Содержательный модуль 1 история развития авиации
Тема 2. Основы воздухоплавания.
2.1. Цель и задачи лекции.
Целью лекции является ознакомление с историей воздухоплавания, первыми воздухоплавателями, а также ознакомление с таким понятием
Задача лекции:
- ознакомить с историей развития воздухоплавания;
-ознакомить с первыми воздухоплавателями;
- рассмотреть аэростаты и их типы;
- рассмотреть дирижабли и их применение;
- охарактеризовать современное применение ЛА легче воздуха.
2.2. План лекции.
История развития воздухоплавания и первые воздухоплаватели.
Аэростаты и их типы.
Классификация дирижаблей и применение.
Современное применение ЛА легче воздуха и перспективы развития воздухоплавания.
2.3. Основные категории, ключевые понятия и определения темы.
Воздухоплаватель (аэронавт, аэростьер, лётчик, пилот, авиатор) - человек, который летал на аэростатах, аэропланах, занимался воздухоплаванием.
Воздухопла́вание (аэрона́втика) - управляемые или неуправляемые полёты в атмосфере Земли на летательных аппаратах легче воздуха (в отличие от авиации, использующей летательные аппараты тяжелее воздуха).
Монгольфьер - аэростат с оболочкой, наполненной горячим воздухом.
Аэростат (упрощённо и не вполне точно — возду́шный шар) - летательный аппарат легче воздуха, использующий для полёта подъёмную силу заключённого в оболочке газа (или нагретого воздуха) с плотностью меньшей, чем плотность окружающего воздуха.
Шарлье́р (фр. charlière) — аэростат, наполненный водородом, гелием или другими газами легче воздуха.
Розье́р (англ. Rozière balloon) — воздушное судно легче воздуха, использующее для полёта подъёмную силу двух оболочек, наполненных соответственно газом с удельным весом ниже воздуха и нагретым воздухом; разновидность аэростата.
Метеозо́нд или шар-зо́нд - беспилотный аэростат, предназначенный для изучения атмосферы. Состоит из резиновой или пластиковой оболочки, наполненной водородом или гелием, и подвешенного к ней контейнера с аппаратурой.
Дирижа́бль (от фр. dirigeable — управляемый) - летательный аппарат легче воздуха, аэростат с двигателем, благодаря которому дирижабль может двигаться независимо от направления воздушных потоков.
Возду́шный винт, пропе́ллер - лопаточная машина (лопастной агрегат), приводимая во вращение двигателем и предназначенная для преобразования мощности (крутящего момента) двигателя в тягу.
Турбовинтовой двигатель - тип газотурбинного двигателя, в котором основная часть энергии горячих газов используется для привода воздушного винта через понижающий частоту вращения редуктор, и лишь небольшая часть энергии составляет выхлоп реактивной тяги.
2.4. Текст лекции.
1. История развития воздухоплавания и первые воздухоплаватели.
Воздухопла́вание (аэрона́втика) - управляемые или неуправляемые полёты в атмосфере Земли на летательных аппаратах легче воздуха (в отличие от авиации, использующей летательные аппараты тяжелее воздуха).
До начала 1920-х годов термин «воздухоплавание» использовался для обозначения передвижения 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.
Воздухоплаватель (аэронавт, аэростьер, лётчик, пилот, авиатор) - человек, который летал на аэростатах, аэропланах, занимался воздухоплаванием. Название происходит от греческих слов - аэр (aer), что означает воздух, и наута (греч. ναυτα), что означает воздухоплаватель. Так называли людей, поднимавшихся в небо на воздушных шарах.
Первые воздушные полёты
Монгольфьер - аэростат с оболочкой, наполненной горячим воздухом. Название получил по фамилии изобретателей братьев Монгольфье — Жозеф-Мишеля и Жак-Этьенна.
В 1782 году Братья Жан-Этьенн и Жозеф-Мишель Монгольфье, увлекавшиеся вопросами динамического воздухоплавания, а также пытавшиеся экспериментировать с оболочками, наполняемыми водородом, знакомые с этим открытием, пришли к выводу, что причиной подъема облаков является их электризация. С целью получения газа, обладающего электрическими свойствами, они начали сжигать мокрую солому и шерсть. Этот материал они использовали по аналогии с процессами, происходящими в электрографе, а воду добавляли для получения пара, схожего с составом облаков. Свои шары (вначале они были прямоугольных форм и только затем сферические) они называли аэростатическими машинами. Один из таких шаров, диаметром 3,5 метра, был показан родным и знакомым. Шар, поднявшись на высоту 300 метров, продержался в воздухе около 10 минут. После этого братья Монгольфье построили оболочку диаметром более 10 метров, она была сделана из холста, в верхней части изнутри оклеена специальной бумагой и усилена веревочной лентой. Демонстрация этого шара состоялась на базарной площади в городе Анноне 5 июня 1783 года. Был составлен протокол, который отразил все подробности полёта. Шар поднялся на высоту до 500 метров и продержался в воздухе около 10 минут, пролетев при этом 2 километра.
Впервые в истории воспарили на воздушном шаре Пилатр де Розье и Маркиз д’Арланд 21 ноября 1783 года в Париже. Они пробыли в воздухе почти 25 минут, при этом пролетев 9,9 км.
Первый рекорд скорости на воздушном шаре 7 октября 1811 года Уиндхэм Сэдлер поставил первый рекорд скорости на воздушном шаре пролетев от Бирмингема до Хэкингхэма (расстояние между городами составляет 180 км) со средней скоростью 135км/ч.
Рекорд высоты на воздушном шаре 4 мая 1961 года Виктор Пратер и Манкольм Росс поставили рекорд высоты, поднявшись на 34 км. 668 м.
Известные воздухоплаватели:
Братья Монгольфье;
Бланшар, Жан-Пьер Франсуа;
Бланшар, Мэри Мадлен-Софи;
Цеппелин, Фердинанд фон;
Кованько, Александр Матвеевич;
Гагарина, Прасковья Юрьевна;
Менделеев, Дмитрий Иванович;
Попов, Николай Евграфович;
Тиссандье,Гастон. Впервые в истории аэронавтики на воздушном шаре достиг высоты, на которой невозможна жизнь человека. Его спутники Кроче-Спиннели и Сивель погибли. Тиссандье удалось в последний момент несколько потравить газ и спастись.