Maneno "usafiri wa anga" na "aeronautics" hadi miaka ya 20. Karne ya 20 vilikuwa visawe. Kila kitu kilibadilika mwanzoni mwa karne iliyopita. Aeronautics ilianza kuitwa harakati kwa msaada wa vifaa ambavyo ni nyepesi kuliko hewa, na anga - kuruka kwenye ndege. Hiyo ni, meli ambazo ni nzito kuliko hewa. Katika makala tutazingatia kwa undani historia ya angani, fizikia ya mchakato.
Kwa nini puto hupaa
Kumbuka ni katika hali zipi mwili uliotumbukizwa kwenye kioevu ukielea. Ikiwa wiani wake ni chini ya wiani wa kioevu. Vile vile hutumika kwa gesi, hasa hewa. Puto (aerostat) itaondoka ikiwa kuna gesi nyepesi (ikilinganishwa na hewa) ndani ya shell yake. Puto pia "huelea" juu, ingawa inazuiwa na nguvu ya uvutano inayofanya kazi kwenye ganda.
Hebu tuorodheshe vikosi vinavyohusika na mpira. Kwanza, ni mvuto wa shell. Ya pili ni mvuto wa gesi. Gesi ndani ya mpira pia ina wingi, ambayo ina maana kwamba pia huathiriwa na mvuto. Wacha tuchukue kuwa nguvu hizi mbili kwa pamoja hazipouwezo wa kushinda nguvu ya Archimedean, ambayo hufanya kazi kwa gesi kutoka angani. Ikiwa ndivyo, basi puto inaweza kupaa na kuinua mzigo.
Inua
Hebu tuzingatie masharti muhimu ya fizikia ya angani. Ikiwa tunafunga puto chini, itavuta, kuunganisha kamba kwa nguvu inayoitwa kuinua. Ili kuhesabu, unahitaji kuondoa uzito wa gesi pamoja na shell kutoka kwa nguvu ya Archimedes. Uzito ni jumla ya uzito wa shell na uzito wa gesi. Nguvu ya Archimedes ni sawa na bidhaa ya msongamano wa hewa, kuongeza kasi ya kuanguka bila malipo, na kiasi cha mpira.
Nguvu ya kuinua ni kubwa zaidi, ndivyo ganda linavyokuwa nyepesi. Ni kubwa zaidi, kiasi kikubwa cha mpira na tofauti kubwa kati ya msongamano wa hewa na msongamano wa gesi. Kwa hivyo, ikiwa unataka kupata kuinua kwa kiwango cha juu, puto lazima ijazwe na gesi nyepesi zaidi. Hii ni hidrojeni. Hata hivyo, kuna tatizo moja: linawaka sana, hasa linapochanganywa na oksijeni. Kwa hivyo, mara nyingi puto hutiwa heliamu.
Puto
Puto ni kifaa ambacho kimejazwa gesi nyepesi. Picha inaonyesha puto ya hewa moto inayotumika kusoma hali ya hewa. Hii ni kinachojulikana puto-probe. Imejazwa na heliamu, transmitter ya redio imesimamishwa kutoka chini, kusambaza habari kuhusu joto, shinikizo, unyevu wa hewa kwa urefu tofauti. Puto hutumika katika hali ya hewa.
Inawezekana kuunda magari ya angani ambayo ni salama kiasi na ya bei nafuu sana, hayahitaji hidrojeni wala heliamu. Badala ya gesi hizi, shell imejaa hewa ya kawaida, lakini moto zaidi. Puto kama hiyo iligunduliwa na Wafaransa, ndugu wa Montgolfier. Tukio hili lilikuwa kubwa! Takwimu inaonyesha puto ya kwanza ya hewa ya moto. Moto uliwashwa kutoka chini, hewa ya moto ikajaza ganda, na mpira ukapanda juu. Kwa urefu fulani, aliacha kuinuka. Ili kuendelea kupaa, ballast ilitolewa kutoka kwa kifaa. Ikihitajika kushuka chini, waliushusha moto.
Stratostat
Katika miinuko ya juu sana, msongamano wa hewa hupungua. Kwa hivyo, nguvu ya kuinua pia hupungua. Inawezaje kuongezeka? Ni muhimu kuongeza kiasi, hivyo magari hayo ya aeronautic ambayo yanapanda sana kwenye stratosphere ni kubwa. Meli kama hizo huitwa stratostats.
Hivi majuzi, mwanariadha mmoja aliyekithiri aliweka rekodi: alipanda kwenye puto ya stratospheric hadi urefu wa kilomita 39 na katika kuanguka bila malipo alizidi kasi ya sauti. Huyu ni Felix Baumgartner. Picha inaonyesha stratostat aliyotumia. Vipimo vyake ni kama mita 100, ambayo inalingana na urefu wa Sanamu ya Uhuru. Ndege hiyo imejaa elfu 85 m33 helium, inayoitwa gondola imesimamishwa hapo chini, ambapo abiria yupo.
Usafiri wa anga
Zingatia fizikia ya angani. puto na stratosphere puto kusonga ambapo upepo unavuma. Wanaanga wenye uzoefu wanajua kuwa upepo ni tofauti kwa urefu tofauti. Kwa hiyo wao hurekebisha urefu wa puto ili upepo upeperuke wanapotaka. Ikiwa unahitaji kusafiri kwa meli kutoka hatua A hadi uhakika Bbila kujali upepo, basi propeller maalum inapaswa kubadilishwa kwa vifaa, kama katika ndege, ambayo itasaidia kusonga katika mwelekeo sahihi. Kifaa kama hicho kinaitwa airship. Kama sheria, hizi ni mifumo mikubwa sana. Kifaa kinajazwa na heliamu, gondola imeunganishwa chini, na propeller iko chini ya chini yake. Nyaya zinazoning'inia kutoka chini ya chombo cha anga hutumika kukilinda ardhini.
Mojawapo ya meli maarufu zaidi za anga duniani iliundwa na Wajerumani mapema miaka ya 30. Karne ya XX iliitwa "Gendenburg". Hatima ya kifaa hiki ni sawa na hatima ya Titanic. Alikuwa meli yenye starehe isivyo kawaida. Urefu wake ulikuwa kama robo ya kilomita. Takriban watu 100 waliwekwa kwenye bodi. Meli hiyo iliendeshwa na injini 4.
Mei 6, 1937, meli ilipata ajali. Ilipaswa kujazwa pekee na heliamu, na wakati huo heliamu ilikuwa inapatikana tu nchini Marekani. Kwa kuwa huu ulikuwa wakati wa utawala wa Hitler, Wamarekani walikataa katakata kuwauzia Wanazi gesi. Meli hiyo ilijazwa na hidrojeni. Tahadhari zisizo za kawaida zilichukuliwa ili kuepusha moto. Wakati wa kutua, hali ya hewa ilikuwa kabla ya dhoruba, na kulikuwa na uwanja wa umeme wenye nguvu katika hewa. Meli hiyo ilisafiri kutoka Ujerumani (Frankfurt) hadi New York, kuvuka Bahari ya Atlantiki. Alipopandwa, cheche iliibuka, kwa sababu ya uvujaji wa hidrojeni, meli ya ndege ilishika moto. Kati ya abiria 97, 35 walikufa, na mtu mwingine aliuawa chini.
Hatua za kwanza za angani katika nchi yetu: historia kidogo
Kuhusu angani nchini Urusialijifunza wakati wa Catherine II. Mjumbe wake nchini Ufaransa alitangaza uvumbuzi wa ndugu wa Montgolfier.
Mhemko huo uliigwa na magazeti ya Urusi, na baadaye kitabu kilichapishwa ambacho kilielezea kanuni ya puto. Ilisomwa na Euler, mshiriki wa Chuo cha Sayansi huko St. Alisoma fizikia ya aeronautics na akatengeneza puto ya kwanza. Baada ya kukimbia tu kwa kifaa hiki, Catherine II, kwa amri yake, alipiga marufuku angani kwa sababu ya hatari ya moto. Kwa ukiukaji wa amri, faini ya rubles 20 ilitolewa.
Chini ya Catherine II, hakuna aliyekiuka amri hiyo, lakini Alexander I alipotawala nchi, puto iliruka tena. Hii ilitokea huko Moscow, puto ilidhibitiwa na mtu anayeitwa Terzi. Alikuza upigaji puto kama sarakasi na akapata pesa nyingi kutokana nayo.
Mnamo 1803, mwana anga maarufu Garnerin na mkewe walialikwa Urusi. Walionyesha uwezo wa puto kwa hadhira iliyostaajabu, miongoni mwao ni Mtawala Alexander I.
Matumizi ya zana katika sayansi na masuala ya kijeshi
Garnerin alifanya zaidi ya ndege moja ya maandamano kabla ya wanasayansi kupendezwa na angani. Chuo cha Sayansi kilimtuma mmoja wa wanachama wake, Zakharov, kwa ndege kufanya uchunguzi wa anga. Msomi huyo alichukua pamoja naye vyombo vingi vya kupimia na vitendanishi. Kutokana na ukweli kwamba puto haikuwa kubwa sana, ili kupata urefu, ilikuwa ni lazima kuacha tu ballast, lakini pia vifaa vingi, chakula na.hata koti la mkia.
Mnamo 1812, kwenye mahakama ya mfalme, walikuwa na uhakika kwamba Napoleon hata hivyo angeingia vitani dhidi ya Urusi. Tuliamua kutumia ndege kwa madhumuni ya kijeshi. Kazi ya ujenzi wa meli ya anga ilianza. Seremala 150 na wahunzi waliunda gondola, huku washonaji wakifanya kazi kwenye ganda. Meli hiyo ilikuwa na usukani wa kubadilisha urefu wa kuruka, pamoja na makasia ya kuelekeza. Gondola ilikuwa na sehemu ya kuangushia adui mabomu ya ardhini. Kwa bahati mbaya, ndege haijawahi kuona kitendo.
