stringtranslate.com

Константин Циолковский

Константин Эдуардович Циолковский (русский: Константин Эдуардович Циолковский , IPA: [kənstɐnʲˈtʲin ɪdʊˈardəvʲɪtɕ tsɨɐlˈkofskʲɪj] ⓘ ; 17 сентября [OS5 сентября] 1857 – 19 сентября 1935)[1]был русскимучёным-ракетчиком, пионеромкосмонавтики. Наряду сГерманом ОбертомиРобертом Х. Годдардомон является одним из пионеров космических полётов и отцом-основателем современной ракетной техники икосмонавтики.[2][3][4]Его работы позже вдохновилиВернера фон Браунаи ведущих советскихракетных инженеров Сергея КоролеваиВалентина Глушко, которые внесли свой вклад в успех советскойкосмической программы.

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

Ранний период жизни

Циолковский родился в Ижевском  [ru] (ныне Спасский район Рязанской области ), в Российской империи , в семье среднего класса. Его отец, Макарий Эдвард Эразм Циолковский, был польским лесничим римско - католического вероисповедания, который переехал в Россию; [6] его русская православная мать Мария Ивановна Юмашева имела смешанное волжско-татарское и русское происхождение. [7] [8] Его отец был последовательно лесничим, учителем и мелким государственным чиновником. В возрасте 9 лет Константин заболел скарлатиной и потерял слух. [9] Когда ему было 13, умерла его мать. [10] Его не приняли в начальную школу из-за проблем со слухом, поэтому он был самоучкой. [10] Будучи замкнутым ребенком, обучавшимся дома, он проводил большую часть своего времени за чтением книг и увлекся математикой и физикой. В подростковом возрасте он начал размышлять о возможности космических путешествий. [1]

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

Кроме того, вдохновленный произведениями Жюля Верна , Циолковский теоретизировал многие аспекты космических путешествий и ракетного движения . Он считается отцом космических полетов и первым человеком, задумавшим космический лифт , вдохновившись в 1895 году недавно построенной Эйфелевой башней в Париже.

Константин Циолковский со своими стальными дирижаблями в своем саду, 1913 г.

Несмотря на растущие познания юноши в физике, его отец был обеспокоен тем, что он не сможет обеспечить себя материально, став взрослым, и вернул его домой в возрасте 19 лет, узнав, что тот перерабатывает и голодает. После этого Циолковский сдал экзамен на учителя и пошел работать в школу в Боровске под Москвой. В это же время он встретил и женился на своей жене Варваре Соколовой. Несмотря на то, что он застрял в Калуге , небольшом городе вдали от крупных учебных центров, Циолковский сумел сделать научные открытия самостоятельно.

Первые два десятилетия 20-го века были омрачены личной трагедией. Сын Циолковского Игнатий покончил жизнь самоубийством в 1902 году, а в 1908 году многие из его накопленных бумаг были утеряны во время наводнения. В 1911 году его дочь Любовь была арестована за участие в революционной деятельности.

Научные достижения

Циолковский утверждал, что он разрабатывал теорию ракетной техники только как дополнение к философским исследованиям по этому предмету. [13] Он написал более 400 работ, включая около 90 опубликованных статей по космическим путешествиям и связанным с ними темам. [14] Среди его работ — проекты ракет с рулевыми двигателями, многоступенчатых ускорителей, космических станций , шлюзов для выхода космического корабля в вакуум космоса и биологических систем замкнутого цикла для обеспечения космических колоний пищей и кислородом .

Первое научное исследование Циолковского относится к 1880–1881 годам. Он написал статью под названием «Теория газов», в которой изложил основы кинетической теории газов, но после представления ее в Русское физико-химическое общество (РФХО) ему сообщили, что его открытия уже были сделаны 25 лет назад. Неустрашимый, он продолжил работу над своей второй работой «Механика животного организма». Она получила благоприятные отзывы, и Циолковский был принят в Общество. Основные работы Циолковского после 1884 года были посвящены четырем основным направлениям: научному обоснованию цельнометаллического воздушного шара (дирижабля), обтекаемым самолетам и поездам, судам на воздушной подушке и ракетам для межпланетных путешествий.

В 1892 году его перевели на новую преподавательскую должность в Калугу, где он продолжил экспериментировать. В этот период Циолковский начал работать над проблемой, которая заняла бы большую часть его времени в последующие годы: попытка построить цельнометаллический дирижабль , который можно было бы расширять или уменьшать в размерах.

Циолковский создал первую в России аэродинамическую лабораторию в своей квартире. В 1897 году он построил первую в России аэродинамическую трубу с открытой рабочей частью и разработал метод эксперимента с ее использованием. В 1900 году, получив грант от Академии наук, он провел съемку с использованием моделей простейших форм и определил коэффициенты сопротивления шара, плоских пластин, цилиндров, конусов и других тел. Работы Циолковского в области аэродинамики стали источником идей для русского ученого Николая Жуковского , отца современной аэродинамики и гидродинамики. Циолковский описал обтекание воздухом тел различной геометрической формы, но поскольку РПХС не оказывало финансовой поддержки этому проекту, он был вынужден оплачивать его в основном из своего кармана.

Циолковский изучал механику летательных аппаратов легче воздуха. Он первым предложил идею цельнометаллического дирижабля и построил его модель. Первой печатной работой о дирижаблях была работа «Управляемый металлический шар» (1892), в которой он дал научно-техническое обоснование конструкции дирижабля с металлической оболочкой. Проект дирижабля Циолковского не поддержали, и автору было отказано в гранте на постройку модели. Обращение в Главный штаб авиации русской армии также не имело успеха. В 1892 году он обратился к новой и неисследованной области летательных аппаратов тяжелее воздуха. Идея Циолковского заключалась в строительстве самолета 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 самолетов, которые будут построены через 15–18 лет. В самолете авиации крылья имеют толстый профиль с закругленной передней кромкой, а фюзеляж обтекаемый . Однако работа над самолетом, как и над дирижаблем, не получила признания со стороны официальных представителей русской науки, и дальнейшие исследования Циолковского не имели ни материальной, ни моральной поддержки. В 1914 году он представил свои модели цельнометаллических дирижаблей на съезде воздухоплавателей в Петербурге, но встретил вялый отклик.

Разочарованный этим, Циолковский отказался от космических и авиационных проблем с началом Первой мировой войны и вместо этого обратил свое внимание на проблему борьбы с бедностью. Это занимало его время в военные годы вплоть до русской революции 1917 года.

Начиная с 1896 года Циолковский систематически изучал теорию движения ракетных аппаратов. Мысли об использовании ракетного принципа в космосе были высказаны им ещё в 1883 году, а строгая теория ракетного движения была разработана в 1896 году. Циолковский вывел формулу, названную им «формулой авиации», ныне известную как ракетное уравнение Циолковского , устанавливающее связь между:

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

Его самая важная работа, опубликованная в мае 1903 года, была Исследование мирового пространства реактивными приборами (Russian: Exploration of Outer Space by Means of Rocket Devices ). [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 это может быть достигнуто с помощью многоступенчатой ​​ракеты, работающей на жидком кислороде и жидком водороде . В статье «Исследование внешнего пространства с помощью ракетных приборов» впервые было высказано предположение, что ракета может совершать космические полеты. В этой статье и ее продолжениях (1911 и 1914) он развил некоторые идеи ракет и рассмотрел использование жидкостных ракетных двигателей.

Внешний вид проекта космического корабля Циолковского, опубликованного в 1903 году, стал основой для современного дизайна космических кораблей. [17] Корпус проекта был разделен на три основные секции. [18] Пилот и второй пилот занимали первую секцию, в то время как 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 ученый не оценил его исследования, которые сегодня являются крупной научной дисциплиной. В 1911 году он опубликовал вторую часть работы «Исследование космического пространства с помощью ракетных установок». В ней Циолковский оценил работу, необходимую для преодоления силы тяготения, определил скорость, необходимую для продвижения установки в солнечную систему («вторая космическая скорость»), и рассмотрел расчет времени полета. Публикация этой статьи произвела фурор в научном мире, и Циолковский нашел много друзей среди своих коллег-ученых.

Константин Циолковский в 1934 году

В 1926–1929 годах Циолковский решил практическую задачу о роли ракетного топлива в достижении второй космической скорости и отрыве от Земли. Он показал, что конечная скорость ракеты зависит от скорости истечения из нее газа и от соотношения веса топлива и веса пустой ракеты.

Циолковский выдвинул ряд идей, которые впоследствии были использованы в ракетах. К ним относятся: газовые рули (графит) 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 камеры сгорания и сопла, насосная система подачи компонентов топлива, оптимальная траектория спуска космического корабля при возвращении из космоса и т. д. [ требуется ссылка ] В области ракетных топлив Циолковский изучил большое количество различных окислителей и горючих топлив и рекомендовал конкретные пары: жидкий кислород и водород, кислород с углеводородами. Циолковский провел большую плодотворную работу по созданию теории реактивных самолетов и изобрел свою схему Газотурбинный двигатель. [ требуется пояснение ] В 1927 году он опубликовал теорию и конструкцию поезда на воздушной подушке. Он впервые предложил шасси «дно убирающегося корпуса». [ нужны разъяснения ] Однако космические полеты и дирижабли были основными проблемами, которым он посвятил свою жизнь. Циолковский развивал идею судна 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 своей рабочей комнате, 1934 г.

Циолковский отстаивал идею многообразия жизни во Вселенной и был первым теоретиком и сторонником полетов человека в космос .

Проблемы со слухом не помешали ученому хорошо разбираться в музыке, о чем он пишет в своей работе «Происхождение музыки и ее сущность».

Дальнейшая жизнь

После Октябрьской революции жизнь семьи Циолковского оказалась крайне тяжелой. [ нужна цитата ] Также почти сразу после революции ЧК заключила его на несколько недель в Лубянскую тюрьму . [22]

Тем не менее, Циолковский поддерживал большевистскую революцию, и, стремясь содействовать развитию науки и техники, 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 он получил пожизненную пенсию. [16] : 1–2, 8 

В конце своей жизни, с середины 1920-х годов, Циолковский был удостоен чести за свою новаторскую работу, а советское государство оказывало финансовую поддержку его исследованиям. Первоначально он был популяризирован в Советской России в 1931–1932 годах, в основном, двумя писателями: [23] Яковом Перельманом и Николаем Рыниным . Циолковский умер в Калуге 19 сентября 1935 года после перенесенной операции по поводу рака желудка . Он завещал дело своей жизни советскому государству. [12]

Наследие

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

В 1989 году имя Циолковского было включено в Международный зал славы авиации и космонавтики в Музее авиации и космонавтики в Сан-Диего . [24]

Философская работа

Обложка книги Константина Циолковского «Воля Вселенной. Непознанный разум» , 1928 г., считающейся произведением космистской философии.

Циолковский написал книгу под названием «Воля Вселенной: Неизвестный разум» в 1928 году, в которой он выдвинул философию панпсихизма . Он считал, что люди в конечном итоге колонизируют галактику Млечный Путь . Его мысль опередила космическую эру на несколько десятилетий, и часть того, что он предвидел в своем воображении, воплотилась в жизнь после его смерти. Циолковский также не верил в традиционную религиозную космологию, но вместо этого (и к огорчению советских властей) он верил в космическое существо, которое управляло людьми как «марионетками, механическими куклами, машинами, киноперсонажами», [25] тем самым придерживаясь механистического взгляда на вселенную, которая, как он считал, будет контролироваться в грядущие тысячелетия силой человеческой науки и промышленности. В короткой статье в 1933 году он явно сформулировал то, что позже стало известно как парадокс Ферми . [26]

Он написал несколько работ по этике, отстаивая негативный утилитаризм . [27]

Дань уважения

Проект первого космического корабля Константина Циолковского

Награды и знаки отличия, посвященные Циолковскому

В популярной культуре

Работы

Иллюстрация А. Гофмана из книги «На Луне»

Смотрите также

Цитаты

  1. ^ аб Михаил С. Арлазоров, Константин Циолковский в Британской энциклопедии
  2. ^ «Международный космический зал славы: Музей истории космоса Нью-Мексико: профиль члена». www.nmspacemuseum.org . Получено 10 августа 2017 г. .
  3. ^ "Константин Э. Циолковский". Сеть Учебной лаборатории аэронавтики для науки, технологий и исследований (ALLSTAR). 12 марта 2004 г. Архивировано из оригинала 28 октября 2015 г. Получено 10 июня 2015 г.
  4. ^ Эмме, Юджин (1966). «Часть I: Ранняя история космической эры». Aerospace Historian . 2 (13): 77. JSTOR  44524448. Получено 6 января 2024 г.
  5. ^ Льюис, Кэтлин Сьюзен. 2008. Красная штука: история общественной и материальной культуры ранних космических полетов человека в СССР Энн-Арбор, Мичиган: ProQuest LLC. стр. 57–59. ISBN 9780549466796 . 
  6. ^ Иллюстрированная история ракет (PDF) . NASA. стр. 4. Получено 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 . Получено 25 октября 2022 г. .
  10. ^ ab Narins, Brigham (2001), Известные ученые с 1900 года по настоящее время, т. 5, Фармингтон-Хиллз, Мичиган: The Gale Group, стр. 2256–2258, ISBN 0-7876-5454-X
  11. ^ Блиц, Мэтт (4 октября 2017 г.). «Как гений научной фантастики русского ученого сделал возможным создание спутника». Popular Mechanics . Получено 1 сентября 2022 г.
  12. ^ abc Жизнь Константина Эдуардовича Циолковского 1857–1935 Архивировано 15 июня 2012 года на Wayback Machine . Informatics.org (19 сентября 1935 года). Получено 4 мая 2012 года.
  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 г. 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, NASA , архивировано из оригинала 8 октября 2006 г.
  17. ^ Миллер, стр. 88
  18. ^ Миллер, стр. 95
  19. ^ Миллер, стр. 96
  20. ^ Джиллиспи, Чарльз Коулстон (1980), Словарь научной биографии , Charles Scribner's Sons, 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. , извлечено 22 сентября 2008 г.
  22. ^ Зак, Анатолий (сентябрь 2002 г.). «Константин Циолковский спал здесь». Smithsonian Magazine . Получено 20 февраля 2024 г. .
  23. ↑ Сиддики, Асиф А. (26 февраля 2010 г.), Яркость красных ракет: космические полеты и советское воображение, 1857–1957 гг., Cambridge University Press, стр. 62–65, ISBN 9780521897600
  24. ^ Шпрекельмейер, Линда ред. (2006) Эти мы чтим: Международный аэрокосмический зал славы . Издательство Donning Co. ISBN 978-1-57864-397-4 . 
  25. ^ Циолковский, Константин (1932) «Есть ли Бог?» Российская академия наук
  26. ^ Лыткин, В.; Финни, Б.; Алепко, Л. (1995). "1995QJRAS..36..369L Страница 369". Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society . 36 : 369. Bibcode : 1995QJRAS..36..369L . Получено 14 мая 2022 г.
  27. ^ Циолковский, Константин. "Научная этика (на русском языке)" (PDF) . Tsiolkovsky.org . Получено 20 декабря 2022 г. .
  28. ↑ Жизнь Константина Эдуардовича Циолковского, Государственный музей истории космонавтики имени К. Э. Циолковского, архивировано из оригинала 15 июня 2012 г. , извлечено 22 сентября 2008 г.
  29. ↑ Научная биография Константина Эдуардовича Циолковского, Государственный музей истории космонавтики имени Константина Эдуардовича Циолковского, архивировано из оригинала 7 сентября 2008 г. , извлечено 22 сентября 2008 г.
  30. ↑ Советские миссии на Луну. Nssdc.gsfc.nasa.gov. Получено 4 мая 2012 г.
  31. ^ "Мемориальная квартира Циолковского" (на русском языке) . Получено 17 декабря 2022 г..
  32. ^ "155-летие Константина Циолковского". Google Doodles . Получено 15 января 2017 г.
  33. ^ Cuhaj, George, ed. (2009). 2010 Стандартный каталог монет мира 1901-2000 (37-е изд.). США: Krause Publications. стр. 1758. ISBN 978-0-89689-814-1.
  34. ^ Медаль им.Циолковского К.Э.
  35. ^ Холл, Фил (9 июля 2010 г.). «The Bootleg Files: The Space Voyage». Film Threat . Получено 12 июля 2010 г.
  36. ^ Макнил, Грэм (2008), Механикум: война приходит на Марс (печатное издание), Ересь Хоруса [серия книг], т. 9, Карта Адриана Вуда (1-е издание в Великобритании), Ноттингем, Великобритания : Black Library , [Карта:] «Четырехугольник Тарсиды на Марсе» [стр. 8–9 (не пронумерованы), контекст на стр. 8], ISBN 978-1-84416-664-0Местоположение «башен Циолковского» отмечено на карте, связанной с рассказом, а также несколько раз упомянуто в тексте книги, в том числе на стр. 218, 368, 370 и других.

Цитируемые источники

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки

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