История воздухоплавания. История развития воздухоплавания. Жизнь, отданная воздухоплаванию

История развития воздухоплавания, казалось бы, завершена. Сегодня в нашей жизни появились вертолеты, самолеты и множество других диковинных средств передвижения. Однако в сердцах людей навсегда остались волшебство и романтика, которые связаны с таким интересным занятием, как полет на воздушном шаре. И сегодня люди совершают путешествия на нем. Многим было бы любопытно узнать, с чего все начиналось. История развития воздухоплавания кратко будет рассмотрена в этой статье.

Бартоломмео Лоренцо

Бартоломмео Лоренцо, бразилец, принадлежит к пионерам, имена которых историей забыты не были. Однако их крупные научные достижения на протяжении веков ставились под сомнение или же оставались неизвестными.

Бартоломмео Лоренцо - подлинное имя человека, который вошел в историю воздухоплавания, как Лоренцо Гузмао, португальский священник, создатель проекта под названием "Пассаролы", до последнего времени воспринимавшегося как фантазия. В 1971 году, после долгих поисков, удалось обнаружить документы, поясняющие события этого далекого прошлого.

Начались они в 1708 году, когда, переехав в Португалию, Гузмао поступил в Коимбре в университет и загорелся идеей сделать полетом на котором открылась бы история воздухоплавания. Физика и математика, в которых Лоренцо проявлял большие способности, помогли ему в этом. Он начал осуществление своего проекта с эксперимента. Гузмао сконструировал несколько моделей, которые стали прообразами его будущего судна.

Первые демонстрации судна Гузмао

В 1709 году, в августе, модели эти были показаны королевской знати. Успешным оказался один такой полет на воздушном шаре: тонкая оболочка с маленькой жаровней, подвешенной под ней, почти на 4 метра оторвалась от земли. Гузмао в том же году начал осуществление своего проекта "Пассаролы". К сожалению, о его испытании сведений не сохранилось. Однако в любом случае Гузмао был первым, кто, опираясь на изучение явлений природы, смог найти реальный способ подняться вверх, а также совершил попытку осуществления его на практике. Так началась история развития воздухоплавания.

Жозеф Монгольфье

От Жозефа, своего старшего брата, Этьенн Монгольфье, который владел в маленьком французском городке бумажной мануфактурой, получил в 1782 году записку, в которой брат предлагал ему приготовить побольше веревок и шелковой материи для того, чтобы увидеть одну из удивительнейших вещей в мире. Эта записка означала, что Жозефом наконец-то было найдено то, о чем не раз братья говорили при встречах: способ, с помощью которого можно было подняться в воздух.

Оболочка, наполненная дымом, оказалась этим средством. Ж. Монгольфье в результате одного нехитрого эксперимента заметил, что сшитая из двух кусков ткани матерчатая оболочка в форме коробки устремилась вверх после того, как была наполнена дымом. Открытие это увлекло не только самого автора, но и его брата. Работая вместе, исследователи создали еще две аэростатических машины (они именовали так свои В кругу знакомых и родных была продемонстрирована одна из них. Она была выполнена в виде шара, диаметр которого составлял 3,5 метра.

Первые успехи Монгольфье

Успех эксперимента был полным: около 10 минут в воздухе продержалась оболочка, при этом поднявшись на высоту около 300 метров и около километра пролетев по воздуху. Братья, окрыленные успехом, решили свое изобретение показать широкой публике. Ими был построен гигантский воздушный шар, диаметр которого составлял более 10 метров. Сшитая из холста оболочка его усилена была веревочной сеткой, а также оклеена бумагой для того, чтобы повысить непроницаемость.

В 1783 году, 5 июня, состоялась его демонстрация на базарной площади в присутствии множества зрителей. Наполненный дымом шар поднялся вверх. Все подробности опыта засвидетельствовал специальный протокол, который был скреплен подписями различных должностных лиц. Так впервые было заверено официально изобретение, которое открыло дорогу воздухоплаванию.

Профессор Шарль

В Париже большой интерес вызвал полет братьев Монгольфье на воздушном шаре. Они были приглашены повторить в столице свой опыт. В то же время Жаку Шарлю, французскому физику, было предписано провести демонстрацию созданного им летательного аппарата. Шарль уверял, что дымный воздух, Монгольфьеров газ, как его тогда называли, - не лучшее средство для того, чтобы создать аэростатическую

Жак хорошо был знаком с последними достижениями в химии и считал, что намного лучше использовать водород, поскольку он легче воздуха. Однако, избрав этот газ для наполнения своего аппарата, профессор столкнулся с рядом технических сложностей. Прежде всего, необходимо было решить, из чего выполнить легкую оболочку, способную держать летучий газ длительное время.

Первый полет шарльера

Братья Робей, механики, помогли ему справиться с этой задачей. Ими был изготовлен материал с нужными качествами. Для этого братья использовали легкую шелковую ткань, которая была покрыта раствором каучука в скипидаре. В 1783 году, 27 августа, в Париже на поднялся вверх летательный аппарат Шарля. Он устремился ввысь на глазах около 300 тыс. зрителей и стал вскоре невидимым. Когда один человек, присутствовавший там, поинтересовался, какой же смысл во всем этом, Бенджамин Франклин, известный американский государственный деятель и ученый, также наблюдающий полет, ответил: "А какой смысл в появлении новорожденного на свет?" Пророческим оказалось это замечание. "Новорожденный" появился на свет, и ему было предопределено большое будущее.

Первые пассажиры

Братьев Монгольфье, однако, успех Шарля не остановил в намерении продемонстрировать в Париже собственное изобретение. Этьенн, стремясь произвести при этом наибольшее впечатление, использовал свой талант отличного архитектора. Воздушный шар, построенный им, был в некотором смысле произведением искусства. Бочкообразную форму имела его оболочка, высота которой составляла более 20 метров. Она была разукрашена снаружи красочными орнаментами и вензелями.

Воздушный шар, продемонстрированный Академии наук, вызвал восхищение у ее представителей. Было решено в присутствии королевского двора повторить этот показ. Под Парижем, в Версале, состоялась демонстрация в 1783 году, 19 сентября. Правда, вызвавший восхищение академиков воздушный шар до этого дня не дожил: оболочку его размыло дождем, в результате чего он пришел в негодность. Но братьев Монгольфье это не остановило. Работая усердно, они построили новый шар к намеченному сроку. Он ничуть не уступал по красоте предыдущему.

Для того чтобы произвести максимальный эффект, братья прицепили к нему клетку, в которую посадили петуха, утку и барана. Это были первые воздухоплаватели в истории. Воздушный шар устремился ввысь и, проделав путь в 4 км, через 8 минут благополучно опустился на землю. Героями дня сделались братья Монгольфье. Они удостоены были различных наград, а все воздушные шары, в которых использовался для создания подъемной силы дымный воздух, с того дня начали называться монгольфьерами.

Полет человека на монгольфьере

С каждым полетом братья Монгольфье приближались к заветной цели, которую они преследовали, - полету человека. Новый шар, построенный ими, был крупнее. Его высота составляла 22,7 метра, а диаметр - 15 метров. Кольцевая галерея крепилась в нижней его части. Она предназначалась для двух человек. Созданием этой конструкции продолжилась история воздухоплавания. Физика, на достижениях которой оно основывалось, в то время позволяла конструировать лишь весьма несложные летательные аппараты. Очаг для сжигания соломы был подвешен в середине галереи. Он излучал тепло, находясь в оболочке под отверстием. Это тепло подогревало воздух, что позволяло сделать более длительным полет. Он даже становился в некоторой мере управляемым.

В истории полетов можно найти самые разные интересные факты. Воздухоплавание - занятие, которое в 18 веке приносило большую славу и известность. Создатели летательных аппаратов не хотели делить ее с другими. Однако Луи XVI, король Франции, запретил принимать в полете личное участие авторам проекта. По его мнению, эту рискованную для жизни задачу нужно было поручить двум преступникам, которые были приговорены к смертной казни. Однако это вызвало протесты Пилатра де Розье, одного из активных участников строительства монгольфьера.

Этот человек не мог примириться с тем, что имена преступников войдут в историю воздухоплавания. Он настаивал на том, чтобы участвовать в полете лично. Разрешение в конце концов было получено. В путешествие на воздушном шаре отправился еще один "пилот". Им стал маркиз д’Арланд, поклонник воздухоплавания. И вот в 1783 году, 21 ноября, они оторвались от земли и совершили первый полет в истории. 25 минут в воздухе продержался монгольфьер, около 9 км пролетев за это время.

Полет человека на шарльере

Для того чтобы доказать, что именно шарльерам (аэростатам с оболочками, которые были наполнены водородом) принадлежит будущее воздухоплавания, профессор Шарль решил осуществить полет, который должен был быть более эффектным, чем устроенный братьями Монгольфье. Создавая свой новый аэростат, он разработал целый ряд проектно-конструкторских решений, на протяжении веков использовавшихся в будущем.

Шарльер, построенный им, имел сетку, которая обтягивала верхнюю полусферу аэростата, а также стропы, на которых держалась гондола, подвешенная к этой сетке. В гондоле находились люди. Специальная отдушина была сделана в оболочке для выхода водорода. Клапан, находящийся в оболочке, а также хранящийся в гондоле балласт использовались для изменения высоты полета. Предусмотрен был также якорь для того, чтобы легче было садиться на землю.

Шарльер, диаметр которого составлял более 9 метров, 1 декабря 1783 года в парке Тюильри взял старт. Отправились на нем профессор Шарль, а также Робер, один из братьев, принимавших в постройке шарльеров активное участие. Они опустились благополучно возле деревеньки, пролетев порядка 40 километров. Затем Шарль продолжил путешествие в одиночку.

Шарльер пролетел 5 км, при этом забравшись на невероятную высоту для того времени - 2750 метров. Около получаса пробыв в этой заоблачной вышине, исследователь приземлился благополучно, таким образом завершив первый полет в истории воздухоплавания на аэростате с наполненной водородом оболочкой.

Аэростат, совершивший полет над Ла-Маншем

Жизнь Жана Пьера Бланшара, французского механика, совершившего через Ламанш первый перелет на аэростате, примечательна тем, что она стала иллюстрацией переломного момента, который наступил в конце 18 века в развитии воздухоплавания. Начал Бланшар с того, что осуществил идею машущего полета.

Он построил в 1781 году аппарат, крылья которого в движение приводились усилием ног и рук. Испытывая его подвешенным на перекинутой через блок веревке, изобретатель этот поднимался на высоту многоэтажного дома, при этом противовес составлял около 10 кг. Обрадованный первыми успехами, он опубликовал в газете свои мысли по поводу возможности машущего полета для человека.

Совершенные на первых аэростатах воздушные путешествия, а также поиски средств управления полетом вновь вернули Бланшара к мысли о крыльях, но уже использовавшихся для управления аэростатом. Хотя первый эксперимент окончился неудачно, исследователь своих попыток не оставлял и увлекался все больше подъемом в небесный простор.

В 1784 году, осенью, начались его полеты в Англии. У исследователя возникла мысль перелететь через Ла-Манш на аэростате, тем самым доказав возможность воздушного сообщения между Францией и Англией. В 1785 году, 7 января, состоялся этот исторический перелет, участвовали в котором сам изобретатель, а также доктор Джеффри, его американский друг.

Эпоха воздухоплавания

История развития воздухоплавания была недолгой. От начала века дирижаблей и аэростатов до полного его завершения, казалось бы, прошло немногим более 150 лет. Первый свободный аэростат подняли в воздух братья Монгольфье в 1783 году, а в 1937 сгорел LZ-129 Gindenburg, дирижабль, построенный в Германии. Это произошло в США, в Лейкхерсте, на причальной мачте. На борту судна находилось 97 человек. Из них 35 погибли. Эта катастрофа настолько потрясла мировую общественность, что великие державы склонились к прекращению строительства больших дирижаблей. Так завершилась эпоха в воздухоплавании, в которой последние 40 лет происходило развитие жестких дирижаблей, именуемых цеппелинами (одним из главных их создателей был Фердинанд фон Цеппелин, немецкий генерал).

Воздушный шар, сконструированный братьями Монгольфье, был неуправляемым. Лишь в 1852 году Анри Жиффар, французский конструктор, создал управляемый аэростат.

Инженеры долгое время пытались решить проблему жесткости летательных аппаратов. Давиду Шварцу, австрийскому конструктору, пришла мысль сделать их корпус металлическим. В Берлине в 1897 году взлетел ввысь аэростат Шварца. Его корпус был сделан из алюминия. Однако из-за неполадок двигателя была совершена аварийная посадка.

Граф Цеппелин

Граф фон Цеппелин, ознакомившись с работами Давида, увидел их перспективность. Он придумал каркас, выполненный из легких коробчатых ферм, которые были склепаны из алюминиевых полос. Отверстия в них были проштампованы. Из кольцеобразных шпангоутов выполнялся каркас. Соединялись они стрингерами.

Камера с водородом размещалась между каждой парой шпангоутов (всего 1217 штук). Поэтому при повреждении нескольких внутренних баллонов летучесть поддерживали остальные. Летом 1990 года сигарообразный восьмитонный гигант цеппелин (дирижабль, диаметр которого составлял 12 метров, длина - 128) совершил успешный 18-минутный полет, превратив своего создателя, слывшего тогда чуть ли не городским сумасшедшим, в национального героя.

Недавно проигравшая войну с французами страна восприняла на ура идею генерала об этом чудо-оружии. Цеппелин - дирижабль, который стали активно использовать в военных действиях. Генерал к Первой мировой войне сконструировал несколько машин, длина которых составляла 148 м. Они могли развивать скорость до 80 км/ч. Дирижабли, которые сконструировал граф Цеппелин, отправились на войну.

20 век в дальнейшем демократизировал полеты. Современное воздухоплавание стало увлечением множества людей. Соломоном Огюстом Андре в 1897 году, в июле, был совершен первый в истории полет в Арктику на воздушном шаре. В 1997 году в честь столетия этого события на Северном полюсе спортсменами-воздухоплавателями был проведен праздник воздушных шаров. С тех пор сюда ежегодно прилетают наиболее смелые команды для того, чтобы подняться в небо. Праздник воздухоплавания - увлекательное зрелище, полюбоваться которым приезжает множество людей.

Идея полета зародилась в древнейшие времена на основе, по-видимому, наблюдений за полетом птиц. Мечты человека о полете запечатлены в скифских преданиях, древнеиндийском эпосе, античной мифологии. Известный древнегреческий миф о Дедале и Икаре, очевидно, повлиял на творческую мысль изобретателей эпохи Возрождения. В этом мифе отразилась мечта человека научиться летать и в то же время отмечена трудность ее осуществления.

Одна из ранних попыток полета описана в письменных источниках времен Древнеримской империи. В жизнеописании Нерона (I в.) упоминается о смельчаке, который пытался, по-видимому, спланировать с холма на самодельных крыльях, но лишь «обрызгал императора своей кровью». Описания аналогичных попыток полета встречаются в литературных источниках раннего средневековья (IX-X вв.) .

С развитием науки к проблеме полета стали обращаться ученые и даже философы. Первый опыт теоретического осмысления возможности полета некоторые историки связывают с именем английского исследователя Роджера Бэкона. В его труде «О тайных вещах в искусстве и природе» (1256 г., опубликован в 1542 г.) говорится о возможности полета на аппаратах легче воздуха (пустотелый шар из тонкой меди, наполненный «эфирным воздухом») и на аппаратах тяжелее воздуха (машина с машущими крыльями, приводимыми в движение человеком с помощью специального механизма) .

Расцвет средневековья оставил немало документов, связанных с проектами и попытками практического осуществления беспилотных летательных аппаратов различного, типа - ракетных (Китай, XIII в.), змейчатых (начало XIV в.) и геликоптерных.

Наиболее глубокие исследования в этот период были проведены Леонардо да Винчи. В трактате «О летании птиц» (1505 г.) он привел результаты своих многолетних наблюдений и размышлений, связанных с природой птичьего полета, в частности о сопротивлении движению воздушной среды. Это было первое научное исследование в истории авиации, намного опередившее научные и технические возможности своего времени. Еще раньше Леонардо да Винчи занимался конструированием различных типов летательных аппаратов для полета человека. Широко известен его проект орнитоптера (машущие крылья приводились в движение мускульной силой человека с помощью различных механизмов), а также проекты парашюта и геликоптера. К сожалению, история не располагает данными об испытании этого орнитоптера, да и нет никаких сомнений, что они были бы неудачными, но смелость и прозорливость конструкторской мысли ученого поражает и наших современников.

Понадобилось около полутора веков, на протяжении которых отмечено еще немало попыток осуществить полет человека подобно птицам - с помощью машущих крыльев, чтобы стала отчетливо понятной неплодотворность этого пути. Первым это понял итальянский ученый Джиованни Борелли, который выявил значительную разницу в относительном весе мышц у птиц и человека и сделал вывод, что полет человека силой мускулов осуществлен быть не может. К такому же выводу, независимо от Борелли, пришел и английский механик Роберт Гукг считавший, что человек полетит только с помощью механического двигателя . Однако попытки летать с помощью машущих крыльев продолжались по крайней мере до середины XVIII в (В наше время техническая мысль вновь вернулась к идее полета с помощью мускульной силы человека (посредством привода воздушного винта). Уже достигнуты немалые практические результаты ).

К 1670 г. относится первая из известных попыток дать проект летательного аппарата легче воздуха. Итальянский священник и ученый Франческо Лана пришел к мысли, что легкие тонкостенные шары обладают подъемной силой, а следовательно должны всплывать в атмосфере. Пользуясь научными трактатами Галилея и Торричелли, он сделал весовой расчет «летучей барки» (1670 г.) - судна, поднимающегося с помощью четырех медных шаров диаметром 8 м, из которых выкачан воздух . Представления о существовании атмосферного дав-яения не получили еще тогда достаточного распространения, и Лана (да и многие его современники, в частности Лейбниц) не знал, что его тонкостенные шары должны быть сплющены внешним давлением.

Бурное развитие мануфактурного производства в XVIII в. послужило мощным импульсом для развития точных и эмпирических наук и изобретательства. В истории авиации этот этап характеризуется интенсивным накоплением научных знаний и опыта. Вместе с известными достижениями промышленного производства это в конечном счете привело к созданию первых практических летательных аппаратов - воздухоплавательных средств.

5 июня 1783 г. братья Жозеф и Этьен Монгольфье осуществили первый беспилотный пуск аэростата диаметром 11,5 м, выполненного из оклеенного бумагой холста с веревочной сеткой и наполненного горячим воздухом. Таким образом, создание легкой, герметичной и устойчивой по форме оболочки позволило реализовать принцип, по которому в сплошной среде тело, обладающее весом меньше вытесненной им массы этой среды, всплывает вверх. 19 сентября в Версале братья Монгольфье запустили первый баллон с животными, а 21 ноября 1783 г. в Париже был осуществлен первый полет людей (Пилатр де Розье и Д"Арланд). Баллон имел диаметр 15 м, вес 675 кг и пробыл в воздухе с двумя пассажирами 20 мин, покрыв расстояние около 9 км .

Полет аэростата братьев Монголъфъе с пилотами Пилатром де Розъе и Д"Арландом (21 ноября 1783 г.)

Одновременно французский ученый Жак Шарль создал и запустил баллон, наполненный водородом. В отличие от шара братьев Монгольфье, возникшего чисто эмпирически, этот более совершенный летательный аппарат (его подъемная сила на единицу веса конструкции была в несколько раз выше) был создан в результате целенаправленного освоения достижений науки (открытие в 1766 г. водорода Кавендишем, исследования Лавуазье о подъемной силе газовых оболочек и др.) и промышленности (получение каучука, примененного Шарлем в конструкции оболочки баллона). Первый полет людей на баллоне Шарля диаметром 9 м (сам изобретатель и Робер) состоялся 1 декабря 1783 г. Было покрыто расстояние около 40 км. Совершенство конструкции баллона Шарля выразилось также в различных технических деталях, облегчающих его эксплуатацию (сетка для подвески гондолы, клапан стравливания газа для спуска, балласт, якорь и др.) . Так был открыт путь к практическому воздухоплаванию.

Уже в XVIII в. многие ученые, предвидя недостаточную эффективность воздухоплавательных летательных аппаратов, искали пути к созданию аппаратов тяжелее воздуха. Так, в 1716 г. Эммануэль Сведенборг описал проект самолета, приводимого в движение качающимся жестким крылом. В 1754 г. русский ученый М. В. Ломоносов построил первую действующую модель геликоптера с пружинным моторчиком. Известен также проект самолета М. Бауэра, относящийся к 1764 г. (обнаружен в 1921 г.). На весьма тщательном чертеже этого летательного аппарата видно жесткое несущее крыло и качающееся (типа байдарочного весла) крыло для создания движущей силы. В 1768 г. возник проект конверто-плана - летательного аппарата с винтами для подъема и горизонтального перемещения, приводимыми во вращение пилотом («птерофор» Пауктона). В 1784 г. баденский архитектор К. Меервейн пытался построить и испытать рассчитанное им крыло, способное поднять и перемещать в воздухе человека благодаря машущим движениям.

В конце XVIII и в начале XIX в. было предпринято немало других попыток спроектировать и построить летательные аппараты тяжелее воздуха. Однако большая часть их по вполне понятным причинам шла по бесперспективному пути - реализации в машине принципа полета птиц. В то же время воздухоплавание уже в конце XVIII в., сразу же после первых полетов аэростатов братьев Монгольфье и Шарля, развивалось весьма бурно и во многих странах. Однако огромный энтузиазм, вызванный, как казалось, долгожданным разрешением проблемы полета, быстро сменился скепсисом в связи с новой проблемой. Оказалось, что аэростаты совершенно непригодны для решения транспортных задач - неуправляемые и не имеющие собственного двигателя, они оказались лишь «послушной игрушкой ветров». Назрела необходимость создания средств управления воздухоплавательными летательными аппаратами.

Первые проекты управляемых аэростатов появились уже в 1784 г. Сначала Ж. Бланшар в 1784 г. установил на аэростат крыльчатые весла и паруса (он же впервые благополучно сбросил с баллона с парашютом собак, человек на парашюте впервые спустился в 1797 г.).

Затем инженер Менье в 1785 г. предложил использовать для движения аэростата воздушные: винты, приводимые во вращение экипажем, а для управления - руль. Он же предложил для уменьшения аэродинамического сопротивления сделать форму аэростата вытянутой, каплевидной. По сути дела, это был первый проект дирижабля.

В начале 1785 г. Бланшар впервые пересек на баллоне пролив Ла-Манш, а через несколько лет началось практическое применение аэростатов (сначала привязных) для военных целей - разведки и корректировки артиллерийского огня. В июне 1804 г. русский ученый Я. Д. Захаров впервые провел из корзины аэростата научные наблюдения и замеры. Через два месяца с научными целями поднялся в воздух Ж. Гей-Люссак. Таким образом, воздухоплавание с первых своих практических шагов решало не только транспортные, но и научные (а также военные) задачи, что определило его назначение на многие годы вперед.

Последующее развитие воздухоплавания на протяжении нескольких десятилетий сводилось к поиску средств управления аэростатами, т. е. их возможности летать в нужном направлении с заранее намеченными точками посадки. Известны многие попытки применить на аэростатах машущие крылья, гребные колеса, воздушные винты и т. д. Однако отсутствие мощных источников энергии не позволяло решить эти задачи даже с минимальной эффективностью.

Первые десятилетия XIX в. ознаменовались, как известно, широким распространением паровых машин. Усовершенствование их посредством применения жаротрубных и водотрубных котлов высокого давления (до 5-7 ат), использование перегрева пара, а также теоретические исследования в области термодинамики (Карно, Джоуль, Клаузиус и др.) привели к повышению их компактности и уменьшению веса. Это натолкнуло ученых и инженеров, занимавшихся воздухоплаванием, на возможность применения паровой машины для движения аэростатов.

Первым предложил это сделать английский ученый и изобретатель Джон Кейли в 1816 г. (задача поиска механического двигателя для «воздушного судоходства» была поставлена им еще в 1809 г.) . В своем проекте Кейли дал расчет конструкции и энергетики аэростата (дирижабля) длиной 90 м с экипажем 7 чел. Паровая машина мощностью 1 л. с. и весом около 100 кг должна была сообщить аэростату скорость около 25 км/ч. Конечно, расчеты эти были ошибочными, что вскоре понял и сам Кейли. Кроме того, Кейли в своем проекте предложил ряд конструктивных идей, также опередивших свое время: разделение баллона на отсеки, жесткая конструкция - с деревянным каркасом или листовой обшивкой и др.

Идеи Кейли распространились, и в течение нескольких лет возник ряд интересных проектов дирижаблей с паровыми двигателями. Первым осуществил проект такого летательного аппарата француз Анри Жиффар. В 1851 г. он получил привилегию на «применение пара к воздухоплаванию». 24 сентября 1852 г. состоялся первый полет дирижабля Жиффара (длина баллона 44 м, диаметр 12 м) с подвешенной в гондоле паровой машиной его конструкции (мощность 3 л. с., вес с котлом 150 кг) . На дирижабле имелся также парус. Однако полностью справиться с ветром не удалось, поскольку мощность мотора оказалась слишком мала. И все же Жиффар убедился, что дирижабль в полете вполне управляем. Достижения Жиффара, несмотря на многочисленные попытки его последователей, не были превзойдены вплоть до 1880-х годов.

Наряду с поисками механического двигателя для аэростатов в середине прошлого века возникло немало проектов реактивных двигательных установок. В 1849 г. русский инженер И. И. Третеский предложил несколько проектов аэростатов с реактивной тягой, получаемой вследствие истечения различных рабочих тел: паров воды (или спирта), сжатого воздуха и пороховых газов. Проекты дирижаблей, приводимых в движение реактивными двигателями, были созданы испанцем Макларетом в 1852 г., Н. М. Соковниным в 1866 г. и др. .

В 60-70-х годах XIX в. развитие аэростатов переживало некоторый кризис, но были достигнуты некоторые успехи в их практическом применении в научных (для высотных исследований - Тиссандье, 1872 г.) и в военных целях (в том числе - для бомбардировки с воздуха, впервые- в Австрии, 1849 г.). В этот период велись интенсивные работы по созданию летательных аппаратов тяжелее воздуха и интерес к аэростату заметно остыл.

К концу 1870-х годов ученым и специалистам стало ясно, что воздушная среда как сфера перемещения человека может быть достаточно эффективно использована лишь с помощью моторных аппаратов тяжелее воздуха, однако уровень развития науки и техники до самого конца XIX в. был недостаточным для создания работоспособных средств такого рода.

Кроме того существуют управляемые аэростаты - дирижабли .

В Перу во время археологической экспедиции ученые нашли рисунок на стене одной из гробниц. На нем был изображен аппарат в виде гигантской четырехгранной пирамиды, которая парила в воздухе, а внизу к ней была привязана корзина, в которой находились люди. Рисунок тщательно измерили и рассчитали примерные размеры изображенного на нем летательного аппарата. После этого построили каркас пирамиды и гондолу, применяя материалы, которые обычно использовали перуанские индейцы для строительства. После того как аппарат обтянули материалом, получилось огромное сооружение, имеющее почти 10 м в высоту и до 30 м у основания. Под пирамидой развели костер, и через некоторое время пирамида поднялась в небо и потянула за собой корзину!

Известен проект летательного аппарата легче воздуха, который в 1670 году предложил священник Франческо де Лана-Терци. Аэростат должен был состоять из деревянной лодки, тросов, четырехмедных полых шаров, из которых выкачан воздух, паруса и ручного весла. Изобретатель полагал, что шары из тонкой меди с вакуумом внутри поднимут всю конструкцию в воздух. Однако, как сделать такие тонкие, но прочные сферы? Так проект Франческо де Лана-Терци и остался нереализованным.

Воздушный шар представлял собой бумажную оболочку, заполненную нагретым воздухом. Нагретый воздух поступал из глиняного горшка, установленного на подвешенном снизу шара поддоне. В горшке что-то сгорало. Шар быстро набрал высоту.

Во Франции первый воздушный шар, наполненный теплым воздухом, был изобретен и поднят в воздух в 1783 году братьями Этьеном и Жозефом Монгольфье. По имени создателей такие воздушные шары называются "монгольфьерами".

Современные тепловые аэростаты – это тоже воздушные шары, поднимающиеся за счет нагретого воздуха. Оболочка сшита из термостойких полотнищ, основным материалом является синтетическая ткань со специальным покрытием, обеспечивающим воздухонепроницаемость.
Аэростат оснащен блоком горелок, работающих на пропан-бутановой смеси, который предназначен для нагрева воздуха в оболочке аэростата, и комплектом баллонов для хранения горючего. Кроме того на борту есть барометрические приборы и вентилятор для предварительного наддува холодного воздуха в оболочку.
В 1988 году в Голландии был поднят "монгольфьер" объемом 24000 кубометров, его 50 пассажиров размещались в комфортабельной двухпалубной корзине.

Итальянский художник Гварди Франческа(1712 - 1793гг.)
Подъем воздушного шара.

В 1766 году англичанин Генри Кавендиш получил «горючий воздух» - водород. Профессор Кавалло начал наполнять водородом бумажные шары и мыльные пузыри и наблюдать их парение в воздухе.. И совсем немного времени понадобилось для того, чтобы в небо поднялся аэростат, наполненный водородом.

В 1785 году французЖан-Пьер Бланшар и американец Джон Джеффрис стали первыми людьми, перелетевшими Ла-Манш на воздушном шаре. Они стартовали из британского города Дувр и приземлились во французском Кале. В полете у них возникли проблемы - шар стал терять подъемную силу. Сначала они сбросили балласт, потом абсолютно все, что было в корзине, потом даже свою одежду …

В 1804 году в честь коронации Наполеона происходит торжественный запуск аэростатов. Один из них опускается на могилу Нерона в Риме, что вызывает огромный скандал.

В сентябре 1804 года известный химик и физик Ж.Л.Гей-Люссак по поручению Парижской академии наук один совершил научное воздушное путешествие, пролетев 160 верст. Полет длился 6 часов. Гей -Люссак достиг высоты около 7 верст.

17 августа 1859 г. из американского штата Индиана стартовал воздушный шар с необычным для того времени грузом – почтой. С тех пор этот день считается днем рождения авиапочты. Таким образом письма впервые были отправлены по воздуху.

В 1861 г. В США военные впервые передали телеграфное сообщение с аэростата "Энтерпрайз" на Землю.

Постепенно воздушные шары начали применять и в качестве военной техники.
В 1849 во время борьбы Италии за независимость австрийские войска организовали с помощью небольших (объёмом 82 м 3) свободных аэростатов бомбардировку Венеции зажигательными и разрывными бомбами.

В 1859 в сражении при Сольферино французский воздухоплаватель Ф. Надар с привязного аэростата производил разведку расположения австрийских войск, сделав фотоснимки позиций противника.

Привязные аэростаты для разведки и корректирования артиллерийского огня применялись также в США во время Гражданской войны 1861 - 65 годов.

Во франко-прусской войне 1871 года посредством свободных аэростатов была налажена связь окружённого немцами Парижа с остальной Францией. За 4 месяца на 65 аэростатах было переправлено 3 млн. писем и депеш общим весом 16 675 кг , а также 150 пассажиров. Однако прусские военные начали применять зенитные орудия для уничтожения летящих аэростатов.

Парижские коммунары пользовались аэростатами для разбрасывания листовок революционного содержания.

Подобные аэростаты с успехом применялись как в первую мировую войну - для разведки и корректировки огня артиллерии, так и во вторую мировую - в качестве аэростатов заграждения. Военное использование аэростатов продолжалось и в годы "холодной войны". Аэростаты-разведчики беспрепятственно пересекали границу в толще облаков, засечь их локаторами было практически невозможно.

В июле 1897 года пилотом Соломоном Огюстом Андре был совершен первый полет на воздушном шаре в Арктику. В 1997 году, в честь 100-летия этого события спортсменами-воздухоплавателями на Северном полюсе был проведен Первый праздник воздушных шаров.
С тех пор ежегодно самые смелые команды воздухоплавателей прилетают на полюс, чтобы наполнить горячим воздухом свой шар и подняться в небо над самой макушкой планеты.

В 1900 году в Париже открылся 1-й Международный воздухоплавательный конгресс. В числе представителей от России - Н. Е. Жуковский.
В октябре 1905 года во Франции была создана Международная Авиационная Федерация аэронавтов.

Конец 19века - начало 20 века ознаменовался пиком воздухоплавания. Разнообразные полеты на воздушных шарах совершались в научных и развлекательных целях. Совершенствовались конструкции воздушных шаров, их оснащение, устанавливались рекорды высоты и дальности полета. Постепенно развивалась другая летательная техника, и полеты на воздушных шарах остались привилегией спортсменов. В разных странах начали появляться аэроклубы, объединявшие спортсменов-воздухоплавателей.

В 1973 г был создан аэростат новой конструкции. - солнечный аэростат. Из всех летательных аппаратов он обладает наибольшей подъемной силой. Его баллон заполнен воздухом, и на нем нет горелки, тем не менее, он способен подниматься в воздух. При отказе выпускного клапана он не падает, а неограниченно поднимается, пока не лопнет. Его оболочка - черного цвета, хорошо поглощает солнечные лучи. Подъемную силу создает воздух, нагретый солнечными лучами. Итак, в "солнечном " аэростате - воздух нагревается не с помощью горелки, а от солнца.

В 1978 году трое американцев Бен Абруццо, Макси Андерсон и Ларри Ньюмен впервые пересекли Атлантику на воздушном шаре. При подлете к Франции шар начал терять высоту.Балласт был израсходован еще над Исландией. Все вещи стали выбрасывать за борт - баллоны с кислородом, дорогостоящие приборы, фотоаппараты и кинокамеру, одежду, бортовой журнал, рацию.

В 1981 году воздухоплавателями японцем Аски и американцами Андерсоном, Кларком и Ньюмэном на шаре "Дабл Игл V" был покорен Тихий океан.

В 1995 году пилот Bill Arras существляет первый полет аэростата над Антарктидой.

В марте 1999 года после завершения полета вокруг земного шара продолжительностью в 19 дней 21 час и 55 минут на аэростате "Breitling Orbiter 3" был установлен абсолютный мировой рекорд дальности полета - 40814 км. Этот рекорд установили воздухоплаватели Бертран Пиккар (Швейцария) и Брайан Джонс (Великобритания).

В июле 2002 года второй в истории беспосадочный перелет вокруг земли на воздушном шаре совершил американский пилот Стив Фоссет. На аэростате "Bud Light Spirit of Freedom" он преодолел 34 242 км за 320 часов 33 минуты.

В настоящее время Всемирная федерация воздухоплавания проводит чередующиеся чемпионаты мира: в четные годы - для монгольфьеров, в нечетные - для газовых аэростатов.

ИНТЕРЕСНО

Японский аэрокосмический беспилотный самолёт стартовал на испытаниях без разбега и бесшумно. Так он добрался до высоты 22 км, где отделился от первой ступени и своим ходом поднялся ещё на 55 км. Затем двигатель отстыковался и самолёт начал планирующее снижение. Интересно, что первой ступенью поднятия самолета был воздушный шар.

История воздухоплавания

Аэростат Шарля

Надару удалось снять на аэростате туманный фотографический снимок с поля битвы, Годар же не мог сообщить ничего существенного. Во время Американской войны, с до г., армия северных штатов употребляла очень часто привязанные или прикрепленные шары (a é rostats ballons captifs), чтобы следить за положением неприятеля в обширных лесах, где велась борьба, и за исходом битвы. Шары этого рода удерживаются на привязи по способу Жиффара с помощью очень крепкого каната. Поднимаясь, воздушный шар сам развивает канат. Свивание каната, то есть опускание шара, происходящее без выпускания газа, производится с помощью паровой машины. Вследствие большого веса и большого числа пассажиров, поднимательная сила, а следовательно и величина шара, должна быть очень велика; так, например, объём жиффаровского «ballon captif» в Лондоне в г. и в Париже в 1878-1879 г. достигал 12000 куб. м. Ладья аэростата, вроде омнибуса, вмещала 32 человека; канат был длиной в 650 м и весил около 3000 кг. Устроенная для этого шара арена имела в диаметре 175 метров и была окружена стенкой, обтянутой полотном.

Привязной аэростат Жиффара

Часть употребляемых воздушных шаров гибла (они сильно страдали от огня дальнобойного оружия и были хороши только в тихую погоду), но всё же полученные результаты были очень вескими; и после окончания войны 1870-1871 гг. военными инженерами уже всех стран аэростаты испытывались на пригодность военным целям. Было предложено подавать с аэростатов сигналы войскам. Применение телефона к воздушным рекогносцировкам испытывалось и в российской армии, принеся удовлетворительные результаты: привязанный шар соединяли со штаб-квартирой или с наблюдательным отрядом посредством телефона, так что наблюдатель на шаре мог непрерывно сообщать обо всех движениях неприятельских отрядов.

Аэростат сигаровидной формы

Старинный дирижабль Жиффара (1852 г.) - сгораемый, мягкий, без воздушных отделений, с изменяющимся объемом, с паровым двигателем, воздушным винтом, рулями и предохранительным клапаном. Преимущество его в том, что оболочка с газом, свободно расширяясь и сжимаясь, сохраняет свою подъемную силу неизменной на "всякой высоте и при всяком изменении температуры и давлении атмосферы. (При этом необходимо, чтобы вне и внутри дирижабля температура и давление были одинаковы или приблизительно одинаковы, разность температуры должна быть неизменной. Первое условие соблюдается, пока аэростат не надуется до отказа. Разность же температур то увеличивается, то уменьшается. От действия солнца разность увеличивается, а когда солнце скрывается за облака эта разность убывает. Отсюда первый недостаток такого мягкого дирижабля, заключающийся в том, что в зависимости от погоды дирижабль то падает, то устремляется в высь.

(Дирижабль, стратоплан и звездолёт как три ступени величайших достижений СССР )

Дирижабль Дюпюи де Лома

Дюпюи де Лом построил свой шар овальной формы, длиной в 36 м и вместимостью в 3564 куб. метра. К лодке, шириной в 6 м и длиной в 3 метра, приделан был винт, состоящий из 4 крыльев, каждое шириной около 1 метра. Крылья были обтянуты шелковой тафтой . Винт делал 21 оборот в минуту и приводился в движение 4-мя людьми. При этой скорости винта, шар делал самостоятельно 2,22 метра в секунду. Если винт вращали 8 человек, средняя скорость его достигала 28 - 32 оборотов, и шар двигался с быстротой 2,28 м в секунду. Кроме того, между ладьей и шаром аэростата был помещен треугольный, в 5 метров высоты, парус, игравший роль руля. Парус этот с помощью мачты, укрепленной в неподвижной точке опоры, мог быть установлен в любом положении. Двойная веревочная сетка окружала весь этот воздушный корабль. Пробное поднятие, состоявшееся 2-го февраля г., с Форта-неф, в Венсенне, было очень благоприятно для изобретателя. Руль действовал, несмотря на ветер. Шар мог пройти в среднем 10 км в час. Испытание дало заранее предвиденный результат, что есть возможность двигаться против ветра, скорость которого меньше скорости аэростата. Если ветер был сильнее самостоятельного движения шара, руль бездействовал. Инженер Гаенлейн в Майнце выстроил в г. аэростат, в виде удлиненного тела вращения, с заостренными концами, с 4-х крылым винтом и с рулем, но вместо человеческой силы он употребил леноаровскую газовую машину в 3,6 лошадиных силы, весом в 233 кг.

Дирижабль Генлейна

Этот аэростат имел внутри также маленький компенсационный шар системы Мёнье. Для того, чтобы смягчить и уменьшить толчок при опускании шара на землю, внизу ладьи помещено было особое приспособление. Быстрота Гаенлейновского аэростата, выстроенного на средства капиталистов, во время опытов в Брунне, достигла максимальной величины около 5 метров в секунду. Руфус Портер в Нью-Йорке и Мариотт в в Сан-Франсиско делали также попытки устроить воздушный шар, которым можно бы было управлять. Капитан Темплер в Англии хотел достичь возможности путешествовать в любом направлении, исследуя на разных высотах воздушные течения (подобное предложение сделано ещё Монгольфьерами), чтобы пользоваться ими согласно желаемому направлению. Вследствие крайне частых и быстрых перемен этих течений, оказалось крайне затруднительным исследовать и утилизировать эту сторону дела. Все прежние попытки добиться управления шаром с помощью парусов были отвергнуты, когда было установлено, что главным условием управления шаром есть собственное движение его. Руль бездействует, лишь только ветер подхватывает и несет с собой воздушный шар с равной скоростью и в одинаковом направлении с течением воздуха; поэтому парус у лодки, который должен был бы придать направление, под влиянием течения воздуха бездействует. Задачей воздухоплавания является добиться управления шаром посредством особых воздушных крыльев, воздушного винта и подвижного руля.

Вопрос воздухоплавания, если допустить возможность управления аэростатом, зависит и связан всецело с изобретением особого пригодного для воздухоплавания двигателя, возможно легкого и сильного. До г. употреблялись, не считая винта ручного вращения, примененного Дюпюи де Ломом, паровые или газовые двигатели, оказавшиеся слишком тяжелыми и опасными в пожарном отношении. С изобретением аккумуляторов , этих резервуаров электрической энергии, немедленно явились попытки применить электрические двигатели (динамо-машины), которые несравненно легче и безопаснее паровых и газовых двигателей.

Цеппелин

1900. Опытный дирижабль «LZ 1» (LZ обозначало «Luftschiff Zeppelin») имел длину 128 м, на нём были установлены два двигателя Даймлер

Дирижабль «LZ 4»

Строительство первых дирижаблей-Цеппелинов началось в 1899 на плавающем сборочном цехе на Боденском озере в Заливе Манзелл, Фридрихсхафен . Он было предназначено для того, чтобы упростить процедуру старта, поскольку цех мог плыть по ветру. Опытный дирижабль «LZ 1» (LZ обозначало «Luftschiff Zeppelin») имел длину 128 м, на нём были установлены два двигателя Даймлер мощностью 14.2 л.с. (10.6 кВ) и балансировался путём перемещения веса между его двумя гондолами.

Первый полёт Цеппелина состоялся 2 июля . Он продолжался в течение всего 18 минут, поскольку LZ 1 был вынужден приземлиться на озеро после того, как механизм балансирования веса сломался. После ремонта аппарата технология жёсткого дирижабля успешно была испытана в последующих полётах, побив рекорд скорости на 6 м/с французского дирижабля Франция на 3 м/с, но этого ещё было недостаточно для привлечения значительных инвестиций в дирижаблестроение. Это произошло через несколько лет, в результате граф получил необходимое финансирование.

XX век

Кроме воздухоплавания, основанного на удельной легкости аэростата, стали подумывать также об осуществлении его с помощью летательных машин, которые были бы удельно тяжелее воздуха, но удерживались бы в нём и летали с помощью динамического усилия. Соответственно этому воздухоплавание имело два главных направления (До начала 20-х годов XX века термин «воздухоплавание» обозначал передвижение по воздуху вообще.): 1) воздухоплавание с помощью аэростатов, или шаров, которые удельно легче воздуха, уже осуществленное (A é orostation), и 2) авиацию , дающ. возможность подняться и удерживаться в воздухе. К сторонникам первого направления принадл. практики-воздухоплаватели XIX в. Сторонниками авиации, или авиаторами, являл. все теоретики-воздухоплаватели, главным образом математики , инженеры, физиологи и технологи. Их научные работы по воздухоплаванию крайне важны также для сторонников аэростатов, так как они основываются на сопротивлении воздуха и воздушном винте. Большая трудность осуществления планов авиаторов сост. в том, что в XIX в. ни их летательные тела, ни двигатели не мог. быть выстроены столь легкими, как того требует расчёт. Профессор Д.

Кроме того существуют управляемые аэростаты - дирижабли .

Предположительно первый успешный полет на воздушном шаре совершил священник иезуит, Бартоломео Лоренцо де Гусмао. Произошло это торжественное событие в 1709 г. в присутствии королевских особ и знати.
Воздушный шар представлял собой бумажную оболочку, заполненную нагретым воздухом. Нагретый воздух поступал из глиняного горшка, установленного на подвешенном снизу шара поддоне. В горшке что-то сгорало. Шар быстро набрал высоту.

Итальянский художник Гварди Франческа(1712 - 1793гг.)
Подъем воздушного шара .

В 1785 году француз Жан-Пьер Бланшар и американец Джон Джеффрис стали первыми людьми, перелетевшими Ла-Манш на воздушном шаре. Они стартовали из британского города Дувр и приземлились во французском Кале. В полете у них возникли проблемы - шар стал терять подъемную силу. Сначала они сбросили балласт, потом абсолютно все, что было в корзине, потом даже свою одежду …

17 августа 1859 г. из американского штата Индиана стартовал воздушный шар с необычным для того времени грузом – почтой. С тех пор этот день считается днем рождения авиапочты . Таким образом письма впервые были отправлены по воздуху.

В 1861 г. В США военные впервые передали телеграфное сообщение с аэростата "Энтерпрайз" на Землю.

Парижские коммунары пользовались аэростатами для разбрасывания листовок революционного содержания.

В 1900 году в Париже открылся 1-й Международный воздухоплавательный конгресс . В числе представителей от России - Н. Е. Жуковский.
В октябре 1905 года во Франции была создана Международная Авиационная Федерация аэронавтов .

В 1995 году пилот Bill Arras существляет первый полет аэростата над Антарктидой.