stringtranslate.com

Константин Циолковский

Константин Эдуардович Циолковский ( русский : Константи́н Эдуа́рдович Циолко́вский ; польский : Константин Циолковский ; 17 сентября [ OS 5 сентября] 1857 — 19 сентября 1935) — российский и советский учёный-ракетчик , пионер космонавтики . Вместе с Германом Обертом и Робертом Годдардом он является одним из пионеров космических полетов и отцом-основателем современной ракетной техники и космонавтики . [2] [3] [4] Его работы позже вдохновили Вернера фон Брауна и ведущих советских инженеров-ракетчиков Сергея Королева и Валентина Глушко , которые внесли свой вклад в успех советской космической программы .

Циолковский провел большую часть своей жизни в бревенчатом доме на окраине Калуги , примерно в 200 км (120 миль) к юго-западу от Москвы. Отшельник по натуре, его необычные привычки заставляли его казаться странным среди горожан. [5]

Ранний период жизни

Циолковский родился в Ижевском  [ru] (ныне Спасский район Рязанской области ) Российской империи в семье среднего достатка. Его отец, Макарий Эдвард Эразм Циолковский, был польским лесником римско-католической веры, переехавшим в Россию; [6] его русская православная мать Мария Ивановна Юмашева была смешанного волжского татарского и русского происхождения. [7] [8] Его отец последовательно был лесником, учителем и мелким государственным чиновником. В 10-летнем возрасте Константин заболел скарлатиной и потерял слух. [9] Когда ему было 13 лет, его мать умерла. [10] Его не приняли в начальную школу из-за проблем со слухом, поэтому он был самоучкой. [10] Будучи ребенком, обучавшимся на дому, он проводил большую часть своего времени за чтением книг и заинтересовался математикой и физикой. Будучи подростком, он начал размышлять о возможности космических путешествий. [1]

Циолковский провел три года, посещая московскую библиотеку , [11] [12] , где работал сторонник русского космизма Николай Федоров . Позже он пришел к убеждению, что колонизация космоса приведет к совершенствованию человеческого рода, к бессмертию и беззаботному существованию. [12]

Кроме того, вдохновленный произведениями Жюля Верна , Циолковский теоретизировал многие аспекты космических путешествий и ракетных двигателей . Его считают отцом космических полетов и первым человеком, который задумал космический лифт , вдохновленный в 1895 году недавно построенной Эйфелевой башней в Париже.

Константин Циолковский со стальными дирижаблями в своем саду, 1913 год.

Несмотря на растущие знания юноши по физике, его отец был обеспокоен тем, что он не сможет обеспечить себя финансово, когда станет взрослым, и вернул его домой в возрасте 19 лет, узнав, что он переутомляется и голодает. После этого Циолковский сдал экзамен на учителя и пошел работать в школу в подмосковном Боровске . В это время он также познакомился и женился на своей жене Варваре Соколовой. Несмотря на то, что Циолковский застрял в Калуге , небольшом городке вдали от крупных учебных центров, ему удалось сделать научные открытия самостоятельно.

Первые два десятилетия ХХ века были омрачены личной трагедией. Сын Циолковского Игнатий покончил жизнь самоубийством в 1902 году, а в 1908 году многие из его накопленных бумаг были потеряны во время наводнения. В 1911 году его дочь Любовь была арестована за участие в революционной деятельности.

Научные достижения

Циолковский заявил, что он разработал теорию ракетной техники лишь как дополнение к философским исследованиям по этому вопросу. [13] Он написал более 400 работ, в том числе около 90 опубликованных статей о космических путешествиях и связанных с ними темах. [14] Среди его работ — проекты ракет с рулевыми двигателями, многоступенчатые ускорители, космические станции , шлюзы для выхода космического корабля в космический вакуум, а также биологические системы замкнутого цикла для обеспечения продовольствием и кислородом космических колоний .

Первое научное исследование Циолковского относится к 1880–1881 гг. Он написал статью под названием «Теория газов», в которой изложил основы кинетической теории газов, но после подачи ее в Российское физико-химическое общество (РФХО) ему сообщили, что его открытия уже сделаны 25 лет назад. Не испугавшись, он продолжил работу над своей второй работой «Механика животного организма». Оно получило положительные отзывы, и Циолковский стал членом Общества. Основные работы Циолковского после 1884 г. касались четырех основных направлений: научного обоснования цельнометаллического аэростата (дирижабля), обтекаемых самолетов и поездов, судов на воздушной подушке и ракет для межпланетных путешествий.

В 1892 году его перевели на новую преподавательскую должность в Калугу, где он продолжил эксперименты. В этот период Циолковский начал работать над проблемой, которая займет большую часть его времени в ближайшие годы: попыткой построить цельнометаллический дирижабль , размер которого можно было бы увеличивать или уменьшать.

Циолковский создал в своей квартире первую в России лабораторию аэродинамики. В 1897 году он построил первую в России аэродинамическую трубу с открытым испытательным участком и разработал методику экспериментов с ее использованием. В 1900 году по гранту Академии наук он произвел обследование с использованием моделей простейшей формы и определил коэффициенты сопротивления сферы, плоских пластин, цилиндров, конусов и других тел. Работы Циолковского в области аэродинамики были источником идей для русского учёного Николая Жуковского , отца современной аэродинамики и гидродинамики. Циолковский описал обтекание тел различной геометрической формы, но поскольку РКПСС не оказало никакой финансовой поддержки этому проекту, он был вынужден платить за него в основном из собственного кармана.

Циолковский изучал механику летательных аппаратов легче воздуха. Он первым предложил идею цельнометаллического дирижабля и построил его модель. Первой печатной работой о дирижабле стала «Управляемый металлический шар» (1892), в которой он дал научно-техническое обоснование конструкции дирижабля с металлической оболочкой. Циолковского проект дирижабля не поддержали, а автору было отказано в гранте на постройку модели. Обращение в Генеральный штаб авиации Российской армии также не имело успеха. В 1892 году он обратился к новой и неизведанной области создания самолетов тяжелее воздуха. Идея Циолковского заключалась в том, чтобы построить самолет с металлическим каркасом. В статье «Самолет или птицеподобный (самолетный) летательный аппарат» (1894) приведены описания и чертежи моноплана, который по своему внешнему виду и аэродинамике предвосхитил конструкцию летательного аппарата, построенного 15—18 лет спустя. У авиационного самолета крылья имеют толстый профиль с закругленной передней кромкой, а фюзеляж имеет обтекатель . Но работы над самолетом, как и над дирижаблем, не получили признания со стороны официальных представителей русской науки, а дальнейшие исследования Циолковского не имели ни денежной, ни моральной поддержки. В 1914 году он представил свои модели цельнометаллических дирижаблей на воздухоплавательном конгрессе в Санкт-Петербурге, но встретил вялый отклик.

Разочаровавшись в этом, Циолковский с началом Первой мировой войны отказался от проблем космоса и авиации и вместо этого сосредоточил свое внимание на проблеме борьбы с бедностью. Это занимало его время в годы войны до русской революции 1917 года.

Начиная с 1896 г. Циолковский систематически изучал теорию движения ракетных аппаратов. Мысли об использовании ракетного принципа в космосе были высказаны им еще в 1883 году, а строгая теория ракетного движения была разработана в 1896 году. Циолковский вывел формулу, которую он назвал «формулой авиации», ныне известной как Уравнение ракеты Циолковского , устанавливающее связь между:

Выписав это уравнение, Циолковский записал дату: 10 мая 1897 года. В этом же году формула движения тела переменной массы была опубликована в диссертации русского математика И. В. Мещерского («Динамика точки переменной массы»). Месса», И.В. Мещерский, СПб., 1897).

Его самая важная работа, опубликованная в мае 1903 года, была « Исследование мирового пространства с помощью ракетных устройств ». [15] Циолковский рассчитал, используя уравнение Циолковского , [16] : 1  , что горизонтальная скорость, необходимая для минимальной орбиты вокруг Земли, составляет 8000 м/с (5 миль в секунду) и что этого можно достичь с помощью многоступенчатого Ракета , работающая на жидком кислороде и жидком водороде . В статье «Освоение космического пространства средствами ракетных устройств» впервые было высказано предположение, что ракета может совершать космический полет. В этой статье и ее продолжениях (1911 и 1914 гг.) он развивал некоторые идеи ракет и рассматривал применение жидкостных ракетных двигателей.

Внешний вид проекта космического корабля Циолковского, опубликованный в 1903 году, послужил основой для проектирования современных космических кораблей. [17] Конструкция имела корпус, разделенный на три основные секции. [18] Пилот и второй пилот находились в первой секции, вторая и третья секции содержали жидкий кислород и жидкий водород, необходимые для заправки космического корабля. [19]

Однако результат первой публикации оказался не таким, как ожидал Циолковский. Ни один зарубежный учёный не оценил его исследования, которые сегодня являются крупной научной дисциплиной. В 1911 году он опубликовал вторую часть труда «Освоение космического пространства с помощью ракетных устройств». Здесь Циолковский оценил работу, необходимую для преодоления силы гравитации, определил скорость, необходимую для продвижения устройства в Солнечную систему («скорость убегания»), и рассмотрел расчет времени полета. Публикация этой статьи произвела фурор в научном мире, и Циолковский нашел много друзей среди коллег-ученых.

Константин Циолковский в 1934 году.

В 1926–1929 годах Циолковский решил практическую задачу о роли ракетного топлива в достижении космической скорости и покидании Земли. Он показал, что конечная скорость ракеты зависит от скорости истечения из нее газа и от того, как вес топлива соотносится с весом пустой ракеты.

Циолковский выдвинул ряд идей, которые позже были использованы в ракетах. К ним относятся: газовые рули (графитовые) для управления полетом ракеты и изменения траектории ее центра масс, использование компонентов топлива для охлаждения внешней оболочки космического корабля (при возвращении на Землю) и стенок камера сгорания и сопло, насосная система подачи компонентов топлива, оптимальная траектория спуска космического корабля при возвращении из космоса и др. В области ракетного топлива Циолковский исследовал большое количество различных окислителей и горючих веществ . топлива и рекомендуемые конкретные пары: жидкий кислород и водород, а также кислород с углеводородами. Циолковский провёл большую плодотворную работу по созданию теории реактивной авиации и изобрел схему «Газотурбинный двигатель». [ нужны разъяснения ] В 1927 году он опубликовал теорию и конструкцию поезда на воздушной подушке. Он первым предложил шасси с «выдвижной нижней частью корпуса». [ нужны разъяснения ] Однако космические полеты и дирижабли были основными проблемами, которым он посвятил свою жизнь. Циолковский развивал идею корабля на воздушной подушке с 1921 года, опубликовав в 1927 году фундаментальную статью о ней под названием «Сопротивление воздуха и экспресс » . [20] [21] В 1929 году Циолковский предложил конструкцию многоступенчатых ракет в своей книге « Космические ракетные поезда » .

Константин Циолковский в своем рабочем кабинете, 1934 год.

Циолковский отстаивал идею разнообразия жизни во Вселенной и был первым теоретиком и сторонником полета человека в космос .

Циолковский никогда не строил ракеты; он, очевидно, не ожидал, что многие из его теорий когда-либо будут реализованы.

Проблемы со слухом не помешали ученому хорошо разбираться в музыке, как это изложено в его работе «Происхождение музыки и ее сущность».

Дальнейшая жизнь

Циолковский поддержал большевистскую революцию , и, стремясь продвигать науку и технику, новое советское правительство избрало его членом Социалистической академии в 1918 году. [16] : 1–2, 8  Он работал учителем математики в средней школе до выхода на пенсию в 1920 году. в возрасте 63 лет. В 1921 году получил пожизненную пенсию. [16] : 1–2, 8 

В конце жизни Циолковский был удостоен награды за свою новаторскую деятельность. Однако с середины 1920-х годов важность других его работ была признана, за это он был удостоен чести, а Советское государство оказало финансовую поддержку его исследованиям. Первоначально он был популяризирован в Советской России в 1931–1932 годах в основном двумя писателями: [22] Яковом Перельманом и Николаем Рыниным . Циолковский умер в Калуге 19 сентября 1935 года после операции по поводу рака желудка . Дело своей жизни он завещал Советскому государству. [12]

Наследие

Циолковский оказал влияние на более поздних ученых-ракетчиков по всей Европе, таких как Вернер фон Браун . Советские поисковые группы в Пенемюнде обнаружили немецкий перевод книги Циолковского, в которой «почти каждая страница... была украшена комментариями и примечаниями фон Брауна». [16] : 27  Ведущий советский конструктор ракетных двигателей Валентин Глушко и ракетоконструктор Сергей Королев в юности изучали работы Циолковского, [16] : 6–7, 333  , и оба стремились воплотить теории Циолковского в реальность. [16] : 3, 166, 182, 187, 205–206, 208  В частности, Королев считал более важным приоритетом путешествие на Марс, [16] : 208, 333, 337,  пока в 1964 году он не решил конкурировать с американским Проект «Аполлон» на Луну. [16] : 404 

В 1989 году Циолковский был занесен в Международный зал славы авиации и космонавтики в Музее авиации и космонавтики Сан-Диего . [23]

Философская работа

Обложка книги Константина Циолковского «Воля Вселенной: Неизвестный разум» , 1928 год, которая считается произведением космистской философии .

В 1928 году Циолковский написал книгу « Воля Вселенной: Неизвестный разум», в которой изложил философию панпсихизма . Он верил, что люди в конечном итоге колонизируют галактику Млечный Путь . Его мысли опередили космическую эпоху на несколько десятилетий, и кое-что из того, что он предвидел в своем воображении, воплотилось в жизнь уже после его смерти. Циолковский также не верил в традиционную религиозную космологию, а вместо этого (к огорчению советской власти) верил в космическое существо, управляющее людьми как «марионетками, механическими марионетками, машинами, киногероями», [24] тем самым придерживаясь механический взгляд на Вселенную, которая, по его мнению, будет контролироваться в ближайшие тысячелетия благодаря силе человеческой науки и промышленности. В короткой статье 1933 года он подробно сформулировал то, что позже стало известно как парадокс Ферми . [25]

Он написал несколько работ по этике, поддерживая негативный утилитаризм . [26]

Дань уважения

Проект первого космического корабля Константина Циолковского

Награды и награды, посвященные Циолковскому

В популярной культуре

Работает

Иллюстрация А. Гофмана из книги " На Луне"

Смотрите также

Цитаты

  1. ^ abcde Константин Эдуардович Циолковский. Британская энциклопедия
  2. ^ «Международный зал космической славы: Музей истории космоса Нью-Мексико: Профиль призывника» . www.nmspacemuseum.org . Проверено 10 августа 2017 г.
  3. ^ "Константин Э. Циолковский". Сеть учебной лаборатории аэронавтики, научных технологий и исследований (ALLSTAR). 12 марта 2004 г. Архивировано из оригинала 28 октября 2015 г. . Проверено 10 июня 2015 г.
  4. ^ Эмме, Юджин (1966). «Часть I: Ранняя история космической эры». Историк аэрокосмической отрасли . 2 (13): 77. JSTOR  44524448 . Проверено 6 января 2024 г.
  5. ^ Льюис, Кэтлин Сьюзен. 2008. Red Stuff: история общественной и материальной культуры ранних полетов человека в космос в СССР, Анн-Арбор, Мичиган: ProQuest LLC. стр. 57–59. ISBN 9780549466796 . 
  6. ^ Иллюстрированная история ракет (PDF) . НАСА. п. 4 . Проверено 3 февраля 2024 г.
  7. ^ Земной путь звездоплавателя. melnikoff.com
  8. ^ "Константин Циолковский. Биография, 18 фото". Top-antropos.com . Проверено 10 августа 2017 г.
  9. ^ «Глухие астрономы Джон Гудрик и Константин Циолковский». www.rmg.co.uk. _ Проверено 25 октября 2022 г.
  10. ^ аб Наринс, Бригам (2001), Известные ученые с 1900 года по настоящее время, том. 5, Фармингтон-Хиллз, Мичиган: The Gale Group, стр. 2256–2258, ISBN. 0-7876-5454-Х
  11. ↑ Блиц, Мэтт (4 октября 2017 г.). «Как научно-фантастический гений российского учёного сделал Спутник возможным». Популярная механика . Проверено 1 сентября 2022 г.
  12. ^ abc Жизнь Константина Эдуардовича Циолковского (1857–1935). Архивировано 15 июня 2012 года в Wayback Machine . Informatics.org (19 сентября 1935 г.). Проверено 4 мая 2012 г.
  13. ^ Казютинский В.В. (2003). "Космическая философия К.Э. Циолковского: за и против". Земля и Вселенная . 4 : 43–54. Архивировано из оригинала 11 февраля 2007 года.
  14. ↑ Циолковский и его наследие. Архивировано 22 июня 2011 года в Wayback Machine на russianspaceweb.com.
  15. ^ Циолковский, Константин Э. (1903), «Исследование космического пространства с помощью реактивных приборов (Исследование мировых международных реактивных приборов)», The Science Review (на русском языке) (5), заархивировано из оригинала 19 октября 2008 г. , получено 22 сентября 2008 г.
  16. ^ abcdefgh Сиддики, Асиф А., Вызов Аполлону: Советский Союз и космическая гонка, 1945–1974, НАСА , заархивировано из оригинала 8 октября 2006 г.
  17. ^ Миллер, с. 88
  18. ^ Миллер, с. 95
  19. ^ Миллер, с. 96
  20. ^ Гиллиспи, Чарльз Коулстон (1980), Словарь научной биографии , Сыновья Чарльза Скрибнера, стр. 484, ISBN 0-684-12925-6
  21. ↑ История транспортных средств на воздушной подушке (на русском языке), Neptune Hovercraft Shipbuilding Company, архивировано из оригинала 2 октября 2008 г. , получено 22 сентября 2008 г.
  22. ^ Сиддики, Асиф А. (26 февраля 2010 г.), Яркий свет красных ракет: космический полет и советское воображение, 1857–1957, Cambridge University Press, стр. 62–65, ISBN 9780521897600
  23. ^ Шпрекельмейер, Линда изд. (2006) Эти мы чтим: Международный зал аэрокосмической славы . Издательство Donning Co. ISBN 978-1-57864-397-4 . 
  24. ^ Циолковский, Константин (1932) «Есть ли Бог?» Российская академия наук
  25. ^ Лыткин, В.; Финни, Б.; Алепко, Л. (1995). «1995QJRAS..36..369L Страница 369». Ежеквартальный журнал Королевского астрономического общества . 36 : 369. Бибкод : 1995QJRAS..36..369L . Проверено 14 мая 2022 г.
  26. ^ Циолковский, Константин. «Научная этика (на русском языке)» (PDF) . Циолковский.org . Проверено 20 декабря 2022 г.
  27. ↑ Жизнь Константина Эдуардовича Циолковского, Государственный музей истории космонавтики Константина Э. Циолковского, заархивировано из оригинала 15 июня 2012 г. , получено 22 сентября 2008 г.
  28. ↑ Научная биография Константина Э. Циолковского, Государственный музей истории космонавтики Константина Э. Циолковского, заархивировано из оригинала 7 сентября 2008 г. , получено 22 сентября 2008 г.
  29. ^ Советские миссии на Луну. Nssdc.gsfc.nasa.gov. Проверено 4 мая 2012 г.
  30. ^ "Мемориальная квартира Циолковского" (на русском языке) . Проверено 17 декабря 2022 г..
  31. ^ "155 лет со дня рождения Константина Циолковского". Гугл-дудлы . Проверено 15 января 2017 г.
  32. ^ Кухай, Джордж, изд. (2009). Стандартный каталог монет мира 1901–2000 гг. 2010 г. (37 изд.). США: Публикации Краузе. п. 1758. ISBN 978-0-89689-814-1.
  33. ^ Медаль им.Циолковского К.Э.
  34. ↑ Холл, Фил (9 июля 2010 г.). «Файлы бутлега: космическое путешествие». Фильм Угроза . Проверено 12 июля 2010 г.
  35. ^ Макнил, Грэм (2008), Механикум: война приходит на Марс (печать), Ересь Хоруса [серия книг], том. 9, Карта Адриана Вуда (1-е изд. для Великобритании), Ноттингем, Великобритания : Черная библиотека , [Карта:] «Марсианский четырехугольник Тарсиды» [стр. 8–9 (без номеров), контекст на стр. 8], ISBN 978-1-84416-664-0Местоположение «башен Циолковского» отмечено на карте, связанной с рассказом, с несколькими упоминаниями в основной части книги, включая стр. 218, 368, 370 и другие.

Цитируемые источники

дальнейшее чтение

Внешние ссылки

В Wikisource есть оригинальный текст, относящийся к этой статье:
Константин Эдуардович Циолковский
В Wikiquote есть цитаты, связанные с Константином Эдуардовичем Циолковским .
Викискладе есть медиафайлы, связанные с Константином Циолковским .