Константин Эдуардович Циолковский

Константин Эдуардович Циолковский [5(17).9.1857 - 19.9.1935] - российский ученый и изобретатель в области аэродинамики, ракетодинамики, теории самолета и дирижабля; основоположник современной космонавтики. Родился в семье лесничего. После перенесенной в детстве скарлатины почти полностью потерял слух: глухота не позволила продолжать учебу 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 году экстерном сдал экзамены на звание учителя и в 1880 году назначен учителем арифметики и геометрии в Воровское уездное училище Калужской губернии. К этому времени относятся первые научные исследования Циолковского. Не зная об уже сделанных открытиях, он в 1880-81 годах 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 года были связаны с четырьмя большими проблемами: научным обоснованием цельнометаллического аэростата (дирижабля), обтекаемого аэроплана, поезда на воздушной подушке и ракеты для межпланетных путешествий. С 1896 года Циолковский систематически занимался теорией движения реактивных аппаратов и предложил ряд схем ракет дальнего действия и ракет для межпланетных путешествий. После Октябрьской революции 1917 года он много и плодотворно работал над созданием теории полета реактивных самолетов, изобрел свою схему газотурбинного двигателя; в 1927 году 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. 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 1892 году 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 - созданию 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 самолетов, появившихся через 15-18 лет. В аэроплане Циолковского крылья имеют толстый профиль с округленной передней кромкой, а фюзеляж - обтекаемую форму. Циолковский построил в 1897 году первую в России аэродинамическую трубу с открытой рабочей частью, 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. 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 1932 году он разработал теорию полета реактивных самолетов в стратосфере и схемы устройства самолетов для полета с гиперзвуковыми скоростями.

Важнейшие научные результаты получены Циолковским в теории движения ракет (ракетодинамике). Мысли об их использовании в космосе высказывались Циолковским еще в 1883 году, однако создание им математически строгой теории реактивного движения относится к 1896 году. Только в 1903 году 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 ее (1911, 1914) он заложил основы теории ракет и жидкостного ракетного двигателя (ЖРД). Рассмотрение практической задачи прямолинейного движения ракеты привело Циолковского к решению новых проблем механики тел переменной массы. Им впервые была решена задача посадки космического аппарата на поверхность планет, лишенных атмосферы. В 1926-29 годах Циолковский разработал теорию многоступенчатых ракет. Он первым решил задачу о движении ракеты в неоднородном поле тяготения и рассмотрел (приближенно) влияние атмосферы на полет ракеты, а также вычислил необходимые запасы топлива для преодоления сил сопротивления воздушной оболочки Земли.

Циолковский - основоположник теории межпланетных сообщений. Его исследования впервые показали возможность достижения космических скоростей, доказав осуществимость межпланетных полетов. Он первым изучил вопрос о ракете - искусственном спутнике Земли (ИСЗ) - 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 полетах. Циолковский написал ряд работ, в которых уделил внимание использованию ИСЗ в народном хозяйстве и др.

Циолковский выдвинул ряд идей, которые нашли применение в ракетостроении. Им предложены газовые рули (из графита) для управления полетом ракеты и изменения траектории ее 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.

Циолковский - первый идеолог и теоретик освоения человеком космического пространства, конечная цель которого представлялась ему в виде полной перестройки биохимической природы порожденных Землей мыслящих существ. В связи с этим он выдвигал проекты новой организации человечества, в которых своеобразно переплетаются идеи социальных утопий различных исторических эпох. Циолковский - автор ряда научно-фантастических произведений, а также исследований в других областях знаний: лингвистике, биологии и др.

При Советской власти условия жизни и работы Циолковского радикально изменились. Циолковскому была назначена персональная пенсия и обеспечена возможность плодотворной деятельности. Его труды в огромной степени способствовали развитию ракетной и космической техники в СССР и других странах. За "Особые заслуги в области изобретений, имеющих огромное значение для экономической мощи и обороны Союза ССР" Циолковский в 1932 году награжден орденом Трудового Красного Знамени. В связи со 100-летием со дня рождения Циолковского в 1954 году АН СССР учредила золотую медаль им. К. Э. Циолковского "За выдающиеся работы в области межпланетных сообщений". В Калуге и Москве сооружены памятники ученому; создан мемориальный дом-музей в Калуге; его имя носят Государственный музей истории космонавтики и педагогический институт в Калуге, Московский авиационный технологический институт. Именем Циолковского назван кратер на Луне.