Сценарий вечера по физике ко всемирному Дню авиации и космонавтики «Человек и его крылья»

ЧЕЛОВЕК И ЕГО КРЫЛЬЯ

вечер ко всемирному Дню авиации и космонавтики

От крыльев Икара…

Планер - преемник воздушного змея

Зарождение и развитие идеи самолёта

Развитие космонавтики

От крыльев Икара…

Учитель Существуют различные легенды о полетах. Одной из таких мифических историй является сказание об Икаре и Дедале. Долгое время искусный зодчий Дедал и его сын Икар были пленниками на острове Крит. Однажды отец и сын решили бежать. Скрепив воском птичьи перья, они сделали крылья, на которых попытались перелететь с Крита на побережье Малой Азии.

По легенде, Икар поднялся очень близко к солнцу, и воск, соединявший перья, растаял. Юноша упал в море и утонул. Дедал летел гораздо ниже, поэтому ему удалось добраться до берега, а затем отправиться в Сицилию. Конечно, это лишь легенда, однако в древности именно полеты птиц вдохновляли многих энтузиастов на создание летательных аппаратов.

Планер - преемник воздушного змея

Уч.1. Еще в IV–III в. до н. э. в Китае был изобретен летательный аппарат с неподвижным крылом, названный воздушным змеем. Это устройство удерживалось в воздухе при помощи ветра и натянутой нити. Точно назвать имя его изобретателя не может ни один историк авиации

Довольно часто при запуске к змею присоединяли какой-либо предмет (например, горящий факел, пороховой заряд) или небольших животных. Вероятно, эти удачные попытки натолкнули изобретателей всего мира на мысль, что подобный летательный аппарат, но только больших размеров, может поднять в воздух даже человека.

Уч.2 Один из первых планеров-парителей птицеобразной формы (прообразом стал альбатрос, умеющий долго парить в воздухе без взмахов) был аппарат капитана дальнего плавания Жан-Мари Ле Бри (Франция). Построен аппарат был в 1856 г.

В 1867 г. он построил еще один планер. На новом аппарате Ле Бри удалось пролететь вначале 30 м. Как и первый раз, в 1857 г., взлет производился с тележки, разгоняемой лошадьми

Уч.1. Истинным ученым и конструктором-революционером в истории строения летательных аппаратов стал англичанин Джордж Кейли (1773—1857). Он был первым человеком, определившим и правильно записавшим параметры полета тел тяжелее воздуха, то есть дал определения подъемной силы, тяги и лобового сопротивления. Он же использовал модели для изучения полета и среди них простой планер. Кейли называют родоначальником научного этапа в развитии самолетостроения.

Уч.2. Немец Отто Лилиенталь с 1891 по 1896 г.  построил пять планеров-монопланов и два планера-биплана. Лилиенталь осуществлял относительно длительные (по 20–30 с) и дальние (до 250 м) полеты. Кстати, сам изобретатель к середине 1896 г. уже имел за плечами колоссальный опыт планеризма: более двух тысяч полетов

Зарождение и развитие идеи самолёта

Уч.1. Как увеличить продолжительность полета на планере? Над этим вопросом бились все разработчики летательных конструкций. Поиски ответа не могли не подтолкнуть к идее поставить на планер двигатель.

Уч.3. 14 декабря 1903 г. конструкторы Уилбер и Орвилл Райты  провели первое испытание своего аэроплана «Флайер», в ходе которого удалось продержаться в воздухе всего 3,5 сек. и пролететь 32 м. Через три дня была предпринята вторая попытка, оказавшаяся намного удачнее первой. Результаты самого удачного из четырех выполненных 17 декабря полетов были впечатляющими — самолет продержался на высоте 59 сек. и преодолел расстояние в 250 м.

Уч.4. Уилбер и Орвилл Райты вошли в историю авиации как пионеры воздушного пространства, положившие начало освоению неба пилотируемыми летательными аппаратами тяжелее воздуха. Благодаря удачному испытанию стало возможно производить полеты независимо от силы и направления ветра.

Уч.3. Первые успехи русской авиации относятся к 1910 г., когда профессору Киевского политехнического института князю А. С. Кудашеву удалось преодолеть на биплане собственной конструкции несколько десятков метров. Через несколько дней удача ожидала молодого изобретателя И. И. Сикорского.

Уч.4. В 1911 г. построенный по проекту инженера Якова Гаккеля бимоноплан «Гаккель-7» с мощным двигателем, элеронным управлением, усиленной конструкцией и повышенной грузоподъемностью одержал победу на Первом военном конкурсе летательных аппаратов. В 1912 г. «Гаккель-7» получил Большую золотую медаль, тем самым были признаны заслуги российского изобретателя.

Уч.3. Работу Гаккеля над созданием бимоноплана продолжил И. И. Сикорский. Созданные им самолеты «С-6» и «С-10» имели сходные черты с бипланами немецкого типа, но больший размах крыльев и элегантная внешняя отделка сделали летательные аппараты Сикорского более скоростными и совершенными.

Учитель В первые годы XX в. самолеты предназначались лишь для развлечения публики. Но постепенно к летательным аппаратам тяжелее воздуха начало проявлять внимание и правительство, в первую очередь военные министерства. Осознав, что самолеты являются эффективным средством военной разведки, а метание с аэропланов ручных гранат и небольших бомб нагоняет на противника страх, генералы занялись формированием военных авиационных частей.

Помимо военного назначения, авиацию начали использовать и в мирных целях: для транспортировки пассажиров, грузов и почты. Письма на аэропланах стали перевозить в 1911 г., зачинателем этого дела явилась Англия. Воспользоваться самолетом для транспортировки пассажиров впервые предложил А. Фарман. Однако его попытка организовать авиалинию между французскими городами Бук и Этамп оказалась неудачной. Гораздо успешнее действовала первая в истории регулярная пассажирская авиалиния Санкт-Петербург — Тампа (Флорида, США), просуществовавшая всего один месяц в 1914 г.

Развитие космонавтики

Уч.1. Первые, еще очень неуверенные и слабые, попытки создать боевую реактивную авиацию были сделаны давно. Это было золотое время для деревянных аэропланов. В 1928 г. офицер Королевских ВВС Фрэнк Уиттл получил патент на двигатель, основанный на теории реактивного движения.

Уч.2. В то же время, хотя в Германии исследования реактивного движения начались намного позднее, но первый в мире реактивный самолет появился именно там. А все потому, что в 1941 г. в Третьем рейхе имелось шесть исследовательских групп, занимавшихся этой проблемой, и все изыскания финансировались государством.

Уч.1. В 1944 г. на вооружении немецкой армии появился «Мессершмитт-262-А1». С первых же боевых вылетов машина зарекомендовала себя с наилучшей стороны. Самолет оказался самым быстрым, высотным и неуязвимым для авиации противника.

Уч.2. Немецкие ученые в 1927 г. образовали общество Межпланетных путешествий во главе с Вернером фон Брауном и Клаусом Риделем. С приходом к власти фашистов именно они возглавили всю работу по созданию боевых ракет. Через 10 лет в городе Пенемонде образовался центр по разработке ракет, где и были созданы самолет-снаряд «Фау-1» и первая в мире серийная баллистическая ракета «Фау-2»

Уч.1. Первый успешный старт «Фау – 2» состоялся в 1942 г.: ракета достигла высоты 96 км, пролетела 190 км, после чего разорвалась в 4 км от заданной цели. Опыт «Фау-2» был учтен и послужил основой для дальнейшего развития ракетной техники. Следующая модель «Фау» с боевым зарядом в 1 т преодолела расстояние уже в 300 км. Именно этими ракетами Германия во время Второй мировой войны обстреливала территорию Великобритании.

Уч.2. После капитуляции Германии все новейшие немецкие реактивные технологии были использованы странами-победителями.

Идеи немецких реактивных разработок можно увидеть примененными впоследствии в американских и советских проектах. Для примера можно сказать, что ракета, которая доставила людей на Луну, имеет прямое отношение к немецкой «ФАУ-2».

Уч.3. В СССР первое испытание ракеты «Р-1» дальнего действия произошло осенью 1948 г. Она значительно уступала по многим параметрам немецкой «Фау-2». Но в результате дальнейшей работы последующие модификации получили положительную оценку, и в 1950 г. «Р-1» была принята на вооружение в СССР.

Уч.4. Все первые советские ракеты были одноступенчатыми. Но в 1957 г. с Байконура советские ученые произвели запуск первой в мире многоступенчатой баллистической ракеты «Р-7» длиной 7 м и весом 270 т. Она состояла из четырех боковых блоков первой ступени и центрального блока с собственным двигателем (вторая ступень). Каждая ступень обеспечивала разгон ракеты на определенном участке полета, а затем отделялась.

С созданием ракеты с подобным разделением ступеней появилась возможность выведения на орбиту первых искусственных спутников Земли. 

Уч.3. 4 октября 1957 г. весь мир потрясло известие о том, что на околоземную орбиту выведен первый советский искусственный спутник Земли «Спутник-1».

Первые сигналы из космоса он начал подавать сразу после отделения от последней ступени ракеты. Первый космический аппарат совершил 1440 оборотов вокруг Земли, затрачивая на каждый виток 96 мин. 10 сек. Максимальная его удаленность от поверхности Земли составила 947 км.

На околоземной орбите он находился всего 92 суток, после чего сгорел в плотных слоях атмосферы. Но этот день стал началом новой, космической эры человечества, а русское слово «спутник» вошло во многие языки мира.

Уч.4. С помощью второго спутника ученые собирались выяснить, может ли живое существо перенести космический полет. Для этого на аппарате приготовили специальный контейнер с герметичной кабиной. На съемном днище кабины находился иллюминатор, выполненный из оргстекла. Отсек для животного (собаки Лайки) оснастили системой кондиционирования воздуха, нужным количеством пищи и приборами по изучению жизнедеятельности живого организма в невесомости. Все полученные с них данные передавались на Землю датчиками.

Во второй кабине разместили аппаратуру, необходимую для других исследований. В научную программу входило изучение Солнца, ультрафиолетового, рентгеновского излучения и космических лучей.

Уч.3. «Спутник-2» с живым существом на борту был выведен на околоземную орбиту 3 ноября 1957 г. Весил он по тем временам невероятно много — 508 кг. В течение 7 дней из космоса поступала информация о функционировании живого организма в условиях невесомости. Во время полета у собаки регистрировали частоту ее пульса, дыхания, кровяное давление и т. д. Лайка прекрасно перенесла выход на орбиту и невесомость. Приборы показали, что нахождение ее в космическом пространстве не вызвало сильных изменений в деятельности основных функций организма.

Уч.1. После этого все заговорили о возможном полете в космос человека. Когда решался вопрос о первых полетах, обсуждали вопрос, кто в первую очередь пригоден для таких экспериментов. Все сходились на том, что это должны быть люди физически и духовно сильными. Также пришли к выводу, что первую группу космонавтов надо подбирать из летчиков.

Уч.2. Был создан отряд космонавтов, принимали тех, кто обладал хорошей памятью, сообразительностью, активным, легко переключающимся вниманием, способностью к быстрой выработке точных координированных решений.

Уч.1. И вот избранный из космонавтов – на Байконуре перед стартом. Это – Юрий Гагарин. Его провожают Главный конструктор Сергей Павлович Королев и его дублер Герман Степанович Титов.