A „repülés” és „repülés” szavak a 20-as évekig. 20. század szinonimák voltak. A múlt század elején minden megváltozott. A repülést a levegőnél könnyebb eszközök segítségével mozgásnak, a repülést pedig a repülőgépeken való repülésnek nevezték. Vagyis a levegőnél nehezebb hajókat. A cikkben részletesen megvizsgáljuk a repüléstörténetet, a folyamat fizikáját.
Miért száll fel a léggömb?
Emlékezzen vissza, milyen körülmények között úszik a folyadékba merített test. Ha a sűrűsége kisebb, mint a folyadék sűrűsége. Ugyanez vonatkozik a gázra, különösen a levegőre. A léggömb (aerosztát) akkor száll fel, ha a héjában könnyebb (a levegőhöz képest) gáz van. A léggömb is "lebeg" felfelé, bár a héjra ható gravitációs erő akadályozza.
Felsoroljuk a labdára ható erőket. Először is, ez a héj gravitációja. A második a gáz gravitációja. A golyóban lévő gáznak is van tömege, ami azt jelenti, hogy a gravitáció is hat rá. Tegyük fel, hogy ez a két erő együtt nincs benneképes legyőzni az arkhimédeszi erőt, amely a levegőből származó gázra hat. Ha igen, akkor a léggömb fel tud szállni és felemeli a terhet.
Lift
Vegyük fontolóra a repülésfizika főbb rendelkezéseit. Ha a léggömböt a földhöz kötjük, felhúzódik, emelésnek nevezett erővel húzza a kötelet. Kiszámításához ki kell vonni a gáz tömegét a héjjal együtt az Archimedes-erőből. A súly a héj gravitációjának és a gáz gravitációjának összege. Az Archimedes-erő egyenlő a levegő sűrűségének, a szabadesés gyorsulásának és a labda térfogatának szorzatával.
Az emelőerő annál nagyobb, minél könnyebb a héj. Minél nagyobb, minél nagyobb a golyó térfogata, és annál nagyobb a különbség a levegő és a gáz sűrűsége között. Tehát, ha maximális emelést szeretne elérni, a ballont a legkönnyebb gázzal kell feltölteni. Ez a hidrogén. Van azonban egy probléma: nagyon gyúlékony, különösen oxigénnel keverve. Ezért a léggömböket leggyakrabban héliummal fújják fel.
Léggömb
A ballon könnyű gázzal megtöltött készülék. A képen az időjárás tanulmányozására használt hőlégballon látható. Ez az úgynevezett ballon-szonda. Meg van töltve héliummal, alulról egy rádióadó van felfüggesztve, amely információkat közvetít a hőmérsékletről, nyomásról, levegő páratartalmáról különböző magasságokban. A léggömböket a meteorológiában használják.
Lehetőség van olyan repülési járművek létrehozására, amelyek viszonylag biztonságosak és nagyon olcsók, és nem igényelnek sem hidrogént, sem héliumot. E gázok helyett a héj tele van közönséges levegővel, de melegebb. Egy ilyen léggömböt a franciák, a Montgolfier fivérek találták fel. Szuper volt ez a rendezvény! Az ábrán az első hőlégballon látható. Alulról tüzet gyújtottak, forró levegő töltötte be a kagylót, és a labda felfelé szállt. Egy bizonyos magasságban abbahagyta az emelkedést. Az emelkedés folytatásához a ballasztot leejtették a berendezésről. Ha le kellett menni, leengedték a tüzet.
Stratostat
Nagyon nagy magasságban a levegő sűrűsége csökken. Ennek következtében az emelőerő is csökken. Hogyan lehet növelni? Növelni kell a hangerőt, ezért hatalmasak azok a légi járművek, amelyek nagyon magasra emelkednek a sztratoszférába. Az ilyen hajókat sztrasztosztátoknak nevezik.
A közelmúltban egy extrém sportoló rekordot döntött: sztratoszférikus léggömbön mászott fel 39 km-es magasságba, és szabadesésben meghaladta a hangsebességet. Ő Felix Baumgartner. A képen az általa használt sztrasztosztát látható. Mérete körülbelül 100 m, ami arányos a Szabadság-szobor magasságával. A repülőgép 85 ezer m33 héliummal van feltöltve, lent van felfüggesztve az úgynevezett gondola, ahol az utas tartózkodik.
Léghajó
Tekintsük a repülés fizikáját. A léggömb és a sztratoszféra léggömb ott mozog, ahol a szél fúj. A tapaszt alt aeronauták tudják, hogy a szél különböző magasságokban más és más. Tehát úgy állítják be a léggömb magasságát, hogy a szél oda fújjon, ahol akarnak. Ha A pontból B pontba kell hajózniszéltől függetlenül, akkor egy speciális légcsavart kell a berendezéshez igazítani, mint egy repülőgépben, amely segít a megfelelő irányban haladni. Az ilyen eszközt léghajónak nevezik. Általában ezek nagyon nagy rendszerek. A készülék héliummal van feltöltve, alul egy gondola van rögzítve, az alja alatt pedig egy propeller kapott helyet. A léghajó aljáról lógó kábelek segítségével rögzítik a földhöz.
A világ egyik leghíresebb léghajóját a németek építették a harmincas évek elején. XX. században Gendenburgnak hívták. Ennek a készüléknek a sorsa némileg hasonló a Titanic sorsához. Szokatlanul kényelmes hajó volt. A hossza körülbelül negyed kilométer volt. Körülbelül 100 embert helyeztek el a fedélzeten. A léghajót 4 hajtómű hajtotta.
1937. május 6-án a hajó balesetet szenvedett. Kizárólag héliummal kellett feltölteni, és akkoriban hélium csak az Egyesült Államokban volt elérhető. Mivel ez Hitler uralkodásának ideje volt, az amerikaiak határozottan megtagadták, hogy gázt adjanak el a náciknak. A léghajó megtelt hidrogénnel. Rendkívüli óvintézkedéseket tettek a tűz elkerülése érdekében. A leszálláskor vihar előtti idő volt, erős elektromos mező volt a levegőben. A léghajó Németországból (Frankfurtból) New Yorkba repült, az Atlanti-óceánon át. Kiültetéskor szikra keletkezett, a hidrogén szivárgása miatt a léghajó kigyulladt. A 97 utas közül 35-en megh altak, egy másik ember pedig a földön h alt meg.
A repülés első lépései hazánkban: egy kis történelem
Az oroszországi repülésrőlKatalin idejében tanult II. Megbízottja Franciaországban bejelentette a Montgolfier fivérek találmányát.
A szenzációt az orosz újságok megismételték, és később egy könyv is megjelent, amely elmagyarázta a léggömb elvét. Euler, a szentpétervári Tudományos Akadémia tagja olvasta fel. Tanulmányozta a repülés fizikáját, és megtervezte az első léggömböt. E berendezés egyetlen repülése után II. Katalin rendeletével tűzveszély miatt betiltotta a repülést. A rendelet megsértéséért 20 rubel pénzbírságot szabtak ki.
II. Katalin alatt senki sem szegte meg a rendeletet, de amikor I. Sándor uralkodott az országon, a léggömb újra elrepült. Ez Moszkvában történt, a léggömböt egy Terzi nevű férfi irányította. A ballonozást cirkuszszerűen hirdette, és sok pénzt keresett vele.
1803-ban a híres aeronautát, Garnerint és feleségét meghívták Oroszországba. Bemutatták a léggömb képességeit a döbbent közönségnek, köztük I. Sándor császárnak is.
A készülék használata a tudományban és a katonai ügyekben
Garnerin egynél több bemutató repülést végzett, mielőtt a tudósok érdeklődni kezdtek a repülés iránt. A Tudományos Akadémia egyik tagját, Zaharovot küldte légköri megfigyelésekre. Az akadémikus sok mérőműszert és reagenst vitt magával. Tekintettel arra, hogy a léggömb nem volt túl nagy, a magasság növeléséhez nem csak a ballasztot kellett ledobni, hanem számos készüléket, élelmiszert,akár frakk is.
1812-ben a császár udvarában biztosak voltak benne, hogy Napóleon ennek ellenére háborúba indul Oroszország ellen. Úgy döntöttünk, hogy a repülőgépet katonai célokra használjuk. Megkezdődtek a munkálatok a léghajó építésén. 150 ács és kovács készítette a gondolát, a kagylón pedig varrónők dolgoztak. A léghajónak volt egy kormánylapátja a repülési magasság megváltoztatásához, valamint evezők a manőverezéshez. A gondolán volt egy nyílás, amellyel taposóaknákat dobott az ellenségre. Sajnos a repülőgép soha nem látott akciót.
