Orden "flyg" och "flygteknik" fram till 20-talet. 1900-talet var synonymer. Allt förändrades i början av förra seklet. Aeronautics började kallas rörelse med hjälp av enheter som är lättare än luft, och flyg - flygande på flygplan. Det vill säga fartyg som är tyngre än luft. I artikeln kommer vi att i detalj överväga flygteknikens historia, processens fysik.
Varför lyfter ballongen
Kom ihåg under vilka förhållanden en kropp nedsänkt i en vätska flyter. Om dess densitet är mindre än vätskans densitet. Detsamma gäller gas, i synnerhet luft. En ballong (aerostat) kommer att lyfta om det finns en lättare (jämfört med luft) gas inuti dess skal. Ballongen "flyter" också upp, även om den hindras av tyngdkraften som verkar på skalet.
Låt oss lista krafterna som verkar på bollen. För det första är det skalets gravitation. Den andra är gasens gravitation. Gasen inuti bollen har också massa, vilket gör att den också påverkas av gravitationen. Låt oss anta att dessa två krafter tillsammans inte är medkunna övervinna den arkimedeiska kraften, som verkar på gasen från luften. Om så är fallet kan ballongen lyfta och lyfta lasten.
Lift
Låt oss överväga nyckelbestämmelserna i flygfysiken. Om vi binder ballongen till marken kommer den att dra uppåt och dra i repet med en kraft som kallas lyft. För att beräkna det måste du subtrahera vikten av gasen tillsammans med skalet från Arkimedeskraften. Vikt är summan av skalets gravitation och gasens gravitation. Arkimedeskraften är lika med produkten av luftens densitet, accelerationen av fritt fall och bollens volym.
Lyftkraften är större, ju lättare skalet är. Det är ju större, desto större volym på bollen och desto större är skillnaden mellan luftens densitet och gasens densitet. Så om du vill få maxim alt lyft måste ballongen fyllas med den lättaste gasen. Detta är väte. Det finns dock ett problem: det är mycket brandfarligt, särskilt när det blandas med syre. Därför blåses ballonger oftast upp med helium.
Balloon
En ballong är en apparat som är fylld med lätt gas. Bilden visar en luftballong som används för att studera vädret. Detta är den så kallade ballongsonden. Den är fylld med helium, en radiosändare är upphängd underifrån och sänder information om temperatur, tryck, luftfuktighet på olika höjder. Ballonger används i meteorologi.
Det är möjligt att skapa flygfordon som är både relativt säkra och mycket billiga, som varken kräver väte eller helium. Istället för dessa gaser är skalet fyllt med vanlig luft, men varmare. En sådan ballong uppfanns av fransmännen, bröderna Montgolfier. Det här evenemanget var jättebra! Bilden visar den första luftballongen. En eld tändes underifrån, varm luft fyllde skalet och bollen svävade uppåt. På en viss höjd slutade han resa sig. För att fortsätta uppstigningen tappades ballast från apparaten. Om det var nödvändigt att gå ner sänkte de elden.
Stratostat
På mycket höga höjder minskar luftdensiteten. Följaktligen minskar också lyftkraften. Hur kan den ökas? Det är nödvändigt att öka volymen, så de flygfordon som stiger mycket högt upp i stratosfären är enorma. Sådana fartyg kallas stratostater.
Nyligen satte en extrematlet rekord: han klättrade på en stratosfärisk ballong till en höjd av 39 km och överskred ljudets hastighet i fritt fall. Det här är Felix Baumgartner. Bilden visar stratostaten han använde. Dess dimensioner är cirka 100 m, vilket är proportionerligt med höjden på Frihetsgudinnan. Flygplanet är fyllt med 85 tusen m33 helium, den så kallade gondolen är upphängd nedanför, där passageraren befinner sig.
Airship
Tänk på flygteknikens fysik. Ballongen och stratosfärballongen rör sig där vinden blåser. Erfarna flygfarare vet att vinden är olika på olika höjder. Så de anpassar höjden på ballongen så att vinden blåser dit de vill. Om du behöver segla från punkt A till punkt Boavsett vind bör en speciell propeller anpassas till apparaten, som i ett flygplan, vilket hjälper till att röra sig i rätt riktning. En sådan anordning kallas ett luftskepp. Som regel är det mycket stora system. Enheten är fylld med helium, en gondol är fäst nedanför och en propeller är placerad under dess botten. Kablarna som hänger från botten av luftskeppet används för att fästa det vid marken.
Ett av världens mest kända luftskepp byggdes av tyskarna i början av 30-talet. XX-talet kallades det "Gendenburg". Ödet för denna apparat liknar i viss mån Titanics öde. Hon var ett ovanligt bekvämt skepp. Dess längd var ungefär en kvarts kilometer. Cirka 100 personer placerades ombord. Luftskeppet drevs av fyra motorer.
Den 6 maj 1937 drabbades fartyget av en olycka. Den fick endast fyllas med helium, och på den tiden fanns helium bara i USA. Eftersom detta var tiden för Hitlers styre, vägrade amerikanerna bestämt att sälja gas till nazisterna. Luftskeppet var fyllt med väte. Extraordinära försiktighetsåtgärder vidtogs för att undvika brand. Under landningen var vädret pre-stormigt och det fanns ett starkt elektriskt fält i luften. Luftskeppet gjorde en flygning från Tyskland (Frankfurt) till New York, över Atlanten. När han planterades uppstod en gnista, på grund av ett läckage av väte fattade luftskeppet eld. Av de 97 passagerarna dog 35 och ytterligare en person dödades på marken.
Flygteknikens första steg i vårt land: lite historia
Om flygteknik i Rysslandlärde sig på Katarina II:s tid. Hennes sändebud i Frankrike tillkännagav Montgolfier-brödernas uppfinning.
Sensationen replikerades av ryska tidningar, och senare publicerades en bok som förklarade ballongens princip. Den lästes av Euler, medlem av Vetenskapsakademien i St. Petersburg. Han studerade flygteknikens fysik och designade den första ballongen. Efter den enda flygningen av denna apparat förbjöd Catherine II, genom sitt dekret, flygteknik på grund av brandrisken. För brott mot dekretet utdömdes böter på 20 rubel.
Under Katarina II bröt ingen mot dekretet, men när Alexander I styrde landet flög ballongen igen. Detta hände i Moskva, ballongen kontrollerades av en man vid namn Terzi. Han främjade ballongflygning som en cirkus och tjänade mycket pengar på det.
År 1803 bjöds den berömda aeronauten Garnerin och hans fru till Ryssland. De visade ballongens kapacitet för en förvånad publik, bland vilka var kejsar Alexander I.
Användningen av apparaten i vetenskap och militära angelägenheter
Garnerin gjorde mer än en demonstrationsflygning innan forskare blev intresserade av flygteknik. Vetenskapsakademin skickade en av sina medlemmar, Zakharov, på en flygning för att göra atmosfäriska observationer. Akademikern tog med sig en mängd mätinstrument och reagenser. På grund av det faktum att ballongen inte var för stor, för att få höjd, var det nödvändigt att släppa inte bara ballasten, utan också många apparater, mat ochtill och med en frack.
År 1812, vid kejsarens hov, var de säkra på att Napoleon ändå skulle gå i krig mot Ryssland. Vi bestämde oss för att använda flygplanet för militära ändamål. Arbetet började med att bygga luftskeppet. 150 snickare och smeder skapade gondolen, medan sömmerskor arbetade med skalet. Luftskeppet hade ett roder för att ändra flyghöjden, samt åror för manövrering. Gondolen hade en lucka för att släppa landminor på fienden. Tyvärr såg flygplanet aldrig något.
