Воздухоплавание 7 класс
Составитель презентации:
Пономарева О.Н.
- В 1782 году братья Этьенн и Жозеф Монгольфье решили продемонстрировать подъём в воздух, наполненной дымом оболочки в виде шара диаметром 3,5 метра и массой 154 кг.
Братья
Монгольфье
Успех был ошеломляющий. Оболочка продержалась в воздухе около 10 минут, поднявшись при этом на высоту почти
300 метров, и пролетела по воздуху около километра.
Где был изобретен?
ПЕРВЫЕ ВОЗДУШНЫЕ ПАССАЖИРЫ
Чтобы произвести еще больший эффект, братья прицепили к воздушному шару клетку, куда посадили барана, утку и петуха.
Это были первые пассажиры в истории воздухоплавания. Через восемь минут шар, проделав путь в четыре километра, благополучно опустился на землю.
ИЗОБРЕТЕНИЕ ПРОФЕССОРА ШАРЛЯ
Он изготовили оболочку шара из легкой шелковой ткани и покрыл её раство-ром каучука и скипидара.
Кроме того, Шарль был уверен, что Монгольфьеров газ, как называли тогда дымный воздух, - это не лучшее средство для создания аэростатической подъемной силы.
Он считал, что гораздо большие выгоды сулит использование водород а,
так как он значительно
легче воздуха.
ПЕРВЫЙ ПОЛЕТ ЧЕЛОВЕКА НА ШАРЛЬЕРЕ
1 декабря 1783 года
Шарльер пролетел 5 км,
забравшись на небывалую для того времени высоту
2750 метров.
Пробыв в заоблачной
вышине около получаса,
исследователь
благополучно приземлился,
завершив, таким образом,
первый в истории
воздухоплавания полет на аэростате с оболочкой,
наполненной водородом.
Для того чтобы добиться большей послушности аппарата,
Шарль применил несколько нововведений:
При снижении аэростата использовался клапан,
уменьшающий количество водорода в шаре.
Балласт (мешки с песком или дробью) сбрасывался, если надо было набрать высоту.
Во время посадки экипаж выбрасывал из гондолы якорь и, тем самым
останавливали полет.
F тяжести F арх = ρ газа ∙ g ∙ V F под = F арх - ( F тяж. шара + F тяж. груза + F тяж. газа ) Высота шара не изменяется, когда F архимеда = F тяжести Шар снижается, когда F архимеда F тяжести ФОРМУЛА F ТЯЖ Шар поднимается " width="640"
F арх
Шар поднимается, когда
F архимеда F тяжести
F арх = ρ газа ∙ g ∙ V
F под = F арх - ( F тяж. шара + F тяж. груза + F тяж. газа )
Высота шара не изменяется, когда
F архимеда = F тяжести
Шар снижается, когда
F архимеда F тяжести
ФОРМУЛА
F ТЯЖ
Шар
поднимается
Чем меньше плотность газа,
заполняющего воздушный шар
данного объема, тем больше
подъемная сила. При нагревании воздуха
от 0 0 С до 100 0 С его плотность
уменьшается только в 1,37 раз.
Поэтому подъемная сила шаров, заполненных теплым
воздухом ,оказывается небольшой.
Плотность водорода в 14 раз меньше плотности воздуха,
и подъемная сила шара, наполненного водородом
более чем в три раза превышает подъемную силу
нагретого воздуха того же объема.
Плотность воздуха уменьшается
с увеличением высоты
над уровнем моря.
Поэтому по мере поднятия воздушного шара действующая
на него архимедова сила
становится меньше. Чтобы подняться выше, сбрасывают балласт.
ρ атм.уменьш.
F арх. уменьш.
Подъём шара замедляется
Для того, чтобы опуститься на
землю, силу архимеда надо уменьшить.
Для этого можно уменьшить объем шара.
В верхней части оболочки шара имеется
специальный выпускной клапан, через
который можно выпустить часть газа. После этого шар начнет опускаться вниз.
В 1852 году французский механик Анри Жиффар
смог превратить "стоящего в воздухе" в управляемого. Оболочка его аэростата была уже сигарообразной.
Управлялся дирижабль с помощью парового двигателя
мощностью 3 л.с. и весом 45 кг.
АЭРОСТАТ НАД ЛА-МАНШЕМ
В 1785 году Жан Пьер Бланшар построил аппарат, крылья которого приводились в движение усилием рук и ног.
У него появилась мысль перелететь на аэростате через Ла-Манш, доказать тем самым возможность воздушного сообщения между Англией и Францией.
Этот исторический перелет, в котором участвовали Бланшар и его друг американский доктор Джеффри, состоялся
7 января 1785 года.
Воздухоплавание с момента зарождения было признано дворянской привилегией.
Иллюстрация из архива Библиотеки Конгресса США
коллекция братьев Тиссандье
В апреле 1794 года был издан декрет об организации первой воздухоплавательной роты французской армии.
Использование французами привязных аэростатов, поднимавшихся на высоту 500 м, позволяло вести наблюдения в тылу противника. Разведывательные данные передавались на землю в специальных коробках, которые спускались по шнурку, прикрепленному к гондоле.
Доставка почты
17 августа 1859 года
из американского
штата Индиана стартовал воздушный шар
с необычным для того времени грузом – почтой.
С тех пор этот день считается днем рождения авиапочты.
13 ноября 1899 французский воздухоплаватель Альберто Сантос-Дюмон на своём аппарате облетел со скоростью чуть более 20 км/час Эйфелеву башню.
Тогда это посчитали чудачеством.
Однако позднее, в течение нескольких десятилетий,
дирижабль стал одним из самых передовых транспортных средств.
Современные дирижабли, такие как "Цеппелин НТ" длиной 73 м используется в европейских странах в туристических целях. Может принимает на борт 12 пассажиров
Широкое применение аэростаты нашли в годы Великой Отечественной войны 1941 – 1945 гг.
На привязном аэростате в блокадном Ленинграде был установлен передатчик, транслировавший первое исполнение 7 симфонии Шостаковича
Аэростаты наблюдения вели артиллерийскую разведку, корректировали
огонь батарей.
Аэростаты заграждения использовались в системе ПВО городов, промышленных районов, военно-морских баз.
Современный военный высотный дирижабль на солнечных батареях может подниматься на высоту в 20 км и год подряд нести вахту, наблюдая за действиями противника
Метеозонд
Беспилотный аэростат, предназначенный для изучения атмосферы. Состоит из резиновой или пластиковой оболочки, наполненной водородом или гелием, и подвешенного к ней контейнера с аппаратурой.
Приборы позволяют измерять давление воздуха, влажность, температуру и другие параметры.
Замеры перемещения шара позволяют определять скорость ветра на разных высотах.
Высотные метеозонды могут достигать высоты 30—40 км.
Аэростатные радиолокационные комплексы и сегодня успешно «служат» в ПВО в качестве систем системы слежения и раннего предупреждения.
В России в 2001 г. был произведен запуск аэростатного комплекса «БАРС». Он включал причальное устройство,
радиостанцию и привязной аэростат. Эта система обеспечивала доступ в Интернет для школ Москвы.
Возможности таких ретрансляторов на порядок превосходят возможности наземных телевизионных башен.
Создание и эксплуатация аэростатного комплекса обходится примерно в два раза дешевле, чем использование наземных кабельных средств.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДИРИЖАБЛЕЙ И АЭРОСТАТОВ
ДЛЯ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ В
ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЯХ
Вода подаётся на
дирижабль по пожарному
рукаву с земли
Современный проект высотного дирижабля. Кто знает, может быть, уже через несколько лет такие корабли станут самым обыкновенным делом?
Иллюстрация: Lockheed Martin