Аэростат что это для детей
Аэростат
Содержание
Различают привязные, свободнолетящие и аэростаты с двигателем — дирижабли.
По типу наполнения аэростаты делятся на:
Для наполнения шарльеров применялись и применяются водород и (реже) светильный газ; но эти газы горючи, а их смеси с воздухом взрывоопасны, что требует дополнительных мер предосторожности. Данного недостатка лишён инертный гелий, который также используется в шарльерах; однако гелий достаточно дорог, что препятствует его повсеместному применению в воздухоплавании.
Монгольфьеры наполняют нагретым воздухом.
Применение
Аэростаты впервые позволили человеку подняться в воздух, а позднее и достичь стратосферы.
В России одним из организаторов полётов на аэростатах для научных исследований атмосферы был А. М. Кованько.
Одна из основных областей применения — подъём на необходимую высоту систем видеонаблюдения, связи, получения метеоданных.
Во время Второй мировой войны аэростаты широко применялись для защиты городов, промышленных районов, военно-морских баз и других объектов от нападения с воздуха. Действие аэростатов заграждения было рассчитано на повреждение самолётов при столкновении с тросами, оболочками или подвешиваемыми на тросах зарядами взрывчатого вещества. Наличие в системе ПВО аэростатов заграждения вынуждало самолеты противника летать на больших высотах и затрудняло прицельное бомбометание с пикирования.
Кроме использования в системе ПВО привязные аэростаты применялись для наблюдения за полем боя, корректировки артиллерийского огня и разведки.
Рекорды
27 мая 1931 года Огюст Пиккар и Паул Кипфер первыми сумели достичь стратосферы на воздушном шаре.
31 августа 1933 года Александр Даля, находясь на борту открытого воздушного шара запечатлил первый снимок на котором видна округлость Земли.
Гелиевый аэростат Explorer II, пилотируемый офицерами Авиационного корпуса Сухопутных войск США (капитаном Оврилом А. Андерсеном, майором Уильямом Кепнером и капитаном Альбертом У. Стивенсом), достиг новой рекордной высоты в 22066 м (72395 футов) 11 ноября 1935 г. В 1934 году рекорд высоты в 22000 м (72178 футов) был взят на советском стратосферном аэростате «Осоавиахим-1».
Предыдущий рекорд высоты для пилотируемых аэростатов был установлен на высоте в 34668 м (113739 футов) 4 мая 1961 г. Малькольм Росс и Виктор Пратер на шаре Stratolab V стартовали с палубы корабля USS Antietam в Мексиканском заливе.
Текущий рекорд установил 14 октября 2012 года Феликс Баумгартнер, поднявшись на высоту около 39045 метров в капсуле, прикрепленной к воздушному шару Red Bull Stratos над американским штатом Нью-Мексико.
1 марта 1999 года Бертран Пиккар и Брайан Джонс отправились на аэростате Breitling Orbiter 3 из швейцарской деревни Шато-д’О (Château d’Oex) в первый беспосадочный кругосветный полет. Они приземлились в Египте после 40814 километров полета спустя 19 дней, 21 час и 55 минут (средняя скорость 85,4 км/ч).
Рекорд высоты для беспилотного шара составляет 53,0 км (173882 футов). Шар был запущен JAXA 25 мая 2002 года из префектуры Ивате, Япония. Это самая большая высота, когда-либо достигнутая средством передвижения в атмосфере. Только ракеты, ракетные самолеты и баллистические снаряды могут лететь выше.
Аэростат что это для детей
Аэростаты!
На аэростат у поверхности земли (в плотных слоях воздуха) действует выталкивающая (архимедова) сила так же, как на погружённый в воду шарик от пинг-понга. Под действием этой силы (она называется аэростатической) аэростат поднимается до тех пор, пока выталкивающая сила не сравняется с его силой тяжести.
Первые аэростаты!
Первый аэростат создали в 1783 году во Франции братья Ж. и Э. Монгольфье.
Аэростат братьев Монгольфье был изготовлен из льняной ткани, обклеенной с двух сторон бумагой, и наполнялся на земле нагретым до 70-100 °C воздухом. Аэростаты такого типа позже стали называться «монгольфьерами».
В этом же, 1783 году, французский учёный Ж. Шарль вместе с механиками братьями Робер разработал и построил свой аэростат, наполненный водородом. Оболочка этого аэростата была выполнена из лёгкого тонкого шёлка и покрыта раствором каучука. Аэростат получил название «шарльер».
Классификация аэростатов.
Наибольшее число полётов стратостатов в стратосферу было совершено в 1930-х годах. Первые стратостаты строились в Бельгии, Франции, США, СССР.
В 1971 году французский привязной аэростат был поднят на высоту 18 км с научной аппаратурой общей массой 60 кг. Привязные аэростаты с экипажем применяют в военных целях, для тренировки парашютистов, как обзорные вышки; аэростат без экипажа используют в научных целях, для связи и т. д.
В зависимости от наполнения аэростаты делятся на:
В шарльерах применяются газы значительно легче воздуха: водород, светильный газ, гелий. Первые два взрывоопасны, а гелий достаточно дорог.
Монгольфьеры наполняют нагретым воздухом.
Возможности аэростатов!
Аэростаты впервые позволили человеку подняться и плавать в воздухе, а позднее и достичь стратосферы.
В конце 1920-х немецкий физик Плаусон с успехом применил привязные аэростаты в качестве приемников атмосферного электричества. С одиночного аэростата в ясную погоду удавалось снять до 3,5 киловатт электрической мощности при напряжении около 120 киловольт. Позже с этим эффектом столкнулись при использовании тросов аэростатов заграждения в качестве антенн дальней радиосвязи. Эта технология может применяться для автономного энергоснабжения. Выход энергии может быть повышен с помощью дугового разрядника, подвешенного на тросе под аэростатом для ионизации атмосферы.
Во время второй мировой войны аэростаты широко применялись в противо-воздушной обороне (ПВО) для защиты городов, промышленных районов, военно-морских баз и других объектов от нападения с воздуха. Действие аэростатов заграждения было рассчитано на повреждение самолётов при столкновении с тросами, оболочками или подвешиваемыми на тросах зарядами взрывчатого вещества. Наличие в системе ПВО аэростатов заграждения вынуждало самолеты противника летать на больших высотах и затрудняло прицельное бомбометание с пикирования.
Кроме использования в системе ПВО привязные аэростаты применялись для наблюдения за полем боя, корректировки артиллерийского огня и разведки.
Два аэростата летали в атмосфере Венеры. В июне 1985 года с советских автоматических межпланетных станций «Вега-1» и «Вега-2», пролетавших в окрестностях планеты, были сброшены «аэростатные зонды». Эти аэростатные зонды произвели снижение на парашютах и после наполнения их оболочек гелием начали дрейф в атмосфере планеты на высоте 53-55 км, проводя измерения метеорологических параметров. Продолжительность работы обоих зондов составила более 46 часов.
Аэростаты! Рекорды!
27 мая 1931 года Огюст Пиккар и Паул Кипфер первыми сумели достичь стратосферы, и поднялись на высоту 15 781 м.
31 августа 1933 года Александр Даля, находясь на борту открытого воздушного шара, сделал первый снимок, на котором видна округлость Земли.
В 1933 году стратостат «СССР-1» с тремя воздухоплавателями на борту достиг высоты 18 800 м.
30 января 1934 года на советском стратосферном аэростате «Осоавиахим-1» был установлен рекорд высоты в 22 000 м. Данный рекорд был омрачен печальным событием. Во время спуска погибли аэронавты П. Ф. Федосеенко, А. Б. Васенко и И. Д. Усыскин.
11 ноября 1935 года гелиевый аэростат Explorer II, пилотируемый офицерами Авиационного корпуса Сухопутных войск США (капитаном Оврилом А. Андерсеном, майором Уильямом Кепнером и капитаном Альбертом У. Стивенсом), достиг новой рекордной высоты в 22 066 м.
4 мая 1961 года был установлен рекорд высоты для многоместного пилотируемого аэростата. Малькольм Росс и Виктор Пратер на шаре Stratolab V стартовали с палубы корабля USS Antietam в Мексиканском заливе и поднялись на высоту 34 668 м.
В 1962 году на стратостате «Волга» пилоты П. И. Долгов и Е. Н. Андреев совершили полёт на 25 458 м и оттуда спустились на индивидуальных парашютах.
В 1972 году в США на высоту 52 км был поднят стратостат с научной аппаратурой массой 113 кг.
1 марта 1999 года Бертран Пиккар и Брайан Джонс отправились на аэростате Breitling Orbiter 3 из швейцарской деревни Шато-д’О (Château d’Oex) в первый беспосадочный кругосветный полет. Они приземлились в Египте после 40 814 километров полета спустя 19 дней, 21 час и 55 минут (средняя скорость 85,4 км/ч).
24 октября 2014 года Алан Юстас, поднялся на высоту около 41 421 метра в скафандре, прикрепленном к воздушному шару над американским штатом Нью-Мексико.
Рекорд высоты для беспилотного шара составляет 53,0 км (173 882 футов). Шар был запущен JAXA 25 мая 2002 года из префектуры Ивате, Япония. Это самая большая высота, когда-либо достигнутая воздухоплавательным аппаратом. Только ракеты могут летать выше!
Полет на аэростате полон красоты и чудес не зависимо от высоты полета!
Аэростат
Очень часто этот летательный аппарат легче воздуха называют еще воздушным шаром. Огромную оболочку из непроницаемого для газа материала — прорезиненной ткани или пластика — наполняют либо теплым воздухом, который, как известно, легче холодного, либо легким газом (водородом или гелием), и аэростат поднимается, увлекая за собой гондолу — корзину с пассажирами.
Первый воздушный шар построили и запустили летом 1783 г. французы, братья Ж. и Э. Монгольфье, а первый полет людей на таком воздушном шаре (монгольфьере) состоялся в Париже осенью того же года.
Поскольку монгольфьеры летали очень недолго — они опускались вниз, как только в оболочке остывал воздух, полеты на них были лишь чисто развлекательными. В наши дни конструкцию монгольфьеров усовершенствовали, снабдив их газовыми горелками для подогрева воздуха в полете, и теперь воздушные шары используют в спортивных и научно-познавательных целях.
Однако подъемная сила монгольфьеров весьма невелика, и поэтому гораздо большее распространение получили воздушные шары, наполняемые водородом или гелием. Одним из первых использовал такой шар для научных целей русский ученый Д. И. Менделеев. В 1887 г. он поднялся на воздушном шаре для наблюдения солнечного затмения.
В 30-е гг. XX в. было построено несколько высотных аэростатов, предназначенных для исследования верхних слоев атмосферы, — стратостатов. Чтобы люди могли подолгу находиться на большой высоте, не страдая от недостатка кислорода, гондолы стратостатов делались герметичными. Стратостаты с такими кабинами поднимались выше 20 км.
В настоящее время высотные воздушные шары находят применение в метеорологии (см. Метеорологическая техника), для запуска автоматических метеостанций. Используются гелиевые аэростаты и для спортивных целей — перелетов на большие расстояния. Так, в 1978 г. был совершен благополучный перелет на воздушном шаре через Атлантический океан.
И все-таки свободно летящий аэростат, произвольно увлекаемый воздушным потоком,— игрушка ветра. Поэтому аэростаты либо делают привязными, используя их, например, для зондирования атмосферы, либо снабжают их гондолу двигателями и пропеллерами, и тогда аэростат превращается в дирижабль. В переводе с французского слово «дирижабль» означает «управляемый». Первые попытки создания управляемых воздушных шаров относятся еще к XVIII в. Ими пытались управлять при помощи весел и парусов, птиц в специальной упряжи. Но реальные конструкции появились лишь в конце XIX в., когда были сконструированы достаточно легкие и мощные механические двигатели. По конструкции продолговатой оболочки дирижабли делятся на четыре типа: мягкие (их оболочка выполнена из эластичных материалов), жесткие (сделанные, скажем, из жесткого пластика или металла), комбинированные — полумягкие, полужесткие.
В первой половине XX в. в США, Великобритании, Германии, СССР строились дирижабли объемом в десятки и сотни тысяч кубических метров. Такие исполины могли брать на борт сразу десятки тонн груза и сотни пассажиров, держаться в воздухе без посадки неделями, покрывая за это время расстояние 20—30 тыс. км. Однако после ряда катастроф в дирижаблестроении наступает спад. К тому же самолеты оказались в гораздо меньшей степени зависящими от капризов погоды, чем дирижабли.
Несмотря на это, в наши дни снова возвращается интерес к этим воздушным кораблям. Экономичность дирижаблей, их большая грузоподъемность, привлекают внимание современных специалистов.
Так, например, в 1983 г. в нашей стране состоялись испытания дирижабля «Урал-3», являющегося не просто летательным аппаратом, но и аэрокраном: он способен транспортировать различные грузы массой до 500 кг. Конечно, грузоподъемность «Урала» не очень велика. Но в ближайшем будущем советские конструкторы планируют создание дирижаблей грузоподъемностью 30 т и более. Ведутся подобные работы и за границей — в Англии, Франции, США… Причем конструкторы планируют использование аэростатов и дирижаблей не только на Земле, но и на других планетах. Подтверждением тому может послужить состоявшийся в 1985 г. эксперимент по использованию аэростатов на Венере. Доставленные с Земли автоматическими межпланетными станциями «Вега-1» и «Вега-2» аэростаты отправились в путешествие по атмосфере Венеры, неся в своих гондолах научные приборы.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Конспект НОД «Путешествие на воздушном шаре в прошлое самолёта»
Наталья Власова
Конспект НОД «Путешествие на воздушном шаре в прошлое самолёта»
Цель: познакомить детей с историей самолета, учить выкладывать самолёт из счетных палочек по схеме.
1. Систематизировать знания детей об истории воздушного транспорта, обогащать словарный запас детей (аэростат, дирижабль, планер).
2. Побуждать, на основе игровой мотивации, создавать из палочек конструкцию самолёта по схеме, с усложнением задачи.
3. Развивать мышление, воображение, точность выполнения действий детей по схеме.
Интеграция образовательных областей: социально – коммуникативное развитие, познавательное развитие, речевое развитие, художественно – эстетическое развитие, физическое развитие.
Оборудование: картинки из сказок, фотография «Самолёты», аудиозапись «Шарики воздушные», минусовка из кинофильма «Мэри Поппинс», фотографии лётчика Кондаурова В. Н., фото с историей создания предприятия МКБ «Радуга», счетные палочки, схемы.
Ход НОД
В. Ребята, у нас сегодня много гостей, давайте поздороваемся. Мы все вместе попутешествуем и узнаем много интересного.
-Послушайте строки из стихотворения (К. Чуковского «Тараканище»)
«Ехали медведи на велосипеде.»
В. Кто написал эти строки? Как называется произведение?
В. Как вы думаете, на чем быстрее добраться на воздушном шарике или на велосипеде?
В. А какой саамы быстрый современный вид транспорта?
В. Хотите узнать, как появились самолёты?
Представьте, что мы летим на воздушном шарике и по ветру полетели в прошлое. (Музыка из кинофильма «Мэри Поппинс)
История воздушного транспорта
Человек всегда завидовал птицам, и ему очень хотелось научиться летать. Мечты человека о полётах нашли отражение в народных сказках и легендах.
В. Скажите, на чём в сказках могли летать герои?
Но так как птицы летать у него не получалось. И тогда человек изобрел воздушный шар, который нагревался теплым воздухом. Только такой шар не мог далеко летать. Сейчас такой воздушный шар называется АЭРОСТАТ.
Затем человек на аэростат прикрепил двигатель и получился дирижабль. А еще придумал планер, правда он был без двигателя и парил в воздушном потоке, но с крыльями.
И вот когда человек соединил дирижабль и планер – получился самолет с двигателем и крыльями, который смог переводить пассажиров и грузы.
Там где нельзя сесть и взлететь самолету выручает вертолет.
В. А кто управляет самолетом?
В. Да, человек, который управляет самолетом, называется пилот. Профессия пилота опасная, сложная, но очень интересная. Я вам хочу рассказать о нашем земляке, Герое Советского Союза Кондаурове В. Н.
Показ фотографий,рассказ педагога:
Кондауров Владимир Николаевич – заслуженный летчик-испытатель СССР (1980г., летчик испытатель Государственного Краснознаменного научно-испытательного института ВВС (ГК НИИ ВВС, полковник. Награжден орденами Ленина, Красной Звезды, Дружбы Народов, «За службу Родине в ВС СССР» 3-ст., медалями.
22 октября 1979г. Катапультировался из первого серийного МиГ-31 после заклинивания двигателей и отказа управления. 22 ноября 1989г. Первым из военных летчиков совершил посадку на корабль на самолете МиГ-29К. С февраля 1992 по 1993г. – заместитель начальника Государственного авиационного научно-испытательного центра ВС Украины полетной работы.
За время летной работы освоил более 115 типов планеров, самолетов и вертолетов различных модификаций.
За мужество и героизм, проявленные при испытании новой авиационной техники, Указом Президиума Верховного Совета СССР от 31 октября 1988г. Полковнику Кондаурову Владимиру Николаевичу присвоено звание Героя Советского Союза с вручением орден Ленин и медали «Золотая Звезда».
С 1993г. Полковник В. Н. Кондауров в запасе. Живет в городе Дубна, Московской области. Работал инженером в Инженерном центре РСК «МиГ».
В. А я предлагаю вам поиграть в игру «Волшебный самолет»
В. Представьте, что этот стульчик – волшебный самолет. Кто садится на этот стул, теряет все свои плохие качества и у него остается только все хорошее, доброе и красивое. Подойдите ко мне в круг. Все дети встают в круг. Внутри круга, но не в центре, а у края, ставится стул.Дети идут по кругу и говорят: «Кто сегодня всех красивей? Кто сегодня всех счастливей? Поскорее появись! И на самолет садись! Когда слова заканчиваются, тот, кто оказался ближе всего к стулу, садиться на него. – Спасибо, мы с вам самые счастливые на свете!
Конструирование
В. Присели на своим места. У вас на столах лежат схемы самолетов и счетные палочки. Построим по схеме из палочек самолет. Вспомним из каких частей состоит самолет?
Посчитайте сколько палочек нужно нам для постройки самолета.
Самолет построим сами,
Понесемся над лесами,
Понесемся над лесами,
А потом вернёмся к маме.
В. Может кто-то из вас будет пилотом, или строителем, а может быть врачом или учителем, но для этого вам надо стать добрыми, умными, сильными и здоровыми. Спасибо за занятие. В подарок примите маленькие дирижаблики и планеры.
Конспект занятия «Путешествие на воздушном шаре» (средняя группа) Цель: развитие всех компонентов устной речи детей, расширять и обобщать интересы детей. Задачи Образовательные: развивать умение у детей.
Конспект игры по петербурговедению в подготовительной группе «Путешествие на воздушном шаре по площадям нашего города» Конспект игры-путешествия для детей подготовительной группы «Путешествие на воздушном шаре по площадям нашего города». Задачи: 1. Расширять.
Конспект открытого занятия «Путешествие на воздушном шаре» в подготовительной к школе группе Муниципальное автономное дошкольное образовательное учреждение детский сад № 282 городского округа город Уфа Республика Башкортостан.
Конспект занятия по математическому развитию «Путешествие на воздушном шаре» Конспект занятия по математическому занятию «Путешествие на воздушном шаре» Воспитатель Овчинникова Вера Анатольевна Цель занятия: формирование.
«Путешествие на воздушном шаре». Конспект НОД Автор конспекта НОД: Томме Лариса ВасильевнаМКДОУ детский сад «Росток» п. Тулинский, Новосибирский район. Приоритетная образовательная область:.
Конспект НОД «Путешествие на воздушном шаре» Муниципальное казенное дошкольное образовательное учреждение детский сад №4 «Колосок» НОД «Путешествие на воздушном шаре» (итоговое.
Сценарий выпускного «Путешествие на воздушном шаре» «Путешествие на воздушном шаре» Сценарий выпускного праздника Звучат фанфары. Выходят ведущие. Ведущая: Мы приглашаем всех на бал В нарядный.
Выпуск 2018 «Путешествие на воздушном шаре» Сценарий выпускного вечера в детском саду «ПУТЕШЕСТВИЕ НА ВОЗДУШНОМ ШАРЕ» Ведущий: Есть одна страна на карте, Не найти другой такой. Не.
Выпускной праздник «Путешествие на воздушном шаре» Полет на воздушном шаре. Выпускной праздник для подготовительной группы Вход «Под музыку Вивальди» обр. Р. Клайдерман Дети выстраиваются.
Кто изобрел воздушный шар?
Первые полёты
Мечта человечества о полёте, возможно, впервые была реализована в Китае, где полёт человека, привязанного (в виде наказания) к бумажным змеям был описан в VI веке н. э. Позднее первый управляемый полёт на дельтаплане совершил Аббас ибн Фарнас в Аль-Андалусе в IX веке н. э. У Леонардо да Винчи (XV в.) мечта о полёте нашла выражение в нескольких проектах, но он не пытался их реализовывать. Первые серьёзные попытки полёта человека были реализованы в Европе в конце XVIII века.
Привязанные воздушные шары, заполненные горячим воздухом, были усовершенствованы в первой половине XIX века и применялись в значительных масштабах в ряде войн середины столетия; наибольшую известность получило их применение во время Гражданской войны в США, когда воздушные шары использовались для наблюдения во время сражения у Петерсберга.
Мечта о полёте встречается в мифах разных народов мира (например, о Дедале и Икаре в греческой мифологии, или о Пушпака Вимана в Рамаяне). Первые попытки полёта также часто связаны с идеей подражать птицам, как в мифе о Дедале его крылья из перьев и воска. Попытки строить крылья и спрыгивать из высоких башен продолжались даже в XVII веке, и испытатели получали травмы или разбивались.
История воздушных шаров
Долгие годы одним из недостижимых желаний людей была способность летать или хотя бы подниматься в воздух. Каких только изобретений не было придумано, чтобы это осуществить. Однажды, был зафиксирован тот факт, что предметы небольшого веса могут подниматься при воздействии горячего воздуха, это и стало толчком в развитии воздухоплавания.
Считается, что первый в мире воздушный шар создан в 1783 году. Как же это случилось? История нас отправляет в далекие XVI-XVII века. Именно тогда появились прототипы первых шаров, которые не смогли себя показать на практике. Параллельно, в 1766 году ученым-химиком Генри Кавендишем были впервые подробно изложены свойства такого газа, как водород, который использовал в своих работах с мыльными пузырями итальянский ученый-физик Тиберио Кавалло. Он наполнял пузыри этим газом, и они быстро взмывали в воздух, поскольку водород в 14 раз легче, чем воздух. Так появились основные две подъемные силы, используемые при полетах аэростатов и в наши дни – это водород и горячий воздух.
Данные открытия не решили всех проблем осуществления полетов. Для создания воздушного шара требовался специальный материал, который не будет слишком тяжелым, а также сможет удерживать газ внутри. Решение этой задачи ученые-изобретатели выполняли разными способами. Причем за первенство открытий конкурировали сразу несколько конструкторов, основные из них – это братья Жак-Этьенн и Жозеф-Мишель Монгольфье, а также известный профессор Жак Александр Шарль из Франции.
У братьев Монгольфье не было специальных знаний о свойствах и характеристиках различных газов, но он обладали большим стремлением к открытиям. Вначале они экспериментировали с дымом и паром. Были попытки и использования водорода, но их коснулась проблема отсутствия специальной ткани, которая бы не пропускала этот газ. Также его стоимость была достаточно дорогой, и Монгольфье вернулись к экспериментам с горячим воздухом.
Первый воздушный шар создан в 1782 году. Смастерили его братья Монгольфье, правда он имел небольшой размер, всего лишь 1 кубический метр в объеме. Но все-таки это был уже настоящий шар, который поднимался на высоту более 30 метров над землей. В скором времени экспериментаторы изготовили и второй воздушный шар. Он был уже гораздо больше предшественника: объемом в 600 кубических метров и диаметром 11 метров, под шаром расположили жаровню.
Тканью для аэростата послужил шелк, обклеенный бумагой с внутренней стороны. Торжественный запуск воздушного шара в присутствии многочисленной публики был осуществлен 5 июня 1783 года, который организовали уже известные братья Монгольфье. С помощью горячего воздуха аэростат подняли на высоту 2 тысячи метров! Об этом факте даже написали в парижскую Академию. С тех пор воздушные шары, в которых используется горячий воздух, стали называться в честь своих изобретателей – монгольфьерами.
Такие достижения Монгольфье сподвигли Жака Александра Шарля к усиленным разработкам своего нового изобретения – воздушного шара, при подъеме которого используется водород. У него были помощники – механики братья Роберы. Им удалось изготовить шелковый шар, пропитанный каучуком, диаметр которого составил 3,6 м. Заполняли его водородом при помощи специального шланга с клапаном. Была сделана также особая установка добывания газа, который получали в результате химических реакций при взаимодействии металлических опилок с водой и серной кислотой. Чтобы испарения от кислоты не портили оболочку шара, полученный газ очищали при помощи холодной воды.
Первый воздушный шар, созданный на водороде, был запущен 27 августа 1783 года. Произошло это на Марсовом поле. На глазах двухсот тысяч человек шар поднялся так высоко, что за облаками его уже не было видно. Через 1 км водород стал расширяться, вследствие чего оболочка шара разорвалась, и аэростат упал на землю в деревеньке недалеко от Парижа. Но там ничего не знали о столь важном эксперименте, и не успели приехать изобретатели, как испуганные жители разорвали необычный шар в клочья. Так пришло в негодность великое изобретение стоимостью 10 000 франков. С 1783 года воздушные шары на водороде именуются шарльерами, в честь Шарля.
Начинания братьев Монгольфье
Когда речь заходит о том, кто придумал первый воздушный шар, практически каждый образованный и начитанный человек вспоминает фамилию братьев Жозефа и Жака-Этьена Монгольфье. Конечно, этих изобретателей не следует считать единственными в своем роде, поскольку исследования подобных явлений проводились и ранее.
Толчком к тому, что воздушный шар был создан, стало открытие ученым Генри Кавендишем водорода: ученый выяснил, что плотность «горючего воздуха» гораздо меньше обычного воздуха.
Именно это свойство и было использовано в первых экспериментах и последующих открытиях Монгольфье. Братья проводили многочисленные испытания с рубашками, мешками и пробными шарами из натуральных тканей, которые хоть и взлетали, но невысоко. Но для того времени даже подобные факты оказывались пугающе новыми и едва ли не революционными.
Первые полноценные пробы прошли в 1782 году, когда в воздух поднялся шар объемом три кубометра. Следующий воздушный шар был уже намного больше: конструкция весила 225 килограммов и состояла из четырех боковых полос и купола из обклеенного бумагой хлопка. 4 июня изобретатели запустили этот опытный образец в воздух, но преодолеть удалось лишь около полутора километров, а закончился полет падением. Братья Монгольфье были не единственными, кто в этот период проводил подобные исследования: француз Жак Шарль запускал шары, наполненные водородом, что было значительным скачком в развитии данного направления.
Если шары от братьев-исследователей, наполняемые теплым воздухом, называли монгольфьерами, то творения мсье Шарля – шарльерами.
После подобного старта, считавшегося практически успешным, братья Монгольфье получили мощную поддержку от Академии наук. Финансовые вложения позволили им проводить новые запуски, так что следующий шар, на котором прокатились странная компания – овца, гусь и петух, был значительно больше своего предшественника: 450 килограммов при объеме в 1000 кубометров. После относительно успешного его приземления (плавного падения корзины с высоты около полукилометра) было принято решение провести испытания воздушной конструкции с людьми на борту.
В это же время Жак Шарль запустил шар из пропитанного каучуком шелка, который за время первого полета смог преодолеть расстояние в 28 километров.
Первый успешный полет
Братья Монгольфье мечтали стать первыми пассажирами своего изобретения, однако их отец запретил подобный риск. Поиски добровольцев не заняли много времени, а первыми людьми, поднявшимися в воздух, стали Пилатр де Розье и маркиз Д’Арланд.
Свой первый полет братья Монгольфье смогли совершить уже в 1784 году, когда вместе с ними на борт поднялись еще 7 человек. Это путешествие принято считать первым коммерческим полетом в истории воздухоплавания.
Братья запланировали первый полет на 21 ноября 1873 года. Именно в этот день и состоялось эпохальное путешествие двух первооткрывателей: воздушный шар, поднявшись на высоту одного километра, за 25 минут пролетел расстояние более 9 километров. Первые пассажиры оказались более чем умелыми воздухоплавателями и отлично управляли огромным шаром, что в большой степени обеспечило успешность мероприятия.
Благополучный полет подстегнул желание развивать это направление дальше, но следующая цель, на которую замахнулись братья вместе со своими последователями, оказалась слишком сложной. Попытка перелета через Ла-Манш, не согласованная с самими Монгольфье, оказалось неудачной для Пилатра де Розье: он погиб при падении сгоревшего шара. В судьбе этого первопроходца печально совпали две вехи: честь оказаться первым человеком на воздушном шаре и трагедия пасть первой его же жертвой.
После этого воздухоплавание стало развиваться семимильными шагами. Жак Шарль в своих исследованиях не только значительно обезопасил полеты, но и изобрел способ измерять высоту полета и регулировать ее. Путешествия на воздушных шарах стимулировали изобретение парашюта: в 1797 году был успешно совершен первый прыжок Андре-Жака Гарнерена, отделавшегося только вывихом кисти. А уже в 1799 первый прыжок с парашютом совершила женщина – Жанна Лаброс, ученица Гарнерена.
Сегодня монгольфьеры, претерпев не особо кардинальные изменения конструкции, по-прежнему используются в воздухоплавании, пользуются популярностью у людей и украшают собой многие праздники. Огромные яркие шары из прочной ткани с достаточным уровнем безопасности стали не средством передвижения, но попыткой человека стать ближе к небу.
Второй полет
Воздушный шар с корзиной был также изобретен этим людьми. Однако этому предшествовал огромный резонанс, который имело открытие никому неизвестных исследователей из маленького французского городка. Этим открытием заинтересовались ученые из Академии наук. Сам король Людовик XVI проявил такой интерес к полету шара, что братьев вызвали в Париж. на сентябрь 1783 года был назначен новый полет. Братья прикрепили к шару ивовую корзину и утверждали, что она выдержит пассажиров. Они хотели полететь сами, однако в газетах развернулась острая дискуссия по поводу большого риска. Поэтому для начала было решено поднять в корзине животных. В назначенный день, 19 сентября, шар в присутствии ученых, придворных и короля поднялся наверх вместе с «пассажирами»: петухом, бараном и уткой. После небольшого полета шар зацепился за ветки деревьев и опустился на землю. Выяснилось, что животные чувствуют себя хорошо, и тогда было принято решение о том, воздушный шар с корзиной выдержит и человека. Через некоторое время первый в мире воздушный полет осуществили Жак-Этьен и известный французский ученый, физик и химик Пилатр де Розье.
Воздушные шары и дирижабли
Изобретателями первого устройства, чей полет по воздуху был подтвержден официальными историческими документами, стали французы, братья Жозеф-Мишель и Жак-Этьенн Монгольфье. Сконструированный ими в 1783 году летательный аппарат представлял собой воздушный шар из холста диаметром 39 футов (около 12 м), оклеенного бумагой.
За 10 мин устройство с почти 200-килограммовым грузом поднялось в воздух, было отнесено ветром на 4200 футов (приблизительно 1280 м), где и опустилось на землю. Вскоре братья отважились поместить в свой летательный аппарат живых «пассажиров» — барана, петуха и утку.
Наконец, 21 ноября 1783 года первый документально подтвержденный полет совершили люди: маркиз Франсуа Лорен д’Арланд и физик Жан-Франсуа Пилатр де Розье.
Очень скоро у братьев появился соперник — французский профессор Жак Александр Сезар Шарль. 27 августа 1783 года на глазах свыше 300 000 зрителей его аэростат поднялся в небо над Марсовым полем в Париже.
В основе устройства лежал принцип, отличный от примененного братьями Монгольфье: шар наполнялся не горячим дымом, а водородом, который изначально легче воздуха. Это позволило избавить летательные аппараты от необходимости поднимать запасы топлива, а пассажиров — от обязанности поддерживать огонь в горелке.
Портрет профессора Ж. Шарля. 1820 год
Летательный аппарат профессора Шарля уже имел клапан, позволявший выпускать газ из оболочки и тем самым регулировать высоту полета. Балласт в виде мешков с песком облегчал подъем и опускание, а сетка защищала купол, выполненный из шелковой материи.
На случай аварии шары стали оснащать первыми парашютами — кусками ткани диаметром почти 6 м. Для закрепления шара на одном месте начали использовать якорь. Оставалось изобрести средство управления аэростатом, то есть найти возможность перемещать его независимо от потоков ветра.
Жан-Пьер Франсуа Бланшар 7 января 1785 года перелетел на таком аэростате через пролив Ла-Манш.
В 1802 году Жан Батист Мари Шарль Мёнье предложил оснастить воздушный шар тремя винтами-пропеллерами, управлять которыми должны были 80 человек. Аппарат Мёнье имел эллипсоидную форму для облегчения маневрирования и две оболочки, внешнюю и внутреннюю.
Дирижаблъ Ш. Мёнье
Изменяя объем газа, можно было регулировать высоту полета.
Первый полет человека на таком аппарате состоялся только в 1852 году. С парижского ипподрома стартовал шар Анри Жиффара, вмещавший 2500 м3 газа, и, невзирая на ветер, стал выполнять различные маневры и повороты.
Дирижаблъ А. Жиффара
В 1872 году опыт повторил инженер Станислав-Анри-Лоран Дюпюи де Лом, который пришел к необходимости придать аппарату сплюснутую форму и связать воедино все его части, то есть сам шар и корзину с пассажирами. К главному шару добавился другой, малый, служивший для управления высотой полета. С убыванием воздуха из аэростата аппарат начинал снижаться, при наполнении — вновь подниматься.
«Воздушный корабль» С. Дюпюи де Лома
В 1881 году Гастон Тиссандье применил для вращения пропеллера динамо-машину Сименса, соединив ее с винтом через зубчатые колеса. Скорость вращения винта выросла до 120-180 об/мин, а скорость движения всей машины составила 3 м/с. Слабым местом конструкции, равно как и всех подобных устройств, оставалось то, что при встречном ветре, достигавшем более высокой скорости, она не могла тронуться с места.
Дирижабль Г. Тиссандье
История авиации
Создателем первого прототипа летательного аппарата считается Леонардо Да Винчи, однако покорить небо инженерам и конструкторам удалось лишь несколько столетий спустя. Попытки создать прототип современного самолета были предприняты англичанином Джорджем, подробно изложившим принципы работы и постройки машины, которая могла бы взлетать и передвигаться в воздушном пространстве. Лавры отца-основателя сегодняшней авиации принадлежат Уильяму Хенсону, создавшему проект летательного аппарата в середине 19-го столетия.
Летательный аппарат Леонардо Да Винчи
В России данным проектом заинтересовался конструктор Телешов, запатентовавший воздухоплавательную систему с закрытым фюзеляжем. Первыми изобрели самолет, способный перенести пилота на весьма скромное расстояние, двое братьев Райт в 1903 году, на практике доказавшие возможность управляемых полетов. Самолет Можайского был разработан русским военным деятелем путем многократных экспериментов и корректировки конструкции.
История воздухоплавания
История воздухоплавания
Воздушный шар
Летающий фонарик (прототип аэростатов с оболочкой, наполненной горячим воздухом) был известен в Китае с древнейших времён. Его изобретение приписывается генералу Чжугэ Ляну (180—234 н. э., почётный титул Кунмин), который, как сообщают источники, использовал их, чтобы вселять страх во вражеские войска.
Однако, по некоторым источникам, считается, что в III в. до н. э в Китае было известно устройство, представляющее собой лампу в бумажной ёмкости и напоминало воздушные шары с горячим воздухом.
В V веке н. э. Лю Бан изобрёл «деревянную птицу», которая, возможно, была большим бумажным змеем или ранним планёром. Однако нет никаких свидетельств, что подобные конструкции использовались для полёта человека.
В 559 полёт человека на воздушном змее был задокументирован в королевстве Северной Вэй.
Аэростат
Первый аэростат братьев Монгольфье, наполненный нагретым воздухом, поднялся 5 июня 1783 года в Аннонэ, а второй, построенный профессором Шарлем и наполненный водородом, поднялся 27 августа 1783 года, открыв путь к осуществлению настоящего воздухоплавания.
Воздушные шары и дирижабли: 1-Аэростат Монгольфье, 2-Аэростат Шарля, 3-Аэростат Бланшара, 4-Аэростат (bal. captif) Жиффара, 5- Аэростат (свободный) Жиффара, 6-Аэростат Дюпюи де Лом, 7-Аэростат Генлейна, 8-Аэростат Ренара и Кребса
Далее аэростатостроение развивалось, увеличивая высоту подъема, дальность перелета, а так же многообразие форм и конструкций.
После войны 1870-71 гг. все воздухоплавательные общества, в особенности парижское, с большим усердием занялись поиском способа управления аэростатом, чтобы сделать его пригодным для практических целей. Первая рациональная попытка в этом направлении была сделана ранее, в 1852 г., Анри Жиффаром, построившим шар сигаровидной формы, длиной 44 метра и диаметром 12 м, снабжённый винтом, приводившимся во вращение паровой машиной.
По природе газа, используемого для наполнения оболочки:
По типу наполнения аэростаты делятся на:
Для наполнения шарльеров применялись и применяются водород и (реже) светильный газ; но эти газы горючи, а их смеси с воздухом взрывоопасны, что требует дополнительных мер предосторожности. Данного недостатка лишён инертный гелий, который также используется в шарльерах; однако гелий достаточно дорог, что препятствует его повсеместному применению в воздухоплавании.
Монгольфьеры наполняют нагретым воздухом.
По способу перемещения относительно земли:
Дерижабль
Дирижабль – это, по сути, управляемый воздушный шар.
Дирижабль Сантос-Дюмон № 6
Первый дирижабль был сделан в форме эллипсоида. Он совершил первый полёт только 24 сентября 1852. С тех пор конструкция усиленно дорабатывалась, и в 1909 году Цеппелин (по фамилии Фердинанда Цеппелина) был приобретен военными. В дальнейшем дирижабли сыграют далеко не последнюю роль в мировых войнах ХХ века.
Дирижабль Дюпюи де Лома
Дюпюи де Лом построил свой шар овальной формы, длиной в 36 м и вместимостью в 3564 м³. 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 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 ладьёй и шаром аэростата был помещён треугольный, в 5 метров высоты, парус, игравший роль руля.
Парус этот с помощью мачты, укреплённой в неподвижной точке опоры, мог быть установлен в любом положении. Двойная верёвочная сетка окружала весь этот воздушный корабль. Пробное поднятие, состоявшееся 2 февраля 1872 года, с Форта-неф в Венсенне было очень благоприятно для изобретателя. Руль действовал, несмотря на ветер. Шар мог пройти в среднем 10 км/ч. 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 1872 году аэростат, в виде удлинённого тела вращения, с заострёнными концами, с 4-крылым винтом и с рулём, 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 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 несёт 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 лёгкого и сильного. До 1881 г. употреблялись, не считая винта ручного вращения, применённого Дюпюи де Ломом, паровые или газовые двигатели, оказавшиеся слишком тяжёлыми 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.
Гастон Тиссандье в 1881 г. применил динамо-машину Сименса как двигатель и батарею аккумуляторов Планте как источник движущей силы.
Гастон Тиссандье в 1881 г. сделал первый подобную попытку и применил для этой цели динамо-машину Сименса как двигатель и батарею аккумуляторов Планте как источник движущей силы. Винт соединён был с машиной зубчатыми колёсами и делал от 120 до 180 оборотов в минуту. После различных опытов Тиссандье удалось (летом в 1884 году) достигнуть скорости движения 3 метров в секунду на шаре, наполненном водородом. При скорости течения воздуха большей 3 метров шар не мог двигаться против ветра.
Можно сказать вообще, что в тихую погоду каждый шар, снабжённый двигателем, винтом и рулём, будет двигаться в любом желаемом направлении. Против ветра он пойдёт в том случае, если скорость его самостоятельного движения больше скорости воздушного течения. При движении против ветра аэростат может лавировать совершенно аналогично тому, как лавирует корабль против течения.
Сравнительно удачных результатов достигли двое французских офицеров — Шарль Ренар и Артур Кребс, заведующие отделом французского военного воздухоплавания, производившие опыты с аэростатом в Париже 9 августа 1884 года. Их аэростат, приготовленный в военных мастерских в Шале-Медоне, имел, по докладу Герве-Мангона в заседании 18 августа 1884 г. Французской академии наук, 50 м длины и 8,4 метра в диаметре (в наибольшем разрезе); по своей форме он представлял тело вращения с несимметрическими концами.
Маленький шар, помещённый внутри большого, давал возможность держать последний постоянно раздутым в одинаковой степени. Двигателем служила небольшая, сравнительно очень лёгкая динамо-электрическая машина, незаметная даже снаружи, которая приводила в движение винт. Батарея аккумуляторов питала машину. Двигатель мог развить 3,5 лошадиных силы, но всей этой силой не пользовались.
Дирижабль Жиффара
Дирижабль Жиффара, 1852 г.
Жиффар поднялся на этом шаре, вмещавшем 2500 м³ газа, 24 сентября 1852 г. с парижского ипподрома и, несмотря на довольно сильный ветер, стал делать разные повороты и боковые движения с помощью винта и особого руля; он спустился благополучно у Траппа на землю. Инженер Дюпюи де Лом повторил в 1872 году опыты Жиффара и пришёл к убеждению, что для осуществления управления воздушным шаром прежде всего необходимо устранить изменения оболочки шара, то есть спадание, затем шару следует придать сплюснутую форму, и наконец, необходимо по возможности тесно соединить между собой все отдельные части воздушного аэростата, то есть шар, ладью его и т. д. Соблюдения первого условия Дюпюи де Лом достиг, придав главному шару ещё другой малый шар, который с помощью особого клапана снабжался из гондолы воздухом, лишь только газ убывал из шара, и этот последний начинал опускаться; приток воздуха снова раздувал шар (идея Мёнье).
 | 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 )
Парашют
Парашют
Устройство, явившееся прообразом современного парашюта, было придумано арабским ученым и изобретателем Аббас ибн Фарнасом в 852 г. Он сделал крылья из ткани, натянутой на деревянные распорки. С этим похожим на зонтик аппаратом Аббас ибн Фарнас спрыгнул из минарета Великой Мечети в Кордове.
Человеком, о котором доподлинно известно, что он совершил спуск на парашюте, был француз Лавен. В 20-х годах 17 века Лавен был заключен в крепость. Решив бежать, он тайно изготовил себе парашют из сшитых вместе простыней с прикрепленным к ним китовым усом, не дававшим куполу свернуться.
Круглый современный парашют
В 1777 году парижский профессор Дефонтаж изобрел «летающий плащ» — аппарат, который, по его утверждению, гарантировал безопасный спуск с любой высоты.
Дальнейшая судьба парашютизма связана с развитием воздухоплавания. В 1783 году французский физик Себастиан Ленорман изготовил и лично испытал парашют, прыгнув с обсерватории. Ленорман первым назвал свое изобретение — «парашют».
В 1791 году Жан-Пьер Бланшар поднялся в воздух над Варной и сбросил с парашютом собаку. Через два года он сам отважился сделать прыжок. Попытка оказалась не совсем удачной — аэронавт сломал ногу.
Первый удачный прыжок с парашюта из корзины аэростата был совершен в Париже в 1797 году Анре Жаком Гарнереном с воздушного шара, поднявшегося на высоту 680 метров. Его парашют (круглый, мягкий, без каркаса, с полюсным отверстием) очень близок к самому распространенному типу современных парашютов — зонтичному.
Своеобразной вехой в истории парашютного дела стал прыжок, совершенный американским капитаном Эрвином Болдуином с аэростата в 1880 году.
Воздушный шар
Воздушный шар — первая успешная технология полета человека на несущей конструкции. Первый пилотируемый полет провели Пилатр де Розье и маркиз д’Арланд в 1783 году в Париже на воздушном шаре (на привязи), созданном братьями Монгольфьер. Современные воздушные шары могут пролетать тысячи километров (самый длительный полет на воздушном шаре — 7672 км от Японии до Северной Канады).