Вход

Роль российских учёных в развитии воздухоплавания

Реферат по истории
Дата добавления: 23 января 2002
Язык реферата: Русский
Word, rtf, 278 кб
Реферат можно скачать бесплатно
Скачать
Данная работа не подходит - план Б:
Создаете заказ
Выбираете исполнителя
Готовый результат
Исполнители предлагают свои условия
Автор работает
Заказать
Не подходит данная работа?
Вы можете заказать написание любой учебной работы на любую тему.
Заказать новую работу
ВВЕДЕНИЕ "смерд Никитк а , боярского сына Лупатова холоп ", летал на деревянных крыльях в Александровской слободе и "за сие дружество с нечистою силою " был по приказу Грозного казнен . Приговор будто бы гласил "...человек не птица , кр ыльев не имать ... Аще же приставит себ е аки крылья деревянны , противу естества т ворит . То не божье дело , а от нечистой силы . За сие дружество с нечистою сил ою отрубить выдумщику голову . Тело окаянного пса смердящего бросить свиньям на съеден ие . А выдумку , аки диавольскою пом о щью снаряженную , после божественныя литур гии огнем сжечь ". Это одна из первых попыток в Ро ссии летать , которая была засвидетельствована историками (в данном случае - историками Ивана Грозного ). Так , ещё со времён Ивана Гр озного наши соотечественники демонстрировали необычные для остального мира качества : изо бретательность (я имею в виду умение из ничего сделать что угодно ), инстинктивное по нимание законов природы . Увы , здесь проявилась ещё одна традиционная российская черта , сохранившаяся до наших д н ей в России : вечное противопостояние науки и вла сти . Конечно , вряд ли можно причислить "сме рда Никитку " к учёным , ведь перед полётом он в лучшем случае прикинул "на глаз " - полетит ли его аппарат или нет , одна ко основатели русской воздухоплавательной шко л ы , о которых речь пойдёт ниже , выросли на тех же легендах и сказках , в которых говорилось о возможности челов ека летать , что и первые российские "возду хоплаватели ". И , прежде чем приступить непосред ственно к рассказу о создателях русской а виации , я хотел бы рассказать о первых попытках полётов в России. Русский фольклор насчитывает немало сказок и легенд о фантастических существах и людях , обладающих "дьявольской " силой и умением летать по воздуху . Мысль о возм ожности летания жила в народ е , переход я из поколения в поколение . До нас дош ли былины о Тугарине Змеевиче , сказки о Коньке-Горбунке , о Кощее Бессмертном , о ковр е-самолете , на котором летал Иван-царевич , о полете Ивана-царевича на сове . Ряд легенд говорит и о реальных попытках создат ь летающие механизмы и приспособлен ия . Так , сохранилась относящаяся еще в 906 г . легенда о пуске по воздуху на осажде нный князем Олегом Царьград каких-то снарядов . Другая легенда говорит о летающем искус ственном орле , сделанном во времена Ивана III (1482- 1 505гг .). Известно сказание о спу ске на устройстве , подобном парашюту , поповско го сына Симеона и др. Несомненно , что русские люди пытались летать на самодельных крыльях , причем пол еты , по-видимому , преследовали увеселительные цели . В рукописи Даниила Заточкина , относящей ся к Х III столетию и хранившейся ранее в Чудовом монастыре . есть указания на поле ты людей . Перечисляя народные увеселения слав ян , Даниил Заточник пишет : "...а иные слетают с церкви или с высокого дома на шелковых крыльях ... показывая крепость сердец своих ..." Как видно из этой записи , еще в Х III столетии у славян "иный летает с церкви или с высоки паволочиты крилы ", "Паволочиты крилы " - это крылья , сделанные из хорошего византийского шелка , С помощью таких крыльев , возможно , и с овершали н аши предки своеобразные планирующие спуски . П остройкой крыльев для полета в 1762 н . занима лся "колодник расстрига " Федор Мелес . Он бы л убежден , что "... может человек совершенно подобию птице по воздуху , куда хочет летат ь ". Мелес совершил побе г из метро поличьего дома и двое суток мастерил крыл ья на небольшом островке возле Тобольска , намереваясь обтянуть их мешками из-под хлеба . Наступившие холода заставили прекратить опы ты , На допросе Мелес показал , что "...намерен был отсель , из Тобольска , ч рез те улететь прямо в Малороссию ". Тобльский митрополит Павел , считая , что "диавол ... показ ал ему безумный способ к летанию ", распоря дился "за содеянное безумие Мелесу каждую пятницу на неделе по сорок ударов плетями или лозами отчитывать вместо поклоне н ий земных ." МИХАИЛ ВАСИЛЬ ЕВИЧ ЛОМОНОСОВ Возможно , таки е попытки летать продолжались бы до погол овного истребления "изобретателей от сохи " но в XVIII веке за проблему воздухоплавания взя лся основатель первого российского университета , Михаил Васильевич Ло моносов. Михайло Ломоносов задолго до официально признанных изобретателей геликоптера построил и испытал аппарат в России . Правда , Леон ардо да Винчи ещё в 1475 г . писал о во зможности построить геликоптер , но Ломоносову эти работы Леонардо , обнародованные только в конце XVIII столетия , не были известны. Ломоносов обратил внимание на циркуля цию свободного воздуха в шахте в зависимо сти от наружной температуры и 1 января 1745 г . Ломоносов изложил свои выводы "О вольном движении воздуха , в рудниках при мечен ном " конференции Академии наук . Это исследован ие наложило отпечаток и на изобретенный Л омоносовым геликоптер . Лопасти винта геликоптера сильно напоминали лопасти "ветрогонной машин ы ", применявшейся на рудниках. "Г-н сов . и проф . Ломоносов собрани ю представил о машинке маленькой , кото рая бы вверх подымала термометры и другие малые инструменты метеорологические и предло жил оной же машины рисунок ; того ради г-да заседающие оное его представление опробо вали и положили канцелярию Академии наук репорт о м просить , чтоб соблаговолено было приказать реченную машину по прилож енному при сем рисунку для опыта сего изображения сделать под его г-на авторасмот рением мастером Фуциусом . И о вышеописанном ввиду протокола академического собрания репорт ую марта 4 дн я 1754 г ." Под непосредственным руководством Ломонос ова и по его чертежам такая машина к июлю 1754 г . была создана и опробована . Э то был небольшой геликоптер . В протоколах конференции от 1 июля 1754 г . сохранилось следующее описание этого геликоптера : "Высокопочтенный советник Ломоносов показа л изобретенную им машину , называемую им аэ родромической (воздухобежной ), которая должна упот ребляться для того , чтобы с помощью крылье в , движимых горизонтально в различных направл ениях силой пружины , какой о б ычно снабжаются часы , нажимать воздух (отбрасывать его вниз ), отчего машина будет подниматьс я в верхние слои воздуха с той целью , чтобы можно было обследовать условия (со стояние ) верхнего воздуха посредством метеорологи ческих машин (приборов ), присоедине н ных к этой аэродромической машине . Машина по двешивалась на шнуре , протянутом по двум б локам , и удерживалась в равновесии грузиками , подвешенными с противоположного конца . Как только пружина заводилась , (машина ) поднималась в высоту и потому обещала дости ж ение желаемого действия . Но это действ ие , по суждению изобретателя , еще более ув еличится , если будет увеличена сила пружины и если увеличить расстояние между той и другой парой крыльев , а коробка , в ко торой заложена пружина , будет сделана для уменьшения в еса из дерева . Об эт ом он (изобретатель ) обещал позаботиться ". Скорее всего , исследования заняли все время Ломоносова и не дали ему возмо жности довести до "желаемого конца " постройку геликоптера , но приоритет Ломоносова в эт ом изобретении несомненен . Изобретателем же геликоптера до сих пор часто называют Пауктона , которому в 1768 г . действительно удал ось сконструировать небольшой геликоптер. Создание Ломоносовым геликоптера так же интересно тем , что даже значительно по зднее - в 1782 г . - француз ская Академия нау к (одна из самых элитных в то время ) в лице астронома Лаланда признала летание невозможным. Михаил Васильевич сделал первую в истории практическую попытку применить архимедов винт для воздушного плавания . Нельзя забы вать , что винт в т о время не б ыл еще известен даже в качестве движетеля для морских судов . Тем значительнее это открытие русского ученого . Оно показывает , что Ломоносов один из первых понял дей ствительные законы сопротивления воздуха и на шел силу , способную поддерживать и продвигать аппарат в полете . Так же интересно и то , что Ломоносов , очевидно , стремясь уничтожить реактивный момент , предусмотр ел в своем геликоптере два винта , вращающи хся в противоположные стороны. Ломоносов , разрабатыва я основы метеорологии (существова ние кото рой также необходимо для нормального развития авиации ) одновременно с этим разработал о сновы аэродинамики , возникшей как наука тольк о в конце XIX столетия . Следующим из русских учёных , серьёзно занимающихся проблемой поднятия человека в воздух с помощью геликоптерного винта был Михаил Александрович Рыкачёв. МИХАИЛ АЛЕКСАНДРОВИЧ РЫКАЧЁВ Михаил Алек сандрович Рыкачев , моряк по профессии , впослед ствии академик и директор Главной физической обсерватории , заинтересовался проблемой летания в конце 60-х годов прошлого столетия . В 1868 г . Рыкачев поднимался на воздушном шаре для метеорологических наблюдений . В 1871 г . в "Московском сборнике " была опубликована его статья "Первые опыты над подъемной силой винта . вращаемого в воздухе” . Предпринят ые и с следования для определения м ощности , необходимой для вращения винта опред еленных размеров , и веса груза , который мо жно поднять на воздух с помощью такого винта , Рыкачев проводил для того , чтобы построить геликоптер , на котором можно было бы , изменяя нак л он оси винта , передвигаться в воздухе в желаемом направл ении . Михаил Александрович тщательно проанализиро вал все проведенные до него опыты и р асчеты , касающиеся сопротивления воздуха и во ды . Он правильно отметил противоречие в ко эффициентах Понселе и Дюшм е на , уст ановивших разные данные для неподвижной пласт инки в текущей воде и для пластинки , д вигающейся в воде с известной скоростью , с вои опыты Рыкачев проводил с помощью спец иально сконструированного им прибора. Прибор этот состоял из весов Робе рваля, на одной чашке которых был ус тановлен четырехлопастный винт , который приводилс я во вращение падающей гирей или часовыми пружинами . Движение передавалось на вал в инта с помощью зубчатых колес . На другой чашке весов находилась гиря , уравновешивавша я прибор при неподвижных лопастях винта . Лопасти винта , имевшие форму трапеции , каждая площадь 2,8 кв.фута (0,26 мІ ), могли быть установлены под разными углами к горизонту. Результаты опытов , проведенных с 29 нояб ря 1870 г . по 14 марта 1871 г .. были сведены Р ыкачевым в таблицы . Рыкачев не ограничивался научно-исследоват ельской работой . Он был одним из инициато ров создания VII воздухоплавательного отдела Русско го технического общества и первым председател ем этого общества (1881-1884 гг .) По инициат иве Михаила Александров ича русские воздухоплаватели в содружестве с учеными других стран приняли участие в международных наблюдениях за движением облаков (проводившихся в 1896-1897 гг .), позволивших сделать ряд интересных заключений . Рыкачевым в 1898 г. были осуществлены подъемы змеев с анемографом собственной конструкции . Михаил Александрович совместно с Валеном вычислил также средние температуры зимних месяцев д ля Европейсокй России. Рыкачёв поддерживал в России интерес к научному воздухоплава нию . Еще в 1868 и 1873 гг . он совершал полеты на свободном аэростате , во время которых произвел ряд ценных метеорологических наблюдений . Благодаря его содействию в качестве директора Главно й физической обсерватории многие из физиков обсерватории - В.В . К у знецов , С.И.Сав инов , Д.А.Смирнов и др . - принимали участие в полетах , организованных Международной ученой воздухоплавательной комиссией. Как и Ломоносов , Рыкачёв одновременно занимался и проблемой поднятия человека в воздух , и проблемой исследования атмос феры , наверняка представляя неотделимость этих наук . Однако если Ломоносов пытался построить летательный аппарат для изучения свойств атмосферы , то Рыкачёв уже больше склонялся к мысли о том , что метеоролог ия должна быть поставлена на службу авиац ии , "... вовремя предупреждая воздухоплавателей о возможности или невозможности полётов ...". Почти одновременно с Рыкачёвым проблемо й воздухоплавания занимался и Дмитрий Иванови ч Менделеев , автор знаменитой "Периодической с истемы химических элементов ". ДМИТРИЙ И ВАНОВИЧ МЕНДЕЛЕЕВ Начавшееся после Крымской войны и падения Севастополя перевооружение русской артиллерии , в частнос ти , переход на нарезные и стальные дула орудий , а позже применение бездымного порох а остро поставили задачу изучения упругости га зов . Менделеев ,изучая по заданию Главного инженерного управления эту проблему , столкнулся с двумя сторонами вопроса . С одной стороны , в условиях высоких давлений газ должен быть близок к "предельному объему ", с другой , - при незначительной плотно сти га з а "... можно ждать уничтожения его упругости , т.е . прекращения в дальнейш ем расширения . Тогда должно будет признать существование реальной границы для земной атмосферы ", - писал Менделеев. Считая вопрос "О сжимаемости газов при столь малых давлениях, какие толь ко можно измерять " весьма важным и требующ им разработки , Дмитрий Иванович невольно долж ен был заинтересоваться строением верхних сл оев атмосферы . Он тщательно изучает работы в этой области знаменитого английского физ ика Глешера , неоднократно поднимавшегося на воздушном шаре с научными целями . По зже Дмитрий Иванович писал : "Меня так заня ла гордая мысль подняться выше знаменитого англичанина и постичь закон наслоения возд уха при нормальном состоянии атмосферы , что временно я оставил все другие з анятия и стал изучасть аэростатику ". В статьях , опубликованных в отчетах французско й Академии наук , разбирая вопрос о законо мерности изменения температуры в атмосфере , М енделеев подчеркивает необходимость опытной пров ерки своих положений с помощью аэрост а та , который может подняться в верхние слои атмосферы .. Он разрабатывает и проек т аэростата , "... допускающего возможность безопасно оставаться на больших высотах в атмосфер е ". В своем сообщении Химическому и физиче скому обществу при Петербургском универси т ете он высказывает возможность "... прикреп лять к аэростату герметически закрытый оплет енный упругий прибор для помещения наблюдател я , который тогда будет обеспечен сжатым в оздухом и может безопасно для себя делать определения и управлять шаром ". К эт о й мысли Д.И.Менделеев возвращается и в 1873 г ., утверждая , что с помощью та ких аэростатов можно "... изучать условия верхни х слоев атмосферы , где надобно искать заро дыш всех погодных изменений , в атмосфере с овершающихся ". Таким образом , Менделе ев еще в 1875 г . обосновал принцип создания стратостата с герметически закрытой кабиной , осуществлен ный лишь спустя полстолетия . Менделеев как бы продолжал работы М.В.Ломоносова по изучен ию высших слоев атмосферы . В 1875 г . ( исходя из опыта франц у зского воздухопла вателя Дюпюи де Лома,с работами которого о н был знаком ) Менделеев составил эскиз уп равляемого аэростата и сделал необходимые рас четы. Великий ученый мечтал собрать необход имые для постройки аэростата средства за счет продажи издавае мых им книг . В 1876 г ., издавая под своей редакцией книгу н емецкого ученого Мона "Метеорология или учени е о погоде ", Менделеев пишет в предисловии : "Издавая предлагаемое сочинение , я имею в виду приобрести через продажу и распрост ранение его средства , н е обходимые для устройства аэростата , назначаемого для во схождения в верхние слои атмосферы ". Единстве нной страной , имевшей опыт постройки аэростат ов , была в эти годы Франция . Менделеев решает отправиться за границу для изучения этого вопроса . Он обра щ ается в военно-морское министерство с письмом следую щего содержания : "...Воздухоплавание бывает и будет двух родов : одно в аэростатах , другое в аэр одинамах. Первые легче воздуха и всплывают в нем . Вторые тяжелее его и тонут . Так , рыба , недвижимая и мертвая , всплывает на воду , а птица тонет в воздухе . По дражать первой уже умеют в размерах , годны х для практики . Подражение второй - еще в зародыше , в размерах , негодных в жизни л юдей , подобных полету бабочки , детской игрушке . Но этот род воздухоплава н ия обещает наибольшую будущность , дешевизну (в аэ ростатах дорогие оболочки и газ ) и , так сказать , указывается самой природой , потому что птица тяжелее воздуха и есть аэродина м. В изложении временного состояния дела и ведени и опытов необходимо пресл едовать оба рода воздухоплавания , так сказать , в равной мере , потому что по тому и другому еще предстоит много неясного , и в будущей истории воздухоплавания важнейшее место зай мут не счастливых комбинаций догадки , а с трого последованные опыты , от которы х можно ждать решения практических задач . Хотя оба рода воздухоплавания одинаково заслуживают исследователя , но для практической потребности , какова , например , военная , только одни аэростаты обещают дать скорый и в озможный результат , тем более , что весь в о прос с теоретической стороны в главных чертах здесь окончательно ясен . А потому прежде всего должно обратиться в практике к опытам в большом виде , над хорошо обдуманным управляемым аэростатом . Не задаваясь чем-либо невозможным или мечтательным , я думая и хорошо убежден , что большим аэростатом управлять возможно в такой же мере , как кораблем . У меня ест ь давно начатый проект такого аэростата . Н а днях я его сличил вновь с основными данными тех аэростатов , которые уже выпол няли задачу , и , по исправлении не к оторых подробностей , думаю , что мой пр оект представит некоторые немаловажные преимущес тва . Но я не изобретатель . А потому мое содействие делу должно состоять не в том , чтобы проводить свой проект прямо в практику и настаивать на его совершенст ве , а в то м : 1) чтобы ближе узн ать практику дела и сообразно ей ввести в проект дальнейшие улучшения ; 2) чтобы сдела ть недостающие , предварительные опыты , необходимые для рационального выполнения проекта ; 3) чтобы предварительно не секретничать , а все изл ожить в п о дробностях , необходимо д ать нечто зрелое , не одну основную идею . Вот это мне и желательно . Итак , задача : направлять аэростат , как корабль , к целям практической надобности - по моему разумению разрешима . Если заняться делом аэростатики , надо будет отложить те дела , для которых я командируешь от Университета , и необходимо сделать немало новых расходов : побывать в Англии , войти в сношение с многими лицами , на что мои заграничные связи дадут мне , полагаю , возможность ; надо будет закупить новые книги , приборы и т.п. В результате моей поездки должно быть два дела : а ) выполнение проекта управ ляемого аэростата с изложением оснований с чертежами . Этот проект должен быть представ лен мне для выполнения или опубликован во всей его подробности (если не пожелают поч ему-либо ни выполнять , ни публиковать , то я это право ударживаю за собой ). Кроме проекта моего аэростата , я п редлагаю как результат своей поездки статью , выражающую общее современное состояние вопр оса о воздухоплавании . Поездка с этой цель ю , имеющейся уже у меня материал и , то , что всего важнее , те связи с ино странными учеными , которые дают мне мои пр ежние труды , позволяют мне надеяться на т о , что я могу лучше , чем многие другие , получить хорошие сведения , относящиеся до этого дела . Я предполагаю и збежат ь истории (она изложена в куче книг ), п риключений и подробностей , касающихся аэростатов и аэродинамов , а хочу ограничиться описан ием краткой теории дела (с указанием источ ников для подробностей ), описанием опытов над сопротивлением воздуха , системат и чес ким изложением результатов сделанных полетов , опытами над новыми приборами для воздухопл авания , проектами , как более самостоятельным и критическим сводом , относящимся ко всему изложенному , чтобы перейти затем к своему проекту ". В архиве сохранилась докладная зап иска Главного инженерного управления военному министерству " О действиях г.Менделеева ". В эт ой записке военный инженер Недзеловский докла дывал о просьбе Менделеева выделить ему 12 450 рублей на предварительные опыты , издание кн иги и на заказ двигателя для б ольшого аэростата и моделей.Хотя управляющий морским министерством согласился с тем,что : "...п рофессор Менделеев ...более кого-либо другого сп особен выполнить принимаемое им на себя д ело ",повторилась старая история : Менделееву да ли только треть необходимых средств . .Этих денег хватило только на издание к ниги. В 1887 г . Д.И.Менделлев был избран акад емиком Петербургской Академии наук . Менделеев продолжает свою научную работу над проблемой воздухоплавания . В 1887 г . великий ученый под нял ся один на воздушном шаре до в ысоты 3350 м для наблюдения солнечного затмения ; свой полет и сделанные наблюдения он подробно описал в статье "Воздушный полет из Клина во время затмения ", опубликованн ый в № 11 "Северного вестника " за тот же год. Этот полет , организованный военными воздухоплавателями , показал вместе с тем и крайне низкий уровень воздухоплавательной техники того времени . Аэростат , рассчитанный н а подъем двух человек , мог поднять лишь одного , главным образом потому , что газ смешивался с воздухом при поступлении в оболочку . Крайне сложна была и техн ика наполнения шара водородом . На основании опыта своего полета на воздушном шаре в Клину Менделеев предл агает для наполнения аэростатов газом примени ть особые подушки со сжатым водородом . Из письма видно , что Дмитрий Иванович п ришел к мысли о таком способе наполнения аэростата еще в 1879 г . и обсуждал это в Париже с Дюпюи де Ломом . Менделеев заканчивает письмо следующими словами : "Я о хотно готов содействовать успеху нашей военно й аэрона в тики ; когда угодно , хотя для испытания чего-либо готов и полететь , с удовольствием поделюсь мнением и совет ом , только избавьте от комиссий ". На отпущенные ему 2500 руб . Менделеев организовал в своей лаборатории опыты по наполнению аэростатов с помощью специальных баллонов для водорода , изучая также и возможность добывать водород более совершенным и способами . Проведенное исследование позволило прийти к выводу о возможности сохранять водород с помощью "цилиндрических вместилищ для сжатого водорода " по д давлени ем 100-120 ат. В августе 1888 г . в Англии начали применять для хранения газа специальные сталь ные трубы Норденфельда . Главное инженерное уп равление по справке по этому вопросу писа ло : "На воздухоплавательном полигоне на Во лковом Поле имею тся доставленные из А нглии стальные трубы Норденфельда , служащие д ля хранения и перевозки водорода , сжатого до 120 ат , а потому было бы полезно с помощью параллельных опытов сравнить эти т рубы с вместилищами , предложенными профессором Менделеевым для этой же цели , пр ичем желательно , чтобы означенные опыты произ водились в присутствии председателя и членов Комиссии по применению воздухоплавания к военным целям ". Надо сказать , что предложенный Менделе евым способ сохранения водорода в баллонах под давление м 120-200 ат широко принят с овременной техникой . Приоритет же Менделеева в этом открытии , несомненно , доказывают публик уемые документы. Характерно , что Менделеева поддержал д ругой русский ученый - профессор Лачинов , котор ый предложил для электролиза в одорода батарею своей системы. В случае осуществления предложений эт их ученых Россия имела бы необходимые при боры для добывания и сохранения водорода . К сожалению , военное ведомство и на сей раз обошло молчанием эти предложения. Дмитрий Иванович не ограничивался изучением аэродинамики . Он верил в конечную победу аэропланов , считая , что они имеют "наибольшую будущность ". Менделеев внимательно изучает структуру птичьего крыла и делает наброски его остова . В январе 1877 г . в качестве члена предварит е льной ком иссии он участвует в рассмотрении предложенно го А.Ф.Можайским аэроплана и в мае 1877 г . дает заключение военному министерству о летат ельном аппарате доктора Арендта . (В приложении 4 приведено это заключение ) В 1895 г . Дмитрий Иванович заинтересов а лся опытами с летающими моделями В.В.Котова и даже н аписал предисловие к его книге . К сожалени ю , эта книга так и не вышла в свет. Д.И.Менделеев был глубоко убежден , что изобретение летательного снаряда "составит э поху , с которой начнется новейшая исто рия образованности ". К сожалению , дальнейшие разработки "лет ающего снаряда " привели к созданию ракет , используемых на поле боя . Да и дальнейшее развитие авиации свелось в основном к разработке военных самолётов , аэростатов , возду шных шаров , а в послед ствии и верт олётов.Возможно , это произошло из-за приближении первой мировой войны , а может быть из-за чего-то другого.Однако факт остаётся фактом : все воздухоплавательные средства имели военную основу ( забегая вперёд : ТУ -104 переделан из бомбардировщик а - ракетоносца Ту -16).П оначалу воздухоплавательные аппараты использовались для наблюдения,а потом некоторые из лётч иков обнаружили , что предмет , брошенный с большой высоты может причинить сильные повреж дения из-за развиваемой скорости.Также интерестны в оспоминания командующих о том , что :" ...некоторые пилоты обстреливают пилотов в ражеских самолетов из личного оружия , а ин ые для этой цели даже берут с собой карабины или гранаты . Последние употребляются для сброса на позиции неприятеля ...". Итак , первая м ировая война дала мощный толчок развитию авиации и , естест венно , это не могло не отразиться на н аправлении работы учёных воюющих государств.Как писал академик Б . Н . Юрьев : "Война с п ервых же дней указала на огромное значени е авиации , и царское правительс т во вынуждено было начать организацию авиационно й науки . Однако делалось это из рук во н плохо , денег на науку по-прежнему не давали , людей вернуть с фронтов также не удалось ". Достойно удивления , что в этих условиях русские учёные сумели добиться се рьёзных успехов в развитии авиационно й науки . Центром авиационной мысли в Росси и в годы первой мировой войны было Мо сковское высшее техническое училище (МВТУ ), где работал один из лучших учёных своего времени - Н.Е.Жуковский. НИКОЛАЙ ЕГОРО ВИЧ ЖУКОВСКИЙ Отец русской авиации , Николай Егорович Жуковский , р одился 5 (17) января 1847 г . в семье инженера путей сообщения Егора Ивановича Жуковского. В 1876 г . Николай Егорович впервые пол учил возможность поехать за границу для т ого , чтобы познакомиться с выдающими ся французскими и немецкими учеными . Во Франци и Жуковский встречался с Дарбу и Резалем , в Германии - с Гельмгольцем и Кирхгоффом. В 1879 г . Жуковский получил место профе ссора на кафедре аналитической механики в Московском высшем техническом училище . В 1882 г . он защитил докторскую диссертацию на тему : “О прочности движения ". Начиная с 1886 г . Жуковский читает в Московском университете курс гидроаэродинамики. Проблемы летания заинтересовали Николая Егоровича еще в юности . В 1877 г . в Пари же Жу ковский познакомился с французскими исследователями , работавшими над созданием л етательных аппаратов тяжелее воздуха и изучав шими полет птиц.Из этой поездки Николай Ег орович привез много летающих моделей , которые демонстрировал на своих лекциях и доклад ах. Вспоминая об этом периоде , Жуковский пишет : "При кабинете прикладной механики уже с 1889 г . проводились исследования по различ ным вопросам воздухоплавания - испытывались различ ные модели летательных машин и строились небольшие аэродинамические аппара ты ". Жуковск ий привез из-за границы и велосипед с громадным передним колесом , изобретенный французо м Мишо . Николай Егорович разъезжал на этом велосипеде , укрепив за плечами большие кр ылья из ткани . Этими экспериментами он ста рался определить подъемную с илу кры льев и изменения как величины этой силы , так и точки ее приложения (центр парусн ости ). Дальнейшие поездки за границу и з накомство с Отто Лилиенталем , знаменитым неме цким планеристом , книга которого "Полет птиц , как основа искусства летания " ста ла для Жуковского настольной книгой , все больш е и больше втягивали Николая Егоровича в изучение проблемы летания. Жуковский вместе с тем правильно указал на значение восходящих потоков воздуха , так искусно используемых птицами . Он пиш ет :" Если на неко торой высоте над з емлей плывут громадные вихри с горизонтальным и осями , то птица , забравшись с той сто роны вихря , с которой имеется восходящий п оток воздуха , и следя за движением вихря , может некоторое время оставаться в восхо дящем потоке и описывать благ о дар я ему в движении относительно некоторых п одвижных осей горизонтальные круги ". Все это говорило о том , что Жу ковский уже ясно представлял себе принципы полета аэроплана . Труд "О парении птиц " я вился зрелой работой , в которой было крити чески оценено все сделанное за границей и в России в области теории летания . Здесь проявляется замечательная особенность Жуковского - не двигаться вперед , пока не и зучено все главное , что сделано другими дл я решения рассматриваемой проблемы . Жуковский внимательно следи т за успехами лета ния в Европе , ему хорошо знакомы работы Адера , Филиппса , Максима , сконструировавших лета тельные аппараты. Жуковский , продолжая упорно работать н ад проблемой летания , опубликовал в 1897 г . ст атью "О наивыгоднейшем угле наклона аэроплан ов ". В этой статье он пересмотрел в ыводы Джевецкого , относящиеся к данному вопро су , и определил оптимальный угол атаки кры ла аэроплана. Год спустя Николай Егорович подробно разобрал орнитоптерную теорию полета и н а основании проведенных опытов (им был а сконструирована специальная модель ) отметил , что колеблющаяся пластинка получает сопротивлени е , в десять раз большее , "...нежели пластинка , движущаяся поступательным равномерным движением с той же средней скоростью ". Опыт пока зал , что если быстро переве с ти пластинку из покоя в движение , то "... на каждый метр скорости и квадратный метр площади пластинки приходится 80 кг сопротивления воздуха ". Жуковский указывает , с одной стороны , на постепенное уменьшение массы двигателей , с другой , - правильно по дчеркивает значе ние поступательной скорости для летательной м ашины . Он говорит : "Двигаясь под малым угло м к горизонту с большой горизонтальной ск оростью , наклонная плоскость сообщает громадному количеству последовательно прилегающего к не й воздуха малую с к орость вниз и тем развивает большую подъемную силу вверх при незначительной затрате работы на горизонтальное перемещение ". Анализируя достигнутые успехи , Николай Егорович особое значение придает планеризму , заявляя , что "... проще прибавить двигатель к хорошо изученной скользящей летатель ной машине , нежели сесть на машину , котора я никогда не летала с человеком ". В 1902 году Жуковский построил в Моск овском университете (МВТУ ) аэродинамическую трубу квадратного сечения размером 75х 75 см . Длин а тру бы 7 м , скорость потока 9 м /с . В университетской же лаборатории был устан овлен сконструированный Николаем Егоровичем приб ор для испытания винтов без поступательной скорости . Аэродинамическая трубка Жуковского бы ла одной из первых в Европе. С помощью э тих аппаратов Нико лай Егорович провел вместе со своими учен иками ряд интересных исследований , в частност и , о центре парусности , о вращении в п отоке воздуха пластинок , ось которых перпенди кулярна потоку , а также проверил законы Ве льнера и Ренара для гели к оптерног о винта . Эти исследования позже позволили Жуковскому предложить весьма рациональный профил ь (дужку ) крыла с высокими аэродинамическими качествами . Этот профиль известен до сих пор во всем мире под названием "профиля Жуковского ". В 1904 году Н.Е. Жуковский "... нашёл источник поддерживающей планы силы ...", - ка к пишет один из его коллег - " ...безусловно , его открытия ведут к созданию аэродинамики ...". Николай Егорович сделал также немалый вклад и в развитие военной авиации.Под его руководством в елись работы по соз данию авиабомб большого калибра , в 1916 году он основал новую науку -аэробаллистику , опубли ковав свою работу "Бомбометание с самолётов ".В этой работе он научно обосновал полё т авиабомбы и его особенности , указал возм ожные типы бомбардир о вочных прицелов . Жуковский за свою жизнь написал : по теоретической механике (включая астрономические и математические задачи ) - 40 печатных работ,по при кладной механике - 23, гидравлике и гидродинамике - 40, аэродинамике - 22, воздухоплавания - 21. Кроме всего вышеперечисленного , Николай Егорович помогал другим авиаконструкторам в разработ ке новых аппаратов и усовершенствовании стары х . В качестве эксперта давал заключения о пригодности или непригодности к использовани ю летательных аппаратов , проверял м о дели строящихся самолётов в аэродинамичес ких трубах и так далее.В общем , Николай Егорович принес наибольшую практическую пользу России и его труды вполне оправдывают звание "отца русской авиации ". Русские учёные не были только теорет иками.Перечисление вс ех проектов русских конструкторов - это тема для отдельного рефера та , но нельзя не рассказать о гордости русской авиации - самолётах "Русский витязь " и "Святогор ", которые в то время не име ли аналогов. Самолёт "Русский витязь " был cконструирова н И . И . С икорским , причём проект эт ого аэроплана Сикорский обдумывал ещё в 1911 году , когда ни один самолёт не поднимал груза больше 635 кг (рекорд грузоподъёмности н а 1911 год принадлежал французскому лётчику Дюси , пролетевшему 800 метров с грузом 600 кг ). Аэроп л ану предрекали полный провал , одн ако 13 мая 1913 года были успешно проведены пер вые испытания "Русского витязя ". Как рассказыва ли очевидцы : " Самолёт легко оторвался от з емли , и , совершив несколько больших кругов , плавно опустился у ангара , при бурном л и ковании собравшихся зрителей ...". За границей долго не хотели верить сообщениям о полёте "Русского витязя ", считая эти сообщении газетной уткой . Это неверие вполн е естественно для того времени, ведь считалось,что самолёт , подобный "Русск ому витязю " поле теть не мог . "Русский витязь " представлял собой чет ырёхмоторный многостоечный биплан , нижнее крыло которого было короче верхнего . Общая площад ь несущих поверхностей составляла 120 мі (верхне е крыло 66 м І и нижнее крыло 54 м І ). Размах верхнего крыла с оставлял 27 м , а нижнего - 20 м . Штурвальное управление было дублировано.Общая масса "Русского витязя " без нагрузки равнялась 3500 кг , а полезная нагру зка составляла 1440 кг . Крылья двухлонжеронной ко нструкции были прямоугольной формы и имели глубину 2,5 м , причём расстояние меж ду крыльями также равнялось 2,5 м. Опасения за устойчивость такого самолёт а заставили сделать его достаточно длинным (20 м ). Фюзеляж представлял собой деревянную ф ерму прямоугольного сечения , обшитую снаружи фанерными листами . В ф юзеляже была рас положена капитанская рубка (с двойным рулевым управлением ), две пассажирские каюты и по мещение для запасных частей и инструмента . Перед капитанской рубкой вперёд выдавалась площадка для прожектора и пулемёта . Попереч ная остойчивость обеспе ч ивалась элеро нами на верхних крыльях . В движение самолё т приводили четыре двигателя "Аргус ", установле нные попарно в тандем ( самолёт был спроек тирован как двухмоторный ). Самолёт оказался достаточно устойчивым в полёте . После первых полётов (10 - 27 мая 1913 года ) было установлено , что по каби не можно вполне свободно ходить , причём эт о не отражалось на устойчивости . "Русский витязь " отделялся от земли после пробега в 700 метров и развивал скорость в 90 км /ч . Еще одним шедевром самолётостроения тог о вре мени был самолёт "Святогор ", постр оенный вскоре после "Ильи Муромца " (которого я не касаюсь , так как он достаточно известен ). Этот двухмоторный биплан был спроек тирован Василием Андриановичем Слесарёвым и б ыл самым большим самолетом в мире . Его запроекти р ованные размеры и расчет ные данные были следующие : площадь крыльев 180 м І , площадь хвостогого оперения 20 м І , размах верхнего крыла 36 м , угол установки крыльев 4,5° , длина самолёта 21 м , полётная масса 6500 кг , причём нагрузка составляла около 50 % п олётной массы , продолжительность полёта 30 ч , высота полёта 2500 м , скорость свыш е 100 км /ч , общая мощность моторов 440 л . с . Форма крыльев , по очертаниям напоминавши х крылья стрижа , использование обтекаемых нар ужных стоек , тщательное сглаживание выступо в говорили об огромной исследовательской работе , проделанной изобретателем. Святогор был гораздо совершеннее "Ильи Муромца " и других самолётов того времени . Чего стоило хотя бы нововведение Слесарёва : двигатели помещались в корпусе , близко к центру тяжест и и приводили винты в движение с помощью тросовой передачи. Предыдущие исследования Слесарёва в обл асти аэродинамики и его сотрудничество при создании тяжёлых самолётов типа "Илья Муром ец " создали ему авторитет , достаточный для признания его проекта . Тем не менее выполнимость такого проекта вызывала сомнения и проект Слесарёва был предоставлен на рассмотрение технической комиссии особого коми тета Воздухоплавательного отдела . Расчёт и об основание проекта были признаны убедительными ; комитет единогласно пр и знал , что проект осуществим , и рекомендовал приступить к постройке самолёта. Предварительные переговоры позволили устано вить срок постройки в 3 месяца , причём стои мость равнялась 100 000 рублей . Кстати , правительство и на этот раз отказалось финансировать проект , и эту обязанность взял на себя богатый польский помещик М . Э . Малы нский . Заказ на постройку самолёта был пер едан заводу Лебедева в Петербурге. К 22 июня 1915 года "Святогор " был собран , но война 1914 года сильно осложнила положение конструктора.В о-первых , Слесарёв лишился в озможности купить двигатели "Мерседес ", а устан овка двигателей "Рено " ( и то полученных тол ько в 1916 ) перетяжелила самолёт . Во-вторых , по требованиям военных , Слесарёв должен был обес печить десятикратную прочность всех ответс т венных деталей (зачем это понадоб илось ? "Святогор " и так обладал достаточной прочностью - он изначально предназначался для военных целей ) что ещё больше перетяжелило самолет , а так же вызвало смещение це нтра тяжести. К этим проблемам добавилось отсутствие средств и нежелание военной комиссии финансировать эти работы . Мнение профессора Н . Л . Кирпичёва , председателя комиссии : "...при мощности двигателей в 440 л . с . аэроплан мог бы обладать общей грузоподъёмностью в 6500 к г при скорости около 60 км /ч , однако д ля этого он должен был бы иметь поддерживающие поверхности площадью не менее 440 м І ...". Соответственным было и реш ение комиссии : "...затрата на достройку этого аппарата даже самой ничтожной суммы являет ся недопустимой ...". Однако конфликт между комисси ями привел к тому , что на проект Слесарёва обратил внимание Н . Е . Жуковский . Самолет был тщательнейшим образом проверен в лаб ораториях , также был сделан расчет прочности основных элементов . Кроме того , впервые в России был проведён полный аэродинамический расчёт самолёта . На основании про веденных исследований и расчетов комиссия по д председательством Жуковского 11 мая 1916 года "ед иногласно пришла к выводу , что полет аэроп лана Слесарёва при полной нагрузке в 6,5 т и при скорости в 114 км /ч является воз мож н ым , а посему окончание построй ки аппарата Слесарёва является желательным ". В марте 1916 года состоялись первые исп ытания аэроплана . "Святогор пробежал по земле около 200 м , как поломались некоторые детали правого двигателя и обнаружились неполадки в перед аточном механизме . По мере устранения одних недоделок стали обнаруживатьс я другие . Они не порочили саму конструкцию самолёта , а являлись следствием доделки с амолёта в кустарной мастерской Слесарёва , где не могли изготовить детали с достаточно большим запа с ом прочности . То разлетался вентилятор , то ломался вал , то разваливалось колесо . Слесарёв вынужден был переделывать в сю трансмиссию из - за непригодности шарниров Гука. Но переделка трансмиссии затянулась и самолет не был испытан до 1917 года. В 1922 - 1923 годах была сделана попытка дост роить и испытать этот самолёт . Слесарёва у говаривали отказаться от централизованных моторн ых установок и установить на крылья два двигателя "Либерти " мощностью по 400 л . с . Р аботы по восстановлению "Святогора " б ыли прерваны смертью Слесарёва. КОНСТАНТИН Э ДУАРДОВИЧ ЦИОЛКОВСКИЙ Рассказывая о работах русских изобретателей нельзя не рассказать о работах Константина Эдуардовича Циолковского.Его труды охватывали все горизонты авиации : от дирижаблей до космических к ораблей , и тем не менее признание он получил только после революции , как и Слесарёв.Как и подавляющее большинство людей , опередивших свое время , Циолковский остался непонятым своими современниками , тем не м енее его работы вспоминают и сейчас , так как толь к о в наше время появились возможности для воплощения его прое ктов в реальные аппараты (такая же история произошла в своё время с Леонардо да Винчи : спроектировав экскаватор , да Винчи оставил свой проект без двигателя - паровой двигатель изобрели гораздо п о зже ). Константин Эдуардович Циолковский родился 5 (17) сентября 1857 года в селе Ижевское (сейчас - Спасский район Рязанской области ). Родившись в семье лесничего и не получив никаког о специального образования , он тем не мене е успешно защитил диплом на звание учителя . Свою работу учителем он совмещал с научной деятельностью . Также Циолковский пи сал рассказы , которые являлись дополнением к его исследованиям. Например его произведения "На луне " , "И зменение относительной тяжесть на Земле " , "Вне Земли " и "Грёзы о Земле и небе ..." представляют собой сплав популярных сведений о физических законах , научно - технического предвидения и утопии . Тем не менее в произведениях такого необычного жанра Констант ин Эдуардович сумел правильно предсказать не которые явле н ия (например , невесомость ). Большинство научно-фантастических рассказов Циолковского были опубликованы ещё в 1887-1906 годах , однако действительно ценные научные труды Циолковского получили признание только после революции (приблизительно в 1920 году ).
© Рефератбанк, 2002 - 2018