სიტყვები "ავიაცია" და "აერონავტიკა" 20-იან წლებამდე. მე -20 საუკუნე სინონიმები იყო. ყველაფერი შეიცვალა გასული საუკუნის დასაწყისში. აერონავტიკას ეწოდა მოძრაობა ჰაერზე მსუბუქი მოწყობილობების დახმარებით, ხოლო ავიაციას - თვითმფრინავებზე ფრენა. ანუ გემები, რომლებიც ჰაერზე მძიმეა. სტატიაში დეტალურად განვიხილავთ აერონავტიკის ისტორიას, პროცესის ფიზიკას.
რატომ ფრინდება ბუშტი
გაიხსენეთ რა პირობებში ცურავს სითხეში ჩაძირული სხეული. თუ მისი სიმკვრივე სითხის სიმკვრივეზე ნაკლებია. იგივე ეხება გაზს, კერძოდ ჰაერს. ბუშტი (აეროსტატი) აფრინდება, თუ მის გარსში არის მსუბუქი (ჰაერთან შედარებით) გაზი. ბუშტი ასევე მაღლა „ცურავს“, თუმცა მას ჭურვზე მოქმედი მიზიდულობის ძალა აფერხებს.
მოდით ჩამოვთვალოთ ბურთზე მოქმედი ძალები. პირველ რიგში, ეს არის ჭურვის სიმძიმე. მეორე არის გაზის სიმძიმე. ბურთის შიგნით არსებულ გაზსაც აქვს მასა, რაც იმას ნიშნავს, რომ მასზეც მოქმედებს გრავიტაცია. დავუშვათ, რომ ეს ორი ძალა ერთად არ არისშეუძლია გადალახოს არქიმედეს ძალა, რომელიც მოქმედებს ჰაერიდან გაზზე. თუ ასეა, მაშინ ბუშტს შეუძლია აფრინდეს და აწიოს ტვირთი.
ლიფტი
მოდით განვიხილოთ აერონავტიკის ფიზიკის ძირითადი დებულებები. თუ ბუშტს მიწაზე მივამაგრებთ, ის მაღლა აიწევს, თოკს აწევს ძალით, რომელსაც ლიფტი ეწოდება. მის გამოსათვლელად, თქვენ უნდა გამოაკლოთ გაზის წონა ჭურვისთან ერთად არქიმედეს ძალას. წონა არის ჭურვის სიმძიმისა და გაზის სიმძიმის ჯამი. არქიმედეს ძალა უდრის ჰაერის სიმკვრივის, თავისუფალი ვარდნის აჩქარების და ბურთის მოცულობის ნამრავლს.
ამწევი ძალა უფრო დიდია, რაც უფრო მსუბუქია გარსი. რაც უფრო დიდია, რაც უფრო დიდია ბურთის მოცულობა და მით მეტია სხვაობა ჰაერის სიმკვრივესა და გაზის სიმკვრივეს შორის. ასე რომ, თუ გსურთ მიიღოთ მაქსიმალური აწევა, ბუშტი უნდა იყოს სავსე ყველაზე მსუბუქი გაზით. ეს არის წყალბადი. თუმცა, არის ერთი პრობლემა: ის ძალიან აალებადია, განსაკუთრებით ჟანგბადთან შერევისას. ამიტომ, ყველაზე ხშირად ბუშტებს ჰელიუმით ავსებენ.
ბალონი
აბურთი არის მოწყობილობა, რომელიც ივსება მსუბუქი გაზით. ფოტოზე ნაჩვენებია ჰაერის ბუშტი, რომელიც გამოიყენება ამინდის შესასწავლად. ეს არის ე.წ. ბუშტ-ზონდი. იგი ივსება ჰელიუმით, ქვემოდან შეჩერებულია რადიოგადამცემი, რომელიც გადასცემს ინფორმაციას ტემპერატურის, წნევის, ჰაერის ტენიანობის შესახებ სხვადასხვა სიმაღლეზე. ბუშტები გამოიყენება მეტეოროლოგიაში.
შესაძლებელია აერონავტიკული მანქანების შექმნა, რომელიც არის როგორც შედარებით უსაფრთხო, ასევე ძალიან იაფი და არ საჭიროებს არც წყალბადს და არც ჰელიუმს.ამ გაზების ნაცვლად გარსი ივსება ჩვეულებრივი ჰაერით, მაგრამ უფრო ცხელი. ასეთი ბუშტი გამოიგონეს ფრანგებმა, ძმებმა მონგოლფიერებმა. ეს ღონისძიება შესანიშნავი იყო! ნახატზე ნაჩვენებია პირველი ჰაერის ბუშტი. ქვემოდან ცეცხლი ენთო, ჭურვი ცხელმა ჰაერმა აავსო და ბურთი ზევით აწია. გარკვეულ სიმაღლეზე მან ამოსვლა შეწყვიტა. აღმართის გასაგრძელებლად აპარატიდან ჩამოაგდეს ბალასტი. თუ დაბლა ჩასვლა იყო საჭირო, ცეცხლს აკლებდნენ.
სტრატოსტატი
ძალიან მაღალ სიმაღლეებზე ჰაერის სიმკვრივე იკლებს. შესაბამისად მცირდება ამწევი ძალაც. როგორ შეიძლება მისი გაზრდა? საჭიროა მოცულობის გაზრდა, ამიტომ ის აერონავტიკა, რომელიც სტრატოსფეროში ძალიან მაღლა ადის, უზარმაზარია. ასეთ გემებს სტრატოსტატიებს უწოდებენ.
ახლახან ერთმა ექსტრემალურმა სპორტსმენმა დაამყარა რეკორდი: ავიდა სტრატოსფერულ ბუშტზე 39 კმ სიმაღლეზე და თავისუფალ ვარდნაში გადააჭარბა ხმის სიჩქარეს. ეს არის ფელიქს ბაუმგარტნერი. ფოტოზე ნაჩვენებია სტრატოსტატი, რომელიც მან გამოიყენა. მისი ზომები დაახლოებით 100 მ-ია, რაც შეესაბამება თავისუფლების ქანდაკების სიმაღლეს. თვითმფრინავი ივსება 85 ათასი მ33 ჰელიუმით, ე.წ გონდოლა ჩამოკიდებულია ქვემოთ, სადაც მგზავრი იმყოფება..
Airship
განვიხილოთ აერონავტიკის ფიზიკა. ბუშტი და სტრატოსფეროს ბუშტი მოძრაობს იქ, სადაც ქარი უბერავს. გამოცდილმა აერონავტებმა იციან, რომ ქარი განსხვავებულია სხვადასხვა სიმაღლეზე. ამიტომ არეგულირებენ ბუშტის სიმაღლეს ისე, რომ ქარმა იქ დაუბეროს სადაც უნდათ. თუ საჭიროა A წერტილიდან B წერტილამდე ცურვამიუხედავად ქარისა, მაშინ მოწყობილობას უნდა მოერგოს სპეციალური პროპელერი, როგორც თვითმფრინავში, რომელიც ხელს შეუწყობს სწორი მიმართულებით მოძრაობას. ასეთ მოწყობილობას საჰაერო ხომალდი ეწოდება. როგორც წესი, ეს არის ძალიან დიდი სისტემები. მოწყობილობა ივსება ჰელიუმით, ქვემოთ დამაგრებულია გონდოლა, მის ძირში კი პროპელერია განთავსებული. საჰაერო ხომალდის ფსკერზე ჩამოკიდებული კაბელები გამოიყენება მისი მიწაზე დასამაგრებლად.
მსოფლიოში ერთ-ერთი ყველაზე ცნობილი დირიჟამი ააგეს გერმანელებმა 30-იანი წლების დასაწყისში. XX საუკუნეში მას "გენდენბურგი" უწოდეს. ამ აპარატის ბედი გარკვეულწილად ჰგავს ტიტანიკის ბედს. ის უჩვეულოდ კომფორტული გემი იყო. მისი სიგრძე დაახლოებით მეოთხედი კილომეტრი იყო. ბორტზე 100-მდე ადამიანი მოთავსდა. საჰაერო ხომალდი იკვებებოდა 4 ძრავით.
1937 წლის 6 მაისს გემს ავარია მოჰყვა. ის ექსკლუზიურად ჰელიუმით უნდა ყოფილიყო სავსე და იმ დროს ჰელიუმი მხოლოდ შეერთებულ შტატებში იყო ხელმისაწვდომი. ვინაიდან ეს იყო ჰიტლერის მმართველობის დრო, ამერიკელებმა კატეგორიული უარი განაცხადეს ნაცისტებისთვის გაზის მიყიდვაზე. საჰაერო ხომალდი წყალბადით იყო სავსე. ხანძრის თავიდან ასაცილებლად საგანგებო ზომები იქნა მიღებული. დაშვებისას ამინდი წინასწარ ქარიშხალი იყო და ჰაერში ძლიერი ელექტრული ველი იყო. საჰაერო ხომალდმა გერმანიიდან (ფრანკფურტი) ნიუ-იორკში, ატლანტის ოკეანის გადაღმა გაფრინდა. როდესაც ის დარგეს, ნაპერწკალი გაჩნდა, წყალბადის გაჟონვის გამო, საჰაერო ხომალდს ცეცხლი გაუჩნდა. 97 მგზავრიდან 35 დაიღუპა, მეორე კი ადგილზე დაიღუპა.
აერონავტიკის პირველი ნაბიჯები ჩვენს ქვეყანაში: ცოტა ისტორია
რუსეთში აერონავტიკის შესახებეკატერინე II-ის დროს ისწავლა. მისმა დესპანმა საფრანგეთში გამოაცხადა ძმები მონგოლფიეს გამოგონება.
ეს სენსაცია გაიმეორა რუსულმა გაზეთებმა, მოგვიანებით კი გამოქვეყნდა წიგნი, რომელიც ხსნიდა ბუშტის პრინციპს. ის წაიკითხა პეტერბურგის მეცნიერებათა აკადემიის წევრმა ეილერმა. მან შეისწავლა აერონავტიკის ფიზიკა და შექმნა პირველი ბუშტი. ამ აპარატის ერთადერთი ფრენის შემდეგ, ეკატერინე II-მ თავისი განკარგულებით აკრძალა აერონავტიკა ხანძრის საფრთხის გამო. განკარგულების დარღვევისთვის დაწესდა ჯარიმა 20 მანეთი.
ეკატერინე II-ის დროს არავის დაურღვევია ბრძანებულება, მაგრამ როდესაც ალექსანდრე I მართავდა ქვეყანას, ბუშტი ისევ გაფრინდა. ეს მოხდა მოსკოვში, ბუშტს მართავდა მამაკაცი, სახელად ტერზი. ის ცირკის მსგავსად ავრცელებდა ბუშტებს და ამით დიდ ფულს შოულობდა.
1803 წელს ცნობილი აერონავტი გარნერინი და მისი მეუღლე მიიწვიეს რუსეთში. მათ გაოცებულ აუდიტორიას აჩვენეს ბურთის შესაძლებლობები, რომელთა შორის იყო იმპერატორი ალექსანდრე I.
აპარატის გამოყენება მეცნიერებასა და სამხედრო საქმეებში
გარნერინმა განახორციელა ერთზე მეტი საჩვენებელი ფრენა, სანამ მეცნიერები აერონავტიკით დაინტერესდნენ. მეცნიერებათა აკადემიამ თავისი ერთ-ერთი წევრი ზახაროვი გააგზავნა ფრენაზე ატმოსფერული დაკვირვების გასაკეთებლად. აკადემიკოსმა ბორტზე უამრავი საზომი ინსტრუმენტი და რეაგენტი წაიღო. იმის გამო, რომ ბუშტი არც თუ ისე დიდი იყო, სიმაღლის მოსაპოვებლად საჭირო იყო არა მხოლოდ ბალასტის, არამედ მრავალი მოწყობილობის, საკვების დაფრაკიც კი.
1812 წელს იმპერატორის კარზე დარწმუნებულნი იყვნენ, რომ ნაპოლეონი მაინც წავიდოდა ომში რუსეთის წინააღმდეგ. ჩვენ გადავწყვიტეთ თვითმფრინავი გამოგვეყენებინა სამხედრო მიზნებისთვის. დაიწყო მუშაობა საჰაერო ხომალდის მშენებლობაზე. გონდოლა 150-მა ხუროსმა და მჭედელმა შექმნა, ნაჭუჭზე კი მკერავები მუშაობდნენ. საჰაერო ხომალდს ჰქონდა საჭე ფრენის სიმაღლის შესაცვლელად, ასევე ნიჩბები მანევრირებისთვის. გონდოლას ჰქონდა ლუქი მტერზე ნაღმების სროლისთვის. სამწუხაროდ, თვითმფრინავს არასოდეს უნახავს მოქმედება.
