История покорения воздуха кратко
Обновлено: 04.05.2024
Первый в мире подъем человека на воздушном шаре осуществлен в России в 1731 году подъячим Крякуткиным при Рязанском воеводстве, на 52 года раньше, чем это сделали французы Пилат де Розье и Арланд в Париже 21 ноября 1783 года. Они поднялись на воздушном шаре на высоту приблизительно в 1000 м и пробыли в воздухе более 20 минут. Таким образом, 1783 год является решающим в истории воздухоплавания, с этого времени началось широкое развитие воздухоплавания в мире.
Во время Великой Отечественной войны аэростаты широко использовались в качестве средств ПВО городов и стратегически важных объектов.
Хотя воздушный шар и открыл путь в верхние слои атмосферы, однако как аэростат, так и стратостат часто оказывались игрушкой стихии – они летели туда, куда их нес ветер. Лишь через 70 лет после первого полета, аэростат удалось сделать управляемым. В 1852 году француз Анри Жиффар построил и облетал сигарообразный аэростат с двигателем – дирижабль. Однако создание практически пригородного и управляемого аэростата связано с именем, проживающего во Франции бразильца Альберто Сантос-Дюмона. Начиная с 1898 года, он строит один за другим 12 аэростатов с бензиновыми автомобильными двигателями. Осенью 1901 года на своем дирижабле № 6 он совершает рекордный полет: поднявшись в предместье Парижа, он пролетает над городом, огибает Эйфелеву башню и возвращается обратно к месту старта, затратив на все это 29 минут.
Воздушные шары, аэростаты, стратостаты и дирижабли – это летательные аппараты, которые используют аэростатический способ создания подъемной силы – эти аппараты поднимаются в небо за счет того, что они легче воздуха.
Люди давно заметили, что птицы при полете, не всегда машут крыльями, а существует и другой вид полета – парение. Птицы плавно скользят на распластанных крыльях, спускаясь вниз, но могут и взмывать вверх без затраты мускульной силы, используя для этого энергию восходящих потоков воздуха.
Первые попытки создать самолет и использовать другой принцип создания подъемной силы стали предприниматься в 19 веке. У самолета и других летательных аппаратов тяжелее воздуха подъемная сила образуется по аэродинамическому принципу при их перемещении относительно воздуха. Подъемная сила создается несущими поверхностями, в основном крылом, при перемещении самолета относительно воздуха в результате работы двигательной установки. При этом сила тяги, создаваемая двигательной установкой, позволяет самолету преодолевать сопротивление воздуха.
К числу наиболее интересных опытов по проектированию и постройке самолета относятся работы русского военного моряка Александра Федоровича Можайского (1825-1890). Созданию самолета предшествовала большая исследовательская работа изобретателя, которой он посвятил почти половину своей жизни. Можайский долгое время изучал полеты птиц, ставил многочисленные опыты с моделями птичьих крыльев, определяя их подъемную силу и лобовое сопротивление. Много пользы принесли ему опыты с воздушными змеями. Летом 1876 года он сам несколько раз поднимался в воздух на построенном им большом воздушном змее, буксируемом тройкой лошадей. Затем он перешел к постройке летающих моделей с воздушными винтами, которые вращались при помощи часовых пружин.
В результате многолетней работы Александр Федорович Можайский разработал проект конструкции летательного аппарата и паровых двигателей для него. Летом 1882 года самолет был построен в натуральную величину и начались его испытания, которые продолжались несколько лет. При одном из испытаний самолет отделился от земли, но после взлета накренился набок и поломал крыло. Тем не менее, это было событие большого исторического значения – самолет с человеком на борту впервые в мире оторвался от земли. Но дело осталось незавершенным – смерть оборвала творческий путь изобретателя. Заслуга Можайского состоит в том, что его самолет уже в те годы имел все основные элементы компоновки современного самолета: фюзеляж, крыло, хвостовое оперение, двигательную установку и шасси.
В начале 20 века во многих странах мира изобретатели стали создавать крылатые летательные машины. Это стало возможно в связи с изобретением сравнительно легкого и мощного двигателя внутреннего сгорания. На этом пути выдающихся успехов добились американские конструкторы и летчики братья Уилбер (1867-1912) и Орвил (1871-1948) Райт.
Первые свои опыты братья Райт начали с постройки планера. Но прежде чем испытать планер в полете, они изготовили две модели планера и проводили опыты, запуская их на привязи, как воздушный змей. После этого они приступили к испытанию самого планера и добились на нем планирующих полетов дальностью до 100 метров. Осенью 1902 года на новом планере братья Райт совершили, около тысячи полетов. Причем иногда полет длился 40-60 секунд. После завершения этих удачных опытов они приступили к постройке самолета. 17 декабря 1903 года их самолет, оснащенный бензиновым мотором, поднялся в воздух и за 12 секунд пролетел расстояние 32 метра. Это был первый устойчивый, управляемый полет летательного аппарата тяжелее воздуха, приводимого в движение мотором. Во время четвертого полета их самолет продержался в воздухе уже 59 секунд и пролетел 280 м.
Историческая заслуга братьев Райт перед мировой авиацией состоит в том, что они довели идею Александра Федоровича Можайского до логического завершения, создали реальный летающий самолет.
После такого удачного прорыва в истории развития авиации, самолетостроение стало бурно развиваться во многих странах мира. На самолетах, похожих на огромные воздушные змеи, в воздух начали подниматься смелые первопроходцы пятого океана – Фарман, Сантос-Дюмон, Блерио, Кертисс, Ефимов, Уточкин, знаменитый борец Заикин, Россинский и другие.
Самолет русского конструктора Я.М. Гаккеля в 1911 году уже мог преодолевать расстояние до 100 км без посадки. Его скорость – 92 км/час – более чем на 30 км/час превосходила возможности конкурировавших с ним французских аэропланов.
25 июля 1909 года француз Луи Блерио совершил героический, первый в истории, перелет через пролив Ла-Манш и через 37 минут приземлился на окраине Дувра в Англии. На месте приземления самолета Блерио англичане установили памятник.
Первые авиаторы были смелыми и отчаянными людьми. Они поднимались в небо на своих, не совсем совершенных машинах, где их поджидали опасности. Появились первые жертвы среди летчиков и этот список с каждым годом увеличивался. Если пилот допускал в воздухе ошибку в пилотировании и самолет сваливался в штопор, то пилот всегда погибал, потому что пригодных для спасения летчиков парашютов в то время еще не было. Первым российским летчиком, который погиб, был Лев Макарович Мациевич. В полете по неизвестной причине он просто выпал из самолета 24 сентября 1910 года.
24 июня 1917 года, возвращаясь на свой аэродром, при вынужденной посадке погиб один из первых русских летчиков-истребителей Евграф Николаевич Крутень (1890 - 1917). Во время войны он лично сбил 16 самолетов противника. Он первым разработал принципы маневрирования в воздушных боях, впервые сформулировал принципы тактики истребительной авиации. Излюбленным боевым приемом Крутеня была атака с преимуществом в высоте со стороны солнца. Он проходил в 50 - 100 метрах ниже противника, делал крутой боевой разворот в хвост неприятельского аэроплана. Стрелять Крутень начинал с короткой дистанции 10 - 15 метров – наверняка!
Опыт использования авиации во время Первой мировой войны показал, что появился новый грозный Вид вооруженных сил и уже сформировались два основных рода этих сил: истребительная и бомбардировочная авиация, которые успешно выполняли и задачи несуществующего на тот момент рода авиации – разведывательной.
23 февраля 1918 года Красная Армия нанесла мощный удар немецкой армии под Псковом и Нарвой. Эта знаменательная дата стала днем рождения Красной Армии, а вместе с ней и Советского Военно-Воздушного Флота.
После революции в России было национализировано два авиационных завода и началось производство собственных самолетов. 20 апреля 1918 года Гатчинская авиационная школа была реорганизована в первую советскую авиационную школу. Этой реорганизацией было положено начало подготовки советских военных летчиков.
По указанию В.И. Ленина 1 декабря 1918 года был создан Центральный аэрогидродинамический институт (ЦАГИ) – центр советской авиационной науки. Руководителем ЦАГИ был крупнейший русский ученый, профессор Николай Егорович Жуковский.
23 февраля 1919 года совершен первый в Советской России показательный прыжок с парашютом с высоты 850 метров парашютистом Эдельштейном (местечко Ахтуба Сталинградской области).
В 1922 году положено начало советскому массовому планеризму и использованию авиации в сельском хозяйстве.
Для улучшения работы экипажей на советские самолеты с 1926 года стали устанавливать радиостанции для связи между самолетами (до 75 км) и с землей (до 200 км). В 1933 году на оборудование тяжелых самолетов принят первый в мире самолетный радиокомпас. А за несколько лет до Великой Отечественной войны в Советском Союзе были построены радиолокационные станции, и летный состав в совершенстве овладел практикой радиосамолетовождения. В это же время в стране проводились работы по созданию и совершенствованию систем инструментальной посадки самолетов в СМУ (сложные метеорологические условия).
С 29 июля по 13 августа 1938 года советская авиация принимала участие в боях на озере Хасан против японских войск. В мае 1939 года боевые действия против японских захватчиков повторно начались на реке Халхин-Гол. В ликвидации групп захватчиков советская авиация принимала активное участие, нанося с воздуха мощные удары по наземному противнику и сражаясь в воздухе. Впервые происходили групповые воздушные бои с одновременным участием в них свыше 250 самолетов. В воздушных боях только с 20 по 28 августа советскими летчиками было сбито 164 японских самолета.
22 июня 1941 года, нарушив Пакт о ненападении, фашистская Германия вероломно, без объявления войны напала на Советский Союз. В этот же день в решительные бои вступили советские летчики.
В ожесточенных сражениях они показали исключительное умение, стойкость, героизм и беззаветную преданность Родине и своему народу.
28 июня совершил героический подвиг экипаж Николая Францевича Гастелло (1907-1941), направив свой горящий самолет на скопление вражеской техники, взорвав ее вместе со своим самолетом. (Звание Героя Советского Союза присвоено посмертно). В составе экипажа были Анатолий Акимович Бурденюк, Григорий Николаевич Скоробогатый и Алексей Александрович Калинин.
В июле 1941 года морской летчик В. Гречишников в Рижском заливе первым с начала войны торпедировал немецкий транспорт водоизмещением 3000 тонн. За совершенный подвиг основоположнику торпедирования с самолета В. Гречишникову было присвоено звание Героя Советского Союза.
В ночь на 7 августа 1941 года на подступах к Москве летчик Виктор Васильевич Талалихин, вступив в воздушный бой с фашистским бомбардировщиком и израсходовав все боеприпасы, таранил вражеский самолет - враг не был пропущен к столице. Это был первый в мире таран в ночном бою. За этот подвиг ему было присвоено звание Героя Советского Союза. В конце октября того же года в неравном воздушном бою В.В. Талалихин погиб и навечно зачислен в списки своей авиационной части.
Подвиги летчиков-героев Н.Ф. Гастелло и В.В. Талалихина много раз повторяли другие советские летчики.
В ночь на 8 августа 1941 года состоялся первый налет советской авиации на Берлин, еще ярко освещенный, поскольку немцы считали его недосягаемым для советской авиации. В первом налете на фашистское логово участвовали морские летчики Балтийского флота, авиационного полка под командованием Героя Советского Союза полковника Преображенского. После этого налета огни Берлина и многих других немецких городов погасли до конца войны.
15 сентября 1941 года семь советских истребителей под командованием Бориса Феоктистовича Сафонова вступили в бой с 52-я самолетами противника, которые собирались сбросить свой смертоносный груз на город Мурманск. Наши летчики, не имея потерь, сбили 10 самолетов противника, а остальные спаслись бегством. Количественному превосходству врага наши летчики противопоставили умение, глубокую тактику, отвагу и моральное превосходство. Боевой счет Б.Ф. Сафонов открыл 24 июня 1941 года, всего сбил 39 самолетов. Он стал первым в СССР (14 июня 1942 года) дважды Героем Советского Союза после начала Великой Отечественной, погиб в бою в мае 1942 года.
Первый этап Великой Отечественной войны для советской авиации был очень трудным. В первый день войны авиацией противника было уничтожено до 1500 советских самолетов, в основном на аэродромах у западной границы СССР и в воздушных боях. Не хватало истребителей для сопровождения бомбардировщиков, и они становились легкой добычей для фашистских стервятников. В первый год войны превосходство немецкой авиации было очевидным.
5 декабря 1941 года при активном участии авиации начался разгром фашистских войск под Москвой. Контрудар для немцев был неожиданным, и враг отступал настолько быстро, что к 10 декабря было освобождено от временной оккупации 400 населенных пунктов.
15 мая 1942 года когда обстановка на фронтах была очень трудной, в тылу работники авиапромышленности и летчики-испытатели работали и над созданием новой реактивной техники. В этот день в СССР был совершен первый в мире полет военного самолета с жидкостно-реактивным двигателем. Летчик - капитан Григорий Яковлевич Бахчиванджи, самолет конструкции В.Ф. Болховитинова с двигателем инженеров Л.С. Душнина и А.М. Исаева.
За период Сталинградской битвы (19 ноября 1942 года по 2 февраля 1943 года) нашей авиацией было уничтожено в воздушных боях и на аэродромах 1949 самолетов противника.
В марте 1943 года начались ожесточенные воздушные бои над Таманским полуостровом. Враг рассчитывал добиться господства в воздухе, делая ставку на свое численное превосходство и на то, что советская авиация, базировавшаяся на Кубани, из-за весенней распутицы не сможет оказать серьезного противодействия. В первых же боях стало очевидным превосходство советских летчиков. В воздушных боях на Кубани наши истребители освоили и блестяще применили наступательные приемы борьбы: вытеснение авиации противника с поля боя, блокирование вражеских аэродромов, ведение воздушных боев преимущественно над территорией противника. Кубанское воздушное сражение вошло в историю как образец мастерства, мужества и отваги советских истребителей, завоевавших господство в воздухе и сохранивших его до конца войны. В боях над Кубанью прославился летчик-истребитель Александр Иванович Покрышкин. 24 мая 1943 года ему было присвоено звание Героя Советского Союза.
16 апреля 1945 года началось историческое сражение за Берлин. Битва за Берлин явилась концентрированным выражением нашего могущества в воздухе. В Берлинской операции участвовало 8400 советских самолетов. Только за первый день штурма Берлина советские Военно-Воздушные Силы выполнили 17000 самолето-вылетов, что не было пределом наших возможностей.
А. Шестерикова. Даты истории. Отечественной авиации и воздухоплавания.
Станислав Токарев. Хроника трагического перелета.
А.С. Яковлев. Цель жизни.
А.Н. Пономарев. Советские авиационные конструкторы.
Н.И. Рябинкин. Современные боевые самолеты.
В.С. Вуколов, Н.Г. Коньков. Советские истребители.
А.М. Ермаков. Простейшие авиамодели.
Ю.Л. Тарасов и К.Г. Нажмутдинов и другие. Самолетный спорт в СССР.
На фото: самолеты "Ту-16" летят в строю дозаправки с полной перекачкой топлива 10 - 13 минут, в зависимости от производительности насосов перекачки на заправщике. Длина шланга заправки была 43 метра.
Однако, несмотря на то, что сама уфология – направление современное, считается, что факты появления НЛО на Земле начались задолго до 1947 года. Для этого сами же уфологи приводят различные свидетельства очевидцев, зарисовки и фотографии. Эксперты в области фотографии, астрономии, психологии, военной технике, авиации и т.п. могут разобраться, где скрывается зерно правды, а где откровенная фальсификация. А остальным необходимо иметь хотя бы общее представление об этих областях, чтобы иметь возможность сформировать самостоятельное мнение.
В этой статье речь пойдет об истории воздухоплавания: об эволюции и хронологии появления летательных аппаратов.
Мировая история воздухоплавания
С древних времен человек стремился в небо. Существовало много сказок, мифов и легенд о различных летательных аппаратах: колесницы богов, ковер-самолет, крылья, которые можно надеть и полететь, как птица, и многое другое. Люди пытались придумать различные приспособления, которые бы позволили им осуществить полет.
vozdyh.jpg
Воздушный шар
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.
aero_002.jpg
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.
Дирижабль
Дирижабль – это, по сути, управляемый воздушный шар.
aero_003.jpg
Дирижабль Сантос-Дюмон № 6 [2]
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.
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.
aero_004.jpg
Круглый современный парашют [10]
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.
aero_005.jpg
Принцип работы парашюта [3]
Интересен он тем, что парашют открывался автоматически. К верхнему узлу строп была привязана стропа-шнур, второй конец которой закреплялся на корзине или оболочке воздушного шара. Когда парашютист отделялся от аэростата, стропа-шнур под его тяжестью обрывалась, матерчатый купол без всякого каркаса от скорости падения сначала вытягивался во всю длину, а затем наполнялся воздухом и раскрывался.
Этот принцип действия автоматического раскрытия парашюта сохранился и до наших дней. В течение 19 века парашют совершенствовался, но существенных изменений в технологии не было. [3]
Экспериментальная авиация
В разные времена существовало огромное количество экспериментальных летательных аппаратов с различными формами и характеристиками. Они были необходимы для проведения опытно-конструкторских, экспериментальных, научно-исследовательских работ, а также испытаний (и транспортного обеспечения испытаний) авиационной, космической, ядерной и другой техники.
aero_006.jpg
Этот планер имеет интересную особенность: планируя с высоты на посадку, пилот ощущает, что дископлан как бы садится на "подушку" и автоматически стабилизируется в поперечном и продольном направлениях. После этого аппарат может лететь уже без вмешательства пилота в управление. Причем нельзя заставить планер ускорить приземление, пока скорость полета естественным образом не погасится и эффект "подушки" не исчезнет. После этого дископлан приземлится самостоятельно - на три точки.
Мировая история возникновения самолетостроения
Совместно с развитием аппаратов легче воздуха были предприняты попытки строительства самолетов.
В самом начале были конструкции, напоминающие воздушного змея. Он позволял зависать в воздухе, но не позволял лететь и контролировать полет. Вскоре людям и это удалось – был изобретен планер.
Планер (дельтаплан)
aero_007.jpg
Фото современного дельтаплана [4]
В 1695 году некто обратился к царю с просьбой выдать ему деньги на создание летательного приспособления. Из казны ему было выделено 18 рублей, и мастер приступил к работе. В ход пошли прутья, слюда, кожа. К сожалению, о дальнейшей судьбе изобретателя ничего не известно.
Самолет
Вертолёт
В 1877 Энрико Форланини создал беспилотный вертолет, оснащённый паровым двигателем. Он поднялся на высоту 13 метров, где оставался в течение около 20 секунд, вертикально взлетев в парке в Милане.
Первый пилотируемый вертолёт, который поднялся над землёй, был сконструирован Полем Корню. Этот полёт состоялся в 1907 году, однако первым практическим вертолётом был Focke FA-61 (Германия, 1936). Он был первой летающей машиной, которая поднялась над землёй, используя крутящиеся лопасти вместо крыльев.
Гидросамолет
Первый гидросамолёт был построен в марте 1910 французским инженером Анри Фабром. Он взлетел с воды и пролетел 800 метров во время первого рейса 28 марта 1910.
Беспилотные летательные аппараты
В начале XXI века, в развитии дозвуковой авиации наметилась тенденция на создание дистанционно управляемых или полностью автономных транспортных средств.
Различают беспилотные летательные аппараты:
- беспилотные неуправляемые;
- беспилотные автоматические;
- беспилотные дистанционно-пилотируемые летательные аппараты (ДПЛА).
В 1898 году Никола Тесла разработал и продемонстрировал миниатюрное радиоуправляемое судно.
В 1910 году, вдохновлённый успехами братьев Райт, молодой американский военный инженер из Огайо Чарльз Кеттеринг предложил использовать летательные аппараты без человека. По его замыслу управляемое часовым механизмом устройство в заданном месте должно было сбрасывать крылья и падать, как бомба, на врага. Получив финансирование армии США, он построил и с переменным успехом испытал несколько устройств, но в боевых действиях они так и не применялись.
В 1933 году в Великобритании разработан первый БПЛА многократного использования Queen Bee.
В дальнейшем конструкция БПЛА модернизировалась и была модифицирована в зависимости от целей.
Покорение космоса
Вывод
Таким образом, можно сделать вывод, что различные летательные аппараты стали появляться в небе очень давно, и для большей части населения они были действительно неопознанными в силу ограниченности знаний. Нельзя говорить о том, что все свидетельства о странных технических аппаратах в небе до 19 века – это прямые свидетельства в пользу инопланетной теории.
На основе вышеизложенной информации каждый может сделать для себя выводы относительно некоторых исторических свидетельств, рисунков и фотографий, предлагаемых некоторыми в качестве доказательства древней истории НЛО.
Экспертам в области авиации предлагается написать обзорную статью про интересные модели экспериментальных летательных аппаратов, которые можно было принять за НЛО.
На протяжении всей истории люди стремились покорить небо. Сначала это было обусловлено опасностями, подстерегающими человека на земле. А потом в небо людей толкала зависть птицам, и наконец, сугубо практические цели.
Однако полет – штука не такая простая, какой казалась древним. Нельзя просто нацепить крылья и взлететь – мышцы человека не в состоянии развивать такую силу, да еще в течении длительного времени. К тому же сам скелет человека не предназначен для подобных нагрузок.
Однако тяга к полету никуда не делась, и вскоре был сделан первый шаг, который в итоге позволил людям покорить небо. Но не как птицам.
Первые шаги в покорение неба
Несмотря на очевидные предпосылки для создания планеров, всем серьезным изобретателям уже было понятно – невозможно бесконечно планировать на самолете такой конструкции – рано или поздно придется приземлится. А еще до полета все конструкцию нужно втащить на гору. Что, как вы понимаете, не очень практично. Поэтому люди обратились к другой идее, – воздушным шарам.
Эра воздушных шаров
Пионерами воздухоплавания стали Джозеф и Жак Монгольфье, первый полет их воздушного шара состоялся в 1783 году, первыми пилотами стали овца, петух и утка. Шар поднялся на высоту около 2 километров и пролетел примерно полтора. В ноябре того же года состоялся и первый успешный полет человека (по крайней мере из известных нам). А первыми людьми, совершившими успешное путешествие по воздуху стали Жан-Франсуа Пилатре де Розье и Франсуа Лоре.
Спустя всего две недели после первого полета братьев Монгольфье в воздух поднялся другой французский физик и изобретатель Жак Чарльз и его компаньон по воздухоплаванию – Николас Роберт. И хотя звание первых воздухоплавателей уже было закреплено за братьями Монгольфье, Чарльз и Роберт проделали не менее важную работу. Они отошли от используемого Джозефом и Жаком принципа горячего шара. Их баллон поднимался в воздух благодаря водороду, закаченному внутрь оболочки. Сам шар был сделан из шелка, покрытого резиной. Чарльз и Роберт побили рекорд братьев Монгольфье и по набранной высоте, и по времени полета.
Стоит отметить, что воздушные шары того времени были чрезвычайно опасными. Особенно это относилось к баллонам Монгольфье – тонкий шелк и искры от пламени, нагревающего воздух внутри оболочки, были определенно не лучшим сочетанием. Именно это привело к гибели Жан-Франсуа Пилатре де Розье. Он стал первым человеком, который совершил успешный полет на воздушном шаре, и первым, кто погиб по его вине в авиакатастрофе — в 1785 году. Но помимо очевидной опасности использования, у воздушных шаров была масса недостатков, самый очевидный из которых – невозможность управлять направлением полета. Шар летел туда, куда дул ветер и с этим никто не мог ничего поделать.
За следующие 67 лет, истекшие после полета Жана Бланшарда в истории воздушных шаров не было сделано никаких значительных открытий. Однако в эти годы активно развивалось другое направление, которое в итоге стало доминирующим – планеры. И первым человеком после Леонардо да Винчи, который по-настоящему серьезно занялся разработкой теорией (и практикой) полета на планере стал Джордж Кейли (1773-1857). В течение более чем 50 лет, с 1799 по 1850 год этот человек занимался наукой, признанным отцом и основателем которой он считается и по сей день – аэродинамикой. Именно он открыл такие фундаментальные аэродинамические понятия как подъемная и прижимная сила, и многое другое, без чего современная авиация была бы просто невозможна. Он пробовал и схему биплана – чтобы добавить своим планерам устойчивости. Кейли также обосновал необходимость двигателя – в случае если полет должен был происходить в течении длительного времени. Кстати, хвостовое оперение, стоящее почти на всех моделях современных самолетов – тоже изобретение Кейли. Впрочем, дальше нескольких успешных испытаний планеров дело не пошло. Все дело в том, что на тот момент просто не существовало силовой установки, которая была бы удовлетворительна с точки зрения соотношения масса/мощность. Так что все были уверены в том, что будущее принадлежит воздушными шарами.
И вот, в 1852 году появляется первый дирижабль, построенным Генри Джиффардом. На этом гигантском воздушном корабле уже не было никаких крыльев с ручным приводом. Это был первый из полка дирижаблей, захвативших умы изобретателей на годы вперед. В сущности, дирижабль Джиффарда был все тем же воздушным шаром, но уже с силовой установкой. В движение это чудо аэронавтики XIX в. приводил паровой двигатель, соединенный с огромным пропеллером. Во время первого полета своего воздушного корабля Генри Джиффард преодолел целых 27 километров, а максимальная скорость полета составила 8 км/ч. Это был самый настоящий прорыв. Впервые полетом воздушного шара можно было управлять. Но конечно, эта схема имела ряд недостатков. Например, паровой двигатель совершенно не подходил для дирижабля. Он был слишком тяжелым, маломощным и капризным. Впрочем, эта проблема была решена через 50 лет, сразу после изобретения двигателя внутреннего сгорания. Уже через два года после появления таких двигателей, в 1898 году, их начали ставить на дирижабли.
Еще один не столь очевидный, но очень весомый недостаток крылся в самой конструкции воздушного шара с мотором. Дело в том, что мягкая конструкция самого шара не давала возможности прикрепить мотор непосредственно к нему, и его приходилось вешать на гондолу. А теперь представьте: вы тянете корзину воздушного шара в одну сторону, ветер тянет шар в другую. При этом гондола прикреплена к шару при помощи веревок. В результате, такой аппарат чертовски сложно заставить лететь под углом к ветру, а значительная часть и без того маломощного двигателя растрачивается впустую – на раскачивание гондолы вокруг шара.
После феерического успеха воздушных кораблей графа фон Цеппелина, многие были убеждены, что будущее принадлежит дирижаблем. Многие, но только не братья Райт.
Братья Райт
Строго говоря, Оливер и Вилбур Райт не принадлежали к касте ученых. Братья занимались производством и продажей велосипедов. Но были одержимы идеей полета.
При этом воздушные шары и дирижабли казались им малоперспективными. В частности, они считали (и небезосновательно) что планер, приводимый в движение мотором может развить гораздо большую скорость, и будет гораздо более приспособленным для армейских нужд.
Более того, они построили самую настоящую аэродинамическую трубу, и продолжили дотошное исследование крыльев различных форм. Вскоре выяснилось, что предыдущие расчеты были ошибочными. Первому планеру явно не хватало длины крыльев, чтобы создать требуемую подъемную силу. Увеличив размах крыльев до 32 футов (9,75 м), и усовершенствовав механизмы управления, Оливер и Вилбур были готовы к новым испытаниям.
На протяжении 1902 года братья испытывали новый планер, и на сей раз результаты были многообещающими. Наконец, было принято решение об установке на планер мотора. Это был скромный 4-цилиндровый двигатель внутреннего сгорания мощностью 12 л.с. Сейчас есть газонокосилки мощнее. Но именно этот агрегат и инженерные таланты братьев Райт позволили человеку по-настоящему покорить небо.
Первый полет состоялся утром 17 декабря 1903 года, когда Оливер Райт поднял в воздух свой самолет весом в 274 кг (не считая пилота). Планер с мотором пролетел 36 метров, находясь в воздухе 12 секунд. И хотя по современным меркам это ничтожно мало, этот короткий полет открыл дорогу, по которой авиастроение пришло к по-настоящему массовой авиации.
В 1783 году член Петербургской академии наук Л. Эйлер вывел формулы для расчета подъемной силы аэростатов. В том же году французы братья Жозеф и Этьен Монгольфье построили аэростат, названный воздушным шаром.
По предложению французского ученого Жака Шарля воздушные шары стали наполнять водородом, подъемная сила которого более чем втрое превышает подъемную силу нагретого воздуха того же объема. Первый полет длительностью 2,5 ч на наполненном водородом воздушном шаре диаметром 8,5 м совершили (также в Париже) Жак Шарль и Николя-Луи Робер 1 декабря 1783 года. Воздухоплаватели провели замеры давления и температуры воздуха на высоте 3400 м.
В России первые полеты на воздушном шаре совершил француз Андре-Жак Гарнерен — 20 июня и 18 июля 1803 года в Петербурге и 20 сентября 1803 года в Москве.
После первых полетов, носивших, скорее, развлекательный характер, аэростаты стали применять с научными целями: для изучения атмосферы, географических исследований и др., а также с военными целями.
30 июня 1804 года в Петербурге русский ученый Я. Д. Захаров и бельгийский физик Э. Робертсон совершили полет на аэростате с целью наблюдения различных физических явлений. Полет продолжался 3 ч 45 мин, была достигнута высота 2550 м. Для торможения и мягкого приземления Захаров впервые применил канат с грузом на конце (гайдроп).
В феврале 1805 года участники русской кругосветной экспедиции под командованием адмирала И. Ф. Крузенштерна, находясь в городе Нагасаки (Япония), впервые для наблюдения воздушных течений отправили в полет аэростат, наполненный теплым воздухом.
В 1849 году во время борьбы Италии за независимость австрийские войска организовали с помощью небольших (объемом 82 м 3 ) свободных (то есть не привязанных к земле канатами) аэростатов бомбардировку Венеции зажигательными и разрывными бомбами.
В 1859 году 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 гг.
Во франко-прусской войне в 1871 году посредством свободных аэростатов была налажена связь окруженного немцами Парижа с остальной Францией. За 4 месяца на 65 аэростатах объемом 1–2 тыс. м 3 было переправлено 3 млн писем и депеш общим весом 16 675 кг, а также 150 пассажиров.
В 1871 году парижские коммунары пользовались аэростатами для разбрасывания листовок революционного содержания.
С момента возникновения воздухоплавания до 70-х годов XIX века применялись только свободные и привязные аэростаты. Первый проект управляемого аэростата с воздушными винтами, вращаемыми вручную, был выдвинут в 1784 году французским военным инженером Жаном Мёнье.
В 40-х гг. XIX века проекты управляемых аэростатов были предложены русским военным инженером И. И. Третесским, предусматривавшим, в частности, ракетный двигатель, и другими изобретателями.
24 сентября 1852 года француз А. Жиффар совершил первый управляемый полет со скоростью до 11 км/ч (в безветренную погоду) на аэростате с паровым двигателем.
В 1869 году в России была организована постоянная Комиссия по применению воздухоплавания к военным целям.
С 1870 года в Усть-Ижорском саперном лагере под Петербургом производились наблюдения с аэростатов за передвижениями войск и корректирование артиллерийской стрельбы по невидимым с земли целям.
В 1875 году русский ученый Д. И. Менделеев выдвинул идею стратостата и обосновал выбор конструкции отдельных его частей.
19 августа 1887 года Менделеев на военном аэростате совершил полет из города Клина длительностью 3 ч 36 мин на высоте 3350 м для наблюдения солнечного затмения. Русские ученые использовали для научных целей и учебные полеты офицеров, снабжая аэростаты метеоприборами.
В 1897 году, вылетев на аэростате объемом 5000 м 3 с острова Шпицберген, шведский воздухоплаватель С. Андре с двумя спутниками пытался достичь с попутным ветром Северного полюса, но попытка была неудачной, воздухоплаватели погибли.
В захватнической войне 1899–1902 гг. против буров английские войска применяли сферические привязные аэростаты.
В русско-японской войне 1904–05 гг. и русские, и японские войска использовали привязные аэростаты для корректирования артиллерийского огня.
С начала XX века получили распространение более совершенные змейковые аэростаты, созданные немцем А. Парзевалем в 1893 году. Такого типа аэростаты, имея сравнительно обтекаемую форму, вертикальный стабилизатор и боковые паруса, были устойчивы в воздухе и допускали наблюдение при скорости ветра до 60 км/ч.
Змейковые аэростаты — аппараты, использующие не только подъемную силу легкого газа, но и возникающую аэродинамическую силу при обтекании аэростата ветром, аналогичную подъемной силе, действующей на крыло самолета.
Также весьма эффективны были и привязные змейковые аэростаты для разведки поля боя и корректирования артиллерийской стрельбы. Только Россия, Франция и Германия в период Первой мировой войны имели на фронтах около 550 таких аэростатов наблюдения объемом 820–1050 м 3 , поднимаемых на высоту 600–2000 м. К концу войны в Великобритании, Франции и Италии змейковые аэростаты объемом 100–270 м 3 стали подниматься как заграждения против самолетов на высоту 2–4 км.
Советские воздухоплаватели активно участвовали в годы Гражданской войны в боях под Царицыном, Камышином и др. Новым в боевом использовании привязных аэростатов был подъем их для разведки и корректирования артиллерийского огня с судов речных флотилий (на Волге и Днепре), а также с бронепоездов.
27 июля 1920 года в честь 2-го конгресса 3-го Интернационала состоялся полет свободного аэростата. Н. Д. Анощенко, И. И. Олеринский и Л. Э. Куни поднялись на аэростате с Красной площади в Москве, достигли высоты около 5000 м и приземлились у города Богородска.
С 1921 года начались регулярные полеты на аэростатах с учебной и тренировочной целями и одновременно проводились научные наблюдения.
8–9 ноября 1922 года Н. Д. Анощенко, И. И. Мейснер и Н. Г. Стобровский на свободном аэростате совершили полет продолжительностью 22 ч 10 мин на расстояние 1273 км (из Москвы до озера Лиекса в Северной Карелии). Это было рекордное достижение.
12 октября 1924 года Обществом друзей воздушного флота были проведены первые Всесоюзные воздухоплавательные состязания, в которых участвовало 8 аэростатов (пять аэростатов объемом по 640 м 3 , два — по 1437 м 3 и один — 2000 м 3 ). Была достигнута наибольшая высота 2485 м и продолжительность полета 23 ч 10 мин.
В 30-е годы для изучения стратосферы в разных странах совершались полеты на стратостатах.
Стратостаты — это летательные аппараты легче воздуха, предназначенные для полета на высотах более 15 км. Имеют герметичную кабину. Применялись для исследования высотных слоев атмосферы.
27 мая 1931 года бельгийцы А. Пикар и М. Кипфер на стратостате объемом 14 300 м 3 пробыли в воздухе 16 ч и поднялись на высоту 15 780 м, а 12 августа 1932 года на том же стратостате Пикар и М. Козине пробыли в воздухе 11 ч 45 мин и поднялись на высоту 16 370 м.
В СССР воздухоплавание получило распространение также и в спортивных целях — в состязаниях на продолжительность, высоту и дальность полета.
9 марта 1935 года пилот В. А. Романов и профессор И. А. Хвостиков на аэростате с открытой гондолой достигли высоты 9800 м, а 3 сентября 1935 года И. И. Зыков и А. М. Тропин на аэростате объемом 2200 м 3 осуществили рекордный полет продолжительностью 91 ч 15 мин из Москвы в Актюбинскую область.
16 марта 1941 года С. С. Гайгеров и Б. А. Невернов совершили рекордный (по продолжительности и дальности) полет на аэростате из Москвы в Новосибирскую область, пролетев за 69 ч 20 мин 2767 км.
25–28 октября 1950 года советские аэронавты С. А. Зиновеев, С. С. Гайгеров и М. М. Кирпичев совершили полет на том же аэростате из Москвы в Казахстан, пролетев по прямой около 3200 км за 84 ч 24 мин. Полет происходил на высоте более 5 тыс. м.
50-е годы ознаменовались большим скачком в изучении физики атмосферы и, в частности, закономерностей движения воздушных масс. Были открыты так называемые струйные течения в атмосфере. Возникла возможность создания карт струйных течений над всем земным шаром и прогнозирования трассы полета аэростата с момента его старта на несколько суток предстоящего полета. Одновременно с расширением знаний по физике атмосферы произошли и существенные изменения в воздухоплавательной технике. Химическая промышленность выпустила новые пластические материалы для изготовления оболочек аэростатов (полиэтилен, полиэтилентерефталат и др.). Эти материалы прозрачны, прочны, морозостойки, очень легки (1 м 2 такой пленки весит 30–50 г) и мало нагреваются лучами Солнца.
На аэростате, выполненном из таких материалов, можно достичь высоты около 40 км и продолжительности полета более 15 суток. Достижения радиотехники, электроники, автоматики, точного приборостроения и др. позволили создать надежно летающие и выполняющие сложную исследовательскую программу беспилотные свободные аэростаты, называемые автоматическими аэростатами. Ими пользуются для изучения воздушных струйных течений, для географических и медико-биологических исследований в нижних слоях стратосферы, как стартовыми площадками для запуска метеорологических ракет, подъема телескопов и т. д.
Читайте также: