Реферат: История дирижаблестроения и становление аэростатики как науки

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

МОСКОВСКИЙГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ СТАЛИ И СПЛАВОВ

(ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙУНИВЕРСИТЕТ)

РЕФЕРАТ

к кандидатскомуэкзамену по «Истории науки» на тему:

«История дирижаблестроения истановление аэростатики как науки»

Аспирант

кафедры коррозии и защиты металлов

Лукьянычев Дмитрий Александрович

Москва апрель 2007 г.

План реферата

1.

Введение…………………………………………………………….……3

2.

Дирежаблестроениев СССР……………………………………….……7

3.

РаботыЦиалковского………………………………………………..…11

4.

История Zeppelin……………………………………………………..…12

5.

Аэростаты наслужбе науки……………………………………………20

6.

Современныедирижабли………………………………………………22

7.

Перспективы современного развития дирижаблестроения………….25

8.

Заключение…………………………………………………………...…26

9.

Список литературы……………………………………………..………28

… Вмире существует ещё по крайней мере одна страна, где дирижабли моглиразвиваться и широко с пользой применяться. Это — Советский Союз с его обширнойтерриторией, по большей части равнинной. Здесь, особенно на севере Сибири,огромные расстояния отделяют один населённый пункт от другого. Это осложняетстроительство шоссейных и железных дорог. Зато метеорологические условия весьмаблагоприятны для полётов дирижаблей.

Умберто Нобиле, итальянский конструктор дирижаблей

1.

Введение

Дирижа́бль (от фр. dirigeable —управляемый) — летательный аппарат легче воздуха, аэростат с движителем,благодаря которому дирижабль может двигаться независимо от направлениявоздушных потоков.

С давних времен человечествомвладела мысль о свободном полете в воздушном океане, который манил своейбезбрежностью и величием. В преданиях многих народов бережно хранятся легенды одерзких попытках смельчаков подняться над Землей. Для достижения этой целилюдям пришлось преодолеть долгий и тернистый путь, полный неудач и свершений.

За 250 лет до нашей эры великийАрхимед открыл путь к полетам на воздушных шарах. Но только во второй половинеХVII века удалось создать воздушный шар, пригодный для практическогоиспользования. Аппарат легче воздуха, перемещающийся в воздушном океане по волеветра и воздушных течений, назвали аэростатом. Поддерживается он в воздухеблагодаря подъемной силе газа, заключенного в его оболочке.

5 июня 1783 г. во французском городеВиделон-лез-Анноне братья Жозеф Мишель и Жак Этьен Монгольфье демонстрировалиполет построенного ими шара. Оболочка объемом около 600 куб. м. покоилась нарешетчатой раме, сплетенной из лозы. Рама устанавливалась на подмостки, подкоторыми был разведен костер из мокрой соломы. Горячий влажный воздух наполнялоболочку. После того, как отпустили удерживающие ее веревки, она устремиласьвверх. Полет продолжался всего 10 минут. За это время шар пролетел два снебольшим километра.

Рисункиаэростатических запусков во Франции

Академия наук Франции решилаповторить опыт братьев Монгольфье в Париже. Подготовку к нему поручили физикуШарлю. Он использовал для наполнения шара не горячий воздух, а открытый в 1766г. водород, обладавший малым удельным весом. 27 августа 1783 г. на Марсовомполе Парижа состоялся старт, Шар быстро набрал высоту и скрылся из глаз.Пролетев 24 километра, он упал на землю из-за разрыва оболочки.

В дальнейшем шары, наполняемыегорячим воздухом, получили название монгольфьеров, а водородом — шарльеров.

Возможность полета была доказана.Оставалось выяснить, насколько это безопасно для человеческого организма. В товремя многие считали, что любое живое существо, поднявшееся под облака, даже нанебольшую высоту, непременно задохнется. Поэтому в первое воздушное путешествиена монгольфьере, отправили верных и безотказных друзей человека. 19 сентября1783 г. со двора Версальского дворца впервые в истории в воздух были поднятыживые существа. Эта честь выпала на долю барана, петуха и утки. Они опустилисьна землю в полном здравии. Затем приступили к тренировочным подъемам людей напривязных аэростатах. И только после основательной подготовки 21 ноября 1783 г.в пригороде Парижа был дан старт монгольфьеру с экипажем, в состав котороговходили два человека — Пилатр де Розье и д'Арланд.

Шло время, аэростатысовершенствовались, позволяя совершать все более сложные перелеты. В началеянваря 1785 г. француз Бланшар и англичанин Джеффрис на шарльере перелетели изДувра в Кале. Покорив пролив Па-де-Кале за 2,5 часа, они первыми проделаливоздушное путешествие между островной Англией и континентальной Европой.

Русский посол во Франции князьБарятинский регулярно сообщал императрице Екатерине II об успехахвоздухоплавания. К ним он прилагал собственноручные зарисовки увиденного.Однако императрица к этому делу интереса не проявила. Она даже не разрешилаБланшару приехать в 1786 г. в Россию для демонстрационных полетов. Екатерина II просила передать ему, что"… здесь не занимаются сею или другою подобною аэроманиею, да и всякиеопыты оной яко бесплодные и ненужные у нас совершенно затруднены". Такойвзгляд царской особы на воздухоплавание привел к тому, что россияне впервыеувидели полет на воздушном шаре только в следующем столетии.

20 июня 1803 г. в Петербурге вприсутствии императорской фамилии Александра I и большого стечения зрителей состоялся показательный полетфранцуза Ж. Гарнерена. В сентябре того же года воздушный шар поднялся и вМосковское небо.

С развитием науки и техники аэростатыстали привлекать для решения широкого круга задач. Они использовались в военномделе, применялись для изучения атмосферы, проведения метеорологических,физических, астрономических наблюдений.

Но все же аэростаты не отвечалиглавной цели воздухоплавания — служить средством сообщения они не могли. Дляэтого необходим был управляемый аэростат, или дирижабль. Попытки управленияполетом аэростата с помощью весел, парусов, как это было с кораблями на морскихпросторах, успеха не принесли. Стало очевидным, что для управляемого полетааэростат необходимо снабдить движителем иного рода.

Впервые это удалось сделатьфранцузскому инженеру Анри Жиффару. 24 сентября 1852 г. поднялся в воздух егодирижабль. Он имел объем 2500 куб. м., был оснащен паровым двигателем мощностью3 л. с. и развивал скорость около 10 км/ч. Паровые машины тех лет имели малуюмощность при большой массе и были непригодны для практического использования навоздушных судах. В первом полете Жиффар не смог вернуться к месту старта. Силаветра превышала скромные возможности его двигателя! Расцвет дирижаблестроенияначался с появлением надежных, легких и достаточно мощных двигателейвнутреннего сгорания и пришелся на начало нашего века.

Развитие дирижаблей шло по тремконструктивным направлениям: мягкие, полужесткие, жесткие.

В дирижаблях мягкой схемы корпусомслужит оболочка, выполненная из ткани с малой газопроницаемостью. Постоянствоформы оболочки достигается избыточным давлением газа, наполняющего ее исоздающего подъемную силу, а также баллонетами, которые представляют собоймягкие воздушные емкости, расположенные внутри корпуса. С помощью системыклапанов, позволяющих либо нагнетать в баллонеты воздух, либо стравливать его ватмосферу, внутри корпуса поддерживается постоянное избыточное давление. Еслибы этого не было, то находящийся внутри оболочки газ под влиянием внешнихфакторов — изменения атмосферного давления при подъеме или спуске дирижабля,температуры окружающего воздуха — менял бы свой объем. Уменьшение объема газаприводит к тому, что корпус теряет свою форму. Как правило, это оканчиваетсякатастрофой.

Жесткие элементы конструкции — стабилизатор, киль, гондола — крепятся к оболочке с помощью пришитых илиприклеенных к ней «лап» и соединяющих строп.

Как каждая инженерная конструкция,дирижабли мягкой схемы имеют свои достоинства и недостатки. Последниедостаточно серьезны: повреждение оболочки или отказ вентилятора, нагнетающеговоздух в баллонеты, приводят к катастрофам, Основным же преимуществом являетсябольшая весовая отдача.

Мягкая схема ограничивает размерыдирижабля, что, впрочем, обуславливает относительную легкостьсборочно-разборочных и транспортных операций.

Дирижабли мягкой схемы строилисьмногими воздухоплавателями. Наиболее удачной оказалась конструкция немецкогомайора Августа фон Парсеваля. Его дирижабль поднялся в воздух 26 мая 1906 г. Стех пор дирижабли мягкой схемы иногда называют «парсевалями».

Зависимость формы корпуса отатмосферных факторов в дирижаблях мягкой схемы была уменьшена введением вконструкцию жесткой килевой фермы, которая, проходя от носа до кормы по низукорпуса, значительно повышает его жесткость в продольном направлении. Такпоявились дирижабли полужесткой схемы.

В дирижаблях этой схемы корпусомтакже служит оболочка с малой газопроницаемостью. Необходимы им и баллонеты.Наличие фермы позволяет крепить к ней элементы дирижабля и размещать внутри неечасть оборудования. Дирижабли полужесткой схемы отличаются более крупнымиразмерами.

Полужесткая схема была разработанафранцузским инженером Жюйо, управляющим сахарными заводами братьев Лебоди.Постройка дирижабля финансировалась владельцами заводов. Поэтому, не совсемсправедливо, такую схему дирижаблей называют «лебоди». Первый полетдирижабля состоялся 13 ноября 1902 г.

В дирижаблях жесткой схемы корпуснабран из поперечных (шпангоутов) и продольных (стрингеров) силовых элементов,обтянутых снаружи тканью, которая предназначается только для придания дирижаблюнадлежащей аэродинамической формы. Поэтому никаких требований погазопроницаемости к ней не предъявляется. Баллонеты в этой схеме не нужны, т.к. неизменность формы обеспечивается силовым каркасом. Несущий газ помещается вотдельных емкостях внутри корпуса. Там же устанавливаются практически всеагрегаты корабля, для обслуживания которых «предусматриваются служебныепроходы.

Единственный недостаток такой схемызаключается в том, что металлическая конструкция каркаса уменьшает вес полезнойнагрузки. Именно жесткая схема сделала дирижабль настоящим кораблем, способнымплыть в воздушном океане подобно морским лайнерам. Создателем таких дирижаблейбыл выдающийся немецкий инженер и организатор их производства генерал графФердинанд фон Цеппелин. Его первый воздушный корабль поднялся в воздух 2 июля1900 г. С тех пор за дирижаблями жесткой схемы закрепилось название»цеппелин".

Интересно отметить, что самЦеппелин, прекрасно понимая преимущества жесткой схемы, отдавал должноедирижаблям и других конструкций. Он говорил, что «один тип судна неисключает другого. Важно лишь, чтобы они были как можно лучше разработаны, адефекты исправлены в интересах всего человечества и культуры». Дальнейшееразвитие дирижаблестроения подтвердило справедливость его слов.

Как это часто случается, новоедостижение инженерной мысли послужило, в первую очередь, не расцвету культуры,а прямо противоположным целям. Впервые в боевых действиях дирижабли былииспользованы итальянцами в 1911 — 1912 гг. во время войны с Турцией. С ихпомощью проводились разведывательные операции и наносились бомбовые удары. Во время первой мировой войны безусловнымлидером в области дирижаблестроения была Германия. За годы войны былопостроено: в Великобритании — 10 дирижаблей, в Италии — 7, во Франции — 1, вСША — 6. Кайзеровская Германия построила около 76 дирижаблей, из них 63цеппелина и 9 конструкции профессора Шютте-Ланца с деревянным каркасом. Россияиспользовала три летательных аппарата «Черномор» английского производства.Германия вступила в войну с тремя дирижаблями: L3, L4, L5.

Всего на германских цеппелинах былосовершено 1210 боевых вылета. Из 75 боевых кораблей потеряны за годы войны врезультате боевых действий 52: уничтожено с экипажем 19, 33 вследствие обстрелаили аварий захвачено англичанами после приземления. К концу войны у Германииоставалось всего 7 дирижаблей. Немцы широко использовали цеппелины длябомбардировок Англии. Первый налёт состоялся 15 января 1915 г. Согласнодирективе командования дирижабли должны начинать бомбардировку с Букингемскогодворца и правительственных резиденций, затем шла очередь военных фабрик и жилыхкварталов. В один из ночных налётов дирижабль L-22 (объёмом 36000 м³) взялна борт 24 бомбы по 50 кг, 2 бомбы по 100 кг и 2 по 300 кг. На подлёте к Йоркуогромная сигара попалась в лучи прожекторов и была сбита огнём зенитных орудий.Большую опасность дирижаблям стала представлять истребительная авиация. Так 31января 1916 г. английскими самолётами над морем были сбиты сразу 9 цеппелинов.Чтобы спастись от истребителей и зениток дирижабли поднимались на высоты до 5км, где экипаж страдал от низких температур и нехватки кислорода.

Вследствие постоянноувеличивающихся защитных мер врага цеппелины для фронта строились двухразмеров, типа «L 50» и «L 70».

Главными отличительнымиособенностями «L 50» были: пять двигателей, каждый 260 л.с., которые моглиразвивать достаточную скорость даже в разреженных высоких атмосферных слоях;четыре пропеллера (два задних двигателя присоединялись к одному пропеллеру);центральный проход, длина судна 196.5 м; ширина 23.9 м; объем газа 55 000 куб.м; скорость 30 м/с (приблизительно 110 км/час); взлётный вес 38 тонн. Тип «L70»: семь двигателей, каждый по 260 л.с.; шесть пропеллеров; центральныйпроход, длина судна 211.5 м; самый большой диаметр 23.9 м; объем газа 62 000куб. м; скорость, 35 м/с (130 км/час); взлётный вес 43 тонны.

«L 50» имел команду из 21 человека,и «L 70» из 25. Экипаж состоял из: 1 командир, 1 офицер — наблюдатель, 1квартирмейстер, 1 главный инженер, 2 такелажника (старшина-сигнальщик), 2человека на механизмах балансировки (боцманы), 2 моториста (младшие офицеры) накаждый двигатель, 1 рулевой, 1 телеграфист, и 1 телеграфист для беспроволочноготелеграфа. Названия должностей не случайны, дирижабли входили в составкайзеровского морского флота.

Дирижабли несли два станковыхпулемёта, и позже 20 мм пушки. Боезапас состоял из зажигательных бомб весом11,4 кг, и фугасно-осколочных бомб весом по 50, 100, и 300 кг.

Дирижабли использовались германскойармией для морской разведки. В начале войны гидросамолётов ещё не существовало.Позднее дирижабли смогли подниматься на высоту 6 000 метров, что былонедоступно для аэропланов.

Дирижабльсопровождает эскадру боевых кораблей Германии

Базы воздушных кораблей былиразмещены как можно ближе к побережью, и имели достаточную площадь для взлёта иприземления; но они должны были находиться достаточно глубоко на суше, чтобыустранить опасность неожиданного нападения с моря. Флот имел следующие базыдирижаблей на побережье Северного моря: Nordholz под Cuxhaven, Ahlhorn подOldenburg, Wittmundshaven (East Friesland), Tondern (Schleswig-Holstein). БазаHage, к югу от Norderney, была брошена.

В январе 1918, когда вследствиеспонтанного самовозгорания одного из дирижаблей в Ahlhorn, огонь взрывомраспространился на соседние ангары, и четыре «Цеппелина» и один «Шютте-Ланц»были потеряны. Все ангары, кроме одного, были приведены в негодность. Послеэтого германский флот имел только 9 воздушных кораблей в своём распоряжении. Сосени 1917 строительство дирижаблей было ограничено, потому что материал,необходимый для строительства дирижаблей был необходим для более перспективныхаэропланов. С этой даты заказывался только один дирижабль в месяц.

2.

Дирежаблестроениев СССР

Широкое строительство дирижаблей вГермании, Франции, Италии заставило военное ведомство России также начатьработы в этой области. 21 февраля 1907 г. приказом генерал-инспектора А. П.Вернандера была образована комиссия по постройке дирижабля подпредседательством военного инженера генерала Н. Л. Кирпичева. В задачи комиссиивходило «производство опытов и исследований принадлежностей и материаловдля постройки управляемого аэростата, а также составление по результатам опытовокончательного проекта такого аэростата». В состав комиссии входиливоенные инженеры и воздухоплаватели: генерал-майор А. М. Кованько,инженер-полковник Е. С. Федоров, инженер-подполковник В. Ф. Найденов,подполковник В. А. Семковский, капитан Н. И. Утешов. К работе были привлечены икрупнейшие научные силы России. Комиссия приступила к проектированию первогоотечественного полужесткого дирижабля. По сути дела, в феврале 1907 г. былсоздан первый в России научно-конструкторский центр по дирижаблестроению.

В 1908 г. в Учебномвоздухоплавательном парке был построен по мягкой схеме первый русский дирижабль«Учебный». Он брал на борт трех человек и мог совершать полеты продолжительностьюоколо трех часов. При этом высота достигала 800 м, а скорость — 22 км/ч. В 1908- 1909 гг. «Учебный» совершил ряд успешных полетов.

В 1910 г. русскими инженерами длявоенных целей были построены еще два мягких дирижабля. На ижорском заводе вКолпино под Петербургом по проекту профессоров Боклевского и Фан-дер-Флита,инженера В. Ф. Найденова и при участии капитана Б, В. Голубова был построен«Голубь», который имел объем 2270 куб. м и мог нести полезнуюнагрузку в 800 кг. Другой дирижабль «Ястреб» строился в Москвеакционерным обществом «Дукс». Его конструктором был А. И. Шабский.При объеме 2700 куб. м он мог нести 1170 кг полезной нагрузки.

Постройка полужесткого дирижабля,разработанного комиссией, завершилась 17 июля 1909 г. Он получил название«Комиссионный». По ряду причин его первый полет состоялся только 30июля 1910 г. Испытания прошли успешно, и дирижабль, переименованный в«Кречет», был передан армии в 9-ю воздушную роту.

Дирижабли жесткой схемы в России,имевшей слаборазвитую дирижаблестроительную промышленность, не строились.Страна была вынуждена закупать дирижабли за границей — в основном у Франции иГермании, которые стремились продать не самые лучшие и современные образцы.

Все это привело к тому, что в канунпервой мировой войны Россия располагала парком в 14 дирижаблей, из которыхтолько четыре могли с большими оговорками считаться пригодными для боевыхдействий. В итоге лишь один дирижабль «Астра» французской постройки вмае — июне 1915 г. выполнил несколько боевых полетов.

К началу первой мировой войнылетно-технические данные дирижаблей были выше, чем у самолетов. Аэропланы техлет ни по дальности полета, ни по грузоподъемности не могли с нимиконкурировать. Атаковать дирижабль в воздухе аэроплану было также сложно. Спередии с боков он был защищен пулеметами. Как правило, для атаки летчику надо былозабраться выше дирижабля и попытаться попасть в него сбрасываемой вручнуюбомбой.

В силу этих достоинств дирижаблейоба противостоящих друг другу военных блока — Тройственный союз и Антанта (заисключением опоздавшей России) — позаботились об их заблаговременномстроительстве.

Таким образом, результатыприменения дирижаблей воюющими сторонами в первой мировой войне, несмотря напечальный опыт России, не оставляли в те годы сомнения в том, что за нимибольшое будущее как в военной, так и в мирной сферах применения.

Почтовая марка изображающая дирижабль Graf Zeppelin на фоне Храма ХристаСпасителя.

В мирное время достижениядирижаблестроения продолжали удивлять мир. В 1928 г. цеппелин LZ-127 совершилполет в США через Антлантику, а в следующем году с тремя посадками он облетелземной шар. Эти успехи привлекли внимание и советской общественности к вопросамдирижаблестроения. «Дирижаблестроительный бум» достиг Москвы сприлетом LZ-127 в столицу. В сентябре 1930 г. он опустился на Центральномаэродроме. По поводу этого события Н. Аллилуева писала И. Сталину,находившемуся на отдыхе на юге: «Всех нас в Москве развлек прилетцеппелина, зрелище было, действительно достойное внимания. Глядела вся Москвана эту замечательную машинку». Прилет LZ-127 оставил настолько глубокийслед в нашем обществе, что в 1991 г. к 50-летию со дня этого событияМинистерство связи СССР выпустило серию почтовых марок, посвященных дирижаблям.На одной из них изображен «Граф Цеппелин» на фоне Храма ХристаСпасителя.

Используя благоприятный момент, атакже метод «внешней добровольности» (впоследствии он был многократноприменен при ежегодной подписке на государственные займы, при«единогласном» голосовании за кандидатов «нерушимого блокакоммунистов и беспартийных» и т. п.), в прессе выступил ЦС СоюзаОсоавиахима. Время для этого было выбрано очень удачно, в преддверии днярождения вождя революции.

14 апреля 1931 г. ЦС принялобращение «Ко всем рабочим, колхозникам и трудящимся СССР, ко всеморганизациям и членам Осоавиахима». В нем говорилось, что рабочиемосковских заводов «Серп и молот», «Каучук»,«Динамо», «Ильича» "… бросили лозунг построитьэскадру дирижаблей имени Ленина". Основываясь на этой инициативе, ЦС"… принял решение о создании эскадры имени Ленина в составе дирижаблей:«Ленин», «Сталин», «Старый большевик»,«Правда», «Клим Ворошилов», «Осоавиахим» и«Колхозник»..."

Далее в обращении предлагалосьразвертывать соцсоревнование по сбору средств на эскадру среди всех слоевнаселения. В том числе и между "… заводами, колхозами, селами идеревнями… ". Сбор средств шел под лозунгом претворения в жизнь«исторических слов Ленина: „У нас будут свои дирижабли! “.

К 1932 г. было собрано на эскадру25 млн. рублей. Деньги и все функции, принадлежавшие ранее АГОС, были переданы»Дирижаблестрою", ставшему во главе воздухоплавательной программыстраны. «Дирижаблестрой» и ЦС Осоавиахима организовали в 1933 г.проведение первой Всесоюзной конференции по аэродинамике дирижаблей. Онапроходила в помещении КОСОС ЦАГИ при участии ученых и инженеров АГОС, ее работызаложили научный фундамент для строительства предполавшейся эскадры им. Ленина.

«Дирижаблестрой» и ВВС наволне сбора средств на эскадру имени Ленина предпринимали попытки продолжениянаучных исследований и строительства дирижаблей. Например, для проектирования ипостройки полужестких дирижаблей на работу в «Дирижаблестрой» былприглашен известный итальянский конструктор Умберто Нобиле. В мае 1932 г. онприбыл в Долгопрудньй вместе с группой конструкторов и рабочих. В результатесовместных с русскими инженерами разработок были построены первые советскиеполужесткие дирижабли В-5 обьемом 2340 куб. м и В-6 объемом 19 000 куб. м. Наэтом развитие отечественного дирижаблестроения было остановлено.

Политические и техническиеобстоятельства, не зависящие от «Дирижаблестроя» и ВВС, свели на нетвсе усилия. Во-первых, к этому времени кардинально изменилась расстановкаполитических сил. Во-вторых, за эти годы прогресс авиации превзошел всеожидания.

Истребители, вооруженныекрупнокалиберными пулеметами и пушками, могли практически безнаказаннорасстреливать тихоходные воздушные гиганты. Громадный скачок сделала в своемразвитии и бомбардировочная авиация. АГОС, чьим генеральным направлением всегдаоставалась тяжелая авиация, создал лучший в мире тяжелый цельнометаллическийчетырехмоторный бомбардировщик ТБ-3. В 1932 г. он пошел в крупносерийноепроизводство. Самолет был способен наносить бомбовые удары по промышленным центрамкак Германии, так и Японии. ВВС принял решение о создании самого мощного вЕвропе флота тяжелых бомбардировщиков. Эта задача была решена постройкой 818ТБ-3. Экономика страны не могла обеспечить одновременное строительство такогоколичества самолетов и крупных дирижаблей.

Эти причины, не зависящие отдирижаблестроителей, и привели к тому, что эра дирижаблей в то время в нашейстране так и не наступила.

Небольшое количество построенныхдирижаблей, вместо предполагавшейся базы на Плещеевом озере, вынуждене былодовольствоваться сначала оврагом в Кунцево, а с 1932 г. — эллингом вДолгопрудном. Инженеры-дирижаблисты стали ненужными, и в 1940 г. ДУК былпреобразован в МАТИ. Единственным напоминанием о былой связи МАТИ сдирижаблестроением осталось имя автора первого цельнометаллического дирижабля — К. Э. Циолковского, присвоенное институту.

3.

РаботыЦиалковского

К.Э. Циолковскийпроблеме воздухоплавания посвятил более 50 трудов.

«Мысль ометаллическом аэростате засела у меня в мозгу. Иногда она меня утомляла, итогда я по месяцам занимался другим, но в конце концов я возвращался к нейопять», — писал ученый в своей работе «Простое учение о воздушномкорабле и его построении». К систематическим исследованиям в областивоздухоплавания Циолковский приступил в 1885 году. Уже через год он закончилпервый большой научно-теоретический труд «Теория аэростата, имеющего вгоризонтальном направлении удлиненную форму» и в 1887 году в Москве назаседании физического отделения Общества любителей естествознания сделал докладо результатах своих исследований.

Циолковский сразу жепоставил перед собой труднейшую задачу — создать такой дирижабль, который былбы наиболее совершенным, безопасным для пассажиров, прочным, простым вэксплуатации, наиболее выгодным экономически. Он пришел к выводу онеобходимости строить корабль целиком из металла. Этой идеецельнометаллического дирижабля ученый оставался верен всю жизнь.

Свои технические идеиКонстантин Эдуардович Циолковский всегда подтверждал математическим анализом иопытным моделированием.

Ученый вводилпростейшую систему изменения объема несущего газа как для выдерживания заданнойвысоты полета при различных температурах, так и для совершения маневров. Приэтом дирижабль Циолковского не нуждался в балласте. Система блоков и тросоввнутри оболочки обеспечивала изменения ее объема в зависимости от высоты полетадирижабля, его горизонтальную устойчивость.

В 1890 году КонстантинЭдуардович послал свою статью «О возможности построения металлическогоаэростата» вместе с бумажной моделью в Русское физико-химическое обществоД.И. Менделееву, который переслал ее со своим отзывом в VII(воздухоплавательный) отдел Русского технического общества. Работа ученого быларассмотрена и одобрена, но никакой практической поддержки ему оказано не было.Несмотря на это, Циолковский продолжал упорно работать. Он публиковал своиработы, строил модели, проводил эксперименты. В 1914 году Циолковский выезжал вПетербург на III съезд воздухоплавания, где был заслушан его доклад оцельнометаллическом дирижабле.

Проект воздушногокорабля Циолковский дал еще в 1892 году в работе «Аэростат металлический,управляемый». В работах «Возможен ли металлический аэростат?»,«Простое учение о воздушном корабле и его построении», «Аэростати аэроплан» и многих других Циолковский приводил теоретические обоснованиядеталей конструкций дирижабля, разъяснял свои технические замыслы.

К.Э. Циолковский с макетами цельнометаллического дирижабля

Циолковский фактическивыдвинул программу поэтапного дирижаблестроения — от эксперимента,моделирования, научно-теоретических обобщений до поисков совершенно новыхрешений и их осуществления в рабочих чертежах, при обязательном соблюденииранее выдвинутых им положений, гарантирующих полную безопасность пассажиров иэкипажа. Все это составляет научную и практическую ценность теоретических работЦиолковского по дирижаблям.

Циолковский пыталсязаинтересовать идеями управляемого аэростата зарубежных ученых. В 1893 году онпослал свои труды по воздухоплаванию вместе с моделью дирижабля во ФранцузскуюАкадемию наук. Желая защитить приоритет России в воздухоплавании, Циолковскийзапатентовал свои изобретения в девяти зарубежных странах.

Однако К.Э.Циолковскому не удалось осуществить мечты о создании дирижабля. Попыткапостроить дирижабль Циолковского в 1931 году на комбинате«Дирижаблестрой» не увенчалась успехом, главным образом из-за низкогопо тому времени технологического уровня. Но постройка и испытание моделидирижабля объемом 1000 кубических метров убедили инженеров в справедливостиосновных теоретических положений ученого о преимуществах егоцельнометаллического дирижабля.

В наше время жизньвыдвигает новые задачи перед воздушным транспортом. Этим и объясняется всевозрастающий интерес, который проявляют к воздухоплавательному транспорту специалистыразных стран.

4.

ИсторияZeppelin

Немецкий аристократ граф Фердинандфон Цеппелин (Ferdinand Graf von Zeppelin) родился 8 июля 1838 года вКонстанце.

Его семья входила в высший светВюртембергского королевства. Молодой человек был волен сам выбирать, чемзаниматься. Один год он посвятил изучению наук, однако после этого поступил ввоенную академию. В 25 лет его отправили военным наблюдателем в СоединенныеШтаты, где тогда шла гражданская война. Там ему выпала возможность подняться навоздушном шаре – этот опыт поразил его.

ЦеппелинФердинанд, немецкий конструктор дирижаблей, граф, генерал

Вовремя франко-прусской войны 1870-1871 годов уже полковник Цеппелин участвовал восаде Парижа и видел, как над городом поднимаются шестьдесят воздушных шаров,на которых вывозят почту, военные соединения и политиков. Все чаще в егодневниках появлялись рисунки невиданных аппаратов, порожденных его фантазией.

Все чаще в Берлине хмурили брови,получая новые и новые, как казалось, нелепые прожекты создания армадыуправляемых воздушных кораблей. Дело дошло до конфликта с самим императоромВильгельмом II. Раздражающему командование графу-фантазеру присвоили званиегенерал-лейтенанта и в 1890 году уволили из армии.

Цеппелин вернулся в места своегодетства. На собственные деньги на берегу Боденского озера он открыл небольшуюмастерскую и нанял молодых талантливых инженеров. Целых восемь летпотребовалось, чтобы подготовиться к строительству первого дирижабля. За этигоды в округе к нему прилепилось прозвище граф-дурак — мало кто понимал, чемзанимается этот сумасброд, тратя семейные деньги рода Цеппелинов.

Дирижабли могут быть трех видов:мягкие — с корпусом из прорезиненной ткани, полужесткие — с металлическойфермой вдоль днища, и жесткие — с металлическим каркасом, на который натянутаткань. Граф строил жесткий тип. В качестве подъемного газа использовались мешкис водородом, которыми наполняли каркас дирижабля. Снизу к днищу корпусакрепилась гондола управления и гондола с моторами. Каркас делали из новомодногои невероятно дорогого алюминия.

Цеппелин был не первым строителемдирижаблей. В 1899 году француз Сантос-Дюмон на своем аппарате облетел Эйфелевубашню. Однако Цеппелин был первым, кто отнесся к своему увлечению как кбизнесу. Его мысли Цеппелина выходила за рамки представлений того времени одирижаблях. Он сразу решил, что его дирижабли должны держаться в воздухе многочасов, иметь большую грузоподъемность и быть надежными. Кроме того он обладалзначительным капиталом, а его другом детства был сам король Вюртембергский,позволивший построить на Боденском озере ангар для первых аппаратов. В 1898году было создано акционерное общество, одну треть капитала внес граф.

В первых работах Цеппелину помогалмолодой инженер Кобер. Генерал изучил опыт мирового дирижаблестроения, включаяи российский. В начале 1890-х годов он приезжал в Петербург на верфь, гдестроился дирижабль О. Костовича, купил конструкторскую документацию у вдовыД.Шварца, который в 1890-е годы строил цельнометаллический дирижабль вПетербурге, изучал труды К. Циолковского.В 1894 г. проект первого жесткогодирижабля Цеппелина был готов. Когда его изучили эксперты, они назвалидирижабль «чудовищем», а изобретателя — сумасшедшим. Но перваянеудача не смутила генерала. В 1895 г. он запатентовал свою идею, в 1898 г.учредил «Общество для развития воздухоплавания» и построил первыйцеппелин.

В 1900 году первый цеппелин LZ-1поднялся в воздух. Им управлял сам граф. Аппарат оказался медленным инеуклюжим. В движение его приводили два слабых двигателя Даймлера мощностью по16 л.с. При объеме дирижабля в 11000 м3 Z-1 перевозил 5 человек команды и запастоплива на 10 часов полета. Особенностью дирижабля Z-1 являлась конструкциякорпуса, который был сделан жестким по типу морских кораблей. Остов дирижаблясостоял из набора поперечных 24-гранных колец-шпангоутов, расчаленныхметаллическими стяжками, и из продольных балок (стрингеров), связывающихкольца. Остов был сделан из алюминия и обтянут тканью. Такое устройстводирижабля предполагалось еще раньше английским ученым Дж.Кэйли и русскимадмиралом Н.М.Соковниным. Но честь разработки идеи и ее реализации принадлежитФердинанду фон Цеппелину.

После 20 минут полета его пришлосьпосадить на воду Боденского озера. Разочарованные акционеры потребовали своиденьги обратно, и Цеппелин выкупил их доли. В том же году, после 3,5 месяцев,доработок дирижабль еще дважды поднимался в небо: 17 октября (1 час 20 мин.) и21 октября (23 мин.). Второй дирижабль LZ-2 был построен только в 1906 году — однако при взлете у него отвалились двигатели, и неуправляемый корпус с трудомопустили на воду озера.

<img src="/cache/referats/25617/image016.jpg" v:shapes="_x0000_i1033">
Первый дирижабль LZ-1

<img src="/cache/referats/25617/image017.jpg" v:shapes="_x0000_i1034">
Аварийная посадка LZ-2

Эти полеты подтвердилицелесообразность жесткого типа дирижабля.

В 1908 году семидесятилетнему графуудалось пробыть в воздухе восемь часов на борту LZ-4 и даже слетать в соседнююШвейцарию. Но в том же году Цеппелин был вынужден экстренно посадить очереднойаппарат из-за неисправности моторов. В ту же ночь налетевшая буря полностьюуничтожила привязанный к земле дирижабль. Это была катастрофа! Собственныеденьги графа кончились, в газетах над ним смеялись, а стратеги из Берлинаперестали даже отвечать на его предложения.

После гибели LZ-4 у Цеппелина ужене оставалось средств на строительство нового аппарата. Но тут произошло чудо.Обыватели, узнавшие из газет об очередной катастрофе «безумного графа», сталиприсылать ему деньги. За несколько дней Цеппелин получил сумму, которой хватилона изготовление очеред

еще рефераты

Еще работы по авиации

Реферат по авиации

Фронтовой бомбардировщик С-34

Аэростаты и дирижабли

29 Августа 2013

Реферат по авиации

Действия персонала аэропорта при угрозе террористического акта

29 Августа 2013