Развитие воздухоплавания

Идея стратостата и эскиз управляемого дирижабля Д.И. Менделеева. Образование Русского общества воздухоплавания. Проект летательного аппарата русского изобретателя народовольца Н.И. Кибальчича. Привязной аэростат "Парсеваль". Боевые полеты дирижаблей.

Рубрика Транспорт
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 11.05.2012
Размер файла 19,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

дирижабль воздухоплавание русский стратостат

Развитие воздухоплавания

Авиационная техника в рассматриваемый период применялась лишь в военных, спортивных и научных целях, но еще не использовалась для перевозки пассажиров и грузов.

К 60-м годам в России был уже совершен ряд полетов на воздушных шарах зарубежной постройки. Военного применения аэростаты не имели. Однако интерес в русском обществе к воздухоплаванию был весьма велик, и военное ведомство, ознакомившись с опытом применения свободных и привязных воздушных шаров в американской войне 1861-1864 гг., обратило внимание на воздухоплавание.

В 1869 г. была образована специальная комиссия для обсуждения вопросов применения воздухоплавания к военным целям под председательством генерала Э. И. Тотлебена. Была освоена техника добывания водорода и светильного газа и построены первые воздушные шары (1870). В 1870-1872 гг. они испытывались в полевых условиях. Испробованы были и монгольфьеры, но без успеха. В целом была выяснена и осознана польза применения воздушных шаров. Однако к 1876 г. работа комиссии была свернута. Военное ведомство удовлетворилось наблюдательными вышками - подъемными лестницами, и в военном воздухоплавании наступил почти десятилетний перерыв.

С 1884 г., после русско-турецкой войны 1877-1878 гг., когда пришлось пожалеть об отсутствии воздушной разведки в русской армии, военное ведомство вновь серьезно занялось воздухоплаванием. В это же время возрос интерес к нему и в передовых слоях общества. В 1880 г. в Русском техническом обществе по инициативе Менделеева был образован VII (воздухоплавательный) отдел.

Занимаясь исследованиями верхних слоев атмосферы, Д. И. Менделеев высказал идею стратостата и дал эскиз управляемого дирижабля. В 1887 г. он сам, без спутников совершил подъем на воздушном шаре для наблюдения солнечного затмения. Еще ранее, в 1879 г., он предложил способ хранения водорода в стальных цилиндрических баллонах под давлением 100-120 ат, а в 1880 г. издал книгу "О сопротивлении жидкостей и воздухоплавании" [1] - одно из основных исследований, связанных с нуждами воздухоплавания, в котором на основе критического учета мирового опыта и собственных исследований автора выдвинуто много положений, подтвержденных в дальнейшем. Имея в виду этот труд Менделеева, Н. Е. Жуковский говорил: "Русская литература обязана ему капитальной монографией по сопротивлению жидкостей, которая и теперь может служить основным руководством для лиц, занимающихся кораблестроением, воздухоплаванием или баллистикой" [2, с. 78].

К концу 70-х годов в России образовалась небольшая группа энтузиастов воздухоплавания (и вообще летания). В нее входили Д. И. Менделеев, М. А. Рыкачев, Н. Е. Жуковский, С. К. Джевецкий, А. Ф. Можайский, В. Д. Спицын, О. С. Костович и др. Был организован ряд полетов на воздушных шарах иностранной и отечественной постройки. При этом не менее пяти шаров построил в 1874-1880 гг. воздухоплаватель-самоучка из крепостных крестьян М. Т. Лаврентьев, лично поднимавшийся в воздух.

В 1880 г. вышли первые номера журнала "Воздухоплаватель" и др., образовалось Русское общество воздухоплавания, просуществовавшее лишь около двух лет. Воздухоплавательный отдел РТО получал небольшую субсидию военного ведомства главным образом на метеорологические исследования, для которых были изготовлены и с 1896 г. запускались шары-зонды с метеорологическими приборами.

К 80-м годам XIX в. относится и проект летательного аппарата талантливого русского изобретателя народовольца Н. И. Кибальчича, составленный им в тюрьме. Он предложил воздухоплавательный аппарат с пороховым реактивным двигателем.

Н. И. Кибальчич писал о воздухоплавании: "Какая же сила применима к воздухоплаванию? Такой силой, по моему мнению, являются медленно горящие взрывчатые вещества... Представим теперь себе, что мы имеем из листового железа цилиндр известных размеров, закрытый герметически со всех сторон и только в нижнем дне своем заключающий отверстие... Расположим по оси этого цилиндра кусок прессованного пороха... и зажжем его с одного из оснований. При горении образуются газы <...>. Если цилиндр оставлен закрытым дном кверху, то при известном давлении газов цилиндр должен подняться вверх". Изобретатель указывал на возможность не только подниматься вверх, но и перемещаться в пространстве путем подбора соответствующим образом "пороховых свечек" и поворота цилиндра.

В своем последнем слове на суде Н. И. Кибальчич сказал: "Я написал проект воздухоплавательного аппарата. Я полагаю, что этот воздухоплавательный аппарат вполне осуществим. Я представил подробное изложение этого воздухоплавательного проекта с рисунками и вычислениями. Так как, вероятно, я уже не буду иметь возможность выслушать взгляды экспертов на этот воздухоплавательный проект, и вообще не буду иметь возможность следить за его судьбою, и возможно предусмотреть такую случайность, что кто-нибудь воспользуется этим моим воздухоплавательным проектом, то я теперь публично заявляю, что проект мой и эскиз его, составленный мною, находится у г. Герарда" (Герард - адвокат Н. И. Кибальчича).

Изобретатель просил разрешить ему перед казнью свидание с кем-либо из ученых, чтобы передать свои идеи потомкам, но в свидании было отказано. Так и остался похороненным до 1918 года среди сугубо секретных дел царской охранки замечательный "Проект воздухоплавательного прибора бывшего студента Института инженеров путей сообщения Николая Ивановича Кибальчича, члена русской социально-революционной партии" с резолюцией на нем: "Давать это на рассмотрение ученых теперь едва ли своевременно и может вызвать только неуместные толки".

После казни Н. И. Кибальчича в Лондоне вышла в свет брошюра, посвященная деятельности погибшего революционера, в которой кратко говорилось и о его проекте.

Однако стремление русской мысли к созданию воздухоплавательного прибора, могущего перемещаться и в воздухе, и в абсолютно пустом пространстве, не заглохло. В мае 1884 г. на заседании воздухоплавательного отдела Русского технического общества выступил изобретатель Н. И. Якубинский с предложением использовать на летательных аппаратах двигатель, всасывающий спереди воздух и выбрасывающий его сзади, благодаря чему летательный аппарат должен перемещаться. В 1895 г. в печати появилась работа изобретателя А. П. Федорова "Новый способ воздухоплавания, исключающий атмосферу как опорную среду", посвященная использованию ракеты для движения в пустоте, за пределами земной атмосферы.

Наиболее полно идею применения реактивного двигателя для летания обосновал К. Э. Циолковский, опубликовавший в 1903 г. статью "Исследование мировых пространств реактивными приборами" [А, с. 45-75]. Он пошел значительно дальше Кибальчича, дал не только строгое теоретическое обоснование возможности использования реактивного двигателя, но и разработал первые конструкции ракет задолго до зарубежных ученых.

В 1884 г. была восстановлена комиссия по применению воздухоплавания к военным целям, просуществовавшая до 1891 г. Были приобретены во Франции воздушные шары, газодобывательные аппараты и паровые лебедки. В 1885 г. была образована кадровая команда военных воздухоплавателей под командованием А. М. Кованько, преобразованная в 1890 г. в учебный воздухоплавательный парк. В 1892-1902 гг. были сформированы крепостные воздухоплавательные отделения. Однако Россия продолжала отставать в области воздухоплавания от передовых западноевропейских стран. Не было своего производства двигателей для лебедок и усовершенствованных газодобывательных аппаратов.

К началу XX в. сферические аэростаты, пригодные для свободных полетов, уже перестали удовлетворять военным требованиям в качестве привязных. Их подъем был невозможен при скорости ветра более 8-9 м/сек, при котором образовывались вмятины ("ложки") на поверхности оболочки, возникала неустойчивость шара в воздухе и потеря высоты, и без того не превосходившей 500 м. После удачных опытов с воздушными змеями была попытка скомбинировать шар со змеем, вскоре оставленная.

Привязные воздушные шары очень ограниченно применялись в русско-японскую войну. В ряде случаев они принесли большую пользу разведке, что вызвало известный сдвиг в развитии воздухоплавания.

Сферические привязные аэростаты в 1904 г. заменялись "змейковыми" более или менее обтекаемой формы, ориентирующимися по ветру и имеющими гораздо меньшее сопротивление. С 1904 г. в русской армии был принят немецкий тип аэростатов "Парсеваль" (цилиндрической формы баллон с рулевым стабилизатором, раздуваемым воздухом баллонетом), хотя в то время имелся отечественный аэростат лучшей формы, созданный В. В. Кузнецовым.

Привязной аэростат "Парсеваль" применялся в русской армии в первой мировой войне, а потом в гражданской войне.

В области управляемых аэростатов в России было создано большое число проектов: Снегирева, Архангельского, Черносвитова, Третеского, Константинова, Соковнина, Иванина и др. Проекты бывали оригинальные, иногда очень смелые, но все одинаково неосуществимые из-за отсутствия в то время двигателей, пригодных для летательных аппаратов. Предлагались двигатели паровые поршневые и реактивные, электрические и с аккумуляторами. Все эти двигатели в то время были малоэффективны. Нужен был новый двигатель - внутреннего сгорания,, первые практически пригодные образцы которого начинали возникать лишь в 70-х годах.

В России появляются обоснованные проекты двигателей внутреннего сгорания. В 1880 г. О. С. Костович изобрел, а потом и построил свой двигатель внутреннего сгорания и начал постройку дирижабля "Россия" собственной конструкции полужесткого типа. Конструкция русского автора во многом превосходила проекты зарубежных инженеров. Работа из-за материальных трудностей затянулась и не была закончена. Военное ведомство не оказало должной помощи конструктору.

Однако мысль о необходимости дирижаблей для военных целей уже стала настолько очевидной, что военное ведомство все же вынуждено было заняться этим делом. В 1887-1893 гг. строились для России четыре дирижабля во Франции и Германии, но они не удались из-за, несовершенства конструкции.

В 1887 г. К. Э. Циолковский доложил проект своего цельнометаллического дирижабля.

Отсутствие двигателей порождало проекты микстов-мускулолетов (Микст - летательный аппарат, сочетающий в себе элементы аппаратов легче и тяжелее воздуха.). Некоторые из них - И. И. Матюнина (1391) и К. Я. Данилевского (1897) - были построены [5]. В обоих за основу был взят аэростат продолговатой формы, и к нему подвешивались крылья, или "весла"" приводимые в движение человеком. Аппарат Данилевского испытывался в полете. Достигался управляемый полет в безветренную погоду с незначительной скоростью. Аппарат вызвал большой общественный интерес.

Проекты дирижаблей Д. Н. Чернушенко, М. И. Малыхина и Мерчинского не были поддержаны военным ведомством и не реализованы. Проект графа Апраксина "Кароло-монгольфьер" - комбинированный воздушный шар - был осуществлен на его деньги О. С. Костовичем, но до полетов дело не дошло.

Первые практически пригодные дирижабли появились лишь в начале XX в. - жесткие ("Цеппелин" в Германии), полужесткие ("Лебоди" во Франции) и мягкие ("Парсеваль" в Германии). Они принимались на вооружение западных армий. Русское военное ведомство образовало" комиссию для всесторонней проработки вопросов создания своего воздушного флота, научных и экспериментальных аэродинамических исследований, изучения материальной части, газодобывания. Проект дирижабля был сделан по образцу французского полужесткого дирижабля бр. Лебоди, но с рядом улучшений. В 1909 г. этот дирижабль под, названием "Кречет" был построен, прошел испытания и принят на вооружение. Объемом около 6 тыс. м3, с двумя двигателями по 85 л. с., при экипаже пять человек, он показал скорость 43 км/час, потолок: 1,5 тыс. м и продолжительность полета до 8 час., что удовлетворяло" тогдашним требованиям.

Еще до "Кречета" был построен небольшой дирижабль "Учебный" из оболочек привязных аэростатов "Парсеваль", с двигателем 8 л. с., экипаж два человека, скорость до 25 км/час, потолок до 800 м. "Учебный" совершил ряд полетов в 1909-1910 гг.

В 1910-1911 гг. были приобретены во Франции четыре малых дирижабля мягкого типа фирм "Клеман-Баяр" и "Зодиак" объемом до 3700 м3. Они были названы "Лебедь", "Беркут", "Коршун" и "Чайка". Одновременно было построено пять таких же малых дирижаблей "армейского типа" мягкой конструкции: "Голубь", "Ястреб", "Кобчик", "Сокол" и "Микст" (из частей других). Их объем был от 2 до 3 тыс. м3, двигатели до 100 л. с., скорость не выше 50 км в час, потолок до 2 тыс. м, время полета 4 часа (в отдельных случаях - 10 час.).

В 1912 г. было признано, что малые дирижабли легко могут быть заменены самолетами. К тому же и срок их жизни из-за износа оболочки не превышал двух лет. Время и дальность полета были невелики, а для их увеличения требовалось увеличить кубатуру дирижаблей. Поэтому с 1911 г. началось внедрение более крупных дирижаблей мягкого типа. В Германии в 1911 г. был куплен "Парсеваль", переименованный в "Гриф", а в 1913 г. - такой же, названный "Буревестник". Во Франции были приобретены два аналогичных дирижабля. В том же 1913 г. был построен свой дирижабль - "Альбатрос". Эти дирижабли имели объем 9,6-9,8 тыс. м3, два двигателя по 200 л. с. каждый, 7-12 человек экипажа. Скорость их достигала 67 км в час, потолок - 2,9 тыс. м. Все они несли пулеметное и бомбовое вооружение, хотя главным назначением была разведка, и притом дальняя, так как ближняя разведка могла с большим успехом выполняться самолетами.

В 1911 г. изобретатель Ф. Ф. Андерс построил небольшой трехместный дирижабль "Киев", объемом 850 м3, с двигателем 40 л. с., совершивший ряд удачных полетов в Киеве.

С 1908 г. до начала первой мировой войны в России было построено семь военных дирижаблей и восемь приобретено за границей. Русская промышленность могла своими силами строить дирижабли, но двигатели к ним в стране не производились. Были достаточно квалифицированные конструкторы - Л. С. Сухоржевский, В. В. Голубов, А. И. Шабский и другие, которые могли спроектировать и построить любой по тому времени дирижабль мягкого и полужесткого типа.

Дирижаблей жесткого типа в России не строили из-за отсутствия дюраля. Во время войны, в 1916 г., был построен по проекту А. И. Шабского большой мягкий дирижабль "Гигант" объемом 20 тыс. м3. Он потерпел аварию при первом же полете из-за неосмысленных переделок в нем, произведенных без конструктора. Строился, но не был закончен еще больший "воздушный крейсер" объемом 32 тыс. м3. На этом закончилось русское дирижаблестроение [2].

Вместе с дирижаблями было построено 13 больших и малых эллингов для них. Все они были очень рациональной и совершенной конструкции.

По общей кубатуре и количеству дирижаблей в строю Россия в 1914 г. занимала четвертое место после Германии, Франции и Италии. Однако в ходе войны они себя не оправдали.

Дирижабли выполнили мало боевых полетов, а некоторые - ни одного. Дирижаблестроение мало-помалу было повсеместно прекращено, несмотря на большое техническое совершенство жестких дирижаблей последующих лет и успехи их в области мирного применения.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.