Факсимиле титульного листа рукописи К. Э. Циолковского «Давление жидкости на двигающуюся плоскость» (1891).

В постройке лодок деятельное участие принимал один из новых калужских друзей Циолковского — Павел Павлович Каннинг, по специальности провизор, владелец небольшого аптекарского магазина в Калуге. После первого же знакомства с Циолковским он сделался ревностным поклонником и пропагандистом смелых идей ученого.

Константин Эдуардович и Каннинг старались даже из строительства лодок извлечь пользу... для воздухоплавания. Об этом свидетельствует сохранившаяся в архиве Циолковского копия любопытного товарищеского условия между друзьями. Документ написан рукою Циолковского и датирован 1 июля 1899 года.

«Условие мое (Циолковского Константина) с Павлом Каннингом относительно эксплоатации изобретенных мною лодок, соединенных проходящими внутри досок проволоками, и двойных, с колесом. Все расходы на построение лодок должны покрываться доходами от них. Чистая прибыль распределяется так: г. Каннингу 40 проц. (сорок), мне 60 проц. (шестьдесят). В случае спорных пунктов относительно построения лодок и их эксплоатации перевес должен быть на моей стороне, потому что в противном случае произойдет замешательство в самом предпринимаемом) деле. Высшая цель наша — подвинуть вперед дело воздухоплавания посредством приобретения обширных средств. Дело должно вестись с общего согласия. До продажи лодок расходы должны вестись пополам». Потом истраченное каждому будет возвращено полностью. Должны вестись приходо-расходные книги за подписью обоих участников. Каждый должен работать по построению насколько позволяют силы, обстоятельства и знания. Грубая работа будет исполняться наемными рабочими.

По расширении дела необходимо нанять или купить на общие средства помещение, где бы можно не только производить работы, но и жить мне (Циолковскому) или обоим участникам».

Само собою разумеется, никакого «профиту» компаньоны из этого дела не извлекли, кроме полезного для здоровья моциона на свежем воздухе.

Еще до переезда в Калугу, в 1891 году, при разработке вопроса о сопротивлении среды, Циолковский, переходя от отвлеченной проблемы давления несжимаемой жидкости на некоторую плоскость к вопросу о давлении воздушной среды на крыло птицы или летательного аппарата, написал весьма ценную работу «К вопросу о летании посредством крыльев» размером около двух печатных листов.

Н. Е. Жуковский, статья которого по вопросу о летании была опубликована всего лишь за год до этого, дал президиуму Московского общества любителей естествознания положительный отзыв о работе Циолковского:

«Сочинение г. Циолковского производит приятное впечатление, так как автор, пользуясь малыми средствами анализа и дешевыми экспериментами, пришел по большей части к верным результатам.

Хотя большинство этих результатов уже известно, но тем не менее оригинальные методы 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»[55].

Первая часть рукописи была тогда же напечатана в Четвертом томе трудов Московского общества любителей естествознания под заголовком: «Давление жидкости на равномерно движущуюся в ней плоскость». Описанный в этой статье прибор для опытов по определению сопротивления воздуха был экспонирован профессором Жуковским в январе 1894 года на механической выставке в Москве.

Второй отрывок работы «Устройство летательного аппарата насекомых и птиц» удалось напечатать лишь через девятнадцать лет в журнале «Техника воздухоплавания». Полностью же интересная работа К. Э. Циолковского «К вопросу о летании посредством! крыльев» еще никогда не была напечатана и появится впервые в собрании его научных трудов, издаваемом Аэрофлотом.

К усердным занятиям вопросами прикладной аэродинамики Циолковского побуждали прежде всего следующие соображения.

Большинство его оппонентов из VII Воздухоплавательного отдела в своем отрицании возможности управления аэростатами исходили в первую очередь из предполагаемого лобового сопротивления корпуса дирижабля, наполненного газом. Это сопротивление казалось им огромным. Они противопоставляли конструкции дирижаблей более выгодное в этом отношении устройство летательного механизма птиц и насекомых. Подражание «аэропланам в природе» большинству из них представлялось лучшим средством для решения задачи летания человека. Фактически же они тормозили развитие воздухоплавания, игнорируя сказанные еще в 1880 году замечательные слова Д. И. Менделеева о том, что в воздухоплавании рабское подражание природе недопустимо и вредно.

В то время имелось еще далеко не ясное представление об истинной величине сопротивления воздуха движущимся в нем телам различной формы, равно как и о научно обоснованных методах определения этой величины. И те, кто утверждал, скажем, что дирижабль таких-то размеров будет иметь «огромное» сопротивление при продвижении его в воздухе, в сущности и сами не знали сколько-нибудь точно, о величине какого порядка здесь может итти речь.

С другой стороны, многочисленные планерные полеты Лилиенталя и его подражателей и последователей выдвинули новую важную проблему — исследование подъемной силы крыла, условий, при которых она возникает, ее величины. Словом, на очередь становились основные вопросы аэродинамики.

Чтобы перевести дело на действительно научную почву, Циолковский решил теперь, в развитие своих предшествующих работ, проанализировать вопрос, в первую очередь о «птицеподобных летательных машинах»[56].

Момент для исследований такого рода был весьма подходящий. В эти годы в развитии мировой авиации происходили важные события. 9 октября 1890 года француз Клеман Адер сделал попытку оторваться от земли на аппарате тяжелее воздуха — паровом аэроплане «Эол», структура крыльев которого была заимствована у летучей мыши. Размер крыльев «Эола» равнялся 14 метрам, поверхность их — 28 квадратным метрам; аппарат вместе с паровой машиной и котлом со спиртовой топкой весил 101 килограмм. Мощность его составляла 20 лошадиных сил. Крылья были складные. Адер продолжал свою деятельность и в последующие годы.

С 1891 года в Германии происходили полеты Отто Лилиенталя на планерах. Книга его «Полет птиц, как основа искусства летать», вышедшая в 1889 году и для многих явившаяся целым откровением, изучалась работниками нарождавшейся авиации с величайшим вниманием. Во Франции, Англии и США Лилиенталь уже нашел учеников и продолжателей своей отважной работы[57].

В Англии с 1894 года производил постройку своего огромного аэроплана Хайрам Максим, американец, принявший английское подданство и составивший себе состояние фабрикацией изобретенных им пулеметов.

Задуманный им самолет был для того времени неслыханной мощности и размеров. Лишь через восемнадцать лет в России самолеты Сикорского, типа «Илья Муромец», впервые превзошли этот английский самолет. Достаточно сказать, что сооружавшийся аэроплан имел общий вес в 3 624 килограмма, при ширине в 31,5 метра, максимальной длине 21,3 метра и высоте 10,6 метра. Пропеллеры приводились в движение двумя паровыми машинами, топливом для которых служил бензин. Каждая из них могла развивать мощность до 180 лошадиных сил. Однако аэроплан Максима оказался неспособным подняться на воздух.

В процессе проектирования своего воздушного корабля Максим создал целую лабораторию для производства всевозможных опытов и исследований, связанных с постройкой (в частности, он первый применил аэродинамическую трубу).