Рецензия на книгу Д. Чумакова «Основы к решению задачи воздухоплавания» (Циолковский)

Без названия
автор Константин Эдуардович Циолковский
Опубл.: 1901. Источник: Научное обозрение, 1901, №9, с. 244—247 Рецензия на книгу Д. Чумакова «Основы к решению задачи воздухоплавания» (Циолковский) в дореформенной орфографии

Nauchnoe Obozrenie 1901-9.jpg

Д. Чумаков. Основы к решению задачи воздухоплавания. Асхабад, 1901 г. 148 стр.; цена не обозначена.

Автор думает, что есть только два средства для разрешения задачи полета: аэростаты и птицеподобные летательные снаряды. Отделяться от земли и двигаться над нею — можно, по его мнению, только благодаря атмосфере.

Это неправда, потому что автор забыл реактивные приборы, для движения которых, в любом направлении, воздух представляет только помеху.

Привожу в пример ракету.

Птицеподобные летательные приборы или безгазные аппараты, необходимые как для управляемого аэростата (как пропеллеры), так и для летательной машины без газа, автор, в свою очередь, разделяет тоже на два типа: в одном — тяжесть прибора одолевается винтом или махающими крыльями, в другом типе тяжесть эта одолевается давлением встречного потока на наклонно расположенную плоскость, как в аэроплане.

Далее книжка исключительно разбирает аппараты первого рода: или отдельно от аэростата (I часть) или вместе с газовым мешком, более или менее наполненным и потому уравновешивающим или вес всей летательной машины или часть этого веса (часть II).

Автор дает очень мало формул и не доказывает их; тем не менее, читать его книгу нельзя без знания элементарной математики и механики; потому что автор часто упоминает о синусах и тангенсах и о разных центрах: тяжести, давления, трения, сил, материи и т. п. вещах, не объясняя их значения, что, конечно, нельзя поставить ему в вину. Только для центра материи он дал определение совершенно ясное и точное на странице 9. На следующих страницах (напр., 11) он делает совершенно неправильное заключение о свойстве центра материи, принимая его очевидно за центр инерции или за центр тяжести, совпадающий с первым. Это заблуждение автора обнаруживается уже на странице 13, где он заявляет, что центр материи всегда совпадает с центром тяжести. Эта ошибка, я должен сказать, не имеет неблагоприятного влияния на выводы автора, но она сразу подрывает к нему доверие читателя.

На той же 13 странице (гл. IV) автор думает, что сопротивление воздуха движению аппарата зависит от скорости его полета, величина же трения воздуха о части снаряда мало изменяется с изменением скорости.

Последнее опять есть грубое заблуждение; величина трения возрастает быстрее первой степени скорости и только немного менее второй, т. е. сопротивление от трения почти пропорционально квадрату скорости. Хороши основы, которые дает автор в своей книге! Может быть, он смешивает законы трения жидкостей и газов с законами трения твердых тел, к которым сказанное автором хоть отчасти применяется.

Далее автор правильно рассуждает о равновесии и горизонтальном движении летательного прибора на основании положения в нем разных центров и направления сил. Это лучшая часть книги, на основании чего она не может быть исключена из числа других сочинений такого же рода для желающих ознакомиться с воздухоплаванием.

Говоря о скорости полета снаряда, автор вводит понятие о летательной силе, или о величине тяги, производимой вращающим винтом или махающими крыльями. Эта величина тяги имеет второстепенное значение и совсем не пропорциональна силе двигателя (что сознает и сам автор). Мало того, тяга может быть большая, а сила (или работа двигателя в секунду) очень маленькая и наоборот. Спрашивается, зачем же автор вводит это неважное понятие о летательной силе, не связав ее с силой двигателя, которая имеет первенствующее значение. Всего труднее именно получить на килограмм веса двигателя большую работу в единицу времени. На этом легком коньке (летательной силе) автор преспокойно разъезжает по всей книге… Поэтому выводы автора о скорости полета как птицеподобных машин, так и управляемых аэростатов, занимая в книге много места, не имеют никакой цены.

Говоря во второй части своего сочинения о равновесии управляемого аэростата совершенно верно, автор приходит к такому заключению (стр. 100): соединения, применявшиеся к управляемым аэростатам (автор говорит о взаимном расположении частей аэростата или его центров), совершенно не пригодны для разрешения задачи воздухоплавания и не имеют никакой доли участия в нем, так как способны давать только восходящий полет под большим углом к горизонту и при таких обстоятельствах, что его невозможно переводить в горизонтальный никакими средствами.

Строго же осудил г. автор бедных тружеников воздухоплавания; только справедливо ли?

На стр. 91 сам автор указывает на шесть средств достигнуть горизонтального полета. Некоторые из этих средств можно считать вместе с автором недостаточно практическими. Но он отвергает все средства огулом и даже такое простое средство, как перемещение центра тяжести в ладье с помощью передвижения груза или жидкости из одного конца ладьи в другой по трубе.

Это средство (перемещение тяжести) употреблялось изобретателями с незапамятных времен, причем достигались и некоторые положительные результаты, всем известные.

Автор отрицает практичность перемещения центра тяжести в ладье на том основании, что перемещаемая тяжесть должна быть чересчур громадна.

Величина этой тяжести зависит от величины двигательной силы. Последняя же величина равна величине всех сопротивлений, которые испытывает воздушный корабль при своем поступательном движении. Автор не имеет никаких данных (как увидим), чтобы определить это сопротивление, а, следовательно, и величину двигательной силы.

Почему же он думает, что она должна быть непременно громадна. Так, на стр. 84 он без каких бы то ни было расчетов и оснований, прямо по фантазии, принимает ее в 71 % всего веса снаряда или всей его подъемной силы.

Насколько фантастично это число, настолько же фантастично и его заключение о непригодности применения перемещения центра тяжести ладьи для удержания управляемого воздушного корабля в горизонтальном положении.

Мы указали уже на полное незнание автором законов трения жидкостей о твердые тела. Говоря о давлении ветра на плоскость, нормально расположенную к потоку, он ссылается на какие-то повсеместно принятые таблицы, которых не приводит, однако, в книге и не указывает, где их найти.

По принятому им коэффициенту (стр. 105) я догадался, что это таблицы Бофорта. Если бы он следил за наукой сколько-нибудь, то знал бы, что эти таблицы дают неверно величину давления ветра: почти вдвое большую, чем нужно, и не употребил бы их для своих неосновательных расчетов с летательной силой. Вообще, в книге нет ни одной ссылки, ни одного имени. Или автор признает только себя за настоящий авторитет, или не имеет под рукой источников, что, пожалуй, вернее.

Для определения давления на наклонную плоскость и конусы, он употребляет прием Ньютона (о чем также не упоминает, так как формулу давления на конус приводит без доказательства), давно отвергнутый и страшно неверный. Сопротивление шара он определяет так: давление на плоскость он принимает за единицу, давление на двойной конус, вписанный в шар, согласно приему Ньютона, он принимает в ½; давление на шар он принимает средним арифметическим между давлением на плоскость и конус, т. е. в 0,75.

Раз автор придерживается приема Ньютона, он должен применять этот прием и к шару, тогда, путем вычисления, он получил бы 0,5, т. е. то же, что и для конуса. Правда, эти выводы противоречат опытам, но тогда мы видели бы хоть последовательность автора (106—107 стр.).

Говоря совершенно правильно о пропульсирующей способности колеблющейся пластинки, г. Чумаков применяет весьма неудачно вытекающие отсюда правила к объяснению полета птиц. Так, по его мнению, чтобы птица могла иметь вертикальное движение в неподвижном воздухе, плоскость ее крыльев должна также принять отвесное направление, причем крылья должны, конечно, колебаться, уклоняясь от этого положения вправо и влево (стр. 71, в конце).

Этот прием, действительно, развивает вертикальную подъемную силу, но он не экономичен и потому хорошо, что птицы не придерживаются его.

В конце книги (144 стр.) автор, по-видимому, обнадеживает читателя, со временем, рассмотреть летательные аппараты 2-го рода, с наклонной плоскостью, т. е. аэропланы. Пожелаем ему успеха, в надежде, что он не выступит теперь перед публикой, не ознакомившись хоть сколько-нибудь с новейшими данными о сопротивлении.

Мы не скрывали недостатков книги, но указали также и на некоторую ее ценность.

Мне почему-то кажется, что автор, несмотря на свой легкий багаж, способен к серьезному, самостоятельному и систематическому мышлению.

К. Циолковский.