Станислав Зигуненко - Я познаю мир. Авиация и воздухоплавание

• Название: Я познаю мир. Авиация и воздухоплавание
• Автор: Станислав Зигуненко
• Издательство: АСТ
• Жанр: Энциклопедии
• Год: 2004

Перед вами — иллюстрированная научно-популярная книга об истории, настоящем и будущем авиации и воздухоплавания, рассчитанная прежде всего на средний школьный возраст. Она не только в занимательной форме рассказывает об основных этапах развития аэростатов и дирижаблей, самолетов, планеров, вертолетов и других летательных аппаратов, но и содержит предметно-именной указатель, позволяющий быстро отыскать необходимую информацию.

Рекомендуется для учащихся средних школ, лицеев и гимназий.

---

Точного ответа на этот вопрос у исследователей пока нет. Одни полагают, что муху держат присоски на кончиках лап. Другие считают, что все дело в специальном клее. Третьи склоняются к тому, что дело не обходится без специальных электрореологических жидкостей... А еще биологи выяснили: мухи теми же лапками проводят доскональный химический анализ поверхности, по которой ступают. И уж, конечно, не пропустят ничего съестного...

В момент опасности шесть лапок — исследовательских зондов — мгновенно превращаются в упругие пружинки. Миг — и муха уже в воздухе, словно подброшенная катапультой.

- Только никакая современная катапульта не обладает такой скорострельностью, компактностью и экономичностью...

А теперь вернемся к тому совещанию, которое я описал вначале. Скорее всего, оно закончится безрезультатно. Конструкторы констатируют, что до природы им еще далеко, разойдутся по своим рабочим местам, где на кульманах чертежи все тех же самолетов и вертолетов. А может, пора уж переходить к созданию мухолетов и стрекозокрылов? Ведь такую идею еще в 1969 году подал инженер В. Филиппов из Северодвинска и даже представил фантастический полет. Вот строки из его описания:

«...Включаем механизм крыльев... Машут! За землю бы не задели только. Включаем тягу на взлет. Ух ты! Наш мухолет так и рвется кверху. Сбавляем газ и усаживаем мухолет в положение катапультирования.

Стрелка стартового манометра подходит к нужной отметке. «Контакт!» Резкий рывок — и мы летим вверх под углом в сорок пять градусов. Вспыхивает лампочка «Крылья» — и вдруг наш мухолет резко уходит вверх и назад... Куда это нас несет?.. Ба! Да ведь надо убрать стартовые шасси: сложить ноги. Ну вот теперь дело лучше, но все равно тянет и тянет кверху. В чем дело? Наверное, надо дать рычаг вперед. Ну конечно, вот и выровнялся наш мухолетик, потянул вперед над городом.

Выключаем мотор, переходим на парящий полет. Тишина, только крылья шуршат, словно паруса. Это воздушные вихри тянут, держат наш мухолет-вихрелет. Вот озеро, луг, зеленые насаждения. Снижаемся и сажаем свое сооружение прямо между кустов...»

Так, возможно, будет выглядить «мухокрыл»

Как видим, идея витает в воздухе. Правда, ее осуществление, похоже, в ближайшее время не предвидится. Хоть первые робкие попытки и предпринимаются. Вспомним хотя бы о тех же махолетах из Воткинска. Но чтобы рукотворные аппараты летали столь же виртуозно, как насекомые, нам еще предстоит учиться и учиться. У мух и стрекоз.

Для других планет

Если вы думаете, что созданные или проектируемые землянами летательные аппараты годятся лишь для нашей планеты, то глубоко ошибаетесь. Ныне конструкторы думают и даже делают самолеты, воздушные шары и дирижабли и для других планет. И вот что у них получается.

Полеты над красной планетой

Добывать данные о строении Марса должны не только планетоходы, но и планетолеты, полагают исследователи России и США. Например, по первоначальному плану Российского космического агентства в 1996 году была предусмотрена доставка на Марс и аэростата, сделанного во Франции.

Он состоит из двух оболочек, объемом около 4 тыс. м каждая. По прибытии на место одна из них — герметизированная — будет автоматически накачана гелием. Другую же — негерметичную — наполнит марсианский воздух, состоящий в основном из углекислого газа. Поэтому, естественно, она, став тяжелее первой, расположится ниже гондолы с приборами, выполняя роль своеобразной балластной камеры.

Ночные часы аэростат проведет на поверхности планеты, так как создаваемой гелием подъемной силы не хватает, чтобы его приподнять. С восходом же солнца газ в «балласте» разогревается, объем его увеличится, и он частично выйдет наружу. Масса «балласта» уменьшится, и когда, согласно расчету, разница температур внутри и вне его достигнет 30 °С, подъемная сила верхнего баллона окажется достаточной, чтобы вся конструкция взмыла вверх.

Марсианский аэростат 455

Специалисты полагают, что за световой день аэростат, увлекаемый силой ветра, пролетит около 500 км. Наступившая ночь заставит его снова опуститься на поверхность планеты. Так что научная аппаратура в гондоле-контей-нере, прикрепленной к верхней оболочке, будет проводить обследования не только атмосферы, но и различных точек поверхности Марса. Такие взлетно-посадочные циклы продолжатся 10—15 суток.

Американцы же полагают, что для обследования красной планеты с воздуха лучше использовать не аэростатический, а аэродинамический летательный аппарат. По сведениям зарубежной печати, эксперты рассматривают три варианта самолета для Марса: крейсерские с гидразиновым либо с электрическим двигателем и посадочный. Все они будут иметь одну и ту же базовую конфигурацию, напоминающую планер.

Как же самолеты будут доставлены на Марс? Три «шаттла» выведут на околоземную орбиту по одному контейнеру и двухступенчатому межорбитальному буксиру. В каждом контейнере — 4 самолета, компактно уложенные и упакованные в персональные капсулы, и спутник связи, предназначенный для ретрансляции передаваемой на Землю информаций. Первая ступень буксира, сработав, выведет контейнер на дорогу к Марсу. Прибыв к месту назначения, он с помощью второй ступени будет переведен на орбиту красной планеты с перицентром 500 км и периодом обращения четверо марсианских суток. В верхней точке орбиты, апоцентре, отделится связной спутник, который, оперируя собственными гид-разиновыми двигателями, займет стационарную эллиптическую орбиту с периодом обращения 1,5 суток. Это необходимо для того, чтобы он практически постоянно висел над районом десантирования.

Срабатывает тормозной двигатель контейнера, и четыре капсулы, одна за другой выходя из него, начинают свой путь с орбиты вниз. Войдя в атмосферу под углом 15°, они сначала затормаживаются за счет собственных аэродинамических качеств, а потом на высоте 9,5 км над каждой раскроется тормозной парашют.

На высоте 7,5 км скорость снизится до 60 м/с, да и плотность атмосферы уже достаточна, чтобы капсула раскрылась и расправивший крылья самолет мог отправиться в самостоятельное путешествие. Выполнившая же свою задачу оболочка упадет на поверхность Марса. Крейсерская скорость самолета любого типа— 60—100 м/с, полезная нагрузка — 40—100 кг, продолжительность и максимальная дальность полета — до 31 часа и 10 тыс. км соответственно.

Дюжина, по мнению экспертов, как раз то оптимальное число самолетов, которое необходимо для объективного сравнения полученных данных и выявления каких-либо закономерностей. Мы уж не говорим о повышении надежности выполнения всего эксперимента — есть надежда, что хоть часть аппаратов не будет изломана марсианскими бурями и свою задачу выполнит.

Спутник связи

...Таковы планы исследования красной планеты. Что из них исполнится, смогут ли страны-участницы преодолеть как финансовые, так и технические затруднения, станут ли координировать свои усилия или каждая пойдет своим путем — все это мы узнаем в ближайшее время.

Дирижабль для Венеры

Если на Марсе лучше всего использовать аэропланы, то для Венеры, как показывают расчеты, больше подойдут долговременная летающая лаборатория и исследовательские зонды, наделенные некоторыми свойствами... глубоководного батискафа.

Как известно, температура у поверхности Венеры достигает 500 °С, а давление 100 атм. Кроме того, поверхность планеты покрыта плотнейшим облачным покровом, обрекающим Венеру на вечные сумерки. И наконец, в атмосфере планеты кроме огромного количества углекислого газа (до 98%) есть смеси соляной и фтористой кислот. Все это делает сколько-нибудь длительное пребывание исследовательских аппаратов поверхности Венеры весьма проблематично. Как же тогда исследовать ее поверхность? «А примерно так же, как мы ныне изучаем поверхность океанского дна», — предполагают ученые. И далее развивают свою мысль следующим образом.

Плотную атмосферу Венеры из врага можно превратить в союзника. На высоте примерно 50 км плотность и температура венерианской атмосферы вполне сравнимы с земной. Здесь, наверное, и имеет смысл разместить постоянно действующую научную базу. Она может представлять собой нечто вроде гигантского аэростата, а еще лучше — дирижабля, могущего избирательно перемещаться в тот или иной район планеты, зависать над избранной точкой.

Причем для заполнения оболочки такого дирижабля вовсе не надо везти с Земли, скажем, традиционный гелий. Как показывают расчеты, вес этого газа составит примерно 9% от массы всего аппарата, а вот баллоны, в которых он содержится под давлением 300— 350 атм., будут весить столько же, сколько и сам аппарат целиком. Иное дело, если мы возьмем с Земли баллоны низкого давления, заполненные аммиаком или даже обыкновенной водой. Весить они будут куда меньше, а на месте, под действием высоких венерианских температур, такие жидкости без каких-либо дополнительных затрат энергии превратятся в пар, который и послужит рабочим телом для аэростата.