Агаар мандалтай харилцан үйлчилж буй онгоцыг агаараас хөнгөн, агаараас хүнд гэсэн хоёр том ангилалд хуваадаг. Энэхүү хуваагдал нь нислэгийн янз бүрийн зарчимд суурилдаг. Эхний тохиолдолд өргөх хүчийг бий болгохын тулд тэд Архимедийн хуулийг ашигладаг, өөрөөр хэлбэл аэростатик зарчмыг ашигладаг. Агаараас хүнд машинд өргөх хүч нь агаар мандалтай аэродинамикийн харилцан үйлчлэлийн улмаас үүсдэг. Бид эхний ангилал болох агаараас хөнгөн онгоцыг авч үзэх болно.
Агаарын далайд авиралт
Архимед - хөвөх - өргөх хүчийг ашигладаг төхөөрөмжийг бөмбөлөг гэж нэрлэдэг. Энэ бол халуун агаар эсвэл ойр орчмын агаар мандлаас бага нягттай хийгээр дүүрсэн бүрхүүлээр тоноглогдсон онгоц юм.
Бүрхүүлийн дотор болон гаднах хийн нягтын ялгаа нь даралтын зөрүүг үүсгэдэг бөгөөд үүнээс болж аэростатик хөвөх хүч үүсдэг. Энэ бол Архимедийн зарчмын бодит жишээ юм.
Агаараас хөнгөн онгоцны өргөх таазыг бүрхүүлийн эзэлхүүн, уян хатан чанар, дүүргэх арга,атмосферийн хүчин зүйлүүд - голчлон өндөртэй агаарын нягтын бууралт. Өнөөдрийг хүртэл хүнтэй авиралтын дээд амжилт нь 41.4 км, нисгэгчгүй - 53 км.
Ерөнхий ангилал
Бөмбөлөг гэдэг нь бүх төрлийн агаарын хөлгийн нийтлэг нэр юм. Юуны өмнө бүх бөмбөлөгүүд нь хяналтгүй (бөмбөлөг) ба хяналттай (агаарын хөлөг) гэж хуваагддаг. Мөн зарим тусгай даалгаварт зориулж янз бүрийн газар ашигладаг уясан бөмбөлөгүүд байдаг.
1. Бөмбөлөг. Бөмбөлөгөөр нисэх зарчим нь онгоцыг хэвтээ хавтгайд удирдах боломжийг илэрхийлдэггүй. Бөмбөлөг нь хөдөлгүүр, жолоогүй тул нисгэгч нь нислэгийнхээ хурд, чиглэлийг сонгох боломжгүй юм. Бөмбөлөг дээр өндрийг хавхлаг, тогтворжуулагчийн тусламжтайгаар тохируулах боломжтой боловч өөрөөр хэлбэл түүний нислэг нь агаарын урсгалын дагуу урсах болно. Бөмбөлөг дүүргэгчийн төрлөөс хамааран гурван төрлийн бөмбөлөг байдаг:
- Халуун агаарын бөмбөлөг.
- Хий дүүргэгчтэй Чарлиерс. Ихэнхдээ устөрөгч, гелийг эдгээр зорилгоор ашигладаг байсан (мөн ашигласаар байгаа) боловч хоёулаа өөрийн гэсэн сул талуудтай байдаг. Устөрөгч нь маш шатамхай бөгөөд агаартай тэсрэх хольц үүсгэдэг. Гели нь хэтэрхий үнэтэй.
- Rosieres нь хоёр төрлийн дүүргэлтийг хослуулсан бөмбөлөг юм.
2. Агаарын хөлөг (Франц хэлээр dirigeable - "хяналттай") нь цахилгаан станц, удирдлагатай дизайнтай нисэх онгоц юм. Хариуд нь агаарын хөлгүүдийг олон шалгуурын дагуу ангилдаг: хатуугаарбүрхүүлүүд, эрчим хүчний нэгж ба хөдөлгүүрийн төрлөөр, хөвөх хүчийг бий болгох аргаар гэх мэт.
Аэронавтикийн анхны түүх
Архимедийн хүчний тусламжтайгаар агаарт хөөрсөн хамгийн анхны найдвартай төхөөрөмжийг Хятадын дэнлүү гэж үзэх нь зүйтэй болов уу. Жилийн тэмдэглэлд дэнлүүний халуун агаарын нөлөөгөөр боссон цаасан уутыг дурдсан байдаг. Ийм дэнлүүг 2-3-р зууны эхэн үед цэргийн хэрэгт дохионы хэрэгсэл болгон ашиглаж байсан нь мэдэгдэж байна; тэднийг өмнө нь мэддэг байсан байж магадгүй.
Барууны техникийн сэтгэлгээ нь 17-р зууны эцэс гэхэд ийм төхөөрөмжийг бий болгох боломжтой гэсэн санааг олж авч, хүний нислэгт зориулсан булчинлаг нисдэг дугуй хийх оролдлого нь дэмий хоосон болохыг ухаарсан. Ийнхүү иезуит Франческо Лана нүүлгэн шилжүүлсэн металл бөмбөлгүүдийн тусламжтайгаар өргөгдсөн онгоц зохион бүтээжээ. Гэсэн хэдий ч тухайн үеийн техникийн түвшин энэ төслийг хэрэгжүүлэхийг огтхон ч зөвшөөрөөгүй.
1709 онд санваартан Лоренцо Гузмао Португалийн хааны ордонд нимгэн бүрхүүлтэй, агаарыг нь доороос нь дүүжлүүрээр халсан онгоцыг үзүүлжээ. Төхөөрөмж хэдэн метрийн өсөлтийг хийж чадсан. Харамсалтай нь Гузмаогийн цаашдын үйл ажиллагааны талаар юу ч мэдэгдээгүй байна.
Аэронавтикийн эхлэл
Агаараас хөнгөн анхны нисэх онгоц бол туршилтын амжилттайгаар албан ёсоор бүртгэгдсэн нь ах дүү Жозеф-Мишель, Жак-Этьен Монгольфиер нар юм. 1783 оны 6-р сарын 5-нд энэхүү бөмбөлөг Францын Анноне хотын дээгүүр нисч,10 минутын дотор 2 км. Хамгийн их өргөх өндөр нь 500 метр байв. Бөмбөгний бүрхүүл нь дотор талаас нь цаасаар наасан зотон даавуу байв; Нойтон ноос, сүрэл шатаах утааг дүүргэгч болгон ашигладаг байсан бөгөөд удаан хугацааны туршид үүнийг "халуун агаарын бөмбөлөг хий" гэж нэрлэдэг байв. Тус онгоцыг "халуун агаарын бөмбөлөг" гэж нэрлэсэн.
Бараг нэгэн зэрэг 1783 оны 8-р сарын 27-нд Жак Чарльзын зохион бүтээсэн устөрөгчөөр дүүргэсэн бөмбөлөг Парист агаарт хөөрөв. Бүрхүүлийг turpentine дахь резинэн уусмалаар шингээсэн торгоноор хийсэн. Төмрийн үртэсийг хүхрийн хүчилд хордуулах замаар устөрөгчийг гаргаж авсан. 4 метрийн диаметртэй бөмбөгийг хэдэн өдрийн турш дүүргэж, 200 гаруй кг хүчил, бараг хагас тонн төмөр зарцуулсан. Анхны шарлер 300,000 үзэгчдийн өмнө үүлэн дунд алга болжээ. Агаар мандалд өндөрт дэлбэрч байсан бөмбөлөгний бүрхүүл 15 минутын дараа Парисын ойролцоох хөдөө нутагт унаж, айсан нутгийн иргэд устгасан байна.
Анхны хүнтэй нислэг
1783 оны 9-р сарын 19-нд Версаль хотод хөөрсөн нисэх онгоцны анхны зорчигчид нэргүй байсан байх. Азарган тахиа, нугас, хуц нар агаарын бөмбөлөгтэй сагсанд 10 минут нисч, 4 км-ийн зайд ниссэний дараа аюулгүй газардлаа.
Хүмүүс анх удаа агаарын бөмбөлөгөөр ниссэн нь 1783 оны мөн оны 11-р сарын 21-нд болсон. Үүнийг физикч Жан-Франсуа Пилатр де Розье болон түүний хоёр нөхөр хийсэн. Дараа нь арваннэгдүгээр сард де Розье бөмбөлөг сонирхогч Маркиз Франсуатай амжилтаа бататгав. Лоран д'Арланд. Ийнхүү чөлөөт нислэгийн нөхцөл нь хүний хувьд аюулгүй гэдэг нь батлагдсан (эргэлзэл байсаар байна).
1983 оны 12-р сарын 1 (аэронавтикийн хувьд үнэхээр чухал жил!) Чарлиер мөн нисэх багийнхныг үүрэн хөөрсөн бөгөөд үүнд Ж. Чарльзаас гадна механикч Н. Роберт багтжээ.
Дараагийн жилүүдэд хоёр төрлийн агаарын бөмбөлөгөөр нислэг үйлдэх нь маш өргөн тархсан боловч халуун агаарын бөмбөлөг их хэмжээний түлш зарцуулж, өргөх хүч багатай байсан тул хийн бөмбөлгүүд тодорхой давуу талтай хэвээр байв. Харин Rosiers бол хосолсон төрлийн бөмбөг бөгөөд энэ нь хэтэрхий аюултай болсон.
Үйлчилгээнд байгаа бөмбөлөг
Бөмбөлөг тун удалгүй зөвхөн зугаа цэнгэлийн зориулалтаар бус шинжлэх ухаан, цэргийн хэргийн хэрэгцээг хангаж эхлэв. Чарльз, Роберт нар анхны нислэгийн үеэр ч өндөрт агаарын температур, даралтыг хэмжих ажлыг хийж байжээ. Дараа нь шинжлэх ухааны ажиглалтыг ихэвчлэн бөмбөлөгөөр хийдэг байв. Тэдгээрийг дэлхийн агаар мандал, геомагнит орон, дараа нь сансрын туяаг судлахад ашигласан. Бөмбөлгийг цаг уурын мэдрэгч болгон өргөн ашигладаг.
Цэргийн агаарын бөмбөлөг үйлчилгээ нь Францын хувьсгалын үеэр дайсныг хянахын тулд уясан бөмбөлгүүдийг ашиглаж эхэлсэн. Дараа нь ийм төхөөрөмжийг 19-р зууны төдийгүй 20-р зууны эхний хагаст өндөрт хайгуул, галын тохируулга хийхэд ашиглаж байжээ. Аугаа их эх орны дайны үед бэхэлгээний бөмбөлөг нь элемент байвТомоохон хотуудын агаарын довтолгооноос хамгаалах. Хүйтэн дайны үед НАТО-гийн тагнуулын алба ЗХУ-ын эсрэг өндөр уулын бөмбөлөг ашиглаж байжээ. Нэмж дурдахад уясан бөмбөлөг ашиглан шумбагч онгоцонд зориулсан алсын зайн холбооны системийг боловсруулсан.
Өндөр ба түүнээс дээш
Стратосферийн бөмбөлөг нь дизайны онцлогоос шалтгаалан дэлхийн агаар мандлын дээд ховордсон давхарга болох стратосфер руу хөөрөх чадвартай "шарлиер" төрлийн бөмбөлөг юм. Хэрэв нислэг нь хүнтэй бол ийм бөмбөлөг гелийээр дүүргэгдсэн байдаг. Нисгэгчгүй нислэгийн хувьд илүү хямд устөрөгчөөр дүүрдэг.
Өндөрт бөмбөлөг ашиглах санаа нь Д. И. Менделеевт хамаарах бөгөөд 1875 онд тэрээр илэрхийлсэн. Эрдэмтдийн үзэж байгаагаар багийнхны аюулгүй байдлыг битүүмжилсэн бөмбөлөг гондолоор хангах ёстой байв. Гэсэн хэдий ч ийм онгоц бүтээхийн тулд зөвхөн 1930 онд хүрсэн техникийн өндөр түвшин шаардлагатай. Тиймээс нислэгийн нөхцөл нь давхрага бөмбөлөгийн тусгай зохион байгуулалт, хөнгөн металл, хайлш ашиглах, тогтворжуулагч ялгаруулах систем, гондолын терморегуляцийг боловсруулж хэрэгжүүлэх болон бусад олон зүйлийг шаарддаг.
Стратосферийн анхны бөмбөлөг FNRS-1-ийг Швейцарийн эрдэмтэн, инженер Огюст Пикард бүтээсэн бөгөөд тэрээр П. Кипферийн хамт 1931 оны 5-р сарын 27-нд 15785 м-ийн өндөрт гарсан.
Эдгээр онгоцыг бүтээх ажлыг ЗХУ-д онцгойлон хөгжүүлсэн. 1930-аад оны хоёрдугаар хагаст ЗХУ-ын нисэгчид давхрага мандалд хийсэн нислэгийн олон дээд амжилтыг тогтоожээ.
1985 онд Зөвлөлтийн орон зайг хэрэгжүүлэх явцадВега төслөөс Сугар гаригийн агаар мандалд гелиээр дүүрсэн давхар мандлын хоёр бөмбөлөг хөөргөсөн. Тэд ойролцоогоор 55 км-ийн өндөрт 45 цаг гаруй ажилласан.
Анхны агаарын хөлөг
Хэвтээ нислэгийн удирдлагатай бөмбөлөг бүтээх оролдлого нь халуун агаарын бөмбөлөг болон шарлигийн анхны нислэгийн дараа бараг л хийгдэж эхэлсэн. Ж. Менье онгоцонд эллипсоид хэлбэртэй, баллонет бүхий давхар бүрхүүл өгч, булчингийн хүчээр хөдөлдөг сэнсээр тоноглохыг санал болгов. Гэсэн хэдий ч, энэ санааг 80 хүний хүчин чармайлт шаардсан…
Олон жилийн турш нислэгийн нөхцөлд тохирсон эрчим хүчний нэгж байхгүйн улмаас удирдлагатай бөмбөлөг зөвхөн мөрөөдөл хэвээр үлджээ. Үүнийг зөвхөн 1852 онд Анри Гиффард хийх боломжтой байсан бөгөөд түүний машин 9-р сарын 24-нд анхны нислэгээ хийсэн юм. Гиффардын агаарын хөлөг нь залуур, сэнс эргүүлдэг 3 морины хүчтэй уурын хөдөлгүүртэй байв. Хий дүүргэсэн бүрхүүлийн эзэлхүүн 2500 м3 байв. Агаарын хөлгийн зөөлөн бүрхүүл нь атмосферийн даралт болон температурын өөрчлөлтөөс болж нурсан.
Анхны агаарын хөлөг ниссэнээс хойш удаан хугацааны туршид инженерүүд хөдөлгүүрийн хүч ба жинг оновчтой хослуулж, төхөөрөмжийн бүрхүүл, гондолын дизайныг сайжруулахыг хичээсэн. 1884 онд агаарын хөлөгт цахилгаан хөдөлгүүр, 1888 онд бензин хөдөлгүүр суурилуулжээ. Агаарын хөлөг онгоцны салбарын цаашдын амжилт нь хатуу бүрхүүлтэй машинуудыг хөгжүүлсэнтэй холбоотой байв.
Зеппелинуудын амжилт ба эмгэнэлт явдал
Агаарын хөлөг бүтээх нээлт нь гүн Фердинандын нэртэй холбоотой юм.фон Зеппелин. Германд Констанс нуур дээр бүтээсэн түүний анхны машины нислэг 1900 оны 7-р сарын 2-нд болсон. Нууран дээр албадан буухад хүргэсэн эвдрэлийг үл харгалзан хатуу агаарын хөлгүүдийн загварыг нэмэлт туршилт хийсний дараа амжилттай болсон гэж үзжээ. Машины дизайныг сайжруулж, Фердинанд фон Зеппелин хэмээх агаарын хөлгийг Германы цэргийнхэн худалдаж авсан. Дэлхийн 1-р дайнд зепелинүүдийг тэргүүлэгч бүх гүрнүүд аль хэдийн хэрэглэж байсан.
Агаарын хөлгийн хатуу бүрхүүл нь целлоны бүрээстэй даавуугаар бүрсэн навчин тамхи хэлбэртэй төмөр хүрээтэй байв. Хүрээ дотор устөрөгчөөр дүүргэсэн хийн цилиндрийг бэхэлсэн. Онгоц нь хатуу жолоо, тогтворжуулагчаар тоноглогдсон, сэнстэй хэд хэдэн хөдөлгүүртэй байв. Сав, ачаа, хөдөлгүүрийн тасалгаа, зорчигчийн тавцангууд нь хүрээний ёроолд байрладаг байв. Агаарын хөлгийн хэмжээ 200 м3 хүрч, их биеийн урт нь асар том байв. Жишээлбэл, алдарт Хинденбургийн урт нь 245 м байсан. Ийм том машин жолоодох нь туйлын хэцүү байсан.
Дэлхийн дайны хоорондох хугацаанд зеппелинийг Атлантын далай дамнасан нислэгийг оролцуулан тээврийн хэрэгсэл болгон өргөн ашиглаж байжээ. Гэсэн хэдий ч хэд хэдэн гамшиг тохиолдсон бөгөөд тэдгээрийн хамгийн алдартай нь галын улмаас Хинденбургийн агаарын хөлөг сүйрсэн бөгөөд эдгээр машинуудын өндөр өртөг нь тэдний талд нөлөөлсөнгүй. Гэхдээ агаарын хөлөг онгоцны үйлдвэрлэлийг бууруулах гол хүчин зүйл бол удахгүй болох Дэлхийн 2-р дайн байв. Дайны мөн чанар нь асар их хэрэглээг шаарддагөндөр хурдны нисэх онгоц байсан бөгөөд үүнд агаарын хөлөгт ноцтой газар байхгүй байв. Үүний үр дүнд, дайны дараа тэдгээрийг өргөн хэрэглэгддэг тээврийн хэрэгсэл болгон сэргээгээгүй.
Бөмбөлөг ба орчин үеийн байдал
Нисэхийн хөгжил дэвшсэн хэдий ч агаарын хөлөг, агаарын бөмбөлөгүүд мартагдахаа больсон боловч 20-р зууны эцэс гэхэд тэднийг сонирхох сонирхол дахин нэмэгдэв. Энэ нь өндөр технологийн материал, компьютерийн удирдлага, аюулгүй байдлын системийн хөгжил дэвшил, мөн гелийн үйлдвэрлэл харьцангуй хямдарсантай холбоотой юм. Агаарын хөлөг онгоцууд нь зарим тусгай салбарт, жишээлбэл, газрын тосны платформыг засварлах, алслагдсан бүс нутагт их хэмжээний ачаа тээвэрлэх зэрэг чухал үүрэг гүйцэтгэдэг машинууд болж дахин төрж магадгүй юм. Цэргийнхэн эдгээр онгоцыг дахин сонирхож эхлэв.
Бяцхан агаарын хөлөг онгоцыг телевизийн нэвтрүүлэгт зориулж зураг авалт гэх мэт янз бүрийн хэрэглээнд ашигладаг.
Нисдэг тэрэг, нисдэг тэрэг, сансрын хөлөгт дассан олон нийт дахин нисэх онгоцыг сонирхож байна. Дэлхийн янз бүрийн улс орнууд, тэр дундаа Орос улсад бөмбөлөгний баярууд байнга болдог үзэгдэл болжээ. Халуунд тэсвэртэй хөнгөн материал, хийн цилиндрээр ажилладаг тусгай шарагчийн ачаар халуун агаарын бөмбөлөг хоёр дахь залуу насаа мэдэрч байна. Нарны халуун агаарын бөмбөлгүүдийг мөн зохион бүтээсэн бөгөөд ерөнхийдөө түлш шатаах шаардлагагүй.
Тамирчид, үзэгчдийн сонирхлыг ихэд татсан нь тэмцээн уралдаан, олон төхөөрөмжүүдийн гайхалтай массын гарааны үеэр болсон.бөмбөлөгний баяр болгон. Эдгээр арга хэмжээ нь зугаа цэнгэлийн салбарын салшгүй хэсэг байсаар ирсэн.
Агаараас хөнгөн нисэх онгоцны ирээдүйг юу болохыг таамаглахад хэцүү. Гэхдээ бид итгэлтэйгээр хэлж чадна: тэдэнд ийм ирээдүй бий.
