Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Удосконалення радіозв’язку з допомогою повітряного змія





Першим, хто по гідності оцінив праці Герца, був викладач мінного офіцерського класу в Кронштадті Олександр Степанович Попов. Читаючи лекції про електромагнітні явища і супроводжуючи їх демонстрацією приладів власного виготовлення, А. С. Попов висловив сміливу думку про можливість використання електромагнітних хвиль для передачі сигналів на відстань без дротів.

 
 

Ескізне креслення історичного приймача А. С. Попова ти бачиш на малюнку.

 

Коли А. С. Попов приєднував до когерера антену, чутливість приймача помітно підвищувалася і досягала вона свого піку, коли вчений здогадався антени підняти ще вище за допомогою повітряного змія.В цьому випадку приймач реагував на розряди блискавки, що відбуваються на відстані до 30 км. від нього. Оскільки приймач реагував не лише на штучно створювані хвилі, але і на ті, які виникають в атмосфері перед грозою, А. С. Попов назвав своє дітище грозовідмітчиком.

Аеродромна машина Ломоносова

4 лютого 1754 М. В. Ломоносов доповів конференції Петербурзької Академії наук про машину, що може піднімати в верхні шари атмосфери різні прилади для метеорологічних спостережень - термометри і «електричні стріли»: «Конференція, вважаючи цю машину гідної виготовлення, постановила доручити зробити її по малюнку в майстернях Академії».
5 березня того ж року в протоколах Академії зроблено запис: «Господин советник и профессор Ломоносов собранию представил о машинке маленькой, которая бы вверх подымала термометры и другие малые инструменты метеорологические, и предложил оной же машины рисунок; того ради г-да заседающие оное его представление апробовали, и положили Канцелярию Академии наук репортом просить, чтоб соблаговолено было приказать реченную машину по приложенному при сем рисунку для опыта сего изобретения сделать под его господина автора смотрением».

Малюнок Ломоносова не знайдений. Певне уявлення про його винахід дає запис латинською мовою у протоколах конференції від 1 липня 1754 р., яка в перекладі говорить: «Советник Ломоносов показал машину, названную им аэродромной, выдуманную им и имеющую назначением при помощи крыльев, приводимых в движение горизонтально в разные стороны заведенной часовой пружиной, сжимать воздух и подниматься в верхние слои атмосферы, для того чтобы можно было исследовать состояние верхнего воздуха метеорологическими приборами, прикрепленными к этой аэродромной машине. Машина была подвешена на веревке, перекинутой через два блока, и грузами, подвешенными к другому концу канатика, поддерживалась в равновесии. При заведенной пружине она быстро поднималась наверх и, таким образом, обещала желаемое действие. Это действие, по мнению изобретателя, более бы увеличилось бы, если взять пружину побольше, если увеличить расстояние между крыльями и если коробка, содержащая ппружину, для уменьшения веса будет сделана из дерева. Он обещал позаботиться об осуществлении всего этого».

Ломоносов працював над здійсненням двох важливих винаходів:

1. Гелікоптера, який представляє предмет шукань багатьох новаторів наших днів і лише тепер приводиться «до бажаного кінця»,

2. Приладу для дослідження верхніх шарів атмосфери, за самою своєю ідеєю принципово більш досконалого, ніж застосовувані тепер для цієї ж мети кулі-зонди і повітряні змії.
Прилад Ломоносова повинен був вільно літати в заданому напрямку, а не туди, куди його несе вітер, як куля-зонд, або куди його пускає мотузка повітряного змія. Винахід Ломоносова був безпосереднім наслідком його робіт з дослідження атмосфери, з вивчення руху і самої природи повітря. За час роботи в Академії наук він з 1742 р. постійно приділяв багато уваги вивченню фізичної боку науки, що називається тепер аеродинамікою.

Як люди навчились літати

У той час як у Франції моряк Ле-Брі проводив досліди зі своїми зміями-планерами, в Росії над проблемами польоту людини довго і наполегливо працював морський офіцер Олександр Федорович Можайський.
Можайський народився в 1825 році в сім'ї військового моряка і за традицією навчався в Петербурзькому морському кадетському корпусі. У віці 28 років лейтенант Можайський у складі екіпажу фрегата «Діана», який йшов у парі з фрегатом «Паллада», вирушає в кругосвітнє плавання.
11 грудня 1854, під час землетрусу і накату величезних хвиль цунамі в японській бухті Сімода, «Діана» отримала великі пошкодження. Екіпажу насилу вдалося вивести корабель з бухти. Однак в дорозі його наздогнав шторм, з яким «Діана» впоратися вже не змогла. Корабель затонув, а екіпаж висадився на японський острів. Щоб дістатися на батьківщину, моряки почали будувати шхуну. У її проектуванні і будівництві найдіяльнішу участь брав талановитий моряк і чудовий художник Олександр Можайський.
Повернувшись на батьківщину, Можайський брав участь в охороні далекосхідних берегів Росії. За мужність Можайський був нагороджений орденом і медаллю.
Пізніше Можайський керує будівництвом одного з перших в Росії гвинтових кліперів «Вершник». Він же стає його капітаном і плаває в Балтійському морі.
Освічений і допитливий моряк, ще під час далеких плавань починає цікавитися літальними апаратами важчими за повітря. Він годинами спостерігає за польотами різних морських птахів, порівнює їх.
«При спостереженні за польотом птахів, - пише він, - ми помічаємо, що птах, отримавши швидкість руху вперед від помахів крилами, іноді, переставши бити крилами і тримаючи їх і хвіст нерухомо, продовжує швидко летіти вперед, парити в тому ж напрямку. Зі зменшенням швидкості руху птах або починає знижуватися до землі, або знову махати крилами. Ця здатність парити не у всіх птахів однакова; легко помітити, що птахи, що мають велику площу крил при легкому корпусі, парять краще, ніж птахи порівняно важче з невеликими крилами. Нарешті, легко помітити і те, що для першої категорії породи птахів для можливості ширяння зовсім не потрібно тієї швидкості польоту, які необхідні для останніх».
Так Можайський підійшов до однієї з найголовніших залежностей в авіації - залежності швидкості польоту від питомого навантаження на одиницю площі крила: чим більше швидкість руху, тим більшу вагу може нести та ж площа.
Пішовши у відставку, Можайський весь свій час присвячує створенню літака. Він вивчає все, що тоді було написано про повітроплавання і літальні апарати важчі за повітря. А написано було дуже мало. Авіація тільки-тільки зароджувалася. До всього треба було доходити своїм розумом і власним досвідом.
Для початку Можайський проводить досліди з повітряними зміями. Цілих три роки, з 1873 по 1876, він вивчає різні конструкції зміїв, підбирає найбільш вигідний кут атаки, тобто кут площини змія до напрямку вітру, і вирішує, що він повинен бути, як у птаха, не більше 15 градусів. Поступово збільшуючи розміри, він підбирає необхідну площу змія і домагається такої вантажопідйомності, що насмілюється піднятися на ньому в повітря.
На Україні, недалеко від Вінниці, є районний центр Вороновиця. У невеличкому будинку, що примикає до парку, нині перебуває середня школа. На фасаді цієї будівлі встановлені пам'ятні дошки. Вони розповідають про те, що будівля належала брату Можайського і що тут винахідник першого в світі літака бував в сімдесяті роки минулого століття і працював над своїми проектами. До цих пір у Вороновиці передають з покоління в покоління розповіді про те, як Олександр Федорович Можайський будував змії і піднімався на них у повітря.
Відбувалося це так. До возу, запряженого трійкою коней, прив'язувався буксирний канат. Трійка зривалася з місця, і повітряний змій під натиском повітря піднімався вгору, а під ним, вхопившись за спеціальний пристрій, злітав на висоту і винахідник. Військовий інженер, полковник П. Богославський писав у «Кронштадтському віснику», що Можайський в 1876 році «два рази піднімався в повітря і літав з комфортом».
Щодо «комфорту» він, мабуть, дещо перебільшив, тому що справа це було нова і небезпечна. В одному з таких польотів змій перекинувся, і Можайський зламав ногу. Так на гіркому досвіді винахідник переконався, що його планеру-змію необхідно приробити ще й хвостове оперення для стійкості.
Придбавши серйозний досвід при роботі зі зміями, можна було перейти до конструювання літака. Але Можайський не поспішає. Він вирішує все добре перевірити ще раз і будує в 1876 році модель літака.
Випробування проходили в Петербурзькому манежі. Модель мала коротке, широке крило, хвостове оперення, чотириколісне шасі для зльоту і посадки і три чотирьохлопатевих гвинта, з яких два розташовувалися в прорізах на крилах, а один - попереду, по центру крила. Гвинти оберталися за допомогою годинникових пружин. Модель піднімала навіть додатковий вантаж - офіцерський кортик.
Натхнений успіхом. Можайський приймається за розробку проекту літака. За складеної до дрібниць схемою на його споруду було потрібно близько 20 тисяч рублів. Можайський звертається до повітроплавальної комісії військового міністерства за допомогою. Але військовий міністр відпустив винахіднику всього 3 тисячі рублів, з яких Можайський отримав тільки 2192 рублі 50 копійок. Грошей явно було замало. Незважаючи на це Можайський приступив до роботи, витрачаючи свої особисті заощадження.
Літо 1882 для Олександра Федоровича Можайського було напруженим і важким: почалася підготовка до випробувань літака.
У Червоному селі, під Петербургом, де здавна базувалися гвардійські полки, на Військовому полі був побудований дерев'яний похилий настил, по якому, як по злітній смузі, повинен був розганятися літак.
Поруч височів дощатий сарай, де Можайський зі своїм механіком, ім'я якого, на жаль, не встановлено, проводив складання та регулювання літака.
І ось настав погожий липневий ранок 1882 року. На злітному помості встановлений небачений досі апарат, з широкими, прямокутними за формою крилами, що кріпився до довгого човнику-фюзеляжу, в якій розташовувалися парові машини потужністю в двадцять і десять кінських сил, придбані Можайським за спеціальним замовленням в Англії (див. рис.).

Публіки було небагато: найближчі друзі Можайського, кілька членів комісії з військового відомства, вищі офіцери. Вони з цікавістю оглядали дивовижний апарат. Конструкція літака була продумана до деталей, ретельно відпрацьована. Вона складалася з легкого каркаса - лонжеронів, нервюр, - зверху обтягнутого легкої парусиною, покритою спеціальним повітронепроникним лаком.
Навіть зараз фахівці дивуються, що в той далекий час літак Можайського вже володів всіма основними конструктивними елементами сучасних літаків. Він мав фюзеляж, крила, хвостове оперення, гвинтомоторних групу, шасі.
Олександр Федорович, стримуючи хвилювання, коротко відповідав на запитання допитливих.
Тепер, через сто років, навіть починаючому курсанту аероклубу легко судити про недоліки першого літака. Їх, на жаль, було багато. По-перше, недосконалість та слабосилість парових двигунів, хоча на той час вони вважалися чи не дивом техніки. По-друге, Можайський не вирішив повністю проблему поперечної стійкості і керованості, не забезпечив свій літак пристроєм для вирівнювання крену, тому що тоді ніхто взагалі не знав, чи потрібно це і як це робити.
Звичайно, управляти таким апаратом було важко.
Коли все було готове до випробувань, з труби над паровим котлом повалив чорний дим. Це механік перед злетом піднімав пари. Три чотирьохлопатевих гвинта - два в прорізах на крилах, а один на носі - почали обертатися, спочатку повільно, а потім швидше.
Літак рушив з місця і побіг по похилому настилу, набираючи швидкість. Ось він відірвався від стартового майданчика і на якусь мить завис у повітрі, але тут же нахилився набік і звалився на землю, ламаючи крило...
І все-таки, незважаючи на невдачу, це була перемога. Перемога людини над самим собою.
Винахідник, не зустрічаючи підтримки і допомоги, долаючи недовіру царських чиновників, вів довгі виснажливі переговори в інстанціях, марно доводячи правильність свого шляху.
Двадцять років віддав А.Ф. Можайський на створення власного літака. Він набагато випередив роботи конструкторів в інших країнах. І не його вина, що він не довів до кінця своїх робіт. У 1890 році його не стало. Сарай, в якому зберігався літак, згорів, загинули і створені за його проектом двигуни. Ім'я талановитого винахідника в царській Росії було забуто. І тільки за Радянської влади наші дослідники та історики повернули людству ім'я російського винахідника першого в світі літака Олександра Федоровича Можайського, і воно нині по праву знаходиться в перших рядах піонерів авіації.

 

 

Для вчителя

З ЧОГО зроблені "змії". Матеріалознавство.

Головними складовими повітряного змія є полотно, або вітрило, і рейки, до яких прикріплюється полотно для додання жорсткості конструкції. Оскільки полотно створює перешкоду потоку повітря, через що виникає підйомна сила, то повітряні змії можна підрозділити за типом матеріалу, з якого виготовлено полотно, на 3 групи:
- змії з паперу чи картону;
- змії з поліетилену;
- змії з тканини: х / б, поліестер, армований нейлон, парашутний шовк і т.д.
У залежності від цього повітряні змії, виготовлені з різних матеріалів, мають різні характеристики.

1. Повітряний змій з картону або паперу простий у виготовленні. Такий змій піднімається при найлегшому вітрі, але сильніший вітер почне перекидати його, а сильний і зовсім розірве. Недоліками такого змія є його нерозбірність і недовговічність. Змії великих розмірів з паперу та картону важко перевозити, не пошкодивши.

2. Повітряний змій з поліетилену більш міцний, ніж змій з паперу, але це залежить від товщини поліетилену. Він може переносити більш сильні вітри. Цей вид змія може складатися, тому зручний в транспортуванні. На нього, як і на змій з паперу, може наноситися будь-який барвистий малюнок, але кількість конструкцій, які можна виготовити з поліетилену, обмежена. Це, в основному, плоскі каркасні змії, іноді, напівкаркасні. Недоліком у них є також, як і в паперових, недовговічність. Чим тонше поліетилен, тим менше буде служити вам змій.


3. Повітряний змій з тканини - це окрема тема розмови. Всі види тканини можна розділити на продуваючі і не продуваючі. Причому і ті, й інші повинні бути дуже легкими. В даний час при виготовленні зміїв отримали широке поширення поліестер і армований нейлон ("RIP STOP"). Різниця між ними і в польотних якостях, і в ціні. Поліестер дешевше нейлону 2-2,5 рази, але і польотні якості зміїв з поліестеру нижче в стільки ж разів. Деякі конструкції зміїв вимагають тільки непродуваючу тканину. Тому поліестер не може використовуватися нарівні з армованим нейлоном.
У цілому, змії з тканини витримують великі навантаження, ніж пластикові, і деякі моделі з армованого нейлону можна віднести до полу спортивного класу повітряних зміїв.

Тепер мова піде про рейки. Рейки теж можуть бути з різних матеріалів, що також позначається на польотних якостях зміїв. Основними матеріалами є дерево різних порід і пластик (склопластик і вуглепластик).

1. Самий доступний матеріал - природно, дерево. Але, в порівнянні з пластиком, воно більш ламке. Все, звичайно, залежить від породи дерева, але пластик не ламається взагалі. Тобто, при бажанні і його можна зламати, але ми розглядаємо його призначення в якості рейок для повітряних зміїв, а не в якому-небудь іншому. Все ж дерево дає необхідну міцність і жорсткість конструкції. Воно - чудовий матеріал для рейок повітряних зміїв.

2. Далі йде склопластик. Він, як не дивно, дешевше за дерево. Але тут починаються варіації зі своїми плюсами і мінусами. Склопластик важче і гнучкіше дерева. Значить, якщо рейку зробити більш тонкою і зручною нам на вагу, то вона буде дуже гнучкою, і змій з такими рейками буде згинатися при впливі на нього вітру, що призведе до втрати підйомної сили. Тобто такий змій високо не злетить і сильний вітер не витримає. Якщо зробити рейку потрібної жорсткості, то вага змія з ними буде такою, що його підніме хіба що ураганний вітер. Тому тонкі рейки зі склопластику ставлять лише на деякі моделі, причому, попередньо ретельно підбирають оптимальний діаметр рейки зі склопластику.

3. Суперматеріалом для рейок будь-якого повітряного змія був би вуглепластик, якби... Якби не його висока ціна. Він легкий, легше дерева, не гнеться і не ламається.
Ну і тепер про третю важливу складову повітряного змія. Це нитка, або леєр, якою ми прив'язуємо повітряного змія, щоб він не полетів. Леєр потрібно повітряному змію для того, щоб сприймати силу опору повітря. Тому міцність леєра повинна бути такою, щоб він не розірвався від пориву вітру.

 







Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.