К.Э.Циолковский- основоположник космонавтики.

Опубликовано Рахматуллина Алия Васыховна вкл 02.11.2013 - 20:36

Автор:

Абдуллина Зульфия.

В работе рассказывается о биографии К.Э Циолковского и оего работах.

Скачать:

Вложение	Размер
tsiolkovskiyy_kosmos.doc	498 КБ

Предварительный просмотр:

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА с. АЛТАТА» ДЕРГАЧЕВСКОГО РАЙОНА САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Областной конкурс учебно-исследовательских работ школьников «Космос и человек», посвященном 50-летию первого полета человека в космос.

К.Э. Циолковский-основоположник современной ракетной техники

(Номинация: «Космонавтика и космические полеты»)

Работу выполнила ученица10 класса

МОУ «СОШ с.Алтата»

Абдуллина Зульфия Ирековна

Дата рождения: 17.09.1994г

Телефон 88456348413

Руководитель:

Рахматуллина Алия Васыховна,

учитель физики, СГПИ, стаж-28лет . Адрес образовательного учреждения:

индекс 413465 Саратовская область,

Дергачевский район, с. Алтата, улица Школьная №1

Телефон: 88456348435

с.Алтата-2011

Содержание:

Введение. Стр. 3.
Основная часть.

1)Жизнь в родительском доме и годы учебы. Стр. 4.

2)Начало увлечения К.Э. Циолковского аэродинамикой. Стр. 5.

3)Педагогическая деятельность К.Э. Циолковского Стр. 5.

4) Научные освоение космоса и работы К.Э.Циолковского

в области ракетной техники. Стр. 6.

5) Жизнь К.Э.Циолковского после революции. Стр. 7.

III. Заключение. Стр.8.

Литература. Стр.9.

Приложения

Введение

«Какая цена известной нам земной жизни?

Жили ли мы до рождения и будем ли жить после смерти?

Какова жизнь прошедшая и жизнь будущая?

Стоит ли жить? Какова цель жизни?

Какие поступки лучше? Что хорошо и что худо?»

К.Э.Циолковский.

12 апреля в 2011 году наша страна будет праздновать 50 летие первого полета человека в космос.

В настоящее время космические научные исследования шагнули вперед.

Космонавтика – наука, инструмент изучения Вселенной, Земли, самого человека. С каждым днем все более расширяется сфера прикладного использования космонавтики.
Служба погоды, навигация, спасение людей и спасение лесов, всемирное телевидение, всеобъемлющая связь, сверхчистые лекарства и полупроводники с орбиты, самая передовая технология - это уже и сегодняшний день, и очень близкий завтрашний день космонавтики. А впереди - электростанции в космосе, удаление вредных производств с поверхности планеты, заводы на околоземной орбите и Луне. И многое-многое другое. С каждым годом ширится фронт мирных исследований космического пространства. Вслед за спутниками, “жестко” привязанными к своим орбитам, в космос вышли аппараты, способны осуществлять достаточно широкое маневрирование.
Космические станции, маневрируя в космосе, переходили с орбиты на орбиту, меняя не только высоту, но и плоскость наклона орбиты. Это первые шаги на пути соединения, или, как говорят инженеры, стыковки, космических кораблей непосредственно в космосе, на орбите. Причаливая к кораблю, ракеты-заправщики смогут перезагружать горючее и строительные детали. Из конструкций, доставленных на орбиту, космонавты смонтируют сначала космические лаборатории, а потом, наверное, и целые научные города...
Мирным целям успешно служат и некоторые американские спутники. С помощью метеорологических спутников американцам удалось заблаговременно предупредить население о приближении нескольких тайфунов - сильнейших разрушительных ураганов, очень часто проносящихся над Америкой.

А кто же является родоначальником космонавтики? Задумываясь, этим вопросом я начала изучать жизнедеятельность К.Э. Циолковского.

Это человек удивительной судьбы, доказавший возможность полета в космос.

Он отстаивал идею разнообразия форм жизни во Вселенной, явился первым теоретиком и пропагандистом освоения человеком космического пространства. Поэтому моя работа называется «К.Э. Циолковский-основоположник современной ракетной техники». Я хотела показать в своей работе К.Э.Циолковского, как человека, который занимался самостоятельно образованием и достиг выдающихся успехов в освоении космоса. Он является первым открывателем эпохи космонавтики.

Основная часть.

1. Жизнь в родительском доме и годы учебы.

Константин Эдуардович Циолковский родился в 1857 году в русском селе Ижевское Рязанской губернии, в семье польского дворянина, служившего по ведомству государственных имуществ. В 1860 году семья Циолковских переехала в Рязань.

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

Начальным образованием Кости и его братьев занималась мама. Именно она научила Константина читать и писать, познакомила с началами арифметики. Читать Костя выучился по «Сказкам» Александра Афанасьева, причём мать научила его только алфавиту, а как складывать из букв слова Костя Циолковский догадался сам.

В возрасте 9 лет Константин Циолковский заболел скарлатиной. В результате осложнения после болезни он частично потерял слух. Это событие оказало огромное влияние на его дальнейшую жизнь.

В 1869 году, в возрасте 13 лет Костя вместе с младшим братом Игнатием поступил в первый класс мужской Вятской гимназии. Учёба давалась с большим трудом, предметов было много, преподаватели строгие. Очень мешала глухота: «Учителей совершенно не слышал или слышал одни неясные звуки».

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

Горе придавило осиротевшего мальчика. И без того не блиставший успехами в учёбе, угнетённый свалившимися на него несчастьями, Костя учился всё хуже и хуже. Гораздо острее ощутил он свою глухоту, делавшую его всё более и более изолированным. За шалости он неоднократно подвергался наказаниям, попадал в карцер. Во втором классе Костя остался на второй год, а с третьего (в 1873 году) последовало отчисление с характеристикой «… для поступления в техническое училище». После этого Константин Эдуардович уже никогда и нигде не учился — занимался исключительно самостоятельно.

Единственными друзьями мальчика становятся книги. В отличие от гимназических учителей книги щедро оделяют его знаниями и никогда не делают ни малейших упреков. В это же время Константин Циолковский приобщается к техническому и научному творчеству. Его отец замечает за мальчиком неординарные способности, и он решает послать мальчика в Москву для продолжения образования. В училище, по неизвестным причинам, Константин так и не поступил, но решил продолжить образование самостоятельно. Живя буквально на хлебе и воде (отец присылал 10-15 рублей в месяц), принялся упорно заниматься. «Кроме воды и чёрного хлеба у меня тогда ничего не было. Каждые три дня я ходил в булочную и покупал там на 9 копеек хлеба. Таким образом, я проживал в месяц 90 копеек». Для экономии средств Константин передвигался по Москве только пешком. Все свободные деньги тратил на книги, приборы и химические препараты.

В Москве в течение 3 лет он самостоятельно и с успехом изучает химию, физику, астрономию, высшую математику, аналитическую геометрию

2. Начало увлечения К.Э. Циолковского аэродинамикой.

В 1876 году Циолковский в возрасте 19 лет возвращается в Вятку, с большим багажом знаний и технических идей. Именно с этого момента можно отсчитывать начало увлечения Циолковского аэродинамикой. В 1879 году, когда ему был 20 лет, Константин Циолковский построил первую в мире центробежную машину (предшественницу современных центрифуг) и провел на ней опыты с разными животными. Вес рыжего таракана был увеличен в 300 раз, а вес цыпленка - в 10, без малейшего для них вреда.

Через 4 года в 1880 году Константин Циолковский сдает экзамены на звание учителя уездной школы и переезжает в Боровск по назначению от Министерства просвещения на свою первую государственную должность. В том же году Циолковский женится на Варваре Евграфовне Соколовой. Молодая чета начинает жить отдельно, и молодой ученый продолжает физические опыты и техническое творчество. В доме у Циолковского сверкают электрические молнии, гремят громы, звенят колокольчики, пляшут бумажные куколки.

В это же время Циолковский самостоятельно разрабатывает кинетическую теорию газов и отправляет рукопись в Русское физико-химическое общество в Петербург, незадолго до этого основанное Менделеевым. И вскоре он получает ответ от Менделеева: кинетическая теория газов уже открыта... 25 лет назад. Но даже эта, казалось бы, неудача принесла Циолковскому известность в мире науки. В Русском физико-химическом обществе поверили в самостоятельность разработок Циолковского и пригласили его войти в состав этого общества.

Циолковский все больше приобщается к науке и технике, окончательно выбрав для себя аэродинамику, как дело всей жизни. Аэродинамику он начинает с попыток создания цельнометаллического аэростата.

Его работы публикуются в трудах Общества любителей естествознания

3.Педагогическая деятельность К.Э. Циолковского

С осени 1876 года Константин Эдуардович с возвращением домой начинает свою педагогическую деятельность.

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

При ведении уроков Циолковский применял собственные оригинальные методы, главным из которых была наглядная демонстрация — Константин делал бумажные модели многогранников для уроков геометрии, вместе с учениками проводил многочисленные опыты на уроках физики, чем заслужил славу преподавателя, хорошо и понятно объясняющего материал, на занятиях с которым всегда интересно.

Для изготовления моделей и проведения опытов Циолковский снял мастерскую. Всё свое свободное время проводил в ней или в библиотеке. Читал очень много — специальную литературу, беллетристику, публицистику. Согласно автобиографии, в это время прочитал журналы «Современник», «Дело», «Отечественные записки» за все годы, что они издавались. Тогда же прочёл «Начала» Исаака Ньютона, научных взглядов которого Циолковский придерживался всю дальнейшую жизнь.

Для продолжения работы учителем была необходима определённая, документально подтверждённая квалификация. Осенью 1879 года в первой губернской гимназии Константин Циолковский держал экзамен экстерном на уездного учителя математики. Как «самоучке», ему пришлось сдавать «полный» экзамен — не только сам предмет, но и грамматику, катехизис, богослужение и прочие обязательные дисциплины. Этими предметами Циолковский никогда не интересовался и не занимался, но сумел подготовиться за короткое время. Успешно сдав экзамен, Циолковский получил направление от Министерства просвещения в Боровск, расположенный в 100 километрах от Москвы, на свою первую государственную должность и в январе 1880 года покинул Рязань.

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

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

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

. 4. Научные освоение космоса и работы К.Э.Циолковского

В 1892 году семья Циолковских переезжает в Калугу в связи с переназначением Константина Эдуардовича по службе.

В это время Циолковский начинает писать статьи и просто мысли и рассказы. Публикуется его фантастическая повесть "На Луне". В 1894 году в журнале "Наука и жизнь" публикуется работа "Аэроплан или птицеподобная (авиационная) летательная машина".

В 1897 году Циолковский строит аэродинамическую трубу. Эта труба стала второй в России (первую построил в 1871 году в Петербурге инженер Пашкевич для исследования вопросов баллистики). Циолковский же стал первым в вопросах поиска закономерностей полета с малыми скоростями. Он стал одним из основателей новой науки - экспериментальной аэродинамики.

10 мая 1897 года Циолковский вывел формулу, установившую зависимость между скоростью ракеты в любой момент, скоростью истечения газов из сопла, массой ракеты и массой взрывных веществ. Закончив математические записи, Циолковский машинально поставил дату: 10 мая 1897 года. Разумеется, он ни на секунду не подозревал, сколько радости доставит впоследствии историкам находка пожелтевших и измятых листков. Ведь написав дату вычислений, Циолковский, сам того не ведая, закрепил свое первенство в вопросах научного освоения космоса.

В 1900 году Академия наук приняла решение помочь Циолковскому в проведении опытов по аэродинамике. Циолковский на основе опытов выводит формулу, связывающую потребную мощность двигателя с аэродинамическим коэффициентом сопротивления и коэффициентом подъемной силы. Эти труды легли в основу его работы "Исследование мировых пространств реактивными приборами», первая часть, которой была опубликована в 1903 году в "Научном обозрении". В этом пионерском труде Циолковский полностью доказал невозможность выхода в космос на аэростате или с помощью артиллерийского орудия. Он вывел зависимость между весом топлива и весом конструкций ракеты для преодоления силы земного тяготения, высказал идею бортовой системы ориентации по Солнцу или другим небесным светилам, проанализировал поведение ракеты вне атмосферы, в среде, свободной от тяготения. Правда, результат первой публикации оказался совсем не тот, какого ожидал Циолковский. Ни соотечественники, ни зарубежные ученые не оценили эти исследования.

За период с 1898 по 1902 год Константин Эдуардович опубликовал 16 статей по вопросам воздухоплавания и аэродинамики.

В 1911 году "Вестник воздухоплавания" публикует вторую часть труда "Исследование мировых пространств реактивными приборами". В ней Циолковский вычисляет работу по преодолению силы земного тяготения, скорость и время полета. На этот раз статья Циолковского наделала много шума в научном мире. Циолковский обрел много друзей в мире науки. В 1914 году выходит дополнение к данной работе. Эта работа считается самым ценным трудом Циолковского и закрепляет его первенство в исследовании вопросов космической техники.

5. Жизнь К.Э.Циолковского после революции.

Революция 1917 года в России изменила жизнь Циолковского к лучшему. Он с радостью встретил перемены в политической жизни страны. Фигура Циолковского пришлась ко двору новому руководству страны. В 1921 году Совет Народных Комиссаров РСФСР принимает решение о назначении Циолковскому персональной пенсии.

На протяжении всей жизни Циолковский был, почти что, одержим своим металлическим дирижаблем, который он задумал еще в возрасте 30-ти лет. Всю жизнь в своих трудах он пытался доказать возможность создания такого дирижабля. 3 мая 1925 года был диспут в Политехническом музее Москвы о целесообразности постройки дирижабля Циолковского. Но металлический дирижабль так и не был построен.

В 1926 году публикуется большой труд Циолковского "Исследование мировых пространств реактивными приборами".

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

Циолковский выдвинул ряд идей, которые нашли применение в ракетостроении. Им предложены: газовые рули (из графита) для управления полётом ракеты и изменения траектории движения её центра масс; использование компонентов топлива для охлаждения внешней оболочки космического аппарата (во время входа в атмосферу Земли), стенок камеры сгорания и сопла; насосная система подачи компонентов топлива; оптимальные траектории спуска космического аппарата при возвращении из космоса и др. В области ракетных топлив Циолковский исследовал большое число различных окислителей и горючих; рекомендовал топливные пары: жидкие кислород с водородом, кислород с углеводородами. Циолковский много и плодотворно работал над созданием теории полёта реактивных самолётов, изобрёл свою схему газотурбинного двигателя; в 1927 опубликовал теорию и схему поезда на воздушной подушке. Он первый предложил «выдвигающиеся внизу корпуса» шасси. Космические полеты и дирижаблестроение были главными проблемами, которым он посвятил свою жизнь.

Заключение.

Много тысяч лет назад, глядя на ночное небо, человек мечтал о полете к звездам. Мириады мерцающих ночных светил заставляли его уноситься мыслью в безбрежные дали Вселенной, будили воображение, заставляли задумываться над тайнами мироздания. Шли века, человек приобретал все большую власть над природой, но мечта о полете к звездам оставалась все такой же несбыточной, как тысячи лет назад. Предлагались разные средства для осуществления космического полета. Писатели фантасты упоминали и ракеты. Однако эти ракеты были технически необоснованной мечтой. Ученые за многие века не назвали единственного находящегося в распоряжении человека средства, с помощью которого можно преодолеть могучую силу земного притяжения и унестись в меж планетное пространство. Великая честь открыть людям дорогу к другим мирам выпала на долю нашего соотечественника К. Э. Циолковского.
Скромный калужский учитель сумел рассмотреть в известной всем пороховой ракете прообраз могучих космических кораблей будущего.. Но какой же удивительным человеком был К.Э. Циолковский. Всю свою жизнь он посвятил науке. Трудную жизнь он прожил: пришлось пережить трагическую смерть многих своих детей: из семи детей К. Э. Циолковского пятеро умерли ещё при его жизни; его доме случился пожар, в котором погибли рукописи, модели, чертежи, библиотека, а также всё имущество Циолковских; 1 апреля 1889 года разлилась Протва, и дом Циолковских был затоплен. Снова пострадали записи и книги.

Для большинства сослуживцев и жителей города Циолковский был чудаком. Жители Боровска также не понимали Циолковского и сторонились его, смеялись над ним, некоторые даже опасались, называли «сумасшедшим изобретателем». Его образ жизни, кардинально отличался от образа жизни обывателей Боровска: в училище он никогда не брал «дань» с нерадивых учеников, не давал платных дополнительных уроков, по всем вопросам имел собственное мнение, не принимал участия в застольях и гулянках и сам никогда ничего не праздновал, держался обособленно, был малообщительным и нелюдимым.

19 сентября 1935 года на 78 году жизни Константин Эдуардович Циолковский умирает. После его смерти его труды, его идеи еще долго будут служить основой в освоении человека космического пространства.

Исследования К. Э. Циолковского по ракетной технике и теории межпланетных путешествий служат руководящим материалом для современных конструкторов и ученых, занимающихся созданием реактивных аппаратов. Идеи Константина Эдуардовича успешно претворяются в жизнь. Константин Эдуардович Циолковский был награжден орденом Трудового Красного Знамени.

Познакомившись с трудами Константина Эдуардовича Циолковского, Сергей Павлович Королев, сразу понял, Что именно ракетная техника открывает перед ним те возможности, о которых он мечтал: полную свободу от внешней среды, а значит, достижения скоростей, недоступных винтовым самолетам, достижения любых высот.

Литература

1)Большая советская энциклопедия.
2) Детская Энциклопедия. 2 том. Издательство “Просвещение” Москва1965 г.
3) В.П. Глушко “Космонавтика”. Издательство “Советская энциклопедия” 1970 г.
4) Л.А. Гильберг “От самолета к орбитальному комплексу” Москва “Просвещение” 1992 г.
5) С.В. Чекалкин “Космос - завтрашние заботы” Москва “Знание” 1992 г.
6) Научно- популярный журнал Российской академии наук и Астномо- геодезического общества “Земля и Вселенная” серия “Космонавтика, астрономия, геофизика” май-июнь 3/96
7) Научно- популярный журнал Российской академии наук и Астномо- геодезического общества “Земля и Вселенная” серия “Космонавтика, астрономия, геофизика” май-июнь

3/97.

8)Юрьев Б. Н. "Жизнь и деятельность К. Э. Циолковского" в кн.: "Труды по истории техники", в.1М., 1952.
9) "Труды по истории техники", в.1М., 1952 Космодемьянский А. А. "К. Э. Циолковский - основоположник современной ракетодинамики",