Ціолковський Костянтин Едуардович

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Костянтин Едуардович Ціолковський
Tsiolkovsky.jpg
Народився 5 (17) вересня 1857(1857-09-17)
Іжевське, Рязанська губернія, Російська імперія
Помер 19 вересня 1935(1935-09-19) (78 років)
Калуга, РРФСР
Місце проживання Росія Російська імперія
СРСР СРСР
Громадянство
(підданство)
Російська імперія, РРФСР, СРСР[1][2][3] і Російська Республіка
Національність поляк
Галузь наукових інтересів космонавтика
Відомий завдяки: Формула Ціолковського
Діти Q15707329?
Нагороди
Орден Трудового Червоного Прапора
Орден Святої Анни 3 ступеня
орден Святого Станіслава 3 ступеню

Wikiquote-logo.svg Висловлювання у Вікіцитатах
CMNS: Ціолковський Костянтин Едуардович на Вікісховищі

Костянтин Едуардович Ціолковський (5 (17) вересня 1857(18570917) — 19 вересня 1935) — радянський вчений-теоретик польського походження, є одним із засновників ракетобудування та сучасної космонавтики, педагог, письменник.[4]

Автор науково-фантастичних творів, прихильник і пропагандист ідей освоєння космічного простору. Його роботи надихнули таких провідних радянських ракетних інженерів, як Сергій Корольов і Валентин Глушко і зробили вагомий внесок в успіх радянської космічної програми.

Біографія[ред.ред. код]

Перші роки[ред.ред. код]

Народився 5 (17) вересня 1857 року у селі Іжевськоє під Рязанню. Предки Ціолковського — вихідці з Волині, далекі родичі гетьмана Северина Наливайка, чим вчений пишався. Його батько, Едуард Ігнатійович Ціолковський (18201881), був польським дворянином середнього статку, а мати, Марія Іванівна Юмашева, була за походженням татаркою. Будучи освіченою жінкою, з дітьми звичайно займалася вона. Саме мати навчила Костянтина читати й писати, познайомила з початками арифметики.

У віці дев'яти років Ціолковський занедужав на скарлатину. У результаті ускладнення після хвороби він частково втратив слух. Наступило те, що згодом він назвав «найсмутнішим, найтемнішим часом [свого] життя». Приглухуватість позбавила хлопчика багатьох дитячих забав і вражень, звичних для його здорових однолітків.

У 1869 році він вступив до гімназії. Великими успіхами майбутній учений не відзначався. Предметів було багато, і напівглухому хлопчикові вчитися було нелегко. А от за витівки він неодноразово потрапляв у карцер. У 1870 році, коли Ціолковському було 13 років, померла його мати. Позбавлений підтримки, хлопчик вчився усе гірше. У 1871 році — відрахування з гімназії з характеристикою «… для надходження в технічне училище». Отже Ціолковський провчився в гімназії всього чотири роки, два з яких він пробув в одному класі. Більше Ціолковський ніде не навчався.

Але саме в цей час Ціолковський знайшов своє щире покликання й місце в житті. Він займався освітою самостійно. У цей же час Ціолковський прилучився до технічної й наукової творчості. Він самостійно виготовив астролябію (перша виміряна нею відстань — до пожежної каланчі), домашній токарський верстат, саморушні коляски й локомотиви.

Здібності сина стали очевидними для його батька, і він вирішив послати хлопчика в столицю. Костянтин сам знайшов собі квартиру й, живучи буквально на хлібі й воді (батько надсилав по десять-п'ятнадцять рублів на місяць), завзято вчився. Щоденно з десяти ранку й до трьох-чотирьох дня пополудні він вивчав наукову літературу в бібліотеці. За перший рік життя в Москві він пройшов фізику і засади математики. На другому Кроці вивчив диференціальне й інтегральне числення, вищу алгебру, аналітичну й сферичну геометрію.

Однак життя в Москві було досить дорогим, Ціолковський, незважаючи на всі зусилля, не зміг забезпечити себе достатніми засобами, тому в 1876 році батько відкликав його у В'ятку. Костянтин став приватним репетитором і заробляв самостійно, а у вільний час продовжуючи займатися в міській публічній бібліотеці.

Вчительське звання і наукова праця[ред.ред. код]

У 1880 році Ціолковський здав іспити на вчительське звання й переїхав у Боровськ, розташований за 100 кілометрів від Москви, по призначенню Міністерства освіти на свою першу державну посаду. Там же він одружився на Варварі Євграфівні Соколовій. Молода пара почала жити окремо, й молодий учений продовжив фізичні досліди і технічну творчість. Перебуваючи вдалині від основних наукових центрів Росії, Ціолковський, залишаючись глухим, вирішив самостійно проводити дослідницькі роботи в галузі, що його цікавила, — аеродинаміці. Він почав з того, що розробив основи кінетичної теорії газів і відіслав свої розрахунки в Російську фізико-хімічна спілку в Петербурзі й незабаром одержав відповідь від Менделєєва: "кінетична теорія газів уже відкрита… 25 років тому".

Але Ціолковський пережив цю звістку, що стала для нього як ученого ударом, і продовжив дослідження. Тим не менш у Петербурзі зацікавилися обдарованим і неординарним учителем з В'ятки й запросили його ввійти до складу вищезгаданої спілки.

У 1892 році Ціолковський був переведений учителем у Калугу. Там він також не забував про науку, астронавтику й аеронавтику. У Калузі Ціолковський побудував спеціальний тунель, що дозволив би вимірювати різні аеродинамічні характеристики літальних апаратів. Оскільки Фізико-хімічна спілка не виділила ні копійки на його експерименти, ученому довелося використати сімейні кошти для проведення досліджень. До речі, Ціолковський на свої кошти побудував більш, ніж 100 експериментальних моделей і обстежив їх, що було на той час дуже дорогим. Через якийсь час спілка все таки звернула увагу на калузького генія й виділила йому фінансову підтримку — 470 рублів, на які Ціолковський побудував новий, удосконалений тунель. У ході аеродинамічних експериментів Ціолковський усе більше став звертати увагу на космічні проблеми.

У 1895 році була опублікована його книга «Грезы о земле и небе (Мрії про землю й небо)», а через рік вийшла стаття про інші світи, розумних істот з інших планет і про спілкування землян з ними. У тому ж 1896 році Ціолковський приступив до написання своєї головної праці «Исследование космического пространства с помощью реактивного двигателя (Дослідження космічного простору за допомогою реактивного двигуна)». У цій книзі були порушені проблеми використання ракетних двигунів у космосі — навігаційні механізми, поставка й транспортування палива та інше.

Перші п'ятнадцять років XX століття були найважчими в житті вченого. У 1902 році його син Ігнатій покінчив життя самогубством. У 1908 році під час розливу Оки будинок Ціолковського затопило, багато машин, експонати були виведені з ладу, а численні унікальні розрахунки загублені. У Фізико-хімічній спілці не оцінили значимості й революційності представлених ним моделей. При радянській владі умови життя й роботи Ціолковського радикально змінилися. Йому було призначено персональну пенсію й забезпечено можливість плідної діяльності. Розробки Ціолковського зацікавили нову владу і йому було організовано значну матеріальну підтримку. У 1918 році Ціолковського було обрано до Соціалістичної академії суспільних наук (в 1923 році перейменована в комуністичну академію, а в 1936 її основні інститути були передані Академії наук СРСР), а 9 листопада 1921 року ученому було призначено довічну пенсію за заслуги перед вітчизняною й світовою наукою. Цю пенсію виплачували до 19 вересня 1935 — у той день Костянтин Едуардович Ціолковський, помер у Калузі — місті, що стало йому рідним.

Теорії Ціолковського[ред.ред. код]

Ціолковський за роботою.

Теорія газів і суцільнометалевий дирижабль[ред.ред. код]

Перші наукові дослідження Ціолковського відносяться до 1880–1881 років. Не знаючи про вже зроблені відкриття, він написав роботу «Теория газов (Теорія газів)», у якій виклав основи кінетичної теорії газів. Друга його робота — «Механика животного организма (Механіка тваринного організму)» одержала схвальний відгук І. М. Сєченова, і Ціолковського було прийнято у Російську фізико-хімічну спілку. Основні роботи Ціолковського після 1884 року були пов’язані із чотирма значними проблемами: науковим обґрунтуванням суцільно-металевого аеростата дирижабля, обтічного аероплана, поїзда на повітряній подушці й ракети для міжпланетних подорожей. Після знайомства з Миколою Жуковським, що був учнем Столєтова, Ціолковський став займатися механікою керованого польоту, у результаті чого ним був спроектований керований аеростат (слово «дирижабль» тоді ще не придумали). Ціолковський першим запропонував ідею суцільнометалевого дирижабля й побудував його працюючу модель, створив прилад для автоматичного керування польотом дирижабля й схему регулювання його підіймальної сили.

Першою друкованою працею про дирижаблі був «Аэростат металлический управляемый (Аеростат металевий керований)» (1892 рік), де дано наукове й технічне обґрунтування конструкції дирижабля з металевою оболонкою. Прогресивний для свого часу проект дирижабля Ціолковського не був підтриманий; авторові було відмовлено в субсидії на конструювання моделі. Звернення Ціолковського в Генеральний штаб російської армії також не мало успіху.

Прототип літаків[ред.ред. код]

У 1892 році він звернувся до нової й мало вивченої області літальних апаратів, важчих за повітря. Ціолковському належить ідея конструкції аероплана з металевим каркасом. У статті «Аэроплан или Птицеподобная (авиационная) летательная машина (Аероплан або Птахоподібна (авіаційна) літальна машина)» (1894 рік) дані опис й креслення моноплана, який за своїм зовнішнім виглядом й аеродинамічним компонуванням передбачав конструкції літаків, що з'явилися через 15-18 років. В аероплані Ціолковського крила мають товстий профіль із заокругленим переднім краєм, а фюзеляж — обтічну форму. Але робота над аеропланом, так само як і над дирижаблем, не одержала визнання в офіційних представників російської науки. На подальші розробки Ціолковський не мав ні коштів, ні навіть моральної підтримки. Через багато років, уже в радянський час, в 1932, він розробив теорію польоту реактивних літаків у стратосфері й схеми пристроїв літаків для польоту з гіперзвуковими швидкостями. Ціолковський побудував у 1897 році першу в Росії аеродинамічну трубу з відкритою робочою частиною, розробив методику експерименту в ній і в 1900 році на субсидію Академії наук зробив продувки найпростіших моделей і визначив коефіцієнт опору кулі, плоскої пластинки, циліндра, конуса й інших тіл.

Дослідження реактивних апаратів[ред.ред. код]

З 1896 року Ціолковський систематично займався теорією руху реактивних апаратів. Думки про використання ракетного принципу в космосі висловлювалися Ціолковським ще в 1883, однак строга теорія реактивного руху викладена ним в 1896. Ціолковський вивів формулу (вона одержала назву «формула Ціолковського»), що встановила співвідношення між:

  • швидкістю ракети в будь-який момент,
  • швидкістю витікання газів із сопла,
  • масою ракети,
  • масою підривних речовин.
Креслення першого космічного корабля Ціолковського (з рукопису «Вільний простір», 1883).

Закінчивши математичні записи, Ціолковський машинально поставив дату: 10 травня 1897 року, сам того не відаючи, закріпив свою першість у питаннях наукового освоєння космосу. У 1903 році він опублікував книгу «Исследования мировых пространств реактивными приборами (Дослідження світових просторів реактивними приладами)», де вперше довів, що єдиним апаратом, здатним здійснити космічний політ, є ракета. У цій статті і її продовженнях, що послідували в (1911 і 1914 роки), він заклав основи теорії ракет і рідинного ракетного двигуна. У цій піонерській праці Ціолковський:

Результат першої публікації виявився зовсім не тим, якого очікував Ціолковський. Ні співвітчизники, ні закордонні вчені не оцінили дослідження, яким сьогодні пишається наука. Воно просто на епоху обігнало свій час. У 1911 році опубліковано другу частину праці «Исследование мировых пространств реактивными приборами (Дослідження світових просторів реактивними приладами)». Ціолковський обчислює роботу з подолання сили земного тяжіння, визначає швидкість, необхідну для виходу апарата в Сонячну систему («друга космічна швидкість») і час польоту. Цього разу стаття Ціолковського наробила багато шуму в науковому світі. У вченого з'явилося багато друзів у світі науки.

У 19261929 роках Ціолковський вирішив практичне питання: скільки потрібно взяти палива у ракету, щоб досягти швидкості відриву й покинути Землю. З'ясувалося, що кінцева швидкість ракети залежить від швидкості газів, що виходять із неї, і від того, у скільки разів маса палива перевищує масу порожньої ракети. Розрахунок показав: для того, щоб ракета з людьми розвинула швидкість, необхідну для відриву й вирушила в міжпланетний політ, потрібно взяти палива в сто разів більше, ніж важить корпус ракети, двигун, механізми, прилади й пасажири, разом узяті. А це знову створило дуже серйозні перешкоди. Учений знайшов оригінальний вихід — багатоступінчастий міжпланетний корабель. Він складається з багатьох ракет, з'єднаних між собою. У передній ракеті, крім палива, перебувають пасажири й спорядження. Ракети працюють по черзі, розганяючи весь потяг. Коли паливо в одній ракеті вигорить, вона скидається, при цьому віддаляються спустошені баки й весь потяг стає легшим. Потім починає працювати друга ракета і т. д. Передня ракета, як по естафеті, одержує швидкість, набрану всіма попередніми ракетами. У ці ж роки він оцінив вплив опору атмосфери на політ ракети й додаткові витрати палива при цьому.

Ціолковський — основоположник теорії міжпланетних сполучень[ред.ред. код]

Його дослідження вперше показали можливість досягнення космічних швидкостей, довівши ймовірність міжпланетних польотів. Він першим вивчив питання про ракету — штучний супутник Землі й висловив ідею створення навколоземних станцій як штучних поселень, що використають енергію Сонця, і проміжних баз для міжпланетних сполучень; розглянув медико-біологічні проблеми, що виникають при тривалих космічних польотах.

Ціолковський висунув ряд ідей, що знайшли застосування в ракетобудуванні. Ним запропоновані:

  • газові керма (із графіту) для керування польотом ракети й зміни траєкторії руху її центра мас;
  • використання компонентів пального для охолодження зовнішньої оболонки космічного апарату (під час входу в атмосферу Землі), стінок камери згоряння й сопла;
  • насосна система подачі компонентів пального;
  • оптимальні траєкторії спуску космічного апарату при поверненні з космосу й ін.

В області ракетного пального Ціолковський досліджував багато різних окислювачів і паливних матеріалів; рекомендував паливні пари: рідкий кисень із воднем, кисень із вуглеводнями. Він багато й плідно працював над створенням теорії польоту реактивних літаків, винайшов свою схему газотурбінного двигуна; в 1927 опублікував теорію й схему поїзда на повітряній подушці. Він першим запропонував «корпуси, що висуваються знизу шасі». Космічні польоти й дирижаблебудування були головними проблемами, яким він присвятив своє життя. Але говорити про Ціолковського тільки як про батька космонавтики — значить збіднити його внесок у сучасну науку й техніку. Ціолковський обстоював ідею розмаїтості форм життя у Всесвіті, став першим ідеологом і теоретиком освоєння людиною космічного простору, кінцева мета якого уявлялася йому у вигляді повної перебудови біохімічної природи породжених Землею мислячих істот.

Письменник-фантаст[ред.ред. код]

Науково-фантастичні твори Ціолковського мало відомі широкому колу читачів. Можливо, тому, що вони тісно пов'язані з його науковими працями. Дуже близька до фантастики його рання робота «Свободное пространство (Вільний простір)», написана в 1883 році (опублікована в 1954 р.). Костянтин Едуардович Ціолковський є автором науково-фантастичних творів: «Грезы о Земле и небе (Мрії про Землю й небо)» (збірник творів), «На Весте (На Весті)», повість «На Луне (На Місяці)» (уперше була опублікована в додатку до журналу «Вокруг света (Навколо світу)» в 1893 році, неодноразово перевидавалася у радянський час).

Роботи з ракетоплавства й міжпланетного зв'язку[ред.ред. код]

  • 1903 — «Исследование мировых пространств реактивными приборами (Дослідження світових просторів реактивними приладами)»
  • 1911 — «Исследование мировых пространств реактивными приборами (Дослідження світових просторів реактивними приладами)»
  • 1914 — «Исследование мировых пространств реактивными приборами (Дополнение) (Дослідження світових просторів реактивними приладами. Доповнення)»
  • 1924 — «Космический корабль (Космічний корабель)»
  • 1926 — «Исследование мировых пространств реактивными приборами (Дослідження світових просторів реактивними приладами)»
  • 1927 — «Космическая ракета. Опытная подготовка (Космічна ракета. Дослідна підготовка)»
  • 1928 — «Труды о космической ракете 1903–1907 гг. (Праці про космічну ракету 1903–1907 р.)»
  • 1929 — «Космические ракетные поезда (Космічні ракетні потяги)»
  • 1929 — «Реактивный двигатель (Реактивний двигун)»
  • 1929 — «Цели звездоплавания (Цілі зореплавства)»
  • 1930 — «Звездоплавателям (Зореплавцям)»
  • 1932 — «Реактивное движение (Реактивний рух)»
  • 1932–1933 — «Топливо для ракеты (Пальне для ракети)»

Зібрання праць[ред.ред. код]

Нагороди Ціолковського й увічнення його пам'яті[ред.ред. код]

Пам'ятна монета Банку Росії, присвячена 150-річчю з дня народження Ціолковського.

За особливі заслуги в області винаходів, що мають величезне значення для оборони Союзу РСР, Ціолковський в 1932 році був нагороджений орденом Трудового Червоного Прапора.

Напередодні 100-річчя від дня народження Ціолковського в 1954 році АН СРСР заснувала золоту медаль ім. К. Е. Ціолковського «3а видатні роботи в області міжпланетних сполучень».

У Калузі й Москві споруджені пам'ятники вченому; створений меморіальний будинок-музей у Калузі; його ім'я носять Державний музей історії космонавтики й педагогічний інститут (нині Калузький Державний Педагогічний університет), школа в Калузі, Московський авіаційно-технологічний інститут. Ім'ям Ціолковського названий кратер на Місяці.

Примітки[ред.ред. код]

Література[ред.ред. код]

Посилання[ред.ред. код]