Реферат
Повітроплавання
Виконав
МасловДмитро
Повітроплавання (аеронавтика) -керовані або некеровані польоти в атмосфері Землі на літальних апаратахлегше повітря (на відміну від авіації, що використовує літальні апаративажчий за повітря).
До початку 20-х років XX століття термін В«повітроплаванняВ» позначавпересування по повітрю взагалі.
У багатьох мовах, зокрема в англійській і французькій, словомВ«АеронавтикаВ» називають процес освоєння повітряного простору за допомогоюлітальних апаратів всіх типів. Іноді в цьому ж значенні слово В«аеронавтикаВ»використовується і в російській мові.
Види повітроплавних засобів
Щотаке повітроплавання? Це польоти на літальних апаратах В«легший за повітряВ».Аеростати піднімаються в повітря, згідно закону Архімеда: вони злітаютьзавдяки підйомній силі використовуваного газу, щільність якого меншещільності атмосферного повітря. Найчастіше в сучасному повітроплаваннівикористовують тепле повітря і гелій.
Всіповітроплавні засоби можна розділити на дві групи: повітряні кулі тадирижаблі. Повітряні кулі бувають трьох основних видів: газовими, тепловими (вониж термальні) та комбінованими. Найперші повітряні кулі були тепловими.Гаряче повітря в кулю заганяли за допомогою жаровень. Подібні літальні засобичасто називають Монгольф'єрія, на прізвище французьких винахідників братівМонгольф'є. Сучасний вигляд теплові аеростати набули післяудосконалень американського інженера Пола Едварда Йоста. У 1960 році вінспроектував компактну, але потужну пальник, що працює на пропані. Крім того,вчений запропонував виготовляти оболонку повітряних куль з легкого, але міцногоматеріалу - нейлону. Новинки, запропоновані американцем, припали до душіповітроплавцям. І в даний час теплові аеростати - це саміпоширені повітроплавні апарати в світі.
Всучасному повітроплаванні також використовуються і газові аеростати. Їх частоіменують шарльерамі в честь їх винахідника - професора Жака Олександра Шарля.Раніше в якості газу використовувався аміак, водень і навіть кам'яновугільнийгаз, тепер кулі заправляють в основному гелієм. Цим же газом частковозаправляють і комбіновані аеростати, або Розьер (по імені першого пілотаПілатр де Розьє). Вони являють собою в'язку декількох куль, наповненихрізними газами.
Головнийнедолік повітряний куль - їх нездатність літати горизонтально без допомогиповітряних потоків. Аеростати можуть без праці підніматися і опускатися, дляцього повітроплавці скидають баласт, випускають зайвий газ/повітря з кулі,змінюють температуру газу/повітря в кулі. Однак пролетіти з одного міста вінший при відсутності вітру повітряні кулі не можуть. Цю проблему намагалисявирішити ще інженери XIX століття. Результатом їхніх праць стала поява дирижаблів- Керованих аеростатів (по-французьки dirigeable - Керований). Спочатку це були прості повітряні кулі, до кошиках якихкріпилися гвинтові двигуни. На відміну від повітряних куль, дирижаблями легкоуправляти, вони можуть перевозити більшу кількість людей, а також літати надалекі відстані. Сучасні дирижаблі розвивають швидкість до 100-135 км/ч.
Дирижаблі,як і повітряні кулі, бувають газовими (гелієвими і водневими) і тепловими. Догазовим керованих аеростатів належали знамениті В«цепелліниВ», яківипускали у Німеччині з початку XX століття. Тепловий дирижабль був сконструйованийпізніше - в 1973 році британським винахідником Дональдом Камероном.
Крімділення на теплові та газові повітроплавці класифікують дирижаблі і по їхконструкції. Так, бувають аеростати м'якою, полужесткой і жорсткої систем.Дирижабль м'якої системи поступається своєму напівжорстких колезі в розмірах, унього відсутні металеві конструкції, що запобігають деформаціюоболонки. Дирижабль жорсткої системи складається з міцного каркаса, всерединуякого поміщають мішки з газом, і оболонки.
Історія світового повітроплавання
Якщокосмічна ера починалася з Білки і Стрілки, то епоха повітроплавання - зкачки, півня і вівці. У вересні 1783 року в передмісті Парижа Версалі братиЖозеф і Етьєн Монгольф'є підняли трьох тварин у небо на величезному блакитномуповітряній кулі. Винахід братів являло собою полотняну оболонку,обклеєну папером, і прикріплену до неї кошик. Заповнений гарячим повітрямкуля в присутності короля Франції Людовика XVI успішно піднявся на висоту 500 метрів і пролетів за вісім хвилин близько двох кілометрів. Через півроку перша подорож наповітряній кулі здійснили і люди. Ними стали французи Жан-Франсуа Пілатр де Розьєі маркіз дАрланд. Довгий час гідну конкуренцію французьким інженерам немогли скласти вчені решти світу. Французькі леді стали першимижінками, що піднялися в небо на повітряній кулі. А винахідник з ПарижаАндре-Жак Гарнерен став першою людиною, що здійснила стрибок з парашутом заеростата. Це сталося в 1797 році.
Першіпольоти на повітряних кулях носили розважальний характер, але незабаром аеростатистали застосовувати з науковими (для вивчення атмосфери, географічних дослідженьта ін) і військовими цілями. У лютому 1805 учасники російської кругосвітньоїекспедиції під командуванням адмірала Івана Крузенштерна, знаходячись в японськомумісті Нагасакі, вперше використали повітряна куля для спостереження повітрянихтечій. У 1849 році під час боротьби Італії за незалежність австрійські військаскидали на Венецію за допомогою аеростатів запальні і розривні бомби. Підчас франко-пруської війни 1871 року за допомогою аеростатів була налагодженазв'язок оточеного німцями Парижа з рештою Францією. За чотири місяці нааеростатах переправили 3 млн. листів і депеш загальною вагою майже 17 тонн, а також150 пасажирів.
Досередини XIX століття більшість аеростатів були некерованими. Піднявшись уповітря, вони просто дрейфували за вітром. Коли гаряче повітря остигав, агрегатвтрачав висоту. Щоб поліпшити маневреність і керованість аеростатів, інженеристали прикріплювати до них повітряні гвинти. У вересні 1852 року французькийвинахідник Анрі Жиффар зробив перший керований політ на кулі з паровимдвигуном, розвинувши швидкість в 11 км/ч. Пізніше такі літальні апарати сталиназивати дирижаблями.
Самимивідомими дирижаблями в історії стали літальні апарати, що випускаютьсянімецькою компанією графа Фердинанда фон Цепеліна. Керований аеростатЦепеліна здійснив свій перший політ в 1900 році в Німеччині. На відміну від іншихлітальних апаратів того часу німецький дирижабль мав жорстку систему ввигляді металевого каркаса, в який містився газ в мішках згазонепроникною матерії. Дирижаблі Цепеліна використовувалися як у військових,так і в цивільних цілях. За п'ять років, з 1909 по 1914 рр.., Вони скоїли 15000польотів і перевезли 35 тисяч осіб без єдиної аварії. Друга молодістьВ«ЦепелінівВ» припала на 1920-ті роки, але стрімкий розвиток літаків немогло не вплинути на зменшення популярності дирижаблів.
Дирижаблівикористовувалися не тільки для транспортування, але і в спортивних, наукових ірекламних цілях. У травні 1926 року дирижабль В«НорвегіяВ» досяг Північного полюса,а через п'ять років швейцарці Огюст Пікар і Пауль Кипфер на стратостаті піднялисяна висоту 15780 м, пробули в повітрі 16 годин. У 1930-х роках в повітроплаванніособливо досягли успіху радянські інженери. Вони один за одним ставили рекорди втривалості, дальності і висоті польотів. Станом на початок 1941 рокуз 24 офіційно зареєстрованих Міжнародної Авіаційної Федерацієюсвітових рекордів 17 належали радянським повітроплавцям!
Відродженнядирижаблів довелося на 1970-і роки і було пов'язане з винаходом тепловогодирижабля англійцем Дональдом Камероном. Інженер представив свій винахідпубліці в січні 1973 року. Новинка швидко стала популярною. Головнеперевага теплового дирижабля полягало в тому, що його виготовлення коштувалонабагато менше, ніж виробництво літальних апаратів на гелії і інш...