Perkataan "penerbangan" dan "aeronautik" sehingga 20-an. abad ke-20 adalah sinonim. Segala-galanya berubah pada awal abad yang lalu. Aeronautik mula dipanggil pergerakan dengan bantuan peranti yang lebih ringan daripada udara, dan penerbangan - terbang di atas kapal terbang. Iaitu kapal yang lebih berat daripada udara. Dalam artikel itu kami akan mempertimbangkan secara terperinci sejarah aeronautik, fizik proses.
Mengapa belon berlepas
Ingat dalam keadaan apa badan yang direndam dalam cecair terapung. Jika ketumpatannya kurang daripada ketumpatan cecair. Perkara yang sama berlaku untuk gas, khususnya udara. Belon (aerostat) akan berlepas jika terdapat gas yang lebih ringan (berbanding udara) di dalam cangkerangnya. Belon itu juga "terapung" ke atas, walaupun ia dihalang oleh daya graviti yang bertindak pada cangkerang.
Mari kita senaraikan daya yang bertindak ke atas bola. Pertama, ia adalah graviti cangkerang. Yang kedua ialah graviti gas. Gas di dalam bola juga mempunyai jisim, yang bermaksud bahawa ia juga dipengaruhi oleh graviti. Mari kita anggap bahawa kedua-dua kuasa ini bersama-sama tidak adamampu mengatasi daya Archimedean, yang bertindak ke atas gas dari udara. Jika ya, maka belon itu boleh berlepas dan mengangkat beban.
Angkat
Mari kita pertimbangkan peruntukan utama fizik aeronautik. Jika kita mengikat belon ke tanah, ia akan menarik ke atas, menarik tali dengan daya yang dipanggil angkat. Untuk mengiranya, anda perlu menolak berat gas bersama-sama dengan cangkang daripada daya Archimedes. Berat ialah jumlah graviti cangkerang dan graviti gas. Daya Archimedes adalah sama dengan hasil darab ketumpatan udara, pecutan jatuh bebas dan isipadu bola.
Daya angkat lebih besar, lebih ringan cangkerang. Ia adalah lebih besar, lebih besar isipadu bola dan lebih besar perbezaan antara ketumpatan udara dan ketumpatan gas. Jadi, jika anda ingin mendapatkan lif maksimum, belon mesti diisi dengan gas paling ringan. Ini adalah hidrogen. Walau bagaimanapun, terdapat satu masalah: ia sangat mudah terbakar, terutamanya apabila dicampur dengan oksigen. Oleh itu, selalunya belon ditiup dengan helium.
Belon
Belon ialah radas yang diisi dengan gas ringan. Foto menunjukkan belon udara panas yang digunakan untuk mengkaji cuaca. Ini adalah apa yang dipanggil belon-probe. Ia diisi dengan helium, pemancar radio digantung dari bawah, menghantar maklumat tentang suhu, tekanan, kelembapan udara pada ketinggian yang berbeza. Belon digunakan dalam meteorologi.
Adalah mungkin untuk mencipta kenderaan aeronautik yang kedua-duanya agak selamat dan sangat murah, tidak memerlukan hidrogen mahupun helium. Daripada gas-gas ini, cangkangnya diisi dengan udara biasa, tetapi lebih panas. Belon sedemikian telah dicipta oleh Perancis, saudara Montgolfier. Acara ini hebat! Rajah menunjukkan belon udara panas pertama. Api dinyalakan dari bawah, udara panas memenuhi cangkerang, dan bola melambung ke atas. Pada ketinggian tertentu, dia berhenti bangkit. Untuk meneruskan pendakian, pemberat dijatuhkan dari radas. Jika perlu turun, mereka merendahkan api.
Stratostat
Di altitud yang sangat tinggi, ketumpatan udara berkurangan. Akibatnya, daya angkat juga berkurangan. Bagaimana ia boleh ditingkatkan? Ia adalah perlu untuk meningkatkan volum, jadi kenderaan aeronautik yang naik sangat tinggi ke stratosfera adalah besar. Kapal sedemikian dipanggil stratostat.
Baru-baru ini, seorang atlet ekstrem mencipta rekod: dia memanjat belon stratosfera hingga ketinggian 39 km dan dalam jatuh bebas melebihi kelajuan bunyi. Ini Felix Baumgartner. Foto menunjukkan stratostat yang digunakannya. Dimensinya kira-kira 100 m, yang sepadan dengan ketinggian Patung Liberty. Pesawat itu diisi dengan 85 ribu m33 helium, yang dipanggil gondola digantung di bawah, di mana penumpang berada.
Airship
Pertimbangkan fizik aeronautik. Belon dan belon stratosfera bergerak di mana angin bertiup. Aeronaut yang berpengalaman tahu bahawa angin berbeza pada ketinggian yang berbeza. Jadi mereka menyesuaikan ketinggian belon supaya angin bertiup ke mana mereka mahu. Jika anda perlu belayar dari titik A ke titik Btanpa mengira angin, maka kipas khas harus disesuaikan dengan radas, seperti dalam kapal terbang, yang akan membantu untuk bergerak ke arah yang betul. Peranti sedemikian dipanggil kapal udara. Sebagai peraturan, ini adalah sistem yang sangat besar. Peranti ini diisi dengan helium, gondola dipasang di bawah, dan kipas terletak di bawah bahagian bawahnya. Kabel yang tergantung di bahagian bawah kapal udara digunakan untuk mengikatnya ke tanah.
Salah satu kapal udara yang paling terkenal di dunia telah dibina oleh Jerman pada awal 30-an. Abad XX, ia dipanggil "Gendenburg". Nasib radas ini agak serupa dengan nasib Titanic. Dia adalah kapal yang luar biasa selesa. Panjangnya kira-kira seperempat kilometer. Kira-kira 100 orang ditempatkan di atas kapal. Kapal udara itu dikuasakan oleh 4 enjin.
6 Mei 1937, kapal itu mengalami kemalangan. Ia perlu diisi secara eksklusif dengan helium, dan pada masa itu helium hanya terdapat di Amerika Syarikat. Memandangkan ini adalah zaman pemerintahan Hitler, Amerika dengan tegas menolak untuk menjual gas kepada Nazi. Kapal udara itu dipenuhi dengan hidrogen. Langkah berjaga-jaga yang luar biasa telah diambil untuk mengelakkan kebakaran. Semasa pendaratan, cuaca sebelum ribut, dan terdapat medan elektrik yang kuat di udara. Kapal udara itu membuat penerbangan dari Jerman (Frankfurt) ke New York, merentasi Lautan Atlantik. Apabila dia ditanam, percikan api timbul, kerana kebocoran hidrogen, kapal udara itu terbakar. Daripada 97 penumpang, 35 maut, dan seorang lagi terbunuh di atas tanah.
Langkah pertama aeronautik di negara kita: sedikit sejarah
Mengenai aeronautik di Rusiadipelajari pada zaman Catherine II. Utusannya di Perancis mengumumkan ciptaan saudara Montgolfier.
Sensasi itu ditiru oleh akhbar Rusia, dan kemudiannya sebuah buku diterbitkan yang menerangkan prinsip belon. Ia dibacakan oleh Euler, ahli Akademi Sains di St. Petersburg. Dia mempelajari fizik aeronautik dan mereka bentuk belon pertama. Selepas satu-satunya penerbangan alat ini, Catherine II, dengan perintahnya, mengharamkan aeronautik kerana risiko kebakaran. Untuk pelanggaran dekri, denda 20 rubel telah diberikan.
Di bawah Catherine II, tiada siapa yang melanggar perintah itu, tetapi apabila Alexander I memerintah negara itu, belon itu terbang semula. Ini berlaku di Moscow, belon itu dikawal oleh seorang lelaki bernama Terzi. Dia mempromosikan belon seperti sarkas dan memperoleh banyak wang daripadanya.
Pada tahun 1803, aeronaut terkenal Garnerin dan isterinya telah dijemput ke Rusia. Mereka mempamerkan kebolehan belon itu kepada penonton yang terkejut, antaranya ialah Maharaja Alexander I.
Penggunaan radas dalam hal ehwal sains dan ketenteraan
Garnerin membuat lebih daripada satu penerbangan demonstrasi sebelum saintis berminat dengan aeronautik. Akademi Sains menghantar salah seorang ahlinya, Zakharov, dalam penerbangan untuk membuat pemerhatian atmosfera. Ahli akademik itu membawa bersamanya di atas kapal banyak alat pengukur dan reagen. Disebabkan fakta bahawa belon itu tidak terlalu besar, untuk mendapatkan ketinggian, ia perlu untuk menjatuhkan bukan sahaja balast, tetapi juga banyak peralatan, makanan danwalaupun baju ekor.
Pada tahun 1812, di istana maharaja, mereka yakin bahawa Napoleon akan tetap berperang melawan Rusia. Kami memutuskan untuk menggunakan pesawat itu untuk tujuan ketenteraan. Kerja-kerja pembinaan kapal udara bermula. 150 tukang kayu dan tukang besi mencipta gondola, manakala tukang jahit mengerjakan cangkerang. Kapal udara itu mempunyai kemudi untuk menukar ketinggian penerbangan, serta dayung untuk bergerak. Gondola itu mempunyai lubang untuk menjatuhkan periuk api ke atas musuh. Malangnya, pesawat itu tidak pernah melihat aksi.
