ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.12.2023
Просмотров: 255
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Азии с древних времен было хорошо известно, что при помощи вогнутой поверхности можно замедлить падение.
В одной из китайских рукописей описывались прыжки с высоких башен, которые происходили в
1306 г. в Пекине на праздничном представлении по случаю коронации китайского императора Фу
Киена. Прыгавшие держались за бумажные зонты с жестким каркасом.
В конце XVI в. нидерландский консул описывает замечательное представление королевского акробата в Сиаме:
«Канатный плясун при дворе сиамского короля взобрался на вершину очень высокого бамбука и с двумя солнечными зонтами, палки которых были прикреплены к его поясу, спрыгнул вниз... он носился в воздухе, направляясь то на дома, то к озеру, а затем опустился около нас».
В XVII в. французский посланник в Сиаме оставил свидетельство о рискованном прыжке некоего акробата: тот благополучно спланировал на землю под двумя большими зонтами.
Из рассказов Магеллана, Марко Поло и других путешественников можно узнать, что в некоторых племенах Африки умели прыгать с высоких холмов и деревьев при помощи зонтов. Вот одно из описаний подобных прыжков:
«...На другом берегу был довольно высокий холм с обрывистым краем. Нам разостлали на земле звериные шкуры, и мы по приглашению вождя уселись. Вождь сел рядом с нами, указав жестом на холм и что-то быстро объясняя. Тут мы увидели, как на этом холме появилось несколько человек с большими зонтами из пальмовых ветвей. И вот, по знаку вождя, стоящий около него негр ударял в большой длинный барабан, и каждый раз по этому сигналу один за другим с обрыва прыгали люди, держа в руках зонты, и опускались на зеленую лужайку...»
Подобных свидетельств много, порой они противоречивы, есть в них что-то общее: например, в одном источнике читаем, что некий китайский император Шунь (уточняем: император династии Шунь) спустился с чердака дома, объятого пламенем, подвесившись к Двум огромным шляпам, изготовленным из камыша. В другом — что император Шунь спасся от плена, «надев на себя крылья птицы». В третьем
— что один из китайских императоров спасся из горящего амбара таким образом: спрыгнул вниз, держа над собой несколько связанных вместе соломенных шляп.
1 ... 11 12 13 14 15 16 17 18 19
ПЕРВЫЕ ПРОЕКТЫ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
Роджер Бэкон. Известно, что в середине XIII в. английский ученый Роджер Бэкон высказал идею о возможности создания летательной машины с машущими крыльями (орнитоптера). В своем труде «О тайных вещах в искусстве и природе» Бэкон писал: «Можно построить машины, сидя в которых человек, вращая приспособление, приводящее в движение искусственные крылья, заставлял бы ударять их по воздуху, подобно птичьим». Он высказал мысль о возможности опираться на воздух при помощи вогнутой поверхности, по сути сформулировав принцип парашюта.
Леонардо да Винчи. Одним из любимых трудов Леонардо да Винчи была работа по созданию летательной машины.
Первоначально он хотел сконструировать устройство, которое позволило бы человеку в точности воспроизвести движения, выполняемые птицей в полете. Для этого ученый рассматривал строение крыльев и подолгу наблюдал за фазами движения птиц в воздухе, улавливая мельчайшие оттенки полета и делая множество рисунков и записей. Его исследования поражают своей глубиной. Так, его анализ планирующего спуска птицы немногим отличается от анализа, данного позднее известным русским ученым, профессором Н.Е. Жуковским. Леонардо да Винчи детально проработал несколько типов орнитоптеров — с лежачим положением летчика, орнитоптер-лодку, с горизонтальным положением летчика... В результате тщательного изучения механизма полета птиц ученый пришел к верной мысли о том, что основная тяга создается концевыми частями крыла. Видимо, поэтому возник проект орнитоптера с крылом, состоящим из двух шар-нирно соединенных частей — взмахи должны были осуществляться подвижными законцовками крыльев.
Помимо машущего полета Леонардо да Винчи тщательно изучил движение с неподвижно распростертыми крыльями, то есть такие режимы полета птиц, как парение и планирование.
(Планированием в авиации называют полет со снижением не круче 20 градусов к горизонтали.
Парением считают полет с использованием восходящих атмосферных потоков для сохранения или увеличения высоты подъема.)
По мнению исследователей его творчества, в последние годы жизни ученый думал о создании нового типа летательного аппарата — для полетов в восходящих потоках воздуха. Он начал понимать, что человек не сможет удержать себя в воздухе взмахами крыльев, и пришел к выводу, что не человек
должен отталкиваться от воздуха, а ветер, двигающийся навстречу, должен ударять в крылья и нести их, так что пилоту останется только балансировать. «Не нужно много силы, чтобь поддерживать себя и балансировать на своих крылья> и направлять их на путь ветров и управлять своим курсом, для этого достаточно небольших движений крыльями», — писал он в 1505 г.
Среди других конструкций Леонардо предложил первый проект вертолета.
В «Атлантическом кодексе» Леонардо да Винчи поместил описание и рисунок устройства для спуска с высоты: «Когда у человека есть шатер из прокрахмаленного полотна, шириною в 12 локтей и вышиною в 12, он сможет бросаться с любой большой высоты без опасности для себя».
Подробное описание этого проекта хранится в Милане и относится к 1483-1518 гг.
В рукописи, хранящейся в Институте Франции в Париже, содержится рисунок, датируемый
1510—1515 гг. На рисунке (рис. 96),
изображен человек,
спустя кающийся при помощи плоской поверхности
Рис. 96. Схема управляемого парашюта
Рис. 97. Рисунок парашюта из книги Фаусто Веранчио.
и указан способ управления спуском: «Этот (человек) будет двигаться направо, если он согнет правую руку и распрямит левую; и будет затем двигаться спра- ва налево при перемене положения рук». По сути, это проект примитивного управляемого парашюта.
Фаусто Веранчио. Вначале XVII в. житель Венеции Фаусто Веранчио опубликовал свой проект парашюта. В книге «Machine novae» («Новые машины») среди различных технических устройств он описал и изобразил парашют с квадратным куполом (рис. 97). В пояснении к схеме он написал: «Нужно взять четырехугольный парус и натянуть его между четырьмя
На рисунке видна латинская надпись: «homo volans» — «человек летающий»
Леонардо да Винчи планками, к которым привязаны веревки. Затем человек должен привязаться к этим веревкам, свисающим с каждого угла, и тогда без риска он сможет опуститься вниз. Размер паруса надо согласовать с весом человека». Некоторые историки считают, что ученый изготовил такой парашют и прыгнул с ним в 1617 г. с небольшой башни.
НАЧАЛО ЭРЫ ВОЗДУХОПЛАВАНИЯ (конец XVIII века)
Отсчет начала эры воздухоплавания принято вести с запуска шара братьев Монгольфье. Однако некоторые историки полагают, что опыт запуска воздушного шара и подъема человека состоялся значительно раньше (возможно, это было в Португалии и России в начале XVIII в). Кроме того, есть основания предполагать, что в древнем государстве инков могли осуществляться подобные полеты.
Еще в Средние века была известна способность горячего воздуха поднимать легкие тела и возникали идеи использовать его для подъема человека. А в конце XVIII в. произошли новые открытия: в 1766 г.
Генри Кавендиш открыл «флогистон», позже названный французским химиком Лавуазье водородом,
Среди других конструкций Леонардо предложил первый проект вертолета.
В «Атлантическом кодексе» Леонардо да Винчи поместил описание и рисунок устройства для спуска с высоты: «Когда у человека есть шатер из прокрахмаленного полотна, шириною в 12 локтей и вышиною в 12, он сможет бросаться с любой большой высоты без опасности для себя».
Подробное описание этого проекта хранится в Милане и относится к 1483-1518 гг.
В рукописи, хранящейся в Институте Франции в Париже, содержится рисунок, датируемый
1510—1515 гг. На рисунке (рис. 96),
изображен человек,
спустя кающийся при помощи плоской поверхности
Рис. 96. Схема управляемого парашюта
Рис. 97. Рисунок парашюта из книги Фаусто Веранчио.
и указан способ управления спуском: «Этот (человек) будет двигаться направо, если он согнет правую руку и распрямит левую; и будет затем двигаться спра- ва налево при перемене положения рук». По сути, это проект примитивного управляемого парашюта.
Фаусто Веранчио. Вначале XVII в. житель Венеции Фаусто Веранчио опубликовал свой проект парашюта. В книге «Machine novae» («Новые машины») среди различных технических устройств он описал и изобразил парашют с квадратным куполом (рис. 97). В пояснении к схеме он написал: «Нужно взять четырехугольный парус и натянуть его между четырьмя
На рисунке видна латинская надпись: «homo volans» — «человек летающий»
Леонардо да Винчи планками, к которым привязаны веревки. Затем человек должен привязаться к этим веревкам, свисающим с каждого угла, и тогда без риска он сможет опуститься вниз. Размер паруса надо согласовать с весом человека». Некоторые историки считают, что ученый изготовил такой парашют и прыгнул с ним в 1617 г. с небольшой башни.
НАЧАЛО ЭРЫ ВОЗДУХОПЛАВАНИЯ (конец XVIII века)
Отсчет начала эры воздухоплавания принято вести с запуска шара братьев Монгольфье. Однако некоторые историки полагают, что опыт запуска воздушного шара и подъема человека состоялся значительно раньше (возможно, это было в Португалии и России в начале XVIII в). Кроме того, есть основания предполагать, что в древнем государстве инков могли осуществляться подобные полеты.
Еще в Средние века была известна способность горячего воздуха поднимать легкие тела и возникали идеи использовать его для подъема человека. А в конце XVIII в. произошли новые открытия: в 1766 г.
Генри Кавендиш открыл «флогистон», позже названный французским химиком Лавуазье водородом,
газ, который в 14 раз легче воздуха. В 1781 г. итальянский физик Кавалло проводил опыты с водородом, но ему удалось добиться поднятия только мыльных пузырей,
Братья Монгольфье — Жозеф Мишель и Жак Этьен с 1782 г. увлеклись аэростатическими опытами.
Сначала они пытались наполнять бумажные мешки водяным паром (по аналогии с плавающими в воздухе облаками). Но оболочки с паром оказались слишком тяжелыми, к тому же пар быстро конденсировался. Узнав о свойствах водорода, братья попытались использовать его в своих экспериментах, но успеха не достигли, так как летучий газ легко просачивался сквозь бумагу и шелк. К тому же водород был дорог. И братья приступили к опытам с дымом. Сжигая разные материалы, они остановились на смеси шерсти с мокрой соломой. Испытания оказались удачными. Тогда Монгольфье изготовили большой шар диаметром 11,5 м.
И вот 5 июня 1783 г. в городке Анноне братья провели первую публичную демонстрацию своего аппарата. Монгольфьер (так с тех пор стали называть шары, наполненные горячим воздухом) взмыл в небо, вызвав ликование зрителей, и оставался в воздухе около 10 минут. На месте падения шара составили протокол и отправили его в Парижскую академию наук.
По поручению Академии наук парижский профессор физики Жан Александр Шарль тоже занялся постройкой воздушного шара. Ему не была известна ни конструкция шара Монгольфье, ни газ, который они использовали. Шарль разработал аэростат иной системы. Для создания подъемной силы он решил использовать водород. Однако сначала надо было найти подходящий материал для оболочки. Это удалось не сразу: все используемые ранее ткани или были слишком тяжелы, или пропускали водород. В конце концов ученый решил сделать оболочку из шелка, пропитанного каучуком. В строительстве аэростата Шарлю помогали искусные механики братья Робер. Итак, оболочку диаметром 3,6 м изготовили из прорезиненного шелка. Внизу она оканчивалась шлангом с клапаном, через который ее предстояло наполнить водородом (рис. 98).
Получение водорода само по себе было непростой задачей. Для этого Шарль придумал такой способ: в бочку положили железные опилки, налили на них воды; в крышке бочки просверлили два отверстия
— в одно через воронку вливали серную кислоту, а другое соединили с шаром при помощи трубки с краном — по ней выде-ляющийся при реакции рис
98
Получение водорода подавался и наполнение первого водородного шара
На четвертый день работы этой установки шар был наполнен; на это было израсходовано 490 кг железных опилок и 240 кг серной кислоты.
27 августа 1783 г. на Марсовом поле состоялся запуск первого шарльера (так стали называть шары, наполненные легкими газами — водородом, гелием или светильным газом). Шар стремительно взмыл вверх и через несколько минут поднялся выше облаков. На высоте около 1 км его оболочка лопнула от расширившегося водорода и упала в окрестностях Парижа.
Тем временем братья Монгольфье строили новый воздушный шар. Молодой физик Пилатр де Розье предложил им свои услуги и далее сотрудничал с ними. Он хотел подняться на шаре, но такой полет
Братья Монгольфье — Жозеф Мишель и Жак Этьен с 1782 г. увлеклись аэростатическими опытами.
Сначала они пытались наполнять бумажные мешки водяным паром (по аналогии с плавающими в воздухе облаками). Но оболочки с паром оказались слишком тяжелыми, к тому же пар быстро конденсировался. Узнав о свойствах водорода, братья попытались использовать его в своих экспериментах, но успеха не достигли, так как летучий газ легко просачивался сквозь бумагу и шелк. К тому же водород был дорог. И братья приступили к опытам с дымом. Сжигая разные материалы, они остановились на смеси шерсти с мокрой соломой. Испытания оказались удачными. Тогда Монгольфье изготовили большой шар диаметром 11,5 м.
И вот 5 июня 1783 г. в городке Анноне братья провели первую публичную демонстрацию своего аппарата. Монгольфьер (так с тех пор стали называть шары, наполненные горячим воздухом) взмыл в небо, вызвав ликование зрителей, и оставался в воздухе около 10 минут. На месте падения шара составили протокол и отправили его в Парижскую академию наук.
По поручению Академии наук парижский профессор физики Жан Александр Шарль тоже занялся постройкой воздушного шара. Ему не была известна ни конструкция шара Монгольфье, ни газ, который они использовали. Шарль разработал аэростат иной системы. Для создания подъемной силы он решил использовать водород. Однако сначала надо было найти подходящий материал для оболочки. Это удалось не сразу: все используемые ранее ткани или были слишком тяжелы, или пропускали водород. В конце концов ученый решил сделать оболочку из шелка, пропитанного каучуком. В строительстве аэростата Шарлю помогали искусные механики братья Робер. Итак, оболочку диаметром 3,6 м изготовили из прорезиненного шелка. Внизу она оканчивалась шлангом с клапаном, через который ее предстояло наполнить водородом (рис. 98).
Получение водорода само по себе было непростой задачей. Для этого Шарль придумал такой способ: в бочку положили железные опилки, налили на них воды; в крышке бочки просверлили два отверстия
— в одно через воронку вливали серную кислоту, а другое соединили с шаром при помощи трубки с краном — по ней выде-ляющийся при реакции рис
98
Получение водорода подавался и наполнение первого водородного шара
На четвертый день работы этой установки шар был наполнен; на это было израсходовано 490 кг железных опилок и 240 кг серной кислоты.
27 августа 1783 г. на Марсовом поле состоялся запуск первого шарльера (так стали называть шары, наполненные легкими газами — водородом, гелием или светильным газом). Шар стремительно взмыл вверх и через несколько минут поднялся выше облаков. На высоте около 1 км его оболочка лопнула от расширившегося водорода и упала в окрестностях Парижа.
Тем временем братья Монгольфье строили новый воздушный шар. Молодой физик Пилатр де Розье предложил им свои услуги и далее сотрудничал с ними. Он хотел подняться на шаре, но такой полет
сочли слишком опасным: вдруг человек задохнется на высоте от недостатка воздуха? Поэтому решено было сначала проверить это на животных. 19 сентября того же года в Версале на глазах короля и толпы зрителей братья Монгольфье запустили воздушный шар диаметром 12,3 м. К шару была привязана закрытая ивовая корзина, в которую посадили первых воздухоплавателей — барана, утку и петуха.
Через 10 минут пролета шар плавно опустился на землю.
На новый строящийся монгольфьер король Людовик XVI предложил посадить двух преступников, приговоренных к смерти. Но Пилатр де Розье заявил, что «люди, выброшенные из пределов общества» не достойны чести быть первыми аэронавтами, и предложил свою кандидатуру. В конце концов ему удалось добиться разрешения на полет.
Новый шар (высотой 22,5 м, диаметром 15 м) имел важное новшество: вокруг его нижнего конца была устроена галерея, сплетенная из ивовых прутьев, — там могли поместиться аэронавты; под нижним отверстием висела на цепях решетчатая жаровня, так что аэро- навты могли поддерживать огонь, используя запас соломы. Сначала было совершено несколько предварительных подъемов с привязными канатами до высоты около 100 м.
Наконец 21 ноября 1783 г. все того же года Пилатр де Розье и маркиз д'Арланд совершили первый полет на свободном аэростате. Шар поднялся на высоту около 1000 м, пролетел над Парижем 8 км и опустился в его пригороде через 25 минут. Еще в воздухе от огня в жаровне начала тлеть снизу холщовая оболочка. С трудом потушив горящие места, рискуя оторваться вместе с галереей, аэронавты вылетели за черту города и совершили посадку. Даже на земле они едва спасли шар от пожара (рис. 99).
Рис. 99. Первый полет людей на монгольфьере
А уже через 9 дней — 1 декабря 1783 г. — Ж. Шарль с одним из братьев Роберов вошли в гондолу, подвешенную под вторым водородным шаром. Изобретатель и его помощник летали два с четвертью часа на высоте 400 м и приземлились в 40 км от места старта. После приземления Шарль продолжил полет один. Облегченный (без Робера) шар взлетел на высоту 3000 м. Через полчаса полета Шарль выпустил часть водорода и мягко приземлился. Выходя из гондолы, он поклялся «никогда больше не подвергать себя опасностям таких путешествий».
Аэростат Шарля был совершеннее монгольфьеров. Гондола крепилась не к нижней части оболочки, а к сетке, которая обхватывала оболочку, поэтому нагрузка распределялась более равномерно. По мере подъема аэростата (и соответственно понижения атмосферного давления) водород в оболочке расширя- ется и в итоге может разорвать ее. Чтобы этого не случилось, Шарль оставил открытым отверстие, через которое оболочка наполняется водородом. В верхней части шара был предусмотрен клапан: выпустив через него часть газа, можно было уменьшить подъемную силу и снизиться. Чтобы подняться, из мешков, привязанных к корзине, высыпали песок (балласт). В оснащение шарльера входил якорь: с его помощью шар останавливали и закрепляли. Таким образом, при конструировании своего второго аэростата Шарль придумал почти все снаряжение, которым с тех пор пользуются воздухоплаватели: изобрел веревочную сеть, охватывающую шар и передающую на него весовые нагрузки, клапан и воздушный якорь, первым применил песок в качестве балласта и приспособил барометр для опре- деления высоты.
Последующие аэронавты не прибавили ничего принципиально существенного к его модели. Водород
Через 10 минут пролета шар плавно опустился на землю.
На новый строящийся монгольфьер король Людовик XVI предложил посадить двух преступников, приговоренных к смерти. Но Пилатр де Розье заявил, что «люди, выброшенные из пределов общества» не достойны чести быть первыми аэронавтами, и предложил свою кандидатуру. В конце концов ему удалось добиться разрешения на полет.
Новый шар (высотой 22,5 м, диаметром 15 м) имел важное новшество: вокруг его нижнего конца была устроена галерея, сплетенная из ивовых прутьев, — там могли поместиться аэронавты; под нижним отверстием висела на цепях решетчатая жаровня, так что аэро- навты могли поддерживать огонь, используя запас соломы. Сначала было совершено несколько предварительных подъемов с привязными канатами до высоты около 100 м.
Наконец 21 ноября 1783 г. все того же года Пилатр де Розье и маркиз д'Арланд совершили первый полет на свободном аэростате. Шар поднялся на высоту около 1000 м, пролетел над Парижем 8 км и опустился в его пригороде через 25 минут. Еще в воздухе от огня в жаровне начала тлеть снизу холщовая оболочка. С трудом потушив горящие места, рискуя оторваться вместе с галереей, аэронавты вылетели за черту города и совершили посадку. Даже на земле они едва спасли шар от пожара (рис. 99).
Рис. 99. Первый полет людей на монгольфьере
А уже через 9 дней — 1 декабря 1783 г. — Ж. Шарль с одним из братьев Роберов вошли в гондолу, подвешенную под вторым водородным шаром. Изобретатель и его помощник летали два с четвертью часа на высоте 400 м и приземлились в 40 км от места старта. После приземления Шарль продолжил полет один. Облегченный (без Робера) шар взлетел на высоту 3000 м. Через полчаса полета Шарль выпустил часть водорода и мягко приземлился. Выходя из гондолы, он поклялся «никогда больше не подвергать себя опасностям таких путешествий».
Аэростат Шарля был совершеннее монгольфьеров. Гондола крепилась не к нижней части оболочки, а к сетке, которая обхватывала оболочку, поэтому нагрузка распределялась более равномерно. По мере подъема аэростата (и соответственно понижения атмосферного давления) водород в оболочке расширя- ется и в итоге может разорвать ее. Чтобы этого не случилось, Шарль оставил открытым отверстие, через которое оболочка наполняется водородом. В верхней части шара был предусмотрен клапан: выпустив через него часть газа, можно было уменьшить подъемную силу и снизиться. Чтобы подняться, из мешков, привязанных к корзине, высыпали песок (балласт). В оснащение шарльера входил якорь: с его помощью шар останавливали и закрепляли. Таким образом, при конструировании своего второго аэростата Шарль придумал почти все снаряжение, которым с тех пор пользуются воздухоплаватели: изобрел веревочную сеть, охватывающую шар и передающую на него весовые нагрузки, клапан и воздушный якорь, первым применил песок в качестве балласта и приспособил барометр для опре- деления высоты.
Последующие аэронавты не прибавили ничего принципиально существенного к его модели. Водород