Проект "Человек, опередивший время"
Многие поколения учёных мечтали о полётах за пределы Земли – на Луну, Марс и другие планеты. Но как будет двигаться летательный аппарат в космосе, где абсолютная пустота и нет опоры, оттолкнувшись от которой он получит ускорение? Циолковский предложил использовать для этой цели ракету, приводимую в движение реактивным двигателем.
Скачать:
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Содержание «Земля – колыбель человечества. Но нельзя вечно жить в колыбели». Как устроен ракетный двигатель Первая ракета Циолковского Формула Циолковского, по которой он строил ракету Многоступенчатая ракета Ракеты К. Э. Циолковского
«Земля – колыбель человечества. Но нельзя вечно жить в колыбели»
Как устроен ракетный двигатель Основная часть ракетного двигателя – камера сгорания . В ней и происходит процесс сгорания топлива. В одной из стенок этой камеры есть отверстие, называемое реактивным соплом . Циолковский предложил использовать для полётов в космосе жидкостные ракетные двигатели.
Простейшая схема жидкостного реактивного двигателя В жидкостных ракетных двигателях (ЖРД) компоненты топлива хранятся в жидком агрегатном состоянии.
Первая ракета Циолковского В конце XIX века Циолковский предложил ракету – летательный аппарат, который передвигается в космическом пространстве за счёт действия реактивной тяги. Это был летательный аппарат в виде металлической продолговатой камеры, внутри которого располагались 2 отсека: жилой и двигательный. Жидкий водород служил топливом, а жидкий кислород – окислителем, необходимым для горения водорода. Эта сила сообщала ракете ускорение.
Формула Циолковского Формула для вычисления скорости ракеты, обнаружена в математических трудах Циолковского, написанных им в 1897 г. С помощью формулы Циолковского можно рассчитать количество топлива, необходимое ракете для получения заданной скорости.
Ракеты К. Э. Циолковского Ракета 1903 года Ракета 1914 года Ракета 1915 года Ракета 2017 года Составная пассажирская ракета 2017 года . Портативная ракета Лунная ракета Ракета 1926 года
Ракета 1903 года с прямой дюзой Ракета представляет собой металлическую продолговатую камеру, очень похожую по форме на дирижабль или большое веретено. На рисунке показаны объемы, занимаемые жидким водородом (горючее) и жидким кислородом (окислитель). Место их смешения - камера сгорания. Стенки сопла окружены кожухом с охлаждающей, быстро циркулирующей в нем жидкостью (одним из компонентов топлива).
Ракета 1914 года с кривой дюзой В этой схеме ракеты внешняя оболочка корпуса может охлаждаться жидким кислородом. В качестве горючего Циолковский рекомендует использовать углеводороды (например, керосин, бензин). Устройство «взрывной трубы» реактивного двигателя усложнено. «Взрывная труба делает несколько оборотов вдоль ракеты параллельно ее продольной оси и затем несколько оборотов перпендикулярно к этой оси. Цель - уменьшить вертлявость ракеты или облегчить ее управляемость»
Ракета 1915 года Ракета еще имеет вторую наружную тугоплавкую оболочку. Между обеими оболочками есть промежуток, в который устремляется испаряющийся жидкий кислород в виде очень холодного газа, он препятствует чрезмерному нагреванию обеих оболочек от трения при быстром движении ракеты в атмосфере. У отверстия трубы имеется (не изображен на черт.) руль из двух взаимно-перпендикулярных плоскостей для управления ракетой. Вырывающиеся разреженные и охлажденные газы благодаря этим рулям изменяют направление своего движения и, таким образом, поворачивают ракету
Опытная ракета 2017 года Сначала должна быть построена опытная ракета длиною 20 метров. Она имеет вид металлического продолговатого рыбьего пузыря. Внутри прибора достаточно светло, благодаря многим окнам небольшого размера. Вдоль стен идут три нетолстые трубы, выходящие у хвоста ракеты наружу. Внутри расположены механизмы, скрытые металлическими кожухами, и отделения с жидкостями. При первом опыте ракета простояла на-весу в воздухе 20 минут израсходовав 1/100 взрывчатых веществ. При втором опыте путешественники поднялись на высоту 5 километров .
Составная пассажирская ракета 2017 года. Составная пассажирская ракета , состояла из двадцати простых ракет, при чем каждая простая заключала в себе запас взрывчатых веществ, взрывную камеру с самодействующим инжектором, взрывную трубу и прочее .
Портативная ракета Для того, чтобы люди, одетые в скафандры, могли летать вне ракеты, Циолковский предлагает снабжать их небольшими орудиями, которые взрывают по желанию, как ракеты, и выпускают газы в любом количестве и в любом направлении. Счетчик указывает на расход взрывчатого материала.
Лунная ракета Для полета на луну Циолковский предлагает построить небольшую ракету для двух человек. К этой ракете должны быть приделаны колеса, вращающиеся запасенной энергией, так как, будучи на луне, на солнечную энергию нельзя вполне рассчитывать. При помощи этих колес ракета сможет передвигаться по ровной поверхности луны.
Ракета 1926 года Идея устройства ее следующая: внешняя форма ее - тело вращения наименьшего сопротивления при движении в воздухе. Удлинение ее около 1/10 У кормы расположены три руля, которые могут управлять движением ракеты как в земной атмосфере, так и в межпланетном пространстве.
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Константин Эдуардович Циолковский - русский и советский учёный-самоучка и изобретатель, школьный учитель. Основоположник теоретической космонавтики Основные научные труды относятся к аэронавтике, ракетодинамике и космонавтике. Представитель русского космизма, член Русского общества любителей мироведения. Автор научно-фантастических произведений, сторонник и пропагандист идей освоения космического пространства .
Дирижабль Циолковского — первый технически обоснованный проект большого грузового дирижабля, который был предложен в 80-х годах XIX века Константином Эдуардовичем Циолковским. Циолковский предлагал построить огромный даже по сегодняшним меркам — объёмом до 500 000 м³ — дирижабль жёсткой конструкции с металлической обшивкой
В конце 80-х-начале — 90-х гг. XX века появился проект « Термоплан » отличительной особенностью которого являлось использование для создания подъёмной силы помимо гелиевой секции дирижабля и секции с воздухом, нагреваемым двигателями (идея высказанная К. Э. Циолковским в 90-х гг. XIX в « Термоплан »
В 1894 г. К. Э. Циолковским опубликовал работу "Аэроплан, или птицеподобная летательная машина". В ней с подробно обосновал идею аэроплана с неподвижным свободнонесущим крылом, т. е. основную, впоследствии общепринятую, схему . « Аэроплан, или птицеподобная летательная машина»
В изданной 1929 года работе «Новый аэроплан» Циолковский дал описание конструкции самолёта, состоящей из нескольких веретенообразных полых тел.образующих крыло. В этой как и в последующих работах по авиации ,Циолковский обосновал неизбежность замены поршневых двигателей с воздушным винтом реактивными двигателями. В работе «Реактивный аэроплан» он дал критическое сравнение самолётов поршневых с реактивными самолётами и доказал возможность создания реактивного самолёта с неизмеримо большими скоростями .
В 1894 году в своей статье «Аэростат или птицеподобная (авиационная) летательная машина» Циолковский предвосхитил конструкцию монопланов – самолетов, которые начали строить в передовых странах только через два десятилетия. Константин Эдуардович впервые дал описание, расчёты и чертежи цельнометаллического моноплана с толстым изогнутым крылом, а также обосновал положение о необходимости улучшения обтекаемости фюзеляжа аэроплана в целях получения больших скоростей. Перед Первой мировой немецкие монопланы поражали воображение современников, а ведь еще незадолго до этого проект Циолковского российская наука снова не восприняла всерьез.
Аэродинамика Аэродинамическая труба - это установка, создающая поток воздуха для изучения явлений, сопровождающих обтекание тел. В 1897 году Циолковский создал первую в мире Аэродинамическую трубу. С ее помощью определяются силы, возникающие при полёте самолётов и вертолётов, ракет и космических кораблей, исследуются их устойчивость и управляемость; отыскиваются оптимальные формы самолётов, ракет, космических кораблей.
Письмо К.Э.Циолковского со схемой его аэродинамической трубы, адресованное в Русское физико-химическое общество. Аэродинамическая труба сечением 35 35 см, которая работала от вентилятора, взятого от кузнечного горна и приводимого в действие падающим грузом Исследовал модели крыла самолёта, имеющие разные профили – плосковыпуклый, двояковыпуклый, выпукловогнутый ; установил зависимость между мощностью двигателя самолёта и его аэродинамическими характеристиками
Ракетодинамика К. Э. Циолковский по праву считается основоположником идеи и расчета пассажирской ракеты на жидком топливе. Еще в 1903 г. он опубликовал свою первую работу по этому вопросу под названием „Исследование мировых пространств реактивными приборами“. Исследование на эпоху обогнало свое время В 1926 – 1929 годах Циолковский разработал теорию многоступенчатых ракет.
Космический лифт Описание и проект такого устройства Константин Эдуардович изложил в своем труде 1895 года. По задумке ученого, космический лифт напоминал башню.Башня должна была быть в 100 тысяч раз выше обычной – 35 тысяч километров, а ее верхушка бы двигалась со скоростью 11 километров в секунду. Позже такую скорость назвали второй космической, и теперь именно с ней летают межпланетные аппараты
Поезд на воздушной подушке В 1927 году в небольшой брошюре «Сопротивление воздуха и скорый поезд» Циолковский опубликовал теорию и схему поезда на воздушной подушке.
Ресурсы. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A6%D0%B8%D0%BE%D0%BB%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9,_%D0%9A%D0%BE%D0%BD%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D1%82%D0%B8%D0%BD_%D0%AD%D0%B4%D1%83%D0%B0%D1%80%D0%B4%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%87 http://www.encyclopaedia-russia.ru/article.php?id=849 http://epizodsspace.airbase.ru/bibl/v_s/1930/35/dir.html
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
«…Планета есть колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели…» К.Э. Циолковский Дирижабль Циолковского Аэроплан Аэродинамическая труба Изобретение ракеты Ракетный поезд Космический лифт Поезд на воздушной подушке Эстакада Освоение космоса
Воздухоплавание Основные работы Циолковского после 1884 года были связаны с проблемами: научным обоснованием цельнометаллического аэростата (дирижабля) и обтекаемого аэроплана. Первым печатным трудом о дирижаблях был "Аэростат металлический управляемый" (1892), в котором дано научное и техническое обоснование конструкции дирижабля с металлической оболочкой .
Воздухоплавание Принципиальная схема дирижабля К.Э.Циолковского. К.Э.Циолковский создал прибор для автоматического управления полетом дирижабля Форма и объём оболочки дирижабля могут изменяться следующими способами: 1) нагнетанием газа в оболочку; 2) нагреванием газа, которое ведёт к его расширению и, соответственно, к увеличению объёма оболочки; 3) принудительно – с помощью внутренней стягивающей системы тросов, которые группами подведены к блокам нескольких полиспастов. Полиспасты приводятся в действие с помощью лебёдок, установленных в длинной гондоле дирижабля, подвешенной к нижнему основанию оболочки. При стягивании тросами оболочки дирижабля её объём уменьшается, что ведёт к увеличению внутреннего давления газа в оболочке.
Аэроплан или птицеподобная (авиационная) летательная машина. Схематическое изображение, сделанное К.Э.Циолковским, с его личными надписями. Верхний рисунок даёт представление об общем виде самолёта . Идея моноплана, автопилота, гироскопа, рули управления К.Э.Циолковский исследовал влияние формы крыла на величину подъемной сил 1894г. «Аэроплан или птицеподобная летательная машина»
Аэродинамическая труба Аэродинамическая труба - это установка, создающая поток воздуха для изучения явлений, сопровождающих обтекание тел. Циолковский не только создал в своей квартире первую в России аэродинамическую лабораторию, но и 1897 году самостоятельно построил прототип первой аэродинамической трубы собственной оригинальной конструкции - техническое устройство, предназначенное для моделирования воздействия среды на движущиеся в ней тела. По этому прототипу под руководством великого русского инженера Николая Жуковского и была создана в 1902 году аэродинамическая труба в при механическом кабинете Московского университета. В последствии Жуковский признавался, что именно работы по аэродинамике Циолковского стали источником его идей. Также в этой сфере Циолковскому принадлежит изобретение собственной схемы газотурбинного двигателя, а еще ученый первым предложил «выдвигающиеся внизу корпуса» шасси самолета.
Письмо К.Э.Циолковского со схемой его аэродинамической трубы, адресованное в Русское физико-химическое общество . Аэродинамическая труба сечением 35 35 см, которая работала от вентилятора, взятого от кузнечного горна и приводимого в действие падающим грузом Исследовал модели крыла самолёта, имеющие разные профили – плосковыпуклый, двояковыпуклый, выпукловогнутый ; установил зависимость между мощностью двигателя самолёта и его аэродинамическими характеристиками
Изобретение ракеты Формула Циолковского - это основное уравнение движения ракеты 1903г. «Исследование мировых пространств реактивными приборами» К.Э.Циолковский доказал, что единственным аппаратом, способным совершить космический полет, является ракета
Чертеж первого космического корабля К.Э. Циолковского (из рукописи "Свободное пространство" 1883 г В 1926 году К.Э.Циолковский для достижения первой космической скорости предложил применить двухступенчатую ракету, а в 1929 году в работе "Космические ракетные поезда" дал стройную математическую теорию многоступенчатой ракеты. В 1934-1935 гг. в рукописи "Основы построения газовых машин, моторов и летательных аппаратов" предложил еще один способ достижения космических скоростей, получивший название "эскадры ракет".
Многоступенчатая ракета В 1926 – 1929 годах Циолковский разработал теорию многоступенчатых ракет. Книга в 1929г.«Космические ракетные поезда» Составная ракета или многоступенчатая ракета – это ракета, у которой в полёте по мере израсходования топлива происходит последовательный сброс использованных и ненужных для дальнейшего полёта элементов конструкции (ракетных ступеней) . В 1935г.в работе «Наибольшая скорость ракеты» доказано, что достичь первую космическую скорость можно лишь с помощью многоступенчатой ракеты
Циолковский предсказывал создание орбитальных станций Орбитальная станция – это тяжёлый искусственный спутник, который длительное время функционирует на околопланетной орбите. Назначение орбитальной станции: исследование околопланетного космического пространства и Земли с орбиты, проведение метеорологических, астрономических, радиоастрономических и других наблюдений
Космический лифт Лифт, способный доставить человека в космос, придуманный Циолковским, сейчас разрабатывает NASA. Лифт, с помощью которого можно попасть в космос, тоже идея Циолковского. Описание и проект такого устройства Константин Эдуардович изложил в своем труде 1895 года. По задумке ученого, космический лифт напоминал башню.Башня должна была быть в 100 тысяч раз выше обычной – 35 тысяч километров, а ее верхушка бы двигалась со скоростью 11 километров в секунду. Позже такую скорость назвали второй космической, и теперь именно с ней летают межпланетные аппараты. И только в 2005 году NASA объявило конкурс на создание современного проекта космического лифта.
В 1927 году в небольшой брошюре «Сопротивление воздуха и скорый поезд» Циолковский опубликовал теорию и схему поезда на воздушной подушке. «Трение поезда почти уничтожается избытком воздуха, находящегося между полом вагона и плотно прилегающим к нему железнодорожным полотном. Необходима работа для накачивания воздуха, который непрерывно утекает по краям щели между вагоном и путем. Она велика, между тем как подъемная сила поезда может быть громадна. Так, если сверхдавление в одну десятую атмосферы, то на каждый квадратный метр основания вагона придется подъемная сила в одну тонну. Это в 5 раз больше, чем необходимо для легких вагонов. Не нужно, конечно, колес и смазки. Тяга поддерживается задним движением вырывающегося из отверстия вагона воздуха. Работа накачивания тут также довольно умеренна (если вагон имеет хорошую, легко обтекаемую форму птицы или рыбы), является возможность получать огромные скорости», - писал Циолковский. Эта теория легла в основу создания транспорта на воздушной подушке спустя многие годы: первые морские плоскодонные суда на воздушной подушке поступили в эксплуатацию в Англии лишь в 1958 году. Поезд на воздушной подушке
Эстакада В качестве одной из идей Циолковский предложил старт ракеты с эстакады. В настоящее время этот способ старта ракеты не применяется: ракета стартует строго вертикально и выходит на наклонную траекторию в процессе полёта.
Космическая философия Бесконечный и счастливый прогресс человечества возможен только при условии выхода в космическое пространство и дальнейшего расселения по просторам Вселенной Повинуясь эволюции, люди станут истинно «космическими животными - то есть обретут способность жить непосредственно в пустоте без специальных защитных средств (скафандров, кабин, капсул)» В фантастической повести "Грезы о Земле и небе (1895г.) работе "Будущее земли и человечества (1928г.). Люди представлялись в виде почти бесплотных существ с легкими прозрачными крылышками для улавливания Солнечной энергии. Существа эти функционируют по замкнутому циклу - в крылышках происходит процесс фотосинтеза, в результате которого выделяется кислород, используемый здесь же для дыхания. Существа свободного космоса, нарисованные фантазией Циолковского, не нуждаются ни в пище, ни в жилье, летая свободно и существуя безбедно. Это настоящие жители вселенной.(модель возможной эволюции человека и человечества) Сомнений в том, что существует внеземная жизнь, более того, внеземные цивилизации, у Циолковского не было В статье "Планеты заселены живыми существами (1933г.). На вопрос почему инопланетяне не посещают землю? Циолковский отвечает: возможно просто не настало еще время.
Именинный пирог
10 зимних мастер-классов для детей по рисованию
"Разделите так, как делили работу..."
В чём смысл жизни. // Д.С.Лихачев. Письма о добром и прекрасном. Письмо пятое
Акварель + трафарет = ?