Повітроплавання (аеронавтика)

Повітроплавання (аеронавтика) - керовані або некеровані польоти в атмосфері Землі на літальних апаратах легше повітря (на відміну від авіації, що використовує літальні апарати важче повітря).

До початку 20-х років XX століття термін «повітроплавання» позначав пересування по повітрю взагалі.

У багатьох мовах, зокрема в англійській і французькій, словом «аеронавтика» називають процес освоєння повітряного простору за допомогою літальних апаратів всіх типів. Іноді в цьому ж значенні слово «аеронавтика» використовується і в українській мові.

Види повітроплавальних засобів

Що таке повітроплавання? Це польоти на літальних апаратах «легший за повітря». Аеростати піднімаються в повітря, відповідно до закону Архімеда: вони злітають завдяки підйомній силі використовуваного газу, щільність якого менше щільності атмосферного повітря. Найчастіше в сучасному повітроплавання використовують тепле повітря і гелій.

Все повітроплавні кошти можна розділити на дві групи: повітряні кулі та дирижаблі. Повітряні кулі бувають трьох основних видів: газовими, тепловими (вони ж термальні) та комбінованими. Найперші повітряні кулі були тепловими. Гаряче повітря в шар заганяли за допомогою жаровень. Подібні літальні засоби часто називають монгольф'єрів, на прізвище французьких винахідників братів Монгольф'є. Сучасний вигляд теплові аеростати придбали після удосконалень американського інженера Пола Едварда Йоста. У 1960 році він спроектував компактну, але потужну пальник, що працює на пропані. Крім того, вчений запропонував виготовляти оболонку повітряних куль з легкого, але міцного матеріалу - нейлону. Новинки, запропоновані американцем, припали до душі повітроплавцям. І в даний час теплові аеростати - це найпоширеніші повітроплавні апарати в світі.

У сучасному повітроплавання також використовуються і газові аеростати. Їх часто називають шарльєр в честь їх винахідника - професора Жака Олександра Шарля. Раніше в якості газу використовувався аміак, водень і навіть кам'яновугільний газ, тепер кулі заправляють в основному гелієм. Цим же газом частково заправляють і комбіновані аеростати, або Розьер (по імені першого пілота Пілатр де Розьє). Вони являють собою в'язку декількох куль, наповнених різними газами.

Головний недолік повітряний куль - їх нездатність літати горизонтально без допомоги повітряних потоків. Аеростати можуть без праці підніматися і опускатися, для цього повітроплавці скидають баласт, випускають зайвий газ / повітря з кулі, змінюють температуру газу / повітря в кулі. Однак пролетіти з одного міста в інший при відсутності вітру повітряні кулі не можуть. Цю проблему намагалися вирішити ще інженери XIX століття. Результатом їхніх праць стала поява дирижаблів - керованих аеростатів (по-французьки dirigeable - керований). Спочатку це були прості повітряні кулі, до кошиків яких кріпилися гвинтові двигуни. На відміну від повітряних куль, дирижаблями легко управляти, вони можуть перевозити більшу кількість людей, а також літати на далекі відстані. Сучасні дирижаблі розвивають швидкість до 100-135 км / год.

Дирижаблі, як і повітряні кулі, бувають газовими (гелієвими і водневими) і тепловими. До газових керованим аеростата належали знамениті «цепелліни», які випускали в Німеччині з початку XX століття. Тепловий дирижабль був сконструйований пізніше - в 1973 році британським винахідником Дональдом Камероном.

Крім поділу на теплові та газові повітроплавці класифікують дирижаблі і по їх конструкції. Так, бувають аеростати м'якою, полужесткой і жорсткої систем. Дирижабль м'якої системи поступається своєму Напівжорсткий колезі в розмірах, у нього відсутні металеві конструкції, що запобігають деформацію оболонки. Дирижабль жорсткої системи складається з міцного каркаса, всередину якого поміщають мішки з газом, і оболонки.

Історія світового повітроплавання

Найвідомішими дирижаблями в історії стали літальні апарати, що випускаються німецькою компанією графа Фердинанда фон Цепеліна. Керований аеростат Цепеліна здійснив свій перший політ в 1900 році в Німеччині. На відміну від інших літальних апаратів того часу німецький дирижабль мав жорстку систему у вигляді металевого каркаса, в який містився газ в мішках з газонепроникної матерії. Дирижаблі Цепеліна використовувалися як у військових, так і в цивільних цілях. За п'ять років, з 1909 по 1914 рр. вони зробили 15000 польотів і перевезли 35 тисяч чоловік без єдиної аварії. Друга молодість «цепелінів» припала на 1920-ті роки, але стрімкий розвиток літаків не могло не вплинути на зменшення популярності дирижаблів.

повітроплавання вУкаіни

українські інженери не тільки копіювали проекти зарубіжних колег, а й намагалися вдосконалити конструкцію повітряних апаратів. Вчені намагалися надати аеростата кращу маневреність і легкість в управлінні. Так, в 1856 році Харківський винахідник Л.Лазов розробив проект аеростата, який рухався за допомогою вітрила з особливих дротовим рейках, натягнутим на стовпи.

ФАІ і Фвр - провідні організації повітроплавання

Бурхливий розвиток повітроплавання і авіації на рубежі XIX і XX століть вимагало створення міжнародної організації по координації дій аеронавтів і авіаторів різних країн світу.

Радянський Союз приєднався до ФАІ в 1935 році. Через 70 років після свого заснування федерація об'єднувала авіаційні асоціації 60 країн. В даний час її членами є майже 100 держав, у тому числі Кенія, Мозамбік, Монголія, Малайзія, Кувейт, Кіпр, Гватемала, Суринам.

З появою нових технологій і сучасного обладнання, а також розвитку нових авіаційних дисциплін організаційна структура ФАІ розросталася, а федерація розширювала сфери своєї діяльності. У різні роки ФАІ очолювали провідні авіатори та повітроплавці світу. Серед почесних президентів були і Украінане, наприклад, заслужений льотчик-випробувач Сміла Коккинаки.

Одне з центральних місць в організаційній структурі ФАІ займає Міжнародна комісія з повітроплавання, яка координує всі питання, пов'язані з розвитком світової аеронавтики. У минулому році вперше за більш ніж 100-річну історію федерації конференція Міжнародної повітроплавної комісії пройшла на терріторііУкаіни. Делегатів з 34 країн світу приймав підмосковне місто Дмитров.

ІнтересиУкаіни в Міжнародній комісії з повітроплавання представляє центральна повітроплавна організація нашої країни - Федерація воздухоплаваніяУкаіни (Фвр). Представники української організації з правом вирішального голосу беруть участь в щорічних конференціях комісії і в роботі її комітетів.

Сучасний стан повітроплавання в світі іУкаіни

Сьогодні теплові кулі і дирижаблі в основному використовуються для відпочинку. Прогулянка на повітряній апараті - улюблене проведення часу сотень тисяч людей по всьому світу. Тільки в США налічується 7500 повітряних куль, вУкаіни ж подібних літальних апаратів близько 300.

Щорічно проходять близько 400 найрізноманітніших повітроплавальних фестивалів. Це і Брістольський повітроплавна фієста, і фестиваль повітряних куль «Великий ведмідь» в Нью-Джерсі, і свята повітряних куль в Лондоні, Альбукерке, Шамблі. Особливу радість глядачам подібних заходів приносить феєричну виставу повітряних куль «Нічне світіння». Вечірньої пори пілоти піднімаються в небо і змінюють положення пальників так, що повітряні кулі починають світитися. За командам координатора пілоти координовано гасять і запалюють пальника, створюючи в темному небі фантастичні образи.

Герої світового повітроплавання

Неодноразово рекорди в швидкості, тривалості та набраної висоті ставили і українські пілоти. Значний внесок у розвиток світового повітроплавання внесли і інженери нашої країни. Видатним українським вченим є Микола Єгорович Жуковський (1847-1921). Жуковський був одним з основоположників аеродинаміки. Його роботи по «теорії літання» незмінно отримували схвалення і високі оцінки світової наукової спільноти. В одній зі своїх промов «Про повітроплавання» вчений передбачав: «Людина не має крил і по відношенню ваги свого тіла до ваги м'язів в 72 рази слабкіше птиці, але я думаю, що він полетить, спираючись не на силу своїх м'язів, а на силу свого розуму ».

Важливу роль Жуковський зіграв і в пропаганді знань про повітроплавання. У 1904 році він створив повітроплавальну секцію в Московському суспільстві любителів природознавства, антропології та етнографії. У 1910 році при безпосередній участі вченого в Московському вищому технічному училищі була відкрита аеродинамічна лабораторія. А в кінці 1918 року Жуковський заснував Центральний аерогідродинамічний інститут.

Досягнення українських повітроплавців

В даний час українські повітроплавці входять в еліту світової аеронавтики. Пілоти ізУкаіни з року в рік ставлять світові рекорди, завойовують призи на найбільших заходах з повітроплавання. На сьогоднішній день в реєстрі світових рекордів Міжнародної Авіаційної Федерацією (ФАІ) представлено шість Украінан.

Через рік українські повітроплавці Наталія Володічева і Катерина Кочеткова переписали жіночий рекорд тривалості польоту (3 години 22 хвилини), а пілот Леонід Путинцев вписав своє ім'я в ряди світових рекордсменів за швидкістю. Він розігнався на газовому дирижаблі до 50 км / ч.

Один з найбільших повітряних куль вУкаіни тепловий аеростат «Дмитров-850» пілотувався двома відомими повітроплавцями Станіславом Федоровим і Юрієм Тараном. Вони встановили рекорд за тривалістю (16 годин 38 хвилини) і дальності польоту (345 км). А пілот Михайло Баканов на аеростаті «Гранд Парк '» поставив національні рекорди в тих же номінаціях, але для повітряних куль середнього обсягу (3000-4000 м³).