Воздухоплавание

Воздухоплавание (далее В) летание на аппаратах легче воздуха (в отличие от авиации). До начала 20-х гг. 20 в. термин "В" обозначал передвижение по воздуху вообще. Зарождение научных основ В и первые попытки подняться в воздух, используя законы аэростатики, относятся к 18 в. Как свидетельствует летопись, в России попытка подъема на большом шаре, наполненном дымом, относится к 1731 (записки С. М. Боголепова, воспроизведенные в рукописи А. И. Сулукадзева "О воздушном летании в России с 906 лета по Р. Х."). В 1783 член Петербургской АН Л. Эйлер вывел формулы для расчета подъемной силы аэростатов. В том же году французы братья Ж. и Э. Монгольфье построили аэростат, названный воздушным шаром. На этом шаре, наполненном теплым воздухом, в Париже 21 ноября 1783 Пилатр де Розье и д"Арланд поднялись и совершили 25-мин полет. По предложению французского ученого Ж. Шарля воздушные шары стали наполнять подъемная сила которого более чем втрое превышает подъемную силу нагретого воздуха того же объема. Первый полет длительностью 2,5 ч на наполненном воздушном шаре диаметром 8,5 м совершили (также в Париже) Ж. Шарль и Робер 1 декабря 1783. Воздухоплаватели провели замеры давления и температуры воздуха на высоте 3400 м. В России первые полеты на воздушном шаре совершил француз Ж. Гарнерен 20 июня и 18 июля 1803 в Петербурге и 20 сентября 1803 в Москве.

После первых полетов, носивших больше развлекательный характер, аэростаты стали применять с научными (для изучения атмосферы, географических исследований и др.) и военными целями. 30 июня 1804 в Петербурге русский ученый Я. Д. Захаров и бельгийский физик Э. Робертсон совершили полет на аэростате с целью наблюдения различных физических явлений. Полет продолжался 3 ч 45 мин, была достигнута высота 2550 м. Для торможения и мягкого приземления Захаров впервые применил канат с грузом на конце (гайдроп). В феврале 1805 участники русской кругосветной экспедиции под командованием адмирала И. Ф. Крузенштерна, находясь в г. Нагасаки (Япония), впервые для наблюдения воздушных течений отправили в полет аэростат, наполненный теплым воздухом. В 1849 во время борьбы Италии за независимость австрийские войска организовали с помощью небольших (объемом 82 м³) свободных аэростатов бомбардировку Венеции зажигательными и разрывными бомбами. В 1859 в сражении при Сольферино французский воздухоплаватель Ф. Надар с привязного аэростата производил разведку расположения австрийских войск, сделав фотоснимки позиций противника. Привязные аэростаты для разведки и корректирования артиллерийского огня применялись также в США во время Гражданской войны 1861-65. Во франко-прусской войне 1871 посредством свободных аэростатов была налажена связь окруженного немцами Парижа с остальной За 4 мес на 65 аэростатах объемом 1-2 тыс. м³ было переправлено 3 млн. писем и депеш общим весом 16 675 кг, а также 150 пассажиров. В 1871 парижские коммунары пользовались аэростатами для разбрасывания листовок революционного содержания.

С момента возникновения В до 70-х гг. 19 в. применялись только свободные и привязные аэростаты. Первый проект управляемого аэростата с воздушными винтами, вращаемыми вручную, был выдвинут в 1784 французским военным инженером Ж. Менье. В 40-х гг. 19 в. проекты управляемых аэростатов были предложены русским военным инженером И. И. Третесским, предусматривавшим, в частности, ракетный двигатель, и другими изобретателями. 24 сентября 1852 француз А. Жиффар совершил первый управляемый полет со скоростью до 11 км/ч (в безветренную погоду) на аэростате с паровым двигателем. В 1869 в России была организована постоянная Комиссия по применению воздухоплавания к военным целям. С 1870 в Усть-Ижорском саперном лагере под Петербургом производились наблюдения с аэростатов за передвижениями войск и корректирование артиллерийской стрельбы по невидимым с земли целям. В 1875 русский ученый Д. И. выдвинул идею стратостата и обосновал выбор конструкции отдельных его частей. В 1880 был основан воздухоплавательный отдел Русского технического общества. С 1 января 1880 в Петербурге начинает выходить журнал "Воздухоплаватель", издававшийся с перерывами до 1917. В 1885 в Петербурге была учреждена кадровая команда военных воздухоплавателей (в 1887 реорганизована в "Учебный кадровый воздухоплавательный парк"), которая приступила к учебно-тренировочным подъемам и полетам на аэростатах. По инициативе русских ученых М. А. Рыкачева, Д. И. М. М. Поморцева и других возобновилось применение В для научных целей. В 1885 в Главной физической обсерватории, которой руководил академик М. А. Рыкачев, были разработаны самопишущие метеоприборы, поднимавшиеся на шарах-зондах и воздушных змеях. 19 августа 1887 на военном аэростате совершил полет из г. Клина длительностью 3 ч 36 мин на высоте 3350 м для наблюдения солнечного затмения. Русские ученые использовали для научных целей и учебные полеты офицеров, снабжая аэростаты метеоприборами. Одним из организаторов этих полетов и многократным их участником был военный ученый профессор М. М. Поморцев. Ему удалось выработать методику наблюдений, усовершенствовать существовавшие аэронавигационные приборы и создать новые. Научное применение В не ограничивалось областью метеорологии и аэрологии. Производились попытки применить свободные аэростаты (позднее дирижабли) для исследования труднодоступных местностей. В 1897, вылетев на аэростате объемом 5000 м³ с о. Шпицберген, шведский воздухоплаватель С. Андре с двумя спутниками пытался достичь с попутным ветром Северного полюса, но попытка была неудачной, воздухоплаватели погибли.

В 1887 русский ученый К. Э. Циолковский предложил проект цельнометаллического бескаркасного дирижабля с изменением его объема в полете и с подогревом газа. Первый успешный полет дирижабля со скоростью 22-25 км/ч был совершен французским воздухоплавателем А. Сантос-Дюмоном, который 13 ноября 1899 облетел вокруг Эйфелевой башни в Париже и благополучно вернулся к месту старта. В 1900 в совершил первый полет дирижабль Ф. Цеппелина. Это был дирижабль жесткой системы, конструкция которого вскоре стала основной для дирижаблей, строившихся в Англии и США. Агрессивные устремления правящих кругов и других империалистических держав побуждали развивать В прежде всего в военных целях. В захватнической войне 1899-1902 против буров английские войска применяли сферические привязные аэростаты. В русско-японской войне 1904-05 и русские, и японские войска использовали привязные аэростаты для корректирования артиллерийского огня. С начала 20 в. получили распространение более совершенные змейковые аэростаты, созданные немцем А. Парзевалем в 1893. Такого типа аэростаты, имея сравнительно обтекаемую форму, вертикальный стабилизатор и боковые паруса, были устойчивы в воздухе и допускали наблюдение при скорости ветра до 60 км/ч. В итало-турецкой войне 1911-12 итальянские войска наряду с привязными змейковыми аэростатами впервые использовали для бомбометания и разведки 3 дирижабля полужесткой системы. Накануне и во время 1-й мировой войны 1914-18 в наиболее развитых капиталистических странах на вооружении находились разные типы дирижаблей объемом от 1500 м³ (английский мягкий дирижабль для обнаружения подводных лодок) до 68 тыс. м³ (немецкий жесткий дирижабль для бомбардировки и дальней разведки). Скорость их полета 80-130 км/ч, высота 3500-5000 м. Во время войны они эффективно участвовали в морской разведке и охране берегов, в борьбе с подводными лодками на местах стоянок морских судов и при сопровождении судов в море. Также весьма эффективны были и привязные змейковые аэростаты для разведки поля боя и корректирования артиллерийской стрельбы. Только Россия, и имели на фронтах около 550 таких аэростатов наблюдения объемом 820-1050 м³, поднимаемых на высоту 600-2000 м. К концу войны в Великобритании, и Италии змейковые аэростаты объемом 100-270 м³ стали подниматься как заграждения против самолетов на высоту 2-4 км.

После победы Великой Октябрьской социалистической революции по инициативе В И. Ленина в декабре 1917 началось формирование первых "социалистических воздухоплавательных отрядов" в гг. Петрограде, Москве, Саратове, Новгороде и др. В начале 1918 состоялся 1-й Всероссийский воздухоплавательный съезд, который наметил программу развития отечественного воздухоплавания. В первом советском научно-авиационном учреждении "Летучая лаборатория" (Москва), руководимом профессором Н. Е. Жуковским, в мае 1918 был создан аэростатный отдел. 10 августа 1918 при Реввоенсовете Республики создается Полевое управление авиации и воздухоплавания действующей армии (Авиадарм). Советские воздухоплаватели активно участвовали в годы Гражданской войны в боях под Царицыном, Камышином и др. Новым в боевом использовании привязных аэростатов был подъем их для разведки и корректирования артиллерийского огня с судов речных флотилий (на Волге и Днепре), а также с бронепоездов. Впервые аэростат был поднят 16 марта 1919 с бронепоезда "Черноморец", действовавшего на Южном фронте, 2-й воздухоплавательный отряд во взаимодействии с бронепоездом "Воля" за 2 недели ожесточенных боев произвел 75 подъемов аэростатов. Советские военные воздухоплаватели совершили на всех фронтах за годы Гражданской войны около 7 тыс. боевых подъемов, проведя в воздухе более 10 тыс. ч.

27 июля 1920 в честь 2-го конгресса 3-го Интернационала состоялся полет свободного аэростата. Н. Д. Анощенко, И. И. Олеринский и Л. Э. Куни поднялись на аэростате с Красной площади в Москве, достигли высоты около 5000 м и приземлились у г. Богородска. С 1921 начались регулярные полеты на аэростатах с учебной и тренировочной целями и одновременно проводились научные наблюдения. 26 января 1921 Совет труда и обороны постановил создать специальную комиссию для разработки программы по В и авиационному строительству. Было проведено несколько конкурсов на создание лучших образцов воздухоплавательных аппаратов. 8-9 ноября 1922 Н. Д. Анощенко, И. И. Мейснер и Н. Г. Стобровский на свободном аэростате совершили полет продолжительностью 22 ч 10 мин на расстояние 1273 км (из Москвы до озера Лиекса в Северной Карелии). Это было рекордное достижение. 12 октября 1924 Обществом друзей воздушного флота были проведены первые Всесоюзные воздухоплавательные состязания, в которых участвовало 8 аэростатов (5 аэростатов объемом по 640 м³, 2 - по 1437 м³ и 1 - 2000 м³). Была достигнута наибольшая высота 2485 м и продолжительность полета 23 ч 10 мин.

После окончания 1-й мировой войны в США, Италии, и других странах продолжалось строительство дирижаблей различных систем объемом от 1400 м³(полумягкая система) до 184 тыс. м³ (жесткая система) для перевозки пассажиров, грузов и для военных целей. Достижения В в этих странах нашли свое отражение в полетах дирижаблей 20-х гг. В мае 1926 норвежец Р. Амундсен на дирижабле полужесткой системы "Норвегия" (конструкции итальянского инженера У. Нобиле) объемом 18,5 тыс. м³, оборудованном 3 двигателями мощностью по 185 квт (250 л. с.), совершил за 71 ч беспосадочный перелет с о. Шпицберген через Северный полюс на Аляску. В 1928 на таком же дирижабле У. Нобиле отправился в полет через Северный полюс. В 1929 немецкий дирижабль жесткой системы "Граф Цеппелин" объемом 105 тыс. м³ совершил с 3 промежуточными посадками кругосветный перелет протяженностью 35 тыс. км за 21 день. Средняя скорость полета была 177 км/ч. Позже, в 1932-37, дирижабль, совершив 136 полетов в Южную Америку и 7 полетов в США, перевез 13 110 пассажиров.

В 30-е гг. для изучения стратосферы в разных странах совершались полеты на стратостатах. 27 мая 1931 бельгийцы А. Пикар и М. Кипфер на стратостате объемом 14 300 м³ пробыли в воздухе 16 ч и поднялись на высоту 15 780 м, а 12 августа 1932 на том же стратостате Пикар и М. Козине пробыли в воздухе 11 ч 45 мин и поднялись на высоту 16 370 м. 30 сентября 1933 советские стратонавты Г. А. Прокофьев, К. Д. Годунов и Э. К. Бирнбаум на стратостате (конструкции К. Д. Годунова) "СССР-1" объемом около 25 тыс. м³ достигли высоты 19 тыс. м, пробыв в воздухе 8 ч 20 мин. 30 января 1934 советские стратонавты П. Ф. Федосеенко, А. Б. Васенко и И. Д. Усыскин на стратостате "ОАХ-1" объемом 24 920 м³ достигли высоты 22 тыс. м, пробыв в воздухе 7 ч 04 мин. 11 ноября 1935 американские стратонавты А. Стивенс и О. Андерсон на стратостате "Эксплорер-2" объемом 105 000 м³ поднялись на высоту 22 066 м. Полеты стратостатов и шаров-зондов с автоматическими радиопередатчиками до высоты 40 км значительно расширили применение В для научных исследований.

В СССР В получило распространение также и в спортивных целях - в состязаниях на продолжительность, высоту и дальность полета. 9 марта 1935 пилот В А. Романов и профессор И. А. Хвостиков на аэростате с открытой гондолой достигли высоты 9800 м, а 3 сентября 1935 И. И. Зыков и А. М. Тропин на аэростате объемом 2200 м³ осуществили рекордный полет продолжительностью 91 ч 15 мин из Москвы в Актюбинскую область, 29 сентября - 4 октября 1937 на советском дирижабле "СССР В-6" объемом 19 тыс. м³ с 3 двигателями мощностью по 177 квт (240 л. с.) был установлен мировой рекорд продолжительности полета - 130 ч 27 мин. На борту дирижабля находились 16 человек экипажа: командир экипажа И. В Паньков. Наибольших успехов среди женщин добилась А. П. Кондратьева, которая 14-15 мая 1939 на сферическом аэростате "СССР ВР-31" объемом 600 м³ пролетела за 22 ч 44 мин расстояние 481 км. 16 марта 1941 С. С. Гайгеров и Б. А. Невернов совершили рекордный (по продолжительности и дальности) полет на аэростате из Москвы в Новосибирскую область, пролетев за 69 ч 20 мин 2767 км. К началу Великой Отечественной войны из 24 официально зарегистрированных мировых рекордов в области В 17 были завоеваны советскими воздухоплавателями. Широкое применение В нашло в годы Великой Отечественной войны 1941-45. Аэростаты наблюдения вели длительную артиллерийскую разведку, корректировали огонь батарей. Большое распространение в системе противовоздушной обороны гг. Москвы, Ленинграда и других от налетов немецко-фашистской авиации получили аэростаты заграждения (АЗ). Значительный вклад в создание совершенных конструкций АЗ внесли коллективы инженеров, руководимые В Н. Архангельским, К. Д. Годуновым. В обеспечении надежной эксплуатации АЗ большую роль сыграли военные инженеры, подготовленные в Военно-воздушной инженерной академии им. Н. Е. Жуковского профессорско-преподавательским составом, возглавляемым профессором В А. Семеновым. Кроме привязных аэростатов, в дни войны для перевозки специальных грузов в тылу применялся дирижабль мягкой системы "В-12" объемом 3 тыс. м³. В 1944 под руководством инженера Б. А. Гарфа был сконструирован и построен дирижабль "Победа" объемом 5 тыс. м³, показавший отличные летные качества. С 1945 по 1947 этот дирижабль применялся на Черном море для отыскания минных полей, затонувших судов и др. Начиная с 1950-х гг. полеты отечественных дирижаблей прекратились. В США и ФРГ до 1960-х гг. эксплуатировалось несколько дирижаблей мягкой системы. Большинство их полетов совершалось с рекламными целями.

После окончания Великой Отечественной войны спортивное и научное В в Советском Союзе продолжает развиваться. 3 июля 1945 на аэростате "СССР ВР-70" объемом 600 м³ поднялись в воздух С. А. Зиновеев и А. М. Боровиков для научных наблюдений атмосферного электричества, а 9 июля 1945 с аэростата "СССР ВР-63" они провели наблюдение солнечного затмения. 11 ноября 1945 на субстратостате "ВР-79" объемом 2700 м³ Г. И. Голышев и М. И. Волков поднялись на высоту 11 500 м для изучения физических явлений в верхних слоях атмосферы. 27 апреля 1949 на аэростате "СССР ВР-79" объемом 2700 м³ П. П. Полосухин и А. Ф. Крикун поднялись на высоту 12100 м. 25-28 октября 1950 советские аэронавты С. А. Зиновеев, С. С. Гайгеров и М. М. Кирпичев совершили полет на том же аэростате из Москвы в Казахстан, пролетев по прямой около 3200 км за 84 ч 24 мин. Полет происходил на высоте более 5 тыс. м. 50-е гг. ознаменовались большим скачком в изучении физики атмосферы и, в частности, закономерностей движения воздушных масс. Были открыты так называемые струйные течения в атмосфере. Возникла возможность создания карт струйных течений над всем земным шаром и прогнозирования трассы полета аэростата с момента его старта на несколько суток предстоящего полета. Одновременно с расширением знаний по физике атмосферы произошли и существенные изменения в воздухоплавательной технике. промышленность выпустила новые пластические материалы для изготовления оболочек аэростатов (полиэтилен, полиэтилен-терефталат и др.). Эти материалы прозрачны, прочны, морозостойки, очень легки (1 м² такой пленки весит 30-50 г) и мало нагреваются лучами Солнца. На аэростате, выполненном из таких материалов, можно достичь высоты около 40 км и продолжительности полета более 15 суток. Достижения радиотехники, электроники, автоматики, точного приборостроения и др. позволили создать надежно летающие и выполняющие сложную исследовательскую программу беспилотные свободные аэростаты, называемые автоматическими аэростатами. Ими пользуются для изучения воздушных струйных течений, для географических и медико-биологических исследований в нижних слоях стратосферы, как стартовыми площадками для запуска метеорологических ракет и подъема телескопов и т.д.

Лит.: Жуковский Н. Е., Теоретические основы воздухоплавания, кн. 1-3, М., 1911-12; Циолковский К. Э., Аэростат металлический управляемый, М., 1892; Молчанов П. А., Полеты в стратосферу, М. - Л., 1935; Стивенс А., Два полета американских стратостатов, пер. с англ., М., 1937; Воробьев Б. Н., Циолковский, М., 1940; Стобровский Н. Г., В, М., 1949; его же, Наша страна - родина воздухоплавания, М., 1954; Ревзин С. В, Свободное воздухоплавание, М., 1951; Анощенко Н. Д.. Воздухоплаватели, М., 1960.

Н. Ф. Логинов.

		Новости 21.11.2024 12:10:37

	Copyright © 1999-2024 Oval.ru, All Rights Reserved.