Проект " От крылатых легенд до реальных полетов"

Мой проект называется « От «крылатых» легенд до реальных полётов.

Поэтому темой моего  исследования стало  изучение  зарождения идеи о полете человека и её воплощение в жизнь.

        Согласитесь, каждый из нас когда –то поднимал вверх голову, чтобы посмотреть на плывущие по небу облака или чтобы проследить за полётом птицы. И  какие только фантазии не приходят в голову, когда засмотришься на бескрайнее небо! И  одна из таких фантазий – мечта человека о полёте.

Такая мечта была в детстве и у меня. Я  очень любила сказки о полётах . Вот полёт на ковре самолёте.  А вот на диких гусях или птицах.  Вот на метле или в  ступе  летит Баба Яга. А вот полёт на  волшебных лошадях. Барон Мюнхгаузен, если верить его собственным словам, Один раз совершил отважный полёт на утках, гирляндой нанизанных на верёвочку. В другом случае ему удалось побить рекорд скорости, летая на пушечном ядре.

Злой волшебник Черномор летит даже на собственной бороде.. Разве это не удивительно?

       Знаете ли вы, что слово «самолет» родилось сначала в сказке и только через много веков легло подписью под чертежом настоящей крылатой машины? Любопытно и то, что знакомый каждому воздушный змей является самым старым летательным аппаратом на Земле и, следовательно, самым первым. А построен он  был очень изобретательными людьми, населяющими Древний Китай,  еще в III в. до н.э.  Современный воздушный змей, который без особого труда может построить каждый из реек, бумаги и ниток, практически ничем не отличается от змея древних китайцев, несмотря на то, что ему уже исполнилось более двух тысяч лет.

н.э.     Таким образом,  идея о полете предшествовала и во многом способствовала развитию воздухоплавания как такового. И если бы люди отказались от этой идеи, то в настоящее время не было бы той авиации, которую мы знаем сейчас. Этим и обусловлена актуальность рассматриваемой  мной темы.

Изучение  истоков  зарождения  полета человека и дальнейшие перспективы его развития - проблема моего исследования.

 Перед собой я ставила следующие задачи для решения данной проблемы

1)                Выявить основные этапы развития идеи полета человека;

2)                Изучить проекты летательных аппаратов.

3)             Обобщить опыт моделирования самолётов и наметить перспективы развития воздухоплавания.

      Анализируя этапы развития идеи человека о полётах, я пришла к выводу, что прежде всего  человек хотел уподобиться крылатой  птице .  Вспомним , к примеру, Меркурия, бога торговли и покровителя путешественников в римской мифологии. Он изображался в дорожной шляпе, с жезлом в руке и в крылатых сандалиях. Видимо, чтобы везде поспевать.

       Люди  тоже строили крылья: склеивали несущие плоскости из птичьих перьев, мастерили из лозы, обтягивали хрупкие скелеты шелком, бумагой, тончайшей кожей.  Одна из известнейших легенд рассказывает об Икаре, который прикрепил крылья к телу воском и взлетел! Однако, когда он приблизился к Солнцу, воск расплавился, Икар упал и погиб.

          Широко известна легенда о британском короле Бладуде, смастерившего  крылья, действующие по принципу птичьих, то есть при помощи маховых движений. Материалом для них послужили прутья, ремни и перья. Использование птичьих перьев должно было помогать полету за счет воздуха, содержащегося внутри них. Поднявшись на высокую дворцовую башню, Бладуд спрыгнул вниз и замахал крыльями. Однако земное притяжение оказалось сильнее, и король рухнул на землю.

          Среди славян тоже находились чудаки, мечтающие о полетах. По свидетельству Даниила Заточника " иные слетают с церкви или с высокого дома на шёлковых крыльях". В отсталой России человека, уподобившегося птице, могли обвинить в связи с нечистой силой со всеми вытекающими последствиями.

Да ,  все попытки взлететь в небо заканчивались гибелью или увечьем очередного Икара.

        Постепенно изобретатели начали понимать, что хвостовое оперение просто необходимо для полетов. Ведь у птиц именно эта часть тела выполняет роль рулевого управления и балансировочного груза.  И конструкторы приступили к разработке проектов более сложных аппаратов для полетов.

    Изучая вопрос проектирования летательных аппаратов, я выяснила , что на смену идеи человека-птицы сначала пришла идея летающей повозки. Принцип действия таких повозок заключался в следующем: человек располагался внутри аппарата и определенными манипуляциями с передаточным механизмом приводил в движение крылья. Предполагалось, что таким образом человек сможет повысить эффективность своих мускулов и наконец-то подняться в небо.

Через два столетия «летающими повозками» заинтересовался легендарный Леонардо да Винчи. Он был одержим   идеей полёта. Среди записей ученого были обнаружены чертежи летательных устройств. Он даже придумал специальный термин для летательных приспособлений такого типа - орнитоптеры.

Великий итальянец опасался, что мускульной силы человека может не хватить, и поэтому изобрел орнитоптер, в качестве источника энергии которого выступал туго натянутый лук. 

                В дальнейшем учёным удалось привести веские аргументы о невозможности полета с искусственными крыльями, приводимыми в движение маховыми толчками рук. Кризис идеи «чистого» орнитоптера способствовал зарождению мысли об использовании наряду с подвижными частями неподвижной аэродинамической поверхности. Разработки в этом направлении положили начало развитию идеи создания самолета.

        Но  пока  с крыльями не ладилось,  человек стал искать обходной дороги. И увидел: дым отрывается от земли, обыкновенный дым улетает, поднимается в небо. Так если не удается пока летать, подобно птице, может быть, попробовать поплыть по небу? Рукотворное облако горячего воздуха, загнанное в оболочку , позволило человеку оторваться от земли. И в конце XVIII в. ему удалось взлететь в небеса, но не по-птичьи, а на громоздком тепловом  шаре-монгольфьере, который изобрели братья Монгольфье.

Его пассажирами были овца, петух и утка. Полёт длился 8 минут. А первыми людьми, осуществившими его, были два француза, которые  25 минут летали над Парижем на шаре с горячим воздухом. Точки над «и» были поставлены первыми полетами на монгольфьерах. Мечта осуществилась без помощи машущих крыльев.

    И   над дирижаблем задумался Жак Мёнье – военный инженер и ученый. В1784 году он представил в Парижскую академию свой проект дирижабля. Кстати, французское слово «дирижабль» означает «управляемый».    Управляемость должна осуществляться  с помощью трёх пропеллеров, вращаемых вручную усилиями 80 человек. Изменяя объём газа в аэростате путём использования баллонета, можно было регулировать высоту полёта дирижабля, и поэтому он предложил две оболочки — внешнюю основную и внутреннюю.

    Я пришла к выводу, что появление  аэростатов на долгий срок отвлекло внимание учёных и изобретателей от идеи летательного аппарата тяжелее воздуха. Но  именно на воздухоплавательных аппаратах впервые были применены пропеллеры, тепловые двигатели, аэродинамические рули, исследованы принципы уменьшения аэродинамического сопротивления.

А недостатки воздухоплавательных летательных аппаратов, выявившиеся при попытке их практического применения, обусловили интерес к идее создания летательного аппарата тяжелее воздуха, полет которого не зависел бы от капризов ветра.

          В России над проблемами полета человека долго и упорно работал морской офицер А.Ф.Можайский. Со своим механиком он проводил сборку и регулировку самолета с прямоугольными по форме крыльями. Но во время очередного испытания в 1882 году самолет потерпел аварию. А.Ф.Можайский погиб, а самолет забросили.

    И вот простейшим летательным аппаратом тяжелее воздуха, способным поднять человека, стал планер, безмоторный летательный аппарат. Одним из самых известных планеристов конца XIX века был немец Отто Лилиенталь.

Он готовился поставить на свой летательный аппарат двигатель, но не успел: 12 августа 1896 года этот отважный человек погиб. Говорят, он умер со словами: «Жертвы должны быть принесены…»

Слава создателей первого управляемого аэроплана досталась американцам братьям Райт.  Они решили построить аэроплан собственной конструкции.

В 1903 году они оснастили планер бензиновым мотором собственного изготовления. 17 декабря 1903 года человечество, наконец, осуществило свою давнюю мечту о полете ,и в небо поднялся самолет, рожденный в США -"Флайер» . Самолёт продержался в воздухе целую  минуту. Поэтому именно 17 декабря 1903 года во всем мире принято считать Днем авиации.

Это была настоящая революция! В небо поднялись летательные аппараты тяжелее воздуха, совершившие моторные полеты с человеком на борту.

    Обидно, что Российский изобретатель А.Ф.Можайский построил и испытал первый в мире самолет на двадцать лет раньше американцев братьев Райт, а им до последнего времени приписывалось это изобретение .

     Вот какими жертвами и нечеловеческими усилиями  был открыт путь для развития самолетостроения.

    Хочу отметить,  что    ни одна отрасль техники не развивалась так быстро, как авиация.

  И чем дальше человек продвигался в области авиации, тем меньше летающий аппарат становился похож на птицу. Следовательно, если бы люди остановились на копировании полетов птиц, то не было бы такого развития, и, возможно, не было бы тех летательных аппаратов, которые дали толчок к развитию авиации.  

       Обобщая опыт моделирования самолётов, нужно отметить, что  современное воздухоплавание шагнуло далеко вперёд. В настоящее время самолёты служат во благо  людям. По своему назначению они  делятся на гражданские и военные. Мы можем гордиться как военными, так и пассажирскими самолётами. Такими, как  Российский бомбардировщик ТУ -160, истребитель МИГ -31, Транспортный самолёт АН -225, многоцелевой вертолёт КА -226 и другими.

         Но наряду с многочисленными плюсами в строительстве современных самолётов нельзя не замечать и минусы. Возникает злободневный вопрос :

« Почему так часто падают наши самолёты?».  Учёные пришли к выводу, что несмотря на постоянное совершенствование самолёта, неизменной оставалась его основа -птицеподобная.   Но количество катастроф можно уменьшить более чем на 60% путем перехода с двух консольного самолета на четырех консольный.  Это самолёт будущего! Сейчас вы его видите.  В чём его преимущества?

       Во – первых, такое изменение конструкции планера позволит улучшить технические,  экономические  и лётные показатели, в том числе полное отсутствие возможности входа в «штопор».

       Во – вторых, четырёх консольный самолёт имеет четыре точки опоры, соответственно, им легче управлять, что  значительно  уменьшит количество катастроф по причине  человеческого фактора.

      В – третьих, сама конструкция четырёх консольного самолёта позволяет  быстро и без провала набрать высоту перед препятствием.   Порой из - за взрыва двигателя двух консольный самолёт может потерять  часть крыла, что неминуемо приведёт самолёт к падению,   а четырех консольный самолет компенсирует эту аварию.

        В – четвёртых, четырёх консольный самолёт имеет меньший в 1.5 раза размах крыла при одинаковой полезной нагрузке, меньший вес конструкции, соответственно  увеличивается гарантированный налет. Занимает меньшую площадь в производственных цехах, стоянках и аэродромах .

Следовательно, будущее за этими самолётами!

Второй вопрос, не менее злободневный : « Экологический фактор, связанный с выбросами самолётов». К 2050 году авиация должна вдвое сократить выбросы. В будущем самолёт  станет выбрасывать в окружающую среду на 60 процентов меньше углекислого газа и на 80 процентов меньше закиси азота. Для этого пересмотрят конструкции широкофлюзеляжных самолётов, потребляющих много топлива. Разработана серия самолётов, выбрасывающая на 70% меньше CO2 и оксидов азота.

Перед вами модель самолёта будущего. Камера сгорания, которая встроена в двигатель, уменьшит загрязнение окисью азота на 75 процентов. Перевернутый V-образный хвост самолета почти полностью устраняет звуковой бум, из-за которого сухопутные полеты Конкорда были запрещены.

        Сейчас вы видите боинг будущего,  у которого заново продумали и доработали дизайн крыльев, сделав их намного больше, чем у современных аналогов. Крылья могут складываться для того, чтобы уместить самолет в стандарты большинства аэропортов. Все вместе доработки сделают его на 55 процентов эффективнее средних современных самолетов. Также он будет выбрасывать в окружающую среду на 60 процентов меньше углекислого газа и на 80 процентов меньше закиси азота. А благодаря гибридной технологии, он сможет использовать посадочные полосы меньшего размера.

      Таким образом, у современной авиации большие перспективы, которые учитывают изменения цивилизации и потребности  современного  общества!

      В заключение хочу сказать , что Мечта о полете не оставляет человека и сейчас. Взглянуть на Землю из космоса, сделать шаг на Марсе или другой планете, протянуть руку представителю иной цивилизации... Об этом мечтают многие.  И Человечество шаг за шагом приближается к своей мечте. Но это совсем другая история!