Признание трудов Константина Эдуардовича крупнейшими отечественными учеными давало ему чувство удовлетворения, вливало бодрость и желание итти дальше, вперед по намечавшемуся пути. Научные идеи, над которыми работал Циолковский, требовали пока лишь кабинетной проработки, сопровождавшейся несложными опытами. Жгучий вопрос о том, где, как, на какие средства проводить более сложные и ответственные опыты, еще только начал возникать перед молодым ученым.

С новой энергией принялся Циолковский за очередную работу, темой для которой на этот раз был металлический управляемый аэростат.

Чтобы ясно представить действительную роль и значение работ К. Э. Циолковского в развитии теории и практики летания, необходимо предварительно охарактеризовать состояние этого дела в 70-х и 80-х годах минувшего столетия.

Изобретение воздушного шара братьями Монгольфье и Шарлем в 1783 году послужило сильным толчком для дальнейшего развития всех вообще летательных аппаратов. Но в первую очередь оно привело к практическому использованию самих аэростатов — в военном деле и в исследовании атмосферы.

Первенство в практическом применении так называемых «привязных аэростатов» в военном деле принадлежит революционной французской армии в период якобинской диктатуры 1793— 1794 годов. Аэростаты были применены в качестве наблюдательных пунктов для разведки с них расположения войск неприятеля и его полевых сооружений, а также для корректирования ружейного и артиллерийского огня.

Еще до этого, сразу же после первых полетов на монгольфьерах и шарльерах, молодой французский военный инженер Ж. Б. Менье, впоследствии погибший в рядах революционной армии, предложил проект управляемого аэростата (дирижабля), наметив в этом проекте основные детали, которые мы находим и в современных дирижаблях: воздушный баллонет для поддержания и регулирования внутреннего давления в оболочке, руль направления, удлиненную гондолу и, наконец, пропеллеры (винты). Однако Менье и его современники не имели возможности применить иной двигатель для пропеллеров, кроме мускульной силы людей. Облегчить же в достаточной степени паровую машину существовавшей в то время конструкции им не представлялось возможным.

В области управления аэростатами к 1784 году относится и попытка Миолана и Жанена построить управляемый монгольфьер, в котором в качестве двигательной силы использовалось реактивное действие газовой струи. Следует отметить, что автор проекта, ученый аббат Миолан, был учеником «Друга народа», Жана-Поля Марата, выдающегося революционера и разностороннего ученого. Марат с исключительным вниманием относился к вопросам воздухоплавания и указывал, что его развитие должно производиться систематически и предприниматься «для блага людей, для счастья государства или для благополучия отечества».

Первое военное применение привязного воздушного шара в битве при Флерюсе (1794). С современной гравюры.

Несмотря на то, что вопрос о двигателе для дирижаблей не был разрешен, проекты предлагались многократно и в 1852 году привели к созданию во Франции первого в мире управляемого аэростата с паровой машиной в качестве двигателя — дирижабля А. Жиффара.

Первый удачный полет управляемого аэростата с механическим паровым двигателем мог иметь место лишь в результате успехов машиностроения, в частности производства машин-двигателей.

Выходец из рабочих, талантливый французский изобретатель Жиффар сумел спроектировать и построить паровую машину и котел такого веса, что даже небольшой аэростат был в состоянии поднять их вместе с механиком. Дирижабль объемом в 2 500 кубических метров наполнялся светильным газом. Его оболочке была придана удлиненная веретенообразная форма (вся длина 44 метра, наибольший диаметр 12 метров). Она была покрыта сеткой, которая снизу несла длинный деревянный брус. К нему-то и крепилась гондола, в которой были установлены котел и паровая машина мощностью 3,6 лошадиной силы, при весе в 45 килограммов на 1 лошадиную силу. Руль направления помещался в корме дирижабля, маневры же высоты совершались посредством выбрасывания балласта или выпуска газа через верхний клапан.

Первый полет Жиффар произвел на своем дирижабле 24 сентября 1852 года. Несмотря на неблагоприятные метеорологические условия, дирижабль, развивая скорость 3 метра в секунду (10,8 километра в час), показал достаточную управляемость. Было ясно, что с постройкой более мощного двигателя, при том же весе, управляемость дирижабля в любом направлении станет полной.

Но в самой Франции, где в то время торжествовала политическая реакция[20], изобретение Жиффара не встретило серьезного отклика. Никаких организаций по военному воздухоплаванию в этой стране более не существовало — они были ликвидированы почти за шестьдесят лет до того Наполеоном Бонапартом. Наполеон оказался не в состоянии оценить такие выдающиеся технические достижения своего времени, как аэростаты. Первый в мире отряд воздухоплавателей (аэростьеров), созданный во время революции, он приказал распустить. Более полувека во Франции практиковались лишь отдельные и редкие эпизодические полеты. Центр же научного воздухоплавания за предшествовавшие годы переместился в Англию.

Главной причиной, побуждавшей англичан усиленно заниматься научным воздухоплаванием, было стремление возможно более усовершенствовать метеорологию, столь необходимую в морском деле. Но проникнуть в верхние слои атмосферы для ее изучения возможно лишь с помощью летательных аппаратов. Высокогорные же экспедиции по причине больших трудностей их осуществления давали весьма малые результаты и на развитие метеорологии оказывали незначительное влияние.

В начале XIX столетия в Англии появились научные работы Дж. Кейли о построении летательных аппаратов (геликоптеров и управляемых аэростатов). Им же производились и различные опыты в этой области, ставшие известными,, однако, лишь много десятилетий спустя.

Развитием же практического воздухоплавания, в первую очередь для целей метеорологических исследований, англичане обязаны прежде всего работам выдающегося аэронавта Чарльза Грина. Он начал свою воздухоплавательную карьеру в 1823 году первым в мире полетом на аэростате, наполненном светильным газом, и за свою долгую жизнь совершил 526 полетов. В числе внесенных им усовершенствований был гайдроп (канат, применяемый при спуске аэростата), введенный впоследствии и на дирижаблях. Англичане прекрасно освоили производство всей материальной части аэростатов, начиная с оболочки.

Под влиянием успехов научного воздухоплавания в Англии и ряда попыток применения его для военного дела в других странах во Франции в 60-х годах также начала создаваться группа энтузиастов летания. Они еще не составляли какой-либо специальной организации или общества. Для большинства из них занятие проблемами воздухоплавания и авиации было не основным, а дополнительным к их главному роду деятельности. Тем не менее труды этой группы лиц бесспорно положили основание современной авиации и воздухоплаванию во Франции. Значение их работ вместе с тем выходило далеко за пределы одной страны.

Наиболее деятельными членами группы являлись A. Жиффар, братья Гастон и Альберт Тиссандье, братья Манжен, Дюруоф, Ф. Турнашон-Надар[21], братья Годар, B. Фонвиель, Сивелъ, Кроче-Спинелли, Ла-Ландель и другие. К ней примыкали, кроме того, астроном К. Фламмарион, использовавший свои полеты на аэростатах для астрономических и метеорологических наблюдений, академик Бабине, а также знаменитый романист Жюль Верн, связанный с многими воздухоплавателями и изобретателями личной дружбой. Ряд своих замечательных научно-фантастических романов Жюль Верн посвятил именно вопросам различных видов летания. Переведенные на все европейские языки, эти произведения в огромной степени содействовали популяризации вопросов воздухоплавания (как и ряда других отраслей техники). В самой Франции вопросы воздухоплавания так сильно привлекли внимание передовых слоев общества, что была сделана даже попытка организовать регулярное воздушное сообщение на свободных аэростатах.