Вторник, 22.08.2017, 12:08
Приветствую Вас Гость | RSS
Четырнадцатая олимпиада посвящена 100-летию выдающегося советского авиаконструктора Р.Е.Алексеева
QR-код сайта
Форма входа
...
Главное меню
ОБЩАЕМСЯ
Архив
...
Грант Президента
Поиск
Система Orphus
Главная » Статьи » Архив работ » Одиннадцатая олимпиада (2013/14 уч.год)

Как зарождалась идея полета человека?

План:

-ВВЕДЕНИЕ-

- Зарождение идеи полета человека-

 -Первые летательные аппараты-

- Заключение-

 Введение.

 Люди с первых дней своего существования, искали способы объяснить причины необъяснимых для них явлений. Так появлялись мифы и легенды. В процессе своего развития человек познал другую сторону восприятия мира, познание. Он понимал, что всему в нашем мире есть довольно весомое объяснение, он понимал что его пища, одежда, жилище это не дар богов, а то, что он сделал собственным непосильным трудом. Именно люди избирающие познание, как основу в своей жизни и делали что-то необычное, необъяснимое. Все начиналось с самого малого и закончилось чем то более крупным, масштабным. Человеку нужна была защита, он делал крепость, возводил каменные стены, нужна была пища, он всеми силами искал способ ее добычи, воспроизведения, человек смотрел в небо и видел звезды, но кроме звезд в небе мелькали очень интересные на их взгляд создания, птицы. С этих пор зарождается вопрос "Как же на самом деле птице удается парить в воздухе?" Люди начинают создание каких либо механизмов, которые бы позволяли им совершить полет. Другие же следуя мифам создают для себя богоподобные идолы, имеющие возможность летать, пытаются сказать о том, что для обычного человека полет не доступен, но все же знание, вера в полет, не давала энтузиастам покоя, они стремились сделать что-то, постоянно модифицируя и улучшая свои механизмы, так и зарождается первый летательный аппарат.

 1. Зарождение идеи полета человека.

Практически всем известна легенда о британском короле Бладуде, который с детства мечтал о полетах. Он сделал крылья, действующие по принципу птичьих, то есть при помощи маховых движений. Материалом для них послужили прутья, ремни и перья. Использование птичьих перьев должно было помогать полету за счет воздуха, содержащегося внутри них.

В прекрасный солнечный день Бладуд решил испробовать свое изобретение. Поднявшись на высокую дворцовую башню, он спрыгнул вниз и замахал крыльями. Однако земное притяжение оказалось сильнее, и король рухнул на землю.

Одна из главных причин его неудачи в том, что он пытался имитировать полет птиц, однако у пернатых созданий отношение мощности к весу очень велико. То есть большая мускульная сила позволяет им поднимать в воздух свой малый вес. В отличие от птиц человек обладает слабой мускулатурой рук и плеч, но тяжелыми костями. По этой причине его полет с подвижными крыльями невозможен.

Между тем смерть Бладуда не остановила экспериментаторов. Люди продолжали изобретать различные летательные приспособления и испытывать их.

В XI в. английский монах Эйлмер из Малмесбюри спланировал с башни аббатства. Ему удалось пролететь несколько метров, после чего он рухнул на землю. В результате монах сломал обе ноги, но все же остался в живых. Его полет положил начало многочисленным экспериментам.

Первый реактивный самолет, согласно легенде, появился в 1500 г. Именно тогда китайский генерал Ван-Ху установил на воздушном змее пороховые ракеты и предпринял попытку подняться в воздух на этом летательном устройстве. Результаты эксперимента оказались весьма печальными — порох взорвался, а экспериментатор погиб. Однако отсутствие документальных подтверждений этого события не позволяет рассматривать его как исторический факт.

Идея летательного аппарата с машущими крыльями зародилась в голове знаменитого английского философа и естествоиспытателя, монаха-францисканца Роджера Бэкона.

 В его труде «О тайных вещах в искусстве и природе», опубликованном в 1542 г., говорилось: «Можно построить машины, сидя в которых, человек, вращая приспособление, приводящее в движение искусственные крылья, заставлял бы ударять их по воздуху, подобно птичьим». Однако это были лишь общие фразы. Бэкон не предложил конкретных проектов для реализации этой идеи.

Через два столетия «летающими повозками» заинтересовался легендарный Леонардо да Винчи, который, в отличие от Бэкона, детально разработал проекты нескольких типов орнитоптеров: с лежачим положением летчика (1485—1487 гг.), орнитоптер-лодку (около 1487 г.), с вертикальным расположением летчика (1495—1497 гг.) и др.

Леонардо принадлежит ряд замечательных конструктивных идей. Например, создание фюзеляжа (корпуса летательного аппарата) в форме лодки, использование поворотного хвостового оперения и убирающегося шасси. Помимо этого, в проектах предполагалось действовать и руками, и ногами, что позволило бы увеличить мощность взмахов крыльев аппарата.

Леонардо да Винчи принадлежит и идея создания орнитоптера, в качестве источника энергии которого выступал бы туго натянутый лук. Но в том случае, если бы проект ученого был реализован и машина построена, попытка все равно закончилась бы неудачей. Ее вес превысил бы 600 фунтов (272 кг), то есть она оказалась бы слишком тяжелой, чтобы подняться в воздух.

Знаменитый художник, ученый и изобретатель долгое время исследовал механизм полета птиц, благодаря чему пришел к выводу о том, что основная тяга создается концевыми частями крыла, что в большей степени соответствовало истине.

Леонардо считал, что для обеспечения горизонтальности полета птица располагает крылья под определенным наклоном, а ударяющий снизу ветер поднимает тело. Поскольку «равные вещи не одолевают одна другую, то птица остается на месте, не поднимаясь и не опускаясь». Помимо этого, изобретатель учитывал влияние на полет такого показателя, как площадь крыльев и хвоста — чем больше эта величина, тем медленнее птица осуществляет спуск.

Многолетние наблюдения за неподвижным зависанием птиц в воздухе позволили Леонардо обосновать принцип аэродинамического способа управления (изменение положения центра давления относительно центра тяжести) и сделать вывод о важности низкого расположения центра тяжести для обеспечения лучшей устойчивости в полете.

Леонардо да Винчи так и не сумел разработать проект летательного аппарата с полностью неподвижным крылом — прототипа современного планера или самолета. Но анализ его творчества позволяет думать, что талантливый изобретатель был близок к этому.

К концу жизни исследователь осознал, что человек не приспособлен для полетов и слишком тяжел для того, чтобы удержать себя в воздухе взмахами крыльев.

Поэтому не человек должен крыльями отталкивать воздух, а ветер ударять в крылья и нести их по воздуху, подобно паруснику. В этом случае пилоту остается лишь балансировать при помощи крыльев. В одной из работ Леонардо указывал: «Не нужно много силы, чтобы поддерживать себя и балансировать на своих крыльях и направлять их на путь ветров и управлять своим курсом, для этого достаточно небольших движений крыльями».

В результате многолетних исследований появился проект орнитоптера с крылом, состоящим из двух частей, соединенных при помощи шарниров — движущихся консолей и менее подвижного центроплана. По плану Леонардо, взмахи должны были производиться законцовками, составляющими почти половину общей площади крыла.

Однако чертежей новой машины изобретатель не оставил. Многие историки авиации считают, что это был проект моноплана-парасоля без хвостового оперения, размах крыльев которого достигал 18 м. Такая машина более всего подходила для полетов в восходящих потоках воздуха. Крылья с ограниченной подвижностью предназначались для балансировки в воздухе.

Предполагалось, что на этом аппарате Леонардо предпримет попытку полета с вершины горы в окрестностях Флоренции. Но недостаток свободного времени и ряд других идей не позволили Леонардо осуществить этот проект.

Леонардо Да Винчи имел довольно большую возможность создать действительно действующий летательный аппарат, он внес весомый вклад в создание летательных аппаратов.

Английскому ученому Д. Уилкинзу принадлежит идея использования в летательной машине энергии пара, однако первые пароатмосферные аппараты были слишком тяжелы, вследствие чего не пригодны для поднятий в воздух. Безуспешной оказалась и попытка создания легкого поршневого двигателя, работающего от взрывов пороха.

Таким образом, ученым удалось привести веские аргументы о невозможности полета с искусственными крыльями, приводимыми в движение маховыми движениями рук. В результате количество подобных попыток значительно уменьшилось: в 1580—1679 гг. их насчитывалось четырнадцать, а в XVIII столетии — лишь семь. К тому же церковь, считающая полет человека грехом, препятствовала реализации новых проектов.

Кризис идеи «чистого» орнитоптера способствовал зарождению мысли об использовании наряду с подвижными частями неподвижной аэродинамической поверхности. Разработки в этом направлении положили начало развитию идеи создания самолета.

 2. Первые летательные аппараты.

Уже в 1647 г. первая модель аэроплана с мотором совершила полет. Ее разработчиком являлся итальянец Титус Ливио Бураттини, живший в то время при дворе польского короля Владислава IV. До настоящего времени сохранилось описание этого летательного аппарата: он имел четыре пары крыльев, расположенных вдоль фюзеляжа, и хвостовое оперение. Две средние пары были неподвижны, движение же по принципу орнитоптера осуществлялось за счет пружин, установленных на передней и задней парах крыльев. Через восемь лет англичанину Роберту Гуку удалось повторить этот эксперимент и запустить в воздух свою модель орнитоптера.


Многие историки авиации называют проект летательного аппарата Эммануэля Сведенборга, опубликованный в 1716 г., рациональным. В описании этого приспособления фигурировала жесткая неподвижная поверхность, служащая для возникновения необходимой подъемной силы при взаимодействии с набегающим потоком воздуха, то есть выполняющая ту же роль, что и крыло самолета. Тем не менее, для осуществления подъема и перемещения машины в воздухе следовало воспользоваться подвижными крыльями, приводимыми в движение человеком. Устойчивость в полете должен был обеспечивать подвешенный снизу к крылу груз. Предполагалось, что вес подобного летательного аппарата вместе с человеком составит 180 кг.

 

В проекте Сведенборга учитывались многие особенности, присущие конструкциям самолетов: несущая поверхность с искривленным профилем, ортогональный силовой набор крыла, шасси, руль направления. Несмотря на то, что ряд недостатков не позволял летательному аппарату подняться в воздух, проект мускулолета, снабженного неподвижным крылом, явился значительным шагом на пути создания современных самолетов.

 

В 1763 г. проект подобного аппарата для поднятия в воздух представил на рассмотрение М. Бауэр. В отличие от модели Сведенборга мускулолет немецкого изобретателя весил всего 20—25 кг. Его крыло было выполнено в форме прямоугольника и поддерживалось проволочными расчалками, прикрепленными к корпусу экспериментальной модели и четырем мачтам. Но существенным элементом мускулолета Бауэра являлся пропеллер, состоящий из шестнадцати подвижных крыльев, вращающихся относительно поперечной оси модели.


Таким образом, это был первый проект пилотируемого летательного аппарата с неподвижным крылом, приводимого в движение пропеллером. Однако идея Бауэра не нашла горячих поклонников, и реализовать проект не удалось. Обнаруженный в 1921 г. проект, прогрессивный для своего времени, оказался безнадежно устаревшим для XX столетия.


В конце XVIII в. многие изобретатели вновь обратились к идее создания летательного аппарата тяжелее воздуха с неподвижным крылом. Одним из таких людей являлся англичанин Д. Кейли. В его проекте, который, так же как и все предыдущие, обладал рядом недостатков (отсутствие двигателя, плохие несущие свойства крыла), фигурировали основные элементы самолета — неподвижное крыло, фюзеляж, хвостовое оперение, колесное шасси.


Кейли называют родоначальником научного этапа в развитии самолетостроения. Его опыты на ротативной машине в 1804 г. стали первыми аэродинамическими экспериментами, благодаря которым удалось с точностью определить подъемную силу, развиваемую крылом малого удлинения при различной скорости движения и углах воздействия на него. При испытании модели планера удалось установить значения коэффициента подъемной силы, а в 1808 г. определить точки приложения подъемной силы.


Первым среди известных проектов самолетов с двигателем является летательный аппарат Ф. Маттиса, оснащенный плоским ромбовидным крылом, которое поддерживалось лонжероном переменного сечения и расчалками. В центре крыла располагалась паровая машина, а впереди имелась кабина для летчика и пассажира. При помощи рулей высоты и направления осуществлялось управление аппаратом, для взлета и посадки предназначалось колесное  шасси

.

 

Заключение

" Трус не играет в хоккей" так пелось в одной известной песне, на самом деле эту фразу можно подвергнуть небольшому изменению "Трус не парит в небесах", а ведь действительно, только настоящие храбрецы, уверенные в себе люди могли сделать такие великие открытия, смогли научиться летать. Только одно слово "полет" пронизывает такими необъятными чувствами, ты чувствуешь свободу умиротворенность, это довольно прекрасное ощущение. Когда ты видишь, как самолет пролетает в небесах, ты задумываешься, насколько же это восхитительно, как же прекрасно что мы все же научились летать...

Категория: Одиннадцатая олимпиада (2013/14 уч.год) | Добавил: Service (21.12.2013) | Автор: Гашеев Дмитрий W
Просмотров: 1925 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Переводчик
...
ВНИМАНИЕ!
14-Я ОЛИМПИАДА ЗАВЕРШЕНА!
ИТОГИ ПОДВЕДЕНЫ!
ПРИЁМ ЗАЯВОК НА УЧАСТИЕ В 15-Й ОЛИМПИАДЕ НАЧНЕТСЯ
1 ОКТЯБРЯ 2017 ГОДА!

Google+
Их многие читают
Збарский Даниил Павлович (12319)
Щур Илья Андреевич (11632)
Кузьминова Анастасия Олеговна (9088)
Бадакова Анастасия (9049)
Чеховская Алена Алексеевна (5261)
Рафаэль (4805)
Иванов Семен Владимирович (4728)
Кошманов Илья Игоревич (4599)
Беляева Александра Сергеевна (4588)
Пушинская Кристина Валерьевна (4059)
Мини-чат
Техподдержка
E-mail отправителя *:


Тема письма:


Текст сообщения *:



Форум техподдержки
Наш логотип
«Олимпиада Можайского»
Организатор

Copyright: Клуб авиастроителей ©2017