1783. gadā mazajā Annonay pilsētā Francijā brāļi Etjēns un Džozefs Montgolfjē projektēja pirmo karstā gaisa balonu Francijā, ko par godu saviem radītājiem sauca par “karsta gaisa balonu”. Brāļi bija bagāti cilvēki, viņiem piederēja papīrfabrika, viņi studēja zinātni un pielietoja savas zināšanas praksē.

Kādu dienu, vērojot debesīs ejošos mākoņus, viņi no audekla izgrieza lielu bumbiņu un mēģināja to piepildīt ar karstu tvaiku. Bet tvaiks ātri atdzisa, pārvērtās par ūdens lāsēm, bumba kļuva smaga un nepacēlās gaisā.

Džozefs zināja par angļu zinātnieka Henrija Kavendiša atklājumu ūdeņradi, gāzi, kas bija ne tikai uzliesmojoša, bet arī četrpadsmit reizes vieglāka par gaisu.

Brāļi iegādājās ūdeņradi, taču šoreiz balons nepacēlās – gāze ātri izsūcas cauri čaulas audumam. Arī papīra izmantošana auduma vietā nenesa panākumus.

Kādā ziemas vakarā vecākais brālis Džozefs redzēja, ka viņa sieva noliecās virs kamīna ar augstu paceltiem svārkiem. Džozefu interesēja sievas paskaidrojumi. Viņa apgalvoja, ka vainojami dūmi, kas viņu nostādīja neveiklā situācijā.

Montgolfjē radās ideja – viņam jāpiepilda balons ar dūmiem. Izgudrotājs izmantoja audumu un papīru, iemērcot tos alauna šķīdumā.

Pilsētas iedzīvotāji uzzināja par brāļu vaļasprieku un lūdza parādīt savu pētījumu priekšmetu pilsētai.

Aeronautika ir pirmais solis debesīs.

Brāļi satika iedzīvotājus pusceļā un plānoja gaisa balona palaišanu 1783. gada 5. jūnijā. Viņi ļoti rūpīgi gatavojās šim datumam. No auduma izveidoja milzīgu ar papīru pārklātu bumbu, kuras vidū to pastiprināja ar auduma jostu, pie kuras piestiprināja virves, lai noturētu balonu, kamēr tas bija piepildīts ar dūmiem.

Bumbiņas apakšā bija piestiprināts koka rāmis, caur kuru plānoja izpūst karstu gaisu. Rezultātā bumba svēra vairāk nekā 200 kg un bija trīsstāvu mājas augstumā.

Noteiktajā dienā, kad pilsētas iedzīvotāji pulcējās laukumā, brāļi iekūra uguni. Asistenti satvēra virves, un brāļi novietoja bumbas apakšu virs uguns. Piepildoties ar karstu gaisu, balons izauga mūsu acu priekšā, un Annones iedzīvotāji ieraudzīja uz balona korpusa uzrakstu “AD Astra”, kas tulkojumā no latīņu valodas nozīmē “Uz zvaigznēm”. Kad 8 cilvēki, kas turēja bumbu, atlaida virves, bumba pacēlās debesīs. Pilsētas iedzīvotāju priekam nebija robežu, un brāļi Montgolfjē priecājās kopā ar viņiem par panākumiem. Un, lai gan gaisa balons lidoja ne vairāk kā kilometru, šī mazā Francijas pilsētiņa aeronautikas vēsturē ieņēma godpilnu vietu.

Ziņas par lidojošo gaisa balonu sasniedza Francijas karali Luiju XVI, kurš uzaicināja brāļus uz Parīzi. Šajā laikā Zinātņu akadēmija karaļa vārdā vērsās pie slavenā zinātnieka, Zinātņu un amatniecības konservatorijas profesora, fiziķa Žaka Čārlza, lai izskaidrotu gaisa balona izgudrojumu. Bet viņš savos eksperimentos izmantoja balonu, kas piepildīts ar ūdeņradi. Tās izveidošanai kopā ar brāļiem Robertiem tika izmantots zīds un gumijas šķīdums, kas ļāva izgatavot gumijotu audumu.

1783. gada augustā Parīzē Čārlzs piepildīja balonu ar ūdeņradi un palaida to debesīs. Balons ātri pacēlās augstumā, bet uzsprāga mākoņos. Žaks saprata, ka pie vainas ir atmosfēras spiediens, un gaidīja, kad Parīzē ieradīsies brāļi Montgolfjē, lai noskaidrotu, kā viņiem izdevies atrisināt šo problēmu.

Brāļi Montgolfjē savu balonu parādīja Zinātņu akadēmijai 1783. gada rudenī. Bumbu veidojis viņa jaunākais brālis Etjēns mucas formā, uzgleznots ar vairāk nekā divdesmit metru augstām monogrammām. Demonstrācija izraisīja tādu sajūsmu, ka tika nolemts to atkārtot karaļa klātbūtnē. Līdz tam laikam balons bija kļuvis nelietojams; lietus noskaloja balona apvalku. Brāļi izstrādāja jaunu bumbu, strādāja dienu un nakti, lai ievērotu termiņu.

1783. gada 19. septembrī Versaļā tika palaists gaisa balons, kurā atradās auns, pīle un gailis. Balons nolidoja četrus kilometrus un veiksmīgi nolaidās. Karalis pagodināja brāļus ar balvām. Kopš šī brīža visus balonus, kas izmantoja dūmus kā pacelšanas spēku, sauca par karstā gaisa baloniem.

Brāļi Montgolfjē ar to neapstājās, viņi sapņoja lidot ar gaisa balonu. Viņi izgatavoja jaunu balonu, vairāk nekā divdesmit divus metrus augstu un piecpadsmit metrus diametrā. Balles apakšā bija galerija divām personām ar kamīnu vidū slapju salmu dedzināšanai. Karalis Luijs XVI bija pret brāļu dalību riskantajā projektā un piedāvāja lidot ar gaisa balonu diviem uz nāvi notiesātajiem noziedzniekiem.

Pilatrs de Rozjē, kurš aktīvi piedalījās balona būvēšanā, bija pret karaļa lēmumu. Viņš pats gribēja palikt aeronautikas vēsturē, viņa kandidatūra tika apstiprināta. Otrs gaisa balona pilots bija marķīzs d'Ārlends, kaislīgs aeronautikas cienītājs.

1783. gada 21. novembrī gaisa balons pacēlās gaisā, divdesmit trīs minūtes lidojot virs Parīzes, paceļoties deviņsimt metru augstumā.

Saskaņā ar tradīciju visiem cilvēkiem, kuri veic pirmo lidojumu ar gaisa balonu, tiek piešķirti skaitīšanas tituli. Šī tradīcija aizsākās tajā brīdī, kad brāļi Montgolfjē pirmo reizi aizveda karali Luiju XVI ceļojumā ar gaisa balonu. Karalis bija tik sajūsmā par lidojumu, ka atdeva gaisa balonu lidotājiem zemes, pār kurām viņi lidoja. Pēc tam viņš precizēja: "Jūsu, kamēr jūs lidojat viņiem pāri."

Kopš tā laika gaisa balonisti no visas pasaules veltījuši zemi, uguni un ūdeni ikvienam, kurš lidojis ar gaisa balonu un ziedojis tās zemes, kur gaisa balons nolaidās.

Aeronautika - ikviens, kurš kaut reizi to ir izmēģinājis, to atcerēsies uz visiem laikiem...

“Aeronautikas” fizikas 7. klases referāts runās par horizontālo un vertikālo kustību planētas atmosfērā uz vieglajām lidmašīnām. Tāpat informācija par aeronautiku palīdzēs sagatavoties nodarbībai un padziļināt zināšanas fizikas jomā.

"Aeronautikas" vēstījums par fiziku

Gaisā uz visiem ķermeņiem iedarbojas peldošs jeb Arhimēda spēks. Lai to atrastu, jāreizina gaisa blīvums (ρ gaiss) ar gravitācijas paātrinājumu (g = 9,8 N/kg) un gaisā esošā ķermeņa tilpumu (V). Fizikā šī formula izskatās šādi: FA = ρgaiss*g*V.

Ja iegūtais spēks ir lielāks par gravitācijas spēku, kas iedarbojas uz ķermeni, ķermenis aizlidos. Tā ir visa aeronautikas būtība. Aeronautika ir horizontāla un vertikāla kustība Zemes atmosfērā lidmašīnās. Gaisa baloni tiek izmantoti aeronautikā. Tie ir nekontrolēti, kontrolēti un piesieti gaisa kuģi. Nekontrolējamiem baloniem ir bumbiņas forma, un tiem raksturīgs brīvs lidojums. Vēl viens nosaukums ir baloni. Vadāmajiem baloniem ir dzenskrūves un dzinējs, un tos sauc par dirižabļiem. Piesietās ierīces ir savienotas ar kabeli ar zemi un neļauj tai veikt horizontālus lidojumus. Lai balons paceltos uz augšu, tas ir piepildīts ar gāzi, kuras blīvums ir mazāks par gaisa blīvumu (hēlijs, ūdeņradis, uzsildīts gaiss).

Pirmo reizi viņi varēja lidot lielā balonā, kas piepildīts ar dūmiem 1731. gadā. To izdarīja krievu ierēdnis no Kazaņas Krjakutnijas. Bet šis lidojums bija neveiksmīgs - baznīckungi izraidīja ierēdni no pilsētas, un viņi pilnībā aizmirsa par viņa balonu.

Tikai 52 gadus vēlāk pirmo gaisa balonu Francijā uzbūvēja brāļi E. un J. Montgolfjē. To sāka izmantot aeronautikā. Tas bija piepildīts ar karstu gaisu. Kad brāļi Montgolfjē bija pārliecināti, ka viņu bumba var lidot, viņi grozā ielika gaili, pīli un aitu. Patiesībā šie dzīvnieki bija pirmie gaisa balonisti. Cilvēki veica savu pirmo 25 minūšu lidojumu 1783. gada rudenī. Tie bija d'Arlandes un Pilāts de Rozjē.

Lai noteiktu, cik lielu svaru balons var pacelt, jums jāzina tā celšanas spēks. Tas ir vienāds ar starpību starp gravitācijas spēku, kas iedarbojas uz bumbu, un Arhimēda spēku. Fiziskā formula izskatās šādi: F = FA – FT. Jo mazāks ir lodi piepildošās gāzes blīvums, jo mazāks gravitācijas spēks, kas uz to iedarbojas, un lielāks no tā izrietošais celšanas spēks.

Kad gaiss tiek uzkarsēts līdz 100 °C, tā blīvums samazinās 1,37 reizes. Ar siltu gaisu piepildīta balona celšanas spēks ir mazs. To pamanīja zinātnieks Dž. Čārlzs, kurš ierosināja aparātu piepildīt ar ūdeņradi, jo tā blīvums ir 14 reizes mazāks par gaisa blīvumu.

Pirmais lidojums ar ūdeņradi pildītu gaisa balonu notika 1783. gadā ziemas pirmajā dienā. Viņš lidojumā pavadīja 2,5 stundas 3400 m augstumā.Krievijā pirmie lidojumi sākās 1803.gadā. Sākumā šādiem lidojumiem bija izklaidējošs raksturs. Bet pamazām balonus sāka izmantot zinātniskos nolūkos atmosfēras pētīšanai un meteoroloģiskajiem pētījumiem, izlūkošanai un bombardēšanai vai kā transporta līdzekli. 1929. gadā dirižablis "Graf Zeppelin" no Vācijas veica lidojumu apkārt pasaulei ar trim starpnolaišanās reizēm. Lidojuma garums bija 35 tūkstoši km 21 dienā.

Palielinoties augstumam, gaisa blīvums samazinās. Tāpēc darbojošais Arhimēda spēks samazinās. Tiklīdz to salīdzina gravitācijas izteiksmē, balons pārstāj iegūt augstumu. Lai to izdarītu, no bumbas tiek nomests īpašs balasts. Tādējādi gravitācijas spēks kļūst mazāks un atkal dominē peldošais spēks. Lai nolaistos zemē, ir jāatver īpašs vārsts, kas atbrīvo daļu gāzes. Stratosfērā var ielidot arī gaisa balonos, kas ir svarīgi.

Mūsdienās baloni tiek izmantoti ne tikai uz Zemes. Tie tiek nogādāti starpplanētu stacijās, lai nosūtītu vērtīgu informāciju zinātniekiem.

Mēs ceram, ka vēstījums par tēmu “Aeronautika” jums palīdzēja sagatavoties nodarbībai. Varat pievienot ziņojumu par aeronautiku, izmantojot tālāk esošo komentāru veidlapu.

Daudzus gadus viena no cilvēku nesasniedzamajām vēlmēm bija spēja lidot vai vismaz pacelties gaisā. Kādi izgudrojumi nav izgudroti, lai tas notiktu? Kādreiz tika fiksēts fakts, ka maza svara objekti var pacelties, pakļaujoties karstam gaisam, tas kļuva par stimulu aeronautikas attīstībai.

Tiek uzskatīts, ka pasaulē pirmais karstā gaisa balons tika izveidots 1783. gadā. Kā tas notika? Vēsture mūs atgriež tālajos XVI-XVII gadsimtos. Toreiz parādījās pirmo bumbiņu prototipi, kas praksē nevarēja parādīties. Paralēli tam 1766. gadā ķīmiķis Henrijs Kavendišs pirmo reizi sīki aprakstīja tādas gāzes kā ūdeņraža īpašības, ko itāļu fiziķis Tiberio Kavallo izmantoja savā darbā ar ziepju burbuļiem. Viņš piepildīja burbuļus ar šo gāzi, un tie ātri pacēlās gaisā, jo ūdeņradis ir 14 reizes vieglāks par gaisu. Tā parādījās divi galvenie celšanas spēki, kas tiek izmantoti gaisa balonu lidojumos arī mūsdienās - ūdeņradis un karstais gaiss.

Šie atklājumi neatrisināja visas lidojumu darbības problēmas. Lai izveidotu balonu, bija nepieciešams īpašs materiāls, kas nebūtu pārāk smags un spētu noturēt arī gāzi iekšā. Zinātnieki un izgudrotāji šo problēmu atrisināja dažādos veidos. Turklāt par atklājumu čempionātu cīnījās vairāki dizaineri, no kuriem galvenie bija brāļi Žaks-Etjēns un Džozefs-Mišels Mongolfjē, kā arī slavenais profesors Žaks Aleksandrs Čārlzs no Francijas.

Brāļiem Montgolfjē nebija īpašu zināšanu par dažādu gāzu īpašībām un īpašībām, taču viņiem bija liela vēlme pēc atklājumiem. Sākumā viņi eksperimentēja ar dūmiem un tvaiku. Bija mēģinājumi izmantot ūdeņradi, taču tos skāra problēma, ka trūkst speciāla auduma, kas neļautu šai gāzei iziet cauri. Arī tā izmaksas bija diezgan dārgas, un Montgolfjē atgriezās pie eksperimentiem ar karstu gaisu.

Pirmais gaisa balons tika izveidots 1782. To izgatavoja brāļi Montgolfjē, lai gan tas bija mazs izmērs, tikai 1 kubikmetrs. Bet tomēr tā jau bija īsta bumba, kas pacēlās vairāk nekā 30 metru augstumā virs zemes. Drīz eksperimentētāji izgatavoja otru balonu. Tas jau bija daudz lielāks nekā tā priekšgājējs: ar 600 kubikmetru tilpumu un 11 metru diametru zem lodītes tika novietots brazieris. Audums balonam bija zīds, no iekšpuses pārklāts ar papīru. Svinīgā gaisa balona palaišana lielas publikas klātbūtnē notika 1783. gada 5. jūnijā, ko organizēja jau slavenie brāļi Mongolfjē. Izmantojot karsto gaisu, balons tika pacelts 2 tūkstošu metru augstumā! Par šo faktu viņi pat rakstīja Parīzes akadēmijai. Kopš tā laika karstā gaisa balonus, kas izmanto karsto gaisu, to izgudrotāju vārdā sauc par karstā gaisa baloniem.

Šādi Montgolfjē sasniegumi pamudināja Žaku Aleksandru Čārlzu pastiprināt sava jaunā izgudrojuma izstrādi – balonu, kura pacelšanās procesā izmanto ūdeņradi. Viņam bija palīgi - brāļi Roberti, mehāniķi. Viņiem izdevās izgatavot ar gumiju piesūcinātu zīda lodi, kuras diametrs bija 3,6 m. Viņi to piepildīja ar ūdeņradi, izmantojot īpašu šļūteni ar vārstu. Tika izveidota arī speciāla iekārta gāzes ieguvei, kas iegūta ķīmisku reakciju rezultātā, metāla šķembām reaģējot ar ūdeni un sērskābi. Lai skābes izgarojumi nesabojātu bumbas apvalku, iegūtā gāze tika attīrīta, izmantojot aukstu ūdeni.

Pirmais ar ūdeņradi darbināms balons tika palaists 1783. gada 27. augustā. Tas notika uz Marsa laukuma. Divsimt tūkstošu cilvēku priekšā bumba pacēlās tik augstu, ka aiz mākoņiem vairs nebija redzama. Pēc 1 km ūdeņradis sāka paplašināties, kā rezultātā gaisa balona apvalks pārplīsa, un balons nokrita zemē ciematā netālu no Parīzes. Taču viņi neko nezināja par tik svarīgu eksperimentu, un, pirms izgudrotāji paguva ierasties, nobiedētie iedzīvotāji neparasto bumbu saplēsa gabalos. Tādējādi lielais izgudrojums 10 000 franku vērtībā nonāca postā. Kopš 1783. gada ar ūdeņradi darbināmus balonus par godu Čārlzam sauc par čārlieriem.

No kura tika izsūknēts gaiss; viņš šo ierīci nodeva kā īstu dirižabli. Tikai tad, kad brāļi Montgolfjē uzbūvēja balonu un kad 1783. gada 5. jūnijā Anonā pacēlās pirmais šāds ar sakarsētu gaisu piepildīts balons, bet 1783. gada 27. augustā pacēlās otrs, profesora Čārlza uzbūvētais un ar ūdeņradi piepildītais balons. atvērts ceļš īstas aeronautikas īstenošanai.

Montgolfjē balons

Balons Čārlzs

Nadaram izdevās no kaujas lauka gaisa balonā uzņemt miglainu fotogrāfiju, taču Godārs nevarēja ziņot par neko nozīmīgu. Amerikas kara laikā ziemeļu štatu armija ļoti bieži izmantoja sasietas vai piestiprinātas bumbiņas (a é rostats ballons captifs), lai uzraudzītu ienaidnieka stāvokli plašajos mežos, kur norisinājās cīņa, un kaujas iznākumu. Šāda veida bumbas tiek turētas pie pavadas pēc Giffard metodes ar ļoti stipras virves palīdzību. Kad balons paceļas, tas pats attīsta virvi. Virves pagriešana, tas ir, lodītes nolaišana, kas notiek, neizlaižot gāzi, tiek veikta, izmantojot tvaika dzinēju. Lielā svara un lielā pasažieru skaita dēļ pacelšanas spēkam un līdz ar to arī bumbiņas izmēram jābūt ļoti lielam; piemēram, Giffard “ballon captif” apjoms Londonā un Parīzē 1878.-1879.gadā sasniedza 12 000 kubikmetru. m Balonu laivā, tāpat kā omnibusā, varēja izmitināt 32 cilvēkus; virve bija 650 m gara un svēra ap 3000 kg. Šai ballei uzbūvētās arēnas diametrs bija 175 metri, un to ieskauj ar audekls klāta siena.

Giffard piesiets balons

Daži no izmantotajiem baloniem gāja bojā (tie ļoti cieta no tālas darbības ieroču apšaudes un bija labi tikai mierīgā laikā), bet tomēr iegūtie rezultāti bija ļoti nozīmīgi; un pēc kara beigām 1870.-1871. Visu valstu militārie inženieri jau ir pārbaudījuši gaisa balonu piemērotību militārām vajadzībām. Tika ierosināts sūtīt signālus karaspēkam no baloniem. Telefona izmantošana izlūkošanā no gaisa tika pārbaudīta arī Krievijas armijā, ar apmierinošiem rezultātiem: piesiets balons tika savienots ar štābu vai ar novērošanas vienību, izmantojot tālruni, lai novērotājs uz gaisa balona varētu nepārtraukti ziņot par visām ienaidnieka vienību kustībām. .

Cigāra formas balons

Vintage Giffard dirižablis (1852) - degošs, mīksts, bez gaisa nodalījumiem, ar mainīgu tilpumu, ar tvaika dzinēju, dzenskrūvi, stūrēm un drošības vārstu. Tā priekšrocība ir tāda, ka korpuss ar gāzi, kas brīvi izplešas un saraujas, saglabā savu celšanas spēku nemainīgu jebkurā augstumā un ar jebkādām temperatūras un atmosfēras spiediena izmaiņām. (Šajā gadījumā ir nepieciešams, lai dirižablis ārpusē un iekšpusē būtu temperatūra un spiediens ir vienādi vai aptuveni vienādi, temperatūras starpībai jābūt nemainīgai.Pirmais nosacījums ir izpildīts līdz balons ir piepūsts līdz tilpumam Temperatūras starpība vai nu palielinās vai samazinās.Saules ietekmē starpība palielinās un saulei paslēpjoties aiz mākoņiem, šī starpība samazinās, līdz ar to pirmais mīnuss šādam mīkstam dirižablim, kas sastāv no tā, ka atkarībā no laikapstākļiem dirižablis vai nu krīt, vai metās augstumā.

(Dirižablis, stratoplāns un zvaigžņu kuģis kā trīs PSRS lielāko sasniegumu posmi)

Dirižablis Dupuy de Loma

Dupuis de Lôme uzbūvēja savu ovālas formas bumbu, 36 m garu un 3564 m³ ietilpību. Laivai bija piestiprināts 6 m plats un 3 metrus garš propelleris, kas sastāvēja no 4 spārniem, katrs aptuveni 1 metru plats. Spārni bija pārklāti ar zīda taftu. Skrūve veica 21 apgriezienu minūtē un to vadīja 4 cilvēki. Pie šāda skrūves ātruma bumbiņa viena pati veica 2,22 metrus sekundē. Ja skrūvi grieza 8 cilvēki, tās vidējais ātrums sasniedza 28 - 32 apgriezienus, un bumba pārvietojās ar ātrumu 2,28 m sekundē. Turklāt starp laivu un balonu tika novietota trīsstūrveida, 5 metrus augsta bura, kas pildīja stūres lomu. Šo buru ar fiksētā atbalsta punktā nostiprināta masta palīdzību varēja uzstādīt jebkurā pozīcijā. Dubults virves tīkls apņēma visu dirižabli. Izmēģinājuma pacelšana, kas notika 1872. gada 2. februārī no Fort-Nave Vincennes pilsētā, bija ļoti labvēlīga izgudrotājam. Stūre darbojās, neskatoties uz vēju. Bumba varēja pārvietoties vidēji 10 km/h. Tests deva iepriekš paredzēto rezultātu, ka ir iespējams pārvietoties pret vēju, kura ātrums ir mazāks par balona ātrumu. Ja vējš bija stiprāks par lodes neatkarīgo kustību, stūre bija neaktīva. Inženieris Gaenleins Maincā 1872. gadā uzbūvēja balonu, iegarena rotācijas korpusa formā, ar smailiem galiem, ar 4 spārnu dzenskrūvi un stūri, bet cilvēka spēka vietā izmantoja 3,6 zirgspēku Lenoar gāzes dzinēju. , kas sver 233 kg.

Henleina dirižablis

Šajā balonā bija arī neliela Meunier sistēmas kompensācijas bumbiņa. Lai mīkstinātu un samazinātu triecienu, nolaižot bumbu zemē, smailes apakšā tika novietota speciāla ierīce. Par kapitālistu līdzekļiem uzbūvētā Haenlein balona ātrums eksperimentu laikā Brunnā sasniedza maksimālo vērtību aptuveni 5 metri sekundē. Rufus Porters Ņujorkā un Marriott Sanfrancisko arī mēģināja uzbūvēt gaisa balonu, ko varētu kontrolēt. Kapteinis Templers Anglijā vēlējās panākt spēju pārvietoties jebkurā virzienā, pētot gaisa straumes dažādos augstumos (līdzīgu priekšlikumu izteica Hot Air Balloons), lai tos izmantotu vēlamajā virzienā. Šo straumju ārkārtīgi biežo un straujo izmaiņu dēļ izrādījās ārkārtīgi grūti izpētīt un izmantot šo lietas aspektu. Visi iepriekšējie mēģinājumi panākt bumbas kontroli, izmantojot buras, tika noraidīti, kad tika konstatēts, ka galvenais nosacījums bumbas kontrolei ir pašas kustība. Stūre ir neaktīva, tiklīdz paceļas vējš un nes balonu sev līdzi tādā pašā ātrumā un virzienā kā gaisa plūsma; tāpēc laivas bura, kurai būtu jādod virziens, gaisa plūsmas ietekmē ir neaktīva. Aeronautikas uzdevums ir panākt gaisa balona vadību caur īpašiem gaisa spārniem, propelleri un kustīgu stūri.

Aeronautikas jautājums, pieņemot iespēju vadīt gaisa balonu, ir atkarīgs un ir pilnībā saistīts ar īpaša aeronautikai piemērota dzinēja izgudrošanu, iespējams, vieglu un spēcīgu. Līdz 2010. gadam, ja neskaita Dupuy de Lomme izmantoto ar roku griežamo dzenskrūvi, tika izmantoti tvaika vai gāzes dzinēji, kas izrādījās pārāk smagi un ugunsbīstami. Izgudrojot akumulatorus, šos elektroenerģijas rezervuārus, uzreiz parādījās mēģinājumi izmantot elektromotorus (dinamo), kas ir nesalīdzināmi vieglāki un drošāki par tvaika un gāzes dzinējiem.

Krievijā aeronautika 19. gs. guva lielu progresu. Papildus militārajai aeronavigācijas vienībai Volkovas polā, kur katru gadu tika veikti lidojumi un veikti dažādi jauni eksperimenti, Tehniskās biedrības pakļautībā tika izveidota jauna VII aeronavigācijas nodaļa, kurā bija daudz biedru. Krievu aeronauti sniedza nozīmīgus pakalpojumus aeronautikā, piemēram, Kozlovs, Mihails Rikačovs, Aleksandrs Kovaņko u.c.. Vasarā () balonus cēla biedrības VII nodaļa.

Cepelīns

1900. Eksperimentālais dirižablis "LZ 1" (LZ nozīmēja "Luftschiff Zeppelin") bija 128 m garš, tas bija aprīkots ar diviem dzinējiem. Daimler jauda 14,2l. Ar. (10,6 kV) un tika līdzsvarots, pārvietojot svaru starp abām domām.

dirižablis "LZ 4"

No 1898. līdz 1905. gadam Santos-Dumont uzbūvēja un lidoja 11 dirižabļus. Daži no tiem bija aprīkoti ar motoru, citi tika vadīti ar pedāļiem. Lai iegūtu Vācijas balvu, Santos-Dumonts nolēma uzbūvēt lielu dirižabli, kas saņēma 5. numuru.

Ideja par lidošanu radās senos laikos, acīmredzot, balstoties uz putnu lidojumu novērojumiem. Cilvēka sapņi par lidojumu ir iemūžināti skitu leģendās, senindiešu eposos un senajā mitoloģijā. Slavenais sengrieķu mīts par Dedalu un Ikaru acīmredzami ietekmēja renesanses izgudrotāju radošo domu. Šis mīts atspoguļoja cilvēka sapni iemācīties lidot un vienlaikus atzīmēja grūtības to sasniegt.

Viens no agrākajiem bēgšanas mēģinājumiem ir aprakstīts Senās Romas impērijas laikā rakstveida avotos. Nerona biogrāfijā (1. gadsimts) minēts kāds pārdrošnieks, kurš acīmredzot ar paštaisītiem spārniem mēģināja noslīdēt lejā no kalna, taču tikai “apšļakstīja imperatoru ar asinīm”. Līdzīgu lidojuma mēģinājumu apraksti atrodami agrīno viduslaiku (IX-X gs.) literārajos avotos.

Attīstoties zinātnei, zinātnieki un pat filozofi sāka pievērsties lidojuma problēmai. Daži vēsturnieki pirmo teorētiskās izpratnes pieredzi par lidojuma iespējamību saista ar angļu pētnieka Rodžera Bēkona vārdu. Viņa darbs “Par slepenām lietām mākslā un dabā” (1256, publicēts 1542. gadā) runā par iespēju lidot ar ierīcēm, kas ir vieglākas par gaisu (doba plāna vara bumbiņa, kas piepildīta ar “ēterisku gaisu”) un par smagākiem. -gaisa ierīces (mašīna ar plīvojošiem spārniem, ko darbina cilvēks, izmantojot īpašu mehānismu).

Viduslaiku ziedu laiki atstāja daudzus dokumentus, kas saistīti ar projektiem un mēģinājumiem praktiski ieviest dažāda veida bezpilota lidaparātus - raķetes (Ķīna, XIII gs.), čūskas (XIV gs. sākums) un helikopterus.

Visdziļāko pētījumu šajā periodā veica Leonardo da Vinči. Savā traktātā “Par putnu lidošanu” (1505) viņš iepazīstināja ar savu daudzu gadu novērojumu un pārdomu rezultātiem saistībā ar putnu lidojuma būtību, jo īpaši par pretestību gaisa kustībai. Šis bija pirmais zinātniskais pētījums aviācijas vēsturē, tālu apsteidzot sava laika zinātniskās un tehniskās iespējas. Pat agrāk Leonardo da Vinči nodarbojās ar dažāda veida lidmašīnu projektēšanu cilvēku lidojumam. Plaši zināmi ir viņa ornitoptera projekts (spārnu plivināšanu ar cilvēka muskuļu spēku, izmantojot dažādus mehānismus virzīja), kā arī izpletņa un helikoptera projekti. Diemžēl vēsturei nav datu par šī ornitoptera izmēģināšanu, un nav šaubu, ka tie būtu bijuši neveiksmīgi, taču zinātnieka konstruēšanas domas drosme un ieskats pārsteidz mūsu laikabiedrus.

Pagāja aptuveni pusotrs gadsimts, kura laikā tika veikti vēl daudzi mēģinājumi panākt cilvēku lidojumu kā putni - ar spārnu vicināšanu -, lai šī ceļa bezjēdzība kļūtu skaidri skaidra. Pirmais, kas to saprata, bija itāļu zinātnieks Džovanni Borelli, kurš atklāja ievērojamu atšķirību muskuļu relatīvajā svarā putniem un cilvēkiem un secināja, ka cilvēku lidojumu nevar veikt ar muskuļu spēku. Angļu mehāniķis Roberts Huks, kurš uzskatīja, ka cilvēks var lidot tikai ar mehāniska dzinēja palīdzību, neatkarīgi no Borelli nonāca pie tāda paša secinājuma. Tomēr mēģinājumi lidot, izmantojot spārnus, turpinājās vismaz līdz 18. gadsimta vidum ( Mūsdienās tehniskā doma atkal ir atgriezusies pie idejas par lidojumu ar cilvēka muskuļu spēka palīdzību (ar dzenskrūves piedziņu). Jau ir sasniegti ievērojami praktiski rezultāti).

Pirmais zināmais mēģinājums izveidot par gaisu vieglāku lidmašīnu ir datēts ar 1670. gadu. Itāļu priesteris un zinātnieks Frančesko Lana nonāca pie domas, ka vieglām, plānsienu bumbiņām ir pacelšanas spēks, un tāpēc tām vajadzētu peldēt atmosfērā. Izmantojot Galileo un Toričelli zinātniskos traktātus, viņš veica “lidojošās liellaivas” (1670) svara aprēķinu - kuģa, kas paceļas ar četru 8 m diametra vara lodīšu palīdzību, no kurām izsūknēts gaiss. Ideja par atmosfēras spiediena esamību vēl nebija pietiekami izplatīta, un Lana (un daudzi viņa laikabiedri, jo īpaši Leibnics) nezināja, ka viņa plānās sienas bumbiņas ir jāsaplacina ar ārēju spiedienu.

Ražošanas ražošanas straujā attīstība 18. gs. kalpoja par spēcīgu impulsu eksakto un empīrisko zinātņu un izgudrojumu attīstībai. Aviācijas vēsturē šo posmu raksturo intensīva zinātnisko zināšanu un pieredzes uzkrāšana. Kopā ar labi zināmiem sasniegumiem rūpnieciskajā ražošanā tas galu galā noveda pie pirmā praktiskā gaisa kuģa - aeronautikas - radīšanas.

1783. gada 5. jūnijā brāļi Džozefs un Etjēns Montgolfjē veica pirmo bezpilota palaišanu ar gaisa balonu ar 11,5 m diametru, kas izgatavots no audekla, kas pārklāts ar papīru ar virves sietu un piepildīts ar karstu gaisu. Tādējādi viegla, noslēgta un formai stabila apvalka izveidošana ļāva īstenot principu, saskaņā ar kuru nepārtrauktā vidē uzpeld ķermenis, kas sver mazāk par šīs vides masu, ko tas izspiež. 19. septembrī Versaļā brāļi Montgolfjē palaida pirmo gaisa balonu ar dzīvniekiem, bet 1783. gada 21. novembrī Parīzē (Pilatrs de Rozjē un D'Ārlends) tika veikts pirmais cilvēka lidojums.Balona diametrs bija 15. m, svars 675 kg un ar diviem pasažieriem gaisā noturējās 20 minūtes, veicot aptuveni 9 km garu distanci.

Brāļu Montgolfjē gaisa balona lidojums ar pilotiem Pilatru de Rozjē un D'Arlendu (1783. gada 21. novembris)

Tajā pašā laikā franču zinātnieks Žaks Čārlzs izveidoja un palaida ar ūdeņradi piepildītu balonu. Atšķirībā no brāļu Montgolfjē balona, ​​kas radās tīri empīriski, šī progresīvākā lidojošā mašīna (tās pacelšanas spēks uz konstrukcijas svara vienību bija vairākas reizes lielāks) tika radīta mērķtiecīgas zinātnes sasniegumu attīstības rezultātā (ūdeņraža atklāšana Cavendish 1766. gadā, Lavuazjē pētījumi par gāzes čaulu pacelšanas spēku u.c.) un rūpniecību (gumijas ražošana, ko Čārlzs izmantoja balona korpusa konstrukcijā). Pirmais cilvēku lidojums ar Čārlza gaisa balonu ar diametru 9 m (pats izgudrotājs un Roberts) notika 1783. gada 1. decembrī. Tika veikts aptuveni 40 km attālums. Čārlza cilindra dizaina pilnība izpaudās arī dažādās tehniskās detaļās, kas atvieglo tā darbību (siets gondolas piekāršanai, gāzes atlaišanas vārsts nolaišanai, balasts, enkurs utt.). Tādējādi tika atvērts ceļš uz praktisko aeronautiku.

Jau 18. gs. Daudzi zinātnieki, paredzot aeronavigācijas lidmašīnu nepietiekamo efektivitāti, meklēja veidus, kā izveidot par gaisu smagākus transportlīdzekļus. Tā 1716. gadā Emanuels Svedborgs aprakstīja lidmašīnas konstrukciju, ko darbina stingrs spārns. 1754. gadā krievu zinātnieks M.V.Lomonosovs uzbūvēja pirmo darba modeli helikopteram ar atsperu motoru. Zināms arī M. Bauera lidmašīnas projekts, kas datēts ar 1764. gadu (atklāts 1921. gadā). Ļoti rūpīgā šīs lidmašīnas zīmējumā redzams stingrs rotora spārns un šūpojošs (piemēram, kajaka airis) spārns, lai radītu piedziņu. 1768. gadā radās projekts konverto-lidmašīnai - lidmašīnai ar dzenskrūvēm pacelšanai un horizontālai kustībai, kuru rotācijā iedzina pilots (Poktona “pterophor”). 1784. gadā Bādenes arhitekts K. Mērveins mēģināja uzbūvēt un pārbaudīt viņa izstrādātu spārnu, kas, pateicoties plivināšanas kustībām, varētu pacelt un pārvietot cilvēku gaisā.

18. gadsimta beigās un 19. gadsimta sākumā. Ir bijuši daudzi citi mēģinājumi konstruēt un uzbūvēt par gaisu smagākus lidaparātus. Tomēr lielākā daļa acīmredzamu iemeslu dēļ gāja bezcerīgu ceļu - putnu lidojuma principa ieviešanu mašīnā. Tajā pašā laikā aeronautika jau 18. gadsimta beigās, uzreiz pēc brāļu Montgolfjē un Čārlza pirmajiem gaisa balonu lidojumiem, daudzās valstīs attīstījās ļoti strauji. Tomēr milzīgais entuziasms, ko izraisīja, šķiet, ilgi gaidītais risinājums lidojuma problēmai, ātri pārgāja skepticismā saistībā ar jauno problēmu. Izrādījās, ka gaisa baloni bija pilnīgi nepiemēroti transporta problēmu risināšanai - nevadāmi un bez sava dzinēja tie izrādījās tikai "paklausīga vēju rotaļlieta". Steidzami ir jāizveido aeronavigācijas gaisa kuģu kontroles līdzekļi.

Pirmie vadāmo gaisa balonu projekti parādījās jau 1784. gadā. Vispirms Dž. Blanšards balonam uzstādīja spārnotus airus un buras 1784. gadā (viņš arī bija pirmais, kurš ar izpletni droši izmeta suņus no balona; pirmais, kurš nolēca ar izpletni 1797. gadā).

Tad inženieris Meunier 1785. gadā ierosināja izmantot gaisa dzenskrūves gaisa balona kustībai: propellerus, ko apkalpe iedarbina, un stūri vadībai. Viņš arī ierosināja padarīt balona formu iegarenu, asaru, lai samazinātu aerodinamisko pretestību. Patiesībā šis bija pirmais dirižabļu projekts.

1785. gada sākumā Blanšards pirmo reizi ar gaisa balonu šķērsoja Lamanšu, un dažus gadus vēlāk sākās praktiskā balonu izmantošana (sākumā piesieti) militāriem mērķiem - izlūkošanai un artilērijas uguns regulēšanai. 1804. gada jūnijā krievu zinātnieks Ja. D. Zaharovs pirmo reizi veica zinātniskus novērojumus un mērījumus no balona groza. Divus mēnešus vēlāk J. Gay-Lussac pacēlās zinātniskiem nolūkiem. Tādējādi aeronautika jau no pirmajiem praktiskiem soļiem atrisināja ne tikai transporta, bet arī zinātniskas (kā arī militāras) problēmas, kas noteica tās mērķi vēl daudziem gadiem.

Turpmākā aeronautikas attīstība vairāku gadu desmitu laikā tika samazināta līdz gaisa balonu vadības līdzekļu meklēšanai, tas ir, to spējai lidot vēlamajā virzienā ar iepriekš noteiktiem nosēšanās punktiem. Ir zināmi daudzi mēģinājumi baloniem izmantot plīvojošus spārnus, lāpstiņas, propellerus u.c.. Taču jaudīgu enerģijas avotu trūkums neļāva šīs problēmas atrisināt pat ar minimālu efektivitāti.

19. gadsimta pirmās desmitgades. kā zināms, bija plaši izplatīti tvaika dzinēji. To pilnveidošana, izmantojot augstspiediena uguns-cauruļu un ūdens cauruļu katlus (līdz 5-7 atm), tvaika pārkarsēšanu, kā arī teorētiskos pētījumus termodinamikas jomā (Carnot, Joule, Clausius u.c. .) izraisīja to kompaktuma palielināšanos un svara samazināšanos. Tas pamudināja zinātniekus un inženierus, kas nodarbojas ar aeronautiku, apsvērt iespēju izmantot tvaika dzinēju gaisa balonu dzīšanai.

Pirmais to ierosināja angļu zinātnieks un izgudrotājs Džons Keilijs 1816. gadā (uzdevumu atrast mehānisku dzinēju “gaisa navigācijai” viņš izvirzīja tālajā 1809. gadā). Savā projektā Keighley sniedza 90 m gara balona (dirižabli) konstrukcijas un enerģijas aprēķinu ar 7 cilvēku apkalpi. 1 ZS tvaika dzinējs. Ar. un sverot aptuveni 100 kg, gaisa balonam vajadzēja dot ātrumu aptuveni 25 km/h. Protams, šie aprēķini bija kļūdaini, ko arī pats Keilijs drīz vien saprata. Turklāt Keighley savā projektā piedāvāja vairākas dizaina idejas, kas arī bija priekšā savam laikam: cilindra sadalīšana nodalījumos, stingra konstrukcija ar koka rāmi vai loksnes pārklājumu utt.

Keilija idejas izplatījās, un dažu gadu laikā parādījās vairāki interesanti ar tvaiku darbināmu dirižabļu modeļi. Pirmais, kurš īstenoja šādas lidmašīnas projektu, bija francūzis Anrī Gifārs. 1851. gadā viņš saņēma privilēģiju “izmantot tvaiku aeronautikā”. 1852. gada 24. septembrī notika pirmais dirižabļa Giffard lidojums (cilindra garums 44 m, diametrs 12 m) ar gondolā iekārtu tā konstrukcijas tvaika dzinēju (jauda 3 ZS, svars ar katlu 150 kg). Arī dirižablim bija bura. Tomēr ar vēju nebija iespējams pilnībā tikt galā, jo motora jauda bija pārāk zema. Un tomēr Giffard bija pārliecināts, ka dirižablis lidojumā ir pilnībā vadāms. Gifarda sasniegumi, neskatoties uz viņa sekotāju daudzajiem mēģinājumiem, tika pārspēti tikai 1880. gados.

Līdz ar gaisa balonu mehāniskā dzinēja meklējumiem pagājušā gadsimta vidū radās daudzi reaktīvo dzinēju sistēmu projekti. 1849. gadā krievu inženieris I. I. Treteskis ierosināja vairākus balonu projektus ar strūklas vilces spēku, kas iegūti dažādu darba šķidrumu: ūdens tvaiku (vai spirta), saspiestā gaisa un pulvera gāzu aizplūšanas rezultātā. Ar reaktīvo dzinēju darbināmu dirižabļu projektus veidoja spānis Maklarets 1852. gadā, N. M. Sokovnins 1866. gadā utt.

XIX gadsimta 60-70. Gaisa balonu izstrāde piedzīvoja zināmu krīzi, taču daži panākumi tika gūti to praktiskā pielietošanā zinātniskiem (augstkalnu pētījumiem - Tissandier, 1872) un militāriem mērķiem (tajā skaitā gaisa bombardēšanai, pirmo reizi Austrijā, 1849. gadā). Šajā periodā tika veikts intensīvs darbs, lai radītu par gaisu smagākus lidaparātus, un interese par gaisa balonu manāmi atdzisa.

Līdz 20. gadsimta 70. gadu beigām zinātniekiem un speciālistiem kļuva skaidrs, ka gaisa vidi kā cilvēka kustības sfēru var diezgan efektīvi izmantot tikai ar par gaisu smagāku autotransportu, bet zinātnes un tehnikas attīstības līmenis līdz plkst. pašās 19. gadsimta beigas. nebija pietiekami, lai izveidotu šāda veida darbīgus rīkus.