Советская наука. Циолковский Константин Эдуардович
Циолковский Константин Эдуардович [5(17).9.1857, с. Ижевское, ныне Рязанской области, — 19.9.1935, Калуга], русский советский учёный и изобретатель в области аэродинамики, ракетодинамики, теории самолёта и дирижабля; основоположник современной космонавтики. Родился в семье лесничего. После перенесённой в детстве скарлатины почти полностью потерял слух: глухота не позволила продолжать учёбу в школе, и с 14 лет он занимался самостоятельно. С 16 до 19 лет жил в Москве, изучал физико-математические науки по циклу средней и высшей школы. В 1879 экстерном сдал экзамены на звание учителя и в 1880 назначен учителем арифметики и геометрии в Воровское уездное училище Калужской губернии. К этому времени относятся первые научные исследования Ц. Не зная об уже сделанных открытиях, он в 1880—81 написал работу "Теория газов", в которой изложил основы кинетической теории газов. Вторая его работа "Механика животного организма" (те же годы) получила благоприятный отзыв И. М. Сеченова, и Ц. был принят в Русское физико-химическое общество.
Основные работы Ц. после 1884 были связаны с четырьмя большими проблемами: научным обоснованием цельнометаллического аэростата (дирижабля), обтекаемого аэроплана, поезда на воздушной подушке и ракеты для межпланетных путешествий. С 1896 Ц. систематически занимался теорией движения реактивных аппаратов и предложил ряд схем ракет дальнего действия и ракет для межпланетных путешествий. После Октябрьской революции 1917 он много и плодотворно работал над созданием теории полёта реактивных самолётов, изобрёл свою схему газотурбинного двигателя; в 1927 опубликовал теорию и схему поезда на воздушной подушке.
Первым печатным трудом о дирижаблях был "Аэростат металлический управляемый" (1892), в котором дано научное и техническое обоснование конструкции дирижабля с металлической оболочкой (см. Воздухоплавание). Прогрессивный для своего времени проект дирижабля Ц. не был поддержан: автору было отказано в субсидии на постройку модели. Обращение Ц. в Генеральный штаб рус. армии также не имело успеха. В 1892 Ц. переехал в Калугу, где преподавал физику и математику в гимназии и епархиальном училище. В этот период он обратился к новой и мало изученной области — созданию летательных аппаратов тяжелее воздуха.
Ц. принадлежит идея постройки аэроплана с металлическим каркасом. В статье "Аэроплан, или Птицеподобная (авиационная) летательная машина" (1894) даны описание и чертежи моноплана, который по своему внешнему виду и аэродинамической компоновке предвосхищал конструкции самолётов, появившихся через 15—18 лет. В аэроплане Ц. крылья имеют толстый профиль с округлённой передней кромкой, а фюзеляж — обтекаемую форму. Ц. построил в 1897 первую в России аэродинамическую трубу с открытой рабочей частью, разработал методику эксперимента в ней и в 1900 на субсидию Академии наук сделал продувки простейших моделей и определил коэффициент сопротивления шара, плоской пластинки, цилиндра, конуса и др. тел. Но работа над аэропланом, так же как над дирижаблем, не получила признания у официальных представителей русской науки. На дальнейшие изыскания Ц. не имел ни средств, ни даже моральной поддержки. Много лет спустя, уже в советское время, в 1932 он разработал теорию полёта реактивных самолётов в стратосфере и схемы устройства самолётов для полёта с гиперзвуковыми скоростями.
Важнейшие научные результаты получены Ц. в теории движения ракет (ракетодинамике). Мысли об их использовании в космосе высказывались Ц. ещё в 1883, однако создание им математически строгой теории реактивного движения относится к 1896. Только в 1903 ему удалось опубликовать часть статьи "Исследование мировых пространств реактивными приборами", в которой он обосновал реальную возможность их применения для межпланетных сообщений. В этой статье и последовавших продолжениях её (1911, 1914) он заложил основы теории ракет и жидкостного ракетного двигателя (ЖРД). Рассмотрение практической задачи прямолинейного движения ракеты привело Ц. к решению новых проблем механики тел переменной массы. Им впервые была решена задача посадки космического аппарата на поверхность планет, лишённых атмосферы. В 1926—29 Ц. разработал теорию многоступенчатых ракет (см. Составная ракета). Он первым решил задачу о движении ракеты (см. Циолковского формула) в неоднородном поле тяготения и рассмотрел (приближённо) влияние атмосферы на полёт ракеты, а также вычислил необходимые запасы топлива для преодоления сил сопротивления воздушной оболочки Земли.
Ц. — 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 (ИСЗ) — и высказал идею создания околоземных станций (см. Орбитальная станция) как искусственных поселений, использующих энергию Солнца и промежуточных баз для межпланетных сообщений; рассмотрел медико-биологические проблемы, возникающие при длительных космических полётах. Ц. написал ряд работ, в которых уделил внимание использованию ИСЗ в народном хозяйстве и др.
Ц. выдвинул ряд идей, которые нашли применение в ракетостроении. Им предложены газовые рули (из графита) для управления полётом ракеты и изменения траектории её центра масс; использование компонентов топлива для охлаждения внешней оболочки космического корабля (во время входа в атмосферу Земли), стенок камеры сгорания и сопла ЖРД; насосная система подачи компонентов топлива (для уменьшения массы двигательной установки); оптимальные траектории спуска космического аппарата при возвращении из космоса и др. В области ракетных топлив Ц. исследовал большое число различных окислителей и горячих для ЖРД; рекомендовал следующие топливные пары: жидкие кислород с водородом, кислород с углеводородами и др.
Ц. — первый идеолог и теоретик освоения человеком космического пространства, конечная цель которого представлялась ему в виде полной перестройки биохимической природы порожденных Землёй мыслящих существ. В связи с этим он выдвигал проекты новой организации человечества, в которых своеобразно переплетаются идеи социальных утопий различных исторических эпох. Ц. — автор ряда научно-фантастических произведений, а также исследований в др. областях знаний: лингвистике, биологии и др.
При Советской власти условия жизни и работы Ц. радикально изменились. Ц. была назначена персональная пенсия и обеспечена возможность плодотворной деятельности. Его труды в огромной степени способствовали развитию ракетной и космической техники в СССР и др. странах. За "Особые заслуги в области изобретений, имеющих огромное значение для экономической мощи и обороны Союза ССР" Ц. в 1932 награжден орденом Трудового Красного Знамени. В связи со 100-летием со дня рождения Ц. в 1954 АН СССР учредила золотую медаль им. К. Э. Циолковского "За выдающиеся работы в области межпланетных сообщений". В Калуге и Москве сооружены памятники учёному; создан мемориальный дом-музей в Калуге; его имя носят Государственный музей истории космонавтики и педагогический институт в Калуге, Московский авиационный технологический институт. Именем Ц. название кратер на Луне.
|
