Циолковский. Его жизнь, изобретения и научные труды.

На схеме изображены: верхнее основание, блочное стягивание, трубы для нагревания газа, нижнее основание и прилегающие к нему камеры для наматывания тросов блочной системы, гондола, рули, моторы с гребными винтами, ряд окон (чертеж К. Э. Циолковского).

«Изменение его формы и объема не сопровождается при этом образованием складок, неправильностей и увеличением сопротивления воздуха при поступательном движении воздушного корабля». Когда давление внутри дирижабля понижается, боковые стенки сжимаются; когда оно повышается, — бока раздаются, аэростат раздувается.

Другая особенность дирижабля — регулирование температуры наполняющего его газа. «Продукты горения из моторов устремляются в трубу, откуда часть их направляется внутрь оболочки по металлической трубе, нагревает легкий газ и самую оболочку и тогда уже выходит наружу. Прочая же часть продуктов горения направляется в другую трубу и выходит непосредственно в атмосферу. Заслонка, приводимая в движение рукою пилота, более или менее закрывает или открывает отверстие в одну из труб, открывая или закрывая в то же время отверстие другой трубы. Обыкновенно оба отверстия частью прикрыты, так что в оболочке устанавливается некоторая средняя температура, например в 30°; передвигая заслонку, эту температуру можно понизить до нуля (точнее — до температуры наружного воздуха) или повысить до 60°. Нагревание это и охлаждение ничего не стоят, так как совершаются продуктами горения, которые выбрасываются моторами, служащими для поступательного движения дирижабля». Изменения температуры газа, раздувая или сжимая оболочку, заставляют тем самым дирижабль подниматься или опускаться.

Не останавливаясь на второстепенных подробностях конструкции, отметим ценные преимущества дирижабля Циолковского:

1. Несгораемость. Ни в оболочке, ни в гондоле нет ничего воспламеняемого. «Газ (водород) сам по себе не дает взрывов, а только горюч. Если бы образовались небольшие отверстия в оболочке и случайно загорелся выходящий газ, то получился бы ряд спокойных огней, обращенных наружу, так как давление изнутри препятствовало бы воздуху входить в оболочку; смешения не будет, не последует и взрыва. Оболочка не загорится, не расплавится, а только будет гореть газ. Дирижабль будет спокойно снижаться, теряя понемногу подъемную силу». Как это не похоже на картину катастрофы и неизбежной паники при пожаре на современных дирижаблях, когда в несколько минут воздушный корабль охватывается пламенем и гибнет. Так было с дирижаблем Цеппелина в 1908 г., с итальянским дирижаблем «Рома», похоронившим в 1922 г. при взрыве 34 человека, и с английским дирижаблем «R 101», который в 1930 г. сгорел с 45 людьми. Опасность пожара на дирижабле существует всегда; он может возникнуть даже от электрической искры, вызванной трением или атмосферным электричеством. «Мягкие части шаров — говорит Циолковский — то сжимаясь, то расширяясь, трутся друг о друга и могут дать электрическую искру, зажигающую газообразное горючее. Огневые моторы, бензин или нефть, неосторожность команды или пассажиров также грозят гибелью от пожара».

Наполнение дирижабля вместо горючего водорода негорючим гелием вовсе не обеспечивает корабль от опасности воспламенения, так как в оболочке присутствуют запасы газообразного горючего, есть воздух и легко загорающиеся перепонки. От всего этого будет свободен дирижабль Циолковского.

2. Непроницаемость оболочки, отсутствие обмена газов через нее. Металлическому дирижаблю нечего опасаться потерять подъемную силу из-за утраты газа (неизбежно просачивающегося через неметаллическую оболочку). Поэтому «буря, ураган, вихри, непогода, невозможность спуска на землю — не страшны: всегда можно подняться в спокойные слои атмосферы, где хороша погода и безмятежно светит солнце. В этих высотах можно пробыть сколько угодно и спуститься в благоприятное время в благоприятном месте совершенно безопасно».

Напомним еще, что опасность воспламенения представляет не чистый водород, а водород, смешанный с кислородом воздуха.

3. Негигроскопичность металлической оболочки, т. е. неспособность ее напитываться влагой. Благодаря этому, воздушный корабль Циолковского не будет утяжеляться от дождя или от влаги в воздухе.

4. Долговечность. Железная оболочка, надлежаще обработанная, может служить неопределенно долго. «Металлические оболочки больших дирижаблей почти вечны».

5. Дешевизна. Железная оболочка раз в 50 дешевле прорезиненной ткани. А принимая во внимание большую долговечность, огнестойкость и т. д., надо признать металлический дирижабль дешевле в тысячу раз. «Перевозка грузов и людей на моих дирижаблях. — пишет Циолковский, — оказывается по расчетам в десятки раз дешевле, чем на железных дорогах и пароходах».

6. Прочность. Крепость материала допускает сооружение дирижаблей в 300 метров высоты! Такой дирижабль способен был бы поднять население целого города.

7. Блестящая поверхность металлической оболочки мало нагревается от солнца и меньше охлаждается от ночного лучеиспускания. Это имеет огромное значение: перемена температуры газа, наполняющего дирижабль, заставляет его то подниматься, то опускаться; чтобы этому противодействовать, приходится либо выпускать дорого стоящий газ, либо же выбрасывать балласт, которым, следовательно, надо запастись в достаточном количестве (это увеличивает мертвый груз дирижабля).

8. Подогревание газа. Мы уже говорили, как это достигается; здесь же отметим, что по указаниям изобретателя;

а) высокая температура увеличивает подъемную силу газа;

б) она не дает намерзать и застаиваться воде и снегу на оболочке в случае путешествия зимой или в полярных странах;

в) изменение температуры позволяет изменять и подъемную силу дирижабля в огромных размерах. Так, напр., можно снять на землю всех пассажиров или все полезные грузы и дирижабль после этого не устремится бомбой в облака, благодаря искусственному понижению температуры газа;

г) изменение подъемной силы дает возможность дирижаблю подыматься и опускаться без всякой потери газа и балласта и

д) шутя бороться с естественным колебанием температуры газа от действия солнца и других причин. Когда, напр., газ нагревается солнечными лучами, температура искусственно понижается и стремление дирижабля кверху парализуется.

В 1928 г. Циолковский придумал для своего дирижабля очень простой и остроумный регулятор наклона продольной оси. Но ввиду слишком специального интереса, представляемого этой деталью, описывать ее здесь не станем.

Мы рассмотрели лишь главнейшие достоинства дирижабля системы Циолковского. Остальные преимущества ясны из приведенных в его книге «Проект металлического дирижабля на 40 человек» (1930) следующих основных положений.

Вполне металлический, дешевый, крепкий материал. Нет потери газа. Долговечность. Изменяемость объема без нарушения плавности формы, прочности и сохранности оболочки. Простота конструкции. Наполнение водородом без предварительного поднятия. Отсутствие верфи и ангара для хранения. Ненадобность причальной башни, так как дирижабль, не имея каркаса, упруг (достаточно невысокой мачты). Ненадобность воздушных отделений и перегородок. Подогревание внутренности оболочки продуктами горения и естественное ее охлаждение избавляет от балласта и потери газа. Успешная борьба с метеорологическими влияниями. Ничего не стоящее изменение высоты удаляет от бурь, гроз, качки. Простота устройства и легкость построения. Двигатели, воздушный винт и проч. устроены приблизительно так, как у обычных дирижаблей.