История воздухоплавания связь с физикой. История воздухоплавания. Избранное. Начало управляемого воздухоплавания. Мировая история воздухоплавания
Начавшись с запуска изобретения братьев Монгольфье, история воздухоплавания насчитывает уже более 200 лет. Сегодняшние полеты на воздушных шарах организовываются не только с научной или спортивной целью, но и с коммерческой, а также развлекательной.
История появление аэростатов и первые воздухоплаватели
По неподтвержденным данным, впервые воздушные шары запускались в Китае в 1306 году в честь императора Фо Киена и в 1709 году в Португалии монахом Бартоломео де Кусмао. Официальной же датой появления аэронавтики считается 1783 год.
Именно в этот год 5 июня неподалеку от французского города Леона был запущен беспилотный летальный аппарат, названный монгольфьер – по имени своих конструкторов, братьев Монгольфье – Жозефа и Жака-Этьена. Он представлял собой бумажный шар, обтянутый хлопком и наполненный горячим дымом.
Первый полёт на воздушном шаре совершили овца, петух и утка – их поместили в прикрепленную к шару корзину и подняли в воздух в сентябре того же года. Через полгода после первого официального запуска, на воздушном шаре – монгольфьере, поднялись люди – ученый-физик Пилатр де Розье и маркиз д`Арланд. Они пролетели 9 км за 25 минут, поднявшись при этом на высоту 915 м.
Чуть раньше – за 2 месяца до первого полета людей, на Марсовом поле в Париже взлетел в небо аэростат, наполненный водородом. В честь своего создателя Жака Шарля (профессора физики), он получил название шарльер . Этот летательный аппарат был эффективнее монгольфьера – быстрее и выше поднимался, но имел недостатки – был взрывоопасен и нуждался в балласте. Позже опасный водород заменили гелием.
С началом Великой французской революции аэростаты начали применяться в армии. Например, с их помощью во время франко-прусской войны была налажена связь с отрезанным от остальной Франции Парижем. 4 месяца 65 воздушных шаров переправляли письма, депеши и людей – всего более 3 млн. экземпляров корреспонденции и 150 пассажиров.
Позже их использовали для корректировки артиллерийского огня в армии Наполеона, во время гражданской войны в США, в Первую и Вторую мировую войну. Во время «холодной войны» аэростаты использовались для проведения разведки, а также как система дальней связи с погруженными подводными лодками. В 1960-е годы американцами был разработаны, а затем запущены в стратосферу 2 спутника-аэростата, проработавших в качестве радиоотражателя 9 и 15 лет.
В обычной жизни аэростаты используются астрономами для поднятия телескопов на большую высоту, а также при разработке глубоких карьеров, разгрузке судов, строительстве плотин и дамб, трелевки леса, тестирования космических приборов, изучения струйных течений в стратосфере, космического излучения.
История воздухоплавания в России начинается с 1869 года, когда было создана Комиссия по применению воздухоплавания к военным целям, а уже в 1880 г. было основано Русское воздухоплавательное общество, активно действующие и поныне.
Общество занимается популяризацией аэронавтики, организацией спортивных соревнований и выставок. Кроме того в 1990 г. была создана Российская Федерация воздухоплавания, представляющая страну на европейских и мировых чемпионатах, проводимых Всемирной федерацией воздухоплавания (для монгольфьеров – в четные, а для шальеров – в нечетные годы).
На заметку!
Интересующимся историей русской авиации рекомендуем к просмотру – про первых дерзких покорителей неба.
История развития воздухоплавания не стоит на месте. Появление новых материалов позволило современным конструкторам воздушных шаров создавать комбинированные аэростаты – розъеры , названные в честь Жана Франсуа Пилатра де Розье. Такие летальные аппараты сочетают преимущества монгольфьеров и шальеров, имея двухуровневую оболочку – верхнюю часть шара закачивают гелием, нижнюю – воздухом, который постоянно подогревают.
Вокруг земли на аэростате
Из 29 попыток облететь на воздушном шаре Землю удачно завершены 3. Первое беспосадочное было осуществлено в 1999 году. Его участники – Бертран Пиккар и Брайан Джонс.
Управляемый ими воздушный шар «Брейтлинг Орбитер-3», наполненный воздухом и гелием, обогнул вокруг земли, стартовав 1 марта из Швейцарии и приземлившись 21 марта в Египте. Таким образом, за 20 дней (точнее 19 дн. 21 час. 55 мин.) воздухоплаватели нон-стопом преодолели 46 759 км. Средняя скорость полета их воздушного судна составляла 98 км/час.
Спустя 3 года – в 2002 году, американцем Стивеном Фоссеттом – воздухоплавателем, яхтсменом и предпринимателем на воздушном шаре Spirit of Freedom был осуществлен первый беспересадочный одиночный полет вокруг земли.
За время полета ним было установлено 2 абсолютных рекорда:
- скорости – 5 126 км;
- суточного расстояния – 5 126 км
На кругосветный полет Фоссету потребовалось 14 дн. 19 час. 50 мин. За это время он преодолел около 33 000 км, стартовав 19 июня с западного побережья Австралии (вблизи г. Нортам) и приземлившись на восточном побережье Австралии (штат Квинсленд) 3 июля.
Это была уже шестая попытка американского воздухоплавателя, причем первые пять он финансировал лично и лишь на шестую нашел спонсора – пивную компанию Bud Light. На сон во время полета Фоссет тратил всего по 4 часа в сутки, спя урывками по 45 мин.
Его шар, высотой 43 м и шириной 18 м, имел двухуровневую конструкцию, обтянутую внешней оболочкой, был соединен с гондолой размером 2×1,5 м. Верхний шар подогревался солнцем, нижний – горячим воздухом. Для этого, находясь на высоте 6-8 000 м над землей и летя со скоростью более 200 км/час, ему приходилось регулярно при t° воздуха -40° C очищать горелки ото льда и переключать баллоны. Максимальная скорость его аэростата при полете над Индийским океаном составила 300 км/час.
В июне 20016 года российским воздухоплавателем Федором Конюховым был произведен новый рекорд одиночного кругосветного нон-стоп полета на воздушном шаре. Он с первой попытки за 11 дней преодолел 34 800 км, стартовав с востока Австралии и пролетев над Тасмановым морем, Новой Зеландией, Тихим океаном, Южной Америкой, Атлантическим океаном, Африкой и Индийским океаном, финишировал в Австралии.
Появление недорогих и легкоуправляемых аэростатов способствовало популяризации воздухоплавания на всех континентах. Крупнейшим европейским фестивалем воздухоплавания является European Balloon Festival, ежегодно проводимый в Испании.
Таиландский фестиваль воздушных шаров ежегодно посещает более 200 000 людей с разных уголков мира. Не уступает им по популярности и американский .
На протяжении уже 40 лет известнейшим центром воздухоплавания в Европе является Шато-д’О – альпийский курорт в Швейцарии. Здесь устраиваются соревнования и парады воздушных шаров, а также именно отсюда в свое время стартовала команда воздухоплавателей, первыми облетевшими нон-стопом вокруг земли.
Большой популярностью у туристов и любителей воздухоплавания пользуются международные фестивали, проводимые в Мексике (Мехико), Турции (), Италии (Умбрия). Кроме того регулярные фиесты и фестивали воздухоплавания проводятся в Переславль-Залесском (Россия), Минске (Беларусь), и Белой Церкви (Украина).
С незапамятных времён человек следил за полётом птиц, мечтая, подобно им, подняться в небо. Логика подсказывала: если относительно слабые мышцы птиц могут поднимать их в воздух и поддерживать полёт, человек, с его гораздо более сильными мускулами, тоже сумеет сделать это. Никто не подозревал, насколько сложным является сочетание функций мышц и сухожилий, работы сердца и дыхательной системы у обычной птицы. Никто не мог представить себе иного приспособления для полёта, чем движущееся крыло переменной кривизны. На протяжении многих тысячелетий люди пытались взлететь как птицы, и бесчисленное множество жизней было потеряно во время таких попыток.
Имя первого «птицечеловека», надевшего крылья и прыгнувшего с утёса с намерением полететь, века не сохранили. Каждая неудавшаяся попытка задавала древним воздухоплавателям новые и новые вопросы. Почему крылья, приводимые в движение взмахами рук, не работают? Что с ними не так? Философы, учёные, изобретатели предлагали различные решения, но никому не удавалось снабдить человека крыльями, которые позволили бы ему подняться в воздух и парить как птица. Леонардо да Винчи заполнял страницы своих тетрадей эскизами разнообразных летательных аппаратов, но у его идей был всё тот же общий недостаток - приверженность принципу «птицеподобных» крыльев (рис. 1-1).
В 1655 году математик, физик и изобретатель Роберт Хук пришёл к заключению, что для полёта с помощью искусственных крыльев мускульной силы человека недостаточно. Он сделал вывод, что для полёта необходима некая дополнительная движущая сила.
Поиск решения шёл в разных направлениях. В 1783 году братья Жозеф и Этьен Монгольфье впервые испытали наполненный горячим воздухом шар с человеком на борту. Шар пробыл в воздухе 23 минуты. Десять дней спустя профессор Жак Шарль поднялся в небо на воздушном шаре, наполненном газом. Воздушные шары настолько завладели вниманием публики, что долгое время полёты ассоциировались исключительно с устройствами легче воздуха. Но при всём своем великолепии, воздушный шар был не более чем большим куском ткани, летящим туда, куда дует ветер.
Воздушные шары, наконец, позволили человеку подняться в воздух, но это была лишь одна из многих проблем, которые воздухоплавателям предстояло решить. Воздушный шар не позволял управлять скоростью и направлением полёта. Эту проблему решал воздушный змей - игрушка, которая была известна на Востоке более двух тысячелетий, но на Западе появилась только в XIII веке. Еще в древнем Китае змеи использовались для осмотра местности и определения направления ветра в мореплавании (в варианте, управляемом человеком), а также как сигнальные устройства и для развлечения (в неуправляемом варианте). Наблюдение за движением воздушного змея позволило дать ответ на многие вопросы, касающиеся возможности полёта устройств тяжелее воздуха.
Одним из тех, кто верил, что эксперименты с воздушными змеями помогут раскрыть секреты управляемого воздухоплавания, был сэр Джордж Кейли. Родившийся в Англии за десять лет до полёта братьев Монгольфье, Кейли всю жизнь занимался разработкой летающего средства тяжелее воздуха, снабжённого крыльями в форме воздушного змея (рис. 1-2). Названный «отцом воздухоплавания», Кейли открыл базовые принципы, на которых основывается современная авиация, построил действующую модель летательного аппарата и даже провёл испытания первого в истории аэроплана, пилотируемого человеком.
В течение пятидесяти лет после смерти Кейли учёные и изобретатели работали в направлении создания летающей машины, снабжённой двигателем. Так, английский изобретатель Уильям Сэмюэл Хенсон сконструировал огромный моноплан, который приводился в движение паровым двигателем, располагавшимся внутри фюзеляжа. Немецкий инженер Отто Лилиенталь на практике доказал, что полёт человека на аппарате тяжелее воздуха возможен. И наконец, мечта была воплощена в реальность Уилбером и Орвиллом Райтами в американском городе Китти Хоук, штат Северная Каролина, 17 декабря 1903 года.
Братья Райт, владельцы магазина велосипедов, в течение четырёх лет экспериментировали с воздушными змеями, самодельной аэродинамической трубой и различными двигателями для своего биплана. Их значительным достижением был научный, а не чисто практический подход к решению задачи. Созданный братьями биплан «Флайер» был образцом смелого дизайна и блестящего инженерного исполнения (рис. 1-3). В тот исторический день братья Райт совершили четыре полёта, проведя в воздухе в общей сложности 98 секунд. Эра авиации началась.
Кроме того существуют управляемые аэростаты - дирижабли .
В Перу во время археологической экспедиции ученые нашли рисунок на стене одной из гробниц. На нем был изображен аппарат в виде гигантской четырехгранной пирамиды, которая парила в воздухе, а внизу к ней была привязана корзина, в которой находились люди. Рисунок тщательно измерили и рассчитали примерные размеры изображенного на нем летательного аппарата. После этого построили каркас пирамиды и гондолу, применяя материалы, которые обычно использовали перуанские индейцы для строительства. После того как аппарат обтянули материалом, получилось огромное сооружение, имеющее почти 10 м в высоту и до 30 м у основания. Под пирамидой развели костер, и через некоторое время пирамида поднялась в небо и потянула за собой корзину!
Известен проект летательного аппарата легче воздуха, который в 1670 году предложил священник Франческо де Лана-Терци. Аэростат должен был состоять из деревянной лодки, тросов, четырехмедных полых шаров, из которых выкачан воздух, паруса и ручного весла. Изобретатель полагал, что шары из тонкой меди с вакуумом внутри поднимут всю конструкцию в воздух. Однако, как сделать такие тонкие, но прочные сферы? Так проект Франческо де Лана-Терци и остался нереализованным.
![](https://i1.wp.com/class-fizika.ru/images/vosd/15.jpg)
Предположительно первый успешный полет на воздушном шаре совершил священник иезуит, Бартоломео Лоренцо де Гусмао. Произошло это торжественное событие в 1709 г. в присутствии королевских особ и знати.
Воздушный шар представлял собой бумажную оболочку, заполненную нагретым воздухом. Нагретый воздух поступал из глиняного горшка, установленного на подвешенном снизу шара поддоне. В горшке что-то сгорало. Шар быстро набрал высоту.
Во Франции первый воздушный шар, наполненный теплым воздухом, был изобретен и поднят в воздух в 1783 году братьями Этьеном и Жозефом Монгольфье. По имени создателей такие воздушные шары называются "монгольфьерами".
Современные тепловые аэростаты – это тоже воздушные шары, поднимающиеся за счет нагретого воздуха. Оболочка сшита из термостойких полотнищ, основным материалом является синтетическая ткань со специальным покрытием, обеспечивающим воздухонепроницаемость.
Аэростат оснащен блоком горелок, работающих на пропан-бутановой смеси, который предназначен для нагрева воздуха в оболочке аэростата, и комплектом баллонов для хранения горючего. Кроме того на борту есть барометрические приборы и вентилятор для предварительного наддува холодного воздуха в оболочку.
В 1988 году в Голландии был поднят "монгольфьер" объемом 24000 кубометров, его 50 пассажиров размещались в комфортабельной двухпалубной корзине.
![](https://i2.wp.com/class-fizika.ru/images/vosd/75.jpg)
Итальянский художник Гварди Франческа(1712 - 1793гг.)
Подъем воздушного шара.
В 1766 году англичанин Генри Кавендиш получил «горючий воздух» - водород. Профессор Кавалло начал наполнять водородом бумажные шары и мыльные пузыри и наблюдать их парение в воздухе.. И совсем немного времени понадобилось для того, чтобы в небо поднялся аэростат, наполненный водородом.
![](https://i0.wp.com/class-fizika.ru/images/vosd/7.jpg)
В 1785 году французЖан-Пьер Бланшар и американец Джон Джеффрис стали первыми людьми, перелетевшими Ла-Манш на воздушном шаре. Они стартовали из британского города Дувр и приземлились во французском Кале. В полете у них возникли проблемы - шар стал терять подъемную силу. Сначала они сбросили балласт, потом абсолютно все, что было в корзине, потом даже свою одежду …
В 1804 году в честь коронации Наполеона происходит торжественный запуск аэростатов. Один из них опускается на могилу Нерона в Риме, что вызывает огромный скандал.
В сентябре 1804 года известный химик и физик Ж.Л.Гей-Люссак по поручению Парижской академии наук один совершил научное воздушное путешествие, пролетев 160 верст. Полет длился 6 часов. Гей -Люссак достиг высоты около 7 верст.
17 августа 1859 г. из американского штата Индиана стартовал воздушный шар с необычным для того времени грузом – почтой. С тех пор этот день считается днем рождения авиапочты. Таким образом письма впервые были отправлены по воздуху.
В 1861 г. В США военные впервые передали телеграфное сообщение с аэростата "Энтерпрайз" на Землю.
Постепенно воздушные шары начали применять и в качестве военной техники.
В 1849 во время борьбы Италии за независимость австрийские войска организовали с помощью небольших (объёмом 82 м
3) свободных аэростатов бомбардировку Венеции зажигательными и разрывными бомбами.
В 1859 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 годов.
Во франко-прусской войне 1871 года посредством свободных аэростатов была налажена связь окружённого немцами Парижа с остальной Францией. За 4 месяца на 65 аэростатах было переправлено 3 млн. писем и депеш общим весом 16 675 кг , а также 150 пассажиров. Однако прусские военные начали применять зенитные орудия для уничтожения летящих аэростатов.
Парижские коммунары пользовались аэростатами для разбрасывания листовок революционного содержания.
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.
В июле 1897 года пилотом Соломоном Огюстом Андре был совершен первый полет на воздушном шаре в Арктику. В 1997 году, в честь 100-летия этого события спортсменами-воздухоплавателями на Северном полюсе был проведен Первый праздник воздушных шаров.
С тех пор ежегодно самые смелые команды воздухоплавателей прилетают на полюс, чтобы наполнить горячим воздухом свой шар и подняться в небо над самой макушкой планеты.
![](https://i1.wp.com/class-fizika.ru/images/vosd/74.jpg)
В 1900 году в Париже открылся 1-й Международный воздухоплавательный конгресс. В числе представителей от России - Н. Е. Жуковский.
В октябре 1905 года во Франции была создана Международная Авиационная Федерация аэронавтов.
![](https://i0.wp.com/class-fizika.ru/images/vosd/54.jpg)
Конец 19века - начало 20 века ознаменовался пиком воздухоплавания. Разнообразные полеты на воздушных шарах совершались в научных и развлекательных целях. Совершенствовались конструкции воздушных шаров, их оснащение, устанавливались рекорды высоты и дальности полета. Постепенно развивалась другая летательная техника, и полеты на воздушных шарах остались привилегией спортсменов. В разных странах начали появляться аэроклубы, объединявшие спортсменов-воздухоплавателей.
В 1973 г был создан аэростат новой конструкции. - солнечный аэростат. Из всех летательных аппаратов он обладает наибольшей подъемной силой. Его баллон заполнен воздухом, и на нем нет горелки, тем не менее, он способен подниматься в воздух. При отказе выпускного клапана он не падает, а неограниченно поднимается, пока не лопнет. Его оболочка - черного цвета, хорошо поглощает солнечные лучи. Подъемную силу создает воздух, нагретый солнечными лучами. Итак, в "солнечном " аэростате - воздух нагревается не с помощью горелки, а от солнца.
В 1978 году трое американцев Бен Абруццо, Макси Андерсон и Ларри Ньюмен впервые пересекли Атлантику на воздушном шаре. При подлете к Франции шар начал терять высоту.Балласт был израсходован еще над Исландией. Все вещи стали выбрасывать за борт - баллоны с кислородом, дорогостоящие приборы, фотоаппараты и кинокамеру, одежду, бортовой журнал, рацию.
В 1981 году воздухоплавателями японцем Аски и американцами Андерсоном, Кларком и Ньюмэном на шаре "Дабл Игл V" был покорен Тихий океан.
В 1995 году пилот Bill Arras существляет первый полет аэростата над Антарктидой.
В марте 1999 года после завершения полета вокруг земного шара продолжительностью в 19 дней 21 час и 55 минут на аэростате "Breitling Orbiter 3" был установлен абсолютный мировой рекорд дальности полета - 40814 км. Этот рекорд установили воздухоплаватели Бертран Пиккар (Швейцария) и Брайан Джонс (Великобритания).
![](https://i0.wp.com/class-fizika.ru/images/vosd/12.jpg)
В июле 2002 года второй в истории беспосадочный перелет вокруг земли на воздушном шаре совершил американский пилот Стив Фоссет. На аэростате "Bud Light Spirit of Freedom" он преодолел 34 242 км за 320 часов 33 минуты.
В настоящее время Всемирная федерация воздухоплавания проводит чередующиеся чемпионаты мира: в четные годы - для монгольфьеров, в нечетные - для газовых аэростатов.
ИНТЕРЕСНО
Японский аэрокосмический беспилотный самолёт стартовал на испытаниях без разбега и бесшумно. Так он добрался до высоты 22 км, где отделился от первой ступени и своим ходом поднялся ещё на 55 км. Затем двигатель отстыковался и самолёт начал планирующее снижение. Интересно, что первой ступенью поднятия самолета был воздушный шар.
Долгие годы одним из недостижимых желаний людей была способность летать или хотя бы подниматься в воздух. Каких только изобретений не было придумано, чтобы это осуществить. Однажды, был зафиксирован тот факт, что предметы небольшого веса могут подниматься при воздействии горячего воздуха, это и стало толчком в развитии воздухоплавания.
Считается, что первый в мире воздушный шар создан в 1783 году. Как же это случилось? История нас отправляет в далекие XVI-XVII века. Именно тогда появились прототипы первых шаров, которые не смогли себя показать на практике. Параллельно, в 1766 году ученым-химиком Генри Кавендишем были впервые подробно изложены свойства такого газа, как водород, который использовал в своих работах с мыльными пузырями итальянский ученый-физик Тиберио Кавалло. Он наполнял пузыри этим газом, и они быстро взмывали в воздух, поскольку водород в 14 раз легче, чем воздух. Так появились основные две подъемные силы, используемые при полетах аэростатов и в наши дни – это водород и горячий воздух.
Данные открытия не решили всех проблем осуществления полетов. Для создания воздушного шара требовался специальный материал, который не будет слишком тяжелым, а также сможет удерживать газ внутри. Решение этой задачи ученые-изобретатели выполняли разными способами. Причем за первенство открытий конкурировали сразу несколько конструкторов, основные из них – это братья Жак-Этьенн и Жозеф-Мишель Монгольфье, а также известный профессор Жак Александр Шарль из Франции.
У братьев Монгольфье не было специальных знаний о свойствах и характеристиках различных газов, но он обладали большим стремлением к открытиям. Вначале они экспериментировали с дымом и паром. Были попытки и использования водорода, но их коснулась проблема отсутствия специальной ткани, которая бы не пропускала этот газ. Также его стоимость была достаточно дорогой, и Монгольфье вернулись к экспериментам с горячим воздухом.
Первый воздушный шар создан в 1782 году. Смастерили его братья Монгольфье, правда он имел небольшой размер, всего лишь 1 кубический метр в объеме. Но все-таки это был уже настоящий шар, который поднимался на высоту более 30 метров над землей. В скором времени экспериментаторы изготовили и второй воздушный шар. Он был уже гораздо больше предшественника: объемом в 600 кубических метров и диаметром 11 метров, под шаром расположили жаровню. Тканью для аэростата послужил шелк, обклеенный бумагой с внутренней стороны. Торжественный запуск воздушного шара в присутствии многочисленной публики был осуществлен 5 июня 1783 года, который организовали уже известные братья Монгольфье. С помощью горячего воздуха аэростат подняли на высоту 2 тысячи метров! Об этом факте даже написали в парижскую Академию. С тех пор воздушные шары, в которых используется горячий воздух, стали называться в честь своих изобретателей – монгольфьерами.
Такие достижения Монгольфье сподвигли Жака Александра Шарля к усиленным разработкам своего нового изобретения – воздушного шара, при подъеме которого используется водород. У него были помощники – механики братья Роберы. Им удалось изготовить шелковый шар, пропитанный каучуком, диаметр которого составил 3,6 м. Заполняли его водородом при помощи специального шланга с клапаном. Была сделана также особая установка добывания газа, который получали в результате химических реакций при взаимодействии металлических опилок с водой и серной кислотой. Чтобы испарения от кислоты не портили оболочку шара, полученный газ очищали при помощи холодной воды.
Первый воздушный шар, созданный на водороде, был запущен 27 августа 1783 года. Произошло это на Марсовом поле. На глазах двухсот тысяч человек шар поднялся так высоко, что за облаками его уже не было видно. Через 1 км водород стал расширяться, вследствие чего оболочка шара разорвалась, и аэростат упал на землю в деревеньке недалеко от Парижа. Но там ничего не знали о столь важном эксперименте, и не успели приехать изобретатели, как испуганные жители разорвали необычный шар в клочья. Так пришло в негодность великое изобретение стоимостью 10 000 франков. С 1783 года воздушные шары на водороде именуются шарльерами, в честь Шарля.
История воздухоплавания
Аэростат Шарля
Надару удалось снять на аэростате туманный фотографический снимок с поля битвы, Годар же не мог сообщить ничего существенного. Во время Американской войны, с до г., армия северных штатов употребляла очень часто привязанные или прикрепленные шары (a é rostats ballons captifs), чтобы следить за положением неприятеля в обширных лесах, где велась борьба, и за исходом битвы. Шары этого рода удерживаются на привязи по способу Жиффара с помощью очень крепкого каната. Поднимаясь, воздушный шар сам развивает канат. Свивание каната, то есть опускание шара, происходящее без выпускания газа, производится с помощью паровой машины. Вследствие большого веса и большого числа пассажиров, поднимательная сила, а следовательно и величина шара, должна быть очень велика; так, например, объём жиффаровского «ballon captif» в Лондоне в г. и в Париже в 1878-1879 г. достигал 12000 куб. м. Ладья аэростата, вроде омнибуса, вмещала 32 человека; канат был длиной в 650 м и весил около 3000 кг. Устроенная для этого шара арена имела в диаметре 175 метров и была окружена стенкой, обтянутой полотном.
Привязной аэростат Жиффара
Часть употребляемых воздушных шаров гибла (они сильно страдали от огня дальнобойного оружия и были хороши только в тихую погоду), но всё же полученные результаты были очень вескими; и после окончания войны 1870-1871 гг. военными инженерами уже всех стран аэростаты испытывались на пригодность военным целям. Было предложено подавать с аэростатов сигналы войскам. Применение телефона к воздушным рекогносцировкам испытывалось и в российской армии, принеся удовлетворительные результаты: привязанный шар соединяли со штаб-квартирой или с наблюдательным отрядом посредством телефона, так что наблюдатель на шаре мог непрерывно сообщать обо всех движениях неприятельских отрядов.
Аэростат сигаровидной формы
Старинный дирижабль Жиффара (1852 г.) - сгораемый, мягкий, без воздушных отделений, с изменяющимся объемом, с паровым двигателем, воздушным винтом, рулями и предохранительным клапаном. Преимущество его в том, что оболочка с газом, свободно расширяясь и сжимаясь, сохраняет свою подъемную силу неизменной на "всякой высоте и при всяком изменении температуры и давлении атмосферы. (При этом необходимо, чтобы вне и внутри дирижабля температура и давление были одинаковы или приблизительно одинаковы, разность температуры должна быть неизменной. Первое условие соблюдается, пока аэростат не надуется до отказа. Разность же температур то увеличивается, то уменьшается. От действия солнца разность увеличивается, а когда солнце скрывается за облака эта разность убывает. Отсюда первый недостаток такого мягкого дирижабля, заключающийся в том, что в зависимости от погоды дирижабль то падает, то устремляется в высь. |
(Дирижабль, стратоплан и звездолёт как три ступени величайших достижений СССР )
Дирижабль Дюпюи де Лома
Дюпюи де Лом построил свой шар овальной формы, длиной в 36 м и вместимостью в 3564 куб. метра. К лодке, шириной в 6 м и длиной в 3 метра, приделан был винт, состоящий из 4 крыльев, каждое шириной около 1 метра. Крылья были обтянуты шелковой тафтой . Винт делал 21 оборот в минуту и приводился в движение 4-мя людьми. При этой скорости винта, шар делал самостоятельно 2,22 метра в секунду. Если винт вращали 8 человек, средняя скорость его достигала 28 - 32 оборотов, и шар двигался с быстротой 2,28 м в секунду. Кроме того, между ладьей и шаром аэростата был помещен треугольный, в 5 метров высоты, парус, игравший роль руля. Парус этот с помощью мачты, укрепленной в неподвижной точке опоры, мог быть установлен в любом положении. Двойная веревочная сетка окружала весь этот воздушный корабль. Пробное поднятие, состоявшееся 2-го февраля г., с Форта-неф, в Венсенне, было очень благоприятно для изобретателя. Руль действовал, несмотря на ветер. Шар мог пройти в среднем 10 км в час. Испытание дало заранее предвиденный результат, что есть возможность двигаться против ветра, скорость которого меньше скорости аэростата. Если ветер был сильнее самостоятельного движения шара, руль бездействовал. Инженер Гаенлейн в Майнце выстроил в г. аэростат, в виде удлиненного тела вращения, с заостренными концами, с 4-х крылым винтом и с рулем, но вместо человеческой силы он употребил леноаровскую газовую машину в 3,6 лошадиных силы, весом в 233 кг.
Дирижабль Генлейна
Этот аэростат имел внутри также маленький компенсационный шар системы Мёнье. Для того, чтобы смягчить и уменьшить толчок при опускании шара на землю, внизу ладьи помещено было особое приспособление. Быстрота Гаенлейновского аэростата, выстроенного на средства капиталистов, во время опытов в Брунне, достигла максимальной величины около 5 метров в секунду. Руфус Портер в Нью-Йорке и Мариотт в в Сан-Франсиско делали также попытки устроить воздушный шар, которым можно бы было управлять. Капитан Темплер в Англии хотел достичь возможности путешествовать в любом направлении, исследуя на разных высотах воздушные течения (подобное предложение сделано ещё Монгольфьерами), чтобы пользоваться ими согласно желаемому направлению. Вследствие крайне частых и быстрых перемен этих течений, оказалось крайне затруднительным исследовать и утилизировать эту сторону дела. Все прежние попытки добиться управления шаром с помощью парусов были отвергнуты, когда было установлено, что главным условием управления шаром есть собственное движение его. Руль бездействует, лишь только ветер подхватывает и несет с собой воздушный шар с равной скоростью и в одинаковом направлении с течением воздуха; поэтому парус у лодки, который должен был бы придать направление, под влиянием течения воздуха бездействует. Задачей воздухоплавания является добиться управления шаром посредством особых воздушных крыльев, воздушного винта и подвижного руля.
Вопрос воздухоплавания, если допустить возможность управления аэростатом, зависит и связан всецело с изобретением особого пригодного для воздухоплавания двигателя, возможно легкого и сильного. До г. употреблялись, не считая винта ручного вращения, примененного Дюпюи де Ломом, паровые или газовые двигатели, оказавшиеся слишком тяжелыми и опасными в пожарном отношении. С изобретением аккумуляторов , этих резервуаров электрической энергии, немедленно явились попытки применить электрические двигатели (динамо-машины), которые несравненно легче и безопаснее паровых и газовых двигателей.
Цеппелин
1900. Опытный дирижабль «LZ 1» (LZ обозначало «Luftschiff Zeppelin») имел длину 128 м, на нём были установлены два двигателя Даймлер
Дирижабль «LZ 4»
Строительство первых дирижаблей-Цеппелинов началось в 1899 на плавающем сборочном цехе на Боденском озере в Заливе Манзелл, Фридрихсхафен . Он было предназначено для того, чтобы упростить процедуру старта, поскольку цех мог плыть по ветру. Опытный дирижабль «LZ 1» (LZ обозначало «Luftschiff Zeppelin») имел длину 128 м, на нём были установлены два двигателя Даймлер мощностью 14.2 л.с. (10.6 кВ) и балансировался путём перемещения веса между его двумя гондолами.
Первый полёт Цеппелина состоялся 2 июля . Он продолжался в течение всего 18 минут, поскольку LZ 1 был вынужден приземлиться на озеро после того, как механизм балансирования веса сломался. После ремонта аппарата технология жёсткого дирижабля успешно была испытана в последующих полётах, побив рекорд скорости на 6 м/с французского дирижабля Франция на 3 м/с, но этого ещё было недостаточно для привлечения значительных инвестиций в дирижаблестроение. Это произошло через несколько лет, в результате граф получил необходимое финансирование.
XX век
Кроме воздухоплавания, основанного на удельной легкости аэростата, стали подумывать также об осуществлении его с помощью летательных машин, которые были бы удельно тяжелее воздуха, но удерживались бы в нём и летали с помощью динамического усилия. Соответственно этому воздухоплавание имело два главных направления (До начала 20-х годов XX века термин «воздухоплавание» обозначал передвижение по воздуху вообще.): 1) воздухоплавание с помощью аэростатов, или шаров, которые удельно легче воздуха, уже осуществленное (A é orostation), и 2) авиацию , дающ. возможность подняться и удерживаться в воздухе. К сторонникам первого направления принадл. практики-воздухоплаватели XIX в. Сторонниками авиации, или авиаторами, являл. все теоретики-воздухоплаватели, главным образом математики , инженеры, физиологи и технологи. Их научные работы по воздухоплаванию крайне важны также для сторонников аэростатов, так как они основываются на сопротивлении воздуха и воздушном винте. Большая трудность осуществления планов авиаторов сост. в том, что в XIX в. ни их летательные тела, ни двигатели не мог. быть выстроены столь легкими, как того требует расчёт. Профессор Д.