811 Shares 7694 views

Jak zbudować dyrygenturę? Czym jest sterowiec? Czy potrzebują tego we współczesnym świecie?

Sterowiec (od francuskiego dyżurera – "do sterowania") to samobieżny samolot, lżejszy od powietrza. O jego historii i sposobach budowy tego samolotu sam, omówimy później w artykule.


Elementy konstrukcji

Istnieją trzy główne rodzaje statków powietrznych: miękkie, półsztywne i sztywne. Wszystkie one składają się z czterech głównych części:

  • Obudowa w kształcie cygara lub balon napełniony gazem, którego gęstość jest mniejsza niż gęstość powietrza;
  • Kabina lub gondola zawieszona pod kadłubem służącym do przewozu załogi i pasażerów;
  • Silniki napędzające śmigła;
  • Poziome i pionowe steru, pomagające poprowadzić statek powietrzny.

Co to jest miękki sterowiec? To balon z kabiną przymocowaną do niej za pomocą lin. Jeśli gaz zostanie zwolniony, powłoka utraci swój kształt.

Semi-sztywny sterowiec (jego zdjęcie jest podany w artykule) zależy również od ciśnienia wewnętrznego, który wspiera jego kształt, ale nadal ma strukturalny stępkę metalową, która rozciąga się wzdłuż dna balonu i podtrzymuje kabinę.

Sztywne statki powietrzne składają się z lekkiej ramy ze stopu aluminium pokrytego szmatką. Nie są zapieczętowane. W tej strukturze znajduje się kilka balonów, z których każda może być oddzielnie wypełniona gazem. Samoloty tego typu zachowują swoją formę, niezależnie od stopnia napełnienia cylindrów.

Jakie gazy są używane?

Zwykle wodór i hel są wykorzystywane do podnoszenia statków powietrznych. Wodór jest gazem najsłabszym, a tym samym ma dużą zdolność przenoszenia. Można jednak łatwo zapalić, co spowodowało wiele śmiertelnych katastrof. Hel nie jest tak lekki, ale znacznie bezpieczniejszy, ponieważ nie pali się.

Balony zawierające gaz z wczesnych statków powietrznych były wykonane z tkaniny bawełnianej impregnowanej gumą, którą ostatecznie zastąpiono tkaninami syntetycznymi, takimi jak neopren i lavsan.

Historia stworzenia

Pierwszy udany statek powietrzny został zbudowany w 1852 we Francji przez Henri Giffarda. Stworzył 160-kilogramowy silnik parowy, zdolny rozwinąć pojemność 3 litrów. Z., Co wystarczyło, aby napędzać dużą śrubę napędową z prędkością 110 obr./min. Aby zwiększyć siłę elektrowni, napełnił balonem 44-metrowy wodór i, począwszy od hipodromu paryskiego, przelatywał z prędkością 10 km / h, pokonując dystans około 30 km.

W 1872 roku niemiecki inżynier Paul Hahenlein po raz pierwszy zainstalował i wykorzystał lotnictwo na statku powietrznym, paliwo, które było gazem z cylindra.

W 1883 r. Francuski Albert i Gaston Tissandier pierwszy z powodzeniem przeprowadzili balon, napędzany silnikiem elektrycznym.

Pierwszy sztywny sterowiec z aluminiowym korpusem został zbudowany w Niemczech w 1897 roku.

Alberto Santos-Dumont, pochodzący z Brazylii, mieszkający w Paryżu, założył serię rekordów z serii 14 zbudowanych przez niego w latach 1898-1905, 14 nieustalonych statków powietrznych napędzanych silnikami spalinowymi.

Hrabia von Zeppelin

Najbardziej udanym operatorem sztywnych aerostatów z silnikiem był niemiecki Ferdynand Hrabia von Zeppelin, który w 1900 roku wybudował swój pierwszy lotniskowiec. Co to jest LZ-1? Luftschiff Zeppelin lub samolot Zeppelin jest technicznie złożonym statkiem, o długości 128 mi średnicy 11,6 m, wykonanym z aluminiowej ramy składającej się z 24 podłużnych belek połączonych 16 pierścieniami poprzecznymi i zasilanych dwoma silnikami, 16 litrów. Z.

Samolot mógł osiągnąć prędkość do 32 km / h. Earl kontynuował prace nad projektem podczas pierwszej wojny światowej, gdy wiele samolotów (zwanych Zeppelins) było wykorzystywanych do bombardowania Paryża i Londynu. Samoloty tego typu były również używane przez sojuszników podczas II wojny światowej, głównie do patroli podwodnych.

W latach dwudziestych i trzydziestych ubiegłego wieku, w Europie i Stanach Zjednoczonych kontynuowano budowę statków powietrznych. W lipcu 1919 brytyjski samolot R-34 dwukrotnie przeprowadził transatlantycki lot.

Podbój Bieguna Północnego

W 1926 r. Włoski półsztywny sterowiec (zdjęcie zostało podane w artykule) "Norwegia" z powodzeniem wykorzystywała Roald Amundsen, Lincoln Ellsworth i generała Umberto Nobile w poszukiwaniu bzdęta północnego. Następna wyprawa, już na innym statku powietrznym, kierowała Umberto Nobile.

W sumie zamierzał wykonać 5 lotów, ale statek powietrzny, wybudowany w 1924 r., Rozbił się w 1928 r. Operacja powrotu polarnych odkrywców zajęła więcej niż 49 dni, podczas których zmarła dziewięć ratowników, w tym Amundsen.

Jaka była nazwa statku powietrznego w 1924 roku? Czwarty transport lotniczy serii N, zbudowany na projekcie iw fabryce Umberto Nobile w Rzymie, został nazwany "Włochy".

W upale

W 1928 r. Niemiecki lotnik Hugo Eckener skonstruował sterowiec Zeppelin. Przed likwidacją, dziewięć lat później, dokonał 590 lotów, w tym 144 przejść transoceanicznych. W 1936 r. Niemcy otworzyły regularny transatlantycki transport pasażerski w "Hindenburgu".

Mimo tych osiągnięć, pod koniec lat trzydziestych samoloty świata niemal przestały być produkowane z powodu ich wysokich kosztów, niskiej prędkości i podatności na burzę. Ponadto, seria katastrof, z których najbardziej znana jest eksplozja wypełniona wodorem "Hindenburg" w 1937 r., W połączeniu z postępami budowy samolotów w latach 30. i 40. XX wieku. Sprawił, że ten tryb transportu był przestarzały.

Postęp technologiczny

Butle gazowe wielu wczesnych statków wykonano z tak zwanej "złotej skóry monety": walce z krowami walczyły, a następnie rozciągały się. Powstanie jednego samolotu wymagało dwóch stu pięćdziesięciu tysięcy krów.

W czasie pierwszej wojny światowej Niemcy i ich sojusznicy zatrzymali produkcję kiełbasek, tak aby było wystarczająco dużo materiałów do produkcji statków powietrznych, z którymi przeprowadzono bombardowanie Anglii. Postępy w dziedzinie technologii tkaninowych, w tym dzięki wynalazkowi z wulkanizowanego kauczuku w 1839 roku przez amerykańskiego kupca Charlesa Goodyeara, spowodowały eksplozję innowacji w budowie statków powietrznych. We wczesnych latach trzydziestych marynarka USA zbudowała dwa "latające lotniskowce" "Akron" i "Macon", których korpus został otwarty, wypuszczając flotę myśliwców F9C Sparrowhawk. Statki rozbił się po uderzeniu w burzę, a nie mając czasu, aby udowodnić swoją zdolność walki.

Rekord świata na czas trwania lotu został ustalony w 1937 roku przez balon USSR-B6 Osoaviakhim. Pojazd powietrzny prowadzono w powietrzu 130 h 27 min. Miasta, które odwiedzili podczas lotu, to Nizhny Novgorod, Belozersk, Rostow, Kursk, Voroneż, Penza, Dolgoprudny i Nowgorod.

Zachód słońca balonów

Potem zniknęły statki powietrzne. Więc 6 maja 1937 roku "Hindenburg" eksplodował nad Lakehurst w stanie New Jersey – w kuli ognia zabito 36 pasażerów i załogi. Tragedia została sfotografowana na filmie, a świat zobaczył, że niemiecki statek powietrzny eksploduje.

Co to jest wodór, i jak niebezpieczne jest, stało się jasne dla wszystkich, a idea, że ludzie mogą spokojnie poruszać się pod zbiornikiem z tym gazem, w jednej chwili staje się nie do przyjęcia. We współczesnych samolotach tego typu używa się helu, który nie zapala się. Coraz bardziej popularne i ekonomiczne stały się samoloty, takie jak szybkobieżne "latające łodzie" Pan American Airways.

Współcześni inżynierowie zajmujący się projektowaniem samolotów tego typu twierdzą, że do 1999 r., Kiedy to opublikowano kolekcję artykułów na temat budowy tak zwanego "technologii statku powietrznego", jedynym dostępnym podręcznikiem był "Projektowanie statku powietrznego" Charlesa Burgessa, , Opublikowano w 1927 roku.

Współczesne osiągnięcia

W końcu projektanci statku powietrznego zrezygnowali z pomysłu transportu osób i skoncentrowali swoje wysiłki na transporcie ładunków, które dziś nie są w sposób skuteczny wdrażane drogą kolejową, drogową i morską i są niedostępne w wielu dziedzinach.

Pierwsze kilka takich projektów nabiera tempa. W latach siedemdziesiątych William Miller, były pilot myśliwski US Navy, doświadczył aerodynamicznego statku o nazwie Aereon 26 w New Jersey, ale fundusze Millera zostały zakończone po pierwszym locie testowym. Utworzenie prototypu samolotu ładunkowego wymaga ogromnych inwestycji, a potencjalni nabywcy nie wystarczy.

W Niemczech firma Cargolifter AG osiągnęła projekt budowy największego na świecie budynku jednorodzinnego o długości ponad 300 m, w którym firma planowała budowę półfunkcyjnego statku powietrznego z helem. Jaki jest pionier w tej dziedzinie aeronautyki stało się jasne w 2002 roku, kiedy firma, w obliczu trudności technicznych i ograniczone finansowanie, wniosła o bankructwo. Hangar, położony niedaleko Berlina, został później przekształcony w największy kryty park wodny w Europie "Wyspy Tropikalne".

W pogoni za mistrzostwami

Nowa generacja inżynierów projektowych, z których niektóre są wspierane znacznymi inwestycjami rządowymi i prywatnymi, są przekonane, że z uwagi na dostępność nowych technologii i nowych materiałów społeczeństwo może korzystać z budowy statków powietrznych. W marcu ubiegłego roku Izba Reprezentantów USA zorganizowała spotkanie poświęcone temu rodzajowi transportu lotniczego, którego celem było przyspieszenie procesu ich rozwoju.

W ostatnich latach samoloty kosmiczne kompaktowe Boeing i Northrop Grumman rozwijały statki powietrzne. Rosja, Brazylia i Chiny budują lub rozwijają własne prototypy. Kanada stworzyła projekty dla kilku samolotów, w tym "Solar Ship", które wyglądają jak potężny bombowiec z panelami słonecznymi umieszczonymi na szczycie skrzydła wypełnionego helem. Wszyscy uczestniczą w wyścigu, aby stać się pierwszym i zmonopolizować rynek przewozów towarowych, który można mierzyć w miliardach dolarów. Obecnie najwięcej uwagi poświęcono trzem projektom:

  • Angielski Airlander 10, Hybrydowe Pojazdy Lotnicze – obecnie największy lotniczy na świecie;
  • LMH-1, Lockheed-Martin;
  • Aeroscraft, firma Worldwide Eros Corp, stworzona przez imigranta z Ukrainy Igor Pasternak.

Sterowany radiowo aerostat z własnymi rękami

Aby ocenić problemy związane z budową tego typu samolotów, możesz zbudować niemowlęcy dyrygenturę. Jego wymiary są mniejsze niż jakikolwiek model, który można nabyć i ma najlepsze połączenie stabilności i manewrowości.

Aby utworzyć miniaturowy statek powietrzny, potrzebujesz następujących materiałów:

  • Trzy miniaturowe silniki o wadze nie większej niż 2,5 grama.
  • Mikro-odbiornik o wadze do 2 g (na przykład DelTang Rx33, który wraz z innymi częściami można kupić w wyspecjalizowanych sklepach internetowych, takich jak Micron Radio Control, Aether Sciences RC lub Plantraco), zasilany pojedynczą komórką litową. Sprawdzić zgodność złączy silnika i odbiornika, w przeciwnym razie będzie wymagana lutowanie.
  • Kompatybilny nadajnik z trzema lub większą liczbą kanałów.
  • Akumulator LiPo o pojemności 70-140 mAh i odpowiedniej ładowarce. Aby zapewnić, że całkowita waga nie przekracza 10 g, wymagana jest bateria o wadze do 2,5 g. Duża pojemność baterii zapewnia długotrwały czas lotu: przy 125 mAh można łatwo osiągnąć jego długość w ciągu 30 minut.
  • Przewody łączące akumulator z odbiornikiem.
  • Trzy małe śruby napędowe.
  • Pręt węglowy (1 mm), długość 30 cm.
  • Fragment deprotonu wynosi 10 x 10 cm.
  • Celofan, taśma szkarłatna, superglue i nożyczki.

Musisz kupić balon z lateksu, wypełnione helem. Odpowiednia standardowa lub jakakolwiek inna, której pojemność nie powinna wynosić mniej niż 10 g. Aby osiągnąć pożądany ciężar, dodaje się balast, który usuwa się jako wyciek helu.

Elementy są przymocowane do rdzenia za pomocą taśmy klejącej. Przedni silnik jest używany do ruchu do przodu, a tylny silnik jest zainstalowany prostopadle. Trzeci silnik znajduje się w środku ciężkości i skierowany w dół. Śruba napędowa do niej jest przymocowana do przeciwnej strony tak, że może popychać statek powietrzny w górę. Silniki powinny być klejone klejem.

Dzięki dołączeniu stabilizatora ogumienia możliwe jest znaczne udoskonalenie ruchu w przód, ponieważ napęd śruby powoduje mały ruch obrotowy, a wirnik ogonowy jest zbyt silny. Może być wykonany z ich depon i dołączony do taśmy ze szkartej torebki.

Ruch do przodu musi być wyrównany niewielkim wzrostem.

Ponadto, w sterowni może być zainstalowana niedroga kamera, używana na przykład w kluczowych fobach.