 |
|
 |
|
|
|
|
|
А. А. Родных
Госмашметиздат. Москва•Ленинград 1933
|
23 марта 1881 г. приговоренный к смертной казни за соучастие в покушении на царя Александра II, член Партии Народной Воли Николай Иванович Кибальчич, находясь в заключении, написал для обнародования труд, посвященный летательному аппарату, действующему реактивной силой. «Проект воздухоплавательного прибора» заключает описание идеи и эскиз летательного прибора, действующего газами медленно сгорающего прессованного пороха. Кибальчич даже свое последнее слово на суде закончил заявлением о своем изобретении: «По частному вопросу я имею сделать заявление насчет одной вещи, о которой уже говорил мой защитник. Я написал проект воздухоплавательного аппарата. Я полагаю, что этот аппарат вполне осуществим. Я представил подробное изложение этого проекта с рисунками и вычислениями. Так как вероятно я уже не буду иметь возможности выслушать взгляды экспертов на этот предмет и вообще не буду иметь возможности следить за его судьбой, и возможно предусмотреть такую случайность, что кто-нибудь воспользуется этим моим проектом, то я теперь публично заявляю, что проект мой и эскиз его, составленный мной, находятся у г. Герарда (защитника)». Однако царское правительство, уничтожая жизнь талантливого революционера, сочло, что «давать это на рассмотрение ученых теперь едва ли будет своевременно и может вызвать только неуместные толки». Приводим здесь полностью «проект воздухоплавательного прибора бывшего студента Института инженеров путей сообщения Николая Ивановича Кибальчича, члена русской социально-революционной партии народовольцев», как он был напечатан в журнале «Былое» (№10–11, 1918 г.).
Проект воздухоплавательного прибора «Находясь в заключении, за несколько дней до своей смерти, я пишу этот проект. Я верю в осуществимость моей идеи, и эта вера поддерживает меня в моем ужасном положении. – Если же моя идея после тщательного обсуждения учеными специалистами будет признана исполнимой, то я буду счастлив тем, что окажу громадную услугу родине и человечеству. Я спокойно тогда встречу смерть, зная, что моя идея не погибнет вместе со мной, а будет существовать среди человечества, для которого я готов был пожертвовать своей жизнью. Поэтому я умоляю тех ученых, которые будут рассматривать мой проект, отнестись к нему как можно серьезнее и добросовестнее и дать мне на него ответ как можно скорее. – Прежде всего считаю нужным заметить, что, будучи на свободе, я не имел достаточно времени, чтобы разработать свой проект в подробностях и доказать его осуществимость математическими вычислениями. В настоящее же время я конечно не имею возможности достать нужные для этого материалы. Следовательно эта задача – подкрепление моего проекта математическими вычислениями – должна быть сделана теми экспертами, в руки которых попадет мой проект. Кроме того я не знаком с той массой подобных же проектов, которая появилась за последнее время, т. е. вернее сказать мне известны приблизительно идеи этих проектов, но не известны те формы, в каких изобретатели думают осуществить свои идеи. Но, насколько мне известно, моя идея еще не была предложена никем. – В своих мыслях о воздухоплавательной машине я прежде всего остановился на вопросе: какая сила должна быть употреблена, чтобы привести в движение такую машину. Рассуждая а priori,1 можно сказать, что сила пара здесь не пригодна... Я не помню точно, какой процент тепловой энергии, переданный пару нагреванием, утилизируется в виде работы, но знаю, что этот процент весьма невелик. Между тем паровая машина громоздка сама по себе и требует много угольного нагревания для приведения в действие. Поэтому я думаю, что, какие бы приспособления ни были приделаны к паровой машине – вроде крыльев, подъемных винтов и пр., – паровая машина не в состоянии поднять самое себя в воздух. _________________________ 1 «До опыта».
– В электродвигателях гораздо большая доля переданной энергии утилизируется в виде работы, но для большого электродвигателя нужна опять-таки паровая машина. Положим, что паровая и электродвигательная машины могут быть установлены на земле, а гальванический ток может по проволокам, наподобие телеграфных, передаваться воздухоплавательному прибору, который, скользя так сказать особой металлической частью по проволокам, получает ту силу, которой можно привести в движение крылья или другие подобные приспособления снаряда. Не берусь утверждать, что подобное устройство летательного снаряда возможно, но если бы оно и было возможно, то во всяком случае оно было бы неудобно, дорого и не представляло бы никаких преимуществ перед движением по рельсам. – Многие изобретатели основывают движение воздухоплавательных снарядов на мускульной силе человека, как например доктор Арендт. Беря типом устройства своих проектируемых машин птицу, они думают, что можно устроить такие приспособления, которые, будучи приведены в движение собственной силой воздухоплавателя, позволят ему подниматься и летать по воздуху. Я думаю, что если и возможно устроить такого типа летательное приспособление, то оно все-гаки будет иметь характер игрушки и серьезного значения иметь не может. – Какая же сила применима к воздухоплаванию? Такой силой по моему мнению являются медленно горящие взрывчатые вещества. – В самом деле, при горении взрывчатых веществ образуется более или менее быстро большое количество газов, обладающих в момент образования громадной энергией. Я не помню в точности, какую работу, если выразить ее в килограммометрах, производит воспламенение 1 фунта пороха, но, если не ошибаюсь, 1 фунт пороха, будучи взорван в земле, может выбросить земляную глыбу, весившую 40 пудов. Словом никакие другие вещества в природе не обладают способностью развивать в короткий промежуток времени столько энергии, как взрывчатые. – Но каким образом можно применить энергию газов, образующихся при воспламенении взрывчатых веществ, в какой-либо продолжительной работе? Это возможно только под тем условием, если та громадная энергия, которая образуется при горении взрывчатых веществ, будет образовываться не сразу, а в течение более или менее продолжительного промежутка времени. – Если мы возьмем фунт зернистого пороха, вспыхивающего при зажигании мгновенно, спрессуем его под большим давлением в форму цилиндра и затем зажжем один конец этого цилиндра, то увидим, что горение не сразу охватит цилиндр, а будет распространяться довольно медленно от одного конца к другому и с определенной скоростью. Скорость распространения горения в прессованном порохе определена из многочисленных опытов и составляет 4 линии в секунду. – На этом свойстве прессованного пороха основано устройство боевых ракет. Сущность этого устройства состоит в следующем. В жестяной цилиндр, закрытый с одного основания и открытый с другого, вставляется плотно цилиндр из прессованного пороха, имеющий по оси пустоту в виде сквозного канала; горение прессованного пороха начинается с поверхности этого канала и распространяется в течение определенного промежутка времени к наружной поверхности прессованного пороха; образующиеся при горении пороха газы производят давление во все стороны, но боковые давления газов взаимно уравновешиваются, давление же на дно жестяной оболочки пороха, не уравновешенное противоположным давлением (так как в эту сторону газы имеют свободный выход), толкает ракету вперед по тому направлению, на котором она была установлена в станке до зажигания. Траектория полета ракеты составляет параболу, подобно траектории ядер, выпущенных из орудий. – Представим себе теперь, что мы имеем из листового железа цилиндр известных размеров, закрытый герметически со всех сторон и только в нижнем дне своем заключающий отверстие известной величины. Расположим по оси этого цилиндра кусок прессованного пороха цилиндрической же формы и зажжем его с одного из оснований; при горении образуются газы, которые будут давить на всю внутреннюю поверхность металлического цилиндра, но давления на боковую поверхность цилиндра будут взаимно уравновешиваться, и только давление газов на закрытое дно цилиндра не будет уравновешено противоположным давлением, так как с противоположной стороны, газы имеют свободный выход – через отверстие в дне. Если цилиндр поставлен закрытым дном кверху, то при известном давлении газов, величина которого зависит, с одной стороны, от внутренней емкости цилиндра, а с другой – от толщины куска прессованного пороха, цилиндр должен подняться вверх. – Я не имею под руками данных, которые позволили бы хотя приблизительно определить, какое количество прессованного пороха должно сгореть в единицу времени для того, чтобы при данных известных размерах цилиндра и известной величине его тяжести образующиеся при горении пороха газы могли бы оказать на дно цилиндра такое давление, которое уравновесило бы силу тяжести цилиндра. Но я думаю, что на практике такая задача вполне разрешима, т. е. что при данных размерах и весе цилиндра можно, употребляя цилиндрические куски прессованного пороха известной толщины, достигнуть того, что давление газов на дно будет уравновешивать тяжесть цилиндра. Реальным подтверждением этого могут служить ракеты. В настоящее время изготовляются такие ракеты, которые могут поднять до 5 пудов разрывного снаряда. Правда пример ракеты не совсем подходит сюда, так как ракеты отличаются такой громадной быстротой полета, которая немыслима для воздухоплавательного прибора. Но эта быстрота происходит от того, что в ракеты помешают значительные количества прессованного пороха и притом поверхность горения его велика. Если же требуется гораздо меньшая быстрота полета вверх, то и количес:во пороха, сгорающего в единицу времени, должно быть гораздо меньше. Я в точности не знаю, нужно ли для соблюдения условия медленности и правильности горения заключать прессованный порох в плотно прилегающую к нему оболочку. Но если бы заключение в оболочку и было необходимо, то это все-таки не помешало бы употреблению пресованного пороха для устройства аппарата. – Итак вот схематически описание моего прибора. В цилиндре A (рис. 11), имеющем в нижнем дне отверстие C, устанавливается по оси, ближе к верхнему дну, пороховая свечка K (так буду я называть цилиндрики из прессованного пороха). Цилиндр A посредством стоек N – N прикреплен к средней части платформы P, на которой должен стоять воздухоплаватель. Для зажигания пороховой свечки, а также для устанавливания новой свечки на место сгоревшей (притом конечно не должно быть перерыва в горении) должны быть придуманы особые автоматические механизмы. Так для установления пороховых свечей, по мере их сгорания, самым подходящим автоматическим приспособлением было бы приспособление, приводимое в движение часовым механизмом, вследствие правильности сгорания пороховых свечей. Но я не коснусь здесь этих приспособлений, так как все это легко может быть разрешено современной техникой.
– Представим себе, что свеча K зажжена. Через очень короткий промежуток времени цилиндр A наполняется горячими газами, часть которых давит на верхнее дно цилиндра, и если это давление превосходит вес цилиндра, платформы и воздухоплавателя, то прибор должен подняться вверх. Заметим кстати, что в поднимании прибора вверх будет участвовать не одна только сила давления пороховых газов: горячие газы, наполняющие цилиндр A, имеют меньший удельный вес, чем вес вытесненного ими воздуха; поэтому на основании аэростатического закона прибор должен сделаться легче на разницу в весе воздуха, наполнявшего цилиндр А, и весе пороховых газов в нем. Следовательно здесь встречается также и то выгодное обстоятельство, которое в аэростате составляет причину поднятия. Давлением газов прибор может подняться очень высоко, если величина давления газов на верхнее дно будет все время поднятия превышать тяжесть прибора. Если же желают остановиться на известной высоте в неподвижном состоянии, то для этого нужно вставить менее толстые пороховые свечи так, чтобы давление образующихся газов как-раз уравновешивало бы тяжесть прибора. – Таким путем воздухоплавательный прибор может быть поставлен по отношению к воздушной среде в таком же положении, как неподвижно стоящее судно по отношению к воде. Каким же образом можно двинуть теперь наш аппарат в желаемом направлении? Для этого можно предложить два способа. – Можно употребить второй, подобный же цилиндр, установленный горизонтально и с обращенным не вниз, а в сторону отверстием в дне. Если в такой цилиндр вставить подобное же приспособление с пороховыми свечками и зажечь свечку, то газы, ударяясь в дно цилиндра, заставят лететь прибор по тому направлению, куда обращено дно. Для того же чтобы горизонтальный цилиндр можно было устанавливать в каком угодно направлении, он должен иметь движение в горизонтальной плоскости. Для определения направления может служить компас точно так же, как и для плавания на воде. – Но мне кажется, что можно ограничиться и одним цилиндром, если устроить его таким образом, чтобы он мог быть наклоняем в вертикальной плоскости и мог бы иметь иметь конусообразное вращение. Наклонением цилиндра достигается одновременно и поддерживание аппарата в воздухе и движение в горизонтальном направлении. Так положим, что сила давления газов на дно цилиндра выражается графически через P; разложим эту силу на составляющие Q и R. Если сила Q как-раз равняется тяжести прибора, то он будет лететь в горизонтальной плоскости, движимый силой R. Следовательно цилиндр должен быть наклонен настолько, чтобы летание происходило в горизонтальной плоскости. Для того же чтобы летание происходило в определенном направлении, нужно конусообразным поворачиванием цилиндра установить ось его в этом направлении. – Но при двух цилиндрах достигается мне кажется большая правильность полета и большая устойчивость аппарата. Действительно при двух цилиндрах колебания всего аппарата меньше отклоняют аппарат от желаемого направления, чем при одном. Кроме того при одном цилиндре труднее достигнуть такой скорости, как при двух. – Что же касается вообще до устойчивости, то мне кажется, она будет достаточна, ввиду того что цилиндры расположены выше тяжелых частей аппарата и притом таким образом, что центр тяжести, по крайней мере одного из них, например верхнего, находится на одной отвесной линии с центром тяжести аппарата. Впрочем для устойчивости могут быть придуманы какие-нибудь регуляторы движения в виде крыльев и т. п. – Для того чтобы аппарат опустился на землю, нужно вставлять пороховые свечки постепенно все меньшего диаметра, и тогда аппарат также будет постепенно опускаться. – В заключение отмечу, что по моему мнению не один прессованный порох может служить для этой цели. Существует много медленно горящих взрывчатых веществ, в состав которых входят тоже селитра, сера и уголь, как и в порох, но только в другой пропорции или с примесью еще других веществ. Может быть какой-нибудь из этих составов окажется еще удобнее прессованного пороха. – Верна ли неверна моя идея, может решить окончательно лишь опыт. Из опыта же можно лишь определить необходимые соотношения между размерами цилиндра, толщиной пороховых свечей и весом поднимаемого аппарата. Первоначальные опыты могут быть удобно произведены с небольшими цилиндриками даже в комнате». 23 марта 1881 г.
Кильбачич настолько был поглощен мыслями о своем приборе, что по словам его защитника Герарда, когда последний явился к нему как назначенный в качестве защитника, «его прежде всего поразило, что он был занят совершенно иным делом, ничуть не касающимся настоящего процесса. Кибальчич был погружен в изыскание, которое он делал о каком-то воздухоплавательном снаряде; он жаждал, чтобы ему дали возможность написать свои математические изыскания об этом изобретении. Он их написал и представил начальству». За два дня до смертной казни Кибальчич, которому сказали, что проект его передадут на рассмотрение ученых, подал министру внутренних дел прошение, в котором между прочим писал: «Не можете ли вы, ваше сиятельство, сделать распоряжение о дозволении мне иметь свидание с кем-либо из членов технического комитета по поводу этого проекта не позже завтрашнего утра или по крайней мере получить письменный ответ экспертизы, рассматривавшей мой проект, тоже не позже завтрашнего дня». Кибальчича накануне смерти тревожила судьба его проекта воздухоплавательного прибора – того проекта, в котором, как мы только-что читали, он заявлял, что, «если моя идея после тщательного обсуждения учеными специалистами будет признана исполнимой, то я буду счастлив тем, что окажу громадную услугу родине и человечеству. Я спокойно тогда встречу смерть, зная, что моя идея не погибнет вместе со мной, а будет существовать среди человечества, для которого я готов был пожертвовать своею жизнью». Но ему так и не пришлось услышать ни одного отклика на свои идеи. Совершилось почти то, о чем писали в следующем году (1882 г.) в Лондоне в брошюре о Кибальчиче: «Будет конечно очень жаль, есл_и инквизиторская ревность правительства заставит его сряжаться даже с мертвым врагом и похоронит вместе с ним его может быть в высшей степени важное изобретение. Но всего вероятнее конечно, что оно будет просто украдено, – благо протеста с того света никто не услышит». В действительности царское правительство поступило по той простоте, которая хуже воровства: просто вложило проект Кибальчича в конверт, который был запечатан и подшит к делу. Идея Кибальчича была похоронена в архивах в течение 30 лет. Впрочем по словам известного деятеля по воздухоплаванию Кованько, ссылавшегося на слухи, к Кибальчичу якобы был в свое время допущен нашумевший в те годы изобретатель воздушного корабля «Россия» Костович. Н. И. Кибальчич, руководивший революционной лабораторией. по свидетельству экспертов обнаружил громадную изобретательность. Бывший студент Института инженеров путей сообщения, а затем Медико-хирургической академии, он для борьбы с царским правительством серьезно изучил на четырех языках литературу взрывчатых веществ. Эти знания в связи с природными дарованиями и привели его к изобретению летательного аппарата. Мысль, вложенная в его изобретение, как мы видели, совершенно проста и правильна. Чтобы точнее оценить идею Кибальчича, надо рассматривать ее в условиях того времени. Из приведенного выше очерка истории реактивного летания до 1881 г. нам известно, что ракета с тем или иным составом горючего газа уже предлагалась и для самостоятельного реактивного летания и для вспомогательного, например при дирижаблях. Но вот что является в идее изобретения самобытным: применение ракет и пороховых свечек по очереди, пользуясь автоматическим их зажиганием. Эта идея чревата великими последствиями, и, останься жив Кибальчич, мы быть может имели бы летательную машину, действующую ракетным пулеметом.
|
|
|
|
|