Воскресенье, 26.03.2017, 12:13
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 » Тринадцатая олимпиада (2015/16 уч.год)

Как использовались аэростаты в боевых действиях?

Автор: Серова Александра Юрьевна
Возраст: 14 лет
Место учебы: МБОУ СШ №3, ученица 8Б класса
Город: Касимов, Рязанской области
Руководитель: Антипова Наталия Юрьевна (МБУ ДО "ДДТ", структурное подразделение "Станция юных техников им. Днепрова В.М.", руководитель объединения "От модели к полёту", nataliya.antipova.69@mail.ru)

 

Историко-исследовательская работа: «Как использовались аэростаты в боевых действиях»

План исследовательской работы:

  1. Введение
2. История 
2.1 Возникновение аэростата
2.2 Первые дирижабли                                 
2.3 Применение аэростатов и дирижаблей в боевых действиях
3. Дирижабли в XXI веке

4. Заключение

5. Источники информации

 

Цель работы: провести исследования применения аэростатов как военной техники.

Задачи:  1) Изучить историю возникновения аэростата

                2) Изучить различные конструкции аэростатов и  дирижаблей, их развитие

                3) Выявить преимущества и недостатки аэростатов, по сравнению с другими летательными аппаратами

                4) Изучить исторические факты использования аэростатов в боевых действиях

                5) Определить наиболее актуальные области применения для дирижаблей будущего

 

1. Введение.

Ввысь он 
Рвался —
В небо,
В голубые дали.
А пустым
Он не был —
Зря
Таким
Считали.

(С. Островский)

С незапамятных времен человечеством владела желание свободного полета в воздушном пространстве, которое притягивало его своей безбрежностью и величием. Для претворения этой идеи в жизнь людям пришлось преодолеть долгий и трудный путь, полный как неудач, так и великих свершений и открытий.

Наблюдения людей за свободным полетом птиц вселяло во многих из них веру, в возможность полета человека на крыльях с помощью своей мускульной силы. За свои смелые, но с самого начала обреченные на неудачу попытки летать, они часто расплачивались жизнью.

АЭРОСТАТ (от аэро... и... стат) - летательный аппарат легче воздуха. Имеет оболочку, наполненную легким газом (водородом, гелием). Различают привязные, свободные, управляемые (дирижабли) и аэростаты для полетов в стратосферу (стратостаты).

Аэростат представляет собой летательный аппарат, который очень часто называют воздушным шаром. Огромную оболочку из пластика или из прорезиненной ткани, которые не пропускают газ, наполняют легким газом или теплым воздухом (гелием либо водородом) и аэростат поднимается в воздух, увлекая за собой гондолу с пассажирами. С давних времен люди мечтали подняться в небо и парить там словно птицы. Однако многочисленные попытки человека оторваться от земли долгое время не имели успеха.

2. История

Первые упоминания о воздушных шарах встречаются в рукописях карельских племён. В рукописях датированных началом XII века, описывалось создание воздушных шаров,  изготовленных в основном из кожи быков и китов. Воздушные шары широко применялись в повседневной жизни карелов. Почти каждая семья имела свой воздушный шар. На них перевозили грузы, летали на охоту. Воздушное сообщение между населенными пунктами было очень развито, что в условиях бездорожья было очень удобно. Наполнялись воздушные шары, предположительно, метаном, болотным газом. Этот газ обладал крупным недостатком – он был взрывоопасен, тем самым шар превращался в огромную бомбу. В результате таких взрывов, исчезли многие карельские поселения. В итоге, остались только сплошные легенды, которым то ли стоит верить, то ли нет…

2.1 Возникновение аэростата

Монгольфьеры

В 1782 братья Жозеф Мишель (1740–1810) и Жак Этьенн (1745–1799) Монгольфье обнаружили, что если легкий бумажный мешок раскрыть над огнем вверх дном, то он наполнится нагретым воздухом и будет подниматься вверх.

5 июня 1783 они продемонстрировали полет воздушного шара диаметром 9 м, заполненного нагретым воздухом. Этот воздушный шар, весивший ок. 140 кг, поднялся на высоту свыше 1,5 км и приземлился на расстоянии 2,5 км от места старта, удивив многочисленных зрителей и, вероятно, самих изобретателей.

В последние десятилетия тепловые аэростаты, которые называют также монгольфьерами, переживают эпоху второго рождения в связи с их использованием в спортивных и других мероприятиях.

Шарльеры

Водород, как самый легкий из всех газов, обладает значительными преимуществами по сравнению с нагретым воздухом. В декабре 1783 французский химик Ж. Шарль (1746–1823), насыпав железные опилки в серную кислоту, получил достаточное количество водорода для заполнения им воздушного шара.

Он продержался в воздухе на этом аэростате почти два часа и приземлился в 33 км от места старта. Это выдающееся достижение, продемонстрировавшее полное превосходство водорода в качестве несущего газа, послужило мощным стимулом для развития воздухоплавания.

В дальнейшем воздушные шары с водородом, или «шарльеры», использовались чаще, чем тепловые аэростаты. После Первой мировой войны вместо водорода в качестве несущего газа стали использовать гелий. Как подъемный газ гелий менее эффективен, зато не горит и не взрывоопасен. Применение аэростатов В 1870 во время осады Парижа прусскими войсками аэростаты использовались для поддержания связей с внешним миром. В первые годы 20 в. воздухоплавание получило широкое распространение как вид спорта. Международные соревнования на воздушных шарах устраивались ежегодно и были прерваны только с началом Первой мировой войны.

Аэростат Гюйтона де Монво 1784 г.

11 июля1784 г. Миолан и Жаниэн сделали попытку управления аэростатом при помощи реактивной струи горячего воздуха, выходящего через отверстие в оболочке.

17 сентебря 1785 г. Албан и Валле совершили полёт на шаре оборудованном двумя четырёх-лопастными винтами большого диаметра, которые приводились в движение мускульной силой членов команды. Это был первый случай использования в воздухоплавании воздушных винтов. Но к сожалению, мускульной силы человека недостаточно для управления аэростатом.

В 1789 г. Скотт предложил использовать для горизонтального перемещения аэростата аэродинамические силы возникающие при наклонах аэростата в вертикальной плоскости, одновременно с его перемещением вверх и вниз. К сожалению движущая сила для горизонтального перемещения была слишком мала, что не дало осуществить на практике в принципе правильною идею Скотта.

Существовало ещё множество попыток управления аэростатами с помощью весёл, парусов, рулей, наклонных поверхностей и пр. в конце XVIII-первой половине XIX в. Несмотря на то, что все эти попытки оказались безуспешными, их польза для развития управляемого воздухоплавания неоспорима. Стало очевидно, что управляемый полёт возможен только при использовании источника энергии, расположенного непосредственно на самом аэростате.

Самый интересный проект, который стал отравной точкой в создании дирижаблей и содержал принципиально новые технические решения, предложил в 1784 г. французский математик и военный инженер. Жан Батист Мари Шарль Менье. Оболочка аэростата предполагалась в форме эллипсоида изготовленная из прочного холста и  упрочненная веревочной сетью. Внутри этой внешней оболочки находилась вторая газонепроницаемая оболочка, в которую закачивался водород. Пространство между  оболочками выполняло роль баллонета, который, за счёт нагнетания в него при помощи специальных мощных мехов воздуха должен был поддерживать неизменную форму оболочки. Кроме того, предполагалось использовать баллонет для управления высотой полёта (при закачивании воздуха аппарат утяжеляется  и снижается, при выпуске воздуха набирает высоту). Для повышения надёжности  крепления и равномерного распределения нагрузки гондола должна была крепиться к вшитому по периметру оболочки поясу. Для перемещения аппарата перпендикулярно направлению ветра Менье предполагал использовать три винта, расположенные между гондолой и оболочкой, и приводимые в движение при помощи мускульной силы 80 человек.

С изобретением воздушного шара казалось, что вековая мечта человечества о полете наконец-то осуществилась. Однако опьянение от успеха скоро прошло.

      Действительно, аэростаты целиком подвластны воли ветра. Сменилось его направление, и шар вместо Парижа могло занести, скажем, в Лондон. Такая "точность" не могла, конечно, радовать воздухоплавателей. Неудивительно, что конструкторы стали задумываться о создании управляемых аэростатов.

2.2 Первые дирижабли                                 

Управляемые аэростаты получили название "дирижабли" (от французского глагола "руководить") или "цеппелины" (по имени Фердинанда Цеппелина).

Иногда к ним также применяют термины "воздушное судно" или "воздушный корабль". Сходство аэростатов с морскими судами натолкнуло изобретателей на мысль снабдить шар веслами. Конечно, от этой нелепой идеи пришлось отказаться: оттолкнуться от воздуха не удавалось, и аэронавты безрезультатно молотили веслами.

Следующим шагом была попытка установить на аппарате пропеллер, приводимый в действие мускульной силой человека. Одним из первых эту идею высказал в 1784 году Жан-Батист Мари Мелье, лейтенант вооруженных сил Франции. Задуманный им гигантский дирижабль предполагалось оснастить тремя большими трехлопастными винтами, приводимыми в действие экипажем, состоящим из 80-ти человек. Проект был нереальным и остался только в мечтах.

      Первую попытку снабдить дирижабль механическим двигателем предпринял французский механник-самоучка Анри Жиффар (1825-1882 гг.).

Ему удалось построить паровой агрегат мощностью в 3 л.с. и весом всего лишь 45 кг. Для того времени это были рекордные результаты. Еще одно ноу-хау Жиффара: оболочка его дирижабля по форме напоминала остроконечную сигару.

Жиффар был гениальным изобретателем, но фортуна все время отворачивалась от него. 24 сентября 1852 года его первый корабль легко взмыл в воздух, но остался на месте (помешал встречный ветер).

В 1850 г. парижский часовщик и механик Жюльен построил семиметровую модель дирижабля где в качестве двигателя использовался часовой механизм с пружиной, которая вращала два винта которые находились в передней части по обеим сторонам модели. Оболочка была выполнена в форме веретена, охвачена сверху сеткой, к которой с низу оболочки была прикреплена гондола. На корме дирижабля был расположен руль.

В Советской России дирижаблестроение рассматривали исключительно в мирных целях. В частности, большую помощь первые управляемые аэростаты советского производства оказали в освоении Сибири.

Анализ наследства, доставшегося от царской России, позволил восстановить дирижабль «Астра», который переименовали в «Красную звезду». Вторым советским дирижаблем стал «VI Октябрь». Его построили в 1923 году в Петрограде. В ноябре того же года он совершил первый полет, который длился полчаса.

Со временем в Осоавиахиме СССР появилась специальная секция воздухоплавания. В 1924 году на средства рабочих химической промышленности Москвы был построен дирижабль под названием «Московский химик-резинщик». Его длина составляла 45 метров, диаметр – 10 метров.

В 1931 году в столице был создан комбинат «Дирежаблестрой». Лозунги тех лет призывали экономить пятачки и тратить их на строительство дирижаблей. В следующем году комбинат выпустил серию мягких дирижаблей, в том числе «СССР В-2 «Смольный», который однажды с корнем сорвало со стоянки. На донбасском аэродроме в Сталино его держали 60 якорей. И не удержали. В гондоле в тот момент находилось 11 экскурсантов-пионеров. Командир дирижабля Николай Гудованцев успел ухватиться за один из тросов и уже в воздухе, на высоте более ста метров, добрался до гондолы. Он запустил двигатели, переждал ураган и спустя почти шесть часов благополучно приземлил дирижабль. Впоследствии за этот поступок Гудованцев был награжден орденом Красной Звезды.

2.3 Применение аэростатов и дирижаблей в боевых действиях

Аэростаты, как шарльеры, так и монгольфьеры, активно применялись во многих войнах  конца XIX-го столетия. Так, в составе французской военной экспедиции в Тонкин (Ханой) в 1884–85 гг. действовал воздухоплавательный отряд, в штате которого были два офицера (капитан Арон и лейтенант Жюльен), пять унтер-офицеров, восемь капралов и 28 солдат. На вооружении отряда состояли два воздушных шара. Один из них применялся для наблюдения за передвижением китайских войск (говорят, что при подъеме аэростата в воздух китайские солдаты в панике разбегались, чем с выгодой для себя пользовались французы), а второй служил для хранения подъемного газа, и подпитки основного аэростата.

Есть упоминание об использовании аэростатов союзными войсками при подавлении восстания Китае в 1900—1901 гг., в течение испано-американской войны 1898—1899 гг., а так же англо-бурской войны и т. д.

Вторая половина XIX-го века характеризуется  созданием регулярных армейских и морских воздухоплавательных подразделений. В одном из пунктов декрета Парижской Коммуны говорилось о формировании «роты военных и гражданских воздухоплавателей» под командованием гражданина Дюруфа.

Много экспериментировали с воздушными шарами, отрабатывая их конструкцию применительно к решению военных задач. В одном из испытательных полетов была сильно повреждена оболочка аэростата, и только решительные и умелые действия экипажа предотвратили трагедию, когда аэростат стал падать с высоты 250 м.

Вскоре план организации военного воздухоплавания был одобрен военным министром, генералом Берто. В распоряжение созданного Центрального воздухоплавательного парка были переданы обширные постройки Шале-Медона, а также ассигнованы значительные финансовые средства на обустройство цехов по производству аэростатов, физических и химических лабораторий, метеостанции, завода по выработке подъемных газов и ангаров для хранения воздухоплавательной техники. В 1879 г. командиром Центрального воздухоплавательного парка был назначен капитан Поль Ренар (1854?–1910 гг.), брат Шарля Ренара. Следом был сформирован 1-й полевой воздухоплавательный парк, который блестяще показал себя во время больших маневров французской армии в 1880 г. Это послужило толчком для создания целого ряда полевых и крепостных воздухоплавательных парков.

Воздухоплавательное имущество полевых и крепостных парков состояло из двух привязных аэростатов объемом 530 м3, способных поднять двух наблюдателей на высоту 500 м, и одного вспомогательного аэростата объемом 260 м3 для одного наблюдателя. Крепостные парки дополнительно имели свободные аэростаты объемом 900 м3, предназначенные для связи с внешним миров в случае осады крепости. Подъем и опускание привязных аэростатов производился с помощью механических или паровых лебедок. Для наполнения оболочек в полевых условиях служили перевозные генераторы газа системы Ренара-Иона, способные выдавать до 300 м3 газа в час. Позже газ стал доставляться к месту назначения в баллонах под давлением до 200 атм.

На вооружение британской армии аэростаты впервые поступили в 1878 г., когда под руководством капитанов Гарольда Ли (1850?–1910 гг.) и Джеймса Темплера (1846–1924 гг.) в арсенале Вурвича (Лондон) было организовано их производство.

Военное воздухоплавание Англии имело свои особенности, и было приспособлено, главным образом, к ведению колониальных войн. Оторванность от метрополии с ее неограниченными материальными ресурсами, огромные расстояния и отсутствие удобных путей сообщения чрезвычайно затрудняли транспортировку необходимого для нормального функционирования воздухоплавательных частей специфического оборудования и материалов. Поэтому все усилия конструкторской мысли были направлены на то, чтобы упростить и облегчить воздухоплавательное имущество.

С этой целью англичане отказались от использования громоздких передвижных газогенераторов, и первыми стали применять (в 1880 г.) наполнение аэростатов газом, хранящимся под высоким давлением в перевозных стальных баллонах. Этот метод быстро доказал свое преимущество в боевых условиях, позволяя наполнить оболочку аэростата за 20 минут. Газогенераторы справлялись с этой задачей минимум за четыре часа. Следует иметь ввиду, что стационарные газогенераторы выдавали более качественный водород, что увеличивало время эксплуатации аэростата между заправками.

Объем оболочки военных аэростатов был сведен к минимуму и составлял 240–290 м3. Материалом для изготовления оболочек служил бодрюш, что резко снизило вес аэростата. Правда, бодрюш был сравнительно непрочным материалом, поэтому надежность и безопасность английских аэростатов оставляла желать лучшего. Производство бодрюша для британской армии организовал немецкий предприниматель Вейнлинг, который перебрался в Лондон и вскоре монополизировал это дело.

Английское военное воздухоплавание начало свой боевой путь в 1885 г., приняв участие в колониальных войнах, которые развернулись в Африке.  В основном с привязного аэростата велась разведка за дейстиями противника.

В мае 1886 г. первые прусские воздухоплавательные отделения начали отрабатывать учебные задачи по корректировке артиллерийского огня, разведке и наблюдению за передвижением войск. С 1889 г. воздухоплаватели регулярно с большим успехом участвовали в ежегодных императорских учениях войск. Мобильные полевые воздухоплавательные отряды были снабжены повозочным обозом и обладали подвижностью тяжелой батареи; они имели на вооружении  один аэростат, но в период позиционной войны предполагалось оснастить каждый отряд двумя аэростатами. Окончательное формирование воздухоплавательных частей было завершено в 1897 г., когда они были переподчинены непосредственно генеральному штабу, что способствовало поднятию авторитета воздухоплавателей и усилению их взаимодействия с другими родами войск. В 1890 г. учебное воздухоплавательное отделение было организовано в баварской армии в Мюнхене.

Советские дирижабли нашли широкое применение в Великой Отечественной войне. Они не бомбили позиции врага, не использовались в разведывательных целях, зато обеспечивали подготовку Воздушно-десантных войск. Самолеты для этого выделялись редко. Авиация в первые дни войны понесла большие потери, потому каждый самолет был на счету. Дошло в итоге до того, что более половины личного состава отдельных воздушно-десантных соединений накануне заброски в тыл врага не имели даже ознакомительных прыжков с парашютом.

И тогда было предложено организовать парашютную подготовку с помощью привязных аэростатов и дирижаблей. Это позволило сэкономить время и деньги. Центром парашютной подготовки стал Долгопрудный. Парашютные части и соединение имели большое значение для ведения дерзких боевых действий в глубоком тылу фашистских войск, поэтому в первые же дни войны Воздушно-десантные войска  комплектовались лучшими бойцами и командирами Советской Армии.

Особенность подготовки бойцов-десантников заключалась в том, что, помимо общих дисциплин боевой подготовки (тактической, огневой, технической и др.), личный состав Воздушно-десантных войск должен был изучить и освоить укладку парашютов, а главное, получить практические навыки в выполнении прыжков с парашютом в дневных и, особенно, в ночных условиях.

Параллельно дирижабли использовались как транспортные средства, доставлявшие по месту назначения газ, военное имущество, горючее. Интересно, что об уязвимости дирижаблей перестали беспокоиться, когда во время одного из полетов атаке подвергся воздушный агрегат в районе Калининского фронта. Получив сотни пробоин в оболочке, дирижабль спокойно вернулся на базу под Москвой.

В оккупированных городах в ночном небе висело множество аэростатов воздушного заграждения с расположенными на них пулемётными точками, защищая стратегически значимые здания.

Известны несколько случаев, когда на аэростате переносили раненых бойцов из заболоченных мест. Велигура Анна Ивановна, которая прошла всю войну медсестрой, рассказывала, как ей было страшно подниматься в небо вместе с раненым солдатом. 

Мог ли аэростат атаковать самолёт? Конечно, нет: он не способен угнаться за быстрой и манёвренной крылатой машиной и тем более повредить её железную броню своими надувными боками. Аэростаты выполняли ту же роль, какую на воде выполняют морские мины.  Если с корабля затопленную мину заметить почти невозможно, то огромный аэростат пилот видит со значительного расстояния — и может легко облететь. Более того, зенитные орудия гораздо эффективнее! Воздушное заграждение эффективно работало в вечернее и ночное время суток.

Использовались дирижабли и для других целей. Например, в 1945 году дирижабль «Победа», откомандированный в Севастополь, помогал морякам обнаруживать мины и затонувшие суда в акватории Черного моря.

3. Аэростаты в XXI веке

Использование аэростатов и сейчас актуально. Например: в условиях горной местности позволяет увеличивать дальность радиосвязи в 4-5 раз.

Метео-зонды используют и сейчас.

Стратостаты оказывают помощь астрономам, поднимая телескопы на большие высоты, где прозрачность атмосферы почти идеальна. Первыми такой подъем осуществили американцы в 1957 году, когда стратостат поднял телескоп "Стратоскоп-1" на высоту 24 километра.

Уже десятилетий военно-морские силы  поднимают  на аэростатах трос-антенну, что обеспечивает связь с погруженными подводными лодками.

Аэростатные радиолокационные комплексы и сегодня успешно «служат» в ПВО в качестве системы слежения и раннего предупреждения.

Крупнейший в России производитель дирижаблей и аэростатов — НПО «Авгур-Росаэросистемы» (АР) — сделал по заказу китайских пограничников самый крупный в российской истории привязной дирижабль «Пума». Китайцы будут использовать российский аэростат для охраны границ — они купили уже третью «Пуму». Российские военные пока таких больших аэростатов у АР не заказывали, ограничиваясь аппаратами «Тигр» — они в четыре раза меньше. «Тигры» участвуют сейчас и в тендере пограничной охраны Южной Кореи, где решили использовать аэростаты для мониторинга разделительной линии с неспокойными северными соседями.

  

Заключение

Аэростаты применялись во всех сферах деятельности, как в военной, так и в повседневной жизни: для наблюдений, многочисленных атак, маневра отвлечения и т.п.

Во второй половине XIX в. на вооружении состояли воздушные шары. В конце XIX века действовал отдельный воздухоплавательный парк, состоявший в распоряжении Комиссии по воздухоплаванию, голубиной почте и сторожевым вышкам.

Дирижабли, они же управляемые аэростаты имели значительные габариты, а значит достаточно пространства внутри для транспортировки. Что хорошенько и использовали лет сто назад. Причем грузы абсолютно не были легкими, наоборот довольно тяжелые, поскольку конструкция дирижаблей, на самом деле, обладала замечательной грузоподъемностью. Это давало возможность совершать транспортировку в хорошем объеме, и на дальние расстояния. Особенно хорошо помогли дирижабли во времена Первой мировой войны, на них совершалась переброска и доставка вооружения, провианта.

Во время Великой Отечественной войны аэростаты в основном играли роль воздушного заграждения.

В России на аэросалонах Макс с 2005 г. показывали 10-местный дирижабль Au-10, производства «НПО Авгуръ-РосАэро Системы». Этот дирижабль уже готов к серийному выпуску, и планируется задействовать его на инфраструктурных проектах Сибири и Дальнего Востока.

Аэростаты еще не раз окажут нам услугу и не только в охране и защите благополучия страны.

  

Источники информации

  1. Поляков В.С., Детская энциклопедия: Удивительные истории великих открытий и изобретений человечества, 2009.

  2. Щербаков Ю.В., История полета дирижаблей. Краткий курс, 2010.

  3. Козлов И.А., Оборудование дирижаблей, 2012.

  4. Рассказы ветеранов ВОВ.

  5. ShkolaZhizni.ru

  6. litsoch.ru

  7. survincity.ru

 

 

Категория: Тринадцатая олимпиада (2015/16 уч.год) | Добавил: Service (15.12.2015) | Автор: Серова Александра Юрьевна E W
Просмотров: 547 | Рейтинг: 4.3/3
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Переводчик
...
ВНИМАНИЕ!
ПРИЁМ ЗАЯВОК НА УЧАСТИЕ ЗАВЕРШЁН!
ТЕСТИРОВАНИЕ ЗАВЕРШЕНО!
ПРИЁМ РАБОТ ЗАВЕРШЁН!

Google+
Их многие читают
Щур Илья Андреевич (8133)
Бадакова Анастасия (5650)
Кузьминова Анастасия Олеговна (5492)
Чеховская Алена Алексеевна (4242)
Кошманов Илья Игоревич (3726)
Иванов Семен Владимирович (3643)
Беляева Александра Сергеевна (3584)
Ахметшин Тимур (3414)
Пушинская Кристина Валерьевна (3257)
Постникова Арина Олеговна (2806)
Мини-чат
Техподдержка
E-mail отправителя *:


Тема письма:


Текст сообщения *:



Форум техподдержки
Наш логотип
«Олимпиада Можайского»
Организатор

Copyright: Клуб авиастроителей ©2017