«Константин Эдуардович Циолковский. Краткая научная биография.»

«Константин Эдуардович Циолковский. Краткая научная биография.»

Серия «Классики науки». «К. Э. Циолковский. Избранные труды. 1962.»

Сокольский Виктор Николаевич

 


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».

 


***


 

book2Вы 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!