Jak człowiek nauczył się latać?

Zobacz slidy

Treść prezentacji

Slide 1

JAK CZŁOWIEK NAUCZYŁ SIĘ LATAĆ? Daria Jagielska kl. I c

Slide 2

POCZĄTEK HISTORII Już od najwcześniejszych lat istnienia ludzkość marzyła o lataniu. Właściwie wszystkie ludy świata miały swoich bohaterów podróżujących w przestworzach. Najbardziej znana opowieść to mit o Dedalu i Ikarze.

Slide 3

Pierwsze wzloty człowieka w powietrze, czyli historia Dedala i Ikara Po zaprojektowaniu i wzniesieniu Labiryntu Dedal, znużony długotrwałym uwięzieniem na Krecie, marzył o powrocie do rodzinnego kraju. Na drodze stały jednak czujne okręty Minosa. Minos panował wprawdzie na lądzie i morzu, ale nie miał żadnej władzy w powietrzu. Wielki architekt wpadł na dziwny i szalenie śmiały pomysł. Z naręcza piór zręcznie uformował ogromne skrzydła, które związał sznurem i scalił woskiem. Jedną parę przymocował do ramion sobie, a drugą synowi Ikarowi. Ostrzegł młodzieńca, by nie leciał za wysoko, w pobliżu palącego słońca, po czym obaj wyruszyli w niezwykłą podróż. Zostawili już za sobą po lewej stronie Delos, gdy młodzieniec coraz śmielej wzlatywał ku górze. Oczarowany bliskością nieba, wzniósł się jeszcze wyżej, ku gorącemu słońcu. Żar roztopił wosk i pióra zaczęły odpadać. Ikar gorączkowo trzepotał ramionami, lecz runął wprost do wód opływających Samod, do morza, które odtąd nosi jego imię.

Slide 4

Marzenia spełniły się we Francji we wrześniu 1783 roku, kiedy bracia Montgolfier wypuścili w przestworza balon na ogrzane powietrze z załogą złożoną ze zwierząt. W październiku tego samego roku sztuki tej dokonał człowiek. Pierwsze loty były bardzo krótkie, ale ich pomyślny przebieg zadecydował o tym, że cała Europa rozpoczęła takie próby. Dla zapewnienia dłuższego lotu balon posiadał palenisko z węglem drzewnym podgrzewającym powietrze. Większą swobodę lotu mógł zapewnić tylko balon wypełniony gazem lżejszym od powietrza. Znany już wcześniej wodór spełniał ten warunek, lecz dopiero odkrycie sposobu gumowania jedwabiu pozwoliło na budowę balonów wypełnionych tym gazem. Na początku grudnia 1783 roku wystartował pierwszy balon wypełniony wodorem. Doświadczenia następnych lat dowiodły przewagi gazu nad ogrzanym powietrzem. Z czasem łatwopalny i wybuchowy wodór zastąpiono bezpiecznym, choć dużo droższym helem. BALONY

Slide 5

W styczniu 1785 roku Jean Pierre Blanchard i John Jeffries przelecieli balonem nad kanałem La Manche. Bardzo szybko nowym wynalazkiem zainteresowało się wojsko. Już w 1794 roku w wojskach francuskich użyto balonu do obserwacji ruchów wojsk przeciwnika. W trakcie I wojny światowej balony na uwięzi używano do obserwacji ruchów wojsk oraz kierowania ogniem artylerii. Wraz z rozwojem samolotu balony przestały być bezpieczne i utraciły na znaczeniu. Podczas II wojny światowej praktycznie stosowano jedynie balony bezzałogowe jako zapory przeciwko atakom samolotów bombowych z małych wysokości. Obecnie stosuje się balony wypełnione wodorem do dokonywania badań meteorologicznych oraz pomiaru zanieczyszczenia powietrza. Balony na ogrzane powietrze używane są natomiast powszechnie w rywalizacji sportowej. Bardzo często balony na ogrzane powietrze stosuje się w celach reklamowych - mogą one wówczas przybierać jak najdziwniejsze kształty. W marcu 1999 roku Bertrand Piccard i Brian Jones w ciągu 19 dni, 1 godziny i 49 minut dokonali przelotu balonem dookoła globu bez lądowania. W lipcu 2002 roku zakończyła się trwająca 12 dni, 12 godzin i 57 minut samotna podróż dookoła świata dokonana przez Steva Fossetta. Balon-motocykl

Slide 6

Pierwszy lot samolotu odbył się 17 grudnia 1903 roku. Wyposażony w silnik o mocy 9 kW samolot braci Wright Flyer 1 w ciągu 12 sekund przebył 37 metrów. Cały świat ogarnął szał latania. Wszystkie kraje rozpoczęły prace nad swoimi konstrukcjami i samoloty zaczęły latać coraz to wyżej, dłużej i dalej. W dniu 25 lipca 1909 roku Louis Bleriot pokonał kanał La Manche i zdobył nagrodę 1000 funtów angielskich ufundowaną przez Daily Mail. W 1911 roku w trakcie wojny włosko - tureckiej używano samolotów do celów rozpoznawczych, a także bombowych (załogi samolotów ręcznie zrzucały na przeciwnika granaty oraz małe bomby). Początek I wojny światowej zastał samoloty nieprzygotowane do walk w powietrzu. Używane były jedynie jako maszyny rozpoznawcze i bombowe. Czasami piloci używali broni osobistej do walki z przeciwnikiem. Wkrótce samoloty zaczęto wyposażać w karabiny maszynowe strzelające poprzez śmigło co często prowadziło do jego uszkodzenia rozwiązaniem była synchronizacja strzałów z obrotami śmigła. Coraz częściej dochodziło do walk powietrznych. Po obu stronach konfliktu pojawili się piloci odnoszący najwięcej zwycięstw. Najbardziej znanym z nich był Niemiec Manfred von Richthofen zwany Czerwonym baronem latający charakterystycznym, pomalowanym na czerwono samolotem. SAMOLOTY Samolot braci Wright Flyer 1

Slide 7

Po zakończeniu wojny nastąpił gwałtowny rozwój lotnictwa cywilnego. Pojawiały się nowe maszyny, padały nowe rekordy. W maju 1927 roku Charles Lindbergh dokonał pierwszego samotnego przelotu nad północnym Atlantykiem z Nowego Jorku do Paryża. Okres międzywojenny to także czas wielu sukcesów polskich lotników: lot dookoła Europy Żwirki i Wigury, przelot Warszawa - Tokio i z powrotem Bolesława Orlińskiego w 1926 roku czy przelot nad Atlantykiem Stanisława Skarżyńskiego na najmniejszym samolocie w historii podbojów tego oceanu w 1933 roku. W konstrukcji samolotów postępowała coraz większa specjalizacja. Pojawiły się samoloty operujące z pokładów lotniskowców, bombowce dalekiego zasięgu, samoloty szturmowe, wodnosamoloty itp. W czasie II wojny światowej samolot pokazał, że jest siłą bez której próżno marzyć o wygranej. Niemiecka teoria wojny błyskawicznej zakładała ścisłe współdziałanie lotnictwa i broni pancernej. Wojna na morzu pokazała, że wyposażony w samoloty lotniskowiec jest znacznie więcej wart niż kilka pancerników. Zmagania przyniosły nie tylko rozwój samego samolotu, ale również jego oprzyrządowania. Pod koniec wojny pojawił się pierwszy samolot odrzutowy niemiecki Messerschmitt Me-262 Schwalbe oraz rakietowy Messerschmitt Me 163 B Komet.

Slide 8

W okresie powojennym w lotnictwie wojskowym napęd odrzutowy wyparł samoloty śmigłowe praktycznie we wszystkich kategoriach. Taka sama sytuacja zapanowała również wśród samolotów pasażerskich. Napęd tłokowy natomiast panuje niepodzielnie w samolotach sportowych, szkolnych, rolniczych itp. W październiku 1947 roku na rakietoplanie Bell X-1 Charles Yeager pokonał jako pierwszy barierę dźwięku. Prace nad coraz szybszymi samolotami trwały i po wielu próbach przed konstruktorami pojawiła się kolejna bariera cieplna. Wraz ze wzrostem prędkości tarcie powietrza o płatowiec staje się tak duże, że rośnie temperatura grożąc zniszczeniem materiału. Ponadto silnik zużywa ogromne ilości paliwa co powoduje, że samolot przebywa w powietrzu bardzo krótko. Wyścig o najszybszą seryjną maszynę wygrały USA samolot szpiegowski Lockheed SR-71 Blackbird osiągnął prędkość 3529 kmh. Samolot ten jest zbudowany z uwzględnieniem rozszerzalności cieplnej materiałów - dlatego przed startem ze zbiorników wycieka paliwo (bardzo trudno się zapala) - ich uszczelnienie nastąpi po osiągnięciu temperatury pracy samolotu. Po uzupełnieniu paliwa w powietrzu następuje przejście do właściwego etapu misji SR-71 wznosi się na pułap powyżej 25 km i osiąga predkość 3 Ma. Zasięg tej maszyny wynosi 4800 km bez dodatkowego tankowania w powietrzu. Prace nad nowymi rodzajami broni doprowadziły także do powstania samolotu pionowego startu i lądowania. Stało się to możliwe dzięki wprowadzeniu sterowanej dyszy silnika odrzutowego - podczas startu dysze kierują spaliny pionowo pozwalając na wznoszenie maszyny. Wraz ze wzrostem wysokości dysza może zostać odchylona nadając samolotowi ciąg w kierunku poziomym powodując rozpędzenie maszyny. W trakcie lotu możliwe jest oczywiście dokonywanie tego typu operacji jak zawis, choć z punktu widzenia taktyki (powolne wytracanie prędkości) raczej nie jest stosowane.

Slide 9

Najnowszą zdobycz stanowi technologia stealth. Kształt oraz nowoczesne tworzywa, z jakich jest wykonany samolot zmniejszają radarową, termiczną i optyczną widzialność maszyny. Echo radarowe myśliwca Lockheed F-117 Nighthawk jest takie, jak zdalnie sterowanych modeli. Posiadający tą samą zdolność ciężki bombowiec strategiczny Northtrop B-2 Spirit ma kadłub zbudowany z około 900 rodzajów tworzyw. Za niewidzialność trzeba niestety zapłacić bardzo wysoką cenę - B-2 kosztuje około 1,3 mld dolarów. Ogromny postęp daje się również zauważyć w rozwoju cywilnych samolotów komunikacyjnych. Pierwsze samoloty pasażerskie miały odkrytą kabinę i były dalekie od niezawodności. Zimna wojna oraz konkurencja między przewoźnikami pasażerskimi doprowadziła do powstania zarówno wielkich samolotów transatlantyckich jak i komfortowych maszyn bliskiego zasięgu. Tendencja rozwojowa prowadziła nie tylko do powstawania maszyn coraz większych, ale również coraz szybszych. Prace nad pasażerskimi samolotami przekraczającymi prędkość dźwięku powodowane były z jednej strony prestiżem, a z drugiej presją biznesmenów nie mających czasu do stracenia. Ich ukoronowaniem było stworzenie radzieckiego Tu-144, który przy starcie i lądowaniu rozkładał dodatkowe skrzydełka w pobliżu kabiny pilotów (układ kaczka) oraz obniżał nos samolotu o około 12o dla polepszenia widoczności z kokpitu. Choć maszyna ta w maju 1970 roku osiągnęła prędkość 2Ma to po krótkim czasie ze względu na wiele awarii została wycofana z eksploatacji. Niemal w tym samym czasie powstała inna konstrukcja przekraczająca prędkość dźwięku - francusko-brytyjski Concorde. Maszyny te latają regularnie na trasie Europa - USA (loty zostały zawieszone po katastrofie pod Paryżem w sierpniu 2000 roku wznowiono je w listopadzie 2001 roku) pokonując dystans w czasie trzech godzin i dwudziestu minut w porównaniu z ponad siedmioma Boeinga 747. Stosunkowo najnowszy lotniczy rekord został ustanowiony w grudniu 1986 roku, kiedy samolot Voyager z załogą Dick Rutan i Jeanna Yeager okrążył kulę ziemską bez międzylądowania i bez uzupełniania paliwa w powietrzu.

Slide 10

Pierwszy szybowiec skonstruował w 1853 roku Anglik George Cayley. Kontynuatorem jego prac był Niemiec Otto Lilienthal. Udoskonalił płatowiec stając się w ten sposób jednym z ojców lotnictwa. W tym samym czasie w Polsce eksperymenty z lotami ślizgowymi prowadził Czesław Tański na szybowcu Lotnia. Pierwsze loty odbywały się z niewielkich pagórków czy nawet specjalnie budowanych pomostów przez co były bardzo krótkie. Dopiero późniejsze obserwacje doprowadziły do odkrycia terenów obfitujących w występowanie prądów wznoszących, a więc idealnych do prowadzenia lotów. Po skonstruowaniu samolotu szybowiec stracił na popularności. Uznano, że spełnił już swoją rolę. Szybowiec powrócił do łask w latach dwudziestych XX wieku, kiedy zaczęto organizować zawody szybowcowe. Szybowiec jako pojazd bezsilnikowy wymaga pomocy z zewnątrz, aby znaleźć się w powietrzu. Istnieją dwie metody osiągnięcia tego celu: użycie wyciągarki lub holowanie przez samolot. W czasie II wojny światowej szybowce zostały wykorzystane do desantu lotniczego w trakcie operacji Market-Garden (uchwycenia mostów na drodze do Niemiec). Obecnie szybowce wykorzystuje się jedynie jako maszyny sportowe i do szkolenia adeptów lotnictwa. Zarówno samolot jak i szybowiec nie były osiągalne z wielu względów dla szerokiego ogółu ludzi. Znacznie tańsza i łatwa do złożenia jest lotnia (polska nazwa najprawdopodobniej wywodzi się od konstrukcji Tańskiego). Lotnia to właściwie latające skrzydło, którego kształt utrzymywany jest dzięki sztywnym (najczęściej aluminiowym) profilom, a pilot leci w pozycji wyprostowanej twarzą do ziemi. Sterowanie odbywa się poprzez wychylenia ciała (przesuwanie środka ciężkości). Start ma miejsce najczęściej ze zboczy gór, choć może być do tego celu wykorzystywana także wyciągarka. Sposobem na uniezależnienie się od ukształtowania terenu czy pomocy z zewnątrz jest zastosowanie niewielkiego silnika do napędu lotni. Tak przerobiona lotnia dodatkowo otrzymuje również podwozie. SZYBOWCE

Slide 11

Od chwili wzbicia się w przestworza człowiek poszukiwał także sposobu na bezpieczny sposób ich opuszczania. Konstrukcja pierwszego spadochronu przypisywana jest Leonardo da Vinci. Pierwsze udane opuszczenie maszyny latającej jakim był balon odnotowano w 1797 roku. Pierwsze spadochrony traktowane były jednak przez lotników bardzo nieufnie - na początku I wojny światowej piloci nie byli w nie wyposażeni. Dopiero rosnące straty doprowadziły do powszechnego ich używania. Początkowo spadochron stosowany był jedynie jako środek ratujący życie, dopiero jego doskonalsze wersje pozwalały na delektowanie się kontrolowanym spadaniem. Skuteczne i powszechnie używane spadochrony o okrągłej czaszy nie miały większej możliwości sterowania lotem. Poszukiwanie sposobu sterowania doprowadziło do powstania spadochronu szybującego (spadochronu w kształcie skrzydła). Skoczkowie używający tych spadochronów dość szybko zauważyli, że można na nich startować ze wzniesień i wykonywać w ten sposób samodzielne loty co doprowadziło do przekształcenia go w paralotnię. Możliwe jest również używanie wyciągarki czy samochodu jako holownika. Szkic spadochronu Leonardo da Vinci

Slide 12

Balony umożliwiły ludziom podróże w powietrzu. Niestety był to lot uzależniony jedynie od kierunku i siły wiatru. Brak możliwości kierowania prowokował wyobraźnię konstruktorów. Już w rok od pierwszego lotu balonu pojawiły się projekty wykorzystania wioseł, żagli, sterów i innych konstrukcji do uniezależnienia się od kaprysów wiatru. Musiało jednak upłynąć prawie siedemdziesiąt lat, aby lot kierowany stał się faktem. Pierwszy sterowiec pilotowany przez Henri Giffarda wzniósł się w powietrze w listopadzie 1852 roku. Był to balon napędzany silnikiem parowym. Konstrukcja sterowca została udoskonalona w Niemczech, gdzie zbudowano w 1895 roku pierwszy sterowiec o sztywnym kadłubie. Jednak dopiero Ferdinand von Zeppelin doprowadził do rozkwitu tej konstrukcji. Sztywne aluminiowe ożebrowanie tworzące opływowy kształt, kryjące kilka balonów lub komór wypełnionych gazem, a pod nim podwieszona kabina z silnikami umieszczonymi po bokach to standard obowiązujący do dziś. W 1909 roku pojawiły się pierwsze sterowce pasażerskie - od tej chwili przestworza stały się dostępne dla wszystkich. W czasie I wojny światowej Niemcy wystawiły ogromną jak na owe czasy flotę sterowców 120 sztuk - używanych do celów rozpoznawczych i bombowych. Dokonywano nalotów bombowych na kontynencie, a także na Anglię (w największym nalocie brało udział 16 sterowców) co nie przynosiło efektów militarnych, ale miało ogromny cel propagandowy. Straty powodowane przez artylerię oraz samoloty doprowadziły do wycofania sterowców z frontu i używania ich jedynie w celach transportowych. STEROWCE

Slide 13

W rok po zakończeniu wojny, brytyjski sterowiec R34 dokonał pierwszego przelotu nad Atlantykiem, a w 1926 roku Roald Amundsen przeleciał na sterowcu Norge nad biegunem północnym. Następne lata to powszechne stosowanie sterowców w komunikacji lotniczej. Graff von Zeppelin kursował regularnie pomiędzy Niemcami a Brazylią. Lata trzydzieste to okres największej świetności sterowców, ale również coraz większa konkurencja ze strony samolotów. Seria katastrof spowodowanych używaniem wodoru, a zwłaszcza pożar lądującego 6 maja 1937 roku w Nowym Jorku Hindenburga przesądziła o losie sterowców. Od tej daty liczy się koniec epoki sterowców. Jednakże nie zniknęły z nieba całkowicie. Po zastąpieniu wodoru bezpiecznym helem oraz radykalnym zmniejszeniu wymiarów używane były w ograniczonym stopniu w czasie II wojny światowej. Obecnie sterowce wykorzystuje się głównie jako obiekty reklamowe, a w ograniczonym stopniu jako latające dźwigi zwłaszcza tam, gdzie niemożliwe jest użycie śmigłowców.

Slide 14

ŚMIGŁOWCE Początki śmigłowców sięgają średniowiecza - jak niektórzy twierdzą szkic Leonardo da Vinci przedstawia właśnie taką maszynę.

Slide 15

W czasie II wojny światowej zastosowanie śmigłowców było niewielkie. Dopiero po wojnie nastąpiło zainteresowanie tą konstrukcją. Kolejnego skoku jakościowego dostarczyła wojna wietnamska, gdzie armia USA stosowała śmigłowce powszechnie zarówno jako maszyny szturmowe jak i transportowe czy sanitarne. Nowoczesne śmigłowce wojskowe są stosowane praktycznie wszędzie: jako niszczyciele czołgów, do walki z okrętami podwodnymi, w ratownictwie, desancie, transporcie itp. Pojawił się także śmigłowiec wykonany w technologii stealth (pozostawiający niewielki ślad radarowy, termiczny i optyczny) jest to RAH-66 Comanche. Również zastosowanie śmigłowców cywilnych jest ogromne: transport, ratownictwo, patrolowanie dróg, latające dźwigi, obsługa imprez sportowych i wiele innych. Powstała także konstrukcja łącząca zalety samolotu i śmigłowca.

Slide 16

Źródła 1. 2. 3. 4. 5. 6. Encyklopedia Powszechna część III na CD emapa Słownik encyklopedyczny Fizyka pod redakcją Ryszarda Cacha Szkolna Encyklopedia John Farndon Wyd. RTW www.wikipedia.pl www.interia.pl www.sciaga.pl

Slide 17

I TO BYŁBY KONIEC HISTORII