В сентябре отмечен очередной день рождения Константина Циолковского, которого называют отцом космонавтики. В Калуге проведены очередные научные чтения Циолковского. Наследие чудаковатого учителя из провинции до сих пор удивляет исследователей все новыми открытиями. Один из многих неудавшихся проектов Циолковского - идея трансформации аэростата в полете. Эта идея опережала время. Немецкий граф Фердинанд Цеппелин оказался практичнее, пошел по простому пути. И преуспел.
Одним из первых изобретений Циолковского был цельнометаллический дирижабль. Это было его любимое детище. Для того времени его конструкция была более чем прогрессивной. Она имела неоспоримые преимущества перед господствовавшими тогда в небе матерчатыми конструкциями. Но один факт до сей поры остается почти незамеченным: Циолковский изобрел аэростат-трансформер и предвосхитил появление авиационных комплексов с изменяющейся в полете конфигурацией. Конструкция его дирижабля отличалась еще и тем, что предполагала сложные механические преобразования летательного аппарата в полете.
От предшествующих конструкций дирижабль Циолковского принципиально отличался тем, что был цельнометаллическим. Этим обеспечивалась значительная прочность аппарата. Но, кроме того, в его конструкции закладывалась возможность трансформации. Благодаря гофрированной оболочке аэростат должен был укорачиваться или удлиняться. По задумке ученого-самоучки, особая стягивающая система изменяла бы объем аэростата - своего рода металлическая гармошка. Еще предусматривался подогрев наполнителя оболочки теплом отработанных газов двигателя. Все это позволило бы влиять на величину подъемной силы в нужном направлении.
Идею построения металлического аэростата, способного "превращаться" в полете, Циолковский разработал еще в 1880-х годах, потом полвека потратил на то, чтобы добиться его постройки. Как он утверждал, тому мешала обычная российская расхлябанность и консерватизм. Это, бесспорно, было. Но очевидно, что тогда такой дирижабль вообще не мог быть построен. Время "трансформеров" еще не настало.
В конце XX века у детей вошли в моду раскладывающиеся игрушки, роботы-трансформеры. Но и в авиационной технике самые передовые технические разработки были связаны с изменяющимися конфигурациями летательных аппаратов. Сначала самолеты не без труда оснастили убирающимися шасси. Потом внедрялась "механизация крыла" - для управления подъемной силой в полете его оснащали элеронами, интерцепторами, тормозными щитками, закрылками, предкрылками и т.д. В 1960-70-х годах новые многорежимные сверхзвуковые истребители (F-14, Су-24) были оснащены крыльями с изменяемой стреловидностью. Сужение крыльев с увеличением скорости стало компромиссным решением между дозвуковыми и сверхзвуковыми характеристиками.
Достижением было и оснащение воздушных судов отклоняющейся носовой частью ("Конкорд", Ту-144) - пилотам стало удобно смотреть на землю при взлете и посадке. В 1990-е годы после долгих безуспешных попыток появились первые летательные аппараты с цельноповоротным крылом - конвертопланы (Boeing V22). Повернув крылья, на которых установлены двигатели, винтами вверх, они взлетают и садятся по-вертолетному, а в воздухе принимают форму самолета. Пока летающие диковинки сложны и малонадежны.
Совсем недавно в авиации внедрены поворотные сопла "с изменяемым вектором тяги". Оснащенные ими самолеты наделали много шума на авиасалонах головокружительными акробатическими трюками. И вот появились сообщения о проводимых в центре NASA испытаниях трансформного самолета F/A-18, на котором установлены специальные "эластичные" крылья. В последнее время проводятся исследования возможности использования новейших материалов для создания самолета, способного изменять свою форму в полете.
На заре авиационной эры никто и представить себе не мог, насколько сложно добиться "воздушных превращений". Совмещение нескольких свойств привносит множество преимуществ, но ведет к увеличению массы и к значительному усложнению конструкции. Развитие этих концепций и сейчас представляет сложную техническую задачу. Даже в автомобильной технике, которая не столь сложна, как авиационная, прижились только такие механические трансформации как поднимание-опускание крыши у кабриолетов и изменение клиренса, дорожного просвета, в зависимости от дорожных условий.
Что уж говорить о тех годах, когда творил Циолковский! Объективно оценить сложность предлагаемых им изменяемых конструкций было тогда попросту невозможно. Несмотря на поддержку Столетова и Менделеева, сотрудники воздухоплавательного отдела Русского технического общества отвергли проект Циолковского. Автору многократно отказывали в субсидии на постройку модели. Во многом скептики все-таки были правы.
Изобретатель вел длительные бои за свою правоту и активно делился идеями. За свой счет он публиковал и рассылал брошюры по всему миру с описаниями своих изобретений. Граф Цеппелин определенно был в курсе разработок калужского самоучки и, вероятно, воспользовался его находками, когда разрабатывал собственный проект. Конструкция немецкого дирижабля была намного проще, и именно потому она была успешно реализована. Никаких сложных "вывертов" и "гармошек" - только жесткая конструкция. Но для того времени этот подход был близок к оптимальному. Трансформируемый в движении аэростат никто не сумел построить и доныне.
Первенство в изобретении принадлежит русскому мечтателю, а успеха добился практичный немец. Его дирижабли завоевали воздушное пространство и продавались во множество стран, в том числе и в Россию. Еще один пример того, что важно не только придумать и просчитать, но необходимо довести до ума и прагматично учесть все факторы.