История развития авиации и космонавтики

Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное  Учреждение Высшего Профессионального  Образования "Самарский государственный  аэрокосмический университет имени  академика С.П. Королева (Национальный Исследовательский Университет)"

 

 

 

 

Реферат

на тему:

История развития авиации и космонавтики

 

 

 

 

 

Выполнил: студент  группы 5124М

Просвирякова  Е.В.

 

Проверил:

Шакиров Расим  Касимович

 

 

 

 

 

 

Самара 2014

 

 

Содержание

 

Введение…………………………………………………………………………….………….….3

1 История развития авиации………………………………………………………………...….4

1.1 Древняя “авиация”...............................................................................................4

1.2 Планёры ………………………………………………………………………..….….5

1.3 «Эра Пионеров» (1900—1914) ………………………………………………..…...7

1.4 XX и XXI век ……………………………………………………………………….…..8

2. История развития космонавтики  …………………………………………………………....10

2.1 Американский гений……………………………………………………………...….10

2.2 Споры о приоритете …………………………………………………………….…..11

2.3 Нацистский гений………………………………………………………………....….12

2.4 Советский гений………………………………………………………………….......14

Заключение…………………………………………………………………………………….…..17

Список  литературы…………………………………………………………………………....….18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Человека  всегда манило небо и ... звезды. С тех  самых пор как он стал осознавать себя «Homo Sapiens», он всегда хотел летать в небе как птица, а вглядываясь  в темные глубины космоса, где  таинственно мерцали звезды, ему  не давали покоя вопросы: одинок ли он во Вселенной? Есть ли братья по разуму и какие они?

Впервые увидеть землю с высоты птичьего полета человек смог только с изобретеньем воздушного шара – 1783 г., а с изобретением самолета такая возможность появилась  практически у всего человечества.

С таинство мерцающими звездами дело обстояло посложней – уж больно далеки были самые звезды. Даже свет от них достигает Земли, пробираясь сквозь глубины Вселенной не один десяток лет. И приблизится к ним можно было разве что оседлав мечту. Но человек не только мечтал, он еще и дерзал, творил, приближая осуществление своей мечты.

С изобретением пороха был открыт принцип реактивного  движения – пороховая ракета. Но понадобилось еще почти два тысячелетия, чтобы эта маленькая пороховая  игрушка, пройдя путь через боевые реактивные снаряды и межконтинентальные носители ядерных боеголовок, превратилась в носителя космических кораблей. Но обо всем по порядку.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 История развития авиации

 

Мечта человечества о полёте, возможно, впервые была реализована в Китае, где полёт человека, привязанного (в виде наказания) к бумажным змеям был описан в VI веке н. э. Позднее первый управляемый полёт на дельтаплане совершил Аббас ибн Фарнас в Аль-Андалусе в IX веке н. э. У Леонардо да Винчи (XV в.) мечта о полёте нашла выражение в нескольких проектах. Первые серьёзные попытки полёта человека были реализованы в Европе в конце XVIII века.

Привязанные воздушные шары, заполненные горячим  воздухом, были усовершенствованы в  первой половине XIX века и применялись  в значительных масштабах в ряде войн середины столетия.

Мечта о  полёте встречается в мифах разных народов мира (например, о Дедале и Икаре в греческой мифологии). Первые попытки полёта также часто  связаны с идеей подражать  птицам, как в мифе о Дедале его  крылья из перьев и воска. Попытки строить крылья и спрыгивать из высоких башен продолжались даже в семнадцатом веке,и "авиаторы" получали травмы или разбивались.

 

1.1 Древняя “авиация”

Около 400 г. до н. э. Архит Тарентский, древнегреческий  философ, математик, астроном, государственный  деятель и стратег, возможно, разработал первый летательный аппарат, представляющий собой модель птицы, и, как утверждают источники, пролетел около 200 метров. Эта машина, которую изобретатель назвал Голубем (греч. Περιστέρα, Peristera), вероятно, подвешивалась на тросе или на стержне во время полёта.

Летающий  фонарик (прототип аэростатов с оболочкой, наполненной горячим воздухом) был  известен в Китае с древнейших времён. Его изобретение приписывается генералу Чжугэ Ляну, который, как сообщают источники, использовал их, чтобы вселять страх во вражеские войска.

В V веке н. э. Лю Бан изобрёл 'деревянную птицу', которая, возможно, была большим бумажным змеем или ранним планёром. А в 559 г. полёт человека на воздушном змее был задокументирован в королевстве Северной Вэй.

В мусульманской  Испании во время правления Омейядов в Кордовском халифате зарегистрировано несколько попыток полёта арабского  учёного и изобретателя Аббаса ибн Фарнаса. В 852 г. он сделал крылья из ткани, натянутой на деревянные распорки. С этим похожим на зонтик аппаратом Аббас ибн Фарнас спрыгнул из минарета Великой Мечети в Кордове — в то время как он не смог лететь, его аппарат замедлил его падение, и он упал, получив незначительные травмы. Его устройство, как полагают, явилось прообразом современного парашюта.

Спустя  пять столетий после ибн Фарнаса  Леонардо да Винчи нарисовал чертёж дельтаплана, в котором внутренние части крыльев были зафиксированы, а некоторые поверхности управления смещены к концам (также как при планировании у птиц). В то время как его проекты существуют в чертежах и считаются пригодными к полёту в принципе, он непосредственно никогда не летал на своих аппаратах. Модель, которую он строил для испытательного полёта в 1496, не летала, а некоторые другие проекты, такие как прообраз вертолёта с четырьмя людьми на борту, имеют серьёзные недостатки.

В XVII веке турецкий путешественник Эвлия Челеби сообщил, что в 1630—1632 гг. он видел турецкого учёного Хезарфена Ахмеда Челеби, который на аппарате с крыльями, перелетел Босфор. Он спрыгнул с Галатской башни (высота 55 м) в Стамбуле, и предположительно пролетел расстояние около 3 км, приземлившись на другой (азиатской) стороне Босфора, без каких-либо травм. Планирующий полёт на расстояние 3 км с высоты 55 м потребовал бы использование современного планера и хорошие навыки и практику управления им, хотя известно, что Челеби начал заниматься своим аппаратом задолго до своего полёта.

 

 

1.2 Планёры

Эксперименты  с планёрами заложили основу строительства  аппаратов тяжелее воздуха, и  в начале XX века прогресс в двигателестроении  дал возможность управляемого полёта с двигателем, в том числе и  реактивным. С этого времени, авиаконструкторы изо всех сил пытались создать аппараты, которые были бы быстрее, летели дальше и выше, и имели бы более простое управление.

Первый  общеизвестный полёт человека был  совершён в Париже в 1783 г. Жан-Франсуа  Пилатр де Розье и Маркиз де Арландес пролетели 8 км на воздушном шаре разработки братьев Монгольфье, наполненном горячим воздухом. Воздушный шар нагревался огнём от сжигаемой древесины и не был управляемым, то есть перемещался по воле ветра.

Работа  над созданием управляемого воздушного шара (дирижабля) (который получил название воздушный корабль) продолжалась в течение 1800-х годов. Первый управляемый оснащённый паровым двигателем аппарат легче воздуха поднялся в 1852 г., когда француз Жиффар пролетел 24 км. Неуправляемые воздушные шары применялись во время Гражданской войны в США армией Союза.

Следующий технологический прорыв был совершён в 1884 г., когда был осуществлён  первый полностью управляемый свободный  полёт на французском военном  дирижабле с электрическим двигателем.

Тем не менее, эти аппараты были недолговечны и чрезвычайно непрочны. Регулярные управляемые полёты не совершались до появления двигателя внутреннего сгорания.

Однако  дирижабли использовались и в  Первой, и во Второй мировых войнах, и продолжают ограниченно использоваться и в наши дни, но их развитие было в значительной степени заторможено развитием аппаратов тяжелее воздуха.

Началом в исследованиях 1880-х было строительство  первых действительно практически  пригодных к эксплуатации планёров. Основной вклад внесли три человека: Отто Лилиенталь, Перси Пильчер и  Октав Шанют.

Немец Отто Лилиенталь повторил опыты своих  предшественников и значительно развил их в 1874 г. Он также сконструировал ряд лучших по своему времени планеров, и в 1891 г. уже мог совершать полёты на 25 метров или более. Он строго документировал свою работу, включая фотографии, и по этой причине он считается одним из самых известных ранних пионеров авиации. Его тип летательного аппарата сегодня известен как ручной планер. Ко времени его смерти в 1896 г. он совершил 2500 полётов на разных аппаратах, когда порыв ветра сломал крыло его последнего планёра, в результате чего Лилиенталь упал с высоты около 17 м, получив перелом позвоночника. Он умер на следующий день, его последними словами были: «жертвы должны быть принесены».

Продолжив дело Лилиенталя, Октав Шанют рано вышел в отставку, и финансировал строительство нескольких планёров. Летом 1896 г. его несколько его аппаратов совершили серию полётов на Миллер Бич, Индиана, и в конечном счёте он сделал вывод, что наиболее удачной конструкцией был биплан. Также как и Лилиенталь, он документировал всю свою работу и фотографировал её результаты, кроме того, он вёл переписку со многими энтузиастами авиации со всего мира.

В течение  этого периода было сделано множество  попыток сконструировать самолёт, оснащённый двигателями. Однако большинство  этих усилий было обречено на неудачу, так как они разрабатывались любителями, которые не имели полного понимания проблем, изучаемых Лилиенталем и Шанютом.

В 1882 г. Александр  Можайский недалеко от Красного Села, Россия создал и испытал моноплан с двумя паровыми машинами, который, по некоторым ничем неподтверждённым сообщениям, якобы смог самостоятельно оторваться от земли после разбега. Однако сам «полет» был неудачным: сразу после отрыва самолёт потерял скорость и рухнул на крыло. Для продолжения исследований денег у А. Ф. Можайского не нашлось.

В 1890 году француз Клемент Адер успешно  запустил свое изобретение, оснащённое паровой машиной, сделав короткий 50-метровый полёт недалеко от Парижа, совершив первый самопродвигаемый полёт на «большое расстояние». После этого испытания  он немедленно начал большой проект, который занял пять лет. Однако, этот аппарат, Avion III, был слишком тяжёл и был едва способен оторваться от земли. Самолет по сообщениям мог лететь на расстояние около 300 метров на маленькой высоте.

В Великобритании попытка создания аппарата тяжелее воздуха была предпринята пионером авиации Перси Пильчером. Пильчер построил несколько рабочих планёров, на которых он успешно летал в середине-конце 1890-х. В 1899 г. он построил опытный образец самолёта с двигателями, который, как показало недавнее исследование, был способен к полёту. Однако Пильчер умер после несчастного случая с планёром прежде, чем он смог проверить это, и о его планах забыли на многие годы.

 

1.3 «Эра Пионеров» (1900—1914)

 Первыми  летательными аппаратами, которые  стали выполнять регулярные контролируемые  рейсы, стали мягкие дирижабли  (позже названные «блимпы» (от  англ. «толстяки», «неуклюжие»)); самый  успешный ранний проект этого  типа летательного аппарата был  разработан бразильцем Альберто Сантос-Дюмоном. Сантос-Дюмон эффективно установил на воздушный шар двигатель внутреннего сгорания. 19 октября 1901 г. он стал всемирно известен, после того как он на своём дирижабле «Номер 6» пролетел над Парижем из Сен-Клу, вокруг Эйфелевой Башни и вернулся менее чем через тридцать минут, чтобы выиграть приз.

В то же самое время, когда мягкие дирижабли  начали завоёвывать признание, развитие твердых дирижаблей также не стояло на месте. Впоследствии именно твердые  дирижабли смогли переносить большие грузы, чем самолёты, в течение многих десятилетий. Конструкция таких дирижаблей и её развитие связаны с немецким графом Фердинандом фон Цеппелином.

В то время  множество ученых, изобретателей  пытались воплотить в жизнь свои мечты, создавая летающие машины, но не всем это удавалось.

Например, всем известные Братья Райт. Следуя принципу Лилиенталя прыжка перед полётом, братья построили и испытали ряд бумажных змеев и планёров с 1900 по 1902 год до того, как построить аппарат с двигателем. Планёры успешно летали, однако не так, как Райт ожидали, исходя из экспериментов и писем их предшественников XIX века. Братья Райт, по видимому, являлись первой командой авиастроителей, которая проводила серьёзные исследования одновременного решения проблем управления и двигателей. Обе проблемы оказались трудными, но они никогда не теряли интереса к ним. В итоге они разработали и построили двигатель, который мог обеспечить необходимую мощность и решили проблему управления с помощью системы, известной как «перекос крыла», а впоследствии это привело к созданию современных элеронов. Первый полёт совершил Орвилл Райт, преодолев 37 м за 12 секунд, что было зарегистрировано на известной фотографии. В четвёртом полёте в тот же самый день Уилбер Райт пролетел 260 м за 59 секунд. Полёты были засвидетельствованы 4 свидетелями и деревенским мальчиком, в результате чего их первые публичные полёты и являются первыми хорошо задокументированными.