Константин Циолковский – Константин Циолковский. Будущее земли и человечества (страница 38)

Но опустимся в обыденную обстановку нашей планеты и скажем, что описанный способ полёта не применим в атмосфере или другой подобной среде, так как большие требуемые скорости (не менее восьми кило в одну секунду — для Земли) в таких средах невозможны. Действительно, они нуждаются в непрерывном расходе в несколько миллионов лошадиных сил.

Но этим средством полёта воспользуются со временем разумные существа, чтобы устроить жизнь в эфире (без планет), где их ожидает безграничные пространства, полные свободы и девственного солнечного света, не ослабленного атмосферой. Энергия солнечной системы превышает энергию, полученную Землёй от Солнца, по крайней мере, в два миллиарда раз.

Дирижабли

Полетом называется движение без соприкосновения с сушей и жидкостью, напр., океаном. Полет может быть в плотных слоях воздуха, до 12 верст высоты в тропосфере, затем еще выше, в более разреженных слоях воздуха — в стратосфере, наконец — вне атмосферы — в пустоте, выше 300–500 верст. (Для краткости километр называю верстой).

Есть несколько способов полета: 1) движение (брошенный камень, артиллерийский снаряд, небесные тела), 2) отталкивание воздушной среды (аэроплан, птица), 3) отталкивание веществ, запасенных в самом снаряде (ракета), 4) давление среды по закону Архимеда (аэростат). Иногда два, даже три способа служат одновременно: напр., дирижабль двигается ветром, поддерживаемый давлением среды, как водное судно и в то же время воздушным винтом отталкивает среду. Также стратоплан (т. е. аэроплан высот) может пользоваться и реактивным методом и воздушным винтом. Кроме того, все приборы в воздухе теряют часть своего веса. Значит пользуются и законом Архимеда.

Первый способ, т. е. бросание с земли, может служить в в воздухе, и в пустоте, и в среде тяжести и без ней; также третий способ, т. е. реактивное действие.

Отталкивание среды, конечно, не пригодно там, где ее нет, напр., в пустоте. Здесь действует только запасенная опора.

Конечно, без среды и тяжести неприменим и закон Архимеда.

Для полета ниже 12 верст, т. е. в тропосфере, на практике, существуют два снаряда: аэроплан и дирижабль.

Аэроплан, или самолет, подобен жесткокрылому насекомому, напр., майскому жуку (хрущу), который распустил свои верхние твердые крылья, а тонкими во всю мочь машет. Подобие неполное, так как у жука движение пропеллера колебательное, а у самолета вращательное. Полного подобия аэроплана в природе мы не знаем (как, впрочем, и подобия множества других машин. Точное копирование животных неудачно).

Дирижабль же можно сравнить с подводной лодкой, только его окружает среда в 800 раз более легкая, чем вода. Он также двигается винтом и поддерживается на весу давлением среды (по закону Архимеда).

Аэроплан в последнее время достиг почти предела в своем совершенстве, дирижабль же далек еще от него, несмотря на то, что прежде родился аэростат (1783 г.), а потом аэроплан (1904 г.). Аэростату 147 лет, а самолету — 26.

Однако мысль об аэроплане появилась гораздо раньше мысли об аэростате. О первом мечтали чуть не первые люди на земле, видевшие полет бесчисленных насекомых и птиц. Но и летающие облака (которые считались плотными и тяжелыми) наводили, с незапамятных времен, человека на идею о полете другого сорта. Нагретый воздух, поднимающий дым и легкие тела, также наводил на мысль о другом способе полета. Мыльный пузырь, надутый теплым дыханием человека, я думаю, впервые подал мысль об изобретении аэростата. Монгольфье заметил, что по близости жаровни висевшая около юбка вздулась и поднялась. Это послужило причиною изобретения им в 1783 г. воздушного шара. Осуществление его было доступнее прибора с крыльями и потому; раньше вошло в жизнь.

Аэростат с непроницаемой оболочкой мог вечно носиться в воздухе, не требуя никакого расхода сил. Он был подобен лодке или кораблю, носящемуся по воле течений. Если бы нашли средство делать оболочки аэростатов непроницаемыми и дешевыми, и умели пользоваться течениями воздуха, то этот способ движения был бы самым экономным в мире. Только вот лодка сохраняет свое положение на поверхности воды, а аэростат то поднимается, то опускается под влиянием метеорологических влияний. Это еще осложняет его использование.

Теперь обратимся к самолету. Он держится на воздухе только при быстром поступательном движении, при чем он должен тратить большую работу: во-первых, на одоление силы тяжести, во-вторых, на борьбу с сопротивлением воздуха. В, общем, то и другое требует расхода от 30 до 300 сил на летающего человека.

Чем меньше подъемная сила аэроплана, тем меньше относительный расход энергии для полета. В общем, сносный аэроплан, даже для одного человека, требует 50–100 сил. Избежать этого расхода невозможно. Но маленькие аэропланы — не хозяйственны. Хозяйственный самолет должен иметь несколько человек, служащих и по крайней мере в пять раз больше пассажиров. Если, напр., будет пять служащих, то надо 25 платных пассажиров, а всего 30 летающих людей. Только тогда он будет иметь хоть некоторые удобства для путешествия и некоторую безопасность. Это потребует от самолета больших размеров и большого относительного расхода энергии.

Калужский старец

Понятно, что аэроплан может служить лишь для перевозки писем, дорогих грузов и людей, не стесняющихся расходом на дорогу.

Грузоподъемные самолеты еще в периоде своего развития. Оно достигнет еще своей высоты и некоторой степени экономности. Но и низший предел ее всегда будет высок. За то те, кому надо быстро переправиться через океан, пустыню, или совершить вообще длинный путь в короткое время, будут прибегать к аэроплану, (поднимающему несколько десятков человек и доставляющему своим пассажирам некоторые скромные удобства, однако далекие от комфорта на пароходе или будущем дирижабле.

Последний может двигаться медленнее аэроплана, пользоваться искусно воздушными течениями, иметь громадные размеры и тысячи людей в гондоле. Поэтому путешествие на дирижаблях будет гораздо прекраснее и дешевле, чем на самолетах.

Дирижабль будет служить для перевозки дешевых грузов и простецких пассажиров, которые не могут или не хотят делать больших расходов на путешествие или переселение.

Дирижабли еще более, чем аэропланы находятся в периоде своего развития и еще дальше от пределов своего совершенства.

Устройство дирижабля подобно устройству подводной лодки (субмарины). Тот же мотор, тот же гребной винт, та же борьба с устойчивостью продольной оси и положением относительно поверхности океана.

С одной стороны борьба эта для субмарины проще, с другой же, вследствие отсутствия воздуха, ослабления света и громадного внешнего давления воды, — та же борьба труднее.

На практике, т. е. в жизни, мы пока имеем дирижабли трех сортов: мягкие, жесткие и полужесткие.

У первых все части, кроме гондолы и мотора, сделаны из мягких материалов: прорезиненной ткани, веревок и проч. Парсеваль даже воздушный винт ухитрился сделать мягким. Строительство дирижаблей началось с такого их сорта. Причина — малые размеры первых аэростатов и требуемая для них весьма легкая оболочка.

Жесткие дирижабли устроены также, но они имеют твердую клетку, скелет иди корпус, обтянутый чем-то вроде брезента. Такие могли появиться только при сравнительно громадных размерах.

У полужестких воздушных кораблей каркас не полный. Большею частию, нижняя половина дирижабля, его основание имеет твердую решетчатую форму. Эти дирижабли средних размеров.

Последние две категории кораблей изобретены и введены в употребление позднее мягких.

Все эти системы в употреблении и имеют, так сказать, право гражданства.

Были попытки делать дирижабли, или хоть создавать проекты, иных систем. Но они пока не были удачны. Мы скажем о них далее.

Указанные три главных сорта кораблей имеют много общего.

1) Так, наружную их форму и объем стараются делать неизменными. Для достижения этого все дирижабли с каркасом и без него имеют внутри особые отделения с воздухом. Когда легкий газ, наполняющий оболочку корабля, расширяется, то часть воздуха из нее вытесняется наружу. При сжатии же газа тот же воздух устремляется внутрь дирижабля, дополняя его объем.

2) Мягкие части дирижабля сгораемы, а иногда и самый каркас, устроенный, напр., из дерева.

3) Все мягкие перегородки проницаемы для газов и воздуха. Каркас, конечно, как сквозная клетка, удержать газ не может.

4) Газы горючи. При смешении с воздухом они образуют взрывчатую смесь, подобную пороху. Негорючий гелий пока употребляется только для военных кораблей в Америке. Но он вдвое тяжелее водорода. Притом он не устраняет пожара ни снаружи, ни внутри оболочки.

Отсюда видно, что все современные дирижабли доступны для внутреннего и внешнего возгорания и представляют для пассажиров такую же опасность, как для человека, курящего папиросу и сидящего на бочке с порохом.

Наибольший успех имели жесткие дирижабли, притом особенной системы. Их каркас позволяет придавать им громадные размеры и такую же грузоподъемность. Они перелетали через океаны, обширные пустыни, целые материки и даже делали кругосветные рейсы. Но и маленькие мягкие дирижабли не вышли из употребления и имеют свои преимущества.

Опишем такой дирижабль, который считается последним реальным и наиболее совершенным продуктом дирижаблестроения.