Sanat "ilmailu" ja "ilmailu" 20-luvulle asti. 20. vuosisata olivat synonyymejä. Kaikki muuttui viime vuosisadan alussa. Ilmailua alettiin kutsua liikkeeksi ilmaa kevyempien laitteiden avulla ja ilmailua - lentämiseen lentokoneissa. Eli laivoja, jotka ovat ilmaa raskaampia. Artikkelissa tarkastellaan yksityiskohtaisesti ilmailun historiaa, prosessin fysiikkaa.
Miksi ilmapallo lähtee lentoon
Muista, missä olosuhteissa nesteeseen upotettu ruumis kelluu. Jos sen tiheys on pienempi kuin nesteen tiheys. Sama koskee kaasua, erityisesti ilmaa. Ilmapallo (aerostaatti) lähtee lentoon, jos sen kuoren sisällä on kevyempää (ilmaan verrattuna) kaasua. Ilmapallo "kelluu" myös ylös, vaikka kuoreen vaikuttava painovoima estää sen.
Lisätään palloon vaikuttavat voimat. Ensinnäkin se on kuoren painovoima. Toinen on kaasun painovoima. Myös pallon sisällä olevalla kaasulla on massaa, mikä tarkoittaa, että siihen vaikuttaa myös painovoima. Oletetaan, että nämä kaksi voimaa eivät ole yhdessäpystyy voittamaan Arkhimedeen voiman, joka vaikuttaa ilmasta tulevaan kaasuun. Jos näin on, ilmapallo voi nousta ja nostaa kuorman.
nosto
Katsotaanpa ilmailun fysiikan keskeisiä säännöksiä. Jos sitomme ilmapallon maahan, se vetäytyy ylös ja vetää köyttä nostovoimalla. Sen laskemiseksi sinun on vähennettävä kaasun paino kuoren kanssa Arkhimedes-voimasta. Paino on kuoren painovoiman ja kaasun painovoiman summa. Archimedes-voima on yhtä suuri kuin ilman tiheyden, vapaan pudotuksen kiihtyvyyden ja pallon tilavuuden tulo.
Nostovoima on sitä suurempi, mitä kevyempi kuori. Se on mitä suurempi, sitä suurempi on pallon tilavuus ja sitä suurempi ero ilman tiheyden ja kaasun tiheyden välillä. Joten jos haluat saada maksimaalisen noston, ilmapallo on täytettävä kevyimmällä kaasulla. Tämä on vetyä. On kuitenkin yksi ongelma: se on erittäin syttyvää, varsinkin hapen kanssa sekoitettuna. Siksi useimmiten ilmapallot täytetään heliumilla.
Balloon
Ilmapallo on laite, joka on täytetty kevyellä kaasulla. Kuvassa on kuumailmapallo, jota käytetään sään tutkimiseen. Tämä on niin kutsuttu ilmapallo-luotain. Se on täytetty heliumilla, alha alta ripustetaan radiolähetin, joka lähettää tietoa lämpötilasta, paineesta, ilman kosteudesta eri korkeuksilla. Ilmapalloja käytetään meteorologiassa.
On mahdollista luoda ilmailuajoneuvoja, jotka ovat sekä suhteellisen turvallisia että erittäin halpoja, eivätkä vaadi vetyä tai heliumia. Näiden kaasujen sijaan kuori on täytetty tavallisella ilmalla, mutta lämpimämmällä. Tällaisen ilmapallon keksivät ranskalaiset, Montgolfier-veljekset. Tämä tapahtuma oli hieno! Kuvassa on ensimmäinen kuumailmapallo. Alha alta sytytettiin tuli, kuuma ilma täytti kuoren ja pallo kohotti ylöspäin. Tietyllä korkeudella hän lopetti nousun. Nousun jatkamiseksi painolasti pudotettiin laitteesta. Jos oli pakko mennä alas, he alensivat tulta.
Stratostat
Hyvin suurilla korkeuksilla ilman tiheys pienenee. Tämän seurauksena myös nostovoima pienenee. Miten sitä voidaan lisätä? On tarpeen lisätä äänenvoimakkuutta, joten ne ilmailuajoneuvot, jotka nousevat erittäin korkealle stratosfääriin, ovat v altavia. Tällaisia aluksia kutsutaan stratostaateiksi.
Äskettäin yksi extreme-urheilija teki ennätyksen: hän kiipesi stratosfäärin ilmapallolla 39 kilometrin korkeuteen ja ylitti vapaassa pudotuksessa äänennopeuden. Tämä on Felix Baumgartner. Kuvassa näkyy hänen käyttämänsä stratostaatti. Sen mitat ovat noin 100 m, mikä vastaa Vapaudenpatsaan korkeutta. Kone on täytetty 85 tuhatta m33 heliumia, ns. gondoli on ripustettu alla, missä matkustaja sijaitsee.
Ilmalaiva
Harkitse ilmailun fysiikkaa. Ilmapallo ja stratosfääripallo liikkuvat siellä, missä tuuli puh altaa. Kokeneet aeronautit tietävät, että tuuli on erilainen eri korkeuksilla. Joten he säätävät ilmapallon korkeutta niin, että tuuli puh altaa haluamaansa suuntaan. Jos sinun täytyy purjehtia paikasta A paikkaan Btuulesta riippumatta, laitteeseen tulee mukauttaa erityinen potkuri, kuten lentokoneessa, joka auttaa liikkumaan oikeaan suuntaan. Tällaista laitetta kutsutaan ilmalaivaksi. Yleensä nämä ovat erittäin suuria järjestelmiä. Laite on täytetty heliumilla, sen alle on kiinnitetty gondoli ja sen pohjan alla potkuri. Ilmalaivan pohjasta riippuvia kaapeleita käytetään sen kiinnittämiseen maahan.
Yksi maailman kuuluisimmista ilmalaivoista rakensivat saksalaiset 30-luvun alussa. XX vuosisadalla sitä kutsuttiin "Gendenburgiksi". Tämän laitteen kohtalo on jossain määrin samanlainen kuin Titanicin kohtalo. Hän oli epätavallisen mukava laiva. Sen pituus oli noin neljännes kilometriä. Koneeseen oli sijoitettu noin 100 ihmistä. Ilmalaiva käytti 4 moottoria.
6. toukokuuta 1937 alus joutui onnettomuuteen. Se oli täytettävä yksinomaan heliumilla, ja siihen aikaan heliumia oli saatavilla vain Yhdysvalloissa. Koska tämä oli Hitlerin vallan aikaa, amerikkalaiset kieltäytyivät jyrkästi myymästä kaasua natseille. Ilmalaiva oli täynnä vetyä. Tulipalon välttämiseksi ryhdyttiin poikkeuksellisiin varotoimiin. Laskeutumisen aikana sää oli myrskyä edeltävä ja ilmassa oli voimakas sähkökenttä. Ilmalaiva lensi Saksasta (Frankfurtista) New Yorkiin Atlantin v altameren yli. Kun hänet istutettiin, syntyi kipinä, vedyn vuodon vuoksi ilmalaiva syttyi tuleen. 97 matkustajasta 35 kuoli ja toinen henkilö kuoli maassa.
Maamme ilmailun ensimmäiset askeleet: vähän historiaa
Tietoja ilmailusta Venäjälläoppinut Katariina II:n aikana. Hänen Ranskan lähettilään ilmoitti Montgolfier-veljesten keksimisestä.
Venäläiset sanomalehdet toistivat sensaation, ja myöhemmin julkaistiin kirja, jossa selitettiin ilmapallon toimintaperiaate. Sen luki Euler, Pietarin tiedeakatemian jäsen. Hän opiskeli ilmailun fysiikkaa ja suunnitteli ensimmäisen ilmapallon. Tämän laitteen ainoan lennon jälkeen Katariina II kielsi asetuksellaan ilmailun tulipalon vaaran vuoksi. Asetuksen rikkomisesta määrättiin 20 ruplan sakko.
Katariina II:n aikana kukaan ei rikkonut asetusta, mutta kun Aleksanteri I hallitsi maata, ilmapallo lensi uudelleen. Tämä tapahtui Moskovassa, ilmapalloa ohjasi mies nimeltä Terzi. Hän mainosti ilmapalloilua kuin sirkusta ja ansaitsi siitä paljon rahaa.
Vuonna 1803 kuuluisa aeronautti Garnerin ja hänen vaimonsa kutsuttiin Venäjälle. He esittelivät ilmapallon ominaisuudet hämmästyneelle yleisölle, jonka joukossa oli myös keisari Aleksanteri I.
Laitteen käyttö tiede- ja sotilasasioissa
Garnerin teki useamman kuin yhden esittelylennon ennen kuin tiedemiehet kiinnostuivat ilmailusta. Tiedeakatemia lähetti yhden jäsenistään Zaharovin lennolle tekemään ilmakehän havaintoja. Akateemikko otti mukanaan paljon mittauslaitteita ja reagensseja. Koska ilmapallo ei ollut liian suuri, piti pudottaa painolastin lisäksi monia laitteita, ruokaa jajopa frakki.
Vuonna 1812 keisarin hovissa he olivat varmoja siitä, että Napoleon lähtisi kuitenkin sotaan Venäjää vastaan. Päätimme käyttää lentokonetta sotilaallisiin tarkoituksiin. Ilmalaivan rakentaminen aloitettiin. 150 puuseppiä ja seppiä loi gondolin, kun taas ompelijat työskentelivät kuoren parissa. Ilmalaivassa oli peräsin lentokorkeuden muuttamista varten sekä airot ohjailua varten. Gondolissa oli luukku maamiinojen pudottamiseksi vihollisen päälle. Valitettavasti lentokone ei koskaan nähnyt toimintaa.
