рефераты, курсовые, дипломы >>> астрономия, авиация, космонавтика

 

Роль русских ученных в развитии воздухоплавания

 

ВВЕДЕНИЕ

"смерд Никитка, боярского отпрыска Лупатова холоп", летал на древесных крыльях в Александровской слободе и "за сие дружество с нечистою силою" был по приказу Грозного казнен. Приговор будто бы гласил " .человек не птица, крыльев не имать . Аще же приставит себе аки крылья деревянны, противу естества творит. То не божье дело, а от нечистой силы. За сие дружество с нечистою силою отрубить выдумщику голову. Тело окаянного пса смердящего бросить свиньям на съедение. А выдумку, аки диавольскою помощью снаряженную, после божественныя литургии огнем сжечь".

Это одна из первых попыток в России летать, которая была засвидетельствована историками(в данном случае - историками Ивана Грозного). Так, ещё со времён Ивана Грозного наши соотечественники демонстрировали необыкновенные для остального мира свойства : изобретательность(я имею в виду умение из ничего сделать что угодно), инстинктивное понимание законов природы. Увы, тут проявилась ещё одна обычная русская черта, сохранившаяся до наших дней в России: вечное противопостояние науки и власти. Естественно, вряд ли можно причислить "смерда Никитку" к учёным, ведь перед полётом он в лучшем случае прикинул "на глаз" - полетит ли его аппарат либо нет, но основоположники российской воздухоплавательной школы, о которых речь пойдёт ниже, выросли на тех же легендах и притчах, в которых говорилось о способности человека летать, что и первые русские "воздухоплаватели". И, до этого чем приступить конкретно к рассказу о создателях российской авиации, я хотел бы поведать о первых попытках полётов в России.

российский фольклор насчитывает много сказок и легенд о умопомрачительных существах и людях, владеющих "дьявольской" силой и умением летать по воздуху. Мысль о способности летания жила в народе, переходя из поколения в поколение. До нас дошли былины о Тугарине Змеевиче, сказки о Коньке-Горбунке, о Кощее Бессмертном, о ковре-самолете, на котором летал Иван-царевич, о полете Ивана-царевича на сове. Ряд легенд говорит и о настоящих попытках сделать летающие механизмы и приспособления. Так, сохранилась относящаяся еще в 906 г. Легенда о пуске по воздуху на осажденный князем Олегом Царьград каких-то снарядов. Другая легенда говорит о летающем искусственном орле, сделанном во времена Ивана III (1482-1505гг.). Понятно сказание о спуске на устройстве, схожем парашюту, поповского отпрыска Симеона и др.

непременно, что российские люди пробовали летать на самодельных крыльях, причем полеты, по-видимому, преследовали увеселительные цели. В рукописи Даниила Заточкина, относящейся к Х III столетию и хранившейся ранее в Чудовом монастыре. Есть указания на полеты людей. Перечисляя народные увеселения славян, Даниил Заточник пишет: " .а другие слетают с церкви либо с высокого дома на шелковых крыльях . показывая крепость сердец собственных ."

Как видно из данной записи, еще в ХIII столетии у славян "иный летает с церкви либо с высоки паволочиты крилы", "Паволочиты крилы" - это крылья, сделанные из хорошего византийского шелка, С помощью таковых крыльев, может быть, и совершали наши предки своеобразные планирующие спуски. Постройкой крыльев для полета в 1762 н. Занимался "колодник расстрига" Федор Мелес. Он был убежден, что " . может человек совсем подобию птице по воздуху, куда желает летать". Мелес сделал побег из метрополичьего дома и двое суток мастерил крылья на маленьком островке около Тобольска, намереваясь обтянуть их мешками из-под хлеба. Наступившие холода принудили прекратить опыты, На допросе Мелес показал, что " .намерен был отсель, из Тобольска, чрез те улететь прямо в Малороссию". Тобльский митрополит Павел, считая, что "диавол . показал ему сумасшедший метод к летанию", распорядился "за содеянное безумие Мелесу каждую пятницу на недельке по сорок ударов плетями либо лозами отчитывать заместо поклонений земных."

МИХАИЛ ВАСИЛЬЕВИЧ ЛОМОНОСОВ

может быть, такие пробы летать продолжались бы до поголовного истребления "изобретателей от сохи" но в XVIII веке за делему воздухоплавания взялся основоположник первого русского института, Михаил Васильевич Ломоносов.

Михайло Ломоносов задолго до официально признанных изобретателей геликоптера выстроил и испытал аппарат в России. Правда, Леонардо да Винчи ещё в 1475 г. Писал о способности выстроить геликоптер, но Ломоносову эти работы Леонардо, обнародованные лишь в конце XVIII столетия, не были известны.

Ломоносов направил внимание на циркуляцию свободного воздуха в шахте в зависимости от наружной температуры и 1 января 1745 г. Ломоносов изложил свои выводы "О вольном движении воздуха, в рудниках примеченном" конференции Академии наук. Это исследование наложило отпечаток и на изобретенный Ломоносовым геликоптер. Лопасти винта геликоптера сильно напоминали лопасти "ветрогонной машины", применявшейся на рудниках.

"Г-н сов. И проф. Ломоносов собранию представил о машинке малеханькой, которая бы вверх подымала термометры и остальные малые инструменты метеорологические и предложил оной же машины набросок; того ради г-да заседающие оное его представление опробовали и положили канцелярию Академии наук репортом просить, чтоб соблаговолено было приказать реченную машину по приложенному при сем рисунку для опыта этого изображения сделать под его г-на авторасмотрением мастером Фуциусом. И о вышеописанном ввиду протокола академического собрания репортую марта 4 дня 1754 г."

Под непосредственным управлением Ломоносова и по его чертежам таковая машина к июлю 1754 г. Была создана и опробована. Это был маленький геликоптер. В протоколах конференции от 1 июля 1754 г. Сохранилось следующее описание этого геликоптера:

"Высокопочтенный советник Ломоносов показал изобретенную им машину, называемую им аэродромической (воздухобежной), которая обязана употребляться для того, чтоб с помощью крыльев, движимых горизонтально в разных направлениях силой пружины, какой традиционно снабжаются часы, нажимать воздух (отбрасывать его вниз), отчего машина будет подниматься в верхние слои воздуха с той целью, чтоб можно было обследовать условия (состояние) верхнего воздуха посредством метеорологических машин (устройств), присоединенных к данной аэродромической машине. Машина подвешивалась на шнуре, протянутом по двум блокам, и удерживалась в равновесии грузиками, подвешенными с противоположного конца. Как лишь пружина заводилась, (машина) поднималась в высоту и потому обещала достижение хотимого деяния. Но это действие, по суждению изобретателя, еще более возрастет, если будет увеличена сила пружины и если увеличить расстояние меж той и другой парой крыльев, а коробка, в которой заложена пружина, будет сделана для уменьшения веса из дерева. Об этом он (изобретатель) обещал позаботиться".

быстрее всего, исследования заняли все время Ломоносова и не дали ему способности довести до "хотимого конца" постройку геликоптера, но ценность Ломоносова в этом изобретении несомненен. Изобретателем же геликоптера до сих пор частенько называют Пауктона, которому в 1768 г. Вправду удалось сконструировать маленький геликоптер.

Создание Ломоносовым геликоптера так же интересно тем, что даже существенно позже - в 1782 г. - Французская Академия наук (одна из самых элитных в то время) в лице астронома Лаланда признала летание невозможным.

Михаил Васильевич сделал первую в истории практическую попытку применить архимедов винт для воздушного плавания. Нельзя забывать, что винт в то время не был еще известен даже в качестве движетеля для морских судов. Тем значительнее это открытие российского ученого. Оно указывает, что Ломоносов один из первых сообразил действительные законы сопротивления воздуха и нашел силу, способную поддерживать и продвигать аппарат в полете. Так же интересно и то, что Ломоносов, разумеется, стремясь убить реактивный момент, предугадал в собственном геликоптере два винта, крутящихся в противоположные стороны.

Ломоносов, разрабатывая базы метеорологии (существование которой также нужно для обычного развития авиации) сразу с этим разработал базы аэродинамики, появившейся как наука лишь в конце XIX столетия.

Следующим из российских учёных, серьёзно занимающихся неувязкой поднятия человека в воздух с помощью геликоптерного винта был Михаил Александрович Рыкачёв.

МИХАИЛ АЛЕКСАНДРОВИЧ РЫКАЧЁВ

Михаил Александрович Рыкачев, моряк по профессии, потом академик и директор Главной физической обсерватории, заинтересовался неувязкой летания в конце 60-х годов прошедшего столетия. В 1868 г. Рыкачев поднимался на воздушном шаре для метеорологических наблюдений. В 1871 г. В "столичном сборнике" была опубликована его статья "Первые опыты над подъемной силой винта. Вращаемого в воздухе”. Предпринятые исследования для определения мощности, нужной для вращения винта определенных размеров , и веса груза, который можно поднять на воздух с помощью такового винта, Рыкачев проводил для того, чтоб выстроить геликоптер, на котором можно было бы, изменяя наклон оси винта, передвигаться в воздухе в хотимом направлении. Михаил Александрович тщательно проанализировал все проведенные до него опыты и расчеты, касающиеся сопротивления воздуха и воды. Он верно отметил противоречие в коэффициентах Понселе и Дюшмена, установивших различные данные для неподвижной пластинки в текущей воде и для пластинки, двигающейся в воде с известной скоростью, свои опыты Рыкачев проводил с помощью специально сконструированного им устройства.

устройство этот состоял из весов Роберваля, на одной чашке которых был установлен четырехлопастный винт, который приводился во вращение падающей гирей либо часовыми пружинами. Движение передавалось на вал винта с помощью зубчатых колес. На другой чашке весов находилась гиря, уравновешивавшая устройство при неподвижных лопастях винта. Лопасти винта, имевшие форму трапеции, любая площадь 2,8 кв.Фута (0,26 мІ), могли быть установлены под различными углами к горизонту.

Результаты опытов, проведенных с 29 ноября 1870 г. По 14 марта 1871 г были сведены Рыкачевым в таблицы.

Рыкачев не ограничивался научно-исследовательской работой. Он был одним из инициаторов сотворения VII воздухоплавательного отдела российского технического общества и первым председателем этого общества (1881-1884 гг.)

По инициативе Михаила Александровича российские воздухоплаватели в содружестве с учеными остальных государств приняли роль в интернациональных наблюдениях за движением туч (проводившихся в 1896-1897 гг.), Позволивших сделать ряд увлекательных заключений. Рыкачевым в 1898 г. Были осуществлены подъемы змеев с анемографом своей конструкции. Михаил Александрович вместе с Валеном вычислил также средние температуры зимних месяцев для Европейсокй России.

Рыкачёв поддерживал в России энтузиазм к научному воздухоплаванию. Еще в 1868 и 1873 гг. Он совершал полеты на свободном аэростате, во время которых произвел ряд ценных метеорологических наблюдений. Благодаря его содействию в качестве директора Главной физической обсерватории многие из физиков обсерватории - В.В. Кузнецов, С.И.Савинов, Д.А.Смирнов и др. - Воспринимали роль в полетах, организованных интернациональной ученой воздухоплавательной комиссией.

Как и Ломоносов, Рыкачёв сразу занимался и неувязкой поднятия человека в воздух, и неувязкой исследования атмосферы, наверное представляя неотделимость этих наук. Но если Ломоносов пробовал выстроить летательный аппарат для исследования параметров атмосферы, то Рыкачёв уже больше склонялся к мысли о том, что метеорология обязана быть поставлена на службу авиации, " .впору предупреждая воздухоплавателей о способности либо невозможности полётов .".

практически сразу с Рыкачёвым неувязкой воздухоплавания занимался и Дмитрий Иванович Менделеев, автор известной "Периодической системы химических элементов".

ДМИТРИЙ ИВАНОВИЧ МЕНДЕЛЕЕВ

Начавшееся после Крымской войны и падения Севастополя перевооружение российской артиллерии, в частности, переход на нарезные и стальные дула орудий, а позднее применение бездымного пороха остро поставили задачку исследования упругости газов . Менделеев ,изучая по заданию главенствующего инженерного управления эту делему, столкнулся с двумя сторонами вопроса. С одной стороны, в условиях больших давлений газ обязан быть близок к "предельному объему", с другой, - при незначительной плотности газа " . можно ожидать ликвидирования его упругости, т.Е. Прекращения в дальнейшем расширения. Тогда обязано будет признать существование настоящей границы для земной атмосферы", - писал Менделеев.

Считая вопрос "О сжимаемости газов при столь малых давлениях, какие лишь можно измерять" очень принципиальным и требующим разработки, Дмитрий Иванович невольно обязан был заинтересоваться строением верхних слоев атмосферы. Он тщательно изучает работы в данной области известного британского физика Глешера, не один раз поднимавшегося на воздушном шаре с научными целями. Позднее Дмитрий Иванович писал: "Меня так заняла гордая мысль подняться выше известного англичанина и понять закон наслоения воздуха при обычном состоянии атмосферы, что временно я оставил все остальные занятия и стал изучасть аэростатику". В статьях, опубликованных в отчетах французской Академии наук, разбирая вопрос о закономерности конфигурации температуры в атмосфере, Менделеев подчеркивает необходимость опытной проверки собственных положений с помощью аэростата, который может подняться в верхние слои атмосферы Он разрабатывает и проект аэростата, " . допускающего возможность безопасно оставаться на огромных высотах в атмосфере". В собственном сообщении Химическому и физическому обществу при Петербургском институте он высказывает возможность " . прикреплять к аэростату герметически закрытый оплетенный гибкий устройство для помещения наблюдающего , который тогда будет обеспечен сжатым воздухом и может безопасно для себя делать определения и управлять шаром". К данной мысли Д.И.Менделеев возвращается и в 1873 г., Утверждая, что с помощью таковых аэростатов можно " . учить условия верхних слоев атмосферы, где надобно находить зародыш всех погодных конфигураций, в атмосфере совершающихся".

таковым образом, Менделеев еще в 1875 г. Обосновал принцип сотворения стратостата с герметически закрытой кабиной, осуществленный только спустя полстолетия . Менделеев как бы продолжал работы М.В.Ломоносова по исследованию высших слоев атмосферы. В 1875 г. ( Исходя из опыта французского воздухоплавателя Дюпюи де Лома,с работами которого он был знаком) Менделеев составил эскиз управляемого аэростата и сделал нужные расчеты.

Великий ученый грезил собрать нужные для постройки аэростата средства за счет реализации издаваемых им книг. В 1876 г., Издавая под собственной редакцией книгу германского ученого Мона "Метеорология либо учение о погоде", Менделеев пишет в предисловии: "Издавая предлагаемое сочинение, я имею в виду приобрести через продажу и распространение его средства, нужные для устройства аэростата, назначаемого для восхождения в верхние слои атмосферы". Единственной государством , имевшей опыт постройки аэростатов, была в эти годы Франция. Менделеев решает отправиться за границу для исследования этого вопроса. Он обращается в военно-морское министерство с письмом следующего содержания:

" .Воздухоплавание бывает и будет двух родов: одно в аэростатах, другое в аэродинамах.

Первые легче воздуха и всплывают в нем. Вторые тяжелее его и тонут. Так, рыба, недвижимая и мертвая, всплывает на воду, а птица тонет в воздухе. Подражать первой уже могут в размерах, годных для практики. Подражение второй - еще в зародыше, в размерах, негодных в жизни людей, схожих полету бабочки, детской игрушке. Но этот род воздухоплавания обещает наибольшую будущность, дешевизну (в аэростатах дорогие оболочки и газ) и, так сказать, указывается самой природой, потому что птица тяжелее воздуха и есть аэродинам.

В изложении временного состояния дела и ведении опытов нужно преследовать оба рода воздухоплавания, так сказать, в равной мере, потому что по тому и другому еще предстоит много неявного, и в будущей истории воздухоплавания важнейшее место займут не счастливых композиций догадки, а строго последованные опыты, от которых можно ожидать решения практических задач. Хотя оба рода воздухоплавания одинаково заслуживают исследователя, но для практической потребности, какова, к примеру, военная, лишь одни аэростаты обещают дать скорый и вероятный итог, тем более, что весь вопрос с теоретической стороны в основных чертах тут совсем ясен. А потому до этого всего обязано обратиться в практике к опытам в большом виде, над отлично обдуманным управляемым аэростатом. Не задаваясь чем-или невозможным либо мечтательным, я думая и отлично убежден, что огромным аэростатом управлять может быть в таковой же мере, как кораблем. У меня есть давно начатый проект такового аэростата. На днях я его сличил вновь с основными данными тех аэростатов, которые уже делали задачку, и, по исправлении неких подробностей, думаю, что мой проект представит некие важные достоинства. Но я не изобретатель. А потому мое содействие делу обязано состоять не в том, чтоб проводить свой проект прямо в практику и настаивать на его совершенстве, а в том: 1) чтоб ближе узнать практику дела и сообразно ей ввести в проект дальнейшие улучшения; 2) чтоб сделать недостающие , предварительные опыты, нужные для оптимального выполнения проекта; 3) чтоб предварительно не секретничать, а все изложить в подробностях, нужно дать нечто зрелое, не одну основную идею. Вот это мне и лучше. Итак, задачка: направлять аэростат, как корабль, к целям практической надобности - по моему разумению разрешима. Если заняться делом аэростатики, нужно будет отложить те дела, для которых я командируешь от института, и нужно сделать много новейших расходов: побывать в Англии, войти в сношение с многими лицами, на что мои заграничные связи дадут мне, полагаю, возможность; нужно будет закупить новейшие книги, приборы и т.П.

В итоге моей поездки обязано быть два дела: а) выполнение проекта управляемого аэростата с изложением оснований с чертежами. Этот проект обязан быть представлен мне для выполнения либо опубликован во всей его подробности (если не пожелают почему-или ни делать, ни публиковать, то я это право ударживаю за собой).

не считая проекта моего аэростата, я предлагаю как итог собственной поездки статью, выражающую общее современное состояние вопроса о воздухоплавании. Поездка с данной целью, имеющейся уже у меня материал и, то, что всего важнее, те связи с иностранными учеными, которые дают мне мои прежние труды, разрешают мне надеяться на то, что я могу лучше, чем многие остальные, получить отличные сведения, относящиеся до этого дела. Я предполагаю избежать истории (она изложена в куче книг), приключений и подробностей, касающихся аэростатов и аэродинамов, а хочу ограничиться описанием короткой теории дела (с указанием источников для подробностей), описанием опытов над сопротивлением воздуха, систематическим изложением результатов сделанных полетов, опытами над новыми устройствами для воздухоплавания, проектами, как более самостоятельным и критическим сводом, относящимся ко всему изложенному, чтоб перейти потом к своему проекту".

В архиве сохранилась докладная записка главенствующего инженерного управления военному министерству " О действиях г.Менделеева". В данной записке военный инженер Недзеловский докладывал о просьбе Менделеева выделить ему 12 450 рублей на предварительные опыты, издание книги и на заказ мотора для огромного аэростата и моделей.Хотя управляющий морским министерством согласился с тем,что : " .доктор Менделеев .более кого-или другого способен выполнить принимаемое им на себя дело",повторилась древняя история : Менделееву дали лишь треть нужных средств. .Этих средств хватило лишь на издание книги.

В 1887 г. Д.И.Менделлев был избран академиком Петербургской Академии наук. Менделеев продолжает свою научную работу над неувязкой воздухоплавания. В 1887 г. Великий ученый поднялся один на воздушном шаре до высоты 3350 м для наблюдения солнечного затмения; свой полет и сделанные наблюдения он подробно обрисовал в статье "Воздушный полет из Клина во время затмения", опубликованный в № 11 "Северного вестника" за тот же год.

Этот полет, организованный военными воздухоплавателями, показал совместно с тем и очень маленький уровень воздухоплавательной техники того времени. Аэростат, рассчитанный на подъем двух человек, мог поднять только одного, основным образом потому, что газ смешивался с воздухом при поступлении в оболочку. Очень сложна была и техника заполнения шара водородом.

На основании опыта собственного полета на воздушном шаре в Клину Менделеев дает для заполнения аэростатов газом применить особенные подушки со сжатым водородом. Из письма видно, что Дмитрий Иванович пришел к мысли о таком методе заполнения аэростата еще в 1879 г. И обсуждал это в Париже с Дюпюи де Ломом. Менделеев кончает письмо следующими словами: "Я охотно готов содействовать успеху нашей военной аэронавтики; когда угодно, хотя для тесты чего-или готов и полететь, с наслаждением поделюсь мнением и советом, лишь избавьте от комиссий".

На отпущенные ему 2500 руб. Менделеев организовал в собственной лаборатории опыты по заполнению аэростатов с помощью особых баллонов для водорода, изучая также и возможность добывать водород более совершенными методами. Проведенное исследование позволило придти к выводу о способности сохранять водород с помощью "цилиндрических вместилищ для сжатого водорода" под давлением 100-120 ат.

В августе 1888 г. В Англии начали использовать для хранения газа особые стальные трубы Норденфельда. Основное инженерное управление по справке по этому вопросу писало:

"На воздухоплавательном полигоне на Волковом Поле имеются доставленные из Англии стальные трубы Норденфельда, служащие для хранения и перевозки водорода, сжатого до 120 ат, а потому было бы полезно с помощью параллельных опытов сопоставить эти трубы с вместилищами, предложенными доктором Менделеевым для данной же цели, причем лучше, чтоб означенные опыты производились в присутствии председателя и членов Комиссии по применению воздухоплавания к военным целям".

нужно сказать, что предложенный Менделеевым метод сохранения водорода в баллонах под давлением 120-200 ат обширно принят современной техникой. Ценность же Менделеева в этом открытии, непременно, обосновывают публикуемые документы.

типично, что Менделеева поддержал другой российский ученый - доктор Лачинов, который предложил для электролиза водорода батарею собственной системы.

В случае воплощения предложений этих ученых Россия имела бы нужные приборы для добывания и сохранения водорода. К огорчению, военное ведомство и на сей раз обошло молчанием эти предложения.

Дмитрий Иванович не ограничивался исследованием аэродинамики. Он верил в конечную победу аэропланов, считая, что они имеют "наибольшую будущность". Менделеев пристально изучает структуру птичьего крыла и делает наброски его остова. В январе 1877 г. В качестве члена предварительной комиссии он участвует в рассмотрении предложенного А.Ф.Можайским аэроплана и в мае 1877 г. Дает заключение военному министерству о летательном аппарате доктора Арендта. (В приложении 4 приведено это заключение) В 1895 г. Дмитрий Иванович заинтересовался опытами с летающими моделями В.В.Котова и даже написал предисловие к его книге. К огорчению, эта книга так и не вышла в свет.

Д.И.Менделеев был глубоко убежден, что изобретение летательного снаряда "составит эру, с которой начнется новая история образованности".

К огорчению, дальнейшие разработки "летающего снаряда" привели к созданию ракет, используемых на поле боя. Да и дальнейшее развитие авиации свелось в основном к разработке военных самолётов, аэростатов, воздушных шаров, а в последствии и вертолётов.Может быть, это вышло из-за приближении первой мировой войны, а может быть из-за чего-то другого.Но факт остаётся фактом: все воздухоплавательные средства имели военную базу ( забегая вперёд: ТУ -104 переделан из бомбардировщика - ракетоносца Ту-16).сначала воздухоплавательные аппараты использовались для наблюдения,а позже некие из лётчиков нашли, что предмет, брошенный с большой высоты может причинить сильнейшие повреждения из-за развиваемой скорости.Также интерестны воспоминания командующих о том, что:" .некие пилоты обстреливают пилотов вражеских самолетов из личного орудия, а другие для данной цели даже берут с собой карабины либо гранаты. Последние употребляются для сброса на позиции врага .".

Итак, первая глобальная война дала массивный толчок развитию авиации и, естественно, это не могло не отразиться на направлении работы учёных воюющих стран.Как писал академик Б. Н. Юрьев: "Война с первых же дней указала на большущее значение авиации, и царское правительство вынуждено было начать компанию авиационной науки. Но делалось это из рук вон плохо, средств на науку по-прежнему не давали, людей вернуть с фронтов также не удалось". Достойно удивления, что в этих условиях российские учёные смогли добиться серьёзных фурроров в развитии авиационной науки. Центром авиационной мысли в России в годы первой мировой войны было столичное высшее техническое училище (МВТУ), где работал один из наилучших учёных собственного времени - Н.Е.Жуковский.

НИКОЛАЙ ЕГОРОВИЧ ЖУКОВСКИЙ

Отец российской авиации, Николай Егорович Жуковский, появился 5 (17) января 1847 г. В семье инженера путей сообщения Егора Ивановича Жуковского.

В 1876 г. Николай Егорович в первый раз получил возможность поехать за границу для того, чтоб познакомиться с выдающимися французскими и германскими учеными. Во Франции Жуковский встречался с Дарбу и Резалем, в Германии - с Гельмгольцем и Кирхгоффом.

В 1879 г. Жуковский получил место доктора на кафедре аналитической механики в столичном высшем техническом училище. В 1882 г. Он защитил докторскую диссертацию на тему: “О прочности движения".

Начиная с 1886 г. Жуковский читает в столичном институте курс гидроаэродинамики.

трудности летания заинтриговали Николая Егоровича еще в молодости. В 1877 г. В Париже Жуковский познакомился с французскими исследователями, работавшими над созданием летательных аппаратов тяжелее воздуха и изучавшими полет птиц.Из данной поездки Николай Егорович привез много летающих моделей, которые демонстрировал на собственных лекциях и докладах.

Вспоминая об этом периоде, Жуковский пишет: "При кабинете прикладной механики уже с 1889 г. Проводились исследования по разным вопросам воздухоплавания - испытывались разные модели летательных машин и строились небольшие аэродинамические аппараты". Жуковский привез из-за границы и велик с огромным передним колесом, изобретенный французом Мишо. Николай Егорович разъезжал на этом велике, укрепив за плечами огромные крылья из ткани. Этими экспериментами он старался найти подъемную силу крыльев и конфигурации как величины данной силы, так и точки её приложения (центр парусности).

Дальнейшие поездки за границу и знакомство с Отто Лилиенталем, известным германским планеристом, книга которого "Полет птиц, как база искусства летания" стала для Жуковского настольной книгой, все больше и больше втягивали Николая Егоровича в исследование трудности летания.

Жуковский совместно с тем верно указал на значение восходящих потоков воздуха, так искусно используемых птицами. Он пишет:" Если на некой высоте над землей плывут громадные вихри с горизонтальными осями, то птица, забравшись с той стороны вихря, с которой имеется восходящий сгусток воздуха, и следя за движением вихря, может некое время оставаться в восходящем потоке и обрисовывать благодаря ему в движении относительно неких подвижных осей горизонтальные круги".

Все это говорило о том, что Жуковский уже ясно представлял себе принципы полета аэроплана. Труд "О парении птиц" явился зрелой работой, в которой было критически оценено все сделанное за границей и в России в области теории летания. Тут проявляется замечательная изюминка Жуковского - не двигаться вперед, пока не исследовано все основное, что сделано другими для решения рассматриваемой трудности. Жуковский пристально смотрит за фуррорами летания в Европе, ему отлично знакомы работы Адера, Филиппса, Максима, сконструировавших летательные аппараты.

Жуковский, продолжая упорно работать над неувязкой летания, опубликовал в 1897 г. Статью "О наивыгоднейшем угле наклона аэропланов". В данной статье он пересмотрел выводы Джевецкого, относящиеся к данному вопросу, и определил лучший угол атаки крыла аэроплана.

Год спустя Николай Егорович подробно разобрал орнитоптерную теорию полета и на основании проведенных опытов (им была сконструирована особая модель) отметил, что колеблющаяся пластинка получает сопротивление, в десять раз большее, " .ежели пластинка, движущаяся поступательным равномерным движением с той же средней скоростью". Опыт показал, что если скоро перевести пластинку из покоя в движение , то " . на каждый метр скорости и квадратный метр площади пластинки приходится 80 кг сопротивления воздуха".

Жуковский показывает, с одной стороны, на постепенное уменьшение массы двигателей, с другой, - верно подчеркивает значение поступательной скорости для летательной машины. Он говорит: "Двигаясь под малым углом к горизонту с большой горизонтальной скоростью, наклонная плоскость докладывает огромному количеству последовательно прилегающего к ней воздуха малую скорость вниз и тем развивает огромную подъемную силу вверх при незначительной издержке работы на горизонтальное перемещение".

Анализируя достигнутые успехи, Николай Егорович особенное значение придает планеризму, заявляя, что " . проще прибавить двигатель к отлично изученной скользящей летательной машине, ежели сесть на машину, которая никогда не летала с человеком".

В 1902 году Жуковский выстроил в столичном институте (МВТУ) аэро трубу квадратного сечения размером 75х75 см. Длина трубы 7 м, скорость потока 9 м/с. В институтской же лаборатории был установлен сконструированный Николаем Егоровичем устройство для тесты винтов без поступательной скорости. Аэродинамическая трубка Жуковского была одной из первых в Европе.

С помощью этих аппаратов Николай Егорович провел совместно со своими учениками ряд увлекательных исследований, в частности , о центре парусности, о вращении в потоке воздуха пластинок, ось которых перпендикулярна сгустку, а также проверил законы Вельнера и Ренара для геликоптерного винта. Эти исследования позднее дозволили Жуковскому предложить очень оптимальный профиль (дужку) крыла с высокими аэродинамическими свойствами. Этот профиль известен до сих пор во всем мире под заглавием "профиля Жуковского ". В 1904 году Н.Е. Жуковский " .нашёл источник поддерживающей планы силы .", - как пишет один из его коллег - " .непременно, его открытия ведут к созданию аэродинамики .".

Николай Егорович сделал также большой вклад и в развитие военной авиации.Под его управлением велись работы по созданию авиабомб огромного калибра, в 1916 году он основал новенькую науку -аэробаллистику, опубликовав свою работу "Бомбометание с самолётов".В данной работе он научно обосновал полёт авиабомбы и его особенности, указал вероятные типы бомбардировочных прицелов. Жуковский за свою жизнь написал : по теоретической механике(включая астрономические и математические задачки) - 40 печатных работ,по прикладной механике - 23, гидравлике и гидродинамике - 40, аэродинамике - 22, воздухоплавания - 21. не считая всего вышеперечисленного, Николай Егорович помогал иным авиаконструкторам в разработке новейших аппаратов и усовершенствовании старых. В качестве эксперта давал заключения о пригодности либо непригодности к использованию летательных аппаратов, проверял модели строящихся самолётов в аэродинамических трубах и так далее.В общем, Николай Егорович принес наибольшую практическую пользу России и его труды вполне оправдывают звание "отца российской авиации".

российские учёные не были лишь теоретиками.Перечисление всех проектов российских конструкторов - это тема для отдельного реферата, но нельзя не поведать о гордости российской авиации - самолётах "российский витязь" и "Святогор", которые в то время не имели аналогов.

Самолёт "российский витязь" был cконструирован И. И. Сикорским, причём проект этого аэроплана Сикорский обдумывал ещё в 1911 году, когда ни один самолёт не поднимал груза больше 635 кг (рекорд грузоподъёмности на 1911 год принадлежал французскому лётчику Дюси, пролетевшему 800 метров с грузом 600 кг). Аэроплану предрекали полный провал, но 13 мая 1913 года были удачно проведены первые тесты "российского витязя". Как ведали очевидцы: " Самолёт просто оторвался от земли, и , совершив несколько огромных кругов, плавно погрузился у ангара, при бурном ликовании собравшихся зрителей .". За границей долго не хотели верить сообщениям о полёте "российского витязя", считая эти сообщении газетной уткой. Это неверие вполне естественно для того времени,

ведь числилось,что самолёт, схожий "Русскому витязю" полететь не мог.

"российский витязь" представлял собой четырёхмоторный многостоечный биплан, нижнее крыло которого было короче верхнего. Общественная площадь несущих поверхностей составляла 120 мі (верхнее крыло 66 м І и нижнее крыло 54 м І). Размах верхнего крыла составлял 27 м, а нижнего - 20 м. Штурвальное управление было дублировано.Общественная масса "российского витязя " без перегрузки равнялась 3500 кг, а нужная перегрузка составляла 1440 кг. Крылья двухлонжеронной конструкции были прямоугольной формы и имели глубину 2,5 м, причём расстояние меж крыльями также равнялось 2,5 м.

Опасения за устойчивость такового самолёта принудили сделать его довольно длинным (20 м ). Фюзеляж представлял собой древесную ферму прямоугольного сечения, обшитую снаружи фанерными листами. В фюзеляже была расположена капитанская рубка (с двойным управляющим управлением), две пассажирские каюты и помещение для запасных частей и инструмента. Перед капитанской рубкой вперёд выдавалась площадка для прожектора и пулемёта. Поперечная остойчивость обеспечивалась элеронами на верхних крыльях. В движение самолёт приводили четыре мотора "Аргус", установленные попарно в тандем ( самолёт был спроектирован как двухмоторный ).

Самолёт оказался довольно устойчивым в полёте. После первых полётов (10 - 27 мая 1913 года ) было установлено, что по кабине можно вполне свободно ходить, причём это не отражалось на стойкости. "российский витязь" отделялся от земли после пробега в 700 метров и развивал скорость в 90 км/ч.

Еще одним шедевром самолётостроения того времени был самолёт "Святогор", построенный скоро после "Ильи Муромца" (которого я не касаюсь, так как он довольно известен ). Этот двухмоторный биплан был спроектирован Василием Андриановичем Слесарёвым и был самым огромным самолетом в мире. Его запроектированные размеры и расчетные данные были следующие: площадь крыльев 180 м І, площадь хвостогого оперения 20 м І, размах верхнего крыла 36 м, угол установки крыльев 4,5° , длина самолёта 21 м, полётная масса 6500 кг, причём перегрузка составляла около 50 % полётной массы, длительность полёта 30 ч, высота полёта 2500 м, скорость свыше 100 км/ч, общественная мощность моторов 440 л. С.

Форма крыльев, по очертаниям напоминавших крылья стрижа, внедрение обтекаемых наружных стоек, тщательное сглаживание выступов говорили об большой исследовательской работе, проделанной изобретателем.

Святогор был еще совершеннее "Ильи Муромца" и остальных самолётов того времени. Чего стоило хотя бы нововведение Слесарёва: двигатели помещались в корпусе, близко к центру тяжести и приводили винты в движение с помощью тросовой передачи.

Предыдущие исследования Слесарёва в области аэродинамики и его сотрудничество при разработке тяжёлых самолётов типа "Илья Муромец" создали ему авторитет, достаточный для признания его проекта. Тем не менее выполнимость такового проекта вызывала сомнения и проект Слесарёва был предоставлен на рассмотрение технической комиссии особенного комитета Воздухоплавательного отдела. Расчёт и обоснование проекта были признаны убедительными; комитет единодушно признал, что проект осуществим, и рекомендовал приступить к постройке самолёта.

Предварительные переговоры дозволили установить срок постройки в 3 месяца, причём цена равнялась 100 000 рублей. Кстати, правительство и на этот раз отказалось финансировать проект, и эту обязанность взял на себя обеспеченный польский помещик М. Э. Малынский. Заказ на постройку самолёта был передан заводу Лебедева в Петербурге.

К 22 июня 1915 года "Святогор" был собран, но война 1914 года сильно осложнила положение конструктора.Во-первых, Слесарёв лишился способности приобрести двигатели "Мерседес", а установка двигателей "Рено" ( и то полученных лишь в 1916 ) перетяжелила самолёт. Во-вторых, по требованиям военных, Слесарёв обязан был обеспечить десятикратную крепкость всех ответственных деталей (для чего это понадобилось? "Святогор" и так владел достаточной прочностью - он вначале предназначался для военных целей) что ещё больше перетяжелило самолет, а так же вызвало смещение центра тяжести.

К этим проблемам добавилось отсутствие средств и нежелание военной комиссии финансировать эти работы. Мировоззрение доктора Н. Л. Кирпичёва, председателя комиссии: " .при мощности двигателей в 440 л. С. Аэроплан мог бы обладать общей грузоподъёмностью в 6500 кг при скорости около 60 км/ч, но для этого он обязан был бы иметь поддерживающие поверхности площадью не менее 440 м І .". Соответственным было и решение комиссии: " .издержка на достройку этого аппарата даже самой ничтожной суммы является недопустимой .".

но конфликт меж комиссиями привел к тому, что на проект Слесарёва направил внимание Н. Е. Жуковский. Самолет был тщательнейшим образом проверен в лабораториях, также был сделан расчет прочности главных частей. Не считая того, в первый раз в России был проведён полный аэродинамический расчёт самолёта. На основании проведенных исследований и расчетов комиссия под председательством Жуковского 11 мая 1916 года "единодушно пришла к выводу, что полет аэроплана Слесарёва при полной перегрузке в 6,5 т и при скорости в 114 км/ч является вероятным, а почему окончание постройки аппарата Слесарёва является желательным".

В марте 1916 года состоялись первые тесты аэроплана. "Святогор пробежал по земле около 200 м, как поломались некие детали правого мотора и обнаружились неполадки в передаточном механизме. По мере устранения одних недоделок стали обнаруживаться остальные. Они не порочили саму конструкцию самолёта, а являлись следствием доделки самолёта в кустарной мастерской Слесарёва, где не могли изготовить детали с довольно огромным запасом прочности. То разлетался вентилятор, то ломался вал, то разваливалось колесо.

Слесарёв обязан был переделывать всю трансмиссию из - за непригодности шарниров Гука.Но переделка трансмиссии затянулась и самолет не был испытан до 1917 года.

В 1922 - 1923 годах была сделана попытка достроить и испытать этот самолёт. Слесарёва уговаривали отрешиться от централизованных моторных установок и установить на крылья два мотора "Либерти" мощностью по 400 л. С. Работы по восстановлению "Святогора" были прерваны гибелью Слесарёва.

КОНСТАНТИН ЭДУАРДОВИЧ ЦИОЛКОВСКИЙ

Рассказывая о работах российских изобретателей нельзя не поведать о работах Константина Эдуардовича Циолковского.Его труды обхватывали все горизонты авиации: от дирижаблей до космических кораблей, и тем не менее признание он получил лишь после революции, как и Слесарёв.Как и подавляющее большая часть людей, опередивших свое время, Циолковский остался непонятым своими современниками, тем не менее его работы вспоминают и сейчас, так как лишь в наше время возникли способности для воплощения его проектов в настоящие аппараты (таковая же история произошла в своё время с Леонардо да Винчи : спроектировав экскаватор, да Винчи оставил свой проект без мотора - паровой двигатель изобрели еще позднее).

Константин Эдуардович Циолковский появился 5 (17) сентября 1857 года в селе Ижевское (сейчас - Спасский район Рязанской области). Родившись в семье лесничего и не получив никакого специального образования, он тем не менее удачно защитил диплом на звание учителя. Свою работу учителем он кооперировал с научной деятельностью. Также Циолковский писал рассказы, которые являлись дополнением к его исследованиям.

к примеру его произведения "На луне" , "Изменение относительной тяжесть на Земле" , "Вне Земли" и "Грёзы о Земле и небе ." представляют собой сплав фаворитных сведений о физических законах, научно- технического предвидения и утопии. Тем не менее в произведениях такового необыкновенного жанра Константин Эдуардович смог верно предсказать некие явления(к примеру, невесомость).

большая часть научно-умопомрачительных рассказов Циолковского были опубликованы ещё в 1887-1906 годах, но вправду ценные научные труды Циолковского получили признание лишь после революции(приблизительно в 1920 году).



 
Еще рефераты и курсовые из раздела
Неопознанные летающие объекты
План: 1. коротко об НЛО. 2. Версии учёных. 3. Гипотезы появления НЛО. 4. Откуда в атмосфере и под водой возникают НЛО. 5. Появления НЛО на земле. 6. Версии...

Планета Сатурн
Реферат подготовлен ученицей 11Б класса средней школы № 33 г.Владимира 2000 г. Редактировано 2004-09-13. Арменом Скандаряном Сатурн относится к группе планет-гигантов. Это...

Общие виды работ, выполняемых на воздушных судах
ОБЩИЕ ВИДЫ РАБОТ, ВЫПОЛНЯЕМЫХ НА ВОЗДУШНЫХ СУДАХ.1. ЗАПРАВКА ГОРЮЧЕ-СМАЗОЧНЫМИ МАТЕРИАЛАМИ.1.1. Работы по заправке воздушных судов ГСМ и контроль их свойства осуществляют в...

Открытие Нептуна
Открытие Нептуна Нептун - это предпоследняя планета в солнечной системе. Её орбита пересекается с орбитой Плутона в неких местах. Комета Галилея еще пересекает её орбиту, в отличии от...

НЛО: Миф либо действительность?
1. Введение 2. Внеземные цивилизации 3. Материальное единство мира 4. Антропный принцип 5. Жизнь вне земли · Могла ли появиться жизнь на...