Vek: 13 rokov
Miesto štúdia: MBOU „Škola-gymnázium č. 10“ pomenované po. E. K. Pokrovsky, Simferopol, Krymská republika, Ruská federácia
Vedúci: Roman Vitalievich Krivoshchekov, metodik Katedry fyziky a matematiky CHOP SBEE DO Krymská republika IAS „Iskatel“, Simferopol
Historická výskumná práca na tému:
Kites: detská hra alebo praktická aeronautika?
Plán
1. Úvod
2 História vzniku a používania šarkanov
3 Prečo a ako lieta šarkan?
4 typy šarkanov
6 Referencie
Úvod
Mnohí rodičia si pri kúpe šarkana pre svoje deti ani neuvedomujú, že výroba a púšťanie šarkanov je na jednej strane detskou zábavou, ktorá láka ľudí všetkých vekových kategórií a na druhej strane koníčkom, ktorý prispieva k rozvoju pozorovania, vynaliezavosti a kreativity. A na prvý pohľad taká jednoduchá a pre nás bežná hračka nie je až taká jednoduchá, ako by sa mohlo zdať.
Cieľ- študovať draka ako lietadlo, určiť rozsah, navrhnúť a lietať s drakom.
Úlohy:- študovať históriu vzniku šarkanov;
Zistite typy a oblasti ich použitia;
Zistite, prečo a ako šarkan lieta;
Navrhni draka a otestuj ho.
História vzniku a používania šarkanov
História šarkanov siaha až do dôb starovekej Číne a má najmenej 2000 rokov. História vzniku šarkana je založená predovšetkým na tradíciách a legendách, pretože. materiály, z ktorých boli šarkany vyrobené (drevo, papier, látka, listy a konáre stromov), sa zrútili pomerne rýchlo. Najstaršie archeologické nálezy sú staré asi 200 rokov.
Hady boli postavené vo forme motýľov, vtákov, rýb, chrobákov, ktoré boli namaľované jasnými farbami. Najrozšírenejší bol dračí had, podobný polovičnému krokodílovi – polovičnému hadovi.
Neskôr sa draky začali stavať vo forme plochých rámov pokrytých papierom alebo látkou. Už nepripomínali rozprávkového hada, no názov pretrval dodnes.
Od samého začiatku svojej existencie sa šarkan používal v troch hlavných oblastiach - vojenské operácie, rituály a každodenný život. Použitie draka na vojenské účely bolo predovšetkým na meranie vzdialenosti k nepriateľským objektom a zastrašovanie nepriateľov. V dejinách Ruska sú tiež zmienky o šarkanoch: v roku 906, počas dobytia Cargradu, princ Oleg nariadil vyrobiť veľa šarkanov vo forme jazdcov a pešiakov, aby vyvolali hrôzu v obrancoch mesta: zrazu videl, že nespočetné množstvo ruskej armády.
V rituáloch používali aj šarkanov. Verilo sa, že keď sme sa trochu priblížili k oblohe, kde žili bohovia, a pritiahli ich pozornosť svojim jasným vzhľadom, existuje viac šancí upozorniť bohov na modlitby ľudí. Takže napríklad spustením hada vystrašili zlých duchov a chránili pred zlé sily, choroby, žiadali bohatú úrodu.
V Ázii sa šarkany používali aj na chytanie rýb, odplašenie vtákov od plodín, na zdvíhanie stavebných materiálov na vrcholy budov a, samozrejme, ako hračky.
Na túto detskú hračku sa pozreli aj vedci. Slávny fyzik, matematik a astronóm Leonhard Euler napísal: „Drak, detská hračka, ktorú dospelí zanedbávajú, sa raz stane predmetom hlbokého výskumu.“ A nemýlil sa. V roku 1749 škótsky astronóm A. Wilson zdvihol na hadovi teplomer, aby zmeral teplotu vzduchu vo výške. Slávny americký vedec B. Franklin pomocou šarkanov vykonal výskum atmosférickej elektriny a dokázal, že blesk počas búrky nie je nič iné ako elektrický výboj obrovskej sily. Keď Franklin objavil elektrickú povahu blesku ako výsledok týchto štúdií, vynašiel bleskozvod.
Veľký ruský vedec Michail Lomonosov tiež postavil drakov na štúdium elektriny v atmosfére. 26. júna 1753 Lomonosov „s pomocou šarkana vydoloval z mrakov blesky“. V búrke pustil šarkana a pomocou struny použitej ako vodiča extrahoval výboj statickej elektriny. Tieto experimenty ho takmer stáli život, no jeho nasledovníka akademika Richmana zabil elektrický výboj.
V 19. storočí sa šarkany hojne využívali aj na meteorologické pozorovania. Začiatkom 20. storočia k vzniku rádia prispeli šarkany. A.S. Popov použil šarkany na zdvihnutie antén do značnej výšky. Je dôležité si všimnúť použitie drakov pri vývoji prvého lietadla. Najmä A.F. Mozhaisky pred začatím stavby svojho lietadla vykonal sériu testov s drakmi. Na základe výsledkov týchto testov boli zvolené rozmery lietadla, ktoré mu mali zabezpečiť dostatočný vztlak.
Praktické možnosti šarkana pritiahli pozornosť armády. V roku 1848 K.I. Konstantinov vyvinul systém na záchranu lodí v núdzi v blízkosti pobrežia pomocou drakov. Počas prvej svetovej vojny jednotky rôznych krajín používali hady na zvýšenie pozorovateľov-pozorovateľov delostreleckej paľby do výšky, prieskum nepriateľských pozícií. Na frontoch Veľkej sa používali aj šarkany Vlastenecká vojna. Naši bojovníci s ich pomocou napríklad rozhádzali letáky.
V povojnových rokoch sa šarkany stali vzrušujúcou zábavou pre školákov. Spolu s tým sa však stále často používajú v oblasti meteorológie na výskum a pozorovanie spodných vrstiev atmosféry. Krabicové šarkany zdvíhajú prístroje, ktoré zaznamenávajú teplotu, tlak, vlhkosť vzduchu a smer vetra v nadmorskej výške. Vo vzdialenej Antarktíde naši vedci hojne využívali šarkany na štúdium atmosféry až do nadmorskej výšky okolo 1000 m.
V súčasnosti sa na šarkany nielen nezabúda, ale žijú plnohodnotný, aktívny život. Draky pomáhajú meteorológom pri štúdiu vyšších vrstiev atmosféry. Na hada je možné namontovať nielen barometer a teplomer, ale aj fotografickú a videotechniku s následným využitím získaných údajov pre topografické mapy. Používanie draka na takéto účely je oveľa výnosnejšie, jednoduchšie a lacnejšie ako používanie ťažkých lietadiel. Taktiež rádioamatéri, podobne ako pred 100 rokmi, stále používajú draka na získanie stabilného signálu.
Aj šarkan má svoj sviatok. Každoročne druhú októbrovú nedeľu sa na celom svete oslavuje Svetový deň šarkanov.
Prečo a ako lieta šarkan?
Drak patrí k lietadlám ťažším ako vzduch. Prečo had stúpa a čo ho drží? Hlavnou podmienkou je pohyb vzduchu vzhľadom na draka. Rýchlosť a smer vetra sa neustále menia. Nielen hory, ale aj domy, mosty, budovy, stromy odkláňajú vietor blízko zemského povrchu od jeho horizontálneho smeru. Ako teda lieta šarkan? Zjednodušený výkres pomôže odpovedať na túto otázku. Nech čiara AB predstavuje časť plochého draka a - uhol k prichádzajúcemu prúdeniu vetra. Zvážte, aké sily pôsobia na šarkanov počas letu. Pri vzlete bráni pohybu draka hustá masa vzduchu, to znamená, že naňho vyvíja určitý tlak. Označte tlakovú silu F1. Teraz zostrojme rovnobežník síl a rozložme silu F1 na dve zložky – F2 a F3. Sila F2 tlačí draka smerom k nám, čo znamená, že keď stúpa, znižuje jeho počiatočnú horizontálnu rýchlosť. Preto je to sila odporu. Ďalšia sila v F3, ktorá ťahá drakov nahor, je zdvih.
Dvíhaním drakov do vzduchu akosi umelo zvyšujeme silu tlaku F1 na povrch draka. Ale sila F1, ako už vieme, sa rozkladá na dve zložky: F2 a F3. Hmotnosť modelu je konštantná a koľajnica bráni pôsobeniu sily F2. To znamená, že zdvíhacia sila sa zvyšuje - drak vzlietne. Je známe, že rýchlosť vetra rastie s výškou, pretože čím vyššie od zeme, tým menej predmetov, ktoré by bránili jeho pohybu. Preto sa pri spúšťaní snažia draka zdvihnúť do takej výšky, aby ho mohol podoprieť vietor.
Druhy šarkanov
Všetky šarkany možno rozdeliť do dvoch hlavných skupín: neriadené a ovládateľné.
Medzi neriadené šarkany patria každému známe šarkany, ktoré sa tam, keď sú zdvihnuté do neba, nachádzajú približne v rovnakom bode a ktorých pohyb môže ovplyvniť iba prichádzajúci prúd vzduchu.
Najjednoduchšie neriadené hady sú ploché. Predkovia všetkých šarkanov majú plochý rám. Stabilizácia je dosiahnutá vďaka tvaru draka, vzduchovým prúdom v plachte a chvostom. Ako príklad môžeme uviesť ruského šarkana, indického šarkana, šarkana „hviezdu“, šarkana s delta krídlom.
Zakrivené draky majú v dizajne bočné prehnutie, ktoré im umožňuje byť stabilnejšie ako ploché draky, čím sa eliminuje potreba chvosta na ich stabilizáciu, čím sa zlepšuje dosah vetra. Ohyb v konštrukcii je dosiahnutý buď špeciálne zakriveným spojovacím prvkom, alebo natiahnutím priečnych prvkov rámu ako luk.
Po oboznámení sa s dizajnom plochých šarkanov sme sa dozvedeli, že dĺžka ani šírka väčšiny plochých šarkanov nepresahuje 1 m. Prečo je to tak? Aby sme odpovedali na túto otázku, musíme zvážiť dva dôležité parametre: zdvih a silu draka. Je ťažké vyrobiť plochého draka s veľkým rozpätím krídel bez výrazného zvýšenia pevnosti jeho prvkov. Ale zvýšenie pevnosti vedie k zvýšeniu šírky a hrúbky konštrukčných prvkov rámu, čo ovplyvňuje hmotnosť draka. Nie je možné zvyšovať hmotnosť donekonečna - prichádza moment, kedy je už zdvíhacia sila nedostatočná na to, aby drak vzlietol. Vynálezcovia sa pokúsili tento rozpor obísť. Takto sa objavili boxové šarkany, ktorých sila je oveľa vyššia ako sila plochých šarkanov.
Boxové hady. Draky tejto skupiny majú priestorový rám, sú skutočne trojrozmerné, aj vďaka rámu sa ešte viac zvyšuje stabilita a zväčšenie pracovných rovín so sebou nesie aj zvýšenie zdvíhacej sily. Všetkým sú dobre známe také šarkany, pomenované po ich dizajnéroch, ako šarkana Haragrava, šarkan Potter.
Pevné hady. Ide o hybridnú skupinu šarkanov, ktorých hlavný rozdiel je v tom, že tvar vzniká vďaka prichádzajúcemu prúdeniu vzduchu. Zároveň sa v dizajne stále používajú samostatné pevné a polotuhé rámové prvky.
Bezrámové hady. Charakteristickým znakom tejto skupiny je tvar vzduchu prenikajúceho do draka a úplná absencia rámu ako takého. Hlavnou výhodou je úplná voľnosť vo veľkosti a tvare draka, nízka hmotnosť.
Riadené šarkany zahŕňajú šarkany, ktorých let je možné ovládať prítomnosťou dvoch alebo viacerých šnúr.
Dvojitý záves. Letecké, takzvané športové alebo akrobatické, šarkany majú zvyčajne trojuholníkový (delta tvar) tvar s dvoma líniami, po jednej v každej ruke. Vďaka vlascom je možné ovládať smer letu tohto šarkana. Navyše, vzhľadom na konštrukciu draka, je schopný manévrovať nielen v dvoch rovinách vzhľadom na pilota, ale aj v tretej rovine.
Štvorriadkový. Štyri popruhy pripevnené k dvom rukovätiam umožňujú plne ovládať uhol nábehu týchto drakov. Pod kontrolou pilota je šarkan schopný letieť akýmkoľvek smerom, otáčať sa a zastaviť v akomkoľvek bode veterného okna.
Bezrámové. V tejto kategórii riaditeľných šarkanov sú šarkany určené na ťahanie, môžu byť dvojšnúrové alebo štvoršnúrové. Plachta nadobúda tvar ako vďaka prichádzajúcemu prúdeniu, tak aj vďaka rámu tvorenému stlačeným vzduchom. Hlavným účelom je ťahanie osoby.
Uvažovali sme o hlavných typoch šarkanov, existujú však šarkany, ktoré sa od nich líšia dizajnom a použitými materiálmi. Uvažujme o niektorých z nich.
Hady na princípe WUA. Je známe, že vozidlá so vzduchovým vankúšom (AHP) stúpajú v dôsledku tlakového rozdielu: tlak pod spodnou časťou je vždy väčší ako pod hornou časťou. A stabilitu aparátu vytvára špeciálne zariadenie, ktoré rovnomerne rozdeľuje prúd plynu po celom obvode. Draky môžu lietať aj týmto spôsobom.
Padákový drak. Prúd vzduchu naráža na mierne naklonený vrchlík padáka a zdvíha ho. Na stabilizáciu letu je k padáku pripevnený chvost a v strede pod kupolou je upevnená teleskopická trubica. Slúži ako pevný rám a zároveň ako regulátor polohy ťažiska modelu.
Hadí disk. Tvar takéhoto draka poskytuje dobrú stabilitu počas letu. Model je veľmi podobný dvom nízkym kužeľom naskladaným na seba. Dizajn je doplnený o kýl, ako aj malé závažie, ktoré posúva ťažisko dole a tým zvyšuje stabilitu aparátu, a otvor v spodnej časti kože. Tento otvor umožňuje použiť tie tlakové straty, ktoré vznikajú pri silných nárazoch vetra.
Hady sú priadky. Otočné taniere, otáčajúce sa pod vplyvom prichádzajúceho prúdu vzduchu, nielenže vytvárajú plochu, ktorá hrá rovnakú úlohu ako rovina krabicového alebo plochého draka, ale vďaka uhlu nábehu vytvárajú dodatočný zdvih. To umožňuje, ceteris paribus, vyrábať menšie šarkany.
Hadí vrtuľník. V meste môže byť ťažké nájsť veľkú otvorenú plochu, kde sa môžete voľne rozptýliť s šarkanom. Kite-vrtuľník nevyžaduje veľa miesta na svoje spustenie a nie je mu prekážkou ani zlé počasie.
Hady s difúzormi. Rozhodli sme sa postaviť a otestovať tento typ draka. Dizajn tohto draka je veľmi jednoduchý. Dve lišty sú v strede pripevnené krížom a na okrajoch zviazané silnou niťou. Pokožka draka je vetruodolná pláštenka, na ktorej je pripevnený difúzor z rovnakej látky (foto 1). Na školskom štadióne sme púšťali šarkanov. (foto 2). Vzduch prúdiaci cez difúzor stále sa zvyšujúcou rýchlosťou zvyšuje rýchlosť draka, a čo je dôležitejšie, dodáva mu dodatočnú stabilitu počas letu (foto 3,4,5).
fotka 1 
fotka 2
fotka 3 
fotka 4 
fotka 5
zistenia
Na základe môjho výskumu som dospel k nasledujúcim záverom:
1 Kite má dlhú históriu. Boli postavené z rôznych materiálov a dali im rôzne tvary.
2 Použitie a využitie šarkana bolo veľmi rôznorodé: pri vojenských operáciách, rituáloch, každodennom živote, ako aj pri štúdiu fyzikálnych javov. A samozrejme, vždy sa používal ako detská hračka.
3 Dnes sa šarkany na obranné účely nevyužívajú a vo vedeckom výskume ich úloha nie je príliš významná, no záujemcom o letectvo pomáha pochopiť základné princípy letu všetkých lietadiel.
Preto sa dá s istotou povedať, že taká detská zábava, akou je šarkan, je v prvom rade príkladom praktickej aeronautiky.
Zoznam použitej literatúry
- www.kite.ru/news/kitestaff/the-kite-story.php
Ermakov A.M. Najjednoduchšie modely lietadiel: Kniha pre žiakov 5. – 8. ročníka. — M.: Osveta, 1984. — 160 s.: chor.
Zavorotov V.A. Od nápadu k predlohe: Kniha pre žiakov 4. - 8. ročníka - M., Školstvo, 1988. - 160 s.: chor. - (Urob si sám).
Perelman Ya.I. Zábavná fyzika. Kniha prvá.-M.: Nauka, 1976. - 224 s.: chor.
prokite.ru/kites/tipyi-vozdushnyih-zmeev/
Mestská štátna inštitúcia odbor školstva správy mestskej časti Neftekamsk Republiky Bashkortostan
Mestské všeobecné školstvo štátom financovaná organizácia
stredná škola №8
mestská časť mesta Neftekamsk
Baškirská republika
Historická výskumná práca
"Kite:
detská hra alebo praktická aeronautika?"
Vyplnil: Vinokurov Anton 7A trieda
MOBU SOSH č. 8
Vedúci: Nasipova G.U.
Učiteľ fyziky.
Neftekamsk, 2014
Obsah
Úvod …………………………………………………………………… .3-5
História draka ………………………………………………. .6-8
Klasifikácia (typy) šarkanov ………………………… …9-15
16-19
Záver …………………………………………………………………..20
Bibliografia …………………………………………………………21
Úvod
Od raného detstva vieme, čo je to šarkan: ako s ním lietať a ako ho ovládať. Na jeho tvar a farebnosť sme si už zvykli, no zamysleli ste sa niekedy nad tým, kedy a prečo boli vynájdené hady? Na aké účely sa používali a prečo lietajú? Viete, že draka možno bez preháňania nazvať základným princípom všetkých lietajúcich strojov a že aerodynamika krídla lietadla je založená na aerodynamike draka? Hlavná prednosť kite je jeho jednoduchosť. Je ľahké ho vyrobiť a spustiť, ale to, čo dieťa získa pri hraní s šarkanom! Taktiež záujem o hady vekom neklesá. Mnoho rokov po objavení sa prvého šarkana nadobudli nový vzhľad a teraz sa objavila nová generácia šarkanov - šarkany. Kiting a kitesurfing sú už dlho obľúbené u fanúšikov extrémnych športov.
Kites - Toto celý svet, ktorá má rôzne podoby, svet kreativity, svet vedy, svet umenia. Každý už od malička vie, čo
drak: ako s ním lietať a ako ho ovládať. Ich tvar a farebnosť sú nápadné, no zamysleli ste sa niekedy nad tým, kedy a prečo boli hady vynájdené? Po preštudovaní histórie šarkanov sme sa dozvedeli, že šarkany sa používali vo vedeckom výskume, v meteorológii na štúdium hornej atmosféry a leteckého fotografovania, na zhadzovanie nákladu. Draci sa aktívne podieľajú na modelovaní lietadiel, signalizácii, najmä v orientačnom behu, zábavných a športových hrách.
Nemecká spoločnosť SkySails použila drakov ako dodatočný zdroj energie pre nákladné lode, pričom ich prvýkrát otestovala v januári 2008 na MS Beluga Skysails. Testy na tejto 55 metrovej lodi ukázali, že spotreba paliva sa za priaznivých podmienok zníži o 30 %.
Drak možno bez preháňania nazvať základným princípom všetkých lietajúcich strojov.
Témou mojej práce je „Kite: detská hra alebo praktické letectvo?“.
Ale čo je to letectvo? Aeronautika (aeronautika) - to je názov umenia stúpať do vzduchu pomocou známych zariadení a pohybovať sa určitým smerom.
Relevantnosť témy, ktorú som si vybral, je zrejmá. Na jednej strane je to detská hra, ktorá si vyžaduje veľa fantázie a pomáha rozširovať obzory. Na druhej strane, stavanie a púšťanie šarkanov pre ľudí, ktorí to nepovažujú za vzrušujúcu zábavu, poskytuje príležitosť pochopiť základné princípy letu všetkých lietadiel dohromady. Študovať zákony fyziky a aerodynamiky, ako aj ich praktické využitie.
Prvé zmienky o šarkanoch sa nachádzajú už v 2. storočí pred naším letopočtom, v Číne (tzv. dračí šarkan).
Hady dlho nenašli praktické využitie. Od druhej polovice XVIII storočia. sa začínajú hojne využívať pri vedeckom výskume atmosféry. V roku 1749 A. Wilson pomocou šarkana zmeral teplotu vzduchu vo výške. V roku 1752 uskutočnil B. Franklin experiment, pri ktorom pomocou šarkana odhalil elektrickú podstatu blesku a následne vďaka získaným výsledkom vynašiel bleskozvod. M.V. Lomonosov vykonal podobné experimenty a nezávisle od Franklina dospel k rovnakým výsledkom.
Výskumná téma : Kite: detská hra alebo praktická aeronautika?
Účel štúdie : Určte faktory, ktoré ovplyvňujú spustenie a let šarkana.
Predmet štúdia : Model draka, terén a poveternostné podmienky ovplyvňujúce let draka.
Predmet štúdia : Kvalitatívne charakteristiky letu šarkana.
Výskumná hypotéza : pomocou improvizovaných prostriedkov môžete vytvoriť lietadlá ťažšie ako vzduch.
Úlohy:
Skúmanie histórie šarkanov;
Zváženie typov šarkanov;
Štúdium princípov letu šarkana.
Výskumné metódy : práca s vedeckou literatúrou, internetovými zdrojmi, výber ilustračného materiálu, jeho dizajn, výskum, skúšobné lety s modelmi šarkanov.
História draka
Draci patria medzi najstaršie lietadlá ťažšie ako vzduch vynájdené ľuďmi. Nie je možné s istotou povedať, kto a kedy draka vynašiel a kedy sa prvýkrát vzniesol do vzduchu. Staroveké grécke zdroje tvrdia, že sa tak stalo v 4. storočí pred Kristom, že česť ich vynálezu patrí Architasovi z Tarentu. Jedno je však známe s istotou – v 4. storočí pred Kristom boli v Číne rozšírené šarkany. Predpokladá sa, že prvé čínske šarkany boli vyrobené z dreva. Boli postavené vo forme rýb, vtákov, chrobákov, maľované v rôzne farby. Najčastejšou postavou bola postava hada – draka. Odtiaľ možno pochádza názov „kite“.
Rýchlo sa rozšírili po celej východnej Ázii. Začal sa používať na riešenie vojenských problémov. Existuje legenda, že v roku 202 pred Kristom bol generál Huang Teng a jeho armáda obkľúčení protivníkmi a hrozilo im úplné zničenie. Hovorí sa, že náhodný poryv vetra strhol generálovi klobúk z hlavy a vtedy dostal nápad vytvoriť veľké množstvo šarkanov vybavených hrkálkami a rúrkami. Nepriateľ v strachu utiekol z bojiska za kvílenia a ohlušujúceho prasknutia. Kuriózne staroveké záznamy prvého praktické aplikáciešarkany. Jedna z nich hovorí, že v deviatom storočí. Byzantínci vraj vychovali na šarkanovi bojovníka, ktorý z výšky hádzal do nepriateľského tábora zápalné látky. V roku 559 bol v kráľovstve Northern Wei zdokumentovaný aj muž púšťajúci šarkana.
V Rusku v roku 906 princ Oleg počas obliehania Konštantínopolu použil šarkana na zastrašenie nepriateľa. A v roku 1066 použil Viliam Dobyvateľ drakov na vojenskú signalizáciu počas dobývania Anglicka. Bohužiaľ sa však nezachovali žiadne údaje o tvare starých európskych šarkanov, o ich dizajne a letových vlastnostiach. Vedci v Európe dlho podceňovali význam šarkana pre vedu. Až od polovice XVIII storočia. šarkan sa začína využívať vo vedeckej práci. V roku 1749 A. Wilson (Anglicko) použil šarkana na zdvihnutie teplomera, aby mohol určiť teplotu vzduchu vo výške. V roku 1752 použil fyzik W. Franklin draka na štúdium bleskov. Po objavení elektrickej podstaty blesku pomocou šarkana Franklin vynašiel bleskozvod.
Na štúdium atmosférickej elektriny použili šarkany veľký ruský vedec M. V. Lomonosov a anglický fyzik I. Newton. V roku 1804 dokázal Sir J. Cale vďaka drakovi sformulovať základné zákony aerodynamiky. V roku 1825 sa uskutočnil prvý let šarkana s ľudskou posádkou. Urobil to anglický vedec D. Pocock, svoju dcéru Marthu vychoval na hadovi do výšky niekoľkých desiatok metrov. V roku 1873 A.F. Mozhaisky vyletel na šarkanovi, ktorý ťahali tri kone. Od roku 1894 sa šarkan systematicky používa na štúdium hornej atmosféry. V roku 1895 bola vo Washingtonskom meteorologickom úrade zorganizovaná prvá serpentínová stanica. V roku 1896 sa na bostonskom observatóriu dosiahla výška 2000 m pre boxového šarkana a v roku 1900 bol šarkan na tom istom mieste zdvihnutý do výšky 4600 m. V roku 1897 sa začalo s šarkanmi v Rusku. Uskutočnili sa na magnetickom meteorologickom observatóriu Pavlovsk, kde bolo v roku 1902 otvorené špeciálne serpentínové oddelenie.
Drak bol široko používaný v meteorologických observatóriách v Nemecku, Francúzsku a Japonsku. 3mei sa zdvihol do veľmi vysokej nadmorskej výšky. Napríklad na observatóriu Linderberg (Nemecko) dosiahli vztlak draka viac ako 7000 m. Prvé rádiové spojenie cez Atlantický oceán bolo nadviazané pomocou boxového draka. V roku 1901 spustil taliansky inžinier G. Marconi na ostrove New Founden Island veľkého šarkana, ktorý lietal na drôte, ktorý slúžil ako prijímacia anténa. V roku 1902 sa na krížniku Lieutenant Ilyin uskutočnili úspešné experimenty na zdvihnutie pozorovateľa do výšky až 300 metrov pomocou vlaku šarkanov. V tomto prípade boli použité hady v tvare krabice, ktorých dizajn vyvinul L. Hargrave v roku 1892. V rokoch 1905-1910 bola ruská armáda vyzbrojená šarkanom originálneho dizajnu, ktorý vytvoril Sergej Uljanin. Celé čaty kitemenautov boli súčasťou pozemných aj námorných jednotiek, vrátane Čiernomorská flotila Počas prvej svetovej vojny používali vojská rôznych krajín a najmä Nemecka na pozorovacie stanovištia priviazané balóny, ktorých výška zdvihu v závislosti od podmienok boja dosahovala 2000 m.Umožňovali pozorovať polohu tzv. nepriateľa hlboko vpredu a priamu delostreleckú paľbu prostredníctvom telefonickej komunikácie. Keď vietor zosilnel, namiesto balónov sa používali šarkani. Podľa sily vetra bol vyrobený vláčik z 5-10 veľkých boxových šarkanov, ktoré boli pripevnené na kábli v určitej vzdialenosti od seba na dlhých drôtoch. Na kábel bol priviazaný košík pre pozorovateľa. Pri silnom, ale dosť rovnomernom vetre sa pozorovateľ vzniesol v koši do výšky až 800 m. Tento spôsob pozorovania mal tú výhodu, že umožňoval priblížiť sa k predsunutým pozíciám nepriateľa. Draky nebolo také ľahké strieľať ako balóny, ktoré boli veľmi veľkými cieľmi. Okrem toho sa zlyhanie jednotlivého šarkana prejavilo na výške stúpania pozorovateľa, ale nespôsobilo jeho pád.
Počas 1. svetovej vojny sa šarkany používali aj na ochranu dôležitých vojenských objektov pred útokom nepriateľských lietadiel konštrukciou prekážok zložených z malých priviazaných balónov a šarkanov týčiacich sa do výšky 3000 m. Nepriateľ predstavuje veľké nebezpečenstvo.
V našej dobe je stavanie šarkana vzrušujúcou činnosťou, ich vytváranie a púšťanie nestratilo a nestratí svoj význam. Teoretické myšlienky vynálezcov z mnohých krajín vedú k stále novým a novým dizajnom šarkanov: plochých a krabicových. Nafukovacie a otočné. Medzi šarkanmi, ktorých stretnete, nie sú dvaja rovnakí – všetky sa od seba líšia vzhľad, letové vlastnosti alebo výrobná technológia.
Klasifikácia šarkanov
Klasifikácia šarkanov nie je presne definovaná. Draci môžu alebo nemusia byť veľké. Existuje veľmi široká škála tvarov drakov. Staroveké hady sa vyrábali pomocou drevených rámov a plátov hodvábu alebo papiera, ktoré boli natiahnuté cez ne. Takmer všetky moderné šarkany sú vyrobené z plastov z uhlíkových vlákien a syntetických tkanín.
Ploché draky sú rozdelené podľa aerodynamického dizajnu na dva typy:
Ploché - ploché draky. Najstaršia forma šarkanov. A to najjednoduchšie. Obrazne sú to plochá doska obdĺžnikového alebo akéhokoľvek iného tvaru (hviezda, trojuholník v tvare výbežku vtáka atď.), ku ktorej je uzdou priviazané zábradlie.
Bwed - kategória šarkanov, zo zeme veľmi pripomínajúce ploché šarkany. Tento typ draka je však ďalším vývojom plochých drakov z hľadiska stability. Na zaistenie stability majú tieto draky v pozdĺžnej osi ohyb alebo zalomenie, ktoré akoby zdvíhalo konce krídla a vytváralo krídlo v tvare V. Toto riešenie poskytuje značnú mieru stability. Wilhelm Eddy patentoval tento dizajn draka v roku 1900.
Pokiaľ ide o tvar: ploché šarkany v pôdoryse môžu byť vyrobené vo všetkých druhoch tvarov, od štvorca až po fantáziu umelca. Zoberme si tie hlavné:
Obdĺžnikový šarkan je najbežnejším príkladom učebnicového šarkana, ale stabilitou sa od svojich „veľkých“ kolegov odlišuje len málo. Had má tri tyče: dve z nich slúžia ako uhlopriečky ("kríž") a tretia je na vrchu a upevňuje uhlopriečky. Silná niť sa ťahá pozdĺž obrysu budúceho draka, spája všetky rohy a prilepí sa priliehavý papier alebo tkanina. Drak je nevyhnutne vybavený dostatočne dlhým a ťažkým chvostom, ktorý mu dodáva stabilitu počas letu. Hady podobného dizajnu boli v Japonsku bežné, obrazy drakov boli aplikované na obdĺžnikové plátno.
Diamant (sklonený diamant)v tvare diamantuhad. Rám je vyrobený vo forme pretínajúcich sa koľajníc. Patrí do kategórie luk. Existuje mnoho schém na vytvorenie konkávneho draka, ako je použitie centrálneho kríža, kde priečne koľajnice prebiehajú pod určitým uhlom, alebo navlečenie na priečnu koľajnicu, vďaka čomu sa koľajnica zakriví ako luk. Pri veľkom tvare V takýto šarkan nepotrebuje chvost, avšak pri výraznom zvýšení tvaru V stráca šarkan zdvih. Uzda sa najčastejšie viaže na pozdĺžnu koľajnicu na dvoch miestach.
Delta (delta, prehnutá delta) - drak v pôdoryse pripomínajúci delta krídlo. Rám je o niečo komplikovanejší, pretože sú potrebné aspoň tri koľajnice, ktoré sú pevne pripevnené vo forme trojuholníka (dve konzolové a jedna priečna). Konštrukčným prvkom je, že počas letu tlak vetra ohýba konzolové koľajnice a drak má tvar V. Kopula kože tiež poskytuje dodatočnú stabilitu. Navyše, čím silnejší vietor fúka, tým stabilnejšie sa kite správa. Túto podobu dostali modely športovo riadených šarkanov. Možnosť kontroly je dosiahnutá použitím dvojvrstvovej schémy. Pilot drží v rukách obe koľajnice. Zmenou napnutia koľajníc sa dosiahne riadený let.
Rokkaku - Tento šesťhranný japonský šarkan (odtiaľ jeho názov) pochádza z centrálneho japonského regiónu Niigata na pobreží Japonského mora. Má stredovú koľajnicu a dve priečne. Priečne lamely majú zakrivený tvar (oblúkový tvar), vďaka čomu sú hady typu rokkaku veľmi stabilné aj bez chvostov. Toto je veľmi bežný tvar hada, pretože je ľahké ho vyrobiť.
Bermudy (Bermudy) - šarkan má zvyčajne šesťhranný tvar, ale môže byť osemhranný a ešte viac mnohostranný. Dizajn pozostáva z niekoľkých plochých koľajníc pretínajúcich sa v strede. Po obvode koľajníc je natiahnutá tetiva, ktorá konštrukcii dodáva tuhosť. Plachta je už natiahnutá medzi lamelami a tetivou. Veľmi často je každá tvár draka vyrobená z rôznych farieb, aby získala pestrejšiu farbu. Vyžaduje dlhý chvost. Šarkan má rovnaký názov ako ostrov, kde ich tradične spúšťali na Veľkú noc ako symbol nanebovstúpenia Krista.
box šarkanov
Škatuľové hady sa objavili v dôsledku vývoja plochých. Ľudia si všimli, že zvislé plochy veľmi ovplyvňujú stabilitu letu šarkana. Takto sa objavil prvý šarkan v podobe krabice. Väčšina boxových hadov nepotrebuje chvost.
Kosoštvorcový - najjednoduchší boxový drak, dizajnovo nenáročný, stabilný pri lete a ľahko sa spúšťa. Vychádza zo štyroch
pozdĺžne koľajnice (nosníky). Medzi nimi sú vložené dve priečniky, z ktorých každá pozostáva z dvoch dištančných koľajníc. Obal hada je vyrobený z dvoch pásikov papiera alebo syntetickej tkaniny. Takto sa získajú dve krabice - predná a zadná. Drak tohto dizajnu vynašiel austrálsky prieskumník Lawrence Hargrave v roku 1893, keď sa pokúšal postaviť pilotované lietadlo.
Potter - drak v tvare krabice, na zvýšenie zdvíhacej sily má špeciálne otvory. Skladá sa zo štyroch pozdĺžnych koľajníc (rahnát) a štyroch spárovaných priečnych koľajníc, dvoch boxov a dvoch otváračov.
Bezrámové šarkany
Bezrámové hady sú hady, ktoré nemajú tvrdé časti. Má podobu hadov, ktoré sa nafukujú v dôsledku prichádzajúceho prúdu vzduchu. Z toho vyplývajú dve výhody týchto drakov - pravdepodobnosť rozbitia pri páde je nulová a kompaktnosť pri preprave. Druhá výhoda umožňuje výrobu veľmi veľkých šarkanov.
Sánky (záprahy) sú kite s nepevným rámom. Počas letu si jeho škrupina vďaka vetru udržuje tvar, akoby nafúknutá. Použité sú len dve pozdĺžne lišty všité do mušle, ktoré nie sú navzájom spojené. Tieto lišty udržujú tvar škrupiny a zabraňujú jej pokrčeniu. Tento typ šarkana sa v nárazovom vetre chová dosť rozmarne. Pre stabilný let potrebuje had nevyhnutne dlhý chvost. Výhody takéhoto draka zahŕňajú jednoduchosť výroby a kompaktnosť počas prepravy, pretože ho možno zvinúť do rúrky bez potreby montáže a demontáže.
Fólia na sane je ďalším vývojom predchádzajúceho draka. V tomto dizajne nie sú vôbec žiadne tuhé prvky. Tuhosť kupole je daná valcami nafúknutými prichádzajúcim prúdom vzduchu. Tlak vytvorený vo valcoch zužujúcich sa smerom k odtokovej hrane draka je dostatočný na to, aby udržal vrchlík narovnaný počas letu. Drak tohto dizajnu má však aj nevýhody, napríklad kupola sa môže pri zoslabení vetra ľahko pokrčiť a to povedie k pádu draka, aj keď sa vietor opäť zdvihne, kupola sa už nedokáže sama narovnať. Isté ťažkosti má aj so spustením. Ale nepopierateľná výhoda, že draka nemožno zlomiť, umožnila tomuto dizajnu pokračovať vo vývoji.
Fólia Super Sled je ďalšou evolúciou sánok. Tri nafukovacie časti robia tohto šarkana odolnejším voči zrúteniu. Umožňuje vám tiež vyrobiť tohto draka značnej veľkosti a získať výraznú trakciu. Dá sa použiť na zdvíhanie predmetov vrátane fotoaparátu.
FlowForm je veľmi bežný dizajn draka, pretože je to jeden z najstabilnejších bezrámových jednoradových drakov. Pri správnom štúdiu v stálom vetre môže lietať bez chvosta. Pri silnom a nárazovom vetre sa však stále odporúča používať chvost. Je možné vyrobiť skutočne gigantické veľkosti, za najbežnejšiu sa považuje plocha 3 metrov štvorcových. Vyrábajú sa aj s veľkým počtom sekcií, šesť, osem a ešte viac.
Kite Nasa Para Wing je výsledkom výskumu americkej Národnej vesmírnej agentúry, ktorá vyniesla na svetlo sveta celkom zaujímavé jednovrstvové bezrámové šarkany. Vývoj sa uskutočnil pri hľadaní optimálnych systémov pre zostup kozmických lodí. Ako "vedľajší" výsledok - drak, ktorý stavajú ľudia po celom svete. Množstvo originálnych riešení uľahčuje výrobu tohto modelu. Niektoré modely sú zvládnuteľné. S mnohými výhodami (nízka spotreba materiálu, vysoký ťah atď.) majú tieto draky značnú nevýhodu - relatívne nízku aerodynamickú kvalitu, ktorá sa však neustále zvyšuje vďaka ďalšiemu zlepšovaniu dizajnu draka.
Parafoil (Parafoil) - špeciálna podtrieda bezrámových drakov. Draci tohto typu sú vyrobené zo vzduchotesnej tkaniny s uzavretými vnútornými priestormi a prívodom vzduchu smerujúcim k prichádzajúcemu prúdu. Vzduch prenikajúci do prívodu vzduchu vytvára pretlak v uzavretom priestore draka a nafukuje draka ako balón. Dizajn draka je však taký, že pri nafúknutí nadobudne drak určitý aerodynamický tvar, ktorý je schopný vytvárať zdvíhaciu silu draka. Existuje mnoho druhov parafoilových drakov: jednoradové, dvojriadkové, štvorradové. Dvojradové šarkany sú prevažne akrobatické šarkany alebo šarkany s plochou do 3 m2. Štvorradové šarkany sú šarkany s pomerne veľkou plochou od 4 m2, používané v športe ako hnacia sila (kiteing). Jednoradové hady sú určené na zábavu, rôznych prevedení a tvarov, dokonca dokážu znázorniť všetky druhy predmetov a zvierat.
Nafukovačka - tiež zaujímavý model je pokus o spojenie výhod parafoilov a rámových modelov. Je tam aj škrupina, ale teraz ju nenafukuje vietor, ale pomocou pumpy na zemi (ako gumené krúžky). Kite tiež nemá rám, ale kvôli nadmernému tlaku vo vnútri plášťa má letový tvar už na zemi. Opäť analogicky s nafukovacím kruhom - kite sa pri páde neponorí do vody, preto sa používa v kitingu pri jazde na vodnej hladine.
Prečo lietajú šarkany?
Schopnosť drakov zostať vo vzduchu a zdvíhať bremená je spôsobená tým, že majú zdvíhaciu silu. Zoberme si túto skúsenosť. Ak vystrčíte ruku s tanierom (kúskom kartónu alebo preglejky) z okna idúceho autobusu alebo auta a položíte ho zvisle, môžete cítiť, že sa vaša ruka nejakou silou ťahá späť. Táto sila vzniká tak, že prúd vzduchu prúdi na platňu a vyvíja na ňu tlak. Tento tlak bude väčší, ak sa zväčšia rozmery dosky alebo rýchlosť pohybu; pri vysokej rýchlosti môže byť táto sila taká veľká, že vystrčiť ruku bude nebezpečné. Tlaková sila na protiprúdovú platňu môže byť mnohonásobne znížená, ak je platňa umiestnená okrajovo k prúdu vzduchu. Ak je doska umiestnená v miernom uhle, ruka sa začne vychyľovať nielen späť, ale aj nahor. Uhol vzhľadom na prúdenie vzduchu sa nazýva uhol nábehu (bežne sa označuje ako α - alfa). Draky lietajú pod priemerným uhlom nábehu 10-20°.
Prečo teda šarkan lieta?
Na draka pôsobia štyri sily: ťah, zdvih, gravitácia a zdvih. A B α F 2 F 3 F 1 (pozri obr.).
V zjednodušenom nákrese čiara AB predstavuje rez plochého draka. Predpokladajme, že náš imaginárny šarkan letí sprava doľava pod uhlom α - alfa k horizontu alebo proti smeru vetra. Zvážte, aké sily pôsobia na šarkana počas letu.
Hustá masa vzduchu bráni drakovi v pohybe pri vzlete, inými slovami, vyvíja naň určitý tlak, označme ho F1. Teraz zostrojme takzvaný rovnobežník síl a rozložme silu F1 na dve zložky – F2 a F3. Sila F2 tlačí draka od nás, čo znamená, že keď stúpa, znižuje jeho počiatočnú horizontálnu rýchlosť. Preto je to sila odporu. Druhá sila (F3) ťahá draka hore, tak to nazvime zdvíhanie. Zistili sme, že na draka pôsobia dve sily: ťažná sila F2 a zdvíhacia sila F3.
Zdvíhaním draka do vzduchu (ťahaním za koľajnicu) akosi umelo zvyšujeme tlakovú silu na povrch draka, teda silu F1. A čím rýchlejšie sa rozptyľujeme, tým viac sa táto sila zvyšuje. Ale sila F1, ako sme určili, sa rozloží na dve zložky: F2 a F3. Hmotnosť draka je konštantná a pôsobeniu sily F2 bráni zábradlie, zdvíhacia sila sa zvyšuje - šarkan vzlietne.
Rýchlosť vetra sa zvyšuje s výškou, preto sa pri púšťaní šarkana snažia zdvihnúť ho do výšky, kde by vietor mohol model v jednom bode podoprieť. Počas letu je šarkan vždy v určitom uhle k smeru vetra.
Odporová sila – vzniká pohybom vzduchu, ktorý prúdi okolo draka.
Zdvíhacia sila je časť odporu, ktorá sa premieňa na silu smerujúcu nahor.
Príťažlivá sila je spôsobená hmotnosťou draka a pôsobí v bode nazývanom ťažisko.
Hnaciu silu dáva drakovi koľajnica, ktorá funguje ako motor. Šarkan bude lietať, ak sa línie pôsobenia všetkých týchto síl pretnú v ťažisku. V opačnom prípade bude let draka nestabilný. Na splnenie týchto požiadaviek musí byť povrch draka naklonený voči vetru pod správnym uhlom. Pozdĺžnu stabilitu draka zabezpečuje chvost alebo tvar aerodynamickej plochy, priečne - kýlové roviny inštalované rovnobežne s koľajnicou, alebo zakrivenie a symetria aerodynamickej plochy. Pri výrobe šarkanov netreba zabúdať na tieto faktory. Stabilita letu šarkana závisí aj od polohy ťažiska šarkana. Chvost posúva ťažisko draka nadol a spomaľuje vibrácie draka, ak je vietor nárazový, nerovnomerný.
Vypočítajme zdvíhaciu silu draka pomocou vzorca:
Fh=K*S*V*N*cos(a),kde
K=0,096 (koeficient),
S - nosná plocha (m 2),
V - rýchlosť vetra (m/s),
N - koeficient normálneho tlaku (pozri tabuľku)
Rýchlosť vetra, V, m/s 1 2 4 6 7 8 9 10 12 15
Koeficient normálneho tlaku N, kg / m 2
0,14 0,54 2,17 4,87 6,64 8,67 10,97 13,54 19,5 30,47
a - uhol sklonu.
Príklad.
Počiatočné údaje:
S=0,5 m2;
V= 6 m/s,
a= 45°.
N\u003d 4,87 kg/m2. (pozri tabuľku)
Dosadíme hodnoty do vzorca, dostaneme:
Fz = 0,096 * 0,5 * 6 * 4,87 * 0,707 = 1 kg.
Výpočet ukázal, že tento šarkan sa zdvihne, len ak jeho hmotnosť nepresiahne 1 kg. Výpočet zdvíhacej sily sme vykonali v starom systéme jednotiek (kg * s, kilogram-sila), a nie v systéme SI (N, Newton). Ide o to, že v Každodenný život je pre nás jednoduchšie vyhodnotiť silu v kilogramoch, a nie v newtonoch, t.j. vieme, koľko úsilia musíme vynaložiť, aby sme zdvihli vrece s 5 kg zemiakov. To isté platí pre šarkany. Aby sme boli spravodliví, preložme kilogramovú silu do systému SI: 1 kg * s \u003d 9,81 N. Ale nie všetko je také jednoduché, ako to vyzerá zvonku. Je veľmi ťažké poznať rýchlosť vetra, aj keď pustíte šarkana a držíte v rukách anemometer, výsledky nebudú pravdivé. Rýchlosť vetra sa mení s výškou. Áno, a uhol sklonu sa počas letu mierne mení. Len prax vám pomôže púšťať šarkana.
Po zvážení základných princípov letu šarkana teda môžeme s istotou povedať, že drak, ktorý sa ľahšie navrhuje a ovláda, je prototypom zložitejšieho lietadla.
Mnoho dizajnérov, ktorí sa predtým venovali kite biznisu, prešlo k práci na lietadlách. Ich skúsenosti so stavaním drakov však nezostali nepovšimnuté. Určite zohral úlohu v histórii letectva v prvej etape vývoja lietadla.
ZÁVER
Po zvážení histórie vzniku draka, po preštudovaní hlavných typov a dizajnu komparatívna analýza Dospel som k nasledovnému záveru.
V dnešnej dobe si šarkan ako detská hra vyžaduje veľa fantázie a pomáha rozširovať obzory. S výberom typu a tvaru šarkana sa vyvíjajú dizajnérske sklony a dizajnér má možnosť umeleckého vyjadrenia v procese vymýšľania emblémov a iných dekoratívnych prvkov, takže púšťanie šarkana je vždy vzrušujúcou podívanou.
Pre iných je to vzrušujúci šport. Po celom svete vznikajú kluby a komunity, ktoré spájajú milovníkov šarkanov – dizajnérov aj obyčajných letákov. Jedným z najznámejších je KONE - New England Kite Club, ktorý je súčasťou American Kiting Association. Niekto považuje púšťanie šarkanov za dobrú tradíciu, napríklad v Japonsku.
V zahraničí sú šarkany mimoriadne obľúbené medzi deťmi a mládežou. Na Kube majú obzvlášť radi o. Bali. Často môžete vidieť, ako sa deti ani na pláži nelúčia so svojou obľúbenou zábavou - vo vzduchu nad morom sa vznášajú šarkany najrozmanitejšieho dizajnu, najjasnejších farieb. Stavba šarkanov dnes nemôže mať ani obranu. alebo vedecký význam. Keďže s rozvojom letectva sa ich úloha v týchto oblastiach znížila.
Stavanie a púšťanie drakov pre ľudí, ktorí nie sú zábavní, pomáha pochopiť základné princípy lietania všetkých lietadiel dohromady. Kite biznis sa stal jednou zo sekcií počiatočného leteckého výcviku školákov a šarkany sa stali plnohodnotnými lietadlami spolu s modelmi lietadiel a vetroňov, pretože umožňujú študovať zákony fyziky, aerodynamiky a ich praktické využitie.
Tento prístup k šarkanom je východiskovým bodom pre deti, ktoré plánujú v budúcnosti spojiť svoj život s návrhom alebo prevádzkou lietadiel. Bez znalosti výpočtov, bez zohľadnenia vlastností spodných vrstiev atmosféry, smeru vetra atď. nelietajte zároveň s drakom aj modelom vetroňa alebo lietadla
Literatúra
1. Ermakov A.M. Najjednoduchšie modely lietadiel: Kniha. Pre žiakov 5 - 8 buniek. priem. škola M.: Osveta, 1989, - 144 s.
2. Encyklopédia domácich výrobkov. - M.: AST - PRESS, 2002. - 352 .: chor. - (Urob si sám).
3. Rozhov V.S. Letecký modelársky krúžok. Pre vedúcich krúžkov škôl a mimoškolských zariadení M.: Výchova, 1986.-144s.
4. Ermakov A. M. "Najjednoduchšie modely lietadiel", 1989
5. "Voliteľný kurz fyziky" - M: Osvietenstvo, 1998
6. A.A.Pinsky, V.G.Razumovsky „Fyzika a astronómia“ - Osvietenie, 1997.
7. Encyklopédia pre deti. Zväzok 14. Technika. Ch. vyd. M.D. Aksenovej. - M.:
Avanta+, 2004.
Internetové zdroje:
1. http://media.aplus.by/page/42/
2. http://sfw.org.ua/index.php?cstart=502&
3.http://www.atrava.ru/08d36bff22e97282f9199fb5069b7547/news/22/news-17903
4. http://www.airwar.ru/other/article/engines.html
5. http://arier.narod.ru/avicos/l-korolev.htm
6. http://www.library.cpilot.info/memo/beregovoy_gt/index.htm
7. http://aviaclub33.ru/?page_id=231
8. http://sitekd.narod.ru/zmey_history.html
9. http://sitekd.narod.ru/zmey_history.html
Môžem sa spýtať, čo je toto? Najjednoduchší dizajn lietajúci na niti vo vetre? Trojuholník farebného papiera, na ktorý pristála Merry Poppins na hlavách svojich chlapcov? Ale pre nás bežná hračka – akým je šarkan, nie je až taká jednoduchá, ako by sa na prvý pohľad mohlo zdať.
História šarkanov siaha až do starovekej Číny. Tam ho nazývali hadom, pretože na Dračie slávnosti, ktoré sa konali 9. septembra, vystrelili do neba obrovské papierové telá, ktoré mali na konci hlavu hada. Od druhého storočia sa na túto tradíciu nezabúda ani dnes.
V starých kronikách Slovanov a Byzantíncov sú rôzne zmienky o podobe šarkanov. Len to bolo viac vojenského vybavenia ako hračiek. Aby zmiatol nepriateľa alebo ho jednoducho vystrašil, princ Oleg použil „kone a ľudia sú papierové, ozbrojené a pozlátené“. A počas dobytia Anglicka William Dobyvateľ v roku 1066 použil šarkanov na vojenské špeciálne signály.
V tomto čase história stíchla a hady sa stali len zábavou, ktorá mala ďaleko od vedy. Také lietadlo, ktoré bolo postavené bez zákona aerodynamiky, však ešte nelietalo. A práve táto hračka pomohla objaviť takýto zákon.
Predtým bolo známych len niekoľko typov šarkanov - sú to jednoplošné, to znamená s chvostom, a kompozitné, ktoré sú spojené do flexibilného systému. Slávny matematik L. Euler v roku 1756 povedal, že šarkan je detská hračka, ktorú vedci podceňujú, no núti vás vážne sa nad sebou zamyslieť. Úspechy Ikara a Daedala sa po 140 rokoch pokúsili zopakovať nemecký inžinier Lilienthal a Rakúšan Hargrav. Hargrave prvýkrát pomocou tohto zariadenia vystrelil do vzduchu muža a nezastavil sa tam. Výsledkom bol krabicový drak, ktorý nevyžadoval chvost kvôli stabilite počas letu. Tieto lietajúce boxy, s ktorými prišiel Hargrave, posunuli koncepciu aerodynamiky a pomohli s vytvorením prvého lietadla a stali sa 3. možným dizajnom - viacplošníkom.
Michail Vasilievič, strážca našej vedy, neprešiel po boku šarkana. Venoval sa aj hračkám. Lomonosov s jeho pomocou študoval povahu blesku a horných vrstiev atmosféry. Michail Vasilievič použil šarkana ako sprievodcu 26. júna 1753, keď ho spustil na šnúre počas búrky. Iba tento experiment ho takmer pripravil o život, ale stal sa úspešným, pretože vedec dostal výboj statickej elektriny.
Krabicové šarkany boli neustále upravované armádou a inžiniermi, a to aj počas začiatku prvej svetovej vojny. Počas technologického pokroku neslúžil tento vynález len mierovým účelom. Hady sa používali počas vojenských operácií na ochranu. Nad najdôležitejšími vojenskými zariadeniami sa asi 3000 metrov dvíhali malé balóny a tiež šarkany, aby ich drôtené laná mohli zostreľovať nepriateľské lietadlá.
Tento vynález má dokonca svoj sviatok s názvom „Deň drakov“.
Už v dávnych dobách ľudia snívali o lietaní do neba a mýtus o Daedalovi a Ikarovi je toho priamym potvrdením. A už vtedy pochopili, že bez krídel sa nezaobídu. Dobre, mohli byť nahradené veľmi ľahkými a naklonenými rovinami papiera a líšt vzhľadom na prúdenie vzduchu. Pravdepodobne sa teda narodil prvý šarkan.
V Číne má táto zábava viac ako tisíc rokov. A neskôr sa zrodil nápad zdvihnúť človeka do vzduchu na hadovi. Ak veríte starým kresbám, potom boli Japonci pred storočiami celkom úspešní. Okrem toho, keď stúpali do neba, pripútaní k drakom, zasypávali svojich nepriateľov šípmi.
Naši predkovia však boli známi nemenej zaujímavým využitím šarkanov. Takže v roku 906 použil kyjevský princ Oleg šarkanov počas obliehania Konštantínopolu - Konštantínopolu. Letopisy hovoria, že nad nepriateľom sa vo vzduchu objavili „kone a ľudia z papiera, ozbrojení a pozlátení“, to znamená, že to boli obrovské šarkany vyrobené Rusmi. A hoci v zásade nemohli spôsobiť žiadnu škodu, určite mali na Rimanov morálny a psychologický dopad – a to veľmi silný. Koniec koncov, ľudia boli vtedy veľmi jednoduchí a báli sa všetkého neobvyklého a nepochopiteľného.
Následne šarkany dobre poslúžili a ruská veda. Konkrétne to bolo s pomocou hada, ktorý M. V. Lomonosov od roku 1750 robil experimenty, počas ktorých odhalil elektrickú povahu blesku. Navyše tieto experimenty na štúdium atmosférickej elektriny boli mimoriadne nebezpečné. A tak 26. júna 1753 pri spúšťaní šarkana do búrky zomrel Lomonosov kolega, akademik G. V. Richman, a napriek tomu Lomonosov pokračoval vo svojich pokusoch. Hady boli v tom čase ploché, nie príliš stabilné, aj keď na vedecké účely boli vyrobené značnej veľkosti, s rozlohou niekoľkých metrov štvorcových.
Začiatkom 20. storočia k vzniku rádia prispeli šarkany. A. S. Popov nimi zdvihol antény do značnej výšky, čím sa zväčšil dosah prijímania a vysielania správ rádiom.
Talentovaný vynálezca S. S. Nezhdanovsky zároveň staval veľké šarkany, ktoré sa vyznačovali úžasnou stabilitou a vysokou nosnosťou. Študent slávneho ruského vedca Nikolaja Egoroviča Žukovského, profesor S. A. Chaplygin, neskôr pripomenul, že šarkany mali podobný tvar ako krídla s neskoršími obrázkami bezchvostových lietadiel a vetroňov, ale mali viac vertikálnych rovín.
V roku 1898 ruský aeronaut S. A. Ulyanin navrhol zaujímavý projekt „kite train“ zloženého z niekoľkých šarkanov naraz, aby zdvihol do vzduchu pozorovateľov a vedecké zariadenia. Nápad sa im páčil, a tak aj „napriek všetkej zotrvačnosti cárskej autokracie“ (ako sa za sovietskych čias písalo, aj keď v skutočnosti to tak vždy nebolo), vznikol špeciálny „hadý tím“. Ulyanin a mnohí ďalší pozorovatelia opakovane stúpali do výšky nad 200 metrov. Rozhodlo sa, že takéto „hadovité vlaky“ by mohli byť použité na vojenských a vedeckých lodiach, využívaných na pozorovania a výskumy v oceánoch a v Arktíde. S ich pomocou bolo možné zdvihnúť vedecké prístroje do výšky až štyroch až piatich kilometrov. A raz bol dokonca stanovený akýsi rekord vo výške šarkana - 9740 metrov!
Na mori ťahanie šarkanov zvyčajne vykonávali rýchle torpédoborce, ktoré zároveň išli proti vetru, čím ich nútili stúpať. Kábel, ktorý spájal šarkana s loďou, bol navinutý na navijak a buď „vyleptaný“ (teda uvoľnený), alebo navinutý a následne šarkan zostúpil na loď. Fotografia z časopisu Niva z roku 1902 jasne ukazuje, ako sa to všetko uskutočnilo. Pozorovateľ zhora signalizoval manipulácie pomocou vlajkového semaforu, bežného komunikačného prostriedku vo vtedajšej námornej praxi.
Je dôležité si všimnúť použitie drakov pri vývoji prvého lietadla. Najmä A.F. Mozhaisky pred začatím stavby svojho lietadla vykonal sériu testov s drakmi ťahanými tímom koní. Na základe týchto experimentov vybral rozmery lietadla a určil plochu jeho krídel, ktoré mu mali zabezpečiť dostatočný vztlak.
Ak sa pozrieme na fotografie prvých lietadiel tej doby, okamžite si všimneme, aká rozmarná bola fantázia ich tvorcov. Tu je krídlo vo forme disku a „krídla netopier", a mnoho krídel zostavených v balíku nad sebou. Lietadlo A. Možajského bolo jednoplošné, teda malo len jedno krídlo. Leták bratov Wrightovcov bol dvojplošník a mal pár krídel, ale slávny červený barón von Richthofen počas prvej svetovej vojny Počas vojny vôbec lietal na trojplošníku a to všetko len preto, že tu vždy fungovalo jedno dôležité pravidlo, odvodené práve zo štúdia šarkanov: čím viac lietadiel má lietadlo, tým vyššia je jeho zdvíhacia sila.
V roku 1848 K.I. Konstantinov vyvinul systém na záchranu lodí v núdzi blízko pobrežia, na palube ktorých sa pomocou šarkanov napájalo záchranné lano. Počas prvej svetovej vojny jednotky z rôznych krajín používali hady na vyzdvihnutie delostreleckých pozorovateľov do výšin, aby preskúmali nepriateľské pozície.
S rozvojom leteckých a leteckých lietadiel sa draky začali využívať výlučne na rekreačné a športové účely. Zaujímavosťou je, že pred vojnou sa v ZSSR dokonca konali majstrovstvá Sovietsky zväz v kite športoch.
Neskôr sa vodné lyžovanie spojilo s lezením na drakoch. V súčasnosti tento smer dostal špeciálny vývoj a dokonca aj svoj vlastný názov - kiting. Dnes je to šport, keď sa športovec pohybuje na povrchu zeme alebo vody pomocou šarkana. Zároveň nezáleží na tvare krídel - hlavná vec je, že drak dokáže zdvihnúť človeka do vzduchu!
Dátum: 21.08.2013
História vzniku, vzniku šarkana je založená predovšetkým na legendách, tradíciách a zvykoch. Ide o to, že materiály použité pri výrobe šarkanov nemohli byť dlho zachované. Drevo, papier, látka, listy a konáre rastlín a podobné materiály sa ničia pomerne rýchlo, najmä preto, že ich šarkanov nikto špeciálne nezachraňoval pre potomkov. Preto sú staroveké legendy naším hlavným zdrojom údajov.
Takže si pamätajme, že v každej rozprávke je zrnko pravdy, zahoďte do kúta vznikajúci skepticizmus a prejdite priamo k histórii šarkana.
S najväčšou pravdepodobnosťou sa vzhľad draka vyskytol súčasne v Číne a Malajzii. Práve v Číne bol najobľúbenejšou postavou pre takýto predmet had s hlavou draka, zrejme aj preto si toto pomenovanie držíme už niekoľko tisícročí. Potom sa s budhistickými pútnikmi drak dostal do Japonska a odtiaľ sa s japonskými obchodníkmi a cestujúcimi rozšíril do všetkých krajín Tichého oceánu.
Vznik myšlienky lietajúcej konštrukcie je nepochybne založený, ako väčšina veľkých objavov, na faktoch a javoch odkukaných z prírody. Najpopulárnejší je príbeh o čínskom roľníkovi pracujúcom na poli, ktorému vietor zhodil z hlavy široký klobúk. V poslednej chvíli sa roľníkovi podarilo chytiť za stuhu priviazanú k klobúku, a kým neskončil poryv vetra, tento klobúk sa vznášal vo vzduchu a zo všetkých síl sa snažil uniknúť do neba ako vták.
Samozrejme, nemyslím si, že tento roľník o tom ani premýšľal, tým menej okamžite išiel vyrobiť lietajúci klobúk, ale v skutočnosti na tom vôbec nezáleží. História pozná veľa príkladov úspešného využitia prírodných činov v prospech ľudstva - to je princíp bumerangu, vynález kolesa a oveľa viac. Nikto presne nevie, ako sa to stalo a kto si to pred tým konkrétne myslel - význam vynálezu a jeho popularitu pohltila dôležitosť osôb a okolností. Či teda vietor sfúkol klobúk sedliakovi alebo ďalšiemu vládcovi ďalšej dynastie a klobúk, alebo možno nejaký cestovateľ zbadal obrovského vtáka ťahajúceho kozu ukradnutú povrazom a priviazanú k nemu, ktorému sa takmer podarilo uniknúť? Tu je priestor pre fantáziu...
Od prvých storočí svojho života sa drak používal v troch hlavných oblastiach - sú to vojenské operácie, rituály a každodenný život.
Použitie šarkana na vojenské účely sa obmedzilo predovšetkým na meranie vzdialenosti k nepriateľským cieľom, zdvíhanie prieskumníkov do vzduchu, zastrašovanie nepriateľov (na šarkana boli pripevnené rôzne zvukové zariadenia, ktoré sa v noci spúšťali do tábora nepriateľa, vyrábali sa lietajúce šarkany desivé pretrvávajúce zvuky, demoralizujúce poverčivých bojovníkov – v roku 202 pred Kristom tak urobil generál Huang Teng, čím otočil výsledok bitky vo svoj prospech).
V juhovýchodnej Ázii a na Novom Zélande sa šarkany vyrábali z palmových listov a používali sa na rybolov zavesením návnady na hada lietajúceho nad vodou. Ako návnada sa používala tkaná sieť, ktorá ťahaním po vodnej hladine priťahovala pozornosť rýb. Obeť, ktorá zaútočila na návnadu, sa zamotala do siete a stala sa korisťou rybára, ktorý bol v člne priviazaný k hadovi. Vidiecki robotníci odplašili vtáky z polí šarkanmi, využívali ich ako záhradu, či skôr poľného strašiaka.
V Indii, od staroveku až po súčasnosť, boli šarkaniády vždy populárne, pri ktorých sa na predstavenie zišlo veľké množstvo divákov.
V rôznych častiach ázijského regiónu existuje veľké množstvo legiend, mýtov, rozprávok a eposov, v ktorých bol šarkan veľmi dôležitá úloha. Tu je napríklad príbeh samuraja Tamemota, ktorý bol spolu so svojím synom deportovaný na ostrov Hachijo. Tamemoto sa nezmieril s osudom a keď vyrobil obrovského šarkana, zachránil svojho syna z väzenia a poslal ho na pevninu.
Existujú však skutočné dôkazy o existencii obrovských drakov, napríklad japonský Van-Wan - rozpätie krídel 27 m a dĺžka chvosta 146 m. taký kolos vážil okolo 2,5 tony. Na spustenie takéhoto šarkana bolo potrebných 200 ľudí, na zábradlie sa vzalo kotviace lano lode. Ak počas štartu tohto draka fúkal dosť silný vietor, potom nebolo možné spustiť Wa-Wan na zem ľudskými silami, bolo potrebné počkať, kým vietor zoslabne. Prvý dôkaz o takýchto vrakoch pochádza z roku 1692 v Japonsku.
Papierové lampáše boli pripevnené k šarkanom a dokonca aj ohňostroj - vyšlo úžasné, fantastické predstavenie. V noci vyzerala takáto súprava obzvlášť očarujúco.
Obrady - zdalo sa, že keď sme sa trochu priblížili k oblohe, kde žili bohovia, a pritiahli ich pozornosť svojim jasným vzhľadom, bolo viac šancí upozorniť nebešťanov na ich modlitby. Tak napríklad spustením hada odplašili zlých duchov a bránili sa zlým silám, chorobám, žiadali bohatú úrodu. Pri narodení dieťaťa v Kórei bol do neba vypustený šarkan, ktorý so sebou odniesol všetky trápenia a nešťastia, ktoré prišli na tento svet spolu s novorodencom.
Európsky život šarkana v tradičnom ázijskom prevedení sa začal koncom 13. storočia, po návrate slávneho cestovateľa Marca Pola z jeho výpravy do Ázie. Pri opise svojej cesty M. Polo podrobne opísal účel a dizajn čínskych šarkanov.
Takéto štruktúry však existovali oveľa skôr – v r Staroveké Grécko a starovekého Ríma. Okrem toho existuje dokonca hypotéza, že staroveký grécky vedec Architas, ktorý videl čínskeho draka (ako by to mohlo byť? - nenašiel som jediné potvrdenie), navrhol dreveného vtáka.
Staroveký Rím využíval silu vetra v podstate rovnakým spôsobom ako Číňania. V prvých dvoch storočiach nášho letopočtu. Rímski vojaci používali ako vojenské vlajky originálne látkové šarkany v podobe rôznych zvieratiek s dokorán otvorenými ústami. Takéto vlajky boli upevnené na vysokých stožiaroch, aby ich bolo vidieť už z diaľky. Zároveň dali dôveru svojim bojovníkom, vystrašili nepriateľov - vyvíjajúce sa svetlé objemné telá a chvosty zvierat ohrozovali nepriateľa nevyhnutnou porážkou. Vlajka korouhvičky navyše ukazovala silu a smer vetra, čím pomáhala strelcom korigovať ich počínanie.
V Európe sa šarkany hojne používali od 17. storočia a najväčšiu obľubu si získali od začiatku 18. storočia. A to je takmer 500 rokov po návrate veľkého cestovateľa Marca Pola z Ázie na konci 13. storočia.
Draka vo svojich pokusoch použil M.V. Lomonosov, I. Newton, L. Euler.
V roku 1752 použil Benjamin Franklin draka, aby dokázal elektrickú povahu blesku. Počas búrky spustil šarkana, na zábradlie ktorého priviazal železný kľúč. Blesk, ktorý zasiahol hada, ho spálil, no po mokrom lane sa dostal ku kľúču a nejaký čas sa okolo neho iskrilo. Dôsledkom tejto skúsenosti bol vynález bleskozvodu.
Údaje získané pri štúdiu aerodynamiky drakov boli dôležitým materiálom pre určenie konštrukcie krídel prvého lietadla.
Používanie šarkanov na vojenské účely pokračovalo až do začiatku 20. storočia a vrcholilo v prvom svetová vojna. Kites zdvihol do vzduchu prieskumníkov, ktorí na zem prenášali údaje o lokalizácii nepriateľských síl. Prečo, mohli rýchlo zostaviť mapu oblasti, čo výrazne uľahčilo taktiku vojenských operácií. Kite sa používali na zhadzovanie propagandistických materiálov, zápalných bômb a dokonca aj prieskumníkov na nepriateľské územie. Oceľové laná boli pripevnené k veľkým drakom a zdvihnuté na prístupoch k chráneným objektom, takáto bariéra predstavovala pre nepriateľských pilotov vážnu prekážku.
Potom, približne od 20-tych rokov 20. storočia, so začiatkom prudkého rozvoja letectva, šarkany postupne najskôr ustúpili do pozadia a potom úplne zastavili svoje aktívne nepriateľské akcie.
V Sovietskom zväze sa od 30. rokov 20. storočia používajú šarkany s veľkým nadšením v aktívnom živote obyvateľov krajiny. Pionieri používali šarkanov počas vojnových hier ako signalizáciu. V zime bolo možné premeniť šarkana na remorkér, pričom sa pred tým nezabudlo ani na lyže či sadnutie na sane.
Draci na rôzne účely tvorili celé „vzdušné vlaky“ z niekoľkých šarkanov, ktoré sa líšili veľkosťou. Počet šarkanov v takejto súprave dosiahol tucet. To umožnilo opakovane zvýšiť silu draka, zvýšiť jeho životnosť a funkčnosť pri zmene počasia alebo iných vonkajších faktorov.
Štúdium schopností draka, rozmanitosť účelov jeho použitia umožňuje vedcom a výskumníkom vykonávať experimenty, ktoré vedú k veľmi neočakávaným výsledkom.
Jedným z najvýraznejších príkladov je predpoklad Američanky Maureen Clemmonovej, že egyptské pyramídy boli postavené pomocou ťažnej sily draka. Táto žena sa svojím nadšením inšpirovala v roku 2001 výskumná skupina z Kalifornského technologického inštitútu pod vedením profesora aeronautiky Mauryho Ghariba, aby uskutočnil skutočné experimenty so zdvíhaním závažia pomocou šarkana. Experiment sa vydaril – podarilo sa im zdvihnúť a postaviť do zvislej polohy na zemi ležiaci obelisk dlhý 4,5 metra a vážiaci asi tri tony. Pozitívny výsledok zážitok, ako aj jeden z egyptských basreliéfov, ktorý sa nachádza v káhirskom múzeu a zobrazuje veľkú postavu podobnú vtákovi, mnoho ľudí pod ňou a laná natiahnuté medzi nimi, poskytli vodcom týchto experimentov dôvod ponúknuť svoju víziu proces stavby egyptských pyramíd. Nepoviem nič, hlavne že občania zbehlí v egyptológii ma zasypú papučami, ale ako verzia má táto hypotéza právo na život - áno, pomocou šarkana je možné dvíhať závažia akéhokoľvek objemu do akejkoľvek výšky. Výsledok v tomto prípade závisí len od veľkosti draka.
V súčasnosti sa na šarkany len tak nezabúda, žijú plnohodnotným, aktívnym životom. Draky pomáhajú meteorológom pri štúdiu vyšších vrstiev atmosféry. Na šarkany je možné namontovať nielen teplomer a barometer, ale aj fotografickú a video techniku, následne využiť získané údaje pre topografické mapy. Používanie draka na takéto účely je oveľa výnosnejšie, jednoduchšie a lacnejšie ako používanie ťažkých lietadiel. Výroba a púšťanie šarkanov je jednou z obľúbených zábav státisícov detí a dospelých, ktorí organizujú masové ukážky a súťaže v púšťaní šarkanov v rôznych častiach sveta. Rádioamatéri pred 100 rokmi aj dnes používajú draka na príjem stabilného signálu. Drôt, na ktorom je drak pripevnený, zároveň zohráva úlohu výkonnej antény. Túto metódu používal aj A.S. Popov v ére zrodu rádia.
Zábava je základným účelom draka. Môžete ho vypustiť do neba a vykonávať tam akrobaciu a nie veľmi akrobaciu, alebo ho môžete použiť ako remorkér a nadšene lyžovať na zasnežených pláňach alebo na vodných doskách na morských vlnách. Tomuto pôžitku sa hovorí kitesurfing a v dnešnej dobe už existujú celé firmy špecializované na výrobu kitesurfingového vybavenia. A na internete existuje niekoľko desiatok portálov, ktoré ponúkajú svoje služby na výučbu kite korčuľovania v zime aj v lete.
Kite má svoj sviatok. Každoročne druhú októbrovú nedeľu sa na celom svete oslavuje Svetový deň šarkanov.
To je všetko.
Do nasledujúceho stretnutia na stránkach webu.
