Летательные аппараты от древности до наших дней

Воздушные шары и дирижабли

Полеты на воздушном шаре были красочно описаны Жюль Верном в его фантастических рассказах. Воздушному шару более 220 лет, у него сложная и драматичная история развития: возвращение в конце 20 века и интенсивное развитие в целях туризма, рекламы, спорта. Сегодня баллонинг – это уникальная и доходная отрасль системы предприятий и уникальный, привлекающий внимание всех без исключения метод аттракции. Катание на воздушных шарах – элитное развлечение для состоятельных туристов.

Первый воздушный шар был придуман и построен в 1783 г. братьями Монгольфье. Это был огромный воздушный шар, который заполнялся горячим воздухом. Первым человеком, кто совершил полет на воздушном шаре, был Джин-Франкос. Это произошло 15 октября 1783 г. и стало началом эры воздухоплавания. Конструкция воздушного шара мало изменилась с момента его изобретения до настоящего времени. Воздушный шар почти всегда имеет сферическую или грушевидную форму.

В 1852 г. Генри Гиффард установил небольшой паровой двигатель в гондоле воздушного шара. Этот двигатель вращал пропеллер, который позволял совершать направление движения воздушного корабля со скоростью 8 км в час против ветра. Лишь через 46 лет в 1898 г. Альберто Сантос-Дюмонт, богатый бразилец, живущий в Париже, начал экспериментировать с бензиновыми двигателями внутреннего сгорания для привода пропеллера воздушных шаров. 19 октября 1901 г. он поднял в воздух сигарообразный воздушный шар и совершил 11-ти км полет над Парижем. В начале 20 века воздушный шары стали использовать для научных целей при изучении стратосферы, и в 1901 г. был совершен первый высотный подъем.

В Начале века, в 1914 г., Hans Berliner совершил путешествие на воздушном шаре из Германии до Урала.

Неуправляемые воздушные шары были реконструированы в дирижабли, которые несли моторы и воздушные винты, сложные системы управления. В Германии успешно развивалось дирижаблестроение — строились и эксплуатировались огромные воздушные корабли с прочным каркасом из легких сплавов, обтянутым прорезиненной тканью, газонаполненным многосекционным корпусом. Самый крупный корабль имел сигарообразную форму 245 м в длину и 41 м в диаметре, он мог нести 50 пассажиров с командой 60 чел. в прицепляемой гондоле или груз 215 тонн.

В 1910 г. Цепеллин открыл компанию, которая осуществила в течение трех лет коммерческие перевозки более 14 тыс. пассажиров. Эти воздушные корабли покрыли расстояние более 61 тыс. км без аварий. В 1919 г. дирижабль впервые пересек Атлантический океан. В 1929 г. дирижабль «Граф Цепеллин» совершил беспримерный полет вокруг Земли. Дирижабль Hindenburg совершил десять регулярных коммерческих рейсов через Атлантику.

Использовались дирижабли и военных целях. В период Первой мировой и Второй мировой войны дирижабли и воздушные шары различных конструкций применялись в боевых действиях для наблюдений и разведки, охоты за подводным лодками, для устройства противовоздушных заграждений. Формально последний дирижабль был снят с вооружения в США только в 1962 г. В эпоху интенсивного развития научно-технического прогресса во второй половине XX века воздушные шары стали активно использоваться для целей совершения путешествий, туризма и спортивных соревнований[3].

Планеры

Первоначально была создана конструкция летательного аппарата — планера glider— аэродинамически совершенного, способного, используя подъемную силу воздушных потоков, бесшумно парить часами в воздушном пространстве. Пионером планеризма был немец Otto Lilienthal (1848-96 г.). Джон Монгомери (США) примерно в эти же годы построил планер и спускал его с воздушного шара. Несколько позднее в 1896 г. Octave Chanute, американский изобретатель, построил легко и устойчиво управляемый планер. Изобретатели Orville и Wilbur Wright в 1902 г. усовершенствовали планер за счет регулировки элементов крыла и хвостовой части. В общем случае планер обрел формы привычного нам сегодня самолета.

Начиная с 1935 г. планеры, оборудованные научной аппаратурой, широко при­менялись для аэронавигационных и метеорологических целей. Планеры использовались во время Второй мировой войны, для доставки небольших разведгрупп и десанта.

В послевоенное время разработаны весьма аэродинамически совершенные формы фюзеляжа для планеров.

Парашют

Парашют - устройство из прочной ткани, которое раскрывается в воздухе подобно зонтику и используется для замедления спуска предмета или человека на землю с высоты в воздухе. Исходно — парашют придуман для обеспечения спа­сения из поврежденного самолета или летательного аппарата и используется для этих целей до сего времени, за исключением гражданской авиации в целях пассажирских перевозок.

Парашют был изобретен одновременно с воздушным шаром, однако независимо от этой конструкции (и в точном переводе с французского означает «предотвращающий падение»). Есть сведения, что в 1306 г. в Китае акробаты использовали зонты для прыжков с высоты. Впервые демонстрация парашюта была осуществлена во Франции в 1783 г. Некто Луи Себастьян Ленорманд прилюдно спрыгнул с дерева с двумя пляжными зонтиками. Француз Andre-Jacques Garnerin был первым профессиональным парашютистом, он совершил множество прыжков с парашютом, включая один с высоты 2400 м в Англии в 1802г.

Парашютинг («parachuting») или «skydiving» стал популярным спортом parafoils, международные соревнования проводятся с 1950 г. Создана Федерация парашютного спорта. Активно участвуют военнослужащие, молодежь и даже инвалиды. Парашют используется для высадки групп туристов в труднодоступные районы, например, на Северный Полюс, а также спасателей. Прыжки с парашютом — распространенный спорт и развлечение. Прыгают молодые и старые.

Прыжки с парашютом осуществляются не только с самолетов, но и высоких обрывов и горных склонов.

Вертолет

Вертолет — уникальный летательный аппарат, способный вертикально взлетать и садиться на небольшую площадку, висеть в воздухе, осуществлять горизонтальный управляемый полет, в том числе в разных направлениях — вперед, назад, боком, совершать виражи и другие фигуры пилотажа.

В отличие от обычного самолета, вертолет не имеет крыльев. Подъемную силу создает горизонтально расположенный над кабиной винт с регулируемым углом установки лопастей.

Вертолет способен нести груз или пассажиров. Пассажирские вертолеты разделяются на три категории по пассажировместимости: первая от 2 до 5 пассажиров; вторая от 5 до 12 пассажиров. Для этих категорий обычно используются небольшие вертолеты с одним двигателем. Третья категория крупных машин способна перевозить от 12 до 40 пассажиров и используется в коммерческих перевозках.

Гениальный Леонардо да Винчи в 1438 г. создал предпосылки конструкции вертолета и разработал винт, способ­ный подниматься и снижаться вертикально, но реализовать его идею на практике стало доступно лишь значительно позднее.

Первый прототип современного вертолета был построен французами Launoy и Bienvenu в 1784 г. (т.е. значительно ранее самолетов и планеров). В 1843 г. англичанин Д. Кейлей соорудил паровой вертолет, однако конструкция была слишком громоздка и тяжела и могла подниматься от земли на метр. Вертолет, способный подняться воздух и висеть несколько минут над землей, удалось соорудить французу Полю Корну лишь в 1907 г., однако способов управления машиной в полете не было создано и на испытаниях аппарат привязывали к земле канатами. В 1916 г. австрийцы создали более удачную конструкцию аппарата, который поднялся в беспилотном режиме на 200-метровую высоту и пробыл в воздухе один час, однако по-прежнему аппарат был привязан к земле тросами.

В 1931 г. была реализована идея конвертоплана, т.е. самолета с моторами, которые могли поворачиваться из горизонтального положения в вертикальное и обеспечивать практически вертикальную посадку и взлет. В настоящее время такие самолеты широко используются в военной авиации. Разработки конструкций вертолетов проводились довольно интенсивно в разных странах, но только к 1938 г. удалось создать вертолет, который достиг высоты 3000 м и выполнил более чем часовой пилотируемый полет. Активно в различных странах вертолетостроение стало развиваться лишь после Второй мировой войны. В СССР было создано несколько удачных конструкций вертолетов, в том числе самый мощный — МИ-26, способный поднимать до 40 т груза.

Сегодня вертолеты обладают высокой надежностью, способностью долго находится в воздухе, использоваться в сложных погодных условиях. Скорость перемещения вертолета достигает 200-220 км в час, дальность полета ограничивается емкостью топливных баков. На вертолете в 1982 г. совершено кругосветное путешествие, которое заняло 29 дней и 3 часа. Средняя скорость полета составила 55 км/час[4].