Атмосфера менен өз ара аракеттенген учактар эки чоң категорияга бөлүнөт: абадан жеңил жана абадан оор. Бул бөлүү учуунун ар кандай принциптерине негизделген. Биринчи учурда, көтөрүүчү күчтү түзүү үчүн алар Архимед мыйзамын колдонушат, башкача айтканда, аэростатикалык принципти колдонушат. Абадан оор болгон унааларда көтөрүү күчү атмосфера менен аэродинамикалык өз ара аракеттешүүдөн улам пайда болот. Биз биринчи категориядагы, абадан жеңил учактарды карап чыгабыз.
Аба океанына чыгуу
Архимеддик - көтөрүүчү - көтөрүү күчүн колдонгон түзүлүш шар деп аталат. Бул ысык аба же газ менен толтурулган кабык менен жабдылган, тыгыздыгы курчап турган атмосферага караганда төмөнүрөөк болгон учак.
Газдын тышындагы жана ичиндеги тыгыздыгынын айырмасы басымдын айырмасын пайда кылат, анын натыйжасында аэростатикалык сүзүү күчү пайда болот. Бул Архимеддин иш жүзүндөгү принцибинин мисалы.
Абадан жеңил учактардын көтөрүү шыптары корпустун көлөмү жана ийкемдүүлүгү, аны толтуруу ыкмасы жанаатмосфералык факторлор - биринчи кезекте бийиктик менен абанын тыгыздыгынын төмөндөшү. Бүгүнкү күнгө чейин адам башкарган көтөрүлүү рекорду 41,4 км, учкучсуз - 53 км.
Жалпы классификация
Ашар – учактын бүтүндөй классынын жалпы аталышы. Биринчиден, бардык шарлар башкарылбаган (шарлар) жана башкарылуучу (дирижабль) болуп бөлүнөт. Белгилүү бир атайын тапшырмалар үчүн ар кайсы аймактарда колдонулган байланган шарлар да бар.
1. Аба шары. Шар менен учуу принциби учакты горизонталдуу тегиздикте башкаруу мүмкүнчүлүгүн билдирбейт. Шардын кыймылдаткычы жана рульдери жок, ошондуктан анын учкучу учуунун ылдамдыгын жана багытын тандай албайт. Шар боюнча бийиктикти жөнгө салуу клапандардын жана балласттын жардамы менен мүмкүн, бирок антпесе анын учуу аба агымдары боюнча дрейф болуп саналат. Толтургучтун түрүнө жараша шардын үч түрү бар:
- Ысык аба шарлары.
- Газ толтурулган Чарлиер. Көбүнчө, бул максаттар үчүн суутек жана гелий колдонулган (жана колдонула берет), бирок алардын экөө тең өз кемчиликтери бар. Суутек өтө күйүүчү жана аба менен жарылуучу аралашманы түзөт. Гелий өтө кымбат.
- Розьералар – толтуруунун эки түрүн тең айкалыштырган шарлар.
2. Аскердик кемелер (французча dirigeable – «башкарылуучу») - конструкциясында электр станциясы жана башкаруу элементтери камтылган учактар. Өз кезегинде, дирижабль көптөгөн критерийлер боюнча классификацияланат: катуулугу боюнчаснаряддар, күч блогунун жана кыймылдын түрү боюнча, сүзүүчү күчтү түзүү ыкмасы менен ж.б.
Аэронавтиканын алгачкы тарыхы
Архимед күчтөрүнүн жардамы менен абага көтөрүлгөн эң биринчи ишенимдүү аппарат, кыязы, кытай чырагы катары каралышы керек. Жылнаамаларда лампадан чыккан ысык абанын таасири астында көтөрүлгөн кагаз баштыктар айтылат. Белгилүү болгондой, мындай чырактар 2-3-кылымдарда эле согуштук иштерде сигнал берүүчү каражат катары колдонулган; алар мурда белгилүү болгон болушу мүмкүн.
Батыштын техникалык ой-пикири 17-кылымдын аягында адамдын учуу үчүн булчуңдуу маховик түзүлүштөрүн түзүү аракеттеринин пайдасыздыгын түшүнүп, мындай түзүлүштөрдүн мүмкүнчүлүгү жөнүндө ойго келген. Ошентип, иезуит Франческо Лана эвакуацияланган металл шарлардын жардамы менен көтөрүлгөн учакты ойлоп чыгарган. Бирок ошол доордун техникалык деңгээли бул долбоорду ишке ашырууга эч кандай жол берген эмес.
1709-жылы дин кызматчы Лоренцо Гузмао Португалиянын королдук сарайына абасы ылдыйдан илинген мангал менен жылытылган жука кабык болгон учакты көрсөткөн. Аппарат бир нече метрге көтөрүлүүгө жетишкен. Тилекке каршы, Гузмаонун мындан аркы ишмердүүлүгү тууралуу эч нерсе белгилүү эмес.
Аэронавтиканын башталышы
Абадан жеңил болгон биринчи учак ийгиликтүү сыноосу расмий түрдө бир туугандар Жозеф-Мишель жана Жак-Этьен Монгольфиер болгон. Бул шар 1783-жылдын 5-июнунда Франциянын Анноне шаарынын үстүнөн учуп,10 мүнөттө 2 км. Максималдуу көтөрүү бийиктиги 500 метрге жакын болгон. Топтун кабыгы кенеп эле, ичинен кагаз чапталган; нымдуу жүндөн жана саманды күйгүзгөндөн чыккан түтүн толтургуч катары колдонулуп, көп убакыттан кийин "ысык аба шары газы" деп аталып калган. Учак, тиешелүүлүгүнө жараша, "ысык аба шары" деп аталды.
Дээрлик бир убакта, 1783-жылдын 27-августунда Жак Шарль тарабынан долбоорлонгон суутек менен толтурулган шар Парижде абага көтөрүлгөн. Капка резина скипидар эритмеси менен сиңирилген жибектен жасалган. Суутек күкүрт кислотасы менен темирдин күкүмдөрүн ачуу аркылуу алынган. 200 килограммдан ашык кислота жана жарым тоннага жакын темир жумшалып, диаметри 4 метр болгон шар бир нече кун бою толтурулган. Биринчи чарле 300 000 көрүүчүнүн көзүнчө булуттардын арасына жоголуп кетти. Атмосферада бийик жарылган шардын кабыгы 15 мүнөттөн кийин Париждин жанындагы айылга кулап, аны чочуп кеткен жергиликтүү тургундар жок кылышкан.
Биринчи адам башкарган каттамдар
1783-жылдын 19-сентябрында Версалда учкан аэронавигациялык аппараттын биринчи жүргүнчүлөрү, кыязы, аты-жөнү жок болгон. Короз, өрдөк жана кочкор аба шарынын себетинде 10 мүнөт жана 4 км аралыкка учуп, андан соң аман-эсен конду.
Адамдардын биринчи жолу ысык аба шарында учуусу 1783-жылдын ошол эле жылынын 21-ноябрында болгон. Аны физик Жан-Франсуа Пилатр де Розье жана анын эки жолдошу жасашкан. Андан кийин, ноябрда, де Розье өзүнүн ийгилигин шарда учкан энтузиаст Маркиз Франсуа менен бекемдеген. Лоран д'Арланд. Ошентип, эркин учуу абалы адамдар үчүн коопсуз экендиги далилденди (күмөндөр дагы эле бар).
1983-жылдын 1-декабрында (аэронавтика үчүн чындап эле маанилүү жыл!) Шарльер дагы экипажды көтөрүп учуп кетти, анын ичинде Дж. Чарльздын өзүнөн тышкары механик Н. Роберт болгон.
Кийинки жылдарда эки типтеги шарлар менен учуу абдан кеңири колдонула баштаган, бирок газ шарлары дагы эле кандайдыр бир артыкчылыкка ээ болчу, анткени ысык аба шарлары көп күйүүчү майды керектечү жана бир аз көтөргүчтү өнүктүргөн. Ал эми Розиерс - бул өтө кооптуу болуп чыккан курама түрдөгү топтор.
Эстелик шары
Шарлар тез эле көңүл ачуу максатында гана эмес, илимдин жана аскерий иштердин муктаждыктарына да кызмат кыла баштады. Биринчи учуу учурунда да Чарльз менен Роберт бийиктикте абанын температурасын жана басымын өлчөө менен алектенишкен. Кийинчерээк илимий байкоолор көбүнчө шарлардан жасалган. Алар Жердин атмосферасын жана геомагниттик талаасын, кийинчерээк космостук нурларды изилдөө үчүн колдонулган. Шарлар метеорологиялык зонд катары кеңири колдонулат.
Аскердик шар кызматы Француз революциясы учурунда, байланган шарлар душманды көзөмөлдөө үчүн колдонула баштаганда башталган. Кийинчерээк мындай аппараттар 19-кылымдын биринчи жарымында гана эмес, 20-кылымдын биринчи жарымында да бийик тоолуу чалгындоо жана өрт жөнгө салуу үчүн колдонулган. Улуу Ата Мекендик согуштун жылдарында байланган барраждык шарлар элемент болгонИри шаарларды абадан коргонуу. Кансыз согуш мезгилинде НАТОнун чалгындоо кызматтары СССРге каршы бийик тоолуу шарларды колдонгон. Мындан тышкары, байланган шарларды колдонгон суу астындагы кайыктар үчүн алыскы байланыш системалары иштелип чыккан.
Жогору жана жогору
Стратосфералык шар – конструктордук өзгөчөлүктөрдөн улам Жер атмосферасынын сейрек кездешүүчү жогорку катмарларына – стратосферага көтөрүлө алган “шарье” тибиндеги шар. Учуу адам башкарылса, мындай шар гелий менен толтурулат. Пилотсуз учуу учурунда ал арзаныраак суутек менен толтурулат.
Ашарды бийиктикте колдонуу идеясы Д. И. Менделеевге таандык жана ал тарабынан 1875-жылы айтылган. Экипаждын коопсуздугу, окумуштуунун айтымында, мөөр басылган шар гондоласы менен камсыз болушу керек болчу. Бирок, мындай учакты түзүү 1930-жылы гана жетишилген жогорку техникалык денгээлин талап кылат. Ошентип, учуунун шарттары стратосфералык шардын өзгөчө түзүлүшүн, жеңил металлдарды жана эритмелерди колдонууну, балласттарды чыгаруу системаларын жана гондоланын терморегуляциясын иштеп чыгууну жана ишке ашырууну жана башка көп нерселерди талап кылат.
Биринчи стратосфералык шар FNRS-1 швейцариялык окумуштуу жана инженер Огюст Пикар тарабынан түзүлгөн, ал П. Кипфер менен бирге 1931-жылдын 27-майында стратосферага биринчи жолу чыгып, 15 785 м бийиктикке жеткен.
Бул учактарды түзүү СССРде өзгөчө өнүккөн. Стратосферага учуу боюнча көптөгөн рекорддор 1930-жылдардын экинчи жарымында советтик аэронавттар тарабынан коюлган.
1985-жылы Советтик мейкиндикти ишке ашыруу учурундаВега долбоору Венеранын атмосферасына гелий толтурулган эки стратосфералык шарды учурду. Алар болжол менен 55 км бийиктикте 45 сааттан ашык иштешти.
Биринчи дирижабль
Горизонталдуу учуу менен башкарылуучу шарды түзүү аракеттери ысык аба шарлары менен шарлерлердин биринчи учууларынан кийин дароо эле жасала баштады. Ж. Менье учакка эллипсоиддик форманы, баллонеткасы бар кош снарядды берүүнү жана аны булчуң күчү менен кыймылдаткычтар менен жабдууну сунуш кылган. Бирок, бул идея 80 адамдын аракетин талап кылган…
Учуу шарттарына ылайыктуу энергоблоктун жоктугунан башкарылуучу шар көп жылдар бою кыял бойдон калган. Аны 1852-жылы гана Анри Гиффард ишке ашыра алган, анын машинасы 24-сентябрда биринчи учкан. Гиффарддын дирижаблында руль жана винтти бурган 3 аттын күчү болгон буу кыймылдаткычы болгон. Газ толтурулган снаряддын көлөмү 2500 м3 болгон. Дирижаблдын жумшак кабыгы атмосфералык басымдын жана температуранын өзгөрүшүнө байланыштуу кыйроого учураган.
Биринчи дирижабль учкандан кийин көп убакыт бою инженерлер кыймылдаткычтын кубаттуулугунун жана салмагынын оптималдуу айкалышына жетишүүгө, аппараттын кабыгынын жана гондоланын конструкциясын жакшыртууга аракет кылышкан. 1884-жылы дирижабльга электр кыймылдаткычы, 1888-жылы бензин кыймылдаткычы орнотулган. дирижабль тармагынын мындан аркы ийгилиги катуу кабыгы бар машиналарды иштеп чыгуу менен байланышкан.
Зеппелиндердин ийгилиги жана трагедиясы
Дижабалдарды түзүүдөгү жетишкендик граф Фердинанддын ысымы менен байланыштууфон Зеппелин. Германияда Констанс көлүндө курулган анын биринчи аппаратынын учуусу 1900-жылдын 2-июлунда болгон. Көлгө аргасыз конууга алып келген бузулууга карабастан, катуу дирижабльдердин дизайны, андан ары сыноолордон кийин ийгиликтүү деп эсептелген. Машинанын конструкциясы жакшыртылып, Фердинанд фон Цеппелиндин дирижабль немец аскерлери тарабынан сатылып алынган. Биринчи дүйнөлүк согушта зеппелиндер бардык алдыңкы державалар тарабынан колдонулган.
Дирегациянын катуу кабыгы целлон менен капталган кездеме менен капталган сигар түрүндөгү металл рамкадан турган. Рамканын ичине суутек менен толтурулган газ баллондору бекитилди. Учак катуу рулдар жана стабилизаторлор менен жабдылган, винттери менен бир нече кыймылдаткычтары болгон. Цистерналар, жүк жана мотор отсектери, жүргүнчүлөрдүн палубалары кадрдын түбүндө жайгашкан. Дирижаблдын көлөмү 200 м3 жетиши мүмкүн, корпусунун узундугу абдан чоң болгон. Мисалы, атактуу Гинденбургдун узундугу 245 м болгон. Мындай чоң машинаны айдоо өтө кыйын болгон.
Дүйнөлүк согуштун ортосундагы мезгилде цеппелиндер транспорт каражаты катары, анын ичинде трансатлантикалык учууларда кеңири колдонулган. Бирок, бир катар кырсыктар, алардын ичинен эң белгилүүсү өрттүн натыйжасында Гинденбург дирижаблисинин кыйрашы жана бул машиналардын кымбаттыгы алардын пайдасына ойногон жок. Бирок дирижабль индустриясын кыскартуунун негизги фактору алдыдагы Экинчи Дүйнөлүк Согуш болду. Согуштун мүнөзү массалык түрдө колдонууну талап кылдыжогорку ылдамдыктагы авиация, жана анда дирижабль үчүн олуттуу орун жок болчу. Натыйжада жана согуштан кийин, алар кеңири колдонулган унаа катары кайра жаралган жок.
Шарттар жана заманбап
Авиациянын өнүккөнүнө карабастан, дирижабль жана шарлар унутулуп калган жок, тескерисинче, 20-кылымдын аягында аларга болгон кызыгуу кайрадан күчөдү. Бул жогорку технологиялык материалдарды жана компьютердик башкаруу жана коопсуздук системаларын өнүктүрүүдөгү жетишкендиктер, ошондой эле гелий өндүрүүнүн салыштырмалуу арзандашы менен шартталган. Аскердик кемелер кээ бир атайын тармактарда, мисалы, мунай платформаларын тейлөөдө же алыскы райондордо көлөмдүү жүктөрдү ташууда маанилүү милдеттерди аткарган машиналар катары кайра жаралышы мүмкүн. Аскер кызматкерлери бул учактарга кайрадан кызыгуу көрсөтө башташты.
Миниатюралык дирижабльдер телеберүүлөрдү тартуу сыяктуу ар кандай колдонмолор үчүн да колдонулат.
Учактарга, тик учактарга жана космостук аппараттарга көнүп калган коомчулук кайрадан аэронавтикага кызыгып калды. Дүйнөнүн ар кайсы өлкөлөрүндө, анын ичинде Россияда шар фестивалдары байма-бай феноменге айланды. Ысыкка чыдамдуу жеңил материалдардын жана газ баллондору менен иштеген атайын күйгүчтөрдүн аркасында ысык аба шарлары экинчи жашты баштан кечирүүдө. Күндүн ысык аба шарлары да ойлоп табылган, алар көбүнчө күйүүчү майдын күйүүсүн талап кылбайт.
Спортчулар жана көрүүчүлөр арасында чоң кызыгууну жарыштар жана көптөгөн түзмөктөрдүн укмуштуудай массалык старттары пайда кылат.ар бир шар майрамы. Бул иш-чаралар көптөн бери көңүл ачуу индустриясынын ажырагыс бөлүгү болуп келген.
Абадан жеңил учактарды кандай келечек күтүп турганын айтуу кыйын. Бирок биз ишенимдүү айта алабыз: алардын келечеги бар.
