Военное применение аэростатов. Оружие легче воздуха ч.2
Благодаря французскому глаголу со значением «управлять» в русском языке появились как минимум два слова. Одним из них - словом дирижер - называют человека, управляющего группой музыкантов. Вторым словом называют управляемый - в отличие от неуправляемого монгольфьера - аэростат. Знакомьтесь: дирижабль.
По определению, дирижаблем называют летательный аппарат легче воздуха, аэростат с двигателем. Двигатель и позволяет дирижаблю двигаться независимо от направления воздушных потоков. Понятно, что дирижабли возникли только после появления двигателей: до этого мечтающее о небе человечество обходилось воздушными шарами-монгольфьерами.
Изобретателем дирижабля считают французского математика Жана Батиста Мари Шарля Менье. Он придумал все: форму эллипсоида, три пропеллера для осуществления управляемости, которые должны были вращать вручную аж 80 человек, две оболочки: чтобы изменять объем газа и, следовательно, высоту полета.
Осуществил идеи Менье совсем другой человек, французский инженер Анри Жиффар. Он сконструировал первый в мире дирижабль с паровым двигателем мощностью в три лошадиные силы. В сентябре 1852 года Жиффар поднялся на нем над Парижским ипподромом и пролетел примерно 30 километров со средней скоростью 10 километров в час. Вот от этого полета и отсчитывают эру моторной авиации и эру дирижаблей.
Еще через двадцать лет на подобный летательный аппарат установили двигатель внутреннего сгорания - это сделал немецкий инженер Пауль Хенлейн.
Дирижабль Жиффара принято называть мягким дирижаблем. В таких системах матерчатый корпус служит также оболочкой для газа. Великий Циолковский отмечал недостатки таких дирижаблей: невозможность держать высоту, высокая вероятность пожаров, плохая горизонтальная управляемость.
Если в нижнюю часть оболочки установить металлическую ферму, то получится полужесткий дирижабль - такой была знаменитая «Италия» Умберто Нобиле.
Циолковский критиковал мягкие дирижабли не голословно: еще в 80-х годах XIX века он рассчитал и предложил проект большого грузового дирижабля жесткой конструкции с металлической обшивкой.
Ранние дирижабли весь объем газа держали в единой оболочке, которая являлась простой промасленной тканью. Потом оболочки стали создавать из прорезиненных материалов. Так увеличился срок эксплуатации дирижабля. Немного позже газ стали разделять на разные баллоны.
Дирижабли различаются между собой по:
Типу оболочки, которая может быть жесткой, мягкой и полужесткой;
По силовой установке (бензиновый или дизельный двигатель, электродвигатель или паровая машина)
По назначению (для пассажирских перевозок, военные или грузовые)
По способу управления архимедовыми силами (термические дирижабли, вытеснительные или комбинированные) и т.п.
Придуманное в России осуществили . На собственные средства граф Цеппелин выстроил жесткий дирижабль и самолично испытал его. К Первой мировой войне дирижабли графа, которые в его честь назвали «цеппелинами», стали средством передвижения.
Ещё во времена, когда первые самолёты были похожи больше на летающие этажерки, дирижабли уже летали и поражали воображение людей своими размерами, элегантными формами и лётными возможностями. А в первой половине ХХ века началось настоящее соревнование между дирижаблями и самолётами в их практическом использовании для гражданских и военных целей.
В войну цеппелины бомбили Лондон, после ее окончания - челноком мотались через Атлантику, а один даже совершил кругосветный перелет. Подвел цеппелины водород, который использовали вместо гелия: после взрыва и пожара дирижабля «Гинденбург», прозванного «небесным "Титаником"», цеппелины ушли в историю.
В первый дирижабль построили в 1923 году. Потом при главном управлении Главвоздухфлота создали Дирижаблестрой и пригласили в конструкторы Нобиле. Нобиле справился, и полужесткий советский дирижабль «СССР В-5» создал. Потом создали «СССР В-6», и он даже установил мировой рекорд продолжительности полета.
Особенно в дирижаблестроении преуспела Германия, чьи комфортабельные аппараты начали перевозки пассажиров и грузов на большие расстояния. И кто знает, какое средство победило бы в этом соревновании, если бы не война, которая отвергла дирижабли из-за их тихоходности и лёгкой поражаемости даже простым оружием. Конечно, в бою самолёты были быстрее, манёвреннее, лучше защищены и т.д., а моторное топливо было тогда относительно дешёвое.
Несмотря на это, интерес к дирижаблям не угасал в течение всего ХХ века, особенно когда начались всякие энергетические кризисы, но их массовое производство не состоялось. Во-первых, трудно преодолеть конкуренцию самолётостроения, превратившегося в гигантскую индустрию, а во-вторых, в техническом отношении дирижаблестроение далеко отстало как в смысле конструкции, так и в отношении инфраструктуры для проектирования, строительства и обслуживания.
В конце ХХ - начале XXI века интерес к дирижаблям вновь усилился вследствие резкого подорожания моторного топлива и их очевидных преимуществ перед авиацией. Чем же так привлекает дирижабль?
При использовании гелия он намного безопаснее самолёта. Ведь гелий не заполняет полностью весь корпус дирижабля, а находится в мешках. Лопнет один мешок - работают остальные. Дирижабль гораздо экологичнее. Для его движения не обязательно использовать углеводородное топливо. Можно применить атомные двигатели, электродвигатели, в том числе на солнечных батареях, и т.д.
В российском «воздухоплавательном флоте» пока имеется 7 транспортных кораблей. Но уже действуют федеральные и региональные программы разработки и строительства дирижаблей различного назначения. Не отстаёт с заказами и Министерство обороны РФ. При этом используются как прежние, ранее не реализованные идеи К.Э. Циолковского, так и новые разработки, которые позволяют контролировать подъёмную силу дирижабля, совершать вертикальные взлёт и посадку, зависать в воздухе почти без затрат энергии, садиться вертикально на воду и твёрдую поверхность и т.д.
В отечественной разработке находятся гибриды дирижабля и самолёта, которые могут быть использованы в любом режиме - самолётном, вертолётном, как морское судно на воздушной подушке и т.д. Разрабатываются также беспилотные варианты дирижаблей, управляемые с Земли, для перевозки грузов, видеонаблюдения, телекоммуникационных целей и др.
Расскажем о некоторых дирижаблях будущего, разрабатываемых в разных странах. Гидродирижабль предназначен для полёта над поверхностью моря, чтобы перевозить грузы и пассажиров быстрее, чем морские суда, и дешевле, чем самолёты. Конечно, скоростные характеристики у него будут ниже, чем у нашего экраноплана, но уровень сервиса пассажиров - не хуже, чем на комфортабельном океанском лайнере. Этим типом дирижабля интересуются и военные, чтобы использовать его для поиска противника и координации действий своих средств.
Планируется также использовать, взамен спутников Земли, стратосферные дирижабли, поднимающиеся на высоту 20-25 км, для приёма и передачи цифровых радиосигналов, организации мобильной связи и т.д. Применение таких аппаратов обойдётся гораздо дешевле запуска спутников. Кроме того, их оборудование легко заменить, их можно безопасно утилизировать, в то время как спутники утилизировать нельзя, и они ещё долго после выхода из строя представляют опасность для космических аппаратов и экологии. Есть много проектов и для частного использования дирижаблей, типа воздушного велосипеда и др.
В общем, не исключено, что в скором времени мы увидим на экранах своих телевизоров назойливую рекламу типа: «Летайте дирижаблями Росдирижаблефлота - надёжно, выгодно, удобно!».
Сегодня в XXI веке аэростат противовоздушной обороны парит над Вашингтоном с целью противодействия вероятному нападению.. Неожиданно в век гиперзвуковых ракет и боевых лазеров, не правда ли? Военное применение летательных аппаратов легче воздуха началось гораздо раньше, и конца ему не видно. Отбросив монгольфьеры, распространенные ныне в виде спортивного снаряжения – зимой так приятно греет мощная горелка… – сосредоточимся на аппаратах, наполненных легким газом.
Первоначально это был водород, получаемый воздействием слабого раствора серной кислоты на железную стружку – 1 декабря 1783 года физик Шарль и механик Робер совершили на нем первый полет. Естественно, тут же пришла мысль использовать технологическую новинку для военных целей – лейтенант военных инженеров Мёнье представил Французской академии наук в 1783 году сочинение: «О применении аэростата для военных целей». Дебют воздушного шара на поле боя состоялся в 1793 году у Валенсии и не был особенно удачен. Хотя год спустя применение привязных аэростатов у Флерюса помогло республиканскому генералу Журдаку разгромить войска контрреволюционной коалиции…
Привязные аэростаты (aérostats ballons captifs) применяли северяне в Гражданскую войну. Ну а в Первую мировую технология привязных воздушных шаров достигла совершенства – мощные лебедки, смонтированные на автомобилях, позволяли выбирать трос со скоростью 6-7 метров в секунду, что обеспечивало оперативный подъем наблюдателя на высоту до 2500 метров. А по мере того, как в моду вошли налеты на Лондон сначала цепеллинов, а потом и бомбардировщиков, над британской столицей вознеслись сети, поднятые аэростатами заграждения.
Использовалась такая технология и во Второй мировой, и над Лондоном, и над нашими городами опять поднимали аэростаты заграждения. А сегодня аэростат противовоздушной обороны парит над Вашингтоном. Точнее – над Абердинским полигоном в штате Мэриленд. Но – контролируя воздушное пространство над столичным Вашингтоном и округом Колумбия. (JLENS deployed to monitor Washington DC) Воздушный шар на веревочке. Неожиданно в век гиперзвуковых ракет и боевых лазеров, не правда ли? Почему вернулись вдруг технологии Века Просвещения?
Причиной этого было сделанное весной минувшего года признание командующего НОРАД генерала Чарльз Джейкоби о том, что объединенная система ПВО североамериканского континента – видимо, уделив слишком много времени контролю за передвижениями Санта-Клауса – столкнулась с серьезными затруднениями в вопросе противостояния угрозе крылатых ракет, особенно запускаемых с российских подводных лодок. (Could the U.S. Face a Cruise Missile Threat from the Gulf of Mexico?) Низколетящая, жмущаяся к рельефу цель, оказалась тем, что совсем не ждали встретить над своей территорией американские генералы…
А тут еще, увлекшись увлекательной и безопасной охотой с дронов на боевиков Исламского государства, военные НАТО утратили былые навыки противолодочных операций – британская Guardian сомневается в возможности эффективного противодействия российским лодкам класса Akula или Akula II, имеющих обычай на Рождество скромно пересечь Атлантику и выйти на удобную для пуска позицию у берегов США (US and Russia in danger of returning to era of nuclear rivalry). Вспомним – мир в эпоху Холодной войны сохранялся, благодаря тому, что полетное время шахтных МБР было заметно больше времени, необходимого на обнаружение пуска и выдачу команды на ответный залп.
Скрытный выход субмарин на пусковые позиции в сочетании со скрытностью отечественных крылатых ракет нового поколения (точных данных о них западная открытая пресса не приводит – похоже они сильно нервируют тамошних военных…) эти странички из Ядерного Букваря вычеркивает. О факте применения такого оружия можно узнать только когда сработают их боеголовки… А ведь – как пишет уважаемый экономист Аузан – противник может в ситуации цугцванга не иметь другого выхода, кроме нападения. Так что американские военные для защиты своей столицы были вынуждены обратиться к технологиям далекого прошлого.
Впрочем, разработка системы JLENS – Joint Land Attack Cruise Missile Defense Elevated Netted Sensor System, Защиты от крылатых ракет с использованием сенсоров на привязных аэростатах, дальновидно началась фирмой Raytheon еще в 1994 году, когда ельцинская Россия ревностно истребляла свой оборонный потенциал… Истрачено на нее было $ 1,4 млрд. В результате создана система воздушных шаров, способных поднимать на высоту 3000 метров радар загоризонтного (как мечталось французским лейтенантам Старого Режима) обнаружения целей и радар системы управления огнем, общей массой около 3 тонн. Точную привязку положения радаров – аэростат будет мотаться на тросе – дает, естественно, GPS.
Данные на землю доставляются по оптоволоконному кабелю, дальнейший обмен идет по протоколу TADIL J, что позволяет осуществлять цифровое целеуказание для зенитных батарей и истребителей ПВО. После первого полета, состоявшегося 27 декабря 2014 года, началась интеграция аэростатов JLENS с NORAD и US Northern Command (NORTHCOM), которым локаторы будут сообщать данные о потенциальных угрозах в радиусе 295 морских миль. Где-то с апреля текущего года JLENS должны будут заступить на полноценное боевое дежурство.
Так что в международной обстановке, чреватой цугцвангом и вытекающими из него последствиями, американские военные надеются обеспечить безопасность путем применения технических систем, основывающихся на технологиях более чем двухвековой давности. Забыв, к сожалению, что причины у войн – социально экономические, и что именно там и следует решать пути их предотвращения. Хорошо бы, чтобы политики нынче оказались дальновиднее, чем в 1914-м. Впрочем, в романе известного американского фантаста Дэвида Брина «Existence» (2012), инопланетные посланники на вопрос о грядущей участи земной цивилизации ответили – «What? You thought yours would survive?»…
Дирижабль относится к классу летательных аппаратов и по конструкции идентичен воздушному шару. В числе его отличительных особенностей находится большая грузоподъемность, способность длительного пребывания в воздушном пространстве, невысокая стоимость и причаливание на любую площадку. Единственным огорчением служит невысокая скорость км/ч, ограниченная 20 единицами. С развитием мощных моделей воздушных аппаратов, в современном обществе усиливается интерес, кто создал первый дирижабль и где их можно использовать. Это очень красивые и мощные машины, переживающие сегодня второе рождение. На фото – современный отечественный дирижабль.
Как все начиналось
Как следует из летописи, первый дирижабль в мире, управляемый французом Анри-Жак-Жираром, поднялся в небо над Версалем в сентябре 1852 года. Длина веретенообразной формы, оснащенной паровым двигателем, достигала 4,4 м. В тот период многие страны стали создавать свой дирижабль первый полет их чудо-аппаратов зафиксирован в истории:
- Дирижабль Дюпона де Лом стартовал в 1872 году.
- Механик из Германии Генлейн оборудовал воздушное судно газовым двигателем, благодаря которому скорость увеличилась до 19 км/час.
- «Франция» - один из первых дирижаблей, построенных в Европе, на котором братья Тиссадьеустановили аккумуляторные батареи.
Дирижабль "Франция"
- В Германии воплощение идеи принадлежит разведчику Фердинанду фон Цеппелину, представившего новую разработку в 1900 году. На протяжении всей своей жизни граф Цеппелин совершенствовал свои проекты, а в 1911 году создал пассажирский дирижабль «Эрзац Дойчланд», способный разместить на борту 20 человек. С той поры дирижабль графа стал именоваться цеппелином.
- Впервые двигатель внутреннего сгорания был установлен капитаном Костовичем на дирижабль «Россия». Сам двигатель находится в музее Монино.
Дирижаблестроение в России
Дерзновенная мечта о полетах согревала души не одного поколения людей, живущих на земле. Ещё задолго до наступления эпохи воздухоплавания Петр Великий, он был уверен, что внуки покорят голубой купол.
Первый дирижабль в России «Кречет»
Толчком к развитию летательных аппаратов послужила Крымская война, после которой в 1869 году была создана специальная комиссия, курировавшая изобретения аэростата, используемого в военных целях.1 августа 1970 принято считать днем рождения военного воздухоплавания, однако, первый дирижабль в России под названием «Кречет» появился лишь в 1909 году. Затем были созданы «Ястреб», «Сокол» и «Голубь». В 1911 году страна занимала третью позицию в этой области.
Дирижаблестроение в СССР активно развивалось в 20-30 годах, в те годы появился «Осоавиахим», которым управлял сам Умберто Нобиле. Скорость его достигала 113 км/ч, вместимость – 20 человек.
С появлением самолетов спрос на неповоротливые модели резко снизился. Однако, в годы Второй мировой войны они десятками зависали над городами, срезая тросами крылья у вражеских штурмовиков.
Дирижабли первой мировой
Перспективность дирижаблей в военных целях была настолько очевидной, что оснащение армий началось задолго до начала военных действий. Целые флотилии судов использовались в роли грузовых транспортировщиков, разведчиков и бомбардировщиков. В этой сфере лидировала Россия (более 20 штук), за ней – Германия (18) и Австро-Венгрия (10). При этом, «Астру», «Буревестник» и «Кондор» Россия закупила за рубежом, а остальные суда построила на Ижорском и Балтийском заводах. Отечественные инженеры считали, что недорогой мягкий дирижабль лучше, чем громадный прототип, в который легче попасть с земли и поджечь.
Чем заполняли первые дирижабли
Аппараты изначально работали на водороде, который, легче воздуха, а в последующем его заменил и гелий. Именно водород тал причиной гибели «Гинденбурга» , летевшего с пассажирами через Атлантику и считавшегося самым большим судном в Германии.
Задание № 11. В связи с чем возникли и что означают выражения и термины? Ответ запишите
«Телефонная барышня» — на первых этапах развития телефонной связи соединение с абонентом происходило вручную. Выполняли эту работу барышни, принимавшие «запрос» на телефонной станции и соединявшие с требуемым абонентом
Метро — подземная (как правило) изолированная (от других видов транспорта) городская железная дорога с курсирующими по ней маршрутными поездами для перевозки пассажиров
Конка — вид общественного транспорта, представлявший собой городскую железную дорогу на конной тяге (предшественник трамвая)
Велосипед — колесное транспортное средство, приводимое в движение мускульной силой человека через ножные педали
Задание № 12. В романе «Сибил» (1845) писатель и политический деятель Б. Дизраэли описывает Англию, разделённую между «двумя нациями», чуждыми друг другу, между богатыми и бедными
Рассмотрите рисунки, отражающие жизнь английского общества, и напишите, что дало основание Б. Дизраэли писать о «двух нациях», чуждых друг другу
Слишком различными были жизненный уровень и интересы между бедными и богатыми. С одной стороны тяжелейший труд не только мужчин, но и женщин, детей, с трудом зарабатывающих на пропитание, плохие условия быта, беспросветность и безнадежность существования. С другой стороны роскошь, богатство, свобода. С одной стороны класс, производящий блага общества, но лишенный их, с другой стороны правящая элита, присваивающая себе результаты общественного труда. И все это сопровождается лицемерными заявлениями о равенстве и свободе. В своем романе Дизраэли призывает к религиозному, социальному, культурному и политическому союзу «двух наций»
Задание № 13. Знаком «+» или «-» отметьте, согласны ли вы с данными суждениями
Причины, влиявшие на рост городского населения в XIX в.:
1) в связи с внедрением передовой техники и передовых методов ведения хозяйства в деревне для части населения не оказалось работы
2) в сельской местности отсутствовала медицинская помощь
3) упадок ремесленного производства лишил работы ремесленников, проживавших в маленьких посёлках и городках
4) рост продуктивности сельского хозяйства позволял прокормить население больших городов
5) в городе было больше возможностей получить образование
6) в сельской местности уровень беспризорности детей был выше, чем в городах
7) успехи в области медицины и улучшение питания привели к значительному приросту населения
8) изменения на транспорте — новые города строятся вблизи от железных дорог
9) центры промышленности переместились в новые районы — ближе к месторождениям полезных ископаемых
10) в сельской местности не было свежих газет и телефонной связи
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 + - + - - - - - + -
Задание № 14. Внимательно рассмотрите рисунок, прочитайте с. 26—27 и 33 учебника. Составьте рассказ о причинах и процессе эмиграции в XIX в. Выберите наиболее подходя-щую для вас форму рассказа: а) очерк журналиста для газеты на тему «Отречение от Евро-пы»; б) рассказ иммигранта (от первого лица), приехавшего в США из Европы
Используйте фразы: «США — страна, «где каждый ходит в кружевах по мостовым»; «Богатые остаются в Европе, уезжают люди среднего достатка и бедняки»
Недавно я получил письмо от своего друга Чезаре. Когда-то мы вместе росли на улицах нашего маленького городка в Сицилии. Потом обстоятельства заставили его уехать в Америку. И вот его письмо. Интересно было читать о далекой стране. И раньше до нас доходили слухи, что Америка — страна, где каждый ходит в кружевах по мостовым из золота, которое будто бы везде лежало под ногами и можно очень легко заработать и выбиться в люди.
Письмо Чезаре еще больше убедило меня в мысли уехать из родного городка, где моя семья с трудом зарабатывала на жизнь. Спустя некоторое время я оказался на пароходе. Путешествие предстояло долгое и у меня было время осмотреться. Прежде всего я заметил, что уезжают люди среднего достатка и бедняки, а богатые остаются в Европе. Наконец-то Нью-Йорк. Нас всех поселили на острове, который называется Эллис. Публика здесь собралась с разных концов света. Очень много бедноты, людей, ищущих свой второй шанс в жизни, много и преступников, бежавших от наказания в своей стране.
И вот спустя некоторое время нас посадили на паром и перевезли в город. Оглянувшись, я искал «кружева», но… неужели обрывки фраз из разговоров на корабле и острове, что Америка — это страна обещаний, правда? Посмотрим, что ждет нас тут
Задание № 15. Выпишите события, которые произошли в указанные ниже годы
1843 год — установлена первая телеграфная связь между Балтимором и Вашингтоном
1876 год — изобретение телефона Беллом
1899 год — отправлена первая в мире радиограмма
Задание № 16. Вставьте пропущенные слова и определите, в каком году написано это письмо
Дорогой друг!
Уже несколько месяцев я живу в Париже, и мне хочется рассказать тебе о своих впечатлениях. Жизнь в этом прекрасном городе намного удобнее и веселее, чем у нас в провинции.
Поселился я в отеле недалеко от Елисейских Полей. Номер мой на четвёртом этаже, но для удобства постояльцев имеется лифт , и мне не приходится карабкаться по лестнице. В моей комнате тепло и чисто, обстановка вполне домашняя, правда, вечером не посидишь у камина, так как отопление здесь паровое . Окно моё выходит во двор, уличного шума я не слышу — шум от проезжающих автомобилей , дребезжание трамваев мне не мешают. Правда, двор узкий и в комнату попадает мало солнечного света, но этот недостаток можно исправить электрическим освещением .
Всё свободное время я гуляю по прекрасному городу. Мне нравится, что в Париже много уютных ресторанов и кафе , где за вполне умеренную плату можно хорошо пообедать, выпить кофе и почитать газеты .Каждый день я где-то бываю — в парижской опере , в «Мулен Руж» , в художественных галереях , в парках , в театрах .
Неделю назад я получил большое удовольствие, приняв участие в новом модном спортивном развлечении — автомобильных гонках на трассе Париж — Руан. Но по-настоящему сердце моё покорил кинематограф . Это удивительное и прекрасное зрелище.
Приезжай, друг мой, в Париж, ты не пожалеешь. В газетах пишут, что через два года возобновятся Олимпийские игры, их открытие состоится в Афинах . Вот бы нам туда поехать!Кланяйся нашим общим знакомым. Жду от тебя письма. Анри
За два года до Олимпиады в Афинах — это 1894 год. «Неделю назад… гонка Париж-Руан.» Первая гонка состоялась 22 июля 1894 года, отнимаем «неделю» и получаем ориентировочную дату — 15 июля
Задание № 17. Рассмотрите рисунки. Выпишите замеченные вами различия в организации торговли. Укажите, к какому времени (век, десятилетия) относится каждый сюжет
Слева изображена лавка (магазин), справа, вероятно, отдел крупного магазина или универмага. Различия: в универмаге товар в свободном доступе, покупателям предоставлена полная свобода, торговля ведется в большом простор-ном помещении с электрическим освещением, в универмаге — фиксированные цены
Лавка (судя по костюмам) — начало 19 века. Универмаг — пятидесятые или шестидесятые годы 19 века
Задание № 18. Рассмотрите рисунки. Определите виды транспорта и сделайте соответствующие подписи под рисунками
Задание № 19. Как вы думаете, почему изобретение радио, телефона и телеграфа назвали революцией? Ответ запишите
Эти изобретения радикально ломали человеческое представление о связи и дали толчок к бурному развитию средств информации и коммуникации, сделали мир единой системой в экономике, в политике и в других областях
Задание № 20. Если вы правильно разгадаете кроссворд, то по вертикали в выделенных клеточках прочтёте понятие; раскройте его сущность
1. Изобретатель жёсткого управляемого аэростата. 2. Вращающаяся печь, применяемая в процессе выплавки стали. 3. Изобретатель первого современного токарного станка из металла. 4. Создатель крупнейшей фирмы по производству оружия в Германии. 5. Изобретатель вращающейся печи, применяемой в процессе выплавки стали. 6. Изобретатель первого парохода. 7. Название первого парохода. 8. Мера длины. 9. Название парохода, на котором впервые было применено электрическое освещение. 10. Английский инженер, построивший первый железнодорожный висячий мост. 11. Управляемый аэростат. 12. Термин, употребляемый для определения нового этапа развития капитализма в конце XIX — начале XX в. 13. Изобретатель метода фотографии. 14. Система отверстий на бумаге или листе картона. 15. Вид транспорта. 16. Выезд граждан в другую страну на постоянное жительство.
Ответы: 1. Цеппелин. 2. Конвертер. 3. Модслей. 4. Крупп. 5. Бессемер. 6. Фултон. 7. Клермон. 8. Миля. 9. Колумбия (см. примечание). 10. Телфорд. 11. Дирижабль. 12. Империализм. 13. Дагер. 14. Перфорация. 15. Омнибус. 16. Эмиграция
Индустриализация — процесс социально-экономического перехода от аграрного типа общества к индустриальному с преобладанием в экономике крупного машинного производства.
Задание № 21. В редакцию популярного журнала читатель прислал фотографию, сделанную им на улице американского города. Чтобы напечатать её в журнале, надо хотя бы приблизительно определить, к какому времени относится этот снимок. Помогите работникам журнала. Внимательно рассмотрите фотографию и изложите вашу точку зрения
Изобретатель
: Этьен и Жозеф Монгольфье
Страна
: Франция
Время изобретения
: 5 июня 1783 г.
С глубокой древности люди мечтали подняться в воздух, чтобы парить там подобно птицам. Именно им они подражали в своих первых попытках оторваться от земли. Но, увы… Многочисленные опыты с искусственными крыльями давали один и тот же результат - человек не мог взлететь, как ни старался.
В средние века, когда открыта была способность горячего воздуха поднимать легкие тела, появилась идея использовать его для подъема человека. Несколько остроумных конструкций аэростата были предложены разными учеными на протяжении XVI-XVII веков. Однако реально эти идеи воплотились в жизнь только в конце XVIII века.
В 1766 году Кавендиш открыл водород - газ, который в 14 раз легче воздуха. В 1781 году итальянский физик Кавелло провел опыты с мыльными пузырями, наполненными водородом - они легко уносились в высоту. Таким образом, был разработан принцип аэростата. Оставалось найти материал для его оболочки. Это удалось не сразу. Все используемые прежде ткани были или слишком тяжелы, или пропускали через себя водород.
Задачу удалось разрешить парижскому профессору Шарлю, который придумал сделать оболочку из шелка, 
пропитанного каучуком. Но прежде, чем Шарль успел приступить к строительству аэростата, свой воздушный шар запустили братья Этьен и Жозеф Монгольфье, сыновья фабриканта из города Анонэ.
Братья Монгольфье не имели тех научных познаний, которыми обладал Шарль, но зато у них было много энтузиазма и настойчивости. Правда, их первые попытки были неудачны. Сначала они старались наполнить бумажный шар парами, потом дымом. Позже им попалось сочинение Пристлея о различных родах воздуха, в котором было много важных наблюдений о различных свойствах газов.
Вооружившись этими сведениями, Монгольфье попробовали наполнить шар водородом, но им не удалось изготовить оболочку, которая могла бы удержать этот легкий газ. К тому же водород стоил тогда довольно дорого. Оставив его, братья вернулись к своим опытам с воздухом. Они полагали, что из рубленой смеси соломы и шерсти должен образоваться при горении особый электрический пар, обладающий большой подъемной силой. Несмотря на абсурдность этого предположения, опыты с нагретым воздухом дали хороший результат.
Первый шар, объемом чуть более кубического метра, после наполнения горячим воздухом поднялся на высоту 300 метров. Вдохновленные этим успехом, братья приступили к изготовлению большого аэростата объемом около 600 кубических метров и диаметром 11 метров. Его шелковую оболочку изнутри оклеили бумагой. Над нижним его отверстием была укреплена решетка из виноградных лоз, на которой размещалась жаровня.
И вот 5 июня 1783 года при большом стечении народа состоялся пробный полет этого аэростата. На жаровне 
был разведен костер, и влажный горячий воздух поднял шар на высоту 2000 метров. Ликованию зрителей не было предела! Этот опыт вызвал огромный интерес в Европе. Парижской Академии было доставлено о нем донесение. В нем, однако, не сообщалось, чем Монгольфье наполнили свой аэростат - это составляло тайну изобретения.
Когда Шарль узнал об успешном полете монгольфьера (так стали называть шары, наполненные горячим воздухом), он с удвоенной энергией взялся за строительство своего аэростата. Искусные механики братья Роберы помогали ему. Оболочку диаметром 3, 6 м изготовили из прорезиненного шелка. Внизу она оканчивалась шлангом с клапаном, через который ее предстояло наполнить водородом.
По тем временам эта была непростая задача. Первое затруднение состояло в самом получении водорода. Для этой цели Шарль придумал следующий прибор: в бочку положили опилки и налили на них воды. На крышке бочки просверлили две дырки. В одну всунули кожаный рукав, соединенный с воздушным шаром, а в другую влили серной кислоты.
При этом, однако, обнаружилось, что реакция идет очень бурно, вода разогревается и в виде пара увлекается вместе с водородом внутрь шара. В воде находился раствор кислоты, которая начинала разъедать оболочку. Чтобы избежать этого, Шарль придумал пропускать получаемый водород через сосуд с холодной водой. Таким образом, газ охлаждался и одновременно очищался. Дело пошло успешнее, и на четвертый день работы установки шар был наполнен.
27 августа 1783 года на Марсовом поле состоялся запуск первого шарльера (так стали называть шары, наполненные водородом). Более 200 тысяч парижан присутствовало при этом небывалом зрелище. Шар стремительно взмыл вверх и через несколько минут был уже выше облаков. Но когда аэростат поднялся на высоту около 1 километра, его оболочка лопнула от расширившегося водорода и упала неподалеку от Парижа в толпу крестьян деревни Гонес, не имевших никакого понятия о причинах происходящего.
Большинство из них подумали, что свалилась Луна. Когда же крестьяне увидели, что чудовище лежит совершенно спокойно, они напали на него с цепами и вилами и в короткий срок страшно искололи и разорвали остатки шара. Примчавшийся из Парижа на место падения своего аэростата Шарль нашел лишь жалкие его лохмотья. Прекрасное творение рук человеческих, на которое было израсходовано около 10 тысяч франков, погибло безвозвратно. Впрочем, если не считать этого грустного финала, в целом опыт прошел успешно.
Одним из зрителей, присутствовавших при запуске 27 августа, был Этьен Монгольфье. Он принял своеобразный вызов Шарля и 19 сентября того же года в Версале перед глазами самого короля и бесчисленной толпы любопытных вместе с братом поднял в воздух шар диаметром 12, 3 м с первыми в мире воздухоплавателями. Этой чести удостоились баран, петух и утка. Через десять минут шар плавно опустился на землю.
После осмотра животных было обнаружено, что петух повредил крыло, и этого было достаточно для того, 
чтобы между учеными разгорелись жаркие споры о возможности жизни на больших высотах. Опасались, что живые существа могут задохнуться, если поднимутся на высоту более километра, ведь никто еще не исследовал эту таинственную атмосферу. На следующий строящийся монгольфьер король Людовик XVI приказал посадить двух преступников, находившихся в тюрьме.
Но честолюбивые Пилатр де Розье и маркиз д’Арланд убедили короля, что слава первых людей-воздухоплавателей не должна быть запятнана даже при неудачном подъеме. Эту честь король был вынужден предоставить им. 21 ноября 1783 года огромный монгольфьер высотой 21 метр с двумя смельчаками поднялся из замка Ла-Мюэт в окрестностях Парижа и достиг высоты 1000 метров, открыв новую страницу в истории человечества. Оба аэронавта не сидели сложа руки, а поддерживали огонь на решетке в нижней части оболочки. Полет продолжался около 45 минут и закончился плавным спуском за городом на расстоянии 9 километров от места старта.
Однако профессор Шарль и братья Роберы тоже не теряли времени даром. Объявив подписку, они собрали 10 тысяч франков на изготовление нового шарльера для подъема двух человек. При конструировании своего второго аэростата Шарль придумал почти все снаряжение, которым пользуются воздухоплаватели и по сей день.
Оболочку диаметром 8 метров за три дня наполнили водородом, и 1 декабря 1783 года Шарль с одним из братьев Роберов, несмотря на грозившее им до последнего момента запрещение короля, вошли в подвешенную 
под шаром гондолу и попросили Этьена Монгольфье перерезать веревку, удерживающую шар. Полет продолжался 2 часа 5 минут на высоте 400 метров.
После приземления Шарль решил продолжать полет один. Облегченный (без Робера) шар взмыл на высоту 3000 метров. Через полчаса полета, выпустив часть водорода, Шарль совершил мягкую посадку. Выходя из гондолы, он поклялся «никогда больше не подвергать себя опасностям таких путешествий». Любопытно, что его соперники пришли к такому же решению. Этьен Монгольфье вообще ни разу за свою жизнь не поднялся в воздух, а его брат Жозеф решился на это только раз. Этот полет состоялся 5 января 1784 года, на монгольфьере находились, кроме Жозефа, Пилатр де Розье и еще пять человек. Шар был перегружен, и полет окончился не так удачно, как предыдущие; больше всех пострадал от падения сам создатель аэростата.
Однако пример первых воздухоплавателей оказался очень заразителен. Во многих странах Европы энтузиасты стали с увлечением строить аэростаты и отважно подниматься на них в воздух. В январе 1785 года знаменитый впоследствии аэронавт Бланшар перелетел через Ла-Манш из Англии во Францию, открыв, таким образом, эпоху воздушных путешествий.
Все позднейшие воздушные шары очень мало отличались от тех, что придумали Монгольфье и Шарль. Вообще, хотя братья Монгольфье первыми изготовили аэростат, настоящим его создателем следует считать все-таки 
Шарля, так как именно его конструкция оказалась наиболее практичной и удобной. Кроме того, Шарль изобрел веревочную сеть, охватывающую шар и передающую на него весовые нагрузки, изобрел клапан и воздушный якорь, первый применил песок в качестве балласта и приспособил для определения высоты.
Последующие аэронавты не прибавили ничего существенного к созданной им модели аэростата. Подобно Шарлю, они по сей день пользуются для заполнения шара дешевым водородом. Он взрывоопасен, однако имеет невысокую цену и обладает наибольшей подъемной силой (1 кубический метр создает подъемную силу 1, 2 кг).
Гелий, который в 40-50 раз дороже водорода, создает подъемную силу в 1, 05 кг. Нагретый же до 100 градусов воздух имеет подъемную силу всего 0,33 кг. Поэтому монгольфьеры при одной грузоподъемности с шарльерами имеют объем в 3-4 раза больше, кроме того, они должны нести топливо для горелки. Большая площадь поверхности монгольфьера способствует огромной потере тепла.
Полет любого аэростата подчиняется закону Архимеда - подъемная сила несущего газа, заполняющего оболочку, есть разница между весом воздуха, вытесненного оболочкой, и весом несущего газа. Чем меньше удельный вес газа, то есть чем он легче, тем большей подъемной силой обладает аэростат.
Из этого видно, что наибольшей подъемной силой обладал бы аэростат, имеющий внутри своей оболочки вакуум. Впервые идею такого аэростата предложил в 1670 году монах де Лана Терци. Эта идея до сих пор не осуществлена, но если бы удалось преодолеть атмосферное давление, которое будет сжимать шар с силой 10 тонн на каждый квадратный метр, она вполне могла бы дать свои результаты.
На большой высоте, где давление воздуха меньше, газ внутри оболочки начинает расширяться, распирать оболочку и в конце концов разрывает ее. Во избежание этого первые воздухоплаватели были вынуждены оставлять открытой трубку, через которую происходило заполнение шара водородом (аппендикс). Поднимаясь, аэростат «выдавливал» из себя через аппендикс избыток газа. Оболочке вследствие этого уже не грозил разрыв, но с утечкой газа уменьшалась подъемная сила аэростата. Приходилось облегчать гондолу, сбрасывая балласт.
Посадка аэростата всегда была опасным делом. Чтобы сделать ее менее рискованной, Шарль снабдил свой шар несколькими защитными приспособлениями. На экстренный случай он предусмотрел разрывное устройство, 
служившее для быстрого выпускания газа. Обычно, желая опуститься, аэронавт выпускал газ понемногу через специальный клапан, но при ветреной погоде существовала большая опасность, что шар с гондолой будет волочиться по земле, поэтому перед касанием земли пассажиры, потянув веревку, открывали большое отверстие для выхода газа.
Для уменьшения скорости спуска применяли гайдроп - толстый канат длиной 60-100 метров, который сбрасывали перед приземлением. При касании гайдропом земли вес аэростата уменьшался на вес гайдропа, находящегося на земле, и спуск несколько замедлялся. Маневрируя балластом, газовым клапаном и гайдропом, опытные воздухоплаватели могли довольно успешно регулировать высоту полета, взлетать и приземляться. Что касается направления полета, то тут аэронавт был в полной власти 
воздушных течений. Все попытки управлять полетом воздушного шара с помощью крыльев, весел или винтов, приводимых в действие человеком, оказались неэффективными.
Во многом вследствие этого практическая польза от воздухоплавания, учитывая колоссальные затраты на него (особенно в эпоху увлечения дирижаблями, которая пришлась на первую треть XX века), всегда была ничтожна. Но не следует судить об этом замечательном завоевании человеческого ума только с точки зрения практической выгоды. Аэростат впервые дал людям возможность оторваться от земли и взмыть под облака, подобно птице; он удовлетворил многовековую мечту человека о полете. Поэтому его создание должно быть поставлено в ряд величайших человеческих изобретений.
