Работы по космонавтикеОсновное место в научном творчестве К.Э.Циолковского занимают вопросы
ракетодинамики и космонавтики.
Наиболее ранние записи К.Э.Циолковского по вопросам межпланетных сообщений
относятся к 1878-1879 годам, когда он начал составлять "астрономические
чертежи", тогда же им был сконструирован прибор для изучения действия на живой
организм ускорения силы тяжести.
Первой научной работой, в которой ученый высказал мысль о возможности
использования принципа реактивного движения для перемещения в мировом
пространстве, была монография "Свободное пространство" (1883г.).
В 1903 году в журнале "Научное обозрение" № 5 К.Э.Циолковский опубликовал работу "Исследование мировых
пространств реактивными приборами", в которой впервые была научно обоснована
возможность осуществления космических полетов при помощи жидкостных ракет и даны
основные расчетные формулы их полета. Константин Эдуардович был первым в истории
науки, кто строго сформулировал и исследовал прямолинейное движение ракет как
тел переменной массы.
В архиве Российской Академии наук сохранился листок, датированный 10 мая 1897 года, на
котором была дана формула, устанавливающая зависимость между скоростью ракеты в
любой момент времени, скоростью истечения газа из сопла двигателя, массой ракеты
и массой израсходованных взрывчатых веществ:
Vmax = V * Ln ( Мо / Мk ) = V * Ln ( 1+Мт / Мk ), где: Vmax - скорость
ракеты; V - эффективная скорость истечения продуктов сгорания из сопла ракетного
двигателя; Мо - начальная (стартовая) масса ракеты; Mk - масса ракеты без
топлива (в конце работы ракетного двигателя на активном участке траектории
полёта ракеты); Мт - масса выгоревшего топлива.
Открытие К.Э.Циолковского указало основные пути совершенствования ракет:
повышение скорости истечения газа и увеличения относительного запаса
горючего.
Вторая часть труда "Исследование мировых пространств реактивными приборами"
была опубликована в 1911-1912гг. в журнале "Вестник воздухоплавания". В 1914
году вышло дополнение к
первой и второй части труда того же названия отдельной брошюрой в издании
автора.
В 1926 году работа "Исследование мировых пространств реактивными приборами"
была переиздана с некоторыми дополнениями и изменениями.
Особенностью творческого метода ученого было единство научно-теоретического
исследования и анализ и разработка возможных путей их практического
осуществления. К.Э.Циолковский научно обосновал проблемы, связанные с ракетным
космическим полетом. Детально рассмотрел все, что касается ракеты (одно- и
многоступенчатой): законы движения ракеты, принцип ее конструкции, вопросы
энергетики, управления, проведение испытаний, обеспечения надежности систем,
создание приемлемых условий обитаемости и даже подбор психологически
совместимого экипажа. Циолковский не ограничился тем, что указал на средство
проникновения человека в космос — ракету, но и дал подробное описание двигателя.
Пророческими оказались его идеи о выборе жидкого двухкомпонентного топлива, о
регенеративном охлаждении камеры сгорания и сопла двигателя компонентами
топлива, керамической изоляции элементов конструкции, раздельном хранении и
насосной подаче компонентов топлива в камеру сгорания, об управлении вектором
тяги путем поворота выходной части сопла и газовыми рулями.
Думал Константин Эдуардович и о возможности использования других видов
топлива, в частности, энергии распада атомов. Мысль об этом он высказал в 1911
году. В том же году К.Э.Циолковский выдвинул идею создания электрореактивных
двигателей, указав, что "может быть с помощью электричества можно будет со
временем придавать громадную скорость выбрасываемым из реактивного прибора
частицам".
Ученый рассмотрел многие конкретные вопросы, касающиеся устройства
космического корабля.
В 1926 году К.Э.Циолковский для достижения первой космической скорости
предложил применить двухступенчатую ракету, а в 1929 году в работе "Космические ракетные поезда"
дал стройную математическую теорию многоступенчатой ракеты, в 1934-1935 гг. в
рукописи "Основы построения газовых машин, моторов и летательных аппаратов"
предложил еще один способ достижения космических скоростей, получивший название
"эскадры ракет".
Особенно большое значение придавал ученый проблеме создания межпланетных
станций. В решении этой задачи он видел возможность осуществления давней мечты о
завоевании человеком околосолнечного пространства, создания в будущем "эфирных
поселений". К.Э.Циолковский наметил грандиозный план завоевания мировых
пространств, который в настоящее время успешно осуществляется.
Перу К.Э.Циолковского принадлежит много научно-фантастических произведений:
"Вне Земли", "На Луне",
"Грезы о Земле и небе и эффекты всемирного тяготения" и другие, которые являются
прекрасным образцом научно-фантастической литературы. В них глубоко научно
излагаются основные положения науки о звездоплавании, принципиальные основы
устройства средств ракетной техники, подчеркивается значение для людей освоения
просторов Вселенной. В повести "Вне Земли" красной нитью проходит идея интернационализма в
космических исследованиях.
Работы К.Э.Циолковского по ракетодинамике и теории межпланетных сообщений
были первыми строго научными изысканиями в мировой научно-технической
литературе. "Время иногда неумолимо стирает облики прошлого, но идеи и труды
Константина Эдуардовича будут все более и более привлекать к себе внимание по
мере дальнейшего развития ракетной техники", - такую оценку Циолковскому-ученому
дал С.П.Королев.
|
