Сделать реферат на 9-10 страниц

Введение
Развитие воздухоплавания и идеи полёта в России было тесно связано с созданием и становлением авиационной науки. Российские учёные и изобретатели изучали движение тел в пространстве. Аэродинамики как науки тогда ещё не существовало. Исследователи и изобретатели приходили к определённым выводам опытным путём. Назревшая потребность в этой области знаний побудила учёных того времени заняться исследованием проблем аэродинамики.
С незапамятных времён человек стремился покорить воздушное пространство, совершать полёты как птица. Само слово «авиация» произошло от латинского avis – птица. В своём стремлении к этой цели человечество прошло долгий путь, измеряемый веками героической борьбы за покорение неба. Люди не бросали попыток покорить небеса, даже, несмотря на неудачные попытки.  Полет воспринимается как нечто должное, доступное научному исследованию.
С развитием техники мечта о крыльях секуляризовалась, и в современном полете отсутствует элемент чуда. Однако в полете, как религиозно-философской проблеме, заключается глубокий смысл, сходятся различные мифологические и литературные сюжеты и образы, первым среди которых может быть назван миф об Икаре и Дедале. Идея о полете предшествовала и во многом способствовала развитию воздухоплавания как такового. И если бы они отказались от этой идеи, то в настоящее время не было бы той авиации, которую мы знаем сейчас. Этим обусловлена актуальность рассматриваемой темы.
Принципы организации научного знания.
Процесс развития научных знаний характеризуют:
взаимодействие картины мира (мировоззрения) и опытных фактов;
формирование первичных теоретических схем и законов;
становление развитой теории.
Взаимодействие мировоззрения и опытных фактов может реализовываться в двух вариантах:
во-первых, на этапе становления новой области знания (научной дисциплины), нового типа мировоззрения;
во-вторых, в теоретически развитых дисциплинах при эмпирическом обнаружении и исследовании принципиально новых явлений, которые не вписываются в уже имеющиеся теории.
В классической науке картина мира выступает одним из условий построения теоретических схем, составляющих ядро конкретных научных теорий.
В теоретически развитых дисциплинах объяснение и предсказание эмпирических фактов осуществляется уже не непосредственно на основе картины мира, а через применение создаваемых теоретических схем (моделей) и связанных с ними теоретических законов, которые служат опосредующим звеном между картиной мира и опытом.
В развитой науке теоретические схемы вначале создаются как гипотетические модели, а затем обосновываются опытом. Их построение осуществляется за счет использования абстрактных объектов, ранее сформированных в сфере теоретического знания и применяемых в качестве материала при создании новой модели.
Проблемные ситуации возникают как в практической деятельности, так и в самой науке. Постановка научной проблемы опирается на анализ проблемной ситуации в той или иной предметной области науки. Проблема должна быть не только обозначена, но также сформулирована и обоснована, чтобы ее признали в статусе научной. Для этого ее необходимо насколько возможно очистить от субъективных, индивидуальных, эмоциональных моментов и выразить понятийным языком соответствующей дисциплинарной области науки.
Таким образом, определение проблематики научных исследований требует глубокого понимания тенденций развития практики и науки. Постановка больших и важных проблем может определить развитие целых отраслей науки на многие годы и даже десятилетия. Для ученого очень важно оценить проблему. В отличие от предметного знания проблемы не могут быть ни истинными, ни ложными. Их оценивают с точки зрения других критериев - значимости, важности, актуальности, разрешимости.
Становление авиационной науки в России.
Летательный аппарат, как и любое технически сложное устройство, существует благодаря определенной базе научных знаний Становление теории, лежащей в основе авиационной техники, происходило на протяжении значительного периода истории человечества
Из глубины веков до нас дошло множество мифов о попытках летать Мечта о полете в древнейшие времена являлась несбыточной Человеческая фантазия «трансформировала» реальность и наделяла крыльями богов и исключительных в своих способностях людей В уме носителя мифологического сознания все сливалось в единое целое, не проводилось границы между объективным и субъективным, подлинным и мнимым До перехода от мифа к логосу ни о каких зачатках научного авиационного знания говорить не приходится
Предпосылками появления первых идей и проектов летательных аппаратов стали разложение и объективный отказ от мифологического объяснения мира, становление причинно-следственного отношения к действительности, переход к традиционной логике Данные когнитивные процессы явились минимальным условием появления научного знания.
В XVIII веке вопросами воздухоплавания начал заниматься М.В. Ломоносов (17111-1765). Работы М.В. Ломоносова были связаны с исследованием воздушных явлений. Он построил метеорологическую обсерваторию с самопишущими приборами. Изучая движение воздуха во время работы ветрогонной машины в Саксонских рудниках в Германии, Ломоносов обратил внимание на циркуляцию свободного воздуха в шахте в зависимости от наружной температуры. Свои выводы по этому вопросу он доложил конференции Академии наук 21 января 1745 г. Доклад имел название «О вольном движении воздуха, в рудниках примеченном». В своём исследовании учёный пришёл к выводу о наличии нисходящих и восходящих потоков воздуха. Для проверки этой идеи учёный спроектировал и построил геликоптер для подъёма вверх прибора метеорологических изменений.
Лопасти винта геликоптера сильно напоминали лопасти «ветрогонной машины», применявшейся на рудниках.
Ломоносов, создавая основы метеорологии (существование которой также необходимо для нормального развития авиации), одновременно с этим разрабатывал основы аэродинамики, возникшей как наука только в конце XIX столетия.
Самолет Александра Федоровича Можайского был первым в мире самолетом, построенным, проходившим испытания и отделившимся от земли с человеком на борту. По своей схеме он был более совершенным, чем все проекты (кроме проекта К. Э. Циолковского 1894-1895 гг.) и все построенные вплоть до 1907 г. самолеты. В самолете Можайского имелись все шесть основных конструктивных групп, составляющих современный самолет: корпус, крыло, оперение, шасси, управление и силовая установка.
В 1860-х годах А. Ф. Можайский начал исследовать возможность создания летательной машины, тяжелее воздуха, для этого изучал строение крыльев птиц, определял соотношения между площадью крыльев и весом у птиц, исследовал полеты воздушных змеев и сам неоднократно поднимался на них. Одновременно изучал работу воздушных гребных винтов и строил летающие модели самолета. В июне 1880 г. Можайский подал заявку на изобретенный им самолет для получения привилегии, которую получил 3 ноября 1881 г. Назначение и взаимное расположение основных частей самолета (крыла, корпуса, силовой установки, хвостового оперения и шасси) в самолете Можайского были те же, что и в современных самолетах-монопланах. С 1882 по 1885 г. Можайский ежегодно получал разрешения штаба Петербургского военного округа на проведение опытов со своим воздухолетательным снарядом. При одном из испытаний самолет оторвался от земли.
А. Ф. Можайский самостоятельно и впервые в мире прошел весь путь от исследования полета птиц, через опыты с пластинками, моделями и воздушными змеями до расчетов, конструирования и постройки моделей, натурного самолета и его двигателей и кончая попыткой взлета.
Михаил Александрович Рыкачёв (1840/41-1919), моряк по профессии, академик и директор Главной физической обсерватории, заинтересовался проблемой летания в конце 60-х гг. XIX века. В 1869 г. он поднимался на воздушном шаре для метеорологических наблюдений.
В 1870-1871 гг. М.А. Рыкачёв провёл опыты с пластинками с помощью специального сконструированного им прибора. Цель его исследования была установить мощность, потребную для вращения винта определённых размеров, и определить вес груза, который можно поднять в воздух с помощью такого винта. Он вёл эти исследования для того, чтобы построить вертолёт, на котором можно было бы, изменяя наклон винта, передвигаться в воздухе в желаемом направлении. Учёный тщательно проанализировал все сделанные до него опыты и расчёты, касающиеся сопротивления воздуха. Он указал на существование угла атаки, при котором будет «наиболее выгодное отношение поднимаемого груза к силе машины». Позже такой угол был назван «наивыгоднейшим» углом атаки и определению его величины было посвящено много работ российских и зарубежных исследователей.
Как и Ломоносов, Рыкачёв одновременно занимался и проблемой поднятия человека в воздух, и проблемой исследования атмосферы. Однако если Ломоносов пытался построить летательный аппарат для изучения свойств атмосферы, то Рыкачёв уже больше склонялся к мысли о том, что метеорология должна быть поставлены на службу авиации, «…вовремя предупреждая воздухоплавателей о возможности и невозможности полётов…».
Одновременно с М.А. Рыкачёвым аэродинамическими исследованиями занимался Дмитрий Иванович Менделеев (1834-1907). Учёный придавал большое значение эксперименту, и в особенности опытам в искусственном потоке воздуха. В одной из его записных книжек, датированной 1876 г., удалось обнаружить набросок схемы аэродинамической трубы.
В конце 70-х – начале 80-х гг. Дмитрий Иванович совместно с другими исследователями (М.Л. Гроссманом и П.Д. Кузьминским) провёл опыты по измерению сопротивления падающих тел, в результате которых подтвердилось положение Ньютона о пропорциональности сопротивления падающего тела квадрату скорости.
В 80-х гг. XIX века над проблемой полёта в России работали изобретатель подводных лодок Степан Карлович Джевецкий (1843-1938) и металлург Дмитрий Константинович Чернов (1839-1921).
В 1885 г. С.К. Джевецкий опубликовал статью «О сопротивлении воздуха в применении к полёту птиц», в которой пытался объяснить секрет полёта птиц и аэропланов, разработал основные условия аэропланов.
Большой заслугой учёного было установление наивыгоднейшего угла атаки аэроплана, определённого или в 1°50¢¢. Диапазон угла атаки крыла, установленный его предшественниками (Рыкачёвым (Россия), дю Тамплем (Франция)) колебался в пределах от 15° до 30°. Джевецкий подробно разработал теорию воздушного винта. Позже он построил опытный самолёт и был первым переводчиком Н.Е. Жуковского на французский язык.
Д.К. Чернов теоретически исследовал силы, действующие на крыло, и пришёл к правильному выводу, что подъёмная сила возрастает пропорционально квадрату скорости, а работа – пропорционально кубу скорости. При построении своей теории учёный исходил из того, что при движении крыла воздух отбрасывался вниз, и в результате инерции частиц воздуха на крыло создаётся подъемная сила. Он доказал расчётным путём, что подъёмная сила возрастает с увеличением вогнутости и вывел формулу для определения подъёмной силы. Полученные теоретические результаты Чернов проверил с помощью исследований на ротативной машине в 1889-1890 гг. Его опыты подтвердили выводы теории о том, что подъёмная сила пластинки с изогнутым профилем больше, чем плоской.
Огромный вклад в теорию полёта внёс гениальный русский учёный Николай Егорович Жуковский (1847-1921) – основоположник отечественной аэродинамики. В 1889 г. он организовал при кабинете прикладной механики Московского университета аэродинамическую лабораторию, в которой начал проводить опыты с моделями птиц и летательных аппаратов, а так же телами различной формы. Учёный исследовал задачи об обратимости движения, о форме судов, о парении птиц, об устойчивости движения самолёта, об аэродинамических силах, действующих на самолёт, о методах аэродинамического эксперимента. В 1890-1891 гг. Жуковский установил основные формы продольных движений самолёта. Придавая большое значение изучению вопроса об устойчивости самолёта, он особое внимание обратил на определение положения центра давления крыла при различных углах атаки.
Жуковский спроектировал приборы, с помощью которых проводились опыты. Одним из приборов применялся для испытания моделей на естественном ветре (1890-1891 гг.), другой – при опытах на вагоне движущегося поезда (1891 г.) и при движении модели по наклонной плоскости (1892 г.).
Необходимо отметить вклад Константина Эдуардовича Циолковского (1853-1935) в авиационную науку. Талантливый исследователь не получил специального образования, но смог успешно защитить диплом на звание учителя. Свою работу учителем он совмещал с научной деятельностью.
В 1892 г. Циолковский разработал проект дирижабля с металлической оболочкой, научное и техническое обоснование которого было дано в работе «Аэростат металлический управляемый». В 1904г. выдвинул идею постройки аэроплана с металлическим каркасом, который по своему виду и аэродинамической компоновке предвосхищал конструкции самолётов, появившихся через 15-18 лет.
В 1897 г. К.Э. Циолковский построил первую в России аэродинамическую трубу с открытой рабочей частью, а также разработал методику эксперимента в ней. В 1900 г. на субсидию Академии наук сделал продувки простейших моделей и определил коэффициент сопротивления шара, плоской пластинки, цилиндра, конуса и других тел. В 1905 г. он предложил ромбовидный и клиновидный профили крыла для аппаратов со сверхзвуковыми скоростями полёта.
Заключение
Подводя итоги выполненной работы, можно, в первую очередь, сделать вывод о том, что авиастроение на сегодняшний момент является одной из наиболее прогрессивных и технологически насыщенных отраслей машиностроения.  
Также стоит отметить, что основной тенденцией развития науки в авиастроении является разработка новых технологий, позволяющих увеличивать уровень оснащенности государства авиационной техникой; в транспортном авиастроении главной задачей является возможность перевозить максимальное число грузов с максимальной скоростью. Целью пассажирского авиастроения является удовлетворение потребностей пассажиров: уменьшение шума при перелете, усовершенствование систем кондиционирования, максимальная скорость полета и многое другое.
Список использованных источников и литературы
Беляновский А. В схватке с воздушным океаном… // Экспо-Ведомости. Журнал Торгово-промышленной палаты Российской Федерации. — 2011. — № 5-6. — С. 30-35.
Волков М. М. Управление в области гражданской авиации СССР. — Ленинград: Ленинградская академия гражданской авиации, 1971. — С. 6. — 58 с.
Карпова Л.И. История авиации и космонавтики. Часть I. История воздухоплавания и авиации. - М.: МГТУ ГА, 2005. – 751 с.
Котов Н. А. История гражданской авиации России. — Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации, 2007. – 583 с.
Подрепный Е.И.  Авиационная промышленность СССР в годы «холодной войны»: (отечественное самолетостроение во второй половине 1940-х-1960-е годы): монография. — Изд-во Арзамасского гос. педагогического ин-та, 2011. — 301 с.
Сытин Л.Е. Все об авиации: большая энциклопедия/ авт.-сост. Л. Е. Сытин. — Москва: Издательство АСТ, 2018. – 640 с.
Хайрулин М. А., Кондратьев В. И. Военлёты погибшей Империи. Авиация в Гражданской войне. — 1-е. — М.: Яуза, 2008. — 472 с.
Шавров В.Б. История конструкций самолетов в СССР до 1938 года. — Рипол Классик, 1994. — 759 с.