Константин циолковский открытия. Детство и самообразование К.Э. Циолковского. Самое тяжелое время

ЗВЕЗДНЫЙ МЕЧТАТЕЛЬ

Работы К. Э. Циолковского по ракетодинамике и теории межпланетных сообщений были первыми серьезными изысканиями в мировой научно-технической литературе. В этих исследованиях математические формулы и расчеты не затеняют глубоких и ясных идей, сформулированных оригинально и четко. Более полувека прошло со дня опубликования первых статей Циолковского по теории реактивного движения. Строгий и беспощадный судья - время - лишь выявляет и подчеркивает грандиозность замыслов, своеобразие творчества и высокую мудрость проникновения в сущность новых закономерностей явлений природы, которые свойственны этим произведениям Константина Эдуардовича Циолковского. Его труды помогают осуществлять новые дерзания советской науки и техники. Наша Родина может гордиться своим знаменитым ученым, зачинателем новых направлений в науке и промышленности.
Константин Эдуардович Циолковский - выдающийся русский ученый, исследователь огромной трудоспособности и настойчивости, человек большого таланта. Широта и богатство творческой фантазии сочетались у него с логической последовательностью и математической точностью суждений. Это был подлинный новатор в науке. Наиболее важные и жизнеспособные исследования Циолковского относятся к обоснованию теории реактивного движения. В последней четверти XIX и начале XX столетия Константин Эдуардович создавал новую науку, определяющую законы движения ракет, и разрабатывал первые конструкции для исследования безграничных мировых пространств реактивными приборами . Многие ученые считали в то время реактивные двигатели и ракетную технику делом бесперспективным и ничтожным по своему практическому значению, а ракеты - пригодными лишь для увеселительных фейерверков и иллюминаций.
Константин Эдуардович Циолковский родился 17 сентября 1857 года в старинном русском селе Ижевском, расположенном в пойме Оки, Спасского уезда, Рязанской губернии, в семье лесничего Эдуарда Игнатьевича Циолковского.
Отец Константина, Эдуард Игнатьевич Циолковский (1820 -1881, полное имя - Макар-Эдуард-Эразм), родился в селе Коростянин (ныне Гощанский район Ровненской области на северо-западе Украины). В 1841 году окончил Лесной и Межевой институт в Петербурге, затем служил лесничим в Олонецкой и Петербургской губерниях. В 1843 году был переведён в Пронское лесничество Спасского уезда Рязанской губернии. Проживая в селе Ижевском, встретился со своей будущей женой Марией Ивановной Юмашевой (1832 -1870), матерью Константина Циолковского. Имея татарские корни, она была воспитана в русской традиции. Предки Марии Ивановны при Иване Грозном переселились в Псковскую губернию. Её родители, мелкопоместные дворяне, владели также бондарной и корзинной мастерскими. Мария Ивановна была образованной женщиной: окончила гимназию, знала латынь, математику и другие науки.

Почти сразу после свадьбы в 1849 году чета Циолковских переехала в село Ижевское Спасского уезда, где проживала до 1860 года.
О своих родителях Циолковский писал: «Отец всегда был холоден, сдержан. Среди знакомых он слыл умным человеком и оратором. Среди чиновников - красным и нетерпимым по своей идеальной честности… У него была страсть к изобретательству и строительству. Меня еще не было на свете, когда он придумал и устроил молотилку. Увы, неудачно! Старшие братья рассказывали, что он строил с ними модели домов и дворцов. Всякий физический труд отец в нас поощрял, как и вообще самодеятельность. Мы почти всегда все делали сами… Мать была совершенно другого характера - натура сангвиническая, горячка, хохотунья, насмешница и даровитая. В отце преобладал характер, сила воли, в матери - талантливость».
К моменту рождения Кости семья проживала в доме на улице Польной (ныне ул. Циолковского), который сохранился до наших дней и по-прежнему находится в частном владении.
В Ижевском Константину довелось прожить совсем недолго - первые три года жизни, и воспоминаний об этом периоде у него почти не осталось. У Эдуарда Игнатьевича начались неприятности на службе - начальство было недовольно его либеральным отношением к местным крестьянам.
В 1860 году отец Константина получил перевод в Рязань на должность делопроизводителя Лесного отделения, а вскоре стал преподавать естественную историю и таксацию в землемерно-таксаторских классах Рязанской гимназии и получил чин титулярного советника. В Рязани на Вознесенской улице семья прожила почти восемь лет. За это время произошло много событий, оказавших влияние на всю дальнейшую жизнь Константина Эдуардовича.

Костя Циолковский в детстве.
Рязань

Начальным образованием Кости и его братьев занималась мама. Именно она научила Константина читать и писать, познакомила с началами арифметики. Читать Костя выучился по «Сказкам » Александра Афанасьева, причём мать научила его только алфавиту, а как складывать из букв слова Костя Циолковский догадался сам.
Первые годы детства Константина Эдуардовича были счастливыми. Он был живым, смышленым ребенком, предприимчивым и впечатлительным. Летом мальчик строил с товарищами в лесу шалаши, любил лазить на заборы, крыши и деревья. Много бегал, играл в мяч, лапту, городки. Часто запускал змея и отправлял ввысь по нитке «почту » - коробочку с тараканом. Зимой с увлечением катался на коньках. Циолковскому было лет восемь, когда мать подарила ему крошечный воздушный «шар » (аэростат ), выдутый из коллодиума и наполненный водородом. Будущий создатель теории цельнометаллического дирижабля с удовольствием занимался этой игрушкой. Вспоминая о годах детства, Циолковский писал: «Я страстно любил читать и читал все, что можно было достать… Любил мечтать и даже платил младшему брату за то, чтобы он слушал мои бредни. Мы были маленькие, и мне хотелось, чтобы и дома, и люди, и животные - все тоже было маленькое. Потом я мечтал о физической силе. Я мысленно высоко прыгал, взбирался, как кошка, на шесты, по веревкам».
На десятом году жизни - в начале зимы - Циолковский, катаясь на санках, простудился и заболел скарлатиной. Болезнь была тяжелой, и вследствие ее осложнения мальчик почти совершенно потерял слух. Глухота не позволила продолжать учебу в школе. «Глухота делает мою биографию малоинтересной, - пишет позднее Циолковский, - ибо лишает меня общения с людьми, наблюдения и заимствования. Моя биография бедна лицами и столкновениями» С 11 до 14 лет жизнь Циолковского была «самым грустным, самым темным временем. «Я стараюсь, - пишет К. Э. Циолковский, - восстановить его в памяти, но ничего сейчас не могу больше вспомнить. Нечем помянуть это время».
В это время Костя впервые начинает проявлять интерес к мастерству. «Мне нравилось делать кукольные коньки, домики, санки, часы с гирями и пр. Всё это было из бумаги и картона и соединялось сургучом», - напишет он позже.
В 1868 году землемерно-таксаторские классы были закрыты, и Эдуард Игнатьевич снова потерял работу. Очередной переезд - в Вятку, где была большая польская община и у отца семейства жили два брата, которые, вероятно, и помогли ему получить должность столоначальника Лесного отделения.
Циолковский о жизни на Вятке: «Вятка для меня незабываема… Там началась моя сознательная жизнь. Когда наше семейство перебралось туда из Рязани, я думал, что это грязный, глухой, серенький городок, по улицам медведи ходят, а оказалось, этот губернский город ничем не хуже, а в чём-то, своей библиотекой , например, получше Рязани».
В Вятке семья Циолковских проживала в доме купца Шуравина на Преображенской улице.
В 1869 году Костя вместе с младшим братом Игнатием поступил в первый класс мужской Вятской гимназии. Учёба давалась с большим трудом, предметов было много, преподаватели строгие. Очень мешала глухота: «Учителей совершенно не слышал или слышал одни неясные звуки».
Позднее, в письме Д. И. Менделееву 30 августа 1890 г. Циолковский писал: «Еще раз прошу Вас, Дмитрий Иванович, взять мой труд под свое покровительство. Гнет обстоятельств, глухота с десятилетнего возраста, проистекающее отсюда незнание жизни и людей и другие неблагоприятные условия, надеюсь, извинят в Ваших глазах мою слабость».
В том же, 1869 году пришло печальное известие из Петербурга - умер старший брат Дмитрий, учившийся в Морском училище. Эта смерть потрясла всю семью, но особенно Марию Ивановну. В 1870 году мать Кости, которую он горячо любил, неожиданно скончалась.
Горе придавило осиротевшего мальчика. И без того не блиставший успехами в учёбе, угнетённый свалившимися на него несчастьями, Костя учился всё хуже и хуже. Гораздо острее ощутил он свою глухоту, делавшую его всё более и более изолированным. За шалости он неоднократно подвергался наказаниям, попадал в карцер. Во втором классе Костя остался на второй год, а с третьего (в 1873 году) последовало отчисление с характеристикой « … для поступления в техническое училище». После этого Константин Эдуардович уже никогда и нигде не учился - занимался исключительно самостоятельно.
Именно в это время Константин Циолковский нашёл свое истинное призвание и место в жизни. Он занимается образованием самостоятельно, пользуясь небольшой библиотекой своего отца, в которой были книги по естественным наукам и по математике. Тогда же в нем пробуждается страсть к изобретательству. Он строит воздушные шары из тонкой, папиросной бумаги, делает маленький токарный станок и конструирует коляску, которая должна была двигаться при помощи ветра. Модель коляски прекрасно удалась и двигалась на крыше по доске даже против ветра! «Проблески серьезного умственного сознания, - пишет Циолковский об этом периоде своей жизни, - проявились при чтении. Так, лет четырнадцати я вздумал почитать арифметику, и мне показалось там все совершенно ясным и понятным. С этого времени я понял, что книги - вещь немудреная и вполне мне доступная. Я стал разбирать с любопытством и пониманием некоторые отцовские книги по естественным и математическим наукам… Меня увлекает астролябия, измерение расстояния до недоступных предметов, снятие планов, определение высот. И я устраиваю астролябию - угломер. С помощью ее, не выходя из дома, определяю расстояние до пожарной каланчи. Нахожу 400 аршин. Иду и проверяю. Оказывается, верно. С этого момента я поверил теоретическому знанию!». Выдающиеся способности, склонность к самостоятельной работе и несомненный талант изобретателя заставили родителя К. Э. Циолковского задуматься над его будущей профессией и дальнейшим образованием.
Поверив в способности сына, в июле 1873 года Эдуард Игнатьевич решил послать 16-летнего Константина в Москву поступать в Высшее техническое училище (ныне МГТУ им. Баумана), снабдив его сопроводительным письмом к своему знакомому с просьбой помочь устроиться. Однако Константин письмо потерял и помнил только адрес: Немецкая улица (ныне Бауманская улица). Добравшись до неё, юноша снял комнату в квартире прачки.
В училище, по неизвестным причинам, Константин так и не поступил, но решил продолжить образование самостоятельно. Один из лучших знатоков биографии Циолковского инженер Б. Н. Воробьев пишет о будущем ученом: «Как и многие юноши и девушки, стекавшиеся в столицу для получения образования, он был полон самых радужных надежд. Но никто и не думал обращать внимание на молодого провинциала, всеми силами стремившегося к сокровищнице знаний. Тяжелое материальное положение, глухота и практическая неприспособленность к жизни меньше всего способствовали выявлению его талантов и способностей».
Из дому Циолковский получал 10-15 рублей в месяц. Питался одним черным хлебом, не имел даже картошки и чаю. Зато покупал книги, реторты, ртуть, серную кислоту и прочее для различных опытов и самодельных приборов. «Я помню отлично, - пишет Циолковский в своей автобиографии, - что, кроме воды и черного хлеба, у меня тогда ничего не было. Каждые три дня я ходил в булочную и покупал там, на 9 копеек хлеба. Таким образом, я проживал 90 копеек в месяц… Все же я был счастлив своими идеями, и черный хлеб меня нисколько не огорчал».
Кроме опытов по физике и химии, Циолковский много читал, ежедневно с десяти утра и до трёх-четырёх часов дня штудируя науки в Чертковской публичной библиотеке - единственной бесплатной библиотеке в Москве того времени.
В этой библиотеке Циолковский встретился с основоположником русского космизма Николаем Фёдоровичем Фёдоровым, работавшим там помощником библиотекаря (служащий , постоянно находившийся в зале), но так и не признал в скромном служащем знаменитого мыслителя. «Он давал мне запрещённые книги. Потом оказалось, что это известный аскет, друг Толстого и изумительный философ и скромник. Он раздавал всё свое крохотное жалование беднякам. Теперь я вижу, что он и меня хотел сделать своим пансионером, но это ему не удалось: я чересчур дичился», - написал позже Константин Эдуардович в автобиографии. Циолковский признавал, что Фёдоров заменил ему университетских профессоров. Однако, это влияние проявилось много позже, через десять лет после смерти Московского Сократа, а во время своего проживания в Москве Константин ничего не знал о взглядах Николая Фёдоровича, и они так ни разу и не заговорили о Космосе.
Работа в библиотеке была подчинена чёткому распорядку. С утра Константин занимался точными и естественными науками, требовавшими сосредоточенности и ясности ума. Затем переключался на более простой материал: беллетристику и публицистику. Активно изучал «толстые » журналы, где публиковались как обзорные научные статьи, так и публицистические. Увлечённо читал Шекспира, Льва Толстого, Тургенева, восхищался статьями Дмитрия Писарева: «Писарев заставлял меня дрожать от радости и счастья. В нём я видел тогда своё второе «Я »».
За первый год жизни в Москве Циолковским изучены физика и начала математики. В 1874 году Чертковская библиотека переехала в здание Румянцевского музея, вместе с ней перешёл на новое место работы и Николай Фёдоров. В новом читальном зале Константин изучает дифференциальное и интегральное исчисление, высшую алгебру, аналитическую и сферическую геометрию. Затем астрономия, механика, химия.
За три года Константин полностью освоил гимназическую программу, а также значительную часть университетской программы.
К сожалению, отец больше не смог оплачивать его проживание в Москве и к тому же плохо себя чувствовал и собирался на пенсию. С полученными знаниями Константин уже вполне мог начать самостоятельную работу в провинции, а также продолжать своё образование за пределами Москвы. Осенью 1876 года Эдуард Игнатьевич вызвал сына обратно в Вятку, и Константин вернулся домой.
В Вятку Константин вернулся ослабшим, исхудавшим и измождённым. Тяжёлые условия жизни в Москве, напряжённая работа привели также к ухудшению зрения. После возвращения домой Циолковский стал носить очки. Восстановив силы, Константин начал давать частные уроки по физике и математике. Первый урок получил благодаря связям отца в либеральном обществе. Проявив себя талантливым педагогом, в дальнейшем не имел недостатка в учениках.
При ведении уроков Циолковский применял собственные оригинальные методы, главным из которых была наглядная демонстрация - Константин делал бумажные модели многогранников для уроков геометрии, вместе с учениками проводил многочисленные опыты на уроках физики, чем заслужил славу преподавателя, хорошо и понятно объясняющего материал, на занятиях с которым всегда интересно.
Для изготовления моделей и проведения опытов Циолковский снял мастерскую. Всё свое свободное время проводил в ней или в библиотеке. Читал очень много - специальную литературу, беллетристику, публицистику. Согласно автобиографии, в это время прочитал журналы «Современник », «Дело », «Отечественные записки» за все годы, что они издавались. Тогда же прочёл «Начала » Исаака Ньютона, научных взглядов которого Циолковский придерживался всю дальнейшую жизнь.
В конце 1876 года умер младший брат Константина Игнатий. Братья с детства были очень близки, Константин доверял Игнатию свои самые сокровенные мысли, и смерть брата стала тяжёлым ударом.
К 1877 году Эдуард Игнатьевич был уже очень слаб и болен, сказалась трагическая смерть жены и детей (кроме сыновей Дмитрия и Игнатия в эти годы Циолковские потеряли самую младшую дочь - Екатерину - она скончалась в 1875 году, во время отсутствия Константина), глава семейства вышел в отставку. В 1878 году вся семья Циолковских вернулась в Рязань.
По возвращении в Рязань семья жила на Садовой улице. Сразу после приезда Константин Циолковский прошёл медицинскую комиссию и был освобождён от воинской службы из-за глухоты. В семье предполагали купить дом и жить доходами от него, однако случилось непредвиденное - Константин рассорился с отцом. В результате Константин снял отдельную комнату у служащего Палкина и был вынужден искать другие средства к существованию, так как его личные сбережения, накопленные с частных уроков в Вятке, подходили к концу, а в Рязани неизвестному репетитору без рекомендаций не удавалось найти учеников.
Для продолжения работы учителем была необходима определённая, документально подтверждённая квалификация. Осенью 1879 года в Первой губернской гимназии Константин Циолковский держал экзамен экстерном на уездного учителя математики. Как «самоучке », ему пришлось сдавать «полный » экзамен - не только сам предмет, но и грамматику, катехизис, богослужение и прочие обязательные дисциплины. Этими предметами Циолковский никогда не интересовался и не занимался, но сумел подготовиться за короткое время.

Свидетельство уездного учителя
математики, полученное Циолковским

Успешно сдав экзамен, Циолковский получил направление от Министерства просвещения в Боровск, расположенный в 100 километрах от Москвы, на свою первую государственную должность и в январе 1880 года покинул Рязань.
Циолковский был назначен на должность учителя арифметики и геометрии в Боровское уездное училище Калужской губернии.
По рекомендации жителей Боровска Циолковский «попал на хлеба к одному вдовцу с дочерью, жившему на окраине города» - Е. Н. Соколову. Циолковскому «сдали две комнаты и стол из супа и каши». Дочь Соколова, Варя, была ровесницей Циолковского - моложе его на два месяца. Ее характер, трудолюбие пришлись по душе Константину Эдуардовичу, и он вскоре на ней женился. «Венчаться мы ходили за 4 версты пешком, не наряжались. В церковь никого не пускали. Вернулись - и никто о нашем браке ничего не знал… Помню, в день венчания купил у соседа токарный станок и резал стекло для электрических машин. Все же про свадьбу как-то пронюхали музыканты. Насилу их выпроводили. Напился только венчавший поп. И то угощал его не я, а хозяин».
В Боровске у Циолковских родилось четверо детей: старшая дочь Любовь (1881 ) и сыновья Игнатий (1883 ), Александр (1885 ) и Иван (1888 ). Циолковские жили бедно, но, по словам самого учёного, «в заплатах не ходили и никогда не голодали». Большую часть своего жалования Константин Эдуардович тратил на книги, физические и химические приборы, инструменты, реактивы.
За годы проживания в Боровске семья несколько раз вынуждена была менять место жительства - осенью 1883 года переезд на Калужскую улицу в дом бараночника Баранова. С весны 1885 года жили в доме Ковалёва (на той же Калужской улице).
23 апреля 1887 года, в день возвращения Циолковского из Москвы, где он делал доклад о металлическом дирижабле собственной конструкции, в его доме случился пожар, в котором погибли рукописи, модели, чертежи, библиотека, а также всё имущество Циолковских, за исключением швейной машинки, которую удалось выбросить через окно во двор. Это был тяжелейший удар для Константина Эдуардовича, свои мысли и чувства он выразил в рукописи «Молитва » (15 мая 1887 года).
Очередной переезд в дом М. И. Полухиной на улице Круглой. 1 апреля 1889 года разлилась Протва, и дом Циолковских был затоплен. Снова пострадали записи и книги.

Дом-музей К. Э. Циолковского в Боровске
(бывший дом М. И. Помухиной)

С осени 1889 года Циолковские жили в доме купцов Молчановых по адресу: Молчановская улица, дом 4.
В Боровском уездном училище Константин Циолковский продолжал совершенствоваться как педагог: преподавал арифметику и геометрию нестандартно, придумывал увлекательные задачи и ставил удивительные, особенно для боровских мальчишек, опыты. Несколько раз запускал с учениками огромный бумажный воздушный шар с «гондолой », в которой находились горящие лучины, для нагрева воздуха. Однажды шар улетел, и это чуть не привело к пожару в городе.

Здание бывшего Боровского уездного училища

Иногда Циолковскому приходилось заменять других преподавателей и вести уроки черчения, рисования, истории, географии, а один раз даже замещать смотрителя училища.

Константин Эдуардович Циолковский
(во втором ряду второй слева) в
группе учителей Калужского уездного училища.
1895 г.

B своей квартире в Боровске Циолковский устроил маленькую лабораторию. У него в доме сверкали электрические молнии, гремели громы, звонили колокольчики, загорались огни, вертелись колеса и блистали иллюминации. «Я предлагал желающим попробовать ложкой невидимого варенья. Соблазнившиеся угощением получали электрический удар».
Посетители любовались и дивились на электрического осьминога, который хватал всякого своими лапами за нос или за пальцы, и тогда у попавшего к нему в «лапы » волосы становились дыбом и выскакивали из любой части тела».
Самая первая работа Циолковского была посвящена механике в биологии. Ею стала написанная в 1880 году статья «Графическое изображение ощущений» . В ней Циолковский развивал свойственную ему в то время пессимистическую теорию «взбаламученного нуля», математически обосновывал идею бессмысленности человеческой жизни. Этой теории, по позднейшему признанию учёного, суждено было сыграть роковую роль в его жизни и в жизни его семьи. Циолковский отослал эту статью в журнал «Русская мысль», но там её не напечатали и рукопись не вернули. Константин переключился на другие темы.
1881 году 24-летний Циолковский самостоятельно разработал основы кинетической теории газов. Работу он послал в Петербургское физико-химическое общество, где она получила одобрение видных членов общества, в том числе и гениального русского химика Менделеева. Однако важные открытия, сделанные Циолковским в глухом провинциальном городке, не представляли новости для науки: аналогичные открытия были сделаны несколько раньше в Германии. За вторую научную работу, названную «Механика животного организма» , Циолковского единогласно избирают членом физико-химического общества.
Эту моральную поддержку своим первым научным исследованиям Циолковский вспоминал с благодарностью всю жизнь.
В предисловии ко второму изданию своей работы «Простое учение о воздушном корабле и его построении» Константин Эдуардович писал: «Содержание этих работ несколько запоздало, т. е. я сделал самостоятельно открытия, уже сделанные ранее другими. Тем не менее, общество отнеслось ко мне с большим вниманием, чем поддержало мои силы. Может быть, оно и забыло меня, но я не забыл господ Боргмана, Менделеева, Фан-дер-Флита, Пелурушевского, Бобылева и, в особенности, Сеченова». В 1883 году Константин Эдуардович написал в форме научного дневника работу «Свободное пространство» , в которой он подверг систематическому изучению ряда задач классической механики в пространстве без действия силы тяжести и сил сопротивления. В этом случае основные характеристики движения тел определяются только силами взаимодействия между телами данной механической системы и особое значение для количественных выводов приобретают законы сохранения основных динамических величин: количества движения, момента количества движения и кинетической энергии. Циолковский был глубоко принципиален в своих творческих исканиях, а его умение самостоятельно работать над научными проблемами - великолепный пример для всех начинающих. Его первые шаги в науке, сделанные в труднейших условиях, - это шаги большого мастера, революционного новаторства, зачинателя новых направлений в науке и технике.

«Я русский и думаю, что читать меня будут, прежде всего, русские.
Надо, чтобы писания мои были понятны большинству. Я этого желаю.
Поэтому я стараюсь избегнуть иностранных слов: особенно латинских
и греческих, столь чуждых русскому уху».

К. Э. Циолковский

Работы по воздухоплаванию и экспериментальной аэродинамике.
Результатом исследовательской работы Циолковского было объемистое сочинение «Теория и опыт аэростата» . В этом сочинении давалось научно-техническое обоснование создания конструкции дирижабля с металлической оболочкой. Циолковским были разработаны чертежи общих видов дирижабля и некоторых важных узлов конструкции.
Дирижабль Циолковского имел следующие характерные особенности. Во-первых, это был дирижабль переменного объема, что позволяло сохранять постоянную подъемную силу при различных температурах окружающего воздуха и различных высотах полета. Возможность изменения объема конструктивно достигалась при помощи особой стягивающей системы и гофрированных боковин (рис . 1).

Рис. 1. а — схема металлического дирижабля К. Э. Циолковского;
б — система блочного стягивания оболочки

Во-вторых, газ, наполняющий дирижабль, можно было подогревать путем пропускания по змеевикам отработанных газов моторов. Третья особенность конструкции состояла в том, что тонкая металлическая оболочка для увеличения прочности и устойчивости была гофрированной, причем волны гофра располагались перпендикулярно оси дирижабля. Выбор геометрической формы дирижабля и расчет прочности его тонкой оболочки были решены Циолковским впервые.
Этот проект Дирижабля Циолковского не получил признания. Официальная организация царской России по проблемам воздухоплавания - VII воздухоплавательный отдел Русского технического общества - нашла, что проект цельнометаллического дирижабля, способного изменять свой объем, не может иметь большого практического значения и дирижабли «вечно будут игрушкой ветров». Поэтому автору было отказано даже в субсидии на постройку модели. Обращения Циолковского в Генеральный штаб армии также не имели успеха. Печатный труд (1892 г.) Циолковского получил несколько сочувственных отзывов, и этим дело ограничилось.
Циолковскому принадлежит прогрессивная идея постройки цельнометаллического аэроплана.
В статье 1894 года «Аэроплан или птицеподобная (авиационная ) летательная машина» , опубликованной в журнале «Наука и жизнь», дано описание, расчеты и чертежи моноплана со свободнонесущим, безрасчалочным крылом. В противоположность зарубежным изобретателям и конструкторам, разрабатывавшим в те годы аппараты с машущими крыльями, Циолковский указывал, что «подражание птице в техническом отношении весьма затруднительно вследствие сложности движения крыльев и хвоста, а также вследствие сложности устройства этих органов».
Аэроплан Циолковского (рис . 2) имеет форму «застывшей парящей птицы, но вместо головы ее вообразим два гребных винта, вращающихся в обратные стороны… Мускулы животного мы заменим взрывными нейтральными двигателями. Они не требуют большого запаса топлива (бензина ) и не нуждаются в тяжелых паровиках и больших запасах воды. …Вместо хвоста устроим двойной руль - из вертикальной и горизонтальной плоскости. …Двойной руль, двойной винт и неподвижность крыльев придуманы нами не ради выгоды и экономии работы, а единственно ради исполнимости конструкции».

Рис. 2. Схематическое изображение самолета 1895 г.,
сделанное К. Э. Циолковским. Верхний рисунок дает
на основе чертежей изобретателя общее представление
о внешнем виде самолета

В цельнометаллическом аэроплане Циолковского крылья уже имеют толстый профиль, а фюзеляж - обтекаемую форму. Весьма интересно, что Циолковский впервые в истории развития самолетостроения особенно подчеркивает необходимость улучшения обтекаемости аэроплана для получения больших скоростей. Конструктивные очертания аэроплана Циолковского были несравненно более совершенными, нежели более поздние конструкции братьев Райт, Сантос-Дюмона, Вуазена и других изобретателей. Для оправдания своих расчетов Циолковский писал: «При получении этих чисел я принял самые благоприятные, идеальные условия сопротивления корпуса и крыльев; в моем аэроплане нет выдающихся частей, кроме крыльев; все закрыто общей плавной оболочкой, даже пассажиры».
Циолковский хорошо предвидит значение бензиновых (или нефтяных) двигателей внутреннего сгорания. Вот его слова, показывающие полное понимание устремлений технического прогресса: «Однако у меня есть теоретические основания верить в возможность построения чрезвычайно легких и в то же время сильных бензиновых или нефтяных двигателей, вполне удовлетворяющих задаче летания». Константин Эдуардович предсказывал, что со временем маленький аэроплан будет успешно конкурировать с автомобилем.
Разработка цельнометаллического свободнонесущего моноплана с толстым изогнутым крылом есть крупнейшая заслуга Циолковского перед авиацией. Он первый исследовал эту наиболее распространенную в наши дни схему аэроплана. Но идея Циолковского о постройке пассажирского аэроплана также не получила признания в царской России. На дальнейшие изыскания по аэроплану не было ни средств, ни даже моральной поддержки.
Об этом периоде своей жизни ученый писал с горечью: «При своих опытах я сделал много-много новых выводов, но новые выводы встречаются учеными недоверчиво. Эти выводы могут подтвердиться повторением моих трудов каким-нибудь экспериментом, но когда же это будет? Тяжело работать в одиночку многие годы при неблагоприятных условиях и не видеть ниоткуда ни просвета, ни поддержки».
Над разработкой своих идей о создании цельнометаллического дирижабля и хорошо обтекаемого моноплана ученый работал почти все время с 1885 по 1898 год. Эти научно-технические изобретения натолкнули Циолковского на ряд важнейших открытий. В области дирижаблестроения он выдвинул ряд совершенно новых положений. В сущности, говоря, он был зачинателем теории металлических управляемых аэростатов. Его техническая интуиция значительно опередила уровень промышленного развития 90-х годов прошлого столетия.
Целесообразность своих предложений он обосновал подробными вычислениями и схемами. Осуществление цельнометаллического воздушного корабля, как всякая большая и новая техническая проблема, затрагивало широкий комплекс совершенно не разработанных в науке и технике задач. Решить их одному человеку было, конечно, невозможно. Ведь здесь были и вопросы аэродинамики, и вопросы устойчивости гофрированных оболочек, и задачи прочности, газонепроницаемости, и задачи герметической пайки металлических листов и т. д. Сейчас приходится изумляться, как далеко удалось продвинуть Циолковскому, кроме общей идеи, отдельные технические и научные вопросы.
Константин Эдуардович разработал метод так называемых гидростатических испытаний дирижаблей. Для определения прочности тонких оболочек, какими являются оболочки цельнометаллических дирижаблей, он рекомендовал наполнять их опытные модели водой. Этот метод применяется сейчас во всем мире для проверки прочности и устойчивости тонкостенных сосудов и оболочек. Циолковский также создал прибор, позволяющий точно, графически определить форму сечения оболочки дирижабля при заданном сверхдавлении. Однако невероятно тяжелые условия жизни и работы, отсутствие коллектива учеников и последователей заставили ученого во многих случаях ограничиться, в сущности, только формулировкой проблем.
Работы Константина Эдуардовича по теоретической и экспериментальной аэродинамике, несомненно, обусловлены необходимостью дать аэродинамический расчет летных характеристик дирижабля и аэроплана.
Циолковский был настоящим ученым-естествоиспытателем. Наблюдения, мечты, вычисления и размышления соединялись у него с постановкой опытов и моделированием.
В 1890-1891 годах он пишет работу . Выдержка из этой рукописи, опубликованная при содействии знаменитого физика профессора Московского университета А. Г. Столетова в трудах Общества любителей естествознания в 1891 году, явилась первой напечатанной работой Циолковского. Он был полон идей, весьма деятелен и энергичен, хотя внешне казался спокойным и уравновешенным. Выше среднего роста, с длинными черными волосами и черными немного печальными глазами, он был неловок и застенчив в обществе. У него было немного друзей. В Боровске Константин Эдуардович близко сошелся с коллегой по школе Е. С. Еремеевым, в Калуге ему много помогали В. И. Ассонов, П. П. Каннинг и С. В. Щербаков. Однако при защите своих идей он был решителен и настойчив, мало считаясь с пересудами коллег и обывателей.
…Зима. Изумленные боровские жители видят, как на коньках по замерзшей реке мчится учитель уездного училища Циолковский. Он воспользовался сильным ветром и, распустив зонт, катится со скоростью курьерского поезда, влекомый силой ветра. «Всегда я что-нибудь затевал. Вздумал я сделать сани с колесом так, чтобы все сидели и качали рычаги. Сани должны были мчаться по льду… Потом я заменил это сооружение особым парусным креслом. По реке ездили крестьяне. Лошади пугались мчащегося паруса, проезжие ругались. Но, по глухоте, я долго об этом не догадывался. Потом уже, завидя лошадь, заранее поспешно снимал парус».
Почти все сослуживцы по школе и представители местной интеллигенции считали Циолковского неисправимым фантазером и утопистом. Более злые люди называли его дилетантом и кустарем. Идеи Циолковского казались обывателям невероятными. «Он думает, что железный шар поднимется в воздух и полетит. Вот чудак!» Ученый всегда был занят, всегда трудился. Если не читал и не писал, то работал на токарном станке, паял, строгал, мастерил для своих учеников много действующих моделей. «Сделал огромный воздушный шар… из бумаги. Спирта достать не смог. Поэтому внизу шара приспособил сетку из тонкой проволоки, на которую клал несколько горящих лучинок. Шар, имевший иногда причудливую форму, поднимался вверх, насколько позволяла привязанная к нему нитка. Однажды нитка перегорела, и шар мой умчался в город, роняя искры и горящую лучину! Попал на крышу сапожнику. Сапожник заарестовал шар».
Обыватели смотрели на все опыты Циолковского, как на курьезы и баловство, многие, не размышляя, считали его чудаком и «немножко тронутым». Нужны были изумительная энергия и настойчивость, величайшая вера в пути прогресса техники, чтобы в таком окружении и в тяжелых, почти нищенских условиях ежедневно работать, изобретать, вычислять, двигаясь все вперед и вперед.
27 января 1892 года директор народных училищ Д. С. Унковский обратился к попечителю Московского учебного округа с просьбой перевести «одного из способнейших и усерднейших преподавателей» в уездное училище города Калуги. В это время Циолковский продолжал свои работы по аэродинамике и теории вихрей в различных средах, а также ожидал издания книги «Аэростат металлический управляемый» в московской типографии. Решение о переводе было принято уже 4 февраля. Кроме Циолковского из Боровска в Калугу переехали преподаватели: С. И. Чертков, Е. С. Еремеев, И. А. Казанский, доктор В. Н. Ергольский.
Из воспоминаний Любови Константиновны, дочери учёного: «Стемнело , когда мы въехали в Калугу. После пустынной дороги было приятно смотреть на мелькавшие огоньки и людей. Город нам показался огромным… В Калуге было много мощёных улиц, высоких домов и лился звон множества колоколов. В Калуге с монастырями насчитывалось 40 церквей. Жителей числилось 50 тысяч».
В Калуге Циолковский прожил всю оставшуюся жизнь. С 1892 года работал преподавателем арифметики и геометрии в Калужском уездном училище. С 1899 года вёл уроки физики в епархиальном женском училище, расформированном после Октябрьской революции. В Калуге Циолковский написал свои главные труды по космонавтике, теории реактивного движения, космической биологии и медицине. Также им была продолжена работа над теорией металлического дирижабля.
После завершения преподавания, в 1921 году, Циолковскому была назначена персональная пожизненная пенсия. С этого момента и до самой своей смерти Циолковский занимался исключительно своими исследованиями, распространением своих идей, реализацией проектов.
В Калуге были написаны основные философские работы К. Э. Циолковского, сформулирована философия монизма, написаны статьи о видении им идеального общества будущего.
В Калуге у Циолковских родились сын и две дочери. В то же время именно здесь Циолковским пришлось пережить трагическую смерть многих своих детей: из семи детей К. Э. Циолковского пятеро умерли ещё при его жизни.
В Калуге Циолковский познакомился с учёными А. Л. Чижевским и Я. И. Перельманом, ставшими его друзьями и популяризаторами его идей, а позднее и биографами.
В Калугу семья Циолковских прибыла 4 февраля, поселилась в квартире в доме Н. И. Тимашовой на Георгиевской улице, заблаговременно снятой для них Е. С. Еремеевым. Константин Эдуардович стал преподавать арифметику и геометрию в Калужском уездном училище.
Вскоре после приезда Циолковский познакомился с Василием Ассоновым, податным инспектором, человеком образованным, прогрессивным, разносторонним, увлекающимся математикой, механикой и живописью. Прочитав первую часть книги Циолковского «Аэростат металлический управляемый», Ассонов использовал своё влияние для организации подписки на вторую часть этой работы. Это позволило собрать недостающие средства для её издания.

Василий Иванович Ассонов

8 августа 1892 года у Циолковских родился сын Леонтий, умерший от коклюша ровно через год, в первый день своего рождения. В это время в училище были каникулы, и Циолковский всё лето находился в имении Сокольники Малоярославецкого уезда у своего давнего знакомого Д. Я. Курносова (предводителя боровского дворянства), где давал уроки его детям. После смерти ребёнка Варвара Евграфовна решила сменить квартиру, и к возвращению Константина Эдуардовича семья переехала в дом Сперанских, расположенный напротив, на той же улице.
Ассонов познакомил Циолковского с председателем Нижегородского кружка любителей физики и астрономии С. В. Щербаковым. В 6-ом выпуске сборника кружка была напечатана статья Циолковского «Тяготение как главнейший источник мировой энергии» (1893 ), развивающая идеи ранней работы «Продолжительность лучеиспускания Солнца» (1883 ). Работы кружка регулярно публиковались в недавно созданном журнале «Наука и жизнь», и в том же году в нём был размещён текст этого доклада, а также напечатана небольшая статья Циолковского «Возможен ли металлический аэростат» . 13 декабря 1893 года Константин Эдуардович был избран почётным сотрудником кружка.
В феврале 1894 года Циолковский написал работу «Аэроплан или птицеподобная (авиационная ) машина» , продолжающую тему, начатую в статье «К вопросу о летании посредством крыльев» (1891 ). В ней, кроме прочего, Циолковский привёл схему сконструированных им аэродинамических весов. Действующая модель «вертушки » демонстрировалась Н. Е. Жуковским в Москве, на проходившей в январе этого года Механической выставке.
Примерно в то же время Циолковский сошёлся с семьёй Гончаровых. Оценщик Калужского банка Александр Николаевич Гончаров, племянник знаменитого писателя И. А. Гончарова, был всесторонне образованным человеком, знал несколько языков, переписывался со многими видными литераторами и общественными деятелями, сам регулярно издавал свои художественные произведения, посвящённые, в основном, теме упадка и вырождения русского дворянства. Гончаров решил поддержать издание новой книги Циолковского - сборника очерков «Грёзы о земле и небе» (1894 ), второго его художественного произведения, в то время как жена Гончарова, Елизавета Александровна, выполнила перевод статьи «Железный управляемый аэростат на 200 человек, длиною с большой морской пароход» на французский и немецкий языки и разослала их в иностранные журналы. Однако, когда Константин Эдуардович захотел отблагодарить Гончарова и без его ведома разместил на обложке книги надпись Издание А. Н. Гончарова , это привело к скандалу и разрыву отношений между Циолковскими и Гончаровыми.
30 сентября 1894 года у Циолковских родилась дочь Мария.
В Калуге Циолковский также не забывал о науке, об астронавтике и аэронавтике. Он построил специальную установку, которая позволяла измерять некоторые аэродинамические показатели летательных аппаратов. Поскольку Физико-химическое общество не выделило ни копейки на его эксперименты, ученому пришлось использовать семейные средства для проведения исследований. К слову, Циолковский на свои средства построил более 100 экспериментальных моделей и протестировал их. Через некоторое время общество все таки обратило внимание на калужского гения и выделило ему финансовую поддержку - 470 рублей, на которые Циолковский построил новую, усовершенствованную установку - «воздуходувку ».
Изучение аэродинамических свойств тел различной формы и возможных схем воздушных летательных аппаратов постепенно привело Циолковского к размышлениям о вариантах полёта в безвоздушном пространстве и о покорении космоса. В 1895 году была опубликована его книга «Грезы о земле и небе» , а через год вышла статья о других мирах, разумных существах с других планет и об общении землян с ними. В том же, 1896 году Циолковский приступил к написанию своего главного труда , опубликованного в 1903 году. В этой книге были затронуты проблемы использования ракет в космосе.
В 1896-1898 годах учёный принимал участие в газете «Калужский вестник», печатавшей как материалы самого Циолоковского, так и статьи о нём.

В этом доме К. Э. Циолковский прожил
почти 30 лет (с 1903 по 1933 годы).
В первую годовщину со дня смерти
К. Э. Циолковского в нем был открыт
научно-мемориальный музей

Первые пятнадцать лет XX века были самыми тяжелыми в жизни учёного. В 1902 его сын Игнатий покончил жизнь самоубийством. В 1908 во время разлива Оки его дом затопило, многие машины, экспонаты были выведены из строя, а многочисленные уникальные расчёты утеряны. 5 июня 1919 года Совет Русского общества любителей мироведения принял в свои члены К. Э. Циолковского и ему, как члену научного общества, была назначена пенсия. Это спасло его от голодной смерти в годы разрухи, так как 30 июня 1919 года Социалистическая академия не избрала его в свои члены и тем самым оставила его без средств к существованию. В Физико-химическом обществе также не оценили значимость и революционность представленных Циолковским моделей. В 1923 году свёл счёты с жизнью и второй его сын, Александр.
17 ноября 1919 года в дом Циолковских нагрянули пятеро людей. Обыскав дом, они забрали главу семьи и привезли в Москву, где посадили в тюрьму на Лубянке. Там его допрашивали в течение нескольких недель. По некоторым данным, за Циолковского ходатайствовало некое высокопоставленное лицо, в результате чего учёного отпустили.

Циолковский в кабинете
у полки с книгами

Лишь в 1923 году, после публикации немецкого физика Германа Оберта о космических полётах и ракетных двигателях, советские власти вспомнили об учёном. После этого условия жизни и работы Циолковского радикально изменились. На него обратило внимание партийное руководство страны. Ему была назначена персональная пенсия и обеспечена возможность плодотворной деятельности. Разработки Циолковского стали интересны некоторым идеологам новой власти.
В 1918 Циолковский был избран в число членов-соревнователей Социалистической академии общественных наук (в 1924 году переименована в Коммунистическую академию), а 9 ноября 1921 года учёному была назначена пожизненная пенсия за заслуги перед отечественной и мировой наукой. Эту пенсию выплачивали до 19 сентября 1935 года - в тот день Константин Эдуардович Циолковский умер в ставшем ему родным городе Калуге.
В 1932 году установилась переписка Константина Эдуардовича с одним из талантливейших «поэтов Мысли», своего времени, ищущем гармонию мироздания - Николаем Алексеевичем Заболоцким. Последний, в частности, писал Циолковскому: « …Ваши мысли о будущем Земли, человечества, животных и растений глубоко волнуют меня, и они очень близки мне. В моих ненапечатанных поэмах и стихах я, как мог, разрешал их». Заболоцкий рассказывал ему о тяготах собственных поисков, направленных на благо человечества: «Одно дело знать, а другое — чувствовать. Консервативное чувство, воспитанное в нас веками, цепляется за наше сознание и мешает ему двигаться вперёд». Натурфилософские изыскания Циолковского наложили на творчество этого автора крайне весомый отпечаток.
Среди великих технических и научных достижений XX столетия одно из первых мест, несомненно, принадлежит ракетам и теории реактивного движения. Годы второй мировой войны (1941 -1945) привели к необычайно быстрому совершенствованию конструкций реактивных аппаратов. На полях сражений вновь появились пороховые ракеты, но уже на более калорийном бездымном тротиле - пироксилиновом порохе ( «катюши »). Были созданы самолеты с воздушно-реактивными двигателями, беспилотные самолеты с пульсирующими воздушно-реактивными двигателями (ФАУ -1) и баллистические ракеты с дальностью полета до 300 км (ФАУ -2).
Ракетная техника становится сейчас очень важной и быстро растущей отраслью промышленности. Развитие теории полета реактивных аппаратов - одна из насущных проблем современного научно-технического развития.
К. Э. Циолковский много сделал для познания основ теории движения ракет. Он был первым в истории науки, кто сформулировал и исследовал проблему изучения прямолинейных движений ракет, исходя из законов теоретической механики.

Рис. 3. Простейшая схема жидкостного
реактивного двигателя

Простейший реактивный двигатель на жидком топливе (рис . 3) представляет собой камеру, похожую по форме на горшок, в котором жители сельских местностей хранят молоко. Через форсунки, расположенные на днище этого горшка, происходит подача жидкого горючего и окислителя в камеру горения. Подача компонентов топлива рассчитывается таким образом, чтобы обеспечить полное сгорание. В камере сгорания (рис . 3) происходит воспламенение топлива, и продукты горения - горячие газы - с большой скоростью выбрасываются через специально профилированное сопло. Окислитель и горючее помещаются в специальных баках, располагающихся на ракете или самолете. Для подачи окислителя и горючего в камеру сгорания применяют турбонасосы или выдавливают их сжатым нейтральным газом (например , азотом). На рис. 4 приведена фотография реактивного двигателя немецкой ракеты ФАУ-2.

Рис. 4. Жидкостный реактивный двигатель немецкой ракеты Фау-2,
смонтированный в хвостовой части ракеты:
1 - воздушный руль; 2- камера сгорания; 3 - трубопровод для
подачи горючего (спирта ); 4- турбонасосный агрегат;
5- бак для окислителя; 6-выходное сечение сопла;
7 - газовые рули

Струя горячих газов, выбрасываемая из сопла реактивного двигателя, создает реактивную силу, действующую на ракету в сторону, противоположную скорости частиц струи. Величина реактивной силы равняется произведению массы отбрасываемых в одну секунду газов на относительную скорость. Если скорость измерять в метрах в секунду, а массу секундного расхода через вес частиц в килограммах, разделенных на ускорение силы тяжести, то реактивная сила будет получаться в килограммах.
В некоторых случаях для сжигания горючего в камере реактивного двигателя приходится забирать воздух из атмосферы. Тогда в процессе движения реактивного аппарата происходит присоединение частиц воздуха и выбрасывание нагретых газов. Мы получаем так называемый воздушно- реактивный двигатель. Простейшим примером воздушно-реактивного двигателя будет обыкновенная трубка, открытая с обоих концов, внутри которой помещен вентилятор. Если заставить вентилятор работать, то он будет засасывать воздух с одного конца трубки и выбрасывать его через другой конец. Если в трубку, в пространство за вентилятором, впрыснуть бензин и поджечь его, то скорость выходящих из трубки горячих газов будет значительно больше, чем входящих, и трубка получит тягу в сторону, противоположную струе выбрасываемых из нее газов. Делая поперечное сечение трубки (радиус трубки) переменным, можно соответствующим подбором этих сечений по длине трубки достигнуть весьма больших скоростей истечения выбрасываемых газов. Чтобы не возить с собой двигатель для вращения вентилятора, можно заставить струю текущих по трубке газов вращать его с нужным числом оборотов. Некоторые трудности будут возникать только при запуске такого двигателя. Простейшая схема воздушно-реактивного двигателя была предложена еще в 1887 году русским инженером Гешвендом. Идея использования воздушно-реактивного двигателя для современных типов самолетов была с большой тщательностью самостоятельно разработана К. Э. Циолковским. Он дал первые в мире расчеты самолета с воздушно-реактивным двигателем и турбокомпрессорным винтовым двигателем. На рис. 5 дана схема прямоточного воздушно-реактивного двигателя, у которого движение частиц воздуха по оси трубы создается за счет начальной скорости, полученной ракетой от какого-либо другого двигателя, а дальнейшее движение поддерживается за счет реактивной силы, обусловленной увеличенной скоростью отброса частиц по сравнению со скоростью входящих частиц.

Рис. 5. Схема прямоточного воздушно-
реактивного двигателя

Энергия движения воздушного реактивного двигателя получается за счет сжигания горючего, так же как и в простой ракете. Таким образом, источником движения любого реактивного аппарата является запасенная в этом аппарате энергия, которую можно преобразовать в механическое движение выбрасываемых из аппарата с большой скоростью частиц вещества. Как только будет создано выбрасывание таких частиц из аппарата, он получает движение в сторону, противоположную струе извергающихся частиц.
Направленная соответствующим образом струя выбрасываемых частиц - основное в конструкциях всех реактивных аппаратов. Методы получения мощных потоков извергающихся частиц очень разнообразны. Проблема получения потоков отбрасываемых частиц простейшим и наиболее экономичным способом, разработка методов регулирования таких потоков - важная задача изобретателей и конструкторов.
Если рассмотреть движение простейшей ракеты, то легко понять, что ее вес изменяется, так как часть массы ракеты сгорает и отбрасывается с течением времени. Ракета представляет собой тело переменной массы. Теория движения тел переменной массы создана в конце XIX века у нас в России И. В. Мещерским и К. Э. Циолковским.
Замечательные работы Мещерского и Циолковского прекрасно дополняют друг друга. Изучение прямолинейных движений ракет, проведенное Циолковским, существенно обогатило теорию движения тел переменной массы, благодаря постановке совершенно новых проблем. К сожалению, работы Мещерского не были известны Циолковскому, и он в ряде случаев повторял в своих работах более ранние результаты Мещерского.
Изучение движения реактивных аппаратов представляет большие трудности, так как во время движения вес любого реактивного аппарата значительно изменяется. Уже сейчас существуют ракеты, у которых во время работы двигателя вес уменьшается в 8-10 раз. Изменение веса ракеты в процессе движения не позволяет использовать непосредственно те формулы и выводы, которые получены в классической механике, являющейся теоретической базой расчетов движения тел, вес которых постоянен во время движения.
Известно также, что в тех задачах техники, где проходилось иметь дело с движением тел переменного веса (например , у самолетов с большими запасами горючего), всегда предполагалось, что траекторию движения можно разделить на участки и считать на каждом отдельном участке вес движущегося тела постоянным. Таким приемом трудную задачу изучения движения тела переменной массы заменяли более простой и уже изученной задачей о движении тела постоянной массы. Изучение движения ракет как тел переменной массы было поставлено на твердую научную почву К. Э. Циолковским. Мы называем теперь теорию полета ракет ракетодинамикой . Циолковский является основоположником современной ракетодинамики. Опубликованные труды К. Э. Циолковского по ракетодинамике позволяют установить последовательное развитие его идей в этой новой области человеческого знания. Каковы же основные законы, управляющие движением тел переменной массы? Как рассчитывать скорость полета реактивного аппарата? Как найти высоту полета ракеты, выпущенной вертикально? Как выбраться на реактивном приборе за пределы атмосферы - пробить «панцирь » атмосферы? Как преодолеть притяжение земли - пробить «панцирь » тяготения? Вот некоторые из вопросов, рассмотренных и решенных Циолковским.
С нашей точки зрения, самой драгоценной идеей Циолковского в теории ракет является добавление к классической механике Ньютона нового раздела - механики тел переменной массы. Сделать подвластной человеческому разуму новую большую группу явлений, объяснить то, что видели многие, но не понимали, дать человечеству новое мощное орудие технических преобразований - вот те задачи, которые ставил перед собой гениальный Циолковский. Весь талант исследователя, вся оригинальность, творческая самобытность и необычайный взлет фантазии с особой силой и продуктивностью выявились в его работах по реактивному движению. Он на десятилетия вперед предсказал пути развития реактивных аппаратов. Он рассмотрел те изменения, которым должна была подвергнуться обыкновенная фейерверочная ракета, чтобы стать мощным орудием технического прогресса в новой области человеческого знания.
В одной из своих работ (1911 г.) Циолковский высказал глубокую мысль о простейших применениях ракет, которые были известны людям очень давно: «Такие жалкие реактивные явления мы обыкновенно и наблюдаем на земле. Вот почему они никого не могли поощрить к мечтам и исследованиям. Только разум и наука могли указать на преобразование этих явлений в грандиозные, почти непостижимые чувству».

Циолковский за работой

При полете ракеты на сравнительно небольших высотах на нее будут действовать три основные силы: сила тяжести (сила ньютоновского тяготения), сила аэродинамическая, обусловленная наличием атмосферы (обычно эту силу разлагают на две: подъемную и лобового сопротивления), и реактивная сила, обусловленная процессом отбрасывания частиц из сопла реактивного двигателя. Если учитывать все указанные силы, то задача изучения движения ракеты получается достаточно сложной. Естественно поэтому начать теорию полета ракеты с простейших случаев, когда некоторыми из сил можно пренебречь. Циолковский в своей работе 1903 года, прежде всего, исследовал, какие возможности заключает в себе реактивный принцип создания механического движения, не учитывая действия аэродинамической силы и силы тяжести. Такой случай движения ракеты может быть при межзвездных перелетах, когда силами притяжения планет солнечной системы и звезд можно пренебречь (ракета находится достаточно далеко и от солнечной системы и от звезд - в «свободном пространстве» по терминологии Циолковского). Эту задачу называют сейчас первой задачей Циолковского. Движение ракеты в этом случае обусловлено только реактивной силой. При математической формулировке задачи Циолковский вводит предположение о постоянстве относительной скорости отброса частиц. При полете в пустоте это предположение означает, что реактивный двигатель работает при установившемся режиме и скорости истекающих частиц в выходном сечении сопла не зависят от закона движения ракеты.
Вот как обосновывает эту гипотезу Константин Эдуардович в своей работе «Исследование мировых пространств реактивными приборами» : «Чтобы снаряд получил наибольшую скорость, надо, чтобы каждая частица продуктов горения или иного отброса получила наибольшую относительную скорость. Она же постоянна для определенных веществ отброса. …Экономия энергии тут не должна иметь места: она невозможна и невыгодна. Другими словами: в основу теории ракеты надо принять постоянную относительную скорость частиц отброса».
Циолковский составляет и подробно исследует уравнение движения ракеты при постоянной скорости частиц отброса и получает весьма важный математический результат, известный сейчас как формула Циолковского.
Из формулы Циолковского для максимальной скорости следует, что:
а). Скорость движения ракеты в конце работы двигателя (в конце активного участка полета) будет тем больше, чем больше относительная скорость отбрасываемых частиц. Если относительная скорость истечения удваивается, то и скорость ракеты возрастает в два раза.
б). Скорость ракеты в конце активного участка возрастает, если увеличивается отношение начальной массы (веса ) ракеты к массе (весу ) ракеты в конце горения. Однако здесь зависимость более сложная, она дается следующей теоремой Циолковского:
«Когда масса ракеты плюс масса взрывчатых веществ, имеющихся в реактивном приборе, возрастает в геометрической прогрессии, то скорость ракеты увеличивается в прогрессии арифметической». Этот закон можно выразить двумя рядами чисел.
«Положим , например, - пишет Циолковский, - что масса ракеты и взрывчатых веществ составляет 8 единиц. Я отбрасываю четыре единицы и получаю скорость, которую мы примем за единицу. Затем я отбрасываю две единицы взрывчатого материала и получаю еще единицу скорости; наконец отбрасываю последнюю единицу массы взрывчатых веществ и получаю еще единицу скорости; всего 3 единицы скорости». Из теоремы и пояснений Циолковского видно, что «скорость ракеты далеко не пропорциональна массе, взрывчатого материала: она растет весьма медленно, но беспредельно».
Из формулы Циолковского следует весьма важный практический результат: для получения возможно больших скоростей ракеты в конце работы двигателя нужно увеличивать относительные скорости отбрасываемых частиц и увеличивать относительный запас топлива.
Следует заметить, что увеличение относительных скоростей истечения частиц требует совершенствования реактивного двигателя и разумного выбора составных частей (компонентов ) применяющихся топлив. Второй путь, связанный с увеличением относительного запаса топлива, требует значительного улучшения (облегчения ) конструкции корпуса ракеты, вспомогательных механизмов и приборов управления полетом.
Строгий математический анализ, проведенный Циолковским, выявил основные закономерности движения ракет и дал возможность количественной оценки совершенства реальных конструкций ракет.
Простая формула Циолковского позволяет путем элементарных вычислений устанавливать исполнимость того или другого задания.
Формулой Циолковского можно пользоваться для приближенных оценок скорости ракеты в тех случаях, когда сила аэродинамическая и сила тяжести сравнительно невелеки по отношению к реактивной силе. Подобного рода задачи возникают для пороховых ракет с небольшими временами горения и большими секундными расходами. Реактивная сила у таких пороховых ракет превосходит силу тяжести в 40-120 раз и силу лобового сопротивления в 20-60 раз. Максимальная скорость такой пороховой ракеты, подсчитанная по формуле Циолковского, будет отличаться от истинной на 1-4%; такая точность определения летных характеристик на первоначальных стадиях проектирования вполне достаточна.
Формула Циолковского позволила количественно оценить максимальные возможности реактивного способа сообщения движения. После работы Циолковского 1903 года началась новая эпоха развития ракетной техники. Эта эпоха знаменуется тем, что летные характеристики ракет можно заранее определить путем вычислений, следовательно, с работы Циолковского начинается создание научного проектирования ракет. Предвидение К. И. Константинова - конструктора пороховых ракет XIX века - о возможности создания новой науки - баллистики ракет (или ракетодинамики) - получило реальное осуществление в работах Циолковского.
В конце XIX века Циолковский возродил научно-технические изыскания по ракетной технике в России и в дальнейшем предложил большое число оригинальных схем конструкций ракет. Существенно новым шагом в развитии ракетной техники были разработанные Циолковским схемы ракет дальнего действия и ракет для межпланетных путешествий с реактивными двигателями на жидком топливе. До работ Циолковского исследовались и предлагались для решения различных задач ракеты с пороховыми реактивными двигателями.
Применение жидкого топлива (горючего и окислителя) позволяет дать весьма рациональную конструкцию жидкостного реактивного двигателя с тонкими стенками, охлаждаемыми горючим (или окислителем), легкого и надежного в работе. Для ракет больших размеров такое решение было единственно приемлемым.
Ракета 1903 года. Первый тип ракеты дальнего действия был описан Циолковским в его работе «Исследование мировых пространств реактивными приборами» , опубликованной в 1903 году. Ракета представляет собой продолговатую металлическую камеру, очень похожую по форме на дирижабль или большое веретено. «Представим себе, - пишет Циолковский, - такой снаряд: продолговатая металлическая камера (формы наименьшего, сопротивления), снабженная светом, кислородом, поглотителями углекислоты, миазмов и других животных выделений, предназначенная не только для хранения разных физических приборов, но и для человека, управляющего камерой… Камера имеет большой запас веществ, которые при своем смешении тотчас же образуют взрывчатую массу. Вещества эти, правильно и… равномерно взрываясь в определенном для того месте, текут в виде горячих газов по расширяющимся к концу трубам вроде рупора или духового музыкального инструмента… В одном узком конце трубы совершается смешение взрывчатых веществ: тут получаются сгущенные и пламенные газы. В другом расширенном ее конце они, сильно разредившись и охладившись от этого, вырываются наружу через раструбы с громадной относительной скоростью».
На рис. 6 показаны объемы, занимаемые жидким водородом (горючее ) и жидким кислородом (окислитель ). Место их смешения (камера сгорания) обозначено на рис. 6 буквой А. Стенки сопла окружены кожухом с охлаждающей, быстро циркулирующей в нем жидкостью (одним из компонентов топлива).

Рис. 6. Ракета К. Э. Циолковского — проект 1903 года
(с прямой дюзой). Чертеж К. Э. Циолковского

Для управления полетом ракеты в верхних разреженных слоях атмосферы Циолковский рекомендовал два способа: графитовые рули, помещаемые в струе газов вблизи среза сопла реактивного двигателя, или поворачивание конца раструба (поворачивание сопла двигателя). Оба приема позволяют отклонять направление струи горячих газов от оси ракеты и создавать силу, перпендикулярную направлению полета (управляющую силу). Следует отметить, что указанные предложения Циолковского нашли широкое применение и развитие в современной ракетной технике. Все известные нам из иностранной печати жидкостные реактивные двигатели сконструированы с принудительным охлаждением стенок камеры и сопла одним из компонентов топлива. Такое охлаждение позволяет делать стенки достаточно тонкими и выдерживающими высокие температуры (до 3500-4000°) в течение нескольких минут. Без охлаждения такие камеры прогорают за 2-3 секунды.
Газовые рули, предложенные Циолковским, применяются для управления полетом ракет различных классов за рубежом. Если реактивная сила, развиваемая двигателем, превосходит силу тяжести ракеты в 1,5-3 раза, то в первые секунды полета, когда скорость ракеты невелика, воздушные рули будут неэффективны даже в плотных слоях атмосферы и правильный полет ракеты обеспечивают при помощи газовых рулей. Обычно в струю реактивного двигателя помещают четыре графитовых руля, располагаемых в двух взаимно-перпендикулярных плоскостях. Отклонение одной пары позволяет изменять направление полета в вертикальной плоскости, а отклонение второй пары изменяет направление полета в горизонтальной плоскости. Следовательно, действие газовых рулей аналогично действию рулей высоты и направления у самолета или планера, меняющих угол тангажа и курса при полете. Чтобы ракета не вращалась вокруг собственной оси, одна пара газовых рулей может отклоняться в разные стороны; в этом случае их действие аналогично действию элеронов у самолета.
Газовые рули, помещаемые в струе горячих газов, уменьшают реактивную силу, поэтому при сравнительно большом времени работы реактивного двигателя (более 2-3 минут) иногда оказывается более выгодным или поворачивать соответствующим автоматом весь двигатель, или ставить на ракету дополнительные (меньшего размера) поворачивающиеся двигатели, которые и служат для управления полетом ракеты.
Ракета 1914 года. Внешние очертания ракеты 1914 года близки к очертаниям ракеты 1903 года, но устройство взрывной трубы (т . е. сопла) реактивного двигателя усложнено. В качестве горючего Циолковский ре-комендует использовать углеводороды (например , керосин, бензин). Вот как описывается устройство этой ракеты (рис . 7): «Левая задняя кормовая часть ракеты состоит из двух камер, разделенных не обозначенной на чертеже перегородкой. Первая камера содержит жидкий, свободно испаряющийся кислород. Он имеет очень низкую температуру и окружает часть взрывной трубы и другие детали, подверженные высокой температуре. Другое отделение содержит углеводороды в жидком виде. Две черные точки внизу (почти посредине) означают поперечное сечение труб, доставляющих взрывной трубе взрывчатые материалы. От устья взрывной трубы (см . кругом двух точек) отходят две ветки с быстро мчащимися газами, которые увлекают и вталкивают жидкие элементы взрывания в устье, подобно инжектору Жиффара или пароструйному насосу». « …Взрывная труба делает несколько оборотов вдоль ракеты параллельно ее продольной оси и затем несколько оборотов перпендикулярно к этой оси. Цель - уменьшить вертлявость ракеты или облегчить ее управляемость».

Рис. 7. Ракета К. Э. Циолковского — проект 1914 года
(с кривой дюзой). Чертеж К. Э. Циолковского

В этой схеме ракеты внешняя оболочка корпуса может охлаждаться жидким кислородом. Циолковский хорошо понимал трудность возвращения ракеты из космического пространства на землю, имея в виду, что при больших скоростях полета в плотных слоях атмосферы ракета может сгореть или разрушиться подобно метеориту.
В носовой части ракеты Циолковский располагает: запас газов, необходимых для дыхания и поддержания нормальной жизнедеятельности пассажиров; приспособления для сохранения живых существ от больших перегрузок, возникающих при ускоренном (или замедленном) движении ракеты; приспособления для управления полетом; запасы пищи и воды; вещества, поглощающие углекислый газ, миазмы и вообще все вредные продукты дыхания.
Очень интересна идея Циолковского о предохранении живых существ и человека от больших перегрузок ( «усиленной тяжести» - по терминологии Циолковского) при помощи погружения их в жидкость равной плотности. Впервые эта идея встречается в работе Циолковского 1891 года. Вот краткое описание простого опыта, убеждающего нас в правильности предложения Циолковского для однородных тел (тел одинаковой плотности). Возьмем нежную восковую фигуру, которая едва выдерживает собственный вес. Нальем в крепкий сосуд жидкость такой же плотности, как и воск, и погрузим в эту жидкость фигуру. Теперь посредством центробежной машины вызовем перегрузки, превышающие силу тяжести во много раз. Сосуд, если недостаточно крепок, может разрушиться, но восковая фигура в жидкости будет сохраняться целой. «Природа давно пользуется этим приемом, - пишет Циолковский, - погружая зародыш животных, их мозги и другие слабые части в жидкость. Так она предохраняет их от всяких повреждений. Человек же пока мало использовал эту мысль».
Следует отметить, что для тел, плотность которых различна (тела неоднородные), влияние перегрузки все равно будет проявляться и при погружении тела в жидкость. Так, если в восковую фигуру заделать свинцовые дробинки, то при больших перегрузках все они вылезут из восковой фигуры в жидкость. Но, по-видимому, несомненно, что в жидкости человек сможет выдержать большие перегрузки, чем, например, в специальном кресле.
Ракета 1915 года. В книжке Перельмана «Межпланетные путешествия», изданной в 1915 году в Петрограде, помещены чертеж и описание ракеты, выполненные Циолковским.
«Труба А и камера В из прочного тугоплавкого металла покрыты внутри еще более тугоплавким материалом, например вольфрамом. С и Д - насосы, накачивающие жидкий кислород и водород в камеру взрывания. Ракета имеет еще вторую тугоплавкую наружную оболочку. Между обеими оболочками есть промежуток, в который устремляется испаряющийся жидкий кислород в виде очень холодного газа, он препятствует чрезмерному нагреванию обеих оболочек от трения при быстром движении ракеты в атмосфере. Жидкий кислород и такой же водород разделены друг от друга непроницаемой оболочкой (не изображенной на рис. 8). Е - труба, отводящая испаренный холодный кислород в промежуток между двумя оболочками, он вытекает наружу через отверстие К. У отверстия трубы имеется (не изображенный на рис. 8) руль из двух взаимно-перпендикулярных плоскостей для управления ракетой. Вырывающиеся разреженные и охлажденные газы благодаря этим рулям изменяют направление своего движения и, таким образом, поворачивают ракету».

Рис. 8. Ракета К. Э. Циолковского — проект 1915 года.
Чертеж К. Э. Циолковского

Составные ракеты. В работах Циолковского, посвященных составным ракетам, или ракетным поездам, не дано чертежей с общими видами конструкций, но по приведенным в работах описаниям можно утверждать, что Циолковский предлагал к осуществлению два типа ракетных поездов. Первый тип поезда подобен железнодорожному, когда паровоз толкает состав сзади. Представим себе четыре ракеты, сцепленные последовательно одна с другой (рис . 9). Такой поезд толкается сначала нижней - хвостовой ракетой (работает двигатель первой ступени). После использования запасов ее топлива ракета отцепляется и падает на землю. Далее начинает работать двигатель второй ракеты, которая для поезда из оставшихся трех ракет является хвостовой толкающей. После полного использования топлива второй ракеты она также отцепляется и т. д. Последняя, четвертая, ракета начинает использовать имеющийся в ней запас топлива, уже имея достаточно высокую скорость, полученную от работы двигателей первых трех ступеней.

Рис. 9. Схема четырехступенчатой
ракеты (поезда ) К. Э. Циолковского

Циолковский доказал расчетами наиболее выгодное распределение весов отдельных ракет, входящих в поезд.
Второй тип составной ракеты, предложенной Циолковским в 1935 году, назван им эскадрильей ракет. Представьте себе, что в полет отправилось 8 ракет, скрепленных параллельно, как скрепляются бревна плота на реке. При старте все восемь реактивных двигателей начинают работать одновременно. Когда каждая из восьми ракет израсходует половину запаса топлива, тогда 4 ракеты (например , две справа и две слева) перельют свой неизрасходованный запас топлива в полупустые емкости остающихся 4 ракет и отделятся от эскадрильи. Дальнейший полет продолжают 4 ракеты с полностью заправленными баками. Когда оставшиеся 4 ракеты израсходуют каждая половину имеющегося запаса топлива, тогда 2 ракеты (одна справа и одна слева) перельют свое топливо в остающиеся две ракеты и отделятся от эскадрильи. Полет продолжат 2 ракеты. Израсходовав половину своего топлива, одна из ракет эскадрильи перельет оставшуюся половину в ракету, предназначенную для достижения цели путешествия. Преимущество эскадрильи состоит в том, что все ракеты одинаковы. Переливание компонентов топлива в полете является хотя и трудной, но вполне технически разрешимой задачей.
Создание разумной конструкции ракетного поезда является одной из наиболее актуальных проблем в настоящее время.

Циолковский за работой в саду.
Kалуга, 1932 г.

В последние годы своей жизни К. Э. Циолковский много работал над созданием теории полета реактивных самолетов его статье «Реактивный аэроплан» (1930 г.) подробно выясняются преимущества и недостатки реактивного самолета по сравнению с самолетом, снабженным воздушным винтом. Указывая на большие секундные расходы горючего в реактивных двигателях как на один из самых существенных недостатков, Циолковский пишет: « …Наш реактивный аэроплан убыточнее обыкновенного в пять раз. Но вот он летит вдвое скорее там, где плотность атмосферы в 4 раза меньше. Тут он будет убыточнее только в 2,5 раза. Еще выше, где воздух в 25 раз реже, он летит в пять раз скорее и уже использует энергию так же успешно, как винтовой самолет. На высоте, где среда в 100 раз реже, его скорость в 10 раз больше и он будет выгоднее обыкновенного аэроплана в 2 раза».

Циолковский за обедом в кругу семьи.
Kалуга, 1932 г.

Эту статью Циолковский заканчивает замечательными словами, показывающими глубокое понимание законов техники. «За эрой аэропланов винтовых должна следовать эра аэропланов реактивных, или аэропланов стратосферы». Следует отметить, что эти строки написаны за 10 лет до того, как первый реактивный самолет, построенный в Советском Союзе, поднялся в воздух.
В статьях «Ракетоплан » и «Стратоплан полуреактивный» Циолковский дает теорию движения самолета с жидкостным реактивным двигателем и подробно развивает идею турбокомпрессорного винтового реактивного самолета.

Константин Эдуардович Циолковский с внуками

Умер Циолковский 19 сентября 1935 года. Ученого похоронили в одном из самых любимых мест его отдыха - городском парке. 24 ноября 1936 года над местом захоронения был открыт обелиск (авторы - архитектор Б. Н. Дмитриев, скульпторы И. М. Бирюков и М. А. Муратов).

Памятник К. Э. Циолковскому, вблизи обелиска
«Покорителям космоса» в Москве

Памятник К. Э. Циолковскому в Боровске
(скульптор С. Бычков)

В 1966 году, спустя 31 год после смерти ученого, православный священник Александр Мень совершил над могилой Циолковского обряд отпевания.

К. Э. Циолковский

Литература:

1. К. Э. Циолковский и проблемы развития науки и техники [Текст] / отв.
2. Киселев, А. Н. Покорители космоса [Текст] / А. Н. Киселев, М. Ф. Ребров. - М.: Военное издательство Министерства обороны СССР, 1971. - 366, с.: ил.
3. Константин Эдуардович Циолковский [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://ru.wikipedia.org
4. Космонавтика [Текст] : энциклопедия / гл. ред. В. П. Глушко. - М., 1985.
5. Космонавтика СССР [Текст] : сб. / сост. Л. Н. Гильберг, А. А. Еременко; гл. ред. Ю.А. Мозжорин. - М., 1986.
6. Космос. Звезды и планеты. Космические полеты. Реактивные самолеты. Телевидение [Текст] : энциклопедия юного ученого. - М.: РОСМЭН, 2000. - 133 с.: ил.
7. Мусский, С. А. 100 великих чудес техники [Текст] / С. А. Мусский. - М.: Вече, 2005. - 432 с. - (100 великих).
8. Пионеры ракетной техники: Кибальчич, Циолковский, Цандер, Кондратюк [Текст] : научные труды. - М., 1959.
9. Рыжов, К. В. 100 великих изобретений [Текст] / К. В. Рыжов. - М.: Вече, 2001. - 528 с. - (100 великих).
10. Самин, Д. К. 100 великих научных открытий [Текст] / Д. К. Самин. - М.: Вече, 2005. - 480 с. - (100 великих).
11. Самин, Д. К. 100 великих ученый [Текст] / Д. К. Самин. - М.: Вече, 2000. - 592 с. - (100 великих).
12. Циолковский, К. Э. Путь к звездам [Текст] : сб. научно-фантастических произведений / К. Э. Циолковский. - М.: Изд-во АН СССР, 1961. - 351, с.: ил.

Изобретатель ракеты и исследователь космоса, основоположник теории межпланетных сообщений

Полет человека в космос... Это казалось несбы- точной мечтой, сюжетом фантастического романа. Однако сила человеческого разума оказалась мощнее силы земного притяжения: Константин Эдуардович Циолковский стал первым в плеяде гениальных ученых, которым удалось преодолеть казалось бы незыблемые законы природы. Он не только доказал, что единственным аппаратом, способным совер- шить космический полет, является ракета, но и разработал ее модель, правда, при жизни ему так и не удалось наблюдать запуск космического аппарата.

Константин Циолковский родился 5 сентября 1857 года в селе Ижевском Рязанской губернии в семье лесничего. После перенесенной скарлатины потерял слух. Он рос замкнутым ребенком. Единственными друзьями его были книги, из них мальчик черпал сведения о естественных науках. Школьный курс ему пришлось изучать самостоятельно. Когда Константину исполнилось 16 лет, отец отправил его в Москву к своему знакомому Н. Фёдорову, работавшему библиотекарем Румянцевского музея. Под его руководством Циолковский много занимался и осенью 1879 года сдал экзамен на звание учителя народных училищ, после чего отправился в Боровск, где преподавал в школе, расположенной в 100 километрах от Москвы.

При этом его интерес к наукам не ослабевал. Помимо преподавательской практики, Циолковский занимался исследованиями в аэродинамике. На основе своих опытов он создал кинетическую теорию газов. Отослал расчеты в Русское физико-химическое общество в Петербурге и вскоре получил ответ от Менделеева: кинетическая теория газов уже открыта... 25 лет назад. Однако одаренного молодого человека заметили в Петербурге. В 1892 году Константин Эдуардович был переведен учителем в Калугу. Все свободное время он посвящал научной работе. Циолковский построил, например, специальный туннель, который позволял измерять различные аэродинамические показатели летательных аппаратов.

После знакомства со Столетовым и Николаем Жуковским, Циолковский стал заниматься механикой управляемого полета. Многие исследования незаурядного ученого завершались открытиями. Он спроектировал управляемый аэростат, который позднее получил название «дирижабль», построил его работающую модель из цельного металла, создал прибор для автоматического управления полетом и схему регулирования его подъемной силы. В журнале «Научное обозрение» появилась первая публикация Циолковского, в которой он описал свой проект.

Однако многие работы Циолковского оценили не сразу. Учение о реактивном «звездолете» было замечено только тогда, когда его напечатали вторично, в 1911-1912 годах, в столичном журнале «Вестник воздухоплавания». Идеи Константина Эдуардовича стали по-настоящему актуальными в советский период. Ученому оказывали всестороннюю поддержку, создавали благоприятные условия для деятельности. В 1919 году Константин Циолковский был избран в Социалистическую академию, стал почетным профессором Военно-воздушной академии.

Константину Эдуардовичу уже давно присвоено звание «основателя космонавтики». Его изобретения навсегда останутся в анналах мировой науки. Гениальный ученый заложил основы теории ракет и жидкостного ракетного двигателя. Им впервые была решена задача посадки космического аппарата на поверхность планет, лишенных атмосферы. Ему принадлежит идея движения на воздушной подушке, реализованная только много лет спустя.

Циолковский отстаивал теорию разнообразия форм жизни во Вселенной. В научно-популярных произведениях «Грезы о Земле и небе», «На Весте» он воображал, как могла бы возникнуть и развиваться жизнь в космосе, например, на астероиде Веста.

Он был великим мечтателем, который всю жизнь посвятил воплощению своих задумок, обогативших современную отечественную науку и технику. За свой вклад в развитие космонавтики в 1932 году Константин Циолковский был награжден орденом Трудового Красного Знамени.

Мысль о возможности использования ракеты для межпланетных полетов была высказана Константином Эдуардовичем еще в 1883 году. В труде «Исследование мировых пространств реактивными приборами», увидевшем свет в 1903 году, он впервые вывел законы движения ракет, обосновал возможность их использования для исследования Вселенной. Его работа возвестила о новом направлении науки - покорении космоса.

Альманах "Великая Россия. Личности. Год 2003-й. Том II", 2004, АСМО-пресс.

Константин Эдуардович Циолковский

Выдающийся ученый-самоучка.

Родился 17 сентября 1857 года в селе Ижевском Спасского уезда Рязанской губернии в семье лесничего. В девять лет переболел скарлатиной, отчего практически потерял слух, а значит, возможность активно общаться с людьми. «Что сделала со мной глухота? – вспоминал он. – Она заставляла меня страдать каждую минуту моей жизни, проведенной с людьми. Я чувствовал себя с ними всегда изолированным, обиженным, изгоем. Это углубляло меня в самого себя, заставляло искать великих дел, чтобы заслужить одобрение людей и не быть столь презренным»…

Невольная углубленность заставила Циолковского не по возрасту внимательно всматриваться в мир. «Отец вдруг вообразил, что у меня технические способности и меня отправили в Москву». Три года Циолковский прожил в столице, изучая физико-математические науки по курсам средней и высшей школы. «Я помню, что кроме воды и черного хлеба у меня тогда ничего не было. Каждые три дня я ходил в булочную и покупал там на 9 копеек хлеба. Таким образом, я проживал в месяц 90 копеек. Все же я был счастлив своими идеями и черный хлеб меня нисколько не огорчал. Одновременно меня страшно занимали разные вопросы, и я старался сейчас же их решать с помощью приобретенных знаний. Особенно мучил меня такой вопрос – нельзя ли применить центробежную силу, для того чтобы подняться за атмосферу, в небесные пространства?.».

Однажды Циолковскому показалось, что он близок к разрешению проблемы.

«…Я был так взволнован, даже потрясен, что не спал всю ночь, бродил по Москве, и все думал о великих следствиях моего открытия. Но уже к утру я убедился в ложности моего изобретения. Разочарование было так сильно, как и очарование. Эта ночь оставила след на всю мою жизнь: через тридцать лет я еще вижу иногда во сне, что поднимаюсь к звездам на моей машине, и чувствую такой же восторг, как и в ту незапамятную ночь».

Осенью 1879 года Циолковский экстерном сдал экзамены и был назначен на должность учителя арифметики, геометрии и физики в город Боровск Калужской губернии. «Надел свои наушники, полушубок, пальто, валенки и отправился в путь». Учителем, писал он, «…прослужил я без перерыва около 40 лет. Через мои руки прошло примерно 500 учеников и полторы тысячи учениц средней школы. Я прочел не менее 40 000 лекций (по глухоте я не любил спрашивать и потому придерживался лекционного метода). Учащиеся очень любили меня за справедливость и неутомимость в объяснениях. Ну и занимательные опыты я не скупился показывать; на эти опыты шла часть моего жалованья».

Ко времени жизни в Боровске относятся первые научные исследования Циолковского. Совершенно самостоятельно, ничего не зная об уже сделанных открытиях, он разработал основы кинетической теории газов. Работа «Механика животного организма» заслужила благоприятный отзыв знаменитого физиолога Сеченова. Впрочем, большинство работ, рассылаемых Циолковским по разным адресам, возвращались к нему с отрицательными отзывами, но он твердо верил в свою правоту. В свободное от преподавания и от научных занятий время Циолковский стриг на крылечке соседских ребятишек, а зимой гонял на коньках по льду реки.

Главные работы, сделанные в те годы Циолковским, касались научного обоснования цельнометаллического аэростата (дирижабля), хорошо обтекаемого аэроплана, и ракеты для межпланетных путешествий. Но с 1896 года он занимался уже в основном теорией движения реактивных аппаратов. Он даже предложил ряд схем ракет дальнего действия и ракет для межпланетных путешествий. Видимо, сама эпоха была такой. Да из провинции и звезды виднее.

Научное и техническое обоснование конструкции цельнометаллического дирижабля Циолковский дал в 1887 году в работе «Теория и опыт аэростата». К работе были приложены подробные чертежи. Дирижабль, разработанный Циолковским, выгодно отличался от всех предшествующих конструкций. Во-первых, это был дирижабль переменного объема, что позволяло сохранять постоянную подъемную силу при различных температурах окружающего воздуха и при различных высотах полета, во-вторых, газ, наполняющий дирижабль, можно было подогревать за счет тепла уже отработанных газов, пропускаемых по специальным змеевикам, а в-третьих, оболочка дирижабля была выполнена из тонкого гофрированного металла. Геометрическая форма дирижабля и расчет прочности оболочки были выполнены самим Циолковским.

К сожалению, проект цельнометаллического дирижабля не был поддержан научными учреждениями. Обращение Циолковского в Генеральный штаб русской армии тоже не имело успеха. В сущности, все ограничилось публикацией работы «Аэростат металлический управляемый».

В 1892 году Циолковский переехал в Калугу.

Там он начал преподавать физику и математику в гимназии и епархиальном училище, а в научной деятельности обратился к новой, мало изученной тогда области летательных аппаратов тяжелее воздуха.

В статье 1894 года «Аэроплан или птицеподобная (авиационная) летательная машина» Циолковский дал описание и чертежи моноплана, который по внешнему виду и аэродинамической компоновке предвосхищал конструкции самолетов, появившихся только через пятнадцать-двадцать лет. В аэроплане Циолковского крылья имели толстый профиль с округленной передней кромкой, а фюзеляж – обтекаемую форму.

В 1897 году Циолковский своими силами построил аэродинамическую трубу, как он ее называл – воздуходувку, и разработал специальную методику экспериментов. Но самые значительные результаты он все же получил в области теории движения ракет.

Об использовании принципа реактивного движения Циолковский заговорил еще в 1883 году. Однако только в 1903 году в знаменитой статье «Исследование мировых пространств реактивными приборами», опубликованной в журнале «Научное обозрение», он дал теорию полета ракеты с учетом изменения ее массы в процессе движения, а также обосновал возможность применения реактивных аппаратов для межпланетных сообщений. И строгое математическое доказательство возможности применения ракеты для решения научных проблем, и сама идея использования ракетных двигателей для создания движения грандиозных межпланетных кораблей – все целиком принадлежало Циолковскому. В той же статье он разработал основы теории жидкостного реактивного двигателя, а также элементов его конструкции.

Углубляя свои исследования, в 1929 году Циолковский предложил оригинальную теорию ракетных «поездов».

В первом варианте его теории должна была использоваться большая ракета, составленная из нескольких других последовательно соединенных одна за другой ракет. При взлете такого «поезда» толкающей являлась последняя (нижняя) ракета. Использовав топливо, она отделялась от «поезда» и падала на землю. Далее включался и начинал работать двигатель следующей нижней ракеты. Выработав топливо, она также отделялась от «поезда». К конечной цели приходила головная ракета, достигшая скорости, какой она никогда не смогла бы достигнуть будучи одинарной. Во втором варианте «поезд» состоял из параллельного соединения ракет, названного Циолковским эскадрильей. Все ракеты такой эскадрильи должны были работать одновременно – до момента использования половины своего топлива. После этого запас топлива из крайних ракет сливался в полупустые баки внутренних, а сами ракеты отделялись от эскадрильи. Указанный процесс должен был повторяться до тех пор, пока оставалась только одна ракета. Она и достигала цели.

Циолковский не только решил задачу о движении ракет в однородном поле тяготения и подсчитал необходимые запасы топлива для преодоления силы притяжения Земли, он еще, пусть и приближенно, рассмотрел влияние атмосферы на полет ракеты и вычислил запас топлива для преодоления сил сопротивления воздушной оболочки Земли. Исследования Циолковского впервые научно показали возможность осуществления полетов с космическими скоростями. Он первый изучил вопрос об искусственном спутнике Земли, а также высказал идею о создании внеземных станций как промежуточных баз при межпланетных сообщениях. Он выдвинул идею газовых рулей для управления полетом ракеты в безвоздушном пространстве и предложил гироскопическую стабилизацию ракеты в свободном полете в пространстве, где не действуют силы тяжести и силы сопротивления. Чтобы ракета не сгорела, как метеорит, при возвращении из пространства на Землю, Циолковский вычислил специальные траектории для погашения скорости при приближении к Земле, а также предложил специальные способы охлаждения стенок ракеты жидким окислителем. Исследовав большое число возможных окислителей и горючих, для жидкостных реактивных двигателей Циолковский рекомендовал следующие топливные пары: спирт и жидкий кислород, углеводороды и жидкий кислород или озон.

«…Сначала можно летать на ракете вокруг Земли, – мечтал Циолковский, – затем можно описать тот или иной путь относительно Солнца, достигнуть желаемой планеты, приблизиться или удалиться от Солнца, упасть на него или уйти совсем, сделавшись кометой, блуждающей многие тысячи лет во мраке, среди звезд, до приближения к одной из них, которая сделается для путешественников или их потомков новым Солнцем.

Человечество, – писал он, – образует ряд межпланетных баз вокруг Солнца, использовав в качестве материала для них блуждающие в пространстве астероиды (маленькие луны). Реактивные приборы завоюют людям беспредельные пространства и дадут солнечную энергию в два миллиарда раз большую, чем та, которую человечество имеет на Земле. Кроме того, возможно достижение и других солнц, до которых реактивные поезда дойдут в течение нескольких десятков тысяч лет. Лучшая часть человечества, по всей вероятности, никогда не погибнет, но будет переселяться от солнца к солнцу, по мере их погасания. Нет конца жизни, конца разуму и совершенствованию человека. Прогресс его вечен.

А если это так, то невозможно сомневаться и в достижении бессмертия».

Только при Советской власти Циолковский получил возможность работать, не думая о материальной стороне дела.

«…Учреждена была в Москве Социалистическая (названа потом Коммунистической) Академия. Я заявил ей о себе и послал свою печатную автобиографию. Был избран членом. Но я уже был развалиной, – с горечью писал Циолковский, – и не мог выполнить желание Академии переехать в Москву».

В 1919 году Циолковского избрали членом Русского общества любителей мироведения в Петрограде, в 1927 году – членом Южного астрономического общества, в 1928 – членом Комиссии по научному воздухоплаванию, в 1932 – членом Союза Осоавиахима, а в 1934 году – почетным профессором Академии воздушного флота. Многие в Калуге хорошо знали человека в длинном черном пальто, в черном шляпе, с черным шарфиком через плечо, разговаривавшего только с помощью слуховой трубы, которую он сам называл «слухачом».

Исследования Циолковского оставили яркий след в аэродинамике, философии, лингвистике, в трудах об общественном устройстве жизни людей на искусственных островах, плавающих вокруг Солнца между орбитами Земли и Марса («эфирные острова»). Некоторые из этих исследований спорны, некоторые повторяют созданное до него, тем не менее, работы, выполненные в провинциальной Калуге человеком, во многом оторванным от мировой культуры, не могут не восхищать.

«Я – чистейший материалист, – не раз отмечал Циолковский. – Ничего не признаю, кроме материи. В физике, химии и биологии вижу одну механику. Весь космос только бесконечный и сложный механизм. Сложность его так велика, что граничит с произволом, неожиданностью и случайностью».

На самом деле взгляды Циолковского были гораздо сложнее.

Замечательное тому свидетельство оставлено известным советским ученым А. Л. Чижевским, хорошо знавшим великого калужского самоучку.

«…Есть вопросы, на которые мы можем дать ответ, – вспоминал Чижевский слова Циолковского, – пусть не точный, но удовлетворительный для сегодняшнего дня. Есть вопросы, о которых мы можем говорить, которые мы можем обсуждать, спорить, не соглашаться, но есть вопросы, которые мы не можем задавать ни другому, ни даже самому себе, но непременно задаем себе в минуты наибольшего понимания мира. Эти вопросы: зачем все это? Если мы задали себе вопрос такого рода, значит, мы не просто животные, а люди с мозгом, в котором есть не просто сеченовские рефлексы и павловские слюни, а нечто другое, иное, совсем не похожее ни на рефлексы, ни на слюни. Не прокладывает ли материя, сосредоточенная в мозгу человека, некоторых особых путей, независимо от сеченовских и павловских примитивных механизмов? Иначе говоря, нет ли в мозговой материи элементов мысли и сознания, выработанных на протяжении миллионов лет и свободных от рефлекторных аппаратов, даже самых сложных?…

Да-с, Александр Леонидович, – говорил Циолковский, – как только вы зададите себе вопрос такого рода, значит вы вырвались из традиционных тисков и взмыли в бесконечные выси: зачем все это – зачем существуют материя, растения, животные, человек и его мозг – тоже материя, – требующий ответа на вопрос: зачем все это? Зачем существует мир, Вселенная, Космос? Зачем?…

Многие думают, что я хлопочу о ракете и беспокоюсь о ее судьбе из-за самой ракеты. Это было бы глубочайшей ошибкой. Ракеты для меня только способ, только метод проникновения в глубину космоса, но отнюдь не самоцель. Не доросшие до такого понимания вещей люди говорят о том, чего не существует, что делает меня каким-то однобоким техником, а не мыслителем. Так думают, к сожалению, многие, кто говорит или пишет о ракетном корабле. Не спорю, очень важно иметь ракетные корабли, ибо они помогут человечеству расселиться по мировому пространству. И ради этого расселения я-то и хлопочу. Будет иной способ передвижения в космосе – приму и его. Вся суть – в переселении с Земли и в заселении Космоса. Надо идти навстречу, так сказать, космической философии! К сожалению, наши философы об этом совсем не думают. А уж кому-кому как не философам следовало бы заниматься этим вопросом. Но они либо не хотят, либо не понимают великого значения вопроса, либо просто боятся. И то возможно! Представьте себе философа, который боится!.. Демокрита, который трусит!.. Невозможно!..

Дирижабли, ракеты, второе начало термодинамики – это дело нашего дня, а вот ночью мы живем другой жизнью, если себе зададим этот проклятый вопрос. Говорят, что задавать такой вопрос – просто бессмысленно, вредно и ненаучно. Говорят – даже преступно. Согласен с такой трактовкой. Ну, а если он, этот вопрос, все же задается? Что тогда делать? Отступать, зарываться в подушки, опьянять себя, ослеплять себя? И задается он не только здесь, в светелке Циолковского, но некоторые головы полны им, насыщены им – и уже не одно столетие, не одно тысячелетие. Этот вопрос не требует ни лабораторий, ни трибун, ни афинских академий. Его не разрешил никто: ни наука, ни религия, ни философия. Он стоит перед человечеством – огромный, бескрайний, как весь этот мир, и вопиет: зачем? Зачем? Другие – понимающие – просто молчат».

«…Космическое бытие человечества, – вспоминал Чижевский слова Циолковского, – как и все в космосе, может быть подразделено на четыре основных эры. Эра рождения, в которую вступит человечество через несколько десятков лет и которая продлится несколько миллиардов лет. Затем эра становления. Эта эра будет ознаменована расселением человечества по всему космосу. Длительность этой эры – сотни миллиардов лет. Потом эра расцвета человечества. Теперь трудно предсказать ее длительность – тоже, очевидно, сотни миллиардов лет. И, наконец, эра терминальная займет десятки миллиардов лет. Во время этой эры человечество полностью ответит на вопрос: зачем ? – и сочтет за благо включить в действие второй закон термодинамики в атоме, то есть из корпускулярного вещества превратится в лучевое.

Что такое лучевая эра космоса – мы ничего не знаем и ничего предполагать не можем. Допускаю, что через многие миллиарды лет лучевая эра космоса снова превратится в корпускулярную, но более высокого уровня, чтобы все начать сначала: возникнут солнца, туманности, созвездия, планеты. Но по более совершенному закону. И снова в космос придет новый, более совершенный человек… чтобы перейти через все высокие эры и через долгие миллиарды лет погаснуть снова, превратившись в лучевое состояние, но тоже более высокого уровня. Пройдут миллиарды лет, и опять из лучей возникнет материя высшего класса и появится, наконец, сверхновый человек, который будет разумом настолько выше нас, насколько мы выше одноклеточного организма. Он уже не будет спрашивать: почему, зачем? Он это будет знать , и, исходя из своего знания, будет строить себе мир по тому образцу, который сочтет наиболее совершенным…

Такова будет смена великих космических эр и великий рост разума!

И так будет длиться до тех пор, пока этот разум не узнает всего, то есть многие миллиарды миллионов лет, многие космические рождения и смерти. И вот, когда разум (или материя) узнает все, само существование отдельных индивидов и материального или корпускулярного мира он сочтет ненужным и перейдет в лучевое состояние высшего порядка, которое будет все знать и ничего не желать, то есть в то состояние сознания, которое разум человека считает прерогативой богов. Космос превратится в великое совершенство».

За свою жизнь Циолковский издал множество книжек.

Он издавал их крохотными тиражами за свой счет. В этих книжках были точные расчеты, сложные чертежи, философские размышления, но главное, в них было множество необычных провидений. «Мои выводы более утешительны, чем обещания самых жизнерадостных религий».

Из книги Самые знаменитые ученые России автора Прашкевич Геннадий Мартович

Константин Эдуардович Циолковский Выдающийся ученый-самоучка.Родился 17 сентября 1857 года в селе Ижевском Спасского уезда Рязанской губернии в семье лесничего. В девять лет переболел скарлатиной, отчего практически потерял слух, а значит, возможность активно общаться с

Из книги Большая Советская Энциклопедия (ДЕ) автора БСЭ

Ден Владимир Эдуардович Ден Владимир Эдуардович , советский экономико-географ и статистик. Профессор, заведующий кафедрой экономической географии в Ленинградском политехническом институте (1902-31) и в др. вузах. Основные работы

Из книги Большая Советская Энциклопедия (КА) автора БСЭ

Из книги Большая Советская Энциклопедия (ЛИ) автора БСЭ

Из книги Энциклопедия русских фамилий. Тайны происхождения и значения автора Ведина Тамара Федоровна

ЦИОЛКОВСКИЙ У фамилии великого русского ученого Константина Эдуардовича Циолковского – польские корни, она образована от слова «телок». Польша, как известно, довольно долго была в составе России, и польских фамилий у нас предостаточно: Бржозовский (от береза);

Из книги 100 великих учёных автора Самин Дмитрий

КОНСТАНТИН ЭДУАРДОВИЧ ЦИОЛКОВСКИЙ (1857–1935)В наше время полёт космического корабля считается обыденным явлением. И даже странным порою кажется, что ещё сто лет назад люди не могли и мечтать о таких полётах. Первым, кто попытался представить практическую сторону освоения

Из книги Словарь современных цитат автора

ЦИОЛКОВСКИЙ Константин Эдуардович (1857-1935), ученый и изобретатель 28 Человечество не останется вечно на Земле, но, в погоне за светом и пространством, сначала робко проникнет за пределы атмосферы, а потом завоюет себе все околосолнечное пространство.Письмо Б. П. Воробьеву

Из книги 100 Великих Книг автора Демин Валерий Никитич

38. ЦИОЛКОВСКИЙ «ИССЛЕДОВАНИЕ МИРОВЫХ ПРОСТРАНСТВ РЕАКТИВНЫМИ ПРИБОРАМИ» Мечтами о полетах рождены легенда о Дедале и Икаре, сказка о ковре-самолете. Этой же мечтой, выражавшей потребность людей, рождены первые аэропланы, современные реактивные самолеты и космические

Из книги 100 великих россиян автора Рыжов Константин Владиславович

Константин Циолковский - Сергей Королев - Юрий Гагарин С момента своего возникновения космонавтика была предметом особой национальной гордости россиян. Русский мыслитель Циолковский первым из землян всерьез задумался об исследовании космического пространства,

Из книги Формула успеха. Настольная книга лидера для достижения вершины автора Кондрашов Анатолий Павлович

Из книги Русские учёные и изобретатели автора Артемов Владислав Владимирович

ЦИОЛКОВСКИЙ Константин Эдуардович Циолковский (1857–1935) – русский ученый и изобретатель, основоположник современной космонавтики.* * * Мы должны быть мужественней и не прекращать своей деятельности от неудач. Надо искать их причины и устранять их. Новые идеи надо

Из книги 100 великих полководцев древности автора Шишов Алексей Васильевич

Из книги Новейший философский словарь автора Грицанов Александр Алексеевич

Из книги 50 героев истории автора Кучин Владимир

ЦИОЛКОВСКИЙ Константин Эдуардович (1857-1935) - ученый-самоучка из русской провинции, разрабатывавший теоретические основы космонавтики и философские проблемы космологии. В 1879 сдал экзамен на звание народного учителя. До 1920 преподавал математику в школах Боровска и Калуги,

Из книги Большой словарь цитат и крылатых выражений автора Душенко Константин Васильевич

27. Константин Циолковский – основоположник космонавтики 17 сентября 1856 г. н. с. на Рязанщине, Россия, родился Константин Циолковский – космический мечтатель и бунтарь. Ему суждено было указать путь людям в космос. Умер Константин Циолковский 19 сентября 1935 г. Британника

Из книги автора

ЦИОЛКОВСКИЙ, Константин Эдуардович (1857–1935), ученый и изобретатель 50 Человечество не останется вечно на Земле, но, в погоне за светом и пространством, сначала робко проникнет за пределы атмосферы, а потом завоюет себе все околосолнечное пространство. Письмо Б. П. Воробьеву

Приезд в Боровск и женитьба

Работа в училище

Отношения с боровчанами

Перевод в Калугу

Калуга (1892-1935)

Начало XX века (1902-1918)

Арест и Лубянка

Жизнь Циолковского при Советской власти (1918-1935)

Научные достижения

Ракетодинамика

Теоретическая космонавтика

Циолковский и Оберт

Циолковский и музыка

Философские взгляды

Устройство космоса

Эволюция разума

Эволюция человечества

Другие разумные существа

Космический оптимизм

Писатель-фантаст

Сочинения

Сборники и собрания трудов

Личный архив

Увековечение памяти

Памятники

Нумизматика и филателия

Интересные факты

Константин Эдуардович Циолковский (польск. Konstanty Ciołkowski ) (5 (17) сентября 1857, Ижевское,Рязанская губерния, Российская империя - 19 сентября 1935, Калуга, СССР) - русский и советский учёный-самоучка и изобретатель, школьный учитель. Основоположник теоретической космонавтики. Обосновал использование ракет для полётов в космос, пришёл к выводу о необходимости использования «ракетных поездов» - прототипов многоступенчатых ракет. Основные научные труды относятся к аэронавтике, ракетодинамике и космонавтике.

Представитель русского космизма, член Русского общества любителей мироведения. Автор научно-фантастических произведений, сторонник и пропагандист идей освоения космического пространства. Циолковский предлагал заселить космическое пространство с использованием орбитальных станций, выдвинул идеи космического лифта, поездов на воздушной подушке. Считал, что развитие жизни на одной из планет Вселенной достигнет такого могущества и совершенства, что это позволит преодолевать силы тяготения и распространять жизнь по Вселенной.

Биография

Происхождение. Род Циолковских

Константин Циолковский происходил из польского дворянского рода Циолковских (польск. Ciołkowski ) герба Ястржембец. Первое упоминание о принадлежности Циолковских к дворянскому сословию относится к 1697 году.

По семейному преданию, род Циолковских вёл свою генеалогию от казака Северина Наливайко, руководителя антифеодального крестьянско-казацкого восстания на Украине XVI века. Отвечая на вопрос, каким образом казацкий род стал дворянским, исследователь творчества и биографии Циолковского Сергей Самойлович предполагает, что потомки Наливайко были сосланы в Плоцкое воеводство, где породнились с дворянской семьёй и приняли их фамилию - Циолковские; фамилия эта якобы произошла от названия села Цёлково (то есть Телятниково, польск.Ciołkowo ).

Однако современные исследования не подтверждают эту легенду. Родословие Циолковских восстановлено приблизительно до середины XVII века, их родство с Наливайко не установлено и носит лишь характер семейной легенды. Очевидно, эта легенда импонировала самому Константину Эдуардовичу - фактически, о ней известно только от него самого (из автобиографических заметок). Кроме того, в принадлежавшем учёному экземпляре «Энциклопедического словаря Брокгауза и Эфрона» статья «Наливайко, Северин» отчёркнута угольным карандашом - так Циолковский помечал наиболее интересные для себя места в книгах.

Документально подтверждено, что основателем рода был некий Мацей (польск. Maciey , в современной орфографии польск. Maciej ), у которого было три сына: Станислав, Яков (Якуб, польск. Jakub ) и Валериан, ставшие после смерти отца владельцами селений Великое Цёлково, Малое Цёлково и Снегово. В сохранившейся записи сказано, что помещики Плоцкого воеводства братья Циолковские принимали участие в избрании польского короля Августа Сильного в 1697 году. Константин Циолковский - потомок Якова.

К концу XVIII века род Циолковских сильно обеднел. В условиях глубокого кризиса и распада Речи Посполитой тяжёлые времена переживало и польское дворянство. В 1777 году, через 5 лет после первого раздела Польши, прадед К. Э. Циолковского Томаш (Фома) продал имение Великое Цёлково и переселился в Бердичевский уезд Киевского воеводства на Правобережной Украине, а затем - в Житомирский уезд Волынской губернии. Многие последующие представители рода занимали небольшие должности в судебных органах. Не имея никаких существенных привилегий от своего дворянства, они на долгое время забыли о нём и о своём гербе.

28 мая 1834 года дед К. Э. Циолковского, Игнатий Фомич, получил свидетельства «о дворянском достоинстве», чтобы его сыновья, согласно законам того времени, имели возможность продолжать образование. Таким образом, начиная с отца К. Э. Циолковского, род вернул себе дворянское звание.

Родители Константина Циолковского

Отец Константина, Эдуард Игнатьевич Циолковский (1820-1881, полное имя - Макар-Эдуард-Эразм, Makary Edward Erazm). Родился в селе Коростянин (ныне Гощанский район Ровненской области на северо-западе Украины). В 1841 году окончил Лесной и Межевой институт в Петербурге, затем служил лесничим в Олонецкой и Петербургской губерниях. В 1843 году был переведён в Пронское лесничество Спасского уезда Рязанской губернии. Проживая в селе Ижевском, встретился со своей будущей женой Марией Ивановной Юмашевой (1832-1870), матерью Константина Циолковского. Имея татарские корни, она была воспитана в русской традиции. Предки Марии Ивановны при Иване Грозном переселились в Псковскую губернию. Её родители, мелкопоместные дворяне, владели также бондарной и корзинной мастерскими. Мария Ивановна была образованной женщиной: окончила гимназию, знала латынь, математику и другие науки.

Почти сразу после свадьбы в 1849 году чета Циолковских переехала в село Ижевское Спасского уезда, где проживала до 1860 года.

Детство. Ижевское. Рязань (1857-1868)

Константин Эдуардович Циолковский родился 5 (17) сентября 1857 в селе Ижевском под Рязанью. Был крещён в Никольской церкви. Имя Константин было совершенно новым в роду Циолковских, оно было дано по имени священника, крестившего младенца.

В возрасте девяти лет Костя, катаясь в начале зимы на санках, простудился и заболел скарлатиной. В результате осложнения после тяжёлой болезни частично потерял слух. Наступило то, что впоследствии Константин Эдуардович назвал «самым грустным, самым тёмным временем моей жизни». Тугоухость лишила мальчика многих детских забав и впечатлений, привычных его здоровым сверстникам.

В это время Костя впервые начинает проявлять интерес к мастерству. «Мне нравилось делать кукольные коньки, домики, санки, часы с гирями и пр. Всё это было из бумаги и картона и соединялось сургучом», - напишет он позже.

В 1868 году землемерно-таксаторские классы были закрыты, и Эдуард Игнатьевич снова потерял работу. Очередной переезд - в Вятку, где была большая польская община и у отца семейства жили два брата, которые, вероятно, и помогли ему получить должность столоначальника Лесного отделения.

Вятка. Обучение в гимназии. Смерть матери (1869-1873)

За время жизни в Вятке семья Циолковских сменила несколько квартир. Последние 5 лет (с 1873 по 1878 гг.) они проживали во флигеле усадьбы купцов Шуравиных на Преображенской улице.

В 1869 году Костя вместе с младшим братом Игнатием поступил в первый класс мужской Вятской гимназии. Учёба давалась с большим трудом, предметов было много, преподаватели строгие. Очень мешала глухота: «Учителей совершенно не слышал или слышал одни неясные звуки».

В том же году пришло печальное известие из Петербурга - умер старший брат Дмитрий, учившийся в Морском училище. Эта смерть потрясла всю семью, но особенно Марию Ивановну. В 1870 году мать Кости, которую он горячо любил, неожиданно скончалась.

Горе придавило осиротевшего мальчика. И без того не блиставший успехами в учёбе, угнетённый свалившимися на него несчастьями, Костя учился всё хуже и хуже. Гораздо острее ощутил он свою глухоту, препятствовавшую его учёбе в школе и делавшую его всё более и более изолированным. За шалости он неоднократно подвергался наказаниям, попадал в карцер. Во втором классе Костя остался на второй год, а с третьего (в 1873 году) последовало отчисление с характеристикой «… для поступления в техническое училище». После этого Константин уже никогда и нигде не учился - занимался исключительно самостоятельно; во время этих занятий он пользовался небольшой библиотекой отца (в которой были книги по естественным наукам и математике). В отличие от гимназических учителей, книги щедро оделяли его знаниями и никогда не делали ни малейших упрёков.

В это же время Костя приобщился к техническому и научному творчеству. Он самостоятельно изготовил астролябию (первое измеренное ей расстояние - до пожарной каланчи), домашний токарный станок, самодвижущиеся коляски и локомотивы. Устройства приводились в движение спиральными пружинами, которые Константин извлекал из старых кринолинов, покупаемых на рынке. Увлекался фокусами и делал различные ящики, в которых предметы то появлялись, то исчезали. Опыты с бумажной моделью аэростата, наполненного водородом, закончились неудачей, однако Константин не отчаивается, продолжает работать над моделью, думает над проектом машины с крыльями.

Москва. Самообразование. Встреча с Николаем Фёдоровым (1873-1876)

Поверив в способности сына, в июле 1873 года Эдуард Игнатьевич решил послать Константина в Москву поступать в Высшее техническое училище (ныне МГТУ им. Баумана), снабдив его сопроводительным письмом к своему знакомому с просьбой помочь устроиться. Однако Константин письмо потерял и помнил только адрес: Немецкая улица (ныне Бауманская улица). Добравшись до неё, юноша снял комнату в квартире прачки.

В училище, по неизвестным причинам, Константин так и не поступил, но решил продолжить образование самостоятельно. Живя буквально на хлебе и воде (отец присылал 10-15 рублей в месяц), принялся упорно заниматься. «Кроме воды и чёрного хлеба у меня тогда ничего не было. Каждые три дня я ходил в булочную и покупал там на 9 копеек хлеба. Таким образом, я проживал в месяц 90 копеек.» Для экономии средств Константин передвигался по Москве только пешком. Все свободные деньги тратил на книги, приборы и химические препараты.

Ежедневно с десяти утра и до трёх-четырёх часов дня юноша штудирует науки в Чертковской публичной библиотеке - единственной бесплатной библиотеке в Москве того времени.

В этой библиотеке Циолковский встретился с основоположником русского космизма Николаем Фёдоровичем Фёдоровым, работавшим там помощником библиотекаря (служащий, постоянно находившийся в зале), но так и не признал в скромном служащем знаменитого мыслителя. «Он давал мне запрещённые книги. Потом оказалось, что это известный аскет, друг Толстого и изумительный философ и скромник. Он раздавал всё свое крохотное жалование беднякам. Теперь я вижу, что он и меня хотел сделать своим пансионером, но это ему не удалось: я чересчур дичился», - написал позже Константин Эдуардович в автобиографии. Циолковский признавал, что Фёдоров заменил ему университетских профессоров. Однако это влияние проявилось много позже, через десять лет после смерти московского Сократа, а во время своего проживания в Москве Константин ничего не знал о взглядах Николая Фёдоровича, и они так ни разу и не заговорили о Космосе.

Работа в библиотеке была подчинена чёткому распорядку. С утра Константин занимался точными и естественными науками, требовавшими сосредоточенности и ясности ума. Затем переключался на более простой материал: беллетристику и публицистику. Активно изучал «толстые» журналы, где публиковались как обзорные научные статьи, так и публицистические. Увлечённо читал Шекспира, Льва Толстого, Тургенева, восхищался статьями Дмитрия Писарева: «Писарев заставлял меня дрожать от радости и счастья. В нём я видел тогда своё второе „Я“».

За первый год жизни в Москве Циолковским изучены физика и начала математики. В 1874 году Чертковская библиотека переехала в здание Румянцевского музея, вместе с ней перешёл на новое место работы и Николай Фёдоров. В новом читальном зале Константин изучает дифференциальное и интегральное исчисление, высшую алгебру, аналитическую и сферическую геометрию. Затем астрономию, механику, химию.

За три года Константин полностью освоил гимназическую программу, а также значительную часть университетской.

К сожалению, отец больше не смог оплачивать его проживание в Москве и к тому же плохо себя чувствовал и собирался на пенсию. С полученными знаниями Константин уже вполне мог начать самостоятельную работу в провинции, а также продолжать своё образование за пределами Москвы. Осенью 1876 года Эдуард Игнатьевич вызвал сына обратно в Вятку, и Константин вернулся домой.

Возвращение в Вятку. Репетиторство (1876-1878)

В Вятку Константин вернулся ослабшим, исхудавшим и измождённым. Тяжёлые условия жизни в Москве, напряжённая работа привели также к ухудшению зрения. После возвращения домой Циолковский стал носить очки. Восстановив силы, Константин начал давать частные уроки по физике и математике. Первый урок получил благодаря связям отца в либеральном обществе. Проявив себя талантливым педагогом, в дальнейшем не имел недостатка в учениках.

При ведении уроков Циолковский применял собственные оригинальные методы, главным из которых была наглядная демонстрация - Константин делал бумажные модели многогранников для уроков геометрии, вместе с учениками проводил многочисленные опыты на уроках физики, чем заслужил славу преподавателя, хорошо и понятно объясняющего материал, на занятиях с которым всегда интересно. Для изготовления моделей и проведения опытов Циолковский снял мастерскую. Всё свое свободное время проводил в ней или в библиотеке. Читал очень много - специальную литературу, беллетристику, публицистику. Согласно автобиографии, в это время прочитал журналы «Современник», «Дело», «Отечественные записки» за все годы, что они издавались. Тогда же прочёл «Начала» Исаака Ньютона, научных взглядов которого Циолковский придерживался всю дальнейшую жизнь.

В конце 1876 года умер младший брат Константина Игнатий. Братья с детства были очень близки, Константин доверял Игнатию свои самые сокровенные мысли, и смерть брата стала тяжёлым ударом.

К 1877 году Эдуард Игнатьевич был уже очень слаб и болен, сказалась трагическая смерть жены и детей (кроме сыновей Дмитрия и Игнатия в эти годы Циолковские потеряли самую младшую дочь - Екатерину - она скончалась в 1875 году, во время отсутствия Константина), глава семейства вышел в отставку. В 1878 году вся семья Циолковских вернулась в Рязань.

Возвращение в Рязань. Экзамены на звание учителя (1878-1880)

По возвращении в Рязань семья жила на Садовой улице. Сразу после приезда Константин Циолковский прошёл медицинскую комиссию и был освобождён от воинской службы из-за глухоты. В семье намеревались приобрести дом и жить доходами от него, однако произошло непредвиденное - Константин рассорился с отцом. В результате Константин снял отдельную комнату у служащего Палкина и был вынужден искать другие средства к существованию, так как его личные сбережения, накопленные с частных уроков в Вятке подходили к концу, а в Рязани неизвестному репетитору без рекомендаций не удавалось найти учеников.

Для продолжения работы учителем была необходима определённая, документально подтверждённая квалификация. Осенью 1879 года в Первой губернской гимназии Константин Циолковский держал экзамен экстерном на уездного учителя математики. Как «самоучке», ему пришлось сдавать «полный» экзамен - не только сам предмет, но и грамматику, катехизис, богослужение и прочие обязательные дисциплины. Этими предметами Циолковский никогда не интересовался и не занимался, но сумел подготовиться за короткое время.

Успешно сдав экзамен, Циолковский получил направление от Министерства просвещения на должность учителя арифметики и геометрии в Боровское уездное училище Калужской губернии (Боровск располагался в 100 км от Москвы) и в январе 1880 года покинул Рязань.

Боровск. Создание семьи. Работа в училище. Первые научные работы и публикации (1880-1892)

В Боровске, неофициальной столице старообрядчества, Константин Циолковский жил и преподавал 12 лет, создал семью, приобрёл нескольких друзей, написал свои первые научные работы. В это время начались его контакты с российским научным сообществом, вышли первые публикации.

Приезд в Боровск и женитьба

По приезде Циолковский остановился в гостиничных номерах на центральной площади города. После долгих поисков более удобного жилья Циолковский - по рекомендации жителей Боровска - «попал на хлеба к одному вдовцу с дочерью, жившему на окраине города» - к Е. Е. Соколову - вдовцу, священнику Единоверческой церкви. Ему сдали две комнаты и стол из супа и каши. Дочь Соколова Варя была всего на два месяца моложе Циолковского; её характер и трудолюбие пришлись ему по душе, и вскоре Циолковский на ней женился; обвенчались они 20 августа 1880 года в церкви Рождества Богородицы. Приданого Циолковский за невестой никакого не взял, свадьбы не было, венчание не афишировалось.

В январе следующего года в Рязани скончался отец К. Э. Циолковского.

Работа в училище

В Боровском уездном училище Константин Циолковский продолжал совершенствоваться как педагог: преподавал арифметику и геометрию нестандартно, придумывал увлекательные задачи и ставил удивительные, особенно для боровских мальчишек, опыты. Несколько раз запускал с учениками огромный бумажный воздушный шар с «гондолой», в которой находились горящие лучины, для нагрева воздуха.

Первые научные работы. Русское физико-химическое общество

После занятий в училище и по выходным Циолковский продолжал свои исследования дома: работал над рукописями, делал чертежи, ставил эксперименты. В доме у него сверкают электрические молнии, гремят громы, звенят колокольчики, пляшут бумажные куколки.

Самая первая работа Циолковского была посвящена применению механики в биологии. Ей стала написанная в 1880 году статья «Графическое изображение ощущений»; в данной работе Циолковский развивал свойственную для него в то время пессимистическую теорию «взбаламученного нуля», математически обосновывал идею бессмысленности человеческой жизни (этой теории, по позднейшему признанию учёного, суждено было сыграть роковую роль в его жизни и в жизни его семьи). Циолковский отослал эту статью в журнал «Русская мысль», но там её не напечатали и рукопись не вернули, а Константин переключился на другие темы.

В 1881 году Циолковский написал свою первую подлинно научную работу «Теория газов» (рукопись которой не найдена). Однажды его посетил студент Василий Лавров, который предложил свою помощь, так как направлялся в Петербург и мог передать рукопись на рассмотрение в Русское физико-химическое общество (РФХО), весьма авторитетное научное сообщество в России того времени (в дальнейшем Лавров передал в РФХО и две следующие работы Циолковского). «Теория газов» была написана Циолковским на основе имевшихся у него книг. Циолковский самостоятельно разработал основы кинетической теории газов. Статья была рассмотрена, своё мнение об исследовании высказал профессор П. П. Фан-дер-Флит:

Вскоре Циолковский получил ответ от Менделеева: кинетическая теория газов открыта 25 лет назад. Этот факт стал неприятным открытием для Константина, причинами его неосведомлённости были изолированность от научного сообщества и отсутствие доступа к современной научной литературе. Несмотря на неудачу, Циолковский продолжил исследования. Второй научной работой, переданной в РФХО, стала статья 1882 года «Механика подобно изменяемого организма». Профессор Анатолий Богданов занятия «механикой животного организма» назвал «сумасшедствием». Отзыв Ивана Сеченова был в целом одобрительным, но к печати работу не допустили:

Третьей работой, написанной в Боровске и представленной научному обществу, стала статья «Продолжительность лучеиспускания Солнца» (1883), в которой Циолковский описывал механизм действия звезды. Он рассмотрел Солнце как идеальный газовый шар, постарался определить температуру и давление в его центре, время жизни Солнца. Циолковский в своих расчётах использовал лишь основные законы механики (закон всемирного тяготения) и газовой динамики (закон Бойля - Мариотта). Статью рассматривал профессор Иван Боргман. По мнению Циолковского, она ему понравилась, но так как в первоначальном её варианте практически не было вычислений, «возбудила недоверие». Тем не менее, именно Боргман предлагал опубликовать представленные учителем из Боровска работы, что, впрочем, не было сделано.

Члены Русского физико-химического общества единогласно проголосовали за принятие Циолковского в свои ряды, о чём сообщили в письме. Однако Константин не ответил: «Наивная дикость и неопытность», - сокрушался он позже.

Следующая работа Циолковского «Свободное пространство» 1883 года была написана в форме дневника. Это своеобразный мысленный эксперимент, повествование ведётся от имени наблюдателя, находящегося в свободном безвоздушном пространстве и не испытывающем действия сил притяжения и сопротивления. Циолковский описывает ощущения такого наблюдателя, его возможности и ограничения в передвижении и манипуляции с различными объектами. Он анализирует поведение газов и жидкостей в «свободном пространстве», функционирование различных приборов, физиологию живых организмов - растений и животных. Главным результатом этой работы можно считать впервые сформулированный Циолковским принцип о единственно возможном методе передвижения в «свободном пространстве» - реактивном движении:

Теория металлического дирижабля. Общество любителей естествознания. Русское техническое общество

Одной из главных проблем, занимавших Циолковского почти со времени приезда в Боровск, была теория аэростатов. Вскоре к нему пришло осознание, что это именно та задача, которой стоит уделить наибольшее внимание:

Циолковский разработал аэростат собственной конструкции, результатом чего стало объёмистое сочинение «Теория и опыт аэростата, имеющего в горизонтальном направлении удлинённую форму» (1885-1886). В нём было дано научно-техническое обоснование создания совершенно новой и оригинальной конструкции дирижабля с тонкой металлической оболочкой. Циолковский привёл чертежи общих видов аэростата и некоторых важных узлов его конструкции. Основные особенности разработанного Циолковским дирижабля:

Объём оболочки был переменным , что позволило сохранять постоянную подъёмную силу при различной высоте полёта и температуре атмосферного воздуха, окружающего дирижабль. Эта возможность достигалась за счёт гофрированных боковин и особой стягивающей системы.
Циолковский ушёл от применения взрывоопасного водорода, его дирижабль наполнялся горячим воздухом. Высоту подъёма дирижабля можно было регулировать с помощью отдельно разработанной системы подогрева. Воздух нагревался путём пропускания по змеевикам отработанных газов моторов.
Тонкая металлическая оболочка также была гофрированной, что позволяло увеличить её прочность и устойчивость. Волны гофра располагались перпендикулярно оси дирижабля.

Во время работы над этой рукописью Циолковского посетил П. М. Голубицкий, уже известный к тому времени изобретатель в области телефонии. Он предложил Циолковскому поехать с ним в Москву, представиться знаменитой Софье Ковалевской, приехавшей ненадолго из Стокгольма. Однако Циолковский, по собственному признанию, не решился принять предложение: «Моё убожество и происходящая от этого дикость помешали мне в этом. Я не поехал. Может быть, это к лучшему».

Отказавшись от поездки к Голубицкому, Циолковский воспользовался другим его предложением - написал письмо в Москву, профессору Московского университета А. Г. Столетову, в котором рассказал о своём дирижабле. Вскоре пришло ответное письмо с предложением выступить в московском Политехническом музее на заседании Физического отделения Общества любителей естествознания.

В апреле 1887 года Циолковский приехал в Москву и после продолжительных поисков нашёл здание музея. Его доклад был озаглавлен «О возможности постройки металлического аэростата, способного изменять свой объём и даже складываться в плоскость». Читать сам доклад не пришлось, только объяснить основные положения. Слушатели отнеслись к докладчику благожелательно, принципиальных возражений не было, было задано несколько несложных вопросов. После завершения доклада поступило предложение помочь Циолковскому устроиться в Москве, но реальной помощи в этом не последовало. По совету Столетова Константин Эдуардович передал рукопись доклада Н. Е. Жуковскому.

В своих воспоминаниях Циолковский упоминает также о своём знакомстве во время этой поездки с известным педагогом А. Ф. Малининым, автором учебников по математике: «Его учебники я считал превосходными и очень ему обязан». Говорили о воздухоплавании, Циолковскому не удалось убедить Малинина в реальности создания управляемого дирижабля. После возвращения из Москвы последовал длительный перерыв в его работе над дирижаблем, связанный с болезнью, переездами, восстановлением хозяйства и научных материалов, погибших при пожаре и наводнении.

В 1889 году Циолковский продолжил работу над своим дирижаблем. Расценив неудачу в Обществе любителей естествознания как следствие недостаточной проработки первой своей рукописи об аэростате, Циолковский пишет новую статью «О возможности построения металлического аэростата» (1890) и вместе с бумажной моделью своего дирижабля посылает её в Петербург Д. И. Менделееву. Менделеев по просьбе Циолковского передал все материалы в Императорское Русское техническое общество (ИРТО), В. И. Срезневскому. Циолковский просил деятелей науки «пособить по мере возможности морально и нравственно», а также выделить средства на создание металлической модели аэростата - 300 рублей. 23 октября 1890 года на заседании VII отдела ИРТО просьба Циолковского была рассмотрена. Заключение давал военный инженер Е. С. Фёдоров - убеждённый сторонник летательных аппаратов тяжелее воздуха. Второй оппонент, начальник первой «кадровой команды военных аэронавтов» А. М. Кованько, как и большинство остальных слушателей, также отрицал целесообразность аппаратов, подобных предложенному. На этом заседании ИРТО постановило:

Несмотря на отказ в поддержке, Циолковский отправил благодарственное письмо в ИРТО. Небольшим утешением стало сообщение в «Калужских губернских ведомостях», а затем и в некоторых других газетах: «Новостях дня», «Петербургской газете», «Русском инвалиде» о докладе Циолковского. В этих статьях отдавалось должное оригинальности идеи и конструкции аэростата, а также подтверждалась правильность проделанных вычислений. Циолковский на собственные средства делает небольшие модели оболочек аэростата (30х50 см) из гофрированного металла и проволочные модели каркаса (30х15 см), чтобы доказать, в том числе и себе, возможность использования металла.

В 1891 году Циолковский предпринял ещё одну, последнюю, попытку защитить свой дирижабль в глазах научного сообщества. Он написал большую работу «Аэростат металлический управляемый», в которой учёл замечания и пожелания Жуковского, и 16 октября послал её, на этот раз в Москву,А. Г. Столетову. Результата снова не было.

Тогда Константин Эдуардович обратился за помощью к знакомым и на собранные средства заказал издание книги в московской типографии М. Г. Волчанинова. Одним из жертвователей стал школьный друг Константина Эдуардовича, известный археолог А. А. Спицын, гостивший в это время у Циолковских и проводивший исследования древних стоянок человека в районе Свято-Пафнутьева Боровского монастыря и на устье реки Истермы. Изданием книги занимался друг Циолковского, преподаватель Боровского училища С. Е. Чертков. Книга вышла уже после перевода Циолковского в Калугу в двух выпусках: первый - в 1892 году; второй - в 1893.

Другие работы. Первое научно-фантастическое произведение. Первые публикации

В 1887 году Циолковский написал небольшую повесть «На Луне» - своё первое научно-фантастическое произведение. Повесть во многом продолжает традиции «Свободного пространства», но облечена в более художественную форму, имеет законченный, хотя и очень условный, сюжет. Два безымянных героя - автор и его друг физик - неожиданно попадают на Луну. Главной и единственной задачей произведения является описание впечатлений наблюдателя, находящегося на её поверхности. Рассказ Циолковского отличается убедительностью, наличием многочисленных подробностей, богатым литературным языком:

Кроме лунного пейзажа Циолковский описывает вид неба и светил (включая Землю), наблюдаемых с поверхности Луны. Им подробно проанализированы следствия малой силы тяжести, отсутствия атмосферы, других особенностей Луны (скорости вращения вокруг Земли и Солнца, постоянной ориентации относительно Земли).

Циолковский «наблюдает» солнечное затмение (диск Солнца полностью скрывается Землёй):

На Луне оно составляет частое и грандиозное явление... Тень покрывает или всю Луну, или в большинстве случаев значительную часть её поверхности, так что полная темнота продолжается целые часы...

Серп стал ещё уже и наряду с Солнцем едва заметен...

Серп совсем сделался не виден…

Вот как будто кто-то с одной стороны светила приплюснул невидимым гигантским пальцем его светящуюся массу.

Вот уже видна только половина Солнца.

Наконец исчезла последняя его частица, и всё погрузилось в мрак. Набежала и прикрыла нас огромная тень.

Но слепота быстро исчезает: мы видим месяц и множество звёзд.

Месяц имеет форму тёмного круга, охваченного великолепным багровым сиянием, особенно ярким, хотя и бледным с той стороны, где пропал остаток Солнца.

Я вижу цвета зари, которыми когда-то мы любовались с Земли.

И окрестности залиты багрянцем, как бы кровью.

К. Э. Циолковский. На Луне. Гл.4.

Также в повести рассказывается о предполагаемом поведении газов и жидкостей, измерительных приборов. Описаны особенности физических явлений: нагрева и охлаждения поверхностей, испарения и кипения жидкостей, горения и взрывов. Циолковский делает ряд намеренных допущений для того, чтобы продемонстрировать лунные реалии. Так, герои, оказавшись на Луне, обходятся без воздуха, на них никак не сказывается отсутствие атмосферного давления - они не испытывают никаких особенных неудобств, находясь на поверхности Луны.

Развязка так же условна, как и остальной сюжет, - автор просыпается на Земле и узнаёт, что был болен и находился в летаргическом сне, о чём сообщает своему другу физику, удивляя его подробностями своего фантастического сна.

За последние два года проживания в Боровске (1890-1891) Циолковский написал несколько статей, посвящённых различным вопросам. Так, в период 6 октября 1890 - 18 мая 1891 на основе опытов по сопротивлению воздуха им была написана большая работа «К вопросу о летании посредством крыльев». Рукопись была передана Циолковским А. Г. Столетову, тот отдал её на рецензию Н. Е. Жуковскому, который написал сдержанный, но вполне благоприятный отзыв:

Циолковскому было предложено выбрать фрагмент из этой рукописи и переработать его для печати. Так появилась статья «Давление жидкости на равномерно движущуюся в ней плоскость», в которой Циолковский исследовал движение круглой пластины в воздушном потоке, использовав собственную теоретическую модель, альтернативную ньютоновской, а также предложил устройство простейшей экспериментальной установки - «вертушки». Во второй половине мая Циолковский написал небольшое эссе - «Как предохранить хрупкие и нежные вещи от толчков и ударов». Эти две работы были отосланы Столетову и во второй половине 1891 года в «Трудах отделения Физических наук Общества любителей естествознания» (т. IV) были напечатаны, став первой публикацией трудов К. Э. Циолковского .

Семья

В Боровске у Циолковских родилось четверо детей: старшая дочь Любовь (1881) и сыновья Игнатий (1883), Александр (1885) и Иван (1888). Циолковские жили бедно, но, по словам самого учёного, «в заплатах не ходили и никогда не голодали». Большую часть своего жалования Константин Эдуардович тратил на книги, физические и химические приборы, инструменты, реактивы.

За годы проживания в Боровске семья несколько раз вынуждена была менять место жительства - осенью 1883 года переезд на Калужскую улицу в дом бараночника Баранова. С весны 1885 года жили в доме Ковалёва (на той же Калужской улице).

23 апреля 1887 года, в день возвращения Циолковского из Москвы, где он делал доклад о металлическом дирижабле собственной конструкции, в его доме случился пожар, в котором погибли рукописи, модели, чертежи, библиотека, а также всё имущество Циолковских, за исключением швейной машинки, которую удалось выбросить через окно во двор. Это был тяжелейший удар для Константина Эдуардовича, свои мысли и чувства он выразил в рукописи «Молитва» (15 мая 1887 года).

Очередной переезд в дом М. И. Полухиной на улице Круглой. 1 апреля 1889 года разлилась Протва, и дом Циолковских был затоплен. Снова пострадали записи и книги.

С осени 1889 года Циолковские жили в доме купцов Молчановых по адресу: Молчановская улица, дом 4.

Отношения с боровчанами

С некоторыми жителями города у Циолковского сложились приятельские и даже дружеские отношения. Первым его старшим другом после приезда в Боровск стал смотритель училища Александр Степанович Толмачёв, к несчастью скончавшийся в январе 1881 года, немногим позднее отца Константина Эдуардовича. Среди прочих - учитель истории и географии Евгений Сергеевич Еремеев и брат жены Иван Соколов. Также Циолковский поддерживал дружеские отношения с купцом Н. П. Глухарёвым, следователем Н. К. Феттером, в доме которого была домашняя библиотека, в организации которой принял участие и Циолковский. Вместе с И. В. Шокиным Константин Эдуардович увлекался фотографией, мастерил и запускал воздушных змеев с обрыва над Текиженским оврагом.

Однако для большинства сослуживцев и жителей города Циолковский был чудаком. В училище он никогда не брал «дань» с нерадивых учеников, не давал платных дополнительных уроков, по всем вопросам имел собственное мнение, не принимал участия в застольях и гулянках и сам никогда ничего не праздновал, держался обособленно, был малообщительным и нелюдимым. За все эти «странности» коллеги прозвали его Желябкой и «подозревали в том, чего не было». Циолковский мешал им, раздражал их. Сослуживцы, в большинстве своём, мечтали избавиться от него и дважды доносили на Константина Директору народных училищ Калужской губернии Д. С. Унковскому за его неосторожные высказывания в отношении религии. После первого доноса пришёл запрос о благонадёжности Циолковского, за него поручились Евграф Егорович (тогда ещё будущий тесть Циолковского) и смотритель училища А. С. Толмачёв. Второй донос поступил уже после смерти Толмачёва, при его преемнике Е. Ф. Филиппове - человеке нечистоплотном в делах и поведении, крайне негативно относившемся к Циолковскому. Донос чуть было не стоил Циолковскому работы, ему пришлось ехать в Калугу давать разъяснения, потратив на поездку большую часть своего месячного жалования.

Жители Боровска также не понимали Циолковского и сторонились его, смеялись над ним, некоторые даже опасались, называли «сумасшедшим изобретателем». Чудачества Циолковского, его образ жизни, кардинально отличавшийся от образа жизни обывателей Боровска, часто вызывали недоумение и раздражение.

Так, однажды, с помощью пантографа Циолковский сделал большого бумажного ястреба - увеличенную в несколько раз копию складной японской игрушки - раскрасил его и запускал в городе, причём жители принимали его за настоящую птицу.

Зимой Циолковский любил кататься на лыжах и коньках. Придумал ездить по замерзшей реке с помощью зонта-«паруса». Вскоре по тому же принципу сделал сани с парусом:

Циолковский, будучи дворянином, был вхож в Дворянское собрание Боровска, давал частные уроки детям Предводителя местного дворянства действительного статского советника Д. Я. Курносова, что оградило его от дальнейших посягательств смотрителя Филиппова. Благодаря этому знакомству, а также успехам в преподавании, Циолковский получил чин губернского секретаря (31 августа 1884 года), затем коллежского секретаря (8 ноября 1885 года), титулярного советника (23 декабря 1886 года). 10 января 1889 года Циолковский получил чин коллежского асессора.

Перевод в Калугу

27 января 1892 года директор народных училищ Д. С. Унковский обратился к попечителю Московского учебного округа с просьбой перевести «одного из способнейших и усерднейших преподавателей» в уездное училище города Калуги. В это время Циолковский продолжал свои работы по аэродинамике и теории вихрей в различных средах, а также ожидал издания книги «Аэростат металлический управляемый» в московской типографии. Решение о переводе было принято уже 4 февраля. Кроме Циолковского из Боровска в Калугу переехали преподаватели: С. И. Чертков, Е. С. Еремеев, И. А. Казанский, докторВ. Н. Ергольский.

Калуга (1892-1935)

(Из воспоминаний Любови Константиновны, дочери учёного)

В Калуге Циолковский прожил всю оставшуюся жизнь. С 1892 года работал преподавателем арифметики и геометрии в Калужском уездном училище. С 1899 года вёл уроки физики в епархиальном женском училище, расформированном после Октябрьской революции. В Калуге Циолковский написал свои главные труды по космонавтике, теории реактивного движения, космической биологии и медицине. Также им была продолжена работа над теорией металлического дирижабля.

После завершения преподавания, в 1921 году, Циолковскому была назначена персональная пожизненная пенсия. С этого момента и до самой своей смерти Циолковский занимался исключительно своими исследованиями, распространением своих идей, реализацией проектов.

В Калуге были написаны основные философские работы К. Э. Циолковского, сформулирована философия монизма, написаны статьи о видении им идеального общества будущего.

В Калуге у Циолковских родились сын и две дочери. В то же время именно здесь Циолковским пришлось пережить трагическую смерть многих своих детей: из семи детей К. Э. Циолковского пятеро умерли ещё при его жизни.

В Калуге Циолковский познакомился с учёными А. Л. Чижевским и Я. И. Перельманом, ставшими его друзьями и популяризаторами его идей, а позднее и биографами.

Первые годы жизни в Калуге (1892-1902)

В Калугу семья Циолковских прибыла 4 февраля, поселилась в квартире в доме Н. И. Тимашовой на Георгиевской улице, заблаговременно снятой для нихЕ. С. Еремеевым. Константин Эдуардович стал преподавать арифметику и геометрию в Калужском епархиальном училище (в 1918-1921 гг. - в Калужской трудовой школе).

Вскоре после приезда Циолковский познакомился с Василием Ассоновым, податным инспектором, человеком образованным, прогрессивным, разносторонним, увлекающимся математикой, механикой и живописью. Прочитав первую часть книги Циолковского «Аэростат металлический управляемый», Ассонов использовал своё влияние для организации подписки на вторую часть этой работы. Это позволило собрать недостающие средства для её издания.

8 августа 1892 года у Циолковских родился сын Леонтий, умерший от коклюша ровно через год, в первый день своего рождения. В это время в училище были каникулы и Циолковский всё лето находился в имении Сокольники Малоярославецкого уезда у своего давнего знакомого Д. Я. Курносова(предводителя боровского дворянства), где давал уроки его детям. После смерти ребёнка Варвара Евграфовна решила сменить квартиру, и к возвращению Константина Эдуардовича семья переехала в дом Сперанских, расположенный напротив, на той же улице.

Ассонов познакомил Циолковского с председателем Нижегородского кружка любителей физики и астрономии С. В. Щербаковым. В 6-м выпуске сборника кружка была напечатана статья Циолковского «Тяготение как главнейший источник мировой энергии» (1893), развивающая идеи ранней работы «Продолжительность лучеиспускания Солнца» (1883). Работы кружка регулярно публиковались в недавно созданном журнале «Наука и жизнь», и в том же году в нём был размещён текст этого доклада, а также напечатана небольшая статья Циолковского «Возможен ли металлический аэростат». 13 декабря 1893 года Константин Эдуардович был избран почётным сотрудником кружка.

Примерно в то же время Циолковский сошёлся с семьёй Гончаровых. Оценщик Калужского банка Александр Николаевич Гончаров, племянник знаменитого писателя И. А. Гончарова, был всесторонне образованным человеком, знал несколько языков, переписывался со многими видными литераторами и общественными деятелями, сам регулярно издавал свои художественные произведения, посвящённые, в основном, теме упадка и вырождения русского дворянства. Гончаров решил поддержать издание новой книги Циолковского - сборника очерков «Грёзы о земле и небе» (1894), второго его художественного произведения, в то время как жена Гончарова, Елизавета Александровна, выполнила перевод статьи «Железный управляемый аэростат на 200 человек, длиною с большой морской пароход» на французский и немецкий языки и разослала их в иностранные журналы. Однако, когда Константин Эдуардович захотел отблагодарить Гончарова и без его ведома разместил на обложке книги надпись Издание А. Н. Гончарова , это привело к скандалу и разрыву отношений между Циолковскими и Гончаровыми.

В Калуге Циолковский также не забывал о науке, об астронавтике и аэронавтике. Он построил специальную установку, которая позволяла измерять некоторые аэродинамические показатели летательных аппаратов. Поскольку Физико-химическое общество не выделило ни копейки на его эксперименты, ученому пришлось использовать семейные средства для проведения исследований. К слову, Циолковский на свои средства построил более 100 экспериментальных моделей и протестировал их. Через некоторое время общество все таки обратило внимание на калужского гения и выделило ему финансовую поддержку - 470 рублей, на которые Циолковский построил новую, усовершенствованную установку - «воздуходувку».

Изучение аэродинамических свойств тел различной формы и возможных схем воздушных летательных аппаратов постепенно привело Циолковского к размышлениям о вариантах полёта в безвоздушном пространстве и о покорении космоса. В 1895 году была опубликована его книга «Грезы о земле и небе», а через год вышла статья о других мирах, разумных существах с других планет и об общении землян с ними. В том же, 1896 году Циолковский приступил к написанию своего главного труда «Исследование мировых пространств реактивными приборами», опубликованного в 1903 году. В этой книге были затронуты проблемы использования ракет в космосе.

В 1896-1898 годах учёный принимал участие в газете «Калужский вестник», печатавшей как материалы самого Циолковского, так и статьи о нём.

Начало XX века (1902-1918)

Арест и Лубянка

17 ноября 1919 года в дом Циолковских нагрянули пятеро людей. Обыскав дом, они забрали главу семьи и привезли в Москву, где посадили в тюрьму на Лубянке. Там его допрашивали в течение нескольких недель. По некоторым данным, за Циолковского ходатайствовало некое высокопоставленное лицо, в результате чего учёного отпустили.

В 1918 Циолковский был избран в число членов-соревнователей Социалистической академии общественных наук (в 1924 году переименована в Коммунистическую академию), а 9 ноября 1921 года учёному была назначена пожизненная пенсия за заслуги перед отечественной и мировой наукой. Эту пенсию выплачивали до 19 сентября 1935 года - в тот день Константин Эдуардович Циолковский умер от рака желудка в ставшем ему родным городе Калуге.

За шесть дней до своей смерти, 13 сентября 1935 г., К. Э. Циолковский писал в письме к И. В. Сталину:

На письмо выдающегося ученого вскоре пришел ответ: «Знаменитому деятелю науки товарищу К. Э. Циолковскому. Примите мою благодарность за письмо, полное доверия к партии большевиков и Советской власти. Желаю Вам здоровья и дальнейшей плодотворной работы на пользу трудящихся. Жму Вашу руку. И. Сталин».

На следующий день было опубликовано постановление Советского правительства о мероприятиях по увековечению памяти великого русского ученого и о передаче его трудов Главному управлению гражданского Воздушного Флота. В дальнейшем решением правительства они были переданы Академии Наук СССР, где была создана специальная комиссия по разработке трудов К. Э. Циолковского. Комиссия распределила научные труды ученого по разделам. Первый том заключал все работы К. Э. Циолковского по вопросам аэродинамики; второй том - труды по реактивным летательным аппаратам; третий том - работы по цельнометаллическим дирижаблям, по увеличению энергии тепловых двигателей и различным вопросам прикладной механики, по вопросам обводнения пустынь и охлаждения в них жилищ человека, использования приливов и волн и разные изобретения; в четвертый том включались сочинения Циолковского по астрономии, геофизике, биологии, строению вещества и другим проблемам; наконец, пятый том - это биографические материалы и переписка ученого.

Переписка Циолковского с Заболоцким (с 1932)

В 1932 году установилась переписка Константина Эдуардовича с одним из талантливейших «поэтов Мысли», своего времени, ищущем гармонию мироздания - Николаем Алексеевичем Заболоцким. Последний, в частности, писал Циолковскому: «…Ваши мысли о будущем Земли, человечества, животных и растений глубоко волнуют меня, и они очень близки мне. В моих ненапечатанных поэмах и стихах я, как мог, разрешал их ». Заболоцкий рассказывал ему о тяготах собственных поисков, направленных на благо человечества: «Одно дело знать, а другое - чувствовать. Консервативное чувство, воспитанное в нас веками, цепляется за наше сознание и мешает ему двигаться вперёд ». Натурфилософские изыскания Циолковского наложили на творчество этого автора крайне весомый отпечаток.

Научные достижения

К. Э. Циолковский утверждал, что теорию ракетостроения он разработал лишь как приложение к своим философским изысканиям. Им написано более 400 работ, большинство которых мало известны широкому читателю.

Первые научные исследования Циолковского относятся к 1880-1881 годам. Не зная об уже сделанных открытиях, он написал работу «Теория газов», в которой изложил основы кинетической теории газов. Вторая его работа - «Механика животного организма» получила благоприятный отзыв И. М. Сеченова, и Циолковский 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.

Воздухоплавание и аэродинамика

Занявшись механикой управляемого полёта, Циолковский спроектировал управляемый аэростат (слово «дирижабль» тогда ещё не придумали). В сочинении «Теория и опыт аэростата» (1892 г.) Циолковский впервые дал научно-технические обоснование создания управляемого дирижабля с металлической оболочкой (применявшиеся в то время аэростаты с оболочками из прорезиненной ткани имели существенные недостатки: ткань быстро изнашивалась, срок службы аэростатов был небольшим; кроме того, из-за проницаемости ткани водород, которым тогда наполняли аэростаты, улетучивался, а внутрь оболочки проникал воздух и образовывался гремучий газ (водород + воздух) - достаточно было случайной искры, чтобы произошёл взрыв). Дирижабль Циолковского был дирижаблем переменного объёма (это позволяло сохранять постоянную подъёмную силу при различных высоте полёта и температуре среды), имел систему подогрева газа (за счёт теплоты отработанных газов моторов), а оболочка дирижабля былагофрированной (для увеличения прочности). Однако поддержки от официальных организаций прогрессивный для своего времени проект дирижабля Циолковского не получил; автору было отказано в субсидии на постройку модели.

В 1891 году в статье «К вопросу о летании посредством крыльев» Циолковский обратился к новой и мало изученной области летательных аппаратов тяжелее воздуха. Продолжая работу над данной темой, он пришёл к идее постройки аэроплана с металлическим каркасом. В статье 1894 г. «Аэростат или птицеподобная (авиационная) летательная машина» Циолковский впервые дал описание, расчёты и чертежи цельнометаллического моноплана с толстым изогнутым крылом. Он первым обосновал положение о необходимости улучшения обтекаемости фюзеляжа аэроплана в целях получения больших скоростей. По своему внешнему виду и аэродинамической компоновке аэроплан Циолковского предвосхищал конструкции самолётов, появившихся через 15-18 лет; но работа по созданию аэроплана (так же, как и работа по созданию дирижабля Циолковского) не получила признания у официальных представителей русской науки. На дальнейшие изыскания Циолковский не имел ни средств, ни даже моральной поддержки.

Помимо всего прочего, в статье 1894 г. Циолковский привёл схему сконструированных им аэродинамических весов. Действующая модель «вертушки» демонстрировалась Н. Е. Жуковским в Москве, на проходившей в январе этого года Механической выставке.

В своей квартире Циолковский создал первую в России аэродинамическую лабораторию. В 1897 г. он построил первую в России аэродинамическую трубус открытой рабочей частью и доказал необходимость систематического эксперимента для определения сил воздействия воздушного потока на движущееся в нём тело. Он разработал методику такого эксперимента и в 1900 году на субсидию Академии наук сделал продувки простейших моделей и определил коэффициент сопротивления шара, плоской пластинки, цилиндра, конуса и других тел; описал обтекание воздушным потоком тел различной геометрической формы. Работы Циолковского в области аэродинамики явились источником идей для Н. Е. Жуковского.

Циолковский много и плодотворно работал над созданием теории полёта реактивных самолётов, изобрёл свою схему газотурбинного двигателя; в 1927опубликовал теорию и схему поезда на воздушной подушке. Он первый предложил «выдвигающиеся внизу корпуса» шасси.

Основы теории реактивного движения

Теорией движения реактивных аппаратов Циолковский систематически занимался с 1896 года (мысли об использовании ракетного принципа в космосе высказывались Циолковским ещё в 1883 году, но строгая теория реактивного движения изложена им позднее). В 1903 г. в журнале «Научное обозрение» была напечатана статья К. Э. Циолковского «Исследование мировых пространств реактивными приборами», в которой он, опираясь на простейшие законы теоретической механики (закон сохранения количества движения и закон независимости действия сил), разработал основы теории реактивного движения и провёл теоретическое исследование прямолинейных движений ракеты, обосновав возможность применения реактивных аппаратов для межпланетных сообщений.

Механика тел переменного состава

Благодаря глубоким исследованиям И. В. Мещерского и К. Э. Циолковского в конце XIX - начале XX вв. были заложены основы нового раздела теоретической механики - механики тел переменного состава . Если в основных трудах Мещерского, опубликованных в 1897 и 1904 годах, были выведены общие уравнения динамики точки переменного состава, то в работе «Исследование мировых пространств реактивными приборами» (1903 г.) Циолковского содержались постановка и решение классических задач механики тел переменного состава - первой и второй задач Циолковского. Обе эти задачи, рассматриваемые ниже, в равной степени относятся как к механике тел переменного состава, так и к ракетодинамике.

Первая задача Циолковского : найти изменение скорости точки переменного состава (в частности, ракеты) при отсутствии внешних сил и постоянстве относительной скорости отделения частиц (в случае ракеты - скорости истечения продуктов сгорания из сопла ракетного двигателя).

В соответствии с условиями данной задачи уравнение Мещерского в проекции на направление движения точки имеет вид:

где и - текущие масса и скорость точки. Интегрирование данного дифференциального уравнения даёт следующий закон изменения скорости точки:

текущее значение скорости точки переменного состава зависит, таким образом, от значения и закона, по которому изменяется масса точки с течением времени: .

В случае ракеты , где - масса корпуса ракеты со всем оборудованием и полезным грузом, - масса начального запаса топлива. Для скорости ракеты в конце активного участка полёта (когда всё топливо будет израсходовано) получается формула Циолковского:

Существенно, что предельная скорость ракеты не зависит от закона, по которому расходуется топливо.

Вторая задача Циолковского : найти изменение скорости точки переменного состава при вертикальном подъёме в однородном поле тяжести при отсутствии сопротивления среды (относительная скорость отделения частиц по-прежнему считается постоянной).

Здесь уравнение Мещерского в проекции на вертикальную ось принимает вид

где - ускорение свободного падения. После интегрирования получаем:

а для конца активного участка полёта имеем:

Проведённое Циолковским изучение прямолинейных движений ракет существенно обогатило механику тел переменного состава благодаря постановке совершенно новых проблем. К сожалению, работы Мещерского были Циолковскому неизвестны, и он в ряде случаев заново приходил к результатам, ранее уже полученным Мещерским.

Впрочем, анализ рукописей Циолковского показывает, что о существенном его отставании в работе над теорией движения тел переменного состава от Мещерского говорить нельзя. Формула Циолковского в виде

обнаружена в его математических записях и датирована: 10 мая 1897 г.; как раз в этом году вывод общего уравнения движения материальной точки переменного состава был опубликован в диссертации И. В. Мещерского («Динамика точки переменной массы», И. В. Мещерский, СПб., 1897).

Ракетодинамика

В 1903 году К. Э. Циолковский опубликовал статью «Исследование мировых пространств реактивными приборами», где впервые доказал, что аппаратом, способным совершить космический полёт, является ракета. В статье был предложен и первый проект ракеты дальнего действия . Корпус её представлял собой продолговатую металлическую камеру, снабжённую жидкостным реактивным двигателем; в качестве горючего и окислителя он предлагал использовать соответственно жидкие водород и кислород. Для управления полётом ракеты предусматривались газовые рули .

Результат первой публикации оказался совсем не тем, какого ожидал Циолковский. Ни соотечественники, ни зарубежные учёные не оценили исследования, которыми сегодня гордится наука - оно просто на эпоху обогнало свое время. В 1911 году опубликована вторая часть труда «Исследование мировых пространств реактивными приборами», где Циолковский вычисляет работу по преодолению силы земного тяготения, определяет скорость, необходимую для выхода аппарата в Солнечную систему («вторая космическая скорость») и время полета. На этот раз статья Циолковского наделала много шума в научном мире, и он обрёл много друзей в мире науки.

Циолковский выдвинул идею использования для космических полётов составных (многоступенчатых) ракет (или, как он их называл, «ракетных поездов») и предложил два типа таких ракет (с последовательным и параллельным соединением ступеней). Своими расчётами он обосновал наиболее выгодное распределение масс ракет, входящих в «поезд». В ряде его работ (1896 г., 1911 г., 1914 г.) была детально разработана строгая математическая теория движения одноступенчатых и многоступенчатых ракет с жидкостными реактивными двигателями.

В 1926-1929 годы Циолковский решает практический вопрос: сколько нужно взять топлива в ракету, чтобы получить скорость отрыва и покинуть Землю. Выяснилось, что конечная скорость ракеты зависит от скорости вытекающих из неё газов и от того, во сколько раз вес топлива превышает вес пустой ракеты.

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 космического аппарата (во время входа в атмосферу Земли), стенок камеры сгорания и сопла; насосная система подачи компонентов топлива и др. В области ракетных топлив Циолковский исследовал большое число различных окислителей и горючих; рекомендовал топливные пары: жидкие кислород с водородом, кислород с углеводородами.

Циолковским был предложен и старт ракеты с эстакады (наклонная направляющая), что нашло отражение в ранних научно-фантастических фильмах. В настоящее время этот способ старта ракеты применяется в военной артиллерии в системах залпового огня («Катюша», «Град», «Смерч» и т.д).

Ещё одна идея Циолковского - идея дозаправки ракет во время полёта. Рассчитывая взлётный вес ракеты в зависимости от топлива, Циолковский предлагает фантастическое решение переливания топлива «на ходу» от ракет-спонсоров. В схеме Циолковского стартовало, например, 32 ракеты; 16 из которых, выработав половину топлива, должны были отдать его остальным 16-ти, которые, в свою очередь, выработав топливо наполовину, должны также разделиться на 8 ракет, которые летели бы дальше, и 8 ракет, которые отдали бы своё топливо ракетам первой группы - и так далее, пока не осталась бы одна ракета, которая и предназначена для достижения цели.

Теоретическая космонавтика

В теоретической космонавтике Циолковский исследовал прямолинейные движения ракет в ньютоновском гравитационном поле. Он приложил законынебесной механики к определению возможностей реализации полётов в Солнечной системе и исследовал физику полёта в условиях невесомости. Определил оптимальные траектории полёта при спуске на Землю; в работе «Космический корабль» (1924 г.) Циолковский проанализировал происходящий без затрат топлива планирующий спуск ракеты в атмосфере при возвращении её из заатмосферного полёта по спиральной траектории, огибающей Землю.

Один из пионеров советской космонавтики, профессор М. К. Тихонравов, обсуждая вклад К. Э. Циолковского в теоретическую космонавтику, писал, что его труд «Исследование мировых пространств реактивными приборами» можно назвать почти всеобъемлющим. В нём для полётов в космическом пространстве была предложена ракета на жидком топливе (при этом указывалась возможность использования электрореактивных двигателей), излагались основы динамики полёта ракетных аппаратов, рассматривались медико-биологические проблемы продолжительных межпланетных полётов, указывалась необходимость создания искусственных спутников Земли и орбитальных станций, анализировалось социальное значение всего комплекса космической деятельности человека.

Циолковский отстаивал идею разнообразия форм жизни во Вселенной, явился первым теоретиком и пропагандистом освоения человеком космического пространства.

Циолковский и Оберт

Сам Герман Оберт так охарактеризовал свой вклад в космонавтику:

Исследования в других областях

Циолковский и музыка

Проблемы со слухом не мешали учёному хорошо понимать музыку. Существует его работа «Происхождение музыки и её сущность». В семье Циолковских были фортепиано и фисгармония.

Циолковский как противник теории относительности Эйнштейна

Циолковский скептически относился к теории относительности (релятивистской теории) Альберта Эйнштейна. В письме к В. В. Рюмину от 30 апреля 1927 года Циолковский писал:

В архиве Циолковского были обнаружены вырезанные Константином Эдуардовичем из «Правды» статьи А. Ф. Иоффе «Что говорят опыты о теории относительности Эйнштейна» и А. К. Тимирязева «Подтверждают ли опыты теорию относительности», «Опыты Дейтон-Миллера и теория относительности».

7 февраля 1935 года в статье «Библия и научные тенденции Запада» Циолковский опубликовал возражения против теории относительности, где он, в частности, отрицал ограниченность размера Вселенной в 200 миллионов световых лет по Эйнштейну. Циолковский писал:

В этой же работе он отрицал теорию расширяющейся Вселенной на основании спектроскопических наблюдений (красное смещение) по Э. Хабблу, считая это смещение следствием других причин. В частности, он объяснял красное смещение замедлением скорости света в космической среде, вызванное «препятствием со стороны всюду рассеянной в пространстве обыкновенной материи», и указывая при этом на зависимость: «чем скорее кажущееся движение, тем дальше туманность (галактика)».

По поводу ограничения на скорость света по Эйнштейну Циолковский в этой же статье писал:

Отрицал Циолковский и замедление времени в теории относительности:

С горечью и возмущением говорил Циолковский о «многоэтажных гипотезах», в фундаменте которых нет ничего, кроме чисто математических упражнений, хотя и любопытных, но представляющих собой бессмыслицу. Он утверждал:

Свои суждения на тему релятивизма Циолковский излагал (в резкой форме) также и в частной переписке. Лев Абрамович Кассиль в статье «Звездоплаватель и земляки» утверждал, что Циолковский писал ему письма, «где сердито спорил с Эйнштейном, упрекая его … в ненаучном идеализме». Однако, при попытке одного из биографов ознакомиться с этими письмами, выяснилось, что, по свидетельству Кассиля, «случилось непоправимое: письма погибли».

Философские взгляды

Устройство космоса

Циолковский называет себя «чистейшим материалистом»: он полагает, что существует только материя, и весь космос - не более чем очень сложный механизм.

Пространство и время бесконечны, поэтому бесконечно и число звёзд и планет в космосе. Вселенная всегда имела и будет иметь один вид - «множество планет, освещаемых солнечными лучами», космические процессы периодичны: каждая звезда, планетная система, галактика стареет и умирает, но затем, взрываясь, возрождается снова - происходит лишь периодический переход между более простым (разреженный газ) и более сложным (звёзды и планеты) состоянием вещества.

Эволюция разума

Циолковский допускает существование высших по сравнению с людьми существ, которые произойдут от людей или уже находятся на других планетах.

Эволюция человечества

Сегодняшний человек - существо незрелое, переходное. Скоро на Земле установится счастливое общественное устройство, наступит всеобщее объединение, прекратятся войны. Развитие науки и техники позволит радикально изменять окружающую среду. Изменится и сам человек, сделавшись более совершенным существом.

Другие разумные существа

Во Вселенной есть множество обитаемых планет. Более совершенные, чем человек, существа, во множестве населяющие Вселенную, вероятно, оказывают некое влияние на человечество.

Возможно и влияние на человека существ совсем другой природы, оставшихся от предыдущих космических эпох: «…Материя не сразу появилась такой плотности, как сейчас. Были стадии несравненно более разреженной материи. Она могла создать существ, нам сейчас недоступных, невидимых», «разумных, но почти невещественных по их малой плотности». Можно допустить их проникновение «в наш мозг и вмешательство их в человеческие дела».

Распространение разума во Вселенной

Совершенное человечество расселится по другим планетам и искусственно созданным объектам Солнечной системы. При этом на разных планетах сформируются существа, приспособленные к соответствующей среде. Господствующим будет тип организма, не нуждающийся в атмосфере и «питающийся непосредственно солнечной энергией». Затем расселение продолжится и за пределы Солнечной системы. Так же как совершенные люди, расселяются по Вселенной и представители других миров, при этом «размножение идет в миллионы раз быстрее, чем на Земле. Впрочем, оно регулируется по желанию: надо совершенное население - его нарождают быстро и в каком угодно числе». Планеты объединяются в союзы, и так же объединятся целые солнечные системы, а потом их объединения и т. д.

Встречая при расселении зачаточные или уродливые формы жизни, высокоразвитые существа уничтожают их и населяют такие планеты своими, уже достигшими высшей ступени развития, представителями. Поскольку совершенство лучше несовершенства, высшие существа «безболезненно ликвидируют» низшие (животные) формы жизни, дабы «избавить от мук развития», от мучительной борьбы за выживание, взаимного истребления и пр. «Хорошо ли это, не жестоко ли? Если бы не было их вмешательства, то мучительное самоистребление животных продолжалось бы миллионы лет, как оно и сейчас продолжается на Земле. Их же вмешательство в немногие годы, даже дни, уничтожает все страдания и ставит вместо них разумную, могущественную и счастливую жизнь. Ясно, что последнее в миллионы раз лучше первого».

Жизнь распространяется по Вселенной по преимуществу расселением, а не самозарождается, как на Земле; это бесконечно быстрее и позволяет избежать бесчисленных страданий в самостоятельно эволюционирующем мире. Самозарождение же иногда допускается для обновления, притока свежих сил в сообщество совершенных существ; такова «мученическая и почетная роль Земли», мученическая - потому что самостоятельный путь к совершенству полон страданий. Но «сумма этих страданий незаметна в океане счастья всего космоса».

Панпсихизм, разум атома и бессмертие

Циолковский - панпсихист: он утверждает, что всякая материя обладает чувствительностью (способностью психически «ощущать приятное и неприятное»), различна лишь степень. Чувствительность уменьшается от человека к животным и далее, но не исчезает совсем, так как нет чёткой границы между живой и неживой материей.

Распространение жизни - благо, и тем большее, чем совершеннее, то есть разумнее эта жизнь, ибо «разум есть то, что ведет к вечному благосостоянию каждого атома». Каждый атом, попадая в мозг разумного существа, живёт его жизнью, испытывает его чувства - а это и есть высшее для материи состояние существования. «Даже в одном животном, блуждая по телу, он [атом] живёт то жизнью мозга, то жизнью кости, волоса, ногтя, эпителия и т. д. Значит, он то мыслит, то живёт подобно атому, заключенному в камне, воде или воздухе. То он спит, не сознавая времени, то живёт моментом, как низшие существа, то сознаёт прошедшее и рисует картину будущего. Чем выше организация существа, тем это представление о будущем и прошедшем простирается дальше». В этом смысле смерти нет: периоды неорганического существования атомов пролетают для них как сон или обморок, когда чувствительность почти отсутствует; становясь же частью мозга организмов, всякий атом «живет их жизнью и чувствует радость сознательного и безоблачного бытия», и «все эти воплощения субъективно сливаются в одну субъективно-непрерывную прекрасную и нескончаемую жизнь». Поэтому незачем бояться смерти: после смерти и разрушения организма время неорганического существования атома пролетает, «проходит для него, как нуль. Его субъективно нет. Но население Земли в такой промежуток времени совершенно преобразуется. Земной шар будет покрыт тогда только высшими формами жизни, и наш атом будет пользоваться только ими. Значит, смерть прекращает все страдания и дает, субъективно, немедленно счастье».

Космический оптимизм

Поскольку в космосе есть бесчисленное множество миров, населённых высокоразвитыми существами, они, несомненно, уже заселили почти весь космос. «…В общем, космос содержит только радость, довольство, совершенство и истину… оставляя для остального так мало, что его можно считать, как чёрную пылинку на белом листе бумаги».

Космические эры и «лучистое человечество»

Циолковский предполагает, что эволюция космоса может представлять собой ряд переходов между материальным и энергетическим состояниями вещества. Конечной стадией эволюции материи (в том числе разумных существ) может оказаться окончательный переход из материального состояния в энергетическое, «лучистое». «…Надо думать, что энергия - особый вид простейшей материи, которая рано или поздно опять даст известную нам водородную материю», и тогда космос снова перейдёт в материальное состояние, но более высокого уровня, снова человек и вся материя эволюционируют до энергетического состояния, и т. д. по спирали, и наконец на высшем витке этой спирали развития «разум (или материя) узнает все, само существование отдельных индивидов и материального или корпускулярного мира он сочтет ненужным и перейдет в лучевое состояние высокого порядка, которое будет все знать и ничего не желать, то есть в то состояние сознания, которое разум человека считает прерогативой богов. Космос превратится в великое совершенство».

Евгенические теории Циолковского

Согласно философской концепции, которую Циолковский публиковал в серии брошюр, издаваемых за свой счёт, будущее человечества напрямую зависит от количества рождающихся гениев, и для увеличения рождаемости последних Циолковский придумывает совершенную, на его взгляд, программуевгеники. По его мысли, в каждом населенном пункте надлежало обустроить лучшие дома, где должны были проживать лучшие гениальные представители обоих полов, на брак которых и последующее деторождение нужно было получать разрешение свыше. Таким образом, через несколько поколений доля одарённых людей и гениев в каждом городе стремительно бы возросла.

Писатель-фантаст

Научно-фантастические произведения Циолковского мало известны широкому кругу читателей. Возможно, потому, что они тесно связаны с его научными трудами. Очень близка к фантастике его ранняя работа «Свободное пространство», написанная в 1883 году (опубликована в 1954 г.). Константин Эдуардович Циолковский является автором научно-фантастических произведений: «Грезы о Земле и небе» (сборник произведений), «На Весте», повести «На Луне» (впервые была опубликована в приложении к журналу «Вокруг света» в 1893 году, неоднократно переиздавалась в советское время).

Сочинения

Сборники и собрания трудов

Работы по ракетоплаванию, межпланетным сообщениям и другие

Личный архив

15 мая 2008 года Российская академия наук, хранитель личного архива Константина Эдуардовича Циолковского, опубликовала его на своём сайте. Это - 5 описей фонда 555, которые содержат 31680 листов архивных документов.

Награды

Орден Святого Станислава 3-й степени. За добросовестный труд представлен к награде в мае 1906 года, выдана в августе.
Орден Святой Анны 3-й степени. Награждён в мае 1911 года за добросовестный труд, по ходатайству совета Калужского епархиального женского училища.
За особые заслуги в области изобретений, имеющих огромное значение для экономической мощи и обороны Союза ССР Циолковский в 1932 году награждён орденом Трудового Красного Знамени. Награждение приурочено к празднованию 75-летия ученого.

Увековечение памяти

Накануне 100-летия со дня рождения Циолковского в 1954 АН СССР учредила золотую медаль им. К. Э. Циолковского «3а выдающиеся работы в области межпланетных сообщений».
В Калуге, Москве, Рязани, Долгопрудном, Санкт-Петербурге сооружены памятники учёному; создан мемориальный дом-музей в Калуге, дом-музей в Боровске и дом-музей в Кирове (бывшая Вятка); его имя носят Государственный музей истории космонавтики и педагогический институт (ныне Калужский государственный университет), школа в Калуге, Московский авиационно-технологический институт.
Именем Циолковского назван кратер на Луне и малая планета 1590 Tsiolkovskaja.
В Москве, Санкт-Петербурге, Иркутске, Липецке, Тюмени, Кирове, Рязани, Воронеже, а также во многих других населённых пунктах есть улицы его имени.
В Калуге, начиная с 1966 года, проводятся Научные Чтения памяти К. Э. Циолковского.
В 1991 году учреждена Академия космонавтики им. К. Э. Циолковского. 16 июня 1999 года Академии присвоено наименовании «Российская».
31 января 2002 года учреждён Знак Циолковского - высшая ведомственная награда Федерального космического агентства.
В год 150-летия со дня рождения К. Э. Циолковского грузовому кораблю «Прогресс М-61» было присвоено имя «Константин Циолковский», на головном обтекателе был помещён портрет ученого. Запуск состоялся 2 августа 2007 года.
В конце 1980-х-начале 1990-х гг. был разработан проект советской автоматической межпланетной станции «Циолковский» для исследования Солнцаи Юпитера, планировавшийся к запуску в 1990-х гг, но нереализованный ввиду распада СССР.
В феврале 2008 года К. Э. Циолковскому присуждена общественная награда медаль «Символ Науки», «за создание истока всех проектов освоения человеком новых пространств в Космосе».
В СССР и Казахстане были выпущены почтовые марки, посвященный Циолковскому.
Один из самолётов Airbus A321 компании Аэрофлот носит имя К. Э. Циолковского.
В Калуге ежегодно проводятся традиционные соревнования по мотокроссу, посвященные памяти Циолковского.

Памятники

Нумизматика и филателия

Фильмы

«Космический пророк», документальный фильм о К. Э. Циолковском телестудии Роскосмоса.
«Космический рейс», Циолковский выступил научным консультантом.

В художественных кинофильмах образ Циолковского воплощали:

Георгий Соловьёв («Дорога к звёздам», 1957)
Ю. Кольцов («Человек с планеты Земля», 1958)
Иннокентий Смоктуновский («Укрощение огня», 1972)
Евгений Евтушенко («Взлёт», 1979)
Сергей Юрский («Королёв», 2006)

В сентябре 2007 года к 150-летию со дня рождения К. Э. Циолковского в Боровске был открыт новый памятник на месте ранее разрушенного. Памятник выполнен в лубочно-фольклорном стиле и изображает учёного уже пожилым, сидящим на пеньке и смотрящим в небо. Проект был воспринят неоднозначно жителями города и специалистами, изучающими научное и творческое наследие Циолковского. Тогда же, в рамках «Дней России в Австралии» копия памятника была установлена в австралийском городе Брисбене, около входа в Обсерваторию на горе Кутта.
Александр Беляев, вдохновлённый гением Константина Эдуардовича, написал научно-фантастический роман «Звезда КЭЦ», в котором находят отражение многие идеи изобретателя. Кроме того, «КЭЦ» в этом заголовке расшифровывается как «Константин Эдуардович Циолковский».
17 сентября 2012 года в честь 155-летия со дня рождения К. Э. Циолковского Google разместил на своей главной странице праздничный дудл.

НОСТАЛЬГИЯ ПО БУДУЩЕМУ

Вы когда-нибудь тосковали по будущему? Не так, как, бывает, мимоходом иногда промелькнет в голове: эх, какая фантастическая будет когда-нибудь жизнь, жаль, что не увижу! – и тут же забыть, возвращаясь в реальные будни. А всерьез чтоб тосковать. Томиться, как томится молодой и сильный волк в полнолуние посреди поляны, так же, как он, задирая голову и мысленно воя на это будущее, такое близкое и яркое и в то же время недоступное и чужое. Вроде ты свободен – иди, куда хочешь, живи, как хочешь, твори что хочешь, - и в то же время ты приговорен, и свобода твоя - липовая. Ведь нет для тебя даже 2100-го года, до которого почти рукой подать, и хоть всю душу выверни наизнанку, оглашая весь мир своей тоской, его для тебя не будет. А время пронесется и станет этот 2100-ый год для людей историей, такой же банальной, как стал недавно 2000-ый. С той только разницей, что сам ты на этот раз останешься внутри этого века, споткнувшись об один из его дней. Ты словно заскочил на ходу на подножку мчащегося куда-то мира, привык к нему, освоился, а уже идет кондуктор-время и дальше положенной станции проехать не даст, как не проси.

Жить становится всё менее скучно, пейзаж за окном меняется, как в калейдоскопе, - каждый день приносит новые открытия и возможности, такие, что не успеваешь привыкать, и от этого смерть кажется всё более досадной, даже если дожил до того возраста, когда, - по всем незыблемым канонам - пора. Но почему «незыблемым»? Вы оглянитесь на сегодняшний мир. Всё, что нас окружает, было когда-то недостижимой мечтой. Даже эта обычная книжка, которую вы сейчас держите, окажись она в руках читателя пушкинских времен, вызвал бы потрясение – своими насыщенными сочными красками, блестящим тиснением названия на матовой обложке, и страницами, скрепленными друг с другом каким-то невообразимым способом. А больше всего наши предки из того же девятнадцатого века, окажись они в теперешнем мире, были бы поражены двумя вещами – неслыханным комфортом во всём и нашими кислыми физиономиями, вечно жалующимся на мелкие огрехи этого комфорта: то самолет на пару часов позже вылетел, то электричества в доме не было полдня, то пломба выпала всего через год. Мы научились фантастическим вещам, мы живем в сказочном мире и – напрочь этого не замечаем. И когда кто-то говорит, что мы скоро сумеем и жить бесконечно долго, ему все хором отвечают: «бред, никогда».

Как часто слышал подобные слова основоположник ракетостроения Циолковский! Судьба, может, и сделала его полуглухим в детстве, чтобы меньше доносилось до его самолюбивой натуры насмешек и негодования. Его фамилия сегодня у нас цепко ассоциируется с космосом, ставшим для нас такой обыденностью, что мы даже начали превращать его в туризм, а самые нетерпеливые из нас скупают участки на Луне. Но немногие помнят, что Циолковский, по его же словам, «чистейший материалист», ничего не признающий кроме материи, верил в бессмертие человека и много об этом размышлял и написал. И с этой стороны его еще только ожидает достойная оценка и признание.

СКАЗОЧНОЕ ДЕТСТВО

Константин Эдуардович Циолковский родился 5 сентября 1857-го года в селе Ижевское Рязанской губернии в семье лесничего. Воспитанием детей и их начальным образованием занималась мать, внимательная и мудрая женщина. Маленького Костю все обожали. Детство его прошло в Вятке, куда семья переехала вскоре после судебной эпопеи. Он рос очень жизнерадостным ребёнком, всегда готовым участвовать во всевозможных детских играх и проказах. В принципе, многим детям свойственна кипучая энергия и неуёмность, но его повышенная активность была какой-то осмысленной и вдумчивой. Его страстью была тайна и скрытый механизм вещей и явлений. Поэтому Костя разбирал игрушки быстрее и дотошнее других, он разбирал их в первую очередь, как будто их ему только для этого и давали.

Другой его страстью, отличающей от ровесников, было чтение. В восемь лет он читал все подряд, но особенно ему нравились сказки. Он мог читать их запоем, погружаясь в мир всемогущества и волшебства. Буквы и строчки разгоняли его воображение и выводили мечты за пределы обыденной жизни – на орбиту немыслимых возможностей. Он читал про сапоги-скороходы и представлял, как он сам надевает на себя такие сапоги и шагает легко и радостно - через реки и озера, через села и деревни, через пастбища и леса. И у него замирало сердце от восторга, что это возможно. Сказки дарили надежду: если всё это возможно в сказках, то разве нельзя сделать это в реальности? И он честно пытался – надевал отцовские сапоги и делал огромные шаги, представляя, что трава это лес, лужи – заливы, а муравьи – люди. Он катал по тарелке яблоко и воображал, что видит на дне ее картинку, и знает, где сейчас находится его брат или сестра и даже разговаривал с ними.

Вообще-то биографами «гражданина Вселенной» как-то недооценивалось влияние сказок, прочитанных в детстве, на формирование будущего основоположника ракетодинамики и отечественной космонавтики. Наверно, считается, что сказки читают всем детям, и ничего в них такого особенного нет. Но сказки это - зёрна, которые прорастают только на благодатной почве. Асфальт можно щедро засеять, качественно удобрить и добросовестно поливать, но взойдут всходы только там, где были случайные трещинки и проступала хоть щепотка земли. Маленький Циолковский и был той счастливой случайностью, в которой народная мудрость нашла своего ценителя. У него была не просто склонность к мечтательности, он жил мечтами. «Я мечтал, - впоследствии писал сам Циолковский, - о физической силе. Я мысленно высоко прыгал и мечтал об отсутствии тяжести. Я прыгал с забора, чтоб полететь. Я запускал воздушного змея и отправлял на высоту по нитке коробочку с тараканами» Костя представлял, что это он сам там сидит в той коробочке и смотрит на всех сверху. И думал: если тараканы, которые никоим образом по своим природным данным не могли оказаться на такой высоте, но оказались там благодаря изобретательности человека, то разве сам человек не сможет и для себя добиться умения подниматься на любую высоту? Веру в реальность мечты - вот что давали ему сказки и о ковре-самолёте и о волшебной палочке. Одной из самых любимых его игрушек стал маленький аэростат из тонкой пленки, который надувался водородом. Костя таскал повсюду этот аэростат за собой на ниточке, и это была, пожалуй, единственная игрушка, которую он не стал разбирать. Хотя, он, может, просто уже знал, что внутри ничего нет.

САМООБРАЗОВАНИЕ В МОСКВЕ

Личностные качества Циолковского самым счастливым образом унаследованы были от отца с матерью. Вот как он сам впоследствии охарактеризовал своих родителей: «Отец всегда был холоден, сдержан, в нем преобладал характер и сила воли. Среди чиновников он слыл красным и нетерпимым по своей идеальной честности. Вид имел мрачный. Был страшный критикан и спорщик…. А мать была совершенно другого склада – натура сангвистическая, горячая, хохотунья, насмешница и даровитая» От отца сыну достались настойчивость и целеустремленность, а от матери – талантливость и страстность. Склонность к изобретательству, новаторство проявились в нем с самых ранних лет. Он мастерил кукольные коньки, маленькие домики, лодки, тележки. Всё это он вырезал из картона и скреплял сургучом. Он делал множество ветряных мельниц и их лопасти вращались, как у настоящих, доставляя ему огромную радость. Он творил свой игрушечный мирок и был в нем остроумным создателем. Он даже сам смастерил токарный станок и точил на нем деревянные детальки. Отец давно обращал внимание на технические наклонности сына, но после создания этого действующего станка, стало очевидным, что это уже серьезно. А когда его Костя нашел ошибку в чертежах «вечного двигателя», которые принес один из товарищей отца, то все сомнения по поводу необычного склада ума мальчика отпали. И в 1873 году отец отправил его в Москву поступать в ремесленное училище.

Но ремесленное училище к тому времени было преобразовано в Высшее техническое училище, и чтоб туда поступить требовалось уже не только системное образование, но и соответствующие подтверждающие документы. Но юноша всё равно остался в Москве. Он решил продолжить самообразование, что не было для него в новинку, ведь еще в детстве в результате болезни почти полностью потеряв слух, он основные свои знания получал из книг. И теперь уже в Румянцевской библиотеке он самостоятельно принялся за учебу.

Вставал Циолковский очень рано, скромно завтракал и пешком шел через пол-Москвы в библиотеку. К десяти часам утра, ко времени открытия читальных залов Циолковский, уже всегда стоял у дверей. Весь день он просиживал над учебниками физики, математики, химии. Вечером, вернувшись в свою маленькую комнатенку, которую он снимал у прачки, Костя принимался за опыты, экспериментально проверяя прочитанное днем. Он и читал в основном то, что могло помочь ему при решении интересующих практических вопросов. А задумывался он о таких вещах, как, например, строительство металлических аэростатов или же использование центробежной силы для поднятия аппаратов над Землей. Жизнь он вел аскетическую. На деньги, которые ему присылали из дома, он покупал в первую очередь, лабораторные принадлежности и книги. А жил практически на хлебе и воде. И это была добровольная плата за свое образование. У него всегда были длинные волосы, но не из-за моды, а потому, что ему некогда было их стричь. Его одежда была вся в пятнах и дырках от химикалий. За ним на улице часто бежали мальчишки, дразнили и смеялись, но он не обращал на них внимания. Он был весь в мыслях об опытах, которые вёл беспрерывно. Циолковский в Москве штудировал не только теоретические технические книги, его очень интересовали и гуманитарные науки, он следил за передовыми идеями своего времени, читал подшивки журналов «Современник» и «Отечественные записки» со статьями Добролюбова и Чернышевского. Одним из любимых его публицистов был Писарев.

Однажды Циолковский заметил, что вместе с заказанными им в читальном зале книгами, ему вынесли несколько книг, которые он не просил. Но эти книги вполне соответствовали его интересам, хоть и были немного из других областей знаний. Он с увлечением их прочитал. Подобные случаи стали повторяться регулярно и, удивительное дело, книги, предлагаемые ему в нагрузку, всегда попадали в цель. С каждым разом, по мере его продвижения, они становились всё глубже и охватывали всё более важные вопросы. Циолковский понял, что его самообразованию помогают. Позже он познакомился со своим загадочным учителем. Это оказался библиотекарь Николай Федоров, тот самый Федоров, который впоследствии напишет свой главный труд «Философию общего дела» и впервые в истории человечества бросит такой решительный вызов смерти, какого до него не делал никто. Эрудиция Федорова была всесторонней и безграничной. Он легко и точно подбирал нужные книги как для инженера-железнодорожника, так и для ученого-медика. К его советам прислушивались даже многие известные люди того времени, приходившие поработать в библиотеку. «Федоров раздавал всё своё крохотное жалование беднякам, - вспоминал позже Циолковский. – Теперь я понимаю, что и меня он хотел сделать своим пенсионером. Но это ему не удалось: я чересчур дичился». Но Федоров смог дать Циолковскому гораздо больше, чем деньги, он в личных беседах укрепил его юношескую мечту о космических полетах своей собственной уверенностью, что человечество рано или поздно сделает всю чуждую Вселенную обитаемой и родной. Федоров много говорил о преодолении не только пространства, но и времени. Он был убежден, что люди не только сумеют стать бессмертными, но и вернут жизнь всем своим предкам, когда-либо жившим на Земле. Федоров рассказывал об этом так вдохновенно и образно, что эти беседы оказали серьезное влияние на юного Циолковского. И к размышлениям над этими вопросами он вернется не один раз.

ПОДАРОК СУДЬБЫ

Но Москва всё-таки оказывалась всё более финансово не под силу Циолковскому. Отец его старел, был болен и уже не мог поддерживать сына, как прежде. Пришлось, возвращаться в Вятку. А после вся семья переехала в Рязань. Циолковский продолжил самообразование и опыты. Но в Рязани он пробыл недолго. Ему удалось получить должность учителя уездной школы – министерство просвещения направило его в город Боровск. Сразу же после рождества 1880 года Константин Эдуардович, попрощавшись с отцом, уехал по назначению. В этом же году его отец умер, и он остался круглым сиротой (мать он потерял еще десять лет назад). В Боровске Циолковский не сразу подыскал себе съемное жилище. Это был город старообрядцев, и они не очень хотели брать в свой дом чужака. Ему везде отказывали. Вообще Константину Эдуардовичу никогда ничего не давалось легко, но зато когда судьба улыбалась ему, то широко и искренне. В доме, в который его всё-таки приняли, квартирант обрел себе не только уютную просторную комнату для работы и отдыха, не только внимательных слушателей за вечерним самоваром, но и, всего через полгода, невесту и жену – в лице хозяйской дочки Варвары. Получил молодой застенчивый ученый от этого дома по максимуму, взамен только дав свою фамилию сначала жене, а впоследствии и названию улицы, на которой этот дом стоял, - Круглая стала Циолковского.

Вернувшись из церкви после венчания, Константин Эдуардович первым делом отправился покупать себе токарный станок. Биографы до сих пор спорят – зачем он ему понадобился именно в такой день, а не хотя бы через неделю? Про свободный образ мыслей современных биографов говорить не будем, но прежде бытовало мнение о том, что он был настолько отрешенный от мира и мог просто забыть о молодой супруге, увлекшись мыслями об экспериментах. Но позже стали склоняться к тому, что он просто нашел повод, чтоб убежать от незваных гостей, с которыми ему было тяжело общаться, а жена отнеслась к этому с пониманием. Она и стала его женой, потому что любила и понимала его и во многом заменила заботливую мать. Варвара так впоследствии сама написала об их свадьбе: «Пира у нас никакого не было, приданного он за мной никакого не взял. Константин Эдуардович сказал, что, так как мы будем жить скромно, то хватит и его жалования».

Через год после свадьбы у Константина Эдуардовича и Варвары Евграфовны родилась девочка Люба, ставшая впоследствии своему отцу не только любящей дочерью, но и, по словам А. Костина (внука Циолковского), «секретарем, переводчиком, консультантом, защитником и ходатаем», что само по себе означает ещё один очень щедрый подарок судьбы. Любовь Константиновна дожила до 1957 года, когда страна отметила столетие Циолковского выводом на орбиту первого искусственного спутника. Спутник преодолел объятия родной Земли - как по библейскому закону «время обнимать и время уходить от объятий», так и в точном соответствии с расчетами великого ученого, которого так долго таковым всерьёз не считали.

ЗАБАВЫ МЕСТНОГО УЧИТЕЛЯ

Он, и в самом деле, вёл не совсем обычный образ жизни. Сегодня бы его назвали чудаком-экстремалом, но в те годы эпитеты, которыми Циолковского награждали боровские жители, были более экспрессивными. А что можно было сказать, когда выходишь себе степенно и солидно зимой к реке и вдруг видишь, как по льду перед тобой на огромной скорости проносится патлатый человек в кресле на железных полозьях, а в руках этого человека огромный черный зонт, выполняющий роль паруса. Даже местные лошади шарахались в стороны, с ужасом видя такую картину, и потом по ночам нервно ржали, словно предчувствуя, что из-за таких вот изобретателей скоро не останется им работы ни в городах, ни в сёлах. Огромного переполоха наделал однажды и склеенный молодым самоучкой из бумаги воздушный шар - с дыркой внизу. А под той дыркой горела лучина, нагревая воздух внутри. Пол-Боровска потом, стоя на крышах, отгоняли это огненное чудо от своих деревянных домов, чтоб не случилось пожара. Спасибо одному сапожнику, сумевшему изловить шар и отнести в местный полицейский участок, в котором он долго еще хранился в качестве вещдока. Нет, не понимали жители небольшого города этого странного выдумщика.

Одна только детвора обожала его. Он был очень добрым учителем, никогда не ставил плохих отметок, всегда много и интересно рассказывал и про Луну, и про скорые полёты к ней. А что касается его чудачеств, так это то, что как раз и надо было пытливым детским умам. Они вместе с ним мастерили воздушного змея, вырезая его в форме огромного ястреба. И идея подвязать к нему снизу свечные фонарики разных цветов не у кого из его маленьких помощников не вызывала недовольства, а только восторг. Не единожды вечером в сумерках боровчане, задрав головы кверху, наблюдали, как высоко-высоко по небосводу проплывала странная новая звезда, состоящая их трех-четырех огоньков. «Опять учитель запускает свою жар-птицу!» - смеялись они, показывая пальцами то в небо, то у виска. Не знали они, что спустя полвека такие огоньки сделаются привычными и люди перестанут обращать внимание на пролетающие ночью над городом самолеты с мерцающими огнями. Не знали, что чудак дарил им фантастическую возможность посмотреть на мир глазами потомков, увидеть фрагмент из будущего.

НЕПРЕКРАЩАЮЩИЕСЯ ЭКСПЕРИМЕНТЫ

Где бы не жил Циолковский, куда бы не переезжал, за ним следом вскоре прибывали его книги, колбочки, реторты, химические реактивы. Он всё время беспрерывно находился в состоянии проведения экспериментов. Он жил воздухоплаванием и его интересовали аэродинамические свойства твердых тел. Ему удалось даже получить небольшие средства от Академии наук на создание специальной воздуходувной трубы для опытов. Целый год он ее строил, а потом непрерывно с ней работал, и эта работа требовала немалых физических усилий. Каждый раз требовалось поднимать под самый потолок тяжелый груз, который затем, падая, раскручивал вентилятор. Что только не побывало в этой трубе: от всевозможных рукотворных конструкций до тарелок и крышек от кастрюль - всё проверялось на возможность летать и подъемную силу. Ученый настолько был погружен в своё дело, что когда увидел первые рисунки и чертежи скандально известной в то время Эйфелевой башни, он сразу заметил, если натянуть на эту башню плотный чехол, то по своей средней плотности она напомнит крыло, а по аэродинамическим свойствам – ракету.

Циолковского интересовали не только полеты на ракете, но и возникающие при этом перегрузки. Он сам вспоминал: «Я делал опыты с разными животными, подвергая их действию усиленной тяжести на особых центробежных машинах. Ни одно существо мне убить не удалось, да я и не имел такой цели, но только думал, что это могло случиться. Помнится вес рыжего таракана, извлеченного из кухни, я увеличивал в триста раз, а вес цыпленка – раз в десять. Я не заметил тогда, чтобы опыт принес им какой-нибудь вред». Как отметил один из биографов ученого, что не Белка и Стрелка, попавшие потом под сотни кино- и фотообъективов, были первыми земными существами, прошедшими предкосмическую тренировку, а безымянные и никому не известные маленький цыпленок и простой таракан. Хоть и раскрутка у них вроде была серьёзная, на центрифуге, и раскручивал их сам Циолковский, но всё же слава и даже памятники достались не им.

Неприятие окружающих изводило Циолковского. Особенно огорчало непонимание со стороны официальной науки. «Тяжело, - писал он, - работать в одиночку, многие годы при неблагоприятных условиях и не видеть ниоткуда просвета в содействии». Но он, глухой, слышал нарастающий шепот будущего, ловил его и платил за своё острое чутьё неустроенным настоящим. И вместе с ним платила его семья. Но опыты бросить он не мог. У него так не раз было в жизни - самое дорогое и любимое приносило самые большие страдания. Он, например, просто обожал воду и мог часами гулять вдоль берегов. Многие его эксперименты были связаны с водоёмами, ему даже просто очень нравилось плавать. Переезжая на новое место, Циолковский в первую очередь, подыскивал себе съёмное жилище из тех, которые поближе к реке. Он стремился к воде, но, к сожалению, и вода шла к нему навстречу. Если случался в городе сильный разлив, какого не помнили даже старожилы, то это происходило именно в тот год, когда в этом городе снимал домик на берегу живописной речушки Константин Эдуардович. И он вместе со своим научным и житейским скарбом, вместе со своим растущим семейством каждый раз спасался на чердаке, а то и на крыше. Не удивительно, что первый же его дом в Калуге, купленный с огромными тяготами и экономией, благодарная вода залила так, что он не подлежал восстановлению.

А очень скоро и его самый любимый сын принесёт ему самое большое горе.

РАЗДУМЬЯ О БЕССМЕРТИИ

Основная тематика исследований Циолковского была очень разнообразной - от использования солнечной энергии до создания общечеловеческой азбуки, - но постепенно всё более важное место в них занимала космическая проблематика. И уже к углубленной теоретической разработке космических полётов он приступил в 1896 году, начав работу над своим знаменитым сочинением «Исследование мировых пространств реактивными приборами». В этой и последующих работах он убедительно обосновал не только возможность, но и крайнюю необходимость покорения космоса. Заселение других планет, полет к дальним мирам очень важно, говорил он, и с точки зрения безопасности и выживания человечества. Ведь Землю может просто однажды разрушить огромный астероид, Солнце когда-нибудь погаснет, да и сама наша Галактика не застрахована от катаклизмов, о которых мы даже ещё не догадываемся. В этой же работе, увидевшей свет в год ухода из жизни его учителя в Москве Николая Федорова (1903), Циолковский не раз обращается к проблеме смерти. Он пишет: «Нет предела разуму и совершенствованию человечества. Прогресс его вечен. А если это так, невозможно сомневаться и в достижении бессмертия». Он был убежден, что «невозможное сегодня станет возможным завтра».

ПОСЛЕ РЕВОЛЮЦИИ

Октябрьскую революцию Циолковский принял с надеждой и радостью. И новое время оказалось к нему также благосклонно. Стареющему, страдающему от болезней, но по-прежнему энергичному Циолковскому постановлением Совета Народных Комиссаров «в виду особых заслуг изобретателя» была назначена пенсия, позволяющая не заниматься преподаванием, а всего себя посвятить любимому делу. Его настойчиво звали переехать в Москву, выделили квартиру, но обживаться на новом месте у него уже не было сил, и он остался работать в Калуге. У него пошли научные публикации в популярных журналах, он начал получать письма. Всё складывалось, наконец, так, как когда-то мечталось, но, к несчастью, одновременно с началом признания, опустошительная череда новых потерь обрушилась на него. Каждый нечетный год после революции становился годом утраты самых близких людей. В 1919 году умер сын Иван, тихий, обязательный помощник во всех его экспериментах. Он не рассчитал силы и надорвался, когда нес тяжелую вязанку дров, чтоб протопить чугунку в кабинете отца. В 1921 году заболела туберкулезом и быстро угасла дочь Анна, а в 1923 ушел из жизни работавший учителем сын Александр. Как и Игнатий, он наложил на себя руки. Родители глубоко переживали, и даже тот факт, что труды Циолковского стали обращать на себя внимание и получать поддержку, не приносил должного удовлетворения и отрады.

Смерть слишком серьезная вещь, чтобы ее не замечать. И Циолковский, продолжая творить в области ракетодинамики и космонавтики, всё чаще размышляет над смертью и всё более укрепляется в мысли, что она не может быть раз и навсегда данной спутницей человека. Он пишет: «Разум человека со временем сможет достигнуть неограниченной жизни. Я уверен, что зрелые миры вне Земли давно уже дали таких бессмертных существ». Циолковский не раз, говоря о бессмертии людей, проводил аналогии с вечным двигателем, создание которого, как известно, невозможно. Такое сравнение и такой довод среди противников бессмертия существует и поныне: вечная жизнь такой же абсурд, как и вечный двигатель. Циолковский, естественно, не мог не признавать, что «что все наши моторы, предоставленные самим себе, рано или поздно портятся и перестают работать». Но он увидел в этом серьёзное противоречие, и пошёл дальше: «Только при участии и наблюдении человека они могут быть вечными». То же самое и с человеческой жизнью, ведь практическое бессмертие как раз и предполагает постоянную поддержку жизни каждого организма - замену вышедших из строя органов, их постоянную модернизацию и многое другое по мере продвижения прогресса. В конце концов, если сегодня наша жизнь – отрезок, пусть даже увеличившийся по сравнению с прошлым, то это не значит, что завтра она не сможет стать лучом, уносящимся в вечность.

ПРИЗНАНИЕ

Между тем в стране, отходящей от невзгод гражданской войны, разрухи и голода стал резко возрастать интерес к космической тематике. Мощная волна энтузиазма, вызванная строительством новой жизни, успехами в авиации и уверенность в счастливом будущем рождали в людях стремление к чему-то новому и более захватывающему - к полетам в космос. В 1924 году при Военно-научном обществе Академии Военно-Воздушного Флота создается «Общество межпланетных сообщений», и его появлению способствовали в первую очередь работы Циолковского. В 1927 году в Москве состоялась первая международная выставка межпланетных аппаратов, в работе которой ученый принял активное участие. Приоритет Циолковского в разработке теории реактивного движения был признан бесспорным теперь и за рубежом. Всюду в СССР стали разворачиваться практические работы по созданию ракетной техники, была создана группа изучения реактивного движения, куда входил и Сергей Павлович Королев. Энтузиасты ракетостроения обратились к ученому с приглашением участвовать в их работе. «Вы понимаете, - писали они, - насколько нужна Ваша помощь, насколько решающе Ваше участие и желательна Ваша работа! Ведь Вы, дорогой Константин Эдуардович, являетесь отцом, нет патриархом идей ракетного летания. Мы зовем Вас к себе». Но Циолковскому было уже за семьдесят, его силы заканчивались, и он помогал лишь необходимыми консультациями.

В 1932 году семидесятипятилетие Циолковского торжественно отмечала вся страна. «Что я такого сделал, чтоб меня так чествовать?» - упирался он, отказываясь ехать на торжества из Калуги в Москву. Но юбилей патриарха уже не был личным его делом, и сбежать с праздника от благодарного народа и правительства, как когда-то со свадьбы, под видом покупки какого-нибудь станка, было куда сложнее. «Торжества, Константин Эдуардович, послужат пропаганде ваших идей», - сказали ему друзья, знавшие, чем можно сломить упрямое сопротивление. И если ради идей он раньше добровольно голодал, то теперь ради идей предстояло есть, пить и гулять. Но в итоге он торжествами остался доволен, это было практически подведение итогов.

В 1935 году его здоровье стало сильно ухудшаться. Требовалась сложнейшая операция, он до последнего не соглашался, но 8 сентября всё же покинул Калугу, бросив на прощание землякам: «Чего собрались? Неужто в последний раз видимся?» Операция проходила под местным наркозом, и Константин Эдуардович подробно и деловито спрашивал врачей о каждом этапе. Он перенес ее мужественно. Но пережить этот сентябрь ему было не суждено. 19 числа он умер, успев написать письмо в ЦК ВКП(б), в котором завещал все свои труды стране и сожалел, что успел так мало.

Сегодня Константин Эдуардович Циолковский признан и по достоинству оценен как провозвестник совершенно новой космической эры, как мыслитель, который вдохновенно позвал людей в космос и описал, как это осуществить реально. Его известные слова, что Земля колыбель человечества, а ребенок не остаётся в колыбели, - в наши дни воспринимаются как само собой разумеющееся. Мы даже уже начали вырастать из этой колыбели, и сидя в манеже солнечной системы, пытаемся встать. Нам интересно наблюдать за всем, что нас окружает, и мы твердо знаем: весь тот огромный мир вокруг, пока еще недоступный, скоро будет нашим. И не только тот, что мы видим в телескопы, а и другой невидимый, за всеми мыслимыми и немыслимыми пределами. Циолковский всегда жил будущим. Но не таким бытовым личным будущим, каким живёт большинство людей, повторяющих неоднократно для себя и своих близких «всё будет хорошо», а будущим всего человечества, уже не воюющего, объединенного, творческого. Он мечтал о сближении жителей планеты и само человечество воспринимал как один организм – ещё очень юный, недавно родившийся и потому не слишком разумный. Но ведь всё впереди: и бесконечное пространство и бесконечная жизнь.