Для того чтобы обеспечить независимость подъемной силы от изменения атмосферного давления, К.Э. Циолковский предполагал сделать цельнометаллическую оболочку изменяемого объема.
Если объем не изменяется, то при увеличении барометрического давления аэростат, вытесняя тот же объем, но более тяжелого воздуха, должен подняться, и наоборот, при его падении – начать снижаться.
При переменном объеме отношение давления подъемного газа к давлению воздуха будет оставаться постоянным и поэтому будет неизменной и подъемная сила. Однако последняя может еще изменяться под влиянием колебания отношения температур подъемного газа и атмосферного воздуха. Чтобы избежать этого К.Э. Циолковский предлагал подогревать подъемный газ с помощью некой «топки», конструкцию и принцип действия которой он не указал. Когда нужно, температура подъемного газа понижается посредством уменьшения притока тепла внутрь аэростата или еще более повышается путем его увеличения [с. 52-53]. В результате, дирижабль становился управляемым и по высоте полета.
В 1890 году он обратился с письмом к Д.И. Менделееву, в котором просил высказать его мнение о статье, посвященной разработанному им проекту дирижабля.
Д.И. Менделеев ответил, что и сам когда-то занимался этим же вопросом и пытался составить оболочку из множества частей, но нашел это непрактичным и ненадежным.
В ответ К.Э. Циолковский написал, что она может состоять всего из 10 частей и даже меньше и выслал по почте бумажную модель длиной 0,7 м, состоявшую из пяти конических поверхностей, соединенных между собой ситцевыми полосками, позволявшими оболочке сплющиваться. [с. 465; 114, с. 5].
26 сентября 1890 года Д.И. Менделеев отправил все присланное ему в VII отдел Императорского Русского Технического общества (ИРТО).
В сопроводительном письме он писал: «Согласно с желанием г. Циолковского (очень талантливого господина) препровождаю в техническое общество 1) его письмо, 2) тетрадь с его исследованиями о форме складного металлического аэростата и 3) бумажную модель к проекту г. Циолковского» [с. 463].
Письмо это явно было протекционистским, поскольку этот VII воздухоплавательный отдел был создан в декабре 1880 года [с. 1] по инициативе Д.И. Менделеева и, конечно, его члены относились к ученому с большим вниманием и уважением.
Следует отметить, что этот отдел был по тому времени весьма профессиональной организацией. В нем насчитывалось (в 1889 году) 55 члена, представлявших все рода войск, ученых, инженеров и промышленников. Военное министерство выделяло отделу с 1883 года по 1000-2000 рублей, на которые, в частности, во Франции в 1885 году был куплен аэростат, использовавшийся членами отдела для полетов [с. 19; 8, с. 439].
Благодаря усилиям преподавателя одной из Академий профессора М.М. Поморцева, отделом выпускался журнал «Воздухоплавание и исследование атмосферы», где он был и редактором и основным автором.
К.Э. Циолковский в своем письме, переданным в Общество через Д.И. Менделеева, просил выделить ему на создание модели металлического аэростата 300 рублей и, в частности, писал: «Прошу покорнейше уважаемое Общество пособить мне, по мере возможности, материально и нравственно» [с. 465-466].
Буквально через несколько дней, 30 сентября, сотрудник этого отдела Е.С. Федоров (впоследствии – полковник и руководитель этого отдела) направил Д.И. Менделееву свой ответ, в котором отметил, что созданием газонепроницаемой оболочки занимаются все воздухоплаватели, и весьма вероятно, «…что при усовершенствовании техники обработки металлов явится возможность заменить ныне употребляемые оболочки металлическими, хотя следует заметить, что в проекте воздухоплавания имеются уже ткани, почти совершенно не пропускающие газов (аэростат Жиффара)» [с. 469].
Что касается идеи изменять объем газа и регулировать его температуру, то, как ни заманчива она кажется, ее реализация представляет «…очень большие затруднения, знакомые каждому, занимающемуся монгольфьерами» [с. 469]. Эта задача, как отмечал далее Е.С. Федоров, автором «…только слегка затронута» [с. 469], и поэтому он не стал на ее дальнейшем анализе даже останавливаться.
По мнению Е.С. Федорова, расчеты в проекте приведены «…вполне правильно и добросовестно…», но конструктивная сторона вопроса не рассмотрена в должной мере. Он также считал, что К.Э. Циолковский незнаком с современной техникой воздухоплавания и потому не обратил внимания на то обстоятельство, что по целому ряду причин (которые Е. Федоров перечислил) «…подобные аэростаты вряд ли могут иметь какие-либо практические значения, хотя и очень много обещают с первого взгляда» [с. 470]. Вообще аэростаты «силою вещей обречены быть игрушкой ветров» [с. 469]. Проекту К.Э. Циолковского «…нельзя придать… особенно большого практического значения», хотя он «…составлен на основании ясного понимания геометрических форм и весьма толково изложен. Энергия и труд, потраченные г. Циолковским на составление проекта, доказывают его любовь к избранному им для исследования предмету, в силу чего можно думать, что г. Циолковский со временем может оказать значительные услуги воздухоплаванию и потому вполне заслуживает нравственной поддержки…», которая должна выразиться в том, чтобы ему была дана возможность пользоваться библиотекой ИРТО» [с. 470]. Словом, конструктору следует еще поучиться.