На все тела в воздухе (как и в жидкости) действует выталкивающая (архимедова) сила. Чтобы убедиться в этом, проделаем следующий опыт. Уравновесим на весах сосуд, наполненный сжатым воздухом и закрытый пробкой, через которую пропущена стеклянная трубка, соединенная с пустой оболочкой резинового шарика (рис. 138, а ). Если открыть кран на трубке, то сжатый воздух наполнит шарик и он увеличится в объеме. Как только это произойдет, мы увидим, что равновесие весов нарушится (рис. 138, б ). Произойдет это потому, что на шарик начнет действовать дополнительная выталкивающая сила и его вес уменьшится.
Чтобы найти архимедову (выталкивающую) силу, действующую на тело в воздухе, надо плотность воздуха ρ возд умножить на ускорение свободного падения g = 9,8 Н/кг и на объем V тела, находящегося в воздухе:

F A = ρ возд gV

Если эта сила окажется больше силы тяжести, действующей на тело, то тело взлетит. На этом основано воздухоплавание.

Летательные аппараты, применяемые в воздухоплавании, называют аэростатами. Различают управляемые, неуправляемые и привязные аэростаты. Неуправляемые аэростаты свободного полета с оболочкой, имеющей форму шара, называют воздушными шарами. Управляемые аэростаты (имеющие двигатель и воздушные винты) называют дирижаблями. Привязные аэростаты соединяют с землей тросом, не позволяющим аппарату совершать горизонтальные перелеты.

Чтобы аэростат поднимался вверх, его нужно наполнить газом, плотность которого меньше, чем у воздуха. Это может быть, например, водород, гелий или нагретый воздух.

Первая попытка подъема в воздух на большом шаре, наполненном дымом, была предпринята в 1731 г. русским подьячим Крякутным в Казани. За этот полет церковники изгнали Крякутного из родного города, и о его шаре вскоре забыли.

Во Франции первый воздушный шар (монгольфьер), который с успехом стали применять в целях воздухоплавания, был построен лишь 52 года спустя братьями Ж. и Э. Монгольфье. Для наполнения шара они использовали горячий воздух. Убедившись, что шар может летать, братья Монгольфье посадили в корзину воздушного шара овцу, петуха и утку. Эти животные и стали первыми воздухоплавателями. Осенью 1783 г. на этом же шаре отправились в свой первый (25-минутный) полет люди - Пилат де Розье и д’Арланд.

Для того чтобы определить, какой груз способен поднять воздушный шар, следует знать его подъемную силу. Подъемная сила воздушного шара равна разности между архимедовой силой и действующей на шар силой тяжести:

F = F A - F Т

Чем меньше плотность газа, заполняющего воздушный шар данного объема, тем меньше действующая на него сила тяжести и потому тем больше возникающая подъемная сила.

При нагревании воздуха от 0 °С до 100 °С его плотность уменьшается всего лишь в 1,37 раза. Поэтому подъемная сила шаров, наполненных теплым воздухом, оказывается небольшой. Заметив это, французский ученый Ж. Шарль предложил наполнять воздушный шар водородом - газом, плотность которого в 14 раз меньше плотности воздуха. Благодаря такой плотности подъемная сила водорода более чем втрое превышает подъемную силу нагретого воздуха того же объема.

Первый полет на воздушном шаре, наполненном водородом (рис. 139), состоялся в первый день зимы 1783 г. Диаметр шара составлял 8,5 м. Проведя в полете 2,5 ч, воздухоплаватели провели замеры давления и температуры воздуха на высоте 3400 м. Подобные измерения впоследствии стали играть важную роль в метеорологии. В России первые полеты на воздушном шаре были осуществлены в 1803 г. (сначала в Петербурге, затем в Москве).

Вначале полеты на воздушных шарах имели, как правило, развлекательный характер. Но затем аэростаты все больше и больше стали применять с научными (изучение атмосферы, метеорологические исследования) и военными (разведка, бомбардировка) целями, а также в качестве транспортного средства. В 1929 г. немецкий дирижабль «Граф Цепеллин» совершил с тремя промежуточными посадками кругосветный перелет протяженностью 35 тыс. км за 21 день. Средняя скорость полета при этом составила 177 км/ч.

В годы Великой Отечественной войны аэростаты («аэростаты заграждения») сыграли большую роль в противовоздушной обороне Москвы и Ленинграда.

Наполняя аэростат водородом, следует помнить, что этот газ обладает одним большим недостатком - он горит и вместе с воздухом образует взрывчатую смесь. Поэтому при полетах на воздушных шарах, наполненных водородом, следует соблюдать особую осторожность, иначе такой полет может закончиться трагедией. Одна из таких трагедий произошла в 1937 г., когда во время приземления взорвался немецкий дирижабль «Гинденбург», унеся с собой 36 человеческих жизней.

Негорючим и в то же время легким газом является гелий. Поэтому многие аэростаты в наше время наполняют гелием.

Плотность воздуха уменьшается с увеличением высоты. Поэтому по мере поднятия аэростата вверх действующая на него архимедова сила становится меньше. После того как архимедова сила достигает значения, равного силе тяжести, подъем аэростата прекращается. Чтобы подняться выше, с шара сбрасывают специально взятый для этого балласт (например, высыпают песок из мешков). При этом сила тяжести уменьшается, и выталкивающая сила вновь оказывается преобладающей.

Для того чтобы опуститься на землю, выталкивающую силу, наоборот, следует уменьшить. Это достигается путем уменьшения объема шара. В верхней части шара имеется специальный клапан. При открывании этого клапана часть газа из шара выходит, и шар начинает опускаться вниз.

Воздушные шары, предназначенные для полетов в стратосферу (т. е. на высоту более 11 000 м), называют стратостатами. Подъемная сила стратостатов должна быть достаточно велика. Поэтому их наполняют водородом, у которого она максимальна.

Теплый воздух также не утратил своего значения. Он удобен тем, что его температуру (а вместе с ней его плотность и, следовательно, подъемную силу) можно регулировать с помощью газовой горелки, расположенной под отверстием, находящимся в нижней части шара. Увеличивая пламя горелки, можно заставить шар подниматься выше. При уменьшении пламени горелки шар опускается вниз. Можно подобрать такую температуру, при которой сила тяжести, действующая на шар вместе с кабиной, оказывается равной выталкивающей силе. Тогда шар повисает в воздухе, и с него легко проводить наблюдения.

В наше время ученые и конструкторы планируют использование аэростатов не только на Земле, но и на других планетах. Так, например, в 1985 г. советские автоматические межпланетные станции «Вега-1» и «Вега-2» доставили аэростаты на Венеру. Перемещаясь в ее атмосфере, эти аппараты передали на Землю ценную информацию о физических условиях на этой планете.

1. Что такое аэростаты? 2. Чем отличаются воздушные шары от дирижаблей? 3. Почему воздушные шары иначе называют монгольфьерами? 4. Какими газами наполняют аэростаты? Почему именно ими? 5. Какие летательные аппараты называют стратостатами? 6. Как определяется подъемная сила воздушного шара? 7. Как регулируют высоту подъема воздушного шара, наполненного теплым воздухом? 8. Шарик, наполненный гелием, был случайно отпущен ребенком. До каких пор этот шарик будет подниматься вверх?

«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.

Министерство образования и науки

Российской Федерации

Муниципальное образовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 34

РЕФЕРАТ

по физике

« ВОЗДУХОПЛАВАНИЕ: ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ И СОВРЕМЕННОСТЬ»

Выполнил:

ученик 9 класса

Безымянный Александр Юрьевич

Научный руководитель:

Белякова Марина Валерьевна,

учитель физики

Тверь, 2014

Введение ____________________________________________________стр.3
Глава 1 Воздухоплавание. Воздухоплавательные

средства________________________________________________________ стр.4

Глава 2 История мирового воздухоплавания________________________стр.7

2.1 Изобретение воздушных шаров_________________________________стр.7

2.2 Воздухоплавание в России_____________________________________стр.9

2.3 Достижения российских воздухоплавателей______________________стр.11

Глава 3 Современные аэростаты и дирижабли______________________стр.13
3.1 Устройство__________________________________________________стр.13

3.2 Физические основы полета_____________________________________стр.15

Глава 4 Применение аэростатов и дирижаблей: военное и мирное_________________________________________________________стр.17
Заключение_________________________________________________ стр.21
Список литературы__________________________________________ стр.22

ВВЕДЕНИЕ
Познавая природу, человек наблюдал уникальное явление - полет птицы. Воздействие живого примера на человеческое сознание оказалось столь мощным, что на протяжении многих веков он стал предпринимать попытки плавания по воздушному океану. Закон Архимеда о выталкивании тела , погруженного в жидкость, начинал осознаваться в более широкой области его приложения. Неясно было одно: как эту силу получить в воздухе. Человек не видел в окружающей его природе непосредственных аналогов предполагаемой летательной машины, хотя и наблюдал ежедневно, как нагретый пламенем горячий воздух устремляется вверх. Родившаяся из абстрактной фантазии идея аэростатической летательной машины постепенно сделалась альтернативой идее машущего крыла и постепенно приобретала вполне реальные очертания.

Актуальность темы реферата определяется не только тем, что идея подняться в воздух и воспользоваться воздушным океаном очень стара, но и тем, что читателю любого возраста интересно узнать, как устроены воздушные шары, как, используя физические законы и теории, объяснить возможность надёжного передвижения по воздуху этих сооружений? Для каких целей они используются?

В качестве источника выбрана книга Зигуненко С. «Авиация и воздухоплавание» (АСТ, Астрель, 2006). В книге описана история развития воздухоплавания от первых сооружений, до современных конструкций; физические принципы воздухоплавания, его применение.

Цель реферата – познакомить читателя с историей воздухоплавания, устройством аэростатов и дирижаблей, физическими основами полета на воздушном шаре и применением воздухоплавательных средств.

Задачи : проанализировав первоисточник:

1) изучить историю воздухоплавания,

2) познакомиться с устройством современных аэростатов , физическими основами воздухоплавания, его применением.
ГЛАВА I ВОЗДУХОПЛАВАНИЕ. ВОЗДУХОПЛАВАТЕЛЬНЫЕ СРЕДСТВА
Воздухоплавание (аэронавтика) - полеты в атмосфере Земли на летательных аппаратах легче воздуха (в отличие от авиации, использующей летательные аппараты тяжелее воздуха), использующих подъёмную силу заключённого в оболочке газа с плотностью меньшей, чем плотность окружающего воздуха. До начала 1920-х годов термин «воздухоплавание» использовался для обозначения передвижения по воздуху вообще.

Воздухоплаватель (аэронавт, летчик, пилот, авиатор) - человек, который занимается воздухоплаванием, поднимается в небо на воздушных шарах.

Все воздухоплавательные средства можно разделить на две группы: аэростаты и дирижабли.

Аэростат - летательный аппарат «легче воздуха». Неуправляемые аэростаты свободного полета с оболочкой , имеющей форму шара, называют

воздушными шарами .

Управляемые аэростаты (имеющие двигатель и воздушные винты) называют дирижаблями (от фр. dirigeable - управляемый). Привязные аэростаты соединяют с землей тросом, не позволяющим аппарату совершать горизонтальные перелеты.

Воздушные шары, предназначенные для полетов в стратосферу (на высоту более 11 000 м), называют стратостатами .

Воздушные шары бывают трех основных видов: газовые, тепловые и комбинированные. В тепловых горячий воздух в шар загонялся с помощью жаровен. Раньше в качестве газа использовался аммиак , водород и даже каменноугольный газ, в современном воздухоплавании используют теплый воздух и гелий. Комбинированные аэростаты 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.

Дирижабли могут двигаться независимо от направления воздушных потоков. В отличие от воздушных шаров, дирижаблями легко управлять, они могут перевозить большее количество людей, а также летать на дальние расстояния. Дирижабли удовлетворяют главным критериям оценки транспортных средств - экономичности и экологичности. На самых первых дирижаблях для движения использовалась мускульная сила или паровой двигатель. С 1890 года стали широко применяться двигатели внутреннего сгорания, а с 80-х годов XIX века - электродвигатели. Электрические двигатели удовлетворяют необходимым условиям: при малом сравнительно весе они развивают значительную силу. Скорость дирижаблей 120-150 км/ч. Им не нужны аэродромы, они не боятся обледенений и выдерживают ураганный ветер.

Дирижабли, как и воздушные шары, бывают газовыми (гелиевыми и водородными) и тепловыми. Дирижабли бывают 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.

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

Воздухоплавательные средства можно разделить на две группы: воздушные шары (аэростаты) и дирижабли. Аэростат (воздушный шар) - летательный аппарат легче воздуха. Дирижабль - аэростат с двигателем. Аэростаты неспособны летать горизонтально без помощи воздушных потоков. К корзине дирижабля крепятся винтовые двигатели, благодаря чему они могут двигаться независимо от направления воздушных потоков.

Воздушные шары взлетают благодаря подъемной силе используемого газа, плотность которого меньше плотности атмосферного воздуха. Аэростаты могут без труда подниматься и опускаться, для этого воздухоплаватели сбрасывают балласт, выпускают лишний газ/воздух из шара, изменяют температуру газа/воздуха в шаре.

ГЛАВА II ИСТОРИЯ МИРОВОГО ВОЗДУХОПЛАВАНИЯ
2.1 Изобретение воздушных шаров

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 воздушном шаре. Изобретение братьев представляло собой полотняную оболочку, оклеенную бумагой, и прикрепленную к ней корзину. Шар получился с трехэтажный дом высотой и весил свыше 200 килограммов. Заполненный горячим дымом 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.

27 августа 1783 года на Марсовом поле в Париже стартовал летательный аппарат французского физика Шарля. Шарль был уверен, что Монгольфьеров газ (дымный воздух) не лучшее средство для создания аэростатической подъемной силы. Он считал, что гораздо больше выгоды сулит использование водорода, так как он легче воздуха. Но Шарль должен был разрешить техническую проблему: из чего изготовить легкую оболочку, способную длительное время держать летучий газ? Справиться с ней помогли механики братья Робер . Они изготовили материал необходимых качеств из легкой шелковой ткани, покрытой раствором каучука в скипидаре.

На глазах 300 тысяч зрителей он устремился ввысь и вскоре стал невидимым. Когда кто-то из присутствовавших воскликнул: «Какой же во всем этом смысл?!» - известный американский ученый и государственный деятель Бенджамин Франклин, находившийся среди зрителей, заметил: «А какой смысл в появлении на свет новорожденного?» Замечание оказалось пророческим. На свет появился «новорожденный», которому было предопределено великое будущее.

До середины XIX века большинство аэростатов были неуправляемыми. Поднявшись в воздух, они просто дрейфовали по ветру. Когда горячий воздух остывал, агрегат терял высоту.

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. За пять лет, с 1909 по 1914 гг., они совершили 15000 полетов и перевезли 35 тысяч человек без единой аварии.

2.2 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. Первым россиянином, поднявшимся в небо на воздушном шаре, оказался престарелый генерал Сергей Львов. Воздушный шар с Гарнереном и Львовым поднялся в петербургское небо с плаца кадетского корпуса на Васильевском острове. Аэростат полетел в сторону Финского залива , постепенно набирая высоту в 2,5 км. Спустя десять месяцев в небо поднялась первая русская женщина. Ей стала дочь пензенского помещика Александра Турчанинова. Она вместе с женой Гарнерена наслаждалась на высоте двух километров не чудесным видом Петербурга, а красивой панорамой Москвы.

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.

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.

В 1870 году было создано Русское общество воздухоплавания. А в 1880 году, по инициативе великого русского химика Д.И. 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». 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 г.г. К этому времени было сформировано уже семь воздухоплавательных рот.

К изготовлению дирижаблей в Российской империи приступили в 1908 году, в это же время здесь прошёл первый полёт российского дирижабля «Учебный». Военные воздухоплаватели осваивали приемы управления воздушными шарами и проводили опыты с привязными аэростатами, в августе 1909 года поднялся ввысь первый в России управляемый аэростат «Лебедь».

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. По состоянию на начало 1941 года из 24 официально зарегистрированных Международной Авиационной Федерацией мировых рекордов 17 принадлежали советским воздухоплавателям.

В послевоенное время воздухоплавание в СССР развивалось не так бурно. Возрождение аэронавтики пришлось на 1990-е годы. В 1992 году в Рыльске прошел первый чемпионат России по воздухоплаванию. Второй Чемпионат России приняли в июне 1996 года Великие Луки. В 1999 году Комиссия по воздухоплаванию ФАИ (Международная авиационная федерация, Fédération Aéronautique Internationale) присвоила Чемпионату России по воздухоплаванию на тепловых аэростатах первую категорию.

2.3 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.

В феврале 2004 года Николай Галкин установил рекорд продолжительности полета. На небольшом тепловом дирижабле (объемом 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 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.

ВЫВОДЫ
Первый воздушный шар в 1783 году изобрели французы, братья Монгольфье. Монгольфьер - аэростат с оболочкой, наполненной горячим дымом. Шар получился с трехэтажный дом высотой и весил свыше 200 килограммов.

1783 года в Париже стартовал летательный аппарат французского физика Шарля. Чтобы оболочка воздушного шара могла длительное время удерживать летучий газ (водород) был изготовлен материал необходимого качества из легкой шелковой ткани, покрытой раствором каучука в скипидаре.

В сентябре 1852 года французский изобретатель Анри Жиффар совершил первый управляемый полет на шаре с паровым двигателем. Позже такие летательные аппараты стали называть дирижаблями. Самыми известными дирижаблями в истории стали летательные аппараты, выпускаемые немецкой компанией графа Фердинанда фон Цеппелина.

Первый российский аэростат был построен в 1805 году. К началу XX века Россия вошла в число ведущих воздухоплавательных держав мира.

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.

ГЛАВА III СОВРЕМЕННЫЕ АЭРОСТАТЫ И ДИРИЖАБЛИ
3.1 Устройство

Современный воздушный шар (тепловой аэростат) со времен братьев Монгольфье не претерпел принципиальных изменений и состоит из оболочки, гондолы и тепловой установки.

1 - Оболочка аэростата . Шьется из прочных нейлоновых тканей, внутренняя сторона которых покрывается полиуретаном (силиконом), чтобы не пропускать воздух. Куски ткани – сегменты сшиваются между собой. Отверстие надувания оболочки обшивают лентой, которая защищает оболочку от обжигания во время надувания. На оболочке нашиты вертикальные и горизонтальные силовые ленты, создающие силовой каркас и предотвращают возможные разрывы оболочки.

2 - Парашютный клапан . Расположен в верхней части оболочки. Служит для выпуска теплого воздуха.

3 - Блоки управления . Один расположен на внутренней части оболочки на вертикальной силовой ленте. На втором блоке сходятся стропы парашютного клапана. Через блоки пропущен фал управления клапаном.

4 - Фал управления парашютным клапаном . Представляет собой гибкий шнур (веревку) из прочного термостойкого материала. Предназначен для открытия парашютного клапана.

5 - Горелка или блок горелок . Является составной частью тепловой установки аэростата. При помощи горелки сжигается газ и нагревается воздух, находящийся внутри оболочки.

6 - Гондола (корзина) плетется из ивовых прутьев или ротанга, некоторые части которых обтягиваются кожей для выдерживания ударов при жестких посадках. Дно корзины выкладывается устойчивой к влаге морской фанерой. К куполу корзина крепиться шестимиллиметровыми тросами из нержавеющей стали. В корзине крепятся : газовые баллоны, футляр для карты, огнетушитель и другие принадлежности.

7- Газовые баллоны и горелки . Из них состоит система подачи горячего воздуха в оболочку. Газовые баллоны и горелки размещаются по углам внутри корзины. В баллонах содержится газ (пропан - бутан), который по шлангам подается на горелку. Объем баллона в среднем - 40-50 литров. В современных аэростатических комплексах горелки снабжены механизмами, автоматически поддерживающими необходимую температуру горячего воздуха в оболочке.

8 - Воздухозаборник . Его использование снижает возможность формирования «ложек» (изменение формы оболочки теплового аэростата под воздействием воздушного потока с образованием на ней ложковидной вмятины)

9 - Место крепления фала управления . Это петля внутри оболочки, надежно пришитая к вертикальной силовой ленте.

Приборное оборудование воздушных шаров содержит минимальный перечень, необходимый для безопасного полета: высотомер, указатель вертикальной скорости (вариометр), указатель уровня топлива в баках или баллонах , индикатор температуры в оболочке. Для полетов на тепловом аэростате необходима карта местности, компас и радиостанция для связи с зональным центром управления полетами. Устройство дирижабля представляет собой комбинацию из аэростата, винтового электрического двигателя или ДВС, прикрепленного к корзине, и системы управления ориентацией (рули управления).

3.2 Физические основы полета
Воздушные шары поднимаются в воздух согласно закону Архимеда: они взлетают благодаря подъемной силе используемого газа, плотность которого меньше плотности атмосферного воздуха.

Шар поднимается, когда Fа > Fт

Fа = ρгаза∙g∙V

Fпод = Fа – (Fт шара + Fт груза + Fт газа)

Высота шара над Землей не изменяется, если Fа = Fт

Шар снижается если Fа

Чем меньше плотность газа, заполняющего воздушный шар данного объема, тем больше подъемная сила. При нагревании воздуха от 0 0 С до 100 0 С его плотность уменьшается только в 1,37 раз. Поэтому подъемная сила шаров, заполненных теплым воздухом, оказывается небольшой. Плотность водорода в 14 раз меньше плотности воздуха, и подъемная сила шара, наполненного водородом более чем в три раза превышает подъемную силу нагретого воздуха того же объема. Плотность воздуха уменьшается с увеличением высоты над уровнем моря. Поэтому по мере поднятия воздушного шара действующая на него архимедова сила становится меньше.
После того, как архимедова сила достигнет значения, равного силе тяжести, подъем воздушного шара прекратится. Чтобы подняться еще выше, с шара сбрасывают балласт. При этом сила тяжести уменьшается, и выталкивающая сила опять оказывается вновь большей.

Чтобы опуститься на землю, архимедову силу необходимо уменьшить. Для этого можно уменьшить объем шара. В верхней части оболочки шара имеется специальный выпускной клапан, через который можно выпустить часть газа. После этого шар начнет опускаться вниз.

ВЫВОДЫ
Современный воздушный шар (тепловой аэростат) состоит из оболочки, гондолы и тепловой установки. Устройство дирижабля – комбинация из аэростата, винтового электрического двигателя, прикрепленного к корзине, и системы управления ориентацией.

Воздушные шары поднимаются в воздух согласно закону Архимеда: они взлетают благодаря подъемной силе используемого газа, плотность которого меньше плотности атмосферного воздуха. Аэростаты могут без труда подниматься и опускаться, для этого воздухоплаватели сбрасывают балласт, выпускают лишний газ/воздух из шара, изменяют температуру газа/воздуха в шаре. Шар поднимается, когда архимедова сила превышает силу тяжести, действующую на него. Шар опускается, когда сила тяжести превышает архимедову силу.

IV . ПРИМЕНЕНИЕ АЭРОСТАТОВ И ДИРИЖАБЛЕЙ

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 военных целях аэростаты и дирижабли использовались для наблюдения за полем боя и передвижениями войск в районе боевых действий, для корректировки огня артиллерии, разведки, создания помех в работе радиотехнических средств , подъема радиотрансляторов, транспортирования боеприпасов и агитационных материалов. Во время второй мировой войны аэростаты использовались в качестве средств воздушного заграждения (привязные) для обороны от низколетящих самолетов, для сбрасывания зажигательных и разрывных бомб. На привязных аэростатах поднимали в воздух радиоретрансляционные станции с целью облегчения связи между командными пунктами и передовыми подразделениями сухопутных войск.

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.

Аэростатные радиолокационные комплексы и сегодня успешно «служат» в ПВО в качестве систем системы слежения и раннего предупреждения.

В мирное время современные аэростаты и дирижабли используют для геофизической разведки, наблюдения за состоянием окружающей среды, патрулирования крупных городов, прибрежных и приграничных районов, картографирования, фото- и телесъёмки, рекламы. 23 мая 2005 года российская экспедиция на воздушном шаре "Святая Русь" за всю историю освоения Арктики впервые достигла Северного полюса. Полёт продолжался 38 дней. Шар преодолел 980 км при температуре –500С.

Также используют метеозонды - беспилотные аэростаты, предназначенные для изучения атмосферы. Они состоит из резиновой или пластиковой оболочки, наполненной водородом или гелием, и подвешенного к ней контейнера с аппаратурой. Приборы позволяют измерять давление воздуха, влажность, температуру и другие параметры. Замеры перемещения шара позволяют определять скорость ветра на разных высотах. Высотные метеозонды могут достигать высоты 30-40 км. Для исследования высотных слоев атмосферы используют стратостаты.

В России в 2001 г. был произведен запуск аэростатного комплекса «БАРС». Он включал причальное устройство, радиостанцию и привязной аэростат. Эта система впервые обеспечивала доступ в Интернет для школ города Москвы. Возможности таких ретрансляторов на порядок превосходят возможности наземных телевизионных башен. Создание и эксплуатация аэростатного комплекса обходится примерно в два раза дешевле, чем использование наземных кабельных средств.

Аэростаты используют для испытания космических приборов и герметических кабин, изучения космического излучения, исследования струйных течений на больших высотах.

Воздушные шары и дирижабли используются и для отдыха. Прогулка на воздушном аппарате – любимое времяпрепровождение сотен тысяч людей по всему миру. В США насчитывается 7500 прогулочных 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. 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, Ессентуках.

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).

Особое место тепловые аэростаты занимают в современном спортивном мире - в состязаниях на продолжительность, высоту и дальность полета.

В наше время ученые и конструкторы планируют использование аэростатов не только на Земле, но и на других планетах. Так, например, в 1985 г. советские автоматические межпланетные станции "Вега-1" и "Вега-2" доставили аэростаты на Венеру. Перемещаясь в ее атмосфере, эти аппараты передали на Землю ценную информацию о физических условиях на этой планете.

ВЫВОДЫ

Аэростаты и дирижабли нашли широкое применение в мирных целях:

Для геофизической разведки, изучения атмосферы (метеозонды), высотных слоев атмосферы (стратостаты);

Патрулирования крупных городов, прибрежных и приграничных районов, картографирования, фото- и телесъёмки, рекламы;

В качестве системы, обеспечивающей доступ в Интернет;

Для испытания космических приборов и герметических кабин, изучения космического излучения, исследования струйных течений на больших высотах;

В качестве почты;

Для спорта и отдыха.

В военных целях:

В ПВО в качестве системы слежения и раннего предупреждения;

Для разведки;

Создания помех в работе радиотехнических средств,

Подъема радиотрансляторов;

Транспортирования боеприпасов и агитационных материалов;

Для сбрасывания в места дислокации противника зажигательных и разрывных бомб;

В качестве средств воздушного заграждения для обороны от низколетящих самолетов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Желание человека узнать, что представляет собой мир, особенно недостижимое небо над головой, стремление к звездам положили начало великому открытию воздухоплавания - полетам на летательных аппаратах «легче воздуха». В воздухоплавании применяют аэростаты и дирижабли. Первый воздушный шар в 1783 году изобрели французы. Первый российский аэростат был построен в 1805 году. Современный воздушный шар (тепловой аэростат) состоит из оболочки, гондолы и тепловой установки. В устройстве дирижабля дополнительно присутствуют винтовой электрический двигатель, прикрепленный к корзине, и система управления ориентацией.

Аэростаты поднимаются в воздух благодаря подъемной силе используемого газа, плотность которого меньше плотности атмосферного воздуха. Температуру воздуха, его плотность и подъемную силу можно регулировать с помощью газовой горелки, расположенной в нижней части шара. Увеличивая пламя горелки, можно заставить шар подниматься выше. При уменьшении пламени шар опускается вниз или повисает в воздухе. Аэростат всегда летит со скоростью ветра. Дирижабли могут двигаться независимо от направления воздушных потоков.

Аэростаты и дирижабли нашли широкое применение в мирных целях (для геофизической разведки, изучения атмосферы, картографирования) и военных целях (для разведки, в качестве средств воздушного заграждения, транспортирования боеприпасов и агитационных материалов).

Задачи, поставленные в ходе работы над рефератом, выполнены и позволяют сделать вывод : совершенствование конструкций аэростатов происходило в течение 3 столетий, что позволило превратить их в универсальное средство для осуществления свободных полетов над Землей и открыло путь воздухоплаванию, востребованному как в военное, так и в мирное время. Цель достигнута решением поставленных задач.

Все возрастающий интерес со стороны ученых к проблемам воздухоплавания вполне оправдан и своевременен.

ЛИТЕРАТУРА

1. Зигуненко С. Я познаю мир. Авиация и воздухоплавание. АСТ, Астрель, 2006.

2. Материалы Internet (картинки)

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/