Реферат: Циолковский Константин Эдуардович

Циолковский Константин Эдуардович



17 сентября 2007 года исполнилось 150 лет со дня рождения выдающегося русского ученого, основоположника и теоретика практической космонавтики Константина Эдуардовича Циолковского.

Он родился в семье лесничего. После перенесённой в детстве скарлатины почти полностью потерял слух; глухота не позволила продолжать учёбу в школе, и с 14 лет он занимался самостоятельно.

(1857-1935)


С 16 до 19 лет жил в Москве, изучал физико-математические науки по циклу средней и высшей школы. В 1879 экстерном сдал экзамены на звание учителя и в 1880 назначен учителем арифметики и геометрии в Боровское уездное училище Калужской губернии.

К этому времени относятся первые научные исследования Циолковского. Не зная об уже сделанных открытиях, он в 1880—81 написал работу «Теория газов», в к-рой изложил основы кинетической теории газов. Вторая его работа — «Механика животного организма» (те же годы) получила благоприятный отзыв  И.М.Сеченова,  и Циолковсий был принят в Русское физико-химическое   общество.

Основные работы Циолковского после 1884 были связаны с четырьмя большими проблемами: научным обоснованием цельнометаллического аэростата (дирижабля), обтекаемого аэроплана, поезда на воздушной подушке и ракеты для межпланетных путешествий.

С 1896 Циолковский систематически занимался теорией движения реактивных аппаратов и предложил ряд схем ракет дальнего действия и ракет для межпланетных путешествий. После 1917 года Циолковский много и плодотворно работал над созданием теории полёта реактивных самолётов, изобрёл свою схему газотурбинного двигателя; в 1927 опубликовал теорию и схему поезда   на воздушной подушке.

Первым печатным трудом о дирижаблях был «Аэростат металлический управляемый» (1892), в котором дано научное и техническое обоснование конструкции дирижабля с металлической оболочкой.

Прогрессивный для своего времени проект дирижабля Циолковского не был поддержан; автору было отказано в субсидии на постройку модели. Обращение Циолковского в Генеральный штаб русской армии также не имело успеха.

В 1892 Циолковский переехал в Калугу, где преподавал физику и математику в гимназии и епархиальном училище. В этот период он обратился к новой и мало изученной области летательных  аппаратов тяжелее  воздуха.

Циолковскому принадлежит идея постройки аэроплана с металлическим каркасом. В статье «Аэроплан или Птицеподобная (авиационная) летательная машина» (1894) даны описание и чертежи моноплана, который по своему внешнему виду и аэродинамической компоновке предвосхищал конструкции самолётов, появившихся через 15-18 лет.
В аэроплане Циолковского крылья имеют толстый профиль с округлённой передней кромкой, а фюзеляж — обтекаемую форму.

Циолковский построил в 1897 первую в России аэродинамическую трубу с открытой рабочей частью, разработал методику эксперимента в ней и в 1900 на субсидию Академии наук сделал продувки простейших моделей и определил коэффициенты сопротивления шара, плоской пластинки, цилиндра, конуса и др. тел.

Но работа над аэропланом, так же как над дирижаблем, не получила признания у официальных представителей русской науки. На дальнейшие изыскания Циолковский не имел ни средств, ни даже моральной поддержки.
Много лет спустя, уже в советское время, в 1932 он разработал теорию полёта реактивных самолётов в стратосфере и схемы устройства самолётов для полёта  с гиперзвуковыми скоростями.

Важнейшие научные результаты получены Циолковским в теории движения ракет (ракетодинамике). Мысли об использовании ракетного принципа в космосе высказывались Циолковским ещё в 1883, однако строгая теория реактивного движения изложена им в 1896. Только в 1903 ему удалось опубликовать часть статьи «Исследование мировых пространств реактивными приборами», в которой он обосновал реальную возможность их применения для межпланетных   сообщений.  

В этой статье и её продолжениях (1911, 1912, 1914) он заложил основы теории ракет и жидкостных реактивных двигателей (ЖРД).   Рассмотрение практической задачи  прямолинейного   движения  ракеты привело Циолковского к решению новых проблем механики тел переменной  массы. Им впервые была решена задача посадки космических аппаратов (КА) на поверхность планет, лишённых атмесферы.   В 1926-29   Циолковский   разработал  теорию  многоступенчатых ракет.

Он рассмотрел (приближённо) влияние атмосферы на полёт ракеты, а также вычислил необходимые запасы топлива  для преодоления сил сопротивления воздушной оболочки Земли.

Циолковский — основоположник теории межпланетных сообщений. Его исследования впервые показали возможность достижения космических скоростей, доказав осуществимость межпланетных полётов.

Он первым изучил вопрос о ракете — искусственном спутнике Земли и высказал идею создания околоземных станций (орбитальных) как искусственных поселений, использующих энергию Солнца, и промежуточных баз для межпланетных сообщений; рассмотрел медико-биологические проблемы, возникающие при длительных космических полётах.

Циолковский написал ряд работ, в которых уделил внимание использованию ИСЗ в народном  хозяйствеве.

Циолковский выдвинул ряд идей, которые нашли применение в ракетостроении. Им предложены: газовые рули (из графита) для управления полётом ракеты и изменения траектории движения её центра масс; использование компонентов топлива для охлаждения внешней оболочки КА (во время входа в атмосферу Земли), стенок камеры сгорания и сопла ЖРД; насосная система подачи компонентов топлива (для уменьшения массы двигательной установки); оптимальные траектории спуска КА при возвращении из космоса и др.

В области ракетных топлив Циолковский исследовал большое число различных окислителей и горючих для ЖРД; рекомендовал топливные пары: жидкие кислород с водородом, кислород с углеводородами и др.

Циолковским явился первым идеологом и теоретиком освоения человеком космического пространства, конечная цель которого представлялась ему в виде полной перестройки биохимической природы порождённых Землёй мыслящих существ. В связи с этим он выдвигал проекты новой организации человечества, в которых своеобразно переплетаются идеи социальных утопий различных исторических эпох.
Циолковский — автор ряда научно-фантастич. произведений, а также исследований в других областях знаний: лингвистике, биологии и др.

Его труды в значительной степени способствовали развитию ракетной и космической техники в СССР и других странах.

За «Особые заслуги в области изобретений, имеющих огромное значение для экономической мощи и обороны Союза ССР» Циолковскимй в 1932 награждён орденом Трудового Красного Знамени.

[Умер Константин Эдуардович 19 сентября 1935 года].

Накануне 100-летия со дня рождения Циолковского в 1954 АН СССР учредила золотую медаль им. К.Э. Циолковского «За выдающиеся работы в области межпланетных сообщений». В Калуге и Москве сооружены памятники учёному; создан мемориальный дом-музей в Калуге; его имя носят Государственный музей истории космонавтики и педагогический, институт, школа в Калуге, Московский авиац.-технологический институт. Именем Циолковским назван кратер на Луне. 

А.А. Космодемьянский, "Энциклопедия космонавтики", 1985