Циолковский. Жизнь и технические идеи
Шрифт:
Весьма существенная особенность дирижабля Циолковского, возможная только благодаря металлической, а не матерчатой оболочке, — регулирование температуры газа, наполняющего аэростат. Достигается это следующим образом. «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
Изменения температуры газа, раздувая или сжимая оболочку, заставляют тем самым дирижабль подниматься или опускаться.
Не останавливаясь на второстепенных подробностях устройства, 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 превышение давления изнутри препятствовало бы воздуху входить в оболочку; смешения водорода с воздухом 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 непохоже это 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 не обеспечивает существующие корабли от опасности воспламенения, так как в оболочке имеются запасы газообразного горючего, воздух и легко загорающиеся перепонки. От всего этого будет свободен дирижабль Циолковского.
2. Непроницаемость. 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 раз, что опасность воспламенения представляет не чистый водород, а водород, смешанный с кислородом воздуха.
3. Негигроскопичность металлической оболочки, т. е. неспособность ее впитывать влагу. Благодаря этому воздушный корабль Циолковского не будет утяжеляться от дождя или влаги в воздухе.
4. Долговечность. Стальная оболочка, надлежаще обработанная, может служить неопределенно долго. «Металлические
5. Дешевизна. Стальная оболочка в несколько раз дешевле прорезиненной ткани. Принимая же 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 очень значительного размера, способных поднять население целого города.
7. Блестящая металлическая оболочка мало нагревается от солнца и меньше охлаждается от ночного лучеиспускания. Это имеет огромное значение: перемена температуры газа, наполняющего обыкновенный 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 уменьшает полезную грузоподъемность дирижабля).
8. Подогревание газа. Мы уже говорили, как оно достигается; здесь же отметим, что, по указаниям изобретателя:
а) высокая температура увеличивает подъемную силу газа;
б) она же не дает намерзать и застаиваться воде и снегу на оболочке при путешествии зимой или в полярных странах;
в) изменение температуры позволяет изменять и подъемную силу дирижабля в широких пределах. Так, можно снять на землю всех пассажиров или все полезные грузы (во всяком случае, некоторую часть их), и дирижабль не устремится бомбой в облака: искусственное понижение температуры газа, которое возможно осуществлять в дирижабле Циолковского, будет действовать, как утяжеление, и заставит его сохранять устойчивость;
г) изменение подъемной силы дает возможность дирижаблю подниматься и опускаться без потери газа и балласта, а также
д) бороться с естественным колебанием температуры газа от действия солнца и других причин. Когда, например, газ нагревается солнечными лучами, температуру искусственно понижают, и стремление дирижабля кверху парализуется.
Дополним сказанное перечнем следующих основных положений «Проекта металлического дирижабля на 40 человек» (1930 г.):
Цельнометаллический, дешевый, крепкий материал. Нет потери газа. Долговечность. Изменчивость 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 продуктами горения и естественное ее охлаждение избавляет от необходимости запасать балласт и терять газ. Успешная борьба с метеорологическими влияниями. Ничего не стоящее изменение высоты удаляет от бурь, гроз, качки. Двигатели, воздушный винт и пр. устроены приблизительно так, как у обычных дирижаблей.
Этот ряд преимуществ цельнометаллического дирижабля поучительно сопоставить с перечнем недостатков воздушных кораблей существующих конструкций, сделанным Циолковским (1918 г.):
Дороговизна прорезиненной ткани и всего аппарата.
Чрезвычайная ломкость дирижабля при спусках.
Недолговечность ткани, которая делается скоро негодной от порчи резины, пропускающей газ.
Громадная потеря водорода через диффузию (проникновение сквозь оболочку) и в особенности при борьбе с влиянием солнца (нагревание) и других элементов погоды. Обременяющий балласт. Сложность и нежность конструкции.
Большое сопротивление воздуха от оперения, тяжей и от оболочки неправильной формы, с неизбежными складками; отсюда — недостаточная скорость поступательного движения или же громадная энергия моторов и несоразмерно большой расход топлива. Ужасающая опасность от огня.
Опасность смешения газа с воздухом и возможность взрыва; трущиеся части дирижабля дают незаметную с гондолы электрическую искру, которая и воспламеняет просачивающийся кое-где водород; за ним тотчас же загорается оболочка, а иногда получается и взрыв смеси газов. Наконец — малая грузоподъемность.