Конец XIX века. В это время уже много говорилось о летательных аппаратах тяжелее воздуха – самолетах. По выражению Циолковского, это был «модный вопрос». Действительно, попыток создать крылатую машину было достаточно. Но достигнутыми результатами конструкторы аэропланов похвастаться не могли. Да и как могло быть иначе? К цели они шли «на ощупь». К середине 80-х годов XIX века закончилась неудачей попытка взлететь русского изобретателя Александра Можайского на самолете, который он строил под Петербургом, в Красном селе. Упорно продолжал искать пути к созданию самолета немецкий инженер Отто Лилиенталь. Во Франции строил самолет инженер Клеман Адер.
Об этих и других опытах с аэропланами Циолковский знал из сообщений газет и журналов. Самолет, или, как тогда говорилось, аэроплан, не мог не интересовать его. Да и сравнение с дирижаблем побуждало его получше изучить возможности аэроплана. Надо сказать, что Константин Эдуардович был сторонником не самолетов, а дирижаблей, то есть летательных аппаратов легче воздуха. Он считал их экологически чистыми, безопасными и экономически выгодными. Но, несмотря на приверженность своим аэронатам (так он называл дирижабли), он внес большой вклад в разработку теории летательных аппаратов тяжелее воздуха. А началось все еще в Боровске, когда молодой ученый сделал действующую модель птицы размером около метра. «Мой, раскрашенный чернилами ястреб, прекрасно летал. Можно было прикреплять к нему небольшие грузы. Нитка не была видна, и игрушку принимали за живую птицу. Ночью запускал ее с фонарем. Мне в то время было около 30 лет», – писал он. Может быть, здесь таились истоки увлечения авиацией. А вот что писал его калужский знакомый Александр Ассонов: «Раз в жаркое время мы сидели у ручья около бора и отдыхали… Над ручьем летали голубые стрекозы. «Вот, — сказал Циолковский, — смотрите – аэропланы будущего».
Мало кто верил в полеты на аэроплане. Поэтому неожиданный успех братьев Райт произвел сенсацию. Константин Эдуардович был восхищен, а вскоре засел за новые расчеты. Последовательно, шаг за шагом, начал он анализировать возможности самолета. По плечу ли летательной машине тяжелее воздуха тягаться с полюбившимся ему аэростатом? Результатом исследований стала работа «Аэроплан или птицеподобная (авиационная) летательная машина». Спеша поведать людям о своем изобретении, он в 1894 году опубликовал работу по частям в четырех номерах журнала «Наука и жизнь». Позднее специалисты напишут: «Это произведение Циолковского является первым в мировой литературе, в котором рассмотрение конструкции аэроплана сопровождалось аэродинамическим расчетом».
Машущее крыло он отверг сразу. Подобно своим духовным наставникам в теории полета Менделееву и Жуковскому Циолковский – противник рабского подражания природе. «Никаких летающих этажерок. никаких мачт! Никаких расчалок! Разные мачты и тяжи создадут большое сопротивление», — считал он. «Пусть наш снаряд, — писал ученый, — имеет форму застывшей парящей птицы, но вместо головы ее вообразим два гребных винта, вращающиеся в обратные стороны… Вместо хвоста устроим двойной руль – из вертикальной и горизонтальной плоскости… Двойной руль, двойной винт и неподвижность крыльев придуманы нами не ради выгоды и экономии работы, а единственно ради исполнимости конструкции».
Так в чем же было совершенство самолета Циолковского? Прежде всего, он был цельнометаллическим монопланом, т.е. машиной с одним рядом крыльев несколько искривленного профиля. Ученый предусмотрел в этой машине бензиновый двигатель внутреннего сгорания, хотя тогда они только стали входить в практику зарождающегося автомобилестроения, соосное вращение винтов, хвостовое расположение рулей, изменяющих направление полета. Для большей обтекаемости и увеличения скорости он предусмотрел закрытую кабину, а также убирающиеся в корпус колесные шасси. Все это со временем нашло широкое применение в авиации.
И самое, пожалуй, удивительное. Он предусмотрел на самолете автоматику (не забывайте, время – середина 90-х годов XIX века). Ученый понимал, что управлять в полете тяжелой машиной нелегко, и предложил использовать в сложных метеорологических условиях гироскопический автопилот с электроприводом. Позднее авиационные специалисты прокомментируют: «Лишь через десятилетия самолеты стали снабжать автопилотами и придавать им очертания, предложенные Циолковским в этой работе».
Тема авиации появлялась в творчестве Циолковского еще не раз. В 1929 году он опубликовал работу «Новый аэроплан», в которой предложил строить самолеты из отдельных корпусов-фюзеляжей, соединенных в «летающее крыло». А год спустя, в местной типографии была напечатана еще одна работа по авиации под названием «Реактивный аэроплан», где говорилось о летательных машинах для покорения верхних слоев атмосферы. Завершалась она пророческими словами: «За эрой аэропланов винтовых должна следовать эра аэропланов реактивных или аэропланов стратосферы». В 1932 году собрание сочинений Циолковского пополнилось еще одной брошюрой по авиации под названием «Стратоплан полуреактивный». В ней давался приблизительный расчет будущих турбовинтовых и турбореактивных моторов для высотной авиации…
Прошло всего 8 лет, и в 1940 году, летчик-испытатель Владимир Федоров испытал первый советский ракетоплан РП-318 конструкции С.П. Королева. А в мае 1942 года, в самый разгар Великой Отечественной войны, боевой летчик Григорий Бахчиванжи, специально отозванный с фронта на сибирский испытательный полигон, проверил в полете первый отечественный реактивный истребитель БИ-1.
Достижения 20 века в области авиационной техники подтвердили исключительную научную интуицию и реальность технических предложений Циолковского. Но, увы, заслуги ученого по теории самолетостроения известны только узкому кругу исследователей его творчества.
