Биография К. Циолковского

Размещено на http://www.allbest.ru/

Циолковский Константин Эдуардович родился в семье лесничего в с. Ижевское Спасского района Рязанской области в 1857. Страсть к изобретательству и строительству он унаследовал от отца, который «придумал и устроил молотилку», строил со старшими братьями модели домов и дворцов. В семье поощрялся физический труд и самостоятельность. В раннем детстве Циолковский «обязательно ломал игрушки, чтобы посмотреть, что у них внутри»

После перенесённой в 10 лет скарлатины он почти полностью потерял слух; глухота не позволила продолжать учебу в школе, и с 14 лет Циолковскому пришлось заниматься самостоятельно. В этом возрасте у мальчика проявилась потребность к строительству: он делал самодвижущиеся коляски и локомотивы, которые приводились в движение спиральной пружиной, разнообразные ветряные мельницы, собрал собственный токарный станок и даже «музыкальный инструмент с одной струной, клавиатурой и коротким смычком, быстро движущимся по струнам». Все это он делал самостоятельно, независимо от чтения технической литературы.

Разобрав несколько отцовских книг по естественным и математическим наукам, Циолковский увлекся астролябией, измерением расстояния до недоступных предметов, снятием планов, определением высот. Изучение физики подтолкнуло его к построению «автомобиля, двигающегося струей пара и бумажного аэростата с водородом, который, понятно, не удался».

Из сохранившихся рукописей самые ранние - «Рязанские тетради» свидетельствуют о первых его размышлениях. «Нельзя ли изобрести машину, чтобы подняться в небесные пространства?» -мечтает Циолковский и начинает работать над первыми чертежами.

С 16 до 19 лет жил в Москве, изучал физико-математические науки по циклу средней и высшей школы. В это время проводил опыты на центробежной машине с насекомыми и цыплятами, «усиливая их вес в 5 раз» без малейшего для них вреда, проделывал эксперименты и над собой: несколько дней ничего не ел и не пил.

В 1879 Циолковский экстерном сдал экзамены на звание учителя и в 1880 назначен учителем арифметики и геометрии в Боровское уездное училище Калужской губернии. В своих воспоминаниях об этом периоде своей жизни он пишет: «У меня сверкали электрические молнии, гремели громы, звонили колокольчики, плясали бумажные куклы, загорались огни, вертелись колёса, блистала иллюминация…Волосы становились дыбом и выскакивали искры из всякой части тела…»

К этому времени относятся первые научные исследования Циолковского. 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 Циолковский был принят в Русское физико-химическое общество. Основные работы Циолковского после 1884 были связаны с четырьмя большими проблемами:

-научным обоснованием цельнометаллического аэростата (дирижабля);

-обтекаемого аэроплана;

-поезда на воздушной подушке;

-ракеты для межпланетных путешествий;

Первым печатным трудом о дирижаблях был «Аэростат металлический управляемый» (1892), 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.

В 1892 Циолковский переехал в Калугу, где преподавал физику и математику в гимназии и епархиальном училище. В этот период 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» (1894) даны описание и чертежи моноплана, который по своему внешнему виду и аэродинамической компоновке предвосхищал конструкции самолётов, появившихся через 15-18 лет.

С 1896 Циолковский систематически занимался теорией движения реактивных аппаратов и предложил ряд схем ракет дальнего действия и ракет для межпланетных путешествий. Обращение Циолковского в Генеральный штаб русской армии также не имело успеха. В 1897 Циолковский построил первую в России аэродинамическую трубу с открытой рабочей частью и разработал методику эксперимента в ней. 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. Мысли об использовании ракетного принципа в космосе высказывались Циолковским ещё в 1883, однако только в 1903 ему удалось опубликовать часть статьи «Исследование мировых пространств реактивными приборами», в которой он обосновал реальную возможность их применения для межпланетных сообщений.

Рис 1. Страница рукописи К.Э. Циолковского

При Советской власти условия жизни и работы Циолковского радикально изменились. После Октябрьской революции 1917 Циолковский много и плодотворно работал над созданием теории полёта реактивных самолётов, изобрёл свою схему газотурбинного двигателя.

В 1919г. он был избран членом Социалистической академии, постановлением Совета Народных Комиссаров Циолковскому была назначена персональная пенсия и обеспечена возможность плодотворной деятельности.

аэростат советский ученный реактивный

Рис 2. Исторический документ о назначении К.Э. Циолковскому пожизненной усиленной пенсии, подписанный В.И. Лениным

Именно в этот период ученый углубляет свои исследования о путях завоевания космоса. Переводы его статей появляются в зарубежных технических журналах. Уравнениям и формулам Циолковского посвящаются специальные дискуссии, его труды находят талантливых продолжателей, в разных странах мира создаются группы и общества по изучению возможностей межпланетных путешествий, начинается экспериментальная и конструкторская работа.

В 1927 им была опубликована теория и схема поезда на воздушной подушке, а в 1932 он разработал теорию полёта реактивных самолётов в стратосфере и схемы устройства самолётов для полёта с гиперзвуковыми скоростями.

Рис 3. Свидетельство о награждении К.Э Циолковского медалью французского клуба воздухоплавания

В 1932 Циолковский был награжден орденом Трудового Красного Знамени за «Особые заслуги в области изобретений, имеющих огромное значение экономической мощи и обороны Союза ССР». Накануне 100-летия со дня рождения Циолковского, в 1954 АН СССР учредила золотую медаль им. К. Э. Циолковского "3а выдающиеся работы в области межпланетных сообщений".

Важнейшие научные результаты были получены Циолковским в теории движения ракет, изложенные им в труде «Из работ по ракетодинамике». Циолковский выводит знаменитую формулу конечной скорости движения ракеты, посвящает свое научное творчество техническому обоснованию ракеты как пока единственного целесообразного снаряда для космических путешествий, описывает внешний вид ракеты- «бескрылая птица, легко рассекающая воздух», ее внутреннее устройство, принципы движения и управления и даже возникающие перегрузки.

«Большая часть снаряда» занята водородом и кислородом, (вещества находятся в жидком состоянии). «Обе жидкости разделены перегородкой и соединяются между собой только мало- помалу». В меньшей части ракеты находятся помещение для наблюдателя и аппаратура для поддержания его жизни, научных наблюдений и управления летательным аппаратом. При смешивании водорода и кислорода образуется водяной пар при «страшно высокой температуре». Он имеет «огромную упругость» и «ужасающую скорость». Направление пара и направление полёта ракеты противоположны. При химическом соединении водорода и кислорода образуется огромное количество энергии, большая часть которой передается ракете, а остальная часть идет на движение водяного пара.

Энергия взрывчатых веществ «усваивается» ракетой в свободной от тяготения среде, «в среде тяжести» такое усвоение может быть только при «моментальном взрыве». При ускоряющемся движении ракеты внутри образуется «временная тяжесть», сила которой зависит от скорости взрыва или от силы давления паров. При «моментальном взрыве» «временная тяжесть» бесконечно велика, поэтому ракета и все, кто в ней находятся, могут погибнуть. Управление ракетой осуществляется «поворачиванием конца раструба или руля перед ним».

При этом «газы принимают иное направление», следовательно, «снаряд поворачивается».

Циолковский также выполнил расчеты для условий жизни в невесомости, что ныне является обычной практикой космонавтики.

Рис 4. К.Э. Циолковского к рукописи «Свободное пространство

К.Э.Циолковский - автор ряда научно-фантастических произведений, таких как «На Луне», «Грезы о Земле и небе», «Вне Земли» и др.

Обращение к научной фантастике было для ученого средством популяризации своих философских взглядов и технических проектов, а также возможностью в доступной форме изложить основные законы физики. Так, в фантастической повести «На Луне» дается подробное описание состояния невесомости: «Ты поднимаешь большие грузы, прыгаешь высоко и чувствуешь себя легко не оттого, что силы у тебя стало больше, а оттого, что тяжесть уменьшилась в 6 раз»; и явлений, происходящих в безвоздушном пространстве: «Здесь абсолютная пустота, оттого и вода кипит, не удерживаемая давлением атмосферы…В пустоте кипение оканчивается замерзанием… Медленно льется жидкость на Луне!», «Мухи не могли летать, а только прыгали…на пол-аршина» Из этого произведения можно почерпнуть немало интересных фактов о нашем естественном спутнике- Луне: «Если бы был газ, то мерцали бы звезды; если бы был воздух, небо было бы синим…Из множества явлений можно было видеть отсутствие воздуха и какого бы то ни было газа», «Вращение ее (Луны) вокруг оси так медленно…Здесь день должен продолжаться около 15 наших суток, или 360 часов, и столько же - ночь», «На Луне солнечное затмение составляет частое и грандиозное явление; на Земле оно редко и ничтожно…», метеориты «не бывают здесь видны до тех пор, пока не ударятся о гранитную почву и не накалятся вследствие превращения работы их движения в тепло. На Земле они заметны при вступлении в атмосферу, т.к. накаляются в ней через трение о воздух», «На Луне никогда не было ни жизни, ни воды, ни воздуха. Если и было вода, если и был воздух, то при такой высокой температуре, при которой никакая органическая жизнь невозможна».

Вместе с тем произведения Циолковского- научного фантаста обладают и самостоятельной художественной ценностью, являясь значительным этапом в истории развития жанра научной фантастики.

Творчество Циолковского напрямую берет свое начало в работах Николая Федоровича Федорова, русского религиозного мыслителя, родоначальника русского космизма. Федоров вел исключительно аскетический и подвижнический образ жизни. В круг его общения входили Л. Толстой, Вл. С. Соловьев, К. Э. Циолковский, Ф. М. Достоевский, высоко ценившие самобытного мыслителя. В историю культуры и философии Федоров вошел своим сочинением «Философия общего дела», где высказывались идеи, которые впоследствии были разработаны Циолковским, а именно: метеорическая регуляция, широкое использование солнечной энергии, усовершенствование растительных форм. Именно поэтому Федорова называют предшественником космических идей Циолковского.

В своей работ “Будущее Земли и человечества” Циолковский представляет будущее преобразование планеты: «Мы избавлены от ветров, непогод, туманов, смерчей и их разрушительного действия. Мы не имеем вредителей для растений и человека». Циолковский считает, что для выполнения всех своих грандиозных будущих задач человечество должно умножиться в тысячу и более раз. Только тогда оно сможет стать абсолютным хозяином почвы, океана, воздуха и самого себя.

Циолковский признает существующей и действующей во Вселенной только одну силу - материю в ее бесконечном превращении. Материи свойственно усложняться в своем развитии. Циолковский признает широчайшее распространение жизни в космосе в разных формах.

Жизнь для Циолковского возникает и продолжается в любых условиях. Сознательная жизнь не имеет никаких пределов и развивается даже без всяких условий: без атмосферного давления, без кислорода, без пищи, довольствуясь только солнечными лучами.

У Циолковского Вселенная, под руководством подобных богам существ, объединяет между собой ближайшие группы солнц, млечные пути, эфирные острова.

Для Циолковского человек - один из немногих далеко отставших меньших братьев тех сознательных существ, которые преобладают в космосе. Но в трудах двух ученых есть общая мысль: выход человека в космос и космическое расселение человечества необходимы и возможны.

Рис 5

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 (ИСЗ), написал ряд работ, в которых уделил внимание использованию ИСЗ в народном хозяйстве.

Циолковский 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 полетах.

В Калуге и Москве сооружены памятники учёному; создан мемориальный дом-музей в Калуге; его имя носят Государственный музей истории космонавтики и педагогический институт, школа в Калуге, Московский авиационно-технологический институт. Именем Циолковского назван кратер на Луне.

Циолковский явился первым идеологом и теоретиком освоения человеком космического пространства, конечная цель которого представлялась ему в виде полной перестройки биохимической природы порожденных Землей мыслящих существ.

Литература

1. Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия, 2005г. ст.: «Циолковский К.Э.», «Федоров Н.Ф.»

2.Рязанская энциклопедия, том №4, Рязань, 1992г.

3. «На земле Рязанской», сост.Е.Е. Соловцев, 1968

4. «Чтоб не престала память…», РИАМЗ, сост: Л.Д. Максимова,

Т.В. Ерошина. 1995г., Ст. К.Э. Циолковский «Черты из моей жизни»,

5.Калуга космическая, фотоальбом. Москва, 1977

6.Константин Циолковский «На Луне», фантастическая повесть

Размещено на Allbest.ru