Костянтин Ціолковський: биография

Наукові досягнення

К. Е. Ціолковський стверджував, що теорію ракетобудування він розробив лише як додаток до своїх філософських пошуків. Ним написано понад 400 робіт, більшість яких мало відомі широкому читачеві через їх сумнівної цінності.

Перші наукові дослідження Ціолковського відносяться до 1880-1881 року. Не знаючи про вже зроблені відкриття, він написав працю «Теорія газів», в якій виклав основи кінетичної теорії газів. Друга його робота - «Механіка тваринного організму» отримала схвальний відгук І. М. Сеченова, і Ціолковський був прийнятий у Російське фізико-хімічне суспільство. Основні роботи Ціолковського після 1884 були пов'язані з чотирма великими проблемами: науковим обгрунтуванням суцільнометалевого аеростата (дирижабля), обтічного аероплана, потяги на повітряній подушці і ракети для міжпланетних подорожей.

У своїй квартирі Ціолковський створив першу в Росії аеродинамічну лабораторію . Ціолковський побудував в 1897 першу в Росії аеродинамічну трубу з відкритою робочою частиною, розробив методику експерименту в ній і в 1900 на субсидію Академії наук зробив продувки найпростіших моделей і визначив коефіцієнт опору кулі, плоскої пластинки, циліндра, конуса та інших тіл. Роботи Ціолковського в області аеродинаміки стали джерелом ідей для Н. Є. Жуковського. Ціолковський описав обтікання повітряним потоком тіл різної геометричної форми.

Ціолковський займався механікою керованого польоту, в результаті чого їм був спроектований керований аеростат (слово «дирижабль» тоді ще не придумали). Ціолковський першим запропонував ідею суцільнометалевого дирижабля і побудував його модель. Першим друкованим працею про дирижаблях був «Аеростат металевий керований» (1892), в якому дано наукове і технічне обгрунтування конструкції дирижабля з металевою оболонкою. Прогресивний для свого часу проект дирижабля Ціолковського не був підтриманий; автору було відмовлено в субсидії на побудову моделі. Звернення Ціолковського в Генеральний штаб російської армії також не мало успіху. У 1892 році він звернувся до нової і мало вивченої області літальних апаратів важчих за повітря. Ціолковському належить ідея побудови аероплана з металевим каркасом. У статті «Аероплан або Птіцеподобная (авіаційна) літальна машина» (1894) дані опис і креслення моноплана, який за своїм зовнішнім виглядом і аеродинамічній компоновці передбачав конструкції літаків, що з'явилися через 15-18 років. У аероплані Ціолковського крила мають товстий профіль із закругленою передньою кромкою, а фюзеляж - обтічну форму. Але робота над аеропланом, так само як над дирижаблем, не отримала визнання у офіційних представників російської науки. На подальші дослідження Ціолковський не мав ні коштів, ні навіть моральної підтримки.

З 1896 року Ціолковський систематично займався теорією руху реактивних апаратів. Думки про використання ракетного принципу в космосі висловлювалися Ціолковським ще в 1883, однак сувора теорія реактивного руху викладена ним у 1896. Ціолковський вивів формулу (вона одержала назву «формула Ціолковського»), що встановила залежність між:

• питомим імпульсом палива
• швидкістю ракети в будь-який момент
• масою ракети в початковий і кінцевий момент часу

Закінчивши математичні записи, Ціолковський машинально поставив дату: 10 травня 1897. У цьому ж році висновок формули для руху тіла змінної маси був опублікований в дисертації російського математика І. В. Мещерського («Динаміка точки змінної маси», І. В. Мещерський, СПб., 1897).

В 1903 році він опублікував статтю «Дослідження світових просторів реактивними приладами», де вперше довів, що апаратом, здатним здійснити космічний політ, є ракета. У цій статті і наступних її продовженнях (1911 і 1914) він розробив деякі ідеї теорії ракет і використання рідинного ракетного двигуна.