Цікавинки до предмету Фізика, 8 клас
Тема«Виштовхувальна сила. Закон Архімеда. Гідростатичне зважування. Умови плавання тіл.»

Світанок повітроплавання
Літальні апарати, важчі за повітря

Перші повідомлення про проекти літальних апаратів, важчих за повітря відносяться до ХVIIІ ст. Одним з них є проект Лорана. Він спроектував корабель, виглядом схожий на птаха, крила якого мала приводити в рух людина. Проект залишився на папері. 1786 року молодий французький слюсар Беньє сконструював літальний апарат, що складався з двох жердин, які мали на обох кінцях широкі крила. Крила кріпились до плечей людини і могли рухатись вгору вниз в цапфах. Їх приводила в рух людина руками та за допомогою ланцюжків, закріплених  до ніг. Беньє, згідно повідомлень, міг з допомогою цього пристрою, стрибаючи з висоти повільно  опуститись вниз по похилій. Однак, триматись у повітрі, або злітати він не міг.

Рис.14 Апарат Беньє

Щось проміжне між керованою кулею та чисто динамічним літальним апаратом являє пристрій Бехтеля з  Канзасу. Він складається з двох загострених на кінцях циліндрів, наповнених легким газом, з’єднаних платформою з міцної сітки. На платформі знаходиться двигун, що обертає рушійні гвинти. Керування кораблем  здійснювалось крилами, закріпленими по сторонам циліндрів. Повідомлень про успішні польоти на згаданому кораблі  не збереглось.

Рис. 15 Апарат Бехтеля

Зовсім інший підхід до конструювання літального апарату прослідковується в конструкції Труве. Зовнішній вигляд апарату нагадує казкового дракона.

Рис. 16 Літальний апарат Труве

Винахідник обладнав апарат досить оригінальним двигуном. За ідеєю винахідника, рухатись апарат мав, змахуючи вигнутими крилами, що безпосередньо кріпились до  вигнутої порожньої трубки  Бурдона. Тиск в цій трубці мав змінюватись при спалюванні невеликих порцій суміші водню з киснем. В моделі, що дійсно літала, представленій французькій академії наук, вибухи водню замінили невеликою револьверною камерою з 12 патронами, що почергово викидали гази в трубку. Модель, при вазі 3,5 кг та при заряді в 12 патронів, пролітала відстань 75 м вздовж горизонту.

Заслуговує уваги літальний апарат Лауренса Харгрева з Австралії. Він складається з пари крил і великої вітрильної поверхні позаду цих крил, нагадуючи сучасні дитячі авіамоделі. Крила приводяться в рух газовим двигуном, що примушує їх рухатись по траєкторії крила птаха. Стиснуте повітря розміщене в балоні, прикріпленому до основи корабля. При випробуваннях апарат пролетів біля 150 м. Винахіднику не вдалось виготовити великий екземпляр, придатний до перенесення людей чи вантажів.

Рис. 17 Літальна машина Харгрева

Відомий англійський винахідник кулемета Хиром С. Максим з 1890 року займався побудовою літальної машини і побудував паролітальний пристрій у великому масштабі до 1894 року. В червні цього року він продемонстрував підйом її у повітря з 3 людьми. Машина мала раму з стальних трубок, що стягувались стальним дротом. На платформі, з’єднаній з каркасом, встановлено паровий котел особливої конструкції і ємності для води та газоліну. Також на платформі розміщувались люди. Трьома метрами вище встановлювались два парові двигуни, що обертали гвинт, діаметром 5 м. Ще вище розміщена головна вітрильна поверхня і п’ять пар дрібних крил. Габаритні розміри апарату - 38 метрів в ширину та 31 метр в довжину. Маса спорядженого апарату разом з людьми - 3600 кг. Площа всієї вітрильної поверхні сягала 490 м2. Керування машиною здійснюється  вітрилами, що встановлені на головній поверхні. Парові двигуни мали потужність 363 к.с., роблячи 375 обертів на хвилину. Підйом машини здійснюється при швидкості руху 16 м/с. Для розгону машину встановили на рейки. Перше підняття завершилось невдало через невдалість у керуванні польотом, проте факт підняття було зафіксовано.
Перший проект прототипу гелікоптера належить професору Вельнеру з технічної  школи в Бруне. Датований він 1894 роком. В  довгій гондолі знаходиться двигун, ємності для палива та місце для повітроплавця. Механізм підйому складається з двох коліс з лопатями, що створюють підйомну силу та направляють рух апарату вздовж горизонту. Спочатку винахідник збудував модель апарату, яку використав для дослідів, що проводив у Відні. Винахід потрапив у поле зору військового відомства ряду країн Європи.

Рис. 18 Літальний апарат Максима

6 травня 1896 року в США під керівництвом професора Ланглея були здійснені випробувальні польоти нового літального апарату над бухтою Потамак. Машина була названа аеродромом і нагадувала великого птаха з розмахом крил в 4 м. На машині встановлено паровий    двигун, потужністю в 1 к.с. Апарат запустили з  корабля, після чого він здійснив політ по спіральній траєкторії, довжиною 100 м і досягнув 25 м висоти. Повторний зліт апарату дав ще кращі результати. Середня швидкість польоту складала 36 км/год.

На заключення, варто розповісти про досліди прусського інженера Лілієнталя в Берліні. Лілієнталь, без сумніву, просунувся далеко вперед у техніці здійснення польоту. Він збудував вітрильний літальний апарат, прототип сучасних дельтапланів, який злітав у висхідних потоках повітря. Згодом він збудував апарат із здвоєними крилами, тобто перший біплан. Загальна площа крил біплану склала 18 м2 при розмаху в 5 м.   Незважаючи на власні перестороги стосовно польотів на планері, Лілієнталь в серпні 1896 р. поблизу м.Рінова впав з великої висоти і, смертельно травмований, загинув. Фактично, досліди Лілієнталая започаткували планерний спорт та дельтапланеризм.

Рис. 19 Лілієнталь на планері.

А далі були брати Райт...       

У якості післямови.

Здійснивши невелику мандрівку в епоху світанку повітроплавання, можна переконатись у нестримному бажанні людини реалізувати свої сновидіння. Хто знає, що насниться людині наступного разу...


Надіслано главою ассоціації вчителів фізики «Шлях освіти-ХХI» Чернецьким І.С.