Мизонов Григорий. Краткая история воздухоплавания

Введение

Человек всегда мечтал о полёте. Мифы и легенды сохранили имена множества героев и богов, совершавших полёты посредством врождённых способностей или каких либо приспособлений: индусский маг Гануман показывался народу с крыльями, пользуясь которыми он бросался с холма; скифский мудрец Абарис облетел землю на золотой стреле; Александр Македонский запряг орлов в клетку, в которой и совершил полёт... Дедал и Икар лишь самые известные из людей древности, поднявшихся в воздух.

С древности человек пытался поднять в небо творение своих рук. "Наиболее известные греческие писатели, среди них и философ Фаворин, очень старательно собиравший сведения о старине, утверждали вполне твердо, что деревянный голубь, сделанный Архитом, мог летать при помощи механизма; нет сомнений, что он держался в воздухе благодаря уравновешенности и оживлялся (поднимался, приводился в действие?) тайно заключенным в нем веянием (воздухом? ветром?)".

Такая запись имеется в сочинениях римского историка Авла Гелия, который жил во II веке до нашей эры. Архит Тарентский, о котором здесь говорится, известный греческий философ, полководец и механик, жил в IV веке до нашей эры. На основании этой записи, сделанной на латинском языке, нельзя представить, как летал голубь Архита. А других сведений о нем нет, кроме еще одной фразы: "если голубь падал, то больше подняться он уже не мог".

Голубь Архита остается таинственной до сих пор, хотя позднее ею очень интересовались и пытались ее воспроизвести очень многие исследователи. Полная неизвестность относительно характера полета таинственной игрушки греческого изобретателя не позволяет сказать ничего определенного и о примененном в ней принципе.

Наравне с голубем Архита остаются плохо разгаданными некоторые приспособления, применявшиеся на войне в средние века и позднее. Будем называть эти приспособления "драконами", так как снаружи им обычно придавали вид этих фантастических животных. Сперва такие знамена делали из разрисованных тканей, которые набивали на древко, как современные флаги или вымпелы. Но потом, очевидно для лучшей видимости и распознаваемости, знамена стали шить в виде полых, длинных оболочек, похожих на простейшие ветроуказатели ("колбасы"), устанавливаемые в настоящее время на аэродромах и посадочных площадках. В таком виде знамена уже не всегда прибивали к древку, а чаще держали на более или менее длинной привязи. При этом древко делалось даже в виде мотыля -- с коленом для изменения длины привязи при сматывании и наматывании ее на древко.

Сохранившиеся рисунки не оставляют сомнений в том, что пустотелые "драконы", с кольцами в раскрытой пасти, были именно "колбасами", которые надувались ветром или встречным потоком воздуха при быстром движении всадника-знаменосца. Такого рода знамя является по существу воздушным змеем, только не обычного плоского типа, a в виде полого тела, открытого с одного конца.

Подобные же змеи применялись много раньше и в быту в Японии при некоторых национальных праздниках. Так, например, в V веке до нашей эры там был обычай вывешивать ежегодно в день 5 мая оболочки-змейки в форме рыб во всех домах, где в течение года родились сыновья.

Знамена в виде "дракона" снабжали иногда трещотками, подобно тому, как это делают ребята и теперь при забавах с воздушными змеями. Устроенные в раскрытой пасти "дракона", эти шумовые приспособления должны были в боях пугать противника.

Но до наших дней не сохранилось сведений о полёте человека, достоверность которых не вызывала бы сомнений. Попытки воссоздать летательные аппараты древних были безуспешны, во многом из за скудости описаний. Только расшифрованные чертежи Леонардо да Винчи позволили построить планер и игрушечный вертолёт, но ничто не говорит о том, что сам гениальный флорентинец претворял свои идеи в жизнь.

Понадобились века изучения природы и освобождение от религиозных оков, что бы создать машину для полёта. В данном реферате я постараюсь кратко изложить историю воздухоплавания.

Развитие воздухоплавания до второй мировой войны

Первым свидетельством о полёте воздушного шара считается сообщение миссионера Басу, наблюдавшего в 1306 году празднества в честь вступления на престол китайского императора Фо-киена. Басу не оставил подробного описания летательного аппарата, и европейцам понадобилось четыре столетия кропотливого изучения природы, что бы открыть тайну полёта.

К XVI веку развитая промышленности и торговля Италии потребовали прокладки новых водных путей, сооружения плотин, шлюзов, ирригационных систем. Замеченное при проведении этих работ "нежелание" воды подниматься выше 10-10,5метров требовало научного объяснения.

Галилей и Торичели в Италии, Герике в Германии, Бойль в Англии и Мариотт во Франции на протяжении XVII века изучали свойства земной атмосферы, "не пускавшей" воду вверх. Именно эти ученные открыли атмосферное давление, плотность воздуха, установили их связь с температурой и высотой над уровнем моря.

Труды ученных позволили иезуиту Франческо Лана уже в 1670 году разработать проект воздушного судна, у которого подъёмную силу создавали полые металлические шары из которых был выкачан воздух. В проекте давление воздуха считалось пренебрежительно малым и возможность смятия шаров считалась невероятной.

Но потребовалось больше века упорных изысканий в различных отраслях науки, что бы проект воздушного судна стал реальностью. Книга английского химика Джозефа Пристли "О различных видах воздуха", содержащая описание выделенного в 1766 году Генри Кавендишем "горючего воздуха" - водорода, подсказала французским мануфактурщикам братьям Жозефу-Мишелю и Жаку-Этьену Монгольфье путь в небо. Опыты с водородом были неудачны - газ быстро просачивался сквозь обклеенное бумагой полотно. Тогда братья решили создать искусственное облако, сжигая мокрую солому и шерсть. Образовавшийся при этом дым оказался достаточно лёгким, что бы поднять "аэростатическую машину", и достаточно холодным, что бы не сжечь оболочку.

Первый официально запротоколированный полёт воздушного шара состоялся 5 июня 1783 года. Воздушный шар массой 227 килограмм стартовал с площади города Анноней, поднялся на высоту около 2000 метров и после десятиминутного полёта приземлился в 2,5 километрах от места взлёта.

Протокол опыта братьев Монгольфье был доставлен в Академию наук. Академия пригласила изобретателей в Париж, для повторения опыта. Но желание парижской публики увидеть полёт было так велико, что организованная газетами подписка на постройку шара в несколько дней собрала 10 000 франков. На эти средства молодой физик Жак Александр Сезар Шарль взялся построить воздушный шар. Усомнившись в эффективности "монгольфьерова газа", Шарль вернулся к водороду. По его заказу механики братья Робер пропитали шелковую ткань растворенным в скипидаре каучуком. Из этой ткани и был сделан шар. Для получения водорода Шарль воспроизвел в большем масштабе лабораторный опыт реакции железа с серной кислотой. 27 августа 1783 года ровно в 5 часов наполненный 25 литрами водорода шар был отпущен. Мгновенно взмыв вверх оболочка была скрыта облаками. Начавшийся дождь не сразу разогнал 300-тысячную толпу, строившую предположение, о месте приземления "глобуса". Разорвавшаяся в верхних слоях атмосферы оболочка упала через четверть часа в окрестностях села Гонесс, в нескольких километрах от Парижа.

Так летом 1783 года родились два типа аэростатов: наполненные теплым воздухом монгольфьеры и наполненные летучим газом шарльеры. Все построенные аэростаты либо принадлежали к одному из этих типов, либо совмещали в себе два монгольфьер и шарльер (так называемы розьеры)

Успех опытов с "воздухоносными шарами" вызвал настоящий бум "шаростроения". Прибывшие в Париж братья Монгольфье за несколько дней построили из холстины и бумаги оболочку, способную поднять в воздух 550 килограмм груза. Но начавшийся во время испытаний 12 сентября 1783 года дождь буквально растворил клей и аэростат погиб. За четверо суток был создан новый шар, массой 400 килограмм способный поднять 300 килограмм груза. 19 сентября в резиденции французских королей Версале в воздух поднялись первые пассажиры: безымянные петух, утка и баран. В той же клетке был размещён и научный прибор - барометр. Полёт продолжался 8 минут. Поднявшись на высоту около 800 метров "аэронавты" благополучно приземлились в 4 километрах от места взлёта.

Первыми людьми, совершившими свободный (беспривязной) полёт на воздушном шаре стали физик Жан-Франсуа Пилатр де Розье и маркиз Франсуа Лорен д'Арланд. 21 ноября 1783 года отважные воздухоплаватели 20 минут удерживали в воздухе наполняемый дымом шар, преодолев 9 километров пути. Успех опыта был полнейший. Безопасность полёта для человека была окончательно доказана. Путь в небо был открыт.

Жак Шарль не мог оставить без внимания полёты монгольфьеров. Вновь по подписке были собраны 10 000 франков для постройки наполненного водородом аэростата. Возникшие при этом технические трудности были решены совместными усилиями Шарля и братьев Робер. Изобретенные ими патрубок, сетка, гондола (корзина), стропы и предохранительный клапан с фалом до сих пор являются неотъемлемыми элементами любого шарльера. Важным вкладом в безопасность и продолжительность полётов стал балласт, позволявший брать больше летучего газа, который, не смотря на все ухищрения, всё же просачивался сквозь оболочку.

1 декабря 1783 года Жак Шарль и один из братьев Робер совершили двухчасовой полёт из дворцового парка Тюильри. Приземлившись в сорока километрах от места старта, Шарль пожелал продолжить полёт. Не обращая внимания на наступающие сумерки и недостаток балласта, он попросил спутника выйти из гондолы. Едва гондола была отпущена, аэростат свечкой взмыл на высоту 3000 метров, на которой воздухоплаватель потерял из вида землю, но не прекратил вести наблюдения и записи. Пробыв в воздухе полчаса, Шарль благополучно спустился в пяти километрах от места промежуточной посадки.

Третье воздушное путешествие закончилось не начавшись - разрушенный переменчивой морозной погодой шар через четверть часа полёта стремительно рухнул. Экипаж, состоявший из 7 человек команды и одного запрыгнувшего в последний момент зеваки, отделался ушибами и выбитыми зубами. Однако эта неудача помогла участвовавшему в подготовке полёта физику Соссюру открыть природу подъёмной силы "монгольфьерова газа". С помощью термометров Соссюр установил, что самый горячий дым находиться не возле топки, а возле вершины оболочки. Повторив в лаборатории опыт с нагреванием воздуха в маленьких шарах, которые к тому времени уже продавались как игрушки, Соссюр пришёл к выводу, что источником подъёмной силы аэростата является разность в плотности холодного воздуха вне и горячего воздуха внутри оболочки шара.

6 января 1874 года, через полгода после первого полёта монгольфьера, французский изобретатель Жан-Пьер Франсуа Бланшар совместно с американским доктором Джоном Джеффрисом совершил перелёт через пролив Ламанш. В 1 час дня шарльер поднялся из города Дувра на английском берегу и в 3 часа того же дня воздухоплаватели пришвартовались к дереву в окрестностях французского города Кале.

Удостоверившись в правдивости слухов о полётах французов, воздушные шары стали строить и в других странах. Первый полёт небольшого (полметра в диаметре) воздушного шара в России был произведён по случаю именин Екатерины II 24 ноября 1783 года. А уже в апреле 1784 году был издан императорский указ о запрещении пускать воздушные шары с 1 марта по 1 декабря. Согласно этому указу, любой, запустивший монгольфьер в указанное время должен был заплатить пени в 20 рублей и возместить причиненные полётом убытки. Введение такое запрета объяснялось риском пожара, причиной которого может стать наполняемый горячим воздухом аэростат. Планировавшийся на 1786 год полёт Бланшара в России не состоялся. Французскому воздухоплавателю были переданы личные слова Екатерины II: "Здесь (в России - Г.М.) не занимаются сею или другой подобной аэроманией, да и всякие опыты оной, яко бесплодные и ненужные, у нас совершенно затруднены".

Первым воздухоплавателем в России стал некий итальянец Терци, который 4 мая 1803 года поднялся возле стен Донского монастыря в доме графа Орлова-Чесменского. Первым же русским воздухоплавателем, по-видимому, является генерал от инфантерии Сергей Лаврентьевич Львов, который 18 июля 1803 года совершил полёт на шаре Якова (Андре-Жака) Гарнерен от сада Первого кадетского корпуса в Санкт-Петербурге до Стреленской дороги, в трёх верстах от Красного села. По словам самого Львова, единственным причиной, заставившей его отправиться в полёт было желание испытать свои нервы: "Я бывал в нескольких сражениях, больших и малых, видел неприятеля лицом к лицу и никогда не чувствовал, чтоб у меня забилось сердце... Как же, думал я, дожить до шестидесяти лет и не испытать в жизни ни одного сильного потрясения? Если оно не далось мне на земле, дай поищу его за облаками: вот я и полетел. Но за пределами нашей атмосферы я не ощутил ничего, кроме тумана и сырости, только немного продрог - вот и все...".

Первой воздухоплавательницей является француженка Тибль, совершившая полёт 4 июня 1784 года в Лионе. Имя первой поднявшейся в небо россиянки не сохранилось. Известно, что 8 мая 1804 года в 7¹/₄ часов пополудни, несмотря на бывшие в тот день сильный ветер и грозу, она вместе с женой Якова Гарнерена поднялась на шарльере на высоту 900 сажень и, преодолев 20 верст, не без трудностей приземлилась в окрестностях села Царицына.

Первые же полёты воздушных шаров показали их главной недостаток: невозможность управлять полётом в горизонтальной плоскости. Уже 13 ноября 1783 года военный инженер Жан Батист Мари Шарль Мёнье прислал во французскую Академию наук записку, в которой изложил предложения по постройке управляемого аэростата. Идеи Мёнье (баллонет для сохранения формы оболочки, сигарообразная форма оболочки, вращающиеся винты для движения) были реализованы уже упоминавшимися братьями Робер в 1784 году. Хотя при тихой погоде воздухоплавателям удалось отклониться на 22^о от направления ветра, управляемым такой полёт назвать было нельзя, и записка Мёнье была забыта на век. Неоднократные попытки применять для управления воздушным кораблем паруса и вёсла (по аналогии с морскими судами) успеха не имели. Парижские изобретатели Миолан и Жанине 12 июля 1785 года предприняли безуспешную (аэростат сгорел ещё до отрыва от земли) попытку использовать реактивный принцип для придания монгольфьеру поступательного движения, для чего в оболочке было предусмотрено специальное "сопло", через которое должна была уходить часть горячего воздуха. В 1816 году англичанин Джордж Кейли пытался приспособить для вращения винтов сначала паровой, а затем и другие виды существовавших в то время двигателей. Поняв, что масса двигателей слишком велика для установки их на существующие аэростаты, Кейли разработал шарльер-гигант длинной до 130 метров. Проблему сохранения форму оболочки Кейли решил просто - он предложил сделать её жёсткой: из дерева или из металла, разместив внутри баллоны с водородом. Но в силу возникших при проектировании аэростата технических проблем проект Кейли остался нереализованным. Долгое время единственным приспособлением, позволявшим немного выровнять полёт аэростата был изобретенный в середине XIX века англичанином Чарльзом Грином гайдроп - тяжелый канат длинной 50-70 метров, волочившийся по земле.

Первым двигатель на аэростат поставил французский изобретатель Анри Жиффар. Построенный им дирижабль (от фр. dirigeable -- управляемый) 24 сентября 1852 года поднял в воздух паровой двигатель мощностью в 3 лошадиных силы. Сбоев в работе машине во время полёта не было, но мощности оказалось явно недостаточно, для того, чтобы изобретение Жиффара оправдало своё название.

В 1859 году бельгийский изобретатель Жан Жозеф Этьен Ленуар запатентовал двигатель внутреннего сгорания. Лёгкий, компактный двухтактный газовый двигатель пользовался большой популярностью среди промышленников, которых привлекала простота его установки и обслуживания. Немецкий техник Хенлейн поставил такой двигатель на свой аэростат. Дирижабль Хенлейна хоть и смог развить скорость в 18 км/час, но против ветра всё же был бессилен.

Проект аэростата с электрическим двигателем был предложен русским изобретателем Александром Николаевичем Ладыгиным в 60-х годах XIX века, но реализован проект был французами: братьями Гастоном и Альбером Тиссандье. 8 октября 1883 года братья Тиссандье испытали свой дирижабль. Электрический мотор мощностью в 1,5 лошадиной силы разогнал аэростат до скорости 11 км/час, но вернуть его в точку старта не смог. Первый полёт, завершившийся в точке старта, был совершен 9 августа 1884 года на дирижабле "Франция", построенном Шарлем Ренаром и Артуром Кребсом. Электромотора в 8 лошадиных сил оказалось достаточно для 23 минут полёта по замкнутой траектории.

Бензиновый двигатель конструкции Даймлера на дирижабль поставил доктор философии Карл Вёльферт в 1888 году. Его небольшой аэростат с одноцилиндровым двигателем Даймлера мощностью 2 лошадиных силы совершил первый полет 12 августа того же года в 3еелберге. Но Вёльферту не удалось противостоять ветру, а несовершенная конструкция мотора была очень пожароопасной. Несмотря на это бензиновые двигатели устанавливали на все строившиеся впоследствии дирижабли.

Первым дирижаблем жёсткой конструкции стал LZ-1 графа Фердинанда фон Цеппелина. Первый полёт цеппелина состоялся 2 июня 1900 года, но 128 метровое судно плохо слушалось руля и первый полностью управляемый полёт был совершен на французском дирижабле полужёсткой конструкции "Лебоди". 8 мая 1903 года он пролетел 37 километров, 24 июня 98 километров. 12 ноября "Лебоди" преодолел 60 километров, отделяющих посёлок Муассон от Марсова поля в Париже. Это были первые в мире полностью управляемые полеты.

Первым цельнометаллическим дирижаблем стал построенный в 1929 году американцем Эпсоном "ZMC2".

До самого начала первой мировой войны ведущие державы строили всё более совершенные дирижабли. Лидером в этой области по праву считается Германия. Конструкция Фердинанда фон Цеппелина была столь удачной, что его дирижабли были приняты на вооружение.

Период между двумя мировыми войнами является "золотым веком" воздухоплавателей. Уступив самолёту "небо боя", аппараты легче воздуха быстро освоили мирные профессии. В июле 1919 года британский дирижабль R34 совершил первый в истории перелёт через океан. Трансатлантический маршрут начался в Восточном Лотиане (Шотландия) и закончился на Лонг-Айленде (Нью-Йорк).

В 1926 году совместная норвежско-итало-американская экспедиция под руководством Р. Амундсена на дирижабле "Норвегия" (N-1 "Norge") конструкции Умберто Нобиле осуществила первый трансарктический перелёт: Шпицберген -- Северный Полюс -- Аляска.

В 1929 году LZ 127 "Граф Цеппелин" с тремя промежуточными посадками совершил кругосветный перелёт. За 20 дней он преодолел более 34 тысяч километров со средней полётной скоростью около 115 км/ч.

Путешествие в дирижабле этой эпохи по комфортабельности значительно превосходило тогдашние (а в некоторых отношениях и современные) самолёты. В корпусе пассажирского дирижабля часто имелся ресторан с кухней и салон (Гинденбург был даже оборудован небольшим, специально изготовленным для дирижабля облегченным роялем). Вес этого оборудования конечно пытались уменьшить, поэтому вместо ванн предлагался душ, и все, что можно, было сделано из алюминия, из него же был изготовлен и рояль на Гинденбурге. Британский жёсткий дирижабль R101 имел 50 одно-, двух- и четырёхместных пассажирских кают со спальными местами, расположенными на двух палубах, столовую на 60 человек, две прогулочные палубы с окнами вдоль стен. Пассажирами использовалась в основном верхняя палуба. На нижней находились кухни и туалеты, а также размещался экипаж. Имелась даже отделанная асбестом комната для курения на 24 человека. Один из крупнейших дирижаблей в мире -- американский "Акрон" номинальным объёмом 184 тыс. мЁ -- мог нести на борту до 5 небольших самолётов, несколько тонн груза и теоретически был способен преодолеть без посадки около 17 тыс. км.

В Советском Союзе первый дирижабль был построен в 1923 году. Позднее была создана специальная организация "Дирижаблестрой", которая построила и сдала в эксплуатацию более десяти дирижаблей мягкой и полужёсткой систем. В 1937 году крупнейший советский дирижабль "СССР-В6" объёмом 18 500 мЁ установил мировой рекорд продолжительности полёта -- 130 часов 27 минут. Последним советским дирижаблем был "СССР-В12 бис", построенный в 1947 году.

30-е годы XX века ознаменовались бумом воздухоплавательных рекордов. 7 мая 1931 Огюст Пикар и Пауль Кипфер совершили первый в мире полёт в стратосферу из города Аугсбург, Германия. На стратостате объёмом 14 300 м³ пробыли в воздухе 16 ч и поднялись на высоту 15 780 метров. 12 августа 1932 на том же стратостате Пикар и Макс Козине пробыли в воздухе 11 ч 45 мин и поднялись на высоту 16 370 м. 30 сентября 1933 советские стратонавты Георгий Алексеевич Прокофьев, Константин Дмитриевич Годунов и Эрнст Карлович Бирнбаум на стратостате (конструкции К. Д. Годунова) "СССР-1" объёмом около 25 тыс. м³ достигли высоты 19 тыс. м, пробыв в воздухе 8 ч 20 мин. 30 января 1934 советские стратонавты Павел Федорович Федосеенко, Андрей Богданович Васенко и Илья Давыдович Усыскин на стратостате "Осоавиахим-1"объёмом 24 920 м³ достигли высоты 22 тыс. м, пробыв в воздухе 7 ч 04 мин. 11 ноября 1935 американские стратонавты Орвил Андерсон и Альберт Стивенс на стратостате "Эксплорер-2" объёмом 105 000 м³ поднялись на высоту 22 066 м. 9 марта 1935 пилот В. А. Романов и профессор И. А. Хвостиков на аэростате с открытой гондолой достигли высоты 9800 м, а 3 сентября 1935 И. И. Зыков и А. М. Тропин на аэростате объёмом 2200 м³ осуществили рекордный полёт продолжительностью 91 ч 15 мин из Москвы в Актюбинскую область, 29 сентября -- 4 октября 1937 на советском дирижабле "СССР В-6" объёмом 19 тыс. м³ с 3 двигателями мощностью по 177 квт (240 л. с.) был установлен мировой рекорд продолжительности полёта -- 130 ч 27 мин. На борту дирижабля находились 16 человек экипажа: командир экипажа Иван Васильевич Паньков. Наибольших успехов среди женщин добилась А. П. Кондратьева, которая 14--15 мая 1939 на сферическом аэростате "СССР ВР-31" объёмом 600 м³ пролетела за 22 ч 44 мин расстояние 481 км. 16 марта 1941 С. С. Гайгеров и Б. А. Невернов совершили рекордный (по продолжительности и дальности) полёт на аэростате из Москвы в Новосибирскую область, пролетев за 69 ч 20 мин 2767 км.

Полёты стратостатов и шаров-зондов с автоматическими радиопередатчиками до высоты 40 км значительно расширили знания о верхних слоях атмосферы и позволили значительно увеличить высоту полётов самолётов.

Закат пассажирских дирижаблей был предопределён развитием пассажирских самолётов - для большинства людей скорость оказалась важнее комфорта и безопасности. Свой вклад в пользу самолётов внесли катастрофы аэростатов, произошедшие в конце 30-х годах XX века.

-- 25 мая 1928 -- гибель в Арктике дирижабля "Италия". Из 14 человек выжили 6.

-- 5 октября 1930 года -- катастрофа британского пассажирского дирижабля R101 в северной Франции. Погибли 46 из 54 находившихся на борту человек.

-- 3 апреля 1933 года - из за ошибки экипажа разбился о воду и затонул американский дирижабль ZRS4 "Акрон".73 человека погибли, трое выжили.

-- 6 мая 1937 года -- пожар на борту немецкого пассажирского цеппелина "Гинденбург". Из 97 пассажиров и членов команды спаслось почти две трети -- 62 человека.

-- 5 февраля 1938 года - в тяжелых полётных условиях советский дирижабль "СССР В-6" врезался в гору недалеко от города Кандалакша. Погибли 13 человек из 19 находившихся на борту.

-- 6 августа 1938 года - из за неверно проведенной предстартовой подготовки (с выпускных клапанов не сняли заглушки) на высоте 1200 метров лопнула оболочка дирижабля СССР В-10. Все девять членов экипажа погибли.

Бурное развитие самолётов и вертолётов после второй мировой войны окончательно вытеснили воздухоплавание в разряд экзотических видов спорта. К 60-м годам дирижабли использовались только в исследовательских и рекламных целях.

Применение летательных аппаратов легче воздуха в военном деле.

После первого полёта де Розье и д'Арланда люди гадали, какую пользу может принести новое изобретение. Предполагалось отправлять по воздуху почту, изучать атмосферу или, даже, управлять ею. Выгоды для сельского хозяйства от реализации последнего предложения сравнивались с выгодами от введения ранее изобретенного громоотвода. Первым использовать аэростаты для наблюдения за противником на войне предложил физик Жиро де Вильет, совершивший 19 октября привязной подъём вместе с Пилатром де Розье.

Французы же первыми предприняли практическую попытку поставить воздушные шары на службу армии. Ведя войну практически со всей Европой, якобинский конвент революционной Франции обратился ко всему народу, с просьбой помочь в борьбе с интервентами. В 1893 году физик Гитон де Морво предложил построить аэростаты для наблюдения за противником, видя в том большое преимущество для французского командования и большое неудобство для генералов противника. Реализация проекта была возложена на физика Кутелля. Так как серная кислота использовалась при производстве пороха, Кутелль воспользовался для получения водорода методом Лавуазье, который пропускал водяной пар над разогретыми железными опилками. Уже 2 апреля 1794 года из 50 штатских добровольцев была сформирована 1-я воздухоплавательная рота, командиром которой был назначен, с присвоением сразу звания капитана, Кутелль. Первый привязной аэростат разведки и наблюдения поднялся в воздух в середине апреля 1794 года около крепости Мобеж. Записки с результатами наблюдения просто сбрасывались в мешочках с песком. Для подачи команд управления воздушным шаром применяли десять флажков различного цвета и формы. В мае 1794 года был произведен первый противовоздушный бой - австрийские войска обстреляли аэростат французов из орудий, но, не добившись попадания, прекратили стрельбу.

Всю значимость воздушной разведки показала осада летом 1794 года голландской крепости Шарлеруа. На следующий день после прибытия под стены крепости, аэростатная рота подняла аэростат в воздух. Находившие в корзине наблюдатели сообщили точные сведения о размещении противника, после чего артиллерии не составило труда разгромить всю систему обороны противника. Вид воздушного шара навёл на голландцев такую панику, что на следующий день крепость сдалась без боя.

Но несмотря на явное преимущество, даваемое воздушным наблюдением, в 1798 году воздухоплавательные части были ликвидированы. Во многом это объяснялось сложностью перевозки оборудования для получения водорода и высокой стоимостью как самого газа, так и содержащей его оболочки, быстро приходившей в негодность.

Первую воздушную бомбардировку провели австрийцы в 1849 году при осаде Венеции. Разработанные ими "беспилотные" монгольфьеры запускались при благоприятном ветре и, пролетая над городом, автоматически сбрасывали бомбы. Материальный ущерб от таких бомбардировок был незначителен, но моральный эффект был очень силен.

Первую аэрофотосъёмку провёл в 1859 году французский фотограф Надар (настоящее имя Гаспар Феликс Турнашон). В России первым воздушным фотографом стал Александр Матвеевич Кованько, произведший 18 мая 1886 года фотосъемку с высоты 800 и 1200 метров.

19 июля 1870 года началась франко-прусская война. Прусские войска шли к Парижу. После разгрома французской армии под Седаном, Надар совместно с воздухоплавателем Дюрио организовал на одной из площадей города наблюдение за окрестностями с аэростата "Нептун". 21 сентября столица Франции была блокирована. А уже 23 сентября "Нептун" прорвал окружение и восстановил связь Парижа с остальной частью страны. За время осады из Парижа было отправлено 66 воздушных шаров, которые вывезли 91 пассажира, 7 собак, 363 голубя и 900 кг почты. Два почтовых аэростата пропали без вести, занесенные ветром в море, пять воздушных шаров были вынуждены спуститься в неприятельском расположении. В общем, возложенную на них задачу воздухоплаватели выполнили отлично.

В России о применении аэростатов в военном деле всерьёз заговорили после Парагвайской войны (1864 -1870 годы), в которой бразильские воздухоплаватели сумели организовать взаимодействие воздушных наблюдателей с артиллерий во время полевого сражения. Генерал-майор Я.И. Краевский в своем рапорте, адресованном начальнику Главного штаба Российской Императорской армии генералу Ф.Л. Гейдену, констатировал, что "для успеха в современной войне необходима новейшая тайна побед, новое средство ведения войны". В том же 1869-м по распоряжению Военно-ученого Российского Совета была создана специальная Комиссия по обсуждению проблемы применения аэростатов в военных целях. По прошествии года произошел первый в истории русской армии военно-воздушный полет с участием полковника Л.Л. Лобко, поручика И.В. Церпицкого и, к сожалению, оставшегося для нас безвестным телеграфиста этого экипажа. Первый их полет состоялся на высоте 135, а второй -- 180 метров.

Пять лет опытных работ дали богатый практический материал, но в 1874 году финансирование малопонятного штабным генералам проекта было прекращено. Только после успеха дирижабля "Франция" военное ведомство учредило новую комиссию по вопросам применения воздухоплавания. Согласно с заключением комиссии 16 февраля 1885 года была сформирована Воздухоплавательная команда. Команда состояла из двух унтер-офицеров и 20 рядовых. Через два года в команде было уже 6 офицеров и 51 солдат. Боевое крещение русские воздухоплаватели приняли на полях Манчжурии во время русско-японской войны, для чего на базе варшавской крепости 2 мая 1904 года была сформирована Сибирская воздухоплавательная рота, которая в октябре была того же года была развернута в батальон. 26 июня была сформирована Восточно-Сибирская воздухоплавательная рота, а в ноябре Владивостокская воздухоплавательная рота.

До XX века боевое применение аэростатов ограничивалось разведкой и корректировкой артиллерийского огня. Это было вызвано неуправляемостью стоявших на вооружении воздушных шаров. Созданные немецкими изобретателями Парсевалем и Зигсфельдом змейковые аэростаты хоть и обладали лучшей, чем у шаров устойчивостью, всё же не могли противостоять ветру и применялись только для привязных подъёмов.

Успехи "Лебоди" и цеппелинов совпали по времени с первым полётом самолёта. Давний спор аппаратов тяжелее и легче воздуха вспыхнул с новой силой. Контрольным испытанием для двух видов летательных аппаратов стала итало-турецкая война 1911-1912 годов. Именно в Триполитании было проведено первое прицельное бомбометание. Дирижабли брали больше бомбовой нагрузки, а аэропланы быстрее доставляли бомбы к целям. Эта война показала сильные и слабые стороны как дирижаблей, так и самолётов.

В первую мировую войну ведущие европейские державы вступили со смешанными воздушными флотами. Составляя меньшую часть по количеству, дирижабли выполняли бо?льшую часть боевых задач в глубине вражеской территории. Так, немецкие цеппелины после того как французы 20 июля 1915 года совершили налет на Карлсруэ, убив при этом 110 мирных жителей, регулярно совершали рейды на Лондон. Французские воздушные крейсеры так же регулярно перелетали Средиземное море для разведки и бомбардировки расположенных в Африке объектов противника. Установка на дирижабли радио до крайности затруднило действия подводных лодок, до того безнаказанно охотившихся за судами. Только один раз субмарина рискнула атаковать сопровождаемый дирижаблем конвой. Основная же работа морских разведчиков заключалась в поиске вражеских подлодок и наблюдении за минными полями.. Особенностью английских морских разведчиков было то, что в качестве гондолы использовался фюзеляж самолёта со штатным (в носу) расположением двигателя и винта). Для увеличения контролируемой акватории, эти дирижабли размещали на специальных судах - авиаматках.

Для защиты крупных городов и важных объектов в 1916 году англичане разработали аэростаты заграждения. Практически сразу же подобные системы были приняты на вооружение другими воющими державами. Количество сбитых таким образом самолётов было невелико, но вселяемый в лётчиков страх заставлял противника ограничивать применение аэропланов, либо вообще отказываться от налётов.

О роли дирижаблей в первой мировой войне говорят следующие цифры: К началу войны Германия имела 8 дирижаблей - за время войны построила 123 дирижабля; Англия имела 3 дирижабля - построила 213, из них 10 по жесткой схеме; Италия имела 3 дирижабля - построила 28.

Россия вступила в первую мировую войну с 9 боеспособными дирижаблями. Сложность применения дирижаблей малого объёма на сухопутном театре военных действий (имевшие низкий потолок суда из каждого вылета возвращались с пробоинами) вынудило русское командование отказаться от полётов над вражеской территорией, ограничившись разведкой и наблюдением с привязных аэростатов. Попытки приспособить купленные в Англии дирижабли для поиска субмарин в Черном море провалились по следующим причинам: полное незнание дирижаблей военным руководством, неумение правильно применять их для решения боевых задач, низкий уровень подготовки команд и общее нежелание командиров связываться с непонятной техникой.

К концу войны аэропланы получили новые двигатели, новые фюзеляжи, новое вооружение и теперь могли оспорить у воздушного гиганта его главное преимущество - высоту. Ничем не защищённые, наполненные водородом оболочки вспыхивали от одного - двух попаданий зажигательных пуль (при этом после попадания обычных снарядов дирижабли, как правило, совершали мягкую посадку на своей территории). Следует заметить, что за 1 433 вылета Германия потеряла от действий противника только 40 своих дирижаблей (37% стоявших на вооружении). За 111 бомбардировочных налётов дирижабли сбросили 164 203 кг бомб. В авиации потери были гораздо больше.

Гражданская война в России также не обошлась без участия аэростатов. 10 августа 1918 при Реввоенсовете Республики создаётся Полевое управление авиации и воздухоплавания действующей армии (Авиадарм). Советские воздухоплаватели активно участвовали в боях под Царицыном, Камышином и др. Новым в боевом использовании привязных аэростатов был подъем их для разведки и корректирования артиллерийского огня с судов речных флотилий (на Волге и Днепре), а также с бронепоездов. Впервые аэростат был поднят 16 марта 1919 с бронепоезда "Черноморец", действовавшего на Южном фронте.

Исторические сведения о военном применении дирижаблей в ходе Великой Отечественной войны достаточно скупы, известно, что как минимум 5 из них принимали в боевых и вспомогательных действиях Советской армии самое активное участие. Уже в декабре 1941-го была создана особая комиссия по скорейшей организации групп подготовки парашютистов для обучения прыжкам с привязных аэростатов. А для транспортировки водорода в качестве подъемного газа для этих аэростатов было решено использовать дирижабли. Поначалу в качестве газоперевозчика был расконсервирован дирижабль "СССР-В-12" объемом 2 940 м3, а так как ранее он не был приспособлен для таких работ, то его пришлось реконструировать, что и произошло в 1942 году. Его деятельность была столь эффективной (с 1943 по 1944-й он совершил 969 вылетов), что спустя два года было принято решение о строительстве еще одного дирижабля-газовоза, получившего название "Победа". Всего же за время войны этими двумя "тружениками" в специальные воздухоплавательные отделения было доставлено более 570 000 м3 водорода. Помимо этого, активное участие в обеспечении действий Советской армии принимали еще и такие дирижабли, как "СССР-В-1", "Патриот" и "Малыш". Общее число полетов всех имеющихся на вооружении дирижаблей составило более 1 500.

Самое широкое применение в ходе войны получили аэростаты, являвшиеся дополнительным средством в системе сил ПВО. Аэростаты заграждений широко использовались для защиты воздушного пространства над крупными городами. Так, например, в московских ПВО было более 850 аэростатов, а в ленинградских -- 350 таких аппаратов различного типа, в том числе 160 систем двойных аэростатов, получивших название тандем. Разведывательные аэростаты за время войны на всех фронтах совершили более 20 тысяч боевых подъемов, выследив при этом сотни тысяч огневых целей противника. Аэростаты успешно использовались и на самом последнем этапе войны -- во время боев за Берлин.

Соединенные Штаты Америки в ходе войны также использовали дирижабли. На них возлагалась задача непрерывного патрулирования, экскортирования морских судовых караванов и даже борьба с вражескими подлодками. Более 170 боевых дирижаблей ВВС США за время военных действий совершили 89 000 боевых вылетов.

Если после первой мировой войны аэростаты с военной службы вытеснили самолёты, то после второй мировой войны это сделали способные к вертикальным полётам и висению на месте вертолёты.

Современное состояние воздухоплавания.

Достижения органической химии в производстве газонепроницаемых плёнок и разработка относительно дешёвых технологий добычи гелия к концу XX века возродили интерес к аэростатам вообще и к дирижаблям в частности. Оснащение оболочками и гондолами из современных полимерных материалов, автоматическими и компьютеризированными системами, делает их просто незаменимыми для решения целого ряда разнообразных задач.

Прежде всего дирижабли все шире используются в качестве транспортных средств для перевозки грузов (особенно крупногабаритных). Особенно это актуально в условиях бездорожья, горной местности и в труднодоступных полярных районах. Еще дирижабли применяют в процессе установки и обслуживания буровых платформ, а также для проведения крупномасштабных аварийно-спасательных работ.

Военные ведомства также интересуются гигантами неба. Так США рассматривает проект высотных - до 80 км -- аэростатов и дирижаблей, которые должны играть роль связных устройств, а также шпионских аппаратов. Предположительно такие квазиспутники смогут покрывать поверхность земли площадью до 800 тысяч кв. км. Способность дирижаблей доставлять тяжёлые грузы на неподготовленные площадки кардинально меняет представление о переброске войск и десантной операции.

Крупные высотные дирижабли, по мнению американских ученых, могли бы использоваться и для научных экспериментов, которые сейчас проводятся на борту МКС. Такой дирижабль, если он, конечно, будет запущен в производство, будет иметь диаметр 3,2 км. Для него уже и имя заготовили -- Dark Sky Station.

Запущены подобные проекты и в России. Разрабатывается транспортный дирижабль ДЦ-Н1 объемом 400000 куб. м, способный перевозить 200 тонн груза со скоростью 170 км/ч. А "Беркут" должен решать задачи электронной разведки. В течение полугода он сможет находиться на высоте 20 км.

Сразу несколько фирм заявили о разработке летающих отелей.

Российская компания "Локомоскай" проводит работы по розьерам (сами производители называют их термопланами) сразу трёх назначений: аэрогеографической разведки (грузоподъёмность до 1000 кг, экипаж 2-8 человек); грузовые и грузопассажирские перевозки (грузоподъемность 40, 60, 120, 240, 600 тонн); мониторинга и контроля (грузоподъёмность 0,5 - 1,5 тонны, управляется как из кабины, так и дистанционно).

В Европе также ведутся разработки дирижаблей самого различного назначения и конструкций.

Заключение

За 227 лет своего существования летательные аппараты легче воздуха прошли путь от неуправляемых бумажных шаров до гигантских воздушных судов, перевозили пассажиров и бомбы, совершали кругосветные перелёты и поднимались на рекордные высоты.

Двухвековой опыт применения аэростатов позволил выявить их сильные стороны: большие грузоподъёмность и дальность беспосадочных полётов; более высокая надёжность и безопасность, чем у самолётов и вертолётов; дешевизна перевозок, особенно крупногабаритных и массивных грузов; меньший, чем у вертолётов, удельный расход топлива и, как следствие, меньшая стоимость полёта в расчёте на пассажирокилометр или единицу массы перевозимого груза; размеры внутренних помещений могут быть очень велики; длительность нахождения в воздухе может измеряться неделями; дирижаблю не требуется взлётно-посадочной полосы -- более того, он может вообще не приземляться, а просто "зависнуть" над землёй. Особенности летательных аппаратов легче воздуха позволяют использовать их для решения широко круга задач. Так дирижабли становятся едва ли не самым перспективным и относительно недорогим средством связи, способным заменить ставшие уже привычными спутники и антенны сотовой связи. Кроме того, дирижабли могут быть использованы в научно-исследовательских целях для изучения строения земной коры с применением магнитных методов (для подобных наблюдений больше всего подходят те данные, которые получают с высот 20--40 км), стратосферы, астрономических и метеорологических наблюдений.

Нет сомнения, что дальнейшее развитие науки приведёт к тому, что перевес сильных сторон летательных аппаратов легче воздуха над имеющимися у них недостатками будет настолько велик, что подъёмы аэростатов и полёты дирижаблей будут столь же будничными, как сейчас полёты самолётов и вертолетов.

В XVIII веке воздушные шары изменили представление людей о собственных возможностях. В XIX веке аэростаты изменили представления об атмосфере. В XX веке дирижабли изменили представления людей о путешествиях. Трудно представить, какое влияние окажут летательные аппараты легче воздуха на мировоззрение людей XXI столетия.

Комментарии: 5, последний от 18/04/2020. © Copyright Мизонов Григорий Размещен: 19/04/2011, изменен: 19/04/2011. 61k. Статистика. Очерк: История Скачать FB2		Оценка: *7.444** Ваша оценка:
Аннотация: Реферат, написанный для экзамена по истории и философии науки весной 2010 года.

Мизонов Григорий : другие произведения.

Краткая история воздухоплавания