Рецензия на книгу д-ра К. Данилевского «Управляемый летательный снаряд» (Циолковский)/ДО
| Безъ названія |
| Опубл.: 1899. Источникъ: Научное обозрѣніе, 1901, №5, с. 219-223 |
Управляемый летательный снарядъ. Д-ра медиц. К. Данилевскаго. Харьковъ, 1900 г.
Летательный снарядъ д-ра Данилевскаго состоитъ изъ продолговатаго вертикально расположеннаго аэростата, наполненнаго водородомъ. Внизу подвѣшивается сидѣнье для человѣка. Пассажиръ этого корабля, съ помощью педалей, вертитъ колесо, подобное пароходному. Только лопасти этого колеса, вообще, движутся ребромъ, не встрѣчая сопротивленія воздуха.. Но одна изъ лопастей, напр., верхняя, постоянно открывается, встрѣчая, при вращеніи сопротивленіе воздуха. Можно также заставить открываться нижнія лопасти или, по желанію, боковыя. Такъ что можно заставить воздухъ, при вращеніи колеса, то давить справа и, слѣдовательно, подвигать аэростатъ влѣво; то — наоборотъ: то снизу вверхъ, то сверху внизъ.
Этотъ простой механизмъ послѣ уравновѣшиванія аэростата позволяетъ ему въ неподвижномъ воздухѣ двигаться во всѣ стороны. Я только не узналъ изъ книги, какъ весь снарядъ поворачивается; но допустимъ, что и этотъ процессъ совершается удовлетворительно, какъ о томъ и свидѣтельствуетъ г. Данилевскій.
Конечно, корабельный винтъ дѣйствуетъ безконечно лучше, но ось винта нужно поворачивать, когда приходится горизонтальное дѣйствіе менять на отвѣсное, что сопряжено съ практическими затруденіями и потому, понятно, почему д-ръ Данилевскій употребилъ для первыхъ опытовъ свой весьма несовершенный пропелеръ. Типъ пропеллера 97 года былъ еще несовершеннѣе, по мнѣнію г. Данилевскаго.
Надъ колесомъ, подъ баллономъ, расположенъ горизонтальный аэропланъ, состоящій изъ нѣсколькихъ узкихъ пластинокъ, которыя можно держать горизонтальными или наклонять. Въ 97 году аэроплана не было, а продолговатый баллонъ имелъ горизонтальное положеніе и замѣнялъ собою, то есть своей поверхностью, аэропланъ. Горизонтальную ось баллона можно было наклонять къ горизонту, какъ наклоняютъ пластинки аэроплана.
Г. Данилевскій — практическій труженикъ; никакихъ вычисленій, ни даже самыхъ простыхъ разсчетовъ онъ въ своей книжкѣ не даетъ; онъ не могъ (или не хотѣлъ: не знаю) также сдѣлать указаній о скоростяхъ самостоятельнаго движенія, которыя онъ могъ получить при своихъ опытахъ, но все это не мѣшаетъ его книжкѣ иметь нѣкоторый интересъ. Мечтать и дѣлать: две вещи разныя. Г. Данилевскій именно дѣлалъ дѣло, какъ умѣлъ.
Г. Данилевскій пріобрѣлъ большую известность и не даромъ: такіе опыты, если не ошибаюсь, у насъ въ Россіи производятся въ первый разъ. Что же касается до новизны идеи, то объ этомъ умолчимъ: важнѣе всего знать, насколько она плодотворна.
Обратимся сначала къ снаряду 97 года.
Д-ръ Данилевскій называетъ свой снарядъ началомъ или зачаткомъ снарядовъ, тяжелѣйшихъ воздуха. Дѣйствительно, снарядъ его обыкновенно падаетъ книзу съ небольшою силою (въ нѣсколько фунтовъ). Эта тяжесть одолѣвается вращеніемъ колеса и тогда снарядъ стоитъ неподвижно или даже поднимается.
Итакъ, поднятіе и опусканіе обезпечены. Но если при поднятіи или опусканіи надлежащимъ образомъ наклонить горизонтальную ось баллона, то результатомъ будетъ и поступательное движеніе его въ желаемую сторону. Г. Данилевскій, хотя и дѣлаетъ свои полеты въ абсолютно тихую погоду, но почему-то, какъ я говорилъ, ничего не сообщаетъ о полученныхъ самостоятельныхъ скоростяхъ движенія, какъ въ горизонтальномъ, такъ и въ отвѣсномъ направленіи (за то онъ довольно подробно указываетъ на выгоды своего изобрѣтенія). Въ такомъ случаѣ намъ остается только теорія, на основаніи которой мы скажемъ, что эти самостоятельныя скорости настолько ничтожны, что о нихъ не стоитъ и говорить.
Въ 99 г. г. Данилевскій дѣлаетъ тѣ устройства своего летательнаго снаряда salto mortale, измѣнивъ положеніе продолговатаго баллона на вертикальное. Bъ самомъ дѣлѣ, не получивъ замѣтнаго результата въ горизонтальномъ движеніи, онъ наперъ на вертикальное, которое, конечно, улучшилось, благодаря малому сопротивленію при отвѣсномъ движеніи. Но совсѣмъ отъ самостоятельнаго горизонтальнаго движенія онъ не отказывается: въ 99 году, надъ головой пассажира, г. Данилевскій устраиваетъ наклонныя плоскости. При поднятіи и опусканіи снаряда, встрѣчный воздушный потокъ ударяетъ въ нихъ и заставляетъ баллонъ немного отклоняться отъ вертикальнаго направленія и пріобрѣтать поступательное движеніе также и въ горизонтальномъ направленіи. За неимѣніемъ опытныхъ данныхъ (то есть непосредственныхъ точныхъ наблюденій самого г. Данилевскаго), опять сообщимъ г. Данилевскому, что если въ 97 году самостоятельная горизонтальная скорость его снаряда была незамѣтна, то въ 99 году она навѣрно была еще меньше вслѣдствіе вертикальнаго положенія баллона и его увеличеннаго сопротивленія при боковомъ движеніи. Если даже допустить, что наклонное поднятіе (или опусканіе) баллона совершается по направленію его наклонной оси, то и тогда — разъ вертикальная слагающая, или скорость поднятія, мала — горизонтальная слагающая или поступательное горизонтальное движеніе будетъ еще меньше (потому что движеніе немного уклоняется отъ вертикали).
Зато 99 годъ выигралъ въ отвѣсномъ направленіи или, лучше сказать, въ скорости отвѣснаго движенія. Однако и тутъ мы должны разочаровать г. Данилевскаго. Онъ совсѣмъ не имеѣтъ въ виду нагрѣваніе шара солнцемъ во время полета. Въ такомъ случаѣ подъемная сила шара (вѣрнѣе — аэростата продолговатой формы) настолько увеличивается, что для спуска необходимо выпусканіе газа, а слѣдовательно нуженъ клапанъ, безъ котораго г. Данилевскій вначалѣ думалъ обойтись. Что же касается до его колеса, приводимаго во вращеніе человѣческой силой, то его дѣйствіе окажется недостаточнымъ, а человѣческая работа должна быть доведена до неестественнаго напряженія. Впрочемъ и самъ д-ръ Данилевскій не отрицаетъ необходимости клапана въ исключительныхъ случаяхъ и даже думаетъ со временемъ приспособить его къ своему аппарату.
Съ воздухоплавателемъ г. Данилевскаго уже былъ такой случай, когда мальчика (самъ г. Данилевскій не летаетъ, вѣроятно, вслѣдствіе недостаточной подъемной силы баллона) подняло, вмѣсто предполагаемыхъ нѣсколькихъ десятковъ саженъ, на 1½ версты. Д-ръ Данилевскій объясняетъ этотъ случай неправильнымъ уравновѣшеніемъ аэростата и соскочившей цѣпью, но онъ же упоминаетъ еще и о солнцѣ, которое еще болѣе подгадило дѣло, нагрѣвъ оболочку и заключенный въ ней газъ (см. стр. 45). Если мальчикъ справился съ своей задачей, слегка только рискнувъ собою, то, можетъ быть, лишь потому, что солнце опять скрылось за облака, шаръ остылъ и потерялъ свою излишнюю подъемную силу. Послѣ этого случая г. Данилевскій и пришелъ къ необходимости клапана для выпусканія водорода. Итакъ, снарядъ г. Данилевскаго долженъ имѣть клапанъ; онъ долженъ бы имѣть и округлый внизу рукавъ, какъ большинство воздушныхъ шаровъ, если бы поднятія его были такъ же значительны по высотѣ, какъ и обыкновенныхъ аэростатовъ. По крайной мѣрѣ того требуетъ полная безопасность снаряда.
Г. Данилевскій особенно упираетъ на свободу вертикальнаго передвиженія, хотя эта свобода въ его снарядѣ болѣе чѣмъ сомнительна. Поднявшись въ соотвѣтствующій слой воздуха, г. Данилевскій думаетъ отправиться по любому направленію. Мы сообщимъ г. Данилевскому, что вѣтеръ на высотахъ хотя измѣняется, но вообще весьма медленно, такъ что мечтать на этомъ основаніи о воздушныхъ путешествіяхъ по желаемому направленію неосновательно.
Изъ 83 воздушныхъ путешествій воздухоплавательнаго отдѣла Имп. Русскаго Техническаго Общества видно, что среднее измѣненіе азимута вѣтра, при поднятіи шара на высоту 1000 метровъ (около одной версты), составляетъ только 7 градусовъ. Такъ что если бы мы хотѣли найти противоположное теченіе воздуха, то въ среднемъ намъ пришлось бы подниматься на высоту 25 верстъ (см. VII вып.: Воздухоплаваніе, стр. 34). Не спорю, бываютъ случаи противоположныхъ вѣтровъ, при незначительной разницѣ высотъ, но, судя по предыдущимъ даннымъ, довольно редко. Правда, данныя изъ воздушныхъ путешествій довольно односторонни, потому что такія путешествія обыкновенно совершаются въ благопріятную погоду и потому относятся только къ таковой; но во всякомъ случаѣ отыскать подходящее теченіе, на незначительной высотѣ, вовсе не такъ легко, какъ воображаетъ г. Данилевскій. Онъ даже думаетъ, что идеалъ будущаго воздушнаго корабля состоитъ въ полномъ его подчиненіи воздушнымъ стихіямъ или въ полетѣ по ветру (стр. 78). Со временемъ, можетъ быть, это и будетъ такъ; но теперь едва-ли. Направленіе вѣтра мѣняется часто и сильно съ теченіемъ времени и потому движеніемъ атмосферы можно и выгодно пользоваться, но для этого едва-ли теперь найдутъ возможнымъ забираться на высоту 5-10 верстъ, не говоря уже о 25 верстахъ. Итакъ, летательный снарядъ г. Данилевскаго, если бы и былъ управляемъ въ вертикальномъ направленіи, остается безсиленъ въ достиженіи благопріятныхъ воздушныхъ теченій.
Разсмотримъ его самостоятельное поступательное (или горизонтальное) движеніе. Почему-то г. Данилевскій думаетъ, что для успѣшнаго достиженія этого непремѣнно нужно то подниматься къ верху, то опускаться.
Правда, мысль пользоваться всей поверхностью аэростата, вмѣсто малой поверхности винта, безспорно хороша, но, съ одной стороны, г. Данилевскій уже почти отказался отъ нея, съ другой — такой пріемъ сопряженъ со многими невыгодами. Эта идея неблагоразумна уже потому, что снарядъ вмѣсто кратчайшей прямой траекторіи долженъ описывать ломаную или кривую весьма изгибистую линію. Кромѣ того, поднимаясь даже невысоко, снарядъ попадаетъ въ слои воздуха, гдѣ скорость его теченія раза въ два болѣе, чѣмъ внизу. Значитъ, въ случаѣ противнаго вѣтра, снарядъ долженъ расходовать значительно большую работу, чѣмъ если бы онъ двигался внизу и одолѣвалъ только слабый противный вѣтеръ. Также и въ случаяхъ благопріятнаго теченія, опускаясь внизъ, онъ попадаетъ въ медленно движущіеся слои атмосферы и опять теряетъ въ скорости сравнительно съ тѣмъ, что было при движеніи его на опредѣленной высоте. Выходитъ, что для полученія той же скорости, ему нужно усилить энергію.
Скорость движенія летательнаго аппарата г. Данилевскаго также неравномѣрна, въ особенности, если при поднятіи не имѣть поступательнаго движенія. При неравномѣрномъ же движеніи расходуется тѣмъ большая работа, при прохожденіи одного и того же пути, чѣмъ неравномѣрность больше. И съ этой стороны идею г. Данилевскаго нельзя одобрить.
Наконецъ, постоянное измѣненіе въ направленіи движущей снарядъ силы, постоянное измѣненіе давленія воздуха и другихъ метеорологическихъ условій, которымъ подвергаются пассажиры и корабль, не можетъ хорошо отозваться ни на нихъ, ни на кораблѣ и его принадлежностяхъ.
Г. Данилевскій имѣлъ похвальное желаніе призвать научныя силы для теоретической разработки своихъ мыслей. На его призывъ отозвался профессоръ С.-Петербургскаго Политехническаго Института, извѣстный г. Евневичъ. Онъ пишетъ письмо д-ру Данилевскому, въ которомъ посвящаетъ нѣсколько страницъ интеграламъ и дифференціальнымъ уравненіямъ для выясненія движенія плоскости подъ опредѣленнымъ угломъ къ горизонту. Мы готовы были разобрать эти формулы и сдѣлать кое-какіе выводы о траекторіи плоскости, не сдѣланные г. Евневичемъ, но въ самомъ началѣ были остановлены въ этомъ благомъ намѣреніи самимъ же профессоромъ Евневичемъ. Дѣйствительно, основаніемъ для своихъ выводовъ г. Евневичъ беретъ формулу Ньютона о сопротивленіи воздуха движенію наклонной плоскости, формулу, какъ извѣстно, грубо невѣрную (см. стр. 32). Въ моихъ глазахъ Ньютонъ есть величайшій геній въ мірѣ математики и физики, но формула его все-таки невѣрна и можетъ давать показанія въ 10, 100, 1000 разъ и более неправильныя, въ зависимости отъ угла наклона плоскости къ направленію воздушнаго потока.[1]
Профессору Евневичу и г. Данилевскому это неизвѣстно. Г. Данилевскій печатаетъ работу г. Евневича и присоединяетъ ее къ своей книжкѣ, какъ драгоцѣнный перлъ.
Д-ръ Данилевскій глубоко умиляется передъ профессоромъ и думаетъ, что не столько онъ, г. Данилевскій, сколько будущія поколѣнія оцѣнятъ труды г. Евневича на пользу воздухоплаванія.
Безспорно, г. Евневичъ ученый необычайно доброй души, но вѣдь этого мало, чтобы работать надъ дѣломъ воздухоплаванія. Безспорно, профессоръ Евневичъ почтенный ученый въ своей области и уважаемый преподаватель, но въ чуждомъ для него дѣлѣ воздухоплаванія онъ лишь исполнилъ забавную роль сапожника, вздумавшаго печь пироги. Г. Данилевскій захотѣлъ пирожка, а г. Евневичъ, не научившись новому дѣлу печенія пироговъ, преподноситъ оные публикѣ; и не только публика, но и г. Данилевскій, извѣстный изобрѣтатель, скушалъ ихъ съ упоеніемъ и благодарностью (см. стр. 37).
Прибавимъ, что книга г. Данилевскаго издана очень опрятно и читается не безъ интереса, вслѣдствіе живого изложенія глубоко увлекающагося человѣка. Не достаетъ только числа наблюденій и еще кое-чего…
- ↑ Циолковский был уверен, что исправил формулу Ньютона о давлении потока на пластину в своей работе «Давление жидкости на равномерно движущуюся в ней плоскость» (1891). Это неверно, в той ранней своей работе Циолковский предложил модель, альтернативную ньютоновской, кроме того совершил множество ошибок. (Прим. ред.)