Урок по физике 7 кл
Воздухоплавание
Учитель, МОУ ООШ №12, с. Тереховка
Надеждинский район
Цель урока: рассмотреть физические основы воздухоплавания и историю развития полетов.
План урока
1.Актуализация знаний
2. Физические основы воздухоплавания
3.История развития полетов (сообщения учащихся)
4.Рефлексия (задания на смекалку)
5. Фрагмент мультфильма «Вверх»
6. Домашнее задание.
Ход урока
1.Актуализация знаний
С давних времен люди мечтали о возможности летать над облаками, плавать в воздушном океане, как они плавали по морю. Но сила тяжести прочно привязывала его к земле. Но так ли прочно?
При каком условии тело, находящееся в жидкости плавает?
На чем основано плавание судов?
2. Физические основы воздухоплавания
И так, для того, чтобы шар поднялся в воздух, необходимо, чтобы архимедова (выталкивающая) сила FA , действующая на шар, была больше силы тяжести F тяж.
Подъемную силу шара можно найти по формуле
FA = ρ возд gV т
Если эта сила больше силы тяжести, то шар поднимается, оторвавшись от земли. На этом основан принцип воздухоплавания.
Воздушный шар не только сам поднимается вверх, но может поднять некоторый груз: кабину, людей, приборы. Поэтому, для того, чтобы поднять воздушный шар , необходимо рассчитать его подъемную силу. Первые воздушные шары наполняли нагретым воздухом, но может быть и любой газ, плотность которого меньше плотности воздуха, например, водород , гелий.
Задание.
Расчет подъемной силы конкретного воздушного шара объемом 40м3, заполненный гелием. (Работа учащегося у доски)
т1 =ρ1 V = 0,180 кг/м3·40м3=7,2 кг – масса гелия в шаре
т2 =ρ2 V = 1,3 кг/м3·40м3=52 кг – масса воздуха в объеме шара
Р1 = т1 g =7,2 кг·9,8 Н/кг = 71 Н – вес гелия
Р2 = т2 g =52 кг·9,8 Н/кг = 510 Н – вес воздуха в объеме шара – значение
выталкивающей силы
Р2 – Р1 = =439Н – подъемная сила данного воздушного шара
3.История развития полетов (сообщения учащихся)
Летательные аппараты, реализующие такой принцип, называются аэростатами . Они бывают управляемые, неуправляемые и привязными.
Неуправляемые аэростаты свободно перемещаются по воздуху и имеют форму шара. Это воздушные шары.
Управляемые аэростаты – дирижабли, имеют двигатель и воздушные винты. Они могут перемещаться по заданному маршруту.
Привязные аэростаты при помощи троса фиксируются над данной точкой земной поверхности.
Доклад «Монгольфьеры»
|
Монгольфьеры
Первыми живыми существами, совершив - Воздушный шар с двумя пассажирами на борту. Ими шими полет на воздушном шаре, были были Франсуа Пилатр де Розье и маркиз д"Арланд
овца, утка и петух
Однако у воздушных шаров был один существенный недостаток: их уносило ветром, и было невозможно управлять их движением. Чтобы сделать шар управляемым, нужно было придумать способ сообщения ему поступательного движения. Первый, кому удалось это сделать, был француз Анри Жиффар. В 1852 г он совершил полет на воздушном шаре, приводимом в движение паровым двигателем. Такой шар стали называть «дирижабль», которое происходит от латинского слово «dirigere», что означает, «управлять»
Доклад «Цеппелины»
|
|
Цеппелины
Граф Фердинанд фон Цеппелин в 1889 году уже в чине генерала ушел
в отставку и посвятил себя дирижаблестроению
В июле 1900 года, через девять лет после начала конструкторских работ был построен первый дирижабль "Цеппелин" - „LZ 1“ и произведен его запуск, но внезапно налетевшая буря разметала его на куски.
Гинденбург" серии цеппелинов был построен в 1936 году и за свои колоссальные размеры назывался "Небесным Титаником". Маршрут «Гинденбурга» был из Европы в США. Цена билета составляла 800 долларов - сумма астрономическая . Однако время его было недолгим - всего два года, он совершил только 62 рейса.
Эта катастрофа фактически положила конец эпохе дирижаблей. В 1940 году все цеха, в которых они строились дирижабли-цеппелины, были взорваны.
По свидетельству летописца попытка подъёма на большом воздушном шаре в России относится к 1731 году.
За 52 года до появления за рубежом первых монгольфьеров рязанский подьячий Крякутный из Нерехты соорудил нечто, наполнил это нечто субстанцией "поганой и вонючей" и "нечистая сила" совершила чудо, подняла его в воздух выше березы. Самая запись, конечно, требует специальных розысков об ее источниках, пока что никем не произведенных. Такие розыски необходимы: речь идет о закреплении за нашей страной первенства в полете на воздушном шаре.
|
Реферат: Воздухоплавание (аэронавтика)
Реферат
Воздухоплавание
Выполнил
Маслов Дмитрий
Воздухоплавание (аэронавтика) - управляемые или неуправляемые полёты в атмосфере Земли на летательных аппаратах легче воздуха (в отличие от авиации, использующей летательные аппараты тяжелее воздуха).
До начала 20-х годов XX века термин «воздухоплавание» обозначал передвижение по воздуху вообще.
Во многих языках, в частности в английском и французском, словом «аэронавтика» называют процесс освоения воздушного пространства при помощи летательных аппаратов всех типов. Иногда в этом же значении слово «аэронавтика» используется и в русском языке.
Виды воздухоплавательных средств
Что такое воздухоплавание? Это полеты на летательных аппаратах «легче воздуха». 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 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.
Дирижабли, как и воздушные шары, бывают газовыми (гелиевыми и водородными) и тепловыми. К газовым управляемым аэростатам принадлежали знаменитые «цепеллины», которые выпускали в Германии с начала XX века. Тепловой дирижабль был сконструирован позднее – в 1973 году британским изобретателем Дональдом Камероном.
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.
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.
Самыми известными дирижаблями в истории стали летательные аппараты, выпускаемые немецкой компанией графа Фердинанда фон Цеппелина. Управляемый аэростат Цеппелина совершил свой первый полет в 1900 году в Германии. В отличие от других летательных аппаратов того времени немецкий дирижабль имел жесткую систему в виде металлического каркаса, в который помещался газ в мешках из газонепроницаемой материи. Дирижабли Цеппелина использовались как в военных, так и в гражданских целях. За пять лет, с 1909 по 1914 гг., они совершили 15000 полетов и перевезли 35 тысяч человек без единой аварии. Вторая молодость «цеппелинов» пришлась на 1920-е годы, но стремительное развитие самолетов не могло не повлиять на уменьшение популярности дирижаблей.
Дирижабли использовались не только для транспортировки, но и в спортивных, научных и рекламных целях. В мае 1926 года дирижабль «Норвегия» достиг Северного полюса, а спустя пять лет швейцарцы Огюст Пикар и Пауль Кипфер на стратостате поднялись на высоту 15780 м, пробыли в воздухе 16 часов. В 1930-х годах в воздухоплавании особенно преуспели советские инженеры. Они один за другим ставили рекорды в продолжительности, дальности и высоте полетов. По состоянию на начало 1941 года из 24 официально зарегистрированных Международной Авиационной Федерацией мировых рекордов 17 принадлежали советским воздухоплавателям!
Возрождение дирижаблей пришлось на 1970-е годы и было связано с изобретением теплового дирижабля англичанином Дональдом Камероном. Инженер представил свое изобретение публике в январе 1973 года. Новинка быстро стала популярной. Главное преимущество теплового дирижабля состояло в том, что его изготовление стоило намного меньше, чем производство летательных аппаратов на гелии и других газах. Кроме того, заполняемый горячим воздухом дирижабль можно было быстро подготовить к полету и транспортировке. Уже в августе 1988 года в Люксембурге состоялся первый Чемпионат мира и в дисциплине «Тепловые дирижабли».
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.
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.
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.
Число воздухоплавателей в России быстро росло. В 1870 году было создано Русское общество воздухоплавания. А в 1880 году, по инициативе великого русского химика Дмитрия Ивановича Менделеева, был основан воздухоплавательный отдел Русского технического общества. Спустя четыре года при Главном инженерном управлении появилась «Комиссия по применению воздухоплавания, голубиной почты и сторожевых вышек к военным целям». По ее заключению в феврале 1885 года была сформирована Кадровая военная команда воздухоплавателей. Это первое в русской армии регулярное подразделение под руководством полковника Александра Матвеевича Кованько готовило военных воздухоплавателей и проводило военные учения с использованием аэростатов. Уже в августе 1886 года российские воздухоплаватели участвовали в военных маневрах войск Петербургского военного округа. Боевое крещение аэронавты получили в русско-японской войне 1904-1905 гг. К этому времени было сформировано уже семь воздухоплавательных рот.
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.
Славные традиции российских аэронавтов были поддержаны и советскими воздухоплавателями. В октябре 1933 года экипаж под руководством Георгия Прокофьева на стратостате «СССР-1» поднялся на рекордную высоту в 18514 метров. В 1937 году советские аэронавты установили рекорд по продолжительности полета. Дирижабль «В-6» пробыл в воздухе 130 часов 27 минут, преодолев 4800 км. На начало 1941 г. советским воздухоплавателям принадлежали 17 из 24 официально зарегистрированных Международной Авиационной Федерацией (ФАИ) мировых рекордов!
В послевоенное время воздухоплавания в СССР развивалось не так бурно, как в1920-е и 1930-е годы. Возрождение аэронавтики пришлось на 1990-е годы. В 1992 года в Рыльске прошел первый чемпионат России по воздухоплаванию. Второй Чемпионат России по воздухоплаванию приняли в июне 1996 года Великие Луки. Постепенно Россия отвоевывала утраченные позиции в мировом воздухоплавании. В 1999 году Комиссия по воздухоплаванию ФАИ присвоила Чемпионату России по воздухоплаванию на тепловых аэростатах первую категорию. А в 2007 году Россия получила санкцию на проведение 8-го Чемпионата Мира 2008 по воздухоплаванию в дисциплине "Тепловые дирижабли". Он пройдет в Царском Селе под Санкт-Петербургом в июне 2008 года.
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.
Среди участников встречи были и чемпионы мира и Европы Дэвид Бэафорд (Великобритания) и Уве Шнайдер (Германия). Делегаты высоко оценили уровень российского воздухоплавания и единогласно решили провести 11-й Чемпионат мира по полетам на газовых аэростатах 2007 года в городе Дмитров. Более того, в марте 2007 года Россия получила санкцию ФАИ на проведение 8-го Чемпионата Мира по воздухоплаванию в дисциплине «Тепловые дирижабли». У российских воздухоплавателей, которые за последние годы добились больших успехов на тепловых воздушных шарах, появились замечательные возможности продемонстрировать миру свое мастерство как в полетах на свободных газовых аэростатах, так и тепловых дирижаблях.
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.
Члены Федерации участвовали в престижных спортивных международных соревнованиях и способствовали развитию воздухоплавания в других странах, обучая пилотов в Египте, Ираке, Иордании. За короткое время Федерация воздухоплавания России приобрела международный авторитет. Он подтверждается и тем, что российская организация является одним из организаторов Кубка Мира МегаФон 2007 года по тепловым дирижаблям и Всемирной воздухоплавательной Фиесты «МегаФон – Поднимись над облаками!».
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.
Ежегодно проходят около 400 самых разных воздухоплавательных фестивалей. Это и Бристольская воздухоплавательная фиеста, и фестиваль воздушных шаров «Большой медведь» в Нью-Джерси, и праздники воздушных шаров в Лондоне, Альбукерке, Шамбле. Особую радость зрителям подобных мероприятий приносит феерическое представление воздушных шаров «Ночное свечение». В вечернее время пилоты поднимаются в небо и меняют положение горелок так, что воздушные шары начинают светиться. По командам координатора пилоты координировано тушат и зажигают горелки, создавая в темном небе фантастические образы.
Воздухоплавательные праздники устраивают и в России. В последние годы фестивали воздухоплавания проходили в Перми, Ярославле, Казани, Абинске, Ессентуках, Переяславле-Залесском. Летом 2005 года жители 24 городов России стали участниками акции компании «МегаФон» «Поднимись над облаками!». Гвоздем программы был запуск самого большого в России теплового дирижабля (длиной 41 м и диаметром 13 м). Одновременно на земле проходила шоу-программа «МегаФона»: интерактивные конкурсы, различные соревнования с вручением тематических призов, а также выступления известных музыкальных коллективов: как местных, так и общероссийского уровня. Победители конкурсов получали уникальную возможность совершить небольшое путешествие в корзине воздушного шара или в гондоле дирижабля. Особое место тепловые аэростаты занимают в современном спортивном мире. Во время соревнований по воздухоплаванию команды выполняют самые затейливые трюки. Одно из известнейших упражнений называется «заяц и собаки». Шар-«заяц» пытается улететь от аэростатов- «собак», которые его преследуют. «Заяц» старается оторваться от соперников и, приземлившись, рядом со своей корзиной выложить цель в виде креста. «Собаки» пытаются поразить цель, с высоты бросая в нее небольшие мешочки с песком. Эти и другие воздухоплавательные задания выполняют также участники чемпионатов мира среди тепловых воздушных шаров, проводимых с 1973 года. В прошлом году в японском городе Точиги прошел уже 17-ый чемпионат мира в этой дисциплине. В соревновании приняли участие спортсмены из разных уголков планеты: Германии и России, США и Кореи, Франции и Финляндии, ЮАР и Австралии. В состязании успешно выступил и молодой российский воздухоплаватель Алексей Медведский. А чемпионом мира стал американец Джон Петрехн.
Герои мирового воздухоплавания
За более чем двухвековую историю воздухоплавания десятки людей из самых разных стран мира посвятили аэронавтике свои жизни. И говоря о героях воздухоплавания, нельзя не вспомнить в первую очередь братьев Монгольфье, французских изобретателей воздушного шара. Старший из братьев, Жозеф Мишель (1740-1810), в тринадцать лет бросил школу и сбежал из дома, впоследствии заинтересовался математикой и химией и даже организовал собственную лабораторию. Его брат Жак Этьен (1745-1799) был преуспевающим инженером и занимался производством бумаги. Первую модель будущего аэростата («монгольфьера») братья смастерили в 1782 году. Это был небольшой шар с оболочкой из шелка, имеющей внизу отверстие. Под отверстием изобретатели жгли бумагу, воздух внутри шара прогревался, и шар поднимался к потолку помещения, где проводился эксперимент. Затем братья сделали несколько оболочек больших размеров и начали запускать шары уже на открытом воздухе. Публике свое изобретение братья впервые показали в июне 1783 года во французском городке Анноне. Беспилотный воздушный шар с оболочкой из грубого льняного полотна, обклеенного бумагой, поднялся в небо и достиг высоты около 1800 м. Во второй полет, состоявшийся в сентябре 1783 года, аэростат отправился с «экипажем» – овцой, петухом и уткой. А спустя два месяца в небо впервые поднялись люди – Жан-Франсуа Пилатр де Розье и маркиз дАрланд.
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.
Среди американских воздухоплавателей следует отметить заслуги современного аэронавта и путешественника Стивена Фоссета (родился в 1944 году). В 1995 году американец совершил первое в мире одиночное путешествие на воздушном шаре через Тихий океан. А летом 2002 года он стал первым человеком в мире, пролетевшим на воздушном шаре в одиночку и без остановок вокруг земного шара. Его кругосветное путешествие началось и закончилось в Австралии и заняло 13 дней 8 часов и 33 минуты. За это время Фоссетт пролетел более 33 тысяч километров. Американский воздухоплаватель вписал свое имя и в мировые рекордсмены по скорости полета. В октябре 2004 года на огромном дирижабле «Цеппелин НТ» он развил скорость в 115 км/ч.
Неоднократно рекорды в скорости, продолжительности и набранной высоте ставили и российские пилоты. Значительный вклад в развитие мирового воздухоплавания внесли и инженеры нашей страны. Выдающимся российским ученым является Николай Егорович Жуковский (1847-1921). Жуковский был одним из основоположников аэродинамики. Его работы по «теории летания» неизменно получали одобрение и высокие оценки мирового научного сообщества. В одной из своих речей «О воздухоплавании» ученый предсказывал: «Человек не имеет крыльев и по отношению веса своего тела к весу мускулов в 72 раза слабее птицы, но я думаю, что он полетит, опираясь не на силу своих мускулов, а на силу своего разума».
Помимо научных трудов «отец русской авиации» собирал всевозможные летающие модели, воздушные змеи, заводные бабочки и т.п. Жуковский также – постоянный делегат российский делегаций на ведущих мировых встречах воздухоплавателей. Так, осенью 1906 года он представлял Россию на Воздухоплавательном съезде в Милане. Ранее, в сентябре 1900 года, он участвовал в Первом международном воздухоплавательном конгрессе в Париже и совершил полет на воздушном шаре. В одном из писем родным он писал: «Вчера вечером был конкурс баллонов (кто пролетит всего далее) в Венсеннском лесу. Конкурс производился от Парижского аэроклуба, и в нем принял участие 21 шар, между которыми были громадные… Зрелище небывалое, все небо заполнилось летящими шарами».
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.
Один из самых крупных воздушных шаров в России тепловой аэростат «Дмитров-850» пилотировался двумя известными воздухоплавателями Станиславом Федоровым и Юрием Тараном. Они установили рекорд по продолжительности (16 часов 38 минуты) и дальности полета (345 км). А пилот Михаил Баканов на аэростате «Гранд Паркъ» поставил национальные рекорды в тех же номинациях, но для воздушных шаров среднего объема (3000-4000 м³).
В апреле 2005 года подмосковный воздухоплаватель Валерий Шкуленко на одноместном тепловом дирижабле «Зяблик» установил новый мировой рекорд продолжительности полета этого класса дирижаблей – 46 минут и 38 секунд. А спустя год на этом же аэростате пилот стал мировым рекордсменом по скорости полета.
Россиянин побил рекорд британца Дэвида Хемплеман-Адамса, который тот установил в декабре 2003 года. Скорость российского теплового дирижабля составила 27,45 км/час. 41-летний рекордсмен Валерий Шкуленко не сомневался, что «у дирижабля есть еще достаточный ресурс, чтобы перебить достигнутый результат».
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.
В августе 2006 года Россия установила новый мировой рекорд для тепловых дирижаблей по набранной высоте. Станислав Федоров на аэростате «Полярный гусь» поднялся на высоту более восьми километров. Московскому пилоту потребовалось менее двух часов, чтобы побить, казалось, уже вечный рекорд немецкого «цеппелина», установленный почти 80 лет назад, в 1917 году. В ближайшем будущем Станислав Федоров намерен улучшить свое достижение, поднявшись на высоту 9 км.
В июне 2007 года Санкт-Петербург примет ведущих аэронавтов мира, которые выявят сильнейшего в Кубке Мира МегаФон по воздухоплавательному спорту в дисциплине «Тепловые дирижабли». Российские пилоты готовятся составить достойную конкуренцию своим зарубежным коллегам.
Воздухоплавание
В июне 1783 г. французы - братья Жозеф и Этьен Монгольфье соорудили воздушный шар - аэростат. Они наполнили его теплым воздухом, а в прикрепленную к нему корзину посадили петуха и барана. Шар поднялся в небо и затем благополучно приземлился. Убедившись, что подъем в воздух не грозит опасностью, стали летать на воздушных шарах и люди.
Первый такой полет совершили в ноябре 1783 г. французы Пилатр де Розье и д"Арланд. Шар продержался в воздухе 25 мин. Началась эра воздухоплавания. Первые полеты на аэростатах были развлекательными. Потом воздушные шары стали применять для научных и военных целей. Русский химик Д. И. Менделеев воспользовался воздушным шаром для наблюдения солнечного затмения над облаками. Однако аэростат летел не туда, куда нужно было воздушным путешественникам, а куда нес его ветер. Поэтому воздухоплавателей не оставляла мысль сделать полет управляемым. Французский изобретатель А. Жиффар построил в 1852 г. сигарообразный аэростат - дирижабль с воздушным рулем и гребным винтом, приводившимся во вращение небольшой паровой машиной. Дирижабли, к сожалению, были громоздки, неуклюжи и тихоходны. Поэтому их вытеснили другие летательные аппараты - самолеты и вертолеты.
Аэростаты и сейчас используют для научных целей. При помощи современных шаров-зондов и аэростатов, поднимающихся с автоматическими приборами и радиостанциями на 30- 40 км, ученые исследуют атмосферу Земли. Используют аэростаты и как стартовые площадки для запуска метеорологических ракет и для подъема телескопов. Для подъема аэростата вместо нагретого воздуха можно использовать газы, которые легче воздуха, например водород или гелий. В последнее время снова возродился интерес к использованию дирижаблей. Внимание привлекают их экономичность и большая грузоподъемность. Например, дирижабль «Урал-3» работает как подъемный кран. Он может доставлять грузы массой до 500 кг. Наши конструкторы проектируют дирижабли грузоподъемностью 30 т и более. Незаменимыми оказались дирижабли и в космических исследованиях. В 1985 г. автоматические межпланетные станции «Вега-1» и «Вега-2» оставили в атмосфере планеты Венера аэростаты, оснащенные научными приборами.
Список литературы
Возрождение
В 14-16-м вв. в странах Западной и Центральной Европы: в Италии, Нидерландах, Франции, Германии - произошли большие перемены. В недрах старого, феодального строя зарождались капиталистические отношения. Росли, развивались и богатели города. Они уже не могли жить без постоянного обмена товарами с другими странами и городами. Горожане обменивались не только товарами, но и познаниями, деловым опытом, техническими новинками, идеями, изобретениями. Менялись и сами люди. Тогда же складывается тип человека деятельного, волевого и в то же время любознательного, умеющего ценить красоту.
В это время Христофор Колумб, Фернан Магеллан и другие мореплаватели открыли новые земли, ученые Коперник и Галилей стали проникать в тайны Вселенной. Многие из образованных людей той поры изучали природу, и основы многих современных наук были заложены в то время. Было сделано много открытий, написано много новых книг, создано много замечательных произведений искусства. Все это рождало в людях чувство уверенности в своих силах, в могущество разума. В противовес старому, церковному взгляду на человека как на существо ничтожное, жалкое и греховное складывалось и крепло убеждение, что человек вправе пользоваться всеми радостями жизни.
Возникло новое прогрессивное мировоззрение - гуманизм (от латинского слова «гуманос» - «человеческий»). В поисках идеала гуманисты обращались к истории человечества и находили его в античности, в античной культуре. В связи с возрождением интереса к античному искусству этот период в развитии культуры и всего человечества стали называть эпохой Возрождения. Художники эпохи Возрождения стремились к правдивому, реалистическому изображению в искусстве природы и человека. Они воспевали красоту человеческого тела, одухотворенность человеческого лица. И хотя они писали свои картины в основном на религиозные сюжеты, в образах святых, богоматери они передавали прежде всего поэтически выраженный, накопленный веками жизненный опыт людей. Старые христианские мифы они наполняли новым содержанием. Итальянские художники Леонардо да Винчи и Рафаэль, изображая мадонн, прославляли величие и радость материнства, красоту обычных женщин - их современниц.
Леонардо считал человека самым совершенным творением природы. Своеобразным символом эпохи Возрождения стал портрет Моны Лизы (Джоконды). Необычайная глубина и значительность образа, его одухотворенность сделали это произведение бессмертным. Атлетические фигуры героев, изваянные великим скульптором и живописцем эпохи Возрождения Микеланджело, воплощают в себе идеал того времени - гармонически развитую личность, закаленного в жизненных испытаниях человека, живущего земными интересами и далекого от сурового аскетизма средневековья.
Но не только Италия славилась великими мастерами. В это время жили и работали нидерландские живописцы Ян ван Эйк, Питер Брейгель Старший, немецкие-Альбрехт Дюрер, Ханс Хольбейн Младший и другие. Жизнь эпохи Возрождения была тесно связана с искусством. Искусство было частью жизни - не только как предмет созерцания, любования, но как труд и творчество. Трудно было тогда найти человека, равнодушного к искусству. Князья, купцы, ремесленники, духовенство были не только любителями и знатоками живописи, но и заказчиками и покровителями художников. Развитию искусств способствовало и то, что в городах скапливались большие богатства. Строителя-ремесленника здесь сменяет специалист-архитектор. В Италии строят дома-дворцы - палаццо. Фасады этих зданий сравнительно невелики по объему и строго симметричны, пропорциональны, тогда как гигантские готические средневековые соборы трудно охватить взглядом. Но на севере Европы, в Германии и Нидерландах, прочно сохраняются старые традиции готической архитектуры.
Поэт эпохи Возрождения итальянец Данте Алигьери написал поэму «Божественная комедия». Хотя произведение построено как странствие поэта по загробному миру, оно все обращено к земной жизни, к судьбе человеческой личности, к человеческим чувствам: дружбе, любви, радости, гордости, раскаянию, состраданию. Стихи поэтов Возрождения - Петрарки, Ронсара, Камоэнса - читают и в наши дни. До сих пор волнуют читателей странствия Дон Кихота - героя романа М. Сервантеса. Величайшее достижение литературы эпохи Возрождения - трагедии и комедии У. Шекспира. Бродячие актеры ставили его трагедии «Гамлет», «Отелло», «Король Лир». Постоянные городские театры появились только в конце 16-го в. и играли важную роль в жизни испанцев, итальянцев, французов, англичан. Ф. Энгельс писал об эпохе Возрождения: «Это был величайший прогрессивный переворот из всех пережитых до того времени человечеством, эпоха, которая нуждалась в титанах и которая породила титанов по силе мысли, страсти и характеру, по многосторонности и учености...»
Список литературы
Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.5.km.ru/
Ю. БОЙКО, начальник отдела русского воздухоплавательного общества.
Наука и жизнь // Иллюстрации
Шарльер середины прошлого века практически не отличался от того, что применяется сегодня.
Привязной змейковый аэростат.
Советский аэростат-разведчик.
Так теперь заполняют монгольфьер горячим воздухом.
Сбор семян с деревьев.
Аэростат-кран на трелевке леса.
Строительство плотины при помощи аэростата.
Схема современного монгольфьера.
Так выглядит сверху оболочка и ее купольное кольцо.
Воздухоплавание в наше время становится все более и более массовым: тысячи ярко раскрашенных шаров плывут над всеми континентами, и даже Северный и Южный полюсы покорены путешественниками-воздухоплавателями. Для них, наконец, появился сравнительно дешевый, неприхотливый и простой в управлении летательный аппарат, путешествие на котором доставляет ни с чем не сравнимое ощущение полета.
Впервые, как принято считать, аэростат появился на свет 5 июня 1783 года. В этот день во французском городке Видалон-лез-Адонне, несколько южнее Лиона, поднялся в воздух так называемый монгольфьер - наполненный горячим дымом шар из бумаги и льняного полотна. Он был изготовлен братьями Жозефом и Этьеном Монгольфье - мастерами по производству бумаги, которых на идею создания такого шара натолкнули наблюдения за сжигаемой на костре бумагой и улетающими в небо ее обгоревшими клочками.
Существуют, впрочем, не слишком достоверные сведения и о куда более ранних полетах воздушных шаров. Например, о том, который был поднят в Пекине в 1306 году во время церемонии вступления на престол императора Фо Киена. Или о том, на котором в 1709 году летал португальский монах Бартоломео де Кусмао. Но все же официальным днем рождения аэростата считается 5 июня 1783 года.
А через два с половиной месяца в Париже на Марсовом поле был поднят в воздух и первый шарльер - шар, наполненный легким газом. Свое название он получил по имени французского профессора физики Жака Шарля, нашедшего способ заполнения шара водородом. Шарльер оказался много эффективнее монгольфьера и много опаснее его, поскольку водород в 15 раз легче воздуха, но чрезвычайно взрывоопасен. Поэтому впоследствии - после открытия гелия - шарльеры стали заполнять им.
Первые аэростаты были беспилотными, но уже в ноябре того же 1783 года на монгольфьере впервые поднялись люди - маркиз дўАрланд и Пилатр де Розье, стоявшие в прикрепленной к нижней части оболочки корзине. В центре ее находилась жаровня, поставлявшая внутрь оболочки горячий воздух, а сама корзина и оболочка были пропитаны специальным противопожарным составом.
В следующем десятилетии - во время Великой французской революции - воздушные шары начали свою военную карьеру, активно продолженную и в XIX веке. Во франко-прусской войне 1871 года, например, была с их помощью налажена постоянная связь с окруженным немцами Парижем. За 4 месяца на 65 аэростатах было переправлено 150 пассажиров и 16 675 килограммов писем и депеш общим числом более 3 миллионов.
В 1869 году в России была организована постоянная Комиссия по применению воздухоплавания к военным целям, а с 1870 года - в Усть-Ижорском саперном лагере под Петербургом велись наблюдения с аэростатов за передвижениями войск и корректирование артиллерийской стрельбы. В ряде стран появились люди, занимавшиеся аэронавтикой профессионально.
В конструкциях свободных газовых аэростатов постепенно учитывался опыт многих тысяч полетов. Более легкими и прочными стали материалы оболочек, и их пропитывали составами, сводящими к минимуму утечку несущего газа. Более надежным и удобным стал такелаж: тросы, стропы и прочее оборудование. Современный аэростат для свободных полетов почти не отличается от того, что летал полтора века назад (рисунок вверху).
Его изготовленная из шелка оболочка была снабжена вверху клапаном для выпуска газа, а внизу - отростком, "аппендиксом", который тоже свободно сообщался с атмосферой. Открывали газовый клапан при помощи проведенного от него к гондоле шнура. Туда же был проведен и другой шнур - от разрывного полотнища, которым аэронавт пользовался для быстрого выпуска газа при посадке.
Оболочка покрывалась сетью из шелкового шнура, связанного в виде петель. Книзу число петель постепенно уменьшалось, и они сходили с шара отдельными спусками, которые затем привязывались к подвесному кольцу из дерева или металлической трубки. К этому кольцу подвязывались и стропы гондолы, якорь и балластный канат - гайдроп. Манипулируя им, а также газовым клапаном и балластом, опытные аэронавты совершали длительные полеты.
Но поднимаемый на привязи свободный аэростат оказывался весьма неустойчивым. Уже при ветре более 10 метров в секунду находящийся в гондоле наблюдатель и вовсе не мог выполнять свои функции. Чтобы удержать аэростат, требовались очень прочные канаты и особо укрепленные места их присоединения к оболочке, а этот дополнительный вес снижал его подъемную силу. Для повышения устойчивости привязных воздушных шаров в ветреную погоду стали придавать им удлиненную форму и оснащать их оперением, а управлять ими - при помощи канатов, идущих к наземным лебедкам.
Свое первое практическое применение такие аэростаты нашли в военном деле: их успешно использовали еще в армии Наполеона - для подъема наблюдателей, а впоследствии - в гражданской войне 1861-1865 годов в США - для разведки и корректирования огня артиллерии. Наибольшее распространение получила в те годы конструкция привязного змейкового аэростата, который, подобно воздушному змею, устойчиво парит в воздухе за счет взаимодействия скоростного напора ветра с оболочкой. Ее внутренний объем разделен диафрагмой на два отсека: газовместилище и так называемый "воздушный баллонет", который сообщается с окружающей атмосферой и наполняется ветровым потоком.
Подобные аэростаты с успехом применялись как в первую мировую войну - для разведки и корректировки огня артиллерии, так и во вторую мировую - в качестве аэростатов заграждения. Военное использование аэростатов продолжалось и в годы "холодной войны". Аэростаты-разведчики беспрепятственно пересекали границу в толще облаков, засечь их локаторами было практически невозможно. А если даже удавалось их обнаружить, то сбить было тоже непросто: при большом объеме газа пробоины не приводят к быстрой утечке.
Для связи погруженных подводных лодок в СССР и США были разработаны аэростатные антенные системы дальней связи.
Но и в мирной жизни аэростаты применяются достаточно широко. Стратостаты, например, оказывают немалую помощь астрономам, поднимая телескопы на такие большие высоты, где прозрачность атмосферы почти идеальна. Первыми такой подъем осуществили американцы в 1957 году, когда стратостат объемом 85000 кубометров поднял телескоп "Стратоскоп-1" на высоту 24 километра. В дальнейшем подобные подъемы осуществлялись и у нас.
Известны в истории воздухоплавания и случаи запуска космических аэростатов. В 1960 году в США был запущен при помощи ракеты-носителя спутник-аэростат связи "Эхо-1". Его выполненная из полиэфирной пленки и покрытая с обеих сторон алюминиевой фольгой оболочка располагалась во время запуска в контейнере в свернутом виде. Внутри нее находились 20 килограммов самовозгорающегося порошка ацетамида. После раскрытия контейнера и нагревания солнечными лучами он превратился в газ и заполнил оболочку. На высоте 1680 километров спутник-аэростат "Эхо-1" просуществовал 9 лет и использовался как радиоотражатель. Аналогичный ему спутник-аэростат "Эхо-2" просуществовал на высоте 1030-1310 километров около 15 лет. Оба эти спутника можно именовать стратостатами - они располагались в самых верхних слоях атмосферы. Используют стратостаты и для других космических нужд: для испытания космических приборов и герметических кабин, для изучения космического излучения, для исследования струйных течений на больших высотах.
А привязные аэростаты широко применяют для самых мирных целей: для трелевки леса, разгрузки судов, в качестве аэростатов-кранов на строительстве плотин, дамб, при разработке карьеров, особенно глубоких. Удобно использовать небольшие аэростаты и для сбора семян с элитных деревьев или кедровых шишек.
В конце 1970-х годов в Киевском общественном КБ воздухоплавания была спроектирована аэростатная тропопаузная ветроэлектростанция (ТВЭС). На высоте 8000-10000 метров, где располагается тропопауза (граница между тропосферой и стратосферой), существуют постоянные ветровые потоки со скоростью 70-100 метров в секунду. Концентрация ветровой энергии на этих высотах в 20-25 раз выше, чем у поверхности Земли. Киевские конструкторы предложили установить на привязном аэростате со стеклопластиковой оболочкой ветроколесо и электрогенераторы, а получаемую энергию передавать по кабель-тросу на Землю. Предполагаемая мощность такой ветростанции должна была составить 1500 кВт, а годовая выработка - около 10 млн. кВт. ч. Проект не был осуществлен.
Последние полтора десятилетия отмечены расцветом спортивного воздухоплавания. Помимо простоты управления и сравнительной дешевизны воздушный шар отличается относительной компактностью: в собранном виде его оболочка вместе с корзиной легко умещаются в прицепе легкового автомобиля. Гелий для спортивных полетов слишком дорог: каждый его кубометр стоит около 50 рублей, а требуется для наполнения оболочки не менее 1000 кубометров. И поскольку газ после посадки приходится выпускать в атмосферу, то на гелиевых аэростатах совершаются лишь уникальные полеты - рекордные и научные - длительностью в несколько суток. Для путешествий же и обычных спортивных полетов используется, как правило, монгольфьер, схема которого приведена на рисунке вверху.
Оболочка его имеет в верхней части так называемый парашютный клапан. Открывается он при помощи шнура управления, конец которого опущен в гондолу. Сама гондола, как и два века назад, изготавливается из ивовых прутьев или тростника, которые обладают хорошими амортизирующими свойствами и выдерживают удары при грубой посадке.
Нагрузку от массы гондолы и ее содержимого передают на ткань оболочки оплетающие ее вертикальные и горизонтальные силовые ленты. Их, так же как и саму оболочку, делают теперь из легких и прочных синтетических материалов. Ткань оболочки обрабатывают так, что она становится воздухонепроницаемой, устойчивой к солнечной радиации и негорючей. Нижняя же часть оболочки - так называемая юбка - выполняется из огнестойких полимерных тканей, способных выдержать температуру до 500 градусов, температура воздуха в оболочке обычно равна 90-100 градусам Цельсия. Поддерживается она при помощи одной или двух горелок, соединенных шлангами с газовыми баллонами, а топливом служит жидкий пропан, бутан или их смесь. Жидкий газ попадает в погруженную в него трубку благодаря давлению насыщенных паров и, пройдя по шлангу и через управляемый пилотом огневой клапан, попадает в испаритель. Здесь он превращается в пар и, смешавшись с воздухом, сгорает в форсунках. Мощность горелок может достигать двух миллионов килокалорий в час. Дежурная горелка горит слабым пламенем постоянно - с тем, чтобы от нее можно было зажечь форсунки.
Газовый баллон вмещает обычно около 35 килограммов пропана, этого достаточно для 45-60 минут полета монгольфьера. Каждый баллон снабжен предохранительным клапаном и манометром. Когда в одном баллоне газ кончается, пилот переключается на другой баллон. Помимо горелок и баллонов в гондоле установлены высотомер, вариометр (измеритель вертикальной скорости), датчик температуры воздуха в оболочке, радиостанция, огнетушитель и аптечка.
Удельная подъемная сила горячего воздуха при температуре 100 градусов Цельсия составляет 0,278 килограмма на кубометр. Это значит, что шар объемом 1500- 2000 кубометров может поднимать полтонны, то есть трех - четырех человек и три - четыре баллона с пропаном. С увеличением же объема шара увеличивается, разумеется, и подъемная сила. В 1988 году в Голландии был поднят монгольфьер объемом 24000 кубометров, его 50 пассажиров размещались в комфортабельной двухпалубной корзине.
На монгольфьерах совершены уникальные полеты: перелет через Атлантический океан, подъем на высоту 18000 метров, готовится облет земного шара за две недели.
Аэростат - это летательный аппарат, он обязательно должен иметь свидетельство о его регистрации и свидетельство годности к полетам, которое выдается сразу после изготовления и продлевается комиссией после налета определенного количества часов. Сами пилоты аэростатов проходят подготовку в воздухоплавательных школах и после прохождения теоретического курса и полетов - сначала с инструктором, а затем самостоятельных - получают соответствующие документы. Ежегодно они проходят медкомиссию и проверку теоретических знаний.
Каждый полет тщательно готовится. Разрабатывается маршрут, который не должен проходить в районах аэропортов, военных объектов и т. п. В органы воздушного надзора сообщаются все данные о полете - дата, место старта, высота и цели полета. После получения разрешения на полет изучаются метеосводки: важно знать не только силу и направление ветра, но и температуру воздуха, высоту облачности, виды осадков. Все это позволяет планировать полет и обеспечить его безопасность.
Развитию воздухоплавания в нашей стране активно содействует Русское воздухоплавательное общество, основанное еще в 1880 году, выпускающее сегодня литературу по аэронавтике, организующее выставки и спортивные соревнования.
Всемирная федерация воздухоплавания проводит чередующиеся чемпионаты мира: в четные годы - для монгольфьеров, в нечетные - для газовых аэростатов. У нас в стране Федерация воздухоплавания была организована в 1990 году и с тех пор провела ряд общероссийских и международных соревнований. Ее члены участвуют в чемпионатах мира и Европы.
Стоит, пожалуй, добавить, что для жителей многих стран, а с некоторых пор и для жителей крупных российских городов уже стали привычными рекламные аэростаты, несущие на своих бортах полотнища или эмблемы рекламодателей, иногда подсвеченные изнутри, снабженные звуковещательными установками, выполненные в виде каких-то забавных фигур. Все чаще городские праздники не обходятся без этих нарядных и важно плавающих в воздухе летательных аппаратов.
Несмотря на свою относительную консервативность, аэростатная техника постоянно совершенствуется и находит воздушным шарам все новые и новые области применения. Тому немало способствуют и разработки отечественных конструкторов из воздухоплавательного центра "Авгуръ", фирм "Интеравиа", ПК "Воздух", "Аэронатц", "Аэроэкология", НПФ "Аэрогипнефо", "Урал-Джиком" и других.
См. в номере на ту же тему
«Воздухоплавание» физика 7 класс доклад расскажет о горизонтальном и вертикальном перемещении в атмосфере планеты на легких летательных аппаратах. Также информация о воздухоплавание поможет подготовиться к занятию, и углубить свои познания в области физики.
«Воздухоплавание» сообщение по физике
В воздухе на все тела действует выталкивающая или архимедова сила. Дабы ее найти, необходимо плотность воздуха (ρ возд) умножить на ускорение свободного падения (g = 9,8 Н/кг) и объем тела (V), которое находится в воздухе. В физике данная формула выглядит следующим образом: FA = ρвозд*g*V.
Если полученная сила будет больше действующей на тело силы тяжести — тело взлетит. В этом вся суть воздухоплавания. Воздухоплаванье – это горизонтальное и вертикальное перемещение в атмосфере Земли на летательных аппаратах. В воздухоплавании применяются аэростаты. Они бывают неуправляемые, управляемые и привязные летательные аппараты. Неуправляемые аэростаты имеют форму шара, характеризуются свободным полетом. Другое название — воздушные шары. Управляемые аэростаты имеют воздушные винты, двигатель и называются дирижаблями. Привязные аппараты соединены тросом с землей и не позволяют ему совершать горизонтальные перелеты. Для того чтобы аэростат мог подниматься вверх, его наполняют газом с плотностью меньшей, чем у воздуха (гелий, водород, нагретый воздух).
Впервые подняться в воздух на наполненном дымом большом шаре смогли в 1731 году. Это сделал русский подьячий из Казани Крякутным. Но этот полет был неудачным – церковники изгнали подьячего из города, а о его шаре и вовсе забыли.
Только спустя 52 года был построен первый воздушный шар во Франции братьями Э. и Ж. Монгольфье. Он стал применяться для воздухоплаванья. Его наполняли горячим воздухом. Когда братья Монгольфье убедились, что их шар может летать, то в корзину посадили петуха, утку и овцу. По сути, данные животные и были первыми воздухоплавателями. Люди в первый 25-минутный полет отправились осенью 1783 года. Ими были д’Арланд и Пилат де Розье.
Чтобы определит, какой вес может поднять воздушный шар, необходимо знать о его подъемной силе. Она равна разности между действующей силой тяжести на шар и архимедовой силой. Физическая формула выглядит так: F = FA – FТ. Чем плотность газа заполняющего шар меньше, тем меньше сила тяжести, действующая на него, и больше подъемная возникающая сила.
Когда нагревается воздух до 100 °С, то плотность его уменьшается в 1,37 раза. Подъемная сила наполненного теплым воздухом шара небольшая. Это заметил ученый Ж. Шарль, который предложил наполнять аппарат водородом, ведь его плотность в 14 раз меньше, чем плотность воздуха.
Впервые полет на наполненном водородом воздушном шаре осуществился в 1783 году в первый зимний день. В полете он провел 2,5 часа на высоте 3400 м. В России первые полеты стали осуществляться в 1803 году. Вначале такие полеты носили развлекательный характер. Но постепенно аэростаты стали применять с научной целью для изучения атмосферы и метеорологических исследований, для разведки и бомбардировки или как транспортное средство. В 1929 году дирижабль «Граф Цепеллин» из Германии совершил кругосветный перелет с промежуточными тремя посадками. Протяженность перелета составляла 35 тыс. км за 21 день.
С увеличением высоты уменьшается плотность воздуха. Поэтому, действующая архимедова сила, уменьшается. Как только она по показателям сравнивается с силой тяжести, аэростат прекращает набирать высоту. Для этого с шара сбрасывают специальный балласт. Таким образом, сила тяжести стает меньше и выталкивающая сила вновь преобладает. Чтобы спустится на землю, нужно открыть специальный клапан, который выпускает часть газа. Также на воздушных шарах можно летать в стратосферу, что немаловажно.
На сегодняшний день аэростаты используются не только на Земле. Их доставляют на межпланетные станции для передачи ценной информации ученым.
Надеемся, что сообщение на тему «Воздухоплавание» помогло Вам подготовиться к занятию. А сообщение о воздухоплавание Вы можете дополнить через форму комментариев ниже.
