Блеск и нищета К. Э. Циолковского - Гелий Салахутдинов

Остановимся сначала на его экспериментальной установке (см. рис. 3).

 

На некоторой подставке была установлена горизонтальная ось. Перпендикулярно к ней крепились две проволоки, на концы которых можно было надевать прямоугольные пластинки из плотной бумаги. Ось и эти пластинки могли некоторое время вращаться посредством намотанной на ось нитки, разматываемой тяжестью груза. Сущность эксперимента сводилась к следующему. Прежде всего, приводились с помощью груза во вращения эти пластинки, а во время этого вращения Циолковский это устройство начинал двигать параллельно его оси. Вращение при этом пластинок замедлялось, а при некоторых грузах и вообще останавливалось [101, с. 25-26]. Вот эти два эффекта он и изучал в этой своей работе, и подгонял подбором К результаты опытов к его формулам. Однако методика экспериментов не имела ничего общего с его теоретической моделью. В самом деле, в этих своих опытах он изучал фактически эффект вертушки, скорость вращения которой зависит от того, как расположена пластинка (пластинки). Если длинной стороной перпендикулярно оси вращения, то скорость вращения будет меньше, чем в случае, когда пластинка будет расположена этой стороной параллельно этой оси.

Произведем некоторые простые расчеты. Как известно, линейная скорость движения точки пластинки при ее вращении равна V = ωR, где ω - угловая скорость вращения, a R - кратчайшее расстояние от оси вращения до рассматриваемой точки.

Тогда среднеарифметическая скорость по длине пластинки составит:

 

где: а - длинная сторона пластинки, расположенной перпендикулярно ею к оси вращения.

Аналогично, для той же пластинки, но расположенной короткой стороной перпендикулярно к оси вращения, получим:

 

Поскольку сопротивление пропорционально квадрату скорости, то:

 

Другими словами, в случае вертушки распределение сил сопротивления по пластинке совершенно иное, чем в случае, когда она неподвижна. Вот именно эту закономерность вертушки, "испорченную" к тому же параллельным переносом экспериментальной установки, и изучал К.Э. Циолковский опытным путем, а теория, между тем, состояла в "двухмерном" обтекании не вращающейся плоской пластинки.

Эта работа К.Э. Циолковского совершенно беспомощна: в ней не было ни одного верного суждения.

В работе [115] был еще один раздел, который был впервые опубликован только в 1912 году в журнале "Техника воздухоплавания" под названием "Устройство летательного аппарата насекомых и птиц и способы их полета", однако в ней ничего существенного не было, поскольку была она посвящена описанию наблюдений о полете птиц, приведенных в работе [57] и др.

Эту свою работу [101] он показал профессору А.Г. Столетову, который, в свою очередь, попросил посмотреть ее профессора Н.Е. Жуковского.

И тут произошел исторический казус: по непонятной причине Н.Е. Жуковский дал на нее хоть и сдержанный, но вполне положительный отзыв. Он, в частности, писал: "Сочинение г. Циолковского производит приятное впечатление, так как автор, пользуясь малыми средствами анализа и дешевыми экспериментами, пришел по большей части к верным результатам... Оригинальная метода исследования, рассуждения и остроумные опыты автора не лишены интереса и, во всяком случае, характеризуют его как талантливого исследователя... Рассуждения автора применительно к летанию птиц и насекомых верны и вполне совпадают с современными воззрениями на этот предмет" [157, с. 7-8].

Как уже отмечалось, он же и сообщил автору, что нового в этой работе ничего нет, кроме рассмотренного нами выше влияния удлинения. Н.Е. Жуковскому понравилась также и экспериментальная установка, с помощью которой К.Э. Циолковский проводил свои опыты. По инициативе ученого она демонстрировалась на механической выставке в Москве в январе 1894 года. Затем этот прибор был подарен, организованному Н.Е. Жуковским студенческому кружку при МВТУ и находится и сейчас в его музее. Н.Е. Жуковский предложил К.Э. Циолковскому опубликовать отрывок его работы в "Трудах общества любителей естествознания". К.Э. Циолковский выбрал вопрос по сопротивлению пластинок. Так появился первый его печатный труд [101].

По-видимому навсегда останется исторической загадкой вопрос о том, как два известных профессора не разобрались и пропустили в печать эту работу К.Э. Циолковского. Ведь по крайней мере неадекватность теории и эксперимента в ней очевидны. Может быть они понадеялись друг на друга и не вникли в ее логику, может быть не разобрались до конца в путанных рассуждениях ее автора и понадеялись на его талант, а может взяли "грех на душу" и поощрили ее, чтобы подбодрить одаренного и несчастного самоучку.

Итак, никаких новых результатов в ней не было получено. Она содержала большое количество грубых ошибок и была полностью беспомощна.

Вот почему "...приоритет Циолковского в решении этого важнейшего вопроса теории крыла (влияние удлинения на силу сопротивления - Г.С.) был у нас незаслуженно, но основательно забыт" [80, с. 7].

Не было никакого приоритета К.Э. Циолковского, никакого закона он не установил и забывать поэтому было нечего.

При подготовке этой своей статьи он в начале ее выразил свою "...живейшую благодарность А.Г. Столетову и Н.Е. Жуковскому, указавшим [ему]... на значение [его]... труда среди других трудов такого же рода" [101, с. 21].

Эта благодарность не была в то время опубликована, тем не менее, сам факт существования положительного отзыва Н.Е. Жуковского стал своего рода "знаком качества" этой работы, свидетельством ее высокого научного уровня. Она подтверждала, что К.Э. Циолковский опроверг самого И. Ньютона и, кроме того, установил новый закон, связанный с сопротивлением удлиненных пластинок.

Его биограф и популяризатор его идей И.Я. Перельман в 1937 году писал: "Научная поступь его (т.е. К.Э. Циолковского - Г.С.) так уверенна, что он имеет даже смелость в одном пункте опровергнуть утверждение великого Ньютона: обнаруживает ошибочность ньютоновской формулы для силы косого удара воздуха о движущуюся плоскость" [52, с. 37].

Миф об этом успехе К.Э. Циолковского не развеян и поныне.

В 1891 году там же вышла и еще одна его статья: "Как предохранить нежные и хрупкие вещи от толчков и ударов"

В ней содержалось простое предложение, состоявшее в том, чтобы помещать эти "вещи" в сосуд с жидкостью. Однако он не учел того обстоятельства, что различные по весу испытуемые предметы будут иметь при опыте и разное ускорение. Это предложение - лишь догадка К.Э. Циолковского, его "рационализаторское предложение", а не результат научного исследования.

В ходе аэродинамических опытов он получил результаты, пригодные и для аэропланов, которые разочаровали, однако, его, поскольку аэроплан ему показался малоэффективным по сравнению с дирижаблем. Впоследствии, почти до последних лет жизни он будет считать авиацию бесперспективной для воздушных перевозок и будет отводить самолетам лишь промежуточное место на пути к космическому транспорту.

В 1926 году он писал: "Самолет не будет пригоден для целей воздушного транспорта, но постепенно станет пригоден для космических путешествий" [158, с. 258].

В 1927 году он подтвердил эту свою мысль: "...аэроплану суждена завидная роль быть переходным типом к реактивному прибору для заатмосферных полетов" [109, с. 7].

Появившиеся публикации принесли ему местную славу в Боровске. По инициативе издателя С.Е. Черткова брат и знакомые К.Э. Циолковского собрали деньги и издали в Москве его брошюру об аэростате [89].

В 1892 году К.Э. Циолковский был переведен в Калугу для работы учителем в уездном училище. Здесь он получил свою брошюру и был "на седьмом небе от счастья".В Калуге в 1893 году друзья издали на собранные деньги в виде брошюры и вторую его статью об аэростате.

Примерно в это же время К.Э. Циолковский через своего друга В.И. Ассонова познакомился с председателем Нижегородского кружка любителей физики и астрономии С.В. Щербаковым. Знакомство это произошло по почте и связь с кружком он тоже поддерживал по почте. (С.В. Щербаков с семьей вскоре переехал в Калугу). 13 декабря 1893 года К.Э. Циолковский был избран единогласно в члены этого кружка, который стал оказывать ему помощь в издании его трудов. Именно при его содействии в журнале "Наука и жизнь" была опубликована (теперь уже научно-популярная работа на устаревшую тему) "Тяготение как главный источник мировой энергии" [168].

Обратим внимание, он теперь знал, что эта идея о природе энергии Солнца принадлежит Гельмгольцу, но, тем не менее, выпускает статью с ее описанием под своей фамилией. Попробуй, неспециалист, разберись чья это идея, если, к тому же, ссылок по тексту нет.