Atmosferlə qarşılıqlı əlaqədə olan təyyarələr iki geniş kateqoriyaya bölünür: havadan yüngül və havadan ağır. Bu bölgü uçuşun müxtəlif prinsiplərinə əsaslanır. Birinci halda qaldırıcı qüvvə yaratmaq üçün Arximed qanunundan istifadə edirlər, yəni aerostatik prinsipdən istifadə edirlər. Havadan daha ağır olan nəqliyyat vasitələrində qaldırma qüvvəsi atmosferlə aerodinamik qarşılıqlı təsir nəticəsində yaranır. Birinci kateqoriyaya, havadan yüngül təyyarələrə baxacağıq.
Hava okeanında yoxuş
Arximed - üzən - qaldırmaq üçün qüvvədən istifadə edən cihaza şar deyilir. Bu, isti hava və ya ətrafdakı atmosferdən daha az sıxlığa malik qazla doldurulmuş qabıqla təchiz edilmiş təyyarədir.
Qabığın daxilində və xaricində qazın sıxlığının fərqi təzyiq fərqinə səbəb olur, bunun nəticəsində aerostatik üzmə qüvvəsi yaranır. Bu, Arximedin fəaliyyət prinsipinin nümunəsidir.
Havadan yüngül olan təyyarələrin qaldırıcı tavanı qabığın həcmi və elastikliyi, doldurulma üsulu vəatmosfer amilləri - ilk növbədə hündürlüklə hava sıxlığının azalması. Bu günə qədər insanlı qalxma rekordu 41,4 km, pilotsuz - 53 km-dir.
Ümumi təsnifat
Şar bütün təyyarə sinfinin ümumi adıdır. İlk növbədə, bütün şarlar idarə olunmayan (şarlar) və idarə olunan (hava gəmiləri) bölünür. Müəyyən xüsusi tapşırıqlar üçün müxtəlif sahələrdə istifadə edilən bağlı şarlar da var.
1. Balonlar. Balonla uçuş prinsipi üfüqi müstəvidə bir təyyarənin idarə olunması imkanını nəzərdə tutmur. Balonun mühərriki və sükanları yoxdur, buna görə də onun pilotu uçuş sürətini və istiqamətini seçə bilmir. Topda hündürlüyü tənzimləmək klapanlar və balastların köməyi ilə mümkündür, lakin əks halda onun uçuşu hava axınları boyunca sürüşür. Doldurucunun növünə görə üç növ şar var:
- İsti hava şarları.
- Qaz doldurma ilə Charliers. Çox vaxt bu məqsədlər üçün hidrogen və helium istifadə olunurdu (və istifadə olunmağa davam edir), lakin hər ikisinin öz çatışmazlıqları var. Hidrogen son dərəcə alovlanır və hava ilə partlayıcı qarışıq əmələ gətirir. Helium çox bahadır.
- Rozierlər hər iki növ içliyi birləşdirən şarlardır.
2. Hava gəmiləri (fransızca dirigeable - "idarə olunan") dizaynına elektrik stansiyası və idarəetmə elementləri daxil olan təyyarələrdir. Öz növbəsində, hava gəmiləri bir çox meyarlara görə təsnif edilir: sərtliyə görəmərmilər, güc qurğusunun və hərəkətvericinin növü ilə, üzmə qüvvəsi yaratmaq üsulu ilə və s.
Aeronavtikanın erkən tarixi
Arximed qüvvələrinin köməyi ilə havaya qalxan ilk etibarlı cihaz, yəqin ki, Çin fənəri hesab edilməlidir. İlnamələrdə lampadan isti havanın təsiri ilə qalxan kağız torbalardan bəhs edilir. Məlumdur ki, belə fənərlər hələ II-III əsrlərdə hərbi işlərdə siqnal vasitəsi kimi istifadə olunurdu; ola bilsin ki, onlar əvvəllər tanınırdılar.
Qərb texniki düşüncəsi, insan uçuşu üçün əzələli volan qurğuları yaratmaq cəhdlərinin mənasızlığını dərk edərək, 17-ci əsrin sonlarında bu cür cihazların mümkünlüyü ideyasına gəldi. Beləliklə, Cizvit Françesko Lana evakuasiya edilmiş metal topların köməyi ilə qaldırılan bir təyyarə dizayn etdi. Lakin dövrün texniki səviyyəsi bu layihənin həyata keçirilməsinə heç bir şəkildə imkan vermirdi.
1709-cu ildə keşiş Lorenzo Guzmao Portuqaliya kral sarayına nazik bir qabıq olan, havası aşağıdan asılmış manqal ilə qızdırılan bir təyyarə nümayiş etdirdi. Cihaz bir neçə metr qalxa bilib. Təəssüf ki, Quzmaonun sonrakı fəaliyyəti haqqında heç nə məlum deyil.
Aeronavtikanın başlanğıcı
Uğurlu sınağı rəsmi olaraq qeydə alınan havadan yüngül olan ilk təyyarə şar qardaşları Cozef-Mişel və Jak-Etyen Montqolfier olub. 5 iyun 1783-cü ildə bu hava şarı Fransanın Annone şəhərinin üzərindən uçdu.10 dəqiqəyə 2 km. Maksimum qaldırma hündürlüyü təxminən 500 metr idi. Topun qabığı içəridən kağızla yapışdırılmış kətan idi; yaş yun və samanın yandırılması nəticəsində yaranan tüstüdən doldurucu kimi istifadə edilmiş, bundan sonra uzun müddət “isti hava şar qazı” adlandırılmışdır. Təyyarə müvafiq olaraq "isti hava balonu" adlandırılıb.
Demək olar ki, eyni vaxtda, 27 avqust 1783-cü ildə Jak Çarlz tərəfindən dizayn edilmiş hidrogenlə doldurulmuş balon Parisdə havaya qalxdı. Qabıq turpentində rezin məhlulu ilə hopdurulmuş ipəkdən hazırlanmışdır. Dəmir qırıntılarını sulfat turşusuna məruz qoymaqla hidrogen əldə edilmişdir. 4 metr diametrli bir top bir neçə gün ərzində 200 kiloqramdan çox turşu və demək olar ki, yarım ton dəmir sərf edərək dolduruldu. İlk şarlyer 300.000 tamaşaçının gözü qarşısında buludların arasında itdi. Atmosferdə yüksək dərəcədə partlayan şarın qabığı 15 dəqiqə sonra Paris yaxınlığındakı kəndlərə düşüb və burada qorxuya düşən yerli sakinlər tərəfindən məhv edilib.
İlk insanlı uçuşlar
19 sentyabr 1783-cü ildə Versalda havaya qalxan aviasiya aparatının ilk sərnişinləri, çox güman ki, adsız idilər. Xoruz, ördək və qoç isti hava balonu səbətində 10 dəqiqə və 4 km məsafədə uçdu, bundan sonra təhlükəsiz yerə endi.
İnsanların ilk dəfə isti hava şarında uçuşu 1783-cü ilin eyni sıçrayış ilinin 21 noyabrında baş verdi. Onu fizik Jean-Francois Pilatre de Rozier və onun iki yoldaşı hazırlayıblar. Sonra, noyabr ayında de Rozier uğurunu hava şarının həvəskarı Markiz Fransua ilə möhkəmləndirdi. Laurent d'Arland. Beləliklə, sərbəst uçuş vəziyyətinin insanlar üçün təhlükəsiz olduğu sübut olundu (şübhələr hələ də var idi).
1983-cü il dekabrın 1-i (aeronavtika üçün həqiqətən əlamətdar ildir!) Çarli də C. Çarlzın özündən əlavə, mexanik N. Robertin də daxil olduğu ekipajı götürərək havaya qalxdı.
Sonrakı illərdə hər iki növdə hava şarlarında uçuşlar çox geniş şəkildə tətbiq olundu, lakin qaz balonlarının hələ də müəyyən üstünlüyü var idi, çünki isti hava balonları çox yanacaq sərf edirdi və az qaldırıcı inkişaf edirdi. Roziers isə çox təhlükəli olduğu ortaya çıxan birləşmiş tipli toplardır.
Şar xidmətdədir
Balonlar çox keçmədən təkcə əyləncə məqsədləri üçün deyil, həm də elmin və hərbi işlərin ehtiyaclarına xidmət etməyə başladı. Hətta ilk uçuş zamanı Çarlz və Robert yüksək hündürlükdə havanın temperaturu və təzyiqini ölçməklə məşğul idilər. Sonralar elmi müşahidələr tez-tez şarlardan aparılırdı. Onlardan Yer atmosferini və geomaqnit sahəsini, daha sonra isə kosmik şüaları öyrənmək üçün istifadə edilib. Balonlar meteoroloji zondlar kimi geniş istifadə olunur.
Hərbi balon xidməti, Fransa İnqilabı zamanı, düşməni izləmək üçün bağlanmış şarlardan istifadə olunmağa başladığı zaman başladı. Sonradan bu cür cihazlar yalnız 19-cu əsrdə deyil, həm də 20-ci əsrin birinci yarısında yüksək hündürlükdə kəşfiyyat və yanğının tənzimlənməsi üçün istifadə edilmişdir. Böyük Vətən Müharibəsi illərində bağlanmış baraj balonları bir element idiBöyük şəhərlərin hava hücumundan müdafiəsi. Soyuq müharibə dövründə NATO kəşfiyyatı SSRİ-yə qarşı yüksək hündürlükdə hava şarlarından istifadə edirdi. Bundan əlavə, bağlı balonlardan istifadə edən su altı qayıqlar üçün uzun mənzilli rabitə sistemləri hazırlanmışdır.
Daha yüksək və daha yüksək
Stratosfer şarı dizayn xüsusiyyətlərinə görə Yer atmosferinin yuxarı nadir qatlarına - stratosferə qalxa bilən "şarlier" tipli bir şardır. Uçuş insanla aparılırsa, belə bir balon heliumla doldurulur. Pilotsuz uçuş zamanı daha ucuz hidrogenlə doldurulur.
Şardan yüksək hündürlükdə istifadə ideyası D. I. Mendeleyevə məxsusdur və o, 1875-ci ildə ifadə etmişdir. Ekipajın təhlükəsizliyi, alimin fikrincə, möhürlənmiş hava şarının köməyi ilə təmin edilməli idi. Ancaq belə bir təyyarənin yaradılması yalnız 1930-cu ilə qədər əldə edilən yüksək texniki səviyyə tələb edir. Beləliklə, uçuş şəraiti stratosfer şarının xüsusi yerləşdirilməsini, yüngül metalların və ərintilərin istifadəsini, ballast buraxma sistemlərinin və qondolanın termorequlyasiyasının işlənib hazırlanmasını və həyata keçirilməsini və daha çox şey tələb edir.
İlk stratosfer şarı FNRS-1 isveçrəli alim və mühəndis Auguste Picard tərəfindən yaradılıb, o, P. Kipfer ilə birlikdə ilk dəfə 27 may 1931-ci ildə stratosferə qalxaraq 15.785 m yüksəkliyə qalxıb.
Bu təyyarələrin yaradılması xüsusilə SSRİ-də inkişaf etdirilmişdir. Stratosferə uçuşlarda bir çox rekordlar 1930-cu illərin ikinci yarısında sovet aeronavtları tərəfindən qoyulmuşdur.
1985-ci ildə Sovet məkanının həyata keçirilməsi zamanıVega layihəsi Veneranın atmosferinə heliumla doldurulmuş iki stratosfer şarını havaya buraxdı. Onlar təxminən 55 km hündürlükdə 45 saatdan çox işləyiblər.
İlk dirijabl
Üfüqi uçuşda idarə olunan şar yaratmaq cəhdləri, isti hava şarları və çarlierlərin ilk uçuşlarından dərhal sonra edilməyə başlandı. J. Meunier təyyarəyə ellipsoidal forma, balonetli qoşa qabıq verməyi və onu əzələ gücü ilə idarə olunan pervanelərlə təchiz etməyi təklif etdi. Lakin bu ideya 80 nəfərin səyini tələb edirdi…
Uçuş şəraitinə uyğun güc qurğusunun olmaması səbəbindən uzun illər idarə olunan şar yalnız xəyal olaraq qaldı. Bunu yalnız 1852-ci ildə avtomobili ilk uçuşunu sentyabrın 24-də edən Henri Giffard həyata keçirə bildi. Giffardın dirijablında sükan və pervaneyi döndərən 3 at gücündə buxar mühərriki var idi. Qazla doldurulmuş mərminin həcmi 2500 m3 idi. Hava gəmisinin yumşaq qabığı atmosfer təzyiqi və temperaturun dəyişməsi ilə çökməyə məruz qaldı.
İlk dirijablın uçuşundan sonra uzun müddət mühəndislər mühərrikin gücü və çəkisinin optimal birləşməsinə nail olmağa, cihazın qabığının və gondolunun dizaynını təkmilləşdirməyə çalışdılar. 1884-cü ildə dirijablda elektrik mühərriki, 1888-ci ildə isə benzin mühərriki quraşdırılıb. Dirijabl sənayesinin sonrakı uğuru sərt qabıqlı maşınların inkişafı ilə əlaqələndirildi.
Zeppelinlərin uğuru və faciəsi
Dijablların yaradılmasında irəliləyiş Qraf Ferdinandın adı ilə bağlıdır.fon Zeppelin. Almaniyada Konstans gölündə qurulan ilk maşınının uçuşu 2 iyul 1900-cü ildə baş verdi. Gölə məcburi enişlə nəticələnən nasazlığa baxmayaraq, əlavə sınaqlardan sonra sərt dirijablların dizaynı uğurlu hesab edildi. Maşının dizaynı təkmilləşdirildi və Ferdinand fon Zeppelinin dirijablını alman hərbçiləri satın aldı. Birinci Dünya Müharibəsində zeplinlər artıq bütün aparıcı dövlətlər tərəfindən istifadə olunurdu.
Dijablın sərt qabığı sellon örtülmüş parça ilə örtülmüş siqar formalı metal çərçivədən ibarət idi. Çərçivənin içərisinə hidrogenlə doldurulmuş qaz balonları bərkidilmişdi. Təyyarə sərt sükanlar və stabilizatorlarla təchiz edilmiş, pervaneli bir neçə mühərrikə sahib idi. Çərçivənin altındakı tanklar, yük və mühərrik bölmələri, sərnişin göyərtələri yerləşirdi. Dirijablın həcmi 200 m3-ə çata bilərdi, gövdənin uzunluğu çox böyük idi. Məsələn, məhşur Hindenburqun uzunluğu 245 m idi. Belə nəhəng maşını idarə etmək olduqca çətin idi.
Dünya müharibələri arasındakı dövrdə zeplinlərdən transatlantik uçuşlar da daxil olmaqla nəqliyyat vasitəsi kimi geniş istifadə olunurdu. Ancaq ən məşhuru Hindenburq dirijablının yanğın nəticəsində dağılması və bu maşınların yüksək qiyməti olan bir sıra fəlakətlər onların xeyrinə oynamadı. Lakin dirijabl sənayesinin məhdudlaşdırılmasında əsas amil qarşıdan gələn İkinci Dünya Müharibəsi idi. Müharibənin xarakteri kütləvi istifadə tələb edirdiyüksək sürətli aviasiya və orada hava gəmiləri üçün ciddi yer yox idi. Nəticədə və müharibədən sonra geniş istifadə olunan nəqliyyat vasitəsi kimi onların canlanması baş vermədi.
Balonlar və müasirlik
Aviasiyanın inkişafına baxmayaraq, dirijabllar və hava şarları unudulmadı, əksinə, 20-ci əsrin sonunda onlara maraq yenidən artdı. Bu, yüksək texnologiyalı materialların və kompüter nəzarəti və təhlükəsizlik sistemlərinin inkişafındakı irəliləyişlər, həmçinin helium istehsalının nisbətən ucuzlaşması ilə bağlıdır. Hava gəmiləri bəzi xüsusi sənaye sahələrində, məsələn, neft platformalarının saxlanmasında və ya ucqar ərazilərdə iri həcmli yüklərin daşınmasında mühüm vəzifələri yerinə yetirən maşınlar kimi yenidən doğula bilər. Hərbçilər yenidən bu təyyarələrə maraq göstərməyə başladılar.
Miniatür dirijabllar həmçinin televiziya yayımları üçün çəkiliş kimi müxtəlif proqramlar üçün istifadə olunur.
Təyyarələrə, helikopterlərə və kosmik gəmilərə öyrəşmiş ictimaiyyət yenidən aeronavtikaya maraq göstərir. Dünyanın müxtəlif ölkələrində, o cümlədən Rusiyada şar festivalları tez-tez baş verən hadisəyə çevrilib. İstiliyədavamlı yüngül materiallar və qaz balonları ilə işləyən xüsusi ocaqlar sayəsində isti hava balonları ikinci gəncliyini yaşayır. Günəş isti hava balonları da icad edilmişdir, ümumiyyətlə yanacaq yanma tələb etmir.
İdmançılar və tamaşaçılar arasında böyük marağa yarışlar və bir çox cihazların ovsunlu kütləvi startları səbəb olur.hər balon festivalı. Bu tədbirlər çoxdan əyləncə sənayesinin ayrılmaz hissəsi olub.
Havadan yüngül olan təyyarələri gələcəyin nə gözlədiyini proqnozlaşdırmaq çətindir. Ancaq əminliklə deyə bilərik: onların bu gələcəyi var.
