"Аеростат" метеоролога

Перша буква "з"

Друга буква "про"

Третя буква "н"

Остання бука буква "д"

Відповідь на запитання "Аеростат "метеоролога", 4 літери:
зонд

Альтернативні питання у кросвордах для слова зонд

Літальний апарат

Куля-синоптик

Пристрій, прилад або апарат (напр., космічний), призначений для дослідження місця, де не може знаходитись сам спостерігач

Озвання різних інструментів та пристроїв для дослідження ґрунту, свердловин при бурінні, нутрощів організму

Кулька метеоролога

Метеорологічна куля

Прощупувач

Визначення слова зонд у словниках

Словник медичних термінів Значення слова у словнику Словник медичних термінів
інструмент у вигляді еластичної трубки (комбінації трубок), призначений для вилучення вмісту органів шлунково-кишкового тракту та (або) для введення в них рідин.

Вікіпедія Значення слова у словнику Вікіпедія
Зонд – багатозначне поняття. Походить від голландського слова "zond", що означає "посланий". Значення: Зонд у значенні датчик Зонд – це інструмент для протягування кабелю будівельних конструкцій. В основному бувають нейлонові та сталеві. Зонд - медичне...

Велика Радянська Енциклопедія Значення слова у словнику Велика Радянська Енциклопедія
«Зонд», найменування радянських автоматичних міжпланетних станцій (АМС), що запускаються з 1964 і призначені для вивчення космічного простору та відпрацювання техніки далеких космічних польотів. Усі запущені в 1964-70 «З.» були забезпечені системою астроорієнтації.

Приклади вживання слова зонд у літературі.

На одній лаві, яка знаходилася поряд з усіма його паяльними та монтувальними інструментами, його щипцями та зондами, його кліщами та плоскогубцями, його дорогими колбами з хімікатами та абразивними матеріалами, стояли два порожні ящики, що нагадували грядки для рослин.

Обережне промивання шлунка через зондтеплою водою з додаванням 2 столових ложок активованого вугілля або паленої магнезії.

При здутті верхнього відділу живота з метою запобігання аспірації необхідно евакуювати вміст шлунка через шлунковий зонд.

Натомість він поринув в історію астронавтики, документацію транссолярних подорожей, польотів до альфи Центавра автоматичних. зондівУ звітах, повних імен працівників Грааля і Рембдена, - можливо, сподіваючись, що згадає серед них тих, кого добре знав.

Зонд- Бугорчастий циліндр двадцяти футів завдовжки - опустився на крайову стіну.

Місце навчання: МАОУ "Башкирська гімназія"

Республіка Башкортостан, місто Агідель

Керівник: учитель фізики Агзамова Р.М.

Навіщо і як використовувалися стратосферні аеростати?

1. Вступ
2. Основна частина

2.1. Передісторія висотних польотів на аеростатах

2.2. Перші польоти до стратосфери

2.3. Перший раунд – стратостат «СРСР-1»

2.4. Політ та загибель стратостата «Осоавіахім - 1»

2.5. Політ стратостата, що не відбувся, «СРСР - 2», «СРСР - 3»

2.6. Політ стратостату «СРСР - 1біс»

2.7. Політ стратостату СРСР ВР – 60 «Комсомол»

2.8. Стратостати у країнах зарубіжжя

2.9. Прив'язні аеростати

2.10.Кулі - зонди та радіозонди

3. Висновок

4. Список використаної літератури та інтернет - джерел

1. Введення

Людський розум і любов до винахідництва немає меж. Якось придумавши колесо, людина винайшла віз, потім велосипед, потім автомобіль, пароплав, поїзд і, нарешті, літак. Набридло колесити по планеті і людство звернуло свій погляд до небес, намагаючись уявити, що чекає на нього там, там.

Результатами великого бажання і наполегливої ​​праці стала куля, діаметром 8,5 метрів, запущена в 1783 році, надута теплим повітрям - монгольф'єр. Першими пасажирами повітряної кулі, споруджені братами Жозеф та Етьєн Монгольф'єр були баран та півень. З пішого часу відбулося чимало часу і повітряні кулі стали робити найрізноманітніших форм і наповнювати легшими газами. Тому назва – повітряна куля застаріла. В даний час всі літальні апарати легші за повітря називаються аеростатами. Повітряні кулі, призначені для польотів у стратосферу (тобто на висоту понад 11000 м), називаютьсястратостатами.

30-ті роки. XX століття ознаменувалися польотами стратостатів – висотних аеростатів з герметичною гондолою, які дозволили вести різноманітні дослідження (насамперед – космічних променів) на висотах понад 16 км.

Протягом півтора десятиліття, до появи реактивних літаків, а також геофізичних та метеорологічних ракет, стратостати та радіозонди залишалися єдиними літальними апаратами, що дозволяли проводити прямі виміри фізичних параметрів високих шарів атмосфери. В аеростатних дослідженнях стратосфери активну участь взяв СРСР, який кинув виклик провідним країнам Заходу. Це внесло до стратосферних досліджень елемент суперництва і до певної міри додало їм риси космічної та місячної «перегони» 1960-х роках.

У воєнні роки аеростати з успіхом застосовувалися для розвідки та коригування вогню артилерії, як аеростата загородження, як засобу бомбардування. В даний час стратосферні аеростати знайшли широке застосування в метеорології для запуску на великі висоти автоматичних метеорологічних станцій, для наукових досліджень та астрономічних спостережень у спортивних цілях.

Мета дослідницької роботи- Пошук сфер застосування стратосферних аеростатів.

Завдання дослідницької роботи:

• вивчити історію та причину створення стратосферних аеростатів;
• вивчити стратосферні аеростати СРСР та країн зарубіжжя;

з'ясувати галузі використання стратосферних аеростатів у вивченні стратосфери, метеорології, встановлення рекордів у військових цілях, створення нових унікальних приладів та удосконалення старих, випробувань парашутів та скафандрів.

Гіпотеза. Якщо 30 мм. XX століття стратостати піднімалися на невеликі висоти для проведення різноманітних досліджень, то надалі через зручність їх експлуатації та екологічної чистоти, вони стали використовуватися ширше, оскільки завдяки стратосферним аеростатам можна провести експерименти, які неможливо було б провести на землі.

Актуальність дослідницької роботи.В даний час у зв'язку зі змінами клімату завдання дослідження стратосфери становлять значний інтерес. Вивчення стратосфери протягом останніх двадцяти років стимулювалося переважно необхідність врахувати зміни в стратосферному озоні, що спостерігаються, і визначити внесок антропогенних хімічних викидів. Технічні можливості освоєння за допомогою різного типу стратостатів відкривають перспективи для вирішення низки завдань військового та комерційного характеру як низькоорбітальні супутники Землі. Однією з серйозних переваг стратосферних аеростатів є їх екологічна чистота.

2. Основна частина

2.1. Передісторія висотних польотів на аеростатах

На початку епохи повітроплавання нечисленні наукові польоти виконувались на висотах 2-3 км, на яких аеронавти не відчували жодного фізичного нездужання. Тільки рекордний висотний політ, виконаний 5 вересня 1862 р. англійським вченим Джеймсом Глешером та професійним повітроплавцем Генрі Трейсі Коксуеллом на аеростаті «Mammoth», показав небезпеку кисневого голодування.

Аеронавти, що піднялися на висоту 9000м. без кисневих приладів, зазнали страшних страждань і уникли загибелі лише завдяки сильній волі Коксуелла, який зумів вчасно відкрити газовий клапан для зниження висоти.

Через тринадцять років відбувся політ французьких повітроплавців Кроче-Спінеллі, Сівеля і Тиссандье на аеростаті «Зеніт», в ході якого була досягнута висота 8600 м. Незважаючи на те, що аеронавти періодично дихали запасеним у спеціальних балонах киснем, на висоті близько 8 м свідомість. Коли ж куля спустилася нижче, в живих залишився тільки Тисанді, а Сівель і Кроче-Спінеллі загинули.

Перебуваючи під враженням трагічної долі пілотів «Зеніту», Д.І.Менделєєв запропонував використовувати для дослідження вищих верств атмосфери, поряд з автоматичними безпілотними аеростатами, а також пілотовані повітряні кулі з герметично закритою гондолою. Висловлені Д. І. Менделєєвим ідеї можна розглядати як першу в Росії технічну пропозицію принципової схеми стратостату.

Тим часом нижня межа стратосфери (10500 м) була досягнута 31 липня 1900 німецькими дослідниками А. Берсоном і Р. Зюрінгом на аеростаті «Пруссія» з відкритою гондолою. Незважаючи на те, що повітроплавці були тепло одягнені і періодично вдихали кисень, на висоті понад 9000 м вони неодноразово втрачали свідомість і мало не загинули.

Малий інтерес, виявлений у науковому світі до проблеми пілотованого польоту в стратосферу, мабуть, пояснюється тим, що всі завдання дослідження верхніх шарів атмосфери (вимірювання температури, тиску, вологості і навіть взяття проб повітря) могли бути виконані автоматичними кулями - зондами. У 1912 р. австрійський фізик Віктор Гесс відкрив космічні промені. Протягом двох десятиліть апаратура, що застосовувалася їх дослідження, пройшла шлях від найпростіших електроскопів до камери Вільсона і лічильників. Всі ці прилади спочатку вимагали присутності людини в кошику аеростата.

На початку 30-х років. Стратосферні дослідження отримали підтримку також з боку військових, оскільки окремі рекордні літаки досягли верхньої межі тропосфери, і замаячила ідея створення стратосферних бойових літаків, невразливих для зенітної артилерії та авіації ППО. Досвід польотів стратостатів міг дуже корисний розробки таких літаків. Буквально напередодні рішучого штурму стратосфери сталися дві катастрофи, які показали необхідність створення герметичної кабіни.

2.2.Перші польоти до стратосфери

У 1931 році швейцарський фізик Огюст Піккарс Пауль Кіпфер першими реалізували на практиці ідею стратосферного аеростату. Їхній політ був пов'язаний з колосальними труднощами: через занадто швидке піднесення стали непридатними майже всі прилади, гондола на старті отримала тріщину, ртуть барометра, що розбився, ледь не роз'їла оболонку гондоли, зламався кисневий апарат. Шістнадцять незапланованих годин повітроплавці провели в стратосфері, тому що не могли змусити кулю опуститися і здійснив благополучну посадку в італійській частині Тіроля. У ході польоту було досягнуто рекордної висоти 15781 м (за барографом).

У 1932 р. відбувся другий політ Огюст Піккар. У цьому польоті Піккар і бельгійський фізик Макс Козінc досягли висоти 16940 м. В результаті другого польоту були отримані цінні дані з космічних променів. різних висот.

2.3. Перший раунд – стратостат «СРСР-1»

Після першого польоту «FNRS-1» на стратосферу звернули свою пильну увагу значно серйозніші організації двох майбутніх суперників у космічних перегонах — Сполучених Штатів Америки та Радянського Союзу. Стратосферні польоти, а зовсім не суборбітальні запуски ракет, і стали прологом цієї нескінченної гонки наддержав, що продовжувалася потім протягом багатьох десятиліть.

Крім іншого, величезну роль тут грали питання престижу. Мало хто мав сумніви в тому, що американці будуть першими, хто зможе перевершити рекордний результат «FNRS-1» - тим більше, що консультував американську стратосферну програму рідний брат Огюста Пікара, Жан-Фелікс. Тим більше враження справило приголомшливе звістка про те, що перший раунд виграв Радянський Союз — як і через чверть століття, випередивши американців всього на кілька місяців.

19 січня 1932 р. у Москві голова Гідрометеорологічного комітету РРФСР Н.Н. Сперанський скликав перше засідання з вивчення стратосфери. На цьому засіданні було заслухано доповідь метеоролога В.І. Віткевича про завдання вивчення стратосфери та утворена Комісія з вивчення стратосфери під його головуванням та для підйому з людьми на висоту 20-25 км. Гондола мала забезпечити нормальні умови для тривалого перебування людей у ​​сильно розрідженому повітрі при дуже низькій температурі середовища та інтенсивному сонячному опроміненні. Її конструктором і з ініціаторів будівництва стратостата був начальник Бюро спеціальних конструкцій ЦАГИ В.А. Чижевський. Майже на три кілометри була піднята стеля заселеного світу. Троє радянських льотчиків на стратостаті «СРСР-1» проникли туди, де ніхто з землян.

Гондола мала задовольняти наступним вимогам:

• абсолютна герметичність;
• достатня міцність;
• хороша видимість на всі боки;
• швидко вхідні люки;
• розміщення поза гондолою необхідного для спуску баласту та надійний пристрій для його скидання;
• амортизуючий посадковий пристрій, що оберігає гондолу від удару при посадці;
• захист від низької температури та сонячного нагріву,
• зручне розміщення приладів.

Перед польотом на гондолу навісили десятки наукових приладів та апаратів: барометри, барографи, термометри, альтиметри, метеорографи, що самозаписують, прилади для уловлювання космічних променів. Усередині кабіни вздовж стінок встановили апарати, що забезпечують життєдіяльність аеронавтів: балони з киснем та дихальною сумішшю, патрони, що поглинають вуглекислий газ, що виділяється при диханні. Були на борту балони з воднем (їм у польоті заповнювалася оболонка аеростату, і це надавало йому підйомної сили). Екіпаж взяв із собою маленьку, але далекоглядну радіостанцію для передачі повідомлень на Землю. Все обладнання всередині гондоли, що стала лабораторією, що літає, було обтягнуте м'якою повстю. Але була небезпека ззовні. Існувала можливість зіткнутися великих висотах з космічними частинками.

Більшість приладів стратостату, сконструйованих радянськими винахідниками, вирізнялися оригінальною конструкцією. Наприклад, апарати для взяття проб повітря на великих висотах були поміщені у легкі алюмінієві ґратчасті ящики. Вони розташовувалися численні скляні трубочки, які підтримувала у підвішеному стані ціла система пружин, і це повністю гарантувало від поломки при падінні чи ударі.

Після досягнення рекордної висоти 19000 метрів стратостат пішов на зниження і близько п'ятої години вечора того ж дня опустився на луг біля Коломенського заводу. Вдала конструкція амортизатора сприяла тому, що жоден із приладів і ніхто з пілотів стратостату не постраждав. Спеціальна комісія зафіксувала світовий рекорд висоти підняття повітряної кулі.

Наукові результати польоту стратостату «СРСР-1» були такі:

• виконані вимірювання інтенсивності космічних променів за допомогою електрометрів Гесса та Кольхерстера;
• отримані результати підтвердили дані Піккара про космічне (позаземне) походження цих променів та роль атмосфери у захисті від них.

З висоти 18000 м-коду привезли проби повітря. Аналіз показав, що на цій висоті склад повітря трохи відрізняється від близького до землі: у ньому змішані 78,13% азоту, 20,95% кисню та 0,92% аргону та інертних газів. Встановлення близькості складу стратосферного повітря до повітря тропосфери означало перспективі можливість використання польоту цих висотах як двигунів внутрішнього згоряння, з компресорами, і повітряно-реактивних двигунів. Метеорографи стратостату працювали нормально. Тиск вимірювався ртутним барометром, температура – ​​електричним платиновим термометром, але через слабку дію вентиляції точними можна було визнати лише частину відліків.

2.4. Політ та загибель стратостата «Осоавіахім-1»

Гігантський стратостат був побудований Ленінградом – кошти були зібрані продажем брошур за один день. У розробці, будівництві та оснащенні стратостату «Осоавіахім-1» на останньому етапі брали участь провідні організації країни, такі як Центральна рада Осоавіахіма, Фізико-технічний інститут, Головна геофізична обсерваторія, Радійний інститут.

Перший зимовий політ у стратосферу розпочався вранці 30 січня 1934 року. Стартували з аеродрому до Кунцевого. Об'єм стратостату становив 24940 м³, розрахункова висота польоту – 20500 метрів. Досягнувши рекордної висоти, екіпаж передав дані альтиметра, а пізніше передав привіт делегатам XVII з'їзду ВКП(б) і на цьому зв'язок з екіпажем перервався.

Причиною катастрофи стратосферного аеростату стало перевищення граничної безпечної висоти для цього апарату (близько 20,5 км). Внаслідок перегріву сонячним теплом оболонки відбулося скидання об'єму газу, що потім позначилося на швидкості спуску. Зниження відбувалося дуже швидко, швидкість падіння стала критичною, і на висоті близько 2 км стався відрив гондоли від балона. Додатковими факторами, що вплинули на результат польоту, були слабке кріплення гондоли, заплутування клапанної мотузки та складні умови польоту.

Героїчно загиблі 30 січня 1934 року стратонавти Павло Федосєєнко, Андрій Васенко та Ілля Усискін встигли встановити новий світовий рекорд висоти – 22 тисячі метрів.

1. Політ стратостатів «СРСР-2», «СРСР-3», що не відбувся

Незважаючи на загибель "Осоавіахіма-1", програма стратосферних досліджень була продовжена. У травні 1934 р. НДІ гумової промисловості отримав від військових замовлення виготовлення оболонки для гігантського стратостата «СССР-2» .Планувалося, новий стратостат підніметься на висоту 30 км. Його проект розробили військові інженери В.А. Чижевський та К.Д. Годунів.

Завдання польоту «СРСР-2» описувалися особливо докладно:

1. Визначення метеорологічних елементів верхніх верств атмосфери.

2. Виробництво низки спостережень.

3. Вивчення космічних променів.

4. Аерофотозйомка.

5. Зв'язок за допомогою УКХ та КВ.

6. Вивчення поведінки людського організму у герметичній кабіні.

7. Практичне випробування різних механізмів у герметичній кабіні.

Старт «СРСР-2» з двомісною гондолою намітили на 5 вересня 1934 р. . Вночі почали закачувати водень. Враховуючи величезний обсяг оболонки, всі дуже поспішали, щоб почати підйом рано-вранці, коли зазвичай буває штиль. При наповненні оболонки несподівано сталося її запалення через електризацію шовкової тканини при її «ворушенні» під дією газу, що нагнітається всередину. Однієї іскри виявилося достатньо, щоб спалахнути водень. Усього за п'ять хвилин вогонь знищив стратостат. На щастя, обійшлося без людських жертв.

У 1934 р. під патронажем військових велися роботи з будівництва ще одного великого стратостату - «СРСР-3». Він мав об'єм 157000 м 3 оболонка була виконана з декількох шарів прогумованого шовку. Герметичну гондолу зі шлюзом для виходу в стратосферу обладнали великим гондольним парашутом, були також передбачені індивідуальні парашути для членів екіпажу. За розрахунками, стратостат мав досягти висоти 25-27 км.

Але при зльоті сталося непередбачене: на висоті 700-800 м мотузкова коса не повністю розплелася і відкрила розривний пристрій для випуску газу при посадці, внаслідок чого газ оболонки став йти і стратостат рушив до землі.

1. Політ стратостату «СРСР-1біс»

На літо 1935 р. було намічено політ стратостату «СССР-1 біс» . Майбутній політ не переслідував досягнення рекордних висот, а призначався для продовження програми досліджень космічних променів, започаткованої польотами «СРСР-1» та «Осоавіахім-1».

Наукова програма польоту включала дослідження космічних променів, у тому числі вивчення зміни їхньої інтенсивності з висотою та з'ясування характеру зміни коефіцієнта поглинання. Підйом проходив трохи швидше за звичайний, і вже через півтори години після старту стратостат досяг стелі - 16000 м. Екіпаж провів усі необхідні виміри, зробив знімки слідів космічних променів за допомогою камери Вільсона.

На висоті 15000 м стратостат почав різко втрачати висоту. Стало ясно, що з оболонки йде витік водню. Було ухвалено рішення - залишити-покинути стратостат на парашутах. За успішне виконання відповідального завдання, за мужність та відвагу, виявлені під час польоту та при спуску у важких умовах, екіпаж стратостату був нагороджений орденами Леніна.

1. Політ стратостату СРСР ВР-60 «Комсомол»

Підготовка стратостата до польоту розпочалася влітку 1939 р. на пропозицію Академії наук СРСР. Польотне завдання - випробування нової техніки та проведення спостережень над космічними променями за спеціальною програмою, оптичні спостереження та взяття проб повітря.

12 жовтня 1939 р. о 8.07 під звуки авіаційного маршу стратостат «СРСР ВР-60» плавно відірвався від землі, а вже за три хвилини М.І.Волков, який виконував обов'язки радиста, встановив зв'язок із землею. Політ проходив нормально. На висоті 10000 метрів було зроблено останні записи спостережень космічних променів і розпочалася підготовка до посадки. Він повинен був підготувати до скидання на парашутах акумулятори та деякі інші прилади. Політ, здавалося, благополучно завершувався, але на аеронавтів ще чекало суворе випробування. На висоті 9000 м несподівано спалахнула оболонка, гондола стрімко помчала вниз. Екіпаж змушений був зістрибнути у парашутах. Коли приземлився стратостат, вдалося врятувати усі документи польоту та протоколи наукових спостережень.

1. Стратостати у країнах зарубіжжя

Поруч із розробкою стратостатів у СРСР колосальна робота велася США. У 1933—1934 Жан Пікар побудував стратостат «Століття прогресу», який здійснив два польоти, зробивши вагомий внесок у дослідження стратосфери. 1935 американські дослідники А. Стівенс і О. Андерсон на стратостаті Explorer-2 досягли висоти 22066 метрів.

У 1957-1958 роках ВПС США було проведено серію стратосферних польотів на висоту близько 30 км, що отримала назву «Man High». У 1956 -1962 роках були детально розроблені та затверджені проекти Man High та «Excelsior» .

Основними цілями проекту були:

• відпрацювання систем життєзабезпечення;
• контролю стану пілота;
• катапультування та посадки;
• дослідження космічної радіації;
• впливу умов висотного польоту на організм людини

Надалі багато з результатів, отриманих під час реалізації проекту, було використано під час створення серії американських космічних кораблів «Меркурій».

У ході підготовки були проведені випробування парашутної системи гондоли, відпрацьовано посадку на сушу і воду, пілоти здійснили ряд польотів у відкритих аеростатах і стрибків з парашутом. 2 червня 1957 року о 6 годині 23 хвилині біля міста Саут Сент-Пол у штаті Міннесота стратостат Man High I розпочав перший пілотований політ. Пілотом став Джозеф Кіттінгер. Максимальна висота польоту склала 29260 м, що значно перевищувало досягнуті на той час результати, незважаючи на те, що тривалість польоту була скорочена з 22 години до 6,5 через невеликий витік кисню.

1. Прив'язні аеростати

Досвід використання прив'язних аеростатів великий і був накопичений десятиліттями, випробуваний у роки у оборонних цілях.

У Радянському Союзі інтерес до аеростатних систем повітряного загородження виник наприкінці 1920-х років. У 1929 р. під Москвою було випробувано британську систему повітряного загородження як «фартуха»: до аеростатів кріпилася міцна мережу - пастка для літаків.

До 1934 були сформовані перші військові підрозділи, що спеціалізуються на аеростатних загородженнях. Відповідно до поглядів військових фахівців тієї пори, у протиповітряній обороні великого об'єкта має бути три пояси аеростатних загородження. Перший пояс - навколо об'єкта, що захищається, на нальотонебезпечних напрямках. Другий пояс має бути розгорнутий на околицях об'єкта: його завдання не дати літакам знизитись для точного бомбометання. Третій пояс потрібно створювати всередині об'єкта: на площах, у скверах, стадіону.

Вперше радянські аеростати загородження у бойовій обстановці були випробувані під час радянсько-фінської війни 1939 - ,40 рр.

Над особливо важливими об'єктами такі аеростати висіли постійно. Аеростати утримували як бомби, а й крилаті ракети V-1; більше, ракети «заплутувалися» в аеростатах і навіть вибухали який завжди. Втім, найбільші аеростати, як не дивно, витримували вибух і вимагали потім хіба що латки.

Крім того, аеростати прикривали не лише постійні об'єкти. Їх прикріплювали до великого водного транспорту, захищаючи їхню відмінність від повітряних атак.

Під час Другої світової війни аеростати широко застосовувалися для захисту міст, промислових районів, військово-морських баз та інших об'єктів від нападу повітря. У період із кінця 1941 по 1945 рік аеростати загородження прикривали такі міста: Москву, Баку, Батумі, Саратов, Запоріжжя, Сталінград, Горький, Ярославль, Воронеж, Ростов-на-Дону, Мурманськ, Архангельськ, Ригу, Хабаровськ, Владивосток. Дія аеростатів загородження була розрахована на пошкодження літаків при зіткненні з тросами, оболонками або зарядами вибухової речовини, що підвішуються на тросах. Наявність у системі ППО аеростатів загородження змушувало літаки противника літати на висотах і утруднювало прицільне бомбометання з пікірування. Багато бомбардувальників було оснащено пристроями для розрізання тросів аеростатів загородження

Перші роботи з передачі радіосигналів з прив'язних аеростатів, піднятих на висоту 2-3 км, почали проводити ще 30-х роках 20-го століття. Мобільні прив'язні аеростати цікаві насамперед військовим. На них можна встановлювати радари для виявлення цілей, що низько летять, радіорелейну апаратуру, а також апаратуру спостереження у видимому та інфрачервоному діапазонах. Під час бойових дій в Афганістані використання аеростатів за умов гірської місцевості дозволяло збільшувати дальність радіозв'язку у 4-5 разів.

Аеростати вже понад 70 років успішно використовуються як «вишка» для передачі, ретрансляції та прийому сигналу.

1. Кулі - зонди та радіозонди

Великим кроком уперед у розвитку засобів дослідження верхніх шарів атмосфери було створення наприкінці ХІХ століття кулями-зондами.

Кулі - зонди дали дуже багатий і цінний матеріал про розподіл тиску, температури та вологості до висот. За їхньою допомогою наприкінці XIX — на початку XX ст. було зроблено відкриття стратосфери. Починаючи з 1893 р., коли був випущений перший шар-зонд, всі без винятку зонди, що досягали висоти 12-13 км, виявляли там чітку інверсію температури, тобто її підвищення з висотою, замість падіння, що зазвичай спостерігається.

Проте перші уявлення про метеорологічне режим стратосфери виявилися недостатньо точними. Так як у всіх випадках підйомів куль-зондів, до висоти (до 15— 16 км), що досягалася ними, загальний хід температури вище 10—12 км виявлявся досить постійним, то був зроблений, спростований надалі, висновок про відсутність вітру і вертикального перемішування повітря в стратосфері та про неоднорідність її хімічного складу. Ці уявлення про стратосферу проіснували кілька десятиліть, аж до 1930 р., коли винахід і запуск перших радіозондів започаткували всесвітню мережу аерологічних (радіозондових) станцій.

Вивчення атмосфери стало інтенсивно розвиватися. Регулярні та одночасні відомості про розподіл метеорологічних елементів (температури, вітру, тиску) у товщі атмосфери до 25—30 км, отримані за допомогою радіозондів на аерологічних станціях, сприяли перегляду перших уявлень про режим стратосфери.

Перший у світі радіозонд, винайдений радянським вченим професором П. А. Молчановим, був вперше випущений в атмосферу 30 січня 1930 року в м. Павловську (під Ленінградом). Удосконалення передавачів, зменшення ваги та збільшення морозостійкості оболонок радіозондів дозволяють зараз досягати при випусках цих приладів все більших висот. Якщо кілька років тому середня висота підйомів була дещо більшою за 20 км, а в окремих випадках 32—34 км, то застосування поліетиленових оболонок дозволило досягти значно більших висот (до 40—45 км).

Результати зондування використовуються в практичній роботі служби погоди і є вихідними даними для регулярної побудови висотних карт погоди. Лише біля СРСР нині працює понад 200 аерологічних станцій. На кожній із них щодня виробляються два випуски радіозондів, а на деяких навіть чотири на добу. Всього на поверхні земної кулі є понад 10000 синоптичних (приземного дослідження атмосфери) та аерологічних станцій. Вони розташовуються на суші, кораблях погоди, крижинах, що дрейфують.

Для вивчення фізичних процесів у стратосферу, крім того, випускаються спеціальні озонозони, що вимірюють вміст озону, а також актинометричні радіозонди, призначені для вивчення залежності балансу променистої енергії за різних погодних умов.

1. Висновок

За весь час існування стратостатів найбільше проектів було в СРСР і США, і тому, починаючи з 30-х років XX століття і до наших днів, продовжує існувати суперництво між державами за підкорення стратосфери, а далі і космічного простору. Незважаючи на труднощі в економіці та світові кризи продовжують з'являтися проекти для стратосфери та її освоєння та використання у різних потребах та оборонно-наступальних заходах. Основи ж цим проектам було закладено історія освоєння стратосфери.

Стратосферні аеростати дозволили людству набагато просунутися вперед у своєму розвитку. Завдяки цим польотам з'явилася можливість провести експерименти, які б неможливо було провести на землі. Однією з серйозних переваг стратостатів є їхня екологічна чистота. Під час запуску та виведення космічних апаратів на орбіту спалюються десятки тонн токсичного ракетного палива, що руйнує озоновий шар атмосфери. У процесі експлуатації геостаціонарних платформ (ГСП) з урахуванням стратосферних дирижаблів використовуються технології перетворення сонячної енергії та енергії інших джерел без шкідливих викидів в атмосферу.

Багаторічне використання стратосферних аеростатів дозволило:

• відкрити озоновий шар;
• отримати якісні фотозйомки Землі з висот;
• спостерігати сонячний спектр на висоті до 22 066 метрів;
• вивчити верхні шари атмосфери в арктичних країнах;
• вивчити складу повітря у стратосфері;
• проводити метеорологічні дослідження;
• дослідити космічні промені та атмосферну електрику;
• дослідити мікроорганізми у стратосфері;
• проводити експерименти щодо виживання людини в умовах стратосфери;
• створити нові унікальні та вдосконалити старі прилади для застосування у стратосфері;
• встановити можливість використання як двигунів внутрішнього згоряння, з компресорами, так і повітряно-реактивних двигунів у стратосфері;
• встановлювати рекорди;
• відпрацювати приземлення відсіку з екіпажем на парашуті;
• використовувати стратостати у військових цілях;
• відпрацювати пілотований спуск на крилатих апаратах.

4. Список використаної літератури та інтернет - джерел

1. Громов С.В. Шкільна енциклопедія Видавничий дім "Дрофа", М.: 1999.
2. Дружинін Ю.О., Соболєв Д.А). Польоти в стратосферу в СРСР у 1930-ті роки.
3. Зубков Б.В., Чумаков С.В., Енциклопедичний словник молодого техніка. "Педагогіка", М.: 1980.
4. Маслов М. Втрачені перемоги радянської авіації
5. Піккар А., Над хмарами. М.: ОНТІ, 1936.
6. http://dictionary.sensagent.com
7. Інтернет-журнал. Технології техносферної безпеки. № 1(29) - лютий 2010

Дуже часто цей літальний апарат легше за повітря називають ще повітряною кулею. Величезну оболонку з непроникного для газу матеріалу - прогумованої тканини або пластику - наповнюють або теплим повітрям, яке, як відомо, легше за холодний, або легким газом (воднем або гелієм), і аеростат піднімається, захоплюючи за собою гондолу - кошик з пасажирами.

Першу повітряну кулю збудували і запустили влітку 1783 р. французи, брати Ж. і Еге. Монгольф, а перший політ людей на такій повітряній кулі (монгольф'єрі) відбувся в Парижі восени того ж року.

Оскільки монгольф'єри літали дуже недовго - вони опускалися вниз, як тільки в оболонці остигало повітря, польоти на них були лише розважальними. У наші дні конструкцію монгольф'єрів удосконалили, забезпечивши їх газовими пальниками для підігріву повітря в польоті, і тепер повітряні кулі використовують у спортивних та науково-пізнавальних цілях.

Однак підйомна сила монгольф'єрів дуже невелика, і тому значно більшого поширення набули повітряні кулі, що наповнюються воднем або гелієм. Одним із перших використав таку кулю для наукових цілей російський учений Д. І. Менделєєв. У 1887 році він піднявся на повітряній кулі для спостереження сонячного затемнення.

У 30-ті роки. XX ст. було побудовано кілька висотних аеростатів, призначених для дослідження верхніх шарів атмосфери - стратостатів. Щоб люди могли довго перебувати на великій висоті, не страждаючи від нестачі кисню, гондоли стратостатів робилися герметичними. Стратостати з такими кабінами піднімалися понад 20 км.

В даний час висотні повітряні кулі знаходять застосування в метеорології для запуску автоматичних метеостанцій. Використовуються гелієві аеростати і для спортивних цілей – перельотів на великі відстані.

Так, у 1978 р. було здійснено благополучний переліт на повітряній кулі через Атлантичний океан.

І все-таки аеростат, що вільно летить, довільно захоплюється повітряним потоком, - іграшка вітру. Тому аеростати або роблять прив'язними, використовуючи їх, наприклад, для зондування атмосфери, або забезпечують їх гондолу двигунами і пропелерами, і тоді аеростат перетворюється на дирижабль. У перекладі з французької слово "дирижабль" означає "керований". Перші спроби створення керованих повітряних куль належать ще XVIII в. Ними намагалися керувати за допомогою весел та вітрил, птахів у спеціальній упряжі. Але реальні конструкції з'явилися лише наприкінці ХІХ ст., коли були сконструйовані досить легкі та потужні механічні двигуни. За конструкцією довгастої оболонки дирижаблі діляться на чотири типи: м'які (їхня оболонка виконана з еластичних матеріалів), жорсткі (зроблені, скажімо, з жорсткого пластику або металу), комбіновані - напівм'які, напівжорсткі.

У першій половині XX ст. у США, Великій Британії, Німеччині, СНД будувалися дирижаблі обсягом у десятки та сотні тисяч кубічних метрів. Такі велетні могли брати на борт одразу десятки тонн вантажу та сотні пасажирів, триматися у повітрі без посадки тижнями, покриваючи за цей час відстань 20-30 тис. км. Однак після низки катастроф у дирижаблебудуванні настає спад. До того ж літаки виявилися значно меншою мірою залежними від примх погоди, ніж дирижаблі.

Незважаючи на це, у наші дні знову повертається інтерес до цих повітряних кораблів. Економічність дирижаблів, їхня велика вантажопідйомність привертають увагу сучасних фахівців.

Так, наприклад, у 1983 р. у нашій країні відбулися випробування дирижабля «Урал-3», що є не просто літальним апаратом, а й аерокраном: він здатний транспортувати різні вантажі масою до 500 кг. Звичайно, вантажопідйомність "Уралу" не дуже велика. Але найближчим часом радянські конструктори планують створення дирижаблів вантажопідйомністю 30 т і більше. Ведуться такі роботи і за кордоном - в Англії, Франції, США... Причому конструктори планують використання аеростатів та дирижаблів не лише на Землі, а й на інших планетах. Підтвердженням тому може послужити експеримент з використання аеростатів на Венері, що відбувся в 1985 році. Доставлені із Землі автоматичними міжпланетними станціями «Вега-1» та «Вега-2» аеростати вирушили у подорож атмосферою Венери, несучи у своїх гондолах наукові прилади.

За допомогою "аеродромічної машини". - Комісія Е. І. Тотлебена. - Діяльність Товариства любителів природознавства. - Повітряні подорожі М. А. Рикачова. - VII відділ Російського технічного товариства. - Політ Д. І. Менделєєва. - "Наукові результати 40 повітряних мандрівок". - міжнародні аерологічні дні. - Свята повітроплавання

Вже у старовинних російських літописах зустрічається чимало описів таких природних явищ, як затемнення Сонця та Місяця, комети, повені, посухи.

А в другій половині XVII століття на Русі вели спостереження за рухом небесних світил та займалися найпростішими метеоспостереженнями.

Щоденні спостереження за погодою були вперше розпочаті у Москві за власною вказівкою царя Олексія Михайловича. Цікаво, що виконання царської волі покладено на Наказ таємних справ, своєрідне міністерство внутрішніх справ. В особливих наказних книгах поруч із іменами тих, хто того чи іншого дня стояв на чаті, та іншими записами можна знайти різні відомості про погоду. А на куполі будівлі Посольського наказу височіла ліпна прикраса у вигляді земного глобуса, чим офіційно визнавалася кулястість Землі.

У 1692 року в Холмогорах, під Архангельськом, Олексієм Любимовим було відкрито першу Росії обсерваторія щодо астрономічних і метеорологічних спостережень. Проте справжній розвиток наукової астрономії та метеорології розпочався за Петра I.

В 1722 Петро видав указ про проведення систематичних спостережень за погодою в російському морському флоті. Через два роки, в 1724 році, в Петербурзі було засновано Академію наук, і за наказом Петра метеорологічні дослідження ще більше розширюються. Двічі на день реєструється температура повітря, напрям і сила вітру, рівень води в Неві, положення зірок на небі.

Величезну роль подальшому розвитку метеорології у Росії зіграв Михайло Васильович Ломоносов. За три десятиліття до появи "Міркувань про кулі, горючою речовиною наповнених" - першої у світі книги з аеронавтики - М. В. Ломоносов висловив ідею про необхідність всебічного вивчення вільної атмосфери за допомогою літальних апаратів. У лютому 1754 року на одному із засідань Академії наук Михайло Васильович Ломоносов виступив з доповіддю про винайдену ним "аеродромічну машину" - прообраз сучасного вертольота, - здатну підніматися, "щоб можна було обстежити умови верхнього повітря за допомогою метеорологічних приладів", що приєднуються.

Як зазначалося, російське суспільство з інтересом зустріло звістку про перші польоти на аеростаті. Незабаром після цих польотів книга "Міркування про повітряні кулі" перекладається російською мовою, а в 1804 робить експедицію на повітряній кулі академік Я. Д. Захаров. Проте потім протягом кількох десятиліть жодних серйозних досліджень з допомогою аеростатів у Росії, як, втім, та інших країнах Європи, не проводилося.

Найцікавіший рапорт Я. Д. Захарова про підсумки повітряної подорожі, здійсненої їм разом із Робертсоном, по суті залишився поза увагою. Надії академіка на те, що такі польоти будуть проводитись і надалі, не справдилися.

У 1818 році видатний російський метеоролог і громадський діяч В. Н. Каразін, за ініціативою якого в 1805 році був заснований Харківський університет, у записці "Про можливість прикласти електричну силу верхніх шарів атмосфери до потреб людини висунув пропозицію про організацію в Росії "Державного метеорологічного комітету А також висловився про необхідність проведення в країні аерологічних досліджень за допомогою аеростатів.

За дорученням Олександра I проект В. Н. Каразіна розглянув академік Фусс, представник "німецької партії" в Академії наук, що ставилася зневажливо до російських учених. Фусс відгукнувся негативно про ідеї В. Н. Каразіна, вважаючи їх марними, бо метеорологія, на його думку, мабуть, ніколи не стане справжньою наукою.

Мрія В. Н. Каразіна про метеорологічний комітет здійснилася через чотири десятиліття. У 1849 року з ініціативи передових російських учених у столиці організується одне з найбільших наукових установ на той час - Головна фізична обсерваторія (пізніше вона почала називатися Геофізичної), що стала метеорологічним центром у Росії.

Ось що писала з цього приводу одна французька газета: "Ми не помічаємо, як іноземці нас випереджають у науках і незабаром залишать нас позаду в цьому, як і в багатьох інших не менш важливих відносинах. Ось Росія заснувала без жодного галасу Головну фізичну обсерваторію; нічого подібного немає й досі ніде в Європі”.

Успіхи російських учених наголошував на той час і Джемс Глейшер: "У переслідуванні великих і важливих завдань (геофізичні та метеорологічні дослідження. - А. Ч.) ми допустили інші нації, особливо Росію, випередити нас".

Значно пізніше вдалося налагодити аерологічні спостереження.

Енергійний розвиток повітроплавання в Росії почався лише через кілька років після закінчення Кримської війни. Наприкінці 1869 року у Петербурзі було створено " Комісія із застосування повітроплавання до військовим цілям " . До її складу увійшли представники генерального штабу та видатні військові інженери. Очолив Комісію герой оборони Севастополя генерал-ад'ютант Едуард Іванович Тотлебен.

Вже наступного літа з ініціативи Комісії було збудовано перший аеростат, причому цілком із вітчизняних матеріалів. Після неодноразових підйомів його на прив'язі, що відбулися на території Зоологічного саду в Петербурзі, аеростат передали до Усть-Іжорського саперного табору, розташованого неподалік столиці. 28 липня - 1 серпня 1870 проводилися випробування аеростата в польових умовах. Вони пройшли успішно. 1 серпня 1870 року (13 серпня за новим стилем) вважається днем ​​народження військового повітроплавання у Росії.

Після сформування перших повітроплавних частин центром російського військового повітроплавання став навчальний повітроплавний парк, що розміщувався на Волковому полі в Петербурзі. Пізніше тут відкрили офіцерську повітроплавну школу.

Навчальний повітроплавний парк відіграв вирішальну роль у подальшому розвитку вітчизняного повітроплавання, у тому числі й наукового. Тут готувалися кадри аеронавтів, удосконалювалася матеріальна частина.

У країні йшло становлення та наукового повітроплавання.

У 1868 року у Московському відділенні фізичних наук Товариства любителів природознавства обговорюється ідея М. У. Ломоносова про автоматичні - без участі людини - дослідження у високих верствах атмосфери. У роботі відділення брав участь П. Л. Чебишев. Вирішувалося питання, чи можна вже в даний час проводити "дослідження повітряних шарів автоматично" або використовувати тільки пілотовані аеростати. Російські вчені дійшли чудового висновку, що "за допомогою звичайного аеростату і самописних метеорологічних інструментів є можлива можливість досліджувати температуру досить високих шарів атмосфери".

Створюється спеціальна комісія, яка мала практично перевірити ідею М. У. Ломоносова. У жовтні 1869 року віце-президент Товариства А. Ю. Давидов зробив повідомлення про досліди професора І. А. Больцані в Казані, який зробив кілька запусків невеликих водневих куль-зондів, забезпечених приладами для метеоспостережень.

На цьому ж жовтневому засіданні було прийнято й досить докладну програму "повітряних подорожей" у Росії "з метою вивчення розподілу щільності у верхніх шарах атмосфери".

Приклад щодо цього подав військовий метеоролог Михайло Олександрович Рикачов, який згодом став директором Головної фізичної обсерваторії в Петербурзі, членом Академії наук. Він одним із перших після Я. Д. Захарова здійснив кілька польотів з метою спостережень у вільній атмосфері.

В 1865 Рикачов був відряджений в Англію для ознайомлення з метеорологічною службою цієї країни. Тут він познайомився з Джемсом Глейшером і став свідком його польотів, які справили велике враження на молодого офіцера.

"На з'їзді британських учених у Бірмінгамі я чув звіт Глейшера про його попередні підняття, а взимку при мені він ще кілька разів піднімався. Його захоплюючі розповіді про чарівне і величне видовище, що представлялося повітроплавцю, коли він перебував у похмурому просторі, сильно а думка, що ці підняття дають можливість добувати дорогоцінні наукові відомості з невідомого світу... збудила в мені бажання і самому зробити при нагоді такі повітряні подорожі".

Однак такий випадок виявився нескоро. 1867 року Рикачов повертається на батьківщину і переходить на службу до Головної фізичної обсерваторії.

Перша наукова експедиція на аеростаті, організована Рикачовим, відбулася 20-21 травня 1869 року. Політ був ретельно підготовлений, у кошику аеростата знаходилися й деякі нові прилади, наприклад термометр із резервуарами у формі спіралі, дуже чутливий до швидких змін температури.

Політ тривав недовго, невелика вперше була й досягнута висота – 1160 метрів.

24 травня Рикачов знову піднімається на аеростаті для спостереження за тиском, температурою та вологістю повітря.

В "Санкт-Петербурзьких відомостях" Рикачов описав свої труднощі з відліками показань приладів при швидкому піднесенні аеростату.

Черговий політ відбувся 20 травня 1873 року. Цього разу, критично оцінивши свій досвід та досвід інших повітроплавців, Рикачов намагався забезпечити якомога плавніше піднесення аеростату. Крім того, перед польотом Рикачов попередньо провів випробування деяких інструментів на інерційність - запізнення зі свідченнями, обравши для аеростата найменш інерційні, що швидко реагують на зміни довкілля. Куля пілотувала французький повітроплавець Бюнель, на рахунку якого був політ із блокадного Парижа.

"...Мені здалося однією хвилиною чотири години, проведені в повітряній подорожі, - писав Рикачов у звіті про цю експедицію. - Правда, я весь час був у дещо збудженому стані, тому що ледве встигав милуватися видами, що відкривалися нам, І повинен був поспішати робити якомога більше спостережень. Усього, поки ми пливли в повітрі, я встиг зробити 94 спостереження по барометру, термометрам і гігрометру ... кілька разів ми піднімалися і опускалися, щоб випробувати різні повітряні течії на різних висотах.

Аеронавти піднялися на висоту 4046 метрів. Вже після закінчення польоту на підставі зроблених записів була вперше у світі перевірена барометрична формула визначення висоти: показання барометра звірили зі показаннями кутомірних інструментів, за допомогою яких із землі з різних точок визначалася висота підйому кулі.

У 1878 році з ініціативи Д. І. Менделєєва та М. А. Рикачова в Петербурзі організується Перше російське товариство повітроплавців. У протоколі установчих зборів зазначалося "величезне значення повітроплавання для Росії як у науковому, так і в культурному та військовому відносинах".

Ніколи ще російські вчені не обговорювали настільки глибоко та серйозно питання, пов'язані з повітроплаванням.

Особиста участь Менделєєва, вченого зі світовим ім'ям, у роботі цього Товариства змусило багатьох інших вчених звернути увагу на повітроплавання.

Незабаром Суспільство робить спроби встановити регулярне поштово-пасажирське сполучення на аеростатах між різними містами Росії, зокрема між Петербургом та Архангельськом. Вивчивши метеорологічну обстановку на цій трасі, вчені висловили впевненість у тому, що польоти між цими містами можливі навіть у зимовий час.

Міська влада Архангельська з інтересом поставилася до цього плану. Однак без допомоги уряду реалізувати його виявилося неможливим.

У 1880 році Менделєєв і Рикачов виступають із новою ініціативою. На їхню пропозицію при Російському технічному суспільстві створюється VII (Повітроплавний) відділ.

"Вивчення будови атмосфери і законів, що керують її рухами, пояснення причин всіх явищ, що відбуваються в ній, дослідження взагалі її фізичних властивостей і ролі, яку вона грає в житті нашої планети, - ось завдання першорядної важливості для науки, гідні великих умів", - говорив Рикачов, обраний головою VII відділу.

З ініціативи Повітроплавного відділу, за сприяння Військового повітроплавного парку, в Петербурзі, а пізніше і в інших містах проводяться дослідні польоти на повітряній кулі, в яких беруть участь досвідчені професійні аеронавти та вчені. У 1885-1887 роках відбулося три таких польоти, у 1888 році - шість, у 1889 - одинадцять, а в 1890 - п'ятнадцять...

Того літа Менделєєв жив у своєму маєтку Боблово під Москвою, Одного разу сюди прийшла депеша з Петербурга. VII відділ Російського технічного товариства запропонував Дмитру Івановичу провести спостереження сонячного затемнення з борту повітряної кулі.

Старт був призначений у Клину, неподалік Боблова. Пілотувати аеростат мав досвідчений повітроплавець поручик О. М. Кованвко.

Однак 7 серпня, як на зло, видалося дощовим. Незважаючи на це з самого ранку на майданчику навколо аеростату зібрався народ. "Чекали професора Менделєєва. О 6-й годині 25 хвилин пролунали оплески, і з натовпу до кулі вийшов трохи сутулий, з лежачим по плечах волоссям з просидю і довгою бородою, людина... Це і був професор", - писав у газеті "Російські відомості". В. Гіляровський.

Менделєєва супроводжував І. Є. Рєпін з етюдником у руках. Дізнавшись про майбутній політ, художник спеціально приїхав у Боблово і звідти разом із Менделєєвим попрямував до місця підйому кулі.

Останні приготування до відльоту закінчено. Командир першим займає місце в гондолі, він простягає руку, і п'ятдесятитрирічний професор слідом за ним піднімається на борт аеростата.

Лунає команда: "Віддати кінці!" Але... аеростат не рухається з місця. Через дощ оболонка кулі сильно обважніла і підйомна сила її зменшилася. Тоді Менделєєв вирішує летіти один, адже до початку затемнення залишаються лічені хвилини і просить Кованька залишити гондолу.

Не відразу погодився Кованько виконати прохання вченого, який ніколи раніше не піднімався на повітряній кулі.

Нарешті командир, поступаючись доказам професора, залишає його одного, і полегшена куля відривається від землі. Куля поступово набирає висоту і ховається за низькими свинцевими хмарами.

О 6 годині 40 хвилин, коли почалося сонячне затемнення, аеростат був на висоті 1500 метрів. Шар хмар залишився далеко внизу, і Менделєєв міг безперешкодно спостерігати рідкісне видовище: темний диск місяця, оточений сонячною короною у вигляді світлого сріблястого кільця.

Куля піднялася на 4000 метрів і все набирала висоту, вітер гнав її на північний схід. На той час затемнення вже скінчилося, і Менделєєв зайнявся метеорологічними спостереженнями. Вченого особливо цікавив температурний режим атмосфери.

"...Закон нормального розподілу температури в атмосферних шарах слід вивчити, дізнатися і зрозуміти, а без того наші метеорологічні висновки залишаться судженнями краба, що повзає морським дном і тут вирішує питання морських бур і змін... Нехай не мені дістанеться можливість зібрати дані подібного роду в Росії, але я не втомлюся наполягати на тому, що саме у нас найлегше і найзручніше може бути досягнуто рішення основної, а тому важливої ​​задачі метеорології- за допомогою високих піднять у ясну погоду", писав Менделєєв у статті "Повітряний політ з Клина під час затемнення", присвяченої експедиції 7 серпня 1887 року.

"Якби мій політ з Клина... - продовжував він далі, - послужив би до збудження інтересу метеорологічних спостережень з аеростатів усередині Росії, якби він, крім того, збільшив загальну впевненість у тому, що літати на аеростатах можна із зручністю навіть новачкові , тоді б я не дарма літав повітрям..."

Політ повітряної кулі з Менделєєвим на борту тривав три години. Пролетівши неабияку відстань, аеростат приземлився у Тверській губернії, неподалік старовинного волзького міста Калязина.

Величезну роль відіграли роботи Менделєєва у розвитку основних дисциплін повітроплавання, і в першу чергу науки про опір середовища, яке на той час знаходилося мало не в зародковому стані, хоча ці знання були необхідні не тільки аеронавтам, але також і суднобудівникам, морякам, артилеристам, а трохи пізніше вони стали потрібні і авіаторам.

Менделєєв ще в молоді роки захопився проблемою зміни обсягу газів. "Мої заняття аеростатикою, - писав він, - визначалися тією обставиною, що, займаючись на початку 70-х років дослідженням пружності розріджених газів, я мимоволі перейшов до питання про верхні шари атмосфери, де щільність і пружність повітря малі, і до розбору аеростатичних піднять у верхні шари атмосфери... Тимчасово я залишив інші заняття і почав вивчати аеронавтику.

У 1880 році вийшла друком його робота "Про опір рідин і повітроплавання". "Знаменитий хімік не задовольнявся дослідженням питань найближчої спеціальності. Він із полюванням і з успіхом займався в багатьох інших галузях фізичних і технічних знань. Російська література зобов'язана йому капітальною монографією з опору рідин, яка і тепер може служити основним керівництвом для осіб, що займаються кораблебудуванням, повітроплавом і баллістикою ", - писав із цього приводу М. Є. Жуковський.

Дещо раніше з ініціативи Менделєєва вийшов у російському виданні новий курс метеорології - "Метеорологія, або вчення про погоду", написаний директором Норвезького метеорологічного інституту професором Генріком Моном. Книга супроводжувалася ґрунтовною передмовою та численними примітками, автором яких був Дмитро Іванович.

"... Повітряні сходження на аеростатах повинні зійти найважливішими елементами у вивченні погоди, повинні висвітлити багато законів цього предмета... Там (в атмосфері. - А. Ч.) лабораторія погоди, там утворюються хмари, там вони рухаються... Вивчення клімату в Росії, країні континентальної, в загальних рисах плоскої, надзвичайно багато можна чекати результатів від численних спостережень, які проводяться на аеростатах. Настане час, коли аеростат стане таким же постійним знаряддям метеоролога, яким нині став барометр ", - вказував Менделєєв.

А на титульному листі значилося: "Сума, яка може бути виручена від продажу цієї книги, призначається на влаштування великого аеростату і взагалі на вивчення метеорологічних явищ верхніх шарів атмосфери".

Менделєєв розробив один із перших проектів висотного аеростату з герметичною гондолою. Але, на жаль, цей план так і залишився на папері: царський уряд відмовився виділити кошти на будівництво кулі. Тоді вчений вирішив збудувати його на власні гроші, але не зміг зібрати потрібної суми...

Особливі надії у вивченні атмосфери Дмитро Іванович пов'язував із керованими аеростатами. У записнику вченого збереглися нариси кількох варіантів дирижабля. В одному з варіантів дирижабль об'ємом 16250 кубічних метрів мав каркасний корпус з обшивкою з тонких мідних або латунних листів... У тій же записнику знаходимо ескіз оригінальної установки для випробування повітряних гребних гвинтів - пропелерів, які встановлюються на дирижаблях.

У 1878-1879 роках, вирушивши за кордон, щоб ознайомитися зі станом повітроплавання на Заході, Менделєєв намагався навіть замовити там двигун для свого дирижабля.

Не можна залишити без уваги ще один бік діяльності Менделєєва: їм сконструйовано кілька приладів для наукових досліджень про атмосферу.

Постійно надавав він підтримку й іншим винахідникам. У вересні 1890 року Менделєєв отримав з містечка Боровська об'ємний рукопис з проектом суцільнометалевого дирижабля зі змінним обсягом і супровідний лист, підписаний вчителем арифметики початкового повітового училища К. Е. Ціолковським.

Працюючи над проблемами повітроплавання та аеродинаміки, Ціолковський часто знаходив відповіді на багато питань у книзі Менделєєва "Про опір рідин і повітроплавання". Ось і зараз він знову звертався до свого заочного наставника.

У грудні 1896 року на черговому засіданні ради Російського технічного товариства вчені приймають рішення про видання нового журналу з промовистою назвою "Повітроплавання та дослідження атмосфери". Дедалі більше з'являлося нових книг на цю тему. За підрахунком Менделєєва, починаючи з 1840 по 1869 рік, у Росії було опубліковано двадцять книг з повітроплавання. З 1870 по 1890 рік – близько вісімдесяти. При цьому дуже підвищилася їхня наукова цінність. А в 1890-1900 роках - понад сто...

Серед тих, хто прийняв близько до серця створення VII відділу Російського технічного товариства, був і молодий офіцер М. М. Поморцев, який увійшов до історії науки як один із найбільших фахівців у галузі наукового повітроплавання, метеорології та аерології.

А в 1885 році, через п'ять років після появи VII відділу, військове міністерство приймає рішення про "організацію повітроплавних частин на західному кордоні країни - у Варшаві, Новогеоргіївську, Оссовці, Івангороді. Завдяки Поморцеву численні навчальні польоти військових повітроплавців одночасно використовувалися для збору мете.

"Аеростат, - говорив Поморцев, - є зондом, який може пронизувати, слідуючи вгору і вниз волею аеронавта, всю доступну для людини товщу атмосфери",

З 1885 по 1890 російські військові аеронавти здійснили тридцять п'ять польотів на повітряних кулях. П'ять разів здіймався в повітря і аеростат Російського технічного товариства. Усі зібрані цей час матеріали спостережень було передано Поморцеву. Він проаналізував їх у статті "Наукові результати 40 повітряних подорожей, зроблених у Росії", вперше опублікованій в "Інженерному журналі" у 1891 році.

У своїй статті Поморцев докладно виклав результати вивчення швидкості та спрямування повітряних течій на різних висотах залежно від розподілу атмосферного тиску, результати спостережень над температурою та вологістю повітря, матеріали барометричного та геометричного визначення висот, досягнутих аеростатами.

Поморцев показав, що з висотою напрям вітру поступово наближається до напрямку ізобари, дав інтерполяційну формулу розподілу температури, описав явища інверсій температури та вологості в атмосфері. Вчений прийшов до думки, що зміна навколишньої температури обумовлена ​​??порушенням рівноваги під впливом потужних повітряних потоків, що виникають у верхніх шарах атмосфери.

У статті Поморцев підбив підсумки першого етапу вивчення вільної атмосфери у Росії з допомогою аеростатів. Сучасники гідно оцінили працю вченого. За цю статтю він був удостоєний золотої медалі Російського географічного товариства.

Інший видний діяч вітчизняного повітроплавання А. М. Кованько, який виступив на засіданні Російського технічного товариства під час обговорення статті Поморцева, сказав: "І цього разу великий крок у науковому ознайомленні з повітряним середовищем зроблено за допомогою аеростату в Росії, російським ученим".

Кованько мав рацію. Російські вчені випередили зарубіжних метеорологів у організації досліджень вільної атмосфери, а й у узагальненні зібраних даних. Подібні роботи з'явилися за кордоном пізніше.

Після того як повітроплавні частини на західних кордонах Росії були повністю укомплектовані кадрами, забезпечені аеростатами та аеронавігаційними приладами, у тому числі і винайденими самим Поморцевим, він звернувся до військового відомства з рапортом, в якому пропонував налагодити в цих частинах щоденні спостереження за рухом обла. і силою вітру різних висотах.

Ці спостереження почали проводити з липня 1896 року. Поморцев сам прибув кордон і провів кілька місяців, інструктуючи військових аеронавтів.

Обробка результатів спостережень, виконаних військовими повітроплавцями, дозволила вченому суттєво доповнити та розвинути свої висновки та уявлення про зв'язок атмосферних течій з погодою.

На його наполягання військове відомство виділило потрібні кошти для проведення запусків куль-зондів, а Російське географічне товариство, членом ради якого він складався, придбало шар-зонд об'ємом 400 кубічних метрів і всі необхідні прилади до нього.

Особливо багато уваги Поморцев приділяв точному визначенню висоти підйому аеростату – це на його пропозицію вперше почали використовувати теодоліт. Спостереження з поверхні землі за кулями, що піднімаються, нерідко проводилися одночасно з трьох пунктів - у Пулкові, Петербурзі і Кронштадті. Цей метод дозволяв перевірити розрахунки висоти підйому барометром.

У 1897 року з'явилася нова робота Поморцева " Про дослідження атмосфери з допомогою повітряних куль " , у якій він узагальнив результати спостережень, виконаних під час польотів на аеростатах. Цього разу Поморцев ретельно обробив понад тисячу шістсот розрізнених визначень температури та вологості на різних висотах та інші спостереження.

Під керівництвом Поморцева російські військові повітроплавці займалися дослідженнями атмосферної електрики та земного магнетизму. Крім того, докладно вивчалася інтенсивність сонячної радіації та поглинання цієї енергії атмосферою. Подібні спостереження проводилися повітроплавцями вперше у світі.

У 1894 році за домовленістю між головою Німецького товариства повітроплавання професором Р. Ассманом, шведським дослідником С. Андре і М. М. Поморцевим вперше в практиці повітроплавання відбулися три одночасні підйоми кількох російських, німецьких та одного шведського аеростату. Мета польотів – метеорологічні спостереження у вільній атмосфері.

У польотах російських аеронавтів Михайло Михайлович взяв особисту участь.

Вперше аеронавти піднялися одночасно в Берліні, Гетеборг і Петербурзі 23 липня. Наступний спільний старт відбувся через кілька днів - 28 липня.

19 вересня аеростати піднялися одночасно у Берліні, Гетеборзі, Петербурзі, Варшаві. Як і раніше, на повітряній кулі, яка стартувала в Петербурзі, летів Поморцев.

" Усі підняття, - писав про міжнародної експедиції 19 вересня 1894 року, - відбулися області значного антициклону, центр якого перебував у цей час над Скандинавією і Балтійським морем. Треба думати, що це спостереження разом проллють багато світла характер освіти згаданих областей, що являють собою ще багато неясностей у метеорології... Будемо сподіватися, що ці перші кроки у справі спільного вивчення високих верств атмосфери набудуть ще більшого поширення в майбутньому, оскільки за сучасного стану метеорології можна бути впевненим, що дані для судження про погоду і її наступні зміни потрібно шукати у верхніх шарах атмосфери".

Одночасні підйоми шведського, російських та німецьких аеростатів, організовані з ініціативи М. М. Поморцева, були першими аерологічними дослідженнями, що охопили настільки величезний простір. Після цих польотів виникла ідея провести міжнародні дослідження атмосфери у ширших масштабах.

Усвідомлюючи необхідність об'єднати зусилля різних країн у проведенні метеорологічних спостережень у вільній атмосфері, вчені дійшли думки про створення Міжнародної комісії з наукового повітроплавання. Ця організація була заснована восени 1896 на Міжнародній метеорологічній конференції в Парижі. Першим її головою було обрано німецького вченого Г. Хергезеля.

Незабаром Міжнародна комісія з наукового повітроплавання вирішила влаштовувати по кілька разів на рік одночасні польоти аеростатів у різних точках земної кулі.

Перша така експедиція - пізніше їх почали називати Міжнародними аерологічними днями - відбулася-14 листопада 1896 року. О другій годині ночі за паризьким часом у Парижі, Берліні, Страсбурзі, Мюнхені, Варшаві та Петербурзі піднялися в атмосферу кілька десятків повітряних куль із вченими-аеронавтами на борту, куль-зондів та метеорологічних зміїв з автоматичною апаратурою. "Масована атака", зроблена вченими, виявилася успішною. Була отримана метеорологічна інформація, її відразу ж ретельно обробили і опублікували.

У 1897 році відбулося вже три такі міжнародні експедиції за участю російських учених і повітроплавців.

Важлива і знаменна подія відбулася влітку 1899 року, коли винахіднику радіо А. С. Попову вдалося вперше у світі налагодити стійкий зв'язок між землею і російським аеростатом, що знаходиться в польоті. З того часу повітряні кулі, що мали на борту радіостанцію, переставали бути немов зниклими безвісти.

За перші сто років, що минули від часу появи аеростатів, повітроплавці здійснили кілька тисяч вільних польотів в атмосфері. Набагато скромнішими були наукові результати, бо спеціально підготовлених експедицій на повітряній кулі за той же термін було проведено лише близько шістдесяти. Експедиції ці швидше слід вважати пробою сил. Ставало все більш і більш очевидним, що серйозних успіхів можна досягти лише за умови, якщо польоти будуть систематичними і якщо вони будуть проводитися за заздалегідь складеною програмою.

Нестача коштів у зацікавлених наукових організацій та байдужість до науки з боку можновладців - ось головна причина повільного розвитку наукового повітроплавання. І лише до кінця XIX століття дослідні польоти на повітряній кулі стали досить звичайним явищем. Досить сказати, що з 1886 по 1896 тільки в Росії, Німеччині, Франції та Швеції було організовано сто п'ятдесят експедицій за участю вчених-аеронавтів. І кожна така подорож приносила дедалі нові відомості про атмосферу.

З розвитком наукового повітроплавання дослідження вільної атмосфери склали особливий, великий і важливий відділ метеорології.

На рубежі XIX і XX століть наукове повітроплавання зміцніло настільки, що в листопаді 1900 року на черговому Міжнародному метеорологічному конгресі в Парижі було прийнято нове важливе рішення - щомісяця влаштовувати в різних країнах підйоми аеростатів у певні дні. Тоді ж робляться перші серйозні спроби проводити ці дослідження над акваторіями морів і океанів, піднімаючи прив'язні аеростати і запускаючи метеорологічні змії та вільні повітряні кулі з борту кораблів.

З особливим розмахом проводилися дослідження вільної атмосфери влітку 1907 року, коли за рішенням Міжнародної комісії наукового повітроплавання відбулися одночасні запуски аеростатів та зміїв одразу у тридцяти шести пунктах північної півкулі – у Петербурзі, Москві, Києві, Баку, Омську, Владивостоці, Манах , Каїрі, Вашингтоні, на Азорських островах.

На той час аерологічна служба, що використовує у своїй практиці безпілотні аеростати, була добре налагоджена й у Росії. В 1902 організували аерологічну обсерваторію в Павловську, під Петербургом, а в 1905 була відкрита аеродинамічна обсерваторія в Кучіно, під Москвою.

Найбільш плідною у період була діяльність російського аеролога У. У. Кузнєцова. Упродовж дев'яти років, починаючи з 1905 року, В. В. Кузнєцов запустив під Москвою шістдесят куль-зондів, і при цьому дев'яносто відсотків запущених метеорографів було знайдено. На підставі отриманих даних він вперше з'ясував розподіл температури місяцями над Москвою до висоти 12 кілометрів. (Деякі кулі-зонди піднімалися значно вище. Одна з них досягла дев'ятнадцятикілометрової висоти.)

Аеростатоносець "Русь"

У вересні - жовтні 1910 року з ініціативи Аероклубу в Петербурзі вперше проводиться так зване Всеросійське свято повітроплавання.

Найкращі досягнення аеронавтів та авіаторів відзначалися особливими призами. Екіпажі дирижаблів нагороджувалися за успішне керування корабля за наміченим курсом, повернення на аеродром і посадку, а екіпажі вільних аеростатів - за найбільшу висоту підйому, максимальну тривалість і довжину польоту і вмілу посадку.

Всеросійське свято повітроплавання, що тривало протягом трьох тижнів, стало помітним явищем у науковому та суспільному житті країни.

"Блискучий успіх цього Свята, успіх, заснований на сміливих і цікавих польотах російських авіаторів і аеронавтів, сильно сприяв розвитку повітроплавання в Росії і посилив інтерес російського суспільства до цієї галузі техніки", - зазначав відомий російський вчений Н. А. Ринін, під керівництвом якого виконувалась метеорологічна програма Свята.

На Святі відзначився і сам Ринін, який здійснив разом з аеронавтами С. І. Одинцовим та А. Н. Серединським три польоти на повітряній кулі. Одна з подорожей, що тривала більше доби, закінчилася на Волзі, за 90 кілометрів нижче за Саратов. Інше – у Фінляндії. При цьому аеростат, що пілотується Одинцовим і Риніним, досяг рекордної висоти 6400 метрів. Під час польоту аеростату над північним заходом Росії пронісся небувало сильний для тутешніх місць ураган, але повітряній кулі та його екіпажу він шкоди не завдав.

У травні 1914 року відбулося вже третє Всеросійське свято повітроплавання, у проведенні якого взяли участь видатні діячі аеронавтики та космонавтики Н. А. Ринін та К. Е. Ціолковський.

Вже стало традицією, що Свято повітроплавання відкриває академік М. Є. Жуковський. Основоположник сучасної аеродинаміки - науки про рух повітря та інших газів і про вплив їх на обтічні тіла, Н. Є. Жуковський розробив теорію стійкості керованих аеростатів, проаналізувавши керованість, опір і стійкість їх у польоті, перекидальний момент, їх критичну швидкість і т.д. .

Травневе Свято 14-го року в Росії виявилося останнім. Світова війна, що почалася, завадила роботі дослідників. Багато з повітроплавців були мобілізовані в діючу армію, аеростати все частіше використовувалися в повітряній розвідці, в чому особливо досягли успіху прив'язні аеростати, а керовані брали участь у бомбардуванні ворожих позицій.

Але навіть у цей тривожний час повітроплавання продовжувало служити науці по обидва боки фронту, бо аеронавти часто вели і метеорологічні спостереження - за хмарністю та вологістю, силою вітру та напрямом повітряних течій, за температурою та тиском навколишнього повітря, - правда, зазвичай ці спостереження були підпорядковані бойовим завданням. Пізніше вчені скористаються цією інформацією, накопиченою за роки війни в тилу та на полях битв.