История создания воздушного шара первый полет. Воздушный шар. Аэростат, совершивший полет над Ла-Маншем

"ПАССАРОЛА" ЛОРЕНЦО ГУЗМАО

K числу пионеров воздухоплавания, чьи имена не были забыты историей, но чьи научные достижения оставались неизвестными или ставились под сомнение на протяжении столетий, относится бразилец Бартоломмео Лоренцо .

Это его подлинное имя, а в историю воздухоплавания он вошел как португальский священник Лоренцо Гузмао , автор проекта "Пассаролы", которая до последнего времени воспринималась как чистая фантазия. После длительных поисков в 1971 году удалось найти документы, проливающие свет на события далекого прошлого

Эти события начались в 1708 году, когда, перебравшись в Португалию, Лоренцо Гузмао поступил в университет в Коимбре и зажегся идеей постройки летательного аппарата. Проявив незаурядные способности в изучении физики и математики, он начал с того, что является основой любого начинания: с эксперимента. Им было построено несколько моделей, ставших прообразами задуманного судна.

В августе 1709 года модели были продемонстрированы высшей королевской знати. Одна из демонстраций была успешной: тонкая яйцеобразная оболочка с подвешенной под ней маленькой жаровней, нагревающей воздух, оторвалась от земли почти на четыре метра. В том же году Гузмао приступил к осуществлению проекта "Пассаролы". История не располагает сведениями о ее испытании. Но в любом случае Лоренцо Гузмао был первым человеком, который, опираясь на изучение физических явлений природы, сумел выявить реальный способ воздухоплавания и попытался осуществить его на практике.

ИЗОБРЕТЕНИЕ ЖОЗЕФА МОНГОЛЬФЬЕ

"Скорее приготовь побольше шелковой материи, веревок, и ты увидишь одну из удивительнейших в мире вещей", - такую записку получил в 1782году Этьенн Монгольфье , владелец бумажной мануфактуры в маленьком французском городке, от своего старшего брата Жозефа . Послание означало, что наконец-то найдено то, о чем братья не раз говорили при встречах: средство, с помощью которого можно подняться в воздух.

Этим средством оказалась наполненная дымом оболочка. В результате нехитрого эксперимента Ж. Монгольфье увидел, как матерчатая оболочка, сшитая в форме коробки из двух кусков ткани, после наполнения ее дымом устремилась вверх. Открытие Жозефа увлекло и его брата. Работая теперь уже вместе, они соорудили еще две аэростатические машины (так они называли свои воздушные шары). Одна из них, выполненная в виде шара диаметром 3,5 метра, была продемонстрирована в кругу родных и знакомых.

Успех был полный - оболочка продержалась в воздухе около 10 минут, поднявшись при этом на высоту почти 300 метров и пролетев по воздуху около километра. Окрыленные успехом, братья решили показать изобретение широкой публике. Они построили огромный воздушный шар диаметром более 10 метров. Его оболочка, сшитая из холста, была усилена веревочной сеткой и оклеена бумагой с целью повышения непроницаемости.

Демонстрация воздушного шара состоялась на базарной площади города 5 июня 1783 года в присутствии большого числа зрителей. Шар, наполненный дымом, устремился ввысь. Специальный протокол, скрепленный подписями должностных лиц, засвидетельствовал все подробности опыта. Так впервые официально было заверено изобретение, открывшее путь воздухоплаванию .

ИЗОБРЕТЕНИЕ ПРОФЕССОРА ШАРЛЯ

Полет воздушного шара братьев Монгольфье вызвал большой интерес в Париже. Академия наук пригласила их повторить свой опыт в столице. В то же время молодому французскому физику профессору Жаку Шарлю было предписано подготовить и провести демонстрацию своего летательного аппарата. Шарль был уверен, что Монгольфьеров газ, как называли тогда дымный воздух, - это не лучшее средство для создания аэростатической подъемной силы.

Он был хорошо знаком с последними открытиями в области химии и считал, что гораздо большие выгоды сулит использование водорода, так как он легче воздуха. Но избрав водород для наполнения летательного аппарата, Шарль оказался перед рядом технических проблем. В первую очередь, из чего изготовить легкую оболочку, способную длительное время держать летучий газ.

Справиться с этой проблемой ему помогли механики братья Робей. Они изготовили материал необходимых качеств, использовав легкую шелковую ткань, покрытую раствором каучука в скипидаре. 27 августа 1783 года на Марсовом поле в Париже стартовал летательный аппарат Шарля. На глазах 300 тысяч зрителей он устремился ввысь и вскоре стал невидимым. Когда кто-то из присутствовавших воскликнул: "Какой же во всем этом смысл?!" - известный американский ученый и государственный деятель Бенджамин Франклин, находившийся среди зрителей, заметил: "А какой смысл в появлении на свет новорожденного?" Замечание оказалось пророческим. На свет появился "новорожденный", которому было предопределено великое будущее.

ПЕРВЫЕ ВОЗДУШНЫЕ ПАССАЖИРЫ

Успешный полет аэростата Шарля не остановил братьев Монгольфье в их намерении воспользоваться предложением Академии наук и продемонстрировать в Париже аэростат собственной конструкции. Стремясь произвести наибольшее впечатление, Этьенн использовал весь свой талант, недаром он считался также отличным архитектором. Построенный им воздушный шар был в определенном смысле произведением искусства. Его оболочка высотой более 20 метров имела необычную бочкообразную форму и была разукрашена снаружи вензелями и красочными орнаментами.

Продемонстрированный официальным представителям Академии наук воздушный шар вызвал у них такое восхищение, что было решено повторить показ в присутствии королевского двора. Демонстрация состоялась в Версале (под Парижем) 19 сентября 1783 года. Правда, воздушный шар, вызвавший восхищение французских академиков, не дожил до этого дня: его оболочку размыло дождем, и он пришел в негодность. Однако это не остановило братьев Монгольфье. Работая день и ночь, они построили к намеченному сроку шар, который по своей красоте не уступал предыдущему.

Чтобы произвести еще больший эффект, братья прицепили к воздушному шару клетку, куда посадили барана, утку и петуха . Это были первые пассажиры в истории воздухоплавания . Воздушный шар оторвался от помоста и устремился ввысь, а через восемь минут, проделав путь в четыре километра, благополучно опустился на землю. Братья Монгольфье сделались героями дня, были удостоены наград, а все воздушные шары, в которых для создания подъемной силы использовался дымный воздух, стали с того дня именоваться монгольфьерами.

ПЕРВЫЙ ПОЛЕТ ЧЕЛОВЕКА НА МОНГОЛЬФЬЕРЕ

Каждый полет воздушных шаров братьев Монгольфье приближал их к заветной цели - полету человека. Построенный ими новый шар был крупнее: высота 22,7 метра, диаметр 15 метров. В нижней его части крепилась кольцевая галерея, рассчитанная на двух человек. В середине галереи был подвешен очаг для сжигания крошеной соломы. Находясь под отверстием в оболочке, он излучал тепло, подогревавшее воздух внутри оболочки во время полета.

Это позволяло сделать полет более длительным и в какой-то мере управляемым. Король Франции Луи XVI запретил авторам проекта принимать личное участие в полете. Столь рискованную для жизни задачу, по его мнению, следовало поручить двум преступникам, приговоренным к смертной казни. Но это вызвало бурные протесты Пилатра де Розье , активного участника постройки монгольфьера.

Он не мог смириться с мыслью о том, что в историю воздухоплавания войдут имена каких-то преступников, и настаивал на личном участии в полете. Разрешение было получено. Другим "пилотом" стал поклонник воздухоплавания маркиз д"Арланд . И вот 21 ноября 1783 года человек наконец-то смог оторваться от земли и совершить воздушный полет. Монгольфьер продержался в воздухе 25 минут, пролетев около девяти километров.

ПЕРВЫЙ ПОЛЕТ ЧЕЛОВЕКА НА ШАРЛЬЕРЕ

Cтремясь доказать, что будущее воздухоплавания принадлежит шарльерам (так называли аэростаты с оболочками, наполненными водородом), а не монгольфьерам, профессор Шарль понимал, что для этого нужно осуществить полет людей на шарльере, причем более эффектный, чем полет братьев Монгольфье. Создавая новый аэростат, он разработал ряд проектно-конструкторских решений, которые затем использовались на протяжении многих десятилетий.

Построенный им шарльер имел сетку, обтягивавшую верхнюю полусферу оболочки аэростата, и стропы, с помощью которых к этой сетке подвешивалась гондола для людей. В оболочке была сделана специальная отдушина для выхода водорода при падении наружного давления. Для управления высотой полета использовались специальный клапан в оболочке и балласт, хранящийся в гондоле. Был предусмотрен и якорь для облегчения посадки на землю.

1 декабря 1783 года шарльер диаметром более девяти метров взял старт в парке Тюильри. На нем отправились профессор Шарль и один из братьев Робер, принимавших активное участие в работах по постройке шарльеров. Пролетев 40 километров, они благополучно опустились возле небольшой деревеньки. Затем Шарль в одиночку продолжил путешествие.

Шарльер пролетел пять километров, забравшись на небывалую для того времени высоту - 2750 метров. Пробыв в заоблачной вышине около получаса, исследователь благополучно приземлился, завершив, таким образом, первый в истории воздухоплавания полет на аэростате с оболочкой, наполненной водородом.

АЭРОСТАТ НАД ЛА-МАНШЕМ

Жизнь французского механика Жана Пьера Бланшара , совершившего первый перелет на аэростате через Ла-Манш, примечательна тем, что является яркой иллюстрацией переломного момента в развитии воздухоплавания конца XVIII века. Бланшар начал с осуществления идеи машущего полета.

В 1781 году он построил аппарат, крылья которого приводились в движение усилием рук и ног. Испытывая этот аппарат подвешенным на веревке, перекинутой через блок, изобретатель поднимался на высоту крыши многоэтажного дома при противовесе всего 10 килограммов. Обрадованный успехами, он опубликовал в газете свои соображения о возможности машущего полета человека.

Воздушные путешествия, совершенные на первых аэростатах, а затем поиски средств управления их движением вновь возвратили Бланшара к мысли о крыльях, на этот раз в качестве управления аэростатом. Хотя первое путешествие Бланшара на аэростате с крыльчатыми веслами окончилось неудачно, он не оставлял своих попыток и все больше увлекался подъемом в небесный простор. Бланшар начал выступать с публичными демонстрациями полетов.

Когда осенью 1784 года начались его полеты в Англии, у него появилась мысль перелететь на аэростате через Ла-Манш , доказать тем самым возможность воздушного сообщения между Англией и Францией. Этот исторический перелет, в котором участвовали Бланшар и его друг американский доктор Джеффри, состоялся 7 января 1785 года.

ЖИЗНЬ, ОТДАННАЯ ВОЗДУХОПЛАВАНИЮ

История воздухоплавания была историей не только побед, но и поражений, а порой и драматических судеб. Примером тому жизнь Пилатра де Розье. физик по образованию, он одним из первых понял истинное значение изобретения Жозефа Монгольфье.

Розье упорно выдвигал идею пилотируемого воздухоплавания, неоднократно заявляя о личной готовности совершить полет на воздушном шаре. Настойчивость и смелость привели к триумфу: Розье стал первым пилотом-воздухоплавателем, совершив 21 ноября 1783 года вместе с маркизом д"Арландом двадцатиминутный полет на монгольфьере. По его предложению была изменена конструкция монгольфьера, строившегося в 1783 году в городе Лионе для демонстрации полета.

В новом варианте воздушный шар был рассчитан на подъем в воздух двенадцати человек. И хотя лионский монгольфьер поднял в воздух только семь человек и через 15 минут снова коснулся земли, это был первый в истории воздухоплавания полет многоместного воздушного шара. Затем Розье ставит новый рекорд. В полете на монгольфьере вместе с химиком Пру он достигает высоты 4000 метров. Добившись этого успеха, Розье возвращается к мысли о дальних перелетах.

Теперь его цель - перелет через Ла-Манш. Он разрабатывает аэростат собственной конструкции, объединяющий в себе обычный сферический шарльер и монгольфьер цилиндрической формы. Комбинированный аэростат стал именоваться розьером. Но судьба явно не была благосклонна к Пилатру де Розье . Поднявшись 15 июня 1785 года в воздух вместе со своим помощником Роменом, Розье не успел долететь даже до Ла-Манша. Возникший на розьере пожар привел к трагической гибели обоих воздухоплавателей.

ОТ МЕЧТЫ К ПРОФЕССИИ

Попытки реализации управляемого движения аэростатов, предпринимавшиеся во Франции в первые годы развития воздухоплавания, не дали положительных результатов. А интерес широкой публики к демонстрационным полетам постепенно превращал воздухоплавание в особый вид зрелищных мероприятий.

Но в 1793 году, то есть десять лет спустя после первых полетов людей на аэростатах, была обнаружена область их практического применения. Французский физик Гитон де Морво предложил использовать аэростаты на привязи для подъема в воздух наблюдателей. Эта идея была высказана в тот момент, когда враги Великой французской революции пытались задушить ее.

Техническая разработка проекта привязного аэростата была возложена на физика Кутелля. Он успешно справился с задачей, и в октябре 1793 года аэростат отправили в действующую армию для проведения полевых испытаний, а в апреле 1794 года был издан декрет об организации первой воздухоплавательной роты французской армии. Ее командиром был назначен Кутелль.

Появление привязных аэростатов над позициями французских войск ошеломило противника: поднимаясь на высоту 500 метров, наблюдатели могли заглянуть далеко в глубь его обороны. Разведывательные данные передавались на землю в специальных коробках, которые спускались по шнурку, прикрепленному к гондоле.

После победы французских войск решением Конвента была создана Национальная воздухоплавательная школа. Хотя она просуществовала всего пять лет, начало было положено: воздухоплавание стало профессией.

ВОЗДУХОПЛАВАНИЕ В РОССИЙСКОЙ ИМПЕРИИ

Впервые в России полет воздушного шара без пассажиров продолжительностью 6 часов осуществил француз Минель 30 марта 1784 года , чем вызвал огромный интерес среди русского населения. Но уже 15 апреля 1784 года в России Екатерина II подписала "Указ о запрещении запускать воздушные шары с 12 марта по 12 декабря (под страхом уплаты штрафа 20 рублей)", то есть в теплое время года из-за возможной опасности возникновения пожаров.

При Александре I появилась идея вооружить воздушными шарами русскую армию. Однако далее пробных полетов она тогда не продвинулось. А первым российским воздухоплавателем стал штабс-лекарь Кашинский , который в октябре 1805 года самостоятельно совершил полет на шаре-монгольфьере. Исследователи упоминают также о некой московской мещанке Ильинской, в августе 1828 года поднявшейся в воздух на аэростате собственной конструкции. Но происхождение сыграло с ней злую шутку: воздухоплавание все еще относили к дворянской привилегии, и потому героиней своего времени она не стала. История не сохранила ни ее имени-отчества, ни биографии. Не обошлось и без жертв: в 1847 года погиб воздухоплаватель Леде, чей шар ветром унесло в Ладожское озеро.

3 декабря 1870 года было создано Русское общество воздухоплавания. А через пять лет Дмитрий Менделеев на заседании Русского физико-химического общества предложил свой проект аэростата с герметически закрывающейся гондолой для высотных полетов. В 1880 году по его инициативе при Русском техническом обществе был создан воздухоплавательный отдел. Помимо Менделеева, свой интерес к полетам в небе проявили Алекандр Радищев, Илья Репин, Лев Толстой, Виктор Васнецов и многие другие. А в феврале 1885 года в Петербурге на Волковом поле была организована Кадровая военная команда воздухоплавателей, которая проводила военные учения с использованием аэростатов.

ХХ век максимально демократизировал полеты. В том числе и в Российской империи. Появился специализированный журнал и аэроклуб. В 1910 прошел первый Всероссийский праздник воздухоплавания, в 1924 - Всесоюзные воздухоплавательные состязания.

Из истории воздухоплавания:

История воздухоплавания

Аэростат Шарля

Надару удалось снять на аэростате туманный фотографический снимок с поля битвы, Годар же не мог сообщить ничего существенного. Во время Американской войны, с до г., армия северных штатов употребляла очень часто привязанные или прикрепленные шары (a é rostats ballons captifs), чтобы следить за положением неприятеля в обширных лесах, где велась борьба, и за исходом битвы. Шары этого рода удерживаются на привязи по способу Жиффара с помощью очень крепкого каната. Поднимаясь, воздушный шар сам развивает канат. Свивание каната, то есть опускание шара, происходящее без выпускания газа, производится с помощью паровой машины. Вследствие большого веса и большого числа пассажиров, поднимательная сила, а следовательно и величина шара, должна быть очень велика; так, например, объём жиффаровского «ballon captif» в Лондоне в г. и в Париже в 1878-1879 г. достигал 12000 куб. м. Ладья аэростата, вроде омнибуса, вмещала 32 человека; канат был длиной в 650 м и весил около 3000 кг. Устроенная для этого шара арена имела в диаметре 175 метров и была окружена стенкой, обтянутой полотном.

Привязной аэростат Жиффара

Часть употребляемых воздушных шаров гибла (они сильно страдали от огня дальнобойного оружия и были хороши только в тихую погоду), но всё же полученные результаты были очень вескими; и после окончания войны 1870-1871 гг. военными инженерами уже всех стран аэростаты испытывались на пригодность военным целям. Было предложено подавать с аэростатов сигналы войскам. Применение телефона к воздушным рекогносцировкам испытывалось и в российской армии, принеся удовлетворительные результаты: привязанный шар соединяли со штаб-квартирой или с наблюдательным отрядом посредством телефона, так что наблюдатель на шаре мог непрерывно сообщать обо всех движениях неприятельских отрядов.

Аэростат сигаровидной формы

Старинный дирижабль Жиффара (1852 г.) - сгораемый, мягкий, без воздушных отделений, с изменяющимся объемом, с паровым двигателем, воздушным винтом, рулями и предохранительным клапаном. Преимущество его в том, что оболочка с газом, свободно расширяясь и сжимаясь, сохраняет свою подъемную силу неизменной на "всякой высоте и при всяком изменении температуры и давлении атмосферы. (При этом необходимо, чтобы вне и внутри дирижабля температура и давление были одинаковы или приблизительно одинаковы, разность температуры должна быть неизменной. Первое условие соблюдается, пока аэростат не надуется до отказа. Разность же температур то увеличивается, то уменьшается. От действия солнца разность увеличивается, а когда солнце скрывается за облака эта разность убывает. Отсюда первый недостаток такого мягкого дирижабля, заключающийся в том, что в зависимости от погоды дирижабль то падает, то устремляется в высь.

(Дирижабль, стратоплан и звездолёт как три ступени величайших достижений СССР )

Дирижабль Дюпюи де Лома

Дюпюи де Лом построил свой шар овальной формы, длиной в 36 м и вместимостью в 3564 куб. метра. К лодке, шириной в 6 м и длиной в 3 метра, приделан был винт, состоящий из 4 крыльев, каждое шириной около 1 метра. Крылья были обтянуты шелковой тафтой . Винт делал 21 оборот в минуту и приводился в движение 4-мя людьми. При этой скорости винта, шар делал самостоятельно 2,22 метра в секунду. Если винт вращали 8 человек, средняя скорость его достигала 28 - 32 оборотов, и шар двигался с быстротой 2,28 м в секунду. Кроме того, между ладьей и шаром аэростата был помещен треугольный, в 5 метров высоты, парус, игравший роль руля. Парус этот с помощью мачты, укрепленной в неподвижной точке опоры, мог быть установлен в любом положении. Двойная веревочная сетка окружала весь этот воздушный корабль. Пробное поднятие, состоявшееся 2-го февраля г., с Форта-неф, в Венсенне, было очень благоприятно для изобретателя. Руль действовал, несмотря на ветер. Шар мог пройти в среднем 10 км в час. Испытание дало заранее предвиденный результат, что есть возможность двигаться против ветра, скорость которого меньше скорости аэростата. Если ветер был сильнее самостоятельного движения шара, руль бездействовал. Инженер Гаенлейн в Майнце выстроил в г. аэростат, в виде удлиненного тела вращения, с заостренными концами, с 4-х крылым винтом и с рулем, но вместо человеческой силы он употребил леноаровскую газовую машину в 3,6 лошадиных силы, весом в 233 кг.

Дирижабль Генлейна

Этот аэростат имел внутри также маленький компенсационный шар системы Мёнье. Для того, чтобы смягчить и уменьшить толчок при опускании шара на землю, внизу ладьи помещено было особое приспособление. Быстрота Гаенлейновского аэростата, выстроенного на средства капиталистов, во время опытов в Брунне, достигла максимальной величины около 5 метров в секунду. Руфус Портер в Нью-Йорке и Мариотт в в Сан-Франсиско делали также попытки устроить воздушный шар, которым можно бы было управлять. Капитан Темплер в Англии хотел достичь возможности путешествовать в любом направлении, исследуя на разных высотах воздушные течения (подобное предложение сделано ещё Монгольфьерами), чтобы пользоваться ими согласно желаемому направлению. Вследствие крайне частых и быстрых перемен этих течений, оказалось крайне затруднительным исследовать и утилизировать эту сторону дела. Все прежние попытки добиться управления шаром с помощью парусов были отвергнуты, когда было установлено, что главным условием управления шаром есть собственное движение его. Руль бездействует, лишь только ветер подхватывает и несет с собой воздушный шар с равной скоростью и в одинаковом направлении с течением воздуха; поэтому парус у лодки, который должен был бы придать направление, под влиянием течения воздуха бездействует. Задачей воздухоплавания является добиться управления шаром посредством особых воздушных крыльев, воздушного винта и подвижного руля.

Вопрос воздухоплавания, если допустить возможность управления аэростатом, зависит и связан всецело с изобретением особого пригодного для воздухоплавания двигателя, возможно легкого и сильного. До г. употреблялись, не считая винта ручного вращения, примененного Дюпюи де Ломом, паровые или газовые двигатели, оказавшиеся слишком тяжелыми и опасными в пожарном отношении. С изобретением аккумуляторов , этих резервуаров электрической энергии, немедленно явились попытки применить электрические двигатели (динамо-машины), которые несравненно легче и безопаснее паровых и газовых двигателей.

Цеппелин

1900. Опытный дирижабль «LZ 1» (LZ обозначало «Luftschiff Zeppelin») имел длину 128 м, на нём были установлены два двигателя Даймлер

Дирижабль «LZ 4»

Строительство первых дирижаблей-Цеппелинов началось в 1899 на плавающем сборочном цехе на Боденском озере в Заливе Манзелл, Фридрихсхафен . Он было предназначено для того, чтобы упростить процедуру старта, поскольку цех мог плыть по ветру. Опытный дирижабль «LZ 1» (LZ обозначало «Luftschiff Zeppelin») имел длину 128 м, на нём были установлены два двигателя Даймлер мощностью 14.2 л.с. (10.6 кВ) и балансировался путём перемещения веса между его двумя гондолами.

Первый полёт Цеппелина состоялся 2 июля . Он продолжался в течение всего 18 минут, поскольку LZ 1 был вынужден приземлиться на озеро после того, как механизм балансирования веса сломался. После ремонта аппарата технология жёсткого дирижабля успешно была испытана в последующих полётах, побив рекорд скорости на 6 м/с французского дирижабля Франция на 3 м/с, но этого ещё было недостаточно для привлечения значительных инвестиций в дирижаблестроение. Это произошло через несколько лет, в результате граф получил необходимое финансирование.

XX век

Кроме воздухоплавания, основанного на удельной легкости аэростата, стали подумывать также об осуществлении его с помощью летательных машин, которые были бы удельно тяжелее воздуха, но удерживались бы в нём и летали с помощью динамического усилия. Соответственно этому воздухоплавание имело два главных направления (До начала 20-х годов XX века термин «воздухоплавание» обозначал передвижение по воздуху вообще.): 1) воздухоплавание с помощью аэростатов, или шаров, которые удельно легче воздуха, уже осуществленное (A é orostation), и 2) авиацию , дающ. возможность подняться и удерживаться в воздухе. К сторонникам первого направления принадл. практики-воздухоплаватели XIX в. Сторонниками авиации, или авиаторами, являл. все теоретики-воздухоплаватели, главным образом математики , инженеры, физиологи и технологи. Их научные работы по воздухоплаванию крайне важны также для сторонников аэростатов, так как они основываются на сопротивлении воздуха и воздушном винте. Большая трудность осуществления планов авиаторов сост. в том, что в XIX в. ни их летательные тела, ни двигатели не мог. быть выстроены столь легкими, как того требует расчёт. Профессор Д.

Люди всегда смотрели на небо и мечтали о свободном полёте. Крылья Икара, ступа Бабы-Яги, ковёр-самолёт, крылатый конь, летучий корабль, моторчик с пропеллером Карлсона и метла "Нимбус-2000" юного волшебника Гарри Поттера - в бесчисленных мифах и сказках отразилась многовековая мечта человека - подняться в воздух.

Русские Икары

История первых опытов воздухоплавания традиционно начинается с греческого мифа об Икаре, опалившем на солнце крылья,изготовленные из перьев и воска. Ещё очень долго изобретатели пытались подняться в воздух, непременно снабжая свои конструкции птичьими крыльями. Опыты первых русских авиаторов вызывали гнев верховных правителей и церкви. "Человек - не птица, крыльев не имеет. Это не Божье дело, а от нечистой силы", -говорил Иван Грозный в XVI веке после наблюдения полёта холопа Никитки на самодельных деревянных крыльях. Никитке отрубили голову и крылья его сожгли, но люди продолжали свои попытки: через 100 лет, в 70-х годах XVII века, стрелец Иван Серпов смастерил большие крылья и "хотел летать, но только поднялся на 7аршин (5метров), перекувыркнулся в воздухе и упал на землю". А в 1729 году взлетел рязанский кузнец. Длинные мягкие крылья, нанизанные на проволоку он надевал на рукава, на ноги, на голову. Пролетал мало, а спустившись на крышу церкви, получил проклятия местного попа, который к тому же сжёг его самодельные крылья.

Воздушный шар и вертолёт XVIII века

В 1731 году, согласно документам из канцелярии рязанского воеводы, подьячий Крякутной изготовил шар, дословно: "как мяч большой, надул дымом поганым и вонючим, от него сделал петлю, сел в неё и нечистая сила подняла его выше берёзы, а после ударила о колокольню, но он уцепился за верёвку, чем звонят и остался жив".
Получается, что русский изобретатель-самоучка совершил полёт на воздушном шаре за 52 года до создателей аэростата братьев Монгольфье.
Конечно, изучением возможности полёта занимались не только талантливые энтузиасты, которым зачастую не хватало образования, но и настоящие учёные. Великий русский естествоиспытатель М.В. Ломоносов не только впервые обосновал принципы полёта тел тяжелее воздуха, но и в 1754 году построил модель геликоптера (вертолёта), работавшего от часовой пружины.

От аэростатов к аэропланам

Летом 1783 года во французском городе Анноне браться Монгольфье запустили наполненный горячим воздухом шар, изготовленный из льняного полотна и бумаги. Первыми воздушными пассажирами стали животные, а осенью того же года шар-монгольфьер поднял к небу первых людей
Первым россиянином, совершившим полёт на воздушном шаре в качестве пассажира на аэростате француза Андре Гарнерена, стал в 1803 году генерал от инфантерии С.Л.Львов. А первым русским воздухоплавателем стал штаб-лекарь И.Г.Кашинский, совершивший в 1805 году самостоятельный полёт над Москвой. Аэростаты безраздельно царствовали в небе почти 100 лет. Они были единственным средством воздушного передвижения. Конструкция их совершенствовалась, вместо тёплого воздуха стали использовать водород, вместо ткани и бумаги - каучук. Потом монгольфьеры оснастили газовыми горелками, которые нагревали воздух внутри шара и позволяли летать дольше и выше. Однако учёным так и не удалось сделать управляемый аэростат. Воздушный шар летел только туда, куда дует ветер. Даже появление дирижаблей - аэростатов с двигателями - не решило всех проблем. Они оказались слишком тихоходными, неуклюжими и ненадёжными.

Александр Можайский - создатель первого русского самолёта

Изобретение и совершенствование паровой машины привело к попыткам создания летательных аппаратов с паровым двигателем. В 1881 году офицер военно-морского флота Александр Фёдорович Можайский, наблюдая за полётами птиц и воздушных змеев, смог определить величину подъёмной площади летательного аппарата и создал действующие модели самолёта. Летом 1882 года на испытательном поле в Красном Селе под Санкт-Петербургом, самолёт Можайского отделился от земли и пролетел некоторое расстояние. Впервые в мире летательный аппарта с человеком на борту смог взлететь! Знаменитые американские авиаконструкторы братья Уилбер и Орвилл Райт, совершили свой первый полёт лишь в 1903 году.
Огромную роль в развитии мировой авиации сыграли работы русских учёных Н.Е.Жуковского и С.А.Чаплыгина, заложивших теоретические основы аэродинамики. "Отец русской авиации" Николай Егорович Жуковский, автор более 220 научных работ, писал: "Человек полетит, опираясь не на силу своих мускулов, а на силу своего разума".

XX век - век авиации

Благодаря научным достижениям и росту технического прогресса в начале 20 века, конструкция первых самолётов постоянно совершенствовалась, а пилоты ставили всё новые и новые рекорды. Если первые полёты длились не более минуты, то к 1908 году самолёты держались в воздухе уже более двух часов.
Русские инженеры и конструкторы разрабатывали новые аэропланы, во многом превосходящие иностранные модели.
Достаточно назвать бипланы Я.М.Гаккеля, летающие лодки Д.П.Григоровича и многомоторные тяжёлые самолёты И.И.Сикорского "Русский витязь" и "Илья Муромец", которые открыли путь транспортной авиации. На фото ниже самолёт БИС-1 Игоря Сикорского:Уже в 1922 году на Ходынском поле в Москве был открыт Центральный аэродром, а через год начала действовать первая пассажирская авиалиния Москва-Нижний Новогород. В 1920-1930-ые годы конструкторы проектировали первые советсткие военные и гражданские самолёты, такие как знаменитый "кукурузник" У-2 Поликарпова.

Во времена Второй мировой войны

С активным участием С.В.Ильюшина вышли на свет бомбардировщики Ил-4, Ил-28, штурмовики Ил-2, Ил-10. В.М.Петляковым - бомбардировщики Пе-2, Пе-8. Знаменитые истребители МиГ-1, МиГ-3 (на фото) были построены с участием авиаконструкторов А.И.Микояна и М.И.Гуревича. В конструкторском бюро (КБ) А.С.Яковлева были разработаны лучшие истребители Великой Отечественной войны - Як-1, Як-9, Як-3 (на фото),
Ещё родоначальник космонавтики Константин Эдуардович Циолковский предсказывал, что на смену винтовым аэропланам придут реактивные. Вторая половина двадцатого века полностью подтвердила догадку гениального учёного. Развитие науки и техники позволило создать надёжные реактивные авиадвигатели.

Русская авиация в мирное время

После второй мировой войны конструкторские бюро стали активно разрабатывать самолёты для гражданской авиации. В 1955 году коллектив конструкторского бюро А.Н.Туполева сделал первый во всём мире реактивный пассажирский самолёт марки ТУ-104. КБ под руководством О.К.Антонова разработало целый ряд транспортных самолётов серии Ан. Самый известный из них - лёгкий транспортный самолёт Ан-2. КБ Яковлева создало пассажирский самолёт Як-42 для ближних магистральных и местных авиалиний нашей страны.

Интересное из рекордов:
Самый скоростной пассажирский авиалайнер - это Ту-144, максимальная скорость полёта которого достигает 2587км/ч (к примеру, максимальная скорость европейского Конкорда -2333 км/ч). Самый тяжёлый самолёт - это АН-225 "Мрия", его стандартный взлётный вес достигает 600 тонн; с экипажем из 7 человек он поднял груз в 156300 кг. на высоту 12410 метров.

«Воздухоплавание» физика 7 класс доклад расскажет о горизонтальном и вертикальном перемещении в атмосфере планеты на легких летательных аппаратах. Также информация о воздухоплавание поможет подготовиться к занятию, и углубить свои познания в области физики.

«Воздухоплавание» сообщение по физике

В воздухе на все тела действует выталкивающая или архимедова сила. Дабы ее найти, необходимо плотность воздуха (ρ возд) умножить на ускорение свободного падения (g = 9,8 Н/кг) и объем тела (V), которое находится в воздухе. В физике данная формула выглядит следующим образом: FA = ρвозд*g*V.

Если полученная сила будет больше действующей на тело силы тяжести — тело взлетит. В этом вся суть воздухоплавания. Воздухоплаванье – это горизонтальное и вертикальное перемещение в атмосфере Земли на летательных аппаратах. В воздухоплавании применяются аэростаты. Они бывают неуправляемые, управляемые и привязные летательные аппараты. Неуправляемые аэростаты имеют форму шара, характеризуются свободным полетом. Другое название — воздушные шары. Управляемые аэростаты имеют воздушные винты, двигатель и называются дирижаблями. Привязные аппараты соединены тросом с землей и не позволяют ему совершать горизонтальные перелеты. Для того чтобы аэростат мог подниматься вверх, его наполняют газом с плотностью меньшей, чем у воздуха (гелий, водород, нагретый воздух).

Впервые подняться в воздух на наполненном дымом большом шаре смогли в 1731 году. Это сделал русский подьячий из Казани Крякутным. Но этот полет был неудачным – церковники изгнали подьячего из города, а о его шаре и вовсе забыли.

Только спустя 52 года был построен первый воздушный шар во Франции братьями Э. и Ж. Монгольфье. Он стал применяться для воздухоплаванья. Его наполняли горячим воздухом. Когда братья Монгольфье убедились, что их шар может летать, то в корзину посадили петуха, утку и овцу. По сути, данные животные и были первыми воздухоплавателями. Люди в первый 25-минутный полет отправились осенью 1783 года. Ими были д’Арланд и Пилат де Розье.

Чтобы определит, какой вес может поднять воздушный шар, необходимо знать о его подъемной силе. Она равна разности между действующей силой тяжести на шар и архимедовой силой. Физическая формула выглядит так: F = FA – FТ. Чем плотность газа заполняющего шар меньше, тем меньше сила тяжести, действующая на него, и больше подъемная возникающая сила.

Когда нагревается воздух до 100 °С, то плотность его уменьшается в 1,37 раза. Подъемная сила наполненного теплым воздухом шара небольшая. Это заметил ученый Ж. Шарль, который предложил наполнять аппарат водородом, ведь его плотность в 14 раз меньше, чем плотность воздуха.

Впервые полет на наполненном водородом воздушном шаре осуществился в 1783 году в первый зимний день. В полете он провел 2,5 часа на высоте 3400 м. В России первые полеты стали осуществляться в 1803 году. Вначале такие полеты носили развлекательный характер. Но постепенно аэростаты стали применять с научной целью для изучения атмосферы и метеорологических исследований, для разведки и бомбардировки или как транспортное средство. В 1929 году дирижабль «Граф Цепеллин» из Германии совершил кругосветный перелет с промежуточными тремя посадками. Протяженность перелета составляла 35 тыс. км за 21 день.

С увеличением высоты уменьшается плотность воздуха. Поэтому, действующая архимедова сила, уменьшается. Как только она по показателям сравнивается с силой тяжести, аэростат прекращает набирать высоту. Для этого с шара сбрасывают специальный балласт. Таким образом, сила тяжести стает меньше и выталкивающая сила вновь преобладает. Чтобы спустится на землю, нужно открыть специальный клапан, который выпускает часть газа. Также на воздушных шарах можно летать в стратосферу, что немаловажно.

На сегодняшний день аэростаты используются не только на Земле. Их доставляют на межпланетные станции для передачи ценной информации ученым.

Надеемся, что сообщение на тему «Воздухоплавание» помогло Вам подготовиться к занятию. А сообщение о воздухоплавание Вы можете дополнить через форму комментариев ниже.

Кроме того существуют управляемые аэростаты - дирижабли .

В Перу во время археологической экспедиции ученые нашли рисунок на стене одной из гробниц. На нем был изображен аппарат в виде гигантской четырехгранной пирамиды, которая парила в воздухе, а внизу к ней была привязана корзина, в которой находились люди. Рисунок тщательно измерили и рассчитали примерные размеры изображенного на нем летательного аппарата. После этого построили каркас пирамиды и гондолу, применяя материалы, которые обычно использовали перуанские индейцы для строительства. После того как аппарат обтянули материалом, получилось огромное сооружение, имеющее почти 10 м в высоту и до 30 м у основания. Под пирамидой развели костер, и через некоторое время пирамида поднялась в небо и потянула за собой корзину!

Известен проект летательного аппарата легче воздуха, который в 1670 году предложил священник Франческо де Лана-Терци. Аэростат должен был состоять из деревянной лодки, тросов, четырехмедных полых шаров, из которых выкачан воздух, паруса и ручного весла. Изобретатель полагал, что шары из тонкой меди с вакуумом внутри поднимут всю конструкцию в воздух. Однако, как сделать такие тонкие, но прочные сферы? Так проект Франческо де Лана-Терци и остался нереализованным.

Предположительно первый успешный полет на воздушном шаре совершил священник иезуит, Бартоломео Лоренцо де Гусмао. Произошло это торжественное событие в 1709 г. в присутствии королевских особ и знати.

Воздушный шар представлял собой бумажную оболочку, заполненную нагретым воздухом. Нагретый воздух поступал из глиняного горшка, установленного на подвешенном снизу шара поддоне. В горшке что-то сгорало. Шар быстро набрал высоту.

Во Франции первый воздушный шар, наполненный теплым воздухом, был изобретен и поднят в воздух в 1783 году братьями Этьеном и Жозефом Монгольфье. По имени создателей такие воздушные шары называются "монгольфьерами".

Современные тепловые аэростаты – это тоже воздушные шары, поднимающиеся за счет нагретого воздуха. Оболочка сшита из термостойких полотнищ, основным материалом является синтетическая ткань со специальным покрытием, обеспечивающим воздухонепроницаемость.
Аэростат оснащен блоком горелок, работающих на пропан-бутановой смеси, который предназначен для нагрева воздуха в оболочке аэростата, и комплектом баллонов для хранения горючего. Кроме того на борту есть барометрические приборы и вентилятор для предварительного наддува холодного воздуха в оболочку.
В 1988 году в Голландии был поднят "монгольфьер" объемом 24000 кубометров, его 50 пассажиров размещались в комфортабельной двухпалубной корзине.

Итальянский художник Гварди Франческа(1712 - 1793гг.)
Подъем воздушного шара.

В 1766 году англичанин Генри Кавендиш получил «горючий воздух» - водород. Профессор Кавалло начал наполнять водородом бумажные шары и мыльные пузыри и наблюдать их парение в воздухе.. И совсем немного времени понадобилось для того, чтобы в небо поднялся аэростат, наполненный водородом.

В 1785 году французЖан-Пьер Бланшар и американец Джон Джеффрис стали первыми людьми, перелетевшими Ла-Манш на воздушном шаре. Они стартовали из британского города Дувр и приземлились во французском Кале. В полете у них возникли проблемы - шар стал терять подъемную силу. Сначала они сбросили балласт, потом абсолютно все, что было в корзине, потом даже свою одежду …

В 1804 году в честь коронации Наполеона происходит торжественный запуск аэростатов. Один из них опускается на могилу Нерона в Риме, что вызывает огромный скандал.

В сентябре 1804 года известный химик и физик Ж.Л.Гей-Люссак по поручению Парижской академии наук один совершил научное воздушное путешествие, пролетев 160 верст. Полет длился 6 часов. Гей -Люссак достиг высоты около 7 верст.

17 августа 1859 г. из американского штата Индиана стартовал воздушный шар с необычным для того времени грузом – почтой. С тех пор этот день считается днем рождения авиапочты. Таким образом письма впервые были отправлены по воздуху.

В 1861 г. В США военные впервые передали телеграфное сообщение с аэростата "Энтерпрайз" на Землю.

Постепенно воздушные шары начали применять и в качестве военной техники.
В 1849 во время борьбы Италии за независимость австрийские войска организовали с помощью небольших (объёмом 82 м 3) свободных аэростатов бомбардировку Венеции зажигательными и разрывными бомбами.

В 1859 в сражении при Сольферино французский воздухоплаватель Ф. Надар с привязного аэростата производил разведку расположения австрийских войск, сделав фотоснимки позиций противника.

Привязные аэростаты для разведки и корректирования артиллерийского огня применялись также в США во время Гражданской войны 1861 - 65 годов.

Во франко-прусской войне 1871 года посредством свободных аэростатов была налажена связь окружённого немцами Парижа с остальной Францией. За 4 месяца на 65 аэростатах было переправлено 3 млн. писем и депеш общим весом 16 675 кг , а также 150 пассажиров. Однако прусские военные начали применять зенитные орудия для уничтожения летящих аэростатов.

Парижские коммунары пользовались аэростатами для разбрасывания листовок революционного содержания.

Подобные аэростаты с успехом применялись как в первую мировую войну - для разведки и корректировки огня артиллерии, так и во вторую мировую - в качестве аэростатов заграждения. Военное использование аэростатов продолжалось и в годы "холодной войны". Аэростаты-разведчики беспрепятственно пересекали границу в толще облаков, засечь их локаторами было практически невозможно.

В июле 1897 года пилотом Соломоном Огюстом Андре был совершен первый полет на воздушном шаре в Арктику. В 1997 году, в честь 100-летия этого события спортсменами-воздухоплавателями на Северном полюсе был проведен Первый праздник воздушных шаров.
С тех пор ежегодно самые смелые команды воздухоплавателей прилетают на полюс, чтобы наполнить горячим воздухом свой шар и подняться в небо над самой макушкой планеты.

В 1900 году в Париже открылся 1-й Международный воздухоплавательный конгресс. В числе представителей от России - Н. Е. Жуковский.
В октябре 1905 года во Франции была создана Международная Авиационная Федерация аэронавтов.

Конец 19века - начало 20 века ознаменовался пиком воздухоплавания. Разнообразные полеты на воздушных шарах совершались в научных и развлекательных целях. Совершенствовались конструкции воздушных шаров, их оснащение, устанавливались рекорды высоты и дальности полета. Постепенно развивалась другая летательная техника, и полеты на воздушных шарах остались привилегией спортсменов. В разных странах начали появляться аэроклубы, объединявшие спортсменов-воздухоплавателей.

В 1973 г был создан аэростат новой конструкции. - солнечный аэростат. Из всех летательных аппаратов он обладает наибольшей подъемной силой. Его баллон заполнен воздухом, и на нем нет горелки, тем не менее, он способен подниматься в воздух. При отказе выпускного клапана он не падает, а неограниченно поднимается, пока не лопнет. Его оболочка - черного цвета, хорошо поглощает солнечные лучи. Подъемную силу создает воздух, нагретый солнечными лучами. Итак, в "солнечном " аэростате - воздух нагревается не с помощью горелки, а от солнца.

В 1978 году трое американцев Бен Абруццо, Макси Андерсон и Ларри Ньюмен впервые пересекли Атлантику на воздушном шаре. При подлете к Франции шар начал терять высоту.Балласт был израсходован еще над Исландией. Все вещи стали выбрасывать за борт - баллоны с кислородом, дорогостоящие приборы, фотоаппараты и кинокамеру, одежду, бортовой журнал, рацию.

В 1981 году воздухоплавателями японцем Аски и американцами Андерсоном, Кларком и Ньюмэном на шаре "Дабл Игл V" был покорен Тихий океан.

В 1995 году пилот Bill Arras существляет первый полет аэростата над Антарктидой.

В марте 1999 года после завершения полета вокруг земного шара продолжительностью в 19 дней 21 час и 55 минут на аэростате "Breitling Orbiter 3" был установлен абсолютный мировой рекорд дальности полета - 40814 км. Этот рекорд установили воздухоплаватели Бертран Пиккар (Швейцария) и Брайан Джонс (Великобритания).

В июле 2002 года второй в истории беспосадочный перелет вокруг земли на воздушном шаре совершил американский пилот Стив Фоссет. На аэростате "Bud Light Spirit of Freedom" он преодолел 34 242 км за 320 часов 33 минуты.

В настоящее время Всемирная федерация воздухоплавания проводит чередующиеся чемпионаты мира: в четные годы - для монгольфьеров, в нечетные - для газовых аэростатов.

ИНТЕРЕСНО

Японский аэрокосмический беспилотный самолёт стартовал на испытаниях без разбега и бесшумно. Так он добрался до высоты 22 км, где отделился от первой ступени и своим ходом поднялся ещё на 55 км. Затем двигатель отстыковался и самолёт начал планирующее снижение. Интересно, что первой ступенью поднятия самолета был воздушный шар.