Летательные аппараты легче воздуха реферат

Обновлено: 04.07.2024

История мирового воздухоплавания, первые полёты на воздушных шарах. Применение аэростатов для изучения атмосферы, географических исследований и др. Развитие воздухоплавания в России, описание конструкции аппаратов. Виды воздухоплавательных средств.

Рубрика	Транспорт
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	15.12.2016
Размер файла	19,4 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Воздухоплавание (аэронавтика)

1. История мирового воздухоплавания

2. Воздухоплавание в России

3. Виды воздухоплавательных средств: аэростаты

Список использованной литературы

Только когда братья Монгольфье устроили аэростат и когда первый такой шар, наполненный нагретым воздухом, поднялся 5 июня 1783 года в Аннонэ, а второй, устроенный профессором Шарлем и наполненный водородом, поднялся 27 августа 1783 года, открылся путь к осуществлению настоящего воздухоплавания.

Воздухоплавание (аэронавтика) -- управляемые или неуправляемые полёты в атмосфере Земли на летательных аппаратах легче воздуха (в отличие от авиации, использующей летательные аппараты тяжелее воздуха).

1. История мирового воздухоплавания

В сентябре 1783 года в пригороде Парижа Версале братья Жозеф и Этьен Монгольфье подняли трех животных в небо на огромном голубом воздушном шаре. Изобретение братьев представляло собой полотняную оболочку, оклеенную бумагой, и прикрепленную к ней корзину. Заполненный горячим воздухом шар в присутствии короля Франции Людовика XVI успешно поднялся на высоту 500 метров и пролетел за восемь минут около двух километров. Спустя полгода первое путешествие на воздушном шаре совершили и люди. Ими стали французы Жан-Франсуа Пилатр де Розье и маркиз дАрланд. Долгое время достойную конкуренцию французским инженерам не могли составить ученые остального мира. Французские леди стали первыми женщинами, поднявшимися в небо на воздушном шаре. А изобретатель из Парижа Андре-Жак Гарнерен стал первым человеком, совершившим прыжок с парашютом с аэростата в 1797 году.

Первые полеты на воздушных шарах носили развлекательный характер, но вскоре аэростаты стали применять с научными (для изучения атмосферы, географических исследований и др.) и военными целями. В феврале 1805 года участники русской кругосветной экспедиции под командованием адмирала Ивана Крузенштерна, находясь в японском городе Нагасаки, впервые использовали воздушный шар для наблюдения воздушных течений. В 1849 году во время борьбы Италии за независимость австрийские войска сбрасывали на Венецию с помощью аэростатов зажигательные и разрывные бомбы. Во время франко-прусской войны 1871 года посредством аэростатов была налажена связь окруженного немцами Парижа с остальной Францией. За четыре месяца на аэростатах переправили 3 млн. писем и депеш общим весом почти 17 тонн, а также 150 пассажиров.

До середины XIX века большинство аэростатов были неуправляемыми. Поднявшись в воздух, они просто дрейфовали по ветру. Когда горячий воздух остывал, агрегат терял высоту. Чтобы улучшить маневренность и управляемость аэростатов, инженеры стали прикреплять к ним воздушные винты. В сентябре 1852 года французский изобретатель Анри Жиффар совершил первый управляемый полет на шаре с паровым двигателем, развив скорость в 11 км/ч. Позже такие летательные аппараты стали называть дирижаблями.

2. Воздухоплавание в России

Спустя десять месяцев в небо поднялась первая русская женщина. Ей стала дочь пензенского помещика Александра Турчанинова. Однако в отличие от Львова, она вместе с женой Гарнерена наслаждалась на высоте двух километров не чудесным видом Петербурга, а красивой панорамой Москвы. Благодаря рекламным полетам, проводимым французом, воздухоплавание быстро стало популярным в России. Причем воздушные шары использовались не только в развлекательных, но и военных, а также научных целях. В июне 1804 года химик Яков Дмитриевич Захаров вместе с бельгийским физиком Этьен-Гаспаром Робертсоном поднялись на аэростате, чтобы исследовать атмосферу.

В октябре 1805 года штабс-доктор Лефортовского госпиталя И.Г. Кашинский сконструировал и построил на собственные деньги первый российский аэростат. Во время полетов в Нескучном саду в Москве медик доказал, что его летательный аппарат ничем не уступает зарубежным аналогам. Инициативу Кашинского поддержала госпожа Ильинская. В августе 1828 года она на спроектированном ею шаре поднялась в воздух на высоту 650 метров. воздухоплавание аэростат атмосфера россия

Российские инженеры не только копировали проекты зарубежных коллег, но и пытались усовершенствовать конструкцию воздушных аппаратов. Ученые старались придать аэростатам лучшую маневренность и легкость в управлении. Так, в 1856 году петербургский изобретатель Л.Лазов разработал проект аэростата, который двигался с помощью паруса по особым проволочным рельсам, натянутым на столбы.

К началу XX века Россия вошла в число ведущих воздухоплавательных держав мира. В апреле 1911 года столица Российской Империи - Петербург - принимала Международную воздухоплавательную выставку.

3. Виды воздухоплавательных средств: аэростаты

Аэростаты поднимаются в воздух, согласно закону Архимеда: они взлетают благодаря подъемной силе используемого газа, плотность которого меньше плотности атмосферного воздуха. Чаще всего в современном воздухоплавании используют теплый воздух и гелий.

Все воздухоплавательные средства можно разделить на две группы: воздушные шары и дирижабли. Воздушные шары бывают трех основных видов: газовыми, тепловыми (они же термальные) и комбинированными. Самые первые воздушные шары были тепловыми. Горячий воздух в шар загонялся с помощью жаровен. Подобные летательные средства часто называют монгольфьерами, по фамилии французских изобретателей братьев Монгольфье. Современный облик тепловые аэростаты приобрели после усовершенствований американского инженера Пола Эдварда Йоста. В 1960 году он спроектировал компактную, но мощную горелку, работающую на пропане. Кроме того, ученый предложил изготавливать оболочку воздушных шаров из легкого, но прочного материала - нейлона. Новинки, предложенные американцем, пришлись по душе воздухоплавателям. И в настоящее время тепловые аэростаты - это самые распространенные воздухоплавательные аппараты в мире.

В современном воздухоплавании также используются и газовые аэростаты. Их часто именуют шарльерами в честь их изобретателя - профессора Жака Александра Шарля. Раньше в качестве газа использовался аммиак, водород и даже каменноугольный газ, теперь шары заправляют в основном гелием. Этим же газом частично заправляют и комбинированные аэростаты, или розьеры (по имени первого пилота Пилатра де Розье). Они представляют собой связку нескольких шаров, наполненных разными газами.

Главный недостаток воздушный шаров - их неспособность летать горизонтально без помощи воздушных потоков. Аэростаты могут без труда подниматься и опускаться, для этого воздухоплаватели сбрасывают балласт, выпускают лишний газ/воздух из шара, изменяют температуру газа/воздуха в шаре. Однако пролететь из одного города в другой при отсутствии ветра воздушные шары не могут. Эту проблему пытались решить еще инженерыXIX века. Результатом их трудов стало появление дирижаблей - управляемых аэростатов (по-французски dirigeable - управляемый).

Аэростаты стали не только транспортным средством, но и своеобразным символом нашего времени. Дело в том, что эти аппараты первыми осуществили извечную мечту человека подняться в воздушное пространство. Кроме того, они стали служить человеку во многих областях его деятельности (наука, военное дело, спорт, развлечения и другие), то есть органично влились в его жизнь.

Сегодня тепловые шары и дирижабли в основном используются для отдыха. Прогулка на воздушном аппарате - любимое времяпрепровождение сотен тысяч людей по всему миру. Только в США насчитывается 7500 воздушных шаров, в России же подобных летательных аппаратов около 300.

Список использованной литературы

1. Полозов Н. П., Сорокин М. А. Воздухоплавание. -- М.: Воениздат НКО СССР, 1940г.

Воздухоплавание (аэронавтика) — управляемые или неуправляемые полёты в атмосфере Земли на летательных аппаратах легче воздуха (в отличие от авиации, использующей летательные аппараты тяжелее воздуха).

Виды воздухоплавательных средств

Все воздухоплавательные средства можно разделить на две группы: воздушные шары и дирижабли. Воздушные шары бывают трех основных видов: газовыми, тепловыми (они же термальные) и комбинированными. Самые первые воздушные шары были тепловыми. Горячий воздух в шар загонялся с помощью жаровен. Подобные летательные средства часто называют монгольфьерами, по фамилии французских изобретателей братьев Монгольфье. Современный облик тепловые аэростаты приобрели после усовершенствований американского инженера Пола Эдварда Йоста. В 1960 году он спроектировал компактную, но мощную горелку, работающую на пропане. Кроме того, ученый предложил изготавливать оболочку воздушных шаров из легкого, но прочного материала – нейлона. Новинки, предложенные американцем, пришлись по душе воздухоплавателям. И в настоящее время тепловые аэростаты – это самые распространенные воздухоплавательные аппараты в мире.

В современном воздухоплавании также используются и газовые аэростаты. Их часто именуют шарльерами в честь их изобретателя – профессора Жака Александра Шарля. Раньше в качестве газа использовался аммиак, водород и даже каменноугольный газ, теперь шары заправляют в основном гелием. Этим же газом частично заправляют и комбинированные аэростаты, или розьеры (по имени первого пилота Пилатра де Розье). Они представляют собой связку нескольких шаров, наполненных разными газами.

Главный недостаток воздушный шаров – их неспособность летать горизонтально без помощи воздушных потоков. Аэростаты могут без труда подниматься и опускаться, для этого воздухоплаватели сбрасывают балласт, выпускают лишний газ/воздух из шара, изменяют температуру газа/воздуха в шаре. Однако пролететь из одного города в другой при отсутствии ветра воздушные шары не могут. Эту проблему пытались решить еще инженеры XIX века. Результатом их трудов стало появление дирижаблей – управляемых аэростатов (по-французски dirigeable – управляемый). Поначалу это были простые воздушные шары, к корзинам которых крепились винтовые двигатели. В отличие от воздушных шаров, дирижаблями легко управлять, они могут перевозить большее количество людей, а также летать на дальние расстояния. Современные дирижабли развивают скорость до 100-135 км/ч.

Кроме деления на тепловые и газовые воздухоплаватели классифицируют дирижабли и по их конструкции. Так, бывают аэростаты мягкой, полужесткой и жесткой систем. Дирижабль мягкой системы уступает своему полужесткому коллеге в размерах, у него отсутствуют металлические конструкции, предотвращающие деформацию оболочки. Дирижабль жесткой системы состоит из крепкого каркаса, внутрь которого помещают мешки с газом, и оболочки.

История мирового воздухоплавания

Если космическая эра начиналась с Белки и Стрелки, то эпоха воздухоплавания – с утки, петуха и овцы. В сентябре 1783 года в пригороде Парижа Версале братья Жозеф и Этьен Монгольфье подняли трех животных в небо на огромном голубом воздушном шаре. Изобретение братьев представляло собой полотняную оболочку, оклеенную бумагой, и прикрепленную к ней корзину. Заполненный горячим воздухом шар в присутствии короля Франции Людовика XVI успешно поднялся на высоту 500 метров и пролетел за восемь минут около двух километров. Спустя полгода первое путешествие на воздушном шаре совершили и люди. Ими стали французы Жан-Франсуа Пилатр де Розье и маркиз дАрланд. Долгое время достойную конкуренцию французским инженерам не могли составить ученые остального мира. Французские леди стали первыми женщинами, поднявшимися в небо на воздушном шаре. А изобретатель из Парижа Андре-Жак Гарнерен стал первым человеком, совершившим прыжок с парашютом с аэростата. Это произошло в 1797 году.

Воздухоплавание в России

История российского воздухоплавания началась 30 июля 1803 года. В этот день французский воздухоплаватель-изобретатель Андре-Жак Гарнерен, приехавший в Россию со своим воздушным шаром, предложил взять с собой в полет пассажира за 2000 рублей. Счастливчиком оказался престарелый генерал от инфантерии Сергей Лаврентьевич Львов. Одни историки считают, что император Александр I и его генералитет решили тайно выяснить возможность использования аэростатов в военных целях и дали соответствующее поручение Львову. По мнению других исследователей, военный часто жаловался Александру I, что ему не хватает в жизни острый ощущений. В ответ император предложил подчиненному слетать на воздушном шаре. Львов не мог не послушать главу государства. Так или иначе, в шесть часов вечера воздушный шар с Гарнереном и Львовым поднялся в петербургское небо с плаца кадетского корпуса (ныне на этом месте разбит Румянцевский сад) на Васильевском острове. Аэростат полетел в сторону Финского залива, постепенно набирая высоту в 2,5 км. Вскоре ветер неожиданно переменился, и Жак Гарнерен решил опустить шар на землю в районе Красного Села. Так Сергей Львов стал первым россиянином, поднявшимся в небо на воздушном шаре.

К началу XX века Россия вошла в число ведущих воздухоплавательных держав мира. В апреле 1911 года столица Российской Империи – Петербург – принимала Международную воздухоплавательную выставку. А в августе того же года российский экипаж установил мировом рекорд в скорости полетов на дирижабле – 47 км/ч.

ФАИ и ФВР – ведущие организации воздухоплавания

Бурное развитие воздухоплавания и авиации на рубеже XIX и XX веков требовало создания международной организации по координации действий аэронавтов и авиаторов разных стран мира.

В июне 1905 года на проходившем в Брюсселе Олимпийском конгрессе руководители аэроклубов из Бельгии, Франции и Германии представили делегатам презентацию с предложением создать Международную Авиационную Федерацию (ФАИ). Присутствующие на конгрессе чиновники поддержали идею. Спустя четыре месяца на международной авиационной конференции, проходившей в Париже, была основана Международная Авиационная Федерация. Ее учредителями и первыми членами стали семь стран: Бельгия, Франция, Германия, Великобритания, Италия, Испания, Швейцария и США.

Советский Союз присоединился к ФАИ в 1935 году. Спустя 70 лет после своего основания федерация объединяла авиационные ассоциации 60 стран. В настоящее время ее членами являются почти 100 государств, в том числе Кения, Мозамбик, Монголия, Малайзия, Кувейт, Кипр, Гватемала, Суринам.

С появлением новых технологий и современного оборудования, а также развития новых авиационных дисциплин организационная структура ФАИ разрасталась, а федерация расширяла сферы своей деятельности. В разные годы ФАИ возглавляли ведущие авиаторы и воздухоплаватели мира. Среди почетных президентов были и россияне, например, заслуженный летчик-испытатель Владимир Коккинаки.

Одно из центральных мест в организационной структуре ФАИ занимает Международная комиссия по воздухоплаванию, которая координирует все вопросы, связанные с развитием мировой аэронавтики. В прошлом году впервые за более чем 100-летнюю историю федерации конференция Международной воздухоплавательной комиссии прошла на территории России. Делегатов из 34 стран мира принимал подмосковный город Дмитров.

Интересы России в Международной комиссии по воздухоплаванию представляет центральная воздухоплавательная организация нашей страны – Федерация воздухоплавания России (ФВР). Представители российской организации с правом решающего голоса принимают участие в ежегодных конференциях комиссии и в работе ее комитетов.

ФВР была организована в декабре 1990 года. Она объединяет как людей, профессионально занимающихся деятельностью в области воздухоплавания и авиации, так и пилотов-любителей и просто людей, заинтересованных в развитии воздухоплавания в России. За более чем 15 лет своего существования Федерация успешно провела ряд крупных общероссийских и международных мероприятий, в том числе Кубок Москвы 1993 года; ежегодные международные спортивно-зрелищные фестивали в Москве, в том числе фестиваль в честь 850-летия Москвы; Чемпионаты России по воздухоплаванию (1993 г., 1996 - 2006 гг.). ФВР организовала зрелищные фестивали воздухоплавателей в самых разных городах России: в Санкт-Петербурге и Рязани, Нижнем Новгороде и Орле, на Кавказских Минеральных Водах и в других регионах России.

Современное состояние воздухоплавания в мире и России

Сегодня тепловые шары и дирижабли в основном используются для отдыха. Прогулка на воздушном аппарате – любимое времяпрепровождение сотен тысяч людей по всему миру. Только в США насчитывается 7500 воздушных шаров, в России же подобных летательных аппаратов около 300.

Герои мирового воздухоплавания

Свое имя в историю воздухоплавания вписал и соотечественник братьев Монгольфье Жан-Пьер Бланшар (1753-1809). Долгое время этот изобретатель безуспешно пытался построить самолет, но после появления воздушных шаров занялся созданием аэростатов. В январе 1785 года Бланшар вместе с американским врачом Джоном Джеффрисом стали первыми людьми, перелетевшими через Ла-Манш. Путешественники поднялись в небо в британском порту Дувр, а через 2,5 часа уже приземлились в лесу близи французского города Кале. Бланшар был первым человеком, поднявшимся в воздух в Америке. Одним из свидетелей полета французского изобретателя был первый президент США Джордж Вашингтон.

Важную роль Жуковский сыграл и в пропаганде знаний о воздухоплавании. В 1904 году он создал воздухоплавательную секцию в Московском обществе любителей естествознания, антропологии и этнографии. В 1910 году при непосредственном участии ученого в Московском высшем техническом училище была открыта аэродинамическая лаборатория. А в конце 1918 года Жуковский основал Центральный аэрогидродинамический институт.

Достижения российских воздухоплавателей

В настоящее время российские воздухоплаватели входят в элиту мировой аэронавтики. Пилоты из России из года в год ставят мировые рекорды, завоевывают призы на крупнейших мероприятиях по воздухоплаванию. На сегодняшний день в реестре мировых рекордов Международной Авиационной Федерацией (ФАИ) представлено шесть россиян.

В феврале 2004 года Николай Галкин установил рекорд продолжительности полета. На небольшом тепловом дирижабле (объем 1600-3000 м³) пилот продержался в воздухе 6 часов и 1 минуту.

Спустя год российские воздухоплаватели Наталья Володичева и Екатерина Кочеткова переписали женский рекорд продолжительности полета (3 часа 22 минуты), а пилот Леонид Путинцев вписал свое имя в ряды мировых рекордсменов по скорости. Он разогнался на газовом дирижабле до 50 км/ч.

2005 год вообще оказался плодотворным на воздухоплавательные рекорды. В марте три российских воздухоплавателя на тепловых аэростатах разных классов установили сразу четыре национальных рекорда. Особенность рекордов состояла в том, что полеты проходили как в дневное, так и впервые в истории российского воздухоплавания, ночное время суток.

В марте 2006 года пилот Сергей Баженов установил новый рекорд России по продолжительности полета на тепловых аэростатах объемом 1600-2200 м³. Рекордный полет прошел в Подмосковье на тепловом воздушном шаре 70ТА. Продолжительность полета составила 10 часов 20 минут.

Многие историки авиации считают, что эра воздухоплавания началась с экспериментальных полетов братьев Монгольфье (то есть в конце 1700-х гг.). Однако с принципами поднятия в воздух легких летательных аппаратов были знакомы еще в древности. Так, греческий математик Архимед, открывший закон о том, что тело, погруженное в жидкость, теряет в весе ровно столько, сколько весит вытесненная им жидкость, осознал, что данный принцип применим и к газам.

При помощи тросов тонкостенные сферы прикреплялись к лодке-гондоле, затем в ее центральной части устанавливалась мачта с прямоугольным парусом, призванная обеспечить горизонтальное перемещение летательного аппарата. Завершало облик гондолы ручное весло, выполняющее функцию управления.

Идея де Лана-Терци вызвала неподдельный интерес среди современников. Однако многие скептики, работавшие над проектами создания летательных аппаратов тяжелее воздуха, сумели доказать невозможность постройки подобной машины. Они называли замысел талантливого иезуита несбыточной мечтой, но предложить свои проекты, реализуемые на практике, оказалось выше их сил.

И все же замысел де Лана был правильным. Доказательством тому явилась демонстрация в 1654 г. воздушного насоса Но возникли другие проблемы, разрешить которые в те времена оказалось практически невозможно. Одним из основных стал вопрос, как сделать сферы настолько тонкими, чтобы создать преимущество в весе, и одновременно прочными, способными выдержать атмосферное давление.

Тем не менее первый успешный показ воздушного шара, наполненного теплым воздухом, выполнил другой священник-иезуит, Бартоломео Лоренцо де Гусмао. Произошло это знаменательное событие в 1709 г. в присутствии короля Иоанна V Португальского, королевы Марии-Анны, папского нунция, кардинала Конти, принцев крови и многочисленной придворной знати.

Очевидцы свидетельствовали, что шар быстро набрал высоту, но в целях противопожарной безопасности слуги уничтожили его. Несмотря на то что имеются документы, подтверждающие реальность полета самого монаха на большом воздушном шаре, этот факт все же требует проверки.

Благодаря этому открытию стал возможен управляемый полет, однако братья Монгольфье, которых многие историки авиации считают родоначальниками эры воздухоплавания, использовали в своих экспериментах воздух, нагреваемый в момент сжигания твердого топлива. Если говорить точнее, движущей силой был дым, попадавший в оболочку из небольшой жаровни. Совсем немного времени понадобилось для того, чтобы в небо поднялся аэростат, наполненный водородом.

Имена Этьена и Жозефа Монгольфье известны практически всем любителям аэронавтики. В 1783 г. им удалось изготовить воздушный шар, способный поднять в воздух взрослого человека. Этому предшествовала многомесячная работа. Так, первая модель наполненного теплым воздухом шара представляла собой шелковый мешок. Свидетелями этого полета были лишь сами изобретатели, а местом его проведения в комнаты в Авиньоне (Франция).

Уже через пять месяцев состоялась демонстрация полета воздушного шара, грузоподъемность которого была около 205 кг. Поднявшись на высоту 305 м, этот летательный аппарат пролетел 915 м и опустился на землю. Диаметр шара составлял 12 м, в качестве топлива использовался газ, полученный при сжигании кусков бумаги, дерева, соломы под горловиной оболочки.

Обыватели Аннона истолковывали происходящее по-своему. Они говорили, что сыновья владельца бумажной фабрики Жозеф и Этьен знаются с нечистой силой. Именно она будто бы помогает им запускать в небо круглое огненное чудовище и самим летать на нем. Слухи, в общем-то, не сильно преувеличивали действительность, только речь должна была бы идти не о вмешательстве дьявола в дела земные, а о дьявольской смелости и изобретательности братьев, которые осмелились пойти против законов природы, которая оставила человеку только землю, не дав ему крылья

Но время было такое, что подобным фантастическим слухам верили очень легко, а обвинение в сговоре с потусторонними силами могло обернуться, мягко говоря, крупными неприятностями для всей семьи Монгольфье, сколь бы уважаемой она ни была. И семейный совет постановил произвести демонстрацию летательных аппаратов, благо опыты начали удаваться.

4 (по другим сведениям, 5) июня 1783 г. весь Аннон собрался на рыночной площади, где братья Монгольфье поднимали в воздух свой шар, сделанный из полотна и бумаги. Пролетев 1,6 км на высоте 1830 м, летательный аппарат опустился на землю. Этот полет вызвал огромный интерес и бурю восторгов у наблюдавших за ним людей, которые тут же забыли о страшных обвинениях.

Поначалу, кстати, вид монгольфьера разочаровал горожан. Он представлял собой огромный бесформенный мешок, сшитый из холста и обклеенный бумагой. Он был подвешен выше трехэтажных домов, но никто не верил, что это может подняться в воздух. В лучшем случае, говорили обыватели, мешок полетит вниз. И только когда все прошло успешно, зрители сменили, что называется, гнев на милость.

Сейчас же хочется описать, как именно происходил первый, а значит, исторический запуск воздушного шара в небо.

Оболочка стала надуваться и вскоре действительно приобрела форму шара, оправдывая свое название. Летательный аппарат стал рваться вверх, и помощники прикладывали немало усилий, чтобы сдержать его за веревки. Наконец, братья посчитали, что теплого воздуха внутри достаточно, и Этьен скомандовал отпускать шар. Прообраз аэростата стремительно взлетел. Это действительно было грандиозно. До сих пор еще ни одно изделие, произведенное руками человека, так хорошо не летало (если не считать нескольких прежних попыток, по большей части неудачных, начиная с мифического Икара), и эксперимент произвел ошеломляющее впечатление на горожан.

Некоторое время шар парил в воздухе, за 10 мин. поднявшись на двухкилометровую высоту, насколько можно было судить с земли. После этого он приземлился недалеко от места запуска, отнесенный в сторону слабым ветром. Это был триумф изобретателей и официальное начало новой эры эры запусков летательных аппаратов в воздух.

Свидетелей было более чем достаточно, и братья Монгольфье решили запротоколировать полет. Они составили отчет, скрепленный подписями и нотариально заверенный, и отправили его в Академию наук в Париж. Это, кстати, еще одна подробность, рисующая братьев с положительной стороны как трезвых и предусмотрительных людей. Ведь именно благодаря официальному заявлению их имена вошли в историю и сейчас известны во всем мире.

Монгольфье и их ученики стали своеобразными предшественниками также для испытателей космической техники, которые посылали на испытания первых космических кораблей в пространство животных собак, обезьян Вероятно, идею позаимствовали у французских изобретателей, потому что первыми живыми существами, совершившими полет на тринадцатиметровом монгольфьере, были овца, утка и петух. При этом событии, состоявшемся 19 сентября 1783 г., присутствовали королевская чета (Людовик XVI и Мария-Антуанетта) и их приближенные. За 8 мин. шар пролетел на высоте 520 м около 3 км, при этом полет практически никак не повлиял на состояние аэронавтов.

Через некоторое время после благополучного возвращения на землю первых путешественников на воздушном шаре состоялся новый полет. На этот раз в небо поднялся монгольфьер с людьми, которых звали Франсуа Пилатр де Розье и маркиз д'Арланд. Несмотря на совсем маленькую продолжительность полета около 25 мин., именно они стали первыми в мировой истории аэронавтами.

Примечательно, что на их месте могли оказаться два преступника, которым король обещал свободу за добровольное согласие на полет, но резкий протест де Розье вынудил Людовика отказаться от этой идеи. Известно, что первым человеком, испытавшим воздушный шар в действии, был все-таки де Розье. Но он просто поднялся в воздух на привязанном аэростате. А вместе с маркизом они отправились в первый свободный полет.

Первый аэронавт провел на высоте 26 м около 4,5 мин. При этом воздух, благодаря которому шар удерживался в воздухе, нагревался в результате сгорания соломы в приспособлении, расположенном под горловиной оболочки летательного аппарата.

Пилатру ко времени первых полетов было 27 лет. Его немного задевало то, что его опередили овца, петух и утка, но все же и он вошел в историю как первый в мире пилот летательного аппарата легче воздуха. Он быстро овладел техникой спуска и подъема, так как был связан с землей прочным канатом. Но ему хотелось свободного полета. Долгое время он не получал позволения короля, которого сдерживали естественные опасения практики полетов еще не было никакой. То боялись, что на большой высоте человек задохнется от недостатка воздуха, его сердце разорвется, как первый шар Шарля.

Но все же полет разрешили, и Розье с маркизом отправились в свободное путешествие. Аэростат представлял собой шар с небольшой корзиной. Правда, на рисунках тех времен она изображена несколько иначе. Корзина эта была настолько тесной, что аэронавты едва помещались в ней, а поддерживать огонь и тем более регулировать высоту полета им почти не представлялось возможным. Шар прогорел в нескольких местах. И тем не менее полет для того времени был вполне удачным, если учесть еще и успешное приземление.

Не все протекало так успешно, как хотелось бы. Например, известно, что в то время как братья Монгольфье уже были готовы продемонстрировать революционное изобретение Академии наук в Париже, произошел следующий инцидент. Академия непонятно почему начала проводить сбор пожертвований на имя Жака-Александра Сезара Шарля. Ученый в то время вел разработку аэростата, движущей силой для которого являлся не нагретый воздух, а водород, а оболочка его состояла из шелка, пропитанного раствором каучука, и для приобретения материалов и сырья ему были нужны спонсоры. Дело в том, что водород был эффективнее. Хотя Шарль использовал изобретение Монгольфье и лишь дополнил его, средства (10 000 франков) все равно поступили ему, а не первым разработчикам.

К слову сказать, современные аэростаты используют и нагретый воздух. Дело в том, что топливные баки, горелки и ткани, которыми оснащены аэростаты в наше время, являются очень прочными и позволяют выдерживать большие температуры. Тогда же, в конце XVIII в., общественное мнение активно высказывалось за использование горючего водорода, игнорируя доводы сторонников братьев-изобретателей, указывавших на его опасные свойства.

Происходили и другие, более серьезные неприятности. Несколько человек погибло при испытании самых первых аэростатов. Причиной тому было вот что.

Полеты человека в воздухе были в то время экзотической новинкой, и многими, естественно, рассматривались как новый вид развлечения. К примеру, в 1785 г. погиб экипаж, пролетая над Ла-Маншем, причина по небрежности пилотов загорелось топливо; одна из первых женщин, поднявшихся в воздух (ею оказалась мадам Бланшар, вдова Жана-Пьера Бланшара, о котором будет сказано несколько слов ниже), стала запускать шутихи, устроив иллюминацию с аэростата. Загорелся водород, и развлечение окончилось трагически. Это произошло в 1819 г.

Стоит все-таки остановиться на разработке Шарля. Несмотря на то что он опередил братьев Монгольфье в плане предприимчивости, ученым он был и в самом деле незаурядным, и его предложения стали достаточно сенсационными для того времени.

Первый демонстрационный полет летательного аппарата нового типа произошел 27 августа того же 1783 г. (то есть чуть более чем через два с половиной месяца после первого демонстрационного запуска Монгольфье). Предполагалось, что аэростат, обладавший новыми, улучшенными качествами, пробудет в воздухе более двадцати дней. Поэтому событие было обставлено весьма помпезно — например, старту предшествовал сигнальный выстрел из пушки, а в специально пришитый карман положили записку с датой, точным временем взлета и просьбой вернуть шар в Париж.

Однако шар аэростата лопнул в воздухе через 15 мин. после старта и упал в пригороде, на окраине села Гоннес. Курьезная деталь: крестьяне посчитали обрывки шара чудовищем, привязали их к хвосту лошади и протащили через все село в назидание ведьмам и прочим нечистым существам, которые могли водиться там. Впрочем, здесь нет ничего удивительного и смешного. Людям свойственно объяснять все непонятное и неизвестное привычным, чтобы было спокойнее. А в то время вера в нечистую силу была настолько же привычной, как летающие тарелки в наше время. И сейчас за инопланетные летающие тарелки принимается все подряд, потому что снизу непонятно, метеозонд это или на самом деле пришельцы.

Справедливости ради добавим, что следующие полеты аэростатов, построенных по принципам Шарля, проходили более удачно, и, естественно, местными жителями воспринимались уже как должное, а не как потусторонняя сила.

В XIX столетии полеты на аэростатах приобрели невиданный размах. Те, кому это было доступно по средствам, летали ради развлечения и острых ощущений. Появился новый вид спорта воздухоплавание, и рекорды ставились один за другим. Наконец, аэростаты использовались учеными для самых разных наблюдений и исследований.

Постоянное применение аэростатов заставило искать более удобные способы их заправки, чем использовавшиеся до этого. Результатом поисков стало второе открытие, связанное с воздухотехникой, а именно изобретение подвижной установки по производству водорода, который был основным топливом для летательных аппаратов тех лет. В основу процесса химической выработки водорода был положен принцип взаимодействия железа и разбавленной серной кислоты. Известь добавлялась для очистки газа от примесей. Установка позволяла сравнительно быстро заправлять аэростаты, что повышало мобильность военных операций. Позже эти установки стали использовать и в гражданской авиации.

Наконец, третье нововведение нельзя назвать изобретением, но все же оно значительно облегчило задачи воздухоплавателей. Речь идет о применении угольной баржи, которая позволяла перевозить и буксировать аэростаты, как готовые, так и поврежденные. Иными словами, на службу авиации пришли другие транспортные средства, и начался процесс интеграции средств передвижения. В дальнейшем, кстати, это новшество подсказало идею создания и использования авианосцев.

К 90-м гг. военные аэростаты по количеству, похоже, превзошли все остальные.

А период был справедливо назван золотым веком воздухоплавания. Разработки и применение аэростатов и дирижаблей достигали в то время невиданного доселе размаха. (К слову, в последнее время интерес к этим видам воздушного транспорта снова повышается.)

Собственно дирижабли не имели сферической формы, как их предшественники, и размерами намного превосходили их. Естественно, они были и дороже воздушных шаров. Они только еще начали разрабатываться в начале XX в., и поначалу предпочтение отдавалось аэростатам. Отчасти это можно объяснить силой привычки, отчасти тем, что дирижабли нередко терпели аварии, хотя и обладали лучшей маневренностью и управляемостью.

Тем не менее к 1915 г. положение вещей сложилось таким образом. Дирижабли стали считаться наиболее удобным и безопасным средством воздушной транспортировки как людей, так и грузов. Кроме того, они активно использовались военными и благодаря массе преимуществ перед примитивными воздушными шарами успешно применялись в боевых действиях. На то время они действительно были самым мощным и грозным оружием, которое когда-либо существовало на Земле.

Как это ни парадоксально, но популярность аэростатов не снижалась. Возможно, это объяснялось чисто спортивным интересом: они достигали поистине огромных размеров и скоростей, перелетали через Атлантику и до сих пор используются для кругосветных путешествий.

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: