Ціолковський Костянтин Едуардович

Костянтин Едуардович Ціолковський (5 (17) вересня 1857(18570917) — 19 вересня 1935) — радянський вчений-теоретик, котрий поряд із французом Робером Есно-Пельтрі, німцями Германом Обертом і Фрітцем фон Опелем та американцем Робертом Х. Ґоддардом є одним із засновників ракетобудування та сучасної космонавтики, педагог, письменник.

Костянтин Едуардович Ціолковський
Народився	5 (17) вересня 1857(1857-09-17) Іжевське, Рязанська губернія, Російська імперія
Помер	19 вересня 1935(1935-09-19) (78 років) Калуга, РРФСР
Поховання	Калуга
Місце проживання	Російська імперія  СРСР
Країна	Російська імперія  Російська СФРР  СРСР^[…]  Російська республіка
Національність	росіяни
Діяльність	авіакосмічний інженер, математик, винахідник, письменник, письменник наукової фантастики, фізик, філософ, астроном, науковець, космолог, педагог
Alma mater	В'ятська чоловіча гімназія^d
Галузь	космонавтика
Членство	Академія наук СРСР
Відомий завдяки:	Формула Ціолковського
У шлюбі з	Q28357677?
Діти	Ціолковська Любов Костянтинівна^d
Нагороди	International Space Hall of Fame^d (1976)
Автограф
Висловлювання у Вікіцитатах  Ціолковський Костянтин Едуардович у Вікісховищі

У Вікіпедії є статті про інших людей із прізвищем Ціолковський.

Автор науково-фантастичних творів, прихильник і проповідник 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

Перші роки

Народився 5 (17) вересня 1857 року у селі Іжевське під Рязанню. Предки Ціолковського — вихідці з Волині, далекі родичі гетьмана Северина Наливайка, чим вчений пишався. Його батько, Едуард Ігнатійович Ціолковський (1820–1881), був польським дворянином середнього статку, а мати, Марія Іванівна Юмашева.^{[джерело?]}Являючись освіченою жінкою, дітей зазвичай виховувала вона. Саме мати навчила Костянтина читати й писати, познайомила з початками арифметики.

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

1869 року, 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. 1870 року, коли Ціолковському було 13 років, померла його мати. Позбавлений підтримки, хлопчик вчився усе гірше. 1871 року — відрахування з гімназії із супровідною запискою «… 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 навчався самостійно. Тоді-ж Ціолковський прилучився до технічної й наукової творчості. Він самостійно виготовив астролябію (перша виміряна нею відстань — до пожежної каланчі), домашній токарний 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 майже 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 році вивчив диференціальне й інтегральне числення, вищу алгебру, аналітичну й сферичну геометрію.

Однак життя в Москві було досить дорогим, Ціолковський, попри всі зусилля, не зміг забезпечити себе достатніми засобами, отож 1876 року батько відкликав його у В'ятку. Костянтин став приватним репетитором і заробляв самостійно, а у вільний час продовжував навчатися в міській публічній бібліотеці.

Вчительське звання і наукова праця

1880 року, Ціолковський склав іспити на вчительське звання й переїхав до Боровська, розташованого за 100 кілометрів від Москви, по призначенню Міністерства освіти на свою першу державну посаду. Там же він одружився з Варварою Євграфівною Соколовою. 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 до Російського фізико-хімічного товариства в Петербурзі та незабаром одержав відповідь від Менделєєва: «кінетична теорія газів уже відкрита… 25 років тому».

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

1892 року, Ціолковський був переведений учителем до Калуги. Там він також не забував про науку, астронавтику й аеронавтику. У Калузі Ціолковський побудував спеціальний тунель, що дозволив би вимірювати різні аеродинамічні властивості літальних апаратів. Оскільки Фізико-хімічна спілка не виділила ні копійки на його досліди, науковцю довелося використати родинні кошти для проведення досліджень. До речі, Ціолковський на власні кошти побудував більш, ніж 100 дослідних моделей і обстежив їх, що було на той час дуже дорогим. За якийсь час спілка все-таки зауважила калузького генія й виділила йому фінансову підтримку — 470 рублів, на які Ціолковський побудував новий, удосконалений тунель (прообраз аеродинамічної труби). Впродовж аеродинамічних випробувань, Ціолковський усе більше став зважати на космічні питання.

1895 року була оприлюднена його книга «Грезы о земле и небе (Мрії про землю й небо)», а за рік вийшов допис про інші світи, розумних істот з інших планет і про спілкування землян з ними. Того ж 1896 року, 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 питання використання ракетних двигунів у космосі — навігаційні механізми, постачання й доправлення пального та інше.

Перші п'ятнадцять років XX століття були найважчими у житті вченого. 1902 року 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 неповторні розрахунки втрачені. У Фізико-хімічній спілці не оцінили значущості й революційності наданих ним моделей. За радянської влади умови життя й роботи Ціолковського докорінно змінилися. Йому було призначено персональну пенсію й забезпечено можливість плідної діяльності. Розробки Ціолковського зацікавили нову владу і йому було організовано значну матеріальну підтримку. 1918 року Ціолковського було обрано до Соціалістичної академії суспільних наук (1923 року перейменована на комуністичну академію, 1936 року її основні інститути були передані Академії наук СРСР), а 9 листопада 1921 року науковцю 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.

Пращури

В своїй автобіографічній статті «Риси з мого життя» Костянтин Едуардович стверджує наступне: «Наче у батька був родинний зв'язок з відомим Наливайко, і рід батька навіть носив раніше це прізвище. За сімейними переказами пращуром роду Ціолковських був відомий бунтар Наливайко. Ось що про нього сказано в енциклопедичному словнику Брокгауза і Єфрона. Наливайко був козацьким ватажком кінця XVI століття, борець проти польської аристократії, уродженець міста Острога.»

Теорії Ціолковського

Теорія газів і суцільнометалевий дирижабль

Перші наукові дослідження Ціолковського відбулися у 1880–1881 роках. 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 до Російської фізико-хімічної спілки. Основні роботи Ціолковського після 1884 року були пов'язані із чотирма значними питаннями: 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 досліджувати механіку керованого польоту, у підсумку чого ним був розроблений керований аеростат (слово «дирижабль» тоді ще не вигадали). Ціолковський першим запропонував задум суцільнометалевого дирижабля й побудував його робочу модель, створив прилад для автоматичного керування польотом дирижабля й схему керування його підіймальною силою.

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

Прототип літаків

1892 року він звернувся до нової й мало вивченої області літальних апаратів, важчих за повітря. Ціолковському належить задум конструкції аероплана з металевим каркасом. У дописі «Аэроплан или Птицеподобная (авиационная) летательная машина (Аероплан або Птахоподібна (авіаційна) літальна машина)» (1894 рік) надані опис й креслення моноплана, який за своїм зовнішнім виглядом й аеродинамічним улаштуванням, 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 1897 року, першу в Росії аеродинамічну трубу з відкритою робочою частиною, розробив методику дослідів у ній і 1900 року, на субсидію Академії наук зробив продувки найпростіших моделей та визначив коефіцієнт опору кулі, плоскої пластинки, циліндра, конуса й інших тіл.

Дослідження реактивних апаратів

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

• швидкістю ракети в будь-який мить,
• швидкістю витікання газів із сопла,
• масою ракети,
• масою підривних речовин.

Креслення першого космічного корабля Ціолковського (з рукопису «Вільний простір», 1883).

Закінчивши математичні записи, Ціолковський мимовільно поставив дату: 10 травня 1897 року, сам того не відаючи, закріпив власну першість у питаннях наукового освоєння космосу. 1903 року він оприлюднив книжку «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 представлені в (1911 і 1914 роки), він заклав основи теорії ракет і рідинного ракетного двигуна. У цій піонерській праці Ціолковський:

• повністю довів неможливість виходу в космос на аеростаті або за допомогою артилерійської гармати;
• вивів залежність між вагою пального й вагою конструкцій ракети для подолання сили земного тяжіння;
• висловив ідею бортової системи орієнтації за Сонцем або іншими небесними світилами;
• проаналізував поводження ракети поза атмосферою, у середовищі, вільному від тяжіння;
• вирішив питання посадки космічного апарата на поверхню планет, позбавлених атмосфери.

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. 1911 року, видано 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 мала великий розголос в науковому світі. У вченого з'явилося багато друзів у світі науки.

У 1926–1929 роках Ціолковський вирішив прикладне питання: скільки потрібно взяти палива у ракету, щоби 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 пального перевищує масу порожньої ракети. Розрахунок показав: для того, щоби 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 — багатоступеневий 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, водночас віддаляються спустошені баки й весь потяг стає легшим. Потім починає працювати друга ракета тощо. 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

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

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

• газові керма (із графіту) для керування польотом ракети й зміни траєкторії руху її центра мас;
• використання складників 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 інше.

В галузі 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 власну схему газотурбінного двигуна; 1927 року опублікував теорію й схему поїзда на повітряній подушці. Він першим запропонував «корпуси, що висуваються знизу шасі». Космічні польоти й дирижаблебудування були головними дослідженнями, яким він присвятив своє життя. Але говорити про Ціолковського лише 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 розумних істот.

Письменник-фантаст

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

Роботи з ракетоплавства й міжпланетного зв'язку

• 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 до I та II частин праці тотожного найменування)»
• 1924 — «Космический корабль (Космічний корабель)»
• 1926 — «Исследование мировых пространств реактивными приборами (Дослідження світових просторів реактивними приладами. Перевидання робіт 1903 і 1911 р. з деякими змінами та доповненнями)»
• 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

• . https://www.tsiolkovsky.org/. Архів оригіналу за 9 липня 2021. Процитовано 16 лютого 2015. 

Нагороди Ціолковського й увічнення його пам'яті

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 1932 року 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 галузі міжпланетних сполучень».

У Калузі й Москві споруджені пам'ятники науковцю; створено 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.

1957 року, вийшов на екрани радянський науково-фантастичний фільм «Шлях до зірок», в якому наводиться опис теорії Ціолковського.

Джерела

1. http://news.bbc.co.uk/onthisday/hi/dates/stories/october/26/newsid_4045000/4045913.stm
2. https://itunes.apple.com/tt/app/old-ussr-slide-films/id498733205?mt=8
3. http://www.amazon.com/The-Russian-Cosmists-Esoteric-Followers/dp/0199892946
4. https://megabook.ru/article/%D0%A6%D0%B8%D0%BE%D0%BB%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9%20%D0%9A%D0%BE%D0%BD%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D1%82%D0%B8%D0%BD%20%D0%AD%D0%B4%D1%83%D0%B0%D1%80%D0%B4%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%87
5. June 1797–October 1797. Adams Family Correspondence, Volume 12. Harvard University Press. 31 грудня 2015. с. 135–273. 
6. . Aeronautics Learning Laboratory for Science Technology, and Research (ALLSTAR) Network. 12 березня 2004. Архів оригіналу за 7 вересня 2017. Процитовано 10 червня 2015. 
7. Holden, Geoff (1 травня 2008). International Rubber Science Hall of Fame Inductee. Rubber Chemistry and Technology 81 (2). с. 1–6. ISSN 1943-4804. doi:10.5254/1.3548205. Процитовано 25 лютого 2023. 
8. Home. New Mexico Museum of Space History (амер.). Процитовано 25 лютого 2023. 
9. . Архів оригіналу за 9 липня 2021. Процитовано 8 липня 2021. 
10. Циолковський К.Е. «Вільний простір» (рос). — 1883. — 198 с.
11. Циолковський К.Е. «Дослідження світових просторів реактивними приладами» (рос.). — Журнал "Науковий огляд" №5, 1903.
12. Циолковський К.Е. «Дослідження світових просторів реактивними приладами» (рос.). — Типографія С.О.Семенова, 1914. — 22 с.
13. Циолковський К.Е. «Дослідження світових просторів реактивними приладами (доповнення до I та II частин праці тотожного найменування)» (рос.). — Типографія С.О.Семенова, 1914. — 22 с.
14. Циолковський К.Е. «Дослідження світових просторів реактивними приладами. Перевидання робіт 1903 і 1911 р. з деякими змінами та доповненнями» (рос.). — 1926. — 129 с.
15. Циолковський К.Е. «Цілі зореплавства» (рос.).
16. Циолковський К.Е. «Зореплавцям» (рос.). — Типографія ОСНХ, 1930. — 35 с.

Література

• (рос.) Арлазоров М. С. Циолковский. — М. : Молодая гвардия, 1967.
• (рос.) Ошурков М. Гениальный провидец. Неделя, 12-18 сентября 1977 г., с. 19. (рос.)
• (рос.) Салахутдинов Г. Блеск и нищета К. Э. Циолковского. — М. : АМИ, 2000.
• (рос.) Тимошенкова Е. А., Чугурова Т. В. В Калугу к Циолковскому: Мемориальный Дом-музей К. Э. Циолковского. — Калуга : Золотая аллея, 2007. — 128 с.

Посилання