Русский советский ученый и изобретатель в области аэродинамики, ракетодинамики, теории самолета и дирижабля, основоположник современной космонавтики Константин Эдуардович Циолковский родился 17 сентября (5 сентября по старому стилю) 1857 года в селе Ижевское Рязанской губернии в семье лесничего.
С 1868 года вместе с родителями Константин Циолковский жил в Вятке (ныне Киров), где учился в гимназии .
После перенесенной в детстве скарлатины он почти полностью потерял слух. Глухота не позволила продолжить учебу в гимназии, и с 14 лет Циолковский занимался самостоятельно.
С 1873 по 1876 год он жил в Москве и занимался в библиотеке Румянцевского музея (ныне Российская государственная библиотека), изучал химию и физико-математические науки.
В 1876 году он вернулся в Вятку и .
Осенью 1879 года Циолковский экстерном сдал экзамены в Рязанской гимназии на звание учителя уездных училищ.
В 1880 году он был назначен преподавателем арифметики и геометрии в Боровское уездное училище Калужской губернии. В течение 12 лет Циолковский жил и работал в Боровске. В 1892 году он был переведен на службу в Калугу, где преподавал физику и математику в гимназии и епархиальном училище.
Циолковский практически с самого начала трудовой деятельности совмещал преподавание с научной работой. В 1880-1881 годах, не зная об уже сделанных открытиях, он написал свою первую научную работу "Теорию газов". Вторая его работа, вышедшая в те же годы, "Механика животного организма", получила положительные отзывы крупнейших ученых и была издана. После ее публикации Циолковский был принят в Русское физико-химическое общество.
В 1883 году он написал работу "Свободное пространство", где впервые сформулировал принцип работы реактивного двигателя.
С 1884 года Циолковский работал над проблемами создания дирижабля и "обтекаемого" аэроплана, с 1886 года — над научным обоснованием ракет для межпланетных полетов. Систематически занимался разработкой теории движения реактивных аппаратов и предложил несколько их схем.
В 1892 году вышел в свет его труд "Аэростат металлический управляемый" (о дирижабле). В 1897 году Циолковский сконструировал первую в России аэродинамическую трубу с открытой рабочей частью .
Он разработал методику эксперимента в ней и в 1900 году на субсидию Академии наук сделал продувки простейших моделей и определил коэффициент сопротивления шара, плоской пластинки, цилиндра, конуса и других тел.
В 1903 году в журнале "Научное обозрение" появилась первая статья Циолковского по ракетной технике "Исследование мировых пространств реактивными приборами", в которой была обоснована реальная возможность применения реактивных приборов для межпланетных сообщений.
Она прошла незамеченной для широких научных кругов. Вторая часть статьи, опубликованная в журнале "Вестник воздухоплавания" в 1911-1912 годах, вызвала большой резонанс. В 1914 году Циолковский издал отдельной брошюрой "Дополнение к "Исследованию мировых пространств реактивными приборами".
После 1917 года его научная деятельность получила поддержку государства . В 1918 году Константин Циолковский был избран членом Социалистической академии общественных наук (с 1924 года — Коммунистическая академия).
В 1921 году ученый оставил педагогическую работу. В эти годы он работал над созданием теории полета реактивных самолетов, изобрел свою схему газотурбинного двигателя.
В 1926-1929 годах Циолковский разработал теорию многоступенчатого ракетостроения, решил важные задачи, связанные с движением ракет в неоднородном поле тяготения, посадкой космического аппарата на поверхность планет, лишенных атмосферы, рассмотрел влияние атмосферы на полет ракеты, выдвинул идеи о создании ракеты — искусственного спутника Земли и околоземных орбитальных станций.
В 1932 году он разработал теорию полета реактивных самолетов в стратосфере и схемы устройства самолетов с гиперзвуковыми скоростями.
Циолковский — основоположник теории межпланетных сообщений. Его исследования впервые показали возможность достижения космических скоростей, осуществимость межпланетных полетов и освоения человеком космического пространства. Он первым рассмотрел вопросы о медико-биологических проблемах, возникающих при длительных космических полетах. Кроме того, ученый выдвинул ряд идей, которые нашли применение в ракетостроении. Им предложены газовые рули для управления полетом ракеты, использование компонентов топлива для охлаждения внешней оболочки космического корабля и многое другое.
19 сентября 1935 года Константин Циолковский скончался. Был похоронен в Калуге в Загородном саду (ныне парк его имени).
В 1954 году Академия наук СССР учредила золотую медаль имени К.Э. Циолковского "За выдающиеся работы в области межпланетных сообщений". С 1996 года Российская академия наук присуждает премию имени К.Э. Циолковского за выдающиеся работы в области межпланетных сообщений и использования космического пространства.
В Калуге, Москве, Рязани и других городах сооружены памятники ученому. В Калуге создан мемориальный дом-музей Циолковского , который является мемориальным отделом калужского Государственного музея истории космонавтики имени К.Э. Циолковского. В Кирове открыт Музей К.Э. Циолковского , авиации и космонавтики, есть также музей ученого в селе Ижевское Спасского района Рязанской области. Именем Циолковского был назван кратер на Луне.
Материал подготовлен на основе информации открытых источников
К. Э. Циолковский - советский исследователь с мировым именем, пропагандист освоения космического пространства.
Константин Циолковский - ученый и изобретатель, первопроходец в области изучения космоса. Он является «отцом» современной космонавтики. Первый русский учёный, ставший известным в области воздухоплавания и аэронавтики, человек, без которого невозможно представить космонавтику.
Открытия Циолковского внесли весомый вклад в развитие науки, он известен как разработчик модели ракеты, способной покорить космическое пространство. Он верил в возможность основания людских поселений в космосе.
Из биографии К. Э. Циолковского:
Биография учёного является ярким примером его преданности своему делу и упорства в достижении цели, несмотря на тяжелые жизненные обстоятельства.
Будущий великий ученый родился 17 сентября 1857 года в Рязанской губернии, в селе Ижевское, недалеко от Рязани.
Отец Эдуард Игнатьевич работал лесником и был, как вспоминал сын, из обедневшего дворянского рода, а мать Мария Ивановна происходила из семьи мелких помещиков, она вела домашнее хозяйство.
Через три года после рождения будущего ученого его семья по причине возникших на работе у отца трудностей переселилась в Рязань.
Начальным обучением Константина и его братьев (чтением, письмом и азами арифметики) занималась мама. В 1868 году семья переехала в Вятку, где Константин и его младший брат Игнатий стали учениками мужской гимназии. Обучение давалось тяжело, основной причиной тому была глухота – следствие скарлатины, которую мальчик перенес в 9-летнем возрасте. В этом же году в семье Циолковских случилась большая потеря: умер всеми любимый старший брат Константина - Дмитрий. А через год, неожиданно для всех, не стало и мамы.
Семейная трагедия негативно отразилась на учебе Кости, Циолковского часто наказывали за всякие шалости в классе, к тому же резко стала прогрессировать его глухота, все более изолировавшая юношу от общества.
В 1873 году Циолковского отчислили из гимназии. Больше он никогда и нигде не учился, предпочтя своим образованием заниматься самостоятельно, ведь книги щедро давали знания и никогда ни в чем не упрекали. В это время парень увлекся научным и техническим творчеством, даже сконструировал у себя дома токарный станок.
Родители К Э.Циолклвского
В 16-летнем возрасте Константин с легкой руки отца, поверившего в способности своего сына, переехал в Москву, где безуспешно пытался поступить в Высшее техническое училище. Неудача не сломила юношу, и он в течение трех лет самостоятельно изучал такие науки, как астрономия, механика, химия, математика, общаясь с окружающими при помощи слухового аппарата.
Молодой человек каждый день посещал Чертковскую публичную библиотеку; именно там состоялось его знакомство с Федоровым Николаем Федоровичем – одним из основоположников русского космизма. Этот выдающийся человек заменил юноше всех учителей вместе взятых.
Жизнь в столице для Циолковского оказалась не по карману, к тому же все свои сбережения он тратил на книги и приборы, поэтому в 1876 году вернулся в Вятку, где стал зарабатывать репетиторством и частными уроками по физике и математике. По возвращении домой у Циолковского по причине напряженной работы и нелегких условий сильно упало зрение, и он стал носить очки. Ученики к Циолковскому, который зарекомендовал себя как высококлассный учитель, шли с большой охотой. Преподаватель при ведении уроков применял методы, разработанные им самим, среди которых ключевым была наглядная демонстрация.
Для уроков геометрии Циолковский мастерил из бумаги модели многогранников, вместе с учениками проводил опыты по физике. Константин Эдуардович заслужил славу педагога, объясняющего материал понятным, доступным языком: на его занятиях всегда было интересно.
В 1876 году умер Игнатий – брат Константина, что стало очень большим ударом для ученого.
В 1878 году Константин Эдуардович Циолковский вместе с семьей сменил место жительства на Рязань. Там он успешно сдал экзамены на получение диплома учителя и устроился работать в школу города Боровска. В местном уездном училище, несмотря на значительное отдаление от основных научных центров, Циолковский активно проводил исследования в области аэродинамики. Он создал основы кинетической теории газов, отправив в Русское физико-химическое общество имеющиеся данные, на что получил от Менделеева ответ, что данное открытие было сделано четверть века назад.
Молодого ученого очень потрясло это обстоятельство; его талант приняли во внимание в Петербурге. Одной из основных проблем, занимавших мысли Циолковского, была теория аэростатов. Ученый разработал свой вариант конструкции этого летательного аппарата, характеризующегося тонкой металлической оболочкой. Свои мысли Циолковский изложил в труде 1885-1886 гг. «Теория и опыт аэростата».
В 1880 году Циолковский обвенчался с Соколовой Варварой Евграфовной – дочерью хозяина комнаты, в которой он проживал некоторое время. Дети Циолковского от этого брака: сыновья Игнатий, Иван, Александр и дочь Софья.
В январе 1881 года умер отец Константина. Позже страшный случай произошёл в его жизни - пожар 1887 года, уничтоживший всё: модули, чертежи, нажитое имущество. Уцелела только швейная машинка. Это событие стало тяжелым ударом для Циолковского.
В 1892 году Циолковский переехал в Калугу. Там он также устроился работать учителем геометрии и арифметики, параллельно занимаясь астронавтикой и аэронавтикой, соорудил тоннель, в котором осуществлял проверку летательных аппаратов.
Именно в Калуге Циолковский написал основные труды по космической биологии, теории реактивного движения и медицине, параллельно продолжая заниматься теорией металлического дирижабля.
Собственных средств на проведение исследований Константину было недостаточно, поэтому он обратился за финансовой помощью в Физико-химическое общество, которое не посчитало нужным материально поддержать ученого.
Константин получает отказ и тратит на свою работу семейные сбережения. Деньги были пущены на постройку около сотни опытных экземпляров. Последующие известия об успешных экспериментах Циолковского все же побуждают Физико-химическое общество выделить ему 470 рублей. Все эти деньги ученый вложил в улучшение свойств тоннеля.
Космос непреодолимо манит Циолковского, он много пишет. Начинает фундаментальную работу над «Исследованием космического пространства с помощью реактивного двигателя». Все большее внимания Константин Циолковский уделяет изучению космоса.
1895 год ознаменовался изданием книги Циолковского «Грезы о земле и небе», а год спустя он начал работу над новой книгой: «Исследование космического пространства с помощью реактивного двигателя», в которой основное внимание уделил ракетным двигателям, транспортировке груза в космосе и особенностям топлива.
Начало нового, ХХ столетия, было для Константина тяжелым: на продолжение важных для науки исследований денег более не выделялось, его сын Игнатий покончил с собой в 1902 году, через пять лет при разливе реки произошло затопление дома ученого, было уничтожено множество экспонатов, конструкций и уникальных расчетов. Казалось, против Циолковского были настроены все стихии природы. К слову, в 2001 году на российском корабле «Константин Циолковский» произошел сильный пожар, уничтоживший все внутри (как и в 1887 году, когда сгорел дом ученого).
Немного легче жизнь ученого стала с приходом Советской власти. Русским обществом любителей мироведения ему была выделена пенсия, практически не давшая умереть голодной смертью. Ведь Социалистическая академия не приняла ученого в свои ряды в 1919 году, оставив тем самым его без средств к существованию. В ноябре 1919 года Константин Циолковский был арестован, увезен на Лубянку и выпущен через несколько недель благодаря ходатайству некоего высокопоставленного партийца.
В 1923 году не стало еще одного сына - Александра, принявшего решение самостоятельно уйти из жизни. Вспомнили о Константине Циолковским советские власти в этом же году, после публикации Г. Оберта - немецкого физика - о космических полетах и ракетных двигателях. В этот период условия жизни советского ученого изменились кардинально. Руководство Советского Союза обратило внимание на все его достижения, предоставило комфортные условия для плодотворной деятельности, назначило персональную пожизненную пенсию.
Скончался Константин Эдуардович Циолковский, открытия которого внесли огромный вклад в изучение космонавтики, в родной Калуге 19 сентября 1935 года от рака желудка.
Основные даты биографии Константина Циолковского:
*1880 г. обвенчался церковным браком с В. Соколовой.
*1896 г. начал исследовать динамику движения ракет.
*В период с 1909 по 1911 годы – получил официальные патенты, связанные со строительством дирижаблей в странах Старого и Нового света и России.
*1918 г. становится членом Социалистической академии общественных наук. Продолжает преподавательскую деятельность в Калужской единой трудовой советской школе.
*1919 г. комиссия не принимает проект дирижабля для вооружения советской армии. Написал автобиографии «Фатум, рок, судьба». Провел несколько недель в заключении, на Лубянке.
*1929 г. встретился с коллегой по ракетостроению с Сергеем Королевым.
Научные достижения Константина Циолковского:
1.Создание первой в стране аэродинамической лаборатории и аэродинамической трубы.
2.Аэростат, которым можно управлять, дирижабль из цельного металла – разработки Циолковского.
3.Предложил новый проект двигателя с газотурбинной тягой.
4.Более четырех сотен работ по теории ракетостроения.
5.Разработка методики изучения аэродинамических свойств летательных аппаратов.
6.Изложение строгой теории реактивного движения и доказательство необходимости использования ракет для космических путешествий.
7.Разработал старт ракеты с наклонного уровня.
8. Эта разработка применялась в артиллеристских установках типа «Катюши».
9.Работал над обоснованием возможности совершения путешествий в космос.
10.Серьезно занимался изучением реальных межзвездных путешествий.
Интересные факты из жизни Константина Циолковского:
1. Будучи 14-летним подростком, он сделал токарный станок. Через год сделал воздушный шар.
2. В 16 лет Циолковского отчислили из гимназии. Больше он никогда и нигде не учился, а своим образованием занимался самостоятельно: книги щедро давали ему знания.
3. На свои деньги Циолковский создал около сотни разнообразных моделей летательных аппаратов и протестировал их.
4. Известия об успешных экспериментах Циолковского все же побудили Физико-химическое общество выделить ему 470 рублей, которые ученый израсходовал на изобретение усовершенствованного аэродинамического тоннеля.
5. Единственной вещью, уцелевшей после пожара в доме Циолковского, была швейная машинка.
6. При наводнении произошло затопление дома ученого, было уничтожено множество экспонатов, конструкций и уникальных расчетов.
7. Два сына Циолковского в разное время покончили жизнь самоубийством.
8. Циолковский – ученый-самоучка, который обосновал идею, что именно ракеты нужно использовать для полетов в космос.
9. Он искренне верил в то, что человечество достигнет такого уровня развития, что будет способно заселять просторы Вселенной.
10. Вдохновленный идеями великого изобретателя, А. Беляев написал роман в научно-фантастическом жанре под названием «Звезда КЭЦ».
Цитаты и высказывания Константина Циолковского:
1. «Проблески серьезного умственного сознания проявились при чтении. Лет в 14 я вздумал почитать арифметику, и мне показалось все там совершенно ясным и понятным. С этого времени я понял, что книги - вещь немудреная и вполне мне доступная».
2.«Основной мотив моей жизни - сделать что-нибудь полезное для людей, не прожить даром жизнь, продвинуть человечество хоть немного вперед. Вот почему я интересовался тем, что не давало мне ни хлеба, ни силы. Но я надеюсь, что мои работы, может быть скоро, а может быть в отдаленном будущем, дадут обществу горы хлеба и бездну могущества».
3.«Нас ждут бездны открытий и мудрости. Будем жить, чтобы получить их и царствовать во Вселенной, подобно другим бессмертным».
4.«Планета есть колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели».
5.«Сначала неизбежно идут: мысль, фантазия, сказка. За ними шествует научный расчет и уже, в конце концов, исполнение венчает мысль».
6.«Новые идеи надо поддерживать. Немногие имеют такую ценность, но это очень драгоценное свойство людей».
7. «Проникни люди в солнечную систему, распоряжайся в ней, как хозяйка в доме: раскроются ли тогда тайны мира? Нисколько! Как осмотр какого-нибудь камушка или раковины не раскроет еще тайн океана».
8.В своей научно-фантастической повести «На Луне» Циолковский писал: «Медлить более было нельзя: жара стояла адская; по крайней мере, снаружи, в местах освещенных, каменная почва накаливалась до того, что пришлось подвязать под сапоги довольно толстые деревянные дощечки. Второпях мы роняли стеклянную и глиняную посуду, но она не разбивалась - так слаба была тяжесть». По признаниям многих, ученый в точности описал лунную атмосферу.
9.«Время, возможно, существует, однако мы не знаем, где его следует искать. Если время существует в природе, то оно еще не открыто».
10.«Смерть есть одна из иллюзий слабого человеческого разума. Ее нет, потому что существование атома в неорганической материи не отмечается памятью и временем, последнего как бы нет. Множество же существований атома в органической форме сливаются в одну субъективно непрерывную и счастливую жизнь - счастливую, так как иной нет».
11.«Страх естественной смерти уничтожится от глубокого познания природы».
12.«Теперь, наоборот, меня мучает мысль: окупил ли я своими трудами тот хлеб, который я ел в течение 77-ми лет? Поэтому я всю жизнь стремился к крестьянскому земледелию, чтобы буквально есть свой хлеб».
Памятник К. Э. Циолковскому в Москве
фото из интернета
Константин Эдуардович Циолковский, выдающийся исследователь, крупнейший ученый в области воздухоплавания, авиации и космонавтики, подлинный новатор в науке, родился 5(17) сентября 1857 года в селе Ижевском Рязанской губернии в семье лесничего Эдуарда Игнатьевича Циолковского. Он рос смышленым, любознательным и впечатлительным ребенком. Уже в эти годы формировался характер будущего ученого — самостоятельный, настойчивый и целеустремленный. «Я думаю, что получил соединение сильной воли отца с талантливостью матери», — писал впоследствии Циолковский.
В 10-летнем возрасте Циолковского постигло большое несчастье — он заболел скарлатиной и в результате осложнения почти полностью потерял слух.
Выдающиеся способности, склонность сына к самостоятельной работе и изобретательству заставили отца задуматься над его дальнейшим образованием. Циолковскому было 16 лет, когда отец решил отправить его в Москву для продолжения учебы. Три года самостоятельных целеустремленных занятий в библиотеке Румянцевского музея обогатили юношу знаниями в области математики, физики и астрономии.
После возвращения из Москвы осенью 1879 года Циолковский экстерном сдал экзамен в Рязанской гимназии на звание учителя уездных училищ и спустя три месяца получил назначение в небольшой городок Боровск Калужской губернии. В течение 12 лет Циолковский жил и работал в Боровске, преподавая арифметику и геометрию. Там же он женился на Варваре Евграфовне Соколовой, ставшей его верной помощницей и советчицей, матерью его семерых детей.
Учительствуя, Циолковский начал заниматься научной работой. Уже в 1883 году он написал работу «Свободное пространство», в которой сделал важный вывод о возможности использования реактивного движения для перемещения в мировом пространстве.
Почти всю жизнь Циолковский много занимался вопросами воздухоплавания.
Его первая научная работа по воздухоплаванию «Аэростат металлический, управляемый» увидела свет в 1892 году.
В этом же году в связи с переводом Циолковского в Калужское уездное училище семья Циолковских переехала в Калугу. Многие годы семье пришлось жить на частных квартирах, прежде чем удалось приобрести на окраине города небольшой домик.
В 1903 году в журнале «Научное обозрение» № 5 появилась первая статья Циолковского по ракетной технике «Исследование мировых пространств реактивными приборами». В этом труде ученый впервые для реального осуществления космического полета предложил проект жидкостной ракеты, обосновал теорию ее полета.
Первая часть статьи Циолковского «Исследование мировых пространств реактивными приборами» прошла незамеченной для широких научных кругов. Вторая часть, опубликованная в журнале «Вестник воздухоплавания», увидела свет в 1911-1912 годах и вызвала большой резонанс. Известные популяризаторы науки и техники В.В. Рюмин, Я.И. Перельман и Н.А. Рынин занялись распространением космических идей Циолковского, стали со временем его настоящими друзьями. Большую помощь оказывали Циолковскому и многочисленные калужские друзья: В.И. Ассонов, П.П. Каннинг, С.Е. Еремеев, а позднее А.Л. Чижевский и С.В. Щербаков. В 1914 году Циолковский издал отдельной брошюрой «Дополнение к «Исследованию мировых пространств реактивными приборами».
Научная деятельность занимала все свободное время Циолковского, но основной в течение многих лет все же была учительская работа. Его уроки вызывали у учащихся интерес, давали им практические навыки, знания. Только лишь в ноябре 1921 года в возрасте 64 лет Циолковский оставил педагогическую работу.
После Великой Октябрьской социалистической революции его научная деятельность получила поддержку государства. В 1918 году Циолковский был избран членом Социалистической академии. В 1921 году Циолковскому была назначена повышенная персональная пенсия.
Внимание правительства к научно-исследовательской работе ученого способствовало признанию работ Циолковского, росту популярности.
В 1932 году Циолковскому исполнилось 75 лет. Это событие было отмечено торжественными заседаниями в Москве и Калуге.
Правительство наградило ученого орденом Трудового Красного Знамени за «особые заслуги в области изобретений, имеющих огромное значение для экономической мощи и обороны Союза ССР». Вручение ордена состоялось в Кремле 27 ноября 1932 года. Принимая орден, Циолковский сказал: «Я могу отблагодарить Правительство за эту высокую награду только своими трудами. Благодарить словами не имеет никакого смысла».
Ученый с новыми силами взялся за работу, он по-прежнему много внимания уделял научной работе, пропаганде научных знаний, вел большую общественную работу. Циолковский встречался с рабочими, учеными, колхозниками, часто выступал перед молодежью, был консультантом научно-фантастического фильма «Космический рейс».
В августе 1935 года здоровье Циолковского резко ухудшилось. 13 сентября он продиктовал свое завещание.
19 сентября 1935 года Циолковского не стало. Похоронили его в Калуге в Загородном саду (ныне парк его имени).
Будущий основатель космонавтики родился в селе Ижевское под Рязанью . Его отец, Эдуард Игнатьевич, был польским дворянином не самого большого достатка, а мать, Мария Ивановна Юмашева, имела татарские корни. Обычно с детьми занималась мать. Именно она научила Константина читать и писать, познакомила с началами арифметики. В возрасте девяти лет Костя Циолковский заболел скарлатиной. В результате осложнения после болезни он потерял слух. Наступило то, что впоследствии он назвал «самым грустным, самым тёмным временем моей жизни». Тугоухость лишила мальчика многих детских забав и впечатлений, привычных его здоровым сверстникам. В он поступает в гимназию. Большими успехами будущий ученый не блистал. Предметов было много, и полуглухому мальчику учиться было нелегко. А вот за шалости он неоднократно попадал в карцер. В , когда Циолковскому было 13 лет, умерла его мама. Горе придавило осиротевшего мальчика. Гораздо острее ощущает он свою глухоту, делавшую его все более и более изолированным. Лишенный поддержки, мальчик учится все хуже и хуже… В году - отчисление из гимназии c характеристикой «… для поступления в техническое училище». Но именно в это время Константин Циолковский находит свое истинное призвание и место в жизни. Он занимается образованием самостоятельно. В отличие от гимназических учителей книги щедро оделяют его знаниями и никогда не делают ни малейших упреков. В это же время Константин Циолковский приобщается к техническому и научному творчеству. Он самостоятельно изготавливает астролябию (первое измеренное ей расстояние - до пожарной каланчи), домашний токарный станок, cамодвижущиеся коляски и локомотивы. Способности сына стали очевидны для Эдуарда Циолковского, и он решает послать мальчика в столицу. Константин сам находит себе квартиру и, живя буквально на хлебе и воде (отец присылал десять-пятнадцать рублей в месяц), упорно занимается. Каждодневно с десяти утра и до трех-четырех дня пополудни трудолюбивый юноша штудирует науки в библиотеке. За первый год жизни в Москве пройдены физика и начала математики . На втором Константин преодолевает дифференциальное и интегральное исчисление, высшую алгебру, аналитическую и сферическую геометрию.
Теория Циолковского
Первые научные исследования Циолковского относятся к - году. Не зная об уже сделанных открытиях, он написал работу «Теория газов», в которой изложил основы кинетической теории газов. Вторая его работа - «Механика животного организма» получила благоприятный отзыв И. М. Сеченова, и Циолковский был принят в Руское физико-химическое общество. Основные работы Циолковского после были связаны с четырьмя большими проблемами: научным обоснованием цельнометаллического аэростата (дирижабля), обтекаемого аэроплана , поезда на воздушной подушке и ракеты для межпланетных путешествий. После знакомства с Николаем Жуковским , который был учеником Столетова, Циолковский стал заниматься механикой управляемого полета, в результате чего им был спроектирован управляемый аэростат (слово «дирижабль» тогда ещё не придумали). Циолковский первым предложил идею цельнометаллического дирижабля, и построил его работающую модель, создал прибор для автоматического управления полетом дирижабля и схему регулирования его подъемной силы. Первым печатным трудом о дирижаблях был «Аэростат металлический управляемый» (), в котором дано научное и техническое обоснование конструкции дирижабля с металлической оболочкой. Прогрессивный для своего времени проект дирижабля Циолковского не был поддержан; автору было отказано в субсидии на постройку модели. Обращение Циолковского в Генеральный штаб русской армии также не имело успеха. В году он обратился к новой и мало изученной области летательных аппаратов тяжелее воздуха. Циолковскому принадлежит идея постройки аэроплана с металлическим каркасом. В статье «Аэроплан или Птицеподобная (авиационная) летательная машина» () даны описание и чертежи моноплана, который по своему внешнему виду и аэродинамической компоновке предвосхищал конструкции самолётов , появившихся через 15-18 лет. В аэроплане Циолковского крылья имеют толстый профиль с округлённой передней кромкой, а фюзеляж - обтекаемую форму. Но работа над аэропланом, так же как над дирижаблем, не получила признания у официальных представителей русской науки. На дальнейшие изыскания Циолковский не имел ни средств, ни даже моральной поддержки. Много лет спустя, уже в советское время, в он разработал теорию полёта реактивных самолётов в стратосфере и схемы устройства самолётов для полёта с гиперзвуковыми скоростями. Циолковский построил в первую в России аэродинамическую трубу с открытой рабочей частью, разработал методику эксперимента в ней и в на субсидию Академии наук сделал продувки простейших моделей и определил коэффициент сопротивления шара, плоской пластинки, цилиндра, конуса и других тел. С года Циолковский систематически занимался теорией движения реактивных аппаратов. Мысли об использовании ракетного принципа в космосе высказывались Циолковским ещё в , однако строгая теория реактивного движения изложена им в . Циолковский вывел гениальную формулу (она получила название «формула Циолковского»), установившую зависимость между:
- скоростью ракеты в любой момент
- cкоростью истечения газов из сопла
- массой ракеты
- массой взрывных веществ
Закончив математические записи, Циолковский машинально поставил дату: 10 мая 1897 года .
Разумеется, он ни на секунду не подозревал, сколько радости доставит впоследствии историкам находка пожелтевших и измятых листков. Ведь написав дату вычислений, Циолковский, сам того не ведая, закрепил cвое первенство в вопросах научного освоения космоса. В 1903 году он опубликовал книгу «Исследования мировых пространств реактивными приборами», где впервые доказал, что единственным аппаратом, способным совершить космический полет, является ракета. В этой статье и последовавших её продолжениях ( и ) он заложил основы теории ракет и жидкостного ракетного двигателя. В этом пионерском труде Циолковский:
- полностью доказал невозможность выхода в космос на аэростате или с помощью артиллерийского орудия,
- вывел зависимость между весом топлива и весом конструкций ракеты для преодоления силы земного тяготения,
- высказал идею бортовой системы ориентации по Солнцу или другим небесным светилам
- проанализировал поведение ракеты вне атмосферы , в среде, свободной от тяготения
- была решена задача посадки космического аппарата на поверхность планет, лишенных атмосферы.
Так на берегах Оки взошла заря космической эры. Правда, результат первой публикации оказался совсем не тот, какого ожидал Циолковский. Ни соотечественники, ни зарубежные ученые не оценили исследования, которым сегодня гордится наука. Оно просто на эпоху обогнало свое время. В 1911 году опубликована вторая часть труда «Исследование мировых пространств реактивными приборами». Циолковский вычисляет работу по преодолению силы земного тяготения, определяет скорость, необходимую для выхода аппарата в Солнечную систему («вторая космическая скорость») и время полета. На этот раз статья Циолковского наделала много шума в научном мире. Циолковский обрел много друзей в мире науки. В - годы Циолковский решает практический вопрос: сколько нужно взять топлива в ракету, чтобы получить скорость отрыва и покинуть Землю. Выяснилось, что конечная скорость ракеты зависит от скорости вытекающих из неё газов и от того, во сколько раз вес топлива превышает вес пустой ракеты. Расчет показывает: для того чтобы ракета с людьми развила скорость отрыва и отправилась в межпланетный полет, нужно взять топлива в сто раз больше, чем весит корпус ракеты, двигатель, механизмы, приборы и пассажиры, вместе взятые. А это вновь создает очень серьёзное препятствие. Ученый нашёл оригинальный выход - многоступенчатый межпланетный корабль. Он состоит из многих ракет, соединенных между собой. В передней ракете, кроме топлива, находятся пассажиры и снаряжение. Ракеты работают поочередно, разгоняя весь поезд. Когда топливо в одной ракете выгорит, она сбрасывается, при этом удаляются опустошенные баки и весь поезд становится легче. Затем начинает работать вторая ракета и т. д. Передняя ракета, как по эстафете, получает скорость, набранную всеми предыдущими ракетами. В эти же годы он оценил влияние сопротивления атмосферы на полет ракеты и дополнительные затраты топлива при этом. Циолковский - основоположник теории межпланетных сообщений. Его исследования впервые показали возможность достижения космических скоростей, доказав осуществимость межпланетных полётов. Он первым изучил вопрос о ракете - искусственном спутнике Земли и высказал идею создания околоземных станций как искусственных поселений, использующих энергию Солнца , и промежуточных баз для межпланетных сообщений; рассмотрел медико-биологические проблемы, возникающие при длительных космических полётах.
Циолковский выдвинул ряд идей, которые нашли применение в ракетостроении. Им предложены: газовые рули (из графита) для управления полётом ракеты и изменения траектории движения её центра масс; использование компонентов топлива для охлаждения внешней оболочки космического аппарата (во время входа в атмосферу Земли), стенок камеры сгорания и сопла; насосная система подачи компонентов топлива; оптимальные траектории спуска космического аппарата при возвращении из космоса и др. В области ракетных топлив Циолковский исследовал большое число различных окислителей и горючих; рекомендовал топливные пары: жидкие кислород с водородом, кислород с углеводородами. Циолковский много и плодотворно работал над созданием теории полёта реактивных самолётов, изобрёл свою схему газотурбинного двигателя; в опубликовал теорию и схему поезда на воздушной подушке. Он первый предложил «выдвигающиеся внизу корпуса» шасси. Космические полеты и дирижаблестроение были главными проблемами, которым он посвятил свою жизнь. Но говорить о Циолковском только как об отце космонавтики - значит обеднить его вклад в современную науку и технику. Циолковский отстаивал идею разнообразия форм жизни во Вселенной , явился первым идеологом и теоретиком освоения человеком космического пространства, конечная цель которого представлялась ему в виде полной перестройки биохимической природы порождённых Землей мыслящих существ.
Писатель-фантаст
Научно-фантастические произведения Циолковского малоизвестны широкому кругу читателей. Возможно, потому, что они тесно связаны с его научными трудами. Очень близка к фантастике его ранняя работа «Свободное пространство», написанная в 1883 году (опубликована в 1954 г.). Константин Эдуардович Циолковский является автором научно-фантастических произведений: «Грезы о Земле и небе» (сборник произведений), «На Весте», повести «На Луне» (впервые была опубликована в приложении к журналу «Вокруг света» в 1893 году, неоднократно переиздавалась в советское время).
Работы по ракетоплаванию и межпланетным сообщениям
- - «Исследование мировых пространств реактивными приборами. (Ракета в космическое пространство)»
- - «Исследование мировых пространств реактивными приборами (Дополнение)»
- - «Космический корабль»
- - «Исследование мировых пространств реактивными приборами»
- - «Космическая ракета. Опытная подготовка»
- - «Труды о космической ракете 1903-1907 гг.»
- - «Космические ракетные поезда»
- - «Реактивный двигатель»
- - «Цели звёздоплавания»
- - «Звёздоплавателям»
- - «Реактивное движение»
- - - «Топливо для ракеты»
- - «Звездолёт с предшествующими ему машинами»
- - «Снаряды, приобретающие космические скорости на суше или воде»
- - «Наибольшая скорость ракеты» Труды по космонавтике. Исследование мировых пространств реактивными приборами (русск.) ; К. Э. Циолковский; Под ред. и М. К. Тихонравова - Москва: Машиностроение, 1967. - 376 с., ил.
Краткая биография Константина Циолковского
Циолковский Константин Эдуардович - выдающийся русский ученый-самоучка; основоположник теоретической космонавтики; автор научно-фантастических произведений; изобретатель и простой школьный учитель. Родился 17 сентября 1857 года в Рязанской губернии, в семье лесничих, которые, однако, происходили из древне-дворянского рода с польскими корнями. Известно, что Константин в детстве переболел скарлатиной и практически полностью лишился слуха.
В юношеские годы он проживал в Москве и учился высшей математике. С 1879 года стал учителем геометрии и арифметики в одном из калужских училищ. Это был, пожалуй, самый плодотворный период для ученого, так как он привел в жизнь большое количество научных исследований. Впервые он обосновал возможность использования космических полетов для межпланетного исследования. Именно Циолковский затронул ряд теорий и инженерных решений, позволяющих в будущем использовать ракеты. В 1892 г. он был перебрался в Калугу.
Его труды были по достоинству оценены И. М. Сеченовым. Благодаря этому Константин Эдуардович надолго утвердился в российском сообществе физиков и химиков. Еще до переезда в Калугу ученый женился на В. Е. Соколовой. Для проведения технических экспериментов ему было ничего не жаль. Он тратил на это даже семейные активы, так как физико-химическое общество материально не помогало в вопросах исследований. Хотя вскоре ему все же было выделено 470 рублей на строительство нового туннеля для измерения аэродинамических показателей летательных аппаратов.
В 1895 году он выпустил книгу «Грезы о земле и небе», в которой выразил свои взгляды на возможные проблемы космонавтики. Еще через год он написал свой самый главный труд об исследование космического пространства. Начало 20-го века для ученого стало трагичным. Во-первых, в 1902 г. один из его сыновей покончил жизнь самоубийством. Во-вторых, в результате наводнения был затоплен его дом вместе с экспериментальной лабораторией. Ну, а в-третьих, интерес общества к аэродинамике оставался все таким же низким. С приходом большевиков ситуация для ученого заметно изменилась. Новая власть проявила живой интерес к его работам.
С 1919 года в его жизни началась белая полоса. Сначала он стал членом Академии наук, затем заслужил пожизненную пенсию за ощутимый вклад в отечественную науку. В 1932 году он был награжден орденом Красного Трудового Знамени, а через три года ученого не стало. Циолковский умер в сентябре 1935 года, через два дня после своего 78-го дня рождения. В 1950-е гг. к столетию ученого была создана медаль с его именем, которой стали награждать за вклад в область межпланетных сообщений.
