You might also like
Самолет (от французского dirigible "я прямой") — это самонаводящийся летательный аппарат, который легче воздуха. Позже в этой статье мы обсудим его историю и то, как построить свой собственный самолет.
Элементы конструкции
Существует три основных типа воздушных шаров. Мягкий, полусолнечный и жесткий. Все они состоят из четырех основных частей.
- Сигарные гильзы или воздушные шары, наполненные газом, плотность которого меньше плотности воздуха
- Кабина или шпиль, подвешенная под обшивкой и предназначенная для перевозки экипажа и пассажиров
- Двигатели, включая гребные винты; и
- Горизонтальное и вертикальное закругление, помогающее управлять самолетом.
Что такое мягкий самолет? Он представляет собой воздушный шар с кабиной, прикрепленной к нему тросами. Когда газ высвобождается, оболочка теряет свою форму.
Полужесткие летательные аппараты (его фотография приведена в статье) также зависят от внутреннего давления для поддержания своей формы, но имеют структурный металлический киль, проходящий вдоль основания шара для поддержки кабины.
Жесткие самолеты состоят из легкого каркаса из алюминиевого сплава, обтянутого тканью. Он не является герметичным. Внутри этой конструкции находится несколько шаров, каждый из которых можно отдельно наполнить газом. Этот тип воздушных шаров сохраняет свою форму независимо от наполненности баллона.
Какие газы применяются?
Водород и солярка обычно используются для подъема самолетов. Водород — самый легкий из известных газов, поэтому он обладает отличной грузоподъемностью. Однако он легко воспламеняется и стал причиной многих несчастных случаев со смертельным исходом. С другой стороны, солнечные батареи не такие легкие, но гораздо безопаснее, так как не горят.
Первые баллоны для аэробных газов изготавливались из хлопчатобумажной ткани, пропитанной резиной, которая со временем была заменена синтетическими тканями, такими как неопрен или лава.
История создания
Первый успешный самолет был построен во Франции в 1852 году Анри Жиффаром. Он создал локомотив весом 160 кг, способный развивать мощность 3 л.с. Этого было достаточно, чтобы двигать большой пропеллер со скоростью 110 оборотов в минуту. Чтобы снять вес двигательной установки, 44-метровый баллон был наполнен водородом и, стартовав с парижского ипподрома, полетел со скоростью 10 км/ч и преодолел расстояние около 30 км.
В 1872 году немецкий инженер Пауль Ханлейн впервые установил и использовал двигатель внутреннего сгорания на воздушном шаре, чтобы летать на газовом топливе.
В 1883 году Альбер и Гастон Тиссандье из Франции первыми бросили в воду первый электрический двигатель.
Первый жесткий самолет с алюминиевым корпусом был построен в Германии в 1897 году.
Альберто Сантос Демонт, родившийся в Бразилии и выросший в Париже, установил множество рекордов с серией из 14 нежестких самолетов с двигателями внутреннего сгорания, построенных между 1898 и 1905 годами.
Граф фон Цеппелин
Самым успешным пилотом жесткого самолета был граф Фердинанд фон Цеппелин из Германии, который построил первый самолет в 1900 году Что такое LZ-1? Luftschiff Zeppelin, или самолет Цеппелина, представлял собой технически сложное судно длиной 128 метров и диаметром 11,6 метра, изготовленное из алюминиевой рамы, состоящей из 24 вертикальных балок 16 л.с.
Самолеты могли развивать скорость до 32 км/ч. Граф продолжал совершенствовать план во время Первой мировой войны, когда многие из его самолетов (названных "Цеппелинами") использовались для бомбардировки Парижа и Лондона. Этот тип самолета также использовался союзниками во время Второй мировой войны, в основном для противолодочного патрулирования.
В 1920-х и 1930-х годах строительство самолетов продолжалось в Европе и США. В июле 1919 года британские R-34 совершили два трансатлантических перелета.
Покорение Северного полюса
В 1926 году итальянский полужесткий самолет (на фото в статье) "Норвегия" был успешно использован генералом Роальдом Амундсеном, Линкольном Эллсвортом и Умберто Норвиллом для исследования Арктики. Следующую миссию, уже на другом самолете, возглавил Умберто Нобиле.
Самолет, построенный в 1924 году, разбился в 1928 году и должен был совершить всего пять полетов. Операция по выводу судна Polar Explorer продолжалась более 49 дней, за это время оно потеряло девять спасателей, включая Амундсена.
Как назывался самолет в 1924 году? Спроектированный и построенный на заводе Umberto Novair в Риме, четвертый самолет серии N получил название Italia.
Период расцвета
В 1928 году Хуго Эккер из немецкой авиации построил самолет Graf Zeppelin. Он совершил 590 путешествий, включая 144 пересечения океана за девять лет. В 1936 году Германия открыла регулярное трансатлантическое пассажирское сообщение на самолете "Гинденбург".
Несмотря на эти достижения, к концу 1930-х годов самолеты во всем мире почти перестали выпускать из-за высокой стоимости, низкой скорости и уязвимости к штормам. Кроме того, ряд катастрофических событий, наиболее известный взрыв водорода на переполненном самолете "Гинденбург" в 1937 году, в сочетании с достижениями в области самолетостроения в 1930-х и 1940-х годах, стали предметом коммерческой торговли.
Прогресс технологии
Газовые баллоны многих первых самолетов были сделаны из "золотой кожи", покрытой SO Кишки крупного рогатого скота разрезали и растягивали. Для создания самолета потребовалось четверть миллиона коров.
Во время Первой мировой войны Германия и ее союзники прекратили производство колбасы, поэтому осталось достаточно материала для производства самолетов для бомбардировки Англии. Развитие технологии производства тканей, включая изобретение вулканизированной резины в 1839 году американским дилером Чарльзом Гудьиром, привело к революционному взрыву в авиации. В начале 1930-х годов ВМС США построили два "летающих авианосца" — "Акрон" и "Мейкон". Их узел был обнаружен флотом истребителей F9C Sparrowhawk. Корабли разбивались после штормов, что не мешало их боевой эффективности.
Мировой рекорд самого большого полета был установлен советским аэростатом V6 в 1937 году. Воздушный шар пробыл в воздухе 130 часов и 27 минут. Во время полета он посетил такие города, как Нижний Новгород, Белозарск, Ростов, Курск, Воронеж, Пенза, Долгопрудный и Новгород.
Закат аэростатов
Затем самолеты исчезли. Так 6 мая 1937 года "Гинденбург" взорвался в Лейкхерсте, Нью-Джерси — 36 пассажиров и членов экипажа были убиты тяжелыми пулями. Трагедия была записана на видео, и люди наблюдали, как немецкий самолет взорвался.
Когда всем стало ясно, что такое водород и насколько он может быть опасен, идея о том, что люди могут комфортно путешествовать под контейнером с этим газом, мгновенно стала неприемлемой. В современных самолетах этого типа используется только негорючий гелий. Такие самолеты, как высокоскоростные "летающие лодки" компании Pan American Airways, становились все более популярными и экономичными.
Современные инженеры, занимающиеся проектированием этого типа самолетов, не знакомы с проектированием дирижаблей, до 1999 года, когда был опубликован сборник статей о том, как строить дирижабли под названием Airship Technology, единственным доступным руководством была книга Чарльза Берджесса, опубликованная в 1927 году. Проектирование самолетов было.
Современные разработки
В конце концов, конструкторы дирижаблей отказались от идеи пассажирских перевозок и сосредоточились на грузовых перевозках. В настоящее время этот район не имеет хорошего железнодорожного, автомобильного или морского сообщения и во многих районах является труднодоступным.
Первый такой проект набирает обороты. В 1970-х годах бывший летчик-истребитель ВМС США Уильям Миллер испытал в Нью-Джерси дельта-дирижабль Aereon 26, но финансирование Миллера было исчерпано после первого испытательного полета. Строительство прототипа грузового самолета требовало огромных капиталовложений, а потенциальных покупателей было недостаточно.
В Германии компания Cargolifter A.G. Дошла до того, что построила самое большое в мире отдельно стоящее здание длиной более 300 метров, где планировала построить полужесткий дирижабль на солнечных батареях. Значение роли пионера в этой области аэронавтики стало очевидным в 2002 году, когда компания подала заявление о банкротстве в связи с техническими трудностями и ограниченностью средств. Ангар под Берлином был позже превращен в "Тропический остров", крупнейший в Европе крытый аквапарк.
В погоне за первенством
Новое поколение инженеров-конструкторов, опирающееся на значительные государственные и частные инвестиции, убеждено, что общество только выиграет от строительства дирижаблей, учитывая доступность новых технологий и новых материалов. В марте прошлого года в Палате представителей США прошла конференция, посвященная этому виду воздушного транспорта с целью ускорения его развития.
В последние годы аэрокосмические гиганты Boeing и Northrop Grumman разработали дирижабли. Россия, Бразилия и Китай создали или разработали свои собственные прототипы. В Канаде созданы различные проекты летательных аппаратов, в том числе солнечный корабль, который выглядит как надувной стелс-бомбардировщик с солнечными батареями, установленными на его наполненных солнцем крыльях. Все стремятся быть первыми и доминировать на рынке грузоперевозок, который может стоить миллиарды долларов. В настоящее время наибольшее внимание привлекают три проекта.
- Английский Airlander 10, гибридное воздушное транспортное средство — в настоящее время самый большой дирижабль в мире.
- LMH-1 компании Lockheed Martin
- Aeroscraft, созданный компанией Worldwide Eros Corp и украинским иммигрантом Игорем Пастернаком.
Радиоуправляемый аэростат своими руками
Чтобы понять проблемы, связанные с производством такого типа летательных аппаратов, можно изготовить детский дирижабль. Его размеры меньше, чем у любой другой модели, которую можно приобрести, и он обладает наилучшим сочетанием устойчивости и гибкости.
Чтобы построить небольшой аэроплан, вам понадобятся следующие материалы
- Три маленьких моторчика весом не более 2,5 г.
- Микрорадар весом до 2 г (вместе с другими аксессуарами, доступными в специализированных интернет-магазинах, таких как Micron Radio Control, Aether Sciences RC и Plantraco). Убедитесь, что штекеры двигателя и приемника совместимы. В противном случае потребуется сварка.
- Совместимый передатчик с тремя и более каналами.
- Аккумуляторы Lipo емкостью 70-140 мАч и подходящее зарядное устройство. Чтобы общий вес не превышал 10 г, вес батареи должен составлять не более 2,5 г. Чем больше емкость аккумулятора, тем дольше время полета — при емкости 125 мАч легко достигается время полета в 30 минут.
- Кабель для подключения батареи к приемнику.
- Три небольших пропеллера.
- Углеродный стержень (1 мм), длиной 30 см.
- Депроновая деталь 10 x 10 см.
- Целлофан, изоляционная лента, клей и ножницы.
Необходимы латексные воздушные шары, наполненные солнцем. Подойдет обычный воздушный шарик или шарики емкостью не менее 10 г. Для достижения желаемого веса добавляется болд, который удаляется, когда солнце уходит.
Аксессуар крепится к стержню с помощью самоклеящейся ленты. Передний двигатель используется для движения вперед, задний двигатель установлен вертикально. Третий двигатель установлен близко к центру тяжести и расположен низко. Пропеллеры соединены с противоположных сторон, что позволяет толкать самолет вверх. Двигатели должны быть склеены между собой с помощью клея суперклей.
Размещение хвостового стабилизатора может значительно улучшить движение вперед, так как подъемные вертолеты обеспечивают небольшое вращательное движение, а хвостовой ротор очень прочный. Он изготовлен из депрона и может быть приклеен с помощью скотча.
Движение вперед должно быть компенсировано небольшим подъемом.
Кроме того, на воздушные шары можно установить недорогие камеры, такие как те, что используются в брелоках.
