Повітроплавання [GetAClass] Aeronautik [GetAClass] Aeronautics [GetAClass]. Aéronautique [GetAClass] Aeronáutica [GetAClass]

Люди завжди мріяли літати по небу як птахи.

Сьогодні ж польотом у літаку нікого не здивувати. Today, flying in an airplane will not surprise anyone.

Але вперше люди піднялися в повітря на літальному апараті зовсім іншої конструкції. But for the first time, people took to the air in an aircraft of a completely different design.

Перший політ людини на повітряній кулі відбувся 21 листопада 1783 року.

Французькі повітроплавці Пілатр де Розьє та маркіз д'Арланд French balloonists Pilatre de Rosier and the Marquis d'Arlande

піднялися на висоту 1 кілометр і пролетіли 8 кілометрів за 25 хвилин на апараті конструкції братів Монгольф'є.

Оболонка кулі була наповнена гарячим повітрям при температурі близько ста градусів за Цельсієм. The balloon shell was filled with hot air at a temperature of about one hundred degrees Celsius.

Давайте зберемо свій власний маленький монгольф'єр. Let's build our own little mongolian golf course.

Для його оболонки використаємо мішок для сміття об'ємом 60 літрів. For its shell, we will use a 60-liter garbage bag.

Ми вибрали в магазині найлегший мішок, який має масу 4,7 грама. We chose the lightest bag in the store, which weighs 4.7 grams.

Повітря всередині мішка буде нагріватися свічками. The air inside the bag will be heated by candles.

Ми узяли дві свічки для торта, розрізали їх на шість однакових частин і встановили на майданчику з алюмінієвої фольги. We took two cake candles, cut them into six identical pieces, and set them on an aluminum foil platform.

Майданчик прикріпили до хрестовини з двох соломинок. The platform was attached to a cross made of two straws.

Хрестовина разом зі свічками важить 2 з половиною грами, так що вся зібрана конструкція має масу приблизно 7 грамів.

Закріпимо мішок на хрестовині за допомогою шматочків скотчу. Secure the bag to the crosspiece with pieces of tape.

Усередині роздутого мішка знаходиться 60 літрів повітря, кожен його літр важить приблизно 1,2 грама.

Тому все повітря всередині мішка має масу приблизно 70 грамів.

Щоб монгольф'єр злетів, потрібно щоб вага повітря всередині нього зменшився на вагу оболонки, свічок і хрестовини. For a mongolier to take off, the weight of the air inside it must be reduced by the weight of the shell, candles, and cross.

Тобто, маса повітря має зменшитися на 7 грамів. That is, the mass of air should decrease by 7 grams.

Коли свічки нагріють повітря всередині оболонки, воно розшириться, і частина повітря вийде назовні. Ось Монгольф'єр і стане легшим.

Ну, що ж. Пора в політ? Well, then. Is it time to fly?

Через 10 днів після першого польоту монгольф'єра політ на аеростаті власної конструкції здійснив Жак Александр Шарль. 10 days after the first flight of the Mongolian balloonist, Jacques Alexandre Charles flew a balloon of his own design.

Удвох із напарником Робертом він пролетів за дві години 36 кілометрів на висоті близько чотирьохсот метрів. Together with his partner Robert, he flew 36 kilometers in two hours at an altitude of about four hundred meters.

Одразу ж після посадки Шарль піднявся в повітря ще раз, уже сам. Immediately after landing, Charles took to the air once again, alone.

Причому на цей раз висота підйому склала три кілометри. Moreover, this time the height of the ascent was three kilometers.

Апарат Шарля відрізнявся від монгольф'єра тим, що наповнювався не гарячим повітрям, а воднем. Charles's apparatus differed from the mongolfier in that it was filled with hydrogen rather than hot air.

Водень - це найлегший газ, але він вогненебезпечний. Hydrogen is the lightest gas, but it is flammable.

Тому у наш час повітряні кульки і метеорологічні зонди наповнюють безпечним гелієм. That is why balloons and weather probes are nowadays filled with safe helium.

Давайте підрахуємо вантажопідйомніть цієї повітряної кульки: Let's calculate the load capacity of this balloon:

об'єм кулі приблизно дорівнює половині куба її діаметра; the volume of a sphere is approximately equal to half the cube of its diameter;

діаметр цієї кульки приблизно дорівнює 25 см, а її об'єм складає 8 літрів.

Літр повітря має масу один цілий дві десятих грама, літр гелію - нуль цілих дві десятих грама. A liter of air has a mass of one whole two tenths of a gram, and a liter of helium has a mass of zero whole two tenths of a gram.

Якщо замінити повітря гелієм, кожен літр газу стане на один грам легшим. If you replace air with helium, each liter of gas will become one gram lighter.

І 8 літрів дадуть підіймальну силу 8 грамів або 8 сотих НьЮтона. And 8 liters will give a lifting force of 8 grams or 8 hundredths of a Newton.

Від цієї сили потрібно відняти вагу оболонки. Її маса рівна чотирьом грамам. The weight of the shell must be subtracted from this force. Its mass is four grams.

Тому вантажопідйомність кульки становить приблизно 4 грами або 4 сотих НьЮтона.

Перевіримо наші розрахунки: Let's check our calculations:

прикріпимо кульку до ваг, їх покази дійсно виявилися рівними приблизно чотирьом грамам. We attached the ball to the scales, and their readings were indeed equal to about four grams.

А тепер запустимо на кульці який-небудь вантаж: давайте візьмемо цей гачок, він важить фактично 4 грами. And now let's launch some weight on the ball: let's take this hook, it actually weighs 4 grams.

Прив'яжемо його до кульки і відпустимо. We tie it to a balloon and let it go.

І справді кулька повільно піднімається вгору. Indeed, the ball is slowly rising up.

Її вантажопідйомність трішки більша, ніж вага прикріпленого вантажу.