Том 3: «Дирижабли»

Москва, Издательство Академии Наук СССР

1959

СОДЕРЖАНИЕ

В. А. Семенов. Константин Эдуардович Циолковский — страстный борец за надежный транспортный дирижабль

1. Теория аэростата
I. Условия равновесия, поднятия и опускания аэростата
II. Изменение объема аэростата
III. Из какого материала делать аэростат
IV. Некоторые условия, которым должен удовлетворять управляемый аэростат
V. Краткое описание металлического воздушного корабля
VI. Форма управляемого аэростата
VII. Металлическая волнистая поверхность аэростата. Растяжение и сгибание ее
VIII. Форма главного продольного сечения оболочки и его свойства. Поверхность оболочки и объем ее. Момент веса оболочки и момент подъемной силы газа
IX. Давление газа на площадь поперечного сечения аэростата. Центр этого давления
X. Обозрение главных сил, действующих на оболочку аэростата; их соотношения
XI. Уклонение в деталях металлического воздушного корабля
XII. Расчеты некоторых деталей параболического аэростата; их вес
XIII. Вычисление размеров оболочки аэростата по высоте
XIV. Движение аэроната
XV. Нагревание легкого газа и изменение от этого подъемной силы аэроната

2. Простейший проект металлического аэроната
I. Описание чертежей
II. Преимущества

3. Проект металлического дирижабля на 40 человек
I. Основы проекта
II. Некоторые теоретические замечания
III. Пояснения к сводной таблице
IV. Особенности конструкции металлического дирижабля
V. Порядок практических работ при построении металлического дирижабля

4. Атлас дирижабля из волнистой стали
I. Общая таблица для дирижаблей длиной 60—300 м
II. Пояснения к таблице

ПРИЛОЖЕНИЯ

Примечания редакции к трудам К. Э. Циолковского по дирижаблям
Перечень трудов К. Э. Циолковского по дирижаблям и по теории воздухоплавания

Во второй половине XIX в. в борьбе людей за обладание воздушным океаном наибольшие надежды возлагались на дирижабли.

Один из величайших деятелей русской науки того времени, Дмитрий Иванович Менделеев, уверенный в скором развитии аппаратов тяжелее воздуха, в то же время говорил тогда,-;что знания людей об аппаратах тяжелее воздуха («об аэродинамах») «еще в зародыше, в размерах, негодных в жизни людей», но что «этот род воздухоплавания обещает наибольшую будущность, дешевизну и, так сказать, указывается самой природой, потому что птица тяжелее воздуха и есть аэродинам».

Признавая, что самолету принадлежит будущее, Менделеев тогда же рекомендовал не отказываться от того, что можно было взять от настоящего; учитывая реальные возможности данного момента, он говорил:

«Только одни аэростаты обещают дать скорый и возможный результат, тем более, что весь вопрос с теоретической стороны в главных чертах здесь окончательно ясен. А потому прежде всего должно обратиться в практике к опытам в большом виде над хорошо обдуманным управляемым аэростатом. Не задаваясь чем-либо невозможным или мечтательным, я думаю и хорошо убежден, что большим аэростатом управлять возможно в такой же мере, как кораблем».

Взгляды К. Э. Циолковского на управляемое воздухоплавание полностью совпадали с этими соображениями Д. И Менделеева.

К. Э. Циолковский, вынашивая свою идею безопасного дирижабля, критически рассматривал все известные тогда попытки конструирования дирижаблей и признавал их не отвечающими требованию безопасности полета. Он строго определил требования надежности эксплуатации дирижаблей, которыми должны руководствоваться изобретатели и конструкторы, и дал свой оригинальный проект цельнометаллического дирижабля.

Мысль о том, что создание цельнометаллического дирижабля сделает переворот в культурной и экономической жизни людей, зародилась у Циолковского еще в юные годы. Однако он понимал, что окружавшее его общество и, главное, официальные представители научно-технической общественности не заинтересуются его идеями, пока он не даст исчерпывающих научных и опытных доказательств своей правоты, пока он не получит признания в научном мире. Без этого ему не помогут в решении волновавших его вопросов, будут относиться к нему, человеку неизвестному в научном мире, с глубочайшим недоверием.

Как видно из ряда автобиографических заметок Циолковского, он понимал и то, что в его время дорога открыта лишь людям богатым и влиятельным, он же был и беден и неизвестен, да еще с таким физическим недостатком, как глухота, что лишало его возможности получать образование обычным для всех способом — в школе и институте. Поэтому он видел перед собой единственный путь — прокладывать себе дорогу в жизни своими личными научными трудами, добиваться признания идеи металлического дирижабля неоспоримыми научными выводами; опираясь на них, добиваться признания ценности и необходимости реализации его идей.

С зимы 1880 г., будучи учителем народного училища в Боровске, Циолковский ряд лет упорно работает над изучением и всесторонним исследованием теории аэростата; здесь он приходит к вполне определенным, строго научным выводам о возможной управляемости аэростатов и целесообразности строить аэростаты огромных размеров. Продолжая работу в области исследования возможности создания таких воздушных кораблей, он делает вывод о практической целесообразности строитьтолько металлические воздушные корабли.

Но Циолковский не обращается еще с этими выводами своих теоретических исканий ни в научные учреждения, ни в печать. Его беспокоит не то, что кто-нибудь перехватит его идею, а то, чтовсякая научная или техническая недоработка вопроса даст возможность его противникам поставить под сомнение справедливость самой идеи. И вот, не будучи инженером, не имея никакого опыта в расчетно-конструкторских работах, он решает силой своих теоретических изысканий преодолеть все трудности. Огромный талант и упорный многолетний труд Константина Эдуардовича действительно привели его к исключительным результатам.

Не ограничиваясь задачей разработать проект какого-нибудь воздушного корабля, лишь бы он только летал, К. Э. сразу же поставил перед собой труднейшую задачу — создать такой корабль, который со всех точек зрения в его представлении был бы наиболее совершенным: безопасным для пассажиров, наиболее простым и неприхотливым в эксплуатации, наиболее выгодным экономически.

На этом пути он и пришел к выводу о необходимости создавать корабль целиком из металла. В этом он видел в первую очередь защиту своего корабля от самого опасного врага воздухоплавания (пользующегося огнеопасным водородом) — от огня. Огонь же К. Э. в своих выводах делает подсобным средством для улучшения эксплуатационных качеств дирижабля, используя тепло для подогрева газа внутри корпуса дирижабля. Так родилась и развилась в мозгу автора талантливейшая идея «объединить огонь и металл».

В 1886 г. К . Э. уже закончил первую большую научно-теоретическую и инженерно-расчетную работу по аэростатам; она не была тогда издана и в рукописи носила название «Теория аэростата» В Уверенный в своих теоретических достижениях, Циолковский в 1887 г. делает доклад в Москве о результатах своих исследований на заседании Физического отделения Общества любителей естествознания. Доклад был принят вполне положительно.

Иное отношение встретил этот труд Циолковского в VII Воздухоплавательном отделе Русского технического общества, где он обсуждался (в отсутствие автора) по рукописи К. Э. в октябре 1890 г. Оказалось, что Воздухоплавательный отдел совершенно не верил в будущее управляемого воздухоплавания, что и высказал в своем решении, направленном в копии Циолковскому в Боровск:

«1) Весьма вероятно, что аэростаты будут делать металлическими;

2) Циолковский может оказать значительные услуги делу воздухоплавания;

3) металлические аэростаты строить весьма трудно;

4) аэростат (по мнению общества) обречен на веки, силою вещей, остаться игрушкой ветров».

В 1891 г. К. Э. Циолковский с большим письмом-статьей обращается к известному русскому ученому профессору А. Г. Столетову, где продолжает развивать свою мысль о металлическом дирижабле.

Затем К . Э. начинает печатать свои труды отдельными статьями.

Так как издавать сразу большую работу (около 300 страниц) для Циолковского было трудно и, кроме того, он считал необходимым сделать свою рукопись «Теория аэростата» более совершенной, содержание этой работы дробилось автором на отдельные статьи, дополнялось и выходило в свет в течение очень продолжительного времени (1892—1908).

Невозможность добиться действенной поддержки со стороны официальной научно-технической общественности заставляет автора апеллировать к широким слоям общества; он перелагает свой математический труд на популярный язык, призывая сочувствующих ему лиц только прочитать его книги, уверенный, что этого будет достаточно, чтобы согласиться с его неоспоримыми доводами.

В 1892 г. появляется в печати работа Циолковского «Аэростат ■металлический управляемый»; в 1893 г. — второй выпуск этой книги; в том же году — его небольшая статья «Возможен ли металлический аэростат» и работа «Железный управляемый аэростат на 200 человек», в 1897 г . — «Самостоятельное горизонтальное движение управляемого аэростата»; в 1898 г. — книга «Простое учение о воздушном корабле» (в популярном изложении); в 1905 г. — маленькая статья «Металлический воздушный корабль», и, наконец, в 1905—1908 гг. в журнале «Воздухоплаватель» К. Э. удается поместить значительную часть своего первоначального труда «Теория аэростата», который печатался под названием «Аэростат и аэроплан», подвергаясь попутно значительной редакционной переработке автором.

Так прошло 22 года со времени создания К. Э. его рукописи «Теория аэростата» до издания в печати основных содержащихся в ней расчетов.

Появление в печати трудов Циолковского вызвало ряд откликов русской и иностранной печати.

«Московский вестник» в 1897 г. писал: «Нет пророка в своем отечестве. Дело касается русского ученого, калужанина Циолковского. . . Наш соотечественник, теоретик в науке, издал в 1893 году брошюру под названием «Аэростат металлический управлявхмый». Не только общая, но и специальная пресса в России не сочла нужным даже словом обмолвиться об этой брошюре, которая тем временем была переведена на языки французский, немецкий и английский и вызвала заграницей оживленный обмен мыслей. Течения жизни предали ее забвению, из которого его вызвал полет Андрэ. Французский журнал говорит: если бы Андрэ ознакомился с этой книгой, то никогда не предпринял бы он своего безумного полета. . . Все это так, но^одно странно: почему же русские ученые сочли нужным замолчать Циолковского».

Журнал «Разведчик» еще до предыдущего отзыва (в 1896 г.) писал: «Циолковский — это ученый фанатик, увлекшийся идеей о металлическом управляемом аэростате. Над этим предметом он работает уже, кажется, более десятка лет: он издал целую книгу под названием «Аэростат», брошюру «Аэроплан», составил массу рукописных трудов, произвел целый ряд интересных опытов относительно сопротивления воздуха продолговатым телам, изготовил модель аэростата для доказательства возможности применения металла при постройке аэростатов…

Работа Циолковского «Железный управляемый аэростат», видимо, есть плод солидного труда, выражена весьма определенно и заслуживает чтобы ею занялись».

В 1904 г. предложения Циолковского обсуждались в Калуге группой инженеров. В заключении этой группы отмечалось, что проект Циолковского вполне осуществим, весьма важен и неоспоримо верен в теоретическом отношении.

Вот текст заключения этих инженеров, опубликованный в печати:

«Автор проекта, как показывают многие его печатные труды, строго и всесторонне изучил и разработал всю теорию воздухоплавания, произвел множество математических и опытных изысканий в этой области, взвесил все существующие принципы воздухоплавания и, создавая свой проект, руководствовался лишь неоспоримо верными принципами, установленными на основании добытого и разработанного им громадного материала. Воздушный корабль К. Э. Циолковского есть результат упорной работы, фанатического преследования одной идеи.

Позволительно думать, что настоящая заметка не пройдет бесследно, и как общество, так и печать вспомнят о существовании проекта нашего соотечественника Циолковского и окажут содействие его осуществлению». Далее следуют 14 подписей инженеров-механиков, инженеров-технологов, инженеров путей сообщения, кандидатов математических наук.

В 1908 г. Циолковским была отработана рукопись, озаглавленная «Нагревание легкого газа и изменение от этого подъемной силы аэростата», представлявшая собой часть неизданной им рукописи самой первой теоретической работы «Теория аэростата» (1886). Согласно работам инженера Б. Н. Воробьева, исследовавшего литературное наследство К. Э. Циолковского, рукопись эта по ее содержанию составляла главу XVI первой части подготовленной к печати работы К. Э. «Аэростат и аэроплан», печатавшейся в 1905—1908 гг. в журнале «Воздухоплаватель» в Петербурге, но не изданной в задуманном объеме.

Главу эту К. Э. называл «Тепловым расчетом дирижабля». Он писал о ней: «Тепловой расчет давно готов в рукописи и предполагался к печатанию в «Воздухоплавателе», как продолжение моей большой работы «Аэростат и аэроплан». Но журнал стал органом Аэроклуба, и поэтому печатание моих работ было приостановлено».

Преданный своей идее цельнометаллического дирижабля, Циолковский, несмотря на отсутствие активного отклика научной общественности, продолжает упорно работать.

В 1910 г. появляются в печати две его статьи: «Металлический аэростат, его выгоды и преимущества» и «Металлический мешок, изменяющий свой объем и форму».

В архиве Циолковского найдена рукопись его предисловия к одной из этих статей, начинающаяся эпиграфом: «Может быть, оно подтвердится, когда меня не будет. Я исчезну, но логика исчезнуть не может». Новые работы К. Э. вызвали и новые отклики, но опять лишь единичные и не действенные, которые в лучшем случае могли лишь морально поддержать автора.

В журнале «Электричество и жизнь» в 1912 г. было напечатано:

«Трагична судьба этого талантливого и высокообразованного изобретателя. Целый ряд его открытий проходит незамеченным, и ему приходится через несколько лет встречать их приписанными другим лицам. . . Будущий историк физики несомненно отметит удивительную настойчивость нашего соотечественника, не оцененного нами, его современниками. . . Он, по-видимому, слишком опередил свое время и свою страну».

…

Заслуженный деятель науки и техники РСФСР доктор технических наук, профессор В. А. СЕМЕНОВ

Вы ознакомились лишь с частью сборника трудов Константина Эдуардовича Циолковского.

Хотите узнать больше? На нашем сайте в разделе «Научное наследие» вы найдете множество его статей, доступных как для онлайн-чтения, так и для бесплатной загрузки в формате PDF.

Приятного погружения в мир мыслей и идей великого ученого!

Том 2: «Реактивные летательные аппараты»

Москва, Издательство Академии Наук СССР

1954

Проф. А. А. Космодемьянский. К. Э. Циолковский — основоположник современной ракетодинамики

РЕАКТИВНЫ Е ЛЕТАТЕЛЬНЫЕ АППАРАТЫ

Свободное пространство
Исследование мировых пространств реактивными приборами. Часть I
Исследование мировых пространств реактивными приборами. Реактивный прибор «ракета» К. Циолковского. Часть II
Исследование мировых пространств реактивными приборами (Дополнение к I и II части труда того же названия)
Реактивный прибор как средство полета в пустоте и в атмосфере
Исследование мировых пространств реактивными приборами
Космическая ракета. Опытная подготовка
Труды о космической ракете. 1903—1927 гг
Новый аэроплан
Реактивный двигатель
Космические ракетные поезда
Реактивный аэроплан
Звездоплавателям
Восходящее ускоренное движение ракетоплана
От самолета к звездолету
Достижение стратосферы. Топливо для ракеты
Теория реактивного движения
Звездолет
Стратоплан полуреактивный
Парогазовый турбинный двигатель
Снаряды, приобретающие космические скорости на суше или воде
Только ли фантазия?
Наибольшая скорость ракеты [глава 8 из работы «Основы построения газовых машин»]

ПРИЛОЖЕНИЕ
В. Н . Воробьев. Печатные труды и рукописи К. Э. Циолковского по вопросам реактивных летательных аппаратов и межпланетных сообщений

К. Э. ЦИОЛКОВСКИЙ — ОСНОВОПОЛОЖНИК СОВРЕМЕННОЙ РАКЕТОДИНАМИКИ

Ракетная техника — одна из наиболее ватны х областей научно-технического прогресса в 20-м столетии.

В годы второй мировой войны развитие реактивных аппаратов стало особенно интенсивным. На полях сражений появились реактивные минометы, ракеты дальнего действия, реактивные воздушные торпеды и самолеты с реактивными двигателями.

В послевоенные годы реактивные самолеты-истребители почти вытеснили истребителей с воздушным винтом. Новые скоростные самолеты, как правило, разрабатываются с реактивными двигателями. При помощи ракет изучают состав, температуру и скорость ветра верхних слоев атмосферы, а также законы распространения коротких радиоволн и спектры солнечного излучения на больших высотах. Научно-технические журналы уже всерьез обсуждают проблему создания ракеты — спутника Земли.

Для решения задач ракетной техники пробуждены и организованы такие силы науки и промышленности, о которых даже не могли мечтать в предыдущие эпохи технического развития человеческого общества.

Изучение законов движения реактивных аппаратов становится актуальной проблемой современной механики.

Основоположником теории реактивного движения, создателем принципов, на которых зиждется развитие этого нового раздела науки, вдохновенным пропагандистом реактивных двигателей был знаменитый деятель науки, изобретатель и мыслитель Константин Эдуардович Циолковский.

Движение реактивных аппаратов гораздо более сложно для изучения, чем движение винтовых самолетов и артиллерийских снарядов. Наиболее важным фактором, усложняющим изучение движения, является значительное изменение массы реактивного аппарата во время полета.

Изменение массы реактивных аппаратов в процессе движения не позволяет использовать для расчета формулы классической механики, являющейся теоретической базой расчета движения тел, масса которых постоянна во время движения.

Известно также, что в тех задачах техники, где приходится иметь дело с движением тел переменной массы (например, у самолетов с большими запасами горючего), предполагается для упрощения анализа, что траекторию движения можно разделить на участки и считать на каждом отдельном участке массу движущегося тела постоянной.

Изучение движения ракет как тел переменной массы было поставлено на твердую научную почву К. Э Циолковским. Он внес существенный вклад в развитие нового раздела теоретической механики — механики тел переменной массы.

Константин Эдуардович Циолковский родился 17 сентября 1857 г. в селе Ижевском Спасского уезда Рязанской губернии, в семье лесничего.

Его детские годы были омрачены тяжелой болезнью — девяти лет он заболел скарлатиной и почти совершенно потерял слух. Глухота не позволила мальчику продолжать учение в школе и с 14 лет Константин Эдуардович начал заниматься самообразованием, используя книги, которые имелись в библиотеке его отца. Тогда же в нем пробуждается страсть к изобретательству: он самостоятельно строит из тонкой папиросной бумаги воздушные шары, делает маленький токарный станок и конструирует коляску, которая движется при помощи ветра. Циолковскому было 16 лет, когда отец направил его в Москву для знакомства с промышленностью и продолжения самообразования.

В эти годы у Циолковского зарождается мысль о завоевании мировых пространств. Был момент, когда ему показалось, что можно подняться в космическое пространство, используя свойства центробежной силы.

«Я был так взволнован, даже потрясен, — писал позднее Константин Эдуардович,— что не спал целую 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 же сильно, как и очарование. Эта ночь оставила след на всю мою жизнь; через 30 лет я еще вижу иногда во сне, что поднимаюсь к звездам на моей машине, и чувствую такой же восторг, как в ту незапамятную ночь».

В 1879 г. К. Э. сдал экстерном экзамен на звание учителя народного училища и в 1880 г. был назначен на должность учителя арифметики и геометрии в Боровское уездное училище Калужской губернии.

Работая учителем уездного училища, К. Э. начал свои первые научные исследования. Можно утверждать, что основные научные работы Циолковского были связаны с тремя большими комплексными техническими проблемами, которые выдвигались им как изобретательские предложения. Этими проблемами являются: цельнометаллический дирижабль, аэроплан и ракета дальнего действия.

Большинство работ, связанных с цельнометаллическим дирижаблем, было выполнено с 1885 по 1892 г. Описание и расчеты аэроплана — хорошо обтекаемого, с легким двигателем — были опубликованы в 1894 г.

С 1896 г. Циолковский систематически занимался теорией движения ракет и предложил ряд конструктивных схем ракет дальнего действия и ракет для межпланетных путешествий. В последние годы жизни, с 1929 по 1935 г., Циолковский много и плодотворно работал над созданием теории полета реактивных самолетов.

Работы по теории реактивного движения являются наиболее ценными и прогрессивными из всего обширного научного наследства Константина Эдуардовича. Все величие таланта ученого, его творческая самобытность и оригинальность проявились во всей глубине именно в задачах исследования полета ракет и реактивных аппаратов. Циолковский расширил границы человеческого знания, а его идея применения ракеты для исследования мировых пространств только в наши дни начинает познаваться во всей ее грандиозности. Он — родоначальник теории современных жидкостных ракет дальнего действия и основоположник строго научной теории межпланетных путешествий.

В 1881 г. 24-летний К. Э. Циолковский самостоятельно разработал кинетическую теорию газов. Он послал эту работу в Петербургское физико-химическое общество. Работа получила одобрение видных членов общества, в том числе и гениального химика Д. И. Менделеева. За вторую работу, названную «Механика животного организма» *, К. Э. Циолковского единогласно избрали членом Физико-химического общества.

С 1885 г. К. Э. Циолковский начал усердно заниматься вопросами воздухоплавания. Он поставил своей задачей создать маталлический управляемый аэростат. Циолковский обратил внимание на весьма существенные недостатки дирижаблей с баллонами из прорезиненной материи: такие оболочки быстро изнашивались, были огнеопасны, обладали весьма незначительной прочностью, и наполняющий их газ быстро терялся вследствие проницаемости ткани. Результатом работы К. Э. Циолковского было обстоятельное сочинение «Теория и опыт аэростата».

В этом сочинении дано научное обоснование конструкции дирижабля с тонкой металлической оболочкой (железной или медной); для наглядного пояснения сути дела в приложениях разработаны многочисленные
схемы и чертежи.

Эта работа над совершенно новой задачей, без научной периодики, без общения с учеными, требовала невероятного напряжения творческих сил и колоссальной энергии. «Работал я два года почти непрерывно, — писал К. Э. Циолковский, — я был всегда страстным учителем и приходил из училища сильно утомленным, так как большую часть сил оставлял там. Только к вечеру я мог приняться за свои вычисления и опыты. Как же быть? Времени было мало, да и сил также, и я придумал вставать чуть свет и, уже поработавши над своим сочинением, отправлялся в училище. После этого двухлетнего напряжения сил у меня целый год чувствовалась тяжесть в голове». Циолковскому принадлежит замечательная идея постройки аэроплана с металлическим остовом. В статье 1894 г. «Аэроплан или птицеподобная (авиационная) летательная машина» даны описание и чертежи моноплана, который по своему внешнему виду и аэродинамической компоновке предвосхищает конструкции самолетов, к которым авиационная техника пришла через 15 лет.

В аэроплане Циолковского крылья имеют толстый профиль с округленной передней кромкой, а фюзеляж — хорошо обтекаемую форму.

Весьма интересно, что в этой статье Циолковский впервые в истории развития самолетостроения особенно подчеркивает необходимость улучшения обтекаемости аэроплана для получения больших скоростей. Конструктивные очертания аэроплана Циолковского были несравненно более совершенными, чем 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 ясно предвидит значение бензиновых двигателей внутреннего сгорания для авиации. 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. Но и эта идея Циолковского не получила признания среди официальной русской науки. 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 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».

Вопросы межпланетных путешествий интересовали Циолковского с самого начала его научного творчества. В этом томе работ по ракетодинамике впервые публикуется своеобразный научный дневник Константина Эдуардовича «Свободное пространство», в котором рассмотрено протекание простейших явлений механического движения в пространстве без действия сил тяготения и сил сопротивления среды. Рассматривая способы сообщения движения в свободном пространстве, Циолковский приходит к выводу, что проще всего сообщить движение неподвижному телу (или изменить имеющееся движение) можно отбросом массы, т. е. реакцией отбрасываемых от данного тела частиц. Вот две записи из работы «Свободное пространство».

«…28 марта 1883 года. Утро. …. Вообще, равномерное движение по кривой или прямолинейное неравномерное движение сопряжено в свободном пространстве с непрерывною потерею вещества (опоры)…»

«. ..Положим, что дана бочка, наполненная сильно сжатым газом. Если отвернуть один из ее кранов, то газ непрерывной струей устремится из бочки, причем упругость газа, отталкивающая его частицы в пространство, будет также непрерывно отталкивать и бочку. Результатом этого будет непрерывное изменение движения бочки».

Таким образом, принцип реактивного движения был осознан Циолковским в самом начале его самостоятельной научной деятельности.

В статье «Свободное пространство» еще нет количественных результатов, все заключения строятся на качественных выводах из закона сохранения количества движения для замкнутых механических систем, но целесообразность использования реакции истекающей струи для перемещений в свободном пространстве сформулирована отчетливо и ясно. Нам кажется несомненной связь этой ранней работы Циолковского с его фундаментальной статьей «Исследование мировых пространств реактивными приборами», опубликованной на 20 лет позднее — в 1903 г.

…

Проф. Ар. А. Космодемьянский.

Вы ознакомились лишь с частью сборника трудов Константина Эдуардовича Циолковского.

Хотите узнать больше? На нашем сайте в разделе «Научное наследие» вы найдете множество его статей, доступных как для онлайн-чтения, так и для бесплатной загрузки в формате PDF.

Приятного погружения в мир мыслей и идей великого ученого!

Том 1: «Аэродинамика»

Москва, Издательство Академии Наук СССР

1951

Предисловие
Н. Я . Фабрикант. О работах К. Э. Циолковского по аэродинамике

АЭРОДИНАМИКА
Давление жидкости на равномерно движущуюся в ней плоскость
Объяснение вихреобразных движений в воздухе и воде
Устройство летательного аппарата насекомых и птиц и способы их полета 31
Аэроплан или птицеподобная (авиационная) летательная машина
Первые опыты К. Э. Циолковского по сопротивлению воздуха (1895—1896) до сооружения им аэродинамической трубы
Первое описание К. 9. Циолковским его аэродинамической трубы, посланное 12 октября 1897 г. в Русское физико-химическое общество в Петербурге
Давление воздуха на поверхности, введенные в искусственный воздушный поток
Отчет К. Э. Циолковского Российской Академии наук об опытах по сопротивлению воздуха, произведенных им на средства Академии в 1900—1901 гг.
Сопротивление воздуха и воздухоплавание
Давление на плоскость при ее нормальном движении в воздухе

ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложения
Библиография
Примечания

ПРЕДИСЛОВИЕ

Имя знаменитого ученого К. Э. Циолковского хорошо известно у нас и за рубежом. Его оригинальные исследования, в которых он не только провидел, но теоретически обосновал возможность реактивных самолетов и ракет дальнего действия, представляют в наше время большой интерес для широких кругов авиационных работников. Он является творцом науки звездоплавания (космонавтики), занимающейся вопросами междупланетных сообщений, и вывел классические формулы полета ракеты.

Задолго до создания реальных воздушно-реактивных самолетов он дал их эскизы и разработал их теорию. Много занимался К. Э. Циолковский вопросами дирижаблестроения, предложил ряд оригинальных конструкций металлических дирижаблей и указал на экономичность больших воздушных кораблей. Циолковский был пионером и основоположником в области экспериментальной аэродинамики. Он построил в 1897 г. в г. Калуге одну из первых в мире аэродинамических труб и провел в ней в течение пяти лет систематические исследования различных моделей крыльев, дирижаблей, различных геометрических тел и т. д.

Обработка экспериментальных данных и теоретические соображения позволили К. Э. Циолковскому установить ряд важнейших законов аэродинамики. Эту работу высоко оценил И. Е. Жуковский.

В работе «Аэроплан, или птицеподобная (авиационная) летательная машина», 1894 г.*, Циолковский впервые дал аэродинамический расчет аэроплана и предложил рациональную схему самолета, на много лет опередив техническую мысль других стран. Высказанные предложения легли в основу структуры современного самолета — моноплана с безрасчалочным крылом обтекаемой формы, колесным шасси и соосным вращением винтов. В этом же сочинении он впервые в мире предложил гироскопический автопилот с электрическим приводом для руля высоты.

Помимо научно-технических исследований, Циолковский написал ряд работ по вопросам естествознания. Большинство из них является выражением его материалистических взглядов на природу, на строение космоса, на будущее человечества.

Тяжела была в дореволюционное время жизнь Циолковского. Самоучка, полуглухой с детства, он должен был учиться самостоятельно, до всего доходя своим умом. Бедность преследовала его почти всю жизнь. Лишь при Советской власти он получил признание, был окружен заботой и вниманием.

Несмотря на то, что здоровье его было сильно подорвано невзгодами и тяготами дореволюционного периода, он работал с исключительным подъемом и продуктивностью. Если в течение 26 лет до революции емуудалось напечатать менее 50 работ (около 80 осталось в рукописях), то при Советской власти из-под его пера ежегодно выходило свыше 20 произведений, значительную часть которых он обрабатывал для печати. В 1934 г. вышло в свет 2 тома его «Избранных трудов» по цельнометаллическим дирижаблям и реактивным летательным аппаратам. Его труды были проникнуты бодрым духом и верой в светлое будущее человечества.

К. Э. Циолковский много и плодотворно работал на благо социалистической Родины, Советского государства, которое создало ему для этого все условия. В 1932 г., в день его 75-летия, Правительство удостоило его за научные труды и изобретения высокой награды — Орденом Трудового Красного Знамени.

Перед сх ертью он в письме на имя товарища И. В. Сталина завещал все свои труды «партии большевиков и Советской власти — подлинным руководителям человеческой культуры».

Великий вождь нашего народа И. В. Сталин в теплом ответном письме благодарил К . Э. за его труды на пользу нашей Родины.

Труды Циолковского издавались несколько раз, но далеко не в полном виде и в плохом оформлении.

В связи с передачей, по решению правительства, всего архива К. Э.Циолковского Академии Наук СССР, при Отделении технических наук АН образована Комиссия по разработке и подготовке к изданию его трудов. Она наметила следующее распределение материалов по томам:

Том I. Аэродинамика.

Том II. Реактивные летательные аппараты.

Том III. Изобретения К. Э. Циолковского и труды его по разным вопросам.

Том IV. Вопросы естествознания.

Том V. Автобиография К. Э. Циолковского. Материалы для биографии. Переписка. Библиография.

Особым тиражом будет издан дополнительный том, который будет содержать популярные и научно-фантастические произведения К. Э. Циолковского. Издание будет включать некоторые еще не публиковавшиеся
труды Циолковского.

Пусть это издание будет новым памятником деятельности нашего гениального ученого, предвидевшего и своими трудами способствовавшего развитию новой техники!

Академик Б. Юрьев

Вы ознакомились лишь с частью сборника трудов Константина Эдуардовича Циолковского.

Хотите узнать больше? На нашем сайте в разделе «Научное наследие» вы найдете множество его статей, доступных как для онлайн-чтения, так и для бесплатной загрузки в формате PDF.

Приятного погружения в мир мыслей и идей великого ученого!

«Идеи К.Э.Циолковского и современность»

Академия наук СССР, Издательство наука, Москва, 1979

В данный сборник включены избранные доклады, заслушанные на VI-VIII Чтениях К.Э. Циолковского, проводившихся в Калуге в 1971-1973 годах. В сборнике рассмотрен широкий круг вопросов, связанных с развитием идей Циолковского по ракетной и космической технике, механике космического полёта, различным вопросам космической биологии и медицины. Некоторые материалы сборника представляют не только исторический интерес.

Основные разделы сборника:

• Проблемы ракетной и космической техники;
• Механика космического полёта;
• Космос и жизнь;
• Авиация и воздухоплавание;
• Научное наследие учёного.

Вы прочитали только часть книги о Константине Эдуардовиче Циолковском.

Хотите прочитать всю книгу? Вы можете её читать онлайн на этой странице или скачать бесплатно в формате PDF на странице сайта «Научное наследие».

Приятного прочтения!

«Мифы о творчестве К.Э.Циолковского»

Альтернативный взгляд на творчество К.Э.Циолковского

Салахутдинов Гелий Малькович

2003

Гелий Малькович Салахутдинов — кандидат технических наук, старший научный сотрудник Института истории естествознания и техники РАН. Автор книг по истории космонавтики и технике. Окончив в 1968 году Казанский авиационный институт по специальности «Динамика полёта и управление летательными аппаратами», длительное время работал в области космонавтики, где занимался вопросами тепловой защиты космических аппаратов и ракетных двигателей. В 1978 году защитил диссертацию на соискание учёной степени кандидата технических наук по специальности «История науки и техники» и до 1992 года работал учёным секретарем Комиссии АН СССР по разработке научного наследия и развитию идей одного из пионеров космонавтики Ф.А. Цандера.

Г.М. Салахутдинов — автор ряда научных и научно-популярных книг и брошюр: «Развитие методов тепловой защиты жидкостных ракетных двигателей», 1984; «Тепловая защита в космонавтике», 1982; «Ф.А. Цандер», 1987; «Аполлоны летят на Луну», 1988; «Приключения на орбитах», 1992, и др. Опубликовал несколько десятков статей по истории космонавтики, по логике историко-технического познания и теории развития техники. Наиболее известные из них (Человеческая ориентация развития космонавтики/ Наш Современник, 1990, №3; Ещё раз о космосе/Огонёк, 1990, №34 и др.), посвящены критическому анализу процессов развития космонавтики, выявлению ошибок и неточностей в управлении ею. Кроме того, в 1999−2000 гг. в журнале «Инженер» появились его статьи, пересматривающие представления о творчестве российских исследователей: М. В. Ломоносова, К. Э. Циолковского, А. С. Попова, И. И. Ползунова и др.

Салахутдинов выдвигал свою кандидатуру на орбитальный полёт в качестве первого журналиста-космонавта, но эта экспедиция по ряду причин не состоялась.

КРАТКАЯ БИОГРАФИЧЕСКАЯ СПРАВКА

К.Э. Циолковский родился 5-го (17-го) сентября 1857 г. в селе Ижевском Спасского уезда Рязанской губернии в древней дворянской семье.

В 1858 г. семья переехала в Рязань. В начале зимы 1867-1868 гг. К.Э. Циолковский, получив осложнение от скарлатины, оглох.

Для лучшего понимания его так называемых философских работ отметим, что он был очень больным человеком. Кроме глухоты, он был еще и близорук, в детстве страдал лунатизмом, мальчишечьих поллюций у него не было до 20 лет (он считал, что это было оттого, что вся его половая сила шла на укрепление мозга), в зрелом возрасте у него появились пупочная и паховая грыжи и ему пришлось носить бандажи. В молодости он получил сильное нервное расстройство. Он писал: «Я уже тогда был не совсем здоров (нервное расстройство, которое отразилось на моих детях) и совсем разучился бегать»…

Анализ показал, что действительно со здоровьем детей были большие проблемы. Два сына покончили жизнь самоубийством из-за нервного расстройства. Еще один сын прожил чуть больше года, другой рос хилым и больным и, став бухгалтером, постоянно допускал ошибки в расчетах, — умер в 31 год, в 30 лет умерла еще и дочь. Только две другие дочери дожили до почтенного возраста.

В 1868 г. семья переехала в Вятку, а в следующем году Костя был определен в гимназию, где он проучился четыре года, причем из-за глухоты — два в одном классе.

В 1873 г. отец отправил его в Москву в ремесленное училище, но в связи с тем, что оно стало высшим, он в него не поступил и остался в Москве, где занялся самообразованием.

Через три года он вернулся в Вятку, а в 1878 г. вместе с отцом переехал в Рязань. В 1879 г. сдал экзамены и получил звание учителя народных училищ. В 1880 г. занял должность учителя арифметики в Боровске и в том же году женился на дочке хозяина квартиры, где снимал себе жилье.

В 1882 г. он написал три ученических этюда по биологии, кинетической теории газов и природе солнечной энергии и отправил их в качестве научно-исследовательских работ в Русское физико-химическое общество, существовавшее при Петербургском университете. Все три работы не содержали ничего нового, были не вполне правильны, но свидетельствовали об одаренности их автора. Для помощи ему члены Общества единогласно избрали его своим членом. К.Э. Циолковский представлял окружающим факт этого избрания как признание его научных трудов.

В 1890 — 1891 гг. он закончил свою первую теоретическую работу по аэродинамике, на которую Н.Е. Жуковский дал положительный отзыв. После ее публикации К.Э. Циолковский стал претендовать на то, что он опроверг формулу И. Ньютона о давлении воздуха на плоскую пластинку, а также на установление зависимости силы этого давления от продолговатости плоской пластинки. Однако эта работа, как будет показано ниже, была совершенно ошибочной и свидетельствовала о полной неспособности ее автора проводить теоретические исследования.

В 1893 г. он выпустил свою научно-фантастическую повесть «На Луне», ставшей первой его работой в этом жанре. В этом же году в целом завершил разработку проекта цельнометаллического управляемого дирижабля, который совершенствовал до конца своей жизни. В данной работе показано, что этот проект был просто из области научной фантастики.

В 1894 г. он опубликовал статью с проектом своего «аэроплана», который был основан на ошибочном расчете, на идеях зарубежных ученых и так же был научно-фантастическим.

В этом же году он начал проводить аэродинамические опыты. В 1897 г. он построил себе простенькую аэродинамическую трубу открытого типа по образу трубы X. Максима и при поддержке академика М.А. Рыкачева получил от Академии наук средства на проведение опытов. К сожалению, на соответствующий отчет академик М.А. Рыкачев вынужден был дать отрицательный отзыв, что дискредитировало эту работу в глазах научного сообщества.

В 1903 г. К.Э. Циолковский предложил свой проект межпланетной ракеты. Однако был он, как показано в настоящей работе, научно-фантастическим, в чем, кстати, не сомневался и сам его автор. Формула, носящая его имя, в действительности принадлежит И.В. Мещерскому, хотя, строго говоря, она была получена еще в середине XIX в. английскими учеными, а студенты Кембриджского университета выводили ее на экзаменах.

В 1911 г. он переиздал «Исследование мировых пространств реактивными приборами» в журнале «Вестник воздухоплаванья», а в 1914 г. вышла его брошюра аналогичного названия с дополнениями к этой статье. В этих работах он впервые высказал идею создания на борту космических аппаратов замкнутой системы жизнеобеспечения, но при этом не учел, что эта идея противоречит второму закону термодинамики. В том же году он опубликовал подготовленную еще в 1905 г. работу «Второе начало термодинамики», в которой попытался опровергнуть этот закон, а также и идею о тепловой смерти Вселенной. Однако, как показано в настоящей работе, он этого закона не понимал, а его основоположников даже не читал.

К 1917 г. К.Э. Циолковский был полностью изобличен как «лжеученый и псевдоизобретатель». Об этом единодушно сходились во мнении специалисты Императорского Русского Технического Общества, Общества содействия успехам опытных наук и их практических применений им. Я.С Леденцова, Электротехнического комитета Главного инженерного управления Генерального штаба русской армии, Н.Е. Жуковский, известный физик О.Д. Хвольсон и многие другие.