Atmosfera bilan ta'sir qiluvchi samolyotlar ikkita keng toifaga bo'linadi: havodan engilroq va havodan og'irroq. Ushbu bo'linish turli xil parvoz tamoyillariga asoslanadi. Birinchi holda, ko'tarish kuchini yaratish uchun ular Arximed qonunidan foydalanadilar, ya'ni aerostatik printsipdan foydalanadilar. Havodan og'irroq bo'lgan transport vositalarida ko'tarish kuchi atmosfera bilan aerodinamik o'zaro ta'sir tufayli paydo bo'ladi. Birinchi toifadagi havodan engilroq samolyotlarni ko'rib chiqamiz.
Havo okeanida koʻtarilish
Arximed - suzuvchi - ko'tarish uchun kuch ishlatadigan qurilma shar deb ataladi. Bu issiq havo yoki zichligi atrofdagi atmosferaga qaraganda pastroq gaz bilan to'ldirilgan qobiq bilan jihozlangan samolyot.
Gazning qobiq ichidagi va tashqarisidagi zichligidagi farq bosim farqini keltirib chiqaradi, buning natijasida aerostatik suzuvchi kuch mavjud. Bu Arximed printsipining amaldagi misolidir.
Havodan engilroq samolyotlarning ko'tarilish shifti qobiqning hajmi va elastikligi, uni to'ldirish usuli vaatmosfera omillari - birinchi navbatda balandlik bilan havo zichligining pasayishi. Bugungi kunga qadar boshqariladigan ko'tarilish rekordi - 41,4 km, uchuvchisiz - 53 km.
Umumiy tasnif
Balon - bu butun sinf samolyotlarining umumiy nomi. Avvalo, barcha havo sharlari boshqarilmaydigan (shaharlar) va boshqariladigan (dirijabllar) ga bo'linadi. Ba'zi maxsus vazifalarni bajarish uchun turli sohalarda ishlatiladigan bog'langan sharlar ham bor.
1. Havo sharlari. Balonda parvoz qilish printsipi samolyotni gorizontal tekislikda boshqarish imkoniyatini anglatmaydi. Balonda dvigatel va rullar yo'q, shuning uchun uning uchuvchisi parvoz tezligi va yo'nalishini tanlay olmaydi. To'pda balandlikni klapanlar va balastlar yordamida tartibga solish mumkin, ammo aks holda uning parvozi havo oqimlari bo'ylab siljishdir. To'ldiruvchining turiga ko'ra, uch xil sharlar mavjud:
- Issiq havo sharlari.
- Gaz bilan toʻldirilgan Charliers. Ko'pincha bu maqsadlar uchun vodorod va geliy ishlatilgan (va foydalanishda davom etmoqda), ammo ularning ikkalasi ham o'ziga xos kamchiliklarga ega. Vodorod juda tez yonuvchan va havo bilan portlovchi aralashma hosil qiladi. Geliy juda qimmat.
- Rozierlar har ikki turdagi plombalarni birlashtirgan sharlardir.
2. Havo kemalari (frantsuzcha dirigeable - "boshqariladigan") - konstruktsiyasida elektr stantsiyasi va boshqaruv elementlari mavjud bo'lgan samolyotlar. O'z navbatida, havo kemalari ko'plab mezonlarga ko'ra tasniflanadi: qattiqlik bo'yichasnaryadlar, quvvat bloki va qo'zg'alish turi bo'yicha, suzuvchi kuch yaratish usuli bo'yicha va hokazo.
Aeronavtikaning dastlabki tarixi
Arximed kuchlari yordamida havoga koʻtarilgan birinchi ishonchli qurilma, ehtimol, Xitoy chiroqi deb hisoblanishi kerak. Yilnomalarda chiroqdan issiq havo ta'sirida ko'tarilgan qog'oz qoplar eslatib o'tilgan. Maʼlumki, bunday chiroqlar 2-3-asrlardayoq harbiy ishlarda signal berish vositasi sifatida ishlatilgan; ehtimol ular ilgari ma'lum bo'lgan.
G'arb texnik fikri 17-asrning oxiriga kelib, inson parvozi uchun mushak volanli qurilmalarni yaratishga urinishlar befoydaligini anglab etgan holda, bunday qurilmalarning mumkinligi haqidagi fikrga keldi. Shunday qilib, Jesuit Francesco Lana evakuatsiya qilingan metall sharlar yordamida ko'tarilgan samolyotni loyihalashtirdi. Biroq, davrning texnik darajasi hech qanday tarzda bu loyihani amalga oshirishga imkon bermadi.
1709 yilda ruhoniy Lorenzo Guzmao Portugaliya qirollik saroyiga havosi pastdan osilgan mangal bilan isitiladigan yupqa qobiqli samolyotni namoyish qildi. Qurilma bir necha metrga ko'tarilishga muvaffaq bo'ldi. Afsuski, Guzmaoning keyingi faoliyati haqida hech narsa maʼlum emas.
Aeronavtikaning boshlanishi
Havodan engilroq birinchi samolyot muvaffaqiyatli sinovi rasman qayd etilgan aka-uka sharlar Jozef-Mishel va Jak-Etyen Montgolfier edi. 1783-yil 5-iyun kuni bu shar Fransiyaning Annone shahri ustidan uchib o‘tdi.10 daqiqada 2 km. Maksimal ko'tarish balandligi taxminan 500 metrni tashkil etdi. To'pning qobig'i ichkaridan qog'oz bilan yopishtirilgan kanvas edi; ho'l jun va somonni yoqishdan tutun to'ldiruvchi sifatida ishlatilgan, shundan keyin uzoq vaqt davomida u "issiq havo shari gazi" deb nomlangan. Samolyot mos ravishda "issiq havo shari" deb nomlandi.
Deyarli bir vaqtda, 1783-yil 27-avgustda Jak Charlz tomonidan yaratilgan vodorod bilan toʻldirilgan shar Parijda havoga koʻtarildi. Qobiq turpentindagi kauchuk eritmasi bilan singdirilgan ipakdan qilingan. Vodorod temir parchalarini sulfat kislotaga ta'sir qilish orqali olingan. Diametri 4 metr bo'lgan to'p bir necha kun davomida to'ldirilgan, 200 kilogrammdan ortiq kislota va deyarli yarim tonna temir sarflangan. Birinchi charli 300 000 tomoshabin oldida bulutlar orasida g'oyib bo'ldi. Atmosferada baland portlagan sharning qobig'i 15 daqiqadan so'ng Parij yaqinidagi qishloqqa tushib, qo'rqib ketgan mahalliy aholi tomonidan vayron qilingan.
Birinchi boshqariladigan parvozlar
1783-yil 19-sentyabrda Versalda parvoz qilgan aeronavtika apparatining birinchi yoʻlovchilari, ehtimol, ismsiz edi. Xo'roz, o'rdak va qo'chqor havo sharida savatda 10 daqiqa va 4 km masofani bosib o'tishdi, shundan so'ng ular xavfsiz qo'ndi.
Odamlarning havo sharida parvozi birinchi marta 1783-yilning oʻsha yutuq yilining 21-noyabrida boʻlib oʻtdi. Bu fizik Jan-Fransua Pilatr de Rozier va uning ikki o'rtog'i tomonidan yaratilgan. Keyin, noyabr oyida de Rozier o'z muvaffaqiyatini havo sharlari ishqibozi Markiz Fransua bilan mustahkamladi. Loran d'Arland. Shunday qilib, erkin parvoz holati odamlar uchun xavfsiz ekanligi isbotlandi (shubhalar hali ham mavjud).
1983-yil 1-dekabr (aeronavtika uchun chinakam muhim yil!) Sharli ham J. Charlzdan tashqari mexanik N. Robert boʻlgan ekipajni olib, havoga koʻtarildi.
Keyingi yillarda ikkala turdagi havo sharlari bilan parvozlar juda keng qoʻllanila boshlandi, biroq gaz sharlari baribir maʼlum afzalliklarga ega edi, chunki issiq havo sharlari koʻp yoqilgʻi sarflagan va kam koʻtarilish qobiliyatiga ega edi. Roziers esa birlashtirilgan turdagi to'plar bo'lib, ular juda xavfli bo'lib chiqdi.
Balon xizmatda
Balonlar tez orada nafaqat ko'ngilochar maqsadlarda, balki fan va harbiy ishlar ehtiyojlari uchun ham xizmat qila boshladi. Birinchi parvoz paytida ham Charlz va Robert yuqori balandlikda havo harorati va bosimini o'lchash bilan shug'ullanishgan. Keyinchalik, ilmiy kuzatishlar ko'pincha sharlardan amalga oshirildi. Ular Yer atmosferasi va geomagnit maydonini, keyinchalik kosmik nurlarni o'rganish uchun ishlatilgan. Balonlar meteorologik zondlar sifatida keng qo'llaniladi.
Harbiy havo sharlari xizmati Frantsiya inqilobi davrida, dushmanni kuzatish uchun bogʻlangan sharlardan foydalanila boshlangan. Keyinchalik, bunday qurilmalar nafaqat 19-asrda, balki 20-asrning birinchi yarmida ham yuqori balandlikda razvedka va yong'inni sozlash uchun ishlatilgan. Ulug 'Vatan urushi davrida bog'langan to'siqli sharlar element ediKatta shaharlarning havo mudofaasi. Sovuq urush davrida NATO razvedkasi SSSRga qarshi yuqori balandlikdagi sharlardan foydalangan. Bundan tashqari, bog‘langan havo sharlari yordamida suv osti kemalari uchun uzoq masofali aloqa tizimlari ishlab chiqilgan.
Yuqori va balandroq
Stratosfera shari - dizayn xususiyatlariga ko'ra Yer atmosferasining siyrak qatlamlari - stratosferaga ko'tarila oladigan "charlier" tipidagi havo shari. Agar parvoz boshqariladigan bo'lsa, bunday balon geliy bilan to'ldiriladi. Uchuvchisiz parvozda u arzonroq vodorod bilan to'ldiriladi.
Balonni baland balandlikda ishlatish g'oyasi D. I. Mendeleevga tegishli bo'lib, u tomonidan 1875 yilda bildirilgan. Ekipajning xavfsizligi, olimning so'zlariga ko'ra, muhrlangan shar gondolasi tomonidan ta'minlanishi kerak edi. Biroq, bunday samolyotni yaratish yuqori texnik darajani talab qiladi, bunga faqat 1930 yilga kelib erishilgan. Shunday qilib, parvoz shartlari stratosfera sharining maxsus joylashishini, engil metallar va qotishmalardan foydalanishni, ballast chiqarish tizimlarini va gondol termoregulyatsiyasini ishlab chiqish va amalga oshirishni va boshqa ko'p narsalarni talab qiladi.
Birinchi stratosfera shari FNRS-1 shveytsariyalik olim va muhandis Ogust Pikar tomonidan yaratilgan boʻlib, u P. Kipfer bilan birga 1931-yil 27-mayda stratosferaga birinchi marta koʻtarilib, 15785 m balandlikka koʻtarilgan.
Ushbu samolyotlarni yaratish ayniqsa SSSRda rivojlangan. Stratosferaga parvozlar bo'yicha ko'plab rekordlar 1930-yillarning ikkinchi yarmida sovet aeronavtlari tomonidan o'rnatildi.
1985 yilda Sovet makonini amalga oshirish paytidaVega loyihasi Venera atmosferasida geliy bilan to'ldirilgan ikkita stratosfera sharini uchirdi. Ular taxminan 55 km balandlikda 45 soatdan ortiq ishladilar.
Birinchi havo kemasi
Bir tekis parvozda boshqariladigan havo sharini yaratishga urinishlar havo sharlari va charlilarning birinchi parvozlaridan so'ng deyarli darhol boshlandi. J. Meunier samolyotga ellipsoidal shaklni, havo shari bilan qo'sh qobiqni berishni va uni mushak kuchi bilan harakatlanadigan pervanellar bilan jihozlashni taklif qildi. Biroq, bu g'oya 80 kishining sa'y-harakatlarini talab qildi…
Ko'p yillar davomida parvoz sharoitlariga mos quvvat bloki yo'qligi sababli boshqariladigan shar faqat orzu bo'lib qoldi. Buni faqat 1852 yilda Genri Giffard amalga oshirishi mumkin edi, uning mashinasi birinchi parvozini 24 sentyabrda amalga oshirdi. Giffardning dirijablida rul va parvonani aylantiruvchi 3 ot kuchiga ega bug 'dvigateli bor edi. Gaz bilan to'ldirilgan qobiqning hajmi 2500 m3 edi. Havo kemasining yumshoq qobig'i atmosfera bosimi va haroratining o'zgarishi tufayli qulab tushdi.
Birinchi dirijabl parvozidan keyin uzoq vaqt davomida muhandislar dvigatel kuchi va og'irligining optimal kombinatsiyasiga erishishga, qurilma qobig'i va gondolasi dizaynini yaxshilashga harakat qilishdi. 1884 yilda dirijablga elektr dvigatel, 1888 yilda esa benzinli dvigatel o'rnatildi. Dirijabl sanoatining keyingi muvaffaqiyati qattiq qobiqli mashinalarning rivojlanishi bilan bog'liq edi.
Zeppelinlarning muvaffaqiyati va fojiasi
Dijabllarni yaratishdagi yutuq graf Ferdinand nomi bilan bog'liq.fon Zeppelin. Germaniyada Konstans ko'lida qurilgan birinchi mashinasining parvozi 1900 yil 2 iyulda bo'lib o'tdi. Ko'lga majburiy qo'nishga olib kelgan buzilishga qaramay, keyingi sinovlardan so'ng qattiq havo kemalarining dizayni muvaffaqiyatli deb topildi. Mashinaning dizayni yaxshilandi va Ferdinand fon Zeppelinning dirijablini nemis harbiylari sotib oldi. Birinchi jahon urushida zeppelinlar allaqachon barcha yetakchi kuchlar tomonidan ishlatilgan.
Dijablning qattiq qobig'i selon bilan qoplangan mato bilan qoplangan sigaret shaklidagi metall ramkadan iborat edi. Ramka ichiga vodorod bilan to'ldirilgan gaz ballonlari biriktirilgan. Samolyot qattiq rullar va stabilizatorlar bilan jihozlangan, pervaneli bir nechta dvigatellarga ega edi. Ramkaning pastki qismida tanklar, yuk va dvigatel bo'linmalari, yo'lovchi kemalari joylashgan edi. Dirijablning hajmi 200 m3 ga yetishi mumkin edi, korpus uzunligi juda katta edi. Masalan, mashhur Hindenburgning uzunligi 245 m edi. Bunday ulkan mashinani haydash juda qiyin edi.
Jahon urushlari orasidagi davrda zeppelinlar transport vositasi sifatida, jumladan, transatlantik parvozlarda ham keng foydalanilgan. Biroq, bir qator ofatlar, eng mashhuri yong'in natijasida Hindenburg dirijablining qulashi va bu mashinalarning yuqori narxi ularning foydasiga o'ynamadi. Ammo havo kemalari sanoatini qisqartirishning asosiy omili yaqinlashib kelayotgan Ikkinchi Jahon urushi edi. Urushning tabiati ommaviy foydalanishni talab qilditezyurar aviatsiya va unda havo kemalari uchun jiddiy joy yo'q edi. Natijada, urushdan keyin keng foydalaniladigan avtomobil sifatida ular qayta tiklanmadi.
Balonlar va zamonaviylik
Aviatsiya rivojlanishiga qaramay, havo kemalari va havo sharlari unutilib ketmadi, aksincha, 20-asrning oxiriga kelib ularga boʻlgan qiziqish yana ortdi. Bu yuqori texnologiyali materiallar va kompyuter nazorati va xavfsizlik tizimlarini ishlab chiqishdagi yutuqlar, shuningdek, geliy ishlab chiqarishning nisbatan arzonlashishi bilan bog'liq. Havo kemalari ba'zi maxsus tarmoqlarda muhim vazifalarni bajaradigan mashinalar sifatida qayta tug'ilishi mumkin, masalan, neft platformalarini saqlash yoki chekka hududlarda katta hajmli yuklarni tashish. Harbiylar yana bu samolyotlarga qiziqish bildira boshladilar.
Miniatyura dirijabllari turli ilovalar uchun ham ishlatiladi, masalan, telekoʻrsatuvlar uchun suratga olish.
Samolyotlar, vertolyotlar va kosmik kemalarga o'rganib qolgan jamoatchilik yana aeronavtikaga qiziqish uyg'otmoqda. Dunyoning turli mamlakatlarida, shu jumladan Rossiyada havo sharlari festivallari tez-tez uchraydigan hodisaga aylandi. Issiqlikka chidamli engil materiallar va gaz ballonlari bilan ishlaydigan maxsus burnerlar tufayli issiq havo sharlari ikkinchi yoshlikni boshdan kechirmoqda. Quyosh issiq havo sharlari ham ixtiro qilingan, ular odatda yoqilg‘i yonishni talab qilmaydi.
Sportchilar va tomoshabinlarning katta qiziqishiga musobaqalar va koʻplab qurilmalarning maftunkor ommaviy startlari sabab boʻldi.har bir balon festivali. Bu tadbirlar uzoq vaqtdan beri ko'ngilochar industriyaning ajralmas qismi bo'lib kelgan.
Havodan engilroq samolyotlar kelajagini nima kutayotganini oldindan aytish qiyin. Lekin biz ishonch bilan aytishimiz mumkin: ularda shunday kelajak bor.
