Лучшие изобретения человечества

Самая заветная мечта людей с древнейших времён - покорение воздуха. В мифах, преданиях, сказках можно найти свидетельство о множестве предпринятых в разные века попытках человека осуществить свою давнюю мечту – подняться в воздух и летать подобно птице. Вот, например, в сказке “Ковёр-самолёт” читаем: “Иван сел на ковер-самолет, вылетел из подземного царства и не успел моргнуть, как очутился в прекрасном саду ”. А в сказке “Баба-Яга” высказывается мечта о летательном аппарате с вертикальным взлётом: “Баба-яга костяная нога поскорей села в ступу, поднялась в воздух и кинулась вслед за девочкой, толкачом погоняя, помелом след заметая “.

Летучий корабль

Идея авиации – одна из самых древних в истории человечества. Воплотить в реальность эти фантастические, в те времена, идеи люди пытались с шестнадцатого века. Идея полёта с помощью крыльев впервые была высказана Леонардо Да Винчи.

Построить летательный аппарат первым попытался англичанин Роберт Гук в 1660 году. Однако на его модели никто так и не решился полететь.

Многочисленные опыты с искусственными крыльями давали один и тот же результат – человек не мог взлететь, как ни старался. Первыми свой воздушный шар запустили братья Этьен и Жозеф Монгольфье. 5 июня 1783 года состоялся пробный полет аэростата, для взлета которого понадобилось наполнение купола горячем воздухом. А 27 августа 1783 года состоялся запуск аэростата, разработанного Шарлем, и наполненного водородом. 21 ноября 1783 года огромный монгольфьер с двумя смельчаками достиг высоты 1000 метров, открыв новую страницу в истории человечества.

Прямыми предшественниками всех современных самолетов были планеры. Первоначально их полеты были очень короткие – метров на 15, и производились с небольшого песчаного холма. С 1891 по 1896 год немецкий изобретатель Отто Лилиенталь совершил более 2000 удачных скользящих полетов на планерах своей конструкции. Лилиенталь первый правильно подошел к изучению аэродинамических сил, воздействующих на крыло. Но в августе 1896 года, во время одного из своих полетов, из-за порыва ветра Лилиенталь упал с высоты 15 метров и сломал позвоночник. В тот же день он умер.

Искусство полета, в подлинном смысле этого слова, впервые в истории освоили братья Вильбур и Орвиль Райт. Свой первый планер братья построили в 1900 году. Он прекрасно выдержал испытания, и не только взлетел в воздух, но и смог поднять человека. В 1901 году братья Райт построили второй планер по образцу первого, но только больших размеров. В том же году они соорудили аэродинамическую трубу, что сразу приблизило их к цели. Это изобретение стало решающим для их дальнейших успехов. Третий планер 1902 года имел вертикальный хвост, подвижный вертикальный руль. Это было их второе замечательное открытие на пути овладения воздушной стихией. Для того, чтобы стать аэропланом, планеру не хватало двигателя. К созданию его Райт приступили начале 1903 года. Испытания первого аэроплана были проведены на берегу Кити Хог. После нескольких попыток 17 декабря Вильбур совершил продолжительный полет: аэроплан находился в воздухе 59 секунд и пролетел 260 метров. 5 октября 1905 года аэроплан находился в воздухе до тех пор, пока не кончился бензин – 38 минут, и налетал за это время по кругу 39 километров. В аэроплане 1908 года было уже два сидячих места: для пилота и пассажира. А в 1909 году они же построили самолёт, развивавший скорость 60 километров в час. С этой модели и началось развитие самолётостроения в Америке и Европе. Вскоре в Нью-Йорке была основана самолетостроительная компания “Райт”.

Турбореактивная авиация зародилась в годы Второй мировой войны, когда был достигнут предел совершенства прежних винтомоторных самолетов, оснащенных двигателями внутреннего сгорания. Газотурбинные двигатели начиная с 1940 года, произвели настоящую революцию в авиационной технике. Максимальная скорость самолетов, выпускавшихся фирмой “Хейнкель”, достигала 700 км/ч. Позже эта модель была усовершенствована, и теперь её скорость достигала 925 км/ч. Первым серийным турбореактивным истребителем в США стал Локхид F-80 «Шутинг Стар» с двигателем фирмы «Дженерал Электрик» I-40 (модификация I-А). До конца 40-х годов было выпущено около 2500 этих истребителей различных моделей. Скорость их в среднем составляла 900 км/час.

Вообще, при строительстве первых турбореактивных самолетов, конструкторы во всех странах столкнулись со значительными трудностями: прогорали камеры сгорания, ломались лопатки турбин и компрессоров и, отделившись от ротора превращались в снаряды, сокрушавшие корпус двигателя, фюзеляж и крыло. Но, несмотря на это, реактивные самолеты имели перед винтомоторными огромное преимущество – большие скорости. Это решило дальнейшую судьбу скоростной авиации – она повсеместно становится реактивной. Увеличение скорости вскоре привело к полному изменению внешнего вида самолета. Первым советским реактивным истребителем, запущенным в производство, был “Як-15”. В 1946 году на вооружение советской армии поступил “Миг-9”. А с появлением “МиГа-15” закончилось детство турбореактивной авиации и начался новый этап в её истории.

Самолетостроение достигло таких высот, что появились самолеты, в три раза превышающие скорость звука. Первым пассажирским сверхзвуковым самолетом стал Конкорд. Конкорд впервые поднялся в воздух в 1969 году. Скорость этого самолета в два раза превосходила скорость звука. "Отцом" Конкордов называют блестящего уэльского ученого Сэра Мориена Моргана. Начиная с 1948 года, он проводил исследования в области сверхзвуковой аэродинамики, а модель, выглядящая в точности как Конкорд, была создана им в 1958 и находилась на экспозиции в лондонском музее Науки.

Несмотря на то, что самолет уже много лет господствовал в воздухе, у него был один недостаток - для того, чтобы оставаться в воздухе, он должен постоянно и с достаточно большой скоростью перемещаться в горизонтальной плоскости, ведь подъемная сила его крыльев напрямую зависит от скорости движения. Отсюда необходимость разбега при взлете и пробега при посадке, которые приковывают самолет к аэродрому.

Эта ниша, после долгих конструкторских поисков, была занята винтокрылой машиной – вертолетом.

Вертолет - это летательный аппарат с вертикальным взлетом и посадкой. Различают вертолеты одновинтовые с рулевым винтом; двух- или многовинтовые.

Создание аппарата, обладавшего вертикальным взлетом и посадкой, оказалось чрезвычайно сложны делом, поскольку теория вертолета намного сложнее теории самолета. Первые винтокрылые аппараты появились едва ли не в одно время с первыми самолетами. В 1907 году четырехвинтовой вертолет французов Бреге и Рише впервые смог оторваться от земли и приподнять над ней человека. Значительную лепту в преодоление многих проблем внес русский изобретатель Борис Юрьев. Он усовершенствовал лопасти винта, создал автомат – перекос, обеспечивающий необходимую установку лопастей. В 1914 году француз Эмишен впервые пролетел на своем вертолете по замкнутому кругу. В 1938 году под руководством Братухина был создан первый советский двухвинтовой вертолет 11 – ЭА поперечной схемы.

В 30-е годы лидером вертолетостроения была Германия. Талантливый конструктор Фокке создал несколько совершенных двухвинтовых вертолетов поперечной схемы. В 1937 году на его вертолете FW-61 были установлены мировые рекорды: высоты – 2439 м, скорости – 1023 км/час и дальности – 109 км полета. В 1941 году его машина FA-223 была запущена в небольшую серию.

В том, что в вертолетостроении утвердилась одновинтовая схема, как главенствующая, огромная заслуга принадлежит авиаконструктору Игорю Ивановичу Сикорскому. Он родился в Киеве. В 1908—1911 построил 2 вертолета, но они так и не полетели. В 1910 поднял в воздух первый самолет своей конструкции С-2. В 1911 получил диплом летчика. В 1912 — 1914 создал самолеты “Гранд”, “Русский витязь”, “Илья Муромец”, положившие начало многомоторной авиации. В 1919 Сикорский эмигрировал в США, где в 1923 основал авиационную фирму. И. И. Сикорский первым начал строить турбинные вертолеты, вертолеты-амфибии с убирающимися шасси и “летающие краны”. Именно он впервые довел до совершенства классическую одновинтовую схему Юрьева. На его вертолетах были впервые совершены перелеты через Атлантический (S-61; 1967) и Тихий (S-65; 1970) океаны.

После войны вертолеты начали быстро распространяться по всему миру. Только в США 300 фирм приступили к разработке своих моделей винтокрылых машин. В эти годы полным ходом развернулась разработка вертолетов и в СССР. Продолжал свои работы над вертолетом поперечной схемы Братухин. В 1946 году появился его вертолет “Г–3”. В 1947 году выпустил свой первый вертолет “Ка-8” Камов.

Скорость полета вертолета до 350 км/ч. Применяются для пассажирских и грузовых перевозок и специальных целей (медицинское обслуживание, борьба с вредителями сельскохозяйственных культур, тушение пожаров и др. ), а также в вооруженных силах для переброски воздушных десантов, войск и грузов и выполнения др. боевых задач.

Наземный транспортранспорт.

Несомненно, человек давно был заинтересован и быстрым передвижением по суше. Интересный вариант наземного транспорта я обнаружил в сказке про Емелю-дурака Помните его приговорку: «По щучьему велению, по моему хотению, поезжай, печь, прямо к царю во дворец. И печь затрещала и вдруг вылетела на волю. И быстрее всякой птицы понеслась к царю». Теперь мчаться по современным дорогам автомобили.

Слово “автомобиль” означает “самодвижущаяся повозка”, хотя в современном понимании автомобилями принято называть только средства передвижения, оснащенные автономными двигателями.

Непосредственным предшественником бензинового автомобиля стал паромобиль. Первым практически действовавшим паровым автомобилем считается паровая телега, построенная французом Кюньо в 1769 году. Перевозя до 3 тонн груза, она передвигалась со скоростью всего 2 – 4 км/ч. Последователи Кюньо оказались удачливее. В 1803 году Твайтик построил первый в Великобритании паровой автомобиль. С 8 -10 пассажирами автомобиль развивал скорость 15 км/ч. В дальнейшем автомобили совершенствовались. Первый автомобиль с бензиновым двигателем построил в 1864 году австрийский изобретатель Зигфрид Маркус. Начало современной автомобильной эпохи принято отсчитывать с 1895 г. , когда независимо друг от друга немецкие инженеры Г. Даймлер и К. Бенц построили самодвижущиеся экипажи, имевшие двигатели внутреннего сгорания с большим числом оборотов и высокой степенью сжатия. Им и принадлежит официальная слава изобретателей автомобиля. Двухтактные двигатели, изобретенные Бенцем, имели хороший спрос. В 1891 году Даймлер, объединившись с богатым предпринимателем Дуттенхофнером, выпустил первый четырехцилиндровый двигатель. Новый этап в истории автомобиля началась в 1901 году, когда фирмой “Даймлер Моторен” был выпущен первый “Мерседес”. Он имел двигатель мощностью 35 лошадиных сил, позволявший развивать скорость в 70 км/ч.

Российское автомобилестроение также прошло славный путь. Русские изобретатели дореволюционного периода внесли немалый вклад в развитие автомобильной техники, начиная от мускульных самоходов Шамшуренкова и Кулибина и заканчивая автомобилями Пузырева и продукцией Русско-Балтийского вагонного завода.

Автомобиль принадлежит к числу тех величайших изобретений, которые имели колоссальное влияние не только на породившую их эпоху, но и на все последующие времена. Автомобиль сформировал современную индустрию, породил новые отрасли промышленности. Влияние автомобиля сейчас настолько многопланово, что ощущается во всех сферах человеческой жизни.

Мечта людей о скоростном средстве передвижения воплотилась в железнодорожном транспорте.

История паровоза совмещает в себе две истории: история рельсового пути и история локомотива. В XVIII веке рельсы стали изготовлять из чугуна, а в начале XIX века – из мягкого железа. Первая такая рельсовая дорога была устроена в 1801 году в Англии между Уондсвортом и Кройдоном.

Что касается локомотива, то он мог появиться на свет лишь после великого изобретения Уатта. Как только паровая машина получила некоторое распространение, нашлось много изобретателей, старавшихся приспособить её для нужд транспорта – например, использовать паровую машину в качестве двигателя для самодвижущейся повозки. В 1786 году помощник Уатта Мердок соорудил действующую модель паровой тележки. Другой изобретатель, Брунтон, в 1813 году соорудил паровоз с двумя механизмами, которые наподобие ног должны были отталкиваться от земли и двигать машину вперед. В1815 году Блеккет и Хедлей собрали очень хороший паровоз, получивший название “Пыхтящий Билли”. Удачнее других оказались локомотивы, сконструированные и построенные Джорджем Стефенсоном. В 1812 году Стефенсон предложил своему хозяину Томасу Лидделу проект своего паровоза. Тот согласился оплатить проект. В 1814 году работа была закончена. Паровоз, получивший имя “Блюхер”, включился в работу по обслуживанию рудника. Он мог перевозить груз весом 30,5 тонн со скоростью 6 км/ч.

В 1940-х годах американская кампания “Юнион Пасифик рейлроуд” стола выпускать самые мощные в мире паровозы, которые получили название “Биг Бойз”, что значит «большие ребята». Эти гиганты могли мчаться со скоростью 75 миль в час и тянуть грузы весом 4000 тонн. В настоящее время большинство товарных составов перевозят уже не паровозы, а дизельные локомотивы – то есть тепловозы, хотя в Европе широкое распространение получили электровозы. Люди, живущие в пригородах, ездят на работу и с работы теперь, как правило, в электричках, где у каждого вагона есть свой электромотор. Сейчас существуют и скоростные поезда, дающие 186 миль в час.

Если инженерные усилия Германии, Японии и США увенчаются успехом, то следующее поколение поездов не будет иметь привычных двигателей и не будет ездить по рельсам. У них даже не будет колес. И заодно не будет никаких передач, моторов и тормозов. Вместо этого новые поезда поплывут, паря в воздухе на магнитной подушке над рельсом. А высокоэкономичные электромагниты станут попеременно толкать и тянуть поезда вдоль пути. Такой поезд на магнитной подушке не должен испытывать никакого трения, кроме сопротивления воздуха. И тогда ничто не помешает ему двигаться со скоростью 300 миль в час или еще быстрее. Поезда на магнитной подушке смогут преодолевать горные вершины, поднимаясь над ними, а не проходя сквозь них по тоннелям, сооружать которые очень дорого. Конструкция такова, что такой поезд практически никогда не потерпит аварию, потому что не может сойти с рельсов. А отсутствие двигателей и колес сделает его почти бесшумным.