«Константин Эдуардович Циолковский. Краткая научная биография.»
Цифровая копия статьи
К. Э. Циолковский. Избранные труды.
Сокольский Виктор Николаевич
1962
Перейти в раздел «Биографии К.Э.Циолковского»
Перейти в раздел «Автобиографии К.Э.Циолковского»
Константин Эдуардович Циолковский. Краткая научная биография.
Константин Эдуардович Циолковский родился 5(17) сентября 1857 г. в селе Ижевском Спасского уезда Рязанской губернии. Отец его был лес ничим, а затем педагогом и чиновником. Семья Циолковских часто пе реезжала с места па место, нередко терпела нужду.
На десятом году жизни Циолковский в результате осложнений после тяжелой болезни почти полностью потерял слух. Это оказало большое влияние на всю его Последующую жизнь. Глухота помешала ему про должать занятия в школе, и он вынужден был заниматься самостоятельно.
С 14-летнего возраста Циолковский, пользуясь библиотекой отца, начинает систематически изучать естественные науки. «Но книг было мало,— вспоминал впоследствии ученый,— учителей у меня совсем не было, а потому’ мне приходилось больше создавать и творить, чем воспринимать и усваивать. Указаний, помощи ниоткуда не было, непонятного в книгах было много и разъяснять приходилось все самому. Одним словом, творческий элемент, элемент саморазвития, самобытности преобладал».
В это же время проявляется его склонность к изобретательству: он мастерит из тонкой бумаги воздушные шары, изготовляет модели паровых машин и насосов, строит маленький токарный станок, конструирует те лежку с ветряком и автомобиль, двигающийся силой реакции струи пара.
Заметив у сына талант изобретателя, отец в 1873 г. посылает его для продолжения самообразования в Москву. Занимаясь самостоятельно, Циолковский проходит полный курс математики и физики за среднюю школу и значительную часть университетского курса.
В эти же годы Циолковский начинает задумываться над различными научно-техническими проблемами. Например: нельзя ли практически вос пользоваться энергией движения Земли? Какую форму примет поверхность жидкости в сосуде, вращающемся вокруг своей оси? Нельзя ли устроить поезд вокруг экватора, в котором не было бы тяжести от центробежной силы? Нельзя ли строить металлические аэростаты, не пропускающие газа и вечно носящиеся в воздухе? Нельзя ли эксплуатировать в паровых машинах высокого давления мятый пар? Нельзя ли применить центробежную силу к поднятию за атмосферу в небесные пространства?
В 1876 г. Циолковский возвращается из Москвы к родным и начинает заниматься преподаванием (дает частные уроки). Свой досуг в эти годы он посвящает конструированию различных станков и машин. Стремление к подобного рода деятельности у него было так велико, что он даже снял для своей мастерской отдельную квартиру. «Вся моя жизнь,—писал он впоследствии,— состояла из размышлений, вычислений, практических работ н опытов. Меня всегда сопровождала домашняя мастерская. Если она разрушалась, например, на пожаре или наводнении, то я снова ее заводил или пополнял».
Сдав в 1879 г. экстерном экзамен на звание учителя народного учили ща, Циолковский в 1880 г. получает назначение в Боровское уездное училище Калужской губернии, где он преподает арифметику и геометрию. Одновременно он приступает к проведению научных исследований, посвящая им почти все свободное время.
К 1881 г. относится его первая работа (Теория газов». Не зная об ис следованиях, проведенных ранее другими учеными, Циолковский совершенно независимо разрабатывает основы кинетической теории газов. В это же время им были написаны «Механика подобно изменяющегося организма» (получившая высокую оценку И. М. Сеченова) и «Продолжительность лучеиспускания звезд». На основании представленных работ Циолковского избирают членом Русского физико-химического общества.
Круг научных интересов Циолковского был исключительно широк. Его увлекали самые разнообразные вопросы естествознания и техники — астрономия и небесная механика, энергетика и астробиология, физика и геохимия. Кроме того, он занимался философией и лингвистикой. Но особое место в его деятельности занимают исследования в области авиации, воздухоплавания и межпланетных, сообщений. Этим трем проблемам посвящены основные работы Циолковского.
Воздухоплаванием Циолковский начал интересоваться очень рано — в возрасте 15—16 лет. Уже тогда он увлекся идеей создания металлического аэростата и занимался решением вопроса, «каких размеров должен быть воздушный шар, чтобы подниматься на воздух с людьми, будучи сделан из металлической оболочки определенной толщины».
В 1885 г. Циолковский приступил к систематическим исследованиям в области проектирования летательных аппаратов легче воздуха. В своем рукописном труде «Теория и опыт аэростата, имеющего в горизонтальном направлении удлиненную форму» (1886 г.) он дает теоретическое обоснование конструкции металлического дирижабля. Весной 1887 г. результаты исследований были доложены им на заседании отделения физических наук Общества любителей естествознания. Председательствовавший на заседании А. Г. Столетов передал рукопись на отзыв Н. Е. Жуковскому.
В последующие годы Циолковский продолжал работать над усовершенствованием своего проекта. Особенности предложенной им конструкции заключались в применении гофрированной металлической оболочки, а также в возможности изменять объем аэростата в полете и нагревать наполнявший его газ за счет тепла отработанных продуктов сгорания. Необходимость изменения объема дирижабля в полете диктовалась стремлением сохранить постоянную подъемную силу при различных температурах окружающего воздуха и различных высотах полета, а подогрев газа давал возможность регулировать подъемную силу при подъеме и спуске без потери газа и балласта.
В 1890 г. Циолковский направил свое исследование о цельнометаллическом дирижабле и небольшую бумажную модель его Д. И. Менделееву. По предложению последнего, проект Циолковского был рассмотрен на заседании VII воздухоплавательного отдела Русского технического общества. Дальнейшее развитие теории цельнометаллического дирижабля было дано Циолковским в работе «Аэростат металлический, управляемый», относящейся к 1892 г. Однако, несмотря на то, что идеи Циолковского были одобрены рядом ученых, материальной поддержки он не получил и вынужден был отказаться от планов постройки дирижабля.
Большое внимание уделял Циолковский разработке вопросов аэродинамики и авиации. В 1890 г. им была закончена рукопись «К вопросу о летании посредством крыльев», в которой он исследовал величину сил, действующих на плоскую пластинку при ее движении в воздухе. Здесь же Циолковским была впервые сделана попытка дать количественную оценку влияния удлинения пластинки на величину аэродинамических сил.
Эта работа была положительно оценена Н. Е. Жуковским, который указывал, что оригинальные методы исследования, рассуждения и остро умные опыты автора не лишены интереса и, во всяком случае, характери зуют его как талантливого исследователя.
В 1891 г. часть указанной рукописи Циолковского была напечатана в «Трудах отделения физических наук Общества любителей естествозна ния» под названием: «Давление жидкости на равномерно движущуюся в ней плоскость». Это была первая печатная работа ученого.
В 1892 г. Циолковский переезжает в Калугу, где, продолжая занимать ся преподаванием, не прерывает своих научных исследований. В 1894 г. в журнале «Наука и жизнь» была опубликована его работа «Аэроплан или птицеподобная (авиационная) летательная машина». В этой работе Циолковским была предложена схема самолета с металлическим каркасом, очень близкая к современной: моноплан с обтекаемым фюзеляжем, свободнонесущие крылья, толстый профиль с закругленной передней кромкой, колесное шасси, двигатель внутреннего сгорания. Был дан так же анализ этой схемы как с точки зрения аэродинамики, так и с точки зре ния прочности конструкции.
Работая над проектами дирижабля и самолета, Циолковский столкнул ся с необходимостью получения точных данных о сопротивлении среды. После ряда опытов в естественных условиях он пришел к идее испытания моделей в условиях искусственного потока воздуха. В 1897 г. им была построена в Калуге аэродинамическая труба со свободной струей воздуха, в которой он производил продувки тел различной формы. Это была первая в России аэродинамическая труба, примененная для исследований, связанных с разработкой вопросов авиации. Результаты проведенных опытов, и сделанные выводы были изложены Циолковским в работе «Давление воздуха на поверхности, введенные в искусственный воздушный поток» (1898 г.), опубликованной в журнале «Вестник опытной физики и элементарной математики».
Вы ознакомились лишь с некоторыми работами, посвященными исследованию жизни и деятельности Константина Эдуардовича Циолковского.
Хотите узнать больше? На нашем сайте в разделе «Научное наследие» вы найдете множество его статей, доступных как для онлайн-чтения, так и для бесплатной загрузки в формате PDF.
Приятного погружения в мир мыслей и идей великого ученого!