противник аэростатов.
К чести Федорова, резко критикуя научные идеи Циолковского, он держался по отношению к нему корректно, доброжелательно и, я бы сказал, очень человечно. Когда 23 октября 1890 года VII отдел собрался на заседание, Федоров снова подчеркнул энергию провинциального изобретателя, его любовь к своему делу. Увы, в глазах Циолковского эта доброжелательность выглядела подслащенной пилюлей. Ведь и Федоров и второй оппонент, А. М. Кованько, единодушно отрицали аппараты, в будущее которых так искренне верил Циолковский.
Судьбу проекта решили без долгих дискуссий. В начале декабря делопроизводитель VII отдела В. А. Семковский переслал Константину Эдуардовичу доклад Федорова, сопроводив его следующим письмом:
«Милостивый государь!VII отдел императорского Русского технического общества в заседании своем от 23 октября, подробно рассмотрев представленный Вами через профессора Менделеева проект построения металлического аэростата, способного менять свой объем, постановил, что проект этот не может иметь большого практического значения, посему просьбу Вашу о субсидии на постройку модели отклонить.
Вместе с сим постановлено препроводить Вам доклад по VII отделу о Вашем проекте. В Европе и Америке было сделано несколько попыток строить металлические аэростаты, не приведших ни к каким результатам...».
А спустя несколько дней появились и сообщения в газетах{2}. «Учитель уездного Боровского училища (в Калужской губернии) г. Цанковский, писали «Новости дня», составил проект постройки аэростата. Проект этот рассматривался в Техническом обществе в Петербурге. Проверив математические выкладки г. Цанковского, общество нашло, что они произведены верно и что идеи г. Цанковского правильны; но в денежной субсидии, которой домогался г. Цанковский для осуществления своего проекта, общество ему отказало на том основании, что прожектером не приняты во внимание все могущие возникнуть при осуществлении проекта трудности...»
«Новостям дня» вторила газета «Сын отечества»:
«По мнению г. Федорова, конструкция аэростата вследствие его крупных размеров плоха, прожектером не приняты во внимание трудности сцепления и спайки тонких медных листов оболочки аэростата. Летать на таком аэростате опасно: оболочка может легко дать трещину...»
Отклонить! Воздухоплаватели из Петербурга отвергли его идею. Мало того, они еще отчитали его, как школьника, как мальчишку и неуча! Циолковский закусывает губу. Обидно, очень обидно!.. Но что же делать? Прежде всего ответить. Ответить вежливо и корректно.
Размашисто обмакнув перо в чернильницу, Константин Эдуардович отвечает Семковскому:
«Милостивый государь Викентий Антонович! Позвольте через Ваше посредство выразить императорскому Русскому обществу мою благодарность за оказанное мне внимание. Примите уверения в совершенном моем к Вам уважении.Константин Циолковский».
Даже эти несколько строк дались с трудом. Циолковский напряг все свои силы, чтобы написать их и отослать в Петербург. Нельзя, чтобы там, в VII отделе, хотя бы на секунду ощутили, какую бездну огорчений принесло их письмо провинциальному изобретателю.
Трещит мороз, разрисовывая окна. Завывает в трубе декабрьская вьюга. Но еще громче трещат дрова в печи. Разгораясь, они согревают бедную чистенькую квартирку.
Грустно и тяжело Циолковскому. Нет уже больше сил молчать. Потребность высказаться, поделиться с тем, кто поймет и разделит огорчения, обуревает его. И он начинает второе письмо. На этот раз в Москву Александру Григорьевичу Столетову.
«Моя вера в великое будущее металлических управляемых аэростатов все увеличивается и теперь достигла высокой степени. Что мне делать и как убедить людей, что «овчинка выделки стоит»? О своих выгодах я не забочусь, лишь бы дело поставить на истинную дорогу.Я мал и ничтожен в сравнении с силой общества! Что я могу один!.. Отправить рукопись в какое-нибудь ученое общество и ждать решающего слова, а потом, когда ваш труд сдадут в архив, сложить в унынии руки это едва ли приведет к успеху...»
Пожалуй, отмечая энергию Циолковского, Федоров вряд ли предполагал, сколь она велика. Нет, Циолковский не смирился! Его не причислишь к тем, кто безропотно верит приговорам авторитетов, формулы и расчеты для него самый строгий судья, а они (это засвидетельствовал в своем заключении и Федоров) безупречны.
Часами просиживает Циолковский за письменным столом. Он просто не в силах отогнать мысли о будущем аэростатов. В соседней комнате горит керосиновая лампа, Варвара Евграфовна штопает прохудившееся белье. Младшие дети тихонько играют тележками, которые вырезала из бумаги мать. В доме очень тихо... Бездействие надоедает детворе. Однако Варвара Евграфовна быстро водворяет порядок. Не отрываясь от шитья, она начинает рассказывать сказку, а за дверью скрипит перо, разбрызгивая чернила...
Далеко от Земли унесся в своих мыслях Циолковский. Все доводы в защиту цельнометаллического аэростата, всю страсть к своему детищу поверяет он бумаге. О, как нужна ему поддержка! И он находит ее. Находит тут же, в Боровске, у друзей, сочувствующих его необычным замыслам. Иван Александрович Казанский служащий казначейства, учитель Сергей Евгеньевич Чертков, купец Николай Поликарпович Глухарев складываются по тридцать рублей. Помогает один из братьев Циолковского, что-то добавляет и сам Константин Эдуардович. Как говорится, с миру по нитке голому рубашка. Циолковский заказывает московской типографии М. Г. Волчанинова свою первую книгу «Аэростат металлический управляемый».
А затем наступает день, наполняющий молодого учителя ощущением блаженства. Ему приносят оттиски, и он приступает к правке корректуры.
Но счастливый день наступил уже после того, как «нарушилась привычная размеренная жизнь и семья Циолковских переехала из Боровска в Калугу. Переезд произошел неожиданно Константина Эдуардовича перевели по службе. Почему? Этого никто не знает. То ли помогло вмешательство Столетова? То ли (если верить Варваре Евграфовне) смотритель Калужского училища Рождественский, наслышавшись о Циолковском хорошего, решил перевести его в Калугу? Высказывания Константина Эдуардовича и его близких крайне противоречивы. Бесспорно лишь одно: известие о переводе нагрянуло неожиданно и не вызвало у Циолковского большого восторга. По-видимому, решающую роль сыграли отношения с начальством и некоторыми учителями. Отношения эти, как мы знаем, были не из лучших. «Они брали взятки, продавали учительские дипломы сельским учителям и т. д., писал Константин Эдуардович. Я ничего долгое время не знал, по своей глухоте, об этих проделках. Потом все же по мере возможности препятствовал нечестным поступкам. Поэтому товарищи мечтали сбыть меня с рук. Это и совершилось со временем».
Но независимо от причины перевода пришлось переезжать. Спешно продаются вещи с собой будет взято лишь самое необходимое. Приходят прощаться ученики. Не без грусти расстаются они с любимым учителем. Кто-то из друзей засовывает в лубяной возок коробку с конфетами, другой приносит икону святого Константина и произносит прочувствованную речь. Ученики хором поют «Многая лета». Все машут руками.
Трогай с богом! говорит Варвара Евграфовна вознице.
И семейство Циолковских навсегда расстается с Боровском.
В возке душно. Варваре Евграфовне становится плохо. Ничего не сделаешь, надо терпеть, терпеть хотя бы до Малоярославца. В Малоярославце, ближайшем городе на пути к Калуге, остановка. Константин Эдуардович, изрядно уставший от дорожных хлопот, бежит к станционному смотрителю. Договорился. Возок заменили двумя открытыми санями. Стало прохладнее, но сказать, чтобы приятнее, едва ли. Сани бросает на ухабах, заносит в сугробы.
Но вот в ночной темноте вспыхнул огонек. Один, второй, третий... С каждой минутой огоньков становилось все больше и больше. Путникам казалось, что огромный город, притаившийся во мраке, вдруг решил посмотреть на них всем множеством глаз. Впрочем, после Боровска Калуга могла показаться огромной. Одних церквей Святого Георгия в ней было три. Квартира, заранее снятая для Циолковских их друзьями, размещалась напротив одного из Георгиев. Путники изрядно проплутали по городу, прежде Чем добрались до долгожданного тепла.
Но вот они и дома. Убаюкивающе-ласково кипит самовар. Дома... Согрелись чайком, разморенные дорогой. Циолковские рады, что большая часть хлопот уже позади. Еще день-другой, и жизнь входит в привычную колею.
6. Люди разных миров
Снова за формулы. Снова за чертежи и расчеты. Техническое общество осудило его проект. Плоха конструкция? Ну что ж, он готов исправить свою ошибку.
Если раньше Циолковский имел одного противника неизвестность, то теперь его врагами стали живые, конкретные люди. Деятели VII отдела представлялись холеными, надутыми господами в чинах и орденах, не пожелавшими обратить внимания на его проект- проект маленького человека. Стоило ему представить себе этих господ, как усталость словно рукой снимало. Он готов ночи просиживать напролет, отказывать себе в самом необходимом, лишь бы доказать своим обидчикам их неправоту.
Оружие Циолковского знания и неиссякаемое воображение. День ото дня все больше заметок в его рабочих тетрадях. Вскоре после переезда в Калугу вторая часть работы «Аэростат металлический управляемый» увидела свет.
В этой книге Циолковский нарисовал отчетливую картину полета. Воздушный корабль окажется под воздействием самых различных сил. Причин для неожиданных отклонений хоть отбавляй: тут и перемещение грузов внутри корабля, и воздушные токи, и изменение силы тяги за счет тех или иных кратковременных неисправностей мотора. Так сам собой напрашивался вывод об автоматически действующем руле. Но можно ли заставить руль отклоняться без участия аэронавта?
В ту пору еще никто не сумел найти ответ на. подобный вопрос. Более того, вряд ли кто-либо даже его задавал. Циолковскому пришлось быть самостоятельным во всем, прежде чем он придумал невиданный прибор «регулятор устойчивого направления оси».
Новый прибор потребовал от своего создателя незаурядной изобретательности. Прежде всего пришлось изобрести чувствительный элемент, способный сообщать регулятору об изменении положения аэростата. Эта обязанность была возложена на небольшую дугообразную трубку с ртутью. Стоило аэростату чуть-чуть наклониться, как ртуть перемещалась и замыкала контакты. Мгновенно включался генератор электричества, работавший от мотора аэростата. Генератор приводил в действие насос, гнавший воду по длинной трубе, вдоль продольной оси воздушного корабля. Тяжесть воды выравнивала аэростат. И все это происходило само собой, без вмешательства человека.
На современный автопилот регулятор устойчивого направления оси походил не более, чем неандертальский человек на английского лорда. Но, не зная фрака или смокинга, неандерталец не был обезьяной. Автоматический стабилизатор, предложенный Циолковским, вряд ли ответил бы требованиям сегодняшней авиации. Но он с лихвой обладал тем, что вправе мы спросить с предка обширной семьи такого рода приборов. Регулятор должен был действовать автоматически, реагировать с достаточной чуткостью и быстротой. И право, он был ничуть не хуже первых автопилотов фирмы Сперри, появившихся в 1909-1913 годах. А ведь среди автопилотов долгое время именно они считались патриархами. Автомат Циолковского старше первенцев фирмы Сперри на пятнадцать-двадцать лет.
Автопилот первый полезный плод безудержного увлечения Циолковского. Что же касается остальных результатов страсти к дирижаблям, о них пойдет речь впереди. Сначала надо закончить рассказ о войне с VII отделом Русского технического общества. Война эта продолжалась в общей сложности около двенадцати лет.
15 января 1893 года Е. С. Федоров снова докладывает в заседании VII отдела о дирижабле Циолковского. Он по-прежнему тверд в своем отрицании аппаратов легче воздуха, по-прежнему доброжелателен и корректен по отношению к Циолковскому. Федоров верит в искренность замысла калужского изобретателя и всячески старается разъяснить ему допущенные в проекте просчеты. Федорова (уже не без раздражения) поддерживает А. М. Кованько. К ним присоединяется и третий оппонент М. М. Поморцев. Запомните эту фамилию. О схватке Циолковского с Поморцевым речь пойдет впереди.
Готов ли Циолковский к грядущим боям? Пожалуй, да. Ведь, разрабатывая свой проект цельнометаллического аэростата, Константин Эдуардович не закрывал глаз и на возможности иных летательных аппаратов. Напротив, он проявлял к ним немалый интерес. Свидетельство тому работа «К вопросу о летании посредством крыльев». Написанная в 1890-1891 годах, она сразу же получила признание. При содействии Н. Е. Жуковского ее первая часть «Давление жидкости на равномерно движущуюся плоскость» появляется в 1891 году в IV томе «Трудов Отделения физических наук Общества любителей естествознания». Неспроста написал Циолковский в подзаголовке рукописи: «Приношу живейшую благодарность А: Г. Столетову и Н. Е. Жуковскому, указавшим мне на значение моего труда среди других трудов такого же рода». Московские ученые не забыли провинциального коллегу, четыре года назад докладывавшего в своем цельнометаллическом аэростате.
В ту пору Николай Егорович Жуковский еще не создал своей теории подъемной силы. Но поиски уже шли. И схема обтекания, выдвинутая Циолковским (а он выдвинул ее в своей работе), для Жуковского куда ближе к истине, нежели схема Ньютона{3}
Циолковский еще не пользуется словом «вихрь», которым вскоре начнет оперировать Жуковский создатель теории подъемной силы. Но, по существу, он пишет о вихре, иллюстрируя вихреобразный характер движения жидкости вокруг пластинки простым примером: «Стоит только провести веслом по спокойной реке, как это делается при катании на лодке, чтобы убедиться в справедливости этого теоретического вывода».
Мог ли Жуковский остаться равнодушным к такого рода наблюдениям и выводам? Легко понять Николая Егоровича, когда в своем отзыве А. Г. Столетову он писал: «Сочинение г. Циолковского производит приятное впечатление, так как автор, пользуясь малыми средствами анализа и дешевыми экспериментами, пришел по большей части к верным результатам... Хотя большинство результатов уже известно, но тем не менее оригинальная методика исследования, рассуждения и остроумные опыты автора не лишены интереса и, во всяком случае, характеризуют его как талантливого исследователя...»
Но, повторив многие выводы своих предшественников (что сделаешь, когда приходится работать, не имея под рукой библиотеки!), Циолковский на добрых три десятка лет обогнал современных ему ученых по весьма существенному вопросу. Он был первый, кто подметил роль «продолговатости пластинки» (сегодня мы называем эту величину удлинением крыла) в определении величины аэродинамической силы. Константин Эдуардович пришел к выводу: влияние «продолговатости» на величину аэродинамической силы очень велико. Так утверждала не только чеканная логика формул, но и результаты опыта, которым удалось эти формулы проверить.
Итак, предсказание Е. С. Федорова о том, что «г. Циолковский со временем может оказать большие услуги воздухоплаванию», сбылось довольно быстро. Однако это ничуть не сблизило их точки зрения. И причиной тому не только принципиальные научные расхождения.
Глубину пропасти, разделявшей мир Федорова и мир Циолковского, ощущаешь лишь после знакомства с так называемым «делом Шварца». Начало этого «дела» можно исчислять с 1892 года, с того дня, когда русский военный агент в Австрии полковник Зуев сообщил Главному штабу, что австрийский изобретатель Давид Шварц предлагает построить прибор для управления воздушными шарами. Военный министр распорядился: «Пусть приезжает для производства опытов...» Позорная эпопея постройки в Петербурге цельнометаллического аэростата Шварца началась.
Эта эпопея особенно постыдна еще и потому, что в специальной комиссии для контроля над работой австрийского изобретателя участвовали противники Циолковского М. М. Поморцев и А. М. Кованько. (К чести Е. С. Федорова, заметим, что к работам Шварца он никакого отношения не имел.) Как и следовало ожидать, Шварц, не имевший даже серьезно разработанного проекта, провалился. Аэростат его потерпел аварию. Оболочка деформировалась при наполнении, и газ пришлось выпустить в атмосферу.
Сбежав из Петербурга в Германию, Шварц получил поддержку владельца алюминиевого завода. Обогащенный опытом, он строит новый экземпляр дирижабля. На этот раз (уже после смерти Шварца) дирижабль отрывается от земли. И хотя первый полет не принадлежал к числу удачных, отставной кавалерийский генерал граф Фердинанд Цеппелини, присутствовавший на аэродроме, поверил в будущность жесткого воздушного корабля. Цеппелини приобрел у вдовы Шварца патент, и вскоре один за другим появляются цеппелины знаменитые немецкие дирижабли, просуществовавшие ни много ни мало до 1940 года.
Естественно, что эта история не оставила Циолковского равнодушным. Опыты Шварца, поначалу секретные, вскоре получили огласку. Спустя несколько лет в статье «Успехи воздухоплавания в XIX веке», опубликованной журналом «Научное обозрение», Константин Эдуардович подверг их жестокой критике. «Надо еще удивляться, писал он, как не рассыпался сразу аэростат Шварца, не приспособленный совсем к изменению объема и формы, что составляет одно из необходимейших условий безопасного существования металлического воздушного корабля... Зачем Шварц своему металлическому аэростату придал грубую форму горизонтального цилиндра, спереди замкнутого полушаром, а сзади конусом?.. Естественно неведение публики и печати, если даже сами изобретатели не соблюдают даже самых примитивных правил при построении аэростатов...»
Трудно предположить, что Шварц ничего не знал об аэростате Циолковского. Он часто общался с Кованько и другими людьми, осведомленными о проекте боровского учителя{4}. Мысль о том, что его идеи питали чужой проект, доставила много огорчений Циолковскому. Идея, за которую он ратовал, казалась фантастичной эрудированным специалистам. Впрочем, это не помешало ей в значительной степени воплотиться в немецких цеппелинах, о достоинствах которых долгие годы громогласно трубила пресса. Да, Циолковскому и его оппонентам трудно было понять друг друга. Они были людьми разных миров.
Заговор молчания, окружавший первый труд Циолковского, принес ему много горя. Научный сотрудник Музея Циолковского в Калуге В. С. Зотов опубликовал в книге «У истоков космической эры» рассказ об открытке, найденной в 1960 году на чердаке дома Циолковского. Эта открытка была послана 28 апреля 1893 года Константину Эдуардовичу известной книготорговой фирмой М. О. Вольф, вот ее полный текст:
«Милостивый государь!В ответ на Ваше почтенное письмо имеем честь сообщить, что со времени последнего расчета, то есть с 6.XI-92 г. продано нами Вашего издания 7 экз. «Металлический аэростат».
Таким образом у нас имеется налицо:
С почтением за Т-во Вольф (подпись)».
Страшная арифметика! За год с 21.V 1892 по 28.IV 1893 года одна из солиднейших в России книготорговых фирм сумела продать всего лишь 13 экземпляров!
7. Легче или тяжелее воздуха?
Две схватки между Циолковским и VII отделом Русского технического общества в 1890 году, когда Менделеев переслал туда проект аэростата, и в 1893 году, после выхода в свет брошюры о цельнометаллическом аэростате, закончились вничью. Каждый из противников остался при своем мнении. Но ничего не проходит бесследно. Внесли свою лепту в творчество Циолковского и эти ожесточенные споры. Они породили желание изучить аппараты тяжелее воздуха, которые так рьяно защищали его оппоненты.
Константин Эдуардович, читал в журналах о смелых полетах Лилиенталя. Было известно Циолковскому и о широких экспериментах изобретателя пулемета Максима, пытавшегося построить огромный тяжелый самолет. Ну, а коль неглупые люди пытаются строить аэропланы, надо составить об этих попытках и собственное суждение. Таково было неизменное правило Циолковского. И он не собирался делать из него исключения.
Последовательно, шаг за шагом начал анализировать Константин Эдуардович возможности самолета. По плечу ли летательной машине тяжелее воздуха тягаться с полюбившимся ему аэростатом?
Противники Циолковского начисто зачеркивали целесообразность аэростата. Но Константин Эдуардович не хочет платить той же монетой. И не случайно, написав в 1894 году статью «Аэроплан или птицеподобная (авиационная) летательная машина», он заметил, что главные выводы были сделаны им еще в 1890 году. Иными словами говоря, Циолковский не упускал из поля зрения аэропланы даже в ту пору, когда его влюбленность в аэростаты достигла апогея.
Подобно Менделееву и Жуковскому, своим духовным наставникам в теории полета, Циолковский противник рабского подражания природе. Ему известны многочисленные опыты с машущими крыльями, но он не верит в них. Вряд ли эти опыты приведут к успеху. И дело не только в том, что машущие крылья конструктивно сложны. Взлет потребует гигантской мощности, если к взмахам крыльев не прибавить поступательного движения летательного аппарата.
Итак, скорость! Ее значение несомненно. Циолковский видит в ней одновременно и союзника и врага, понимает, что скорость определяет собой величину не только подъемной силы, но и сопротивления. «Сопротивление среды, замечает он, будучи при малых скоростях едва заметно и пренебрегаемо, становится невыносимым бременем при очень быстром поступательном движении. Эти выводы должны несколько охладить наш пыл и увлечение авиационными приборами. Тем не менее невозможно удержаться, чтобы не сделать точных результатов для определения степени выгоды и условий полета».
В этом противоречии весь Циолковский. Ему действительно трудно удержаться. Страстная вера в аэростаты борется с желанием постичь секреты аэропланов, разобраться в том, что несколькими строчками ниже с пренебрежением назовет «модным вопросом». Но Циолковский не был бы истинным ученым, если бы потребность к исследованию не одержала верх над слепой верой, над предвзятостью мнения.
Предпослав упоминавшиеся выше рассуждения о роли скорости для аппаратов тяжелее воздуха, ученый набрасывает облик крылатой машины. Два винта в головной части создадут необходимую для полета тягу. Источник энергии взрывные бензиновые двигатели, охлаждаемые потоком встречного воздуха. Вертикальный и горизонтальный рули заменят хвостовое оперение, которым наделила птиц природа.
Все продумано в этой схеме. Горизонтальная часть руля «будет управлять наклонением снаряда к горизонту, вторая направлением его к меридиану... Желательно, чтобы оба руля действовали автоматически, как это теперь собираются устраивать для пароходов».
Жук, стальной, жесткокрылый жук вот образ, которым исследователь пытается закрепить у читателей представление о придуманном 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. «Этот труд, писал редактор первого тома Собрания сочинений Циолковского Н. Я. Фабрикант, бесспорно, составляет эпоху в развитии авиационной техники».
Но Циолковский понял это далеко не сразу, хотя время заставило его пересмотреть свою точку зрения на аэростат и аэроплан, как ступени, предшествующие ракете.
В 1926 году, намечая план работ по освоению космоса, ученый подчеркивал, что следует идти от «известного к неизвестному, от швейной иголки к швейной машине, от ножа мясорубке. «Так и мы думаем перейти от аэроплана к реактивному прибору для завоевания солнечной системы».
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 конструкций Максима и Лилиенталя.
«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 опередил воззрение десятков конструкторов с мировыми именами.
Свободнонесущий моноплан, за который ратовал Циолковский, вошел в практику самолетостроения лишь в двадцатых годах двадцатого 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 десяток лет после появления первых свободнонесущих монопланов. «Чайка» показала несомненные аэродинамические преимущества перед своими предшественниками.
Оппоненты из VII отдела упрекали Циолковского: проект аэростата конструктивно слаб. Но дай бог им понимать самолет так, как понял его этот убежденный 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 планеров 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.
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. Ни скоростная авиация, ни ее наследница ракетная техника немыслимы без автоматики. Без нее человек никогда бы не пробился в область тех грандиозных скоростей, где сегодня он полновластный хозяин.
Развивая идею Циолковского, современные конструкторы создали не только автопилот. Современные самолеты оборудованы счетно-решающими устройствами. 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» работа Циолковского об аэроплане. Интересны и новы для авиационной практики рассуждения ученого о равнопрочном крыле, о необходимости уменьшать его толщину от корня к концевым частям, о металлических пустотелых трубках как основном элементе конструкции. Авиацию приведет к этим трубкам эпоха 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 исследованием аэроплана Константин Эдуардович опровергает бравого генерала от воздухоплавания:
«У меня есть теоретические основания, пишет он, 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 поколебать безграничную веру ученого в дирижабли. Отсюда оговорки, которыми Циолковский пытается ослабить результаты своих собственных 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, поднимет до 600 пассажиров, требуя на каждого не более 1 л. с. и двигаясь со скоростью 62 км/час... во сто раз больше пассажиров и во сто раз меньше энергии двигателей: во сто раз большая возможность исполнения и во сто раз меньшие расходы на путешествие...»
Еще раз, подтверждая прочность своих убеждений, Циолковский спустя несколько десятилетий писал: «В 1894 году я отдал последнюю дань увлечению 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, поспорить. Но нет! Петербургские специалисты не обращают на новую работу ни малейшего внимания.
Циолковский забыт. Забыт преднамеренно. Но упрямый учитель не упускает случая напомнить о себе. 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. Под влиянием Менделеева Поморцев серьезно занялся метеорологией. Он использовал для научных наблюдений воздушные шары, совершив около сорока полетов.
Однако пионер аэрологических исследований и отнюдь не заурядный ученый не 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: Поморцев по рассеянности спутал в одном из расчетов: диаметр с радиусом. Пустяк, описка, но последствия ее оказались разительными. Логика Поморцева рухнула, как дом, из-под которого вытащили фундамент...
Прочитав разгромное письмо Циолковского, опубликованное в журнале «Технический сборник». Поморцев буквально схватился за голову. Скорее собрать злополучные книги! Собрать 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» напечатала научный фельетон Е. 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».
8. У колыбели новой науке
Стремясь защитить дирижабли, Константин Эдуардович приступил к изучению сопротивления воздуха. А получилось наоборот: незаметно для самого себя он продолжал прокладывать дорогу самолетам. Ведь опыты по исследованию сопротивления нужны были им не «меньше», а быть может да больше, чем дирижаблям.
Конечная цель исследований не оставляла сомнений. Нужно было научиться измерять аэродинамические силы, возникающие при встрече потока воздуха с моделью. Если знать причину, этих сил, можно вычислить затем коэффициенты, показывающие аэродинамическое совершенство модели.
Хитрая задача. Но Циолковский раскусил твердый орешек. В брошюре «Железный управляемый аэростат на 200 человек, длиною с большой морской пароход», ученый рассказал о найденном решении.
Логика Циолковского подкупающе проста. Измерить значит сравнить, сопоставить с чем-то уже известным. Этим известным было сопротивление плоской пластинки. Формулу для его вычисления Константин Эдуардович вывел в 1891-1892 годах. Чтобы воспользоваться такой единицей, как сопротивление плоской пластинки, он решил обратиться к рычагу. У рычага была отменная рекомендация весы. Их безотказность и точность проверены веками: на одном конце коромысла груз, на другом чашка с гирями. Нечто подобное предложил и Циолковский. На одном конце стержня модель, на другом плоская пластинка, выполнявшая обязанность гирь. «Коромысло» вносилось в поток воздуха. Орудуя ножницами, Циолковский подстригал пластинку. Он менял тем самым ее сопротивление и добивался равновесия стержня. Этот рычаг, позволявший измерять подъемную силу и сопротивление, вошел в историю науки под названием аэродинамических весов.
Итак, вскарабкавшись на крышу, Циолковский подставляет ветру свои модели. Затем подсчитывает возникшее сопротивление и вычисляет аэродинамический коэффициент модели. Из литературных описаний, оставленных Циолковским, было известно, что и модель и плоская пластинка во бремя 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 и установку и модели, положил их на гнутый венский стул и сфотографировал. Снимок впервые появился в этой книге. Обратите внимание на подпись, сделанную Циолковским. Из нее совершенно ясно, что фотография предназначалась для иллюстрации работы «Железный управляемый аэростат на 200 человек».
Разумеется, точность первых аэродинамических экспериментов оставляла желать много лучшего. К тому же ветер часто менял 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 громадным. 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 основания. Нет, не зря лазил он по крышам, едва удерживаясь при порывах сильного ветра!
Сомнений нет. Опыты надо продолжать. Надо уточнить первые, пока еще очень грубые результаты. Константин Эдуардович понимает: пора отказаться от ветра. Слишком изменчив и чересчур ненадежен ветер для экспериментов, о которых мечтает ученый. И исследователь решает: заменив естественный воздушный поток искусственным, он построит «воздуходувку» установку, которую мы назовем сегодня аэродинамической трубой.
Но 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, 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. Он просит всего лишь двести рублей. Но общество не торопится выдать эту сумму. Оно составляет специальную комиссию пусть Д. К. Бобылев, В. В. Лермонтов и И. В. Мещерский запросят господина Циолковского о его намерении и решат, стоит ли субсидировать 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 стратегические планы. «Прежде всего, пишет он, покорнейше прошу гг. 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 полное представление и о будущем приборе Циолковского и о задуманных им опытах не вызывала сомнений и схема будущей аэродинамической трубы. Падающий груз приведет во вращение колесо, разместившееся в улиткообразном раструбе. Гонимый лопастями колеса, поток воздуха вырвется из раструба и будет обтекать установленную перед ним модель.
Для измерения сопротивления предусматривалось хитроумное устройство; закрепленная на 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 ясно, но комиссия делает совершенно неожиданный вывод. Нет, так 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 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 ценой переутомления, недоедания всей семьи, отказа от самого насущного. 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.
Константин Эдуардович исследовал около ста моделей самой различной формы, выклеенных из толстой рисовальной бумаги. К сожалению, ни одна из них не сохранилась. Мы знаем, как они выглядели, лишь по фотографий, сделанной самим Циолковским.
Изобилие моделей на снимке Константин Эдуардович комментирует весьма скромной надписью на обороте: «Жалкие остатки моделей, уничтоженных наводнением 1908 года». Этот снимок отлично характеризует масштабы опытов. Примечателен он и другим конвертом, из которого извлечен. Адрес не требует комментариев: «Москва, Чистые пруды, Мыльников пер., д. Соколова. Его превосходительству Николаю Егоровичу Жуковскому». А штемпель, погасивший почтовую марку, уточняет: снимок послан 6 мая 1910 года.
И, все же первые эксперименты не дали удовлетворения. Хотелось большего развить и углубить начатые опыты. Возможности трубы ограничены. Нужно строить новую, большую по размерам, более совершенную. И снова (в который уже раз!) старая неотвязная трудность: денег нет. Циолковский прерывает эксперименты и принимается за математическую обработку законченных опытов.
Итоги этой работы подводит статья «Давление воздуха на поверхности, введение в искусственный воздушный поток». В 1898 году ее опубликовал одесский журнал «Вестник опытной физики и элементарной математики».
Эксперименты Циолковского выглядят грубыми и несовершенными, но внешность обманчива. На самом деле они чрезвычайно тонки и искусны. Впервые в истории науки исследована опытным путем зависимость силы трения воздуха от скорости воздушного потока и площади поверхности обтекаемого тела. Внимательный экспериментатор подметил и роль «сопротивления кормы» в общем сопротивлении обтекаемого тела, которую столь рьяно отрицал М. М. Поморцев.
Константин Эдуардович абсолютно убежден в правоте своих выводов. Он готов повторить любой опыт, гарантируя точность достигнутых результатов. Циолковский энергичный поборник эксперимента. «Прибор, устроенный мною, пишет ученый, так дешев, удобен и прост, так быстро решает неразрешимые теоретические вопросы, что должен считаться необходимой принадлежностью каждого университета или физического кабинета».
Циолковский верит в будущее экспериментальной аэродинамики, а потому так страстен его призыв к искателям научной истины: точно формулируйте законы сопротивления и трения! Их роль в теории аэростата и аэроплана громадна! Да и найдется ли область техники и науки, где законы сопротивления упругой среды не имели бы значения?
Доживи Циолковский до наших дней, он увидел бы в аэродинамических трубах макеты кварталов новых городов архитекторов интересуют направление и сила ветров, которые подуют на улицах будущего. С интересом наблюдал бы за автостроителями, испытывающими в трубе и микролитражку «Запорожец» и многотонный самосвал, узнал бы о том, как изучается в аэродинамических трубах влияние лесозащитных полос на распределение снега на полях, на выдувание почвы.
Ему, мечтавшему о железном аэростате на 200 человек, довелось бы увидеть в трубах гигантские крылатые лайнеры, за считанные часы прорезающие бескрайние просторы нашей страны, и винтокрылые машины вертолеты, и реактивные аэропланы стратосферы, и даже ракеты корабли безбрежного космического моря.
Различные машины и сооружения увидел бы Циолковский в современных аэродинамических лабораториях. И кто знает, быть может, он вдруг сказал бы: «А ведь я нисколечко не удивлен. Я всегда верил в то, что все произойдет именно так!» И ученые почтительно склоняли бы головы, услышав эту реплику. Ведь он действительно так много видел через толщу лет, через трудности, которые мешали ему работать.
Из дали времен сбывшиеся мечты видны как на ладони. Но тогда все было иначе. В схемах, расчетах, формулах Константин Эдуардович искал ответа на один единственный вопрос: кто же поможет осуществить все то, что хочется сделать ему в области аэродинамики? Физико-химическое общество отказало, в Русское техническое общество и обращаться не стоит. Он слывет там за неисправимого прожектера. Так куда же? И Константин Эдуардович пишет в высокую инстанцию вице-президенту Академии наук.
Пусть компетентные господа, члены академии почтят его труды рассмотрением и оценкою. Он надеется, что она окажется благоприятной и посодействует производству новых опытов по сопротивлению воздуха.
Трудно сказать, сколь велика была эта надежда. Циолковский не ожидал от Академии наук слишком многого. Во всяком случае, обращаясь к вице-президенту, он лишь упоминает о «Вестнике опытной физики», не высылая ни экземпляра этого журнала, ни даже оттиска статьи. Однако все произошло вопреки ожиданиям. Спустя десять дней после того, как письмо было отправлено, 22 сентября 1899 года Физико-математическое отделение наук познакомило с ним академика Михаила Александровича Рыкачева.
Лучшего рецензента и желать было нельзя. Проблемами воздухоплавания Рыкачев интересовался на протяжении многих лет. Еще в ту пору, когда Циолковский совсем маленьким мальчиком безмятежно играл в Рязани, Михаил Александрович пытался разобраться в секретах летательных аппаратов. Тщательно изучив труды предшественников, он занялся научно-исследовательскими полетами.
Рыкачев искренне верил в будущность летного дела, справедливо считая, что со временем оно принесет не меньшую пользу, чем пар, электричество и мореплавание. Отсюда серьезные исследования по аэродинамике, которые Рыкачев провел в 1870-1871 годах.
Нужно ли удивляться, что, прочитав статью Константина Эдуардовича, Рыкачев понял, что имеет дело с серьезным, вдумчивым исследователем.
«Опыты эти заслуживают полного внимания академии, писал Рыкачев в своем отзыве, как по идее, так и по разнообразию опытов. Несмотря на примитивные домашние средства, какими пользовался автор, он достиг все же весьма интересных результатов...По всем этим причинам производство опытов в более широких размерах и более точными приборами было бы крайне желательно, и я позволю себе просить отделение исполнить просьбу автора и оказать ему материальную поддержку из фонда, предназначенного на ученые потребности».
Эти соображения академик доложил в октябре 1899 года Физико-математическому отделению. Решение было единодушным: просить академика Рыкачева войти в сношение с г. Циолковским, чтобы получить от него программу предполагаемых опытов вместе со сметой расходов. Однако, одобряя мысль о помощи Циолковскому, академики просили Рыкачева предупредить калужского исследователя, что он должен быть экономным. Несмотря на то, что Академия наук пышно именовалась Императорской, средства ее были весьма ограничены.
Циолковский не принадлежал к числу тех, кто заставляет себя долго просить. И программу и соображения по поводу предстоящих расходов он выслал через неделю. «Подробной сметы представить не могу, писал при этом Константин Эдуардович, но думаю, что мне будет достаточно 1000 рублей. Тем не менее я буду благодарен и за самую малую помощь, оказанную мне Академией наук. Не пренебрегите этой моей смиренной просьбой, ибо одна мысль, что я не один, дает мне нравственные силы немедленно приняться за подготовительные работы и с божьей помощью окончить их осенью 1900 года. Фотографии, чертежи и все научные результаты будут высланы».
«Ввиду внимания, с которым отнесся к этим интересным опытам академик М. А. Рыкачев», Циолковскому предоставлено пособие. Правда, вместо 1000 рублей выдано только 470, но и эта скромная сумма доставила Константину Эдуардовичу много радостных минут. Поблагодарив Рыкачева за доверие, он писал: «Мне было бы стыдно, если бы я не постарался оправдать его, насколько-то дозволят мне мои слабые силы».
Циолковский доволен, более того он счастлив. После обструкции Русского технического общества признание Академии наук бесспорная победа.
В доме на Георгиевской улице в Калуге стучит молоток, звенит жесть. Строится новая, большая аэродинамическая труба.
Почти год сооружал Константин Эдуардович эту трубу. Второй год ушел на выполнение намеченной программы. Большая работа, изрядное физическое напряжение. Ведь всякий раз перед началом опыта Циолковскому приходилось поднимать к потолку тяжелый груз, который, падая, вращал вентилятор. И так изо дня в день на протяжении целого года...
9. Пытаясь подвести итоги
Нет, это совсем не просто в век ракет, атомной энергии гигантских самолетов, летящих со скоростями, близкими к звуковым, подвести итоги многолетней истории управляемых аэростатов, оценить их перспективность. И вероятно, не случайно при первом издании этой книги глава об аэростатах стала предметом споров. Положение здесь действительно спорное. Попробуйте сравнить различные воздухоплавательные проекты с их реализацией, и перед вами возникнет картина, наполненная вопиющими противоречиями.
Планы огромны, проекты разнообразны, экономические расчеты изобилуют интереснейшими и многообещающими цифрами, а вот случаи практического воплощения этих проектов, увы, единичны. Вот почему противники дирижаблей небезосновательно считают, что прогнозы Циолковского о развитии управляемых аэростатов по сравнению с его пророческими предсказаниями будущего ракет и межпланетных перелетов не сбылись и в сотой доле.
Так считают противники. А защитники? Их точка зрения наиболее полно выражена в интервью инженера Ф. Ф. Ассберга и последовавшем за ним обзоре писем в редакцию, опубликованных в «Известиях» в конце 1962 года. Отстаивая право дирижаблей на существование, Ф. Ф. Ассберг рассказал, что в годы второй мировой войны 160 американских патрульных дирижаблей провели через Атлантику 90 тысяч судов, защитив их при этом от подводных лодок.
Доказывая необходимость возрождения дирижаблей, их поборники подчеркивают большую грузоподъемность будущих воздушных кораблей, способных, как утверждают специалисты, поднять грузы до 200 тонн. Это позволит перевозить по воздуху такие негабаритные, неудобные для железнодорожного транспорта грузы, как турбины, здания, детали домен, мостов и т. д. Некоторые авторы заявляют, что один дирижабль может поднять до 3 тысяч пассажиров, то есть заменить пять поездов. При этом они сосчитали, что дирижабль в 3 раза экономичнее самолета и в 10-12 раз экономичнее вертолета. Естественно, что, публикуя эти цифры, поборники газовых воздушных кораблей не забывают слов Циолковского: «Сделайте серебряный дирижабль, и он вам будет давать 100 процентов чистой прибыли на затраченный капитал, даже дирижабль из червонного золота даст приличный процент».
Аргументируют защитники дирижаблей свою точку зрения и ссылками на разного рода проекты. Так, например, они упоминают о том, что известная американская фирма «Гудиер» работает над проектом патрульного дирижабля с атомным двигателем. Сообщают также, что исследуется вопрос о дирижаблях ретрансляторах телевизионных передач, о кораблях радиолокационного дозора.
Таково вкратце существо разговора, развернувшегося на страницах «Известий». Отметив большой интерес к проблеме, редакция высказала справедливое пожелание, чтобы он перешел из области пожеланий и предположений на деловые рельсы. С этим трудно не согласиться, и тогда будущее, которое далеко не всегда удается правильно угадать, окажется самым объективным, самым добросовестным судьей в споре, который длится уже более полувека. Пока что за четыре года, минувшие после дискуссии, ни один дирижабль в нашей стране не построен.
Но независимо от того, кому принесет победу завтрашний день, нам весьма важно выяснить, что же дала Циолковскому его многолетняя работа над цельно металлическим дирижаблем. Ведь Константин Эдуардович прежде всего хотел увидеть в нем ступень к познанию космоса.
В 1924 году известный советский специалист по ракетной технике Фридрих Артурович Цандер пишет Циолковскому: «В Вашей книге «Гондола металлического дирижабля», на странице 24, Вы пишете: «Еще 7 лет тому назад Эдисон гальваническим путем готовил листовой никель от 0,001 м толщины, при 2 метрах ширины и 1600 метрах длины». Я крайне интересуюсь методом изготовления этих листов и прошу Вас мне не отказать в указании источника, из которого Вы черпали сведения об этих листах.
По моим расчетам, такие листы могут быть использованы в межпланетном пространстве, и я хотел бы производить опыты с ними».
Взгляните и на другое высказывание. В 1926 году Циолковский писал: «Внутреннее давление газа заставляет делать форму ракеты в виде дирижабля с круговыми поперечными сечениями. Эта же форма полезна и для получения наименьшего сопротивления воздуха. Она же избавляет ракету и от излишних внутренних скреплений и перегородок». Замечу к слову, что в том же труде есть и другие свидетельства взаимосвязи дирижабля с ракетой, взаимосвязи для Циолковского бесспорной.
Свою лепту принесла и идея автоматического пилотирования. Ведь из автопилота дирижабля вырос гироскопический автопилот птицеподобной машины аэроплана, а вслед за ними появилась та мысль о следящей автоматической системе навигации межпланетного корабля, о которой я обязательно расскажу далее, в свое время.
Иными словами говоря, все полезное, что могло дать технике увлечение Циолковского цельнометаллическими управляемыми аэростатами, было использовано впоследствии. Нашла себе применение даже идея металлической обшивки, наделавшая в последние годы много шума в мировой прессе.
Однако (пусть это не покажется странным) чудесные цельнометаллические дирижабли, установившие в 1959-1960 годах ряд удивительных рекордов, не только не приподнялись над нашей планетой ни на миллиметр, а, напротив, опустились на большие глубины.
В начале тридцатых годов профессор Август Пикар поставил мировой рекорд высоты, поднявшись на 17 километров! Много лет спустя отважный ученый снова удивил мир. Когда батискаф (так назвал Пикар свой подводный дирижабль) 23 января 1960 года достиг дна самой глубокой точки Тихого океана, знаменитой Марианской впадины.
Доживи Циолковский до наших дней, он, несомненно, обнаружил бы в батискафе Пикара много общего со своим цельнометаллическим дирижаблем. Обнаружил бы и обрадовался. Ведь подобно Пикару, начавшему свои поиски нового, неизведанного в высотах стратосферы и закончившего их в глубинах океана, Циолковский тоже интересовался тайнами морских пучин. Смертельно больной, лежа в постели, писал он статью «Наибольшая глубина погружения океанской батисферы».
Ведь в 1930 году в статье «Дирижабли» Циолковский писал: «Дирижабль же можно сравнить с подводной лодкой, только его окружает среда, в 800 раз более легкая, чем вода. Он тоже движется винтом и поддерживается на весу давлением среды (по закону Архимеда)».
И все же, доживи Циолковский до наших дней, он радовался бы, вероятно, главным образом не тому, что многие его научно-технические идеи, высказанные по ходу работы над цельнометаллическим аэростатом, получили конкретное воплощение. Как свидетельствует в недавно опубликованных воспоминаниях профессор С. Земблинов, хорошо знавший Циолковского, «Константин Эдуардович особенно сетовал на то, что неправильная критика его расчетов и конструкций порочит самое идею возможности создания управляемого воздушного корабля, могущего иметь большое транспортное значение для таких огромных территорий, которыми обладает Россия, при крайне редкой сети железных и шоссированных дорог в районах всей Сибири и севера европейской части государства. Здесь Константин Эдуардович приводил ряд данных о важности воздушных и других путей сообщения в России, что совпадало с теми мнениями, которые я спустя 8-10 лет постоянно слышал от академика Владимира Николаевича Образцова и ряда других крупных специалистов».
Что можно сказать по поводу этого интересного свидетельства? Мечта сбылась, но осуществляется она технически иными средствами. Исполинские самолеты, маршруты которых изрезали всю страну, сегодня ощутимый конкурент железнодорожного и автомобильного транспорта.
Многое, очень многое предвидел Циолковский, но пути развития техники причудливы. Несмотря на то, что после смерти Константина Эдуардовича прошло уже более тридцати лет, еще нельзя окончательно предсказать будущность управляемых аэростатов. Последнее слово скажет жизнь главный судья, не знающий пристрастий и предвзятости.