Освоение воздуха человеком

Развитие науки и техники не будет знать пределов.

Насекомые умели летать примерно за 350 млн. лет до того, как первые люди начали мечтать о покорении воздуха. Около 200 млн. лет назад появились древнейшие птицы. А что же человек?

Планеры

Чудеса науки современной далеко превосходят чудеса древней мифологии.

Эмерсон

Издавна люди мечтали летать как птицы. Может быть, поэтому до нас дошла легенда о Дедале и Икаре, о том, как Дедал сделал крылья из перьев, скреплённых воском, и вместе с сыном поднялся в воздух. В пути Икар поднялся слишком высоко, близко к Солнцу, оно растопило воск, и юноша упал в море. Дедал долго искал сына, но только перья покачивались на воде. А когда он долетел до острова Сицилия, то, не смотря на своё горе, высказал предположение, что человечество «ещё будет летать как птицы».

Но это легенда, дошедшая до нас из глубины веков. А в реальной жизни впервые и много занимался вопросами полёта великий итальянский учёный Леонардо да Винчи. Логически к летательным аппаратам он шёл от наблюдений за полётом птиц, стрекоз, летучих мышей, считая, что «крыло для человека надо делать по типу крыла летучей мыши».

Первые исследования, рисунки и чертежи, посвящённые летательным аппаратам, относятся примерно к 1487 году. В первом летательном аппарате применялись металлические части; человек располагался горизонтально, приводя механизм в движение руками и ногами.

В дальнейшем Леонардо заменил металл деревом и тростником, верёвки – жёсткими передачами, а человека расположил вертикально. Он стремился освободить руки человека: «Человек в своём летательном аппарате должен сохранить свободу движений от пояса и выше. У человека запас силы в ногах больше, чем нужно по его весу». Однако отсутствие уверенности в том, что этой силы достаточно для успешного полёта в любых условиях, привело его к мысли об использовании пружины как двигателя и о планере, с которым можно осуществить если не полный полёт, то хотя бы парение в воздухе.

Леонардо да Винчи построил модель планера и готовил его испытания. Стремление обезопасить человека в процессе этих испытаний побудило его к изобретению парашюта.

В 1853 году Джордж Кейли, посвятивший жизнь испытанию моделей планеров, построил первый планер, способный поднять в воздух человека.

Позднее в Германии Отто Лилиенталь научился управлять полётом планера за счёт движений тела. Первые спортивные планеры были сконструированы в Германии в 1920-е годы. Во время II Мировой войны неоднократно производилась высадка десанта с больших планеров. С тех пор планеризм долго пребывал в забвении. Новую жизнь ему дало появление в 1960-е годы дельтаплана.

И планер, и дельтаплан не способны достигать большой высоты полета, а человек всё стремился выше.

Воздушные шары

В 1766 году Генри Кавендиш открыл водород – газ, который в 14 раз легче воздуха. В 1781 году итальянский физик Кавелло провёл опыты с мыльными пузырями, наполненными водородом – они легче уносились в высоту. Таким образом, был изобретён принцип аэростата. Оставалось найти материал для его оболочки. К сожалению, это удалось не сразу.

4 июня 1783 года братья Монгольфье во Франции впервые показали широкой публике изобретённый ими воздушный шар.

Сначала зрители увидели перед собой большой льняной мешок, оклеенный бумагой. Когда мешок наполнили горячим воздухом, он превратился в шар диаметром 11 метров, легко оторвался от земли, и пролетел за 10 минут около 3 км. Этот шар поднялся на высоту 2 км. Ликованию зрителей не было предела. 27 августа того же года на Марсовом поле состоялся запуск воздушного шара профессора Жака Шарля. Шар был наполнен водородом. Он взмыл стремительно вверх и через несколько минут был уже выше облаков. Но когда аэростат поднялся на высоту около 1 км, его оболочка лопнула и упала неподалёку от Парижа в деревне Гонес. Крестьяне подумали, что свалилась Луна, а затем напали на неподвижное чудовище и разорвали его на мелкие куски. Прекрасное творение человеческих рук погибло безвозвратно.

Несмотря на это, воздушные шары поднимались всё выше, улетали всё дальше:

□ 19 сентября 1783 года в воздух поднялся шар с первыми в мире воздухоплавателями. Этой чести удостоились: баран, петух и утка;

□ 21 ноября 1783 года воздушный шар поднял на высоту 1 км первых смельчаков: маркиза д,Арланда и Пилатра де Розье, открыв тем самым новую страницу в истории воздухоплавания;

□ 1 декабря 1783 года Жак Шарль поднялся на высоту 3,5 км в воздушном шаре, наполненном водородом;

□ в 1804 году Гей – Люссак достиг высоты 4 км над землёй;

□ в 1988 году американец Пер Линдстранд установил рекорд высоты для воздушных шаров, достигнув отметки 19811 м над штатом Техас, США;

□ в 1995 году Стив Фоссет (Канада) установил первый рекорд дальности полёта, преодолев на своём наполненном гелием шаре 8748 км во время перелёта из Кореи в Канаду через Тихий океан.

Таким образом, аэростат впервые дал людям возможность оторваться от земли и взмыть под облака подобно птицам; он удовлетворил многовековую мечту человека о полёте, но окончательно её не решил.

Аэропланы (самолёты)

Почему же искусство полёта так долго оставалось для человека недостижимой мечтой? Дело в том, что в отличие от аэростата птицы не просто плывут по воздуху, а опираются на него при полёте, подчиняясь сложным аэродинамическим законам.

Первый шаг в небо был сделан с помощью моделей. Прямыми предшественниками всех современных самолётов следует считать игрушечные аэропланы Пено, которые он строил с1871 года и запускал с помощью резиновых моторчиков. В 1872 году Пено пришёл к выводу, что для устойчивого полёта аэроплана ему необходимо хвостовое оперение.

Это было только начало. В конце ΧIΧ века в разных странах были предприняты попытки сооружения больших аэропланов с мощными двигателями:

□ 1894 год – огромный самолёт с размахом крыльев 31,5 м и весом около 3,5 т попытался поднять в воздух известный изобретатель Хайрам Максим. Но при первой же попытке машина разбилась;

□ известный американский астроном Самюэль Лэнгли в начале 1900-х годов построил несколько летательных аппаратов, которые неизменно разбивались при каждой попытке подняться в воздух;

□ первый в мире самолёт-аэроплан был построен братьями Райт в США. 17 декабря 1903 года на этом самолёте, который назывался «Флайер», совершил 12-секундный полёт на расстояние 36 метров;

□ в 1909 году Луи Блерио перелетел через Ла-Манш. Спустя 10 лет Элкок и Браун осуществили первый беспосадочный перелёт через Атлантический океан;

□ в 1927 году Чарльз Линдберг совершил первый одиночный полёт через Атлантику на специально построенном для этого самолёте «Дух Сент-Луиса»;

□ в 1930 году Эми Джонсон стала первой женщиной, совершившей перелёт в Австралию. Два года спустя американка Амелия Эрхарт первой из женщин в одиночку осуществила беспосадочный перелёт через Атлантический океан. Её полёт продолжался 15ч 18мин;

□ в 1939 году появился первый реактивный самолёт «Хейнкель Не-178». А в 1952 году начались регулярные полёты реактивного авиалайнера «Де Хэйвилленд Комет»;

□ в 1960-е годы был построен первый сверхзвуковой авиалайнер «Конкорд», который развивает скорость вдвое выше скорости звука и выполняет перелёт через Атлантику за 3 часа.

Космические аппараты

Но человечество на этом не остановилось. С начала ΧΧ века велись научные работы по созданию летательных аппаратов, которые могли бы подняться выше и улететь дальше. Так, в 1903 году русский учёный Константин Циолковский в своём труде «Исследование космических пространств реактивными приборами» предсказал, что ракета станет когда-нибудь тем транспортным средством, которое выведет человека в космос.

□ 1942 год – создание первой ракеты «V-2», которая поднялась на высоту 96 км и достигла дальности полёта – 190 км;

□ 4 октября 1957 года – начало космической эры, когда Советский Союз запустил на околоземную орбиту первый в мире искусственный спутник Земли;

□ 3 ноября 1957 года был запущен второй искусственный спутник Земли с собакой Лайкой на борту;

□ 12 апреля 1961 года советский космонавт Юрий Гагарин на корабле «Восток-1» совершил один виток вокруг Земли за 108 минут. Так была открыта эра пилотируемых полётов.

Наконец, люди покорили воздушное пространство и вышли в космос.

А есть ли предел стремлению человека подняться выше, улететь дальше?

Такого предела нет! Люди уже побывали на Луне, создали космические станции, где живут и работают космонавты; отправляют беспилотные космические аппараты к другим планетам, т. е. осваивают уже космическое пространство.

Впереди будут встречи уже с другими мирами.