Отец космонавтики
«Вклад Циолковского в космонавтику, — писал основоположник отечественного ракетодвигателестроения В.П. Глушко, — неизмеримо велик. Можно смело сказать: почти все, что делается сейчас нами в этой области, предвидел скромный провинциальный учитель еще с рубежа века».
А вот как отметил роль Константина Эдуардовича С.П. Королев: «Самое замечательное, смелое и оригинальное создание творческого ума Циолковского — это его идеи и работы в области ракетной техники. Здесь он не имеет предшественников и намного опережает ученых всех стран и современную ему эпоху».
Родился К.Э. Циолковский 17 сентября 1857 года в селе Ижевском Спасского уезда Рязанской губернии в семье лесничего. Детство у него было трудное. В девять лет, после осложнения скарлатины, он оглох. Через год умерла мама. Мальчик остался с отцом. От природы очень застенчивый, после смерти матери еще больше замкнулся в себе. Одиночество уже не покидало его. Глухота мешала учебе. Поэтому после второго класса Вятской гимназии ему пришлось уйти.
В 1873 году отец, заметив в сыне технические способности, направляет 16-летнего паренька в Москву учиться. Однако поступить куда-нибудь ему не удалось, и он продолжил самообразование.
Знакомясь с этим нелегким периодом московской жизни юного Циолковского, не перестаешь удивляться его основательности, системности мышления, поразительной целеустремленности. Подтверждение тому — признание самого Циолковского. «Я проходил первый год тщательно и систематически курс начальной математики и физики. На второй год занялся высшей математикой. Прочел курсы высшей алгебры, дифференциального и интегрального исчисления, аналитическую геометрию, сферическую тригонометрию и т.д.». И это — в 16-17 лет! При полуголодном существовании. Ведь питался парень хлебом да картошкой. А деньги, что присылал ежемесячно отец, тратил на книги.
Три тяжелых года он прожил в Москве. Нужно было решать, чем заниматься дальше. Вернулся по требованию отца в Вятку. И снова — самообразование, опыты, незначительные изобретения. В 1879 году Циолковский сдает экзамены на преподавателя начальной школы. И вскоре стал учителем математики в уездном училище в г. Боровске. А через 12 лет жизни в Боровске переехал в Калугу.
В этом городе он прожил весь остаток своей жизни, в нем он написал основные свои труды, сделал величайшие открытия. Еще в юношеские годы у него рождается мысль: нельзя ли человеку подняться в стратосферу? Он раздумывает над летательным аппаратом для такого полета и в течение нескольких лет занимается созданием управляемого цельнометаллического дирижабля.
Свои теоретические обоснования и расчеты Циолковский публикует в книге «Аэростат металлический управляемый», которая вышла в 1892 году. Работа эта содержала немало ценных мыслей. Прежде всего, она была ценна одним важнейшим открытием: ученый впервые разработал прибор и регулятор устойчивого направления оси, то есть прообраз современного автопилота.
Константин Эдуардович был и долго оставался убежденным сторонником цельнометаллического аэростата. Заблуждаясь относительно преимущественных перспектив дирижаблей перед аппаратами тяжелее воздуха, он все же занимался теорией самолета. В 1894-м он пишет статью «Аэроплан, или Птицеподобная (авиационная) летательная машина». Его интересует все, что связано с аэропланом: какова роль для него скорости и какие двигатели могут сообщить ему скорость; каковы должны быть рули управления полетом и наиболее выгодные формы летательного аппарата. «Нужно придать аппарату, — писал он, — возможно более острую и плавную форму (как у птиц и рыб) и не давать крыльям очень больших размеров, чтобы не увеличивать чрезмерно трение и сопротивления среды».
С 1896 года он серьезно прорабатывает теорию реактивного движения. «Долго на ракету, — вспоминал ученый, — я смотрел как все: с точки зрения увеселений и маленьких применений. Не помню хорошо, как мне пришло в голову сделать вычисления, относящиеся к ракете. Мне кажется, первые семена — мысли — были зарождены известным фантазером Жюль Верном, он пробудил работу моего мозга».
Итак, ракета. А почему именно ею занялся ученый? Да потому, что ей, по мнению Циолковского, суждено преодолеть тяготение Земли и вырваться в космос. Ведь подобное не под силу ни дирижаблю, ни артиллерийскому снаряду, ни аэроплану. Только ракета в состоянии обеспечить скорость, необходимую для разрыва земного притяжения. Он решает и другую проблему: топливо для ракеты. Порох? Нет. Слишком много его потребовалось бы для путешествия в межпланетное пространство. И как бы это отрицательно сказалось на весе космического корабля. А что, если порох заменить жидким топливом?
После кропотливых расчетов, формул, вывод: для космических полетов нужны двигатели на жидком топливе… Все это он изложил в работе «Исследование мировых пространств реактивными приборами», опубликованной в 1903 году. Кстати, ученый не только изложил теоретические основы ракеты, не только обосновал возможность ее применения для межпланетных сообщений, но и описал этот корабль-ракету: «Представим себе такой снаряд: металлическая продолговатая камера (формы наименьшего сопротивления), снабженная светом, кислородом, поглотителем углекислоты, миазмов и других животных выделений, предназначена не только для хранения разных физических приборов, но и для управляющего камерой разумного существа. Камера имеет большой запас веществ, которые при своем смешении тотчас же образуют взрывчатую массу. Вещества эти, правильно и довольно равномерно взрываясь в определенном для этого месте, текут в виде горячих газов по расширяющимся к концу трубам, вроде рупора или духового музыкального инструмента». Горючее представляло собой водород, окислителем служил жидкий кислород. Управлялась ракета газовыми графитовыми рулями.
Спустя годы он вновь и вновь возвращается к работе «Исследование мировых пространств реактивными приборами». Публикует вторую и третью ее части. В них он развивает дальше свои теоретические воззрения на использование ракеты для межпланетных полетов, заново переосмысливает написанное ранее. Ученый вновь подтверждает: для космического полета пригодна только ракета. Причем космический корабль-ракета должен быть поставлен на другую ракету, земную, или вложен в нее. Земная ракета, не отрываясь от поверхности, сообщает ей желаемый разбег. Другими словами, Циолковский выдвинул идею космических ракетных поездов.
Составные ракеты предлагались и до Циолковского. Он же впервые математически точно и подробно изучил проблему достижения высоких космических скоростей с помощью ракет, обосновал реальность ее решения при имеющимся уровне техники. Эта идея сегодня реализована в многоступенчатых космических ракетах-носителях.
Смелый, дерзновенный полет мыслей Циолковского принимался многими окружающими за бред неуравновешенного ума. Конечно, у него были друзья Н.Е. Жуковский, Д.И. Менделеев, А.Г. Столетов и другие. Они страстно поддерживали идеи ученого. Но это были лишь отдельные голоса, которые тонули в море недоверия, неприязни и издевательского отношения официальных представителей научных кругов того времени. Умнейший человек Константин Эдуардович глубоко переживал такое отношение к нему.
Теорию реактивного движения разрабатывали и современники Циолковского зарубежные ученые — француз Эсно-Пельтри, немец Гоберт и др. Свои работы они издали в 1913-1923 гг., то есть значительно позже Константина Эдуардовича.
В 20-е годы в европейских изданиях появились сообщения о работах Германа Оберта. В них он пришел к аналогичным выводам, что и Циолковский, однако гораздо позже. Тем не менее в его статьях даже не упоминалось имя русского ученого.
Председатель Ассоциации натуралистов профессор А.П. Модестов выступил в печати в защиту приоритета Циолковского. Он назвал труды Константина Эдуардовича, вышедшие ранее работ зарубежных коллег, привел отзывы известных отечественных ученых на работы Циолковского. «Печатая эти справки, президиум Всероссийской ассоциации натуралистов имеет целью восстановление приоритета Циолковского в разработке вопроса о реактивном приборе (ракете) для внеатмосферных и межпланетных пространств». И когда в следующем году вышла новая книга Циолковского «Ракета в космическом пространстве», Оберт, прочитав ее, написал ему: «Вы зажгли огонь, и мы не дадим ему погаснуть, но приложим все усилия, чтобы исполнилась великая мечта человечества».
Приоритет русского ученого признало и Германское общество межпланетных сообщений. В день 75-летия Константина Эдуардовича немцы обратились к нему с приветствием. «Общество межпланетных сообщений со дня его основания всегда считало Вас одним из своих духовных руководителей и никогда не упускало случая указать устно и в печати на Ваши высокие заслуги и на Ваш неоспоримый приоритет в научной разработке нашей великой идеи».
Безусловно, вклад Циолковского в космическую науку — колоссальный. Но очень важны были для молодых ученых, конструкторов, инженеров и письма Константина Эдуардовича, его поддержка, одобрение, внимание. В числе тех начинающих конструкторов, которых поддерживал великий ученый, был молодой С.П. Королев. Он побывал у Циолковского, долго с ним беседовал, выслушал его советы. Именно встреча с Циолковским, по признанию Королева, сыграла решающую роль в направлении его деятельности.
19 сентября 1935 года Циолковского не стало. Его называли мечтателем. Да, он был мечтателем в высоком смысле этого слова. Многие его мечты уже осуществились, многие — непременно станут реальностью в будущем.
Говоря о вкладе Циолковского в космическую науку, мы регулярно используем слово — первый. Он первым обосновал возможность обеспечения ракетой космической скорости, первым решил проблему посадки космического аппарата на поверхность безатмосферных планет. Первым из ученых выдвинул идею искусственного спутника Земли.
Циолковский оставил более 450 рукописей научных, научно-популярных и научно-просветительских работ, тысячи писем своим коллегам и единомышленникам, некоторые из них он рассчитывал издать. Наследие его неоценимо. Не всё из архива Константина Эдуардовича опубликовано и по сей день. По мнению специалистов, архив изучен всего на одну треть.
Источники:
Дёмин В. Н. Циолковский. М.: Молодая гвардия. 2005. С. 12-18, 87, 126-131, 298-302.
Крикуненко А. Калужский мечтатель // Крылья Родины. 1999. №4. С. 31-32.
Мельников Л. Н. Калужский мечтатель // Дельфис. 2008. №53. С. 37-43.
Информация