Воздушный змей
Современный воздушный змей необычной формы
Змей возду́шный - привязной летательный аппарат тяжелее воздуха. Поддерживается в воздухе давлением ветра на поверхность, поставленную под некоторым углом к направлению движения ветра и удерживаемую леером с земли.
Второе воскресенье октября - Всемирный день воздушных змеев (World Kite Day ), в этот день любители воздушных змеев во всем мире запускают своих летающих «питомцев».
История
Первые упоминания о воздушных змеях встречаются ещё во II веке до н.э., в Китае (так называемый змей-дракон).
Долгое время змеи не находили практического применения. Со второй половины XVIII в. их начинают широко использовать при проведении научных исследований атмосферы. В 1749 г. А. Вильсон с помощью воздушного змея производил измерение температуры воздуха на высоте. В 1752 г. Б. Франклин провёл эксперимент, в котором с помощью змея выявил электрическую природу молнии и впоследствии благодаря полученным результатам изобрёл громоотвод . М.В. Ломоносов проводил аналогичные эксперименты и независимо от Франклина пришёл к тем же результатам.
Проводившиеся опыты по исследованию атмосферного электричества были чрезвычайно опасными. 26 июня 1753 года при запуске змея в грозу погиб коллега Ломоносова, академик Г.В. Рихман .
В XIX веке змеи также широко применялись для метеорологических наблюдений.
В начале XX столетия воздушные змеи внесли свою лепту в создание радио . А.С. Попов использовал змеи для подъёма антенн на значительную высоту.
Важно отметить использование воздушных змеев при разработке первых самолётов. В частности, А.Ф. Можайский , прежде чем начать строительство своего самолёта, провёл серию испытаний с воздушными змеями, которые тянула упряжка лошадей. На основании результатов этих испытаний были выбраны размеры самолёта, которые должны были обеспечить ему достаточную подъёмную силу.
Практические возможности воздушного змея привлекали внимание военных. В 1848 г. К.И. Константинов разработал систему спасения судов, терпящих бедствие вблизи берега, с помощью воздушных змеев. Во время первой мировой войны войска различных стран применяли змеи для подъёма на высоту наблюдателей-корректировщиков артиллерийского огня, разведки вражеских позиций.
Классификация
По форме и устройству аэродинамических поверхностей различают:
- одноплоскостные - простейшие конструкции. Обладают невысокой подъёмной силой и малой ветровой устойчивостью. Таким змеям обязательно нужен хвост - шнур с привешенным к нему грузиком.
- многоплоскостные - этажерочные, коробчатые и многоячеечные из отдельных ячеек в форме тетраэдров или параллелепипедов. Коробчатые змеи изобретены Л. Харгравом. Важной их особенностью является высокая устойчивость.
- составные или групповые, состоящие из группы воздушных змеев (т. н. змейковый поезд), соединённых в одну гибкую систему. Змейковые поезда применялись в военном деле, так как при повреждении одного из звеньев происходило лишь уменьшение подъёмной силы и уменьшение высоты подъёма, что позволяло безопасно посадить наблюдателя или продолжать разведку.
Конструкция
Основные конструктивные элементы воздушного змея:
- натянутая на жёсткий каркас или мягкая, без каркаса, поддерживающая (аэродинамическая) поверхность из материи или бумаги;
- наматываемый на лебёдку или катушку леер (пеньковая верёвка, стальной трос, прочная нить);
- уздечка для крепления к воздушному змею леера и органы устойчивости (хвост).
Продольная устойчивость обеспечивается хвостом или формой аэродинамической поверхности, поперечная - килевыми плоскостями, устанавливаемыми параллельно привязному канату, или изогнутостью и симметричностью аэродинамической поверхности. Устойчивость полёта воздушного змея зависит также от положения центра тяжести змея.
Плоский змей
Простейшая в изготовлении конструкция, чем объясняется её популярность. Состоит из трех скреплённых между собой планок (две по диагоналям змея и одна - по его верхней стороне), приклеенных к листу плотной бумаги. Уздечка такого змея состоит из трех нитей, две из них прикрепляются к концам верхней планки, третья - к центру змея. Длина верхней части уздечки такова, что её нити точно укладываются по диагональным планкам, длина третьей нити составляет половину высоты змея. Для обеспечения устойчивости следует слегка стянуть верхнюю планку нитью, придав ей форму дуги. Также плоскому змею обязательно нужен хвост. Длина его подбирается при запусках опытным путём - змей не должен раскачиваться из стороны в сторону при отсутствии сильных порывов ветра. Обычно длина хвоста для змея размерами 40 на 60 см составляет 2 - 2.5 метра. На хвост следует привесить небольшой грузик.
Простейший коробчатый змей
Основой коробчатого змея является каркас из реек: 4 продольных лонжерона длиной 710 мм и сечением 6x6 мм, 2 крестовины. Крестовина состоит из пары реек с длинами 700 мм и 470 мм, сечением 6х6 мм. Лонжероны соединяются с крестовинами на расстоянии 105 мм от конца. Обтягивается змей микалентной бумагой или лавсановой плёнкой. Обтяжка делается из двух полос шириной 200 мм, и приклеивается к лонжеронам. Уздечка коробчатого змея состоит из трех нитей, прикрепленных к одному из рёбер. Две нити длиной 210 мм крепятся к верхней коробке (вблизи края ленты обшивки змея), третья, длиной 430 - 450 мм (подбирается для получения оптимального угла атаки змея) - к нижней коробке. Также полезно параллельно третьей нити закрепить резиновую нить для амортизации резких порывов cильного ветра.
Парафойл
Воздушный змей парафойлной конструкции - это особый класс воздушных змеев, пространственная форма которых поддерживается за счёт набегающего потока воздуха, или проще говоря ветра. Данный тип воздушного змея не имеет жестких частей конструкции - реек, каркаса. Обычно змеи данного типа изготавливаются из воздухонепроницаемой ткани с замкнутыми внутренними пространствами и воздухозаборником, обращенным в сторону набегающего потока. Воздух, проникая в воздухозаборное отверстие, создает внутри замкнутого пространства змея избыточное давление и надувает воздушный змей подобно воздушному шару. Однако конструкция змея такова, что надуваясь, змей принимает определённую аэродинамическую форму, которая способна создать подъемную силу змея. Отсюда вытекают следующие особенности воздушного змея парафойла: невозможность поломки при падении - так как ломаться нечему (хотя возможен разрыв оболочки при особенно энергичных приземлениях), возможность компактной транспортировки змеев больших размеров - змей фактически является куском ткани, который просто складывается в небольшей сверток. Существует много разновидностей змеев - парафойлов: одностропные, двухстропные управляемые, четырёхстропные управляемые. Двухстропные в основном это пилотажные змеи, или кайты площадью до 3 кв.м. Четырёхстропные - это змеи достаточно большей площади от 4 кв.м, используемые в спорте в качестве двигательной силы (кайтинг). Одностропные - это змеи для развлечений, разнообразных конструкций и форм, могут даже изображать всевозможные предметы и животных.
Применение
По всему миру создаются Клубы и сообщества, объединяющие любителей воздушных змеев - как конструкторов, так и просто запускающих (Кайтфлайерс). Одним из известных является KONE - Клуб Воздушных Змеев Новой Англии , входящий в состав Американской Ассоциации Кайтинга
Библиография
- Пантюхин, С. П.. "Детская змейковая станция". - Государственное издательство оборонной промышленности, Москва, 1941.
- Заворотов, В., Викторчик, А.. "Воздушные змеи". - "ЮТ для умелых рук" (приложение к журналу "Юный техник"), №7, 1977.
- Пантюхин, С. П.. "Воздушные змеи". - М.: ДОСААФ, 1984. - 88 с., ил.
- Погадаев, Виктор . "Светлый месяц-змей кружится" - "Восточная коллекция ", № 4, 2009, с. 129-134
Примечания
Ссылки
- Снимки воздушного змея конструкции Рудольфа Грюнда, используемого люфтваффе в качестве воздушного заграждения и фотографии воздушного змея, используемого ВВС РККА в 20-е годы.
Wikimedia Foundation . 2010 .
Синонимы :Смотреть что такое "Воздушный змей" в других словарях:
Сущ., кол во синонимов: 1 кайт (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
ВОЗДУШНЫЙ ЗМЕЙ - Если вам приснился воздушный змей, парящий в небе, вам представится шанс разбогатеть, который вы можете упустить, недооценив последствий своего поступка. Падающий на землю и разбивающийся воздушный змей предвещает разочарование и неудачи … Сонник Мельникова
воздушный змей - aitvaras statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. kite vok. Drachen, m rus. воздушный змей, m pranc. cerf volant, m … Fizikos terminų žodynas
Воздушный змей - ВОЗДУШНЫЙ ЗМѢЙ. См. Змѣй … Военная энциклопедия
Привязное устройство, поддерживаемое в воздухе давлением ветра на его поверхность, поставленную под нек рым углом (см. Атаки угол) к направлению движения ветра. Динамич. равновесие В. з. обусловлено действием трёх сил: собств. веса (силы тяжести) … Большой энциклопедический политехнический словарь
Возможно, кайты впервые появились в Микронезии, Полинезии и Меланезии. Там до сих пор кайты, изготовленные из листьев, традиционно используются для рыбной ловли. Рыбак в каноэ гребет себе подальше от берега с кайтом высоко летящим над водой. От кайта идет веревка с приманкой, изготовленной из паутины, волочащейся по воде. Тень кайта напоминает большую кормящуюся птицу, а приманка - небольшую летающую рыбку. Это привлекает мелкоротую маленькую (но вкусную) рыбу-иглу, которая атакует приманку, и запутывается в паутине. Рыбак сматывает веревку, снимает рыбку, и запускает кайт снова. Хороший рыбак с помощью одного кайта и приманки может наловить достаточно много рыбы.
У полинезийцев есть миф о двух братьях – богах, открывших людям кайт, в то время как они затеяли кайтовую дуэль между собою. Победивший брат поднял свой кайт выше кайта брата. До сих пор на островах Полинезии проводятся соревнования, где выше всех летающий кайт посвящается богам.
Точная дата появления или происхождения кайта неизвестна, однако считается, что змеи запускались над Китаем более 3 тысячелетий назад, что было подтверждено археологами, которые нашли останки древнего «летающего» артефакта! Были найдены материалы, из которых они изготавливались: бамбуковый остов и шелк для паруса, веревки. Но вероятно, что более ранние модели изготавливали из бумаги!
Согласно европейским историческим слухам, в Европе изобретение воздушных змеев приписывается греческому учёному, философу Архиту (Archytas), который, около 400 года до н.э., сконструировал деревянную птицу, основываясь на исследованиях полетов птиц. Называлась она «механический голубь».
В 200 г. до н.э. китайский генерал Хань Цинь из династии Хань запустил кайт над стенами осажденного им города для оценки того, насколько далеко придется рыть туннель, чтобы зайти за оборонительные ряды, исходя из реакции последних. Получив эту информацию, он успешно осуществил свой замысел, застав противника врасплох.
Ранние китайские кайты были далеко не игрушками, это были кайты, предназначенные для военных целей. Исторические летописи свидетельствуют, что они отличались большим размером. Некоторые из них были способны поднимать в воздух людей для наблюдения за передвижениями противника, другие же использовались для разброса пропагандистских листовок над неприятельскими рядами. Согласно книге «Летопись Странных Событий», когда император Ксяо Янь из династии Лиань был окружен повстанцами под предводительством Хоу Джинга, возле города Тайченг, он смог с помощью кайта послать сигнал с просьбой о помощи.
Существует легенда о том, что в 202 году до нашей эры генерал Хуан Тенг и его армия были окружены противниками, и им грозило полное уничтожение. Говорится, что случайный порыв ветра сорвал с головы генерала шляпу, и тогда к нему пришла идея создания большого количества воздушных змеев, снаряженных звуковыми устройствами. Воздушные змеи были сделаны из бамбука, бумаги и шелка. Глубокой ночью эти воздушные змеи летали прямо над головами армии противников, которые, услышав загадочные завывания в небе, устрашенные гневом «богов» бежали с поля битвы!
Во времена династии Тань к кайтам стали приделывать куски бамбука. В полете они начинали вибрировать и звенеть подобно струнному инструменту (по-китайски "Жень"). С тех пор кайты в Китае стали еще называть «Фень Жень», то есть «струны ветра». Сегодня в некоторых районах страны на кайты приделывают шелковые струны или резиновые полоски, издающие под воздействием ветра приятный для слуха звон.
В древней Китайской хронике сохранилась запись об энтузиасте змее-ракетчике мандарине Ван Гу. Он построил два больших воздушных «змея» с 47 ракетами, а между ними приделал сиденье. Усевшись на него, он приказал слугам поджечь ракеты и... взлетел на воздух. Но не в том смысле взлетел, что улетел, а в том, что взорвался. Пусть мандарин был безрассуден, но он был прекрасен в своем безрассудстве, в своем нетерпеливом желании подняться в небо хоть и на воздушном змее. И люди не забыли Ван Гу. Его именем назван кратер, который разглядела советская автоматическая станция «Зонд-3» на обратной стороне Луны. Он лежит почти точно в центре невидимого нам лунного диска.
Культура пилотирования воздушных змеев, с помощью торговцев распространилась и в соседние Японию, Корею и Индию, где приобрела свои специфические и культурологические особенности. Около 600 года, во времена правления корейской династии Силла, генерал Джим Ю Син отдал своим солдатам приказ о подавлении мятежа. Однако те отказались его выполнять, так как незадолго до этого видели на небе комету, и восприняли это как дурной знак. Для восстановления управляемости армией генерал прибег к следующей хитрости: он запустил на кайте зажигательное ядро, имитировав «возвращение» кометы. Солдаты, увидев это, бросились в бой и разгромили мятежников.
В Японию кайты были завезены буддийскими монахами. Они использовали их для отпугивания злых духов и привлечения богатых урожаев. В период правления династии Эдо пилотирование кайтов приобрело в Японии необычайную популярность. Впервые японцам ниже самурайского класса было позволено запускать воздушные змеи. Городское управление Эдо (нынешний Токио) безуспешно пыталось отговорить население от этого «повального, пагубно влияющего на работу» увлечения. Даже в современном японском языке есть такое понятие как «помешанный на кайтах» или «кайто-маньяк». Рассказывается также такая история. Около 300 лет назад один авантюрист попытался залететь с помощью большого змея на крышу Нагойского замка, и украсть с нее золотую статую. Украсть ее ему не удалось, но он сорвал с нее несколько золотых чешуек. Вместо того чтобы молчать, он без устали хвастал о своей дерзкой выходке. За что, в конце концов, был схвачен и сурово наказан. Он и его семья были сварены в масле.
Не смотря на то, что японцы очень много позаимствовали из китайской культуры, их кайт-дизайн и кайтовые традиции сильно отличаются. Так, с самых давних времен они использовали кайты для чисто практических целей. К примеру, при строительстве гробниц и храмов использовались большие кайты для поднятия на крыши черепицы и других материалов.
В Японии “золотым веком” воздушных змеев поистине считается период Хэйан (1603-1868). До этого времени цены на бумагу были такими высокими, что только высшее сословие могло позволить себе развлекаться с воздушными змеями. Считалось также, что змеи могут отгонять злых духов. Для этого на них изображали демонов, лица которых зачастую были украшены длинными высунутыми языками.
Первое упоминание о русском воздушном змее появилось в летописи, которая описывала событие из русской истории. В 906 г. киевский князь Олег при осаде Царьграда (Константинополя) использовал для устрашения неприятеля поднятых в воздух "коней и людей бумажных, вооруженных и позлащенных", т.е. фигурных воздушных змеев.
В 105 году н.э. римляне запускали украшенные тканевые флюгеры как военные флаги (сейчас их называют ветровыми носками). Обычно они по форме были похожи на вытянутых животных с широкими открытыми ртами и поднимались на шестах, это позволяло воздушному змею попасть в потоки ветра. Ниспадающий цилиндрический хвост такого воздушного змея из ткани, извивающийся как туловище змеи, придавал «змеиным» наездникам уверенности в себе и создавал им более устрашающий вид, который был способен навести страх на врага. В добавок, подобные воздушные змеи указывали стрельцам направление и силу ветра. Любопытные записи в старинных византийских рукописях рассказывают о практических применениях воздушных змеев в военных целях. Так, в одной из них говорится, что в IX в. византийцы якобы поднимали на воздушном змее воина, который с высоты бросал в неприятельский стан зажигательные вещества. В книге Вольтера Мелиме, «Нобилитатибус», (1346 г.) есть иллюстрации, на которых изображаются различные «ветряные мешки» (носки) для бомбометания ядер с целью устрашения противника. Как мы видим из другой книги – «Рокуэль де Машинс», 1430 г., автор Конрад Киссер – в конце концов, в результате эволюции, воздушные змеи стали напоминать длинный плоский кайт. Этот летающий дракон и распространился по всей Европе.
Самое раннее свидетельство полета индийского кайта обнаруживается на расписных миниатюрах, датированных периодом правления Моголов, около 1500 года. Излюбленной их темой был молодой человек, искусно владеющий пилотированием воздушного змея для заброски посланий своей возлюбленной, находящейся под строжайшим домашним арестом.
Марко Поло доставил истории о кайтах в Европу в конце 13 века. В 15 веке Леонардо Да Винчи, в рамках изучения летательных аппаратов экспериментировал и с кайтами. Он разработал систему соединения двух обрывов ущелья с помощью кайта, что в последствии было осуществлено на практике через столетья при строительстве моста у Ниагарского водопада. В 1756 г. знаменитый математик Л. Эйлер написал следующие строки: «Воздушный змей, эта игрушка для детей, презираемая учеными, может, однако, заставить глубоко над собой задуматься». В 18 -19 веках кайты стали использоваться в качестве транспортных средств и практических инструментов в научных изысканиях. Люди подобные Бенджамину Франклину и Александру Вильсону использовали свои знания о кайтах для изучения ветра и погоды. Джордж Кейли, Самюэль Ленгли, Лоренс Харгрейв, Александр Белл, и братья Райт – все экспериментировали с кайтами, и внесли свой вклад в развитие самолетостроения. Погодная служба США запускала кайты, сконструированные Вильямом Эдди и Лоренсом Харгрейвом, для поднятия в воздух метеорологических приборов и фотоаппаратуры. Михаил Ломоносов тоже строил воздушных змеев – для исследования электричества в атмосфере. Его последователь Георг Вильгельм Рихман, во время такого опыта 26 июля 1753 года, был убит разрядом атмосферного электричества. Ломоносов, однако, и после этого отважился продолжать свои опыты. Змеи в то время были плоские, не очень устойчивые, хотя делали их для научных целей значительных размеров, площадью в несколько квадратных метров.
Одним из самых странных применений буксировочных кайтов были разработки школьного учителя Джорджа Покока. В 1822 г. он использовал пару кайтов для тяги коляски на скорости порядка 20 миль/час. Некоторые из его кайтпоездок, как запротоколировано в документах, превышали 100 миль. A так как дорожные пошлины в то время брались из расчета количества лошадей на одну повозку, то он ничего не платил. В 1844 г. швейцарец Перье Адор, экспериментируя с кайтами, придумал следующую систему: кайт (бамбук и холст), 300 м веревки и автоматическая система челночных корзинок. Корзинки наполнялись фруктами и цветами, подтягивались по веревке до кайтов, и не доходя 2-3 м до них, отцеплялись и медленно опускались на землю с помощью парашютика в сад какого-нибудь из его знакомых. Довольно оригинальный способ посылать подарки своим друзьям. Его двоюродный брат и известный врач того времени, Жан Колладон, зараженный увлекательными экспериментами родственника, придумал свой розыгрыш: подъем в воздух с помощью кайта сидящего на стуле манекена. Манекен в человеческий рост, был набит гагачьим пухом и весил 6 кг. Изумлению жителей Женевы не было предела.
В 1847 году жителями местности возле Ниагарского водопада было решено построить мост, соединяющий канадский и американский берега. Технологией строительства моста они обладали, но не могли придумать, как им перекинуть самую первую, но очень важную веревочную связь между берегами. Крутые утесы, мощные стремнины, холодные вихревые ветра и ледоход не давали возможности прибегнуть к обычному в таком случае методу прокладки веревочной связи. В конце концов им пришла в голову идея Леонардо Да Винчи об использовании для этих целей кайта. Было сделано много попыток, но удалось это только одному человеку – 10-летнему мальчику, Хоману Уолшу. Сперва, юному Хоману, пришлось пересечь реку ниже по течению на пароме, чтобы перебраться на канадскую сторону, откуда ветра были преобладающими. Инженер показал ему нужный утес, откуда парень запустил свой кайт и стал потихоньку разматывать за ним веревку. Казалось бы все очень просто. Кайт гордо реет в вышине, на заходе солнца ветер спадет, и кайт опустится на землю. Но первая попытка не удалась: ветер не ослабел к вечеру, как ему полагалось, а кайт из-за этого не садился, а когда он наконец сел среди ночи, веревка, успевшая упасть вниз, оказалась перетертой льдами. В общем, пришлось парню переправляться обратно на другой берег и ремонтировать свой кайт, но только уже через 8 дней, из-за жуткого ледохода. Родители его, конечно, были страшно недовольны тем, что ребенок пропадает неизвестно где. Но вторая попытка прошла с оглушительным успехом. После закрепления кайтовой веревки на другом берегу, по ней стали подавать все более и более толстые веревки, пока дело не дошло до стального троса, что и было нужно для строительства моста. За все свои усилия парень был награжден денежным призом в 10 долларов. По тем временам – большие деньги.
С 1850 года начинают разрабатываться различные кайтовые кабельно-корзиночные системы для спасения людей с терпящих бедствие судов в непосредственной близости от побережья. Здесь и кайт «транспортировщик» на швартовом канате капитана Броке (1851), и кайт лейтенанта Джорджа Наре (1861), и 4-стропный кайт Эстерно (1883). Интересные эксперименты производились возле Нью-Йорка в 1892 году. Их целью было доказать, что кайты можно посылать с терпящего бедствия корабля на расстояние до 1200 м от берега, для создания спасательной линии. Автор проекта, Вудбридж Дэвис, утверждал что, все что требуется – это собрать складной кайт на борту судна, специально обученными для этого моряками. Им был разработан специальный управляемый, в форме шестиугольной звезды, разборный кайт для доставки спасательного каната на берег.
Особенно активно велись работы со змеями у нас в России. Их конструируют многие исследователи, и в первую очередь талантливый изобретатель С.С. Неждановский. Он строил больших змеев, которые отличались удивительной устойчивостью и хорошей грузоподъемностью. Ученик знаменитого русского ученого Николая Егоровича Жуковского, профессор С.А. Чаплыгин, вспоминая о воздушных змеях Неждановского, в начале нашего века писал, что они были совершенно сходны по форме своих крыльев с нынешними бесхвостыми аэропланами и планерами, но имели больше вертикальных плоскостей.Прав был академик Эйлер: змей – это не игрушка. Вернее, не только игрушка. С его помощью удалось получить много полезных сведений и о строении атмосферы, и о движении тел в воздухе. В 1898 году русский воздухоплаватель С.А. Ульянин предложил интересный проект «змейкового поезда», чтобы поднимать в воздух наблюдателей и научную аппаратуру. Он придумал использовать для этих целей не один огромный змей, а целую связку их. Запущенные вместе, на одном тросе, они создавали не только необходимую подъемную силу, но и обеспечивали большую безопасность. Если один или даже два змея по какой-либо причине выходили из строя, то остальные – а их могло быть в «поезде» до семи и более штук – позволяли безопасно, как на парашюте, спустить на землю наблюдателей и научную аппаратуру. Была даже сформирована специальная «змеевая команда»: Ульянин и многие другие наблюдатели не раз поднимались на высоту свыше двухсот метров. Змейковые поезда применялись также на научных и военных судах, использовались для наблюдений и исследований в океанах и в Арктике. Они поднимали научные приборы на высоту до 4-5 километров. Был даже установлен своеобразный рекорд высоты подъема змеев – 9740 метров!
Следы кайтовой беллетристики были обнаружены и в русской литературе: почитайте А.С.Пушкина «Историю села Горюхина» или «Капитанскую дочку» и вы найдете там строки о воздушных змеях.
В 1902 г. на крейсере «Лейтенант Ильин» провели успешные опыты по подъему наблюдателя на высоту до 300 м с помощью поезда из воздушных змеев. В России 7 января 1904 года в Кронштадтском морском собрании лейтенант Н. Н. Шрейбер сделал сообщение "О применении воздушных змеев для подъема наблюдателей с судов флота". Свое выступление лейтенант закончил так: "...применение воздушных змеев на судах флота не только желательно, но даже необходимо". Большинство присутствующих согласилось с докладчиком. На этом докладе присутствовал командир Кронштадтского порта вице-адмирал С. О. Макаров. А 20 марта журнал "Воздухоплаватель" сообщил: "Известный знаток воздушных змеев лейтенант Шрейбер, проходивший в этом году курс в офицерском классе учебного воздухоплавательного парка, по требованию вице-адмирала Макарова, отправлен в Порт-Артур для производства подъемов на воздушных змеях с судов флота... В хорошую погоду со змея можно увидеть в море на 30-40 верст. Это будет первое применение воздушных змеев для военных целей". К сожалению, по причинам, не зависящим от лейтенанта Шрейбера, змеи для разведки применить не удалось. В письме подполковнику В. А. Семковскому он писал: "...со змеями ничего не успели сделать, 12-го (мая 1904 года) их запустили, но как только пять штук были в воздухе, неприятель сосредоточил по ним такой шрапнельный огонь, что людям пришлось ретироваться. Никого, благополучно, не ранили, а змеи летали и расстреливались старательно часа полтора. Таким образом, они отвлекали огонь с других пунктов, и свое дело сделали. (Нельзя было допускать и мысли, что на них сразу можно было подыматься, тем более, что меня не было.)" Также не осуществился план по развертыванию в Порт-Артуре воздухоплавательного парка, имущество которого вместе с транспортом "Манчжур" попало в руки японцев. Морской воздухоплавательный парк во Владивостоке удалось организовать только в конце 1904 года.
Офицеры флота живо интересовались воздухоплаванием и всеми новейшими достижениями в этой области. Это наиболее ярко иллюстрирует случай с эскадронным миноносцем "Бравый". 14 мая 1905 года корабль вышел из боя с неисправной машиной и двумя котлами, в результате чего не мог дать ход более 11 узлов. Командир "Бравого" принял решение идти во Владивосток. 17 мая, израсходовав весь запас угля, эсминец стал в нескольких десятках миль от Владивостока. Положение казалось безвыходным, но морякам помог телеграф, дальность действия которого удалось увеличить при помощи поднятого над кораблем воздушного змея. Навстречу "Бравому" был послан миноносец, который через минные заграждения привел его в порт. Командир "Бравого" был осведомлен об опытах, проводимых на крейсере "Посадник" моряками Балтийского флота в июне 1903 года. Целью этих опытов было определить возможность увеличения дальности действия радиотелеграфа. При помощи змеев удалось связаться на расстоянии до 63 миль, что было неплохим результатом для аппаратов системы Попова, изготовленных во флотских мастерских.
Во время 1-й мировой войны британская, французская, итальянская, русская армии – все использовали кайты для наблюдения за неприятелем и сигнализации. Определенных успехов моряки сумели добиться в применении воздушных змеев для морской разведки.
В Советском Союзе увлечение воздушными змеями началось почти одновременно с авиамоделизмом в 1926 г. В 1937 г. Звенигороде были организованы I Всесоюзные состязания воздушных коробчатых змеев. В 1938 г. в поселке Щербинка (ныне город Московской обл.) проводились II Всесоюзные состязания коробчатых змеев, на которых были показаны конструкции, представлявшие исключительный интерес. На III Всесоюзных состязаниях коробчатых змеев, происходивших в 1939 г. в Серпухове, были установлены рекорды полета змеев на высоту. Одиночный змей, сконструированный киевским авиамоделистом (так стали называть и создателей воздушных змеев) Громовым, был поднят на высоту 1550 м. Поезд, составленный из коробчатых змеев конструкции саратовского авиамоделиста Григоренко, был поднят на высоту 1800 м. В годы Великой Отечественной войны (1943 г.) А. Григоренко был награжден за боевое применение коробчатых воздушных змеев. На IV Всесоюзных состязаниях были четко определены технические требования к конструкции воздушных змеев.
Однако с появлением первых аэропланов использование воздушных змеев быстро сделалось нецелесообразным. Немецкий ВМФ продолжал использовать коробчатые кайты на подводных лодках для подъема человека, который обозревал горизонт в режиме надводного плавания лодки. Во 2-ю мировую войну ВМФ США нашел кайтам несколько применений. Заградительный кайт Гарри Сола не давал вражеским самолетам возможности опускаться низко к целям. Сбитые в море летчики поднимали в воздух коробчатый кайт Гибсон Герл, для быстрого их обнаружения. Кайты довольно успешно использовались ВМФ США во время 2-й мировой войны. В 1942 г. лейтенант Пол Гарбер был назначен в Отдел Спец. Средств ВМФ США для разработки авиа-подобных моделей и проходил службу на авианосце «Блок Айленд». До этого он был известен как большой энтузиаст кайтинга. Так в 1931 г. он написал руководство по пилотированию кайтов для бойскаутов. Сперва он сделал модель кайта и предложил пулеметному расчету сбить его. До этого учебная стрельба велась по облакам, за не имением лучшего. Пулеметчики пришли в полную ярость, так как несмотря на множество выпущенных очередей им никак не удавалось его поразить. Зато капитан корабля оказался очень доволен демонстрацией и заказал Гарберу еще кайтов-мишеней. По мере того как пулеметчики совершенствовались в точности стрельбы, Гарбер модифицировал свой кайт. Теперь он мог ходить из стороны в сторону, делать петлю, пикировать, уходить вверх и выписывать восьмерки. Управлялся этот 5-футовый ромбовидный кайт с помощью планки управления и специальной двойной катушки. На кайт наносился силуэт вражеского японского или немецкого самолета. Заменив деревянные стойки на алюминиевые, Гарбер добился того, что кайт смог тонуть после того как его сбивали.
Такому кайту-мишени приписывается спасение одного авианосца. Однажды утром, когда пулеметчики разместились уже по своим местам для проведения учебных стрельб, из-за облаков неожиданно вынырнул японский торпедоносец. Не будь они готовы к стрельбе, самолет мог бы серьезно повредить корабль. А так его успешно сбили.
Сотни тысяч таких кайтов были использованы для тренировки пулеметчиков, что в результате вылилось в большую экономию для американского правительства как в денежном отношении так и в человеческих ресурсах.
Гарбер также использовал треугольные коробчатые кайты для передачи важных документов с корабля на самолет. К кабелю натянутому между 2 кайтами привешивалась посылка. Пролетающий самолет цеплял кабель крюком и затем доставлял посылку по назначению.
По мере того, как авиация утверждалась все больше и больше, кайт все реже стал использоваться для военных и научных целей. Он перешел в разряд предметов культурно-оздоровительного досуга. Но последние 50 лет демонстрируют вновь возросший интерес к кайтингу. Применение новых видов материалов, таких как армированный нейлон, стекловолокно, карбон привело к тому, что кайты стали прочнее, легче, богаче по расцветке, и более износостойкими.
Изобретение гибкого крыла в 1949 г. Френсисом Рогалло и парафойлового кайта в 1964 г. Доминой Джалберт способствовало развитию таких современных летательных аппаратов, как параплан и спортивный парашют.
В 1964г. зарегистрирована первая ассоциация кайтинга: "Американская Ассоциация Пилотируемых Кайтов". А в 1969г. в США зарегистрирован новый рекорд высоты запуска кайта, которая составила 10 830м над землёй.
С появлением в 1972 году на рынке 2-стропного игрового фигурно-пилотажного кайта Питера Пауэлла, народ стал запускать кайты уже не только для развлечения, а и с целью спортивного пилотирования. Энтузиасты начали экспериментировать с формой, дизайном, что привело к появлению кайтов, способных лететь быстрее и выполнять более точные маневры и замысловатые трюки. Стали популярными соревнования, где участники состязались под музыку.
В 70-е годы несколько англичан использовали круглые парашюты для создания необходимой силы тяги на водных лыжах. В 1977 году голландец Гисбертус Панхюс получил патент. Спортсмен стоял на доске, которая приводилась в движение парашютом. Швейцарец Рен Кугн плавал в середине 80-х годов на конструкции, похожей на кильватерную доску, и для создания тяги использовал параглайдер. Вероятно, он был первым спортсменом, который сумел сделать высокий прыжок при легком ветре.
И, наконец, в 1984 году французы Доминик и Бруно Леганю, занимавшиеся виндсерфингом и серфингом, получили патент на «морское крыло», которое легко перезапускалось с поверхности воды. Братья Леганю целиком посвятили себя развитию кайтсерфинга, начиная с ранних 1980х. Особенностью конструкции их кайта стал передний надувной баллон, который позволял достаточно легко поднимать кайт в случае падения его на воду. После 1995г., когда братья Леганю продемонстрировали возможности своего кайта в Италии, это стало очередной знаменательной датой в кайтсерфинге, так как в основу конструкции большинства кайтов используемых в наши дни положен принцип братьев Леганю, т.е. надувной передний баллон.
В 80-х годах, основоположник кайтбагги спорта - Питер Линн из Новой Зеландии, создал багги конструкцию из нержавеющей стали. Кайт багги - специальная трехколесная тележка для катания за кайтом, воздушным змеем.
Пионеры кайсерфига из США Билл Рослер, инженер из отдела аэродинамики в компании «Боинг», и его сын Кори, так же инженер и первоклассный спортсмен по водным лыжам на протяжении ряда лет экспериментировали с кайтами, буксирующими яхты на воде и багги на твёрдой поверхности. Успех к ним пришёл, когда они получили патент на систему "Kiteski" (Кайтовая лыжа). Эта система представляла собой водную лыжу, приводимую в движение тягой двухстропного дельтавидного кайта, управляемого при помощи планки на которую устанавливалась специальная маленькая лебёдка. С 1994г под маркой Kiteski стали выпускать снаряжение для кайтсерфинга. Запуск кайта с воды производился путём сматывания строп до момента, когда до кайта можно было дотянуться рукой и придать ему импульс для запуска в воздух, после чего стропы разматывались и кайт взлетал, создавая необходимую тягу для буксировки человека. Эта конструкция работала достаточно надёжно, но из-за того, что в конструкции кайта были использованы жесткие рейки, кайт при падениях часто ломался! Так же неудобным было то, что для запуска требовалось использование специальной планки с лебедкой, которая была достаточно громоздкой. Он так и не прижился на рынке кайтсерфинга и был полностью вытеснен легкими надувными кайтами братьев Леганю из Франции!
После 1995 года появились коммерческие компании, занимающиеся разработкой и изготовлением специального снаряжения для катания на воздушных змеях.
В 1997 году Владимир Бобылев создал первый в России и в СНГ кайтклуб "Змеиное логово". Так кайтинг и кайтсерфинг появились в России и в Украине. Логовом зарождения кайтсерфинга в России стало Строгино, а на Украине Коктебель.
С 1998, после того как прошел первый Чемионат мира по кайтсерфингу на Гаваях и появились первые видеофильмы об этом новом виде «парусного спорта», кайтсерфинг можно было рассматривать как уже сложившийся вид спорта.
В 1999 г. одна из экспедиций использовала кайт для буксировки саней к Северному полюсу.
Современные технологии и материалы позволили заново взглянуть на воздушные змеи.
Кайты нового времени стали гораздо красочнее своих предшественников, появился класс спортивных змеев для экстремальных видов спорта. И в последнее десятилетие наблюдается всплеск интереса к игровым воздушным змеям, который доходит, наконец, и до России. Но воздушные змеи - это не только развлечение, хобби, активный отдых, это ещё и замечательный спорт - кайтсерфинг.
Искусство дарить подарки – одна из отличительных черт человеческого общества. Подарок служит выражением нашего отношения к близким и друзьям. Подарки сделанные своими руками, не потребуют больших материальных затрат, зато в каждом из них отражается щедрость души, трепетное отношение к человеку, для которого с любовью и старанием мы создавали единственный в своем роде сувенир. Как известно, самые благодарные получатели подарков – дети. Сколько восторга доставляют им игрушки, особенно если они необычные, такие, каких нет у других.
Гипотеза: как сделать подарок младшему братишке, не залезая в родительский кошелек?
Климат с. Павлофедоровка.
С. Палофедоровка Кировского района располагается в центральной части Приморского края. Климат умеренно-муссонный, с морозными зимами (в январе?25?40° C) и жарким влажным летом (в июле +25° +30°). Средняя скорость ветра - 2,9 м. С увеличением высоты скорость ветра возрастает.
Скорость ветра для оптимального запуска воздушного змея:
1–2 м/с: только самые легкие воздушные змеи будут летать;
2–4 м/с: хороший ветер для новичков;
4–8 м/с: превосходные условия для полета воздушного змея любой конструкции;
8–11 м/с: хороший ветер для специалистов. Будьте более внимательны;
11–14 м/с: только для специалистов.
Поэтому в качестве подарка-сюрприза для брата я выбрала воздушного змея.
Цель: изготовить воздушного змея к 12.05.2014. (день рождения брата 20.05.)
Найти в интернете макеты и чертежи самых простых воздушных змеев;
Определить какие материалы нужны для изготовления воздушного змея в домашних условиях;
Заручиться помощью папы для изготовления и запуска змея (выяснить, а сможет ли он вообще летать?);
Изготовить воздушного змея;
Запустить воздушного змея, отрегулировать его полет;
Подарить подарок брату.
Основная часть
1. Конструкция воздушного змея.
Воздушный змей - привязной летательный аппарат тяжелее воздуха. Поддерживается в воздухе давлением ветра на поверхность, поставленную под некоторым углом к направлению движения ветра и удерживаемую леером с земли.
1.1. Классификация
По форме и устройству аэродинамических поверхностей различают:
Одноплоскостные - простейшие конструкции. Обладают невысокой подъёмной силой и малой ветровой устойчивостью. Таким змеям обязательно нужен хвост - шнур с привешенным к нему грузиком.
Многоплоскостные - этажерочные, коробчатые и многоячеечные из отдельных ячеек в форме тетраэдров или параллелепипедов. Важной их особенностью является высокая устойчивость.
Составные или групповые, состоящие из группы воздушных змеев.
1.2. Основные конструктивные элементы воздушного змея:
Натянутая на жёсткий каркас или мягкая, без каркаса, поддерживающая (аэродинамическая) поверхность из материи или бумаги;
Наматываемый на лебёдку или катушку леер (пеньковая верёвка, стальной трос, прочная нить);
Уздечка для крепления к воздушному змею леера и органы устойчивости (хвост).
1.3. Обеспечение устойчивости.
1.3.1. Продольная устойчивость обеспечивается хвостом или формой аэродинамической поверхности;
1.3.2. Поперечная - килевыми плоскостями, устанавливаемыми параллельно привязному канату, или изогнутостью и симметричностью аэродинамической поверхности.
1.3.3. Устойчивость полёта воздушного змея зависит также от положения центра тяжести змея.
1.4. Виды воздушных змеев:
Плоский змей;
Коробчатый змей.
2. Изготовление воздушного змея “Монах”
Самый простой воздушный змей – “монах”. Его изготавливают из квадратного листа плотной бумаги. “Монах” состоит из корпуса, пут, хвоста и нитки, с помощью которой его можно запустить.
2.1. Порядок изготовления
2.1.1. Из бумаги вырезать квадрат со стороной 15-20 см. Его углы назовем A, B, C, D.
2.1.2. Лист согнуть по диагонали AC. Загиб прогладить с нажимом, чтобы след от него четко обозначился на листе.
2.1.3. Уголок с вершиной B согнуть так, чтобы сторона AB совместилась со стороной AC.
2.1.4. Теперь перевернуть заготовку на другую сторону и таким же образом отогнуть угол листа с вершиной D, при этом сторона AD должна совместиться с линией AC. Все загибы прогладить утюгом.
2.1.5. Уголок листа с вершинами B и D отогнуть и совместить стороны EB и E’B со сторонами AE и AE’.
2.1.6. Еще раз прогладить все загибы утюгом и развернуть лист. Получился корпус “монаха”. Его крылышки BFE и DF’E’ должны быть развернуты в разные стороны.
2.1.7. В точках F и F’ и в точке C на корпусе прорезать небольшие отверстия, чтобы можно было прикрепить путы. Для этого подойдут 2 прочные нитки. Их длина должна быть равна высоте треугольника FAF’.
2.1.8. В отверстии в точке C прикрепить хвост. Его можно сделать из плотной тесьмы или ленты шириной 1,5-2 см. Длина хвоста должна равняться 4-5 длинам стороны AC корпуса “монаха”. Ленту продеть в подготовленное отверстие, загнуть и сшить по кромкам нитками.
2.1.9. Прикрепить прочную нитку для запуска змея. Она привязывается к путам точно по
середине. Нитка должна иметь достаточно большую длину, лучше всего ее намотать на катушку, тогда запускать змея будет гораздо удобнее.
2.1.10. Готового змея расписать или оклеить различными аппликациями, тогда он будет выглядеть еще красивее.
Последовательное изготовление корпуса “Монаха”.
Крепление пут и хвоста “Монах”
2.2. Пробный запуск
2.2.1. Чтобы удостовериться в том, что змей хорошо летает, я сделала пробный запуск. Запускали змея, с папой, на открытом пространстве, где поблизости не было высотных зданий, деревьев и линий электропередач.
2.2.2. Папа держал змея, а отошла против ветра на расстояние 10–15 м, постепенно распуская леер. По моему условному знаку папа подкинул змея вверх. Погода была ветреная, то он сразу взмыл ввысь.
2.2.3. При слабом ветре пришлось пробежать некоторое расстояние, чтобы змей набрал высоту. Когда он стал хорошо держаться в воздухе, нитку постепенно отпустила, и змей взлетая, быстро набирал высоту и устойчиво парил, слегка виляя в полете из стороны в сторону. Значит, мы его сделали правильно.
2.3. Принцип действия
Воздушный змей поднимается в воздух благодаря движению воздуха.
2.3.1. Если ко всем четырем углам змея привязать по нитке и связать их вместе, он не полетит даже при очень сильном ветре. Дело в том, что встречный поток воздуха будет равномерно давить как на поверхность змея, так и на нити, привязанные по углам.
2.3.2. Если связать вместе только три нити из четырех, то при движении змей расположится под небольшим углом к поверхности земли – “углом атаки”. Сила сопротивления воздуха будет оттягивать змея назад и заставит его подняться в воздух. Подъемная сила определяется сразу несколькими величинами: “углом атаки”, давлением встречного воздуха и размером змея.
2.3.3. Центр тяжести змея должен располагаться на оси его симметрии – продольной линии корпуса змея, которая делит его на две равные части.
2.3.4. Путы, или стропы, которые прикрепляются к змею для обеспечения ему “угла атаки”, должны быть тщательно подобраны по длине и прикреплены к корпусу в определенных местах. Если это правило нарушить, он или вообще не поднимется в воздух, или будет плохо летать, виляя из стороны в сторону.
2.3.5. Хвост змея также играет большую роль. Это не столько украшение конструкции, сколько приспособление, предназначенное для ее управления. При неправильно отрегулированном хвосте змей или совсем не взлетит, или будет летать неустойчиво.
2.4. Возможные недостатки
2.4.1. Змей при запуске крутится вправо или влево. Это означает, что нитка прикреплена не в середине.
2.4.2. Если и после устранения этого недостатка “монах” продолжает крутиться, нужно обратите внимание на его хвост – он или слишком мал, или слишком легок. Проверить это очень просто: привязать к нему пучок травы или щепку – если змей выровнял свой ход, значит, хвост нужно удлинить. Иным выходом из ситуации будет прикрепление разных украшений в виде бантиков, бабочек, помпонов.
2.4.3. При слишком тяжелом хвосте змей тоже плохо взлетает и набирает высоту. В этом случае хвост нужно облегчить, отрезав от него небольшой кусочек или убрав украшения.
3. Изготовление плоского воздушного змея
Плоский змей имеет более сложную конструкцию по сравнению с монахом”.По форме различают змеи в виде прямоугольника, равнобедренного треугольника, правильного или вытянутого многоугольника и др.
Основные детали плоского змея: корпус, путы, хвост, нитки (шнур). При желании змей можно снабдить трещоткой.
3.1. Расчет плоского воздушного змея
У змея квадратной формы все стороны его корпуса, естественно, равны. У змея в виде прямоугольника меньшая сторона корпуса должна составлять 3/4 длинны большей его стороны. У змея в виде равнобедренного треугольника, длина его корпуса должна быть примерно в полтора раза больше его ширины (основания этого треугольника). У змеев в виде вытянутых пяти- или шестиугольников боковые стороны по длине должны быть равны ширине корпуса. Длину же корпуса делают в полтора раза больше его ширины.
Формы плоских змеев
Соотношение размеров
3.2. Корпус плоского воздушного змея состоит из легкого деревянного каркаса и обшивки. Материалы для изготовления каркаса: ивовая лаза (прутки), стебли камыша, тонкие рейки из бамбука, дранка из сосны, березы, липы, а лучше всего оконные штапики. Я использовала оконные штапики.
3.3. Я по этим размерам вырезала обшивку и на нее наклеила рейки корпуса. В начале наклеивают рейки по краям обшивки, а затем на перекрещивающиеся рейки. Клей применяла самый разный: столярный, казеиновый, БФ и др. Концы реек должны выступать за края обшивки на 3–4 см. По всем углам корпуса перекрещивающиеся рейки обвязала нитками.
Сборка корпуса
3.4. Когда корпус высох, рейку АВ прогнула, оставляя обшивку на внешней стороне, и зафиксировала этот прогиб с помощью нитки, натянутой между концами прогнутой рейки
3.5. На стягивающую нитку можно установить трещотку. Во время полета змея под воздействием воздушных потоков, трещотка будет быстро вращаться на закрепленной нитке и трещать. По размерам трещотка должна быть изготовлена так, чтобы, вращаясь, она не задевала корпус змея.
3.6. К углам корпуса в местах пересечения реек (точки А и В) привязала нитка такой длинны, чтобы середина нитки при натяжении достигла центра корпуса змея в точке О. Так я получим верхние стропки.
3.7. Затем в точке О корпуса проколола два отверстия (по обе стороны листа пересечения центральных реек), в отверстия продела нитку и прочно завязала вокруг реек. Длина этой нижней стропки равна расстоянию на корпусе от точки О до середины рейки АВ. Привязав, нижнюю стропку по середине верхней, получила путы. В точке соединения стропок привязала шнур для запуска. Путы к корпусу змея крепила со стороны обшивки, чтобы воздушные потоки при полете змея прижимали обшивку к приклеенным рейкам корпуса.
3.8. Изготовление хвоста.
Хвост состоит из собственно хвоста и его подхвостка, для которых потребуется тесьма или полоска хлопчатобумажной ткани шириной 1,5–2 см. Подхвосток привязала нитками к нижним углам корпуса змея (в точках С и D). К подхвостку в его середине пришила хвост. Половины подхвостка СМ и DM должны быть равны, иначе змей в полете будет крутиться.
3.9. Регулировка змея.
Если змей не взлетает или взлетает, но не набирает высоту – значит, тяжел его хвост. Нужно в этом случае хвост укоротить.
Если же после укорачивания хвоста змей все равно не набирает высоту, следует изменить длину нижней стропки пут.
В случае если при полете змей виляет то вправо, то влево нужно проверить равенство длин верхних стропок и подхвостка. Если здесь все в порядке - значит, мала длина хвоста.
Для проверки привязала к хвосту небольшой пучок сухой травы. Пришла к выводу: если после этого змей начинает лучше набирать высоту и не крутиться в полете, нужно снять этот дополнительный груз и удлинить хвост. При правильной регулировке змей должен хорошо взлетать, быстро набирать высоту и уходить вдаль, по мере распускания нитки, на которой он запускается. При этом он будет парить в высоте, слегка виляя из стороны в сторону. Нитки для изготовления пут должны быть крепкими, иначе под напором ветра змей просто оторвется. Путы и хвост для плоских змеев другой формы делаются аналогично.
Возможное оформление воздушного змея.
Возможное оформление воздушного змея
4. Меры предосторожности
4.1. Никогда не запускать воздушных змеев около линий электропередач.
Электропровода очень опасны для жизни. Электричество, проходящее через наше тело в землю, может привести к смертельному исходу.
4.2. Никогда не запускать воздушных змеев во время грозы.
Воздушный змей, запущенный во время грозы может привлечь к себе молнию и стать молниеотводом. Вряд ли это можно пережить.
4.3. Никогда не запускать воздушных змеев рядом с людьми или животными.
Это может напугать как людей, так и животных. Очень интересно наблюдать за собаками, когда они гоняются за воздушным змеем, но рано или поздно ветер станет слабее и собака, поймав змея, сведет на нет все ваши труды.
4.4. Никогда не запускать воздушных змеев около аэропортов.
Во многих странах, по всему миру, это запрещено делать. В Северной Америке, например, запрещен запуск воздушных змеев ближе, чем 6-10 км до аэропортов.
4.5. Носить солнцезащитные очки в солнечные дни.
Долгое воздействие солнечных лучей может нанести ущерб незащищенным глазам. Всегда носите солнцезащитные очки, когда запускаете в солнечный день, даже если вы не стоите лицом к солнцу. Также не забудьте нанести крем от загара, чтобы защитить вашу кожу.
4.6. Никогда не запускать воздушных змеев над или около шоссе.
Воздушные змеи могут отвлечь водителей автомобилей, что может стать причиной аварии. Дороги для автомобилей, парки и пляжи для воздушных змеев.
5. Немного истории
Воздушные змеи – это, наверное, самые первые летательные аппараты, поднятые в воздух человеком четыре тысячи лет назад. Первыми их научились делать древние китайцы и японцы. Красочные воздушные змеи использовались главным образом для украшения празднеств. Им придавали вид птиц, бабочек или невиданных зверей, но особенно впечатляюще выглядел летающий дракон, считающийся на Востоке символом власти и благополучия.
В России древняя игрушка служила не просто для забавы. Так, например, киевский князь Олег, идя войной на Царьград в 906 г., использовал воздушных змеев для устрашения неприятеля. Вместе с людьми на штурм города двинулись целые полчища воздушных “всадников” и “коней”, так что мужество защитников Царьграда было поколеблено.
В начале двадцатого века воздушные змеи все чаще и чаще использовались для практических целей. Они применялись для поднятия в воздух метеорологических приборов, радиоантенн, аппаратов для аэрофотосъемки. В данном случае на службу человеку были поставлены такие качества воздушных змеев, как простота конструкции, довольно большая грузоподъемность, высота, на которую они способны подниматься.
Воздушные змеи внесли свою лепту в создание радио. А.С. Попов использовал змеи для подъёма антенн на значительную высоту.
Важно отметить использование воздушных змеев при разработке первых самолётов. В частности, А.Ф. Можайский, прежде чем начать строительство своего самолёта, провёл серию испытаний с воздушными змеями, которые тянула упряжка лошадей. На основании результатов этих испытаний были выбраны размеры самолёта, которые должны были обеспечить ему достаточную подъёмную силу.
В 1848 г. К.И. Константинов разработал систему спасения судов, терпящих бедствие вблизи берега, с помощью воздушных змеев. Во время первой мировой войны войска различных стран применяли змеи для подъёма на высоту наблюдателей-корректировщиков артиллерийского огня, разведки вражеских позиций.
С развитием воздухоплавательных и авиационных летательных аппаратов воздушные змеи стали применять исключительно в развлекательных и спортивных целях.
В последние годы развитие получили так называемые пилотажные змеи - воздушные змеи специальной формы, управляемые с помощью двух лееров. Пилотажный змей, в отличие от любого другого, способен к свободному планированию в воздухе, что и обеспечивает его особые свойства. Они предназначены для выполнения комплекса пилотажных фигур различной сложности. Также развивается кайтинг - вид спорта, при котором спортсмен передвигается по местности с помощью воздушного змея.
Применение воздушного змея позволяет использовать недоступные традиционному парусу возможности:
Второе воскресенье октября - Всемирный день воздушных змеев (World Kite Day), в этот день любители воздушных змеев во всем мире запускают своих летающих “питомцев”.
6. Заключение
В ходе работы я узнала много нового о воздушных змеях. Совместно с папой смастерила подарок своему любимому братишке. Все необходимые материала я нашла дома. А когда я увидела радость брата, державшего за нитку змея, который взмывал в облака, я поняла, что трудилась не напрасно. По моим чертежам пятеро одноклассников изготовили змеев и мы устроили воздушные баталии.Во второе воскресенье октября - в нашей семье теперь будет еще один замечательный праздник - Всемирный день воздушных змеев.
7. Литература
- Л.Б.Бернштейн “Наука и жизнь”, №11, стр. 59-64.
- М.И.Блудов. “Беседы по физике”. Просвещение”, 1964.
- Ф.Д. Бублейников “О движении” Детгиз. 1956.
- М.Ивановский “Законы движения”, 1957.
- Н.Я.Виленкин “Математика 6 класс”.
- Я.Н Перельман “Занимательная физика”.
- Н.А.Сарафанова. Подарки к праздникам. Мир книги.2004 год.
- Интернет-ресурсы.
Каждый год в апреле месяце в Китайском городе Вэйфань проходит оригинальный праздник — международный фестиваль воздушных змеев, на который собираются любители этого развлечения, профессиональные спортсмены, производители летающих конструкций и просто туристы из различных стран.
У китайцев воздушные змеи популярны не только у детей, но и у взрослого населения. Изготовление и запуск воздушных змеев в этой стране стало целой традицией, ведущей начало от человека по имени Лу Пань или Куншу Пянь жившего в V или IV веке до нашей эры. Он делал эти летающие игрушки в форме птиц или змеев с крыльями, сказочных драконов, которые могли держаться в воздухе по нескольку дней и при этом выполнять в полете различные пируэты. От этого и произошло название «воздушный змей». Несколько позже, этого человека даже приравняли к божеству и считали покровителем ремесленников.
Конструкции летающих змеев ещё в те древние времена были очень разнообразные. Но наибольший интерес представляет летающий дракон — фантастический крылатый змей. Почему именно в форме драконов? Да потому что в Китае перед драконами преклонялись, как перед мудрыми и добрыми существами. Огромный дракон, парящий в воздух, считается символом сверхъестественной силы. Кроме того, запускание воздушного змея у китайцев и ассоциируется с уходом всех бед и дурных мыслей. Это поверье сохранилось и сегодня, поэтому часто можно видеть как в девятый день девятого месяца, в праздник — день змея, их запускают в присутствии всех членов семьи.
Конструкция такого летающего дракона достаточно сложная. Она представляет собой два-три десятка объемных каркасов обшитых бумагой или тканью, которые образовывают длинное круглое тело дракона, извивающегося в полете. У дракона большая голова с открытой пастью, через которую ветер проникает в пустое туловище, надувает его, благодаря чему он держится в воздухе. В некоторых конструкциях остов туловища дракона состоит круглых из дисков, уменьшающихся к хвосту и связанных между собой шнурами.
Для большего эффекта используется «змеиная музыка», специальное приспособление из сухих головок мака, с вставленными в них камышовыми свистками. Звук этих свистулек напоминает завывание ветра в дымовой трубе. К пасти дракона крепится леер, а к хвосту шелковые ленты, которые извиваются при полете. К змеям прикрепляют фонарики, изготовленные из цветной бумаги или фейерверки — начинённые горючей смесью трубочки, вспыхивающие разными цветами. На многих змеях изображаются портреты, а хвост делается их шелковых лент.
Воздушные змеи всегда были популярными не только у детей богатых родителей, но и у детей из бедных семей, потом у что изготовление воздушного змея достаточно дешевое, они изготавливаются из подручного материала, в основном из бумаги и бамбука. Главное для того что бы змей поднялся выше всех заключается в мастерстве его изготовления, в его правильной форме и балансировке, хотя и внешнему виду змея всегда придавалось особое внимание. С изобретением в Китае шелка, вместо бумаги для изготовления змеев стали использовать этот легкий и прочный материал.
Как бы там ни было, именно в Китае изготовление воздушных змеев со временем стало отдельным ремеслом, почти искусством. Воздушные змеи, изготовленные в Китае, продают во многих странах мира. Со временем воздушные змеи стали известны на всех континентах. Они стали достоянием не только детей, но и взрослых почитателей летательных аппаратов. Помимо Китая воздушные змеи получили широкое распространение в Корее, Японии, Таиланде, Малайзии, Полинезии и др. Внешне змеи в этих странах значительно отличается от китайских, там они приобрели новые формы.
В Европу воздушные змеи попали с Востока в средние века. Хотя историки считают что независимо от Китая в древней Греции такую же летающую конструкцию изобрел в IV в. до н.э. древнегреческий ученый Архит Тарентский. Но, к сожалению, чертежей и рисунков конструкции древних европейских змеев не сохранилось. Доподлинно известно о существовании воздушных змеев и на Руси. Киевский князь Олег ещё в 906 г. при взятии Царьграда использовал летающих бумажных змеев. Мореходы делали попытки использовать воздушных змеев для усиления парусности судов.
Если первое время в Европе воздушные змеи использовались только для развлечения для детей, то вскоре им нашли более достойное применение в различных сферах. Ученые стали использовать змеев для изучения атмосферы. С их помощью измеряли температуру воздуха на разных высотах, выясняли природу молнии. Русский ученый Попов при помощи воздушных змеев поднимал радиоантенны. М.В.Ломоносов и английский физик И.Ньютон с помощью воздушных змеев изучали атмосферного электричество. На основе воздушных змеев проектировались идеальные размеры и формы летательных аппаратов. Их часто их использовали и в военных целях. С помощью таких змеев разбрасывали листовки, проводили разведку вражеской территории, их начиняли порохом и когда они достигали противника, их взрывали.
Виды воздушных змеев
С годами конструкции змеев постоянно усовершенствовались. Появилось несколько основных видов воздушных змеев. По устройству и форме аэродинамических поверхностей различают:
Одноплоскостные
Это змеи простейшей конструкции, у них невысокая подъёмная сила и малая ветровая устойчивость. Для балансировки у таких змеев обязательно присутствует шнур с грузиком, так называемый хвост.
Многоплоскостные или этажерочные
Эти змеи более сложной конструкции, обладающие средней подъемной силой и повышенной ветровой устойчивостью.
Коробчатые и многоячеечные
Это летательные конструкции из отдельных ячеек в форме параллелепипедов были изобретены австралийским ученым Л. Харгравом в 1894-1895 гг. Главной их особенностью стала их высокая устойчивость.
Составные или групповые
Это так называемые змейковые поезда, состоят из группы воздушных змеев, собранных в одну гибкую систему. Именно такие змейковые поезда использовали военные. Змеи такой конструкции позволяли поднимать в воздух наблюдателя. Они обладали высокой подъемной силой и живучестью, при повреждении одного или даже нескольких звеньев такой змей можно было посадить, что бы спасти разведчика.
Даже с появлением современных моторизованных летательных аппаратов, интерес к легким конструкциям, летающим на принципе воздушного змея, окончательно не исчез. Мало того, он и сейчас продолжает развиваться. Энтузиасты воздушных змеев постоянно совершенствуют свои конструкции. Самыми популярными сегодня считаются:
Бескаркасные воздушные змеи
Это змеи, которые в своих конструкциях не имеют жёстких деталей. Они выполнены из воздухонепроницаемой ткани. Форма змея поддерживается потоком воздуха, а в некоторых выполняются герметичные полости, которые накачиваются воздухом.
Название флоуформ произошло от английского «flowform от flow», что значит протекать. Это - одностропный неуправляемый змей. В флоуформе поток воздуха проходит через внутреннее пространство и выходит через отверстия в задней части. Флоуформ обладает стабильным полётом, поэтому часто используется кинооператорами для аэросъёмок.
Название парафойл происходит от английского «parafoil от foil», что означает «плёнка». Достаточно большой воздушный змей с замкнутым внутренним пространством. Он имеет воздухозаборное отверстие, через которое воздухом внутри змея создаёт избыточное давление, придающее оболочке змея заданную форму. Бывает одностропные, неуправляемые, декоративные змеи, а так же двух и четырёхстропные, так называемые кайт-парафойлы, используемые спортсменами.
Это наиболее распространенный вид спортивно-развлекательного змея, способный поднимать в воздух человека. Название происходит так же от английского «kite» — «воздушный змей». Это большой управляемый воздушный змей площадью до 12 квадратных метров. Кайт предназначен для буксировки человека по воде или по снегу. Уменьшенный вариант кайта, площадью до 4-х квадратных метров, так называемый пилотажный кайт, используется для обучения управлению большим кайтом. Наиболее популярны по конструкции виды кайтов: парафойл и надувной.
Фестиваль воздушных змеев
Если в давние времена запуск воздушных змеев носил чисто религиозный характер, затем были попытки практического использования змеев, со временем он превратился просто в увлекательное занятий и популярное зрелище. В 1984 году, на родине воздушного змея, в Китае, в городе Вэйфань впервые был организован фестиваль воздушных змеев. На этот фестиваль собрались не только китайские любители этого интересного развлечения со своими семьями, но и профессиональные спортсмены и производители летающих конструкций из более чем шестидесяти различных стран. С тех пор фестиваль воздушных змеев в Вэйфане попучил статус международного и теперь он проходит в этом городе ежегодно в апреле месяце, когда в этом регионе наступают ветреные дни.
Подобные фестивали стали популярными во многих странах мира. Наиболее известны: в Бонди бич в Австралии в сентябре, в Кливленде в США в сентябре, в Южной Корее в марте, в Бристоле в Англии в сентябре, в Брисбене в Австралии в октябре – ноябре, в Беркелей в Калифорния в июле, Фестиваль Великих Озер на озере Мичиган в мае, фестиваль в Himeji в Японии, в Линкольн сити в Орегоне в конце июня, в Ванкувере в Канаде в середине июня, в Аделаиде в Австралии в марте, в Сингапуре в конце июня, в начале апреля в Вашингтоне, в Портсмуте в Англии в конце августа, в Новой Зеландии в Christchurch в конце января, в Утараяна в Индии в январе, фестиваль Вунг Тау во Вьетнаме в начале апреля, в Узбекистане в Чимгане в мае, в Червии на Адриатическом побережье Италии в конце апреля — начале мая и во многих других странах. В России такие празднества с запуском воздушных змеев проводят во многих регионах, но наиболее известен фестиваль воздушных змеев «Пестрое небо» в Коломенском.
У любителей воздушных змеев появился и свой праздник — Всемирный день воздушных змеев «World Kite Day», который проводится во второе воскресенье октября, в этот день во всем мире любители воздушных змеев запускают в небо свои летающие изобретения.
Можно задать вопрос, что это? Летающая на нити по ветру простейшая конструкция? Треугольник из цветной бумаги, на котором приземлилась на голову своим ребятам Мерри Поппинс? Но обычная для нас игрушка – такая как воздушный змей, не совсем уж проста, как может показаться с первого взгляда.
История воздушных змеев берет свое начало еще во времена древнего Китая. Там он и назывался змеем, так как в праздник Дракона, который проходил 9 сентября, огромные туловища из бумаги, у которых на конце была змеиная голова, запускались в небо. Начиная со второго века, эта традиция не забывается и сегодня.
В древних летописях славян и византийцев находятся разные упоминания о подобиях воздушных змеев. Только это скорее была военная техника, чем игрушки. Для того чтобы запутать врага или просто его напугать, князь Олег применял «кони и люди бумажны, вооружены и позлащены». А при взятии Англии Вильгельм Завоеватель в 1066 году использовал змеев для военных спецсигналов.
На данном этапе времени история замолчала и змеи стали просто развлечением, которое было далеко от науки. Однако, не полетел еще такой самолет, что был построен без закона аэродинамики. А такой закон помогла открыть именно эта игрушка.
Раньше знали только несколько видов воздушных змеев — это одноплоскостные, то есть имеющие хвост, и составные, которые соединены в гибкую систему. Известный математик Л. Эйлер в 1756 году сказал, что змей — это детская игрушка, которую недооценивают ученые, но она заставляет серьезно над собой задуматься. Достижения Икара и Дедала попробовали повторить через 140 лет немецкий инженер Лилиенталь и австриец Харграв. Харграв впервые запустил в воздух человека при помощи этого устройства и не остановился на достигнутом. Результатом чего стал коробчатый воздушный змей, который не требовал хвоста для устойчивости во время полета. Такие летающие коробки, которые придумал Харграв, протолкнули понятие об аэродинамике и помогли при создании первых самолетов, и стали 3-ей возможной конструкцией – многоплоскостной.
Не прошел стороной воздушного змея и Михаил Васильевич – хранитель нашей науки. Он тоже баловался игрушкой. Природу молний и верхние слои атмосферы Ломоносов изучал с ее помощью. Михаил Васильевич использовал воздушного змея, как проводника, 26 июня в 1753 году, запустив его во время грозы на бечевке. Только этот эксперимент чуть ли не лишил его жизни, но стал успешным, так как ученый получил разряд статического электричества.
Коробчатых воздушных змеев военные и инженеры постоянно видоизменяли, включая период начала первой мировой войны. Во время технологического прогресса это изобретение служило не только мирным целям. Змеи применялись во время военных действий для защиты. Над особо важными военными объектами поднимали примерно на 3000 метров небольшие шары, а также воздушных змеев, чтобы их троса из проволоки могли сбить самолеты врагов.
У данного изобретения даже имеется собственный праздник, который называется «День воздушного змея».
