Кіріспе

Қозғалтқышсыз ұшуға қабілетті әуе кемесі.

Қозғалтқышсыз ұшақтар қозғалтқышсыз ұзақ уақыт бойы әуеде қалуы мүмкін. Оларды жолға түсетін ұшақтар, ауа шарлары және байланған жұмыршақтар деп жіктеуге болады. Жұмыршақтардың жағдайында, көтерілу үшін көтерілетін беттерге жел ағынын алу үшін бекітілген немесе қозғалмалы нысанға, мысалы, тағы бір жұмыршаққа байлау арқылы қол жеткізіледі. Ауа шарларының жағдайында, көтерілу табиғи инерция арқылы қамтамасыз етіледі және шар байланған немесе байланбаған болуы мүмкін. Бос ауа шарларының бағытын басқару мүмкіндігі шектеулі. Жолуға арналған ұшақтарға желкенді ұшақтар, дельтапландар және еркін ұшу кезінде толық бағытты басқаруға ие параплан кіреді.

Тарих

Адамды алып ұшатын алғашқы ұшақтар – желкендер, ауа шарлары және планерлер болды. Ежелгі Қытай мен Жапонияда адам көтеретін желкендерді тұтқындарға жаза ретінде қолданған. Қытай тарихында адамсыз ауа шарлары мен ойыншық «бамбук вертолеттері» де тіркелген. Адаммен еркін ұшудың алғашқысы 1783 жылы Францияның Аннонай қаласында ағайынды Джозеф Мишель мен Жак Этьен Монгольфьерлер жасаған ыстық ауа шарымен болды. Сутек шары да сол кезде пайда болып, тиімдірек болды. Бірінші практикалық, басқарылатын планерді британдық ғалым және пионер Джордж Кейли жобалап, құрастырды. Оны көптеген адамдар алғашқы авиациялық инженер деп санайды. Ол 1849 жылы ұшты. Түйреулі ауа шарлары және, аз дәрежеде, желкендер әскери және метеорологиялық бақылау үшін жасалды, бірақ желкендерді пайдалану көбінесе демалыс ретінде қалып қойды. Көмір газын (сутектің көтеру күшінің шамамен жартысына тең) пайдаланатын еркін ұшатын ауа шарлары танымал спорт түріне айналды. Планерлер 1920 жылдарға дейін негізінен аэродинамикалық зерттеулер үшін қолданылды, содан кейін олардың спорттық қолданысы дамыды. Екі дүниежүзілік соғыста байланған тосқауыл шарлары көптеп жасалып, орналастырылды. Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде әскери шабуылдық планерлер де жасалды, ал роторлық желкенді неміс теңіз күштері теңізден бақылау үшін пайдаланды. Қазіргі қолданысқа эксперименталды биіктеп ұшатын жел энергиясын өндіру кіреді.

Планерлер

Планерлер, дельтапланерлер және парапланерлер – планерлік ұшақтардың барлық түрлері. Планердің көтерілу үшін алдымен жеткілікті жылдамдыққа ие болуы және оны сақтап тұруы қажет. Планерді ұшыру оған ұшуды бастау үшін қажетті алға жылдамдықты береді. Бұл көбінесе ұшақты ұзын арқанмен әуеге сүйреу арқылы жасалады, мұнда жердегі лебёдка немесе көлік құралы, немесе қозғалтқышты "буксир" ұшағы қолданылады. Кішкентай, аяқпен ұшырылатын планерді төбеден төмен қарай жүгіру немесе биік жерден секіру арқылы ұшырады. Алға жылдамдық қоршаған ауада біртіндеп төмен түсу арқылы сақталады, қанаттары сәл төмен бұрышталған, осылайша олардың көтерілу күші қанаттың қарсылығын жеңу үшін аз ғана алға итеру күшін қамтамасыз етеді. Егер ауа, ұшақ төмен түсетін жылдамдықтан тез көтерілсе, планер биіктікке көтеріліп, қосымша потенциалдық энергия жинайды. Мұндай көтерілудің көздері – жылу ағындары және төбелік жоталар. Бұрын, әскери мақсаттар үшін қозғалтқышы жоқ планерлер қолданылған. Бүгінде барлық типтегі планерлердің көп бөлігі демалыс үшін пайдаланылады.

Баллондар

Еркін ұшатын ауа шарлары желмен иіліп жүреді. Ұшқыш ауаны қыздыру арқылы немесе баласт салмағын тастау арқылы биіктікті басқарады. Жел бағыты көбінесе биіктікпен бірге өзгереді, сондықтан биіктікті өзгерту арқылы шамалы бағытты басқаруға болады. Дөңгелек, тізгішпен байланған ауа шарлары күшті желде тұрақсыз болады. Жел шары (құшқар шар) күшті желде тұрақты болу үшін аэродинамикалық пішінге келтіріледі. Бүгінде адамдармен жасалатын ауа шарларының көп бөлігі ойын-сауық үшін, ал адамсыз және көбінесе еркін ұшатын ауа шарлары метеорологиялық өлшемдер үшін кеңінен қолданылады.

Құс

Қанаттар – белгілі бір нысанға (тұрақты немесе жылжымалы) немесе қанат бауларындағы тартымды күшті сақтайтын басқа да құралдарға байланған, көтеру және қарсылық күшін тудыру үшін олардың үстінен және астынан соққан нақты немесе көзге көрінбейтін желге тәуелді ұшатын аппараттар. Китондар – пішіні беріліп, қанаттың иілгіштік қозғалысын қамтамасыз ету үшін байланған, ауадан жеңіл, суға батпайтын немесе ауадан ауыр болатын шар тәрізді қанаттар. Қанаттар жел энергиясын жоғары биіктікте алу жүйелері сияқты, коммерциялық қолданыс үшін қанатты басқару жүйелерін пайдалана отырып жасалған.