K・エツィオルコフスキーの勤務先はどこですか? 若い技術者の文学的および歴史的メモ

美しさ 16.07.2019

美しさ

ロシアのソ連の科学者であり、空気力学、ロケット力学、飛行機と飛行船理論の分野の発明家であり、現代宇宙飛行学の創始者であるコンスタンチン・エドゥアルドヴィチ・ツィオルコフスキーは、1857年9月17日（旧式9月5日）、リャザン県イジェフスコエ村で生まれた。フォレスターの家族。

1868年以来、コンスタンチン・ツィオルコフスキーは両親とともにヴィャトカ（現在のキーロフ）に住み、そこで体育館で学んだ。

幼少期に猩紅熱を患い、聴覚をほぼ完全に失った。聴覚障害のため、ツィオルコフスキーは体育館で勉強を続けることができず、14歳から独立して勉強しました。

1873年から1876年まで彼はモスクワに住み、ルミャンツェフ博物館（現在はロシア国立図書館）の図書館で化学、物理学、数学を研究した。

1876年に彼はヴィヤトカに戻りました。

1879年の秋、ツィオルコフスキーはリャザン体育館の外部生として、地区学校教師の資格試験に合格した。

1880年、彼はカルーガ州ボロフスク地区学校の算数と幾何学の教師に任命された。 12年間、ツィオルコフスキーはボロフスクに住み、働いていました。 1892年、彼はカルーガに転勤し、ギムナジウムと教区学校で物理学と数学を教えた。

ツィオルコフスキーは、そのキャリアのほぼ初期から、教育と科学的研究を組み合わせていました。 1880 年から 1881 年にかけて、すでに行われた発見については知らず、彼は最初の著作を書きました。科学的研究「気体の理論」。同じ年に出版された彼の 2 番目の著作「動物有機体の力学」は、主要な科学者から肯定的な評価を受け、出版されました。この論文の出版後、ツィオルコフスキーはロシア物理化学協会に入会しました。

1883 年に彼は「Free Space」という作品を書き、そこで初めてジェットエンジンの動作原理を定式化しました。

1884 年以来、ツィオルコフスキーは飛行船と「流線型」飛行機の作成の問題に取り組み、1886 年以来、惑星間飛行のためのロケットの科学的実証に取り組みました。彼はジェット機の運動理論の開発に系統的に取り組み、いくつかのスキームを提案しました。

1892年、彼の作品「制御可能な金属気球」（飛行船について）が出版されました。 1897 年、ツィオルコフスキーはオープン作動部分を備えたロシア初の風洞を設計しました。

彼はその実験技術を開発し、1900 年に科学アカデミーからの補助金を得て、最も単純なモデルをパージし、ボール、平板、円柱、円錐などの物体の抗力係数を決定しました。

1903 年、ツィオルコフスキーのロケット技術に関する最初の論文「ロケット機器による世界空間の調査」が雑誌「サイエンティフィックレビュー」に掲載され、その中で彼は次のことを実証しました。本当のチャンス惑星間通信のためのジェット計器の使用。

それは、より広範な科学コミュニティによって注目されませんでした。論文の第 2 部は 1911 年から 1912 年にかけてジャーナル「Bulletin of Aeronautics」に掲載され、大きな反響を呼びました。 1914 年、ツィオルコフスキーは別のパンフレット「反応装置による世界空間の研究への追加」を出版しました。

1917 年以降は科学活動政府の支援を受けました。 1918年、コンスタンチン・ツィオルコフスキーは社会主義社会科学アカデミー（1924年から共産主義アカデミー）の会員に選出された。

1921年に科学者は去った教育的な仕事。この数年間、彼はジェット飛行の理論の作成に取り組み、独自のガスタービンエンジン設計を発明しました。

1926 年から 1929 年にかけて、ツィオルコフスキーは多段ロケット科学の理論を開発し、不均一な重力場でのロケットの動きに関連する重要な問題を解決し、大気の影響と考えられる大気のない惑星の表面に宇宙船を着陸させました。ロケットの飛行中の大気を調査し、人工地球衛星と地球近傍軌道ステーションというロケットの作成に関するアイデアを提案しました。

1932 年に、彼は成層圏でのジェット飛行の理論と極超音速での航空機の設計を開発しました。
ツィオルコフスキーは惑星間通信理論の創始者です。彼の研究は、宇宙速度を達成する可能性、惑星間飛行と有人探査の実現可能性を初めて示しました。宇宙空間。彼は、長期の宇宙飛行中に生じる医学的および生物学的問題について最初に検討した人物でした。さらに、科学者はロケット科学に応用できる多くのアイデアを提案しました。彼は、ロケットの飛行を制御するためのガス舵と、外殻を冷却するための燃料コンポーネントの使用を提案しました。宇宙船などなど。

ツィオルコフスキー・コンスタンチン・エドゥアルドヴィチ（1857年9月5日（17）、リャザン州イジェフスコエ、ロシア帝国- 1935 年 9 月 19 日、ソ連、カルーガ） - ロシアおよびソ連の独学の科学者、研究者、学校教師。近代宇宙飛行学の創始者。彼はジェット推進方程式の導出を実証し、多段ロケットのプロトタイプである「ロケットトレイン」を使用する必要性についての結論に達しました。空気力学、航空学、その他の科学に関する著作の著者。

ロシア宇宙主義の代表者、ロシア世界研究愛好家協会会員。 SF 作品の著者、宇宙探査のアイデアの支持者および宣伝者。ツィオルコフスキーは軌道ステーションを使用して宇宙空間に居住することを提案し、アイデアを提案した宇宙エレベーター、ホバークラフト列車。彼は、宇宙の惑星の 1 つでの生命の発達は、重力を克服して宇宙全体に生命を広めることを可能にするほどの力と完璧さに達すると信じていました。

バイオグラフィー

コンスタンチン・エドゥアルドヴィチ・ツィオルコフスキーは、1857年9月5日（17）にリャザン近郊のイジェフスコエ村で生まれました。彼の父親、エドゥアルド・イグナティエヴィチはポーランドの中産階級の貴族で、母親のマリア・イワノヴナ・ユマシェワはタタール人のルーツを持っていました。普段は母親が子供の世話をしていました。コンスタンチンに読み書きを教え、算術の初歩を教えたのも彼女だった。コスチャ・ツィオルコフスキーは9歳のとき、猩紅熱に罹りました。病気による合併症の結果、彼は聴覚を失いました。それは後に彼が「人生で最も悲しく、最も暗い時期」と呼んだものでした。難聴により、少年は幼少期の多くの楽しみや、健常な友人にとって馴染み深い経験を奪われました。 1869年に彼は体育館に入学した。将来の科学者は大きな成功を収めることはできませんでした。科目が多く、半聾の少年にとって勉強するのは簡単ではありませんでした。しかし、いたずらのせいで、彼は繰り返し懲罰房に送られました。 1870年、ツィオルコフスキーが13歳のとき、母親が亡くなりました。悲しみが孤児の少年を押しつぶした。彼は自分の聴覚障害をより深刻に感じており、それが彼をますます孤立させました。支援を奪われ、少年の勉強はますます悪化します... 1871年、彼は「専門学校への入学のために...」という特徴で体育館から追放されました。しかし、コンスタンチン・ツィオルコフスキーが自分の真の使命と人生における居場所を見つけたのはこの時だった。彼は独学で教育に携わっている。体育館の教師とは異なり、本は彼に知識を惜しみなく与え、決して少しも非難しません。同時に、コンスタンチン・ツィオルコフスキーは技術的および科学的な創造性に関与するようになりました。彼は独立してアストロラーベを作りました（彼が最初に測定した距離は最大でした）消防塔）、家庭用旋盤、自走式客車、機関車。エドゥアルド・ツィオルコフスキーは息子の能力に気づき、息子を首都に送ることを決意した。コンスタンチンは自分でアパートを見つけ、文字通りパンと水で生活し（父親は月に10〜15ルーブルの仕送りをしていた）、懸命に働いている。毎日、午前 10 時から午後 3 時か 4 時まで、勤勉な若者が図書館で科学を勉強しています。モスクワに住んで最初の1年の間に、私は物理学と基礎的な数学を修了しました。 2 つ目では、コンスタンチンは微分積分学、高等代数、解析幾何学、球面幾何学を克服します。

しかし、モスクワでの生活は非常に高価であり、ツィオルコフスキーはあらゆる努力にもかかわらず十分な資金を用意できなかったため、1876年に父親が彼をヴィャトカに呼び戻した。コンスタンチンは家庭教師になって自分でお金を稼ぎ、自由時間には市の公共図書館で勉強を続けます。 1880年、コンスタンチン・ツィオルコフスキーは教職試験に合格し、教育省から初の政府職に任命されてモスクワから100キロ離れたボロフスクに移住した。そこで彼はヴァルヴァラ・エフグラフォヴナ・ソコロワと結婚した。若いカップルは別居を始め、若い科学者は物理的な実験と技術的な創造性を続けます。ツィオルコフスキーの家では、稲妻が光り、雷が鳴り響き、鐘が鳴り響き、紙人形が踊ります。ロシアの主要な科学の中心地から遠く離れていたツィオルコフスキーは、耳が聞こえないままだったが、興味のある分野、つまり空気力学の研究を独自に行うことに決めた。彼は気体の運動理論の基礎を開発することから始め、その計算結果をサンクトペテルブルクのロシア物理化学協会に送り、すぐにメンデレーエフから返答を受け取りました。気体の運動理論はすでに発見されていた…25 年前。しかし、ツィオルコフスキーは、科学者として彼にとって打撃となったこのニュースを生き延び、研究を続けた。サンクトペテルブルクでは、彼らはヴィヤトカの才能ある非凡な教師に興味を持ち、彼を上記の協会に招待しました。

1892年、コンスタンチン・ツィオルコフスキーは教師としてカルーガに赴任した。そこで彼は科学、宇宙航行学、航空学についても忘れませんでした。カルーガでは、ツィオルコフスキーは航空機のさまざまな空力パラメータの測定を可能にする特別なトンネルを建設しました。物理化学会は彼の実験に一銭も割り当てなかったため、科学者は家族の資金を使って研究を行わなければなりませんでした。ちなみに、ツィオルコフスキーは自費で 100 を超える実験モデルを構築し、それらをテストしました。これは最も安価な楽しみではありません。しばらくして、それでも社会はカルーガの天才に注目し、彼に470ルーブルの経済的支援を提供し、ツィオルコフスキーはそれを使って新しく改良されたトンネルを建設しました。空気力学の実験中に、ツィオルコフスキーはますます注意を払い始めました。スペースの問題。 1895年に彼の著書「地球と空の夢」が出版され、その1年後には、他の世界、他の惑星からの知的存在、そして地球人と彼らとのコミュニケーションについての記事が出版されました。同じ 1896 年に、ツィオルコフスキーは主著「ジェットエンジンを使用した宇宙の探査」を書き始めました。この本では、宇宙でロケットエンジンを使用する際の問題、つまり航行メカニズム、燃料の供給と輸送などについて触れられています。

20 世紀の最初の 15 年間は、科学者の人生の中で最も困難な時期でした。 1902年に息子のイグナティウスが自殺した。 1908 年のオカ洪水の際、彼の家は浸水し、多くの車や展示物が使用不能になり、多くのユニークな計算が失われました。物理化学会は、ツィオルコフスキーが提示したモデルの重要性と革新的な性質を評価していませんでした。ソ連の統治下で、ツィオルコフスキーの生活と労働条件は根本的に変化した。彼には個人年金が割り当てられ、実りある活動の機会が与えられました。ツィオルコフスキーの動向は新政府の関心を引くものとなり、新政府は彼に多大な物的支援を提供した。 1918年、ツィオルコフスキーは社会主義社会科学アカデミー（1923年に共産主義アカデミーと改名され、1936年に主要研究所はソ連科学アカデミーに移管された）の競合会員の一人に選出され、11月9日、 1921年、科学者はロシアと世界の科学への貢献に対して終身年金を授与された。この年金は 1935 年 9 月 19 日まで支払われました。その日、最も偉大な男、コンスタンチン・エドゥアルドヴィチ・ツィオルコフスキーが故郷のカルーガで亡くなりました。

ツィオルコフスキーの理論

ツィオルコフスキーの最初の科学研究は 1880 年から 1881 年に遡ります。すでになされた発見については何も知らず、彼は「気体の理論」という著作を書き、その中で気体の運動理論の基礎を概説しました。彼の 2 番目の著作「動物有機体の力学」は I.M. セチェノフから好意的な評価を受け、ツィオルコフスキーはロシア物理化学協会への入会を認められました。 1884 年以降のツィオルコフスキーの主な作品には 4 つの作品が含まれていました。大きな問題：全金属製の気球（飛行船）、流線形の飛行機、ホバークラフト、惑星間旅行用のロケットの科学的根拠。ストレトフの弟子であったニコライ・ジュコフスキーと出会った後、ツィオルコフスキーは制御飛行の仕組みを研究し始め、その結果、制御気球を設計した（「飛行船」という言葉はまだ発明されていなかった）。ツィオルコフスキーは全金属製飛行船のアイデアを最初に提案し、その実用的なモデルを構築し、飛行船の飛行を自動的に制御する装置とその揚力を調整するスキームを作成しました。飛行船に関する最初の出版物は「金属制御気球」(1892 年) で、金属外殻を備えた飛行船の設計に科学的および技術的な正当性を与えました。ツィオルコフスキー飛行船プロジェクトは、当時としては先進的であったが、支持されなかった。著者は模型の建設に対する補助金を拒否された。ツィオルコフスキーのロシア軍参謀への訴えも失敗に終わった。 1892 年、彼は空気より重い航空機という、まだほとんど開拓されていない新しい分野に目を向けました。ツィオルコフスキーは金属フレームで飛行機を作るというアイデアを思いつきました。「飛行機または鳥のような（航空）飛行機械」（1894 年）という記事には、単葉機の説明と図面が記載されており、その外観と空気力学的構成は 15 ～ 18 年後に登場した航空機の設計を予期していました。ツィオルコフスキーの飛行機では、翼は丸みを帯びた前縁を持つ厚い輪郭を持ち、胴体は流線型の形状をしています。しかし、飛行機や飛行船での研究は、ロシア科学の公式代表者から認められなかった。ツィオルコフスキーにはさらなる研究のための資金も精神的支援さえもありませんでした。何年も経って、すでにソ連時代、1932年に彼は成層圏でのジェット航空機の飛行の理論と極超音速で飛行するための航空機の設計を開発しました。ツィオルコフスキーは 1897 年に開放作動部分を備えたロシア初の風洞を建設し、そこで実験技術を開発しました。1900 年には、科学アカデミーからの補助金を受けて、最も単純なモデルを吹き込み、風洞の抗力係数を測定しました。ボール、平板、円柱、円錐などの物体。 1896 年以来、ツィオルコフスキーはジェット機の運動理論を体系的に研究しました。宇宙でロケットの原理を使用することについての考えは 1883 年にツィオルコフスキーによって表明されましたが、彼は 1896 年にジェット推進の厳密な理論を概説しました。ツィオルコフスキーは、次の関係を確立した独創的な公式 (これは「ツィオルコフスキーの公式」と呼ばれました) を導き出しました。

いつでもロケットスピード
ノズルからのガス流速
ロケットの質量
爆発物の塊

もちろん、黄ばんでしわくちゃになった紙の発見が、後に歴史家たちにどれほどの喜びをもたらすことになるか、彼は一瞬たりとも考えなかった。結局のところ、ツィオルコフスキーは、計算の日付を書くことによって、それとは知らずに、科学的宇宙探査の問題における自分の優位性を確保したのである。 1903 年に彼は「ジェット計器による世界空間の探査」という本を出版し、そこで宇宙飛行が可能な唯一の装置がロケットであることを初めて証明しました。この記事とその後の続編 (1911 年と 1914 年) で、彼はロケットと液体ロケットエンジンの理論の基礎を築きました。この先駆的な著作の中で、ツィオルコフスキーは次のように述べています。

気球や大砲の助けを借りて宇宙に行くことは不可能であることが完全に証明されました。
重力に打ち勝つための燃料の重量とロケット構造の重量との関係を推定し、
太陽や他の天体に基づいたオンボード方位システムのアイデアを表現
大気圏外、重力のない環境におけるロケットの挙動を分析した
大気のない惑星の表面に宇宙船を着陸させる問題が解決されました。

こうして宇宙時代の夜明けがオカ川のほとりに起きた。確かに、最初の出版物の結果は、ツィオルコフスキーが期待していたものとはまったく異なりました。同胞も外国の科学者も、今日の科学が誇る研究を評価しなかった。まさに時代を先取りした時代でした。 1911 年に、作品の第 2 部「反応性機器による世界空間の探索」が出版されました。ツィオルコフスキーは重力に打ち勝つ仕事を計算し、装置が太陽系に入るのに必要な速度（「第二宇宙速度」）と飛行時間を決定する。今回、ツィオルコフスキーの論文は科学界に大きな騒ぎを引き起こした。ツィオルコフスキーは科学の世界で多くの友人を作りました。 1926 年から 1929 年にかけて、ツィオルコフスキーは、打ち上げ速度を得て地球から離れるためにロケットにどれだけの燃料を入れるべきかという実際的な問題を解決しました。ロケットの最終速度は、ロケットから流出するガスの速度と、燃料の重量が空のロケットの重量の何倍を超えるかによって決まることが判明しました。計算によると、人を乗せたロケットが離陸速度を上げて惑星間飛行に出発するには、ロケット本体、エンジン、機構、計器類、乗客の重量を合わせた重量の100倍の燃料が必要となる。そして、これは再び非常に深刻な障害を生み出します。科学者は、多段惑星間宇宙船という独自の解決策を見つけました。それは互いに接続された多数のロケットで構成されています。燃料に加えて、前部ロケットには乗客と装備が搭載されています。ロケットは交互に作動し、列車全体を加速します。 1 つのロケットの燃料が燃え尽きると、燃料は廃棄され、空のタンクが取り除かれ、列車全体が軽くなります。次に、2 番目のロケットが動作し始めます。というように、前のロケットは、まるでリレーレースのように、前のすべてのロケットによって得られた速度を受け取ります。同じ年に、彼はロケットの飛行に対する大気抵抗の影響と、その過程でかかる追加の燃料コストを評価しました。ツィオルコフスキーは惑星間通信理論の創始者です。彼の研究は宇宙速度に達する可能性を初めて示し、惑星間飛行の実現可能性を証明しました。彼は、地球の人工衛星であるロケットの問題を最初に研究し、太陽エネルギーを使用した人工居住地としての地球近傍ステーションと、惑星間通信のための中間基地を作成するというアイデアを表明しました。長期の宇宙飛行中に生じる医学的および生物学的問題を調査しました。

ツィオルコフスキーはロケット科学に応用できるアイデアを数多く提案しました。彼らは、ロケットの飛行を制御し、重心の軌道を変更するためのガス舵（グラファイト製）を提案しました。宇宙船の外殻（地球の大気圏突入中）、燃焼室の壁、およびノズルを冷却するための推進剤コンポーネントの使用。燃料成分を供給するためのポンプシステム。宇宙から帰還する際の宇宙船の最適な降下軌道など。ロケット燃料の分野では、ツィオルコフスキーは多数の異なる酸化剤と燃料を研究しました。推奨燃料ペア: 液体酸素と水素、酸素と炭化水素。ツィオルコフスキーはジェット機の飛行理論の作成に多くの成果を上げ、独自のガスタービンエンジン設計を発明しました。 1927 年に彼はホバークラフト列車の理論と図を発表しました。彼は「底部格納式シャーシ」シャーシを最初に提案した人物です。宇宙飛行と飛行船の建造は、彼が生涯を捧げた主な問題でした。しかし、ツィオルコフスキーを宇宙飛行学の父としてのみ語ることは、現代の科学技術に対する彼の貢献を貧弱にすることを意味します。ツィオルコフスキーは、宇宙における生命体の多様性という考えを擁護し、人類による宇宙探査の最初のイデオロギー家および理論家であり、その究極の目標は、思考する存在の生化学的性質の完全な再構築という形で彼に思われました。地球が生み出すもの。

SF作家

ツィオルコフスキーの SF 作品は、幅広い読者にはほとんど知られていません。おそらくそれらは彼の科学的研究と密接に関連しているからでしょう。 1883 年に書かれた彼の初期の作品「Free Space」（1954 年出版）は、ファンタジーに非常に近いものです。コンスタンチン・エドゥアルドヴィチ・ツィオルコフスキーは、SF作品の著者です。「地球と天国の夢」、「ヴェスタに」、物語「月に」（1893年に雑誌「アラウンド・ザ・ワールド」の付録で初掲載され、いくつか再版されました）ソビエト時代の時代）。

ロケット航行と惑星間通信に関する研究

1903年 - 「ジェット機器を使用した世界空間の探査。 (宇宙へのロケット)」
1911年 - 「ジェット機器を使用した世界空間の探査」
1914年 - 「ジェット機器による世界空間の探査（追加）」
1924年 - 「宇宙船」
1926年 - 「ジェット機器を使用した世界空間の探査」
1927年 - 「宇宙ロケット。経験豊富なトレーニング」
1928年 - 「作品について」宇宙ロケット 1903年から1907年。」
1929年 - 「宇宙ロケット列車」
1929年 - 「ジェットエンジン」
1929年 - 「宇宙航海の目標」
1930年 - 「宇宙飛行士たちへ」
1932 - 「ジェット推進」
1932～1933年 - 「ロケットの燃料」
1933年 - 「前身となる機械を搭載した宇宙船」
1933年 - 「陸上または水上で宇宙速度を獲得する発射体」
1935年 - 「ロケットの最高速度」

ツィオルコフスキーの受賞と記憶の永続

発明分野における特別なサービスについては、非常に重要経済力とソ連の防衛が評価され、ツィオルコフスキーは 1932 年に労働赤旗勲章を授与されました。 1954年のツィオルコフスキー生誕100周年の前夜、ソ連科学アカデミーはその名を冠した金メダルを創設した。 K. E. ツィオルコフスキー「3a 惑星間通信の分野における優れた業績。」カルーガとモスクワには科学者の記念碑が建てられました。カルーガに記念館兼博物館が設立されました。彼らは彼の名前を冠しています州立博物館宇宙飛行の歴史と教育研究所（現在はカルーガ州立教育大学）、カルーガの学校、モスクワ航空技術研究所。月のクレーターはツィオルコフスキーにちなんで名付けられました。

何年もの間、人々は宇宙の構造についての答えを見つけようとして、神秘的な星を眺め、宇宙を征服することを夢見てきました。コンスタンチン・エドゥアルドヴィチ・ツィオルコフスキーは人類を征服に近づけた空域.

彼の作品は創作意欲を刺激するものとなった。最も強力なミサイル、航空機および軌道ステーション。思想家の進歩的で革新的なアイデアは世論と一致しないことがよくありましたが、科学者は諦めませんでした。ツィオルコフスキーの独創的な研究により彼は有名になったロシアの科学世界のコミュニティで。

幼少期と青年期

1857年の秋、ツィオルコフスキー家に男の子が生まれました。子供の両親はリャザン州イジェフスコエ村に住んでいました。司祭は洗礼の際に赤ん坊にコンスタンティヌスと名付けた。エドゥアルド・イグナティエヴィチ（父）は、ポーランドにルーツをもつ貧しい貴族の末裔と考えられていました。マリア・ユマシェワ（母親）はタタール人で、体育館で教育を受けたため、自分で子供たちに読み書きを教えることができました。

母親は息子に読み書きを教えました。アファナシエフの『おとぎ話』はコンスタンチンの入門書となる。この本によると、賢い少年は文字を音節や単語に置き換えます。読書の技術を習得した好奇心旺盛な子供は、家にあったたくさんの本に慣れるようになりました。ツィオルコフスキーの兄や妹たちは、赤ちゃんを発明家で夢想家だと考えており、子供の「ナンセンス」に耳を傾けるのを好まなかった。したがって、コスティアは霊感を受けて自分の考えを弟に伝えました。

9歳のとき、子供は猩紅熱にかかりました。その痛みを伴う病気は聴覚の合併症を引き起こした。コンスタンチンは難聴により幼少期の経験のほとんどを奪われましたが、諦めずに職人技に興味を持ちました。段ボールや木材を使って工作物をカットして接着します。才能ある子供の手から、そり、時計、家、小さな城が生まれます。彼はまた、バネと水車のおかげで、風に向かって走るベビーカーを発明しました。

1868年、父親が職を失い兄弟の元へ行ったため、一家はヴャトカ県キーロフへの移住を余儀なくされた。親族は男性の仕事を手伝い、林業家としての仕事を見つけた。ツィオルコフスキー家はシュラヴィンの旧財産である商家を相続した。 1年後、このティーンエイジャーと彼の兄弟は男子の「ヴィヤトカ体育館」に入学した。先生は厳しく、科目は難しかったです。コンスタンチンにとって勉強は難しい。

1869年、海軍学校で学んだ兄が死去。母親は子供の喪失に耐えられず、1年後に亡くなりました。母親を心から愛していたコスティアは、悲しみに暮れます。彼の伝記の悲劇的な瞬間は、それまで優れた成績を収めていなかった少年の勉強に悪影響を及ぼしました。 2年生は学業不振で留年し、聴覚障害があることを仲間たちから冷酷に嘲笑される。

３年生で遅れをとった生徒が退学になった。この後、ツィオルコフスキーは独学を余儀なくされた。家にいると、ティーンエイジャーは落ち着いて、再びたくさん本を読み始めました。本は必要な知識を提供し、教師とは異なり、若者を非難しませんでした。コンスタンチンは両親の図書館で著名な科学者の著作を発見し、熱心に研究を始めました。

才能ある少年は 14 歳までに、独自のエンジニアリング能力を開発します。彼は家庭用旋盤を独自に作成し、それを使って動くベビーカー、風車、木製機関車、さらにはアストロラーベなどの非標準的な装置を作成しています。コンスタンチンは手品に対する情熱から、物体が不思議なことに「消える」「魔法の」タンスや引き出しを作成するようになりました。

研究

父親は発明品を調べて、息子の才能を信じました。エドゥアルド・イグナティエヴィッチは若い才能をモスクワに送り、そこで高等工業学校に入学することになっていた。彼女は父の友人と一緒に住む予定で、彼らはその友人に手紙を書きました。意識を失い、コンスタンチンは住所が書かれた紙を落としてしまい、通りの名前だけを思い出した。ネメツキー（バウマンスキー）通路に到着した彼は、部屋を借りて独学を続けた。

生まれつきの内気な性格のため、若者は入学を決意せず、街に残りました。父親は子供に月に15ルーブルを送金したが、そのお金はひどく不足していた。

その青年は本や試薬にお金を使ったので食費を節約しました。日記から、彼はパンと水だけを食べて月90コペックでなんとか暮らしていたことが知られています。

彼は毎日10時から16時までチェルトコフスキー図書館に座り、数学、物理学、文学、化学を勉強しています。ここでコンスタンチンはロシア宇宙主義の創始者フョードロフと出会う。思想家との会話のおかげで、若者は教授や教師から学ぶよりも多くの情報を受け取りました。この若い才能が体育館のプログラムを完全に習得するまでに 3 年かかりました。

1876年、ツィオルコフスキーの父親は重病になり、息子を家に呼びました。キーロフに戻った青年は、あるクラスの生徒を募集した。彼は、子供たちが教材を完全に吸収できるようにする独自の教授法を発明しました。それぞれのレッスンが明確に示されているため、学んだ内容を定着させることが容易になりました。

その年の終わりに、コンスタンチンの弟であるイグナットが亡くなりました。男は子供の頃からイグナットを愛し、自分の心の奥底にある秘密を彼に信頼していたので、この知らせを真剣に受け止めた。 2年後、家族はリャザンに戻り、アパートの購入を計画しました。このとき、父と息子の間で口論が起こり、若い教師は家族のもとを去りました。彼はヴャトカでの家庭教師で稼いだお金で部屋を借りて新しい生徒を探しています。

男は資格を確認するため、第一体育館の外部生として試験を受ける。証明書を受け取った後、彼はボロフスクに配属され、公務員の職に就きます。

科学的成果

若き理論家は毎日グラフを描き、体系的に原稿を執筆している。自宅では彼は常に実験を行っており、その結果、部屋でミニチュアの雷が鳴り響き、小さな稲妻が光り、紙の人間が勝手に踊ります。

ロシア連邦化学会の科学評議会は、科学者の中にツィオルコフスキーを含めることを決定した。委員会のスタッフは、この独学の天才が科学に多大な貢献をするだろうと認識していた。

カルーガでは、ある男性が宇宙航行学、医学、宇宙生物学に関する著作を書きました。コンスタンチン・ツィオルコフスキーは発明だけでなく、宇宙についての驚くべき考えでも知られています。彼の「宇宙哲学」は生活空間の境界を拡大し、人間に天国への道を開きました。「宇宙の意志」という素晴らしい作品は、星が思っているよりもはるかに近いことを人類に証明しました。

科学的発見のリスト

1886 年に彼は自分の絵に基づいて気球を開発しました。
3 年間、科学者はロケット科学に関連するアイデアに取り組んできました。金属製飛行船の運用を試みる。
数学的な図面と計算を使用して、宇宙へのロケットの打ち上げの許容性に関する理論を確認します。
彼は傾斜面から発射されるロケットの最初のモデルを開発しました。教授の絵を使用して作成されました大砲の設置「カチューシャ」。
風洞を作りました。

ガスタービントラクションを備えたエンジンを設計しました。
彼は単葉機の図面を作成し、双翼機のアイデアを実証しました。
ホバークラフトで電車が移動する図を思いつきました。
航空機の下部空洞から伸びる着陸装置を発明しました。
ロケット燃料の種類を研究し、水素と酸素の混合物を推奨しました。
彼はサイエンスファンタジーの本「Beyond Earth」を書き、その中で人類の月への驚くべき旅について語りました。

私生活

ツィオルコフスキーの結婚式は1880年の夏に行われた。愛のない結婚をしたので、そのような結婚が仕事に支障をきたさないことを望みました。妻は未亡人の司祭の娘でした。ヴァルバラとコンスタンチンは30年間結婚し、7人の子供を出産した。子供のうち5人は乳児期に死亡し、残りの2人は成人して死亡した。息子は二人とも自殺した。

コンスタンチン・エドゥアルドヴィッチの伝記には悲劇的な出来事がたくさんあります。科学者は親戚の死、火災、洪水に悩まされています。 1887年、ツィオルコフスキーの家が全焼した。原稿、図面、模型が火災で焼失した。 1908 年も同様に悲しい年でした。オカ川は堤防を氾濫させ、教授の家に浸水し、独特の回路や機械を破壊した。

この天才の科学的業績は、社会主義アカデミーの職員たちには評価されなかった。世界研究愛好家協会は、ツィオルコフスキーに年金を与えて飢餓から救った。当局が才能ある思想家の存在を思い出したのは、1923年にドイツの物理学者による宇宙飛行に関する報告書がマスコミに掲載されたときだけだった。国家はロシアの天才に生涯にわたる補助金を割り当てた。

死

1935 年の春、医師は教授を胃癌と診断しました。診断を知った男性は遺言書を作成したが、病院に行くことを拒否した。絶え間ない痛みに疲れ果てた彼は、秋に手術を受けることに同意した。

医師らは緊急に腫瘍を切除したが、がん細胞の分裂を止めることはできなかった。翌日、病院に一刻も早い回復を願う電報が届いた。

その偉大な科学者は同じ年の秋に亡くなりました。

猩紅熱の後で耳が聞こえなくなったのですが、
大学のプログラムを3年間独学で勉強しましたが、
驚異的な教師として知られ、子供たちの人気者であり、
無神論者とみなされている
カルーガに博物館が建てられ、科学者の写真や家庭用品が展示されています。
犯罪のない理想の世界を夢見て、
彼は殺人者を原子に解体することを提案した。
多段ロケットの飛行長を計算しました。

引用

「私たちは、私たちに教え込まれている道徳や法律のルールがより高い目標に害を及ぼすのであれば、すべて放棄しなければなりません。私たちにはあらゆることが可能であり、あらゆることが役立つ、これが新しい道徳の基本法則です。」
「時間は存在するかもしれないが、それをどこで探せばいいのかわからない。時間が自然界に存在するとしても、それはまだ発見されていません。」
「私にとって、ロケットは単なる手段であり、宇宙の深部に侵入するための単なる手段であり、それ自体が目的ではありません...宇宙の深部に移動する別の方法があるでしょう、そして私はそれを受け入れますそれも。重要なのは、地球から移住して宇宙に居住することだ。」
「人類は永遠に地球に留まるわけではないが、光と宇宙を求めて、まずは恐る恐る大気圏を超え、太陽周縁空間全体を征服するだろう。」
「創造主の神は存在しませんが、太陽、惑星、生物を生み出す宇宙は存在します。全能の神は存在しませんが、すべての天体とその住民の運命を支配する宇宙は存在します。」
「今日不可能なことも明日には可能になる。」

参考文献

1886 - 風船理論
1890年 - 翼で飛ぶ問題について
1903 - 道徳の自然な基礎
1913 - 人間の動物界からの分離
1916 - 異世界の生活状況
1920 - さまざまな重症度が人生に与える影響
1921 - 世界的な災害
1923 - 物質の科学の意味
1926年 - シンプルな太陽熱ヒーター
1927 - 宇宙における生物生命の状態
1928 - 宇宙の完成
1930年 - 飛行船建造の時代
1931 - 化学現象の可逆性
1932 - 永久機関は可能ですか?

Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky (1857-1935) - ロシアの科学者および発明家、現代宇宙飛行学の創始者、空気力学およびロケット力学、航空機および飛行船の理論の分野で有名な著作の著者。

バイオグラフィー

コンスタンチン・ツィオルコフスキーは、1857年9月17日（旧式9月5日）、リャザン州イジェフスコエ村で林業者の家庭に生まれた。コスティアは10歳のとき猩紅熱に罹り、聴覚を失いました。少年は学校で勉強できず、独学を余儀なくされた。

科学者自身が自分の若い頃を次のように回想しています。私は本がシンプルで、とても親しみやすいものであることに気づきました。私は好奇心を持って、父の自然科学や数学に関する本を何冊か理解して勉強しました（父はしばらくの間、タクシーのクラスでこれらの科学の教師をしていました）。そして今、私はアストロラーベに魅了され、アクセスできないオブジェクトまでの距離を測定し、計画を立て、家から出ることなく、私が見つけた消防塔までの距離を決定します。行って確認してください。
父は私に技術的な能力があると思い込み、モスクワに送られました。しかし、難聴の私に何ができるでしょうか！どのようなつながりを作るべきでしょうか? 人生についての知識がなかったので、キャリアや収入についても盲目でした。私は毎月10〜15ルーブルを家から受け取りました。彼は黒パンだけを食べ、ジャガイモやお茶さえ飲みませんでした。でも、実験用に本、試験管、水銀、硫酸、その他の化学試薬を買いました。」

コンスタンチンが16歳のとき、父親は彼をモスクワのルミャンツェフ博物館で司書として働いていた友人のN.フェドロフに送った。彼の指導の下、K. ツィオルコフスキーはたくさん勉強し、1879年の秋に公立学校の教師の称号試験に合格しました。

「ついにクリスマス（1880年）の後、」とコンスタンチン・ツィオルコフスキーは回想録の中で次のように書いている。

住民の指示で、彼は市郊外の川の近くに住む未亡人とその娘と一緒にパンを作るために働くことになった。彼らは私たちに 2 つの部屋とスープとお粥のテーブルを与えてくれました。私は幸せで、長い間ここに住んでいました。オーナーは素晴らしい人でしたが、酒の飲み方が荒かったのです。私たちは彼の娘とお茶、ランチ、ディナーをしながらよく話をしました。私は彼女の福音に対する理解力に驚きました。

結婚する時期が来たのですが、私はそのような妻が私を振り回したり、仕事をしたり、私が同じことをするのを止めたりしないことを望んで、愛なしで彼女と結婚しました。この希望は完全に正当化されました。私たちは4マイル離れたところに徒歩で結婚式に行きましたが、ドレスアップもせず、教会には誰も入れませんでした。私たちは戻ってきましたが、誰も私たちの結婚について何も知りませんでした。結婚する前も後も、私は妻以外に女性を一人も知りませんでした。親密になるのは恥ずかしいけど、嘘はつけない。私は良いことと悪いことについて話しています。

私は長い間、ほぼ16歳の頃から、結婚に実際的な意味だけを考え、宗教のあらゆる不条理から理論的に決別してきました。結婚式当日、近所の人から旋盤と電気自動車用のカットガラスを購入しました。それでも、ミュージシャンたちはどういうわけか結婚式のことを知っていた。彼らは強制的に連れ出された。司祭だけが酔った。そして彼を治療したのは私ではなくオーナーでした...

私は誰にもご馳走しなかったし、お祝いもしなかったし、自分自身どこにも行かなかったし、私の給料で十分でした。実際、私たちは質素な服装をしていましたが、パッチは着ておらず、お腹が空くこともありませんでした。小さな家族の場面や口論もありましたが、私は常に自分が罪を犯していると認識し、許しを求めました。

こうして世界は元に戻った。仕事はまだ続いていて、書いたり、計算したり、はんだ付けしたり、かんなをかけたり、精錬したりしました。彼は優れたピストンエアポンプ、蒸気エンジン、さまざまな実験を行いました。お客さんが来て、蒸気機関を見たいと言いました。私も同意しましたが、蒸気機関を加熱するためにゲストに焚き付けを切ることを提案しただけでした。」

コンスタンチン・ツィオルコフスキーはボロフスクで数年間働き、1892年にカルーガに転勤となった。彼のその後の人生はすべてこの街で過ぎ去った。ここで彼はギムナジウムと教区学校で物理学と数学を教え、自由時間をすべて科学的研究に捧げました。器具や材料を買う資金がなかったので、実験用の模型や装置をすべて自分の手で作りました。

ツィオルコフスキーの興味の範囲は非常に広かった。しかし、体系的な教育を受けていなかったため、科学ですでに知られている結果に達することがよくありました。たとえば、これは気体力学の問題に特化した彼の最初の科学的研究で起こりました。

しかし、ツィオルコフスキーは、2 番目に出版された著作「動物有機体の力学」により、ロシア物理化学協会の正会員に選出されました。この研究は、当時の最大の科学者である化学者で教師のドミトリー・イワノビッチ・メンデレーエフと物理学者のアレクサンダー・グリゴリエヴィッチ・ストレトフから肯定的な評価を得ました。

アレクサンダー・ストレトフはツィオルコフスキーを彼の学生ニコライ・エゴロヴィッチ・ジュコフスキーに紹介し、その後ツィオルコフスキーは制御飛行の仕組みを研究し始めました。科学者は自宅の屋根裏部屋に原始的な風洞を作り、そこで木製の模型を使って実験を行った。

彼が蓄積した資料は、制御された気球のプロジェクトの基礎として使用されました。当時この言葉自体がまだ発明されていなかったため、コンスタンチン・ツィオルコフスキーは飛行船をこのように呼んでいました。ツィオルコフスキーは、全金属製飛行船のアイデアを最初に提案しただけでなく、その実用的なモデルも構築しました。同時に、科学者は飛行船の飛行を自動的に制御するための独自の装置と、その揚力を調整するための独自のスキームを作成しました。

しかし、ロシア技術協会の関係者は、同時期にオーストリアの発明家シュワルツも同様の提案をしていたという事実を理由に、ツィオルコフスキーのプロジェクトを拒否した。それにも関わらず、ツィオルコフスキーは自身のプロジェクトの説明を学術誌「Scientific Review」に掲載することに成功し、本発明の優先権を確保した。

飛行船の後、コンスタンチン・エドゥアルドヴィッチ・ツィオルコフスキーは航空機の空気力学の研究に移りました。彼は翼の形状が揚力量に及ぼす影響を詳細に研究し、空気抵抗と航空機エンジンの必要出力との関係を導き出しました。これらの作品は、ニコライ・ジュコフスキーによって翼の計算理論を作成するために使用されました。

その後、ツィオルコフスキーの興味は宇宙探査に移りました。 1903 年に彼は「ジェット計器による世界空間の探査」という本を出版し、その中で宇宙飛行が可能な唯一の装置がロケットであることを初めて証明しました。確かに、ツィオルコフスキーには数学的知識が不足しており、その設計の詳細な計算を行うことができませんでした。しかし、科学者は多くの重要で興味深いアイデアを提案しました。

この科学者の最初の研究はほとんど注目されませんでした。ジェット宇宙船の理論が注目されるようになったのは、1911 年から 1912 年にかけて、広く広く発行され、豊富に発行されている有名な大都市圏の雑誌「Bulletin of Aeronautics」に二度目に掲載され始めたときだけでした。その後、海外の多くの科学者や技術者が優先事項を宣言しました。しかし、コンスタンチン・ツィオルコフスキーの初期の作品のおかげで、彼の優先順位が証明されました。

これらの論文とその後の続編 (1911 年と 1914 年) で、彼はロケットと液体ロケットエンジンの理論の基礎を築きました。彼は、大気のない惑星の表面に宇宙船を着陸させるという問題を初めて解決しました。

科学者の発見長い間ほとんどの専門家には知られていないままでした。彼の活動は必要な支援を得ることができませんでした。彼には大家族（7人の子供）がいて、給料は少なかった。 1917 年 10 月の出来事以前のすべての業績に対して、彼は帝国科学アカデミーから 470 ルーブルを受け取りました。そして、人生は困難で、時には単に空腹で、その中には多くの悲しみと涙がありましたが、父親より長生きしたのは2人の娘だけであり、運命は彼に苦い試練をもたらしませんでした。彼は確信犯的な家庭派だった。彼が75歳で厳かに祝われたとき、モスクワに行くよう説得するのにも大変な努力が必要だった。

1917 年の革命により、コンスタンチン・ツィオルコフスキーの状況は改善されました。

「ソビエト政府の下では、年金が支給され、私はより自由に自分の仕事に専念することができ、以前はほとんど気づかれなかったが、今では私の飛行船が特に信頼できる発明であると認められるようになった。そのための研究所が設立された。」ジェット推進の研究で私の70歳の誕生日が報道陣に祝われ、モスクワとカルーガでも厳かに祝われ、私はオソアヴィアヒムから勲章と活動家バッジを授与された。

しかし、革命的恐怖のスケートリンクがこの傑出した科学者の人生を襲いました。1919 年 11 月 17 日、5 人がツィオルコフスキーの家を襲撃しました。家宅捜索の後、彼らは一家の当主を連れてモスクワに連れて行き、そこでルビャンカに投獄された。そこで彼は数週間にわたって尋問された。一部の報道によると、ある高官がツィオルコフスキーのために仲介を行い、その結果、科学者は釈放されたという。

1926 年から 1929 年にかけて、コンスタンチンツィオルコフスキーは、離陸速度を達成して地球から離れるためにロケットにどれくらいの燃料を取り込む必要があるかという実際的な問題を解決しました。コンスタンチン・エドゥアルドヴィッチは、ツィオルコフスキー公式と呼ばれる公式を導き出すことに成功しました。

ロケットの最終速度は、ロケットから流出するガスの速度と、燃料の重量が空のロケットの重量の何倍を超えるかによって決まることが判明しました。実際には、天体の引力と空気が存在する場所の抵抗も考慮する必要があります。

計算によると、人を乗せた液体燃料ロケットが離陸速度を上げて惑星間飛行に出発するには、ロケット本体、エンジン、機構、計器の重量の100倍の燃料が必要となると乗客を合わせたもの。そして、これは再び非常に深刻な障害を生み出します。

科学者は、ロケット列車、多段惑星間船という独自の解決策を見つけました。それは互いに接続された多数のロケットで構成されています。燃料に加えて、前部ロケットには乗客と装備が搭載されています。ロケットは交互に作動し、列車全体を加速します。 1 つのロケットの燃料が燃え尽きると、燃料は廃棄され、空のタンクが取り除かれ、列車全体が軽くなります。次に、2 番目のロケットが動作し始めます。というように、前のロケットは、まるでリレーレースのように、前のすべてのロケットによって得られた速度を受け取ります。

興味深いのは、K. ツィオルコフスキーがほとんど計器を持たずに、地球周回飛行に最適な高度を計算したことです。これは、地球上空 300 キロメートルから 800 キロメートルの範囲です。現代の宇宙飛行はこれらの高度で行われます。

ツィオルコフスキーの研究について知ったドイツの科学者ヘルマン・オーベルトは、ツィオルコフスキーに次のような手紙を書いた。「あなたの優れた研究を知っていれば、私は無駄な仕事をあまりせずに済んだだろうし、今日はさらに進歩しただろう。」

宇宙飛行と飛行船の建造は、彼が生涯を捧げた主な問題でした。しかし、ツィオルコフスキーを宇宙飛行学の父としてのみ語ることは、現代の科学技術に対する彼の貢献を貧弱にすることを意味します。

天文学はまだ誕生しておらず、星間物質における複雑な有機分子の合成実験にはまだ何十年も待たなければなりませんでしたが、コンスタンチン・ツィオルコフスキーは宇宙における生命体の多様性という考えを自信を持って擁護しました。軽くて本棚のような飛行機が競馬場の観衆の前で墜落して壊れ、ツィオルコフスキーは1911年に「飛行機は最も安全な旅行手段になるだろう」と書いた。

これよりもずっと前に、ライト兄弟の航空機に最初の車輪付き着陸装置が作成される前に、彼は「底部に格納可能な船体」、つまり車輪を最初に提案しました。まるで将来のレーザーの発見を推測しているかのように、彼は工学的な問題を提起した今日: 「短波長の電磁線、電気、さらには光の平行ビーム」を使用した宇宙通信。コンスタンチン・ツィオルコフスキーは、「...数学は知識のあらゆる分野に浸透するだろう」と予測しました。彼はホバークラフトの推進原理の開発を担当しましたが、それが実用化されたのは数年後のことでした。

スタードリーマー

ロケット力学と惑星間通信の理論に関する K. E. ツィオルコフスキーの著作は、世界の科学技術文献における最初の本格的な研究でした。これらの研究では、数式や計算によって、独自かつ明確な方法で定式化された深く明確なアイデアが曖昧になることはありません。ツィオルコフスキーがジェット推進理論に関する最初の論文を発表してから半世紀以上が経過しました。厳格で容赦のない裁判官、つまり時間は、コンスタンチン・エドゥアルドヴィッチ・ツィオルコフスキーのこれらの作品の特徴である、アイデアの壮大さ、創造性の独創性、自然現象の新しいパターンの本質に浸透する高度な知恵を明らかにし、強調するだけです。彼の作品は、ソ連の科学技術の新たな大胆さを実現するのに役立ちます。私たちの祖国は、科学と産業の新しい方向性の先駆者である有名な科学者を誇りに思っています。
コンスタンチン・エドゥアルドヴィチ・ツィオルコフスキーはロシアの傑出した科学者であり、膨大な努力能力と忍耐力を備えた研究者であり、素晴らしい才能に恵まれた人物である。彼の創造的な想像力の幅広さと豊かさは、論理的一貫性と判断の数学的正確さと組み合わされました。彼は科学における真の革新者でした。ツィオルコフスキーの最も重要かつ実行可能な研究は、ジェット推進理論の実証に関するものです。 19 世紀の最後の四半期から 20 世紀初頭にかけて、コンスタンチン・エドゥアルドヴィッチはロケットの運動法則を決定する新しい科学を創造し、ジェット機器を使って世界の無限の空間を探索するための最初の設計を開発しました。当時の多くの科学者は、ジェットエンジンやロケット技術は実用的意義において無意味で取るに足らないものであり、ロケットは娯楽用の花火やイルミネーションにのみ適していると考えていました。
コンスタンチン・エドゥアルドヴィチ・ツィオルコフスキーは、1857年9月17日、リャザン州スパスキー地区、オカ川の氾濫原にある古代ロシアの村イジェフスコエで、森林業者エドゥアルド・イグナティエヴィチ・ツィオルコフスキーの家族に生まれた。
コンスタンチンの父、エドゥアルド・イグナティエヴィチ・ツィオルコフスキー（1820年 -1881年）フルネーム- マカール・エドゥアルド・エラスムス）は、コロスタニン村（現在のウクライナ北西部リブネ地方ゴシチャンスキー地区）で生まれた。 1841 年にサンクトペテルブルクの森林・土地測量研究所を卒業し、その後オロネツ州とサンクトペテルブルク州で森林官として勤務しました。 1843年に彼はリャザン州スパスキー地区のプロンスキー林業地区に移送されました。イジェフスクの村に住んでいたとき、彼は将来の妻となるコンスタンチン・ツィオルコフスキーの母親であるマリア・イワノヴナ・ユマシェワ（1832年 - 1870年）に出会った。タタール人のルーツを持つ彼女は、ロシアの伝統の中で育ちました。マリア・イワノフナの先祖は、イワン雷帝の統治下にあるプスコフ県に移住しました。彼女の両親は小規模な土地貴族であり、樽製造所と籠細工の工房も経営していました。マリア・イワノフナは教育を受けた女性でした。彼女は高校を卒業し、ラテン語、数学、その他の科学を知っていました。

1849年の結婚式のほぼ直後、ツィオルコフスキー夫妻はスパスキー地区のイジェフスコエ村に移り、1860年までそこで暮らした。
ツィオルコフスキーは両親について次のように書いている。彼の知人の間では彼は有名だった賢い人そしてスピーカー。役人の間では、理想的な正直さにおいて赤くて不寛容でした... 彼は発明と建設に情熱を持っていました。彼が脱穀機を発明して作ったとき、私はまだ生きていませんでした。ああ、失敗だ！兄たちは家や宮殿の模型を一緒に作ったという。父は私たちに、アマチュア活動全般だけでなく、あらゆる肉体労働をするよう勧めてくれました。私たちはほとんど常にすべてを自分たちで行いました... 母はまったく異なる性格でした - 楽観的な性質、短気、笑い、嘲笑的で才能に恵まれた性格でした。人格と意志力は父親に優勢であり、才能は母親に優勢でした。」
コスチャが生まれたとき、一家はポルナヤ通り（現在のツィオルコフスキー通り）にある家に住んでいたが、その家は今日まで現存し、個人所有となっている。
コンスタンチンがイジェフスクに住む機会があったのは、生後3年間という短期間だけであり、この期間の記憶はほとんどなかった。エドゥアルド・イグナティエヴィッチは勤務中に問題を抱え始めました - 彼の上司は地元の農民に対する彼の寛大な態度に不満を抱いていました。
1860年、コンスタンチンの父親は森林局事務官としてリャザンに異動となり、すぐにリャザン体育館の測量と課税のクラスで自然史と課税を教え始め、名目評議員の地位を獲得した。家族はリャザンのヴォズネセンスカヤ通りに8年間近く住んでいました。この間、コンスタンチン・エドゥアルドヴィッチの将来の人生全体に影響を与える多くの出来事が起こりました。

幼少期のコスチャ・ツィオルコフスキー。
リャザン

コスチャと彼の兄弟の初等教育は母親によって受けられました。コンスタンチンに読み書きを教え、算術の初歩を教えたのも彼女だった。コスチャはアレクサンドル・アファナシエフの『おとぎ話』から読み方を学び、母親はアルファベットしか教えなかったが、コスチャ・ツィオルコフスキーは文字から単語を組み立てる方法を考え出した。
コンスタンチン・エドゥアルドヴィッチの子供時代の最初の数年間は幸せでした。彼は活発で知性があり、進取的で印象に残る子供でした。夏になると、少年とその友達は森の中に小屋を建て、柵や屋根、木に登るのが大好きでした。たくさん走って、ボール遊び、ラウンダー、ゴロツキをしました。彼はしばしば凧を打ち上げ、糸に沿って上向きに「郵便物」、つまりゴキブリの入った箱を送りました。冬にはアイススケートを楽しみました。ツィオルコフスキーが約 8 歳のとき、母親はコロジウムで膨らませて水素を充填した小さな風船「バルーン」（エアロスタット）を彼に与えました。将来、全金属製飛行船の理論を考案した彼は、このおもちゃを使って楽しく作業しました。ツィオルコフスキーは幼少期を回想して次のように書いている。「私は読書が大好きで、手に入るものはすべて読みました…夢を見るのが大好きで、弟に金を払って私の戯言を聞いてもらったこともありました。私たちは小さかったので、家、人、動物など、すべてが小さいことを望みました。それから私は夢を見ました体力。私は精神的に高くジャンプし、猫のようにポールやロープの上をよじ登りました。」
生後10年目の冬の初め、ツィオルコフスキーはそり遊び中に風邪をひき、猩紅熱に罹った。病気は重篤で、合併症の結果、少年はほぼ完全に聴力を失った。難聴のため、私は学校で勉強を続けることができませんでした。「聴覚障害のせいで、私の伝記にはほとんど興味がなくなった」とツィオルコフスキーは後に書いている。私の伝記では、11歳から14歳までの人生は「最も悲しく、最も暗い時期でした。」 K・E・ツィオルコフスキーはこう書いている。「記憶を取り戻そうとしているのですが、今はもう何も思い出せません。今回は何も思い残すことはありません。」
この時、コスティアは初めて職人技に興味を示し始めます。「私は人形用のスケート靴、家、そり、重りのついた時計などを作るのが好きでした。これらはすべて紙とボール紙で作られ、封蝋で接合されていました」と彼は後に書いている。
1868年、測量と課税の授業は閉鎖され、エドゥアルド・イグナティエヴィチは再び職を失った。次に移ったのはヴャトカで、そこには大規模なポーランド人のコミュニティがあり、一家の父親には2人の兄弟がいたため、おそらく彼が森林局長官の地位を獲得するのに助けられたのでしょう。
ツィオルコフスキーはヴャトカでの生活について次のように語っています。「ヴャトカは私にとって忘れられないものです...私の大人になってからの人生はそこから始まりました。私たち家族がリャザンからそこに引っ越してきたとき、クマが道を歩いている、汚くて人里離れた灰色の町だと思っていましたが、この地方の町はそれよりも悪くなく、ある意味では独自の町であることがわかりました。 図書館たとえば、リャザンよりも優れています。」
ヴィャトカでは、ツィオルコフスキー一家はプレオブラジェンスカヤ通りにある商人シュラヴィンの家に住んでいました。
1869年、コスティアは弟のイグナティウスとともにヴィャトカ男子体育館の第一級に入学した。勉強はとても大変で、科目も多く、先生も厳しかったです。難聴は大きな障害で、「先生の話が全く聞こえなかったり、ぼんやりとした音しか聞こえなかったりしました」。
その後、1890年8月30日にD.I.メンデレーエフに宛てた手紙の中で、ツィオルコフスキーは次のように書いている。抑圧的な環境、10歳からの聴覚障害、その結果として人生や人々についての無知、その他の不利な状況が、あなたの目に私の弱さを許してくれることを願っています。」
同じ年、1869年に、サンクトペテルブルクから悲しい知らせが届きました。海軍学校で学んだ兄のドミトリーが亡くなりました。この死は家族全員に衝撃を与えましたが、特にマリア・イワノフナは衝撃を受けました。 1870 年、コスティアが心から愛した母親が突然亡くなりました。
悲しみが孤児の少年を押しつぶした。すでに学業での成功に輝いていなかったコスチャは、降りかかった不幸に圧迫されて、ますます勉強が悪くなった。彼は自分の聴覚障害をより強く認識するようになり、そのことが彼をますます孤立させました。いたずらのため、彼は繰り返し懲罰を受け、懲罰房に入れられました。 2年生のとき、コスティアは2年間留まり、3年生（1873年）から「専門学校への入学のため」という特徴で退学になりました。その後、コンスタンチン・エドゥアルドヴィッチはどこでも勉強することはなく、もっぱら独学で勉強しました。
コンスタンチン・ツィオルコフスキーが自分の真の使命と人生における居場所を見つけたのはこの時でした。彼は、科学と数学に関する本が収められた父親の小さな図書館を利用して独学しました。そして彼の中に発明への情熱が目覚めます。彼は薄いティッシュペーパーで風船を作り、小さな旋盤を作り、風の力を借りて動くベビーカーを作りました。ベビーカーモデルは大成功で、風に逆らっても屋根の上を板に沿って動きました！「深刻な精神意識の垣間見えた」とツィオルコフスキーは人生のこの時期について書いている。それで、14歳のとき、私は算術を読むことに決めました、そして、そこにあるものはすべて完全に明確で理解できるように思えました。その時から、本は私にとってシンプルでとても親しみやすいものであることに気づきました。私は好奇心を持って父の自然科学や数学に関する本を調べて理解し始めました...私はアストロラーベに魅了され、アクセスできない物体までの距離を測定し、計画を立て、高さを決定します。そして私はアストロラーベ、つまり分度器をセットアップしています。その助けを借りて、家から出ることなく、消防塔までの距離を決定します。 400個のアルシンを見つけました。行って確認してみます。それは本当であることがわかりました。その瞬間から、私は理論的な知識を信じました！」傑出した能力、独立した仕事への傾向、そして発明家としての疑いのない才能により、K. E. ツィオルコフスキーの両親は将来の職業とさらなる教育について考えるようになりました。
息子の能力を信じたエドゥアルド・イグナティエヴィチは、1873年7月、16歳のコンスタンチンを高等工業学校（現在のバウマン・モスクワ国立工科大学）に入学させるためにモスクワに送ることを決め、友人に宛てた添え状を渡して、次のように呼びかけた。彼が落ち着くのを手伝ってください。しかし、コンスタンチンは手紙を紛失し、住所だけは覚えていた：ネメツカヤ通り（現在のバウマンスカヤ通り）。そこにたどり着いた若者は、洗濯屋のアパートの一室を借りました。
理由は不明だが、コンスタンチンは学校には入学しなかったが、独学で教育を続けることを決意した。ツィオルコフスキーの伝記に関する最も優れた専門家の一人である技師B・N・ヴォロビョフは、未来の科学者について次のように書いている。しかし、知識の宝庫のために全力を尽くして努力していた若い地方長官に注意を払う人は誰もいませんでした。困難な経済状況、難聴、そして実質的な生活能力のなさが、彼の才能と能力の特定に最も貢献した。」
ツィオルコフスキーは自宅から月に10〜15ルーブルを受け取っていました。彼は黒パンだけを食べ、ジャガイモやお茶さえ飲みませんでした。でも、いろいろな実験や手作りの器具のために、本やレトルト、水銀、硫酸などを買いました。「よく覚えている」とツィオルコフスキーは自伝の中で書いている。「当時、私には水と黒パンのほかに何も持っていなかった。私は3日ごとにパン屋に行き、そこで9コペック相当のパンを買いました。したがって、私は月に90コペックで暮らしていました...それでも、私は自分のアイデアに満足しており、黒パンを食べてもまったく動揺しませんでした。」
物理学や化学の実験に加えて、ツィオルコフスキーはたくさんの本を読み、毎日午前10時から午後3時か4時まで、当時モスクワで唯一の無料図書館であったチェルトコフスキー公共図書館で科学を勉強しました。
この図書館で、ツィオルコフスキーはロシア宇宙主義の創始者であるニコライ・フェドロヴィチ・フェドロフと面会しました。彼はそこで図書館員補佐（ホールに常に常駐する職員）として働いていましたが、謙虚な職員の中にこの有名な思想家がいることを決して認識しませんでした。「彼は私に禁断の本をくれました。その後、彼は有名な修行者であり、トルストイの友人であり、驚くべき哲学者で謙虚な男であることが判明しました。彼はわずかな給料をすべて貧しい人々に寄付しました。今なら分かるが、彼は私を下宿人にしようとしたが、失敗した。私は内気すぎたからだ」とコンスタンチン・エドゥアルドヴィッチは後に自伝で書いている。ツィオルコフスキーは、フョードロフが大学教授の代わりを務めたことを認めた。しかし、この影響はモスクワ・ソクラテスの死から10年後、ずっと後になって現れ、モスクワ滞在中、コンスタンチンはニコライ・フェドロヴィチの見解について何も知らず、彼らは宇宙について決して話しませんでした。
図書館での仕事には明確なルーチンが課せられていました。午前中、コンスタンチンは集中力と明晰な精神が必要な精密科学と自然科学を勉強しました。その後、彼はより単純な題材、つまりフィクションとジャーナリズムに切り替えました。評論として掲載された「分厚い」雑誌を積極的に研究した科学論文、そしてジャーナリズム。彼はシェイクスピア、レフ・トルストイ、ツルゲーネフを熱心に読み、ドミトリー・ピサレフの記事を賞賛しました。そして私は彼の中に第二の「私」を見ました。
モスクワでの生活の最初の1年間、ツィオルコフスキーは物理学と数学の基礎を学びました。 1874年、チェルトコフスキー図書館はルミャンツェフ博物館の建物に移転し、ニコライ・フェドロフはルミャンツェフ博物館の新しい勤務地に移りました。新しい読書室では、コンスタンチンは微分積分学、高等代数、解析幾何学、球面幾何学を研究しています。それから天文学、力学、化学。
3 年間で、コンスタンチンは大学のプログラムの重要な部分だけでなく、ギムナジウムのプログラムも完全にマスターしました。
残念ながら、彼の父親はモスクワ滞在費を支払うことができなくなり、さらに体調が優れず、退職の準備をしていました。得られた知識により、コンスタンチンはすでに始めることができました独立した仕事地方で学ぶだけでなく、モスクワの外で教育を続けることもできます。 1876年の秋、エドゥアルド・イグナティエヴィッチは息子をヴィャトカに呼び戻し、コンスタンチンは家に戻った。
コンスタンチンは衰弱して衰弱し、衰弱してヴィャトカに戻った。モスクワでの困難な生活環境と激しい仕事も視力の低下につながりました。帰国後、ツィオルコフスキーは眼鏡をかけ始めた。体力を取り戻したコンスタンチンは、物理学と数学の個人授業を始めた。私が最初の教訓を学んだのは、自由主義社会における父のつながりのおかげです。才能ある教師であることを証明した彼は、その後も生徒に事欠きませんでした。
レッスンを教えるとき、ツィオルコフスキーは彼自身のオリジナルの方法を使用しました。その主な方法は視覚的なデモンストレーションでした - コンスタンチンはそうでした紙モデル幾何学の授業では多面体を学び、物理学の授業では生徒たちと一緒に数多くの実験を行った。その結果、内容をわかりやすくわかりやすく説明し、授業がいつも面白い教師という評判を得た。
モデルを作成して実験を行うために、ツィオルコフスキーは作業場を借りました。彼は自由時間はすべてそこか図書館で過ごしました。専門的な文学、小説、ジャーナリズムなどをよく読みます。彼の自伝によると、この頃私は雑誌『Sovremennik』、『Delo』、および『Otechestvennye zapiski』を発行年中ずっと読んでいました。同時に、ツィオルコフスキーが生涯にわたってその科学的見解を貫いたアイザック・ニュートンの『プリンキピア』を読みました。
1876年末、コンスタンチンの弟イグナチウスが死去した。兄弟は幼い頃から非常に仲が良く、コンスタンチンはイグナチウスを心の底から信頼しており、兄の死は大きな衝撃でした。
1877年までに、エドゥアルド・イグナティエヴィチはすでに非常に衰弱し、病気になっており、妻と子供たちの悲劇的な死が彼に影響を及ぼしました（息子のドミトリーとイグナティウスを除いて、これらの年の間にツィオルコフスキー家は最も多くのものを失いました）末娘- キャサリン - 彼女はコンスタンティンの不在中に1875年に亡くなりました）、家族の長は引退しました。 1878年、ツィオルコフスキー一家全員がリャザンに戻った。
リャザンに戻ると、家族はサドヴァヤ通りに住んでいました。到着直後、コンスタンチン・ツィオルコフスキーは聴覚障害のため健康診断に合格し、兵役から解放された。家族は家を購入してそこからの収入で暮らすつもりでしたが、予期せぬことが起こりました - コンスタンチンは父親と口論しました。その結果、コンスタンチンは従業員のパルキンから別の部屋を借り、ヴャトカでの個人レッスンで貯めた個人貯蓄が底をつき、リャザンでは推薦のない無名の家庭教師を雇うことができなかったため、他の生計手段を探すことを余儀なくされた。生徒を見つけます。
教師として働き続けるためには、文書化された特定の資格が必要でした。 1879 年の秋、コンスタンチンツィオルコフスキーは第一州体育館で、地区の数学教師になるための外部試験を受けました。「独学の」学生として、彼は「完全な」試験に合格しなければなりませんでした。その科目自体だけでなく、文法、要理問答、典礼、その他の必須分野も含まれていました。ツィオルコフスキーはこれらの主題には全く興味も研究もしていませんでしたが、なんとか短期間で準備を整えました。

郡の教師の証明書
ツィオルコフスキーによって得られた数学

試験に無事合格したツィオルコフスキーは、教育省からモスクワから100キロ離れたボロフスクへの最初の政府職への紹介を受け、1880年1月にリャザンを去った。
ツィオルコフスキーはカルーガ州ボロフスク地区学校の算数と幾何学の教師に任命された。
ボロフスクの住民の勧めで、ツィオルコフスキーは「都市郊外に住む未亡人とその娘と一緒にパン作りに働きに行った」 - E. N. ソコロフ。ツィオルコフスキーには「2つの部屋と、スープとお粥のテーブルが与えられた」。ソコロフの娘ヴァーリャはツィオルコフスキーと同い年で、彼より2か月年下だった。彼女の人柄と勤勉さはコンスタンチン・エドゥアルドヴィッチを喜ばせ、彼はすぐに彼女と結婚した。「私たちはドレスアップもせずに6マイル歩いて結婚しました。誰も教会に入ることが許されませんでした。私たちは戻ってきました - そして誰も私たちの結婚について何も知りませんでした...結婚式の日に私は近所の人から旋盤と電気自動車用のカットガラスを購入したことを覚えています。それでも、ミュージシャンたちはどういうわけか結婚式のことを知っていた。彼らは強制的に連れ出された。司祭だけが酔った。そして、彼を治療したのは私ではなく、オーナーでした。」
ボロフスクでは、ツィオルコフスキー家には4人の子供がいました。長女リュボフ（1881年）と息子のイグナティウス（1883年）、アレクサンダー（1885年）、イワン（1888年）。ツィオルコフスキー一家は貧しい生活を送っていたが、科学者自身によると、「パッチも付けず、飢えることもなかった」という。コンスタンチン・エドゥアルドヴィッチは、給料のほとんどを書籍、物理化学機器、工具、試薬に費やしました。
ボロフスクでの長年の暮らしの中で、一家は何度か住居を変えることを余儀なくされ、1883年の秋にカルジスカヤ通りの羊飼いバラノフの家に引っ越した。 1885年の春以来、彼らは（同じカルジスカヤ通りにある）コバレフの家に住んでいました。
1887年4月23日、ツィオルコフスキーが自ら設計した金属製飛行船についての報告を行ったモスクワから戻った日、自宅で火災が発生し、原稿、模型、図面、図書館などすべてが焼失した。ツィオルコフスキーの財産は、ミシンを除いて紛失し、なんとか窓から庭に投げ込んだ。これはコンスタンチン・エドゥアルドヴィチにとって最も大きな打撃であり、彼は自分の考えと感情を原稿「祈り」（1887年5月15日）で表現した。
クルグロヤ通りのM.I.ポルキナの家への別の移動。 1889 年 4 月 1 日、プロトヴァ川が氾濫し、ツィオルコフスキーの家も浸水しました。レコードと本が再び損傷した。

ボロフスクのK. E. ツィオルコフスキーの家博物館
(旧M.I.ポムキナ邸)

1889年の秋以来、ツィオルコフスキー一家はモルチャノフスカヤ通り4番地にあるモルチャノフ商人の家に住んでいた。
ボロフスキー地区の学校で、コンスタンチン・ツィオルコフスキーは教師として成長を続けました。彼は、特にボロフスキーの少年たちに、非標準的な方法で算術と幾何学を教え、刺激的な問題を考え出し、驚くべき実験を設定しました。彼と生徒たちは、空気を温めるために燃える破片を入れた「ゴンドラ」を使って巨大な紙風船を何度か飛ばした。ある日、ボールが飛んできて、街で火事になりそうになった。

旧ボロフスキー地区学校の建物

ツィオルコフスキーは時々、他の教師の代わりを務め、図画、図画、歴史、地理の授業を教えなければならず、時には教育長を置き換えることさえあった。

コンスタンチン・エドゥアルドヴィチ・ツィオルコフスキー
(2列目左から2番目)
カルーガ地区の学校の教師のグループ。
1895年

ツィオルコフスキーはボロフスクのアパートに小さな研究室を設立した。彼の家では電光石火が光り、雷が鳴り響き、鐘が鳴り響き、照明が点灯し、車輪が回転し、イルミネーションが輝きました。「試してみたい人には、スプーンで目に見えないジャムを入れてみました。その御馳走に誘惑された人々は電気ショックを受けました。」
訪問者は電気タコを賞賛し、驚きました。電気タコは、前足で人の鼻や指をつかみ、その「前足」に引っかかった人の髪の毛が逆立ち、体のあらゆる部分から飛び出ました。」
ツィオルコフスキーの最初の作品は生物学の力学に特化したものでした。 1880年に書かれた記事です 「感覚のグラフィック表現」。その中で、ツィオルコフスキーは当時の彼に特徴的な悲観的な理論を展開しました。 "興奮したゼロ」は無意味という考えを数学的に実証した人間の命。科学者が後に認めたように、この理論は彼と彼の家族の人生に致命的な役割を果たす運命にあった。ツィオルコフスキーはこの記事をロシア思想誌に送ったが、そこでは掲載されず、原稿も返却されなかった。コンスタンチンは別の話題に切り替えた。
1881 年、24 歳のツィオルコフスキーは、気体の運動理論の基礎を独自に開発しました。彼はこの作品をサンクトペテルブルク物理化学協会に送り、そこで天才的なロシアの化学者メンデレーエフを含む同協会の著名な会員の承認を得た。しかし、ツィオルコフスキーが辺鄙な地方都市で行った重要な発見は科学界のニュースではなかった。同様の発見はドイツでもやや以前に行われていた。彼の 2 番目の科学的研究では、 「動物の体の仕組み」, ツィオルコフスキーは全会一致で物理化学協会の会員に選出された。
ツィオルコフスキーは、彼の最初の科学研究に対するこの精神的支援を生涯を通じて感謝の気持ちを持って思い出しました。
彼の著作の第 2 版の序文で 「飛行船とその構造に関する簡単な教義」コンスタンチン・エドゥアルドヴィッチは次のように書いている。「これらの作品の内容は、いくぶん遅ればせながらですが、つまり、すでに他の人によってすでに発見されていたものを、私は自分で発見したのです。」しかし、社会は私の強さをサポートする以上に、私を大切に扱ってくれました。「私は忘れられたかもしれないが、ボルグマン、メンデレーエフ、ファン・デル・フリート、ペルルシェフスキー、ボビレフ、そして特にセチェノフのことは忘れていない。」 1883年、コンスタンチン・エドゥアルドヴィッチは科学日記の形で作品を書きました。 「フリースペース」そこで彼は、重力や抵抗力の作用がない宇宙における古典力学の多くの問題を体系的に研究しました。この場合、物体の運動の主な特性は、特定の機械システムの物体間の相互作用の力と、運動量、角運動量、運動量などの基本的な動的量の保存則によってのみ決定されます。運動エネルギー。ツィオルコフスキーは創造的な探求において深い原則に基づいており、科学的問題に独立して取り組む彼の能力は、すべての初心者にとって優れた模範です。最も困難な状況の中で行われた彼の科学への第一歩は、偉大な巨匠の歩みであり、革命的なイノベーションであり、科学と技術の新しい方向性の先駆者です。

「私はロシア人ですが、まずロシア人が私のことを読んでくれると思います。
私の文章は大多数の人に理解できるものでなければなりません。そう願っています。
だからこそ私は外来語、特にラテン語を避けるようにしています。
そしてギリシャ語はロシア人の耳にはとても異質なものだ。」

K.E.ツィオルコフスキー

航空学と実験空気力学に取り組んでいます。
結果研究活動ツィオルコフスキーには膨大なエッセイがありました 「気球の理論と経験」。このエッセイは、金属外殻を備えた飛行船の設計を作成するための科学的および技術的基礎を提供しました。ツィオルコフスキーは飛行船といくつかの重要な構造コンポーネントの全体図の図面を作成しました。
ツィオルコフスキーの飛行船には次のようなものがありました。特徴的な機能。第一に、それは可変容積の飛行船であったため、さまざまな周囲温度やさまざまな飛行高度でも一定の揚力を維持することができました。容積を変更する機能は、特別な締め付けシステムと波形の側壁を使用して構造的に実現されました (図 1)。

米。 1. a - K. E. ツィオルコフスキーの金属飛行船の図。
b - シェルのブロック締め付けシステム

第二に、飛行船を満たすガスは、エンジンの排気ガスをコイルに通すことによって加熱される可能性があります。設計の 3 番目の特徴は、強度と安定性を高めるために薄い金属シェルが波形になっており、波形の波が飛行船の軸に対して垂直に配置されていることです。選択幾何学的形状飛行船とその薄い殻の強度の計算は、ツィオルコフスキーによって初めて解決されました。
このツィオルコフスキー飛行船プロジェクトは認められませんでした。航空問題に関する帝政ロシアの公式組織であるロシア技術協会第7航空部門は、体積を変えることができる全金属製飛行船のプロジェクトは、大規模な設計ができないことを発見した。実用的な重要性そして飛行船は「永遠に風の遊び道具となるだろう」。そのため、筆者は模型建設に対する補助金さえも拒否された。ツィオルコフスキーの陸軍参謀本部への訴えも失敗に終わった。ツィオルコフスキーの印刷物 (1892 年) はいくつかの同情的な評価を受けましたが、それだけでした。
ツィオルコフスキーは、全金属製の飛行機を作るという進歩的なアイデアを思いつきました。
1894年の記事で 「飛行機または鳥のような（航空）飛行機械」ジャーナル「Science and Life」に掲載されたこの論文では、カンチレバーのブレースのない翼を備えた単葉機の説明、計算、図面が記載されています。当時、羽ばたきの装置を開発していた外国の発明家や設計者とは対照的に、ツィオルコフスキーは、「鳥の模倣は、羽と尾の動きが複雑であることと、鳥の動きの複雑さのため、技術的に非常に困難である」と指摘しました。これらの器官の構造の複雑さです。」
ツィオルコフスキーの飛行機 (図 2) は「凍って空を飛ぶ鳥」の形をしていますが、頭の代わりに 2 つのプロペラが回転していると想像してみましょう。欠点...動物の筋肉を爆発性のニュートラルエンジンに置き換えます。大量の燃料（ガソリン）を必要とせず、重蒸気エンジンや大量の水の供給も必要ありません。 ...尾翼の代わりに、垂直面と水平面からの二重舵を配置します。 ...二重舵、二重プロペラ、固定翼は、利益や労力の節約のためではなく、単に設計の実現可能性のために私たちが発明したものです。」

米。 2. 1895 年の航空機の概略図、
K.E.ツィオルコフスキー作。上の図は、
発明者の図面に基づく一般的なアイデア
○ 外観飛行機

ツィオルコフスキーの全金属製飛行機では、翼はすでに厚みがあり、胴体は流線型の形状をしています。ツィオルコフスキーが航空機製造史上初めて、高速を達成するために飛行機の流線型化を改善する必要性を特に強調したことは非常に興味深い。ツィオルコフスキーの飛行機の設計概要は、その後のライト兄弟、サントスデュモン、ヴォワザン、その他の発明家の設計とは比較にならないほど先進的でした。自分の計算を正当化するために、ツィオルコフスキーは次のように書いている。「これらの数値を受け取ったとき、私は船体と翼の抵抗にとって最も有利で理想的な条件を受け入れました。私の飛行機には翼以外に突起した部分はありません。乗客も含め、すべてが共通の滑らかなシェルで覆われています。」
ツィオルコフスキーは、ガソリン (または石油) 内燃機関の重要性をよく予測しています。技術的進歩の願望を完全に理解していることを示す彼の言葉は次のとおりです。フライング。" コンスタンチン・エドゥアルドビッチは、やがて小型飛行機が自動車とうまく競争できるようになるだろうと予測した。
厚く湾曲した翼を備えた全金属片持ち単葉機の開発は、ツィオルコフスキーの航空に対する最大の貢献です。彼は、今日最も一般的なこの飛行機の設計を最初に研究した人です。しかし、旅客機を製造するというツィオルコフスキーのアイデアも、帝政ロシアでは認められなかった。飛行機に関するさらなる研究のための資金や精神的支援さえありませんでした。
この科学者は、人生のこの時期について苦々しい思いを込めて次のように書いている。これらの結論は、何らかの実験によって私の研究を繰り返すことによって確認できますが、それはいつになるのでしょうか? 不利な条件下で、どこからも光や支援が得られない中で、何年も一人で働くのは大変なことです。」
科学者は 1885 年から 1898 年までほぼずっと、全金属製の飛行船と流線型の単葉機の作成に関するアイデアを開発することに取り組みました。これらの科学的および技術的発明により、ツィオルコフスキーは多くの重要な発見をしました。飛行船建造の分野において、彼はいくつかのまったく新しい規定を提案しました。本質的に言えば、彼は金属制御気球理論の創始者でした。彼の技術的勘はレベルを大幅に上回っていた産業の発展前世紀の90年代。
彼は詳細な計算と図を用いて自分の提案の実現可能性を正当化した。大型の新しい飛行船と同様の全金属製飛行船の実装技術的な問題、科学技術においてまったく発展していない広範な問題に触れました。もちろん、一人の力でそれらを解決することは不可能でした。結局のところ、空気力学の問題、波型シェルの安定性の問題、強度、気密性、金属板の気密半田付けの問題などがありました。今では、ツィオルコフスキーがどこまで進歩できたかに驚かざるを得ません。一般的な考え方に加えて、個別の技術的および科学的問題も含まれます。
コンスタンチン・エドゥアルドヴィッチは、飛行船のいわゆる水圧試験の方法を開発しました。全金属製の飛行船の殻など、薄い殻の強度を測定するために、彼は実験モデルに水を充填することを推奨しました。この方法は現在、薄壁の容器やシェルの強度と安定性をテストするために世界中で使用されています。ツィオルコフスキーはまた、特定の超圧力における飛行船の殻の断面形状を正確かつグラフィカルに決定できる装置を作成しました。しかし、信じられないほど厳しい生活条件と労働条件、学生や信者のチームの不在により、多くの場合、科学者は本質的に問題を定式化することだけに自分自身を制限することを余儀なくされました。
Konstantin Eduardovich の理論的および実験的な空気力学に関する研究は、間違いなく、飛行船や飛行機の飛行特性の空気力学計算を提供する必要性によるものです。
ツィオルコフスキーは本物の自然科学者でした。彼は観察、夢、計算、考察を実験やモデリングと組み合わせました。
1890年から1891年にかけて彼はこの作品を執筆した。この原稿からの抜粋は、有名な物理学者モスクワ大学教授 A.G. ストレトフの協力を得て 1891 年に自然史愛好家協会の議事録に掲載され、ツィオルコフスキーの最初の出版作品となった。彼はアイデアに満ちており、非常に活動的で精力的でしたが、外見上は穏やかでバランスが取れているように見えました。平均よりも高い身長、長い黒髪、少し憂いのある黒い瞳の彼は、社会では不器用で内気な性格だった。彼には友達がほとんどいなかった。ボロフスクでは、コンスタンチン・エドゥアルドヴィッチは学校の同僚E.S.エレメエフと親しい友人になり、カルーガではV.I.アソノフ、P.P.キャニング、S.V.シチェルバコフから多大な援助を受けました。しかし、自分の考えを擁護するときは、同僚や一般人の噂話にはほとんど耳を貸さず、断固として粘り強く行動しました。
…冬。ボロフスクの住民は、地区の学校教師ツィオルコフスキーが凍った川に沿ってスケート靴を履いてレースをしているのを見て驚いた。彼はそれを利用した強風そして傘を開けると、風の力に引かれて急行列車のようなスピードで走り出す。「私はいつも何かを企んでいました。みんなが座ってレバーを動かせるように、車輪の付いたそりを作ることにしました。そりは氷の上を走らなければなりませんでした... そこで私はこの構造を特別なセーリングチェアに置き換えました。農民たちは川に沿って移動しました。馬たちは疾走する帆に怯え、通行人は罵声を浴びせた。しかし、私は聴覚障害のため、長い間そのことに気づきませんでした。そして、馬を見つけると、急いで事前に帆を外しました。」
学校の同僚や地元知識人の代表者のほとんど全員が、ツィオルコフスキーを救いようのない夢想家でありユートピアだと考えていた。さらに邪悪な人々は彼をアマチュア、手工業者と呼びました。ツィオルコフスキーのアイデアは一般の人々にとって信じられないものに見えました。「彼は鉄球が空中に上がって飛んでいくと考えています。なんて変人なんだ！」科学者はいつも忙しく、いつも働いていました。読んだり書いたりしていなかったら、何かに取り組んでいた旋盤、はんだ付け、かんな加工をし、生徒のために多くの実用的なモデルを作りました。「私は紙で巨大な風船を作りました。アルコールは飲めませんでした。したがって、ボールの底に細いワイヤーのメッシュを設置し、その上にいくつかの燃える破片を置きました。時々奇妙な形をするボールは、それに結ばれた糸が許す限り高く上昇しました。ある日、糸が燃え尽きて、私の金玉が街に飛び込み、火花と燃える破片を落としました。靴屋の屋上にたどり着きました。靴屋がボールをつかんだ。」
町の人々はツィオルコフスキーのすべての実験を奇妙で自己満足とみなし、多くの人は何も考えずに彼を風変わりで「ちょっと感動する人」と考えた。このような環境と、ほとんど乞食ともいえるような困難な状況の中で、仕事をし、発明し、計算し、前進し続けるためには、驚くべきエネルギーと忍耐力、そしてテクノロジーの進歩への最大の信頼が必要でした。
1892年1月27日、公立学校長のD.S.ウンコフスキーは、モスクワ教育区の理事に対し、「最も有能で勤勉な教師の一人」をカルーガ市の区立学校に転任するよう要請した。この時点で、ツィオルコフスキーはさまざまなメディアで空気力学と渦の理論に関する研究を続けており、本の出版も待っていました。 「制御可能なメタルバルーン」モスクワの印刷所で。移籍が決定したのは2月4日。ツィオルコフスキーに加えて、S. I. チェルトコフ、E. S. エレメエフ、I. A. カザンスキー、ドクター V. N. エルゴルスキーの教師がボロフスクからカルーガに移りました。
科学者の娘リュボフ・コンスタンチノフナの回想録より：「カルーガに入ったときは暗くなりました。人けのない道を抜けた後、点滅するライトと人々を眺めるのは気持ちがよかったです。私たちには街が大きく見えました... カルーガには舗装された道路がたくさんありましたが、高い建物そしてたくさんの鐘の音が鳴り響きました。カルーガには修道院を備えた教会が 40 ありました。住民は5万人でした。」
ツィオルコフスキーは残りの生涯をカルーガで過ごしました。 1892 年以来、彼はカルーガ地区の学校で算数と幾何学の教師として働いていました。 1899年以来、彼は10月革命後に解散した教区女子学校で物理学のクラスを教えた。ツィオルコフスキーはカルーガで、宇宙飛行学、ジェット推進理論、宇宙生物学、医学に関する主な著作を執筆しました。彼はまた、金属飛行船の理論に関する研究も続けました。
1921 年に教師を終えた後、ツィオルコフスキーには個人の終身年金が割り当てられました。その瞬間から亡くなるまで、ツィオルコフスキーは研究、アイデアの普及、プロジェクトの実施に専念しました。
カルーガでは、K. E. ツィオルコフスキーの主要な哲学的著作が書かれ、一元論の哲学が定式化され、未来の理想社会についての彼のビジョンに関する記事が書かれました。
カルーガでは、ツィオルコフスキー家には息子と二人の娘がいました。同時に、ここでツィオルコフスキー家は多くの子供たちの悲劇的な死に耐えなければなりませんでした。K. E. ツィオルコフスキーの 7 人の子供のうち、5 人が彼の生涯に亡くなりました。
カルーガで、ツィオルコフスキーは科学者のA.L.チジェフスキーとヤ・I.ペレルマンに会い、彼らは彼の友人となり彼の考えを普及させ、後に伝記作家となった。
ツィオルコフスキー一家は2月4日にカルーガに到着し、E.S.エレメエフが事前に借りていたゲオルギエフスカヤ通りのN.I.ティマショワの家のアパートに定住した。コンスタンチン・エドゥアルドヴィッチは、カルーガ地区の学校で算数と幾何学を教え始めました。
到着後すぐに、ツィオルコフスキーは税務調査官のワシリー・アソノフに出会った。彼は教養があり、進歩的で多才で、数学、力学、絵画が好きな人だった。ツィオルコフスキーの著書『制御可能な金属風船』の最初の部分を読んだアソノフは、その影響力を利用してこの作品の第 2 部分の購読を組織しました。これにより、不足していた出版資金を集めることができました。

ワシリー・イワノビッチ・アソノフ

1892年8月8日、ツィオルコフスキー家には息子レオンティが生まれたが、ちょうど1年後の1歳の誕生日に百日咳で亡くなった。この頃、学校は休みで、ツィオルコフスキーは夏の間中、旧知のD・ヤ・クルノソフ（ボロフスキー貴族の指導者）とともにマローヤロスラヴェッツ地区のソコルニキ邸宅で過ごし、そこで子供たちに授業を行った。子供の死後、ヴァルヴァラ・エフグラフォヴナさんはアパートを変えることにし、コンスタンチン・エドゥアルドヴィッチが戻ってきたとき、家族は同じ通りの向かい側にあるスペランスキーの家に引っ越した。
アソノフはツィオルコフスキーをニジニ・ノヴゴロドの物理学愛好家サークルの会長S.V.シチェルバコフに紹介した。サークルコレクション第6号にツィオルコフスキーの記事が掲載されました 「重力とは次のようなものですメインソース世界のエネルギー」(1893)、以前の研究からアイデアを発展させた "間隔太陽からの光線」（1883年）。このサークルの活動は、最近創刊された雑誌『サイエンス・アンド・ライフ』に定期的に掲載され、同年、この報告書の本文とツィオルコフスキーの短い記事がそこに掲載されました。 「金属風船は可能ですか？」。 1893 年 12 月 13 日、コンスタンチン・エドゥアルドヴィッチはサークルの名誉会員に選出されました。
1894年2月、ツィオルコフスキーはこの作品を書いた 「飛行機や鳥のような（航空）機械」、記事で始まったトピックの続きです 「翼で飛ぶことの問題について」（1891年）。その中で、ツィオルコフスキーは、とりわけ、彼が設計した空気力学的スケールの図を提供しました。「ターンテーブル」の現行モデルは、今年1月にモスクワで開催された機械展示会でN.E.ジュコフスキーによってデモンストレーションされた。
同じ頃、ツィオルコフスキーはゴンチャロフ家と友人になった。カルーガ銀行の鑑定人アレクサンダー・ニコラエヴィッチ・ゴンチャロフは、有名な作家I・A・ゴンチャロフの甥であり、総合的な教育を受け、複数の言語を理解し、多くの著名な作家や著名人と文通し、主に衰退をテーマにした自身の芸術作品を定期的に出版していた。そして堕落したロシア貴族。ゴンチャロフはツィオルコフスキーの新しい本、エッセイ集の出版を支援することを決めた 「大地と空の夢」(1894) は彼の 2 番目のフィクション作品であり、ゴンチャロフの妻エリザベタアレクサンドロヴナがこの記事を翻訳しました。 「大型汽船ほどの長さの200人乗りの鉄制御気球」フランス語にそしてドイツ語そしてそれを海外の雑誌に送りました。しかし、コンスタンチン・エドゥアルドヴィチがゴンチャロフに感謝したいと思い、ゴンチャロフの知らないうちにその碑文を本の表紙に載せたとき、 A. N. ゴンチャロフ版、これはスキャンダルとツィオルコフスキー家とゴンチャロフ家の関係の断絶につながりました。
1894年9月30日、ツィオルコフスキー家には娘マリアが生まれました。
カルーガでは、ツィオルコフスキーは科学、宇宙飛行、航空学も忘れませんでした。彼は、航空機のいくつかの空気力学パラメータを測定できるようにする特別な設備を構築しました。物理化学会は彼の実験に一銭も割り当てなかったため、科学者は家族の資金を使って研究を行わなければなりませんでした。ちなみに、ツィオルコフスキーは自費で100以上の実験モデルを製作し、テストした。しばらくして、社会はついにカルーガの天才に注目し、彼に470ルーブルの経済的支援を提供し、それを使ってツィオルコフスキーは新しく改良された設備「送風機」を建設しました。
物体の空力特性の研究さまざまな形そして、航空機の可能な設計により、ツィオルコフスキーは徐々に空気のない宇宙での飛行と宇宙の征服の選択肢について考えるようになりました。彼の本は1895年に出版されました 「大地と空の夢」、そして1年後、他の世界、他の惑星からの知的存在、そして地球人と彼らとのコミュニケーションについての記事が掲載されました。同年 1896 年、ツィオルコフスキーは主著を書き始め、1903 年に出版されました。この本は宇宙でロケットを使用する際の問題について触れました。
1896年から1898年にかけて、科学者はカルシスキー・ヴェストニク新聞に参加し、ツィオロコフスキー自身の資料と彼に関する記事の両方を掲載した。

K.E.ツィオルコフスキーはこの家に住んでいた
約 30 年間 (1903 年から 1933 年まで)。
一周忌には
K.E.ツィオルコフスキーはその中で発見されました
科学記念館

20 世紀の最初の 15 年間は、科学者の人生の中で最も困難な時期でした。 1902年に息子のイグナティウスが自殺した。 1908 年のオカ洪水の際、彼の家は浸水し、多くの車や展示物が使用不能になり、多くのユニークな計算が失われました。 1919年6月5日、ロシア世界研究愛好家協会評議会はK.E.ツィオルコフスキーを会員として認め、彼も会員として認めた。学会、年金が支給されました。 1919年6月30日、社会主義アカデミーが彼を会員に選出しなかったため、彼は生計手段を失ったため、これにより彼は何年にもわたる荒廃の中で飢えから救われた。物理化学協会も、ツィオルコフスキーが提示したモデルの重要性と革新的な性質を評価していませんでした。 1923年には次男のアレクサンダーも自殺した。
1919年11月17日、5人がツィオルコフスキーの家を襲撃した。家宅捜索の後、彼らは一家の当主を連れてモスクワに連れて行き、そこでルビャンカに投獄された。そこで彼は数週間にわたって尋問された。一部の報道によると、ある高官がツィオルコフスキーのために仲介を行い、その結果、科学者は釈放されたという。

ツィオルコフスキーのオフィスで
本棚のそばで

ドイツの物理学者ヘルマン・オーベルトが宇宙飛行とロケットエンジンについて発表した後、1923年になって初めて、ソ連当局はこの科学者のことを覚えていた。この後、ツィオルコフスキーの生活と労働条件は根本的に変化した。同国の党指導部は彼に注目を集めた。彼には個人年金が割り当てられ、実りある活動の機会が与えられました。ツィオルコフスキーの展開は、新政府の一部のイデオロギー学者にとって興味深いものとなった。
1918年、ツィオルコフスキーは社会主義社会科学アカデミー（1924年に共産主義アカデミーに改名）の会員数に選出され、1921年11月9日、科学者は国内および世界の科学への貢献に対して終身年金を授与された。この年金は 1935 年 9 月 19 日まで支払われました。その日、コンスタンチン・エドゥアルドヴィチ・ツィオルコフスキーは故郷のカルーガで亡くなりました。
1932年、コンスタンチン・エドゥアルドヴィッチと、宇宙の調和を求めていた当時最も才能のある「思想詩人」の一人であるニコライ・アレクセーヴィチ・ザボロツキーとの間の文通が確立されました。特に後者はツィオルコフスキーに次のように書いている。未発表の詩や詩の中で、私はできる限りそれらを解決しました。」ザボロツキーは、人類の利益を目指した自身の探求の困難について彼に次のように語った。何世紀にもわたって私たちの中に育まれてきた保守的な感情が私たちの意識にしがみつき、意識が前進するのを妨げています。」ツィオルコフスキーの自然哲学の研究は、この著者の作品に非常に重要な痕跡を残しました。
20 世紀の偉大な技術的および科学的成果の中で、最初の地位の 1 つは間違いなくロケットとジェット推進理論に属します。第二次世界大戦 (1941 ～ 1945 年) の数年間により、ジェット機の設計は異常に急速に改善されました。火薬ロケットが戦場に再び登場しましたが、より高カロリーの無煙TNT、ピロキシリン火薬（「カチューシャ」）が使用されました。ジェット飛行機、パルスジェット無人飛行機（FAU-1）、弾道ミサイル飛行範囲は最大 300 km (FAU -2) です。
ロケットは現在、非常に重要かつ急速に成長している産業になりつつあります。ジェット機の飛行理論の開発は、現代の科学技術の発展における差し迫った問題の 1 つです。
K. E. ツィオルコフスキーは、ロケットの運動理論の基礎を理解するために多くのことを行いました。彼は科学史上初めて、理論力学の法則に基づいてロケットの直線運動を研究するという問題を定式化して研究しました。

米。 3. 最も単純な液体回路
ジェットエンジン

最も単純な液体燃料ジェットエンジン (図 3) は、田舎の住民が牛乳を保存するポットに似た形状のチャンバーです。このポットの底にあるノズルを通じて、液体燃料と酸化剤が燃焼室に供給されます。燃料成分の供給量は、確実に完全燃焼するように計算されています。燃焼室 (図 3) では、燃料が点火し、燃焼生成物 (高温ガス) が特別な形状のノズルから高速で排出されます。酸化剤と燃料は、ロケットまたは航空機にある特別なタンクに入れられます。酸化剤と燃料を燃焼室に供給するには、ターボポンプが使用されるか、圧縮された中性ガス（窒素など）で絞り出されます。図では、図 4 は、ドイツの V-2 ロケットのジェットエンジンの写真を示しています。

米。 4.ドイツのV-2ロケットの液体ジェットエンジン、
ロケットの尾部に取り付けられています。
1 - 空気舵; 2-燃焼室。 3 - パイプライン
燃料（アルコール）の供給。 4-ターボポンプユニット;
5-酸化剤用タンク。 6 出口ノズルセクション。
7 - ガス舵

ジェットエンジンのノズルから噴射される高温ガスのジェットは、ジェット粒子の速度とは反対の方向にロケットに作用する反力を生成します。反力の大きさは、1秒間に吐き出されるガスの質量と相対速度の積に等しい。速度をメートル/秒で測定し、キログラムでの粒子の重量を重力加速度で割った、キログラムでの反力が得られます。
場合によっては、ジェットエンジンの室内で燃料を燃焼させるために、大気から空気を取り入れる必要があります。そして、ジェット装置の移動中に空気粒子が付着したり、加熱されたガスが放出されたりする。いわゆるエアジェットエンジンを入手します。空気呼吸エンジンの最も単純な例は、両端が開いた通常のチューブで、その中にファンが配置されています。ファンを作動させると、チューブの一端から空気が吸い込まれ、もう一方の端から空気が吐き出されます。ガソリンがチューブのファンの後ろの空間に注入されて点火されると、チューブから出る高温ガスの速度は入ってくる速度よりも大幅に大きくなり、チューブは反対方向の推力を受けます。そこから放出されるガスの流れ。チューブの断面 (チューブの半径) を可変にすることにより、チューブの長さに沿ってこれらのセクションを適切に選択することにより、非常に高い放出ガス流量を達成することができます。ファンを回転させるモーターを持ち運ばなくても済むように、チューブ内を流れるガスの流れを強制的に必要な回転数で回転させることができます。このようなエンジンを始動する場合にのみ、いくつかの問題が発生します。空気呼吸エンジンの最も単純な設計は、1887 年にロシアの技術者ゲシュヴェントによって提案されました。現代型の航空機に空気呼吸エンジンを使用するというアイデアは、K.E. ツィオルコフスキーによって細心の注意を払って独自に開発されました。彼は、空気呼吸エンジンとターボコンプレッサープロペラエンジンを備えた航空機の計算を世界で初めて行いました。図では、図 5 はラムジェットエンジンの図を示しています。ラムジェットエンジンでは、ロケットが他のエンジンから受け取る初速度によってパイプの軸に沿った空気粒子の動きが生じ、さらなる動きはラムジェットエンジンによって引き起こされる反力によってサポートされます。粒子が入ってくる速度と比較して、粒子の排出速度が増加します。

米。 5. 直流エアーの仕組み
ジェットエンジン

エアジェットエンジンの運動エネルギーは、単純なロケットと同様に、燃料の燃焼によって得られます。したがって、あらゆるジェット装置の運動源は、この装置に蓄えられたエネルギーであり、このエネルギーは、装置から高速で放出される物質の粒子の機械的運動に変換され得る。装置からそのような粒子の噴出が生じるとすぐに、装置は噴出する粒子の流れと反対の方向への動きを受け取ります。
放出された粒子の適切な方向へのジェットは、すべてのジェット機の設計の基本です。噴出する粒子の強力な流れを生成する方法は非常に多様です。最も単純かつ最も経済的な方法で廃棄粒子の流れを取得し、そのような流れを調整する方法を開発するという問題は、発明者および設計者にとって重要な課題である。
最も単純なロケットの動きを考えると、時間の経過とともにロケットの質量の一部が燃え尽きて捨てられるため、その重量が変化することが容易に理解できます。ロケットは可変質量の物体です。可変質量物体の運動理論は、19 世紀末にロシアで I. V. メッシャースキーと K. E. ツィオルコフスキーによって作成されました。
メッシャースキーとツィオルコフスキーの注目すべき作品は、互いに完璧に補完し合っています。ツィオルコフスキーによって行われたロケットの直線運動の研究は、まったく新しい問題の定式化のおかげで、可変質量体の運動理論を大幅に充実させました。残念ながら、メッシャースキーの研究はツィオルコフスキーには知られておらず、多くの場合、メッシャースキーの以前の成果を作品の中で繰り返していました。
ジェット機の動きを研究することは、移動中にジェット機の重量が大きく変化するため、非常に困難です。エンジン動作中に重量が 8 ～ 10 分の 1 に減少するロケットはすでに存在します。ロケットの移動中の重量の変化では、移動中に重量が一定である物体の動きを計算するための理論的基礎である古典力学で得られた公式や結論を直接使用することはできません。
また、重さが変化する物体の動き (たとえば、燃料が大量に蓄えられている飛行機) に対処しなければならない技術的問題では、動きの軌道がいくつかのセクションに分割できると常に想定されていたことも知られています。移動体の重量は各セクションで一定であると考えることができます。この手法を使用すると、可変質量の物体の運動を研究するという困難な作業が、より単純ですでに研究されている一定の質量の物体の運動の問題に置き換えられました。可変質量体としてのロケットの動きの研究は、K. E. ツィオルコフスキーによって確固たる科学的根拠に基づいて確立されました。私たちは今、ロケット飛行理論と呼んでいます。 ロケットダイナミクス。ツィオルコフスキーは現代ロケット力学の創始者です。ロケット力学に関する K. E. ツィオルコフスキーの出版された著作により、この新しい分野における彼のアイデアの一貫した発展を確立することができます。人間の知識。可変質量の物体の運動を支配する基本法則は何ですか? ジェット機の飛行速度を計算するにはどうすればよいですか? 垂直に発射されたロケットの高度を調べるにはどうすればよいですか? ジェット機で大気圏から脱出するにはどうすればいいですか？大気圏の「殻」を突破するには？地球の重力に打ち勝つには、重力の「殻」を打ち破るには？ツィオルコフスキーが検討し解決した問題の一部を以下に示します。
私たちの観点から見ると、ロケット理論におけるツィオルコフスキーの最も貴重なアイデアは、ニュートンの古典力学に新しいセクション、つまり可変質量体の力学を追加したことです。人の心に従わせて新しいものを作る大人数のグループ現象、多くの人が見ていたが理解していなかったものを説明すること、技術変革のための新しい強力なツールを人類に与えること、これらは天才ツィオルコフスキーが自らに課した課題です。研究者のすべての才能、すべての独創性、創造的な独創性、そして並外れた想像力の高まりは、ジェット推進に関する彼の研究において特に強さと生産性によって明らかにされました。彼は数十年前にジェット機の開発の道筋を予測した。彼は、人類の知識の新しい分野における技術進歩の強力な手段となるために、通常の花火ロケットが経なければならない変化について考えました。
ツィオルコフスキーは、著書の 1 つ (1911 年) で、非常に長い間人々に知られていたロケットの最も単純な応用について深い考えを表明しました。「私たちは通常、地球上でそのような悲惨な反応現象を観察しています。だからこそ、彼らは誰にも夢や探求を奨励することができなかったのです。理性と科学だけが、これらの現象が感覚ではほとんど理解できない壮大なものに変化することを指摘できるのです。」

仕事中のツィオルコフスキー

ロケットが比較的低い高度で飛行する場合、重力 (ニュートン力)、大気の存在による空気力学 (通常、この力は揚力と抗力の 2 つに分解されます)、およびロケットによる反力の 3 つの主な力がロケットに作用します。ジェットエンジンのノズルからの噴射プロセス粒子に。これらすべての力を考慮すると、ロケットの動きを研究する作業は非常に複雑になることがわかります。したがって、ロケット飛行の理論を、一部の力を無視できる最も単純な場合から始めるのは自然なことです。ツィオルコフスキーは1903年の著作の中で、まず第一に、創造の反応原理がどのような可能性を含んでいるかを探求した。機械式ムーブメント、空気力と重力の影響を考慮していません。このようなロケットの動きは、惑星の重力が影響する星間飛行中に発生する可能性があります。太陽系そして星は無視できます（ロケットは太陽系からも星からもかなり離れたところにあり、ツィオルコフスキーの用語では「自由空間」にあります）。この問題は現在、ツィオルコフスキーの第一問題と呼ばれています。この場合のロケットの動きは反力のみによるものです。ツィオルコフスキーは問題を数学的に定式化する際に、粒子の放出の相対速度が一定であるという仮定を導入しました。この仮定は、真空中を飛行する場合、ジェットエンジンが定常状態で動作し、ノズルの出口部分で流出する粒子の速度がロケット運動の法則に依存しないことを意味します。
これが、コンスタンチン・エドゥアルドヴィッチが彼の著作の中でこの仮説を実証する方法です。 「ジェット機器による世界空間の探査」: 「発射体が最高速度を達成するには、燃焼生成物またはその他の廃棄物の各粒子が最高の相対速度を受ける必要があります。特定の老廃物については一定です。 …ここでエネルギー節約を行うべきではありません。それは不可能であり、不利益です。言い換えれば、ロケット理論は廃棄物粒子の一定の相対速度に基づいている必要があります。」
ツィオルコフスキーは、デブリ粒子の一定速度でのロケットの運動方程式をまとめて詳細に研究し、現在ツィオルコフスキーの公式として知られる非常に重要な数学的結果を得ました。
ツィオルコフスキーの最大速度の公式から、次のことがわかります。
A)。エンジン動作の終了時 (飛行の活動段階の終了時) でのロケットの速度は、放出される粒子の相対速度が大きくなるほど大きくなります。排気の相対速度が 2 倍になれば、ロケットの速度も 2 倍になります。
b）。燃焼終了時のロケットの質量（重量）に対するロケットの初期質量（重量）の比が増加すると、活動セクションの終了時のロケットの速度は増加します。ただし、ここでの依存関係はより複雑で、次のツィオルコフスキーの定理によって与えられます。
「ロケットの質量とロケット装置内に存在する爆発物の質量が増加すると、等比数列するとロケットの速度は等差級数的に増加します。」この法則は 2 つの一連の数字で表すことができます。
「たとえば、ロケットと爆発物の質量が 8 単位であると仮定しましょう」とツィオルコフスキーは書いています。 4つのユニットを奪ってスピードを獲得し、それを1つとして取り上げます。次に、2 単位の爆発物を廃棄し、さらに 1 単位の速度を獲得します。私は最終的に爆発物の最後の単位を捨てて、別の単位の速度を獲得します。スピードユニットは3つだけです。」定理とツィオルコフスキーの説明から、「ロケットの速度は爆発物の質量に比例するわけではない。ロケットは非常にゆっくりと、しかし無限に成長する」ことが明らかである。
ツィオルコフスキーの公式から非常に重要な実際的な結果が得られます。エンジンの動作終了時に可能な限り最高のロケット速度を得るには、放出される粒子の相対速度を上げ、相対的な燃料供給を増やす必要があります。
粒子流出の相対速度の増大には、ジェットエンジンの改良と、使用される燃料の成分（成分）の合理的な選択が必要であることに留意すべきである。 2 番目の方法は、相対的な燃料供給量の増加に関連して、ロケット本体、補助機構、飛行制御装置の設計に大幅な改善 (軽量化) を必要とします。
ツィオルコフスキーによって行われた厳密な数学的分析により、ロケットの運動の基本パターンが明らかになり、実際のロケット設計の完成度を定量化することが可能になりました。
単純なツィオルコフスキーの公式を使用すると、基本的な計算を通じて 1 つまたは別のタスクの実行可能性を確立できます。
ツィオルコフスキーの公式は、空力と重力が反力に比べて比較的小さい場合に、ロケット速度のおおよその推定に使用できます。この種の問題は、燃焼時間が短く、秒あたりのコストが高い火薬ロケットで発生します。このような火薬ロケットの反力は重力の 40 ～ 120 倍、抗力の 20 ～ 60 倍を超えます。最高速度このような火薬ロケットは、ツィオルコフスキーの公式を使用して計算すると、実際のものとは 1 ～ 4% 異なります。設計の初期段階で飛行特性を決定する際のこのような精度は、非常に十分です。
ツィオルコフスキーの公式により、動きを伝達する反応的な方法の最大能力を定量化することが可能になりました。 1903 年のツィオルコフスキーの研究の後、ロケット技術の開発における新しい時代が始まりました。この時代は、ロケットの飛行特性が計算によって事前に決定できるという事実によって特徴付けられ、したがって科学的なロケット設計の作成はツィオルコフスキーの研究から始まりました。 19 世紀の火薬ロケットの設計者、K. I. コンスタンチノフの先見の明。新しい科学- ミサイル弾道学（またはロケット力学） - ツィオルコフスキーの作品で実際に実装されました。
19 世紀末、ツィオルコフスキーはロシアでロケット技術に関する科学的および技術的研究を復活させ、その後多数の独自のロケット設計スキームを提案しました。ロケット開発における重要な新たなステップは、ツィオルコフスキーによって開発された液体燃料ジェットエンジンを備えた長距離ロケットと惑星間移動用ロケットの設計でした。ツィオルコフスキーの研究が始まる前に、パウダージェットエンジンを備えたロケットが研究され、さまざまな問題を解決するために提案されました。
液体燃料 (燃料と酸化剤) を使用することで、燃料 (または酸化剤) によって冷却され、軽量で信頼性の高い、壁が薄い液体ジェットエンジンの非常に合理的な設計が可能になります。大型ミサイルの場合、この解決策が唯一許容できる解決策でした。
ロケット1903。最初のタイプの長距離ミサイルは、ツィオルコフスキーの著書で説明されました。 「ジェット機器による世界空間の探査」、1903年に出版されました。ロケットは長方形の金属製のチャンバーで、飛行船や大きなスピンドルに非常によく似た形状です。「想像してみましょう」とツィオルコフスキーは書いている、「そのような発射体は、光、酸素、二酸化炭素の吸収剤、瘴気、その他の動物の分泌物を備えた長方形の金属製の部屋（最も抵抗の少ない形）であり、さまざまな物理的物質を保管するだけでなく、装置だけでなく、人間にとってもチャンバーの制御が必要です...チャンバーには大量の物質が供給されており、それらは混合されるとすぐに爆発性の塊を形成します。これらの物質は、特定の場所で正確かつ均等に爆発し、ホルンや管楽器のように、端に向かって拡張するパイプの中を高温ガスの形で流れます...パイプの一方の狭い端では爆発物が発生します。ここで凝縮した燃えるようなガスが得られます。もう一方の拡張端では、非常に希薄になり、これにより冷却された彼らは、膨大な相対速度で漏斗を通って飛び出しました。」
図では、図 6 は、液体水素 (燃料) と液体酸素 (酸化剤) が占める体積を示しています。それらが混合される場所（燃焼室）は図に示されています。ノズルの壁はケーシングで囲まれており、その中で冷却液（燃料成分の１つ）が急速に循環している。

米。 6. K. E. ツィオルコフスキーのロケット - 1903 年のプロジェクト
(ストレートノズル付き)。 K. E. ツィオルコフスキーによる絵

大気の上部希薄層でのロケットの飛行を制御するために、ツィオルコフスキーは 2 つの方法を推奨しました。 1 つはジェットエンジンのノズルの出口近くのガスの流れの中に配置されたグラファイトの舵、もう 1 つはベルの端を回転させる (エンジンノズルを回転させる) ことです。）。どちらの技術でも、高温ガスのジェットの方向をロケットの軸から偏向させ、飛行方向に垂直な力 (制御力) を生み出すことができます。ツィオルコフスキーによるこれらの提案が発見されたことに注意する必要があります。幅広い用途そして現代のロケット技術の発展。外国の報道機関から私たちが知っているすべての液体ジェットエンジンは、燃料成分の1つでチャンバー壁とノズルを強制的に冷却するように設計されています。この冷却により、数分間の高温 (最大 3500 ～ 4000°) に耐えられるように壁を十分に薄くすることができます。冷却しないと、そのようなチャンバーは2〜3秒で燃え尽きます。
ツィオルコフスキーによって提案されたガス舵は、海外でさまざまなクラスのミサイルの飛行を制御するために使用されます。エンジンによって発生する反力がロケットの重力の 1.5 ～ 3 倍を超えると、ロケットの速度が遅い飛行開始数秒間は、大気の濃い層であっても空気舵が効かなくなり、正しい飛行が行われます。ロケットの回転はガス舵の助けを借りて確保されます。通常、ジェットエンジンのジェットには 4 つのグラファイト舵が、互いに垂直な 2 つの平面に配置されています。 1 つのペアの偏向により垂直面内の飛行方向を変更でき、2 番目のペアの偏向により水平面内の飛行方向が変更されます。したがって、ガス舵の動作は、飛行機やグライダーのエレベーターや方向舵の動作に似ており、飛行中にピッチと進行角を変更します。ロケットがそれ自体の軸を中心に回転するのを防ぐために、1 対のガス舵を方向に変えることができます。異なる側面; この場合、その動作は飛行機のエルロンの動作に似ています。
高温ガスの流れの中に配置されたガス舵は反力を低減するため、ジェットエンジンの作動時間が比較的長い場合 (2 ～ 3 分以上)、場合によってはエンジン全体を自動的に回転させるほうがより有益であることが判明します。または、ロケットの飛行を制御するために追加の（小型の）回転エンジンをロケットに取り付けることもできます。
ロケット 1914。 1914 年ロケットの外部輪郭は 1903 年ロケットの輪郭に近いですが、ジェットエンジンの爆発管 (つまりノズル) の設計はより複雑です。ツィオルコフスキー氏は、燃料として炭化水素（灯油、ガソリンなど）を使用することを推奨しています。このロケットの設計は次のように説明されています (図 7): 「ロケットの左後部後部は、図面には示されていない隔壁によって分離された 2 つの部屋で構成されています。最初のチャンバーには液体が入っており、酸素が自由に蒸発します。彼はとても低温そして、爆破管の一部と他の暴露された部分を取り囲んでいます。高温。もう一方のコンパートメントには液体の炭化水素が含まれています。下部 (ほぼ中央) にある 2 つの黒い点は、爆発物を発破管に送り込むパイプの断面を示しています。爆発パイプの口（2 つの点の円を参照）からは、ガスが急速に噴出する 2 本の枝が伸びており、ギファードの噴射装置やスチームジェットポンプのように、爆発の液体要素を取り込んで口の中に押し込みます。」「...爆発管はロケットに沿ってその長手方向の軸に平行に数回回転し、次にこの軸に垂直に数回回転します。目標は、ロケットの敏捷性を低下させるか、制御を容易にすることです。」

米。 7. K. E. ツィオルコフスキーのロケット - 1914 年のプロジェクト
(湾曲ノズル付き)。 K. E. ツィオルコフスキーによる絵

このロケット設計では、本体の外殻を液体酸素で冷却できます。ツィオルコフスキーは、大気の密な層で高速飛行するとロケットが燃え尽きたり、隕石のように崩壊したりする可能性があることを念頭に置いて、ロケットを宇宙から地球に戻すことの難しさをよく理解していました。
ツィオルコフスキーはロケットの機首部分に次のものを備えています。乗客の呼吸と正常な機能の維持に必要なガスの供給。ロケットの加速（または低速）運動中に発生する大きな過負荷から生物を保護するための装置。飛行制御装置。食料と水の供給。二酸化炭素、瘴気、および一般にすべての有害な呼吸器製品を吸収する物質。
非常に興味深いのは、生き物や人間を同じ密度の液体に浸すことで大きな過負荷（ツィオルコフスキーの用語では「重力の増加」）から保護するというツィオルコフスキーのアイデアです。このアイデアは、1891 年のツィオルコフスキーの作品で初めて発見されました。ここ簡単な説明これは、ツィオルコフスキーの均質な物体 (同じ密度の物体) に関する提案の正しさを確信させる簡単な実験です。自重をかろうじて支えることができる繊細な蝋人形を用意してください。丈夫な容器に蝋と同じ濃度の液体を注ぎ、その中にフィギュアを浸してみましょう。さて、遠心機を使って、重力を何倍も超える過負荷をかけてみましょう。容器の強度が十分でない場合、容器が潰れる可能性がありますが、液体中の蝋人形はそのまま残ります。「自然は長い間、動物の胚、脳、その他の弱い部分を液体に浸すこの技術を使用してきました」とツィオルコフスキーは書いている。このようにして、あらゆる損傷から保護します。人類はこれまでこの考えをほとんど活用してこなかった。」
密度が異なる物体 (異種物体) では、物体が液体に浸されたときにも過負荷の影響が現れることに注意してください。したがって、鉛ペレットが蝋人形に埋め込まれている場合、大きな過負荷がかかると、鉛ペレットはすべて蝋人形から液体の中に飛び出します。しかし、どうやら、液体の中では、たとえば特別な椅子に座っている場合よりも大きな過負荷に耐えることができることは疑いの余地がありません。
ロケット1915。 1915年にペトログラードで出版されたペレルマンの著書『惑星間旅行』には、ツィオルコフスキーが作ったロケットの図面と説明が含まれている。
「パイプ A とチャンバー B は強力な高融点金属でできており、内側はタングステンなどのさらに高融点の材料でコーティングされています。 C および D - 液体酸素と水素を爆発室に送り込むポンプ。ロケットには 2 番目の耐火性の外殻もあります。両方のシェルの間には、蒸発した液体酸素が非常に冷たいガスの形で突入する隙間があり、ロケットが大気中を高速で移動する際の摩擦による両方のシェルの過度の加熱を防ぎます。液体酸素と同じ水素は、不透過性のシェル（図 8 には示されていません）によって互いに分離されています。 E は蒸発した低温酸素を 2 つのシェル間の隙間に除去するパイプで、穴 K を通って流出します。パイプの穴には、ロケットを制御するための 2 つの相互に垂直な平面の舵があります (図 8 には示されていません)。これらの舵のおかげで、希薄化して冷却されたガスが逃げることで進行方向が変わり、ロケットの向きが変わります。」

米。 8. K. E. ツィオルコフスキーのロケット - 1915 年のプロジェクト。
K. E. ツィオルコフスキーによる絵

複合ロケット。複合ロケットやロケット列に特化したツィオルコフスキーの作品には、一般的なタイプしかし、作中で与えられた説明に基づいて、ツィオルコフスキーは実装のために 2 種類のロケット列を提案したと主張することができます。最初のタイプの列車は鉄道に似ており、蒸気機関車が列車を後ろから押します。互いに直列に結合された 4 つのロケットを想像してみましょう (図 9)。このような列車は、最初に下部尾部ロケットによって推進されます（第 1 段エンジンが作動しています）。燃料の備蓄を使い果たした後、ロケットは切り離されて地面に落下します。次に、残り 3 基のロケット列のテールプッシャーである 2 番目のロケットのエンジンが作動し始めます。 2 番目のロケットの燃料が完全に使い果たされると、結合も解除されます。最後の 4 番目のロケットは、その中に蓄えられている燃料を使い始め、最初のロケットのエンジンの動作によってすでにかなりの高速速度が得られます。 3段階。

米。 9. 4段階スキーム
ロケット (列車) by K. E. ツィオルコフスキー

ツィオルコフスキーは、列車に含まれる個々のロケットの重量の最も好ましい分布を計算によって証明した。
1935 年にツィオルコフスキーによって提案された 2 番目のタイプの複合ロケットは、彼はこれをロケット飛行隊と呼びました。 8 発のロケットが川のいかだの丸太のように平行に固定されて飛行したと想像してください。打ち上げ時には、8 基のジェットエンジンすべてが同時に点火を開始します。 8 つのミサイルがそれぞれ燃料供給の半分を使い切ると、4 つのミサイル (たとえば、右側に 2 つ、左側に 2 つ) が未使用の燃料を残りの 4 つのミサイルの半分空のタンクに注ぎ込み、分離します。戦隊から。タンクを満タンにした4発のロケットによってさらなる飛行が続けられます。残りの 4 つのミサイルがそれぞれ利用可能な燃料供給の半分を使い切ると、2 つのミサイル (右側に 1 つと左側に 1 つ) が燃料を残りの 2 つのミサイルに移し、飛行隊から分離します。飛行はロケット2機で継続される。燃料の半分を使い果たした後、飛行隊のロケットの 1 つが残りの半分を目的地に到達するためのロケットに移します。飛行隊の利点は、すべてのミサイルが同じであることです。飛行中の燃料成分の移送は、困難ではあるものの、技術的に完全に解決可能な課題です。
ロケット列の合理的な設計を作成することは、現在最も差し迫った問題の 1 つです。

庭で仕事をするツィオルコフスキー。
カルーガ、1932 年

で近年 K. E. ツィオルコフスキーは生涯を通じて、論文の中でジェット機の飛行理論の作成に多大な労力を費やしました。 「ジェット飛行機」(1930) は、プロペラを備えた航空機と比較したジェット航空機の長所と短所を詳細に説明しています。ツィオルコフスキーは、ジェットエンジンの毎秒燃料消費量が高いことを最も重大な欠点の一つとして指摘し、次のように書いている。しかし、大気の密度が 4 倍低いところでは 2 倍の速度で飛行します。ここでは採算が2.5倍になるだけです。さらに高いところでは、空気が 25 倍薄いため、5 倍の速度で飛行し、すでにプロペラ駆動の飛行機と同じくらいうまくエネルギーを消費します。環境が 100 倍希少な高度では、通常の飛行機よりも速度が 10 倍になり、収益性は 2 倍になります。」

家族と夕食を共にするツィオルコフスキー。
カルーガ、1932 年

ツィオルコフスキーは、テクノロジーの法則に対する深い理解を示す素晴らしい言葉でこの記事を締めくくっています。「プロペラ飛行機の時代の後には、ジェット飛行機、あるいは成層圏飛行機の時代が来るはずです。」これらのセリフは、ソ連で製造された最初のジェット機が離陸する 10 年前に書かれたものであることに注意する必要があります。
記事内 「ロケットプレーン」そして 「ストラトプレーン・セミジェット」ツィオルコフスキーは、液体ジェットエンジンを搭載した航空機の運動理論を与え、ターボコンプレッサープロペラ駆動ジェット航空機のアイデアを詳細に開発しました。

コンスタンチン・エドゥアルドヴィチ・ツィオルコフスキーと孫たち

ツィオルコフスキーは 1935 年 9 月 19 日に亡くなりました。科学者はお気に入りの休暇場所の一つである都市公園に埋葬された。 1936年11月24日、埋葬地の上にオベリスクが開かれました（作者：建築家B.N.ドミトリエフ、彫刻家I.M.ビリュコフとM.A.ムラトフ）。

オベリスクの近くにある K.E. ツィオルコフスキーの記念碑
「宇宙の征服者たちへ」モスクワにて

ボロフスクの K.E. ツィオルコフスキー記念碑
(彫刻家 S. ビシュコフ)

科学者の死から31年後の1966年、正教会の司祭アレクサンダー・メンはツィオルコフスキーの墓の上で葬儀を執り行った。

K.E.ツィオルコフスキー

文学：

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