ТЕМА 2. Основы воздухоплавания.

СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ МОДУЛЬ 1

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ АВИАЦИИ

ТЕМА 2. Основы воздухоплавания.

Цель и задачи лекции.

Целью лекции является ознакомление с историей воздухоплавания, первыми воздухоплавателями, а также ознакомление с таким понятием

Задача лекции:

- ознакомить с историей развития воздухоплавания;

-ознакомить с первыми воздухоплавателями;

- рассмотреть аэростаты и их типы;

- рассмотреть дирижабли и их применение;

- охарактеризовать современное применение ЛА легче воздуха.

План лекции.

1. История развития воздухоплавания и первые воздухоплаватели.
2. Аэростаты и их типы.
3. Классификация дирижаблей и применение.
4. Современное применение ЛА легче воздуха и перспективы развития воздухоплавания.

2.3. Основные категории, ключевые понятия и определения темы.

Воздухоплаватель (аэронавт, аэростьер, лётчик, пилот, авиатор) - человек, который летал на аэростатах, аэропланах, занимался воздухоплаванием.

Воздухопла́вание (аэрона́втика) - управляемые или неуправляемые полёты в атмосфере Земли на летательных аппаратах легче воздуха (в отличие от авиации, использующей летательные аппараты тяжелее воздуха).

Монгольфьер - аэростат с оболочкой, наполненной горячим воздухом.

Аэростат (упрощённо и не вполне точно — возду́шный шар) - летательный аппарат легче воздуха, использующий для полёта подъёмную силу заключённого в оболочке газа (или нагретого воздуха) с плотностью меньшей, чем плотность окружающего воздуха.

Шарлье́р (фр. charlière) — аэростат, наполненный водородом, гелием или другими газами легче воздуха.

Розье́р (англ. Rozière balloon) — воздушное судно легче воздуха, использующее для полёта подъёмную силу двух оболочек, наполненных соответственно газом с удельным весом ниже воздуха и нагретым воздухом; разновидность аэростата.

Метеозо́нд или шар-зо́нд - беспилотный аэростат, предназначенный для изучения атмосферы. Состоит из резиновой или пластиковой оболочки, наполненной водородом или гелием, и подвешенного к ней контейнера с аппаратурой.

Дирижа́бль (от фр. dirigeable — управляемый) - летательный аппарат легче воздуха, аэростат с двигателем, благодаря которому дирижабль может двигаться независимо от направления воздушных потоков.

Возду́шный винт, пропе́ллер - лопаточная машина (лопастной агрегат), приводимая во вращение двигателем и предназначенная для преобразования мощности (крутящего момента) двигателя в тягу.

Турбовинтовой двигатель - тип газотурбинного двигателя, в котором основная часть энергии горячих газов используется для привода воздушного винта через понижающий частоту вращения редуктор, и лишь небольшая часть энергии составляет выхлоп реактивной тяги.

 

Текст лекции.

Аэростаты и их типы.

Аэростат (упрощённо и не вполне точно — возду́шный шар) - летательный аппарат легче воздуха, использующий для полёта подъёмную силу заключённого в оболочке газа (или нагретого воздуха) с плотностью меньшей, чем плотность окружающего воздуха.

По типу наполнения аэростаты делятся на:

· газовые — шарльеры,

· тепловые — монгольфьеры,

· комбинированные — розьеры.

Шарлье́р (фр. charlière) - аэростат, наполненный водородом, гелием или другими газами легче воздуха.

Для наполнения шарльеров раньше широко применялись водород и светильный газ; но эти газы горючи, а их смеси с воздухом взрывоопасны, что делает полёт на аэростате, наполненном таким газом, несколько рискованным мероприятием, поэтому в настоящее время основной газ для шарльеров - инертный гелий. Основной недостаток гелия - его сравнительно высокая стоимость.

В монгольфьерах используется нагретый воздух.

Розье́р (англ. Rozière balloon) - воздушное судно легче воздуха, использующее для полёта подъёмную силу двух оболочек, наполненных соответственно газом с удельным весом ниже воздуха и нагретым воздухом; разновидность аэростата.

Применение аэростатов:

Одним из способов применением аэростата является метеозонд.

Метеозо́нд или шар-зо́нд - беспилотный аэростат, предназначенный для изучения атмосферы. Состоит из резиновой или пластиковой оболочки, наполненной водородом или гелием, и подвешенного к ней контейнера с аппаратурой.

Приборы позволяют измерять давление воздуха, влажность, температуру и другие параметры. Замеры перемещения шара позволяют определять скорость ветра на разных высотах. Информация, как правило, передаётся по радио («радиозонд»). До внедрения радио на метеозондах устанавливали метеорографы, которые нужно было возвращать на землю. Если шар запускают только для измерения скорости ветра, то его называют «шар-пилот».

Высотные метеозонды могут достигать высоты 30-40 км. Рекорд высоты для аэростатов составляет 51 820 м (1972 г., над США). Часто метеозонды принимают за НЛО.

Аэростаты впервые позволили человеку подняться в воздух, а позднее и достичь стратосферы.

Одна из основных областей применения — подъём на необходимую высоту систем видеонаблюдения, связи, получения метеоданных.

Во время Второй мировой войны аэростаты широко применялись для защиты городов, промышленных районов, военно-морских баз и других объектов от нападения с воздуха. Действие аэростатов заграждения было рассчитано на повреждение самолётов при столкновении с тросами, оболочками или подвешиваемыми на тросах зарядами взрывчатого вещества. Наличие в системе противовоздушной обороны аэростатов заграждения вынуждало самолеты противника летать на больших высотах и затрудняло прицельное бомбометание с пикирования.

В настоящее время применяются в качестве прогулок и развлечений, а также в рекламных целях.

 

Россия

Российская компания «Аэроскан» в 2006 году начинает использовать дирижабли для пространственно-технического мониторинга местности и инженерных объектов.

В настоящее время беспилотные дирижабли типа Skystar 300 и привязные беспилотные аэростаты типа ОКО-1 используются для высотного видеонаблюдения. В состав оснащения входят бортовые камеры, которые позволяют производить круглосуточный мониторинг территорий. Одним из очевидных преимуществ дирижабля БПЛА над своим аэродиномическим собратом является отсутствие тенденции дирижаблей к немедленному падению на землю в случае возникновения у беспилотной машины технических неисправностей. Небольшие радиоуправляемые дирижабли также используются в качестве летающих рекламных реплик различных предметов. Например, 1:1 по размеру модель автомобиля. Такие дирижабли популярны на выставках, а также во время спортивных мероприятий на закрытых стадионах.

США

Разработка дирижаблей Пентагоном ведётся по двум направлениям. С одной стороны, создаются небольшие дешёвые аэростаты и дирижабли тактического назначения, с другой стороны - ведутся работы по проектированию стратосферных дирижаблей стратегического назначения.

Именно с помощью дирижаблей высокой грузоподъёмности США планируют перебрасывать технику к местам военных конфликтов.

В феврале 2005 года в Ираке Пентагон провёл испытания дирижабля «MARTS» (Marine Airborne Re-Transmission Systems), который снабжён аппаратурой, позволяющей поддерживать связь с подразделениями в радиусе 180 км. Он способен противостоять ветру до 90 км/час и в течение двух недель висеть в воздухе без наземного обслуживания.

Европа

Компания Aerospace Adour Technologies совместно с французской почтовой службой изучает возможность эксплуатации дирижаблей для транспортировки посылок. Другая французская компания, Theolia, специализирующаяся на возобновляемой энергии, финансирует строительство дирижабля и планирует тестовый перелёт через Атлантику.

Германская компания Deutsche Zeppelin-Reederei использует дирижабли нового поколения для перевозки туристов и научных грузов. Пассажирами компании уже стали 12 тысяч человек. По причине нестабильности и зависимости дирижаблей от погоды компания осуществляет полёты только с марта по ноябрь.

 

2.5. Задания для самостоятельной подготовки по теме.

Перечень вопросов для самостоятельной работы по теме 2.

1. Принцип подъёмной силы монгольфьера.

2. Преимущества классических дирижаблей.

3. Недостатки классических дирижаблей.

3. Принцип полёта дирижабля.

4. Дирижабли «Цеппелины».

5. Катастрофа цеппелина «Гинденбург».

6. Дирижабли проекта Циолковского.

7. Проекты использования дирижаблей в будущем.

8. Современные дирижабли стран СНГ.

9. Современные дирижабли европейских стран.

 

Задания для экспресс-контроля качества усвоения знаний лекционного материала по теме 2.

1. Каких Вы знаете первых воздухоплавателей?

2. Охарактеризуйте период зарождения и развития воздухоплавания?

3. Какие Вы знаете первые полёты аппаратов легче воздуха?

4. Какие Вы знаете аэростаты?

5. Приведите классификацию дирижаблей по заполняющему газу?

6. Приведите классификацию дирижаблей по конструкции?

7. Приведите краткую характеристику дирижаблей «Цеппелины»?

8. Охарактеризуйте катастрофу цеппелина «Гинденбург»?

9. Приведите краткую характеристику дирижаблей проекта Циолковского?

10. Назовите перспективы развития воздухоплавания?

 

СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ МОДУЛЬ 1

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ АВИАЦИИ

ТЕМА 2. Основы воздухоплавания.

Цель и задачи лекции.

Целью лекции является ознакомление с историей воздухоплавания, первыми воздухоплавателями, а также ознакомление с таким понятием

Задача лекции:

- ознакомить с историей развития воздухоплавания;

-ознакомить с первыми воздухоплавателями;

- рассмотреть аэростаты и их типы;

- рассмотреть дирижабли и их применение;

- охарактеризовать современное применение ЛА легче воздуха.

План лекции.

1. История развития воздухоплавания и первые воздухоплаватели.
2. Аэростаты и их типы.
3. Классификация дирижаблей и применение.
4. Современное применение ЛА легче воздуха и перспективы развития воздухоплавания.

2.3. Основные категории, ключевые понятия и определения темы.

Воздухоплаватель (аэронавт, аэростьер, лётчик, пилот, авиатор) - человек, который летал на аэростатах, аэропланах, занимался воздухоплаванием.

Воздухопла́вание (аэрона́втика) - управляемые или неуправляемые полёты в атмосфере Земли на летательных аппаратах легче воздуха (в отличие от авиации, использующей летательные аппараты тяжелее воздуха).

Монгольфьер - аэростат с оболочкой, наполненной горячим воздухом.

Аэростат (упрощённо и не вполне точно — возду́шный шар) - летательный аппарат легче воздуха, использующий для полёта подъёмную силу заключённого в оболочке газа (или нагретого воздуха) с плотностью меньшей, чем плотность окружающего воздуха.

Шарлье́р (фр. charlière) — аэростат, наполненный водородом, гелием или другими газами легче воздуха.

Розье́р (англ. Rozière balloon) — воздушное судно легче воздуха, использующее для полёта подъёмную силу двух оболочек, наполненных соответственно газом с удельным весом ниже воздуха и нагретым воздухом; разновидность аэростата.

Метеозо́нд или шар-зо́нд - беспилотный аэростат, предназначенный для изучения атмосферы. Состоит из резиновой или пластиковой оболочки, наполненной водородом или гелием, и подвешенного к ней контейнера с аппаратурой.

Дирижа́бль (от фр. dirigeable — управляемый) - летательный аппарат легче воздуха, аэростат с двигателем, благодаря которому дирижабль может двигаться независимо от направления воздушных потоков.

Возду́шный винт, пропе́ллер - лопаточная машина (лопастной агрегат), приводимая во вращение двигателем и предназначенная для преобразования мощности (крутящего момента) двигателя в тягу.

Турбовинтовой двигатель - тип газотурбинного двигателя, в котором основная часть энергии горячих газов используется для привода воздушного винта через понижающий частоту вращения редуктор, и лишь небольшая часть энергии составляет выхлоп реактивной тяги.

 

Текст лекции.