Tags: физика атмосфера воздухоплавание
Year: 1907
Text
Г) |Ѵ(М-й' (Воздухоплавательный) Отдѣлъ Императорскаго ч Русскаго Техническаго Общества.
У///?/
ВОЗДУХОПЛАВАНІЕ
И
ИЗСЛѢДОВАНІЕ АТМОСФЕРЫ.
ВЫПУСКЪ 11-й.
СОСТАВЛЕНЪ изъ статей, помѣшенныхъ въ „Запискахъ И Р- Техническаго Общества" 1907 г і
С.-ПЕТЕРБУРГЪ.
1907.
БИБЛІОТЕКА
ИНСТИТУТА ИНЖЕНЕРОВ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ.
Шнуров. книги
П^веркІть гп'ігу не пізніше зазначеного терміну.
Киеио-Святоиіинська лпѵк.
1948 г.
• ѵ .
ѴП-й (Воздухоплавательный) Отдѣлъ Императорскаго і Русскаго Техническаго Общества.
ВОЗДУХОПЛАВАНІЕ
И
ИЗСЛѢДОВАНІЕ АТМОСФЕРЫ.
ВЫПУСКЪ 11-й.
СОСТАВЛЕНЪ изъ статей, помѣщенныхъ въ „Запискахъ И- Р. Техническаго Общества" 1907 г.
С.-ПЕТЕРБУРГЪ.
1ѲО7.
' ’ •щ.1 зал .....
Х)52 ЫЧІ
СТРАН.
ОГЛАВЛЕНІЕ.
1) Журналы ѴІІ-го (Воздухоплавательнаго) Отдѣла И. Р. Т. О. 4 октября, 1 и 29 ноября, 20 декабря 1906 года, 17 и 31 января, 21 февраля, 14 п 21 марта 1907 года . . I
2) В. Федотьевъ. О сопротивленіи воздуха движенію плоскостей. 1
3) Е. Федоровъ. Новости по воздухоплаванію. (Изъ „ІПиеігіегіе аегопатіѣізсЬе Мііѣеі1ипр;еп“ 1907 г., № 1) . . . . 27
4) Взрывъ бутылп съ кислородомъ. . ............ 34
5) В. Федотьевъ, Центръ давленія воздуха на наклонную плоскость . . . ... 48
Журналы ѴП-го (Воздуіоллавательнаго) Отдала И. Р. Т. 0.
Засѣданіе 4 октября 1906 года.
Предсѣдательствовалъ В. В. Кузнецовъ. Присутствовали 5 членовъ Отдѣла и 2 гостя.
1. Въ виДу недостаточнаго числа членовъ, прибывшихъ на засѣданіе, выборы непремѣнныхъ членовъ были отложены до слѣдующаго засѣданія.
2. Е. С. Федоровъ разсказалъ содержаніе статей, помѣщенныхъ въ двухъ послѣднихъ нумерахъ журнала „Шивѣгіегѣе Аегопаиѣіесііе Міѣіеііип^еп" (за сентябрь и октябрь).
3. В. В. Кузнецовъ разсказалъ о впечатлѣніяхъ, вынесенныхъ имъ изъ заграничнаго путешествія въ Миланъ на Выставку.
4. Е. С. Федоровъ передалъ содержаніе рукописной статьи военнаго инженера В. И. Федотьева (съ Кавказа): „О сопротивленіи воздуха". Въ виду несомнѣннаго интереса, представляемаго какъ самой темой, такъ и методомъ, примѣненнымъ авторомъ,— рѣшено напечатать эту статью въ Запискахъ И. Р. Т. Общества. (См. 1907 г. № 1 и дополненіе къ ней въ настоящемъ, №).
5. Е. С. Федоровъ представилъ Отдѣлу нумера французскихъ газетъ: „Ье Маѣіп", „Ьев брогѣв" и „1е Лонгпаі", а также № журнала „АёгорЬі1е“, посвященные международному воздухоплавательному состязанію на кубокъ Гордона-Беннетта. Отдѣлъ постановилъ обратиться къ А. И. Шабскому съ просьбой просмотрѣть эти нумера и на одномъ изъ ближайшихъ засѣданій ознакомить Отдѣлъ съ ихъ содержаніемъ.
Засѣданіе 1 ноября 1906 года.
Предсѣдательствовалъ В. А. Семковскій. Присутствовали 10 членовъ Отдѣла и 3 гостя.
1. Собраніе приступило къ выборамъ непремѣнныхъ членовъ Отдѣла; по подсчету голосовъ, послѣ закрытой баллотировки, выбранными оказались: А. М. Кованько, Е. С. Федоровъ, А. Е. Га-
рутъ, В. Ф. Найденовъ, Н. И. Утѣшевъ, В. А. Тюринъ и А. И. Шабскій.
2. Предсѣдатель прочелъ отношеніе Совѣта Общества, въ которомъ Совѣтъ проситъ выбрать представителя отъ Отдѣла и его замѣстителя въ особый выборный комитетъ, учрежденный Совѣтомъ изъ представителей всѣхъ Отдѣловъ, во избѣжаніе пе-доразумѣній на предстоящихъ выборахъ должностныхъ лицъ Общества, назначенныхъ на 2 декабря 1906 года.
Собраніе постановило произвести выборы. По подсчету голосовъ избранными оказались: М. М. Поморцевъ — представителемъ отъ Отдѣла и В. Ф. Найденовъ—его замѣстителемъ, но, въ виду отказа М. М. Поморцева, представителемъ былъ избранъ В. Ф. Найденовъ, а его замѣстителемъ А. И. Шабскій; о результатахъ выборовъ дѣлопроизводитель Отдѣла тотчасъ же извѣстилъ Канцелярію Общества.
3. В. А. Семковскій прочиталъ докладъ о своей заграничной поѣздкѣ въ Миланъ на выставку и въ Берлинъ на праздникъ союза германскихъ воздухоплавателей. Обширный докладъ былъ выслушанъ собраніемъ съ большимъ интересомъ и возбудилъ оживленный обмѣнъ мнѣній.
4. М. М. Поморцевъ, въ дополненіе доклада В. А. Семков-скаго, подѣлился съ Отдѣломъ своими личными впечатлѣніями, вынесенными имъ изъ осмотра Миланской выставки и знакомства съ аэропланами Сантосъ-Дюмопа и Форланини.
5. Въ виду поздняго времени,докладъ А. И. Шабскаго о состязаніи на кубокъ Гордона-Беннетта былъ отложенъ до слѣдующаго собранія.
Засѣданіе 29 ноября 1906 года.
Предсѣдательствовалъ В. А. Семковскій, при 9 членахъ и 2 гостяхъ.
1. А. И. Шабскій разсказалъ содержаніе статей (французскихъ газетъ и журналовъ), посвященныхъ воздухоплавательному состязанію на кубокъ Гордона-Беннетта, имѣвшему мѣсто въ Парижѣ 30 сентября 1906 года.
2. Е. С. Федоровъ сдѣлалъ докладъ о новомъ управляемомъ аэростатѣ французскаго военнаго министерства „Ьа Раігіе“, при чемъ данныя иностранной воздухоплавательной литературы дополнилъ своими личными впечатлѣніями о первомъ аэростатѣ Лебоди и о строителѣ обоихъ аэростатовъ—инженерѣ Жюльо.
3. Предсѣдатель Отдѣла доложилъ собранію, что имъ получено отъ Совѣта Общества увѣдомленіе о томъ, что деньги, ассиг-
нованныя по смѣтѣ 1906 года на уплату дѣлопроизводителямъ Отдѣловъ и стенографу, уже всѣ израсходованы и что поэтому денегъ на текущіе и предстоящіе расходы по этимъ рубрикамъ въ текущемъ году Отдѣлы получить не могутъ.
Собраніе, выяснивъ, что вѣроятные предстоящіе расходы составятъ: 1) вознагражденіе дѣлопроизводителю Отдѣла, 2) вознагражденіе приглашаемымъ стенографамъ, — постановило-, произвести означенные расходы (120 рублей — дѣлопроизводителю Отдѣла и 30 р,—стенографамъ) изъ суммъ Отдѣла, включивъ эти 150 рублей въ расходную смѣту 1907 года.
4. Предсѣдатель Отдѣла обратился къ собравшимся членамъ съ краткою рѣчью, въ которой напомнилъ о предстоящихъ выборахъ должностныхъ лицъ Общества и просилъ членовъ явиться на выборное собраніе въ возможно большемъ числѣ, чтобы результаты выборовъ могли соотвѣтствовать желаніямъ возможно большаго числа членовъ И. Р. Т. Общества.
5. Въ заключеніе В. А. Семковскій, съ помощью проекціоннаго фонаря, показалъ присутствовавшимъ цѣлый рядъ его собственноручныхъ фотографическихъ снимковъ: съ аэроплана Біе-нами, съ бумажнаго шара-зонда Тейссеранъ-де-Бора, со змѣйковаго аэростата (наполненіе, походное движеніе и свободный полетъ), а также съ аэростатовъ, участвовавшихъ въ праздникѣ германскихъ воздухоплавателей.
Засѣданіе 20 декабря 1906 года.
Предсѣдательствовалъ В. А. Семковскій въ присутствіи 12 членовъ Отдѣла и 2 гостей.
1. Собраніе приступило къ выборамъ новаго Предсѣдателя, въ виду отказа В. А. Семковскаго. Выборы производились закрытою баллотировкою. Послѣ подсчета голосовъ выяснилось, что единогласно всѣми присутствующими членами въ Предсѣдатели былъ избранъ Е. С. Федоровъ. Это извѣстіе было встрѣчено собраніемъ аплодисментами. Е. С. Федоровъ на этомъ собраніи не присутствовалъ.
2. Были прочитаны журналы засѣданій Отдѣла 4 октября, 1 ноября и 29 ноября. Собраніе утвердило журналы.
3. В. А. Семковскій прочиталъ статью: „О взрывѣ бутыли съ кислородомъ", переведенную съ нѣмецкаго членомъ Отдѣла С. Я. Зелькинымъ. Въ виду большого интереса и важнаго значенія свѣдѣній, помѣщенныхъ въ этой статьѣ, собраніемъ было постановлено напечатать ее въ „Запискахъ Общества" и въ изданіи Отдѣла. (См. „Труды Общества“ стр. 223).
Засѣданіе 17 января 1907 года.
Предсѣдательствовалъ Е. С. Федоровъ въ присутствіи 10 членовъ Отдѣла и 6 гостей.
1. Открывъ засѣданіе, Предсѣдатель Е. С. Федоровъ благодарилъ собраніе за оказанную ему честь п, со своей стороны, выразилъ готовность по мѣрѣ силъ служить Отдѣлу. Вмѣстѣ съ тѣмъ онъ доложилъ Отдѣлу, что признаетъ выборы 2 декабря неправильными и не выражающими истинныхъ взглядовъ Общества, надъ которыми во время выборовъ было произведено насиліе. Судя по первымъ шагамъ обновленнаго Совѣта, насиліе будетъ продолжаться и далѣе, такъ что врядъ ли будетъ возможенъ въ Совѣтѣ свободный и откровенный обмѣнъ мнѣній, а потому онъ не считаетъ для себя возможнымъ посѣщать засѣданія Совѣта.
Отдѣлъ, изъявивъ согласіе, чтобы Предсѣдатель не посѣщалъ засѣданій Совѣта, съ другой стороны, однако, считая необходимымъ, чтобы въ Совѣтѣ было лицо, отстаивающее интересы Отдѣла и, кромѣ того, могущее постоянно освѣдомлять Отдѣлъ о ходѣ дѣлъ въ Обществѣ, Отдѣлъ просилъ Кандидата по Предсѣдателѣ В. В. Кузнецова, согласно Уставу, замѣщать Предсѣдателя Отдѣла въ Совѣтѣ, на что В. В. и изъявилъ свое согласіе.
2. Былъ прочитанъ и утвержденъ журналъ предыдущаго засѣданія Отдѣла.
3. Е. С. Федоровъ доложилъ Отдѣлу содержаніе двухъ статей, помѣщенныхъ въ январской книжкѣ „Шпвігіегіе Аегопапіівсііе МіНеіІппр’еп": „Змѣйковый аэропланъ Гофманна" и „Первый полетъ черезъ Альпы". Докладъ рѣшено напечатать въ запискахъ И. Р. Т. Общества и въ изданіи Отдѣла (см. „Новости по воздухоплаванію", „Труды Общества", стран. 215).
4. Докладчикъ обратилъ вниманіе на то, что въ послѣднее время стали прививаться ночные полеты, во время которыхъ аэронавтамъ зачастую не представляется возможнымъ пользоваться обычными картами, и что поэтому является необходимость оріентироваться при помощи астрономическихъ наблюденій. Собраніе согласилось съ мнѣніемъ докладчика и постановило обратиться къ М. М. Поморцеву съ просьбой ознакомить Отдѣлъ съ приборами, пригодными для производства астрономическихъ наблюденій изъ корзины аэростата.
5. Е. С. Федоровъ доложилъ собранію, что имъ получена отъ г. Нарушевича рукописная статья, озаглавленная „Подъемный
воздушный винтъ", которую авторъ посылаетъ Отдѣлу съ просьбой просмотрѣть ее и напечатать въ „Запискахъ Общества", если Отдѣлъ признаетъ ее заслуживающей вниманія. Собраніе обратилось къ А. И. ІПабскому съ просьбой дать отзывъ о статьѣ г. Нарушевича.
6. При обсужденіи программы дальнѣйшихъ засѣданій, Отдѣлъ обратился къ В. В. Кузнецову и Л. А. Винаверу съ просьбой сдѣлать въ ближайшемъ будущемъ доклады: 1) объ Аэродинамическомъ Институтѣ г. Рябушинскаго и 2) объ управляемомъ аэростатѣ Парсеваля,—на что названныя лица изъявили свое согласіе. Вмѣстѣ съ тѣмъ Отдѣлъ постановилъ обратиться къ г. Ря-бушпнскому съ просьбой выслать въ Отдѣлъ нѣсколько экземпляровъ изданій Института.
7. Предсѣдатель доложилъ, что А. Н. Вегенеромъ заявлено желаніе поступить въ число членовъ VII отдѣла. Собраніе, выразивъ свое согласіе, постановило-, просить Совѣтъ внести А. Н. Вегенера въ кандидатскій списокъ.
Засѣданіе 31 января 1907 г.
Предсѣдательствовалъ Е. С. Федоровъ въ присутствіи У членовъ Отдѣла. ,
1. Прочитанъ и утвержденъ журналъ предыдущаго засѣданія.
2. Е. С. Федоровъ ознакомилъ Отдѣлъ съ содержаніемъ февральской книжкѣ „Шинігіеіѣе Аегпаиіінсііе Міѣѣеііип^еп“. По преимуществу эта книжки посвящена воздухоплаванію съ точки зрѣнія спорта: этому вопросу отведено много мѣста въ Международной воздухоплавательной конференціи, засѣдавшей въ Берлинѣ 15 октября 1906 года, а также и въ 3-мъ воздухоплавательномъ конгрессѣ въ Миланѣ: краткіе отчеты объ этихъ собраніяхъ и помѣщены въ названной книжкѣ журнала; на вышеупомянутой конференціи, между прочимъ, постановлено, чтобѣ на флагахъ аэростатовъ, принадлежащихъ Членамъ Союза воздухоплавателей, были надписи Е. А. I. (Еёсіегаііоп Аёгопапѣідпе Іпіегпаііопаіе).
Очень много мѣста отведено описанію различныхъ увеселительныхъ поѣздокъ, въ которыхъ принимали участіе и дамы: одна изъ такихъ поѣздокъ была предпринята въ видѣ свадебнаго путешествія.
Въ коротенькой замѣткѣ г. Ніпѣегвѣоізнег предлагаетъ дѣлать оболочку аэростатовъ изъ однослойной прорезиненной ткани: такимъ путемъ значительно облегчится вѣсъ оболочки и можетъ быть уменьшенъ объемъ аэростата, что, въ свою очередь, удешевитъ
пользованіе аэростатами и будетъ содѣйствовать развитію воздухоплавательнаго спорта.
Помѣщено описаніе путешествія г. Розенталя въ Ревель, съ цѣлью производить подъемы змѣевъ, построенныхъ по системѣ нашего сочлена В. В. Кузнецова.
Приводится справка объ окончательно назначенныхъ дняхъ для производства международныхъ научныхъ полетовъ, а именно: 7 февраля, 7 марта, 11 апрѣля, 2 мая, 3 іюня, 4 іюля, 1 августа, 5 сентября, з октября, 7 ноября и 5 декабря новаго стиля.
Въ Санъ-Луи, въ Америкѣ, около 19 октября назначено международное состязаніе между воздухоплавателями на призъ Гордона-Беннета. Завѣдывающее этимъ состязаніемъ бюро приняло мѣры, чтобы для участниковъ его была понижена плата за переѣздъ; для состязанія газъ будетъ отпускаться безплатно, а для тѣхъ, кто пожелаетъ произвести пробные полеты, онъ будетъ отпускаться по возможно удешевленной цѣнѣ.
Союзъ нѣмецкихъ инженеровъ ассигновалъ на неопредѣленное время по 25.000 марокъ ежегодно на изученіе динамическаго летанія.
Въ журналѣ приводится справка о преміяхъ, назначенныхъ въ различныхъ мѣстахъ за летательные аппараты, тяжелѣйшіе воздуха.
I. За полетъ отъ Парижа до Лондона журналъ Бе Маііп назначилъ премію въ 100.000 франковъ; къ этой преміи маркизъ Діонъ присоединилъ 50.000 франковъ и столько же г.г. Шарле, Клемонъ и нѣкоторыя другія лица: въ обіцемъ премія значительно превыситъ 200.000 франковъ.
II. За скользящій полетъ отъ Лондона до Манчестера журналъ Баііу-Маіі ассигновалъ 10.000 фунтовъ стерлинговъ: аппаратъ долженъ подняться собственною силою; къ этой преміи сдѣланы различныя дополненія нѣкоторыми лицами для англичанъ.
III. За перелетъ въ 1 милю (13/4 версты) ГіаіІу-ОгарЫс ассигновалъ 1000 фунтовъ.
IV. За перелетъ 3 миль въ теченіе 10 минутъ АпіотоЪіІе Касіпр СІиЬ назначилъ премію въ 2500 фунтовъ.
V. Бепізсіі и АгсМеасоп назначили премію въ 50.000 франковъ за замкнутый полетъ въ одинъ километръ.
Изъ приведенныхъ данныхъ видна та увѣренность, съ которою общество ожидаетъ близкаго рѣшенія динамическаго воздухоплаванія.
Приборъ Сантосъ-Дюмона. Если работу, развиваемую приборомъ, выразить въ килограммометрахъ и раздѣлить на произведеніе изъ вѣса прибора (въ кило) на достигнутую скорость (метры въ секунду), то получится коэфиціентъ, могущій служить указаніемъ качества прибора; величина этого коэфиціента для различныхъ приборовъ слѣдующая: АгсМеасоп =0,215; \Ѵгі§ѣі 1®°?_ = 0,40; Ьапеіеѵ тД— =0,58; Вапіоэ-ГІіітопі :”^-=1,25.
Изъ этой замѣтки видно, что приборъ Сантосъ-Дюмона уступаетъ нѣсколько своимъ предшественникамъ, но этотъ отважный и предпріимчивый инженеръ конечно не остановится на половинѣ дороги и будетъ продолжать свои опыты дальше; онъ предполагаетъ поставить на своемъ аэропланѣ моторъ въ 100 силъ, вѣсомъ въ 100 к%\
Давая отчетъ о засѣданіяхъ Берлинскаго воздухоплавательнаго общества, журналъ, между прочимъ, описываетъ прощальное засѣданіе, посвященное маіору ТсЬцйі, который назначенъ главнымъ начальникомъ инженеровъ въ Марокко, по просьбѣ султана.
Въ Вѣнскомъ обществѣ воздухоплавателей В. Крессъ сдѣлалъ докладъ о своихъ аэропланахъ и демонстрировалъ ихъ многочисленной собравшейся публикѣ; докладъ вызвалъ шумныя одобренія. Отдѣлъ, конечно, помнитъ, что нѣсколько лѣтъ тому насадъ тотъ же г. Крессъ дѣлалъ подобный докладъ и въ нашемъ Обществѣ и тоже встрѣтилъ общее сочувствіе.
Изъ многочисленныхъ отчетовъ о засѣданіяхъ различныхъ воздухоплавательныхъ обществъ въ Германіи видно, что интересъ къ воздухоплаванію все болѣе и болѣе растетъ въ этой странѣ.
Изъ отдѣла библіографіи слѣдуетъ отмѣтить книгу, составленную испанскимъ офицеромъ Ргапсівэсо бе Раоіо Воіаэ, предназначенную для обученія офицеровъ-воздухоплавателей.
И. Лніііоі. Бе сіігщеаЫе ИеЪанйу. Мёшоігеэ еі сотріе генсіи сіен ігаѵанх сіе Іа Босіёіё сіен індёиіенгэ сіѵіів йе Егаисе.
Эта статья представляетъ несомнѣнно очень большой интересъ, потому что она составлена самимъ строителемъ этого чуднаго аэростата.
А. ѵоп Внг^эйогй. ЁЬег сііе Вегесішнп^ еіпег ѴівіегіаЬеііе гит ёсНіевееп ані ИнНЬаПопэ.
Въ этой книжкѣ авторъ, между прочимъ, указываетъ на то, что обыкновенныя таблицы стрѣльбы непригодны для пристрѣлки по аэростатамъ, такъ какъ они двигаются на сравнительно большой высотѣ въ довольно сильно разрѣженномъ воздухѣ, и что
поэтому необходимо дѣлать поправку на рефракцію; въ книжкѣ приводятся такія исправленныя таблицы.
3. По окончаніи доклада произошелъ обмѣнъ мнѣній, при чемъ В. А. Семковскій выразилъ готовность въ ближайшемъ будущемъ ознакомить отдѣлъ съ привязнымъ аэростатомъ Герве, а Л. А. Винаверъ—со способами разстрѣливанія воздушныхъ шаровъ, практикуемыми въ Германіи.
4. Предсѣдатель сообщилъ Отдѣлу, что редакторъ-издатель журнала „Воздухоплаватель" Ю. Н. Германъ изъявилъ готовность напечатать въ своемъ журналѣ безвозмездно объявленіе о продажѣ книги: „Полетъ птицъ“, Лиліенталя, переводъ съ нѣмецкаго Е. С. Федорова. Постановлено выразить благодарность отъ лица VII Отдѣла Ю. Н. Герману.
5. Доложено собранію, что г. Федотьевъ изъ Владикавказа интересуется судьбой своей статьи, присланной имъ въ Отдѣлъ на разсмотрѣніе. Постановлено отвѣтить г. Федотьеву, что его статья напечатана въ Январьской книгѣ „Записокъ И. Г. Т. 0.“, и выслать ему отдѣльные оттиски статьи.
6. Прочтено отношеніе Совѣта о чествованіи памяти Д. И. Менделѣева, въ которомъ Совѣтъ проситъ Отдѣлъ выбрать представителя и замѣстителя въ комиссію для выработки программы чествованія. Постановлено обратиться къ Д. К. Чернову съ просьбой быть представителемъ VII Отдѣла въ указанной комиссіи, а Н. И. Утѣшева просить быть замѣстителемъ.
7. Предсѣдатель Е. С. Федоровъ просилъ Отдѣлъ выслушать его докладъ о современномъ положеніи дѣлъ въ Техническомъ Обществѣ и объ обстоятельствахъ, которыя повидимому угрожаютъ самому существованію Отдѣла въ Обществѣ.
На Общемъ Собраніи 27 января разсматривался вопросъ о правильности выборовъ президіума 2 декабря 1906 г. При обсужденіи этого вопроса, между прочимъ, выяснилось, что онъ разсматривался ранѣе въ Совѣтѣ Общества и что тамъ выборы были признаны правильными; рѣшенъ этотъ вопросъ 5-ю голосами противъ 4-хъ, при одномъ воздержавшемся: изъ этихъ 5 голосовъ три принадлежали самому президіуму, который не уклонился отъ баллотировки. Этотъ оригинальный взглядъ на общественное веденіе дѣла удивилъ очень многихъ, но не только не встрѣтилъ протеста со стороны Общаго Собранія, но даже встрѣтилъ съ его стороны поддержку.
Далѣе произошелъ слѣдующій эпизодъ: въ числѣ подписавшихся подъ протестомъ противъ выборовъ одна фамилія была не
правильно разобрана, противъ чего и протестовалъ членъ Общества, фамилія котораго была неправильно включена въ списокъ. Вмѣсто того, чтобы исправить эту ошибку, на собраніи было допущено чтеніе письма, написаннаго въ крайне оскорбительной формѣ противъ одного весьма уважаемаго нашего сочлена. Чтеніе это вызвало негодованіе со стороны одной группы и подало поводъ къ пререказаніямъ и спорамъ, совершенно не соотвѣтствующимъ достоинству Общества. Предсѣдателемъ Отдѣла, отъ его имени, какъ отъ дѣйствительнаго члена Общества, было поэтому подано въ Совѣтъ Общества слѣдующее заявленіе:
„Въ канцеляріи Общества была сдѣлана ошибка, а именно-невѣрно прочтена крайне неразборчиво написанная фамилія и въ такомъ неправильномъ видѣ напечатана въ повѣсткѣ. Предсѣдатель Общества, признавая себя отвѣтственнымъ за дѣйствія канцеляріи, великодушно принялъ на себя эту вину за происшедшую ошибку.
„Эта ошибка произошла, очевидно, неумышленно, и потому ее, конечно легко извинить, да и по существу дѣла Предсѣдатель за нее отвѣчать не можетъ, но онъ дѣйствительно виноватъ, только не въ этомъ, а въ томъ, что, когда, ошибка была обнаружена, онъ ее тотчасъ же не исправилъ. Для этого нужно было только извиниться передъ г. Вишневскимъ и о происшедшей ошибкѣ доложить Общему Собранію и напечатать въ повѣсткѣ во всеобщее свѣдѣніе, но отнюдь не допускать чтенія письма, написаннаго крайне оскорбительно для лица, пользующагося уваженіемъ всѣхъ Членовъ Общества.
„Не имѣя возможности посѣщать засѣданія Совѣта, считаю своимъ долгомъ выразить письменно протестъ противъ образа дѣйствій г. Предсѣдателя и прошу о занесеніи этого моего протеста въ журналъ Совѣта1'.
Далѣе на томъ же Общемъ Собраніи произошелъ фактъ, небывалый въ жизни Общества, а именно: были забаллотированы нѣсколько лицъ, которыхъ VII Отдѣлъ желалъ имѣть въ своей средѣ. Такое вмѣшательство Общаго Собранія въ жизнь Отдѣла лишаетъ его возможности развиваться и пополнять свой составъ новыми работниками.
Отдѣлъ, выслушавъ докладъ Предсѣдателя, постановилъ внести разсмотрѣнный вопросъ въ программу ближайшаго засѣданія Отдѣла.
Вмѣстѣ съ тѣмъ, признавая крайне полезнымъ и желательнымъ участіе въ занятіяхъ Отдѣла гг. М. В. Агапова, Б. В, Го
лубова и Г. М. Галкина, Отдѣлъ, на основаніи § 54 Устава, постановилъ просить упомянутыхъ лицъ не отказать посѣщать всѣ засѣданія Отдѣла.
Засѣданіе 21 февраля 1907 года.
Предсѣдательствовалъ Е. С. Федоровъ при 15 членахъ Отдѣла и 5 гостяхъ.
1. Прочитанъ и утвержденъ журналъ предыдущаго засѣданія.
2. А. И. Шабскій доложилъ о статьѣ г. Нарушевича „Подъемный воздушный винтъ". Разобравъ содержаніе статьи и указавъ на нѣкоторыя неточности и ошибки, допущенныя авторомъ статьи, докладчикъ пришелъ къ заключенію, что, несмотря на нѣкоторыя недостатки, указанная статья имѣетъ также и достоинства, которыя сами по себѣ, помимо интересной темы, заставляютъ признать статью г. Нарушевича заслуживающей полнаго вниманія лицъ, интересующихся теоріей динамическаго воздухоплаванія. Собраніе, послѣ небольшого обмѣна мнѣній, постановило: напечатать статью г. Нарушевича вмѣстѣ съ докладомъ А. И. Шабскаго въ „Запискахъ Общества" и въ изданіи Отдѣла.
3. Приступая къ обсужденію вопроса, что слѣдуетъ предпринять въ виду того, что на Общемъ Собраніи 27 января были забаллотированы нѣсколько лицъ, предложенныхъ въ члены Общества по VII Отдѣлу, Предсѣдатель указалъ на то, что вопросъ этотъ касается исключительно лишь интересовъ самого Отдѣла, при чемъ могутъ быть затронуты и личные вопросы, а потому онъ предложилъ Отдѣлу рѣшить: слѣдуетъ ли обсуждать вопросъ публично, или въ закрытомъ засѣданіи. Отдѣлъ постановилъ сдѣлать засѣданіе закрытымъ, послѣ чего присутствовавшія постороннія лица сами покинули зало засѣданія. Тотчасъ же вслѣдъ затѣмъ въ залъ вошелъ дѣйствительный членъ Общества г. Лавровъ. Когда Предсѣдатель сообщилъ ему, что засѣданіе закрытое, то г. Лавровъ выразилъ удивленіе, что засѣданіе Отдѣла можетъ быть закрыто для членовъ О-ва. Принимая во вниманіе, что заявленіе было сдѣлано дѣйствительнымъ членом'ь О-ва, Предсѣдатель поставилъ на баллотировку вопросъ: допустимо ли присутствіе на засѣданіи, при обсужденіи п. 2 программы, членовъ другихъ Отдѣловъ"? Закрытою баллотировкою (11 голосовъ противъ 1) было рѣшено, что засѣданіе должно быть закрыто для членовъ другихъ Отдѣловъ. Г. Лавровъ тогда замѣтилъ, что онъ желалъ сдѣлать нѣкоторое заявленіе по поводу разсматриваемаго вопроса; на это Предсѣдатель отвѣтилъ, что Отдѣлъ охотно выслушаетъ ег<> заявленіе и обсудить его въ его же присутствіи. Г. Лавровъ од
нако сдѣлать какое-либо заявленіе отказался и покинулъ зало засѣданія.
По обсужденіи поставленнаго на программу вопроса, Отдѣлъ пришелъ къ заключенію, что забаллотировка нѣсколькихъ лицъ въ Члены О-ва по ѴП Отдѣлу угрожаетъ самому существованію Отдѣла, и потому поручилъ Предсѣдателю Отдѣла, совмѣстно съ другими членами, изъявившими на то желаніе, выработать къ слѣдующему засѣданію обращеніе ко всѣмъ членамъ Общества отъ имени VII Отдѣла.
Засѣданіе 14 марта 1907 года.
Засѣданіе состоялось подъ предсѣдательствомъ Е. С. Федорова въ присутствіи 2-хъ непремѣнныхъ и 6-ти дѣйствительныхъ членовъ Отдѣла.
1. Прочитанъ и утвержденъ журналъ засѣданія Отдѣла. 21 февраля сего года.
2. В. А. Семковскій доложилъ о привязномъ аэростатѣ Н. А. Негѵё (привилегія отъ 29 ноября 1906 года за № 1 1340). Сдѣлавъ очеркъ летательныхъ приборовъ, принятыхъ для военнаго воздухоплаванія въ арміяхъ различныхъ государствъ, докладчикъ выяснилъ важность для военнаго воздухоплаванія устойчиваго на вѣтру летательнаго снаряда для подъема на привязи и затѣмъ описалъ аэростатъ А. А. Эрве, который, по мнѣнію докладчика, врядъ ли можно признать имѣющимъ преимущество передъ аэростатами принятаго нынѣ типа.—Отдѣлъ постановилъ напечатать докладъ въ „Запискахъ Общества".
3. Доложено о присылкѣ Отдѣлу 2-го номера журнала Ь’Аё-го-Кеѵпе. Постановлено этотъ журналъ передать въ библіотеку Общества и въ обмѣнъ высылать изданіе „Воздухоплаваніе п и изслѣдованіе атмосферы".
4. В. А. Семковскій доложилъ, что у фирмы Шуккертъ въ Петербургѣ поступили въ продажу бензинные двигатели для цѣлей воздухоплаванія, а именно:
1) Системы Левавассеръ, въ 20— 24 л. с., въ 8 цилиндровъ, Збкгр.
п „ 40 50 „ ,, „ „ 77 60 Я
п п „ 70— 80 „ „ „ , 140 у.
п п „ 100—120 „ „ „ „ *7 170 п
Эти двигатели особенно компактны. Такъ, главные размѣры двигателя въ 50 силъ: длина 740 мм., ширина 600 мм., высота 600 мм. Число оборотовъ этого двигателя 1400 въ мин. Вѣсъ со всѣми принадлежностями, какъ-то: трубопроводомъ, насосомъ,
электрической проводкой, свѣчами, аккуммуляторомъ для воспламенителя и приспособленіемъ для задняі’о хода, прибл., 85 кгр. Вѣсъ другихъ моделей съ принадлежностями соотвѣтственно легче пли тяжелѣе этого.
Особенно облегченный типъ въ 16 цилиндровъ, вмѣсто 8, имѣется въ 100 л. с. при вѣсѣ въ 100 кгр.
Цѣны на вышеприведенные двигатели, вслѣдствіе ихъ весьма ограниченнаго примѣненія и спеціальнаго изготовленія, не могутъ сравниться съ цѣнами болѣе тяжелыхъ и ходовыхъ типовъ. Стоимость двигателя, съ доставкою въ С.-Петербургъ и оплаченной
пошлиной, въ 20— 24 Л. С., 8 цилиндровъ, 5250 руб-
40— 50 Я г, „ 7900 л
70— 80 п Л » „ 10000 »
100—120 ТІ п Іі „ 13400 л
100 » іі 16 „ 16250 л
2) Пангаръ Левассеръ: двигатель мощностью въ 24 л. с., 4 цилиндра, вѣсомъ, безъ принадлежностей и маховика, 178 кгр. Размѣры этого двигателя: длина 900 мм., ширина 650 мм., высота 775 мм.; число оборотовъ, прибл., 1000 въ мин. Стоимость этого двигателя въ Петербургѣ 4500 рублей.
3) Другая серія двигателей 8-цилиндроваго типа, т. е. безъ маховика, но болѣе тяжеловѣсныхъ:
Системы Антоанъ, 22 л. с., вѣсомъ, 96 кгр., 3850 руб.
„ „ 48 „ „ „ 200 „ 5500 „
„ „ 75 „ „ „ 280 „ 7250 „
Постановлено принять къ свѣдѣнію.
5. Въ виду недостаточна!'о числа прибывшихъ въ засѣданіе непремѣнныхъ членовъ, обсужденіе вопроса о забаллотировкѣ кандидатовъ въ члены Общества по VII Отдѣлу постановлено отложить до слѣдующаго засѣданія Отдѣла, которое назначено черезъ недѣлю.
Засѣданіе 21 марта 1907 года.
Засѣданіе состоялось подъ предсѣдательствомъ Е. ('. Федорова въ присутствіи 4 непремѣнныхъ и 3 дѣйствительныхъ Членовъ Отдѣла.
1. Прочитанъ и утвержденъ журналъ засѣданія VII Отдѣла 14 марта.
2. Предсѣдатель Отдѣла доложилъ поступившее, но распоряженію Совѣта, на заключеніе VII Отдѣла заявленіе дѣйстви
тельнаго члена Общества Н. С. Лаврова, по поводу обсужденія VII Отдѣломъ при закрытыхъ дверяхъ вопроса о забаллотировкѣ въ послѣднихъ Общихъ Собраніяхъ нѣсколькихъ кандидатовъ въ члены Общества по VII Отдѣлу.
Обсудивъ означенное заявленіе, Отдѣлъ призналъ, что мотивы, въ силу которыхъ названный вопросъ обсуждался въ закрытомъ засѣданіи, достаточно выясненъ въ журналѣ засѣданія Отдѣла 21 февраля, поэтому: признавая заявленіе и претензію г. Лаврова совершенно неосновательными, Отдѣлъ постановилъ довести объ этомъ до свѣдѣнія Совѣта Общества, съ препровожденіемъ копіи съ журнала засѣданія VII Отдѣла 21 февраля с. г.
3. Е. С. Федоровъ доложилъ Отдѣлу содержаніе 1 и 2 выпусковъ журнала ЬАёго-Ееѵие.—Принято къ свѣдѣнію.
4. Прочтено и утверждено прилагаемое при семъ обращеніе VII Отдѣла къ Членамъ Императорскаго Русскаго Техническаго Общества (см. Приложеніе, стр. 190 и 191).
Присутствовавшій на засѣданіи Секретарь Общества высказался въ томъ смыслѣ, что это обращеніе VII Отдѣла къ Членамъ Общества является, по его мнѣнію, совершенно излишнимъ, такъ какъ онъ вполнѣ увѣренъ въ томъ, что въ Общемъ Собраніи никакой вражды къ VII Отдѣлу не существуетъ. Фактъ забалло-тировки нѣсколькихъ кандидатовъ въ Члены Общества по VII Отдѣлу является простымъ недоразумѣніемъ, которое, по всей вѣроятности, будетъ устранено при новой баллотировкѣ. Общее Собраніе, поскольку онъ можетъ судить о настроеніи Общества, не желаетъ только допускать въ свою среду людей, призывающихъ къ убійству и ко всеобщей враждѣ. Онъ полагаетъ, что это право предоставлено Общему Собранію на основаніи Устава.
Вполнѣ сочувствуя доброму намѣренію Секретаря—внести въ Общество умиротвореніе, VII Отдѣлъ однако обратилъ вниманіе его на то, что каждаго кандидата рекомендуютъ Члены Общества, хорошо его знающіе, что затѣмъ кандидатура разсматривается въ Отдѣлѣ и что поэтому невозможно допустить и мысли, чтобы Отдѣлъ попытался проводитъ въ члены Общества лицъ, могущихъ своимъ присутствіемъ позорить Общество. Кромѣ того, каждая кандидатура разсматривается въ Совѣтѣ, который всегда имѣетъ возможность отклонить ее, если къ тому будутъ уважительныя причины. Съ другой стороны, Отдѣлъ полагаетъ, что при выборахъ вовсе не слѣдуетъ принимать во вниманіе политическія убѣжденія кандидата. Разслѣдованіе, неизбѣжно связанное съ таковымъ сужденіемъ, вполнѣ однородно съ требованіемъ отъ кандидата удостовѣреній о благонадежности и благонамѣренности,
а Техническое Общество всегда, по возможности, избѣгало какихъ бы то ни было полицейскихъ сысковъ. Если въ Обществѣ установится подобный порядокъ, то, по необходимости, придется воздерживаться отъ рекомендаціи новыхъ членовъ для того, чтобы не подвергать ихъ риску быть забаллотированными по совершенно неизвѣстнымъ побужденіямъ случайнаго большинства на Общемъ Собраніи.
Не признавая для себя возможнымъ вторично представлять своихъ кандидатовъ на баллотировку въ Члены Общества, VII Отдѣлъ, однако, соглашается на предложеніе Секретаря не разсы-лать своего обращенія къ Членамъ Общества, въ надеждѣ, что Секретарь, согласно данному имъ обѣщанію, приметъ всѣ зависящія отъ него мѣры къ тому, чтобы происшедшее недоразумѣніе было устранено и чтобы кандидаты VII Отдѣла были выбраны въ Члены Общества. Только такимъ путемъ VII Отдѣлъ будетъ считать себя удовлетвореннымъ и получитъ гарантію возможности продолжать свою дѣятельность, находясь въ составѣ Общества.
5. Журналъ этотъ утвержденъ тутъ же въ засѣданіи.
Приложеніе.
Обращеніе VII (Воздухоплавательнаго) Отдѣла къ членамъ Императорскаго Русскаго Техническаго Общества.
Воздухоплавательный Отдѣлъ Императорскаго Русскаго Техническаго Общества считаетъ своимъ долгомъ довести до свѣдѣ нія всѣхъ Членовъ Общества о фактѣ, никогда ранѣе не бывавшемъ въ жизни Общества и угрожающемъ даже самому существованію Отдѣла: въ послѣднихъ Общихъ Собраніяхъ были забаллотированы нѣсколько лицъ, предложенныхъ Отдѣломъ въ члены Общества по VII Отдѣлу, несмотря на то, что эти лица по своей спеціальности вполнѣ удовлетворяли требованіямъ Устава; мало того —одно изъ этихъ лицъ, за его выдающееся изобрѣтеніе въ дѣлѣ техники, было удостоено преміи отъ самого Общества. Очевидно, что забаллотированіе этихъ лицъ вызвано какими то соображеніями, не вытекающими изъ Устава и не согласующимися съ задачами Императорскаго Русскаго Техническаго Общества.
Такое отношеніе Общихъ Собраній къ выборамъ, являясь посягательствомъ на интересы Отдѣла, лишаетъ его возможности
развиваться и успѣшно выполнять задачи, опредѣляемыя Уставомъ. Вмѣсто того, чтобы содѣйствовать Отдѣлу въ его научно-технической дѣятельности, послѣднія Общія Собранія препятствуютъ Отдѣлу пополнять свой составъ новыми работниками, что можетъ повлечь за собою совершенное вымираніе Отдѣла, особенно принимая во вниманіе малочисленность его состава и, вообще, ограниченное число лицъ въ Россіи, серьезно занимающихся вопросами воздухоплаванія.
По мнѣнію VII Отдѣла, Общія Собранія перестали бытъ истинными выразителями желаній и намѣреній болъиіин ства членовъ Общества, какъ это ясно показали выборы 2-го декабря 1906 года, правильность которыхъ оспаривается многими мотивированными протестами.
Въ виду изложеннаго VII Отдѣлъ заранѣе слагаетъ съ себя отвѣтственность за послѣдствія, которыя могутъ произойти, благодаря новымъ теченіямъ въ Обществѣ, противорѣчащимъ его традиціямъ и Уставу.
Вмѣстѣ съ тѣмъ VII Отдѣлъ считаетъ нужнымъ заявить, что онъ, попрежнему, будетъ работать, строго руководствуясь Уставомъ, на пользу техники въ дѣлѣ воздухоплаванія и приметъ всѣ зависящія отъ него мѣры къ тому, чтобы обезпечить себя отъ нежелательнаго вмѣшательства въ свои дѣла, съ чьей бы то ни было стороны.
VII Отдѣлъ выражаетъ надежду, что и другіе Отдѣлы, не сочувствующіе проявившейся въ Обществѣ партійной тактикѣ, съ своей стороны, озаботятся объ устраненіи явленій, могущихъ имѣть пагубныя послѣдствія для Императорскаго Русскаго Техническаго Общества и его дѣятельности.
О сопротивленіи воздуха движеніи плоскостей.
Печатается по постановленію ѴП-го (Воздухоплавательнаго) Отдѣла И. Р. Т. О-
Опыты Лиліенталя и, главнымъ образомъ, Ланглея дали выраженія для величины давленія воздуха на плоскость, движущуюся по нормали, а также и зависимость давленія на плоскость, движущуюся подъ нѣкоторымъ угломъ къ нормали, отъ давленія на плоскость, движущуюся по нормали.
Эти опытные результаты даютъ возможность сдѣлать попытку теоретически вывести зависимость величины давленія воздуха на движущіяся поверхности и тѣла отъ различныхъ физическихъ величинъ.
Изслѣдованіе въ этомъ отношеніи слѣдуетъ вости въ такомъ порядкѣ: 1) прежде всего нужно изслѣдовать давленіе воздуха на движущіяся плоскости, нормальную и наклонную къ направленію движенія, или, какъ это здѣсь принимается, давленіе движущагося воздуха на неподвижныя плоскости, нормальную п наклонную къ направленію его движенія; 2) опредѣливъ зависимость давленія на плоскость отъ различныхъ физическихъ величинъ, слѣдуетъ изслѣдовать давленіе воздуха на кривыя поверхности вогнутыя и выпуклыя, принимая во вниманіе вліяніе на величину давленія свойствъ этихъ поверхностей, какъ поверхностей извѣстной кривизны; для этого изслѣдованія мы ознакомимся сначала съ давленіемъ на элементъ кривой поверхности, который можно считать плоскимъ; 3) послѣ этого слѣдуетъ изучить давленіе на поверхности движущихся тѣлъ, которое будетъ разностью между давленіями на обращенную въ сторону движенія часть передней поверхности и на протпвуположную движенію сторону задней поверхности. Наконецъ, имѣя въ виду практическія цѣли воздухоплаванья, нужно изложить тѣ основныя положенія, которыя, какъ намъ кажется, должны необходимо быть соблюдены при попыткѣ составить проектъ- летательнаго аппарата болѣе тяжелаго, нежели воздухъ.
Настоящая статья представляетъ попытку изслѣдованія перваго вопроса- о сопротивленіи воздуха движенію плоскостей.
2
Мы разсматриваемъ вопросъ о давленіи воздуха съ точки зрѣнія кинетической теоріи газовъ.
Давленіе воздуха мы представляемъ, какъ результатъ бомбардировки данной поверхности безконечно большимъ числомъ налетающихъ на нее частицъ воздуха.
Изъ всего воздуха, окружающаго поверхность, нѣкоторыя частицы, благодаря направленію своихъ скоростей, пролетятъ мимо пли удалятся отъ поверхности, другія же будутъ ударяться п отражаться отъ поверхности. Такъ что изъ всей массы воздуха мы можемъ представить себѣ выдѣленнымъ нѣкоторый объемъ, заключающій въ себѣ только частицы, которыя ударятся о поверхность, и который можно назвать дѣйствующимъ объемомъ.
Направленія и величины скоростей частицъ имѣютъ всѣ возможныя значенія, и для одной и той же частицы онѣ мѣняются при непрерывныхъ столкновеніяхъ.
Вслѣдствіе безконечно большого числа частпц'ь во всякомъ данномъ объемѣ всѣ направленія скоростей будутъ встрѣчаться одинаковое число разъ.
Ниже мы увидимъ, что при разсмотрѣніи вопроса о давленіи воздуха величину скорости можно принять одинаковой для всѣхъ частицъ. При этомъ условіи всѣ возможныя измѣненія направленій этнх'ь одинаковыхъ по величинѣ скоростей опредѣлятся радіусами шара, описаннаго изъ какого-нибудь центра произвольнымъ радіусомъ, напр равнымъ скорости ѵ частицъ.
Мы не можемъ знать абсолютнаго числа частицъ воздуха въ данномъ объемѣ, но, благодаря совершенной равномѣрности распредѣленія концовъ радіусовъ шара на его поверхности,- относительное число частицъ знать можно.
Такъ напримѣръ: все число
іѴ частицъ въ данномъ объемѣ воздуха слѣдуетъ принять пропорціональнымъ поверхности шара 4-г;2 (.фпг. 1), такъ какъ при этомъ всякое направленіе будетъ встрѣчаться одинаково; число частицъ п, скорости которыхъ составляютъ съ нѣкоторымъ направленіемъ АВ углы отъ а до а + сіа, — вслѣдствіе той же равномѣрности распредѣленія концовъ радіусовъ, будетъ пропорціонально поверх-
ностп пояса ЕСВЕ, то-есть 2-геД = 2-'<г8іпъсЬ. Такъ что можно написать
и _ 2к V2 8іп аліа
ЛГ ~ 2к г2~
Откуда опредѣлится, какую часть п составитъ отъ Лт:
,т Ніпа.б/а п = Е.^ -
Прежде, чѣмъ изслѣдовать, отъ какихъ данныхъ зависитъ величина давленія движущагося воздуха на неподвижныя плоскости, мы считаемъ нужнымъ привести выводъ основной формулы кинетической теоріи газовъ, нѣсколько отличающійся отъ обычныхъ выводовъ, чтобы установить связь между явленіями, отъ которыхъ зависитъ давленіе, въ спокойномъ воздухѣ, и таковыми же обстоятельствами въ движущемся воздухѣ.
Основная формула кинетической теоріи газовъ имѣетъ видъ р (^ ~ Л,'"‘ . . . (і), гдѣ р давленіе воздуха на единицу площади, @ — объемъ дѣйствующаго на плоскость воздуха, 2Ѵ—число частицъ воздуха, да—масса каждой частицы и г—скорость движенія частицъ. Частицы воздуха находятся въ непрерывномъ движеніи, при чемъ скорости ихъ имѣютъ всѣ возможныя величины и направленія. Какую же величину скорости слѣдуетъ принять въ формулѣ (1)? Хотя, вообще говоря, скорости частицъ воздуха имѣютъ всѣ возможныя величины, но, однако, какъ показалъ Махѵѵеіі, число частицъ, обладающихъ весьма малыми и весьма большими скоростями, ничтожно, и большинство частицъ обладаетъ скоростями, близкими къ нѣкоторому среднему значенію. Кромѣ того изъ формулы (1).. .р = видно, что давленіе зависитъ отъ квадрата скорости, другими словами, отъ энергіи поступательнаго движенія. На основаніи этого, въ настоящемъ изслѣдованіи мы полагаемъ, что всѣ частицы воздуха имѣютъ одинаковыя по величинѣ скорости, и за общую для всѣхъ частицъ величину скорости будемъ считать среднюю изъ всѣхъ «2, гдѣ гі означаетъ дѣйствительныя скорости частицъ, то-есть будемъ принимать среднюю квадратическую скорость. Если бы всѣ частицы обладали средней квадратической скоростью ѵ, то энергія поступательнаго движенія имѣла, бы то же значеніе, какое она имѣетъ въ дѣйствительности, а такъ какъ давленіе, о которомъ идетъ рѣчь, зависитъ отъ энергіи поступательнаго движенія, то сдѣланное предположеніе вполнѣ основательно. Кромѣ того мы полагаемъ, что частицы воздуха обладаютъ совершенной упругостью, благодаря чему количество движенія передается по извѣстному 2*
направленію безъ измѣненія, несмотря па столкновенія частицъ. Наконецъ, при изслѣдованіи мы считаемъ частицы воздуха за математическія точки, то-есть пренебрегаемъ объемомъ частицъ; отъ такового допущенія результаты изслѣдованія будутъ не вполнѣ точны, но для практическихъ цѣлей, которыя имѣемъ въ виду, точность ихъ будетъ вполнѣ достаточна, такъ какъ опытъ указываетъ, что выведенная при этомъ предположеніи формула (1), выражающая законъ Боиль-Маріотта, съ достаточнымъ приближеніемъ примѣнима къ воздуху.
Въ дальнѣйшемъ изложеніи мы не будемъ употреблять названія „средняя квадратическая скорость", но, говоря о скорости частицъ воздуха, будемъ подразумѣвать именно среднюю квадратическую.
I. Выводъ основной формулы.
Неподвижная плоскость въ покойномъ воздухѣ испытываетъ одинаковыя и взаимно уничтожающіяся давленія на обѣ стороны. Опредѣлимъ величину давленія на одну сторону неподвижной плоскости въ покойномъ воздухѣ.
Если передъ данной плоскостью АВ (фиг. 2) вообразимъ
, шаръ, радіусъ котораго равенъ скорости движенія частицъ воздуха ѵ, и черезъ центръ шара проведемъ плоскость СІ) параллельную плоскости АВ, то радіусы шара представятъ намъ всѣ возможныя направленія скоростей частицъ воздуха, и изъ фиг. 2 видно, что достигнуть плоскости АВ и л дѣйствовать на нее мо-
гутъ только частицы полушарія СЕТ), скорости которыхъ направлены къ плоскости; частицы же, соотвѣтствующія полушарію СРВ, скорости которыхъ направлены отъ плоскости, будутъ отъ нея удаляться и слѣдовательно дѣйствовать на плоскость не могутъ. Вслѣдствіе равномѣрнаго распредѣленія концовъ радіусовъ на поверхности шара -число 2Ѵ частицъ, іѣйствующихъ на плоскость, будетъ пропорціонально поверхности полупіара, то-есть— 2- Пусть одна изъ дѣйствующихъ на плоскость частицъ,
скорость которой ѵ составляетъ съ нормалью къ плоскости ъ ударится о плоскость; она (фиг. 3) отразится отъ плоскости подъ
ѵ, геометрическое прира-удара, равное импульсу
угломъ паденія и съ той же скоростью щеніе количества движенія за время силы давленія частицы на плоскость (собственно импульсу средняго значенія иеремѣниой силы), будетъ, если обозначить массу частицы черезъ т объемъ воздуха параллепипеда пли призмы, съ основаніемъ равнымъ плоскости и высотой Іі, перпендикулярной къ плоскости, одного удара о плоскость до другого частица сдѣлаетъ 2!і. (Какъ выше сказано, вслѣдствіе совершенной упругости тицъ, мы не считаемся со столкновеніями частицъ внутри ствующаго объема и полагаемъ, что частица движется до ницы объема безъ столкновеній и, достигнувъ границы, отражается отъ нея, такъ какъ, благодаря упругости частицъ, отъ этого предположенія количество движенія, доходящее до плоскости, не измѣнится). Скорость разсматриваемой частицы но направленію высоты Іі или нормали къ плоскости будетъ ѵ ( ’ов а.
Поэтому въ 1 секунду частица эта произведетъ въ плоскость г Сова
?л Ударовъ, а геометрическое приращеніе количества движенія въ 1 секунду, равное суммѣ импульсовъ силъ въ тотъ же промежутокъ времени, или давленіе на плоскость отъ ударовъ этой частицы, будетъ д
Число дѣйствующихъ частицъ, направленіе скорости которыхъ составляетъ <-ъ нормалью тотъ же уголъ а или / а + сіу,
т.СІ) = 2шг.Сойя. Если неизвѣстный намъ дѣйствующій на плоскость, представимъ въ видѣ пли призмы, съ основаніемъ равнымъ данной то отъ путь час-дѣй-гра-
будетъ пропорціонально поверхности пояса аЬсіІ (фиг. 4), образованнаго концами радіусовъ, составляющихъ съ нормалью къ плоскости (па чертежѣ діаметръ ЕЕ) углы отъ я до я + йя, то-есть пропорціонально 2кГ28ІПяЙя. Если это число частицъ обозначимъ черезъ я, то оно опредѣлится изъ пропорціи
Фиг. 4.
Н ____ 2п: а* 8іп а (/а
;Ѵ
г
откуда.
и --- Ы 8іпя . йя
Геометрическое приращеніе количества движенія отъ ударовъ и. частицъ элементарнаго пояса будетъ
ѵ- Сой- я . 8іп я . Йя
Чтобы получить приращеніе количества движенія въ 1 секунду отъ ударовъ всѣхъ дѣйствующихъ частицъ или давленіе на плоскость, слѣдуетъ выраженіе это лахъ для я... О п
интегрировать въ предѣ-
Соя’а
3 ,
ИІГ2 I
7Г I о
р1 I Со8’а . 8іпя . йя =.
о А’ шг’
Давленіе на единицу площади получимъ, раздѣливъ на Г величину данной плоскости, тогда, замѣчая, что Е . объему воздуха, получаемъ формулу (1) , Утг2 Р=~
.. Л »< с2 пли рЦ =
Обращаясь къ формулѣ (2), .замѣтимъ, что Лъг—есть масса объема воздуха, которая равна объему 0 Еіі, умноженному на вѣсъ единицы объема А и дѣленному на ускореніе силы тяжести у; тогда слѣдовательно можно написать:
или
..................
Эта формула опредѣляетъ давленіе на площадь въ Е кв. единицъ и есть видоизмѣненіе формулы (1).
II. Давленіе движущагося воздуха на плоскость, нормальную къ направленію движенія.
Итакъ, неподвижная плоскость въ покойномъ воздухѣ не подвергается давленію, такъ какъ давленія на обѣ стороны ея равны п прямо противоположны. Если же неподвижная плоскость находится въ движущемся поступательно по направленію нормали къ ней воздухѣ, то опытъ указываетъ, что плоскость испытываетъ давленіе со стороны движенія пропорціональное величинѣ плоскости и квадрату скорости движенія воздуха. Очевидно, что вслѣдствіе поступательнаго движенія воздуха давленіе его на сторону, обращенную къ движенію, которую мы будемъ называть передней стороной, дѣлается больше давленія на заднюю сторону, и наблюдаемое давленіе есть разница передняго и задняго давленій.
Разсмотримъ же, какія измѣненія, могущія вліять на величины этихъ давленій, произойдутъ, если воздухъ движется поступательно со скоростью Г:
1) Всякая частица, кромѣ скорости ѵ собственнаго движенія, будетъ обладать еще скоростью V поступательнаго движенія, одинаковой но величинѣ и направленію для всѣхъ частицъ. Вслѣдствіе этого истинная скорость движенія частицъ, съ которой онѣ ударяютъ о плоскость, опредѣлится но величинѣ и направленію діагональю Л/ паралеллограмма, построеннаго на скоростяхъ ѵ и V (фпг. 5 и 6).
Такимъ образомъ, вслѣдствіе поступательнаго движенія измѣняется, какъ величина скорости, съ которой частицы ударяютъ о плоскость, такъ и направленіе ея. Изъ фиг. 5 видно, что
для угловъ 7, отсчитываемыхъ отъ направленія скорости V въ
сторону, обратную движенію часовой стрѣлки, и меньшихъ
7)/ Со» г? = ас = аЬ Ъс — ѵ Го.ч а + И а
М 8іп а ссі — ѵ 81 и у.
Изъ фиг. 6 видно, что для угловъ 7 большихъ *
ЛСоБ'р — а'Ь ас' — с'Ъ' гСова — К а
М 8іп 'р с’сі' = с 8іп у
2) Вслѣдствіе того, что частицы кромѣ скорости собственнаго движенія ѵ будутъ имѣть еще скорость поступательнаго движенія V, - число дѣйствующихъ на плоскость частицъ спереди увеличится, а сзади уменьшится на одну и ту же величину. Въ самомъ дѣлѣ, изъ фиг. 2 мы видѣли, что крайними дѣйствующими на плоскость частицами были тѣ, скорости которыхъ перпендикулярны къ нормали къ плоскости или, слѣдовательно, иара-лельны плоскости; изъ фиг. о видно, что для угла, образуемаго равнодѣйствующей скоростью М съ нормалью,
т Сой а 4- V
Для крайнихъ дѣйствующихъ частицъ ? = , слѣдовательно Соя? — О или ѵ Соаа Ѣ V о, откуда Сока ^.Такимъ образомъ,
если (фиг. 7) по діаметру ЕЕ шара, радіуса ѵ, отъ центра отло-
жить въ сторону обратную направленію движенія величину V и черезъ полученную точку « провести плоскость ас перпендикулярную ЕЕ и слѣд. паралельную данной плоскости, то паралель ас будетъ геометрическимъ мѣстомъ концовъ радіусовъ, представляющихъ направленія скоростей крайнихъ дѣйствующихъ точекъ; для всѣхъ этихъ направленій у
Со8а= — и Со8« = о, а
Изъ фиг. 7 видно, что такимъ образомъ число дѣйствующихъ
точекъ спереди будетъ больше на величину пропорціональную
поверхности пояса а!)С(1, а число дѣйствующихъ точекъ сзади будетъ меньше на ту же величину. Такъ что число частицъ, дѣйствующихъ спереди, будетъ пропорціонально поверхности аЬЕг<1, т. е. (ь + ѣ), а число дѣйствующихъ точекъ сзади будетъ пропорціонально поверхности аЕс, т. е. 2-е (г—Г).
Число частицъ элементарнаго пояса, заключающаго концы радіусовъ для скоростей, направленія которыхъ разнятся на безконечно-малый уголъ (Іа, будетъ попрежнему пропорціонально 2я ѵ‘ . Яіп а . (Іа. Поэтому, называя число дѣйствующихъ спереди частицъ черезъ 7Ѵ и число частицъ элементарнаго пояса спереди черезъ а число дѣйствующихъ сзади частицъ черезъ и число частицъ элементарнаго пояса сзади черезъ п, имѣемъ
(Ѵѵ 8іп а . іі а
И
Л7' V 8іп а . СІ а
3) Вслѣдствіе поступательнаго движенія воздуха, а также увеличенія числа дѣйствующихъ частицъ спереди и уменьшенія ихъ сзади, спереди будетъ стремиться образоваться сгущеніе воздуха, а сзади разрѣженіе (въ чемъ убѣдимся ниже), которыя будутъ распространяться въ окружающій воздухъ <-о скоростью звука. Несомнѣнно, что давленіе движущагося воздуха на плоскость, какъ результатъ разности передняго и задняго давленій, зависитъ отъ соотношенія скорости V и скорости звука и отъ вліянія ихъ на образованіе и распространеніе сгущеній и разрѣженій около плоскости.
Сперва мы опредѣлимъ величины давленій на переднюю и заднюю стороны плоскости, принимая во вниманіе только первыя два обстоятельства, то-есть увеличеніе числа дѣйствующихъ частицъ спереди и уменьшеніе ихъ сзади, а также измѣненіе скорости и угла удара частицъ о плоскость, а опредѣленныя такимъ образомъ величины передняго и задняго давленій дадутъ разность или давленіе на переднюю сторону, и эту разность измѣнимъ сообразно соотношенію V и скорости звука, выяснивъ предварительно вліяніе этихъ величинъ на величину давленія на плоскость.
Итакъ положимъ, что нѣкоторая изъ дѣйствующихъ спереди частицъ ударяется о плоскость со скоростью М, равнодѣйствующей скоростей ѵ собственнаго движенія п V поступательнаго движенія, составляющей съ нормалью къ плоскости уголъ
(фпг. 8); она отразится отъ плоскости подъ тѣмъ же угломъ и съ той же скоростью М; геометрическое приращеніе количества движенія за время удара, равное импульсу средняго значенія перемѣнной силы давленія частицы на плоскость за время удара, будетъ, если обозначить массу частицы черезъ ѵі, іп X СІ) — ѵі X 2 Ж'08'л. Представляя объемъ воздуха въ видѣ параллелепипеда съ высотой 1і, число ударовъ точки о плоскость по-ЗІСов» лучимъ т.
приращеніе количества
движенія отъ ударовъ одной точки за импульсовъ за то же время или давле-
Фпг. 8.
Такъ что
3
1 секунду, равное суммѣ
нію на плоскость отъ ударовъ этой частицы, будетъ
т • Л/3Со85<р /Г
Распространяя это на всѣ точки элементарнаго пояса, число которыхъ выше опредѣлено
У е 8І11 а йа
11 = ----, ,
V + I ’ получимъ давленіе на плоскость отъ частицъ элементарнаго пояса:
(ІГ - • Л3 Сов2 <?. 8іп я . іЪ.
ы>4- V) 1і
но
М С08 'р = V Со8 я 4- V, какъ выше опредѣлено, такъ что
йР = 7 (о2 Сов2 я + 2ѵѴ Сое я 4- Р2) . 8іп я . йя
(у -|- ѵ). и 1 '
Полное давленіе на переднюю сторону получимъ, интегрируя въ предѣлахъ я отъ 0 до агссов (— ) или въ предѣлахъ сое . я
отъ 1 до (— У^). Тогда
। _ у_
а- , «І ( ѴмЪХ г’4 Vя
/Г / Со8" а . Ь1П а . (/а - г“ ( ~ 3 I .{ѵ -
і 1
V V
® ѵ -2
С'Ѵ! 2 Со8 а . 8ІН а . (ІУ — ѵѴ | (— Со82 а) = ’ ѵ V
I 1
г г
V2 у 8іп 7 . ііу. Г | (- Со8 7)= -+ 1 Р
і і
Такъ что, подставляя величины опредѣленныхъ интеграловъ, имѣемъ:
р Ут I (ѵя -}- Р) . ѵ (г3 - У») . г у («’4 V) » ,/21
Іі | Зѵ (ё 4 V ) ѵ (г 4- Т) г (’' I 1)
= V | ~ + (^ - И) . И 4 |
Замѣчая, что Л'/м —масса дѣйствующаго воздуха — равна 9 А РА А л.
----- = - - , имѣемъ
.</ а
Р = 4^(г4-ТТ...........................(4)
ЧУ
Такъ выражается величина давленія на переднюю сторону въ зависимости ор, первыхъ двухъ обстоятельствъ. Она не соотвѣтствуетъ дѣйствительной, такъ какъ не принято во вниманіе расширеніе обращающагося сгущенія. А что сгущеніе обращается, можно убѣдиться изъ слѣдующаго соображенія: давленіе на ПЛОСКОСТЬ Е съ одной стороны при покоѣ въ покоящемся воздухѣ опредѣлено по формулѣ (3)
р — Ау • Ѵ“
По формулѣ Клапейрона р . у - ЕТ, гдѣ У- объемъ воздуха, Е постоянная, для килограмма и метра равная 29,27, и Г—абсолютная температура. Отсюда
У — р
Для даннаго же случая имѣемъ
„ _ ЕТ __ 3</ НТ
Р — дР(г,4-Р)” откуда видно, что
Уі <<^
то-есть дѣйствующій въ дампомъ случаѣ объемъ воздуха, несмотря на увеличеніе числа частицъ, меньше такового же объема при покоящемся воздухѣ; другими словами, съ передней стороны плоскости должно образоваться сгущеніе.
Теперь опредѣлимъ давленіе на заднюю сторону, также принимая пока во вниманіе только первыя два обстоятельства.
Положимъ, что одна изъ дѣйствующихъ сзади частицъ ударяется о плоскость со скоростью М (фиг. 9), равнодѣйствующей ѵ и И, подъ угломъ
Углы опа для задней стороны будемъ отсчитывать въ направленіи движенія часовой стрѣлки, то-есть принимаемъ за направленіе, отъ котораго будемъ отсчитывать углы, направленіе, обратное скорости V.
Ударившись о плоскость, точка отразится отъ нея подъ тѣмъ же угломъ © и съ той же скоростью М.
Геометрическое приращеніе количества движенія отъ одного удара частицы будетъ 2 пі. Л/Сов©.
гт „ Л Со8 а
Число ударовъ въ 1 секунду
Геометрическое приращеніе количества движенія отъ ударовъ одноіі точки будетъ
»».11’Со827
Л,
А для п частицъ элементарнаго пояса
сІР, = Л’’Х ЛРСоя2© . 8іпа . (Ъ.,
1 (ѵ — Г)Л, т ’
НО
М СоВ © — V Со8 а — V
Поэтому
(1Р = М ’ѵ<. • («2С082а — 2гКСо8а + У5) . 8ІИа . (Іа. (У — I )Л,
Здѣсь №—число дѣйствующихъ сзади частицъ, т—масса одной частицы, и й, высота дѣйствующаго объема. Какъ выше указано
Я'т _ Ек, Д _ ^Д
А, ~ Іі,гі ~ г/
такъ что
СІР — - Ѵ • (г2 Со82 і. — 2еГС08 а 4 У2) . 8ІИ а . Ла
<7 і> — I ѵ
Давленіе отъ всѣхъ дѣйствующихъ сзади частицъ получимъ.
интегрируя въ предѣлахъ для Сова . . отъ 1 до--. Тогда г
1’“ / С08 а . 81П а . (Іа. — - —-
1 г т
ѵѴ /*2 С08 а . 8ІП а . (Іа ~ ~ ] . V
і і
Г/‘йіпа . Йа=^=-!’. У2 -./ ѵ
і
Подставляя величины опредѣленныхъ интеграловъ, имѣемт.
р _ УД I ('с3 — Иѵ (ѵ2 — ГДлі _ ѵ (ѵ — Г). у . „я 1_
(/ І3(а— Р). а у (у— 1') ’ ’’ у (у— Г) ’ ] '
= + + _(„+Г)Г+г,| или
Р=Л8Г • И2........................(51
Точно такъ же давленіе и по этой формулѣ не соотвѣтствуешь дѣйствительному давленію сзади, такъ какъ не принято во вниманіе псчезновеніе образующагося разрѣженія. А что разрѣженіе образуется, убѣждаемся, опредѣливъ
р __ 'А()ЕТ
~ &Р(ѵ— У)2’
откуда видно, что ф2> несмотря на уменьшеніе числа частицъ.
Такъ что разность давленій по формуламъ (4) и (5), то-есть давленіе воздуха на плоскость, равная
• 1(^’+ Ю2-(«-Ю21^ • 4ѵѴ . ... (6)
по изложеннымъ причинамъ не соотвѣтствуетъ дѣйствительному давленію на плоскость.
Изъ формулы (6) видно, что давленіе на плоскость движу-давленій,
щагося воздуха, какъ разница передняго и задняго прямо пропорціонально величинѣ скорости V.
Теперь разсмотримъ, какое вліяніе на величину скорость распространенія сгущеній въ
пли скорость звука, которую будемъ обозначать
давленія окружаю-
будетъ имѣть щііі воздухъ буквою А.
Если бы
Фпг. 10.
сгущенія распространялись только по направленію обратному скорости V, то-есть только по нормалямъ къ плоскости, то въ то время, какъ объемъ воздуха, производящій давленіе на плоскость, будетъ стремиться уменьшиться въ V разъ, вслѣдствіе поступательнаго движенія воздуха (такъ какъ мы видѣли, что давленіе по формулѣ (6) прямо пропорціонально V, а слѣдовательно объемъ обратно пропорціоналенъ У), онъ въ то же время, вслѣдствіе распространені я сгущеній, будетъ стремиться увеличиться въ А разъ.
Въ результатѣ объемъ из-А мѣнялся бы въ отношеніи ( , а давленіе слѣдовательно измѣнилось бы въ отношеніи \ .
А
По въ то время, какъ сгущенія происходятъ только въ направленіи скорости У то-есть въ направленіи нормалей къ плоскости, — разрѣженія происходятъ такимъ образомъ, что каждая точка плоскости является центромъ, откуда колебанія распространяются во всѣ стороны, результатомъ чего бу -дутъ волновыя поверхности М — М, И М, объемлющія всѣхъ элементарныхъ волновыхъ поверхностей около отдѣльныхъ центровъ колебаній; построеніе ихъ на основаніи 10.
принципа Гюйгенса видно на фиг.
Здѣсь видно, что распространяющееся спереди сгущеніе будетъ заполнять разрѣженіе сзади.
Совокупность этого расширительнаго движенія и поступательнаго движенія должна дать волновыя поверхности, имѣющія мѣсто въ дѣйствительности.
Такимъ образомъ въ каждой точкѣ данной плоскости, вслѣдствіе поступательнаго движенія, съ передней стороны стремится образоваться сгущеніе, увеличивающее давленіе нормальное къ плоскости въ V разъ, а вслѣдствіе распространенія сгущеній изъ данной точки но радіусамъ полусферы (фиг.
11) со скоростью А давленіе на плоскость будетъ уменьшаться не въ А разъ, а въ большее число /А\ разъ. Въ самомъ дѣлѣ, если въ единицу времени / ! колебанія изъ данной точки распространились по радіусамъ полусферы А, то, называя все коли- I ! !
чество энергіи, проходящей черезъ волновую по- I ; -<у
верхность, черезъ 1, количество энергіи прохо- \ і / дящей черезъ 1-цу волновой поверхности, полу- \
I гг , . ‘ \і/
чимъо_ , Для опредѣленія, во сколько разъ ѵ.
уменьшится давленіе на плоскость вслѣдствіе та-кого расширенія, нужно представить себѣ на той же плоскости ~А2 расширеніе только по нормалямъ къ ней, при которомъ количество энергіи, проходящей черезъ 1-цу волновой поверхности въ единицу времени, было бы тоже равно х-1 *). Такъ какъ волновой поверхностью въ случаѣ расширенія только по нормалямъ будетъ плоскость по величинѣ постоянная и равная кЗ2, то, при той же скорости А и запасѣ энергіи 1, количество энергіи, проходящей черезъ 1-цу волновой поверхности, было бы ^(2. Чтобы получить количество энергіи на 1-цу площади то же, какъ и при распространеніи колебаній по радіусамъ полусферы,—общее количество энергіи I нужно взять вдвое меньше. А такъ какъ полная энергія газа **), гдѣ р —
*) Такъ какъ при атомъ (см. ппже) давленія на 1-цу волновой поверхности будутъ одинаковы, а слѣдовательно, по закону Паскаля, одинаковы будутъ и давленія на 1-цу площади.
**) Полная энергія газа найдется по слѣдующему соображенію: положимъ, что вѣсовая единица газа (воздуха) нагрѣвается при неизмѣнномъ объемѣ отъ абсолютнаго нуля, при которомъ I —О, до температуры Т. Количество теплоты потребное для этого будетъ сТ, гдѣ с теплоемкость при по-
давленіе или упругость газа, а к отношеніе теплоемкости при постоянномъ давленіи къ теплоемкости при постоян. объемѣ (для воздуха к= 1,41), то слѣдовательно давленіе, нужное для распро-ограненія колеоанш, будетъ вдвое менѣе, то-есть 2 первоначальнаго давленія.
Итакъ, въ случаѣ распространенія колебаній, или въ данномъ случаѣ образующихся сгущеній, во всѣ стороны по радіусамъ полусферы, вліяніе величинъ V и А навеличпну давленія
V
на плоскость выразится отношеніемъ
стопиномъ объемѣ. Количество энергіи отсюда получится, если умножить на механическій экивалентъ теплоты 7',’ и раздѣлять на объемъ
ЕсТ
если же черезъ с' обозначить теплоемкость при постоянномъ давленіи и . с'
черезъ к—отношеніе — — к
(а)
Теплоемкость с' > с,
(»’)
(для воздуха х = 1,41), то
Е'Гс'
Цк • • ’ такъ какъ с численно равно теплотѣ, идущей
только на нагрѣваніе газа, а е' теплотѣ, которая тратится на го же нагрѣваніе и еще на внѣшнюю работу г. Такъ что можно написать:
с’ —с +
откуда
т
Е = —А— . ........ (с)
с1 — с
Внѣшняя раб .та вѣсовой единицы воздуха при нагрѣваніи па 1° подъ постояннымъ давленіемъ р будетъ, если назвать постоянную площадь черезъ « и черезъ к—увеличеніе высоты,
г=р&Л = р.д . .... (4)
гдѣ §—увеличеніе объема. Такъ что объемъ при температурѣ (I ф- 1)° будетъ
(1 + (]. Объемъ при 0° будетъ а при (і -р 1)°
X СИ
і + ,аі П + « (Н 1 )1 = V + ( Такъ что (І = -х | (₽)
а "I
«О
Изъ формулъ (4) и (е) имѣемъ . . г =
«о
Изъ формулъ (с) и (Г) имѣемъ Е = уур -уу
• 1П
• (к)
и наконецъ изъ формулъ (а) и (у)
2 = -Е-к—Х
Умножая формулу (6) на это отношеніе, получаемъ величину давленія на плоскость:
Р = 2 Л . р . V".......................(7)
3</ А ѵ '
Здѣсь Д (вѣсъ 1 куб. единицы воздуха) измѣняется обратно пропорціонально температурѣ воздуха; средняя квадратическая скорость, опредѣляемая изъ формулы (1), ѵ=Ѵ'ЗдВТ | изъ формулы ѵ = |/1? для вѣсовой единицы воздуха Рт = 1, а рС^—ВТ, считая объемомъ вѣсовой единицы —именно килограмма воздуха, . . ѵ — ѴздВТ) (для воздуха плотность равна 1), гдѣ д— ускореніе силы тяжести, В постоянная формулы Клапейрона, для килограмма воздухаравная 29,27,и Т—абсолютная температура; отсюда видно, что ѵ прямо пропорціонально у Т, наконецъ А— также прямо пропорціонально У Т (зависимость А отъ давленія и влажности воздуха—мало измѣняетъ ея величину), такъ что въ общемъ выраженіе обратно пропорціонально температурѣ, то-есть величинѣ (1 + аі\ гдѣ а = —При одной и той же температурѣ давленіе на плоскость, какъ видно изъ формулы (7), прямо пропорціонально площади Г и квадрату скорости V.
Для температуры 0° и давленія 760 ніш, Л 1,2932; 485
метровъ л А = 333 метра
2Д ѵ _ 2Х1,2932_ 485
Зс/ А 3 X 9,81 ' 333
Такая величина давленія на 1 площади при К=1 дается въ справочныхъ книжкахъ; такую же примѣрно величину (0,13) принимаетъ Лиліенталь.
При тѣхъ сравнительно небольшихъ колебаніяхъ темпера-_о х» . 2Д ѵ
туры отъ 0 въ ооѣ стороны, какія наолюдаются, величина д А для практическихъ соображеній можетъ считаться постоянной и равной 0,127 или 0,13. А формула (7) можетъ быть написана
Р — 0,127 . Г . V2.
Такимъ образомъ извѣстна величина давленія движущагося воздуха на плоскость и ея направленіе—нормальное къ плоскости; точка же приложенія ея, по совершенно симметричному дѣйствію безконечнаго числа ударяющихъ частицъ воздуха, среди которыхъ тѣ и другія направленія скоростей будутъ встрѣчаться з
одинаковое число разъ, будетъ очевидно въ центрѣ тяжести
ПЛОСКОСТИ *).
III. Давленіе движущагося воздуха на наклонную плоскость.
Если плоскость наклонна къ направленію движенія, то, разложивъ скорость V на двѣ составляющія, изъ коихъ одна, равная І'Зіпр (фиг. 12), нормальна къ плоскости, а другая Г Со» и.
*) Опредѣлимъ иначе
у
соотношеніе V и А, равное Если колеба-А А
нія или расширеніе изъ данной точки распространяются по радіусамъ полу-сферы, то, называя полное количество энергіи, передаваемой этимъ движеніемъ, черезъ 7, количество энергіи, проходящей черезъ 1-цу волновой поверх-
ности, получимъ —- • Если па той же площади пА5 представить себѣ рас-
ширеніе, происходящее только по нормалямъ и передающее то же количе-
ство энергіи I, то количество энергіи, проходящей черезъ 1-ду волновой
I поверхности, оудетъ -
т е. вдвое большее, изъ чего заключаемъ, что давленіе
газа въ дапномъ случаѣ вдвое больше. Но мы видѣли, что при распространеніе колебаній только по нормалямъ, давленіе стремится уменьшиться въ А
параллельна плоскости, покажемъ, что па величину давленія па плоскость будетъ имѣть вліяніе только составляющая V 8іііу.
Разсмотримъ ударъ о плоскость двухъ частицъ, скорости собственнаго движенія которыхъ оа = оЪ — ѵ составляютъ съ нормалью къ плоскости одинъ и тотъ же уголъ я по обѣ стороны нормали. Онѣ будутъ двигаться и ударяться о плоскость со скоростями М и М', равнодѣйствующими скоростей ѵ и И, модъ углами ® и къ нормали.
Геометрическое приращеніе количества движенія отъ одного удара будетъ:
для верхней точки МСо8®.2т - 2 . о/.т = 2т («Со8а 4- К8іпу.) для нижней точки 2т.М' Соз о' = 2т.о[ = 2т . (ѵСояа + У8іпу)
Такимъ образомъ мы видимъ, что геометрическое приращеніе количества движенія, отъ котораго и зависитъ давленіе на плоскость зависитъ только отъ нормальной составляющей скорости V.
Слѣдовательно, разсмотрѣніе случая, кагда плоскость составляетъ съ направленіемъ движенія уголъ у, мы можемъ свести къ случаю плоскости нормальной къ направленію движенія, принявъ за скорость поступательнаго движенія составляющую V 8іну, нормальную къ плоскости.
Такъ что если передъ данной плоскостью (фиг. 13) АВ представить шаръ радіуса ѵ, то число частицъ, дѣйствующихъ спереди, будетъ пропорціонально поверхности асЬ или 2іч\^ в Г8іну), а число частицъ, дѣйствующихъ сзади, будетъ пропорціонально поверхности асІЬ или 2м; (ѵ— Г 8іп у).
Повторивъ всѣ изложенныя данныя въ предыдущей главѣ разсужденія, найдемъ давленія:
на заднюю сторону.........Р1 — (г + V 8іп у)2 и
на переднюю сторону.......Р2 — (ѵ — V 8іи у)2.
Оба эти давленія не будутъ равны дѣйствительнымъ, такъ какъ не принято во вниманіе расширеніе образующагося спереди сгущенія.
разъ, то-есть составитъ часть первоначальнаго. Слѣдовательно, при распространеніи колебаній по радіусамъ полусферы—давленіе, будучи вдвое менѣе, составитъ — - часть первоначальнаго давленія, а въ зваиспмости и отъ величины I измѣнится въ отношеніи \.
Вслѣдствіе этого и разность ихъ, равная ,....................................................(8)
•Ѣ/ 1 ’ ѵ ’
не будетъ представлять дѣйствительной величины давленія на плоскость.
Изъ формулы (8) видно, что въ данномъ случаѣ давленіе измѣняется прямо пропорціонально величинѣ V йіиа.
Опредѣлимъ, какъ въ данномъ случаѣ давленіе измѣняется въ зависимости отъ величины А.
Движущійся воздухъ встрѣтитъ ранѣе конецъ плоскости А (фиг. 13), и въ этой точкѣ ранѣе начнетъ образоваться и распространяться сгущеніе. По законамъ отраженія звуковыхъ волнъ мы знаемъ, что плоская часть отраженной волновой поверхности, которая, при плоскости нормальной къ направленію движенія (на фиг. 10), двигалась паралельно плоскости, въ данномъ случаѣ будетъ двигаться такъ, что нормаль къ ней будетъ составлять съ нормалью къ данной плоскости тотъ же уголъ, какой скорость V составляетъ съ той же нормалью. (Уголъ паденія равенъ углу отраженія).
Построеніе плоской отраженной волны 1)В (фиг. 14) производится, какъ извѣстно, по слѣдующему соображенію: точки А и С
плоской волны, идущей къ плоскости АВ, начали колебаться одновременно, слѣдовательно въ то время, какъ колебанія отъ точки С достигнутъ точки В, онѣ отъ точки А распространятся на длину равную СВ\ такъ что, описавъ изъ точки А дугу, радіусомъ АВ ~ СВ, и проведя ВВ, касательную къ этой дугѣ, получаемъ положеніе плоской отраженной волны ВВ. Положеніе ея таково, какъ будто бы сгущенія распространяются отъ плоскости АВ, паралельной ВВ.
Мы видѣли выше, что зависимость давленія на плоскость отъ скорости распространенія сгущеній по радіусамъ полусферы опредѣляется величиной обратной 2А. Такъ какъ объемъ обратно иропорціоналенъ давленію, то поэтому объемъ дѣйствующаго видуха будетъ имгѣнятьбМ прямо п|*ойсфІціѴЖЛіно величинѣ 2А.-Представляя его въ видѣ призмы или цилиндра съ основаніемъ равнымъ данной плоскости—заключаемъ, что вліяніе распространенія сгущеній выразится въ томъ, что высота объема будетъ '•тремиться увеличиться въ 2А разъ.
Такъ что если бы сітущенія распространялись' отъ плоскости ЛИ, то въ 1 секунду высота дѣйствующаго объема воздуха стремилась бы увеличиться въ 2А разъ.
При распространеніи же сгущеній отъ плоскости АВ высота объема, будетъ стремиться увеличиться менѣе, чѣмъ въ 2А разъ, такъ какъ распространеніе колебанііі для точекъ плоскости по
1
направленію отъ ребра А къ В -будутъ начинаться тѣмъ позже, чѣмъ ближе къ В.
Пусть (фиг. 15) въ данный моментъ отраженная плоская волна достигла точки С плоскости АВ, наклоненной къ горизонту или направленію движенія воздуха подъ угломъ и.
Отъ точки С, какъ отъ центра, распространеніе сгущеніи будетъ происходить по радіусамъ во всѣ стороны, ограничиваясь плоской волновой поверхностью А Си плоскостью СВ. Такъ что въ 1 секунду это распространеніе изъ точки С ограничилось бы сферической волновой поверхностью КѴВ <-ъ центромъ въ С.
Мы видѣли выше, что 'вліяніе такого распространенія на величину давленія выражается въ томъ, что если объемъ воздуха представить <>ебѣ въ видѣ призмы или цилиндра съ основаніемъ равнымъ данной площади, то высота объема, считаемая по нормали къ этой площади, стремится увеличиться въ 2А разъ.
Черезъ линію С пересѣченія плоскостей Л7Ѵ и АВ проведемъ плоскость СН нормальную къ ИН.
Если бы распространеніе сгущеній происходило отъ плоскости КН, то основаніе объема воздуха за 1 секунду стремилось бы обратиться въ кругъ КВ, раздѣляемый плоскостью СН на два иол\к]^гга КС и СВ, высота же стремилась бы сдѣлаться равной 2А=2.СК=2.СУ~КМ=СН=ВР,а объемъ воздуха стремилсябы обратиться въ КМРВ = КСНМ + СНРВ = " . 2Л + ' 2 - 24 = тгЛ \ 2/1.
Въ данномъ случаѣ для иол^круга КС отраженіе происходитъ по нормалямъ къ плоскости НИ, такъ что условія распространенія сгущеній остаются тѣ же, п объемъ стремится обратиться въ . 2А. Для другой же части условія измѣнились, аіийнно: крайній отраженный лучд будетъ направленъ уже не по линіи ВР, а по линіи ТВ, такъ что отраженіе будетъ казаться происходящимъ только отъ части СТ плоскости полукруга СВ, равной СЖ.Соя (90—;г) = Кромѣ того отраженныя лучи не будутъ
нормальны къ плоскости СВ, а будутъ составлять съ ней уголъ щ а съ нормалью къ ней уголъ (90- р).
Если, какъ мы видѣли выше, распространеніе сгущеній по радіусамъ сферы выражается въ томъ, что по нормали къ данной плоскости высота объема воздуха стремится увеличиться въ 24 разъ, то-есть въ 1 секунду сдѣлаться (фиг. 15) равной НЕ = 24, то высота, считаемая въ данномъ случаѣ не по нормали къ плоскости ВА, а по нормали къ ЫН, то-есть по линіи наклонной къ АВ, будетъ стремиться увеличиться въ 24 . Соз (90—р) разъ, то-ещъ въ 1 секунду сдѣлаться равной ВЕ=ВЕ . Сое (90—р) = 24.8іп р.
Поэтому для этой части объемъ будетъ стремиться обратиться въ 1 секі иду въ
24.8іп3р = (~ Еіпр X 24 8іпр' основаніе высота
Слѣдовательно, въ данномъ случаѣ при отраженіи отъ наклонной плоскости для любой ея точки объемъ стремится увеличится не въ 24 разъ, какъ было при плоскости нормальной къ направленію движенія, а при той ж.е іілос,тоски основанія -А2
24 -і- 24 8іп2 р= лА3 • 4 (1 + 8іи2 р)
высота стремится увеличиться въ 4 (1 -р 8іп 3 и) разъ, считая по нормали къ плоскости ДЧѴ. Если жё< это увеличеніе считать по нормали къ плоскости АВ, какъ выше считали уменьшеніе высоты
у
А (Г 8іп2 у.)
2 8іп у.
1 4- 8іп2у
19)
въ зависимости отъ V, то увеличеніе будетъ въ А (1 + 8іп'Ф). Віи у-разъ.
Вслѣдствіе стремленія объема воздуха увеличиться во столько разъ -давленіе его будетъ стремиться во столько же разъ уменьшиться.
Выше же мы видѣли, что въ зависимости отъ скорости V— давленіе стремится увеличиться въ V . 8іпр. разъ.
Слѣдовательно, въ зависимости отъ величинъ V, А и у-—давленіе стремится измѣниться въ отношеніи.
V 8іп у. ___ V
А (1 -р Ніи® у.) 8ііі р. А (І + 8ів*р.)
Умножая формулу (8) на это отношеніе, получаемъ величину давленія на наклонную плоскость:
Р. = 4 ѵѴ 8іир •
1 Зд 1
или
р _ Ѵ_ Т? . V!
1 ~ Зд А ’
Откуда видно, что давленіе на. наклонную плоскость равно давленію на нормальную плоскость (форм. 7), умноженному на
2 8Ьі у. величину . , .
1 1 + 8ш2 р.
р _ р 2 8і'і у 14-8іп2р.
Это же соотношеніе получилось по опытамъ Ланглея.
Центръ давленія. Мы опредѣлили величину давленія на наклонную плоскость и знаемъ изъ разсмотрѣнія въ началѣ главы, что направленіе этого давленія нормально къ плоскости. Остается опредѣлить точку его приложенія.
Опытъ и размышленіе указываютъ, что центръ давленія, совпадающій, при нормальной къ направленію движенія плоскости, съ центромъ ея тяжести, при плоскости наклонной къ направленію движенія—перемѣщается ближе къ передней грани. Опредѣлимъ, въ какомъ разстояніи отъ этой грани онъ будетъ находиться.
Изъ фпг. 13 видно, что истинныя скорости частицъ, двигающихся вдоль плоскости вверхъ и внизъ, изобразятся по величинѣ линіями /а и /Ъ. Какъ видно изъ чертежа = а /Ь — еЪ 4- /е или
ра = ]/ѵ2 — V2 8іп® у — VСозу. и [Ь = |/Ѵ — V" 8іп2 у. 4- VСоя у.
По положенію центра давленія частицы, двигающіяся отъ этого центра вдоль плоскости вверхъ п внизъ, достигнутъ верхней и нижней граней въ одинаковые промежутки времени. По-
25
этому, называя разстояніе центра давленія отъ верхняго края черезъ X и длину плоскости черезъ Ъ, имѣемъ
X _ ь -X , _
— к’8ІпѴ — V Сов Х'ѵ2 — Р йт'Ѵ 4- Г Сов н <
откуда /У «ч
---------Со.8/ і . (Тб) I Р ѵ2 — V2 Уіп2р. I -
Изъ разсмотрѣнія въ настоящей главѣ вопроса о давленіи движущагося воздуха на наклонную плоскость мы видѣли, что давленіе это должно быть нормально къ плоскости, такъ какъ оно зависитъ только отъ нормальной составляющей скорости. Между тѣмъ Лиліенталь въ своихъ опытахъ, измѣряя вертикальную и горизонтальную составляющія давленія, получалъ равнодѣйствующую наклонную къ плоскости. Отчего это происходило? Могла ли имѣть вліяніе сила тренія воздуха о плоскость?
Чтобы рѣшить этотъ вопросъ, нужно выяснить, что такое треніе воздуха съ той (динамической) точки зрѣнія, съ которой мы разсматриваемъ давленіе воздуха.
Мы видѣли, что давленіе воздуха есть результатъ ударовъ частицъ воздуха о плоскость; частицы эти ударяются подъ всевозможными углами относительно нормали къ плоскости; между ними будутъ и такія, для которыхъ уголъ этотъ будетъ равенъ *; эти частицы будутъ двигаться вдоль плоскости и при движеніи своемъ, встрѣчая частицы, ударяющіяся и отражающіяся отъ плоскости, будутъ стремиться измѣнить уголъ отраженія этихъ частицъ. Таково будетъ единственное дѣйствіе вдоль данной плоскости со стороны движущагося воздуха. Такъ что подъ треніемъ воздуха о плоскость нужно разумѣть то, что называется внутреннимъ треніемъ воздуха. А такъ какъ коэфиціентъ внутренняго тренія воздуха очень незначителенъ (0,000173), то и величина тренія незначительна, и вліяніе ея должно быть ничтожно.
Нужно думать, что отклоненіе направленія давленія отъ нормали въ опытахъ Лиліенталя получилось не вслѣдствіе тренія, а вслѣдствіе того, что не было принято во вниманіе вліяніе нѣкоторыхъ другихъ обстоятельствъ, напримѣръ, лобового сопротивленія; а между тѣмъ это послѣднее—разъ имѣемъ дѣло не съ математической, а съ физической плоскостью, имѣющей извѣстную толщину, можетъ достигать ощутительной величины. Въ описаніи опытовъ Ліліенталя упоминается, что размѣры испытуемыхъ поверхностей въ толщину составляли 1/80 ихъ поверхности. Принимая г/50 -для угла наклона О" и Г= 1 шеѣг., лобовое сопротивленіе
для поверхности въ 1 кв. метръ будетъ 0,02.0,13 . 1 . 1—0,0026 клгр., что составитъ 2°/0 отъ давленія на нормальную плоскость вѣ 1 кв. меДръ при 7—1.
Въ таблицѣ, приложенной къ описанію его опытовъ, при углѣ наклона, 0е’ находимъ сопротивленіе въ 5,5"/,, давленія на нормальную плоскость, такъ что еще 3'/2'70 получилось отъ другихъ, побочныхъ причинъ.
Слѣдуетъ объяснить ,еще такое явленіе, наблюдавшееся при опытахъ: если имѣемъ дѣло съ плоскость#», размѣры которой въ
длину и ширину различны, то оказывается, что при одномъ и томъ же углѣ наклона — если верхнимъ ребромъ аЬ (фиг. 16) плоскости служитъ большее измѣреніе— длина (положеніе II) то плоскость находится въ болѣе вы
годномъ положеніи, чѣмъ въ томъ случаѣ, если верхнимъ ребромъ чЪ служитъ миіыш^, измѣреніе—ширина (положеніе I).
Величина плоскости въ томъ и другомъ случаѣ одна н та же, слѣдовательно, при одной и топ же скорости V и углѣ наклоненія р—величина давленія будетъ одна и та же. Отчего же происходитъ наблюдаемая разница?
Мы видѣли, что при наклонной плоскости центръ','давленія 1> (фиг 17) не совпадаетъ
съ центромъ тяжести плоскости а. Вслѣдствіе этого дѣйствіе движущагося воздуха приводится къ силѣ Р, приложенной къ центру Тяжести, п къ парѣ РР оі»' плечомъ аЪ, опрокидывеющей плоскость назадъ по направленію стрѣлки. Величина плеча аЬ будетъ:
й& = з
(положеніе I на
фиг.
к
ѣ 2
ь
2
111-р
Ус 08 |>.
\ V2 — У28ІПГ[Л
Отсюда видно, что чѣмъ больше 7 16), тѣмъ больше плечо а!) и тѣмъ больше
моментъ опрокидывающей пары, а, слѣдовательно, тѣмъ менѣе устойчиво п менѣе выгодно положеніе плоскости.
В. Федотьевъ.
Новости іо воздухоплаванію.
Печатается по постановленію ѴП-го (Воздухоплавательнаго) Отдѣла И. Р. Т. О.
Аэропланъ-Автомобиль. Въ Германіи г. Гофманомъ построенъ приборъ, названный изобрѣтите темъ Пгасйепіііе^ег; пер&водяэто названіе нарусскій языкъ буквально, его слѣдовало бы назвать: летающій змѣй, но по этой терминологіи характеръ прибора совершенно не выясняется,и потому мы даемъ ему названіе: аэропланъ-автомобиль, которое вполнѣ соотвѣтствуетъ идеѣ его конструкціи. Приборъ представляетъ собой телѣжку, на которой установленъ паровой котелъ и паровая машина, при чемъ послѣдняя приводитъ въ движеніе не ведущія колеса, а два воздушныхъ пропеллера, дѣйствіемъ которыхъ и предполагается придать прибору поступательное движеніе. Въ верхней части автомобиля расположенъ мощный аэропланъ длиною 23 мт. и шириною около 4 мт., что составитъ площадь около 90 кв. мт.; встрѣчный вѣтеръ, образующійся вслѣдствіе собственнаго движенія автомобиля, создаетъ сопротивленіе воздуха и соотвѣтственную подъемную силу и, когда она сдѣлается равною вѣсу прибора, то автомобиль будетъ уже свободно двигаться въ воздухѣ, какъ обыкновенный аэропланъ. Въ январской книжкѣ ,. Шпвігіегіе Аегопапйвсііе" МіНеіІшіцегі, въ которой описанъ этотъ приборъ, приводятся слѣдующія конструктивныя данныя: моторъ имѣетъ мощность въ 30 л. с., давленіе въ котлѣ доводится до 15 атмосферъ, аѣъ перегрѣвателѣ температура пара доводится до точки плавленія свинца, т. е. свыше 300°С; относительно вѣса прибора никакихъ свѣдѣній не дается.
Переходя къ деталямъ конструкціи прибора, прежде всего остановимся на устройствѣ телѣж-кп. Передній и задній ходы
телѣжки соединены между собою не наглухо, а при помощи шарнира, къ головкѣ котораго прикрѣплена штанга, ведущая къ поршню цилиндра, въ который можетъ быть съ помощью крана впущенъ перегрѣтый паръ, прп чемъ головка шарнира можетъ быть быстро опущена внпзь на величину 135 см.; вмѣстѣ съ этимъ шарниромъ будетъ падать съ той же высоты и весь корпусъ прибора съ находящимся па немъ аэропланомъ; изобрѣтатель полагаетъ, что, благодаря этому паденію, поступательная скорость движенія возрастаетъ, примѣрно, на 3 метра, и слѣд. автомобиль, имѣющій собственную скорость 12 мт., достигнетъ скорости 15 мт., которая, по мнѣнію изобрѣтателя, будетъ достаточна для того, чтобы автомобиль поднялся на воздухъ.
Изобрѣтатель очень горячо отстаиваетъ необходимость дѣлать аэропланъ не сплошнымъ, а складнымъ; его аргументы сводятся къ слѣдующему: аэропланъ, представляя очень большую поверхность, легко можетъ быть подхваченъ вѣтромъ и поломанъ; подобной участи и подвергся одинъ изъ его опытныхъ приборовъ, котораго не могъ удержать одинъ человѣкъ. Вторымъ аргументомъ выставляется крайнее неудобство передвиженія но дорогамъ повозки, имѣющей въ ширину размѣры около 23 метровъ. Мнѣ лично оба аргумента представляются весьма слабыми, и я полагаю, что указываемыхъ неудобствъ можно было бы избѣжать при помощи другихъ пріемовъ. Несомнѣнно, что складываніе аэроплановъ представляетъ очень большія удобства какъ при обращеніи съ ними, такъ равно и при перевозкѣ, но, къ сожалѣнію, эти удобства достигаются очень дорогою цѣною, а именно—чрезмѣрнымъ увеличеніемъ вѣса всей конструкціи. Какъ бы тамъ ни было, г. Гофманъ, признавая сплошной аэропланъ просто нелѣпостью, дѣлаетъ свой составнымъ. При этомъ онъ не ограничивается тѣмъ, что складываетъ крылья своего аппарата назадъ, наподобіе того, какъ это дѣлается насѣкомыми (такъ какъ прп этомъ получилась бы очень длинная повозка), но еще расчленяетъ каждую половину аэроплана, каждое крыло, на 3 части, которымъ даетъ названіе предплечья, локтевой части и кисти. Вообще, г. Гофманъ стремится провести аналогію между своимъ приборомъ и живымъ организмомъ и потому передній и задній ходы телѣжки называетъ передними и задними ногами.
Кромѣ того, крыло можетъ вращаться въ горизонтальной плоскости, вращаясь около вертикальнаго штыря, укрѣпленнаго возлѣ остова машины, у передняго края крыла; благодаря этому движенію, центръ сопротивленія аэроплана можетъ быть нѣсколько подвинуть впередъ пли отодвинуть назадъ. Этимъ путемъ г. Гофманъ
разсчитываетъ выровнять относительное положеніе центра тяжести и центра сопротивленія и даже, по желанію, придавать движенію направленіе кверху или книзу. Въ виду того, что перемѣщеніе крыла очень мало, а именно—всего нѣсколько градусовъ, врядъ или можно ожидать серьезной услуги въ этихъ отношеніяхъ, а между тѣмъ конструкція аэроплана усложнена, и вѣсъ его увеличенъ.
Своимъ пропеллерамъ г. Гофманъ даетъ
довольно оригинальную конструкцію: вмѣсто винтовыхъ лопастей на концахъ спицъ, насаженныхъ на вращающійся валъ укреплены два диска, которымъ придана слабая вогну-
тость, такъ что каждый дискъ представляетъ собою сферическій сегментъ: такихъ пропеллеровъ насажено на валъ два, и слѣд. имѣется 4 диска, каждый діаметромъ около одного метра: точные размѣры и фигура не указаны. Весьма интересно то обстоятельство, что указаннымъ типомъ пропеллеровъ г. Гофманъ пользовался при самомъ началѣ своихъ опытныхъ изслѣдованій и затѣмъ на нихъ же остановился и теперь, при чемъ онъ добавляетъ, что избавился бы отъ досадныхъ
непріятностей, если бы отказался отъ испытанія различныхъ типовъ пропеллеровъ, остановившись на первоначальномъ. Въ дальнѣйшемъ, однако, онъ предполагаетъ нѣсколько видоизмѣнить конструкцію, а именно онъ предполагаетъ спицы, на которыхъ укрѣплены диски, сцѣпить съ валомъ не наглухо, а дать имъ возможность вращаться въ гнѣздахъ, при чемъ, при помощи особой передачи, вращеніе это производится машинистомъ. Эти приспособленія, конечно, нѣсколько усложняютъ конструкцію и увеличиваютъ ея
вѣсъ, но зато даютъ возможность, по произволу, ставить пропеллеръ на холостую или на. передній или на задній ходъ, и такимъ образомъ устраняется необходимость дѣлать приспособленія въ самомъ моторѣ для приданія ему задняго и передняго хода.
Описанный приборъ уже построенъ, какъ это видно изъ фотографіи, приложенныхъ къ статьѣ, изъ которой мы почерпнули нашу замѣтку; но изъ этой статьи вовсе не видно, былъ ли испытанъ приборъ, и, если былъ испытанъ, то какіе онъ далъ результаты. Съ перваго же вгляда, однакоже, видно, что приборъ долженъ имѣть непомѣрно большой вѣсъ, вслѣдствіе чего онъ врядъ ли будетъ въ состояніи отдѣлиться отъ земли. На это обстоятельство обращено вниманіе и самимъ г. Гофманомъ, который предполагаетъ существенно измѣнить конструкцію прибора путемъ замѣны паровой машины и котла бензиномоторомъ. Въ то время, въ которое онъ началъ свои первыя изслѣдованія, нельзя было даже и предвидѣть тѣхъ громадныхъ успѣховъ въ дѣлѣ постройки бензн-номоторовъ, которые были достигнуты въ послѣдніе годы, а потому все его вниманіе было обращено на усовершенствованіе парового двигателя. Замѣна паровой машины бензиномоторомъ не только значительно облегчитъ вѣсъ прибора, по и дастъ возможность помѣстить на немъ не одного только машиниста, которому весьма
трудно одновременно справляться и съ котломъ и съ машиною и съ разливными вспомогательными приборами, а поставить еще и другое лицо, которое будетъ только управлять движеніемъ прибора. Кромѣ того, при указанной замѣнѣ, г. Гофманъ предполагаетъ снабдить свой приборъ нагнетательнымъ насосомъ, для сжиманія воздуха въ особенномъ резервуарѣ, изъ котораго сжатый
воздухъ, путемъ открыванія соотвѣтственныхъ крановъ, можетъ быть направляемъ въ рабочіе цилиндры, для подниманія или для опусканія прибора на 135 см„ а также для выправленія или
складыванія крыльевъ.
Для управленія приборомъ во время полета, въ задней его части имѣется вертикальный руль; кромѣ того тамъ же, по обѣимъ сторонамъ вертикальнаго руля, расположенъ горизонтальный руль, назначеніе котораго—служить тормазомъ при спускѣ, для чего
его нужно только поставить подъ нѣкоторымъ угломъ къ горизонту. На фотографіи не видны ни рули, ни крылья, потому что съ остова снята матерія, образующая поверхности рулей и крыльевъ.
Г. Гофману, какъ онъ это утверждаетъ, удалось построить цѣлый рядъ моделей прибора, которыя очень хорошо летали, и онъ горько жалуется на то, что они, повидимому, никого не убѣждали въ томъ, что приборъ можетъ быть осуществленъ въ натуральную величину. Подобныя сомнѣнія однако вполнѣ законны, потому что если сравнивать модель съ настоящимъ приборомъ, то легко видѣть, что площади растутъ пропорціонально квадрату линейныхъ измѣреній, а вѣса должны расти, какъ насъ тому учитъ строительная механика, гораздо быстрѣе кубовъ линейныхъ измѣреній. Кромѣ того слѣдуетъ обратить вниманіе на то обстоятельство, что для маленькихъ двигающихся въ воздухѣ тѣлъ легко построить моторы, правда, дѣйствующіе очень короткое время, но зато развивающіе въ этотъ небольшой промежутокъ времени сравнительно громадную мощность, чего для большихъ тѣлъ уже сдѣлать нельзя. Почти несомнѣнно, что опасеніе того, что опытъ въ большомъ видѣ не оправдаетъ ожиданій, основанныхъ на удачѣ съ маленькими приборами, должно оправдаться и на приборѣ самого г. Гофмана, для чего мы приведемъ маленькій подсчетъ.
Изъ формулы Ланглея подъемная сила Р, развиваемая плоскостью, двигающеюся подъ угломъ а къ горизонту, будетъ:
Р-0,174 8ѵ28ІП“С°!“
1 + 8лп8а
Наибольшая подъемная сила получится при а = 35°201; подставляя въ формулу эту величину и придавая, согласно даннымъ г. Гофмана, ѵ-=15 м. 8 = 90 кв. м., получимъ:
Р = 1244 к&.
Вычисляя по той же формулѣ горизонтальную составлящую О, мы найдемъ для нея:
= 881 к§.
Отсюда легко найти мощность К мотора для приведенія аэроплана въ движеніе съ указанною скоростью, а именно будемъ имѣть:
В = 881.15 к§т.= 176 л. с.
Такъ какъ пропеллеръ используетъ не болѣе 50°/о мощности мотора, то въ дѣйствительности на приборъ слѣдуетъ поставить моторъ, по меньшей мѣрѣ, въ 350 л. с. Итакъ, мы видимъ, что приборъ
долженъ имѣть вѣсъ не болѣе 1244 кг. а мощность мотора не менѣе 350 силъ. Вѣсъ прибора г. Гофмана, повидимому, значительно больше, а мощность проектируемаго имъ мотора въ 10 разъ менѣе требуемаго; поятому врядъ ли можно ожидать того, чтобы его приборъ поднялся на воздухъ. Конечно, есть возможность уменьшить мощность мотора путемъ увеличенія поступательной скорости или путемъ увеличенія площади аэроплана, но тогда явится необходимость въ передѣлкѣ всего проекта заново.
Высказывая сомнѣніе въ томъ, что проектъ г. Гофмана дастъ ожидаемые отъ него результаты, мы вовсе однако не считаемъ неправильною основную идею, состоящую въ томъ, чтобы для взлета придать тѣлу необходимую поступательную скорость. Эта идея впервые была ощ ществлена, кажется, въ Госсіи адмираломъ Можайскимъ, затѣмъ основаніи той же идеи построены приборы: въ Англіи Максимомъ и въ Америкѣ Филиппсомъ; всѣ эти попытки закончились неудачею, но въ значительной степени содѣйствовали разъясненію дѣла, съ одной стороны, и возбудили интересъ къ воздухоплаванію, съ другой. Въ частности, переходя къ прибору г. Гофмана, нельзя не отмѣтить чрезвычайной энергіи и упорства, съ которыми онъ стремится къ достиженію намѣченной цѣли.-Эти качества являются самыми могущественными двигателями во всякомъ дѣлѣ, а въ особенности въ такомъ, еще зарождающемся, какъ воздухоплаваніе. Понемногу все ошибочное отпадетъ, и останутся лишь положительные результаты затраченныхъ усилій. Нельзя также не отмѣтить того сочувствія, съ которымъ само общество въ Германіи относится къ своимъ изобрѣтателямъ, поддерживая ихъ какъ въ нравственномъ, такъ равно и въ матеріальномъ отношеніяхъ. Можно пожелать только, чтобы и у насъ въ Россіи къ изобрѣтателямъ стали относиться бо-лѣе доброжелательно и болѣе сочувственно, а не подвергали ихъ гоненіямъ, вслѣдствіе которыхъ чаще всего русскому изобрѣтателю приходится искать содѣйствія за границею.
Первый перелетъ на воздушномъ шарѣ изъ Италіи черезъ Альпы Этотъ перелетъ совершенъ двумя италіанскими воздухоплавателями, ГГаиеПі и Сгеері, 11 ноября 1906 г.; предпріятіе это не удавалось до сихъ поръ потому, что трудно было опредѣлить направленіе вѣтра въ горахъ, да къ тому же это направленіе являлось крайне неустойчивымъ. Г. Цаиеііі, иниціаторъ этого полета, избралъ названный день для полета по своимъ метеорологическимъ наблюденіямъ, на основаніи которыхъ въ этотъ день слѣдовало ожидать вѣтра въ сѣверномъ направленіи; въ чемъ именно состояли этц наблюденія, г. ГГаиеШ еще не даетъ
точныхъ указаній. Какъ бы то ни было, предположенія г. Ѵвпеііі оправдались, и перелета совершился. При этомъ, однако, слѣдуетъ замѣтить, что когда шаръ приближался къ южному склону Аль-повъ, то вѣтеръ, дувшій ранѣе съ юго-востока, началъ дуть съ сѣвера и угрожалъ успѣху предпріятія. Отважные воздухоплаватели, находившіеся въ это время на высотѣ 5000 мт. при температурѣ—22°, однако не растерялись: они выбросили 60 к^. балласта, поднялись до высоты 6800 мт. (темп.—32°) и тогда вновь попали въ воздушное теченіе прежняго направленія и перелетѣли черезъ Альпы надъ самымъ Монъ-Бланомъ въ 1 ч. 20 м. дня. Аэростатъ вылетѣлъ изъ Милана въ 10 ч. 50 м. утра и спустился около Аіх-Без-Ваіпз въ 2 ч. 55 м. дня, пройдя пространство около 300 кмт. Съ наибольшей достигнутой высоты шаръ снижался очень медленно, и потому воздухоплаватели сдѣлали нѣсколько хлопковъ, послѣ чего аэростатъ, находившійся на высотѣ 5200 мт., сталъ быстро падать и достигъ поверхности земли въ 14 мн. Не доходя 150 мт. до земли, воздухоплаватели выбросили 2 мѣшка балласта, благодаря чему аэростатъ потерялъ свою скорость, и корзинка почти безъ толчка коснулась земли, послѣ чего уже и былъ открытъ клапанъ и аэростатъ остановился.
Аэростатъ СШа йі Мііапо, на которомъ былъ совершенъ перелетъ, имѣлъ емкость въ 2000 кб. мт. и былъ наполненъ лишь частью, а именно всего 1300 кб. мт. свѣтильнымъ газомъ; онъ былъ снабженъ необходимыми измѣрительными приборами и гайдъ-ропомъ въ 90 мт. длиною и вѣсомъ 36 кщ Свободнаго балласта аэростатъ поднималъ 210 ку. въ 14 мѣшкахъ, по 15 кд1. каждый, при чемъ располагалъ свободною подъемною силою въ 84 Іщ. Не была упущена изъ вида необходимость имѣть запасъ кислорода, который былъ взятъ въ количествѣ 1300 литровъ. Къ вдыханію кислорода воздухоплаватели вынуждены были прибѣгнуть, достигнувъ высоты около 5000 мт. Сверхъ сего воздухоплаватели захватили съ собою двойное снаряженіе для продолжительной альпійской экскурсіи и фотографическій аппарата.
(Изъ „ІПвяІгіеНе аегопаиѣіясЬе МіШяІип^еп". 1907, 1 Ней).
Взрывъ Оутыли сь кислородомъ.
Заимствовано изъ «2еіізс1ігіП Гііг аіі$>'е\ѵ.'т<1іе Сііешіе». XVIII НеП 38.
Печатается по постановленію ѴП-го (Воздухоплавательнаго) Отдѣла И. Р. Т. О.
Около 8 часовъ утра 29 апрѣля 1905 г., въ главномъ зданіи Политехникума въ Винтертурѣ произошелъ сильный взрывъ, звукъ котораго былъ слышенъ во всемъ городѣ. Все огромное зданіе наполнилось густымъ, темнымъ туманомъ, сквозь который многочисленные ученики поспѣшили къ выходу. Пожара не произошло, хотя въ коридорѣ нижняго этажа показалось маленькое пламя, которое скоро потухло. Оказалось, что взорвалась одна изъ стальныхъ бутылей, служившая для храненія сжатыхъ газовъ и находившаяся въ кладовой при физической аудиторіи. Въ этой кладовой имѣется большая стеклянная дверь въ коридоръ; деревянная перегородка вмѣстѣ со стеклянной дверью рухнула и упала въ кладовую. Подъ ея обломками былъ найденъ трупъ механика при физическомъ институтѣ Бальдерера. Одна нога была оторвана и отброшена иа 20 метровъ, а другая найдена въ другомъ направленіи. На головѣ и груди оказались тяжкіе ожоги. Въ кладовой же все было разрушено. Бутыль со 100 к. см. эѳира, по всей вѣроятности, дала то пламя, о которомъ было упомянуто выше. Сосѣднія комнаты тоже обнаруживали слѣды страшнаго опустошенія. Въ залѣ физической аудиторіи, гдѣ съ 8 ч. у. должна была начаться лекція, никто не остался бы цѣлымъ. Въ одной изъ аудиторій вышибленная дверь перелетѣла черезъ головы учениковъ, поранивъ троихъ изъ нихъ; одна ученица ткацкой школы, проходившая мимо зданія, получила раны на лицѣ отъ осколковъ оконнаго стекла. Такіе осколки покрывали окрестности зданія. Полъ кладовой былъ выдавленъ внизъ, а деревянныя балки погнуты. Потолокъ также поврежденъ, и часть находившейся наверху библіотеки провалилась внизъ. Двери шкаповъ въ физическомъ кабинетѣ оказались раскрытыми. Въ одной части зданія полы двухъ верхнихъ этажей были приподняты вверхъ на нѣсколько сантиметровъ. Убытокъ, причиненный взрывомъ, былъ оцѣненъ въ 13.000 франковъ.
Изслѣдованіе непосредственныхъ причинъ взрыва.
Вскорѣ обломки разорвавшейся бутыли были тщательно собраны. Нашлись почти всѣ главнѣйшіе куски; кожухъ бутыли былъ разорванъ только на три части. Изъ вдавленной надписи обнаружилось, что взорвалась бутыль № 683 въ 11,4 литра объемомъ. Въ апрѣлѣ 1899 г. эта бутыль была испытана давле
ніемъ ВЪ 250 атм., а въ іюнѣ 1902 г. вторично подвергнута такому же давленію на испытательной станціи въ Цюрихѣ.
Изъ накладной, при которой разорвавшаяся бутыль доставлена въ Политехникумъ, видно, что разомъ были присланы двѣ одинаковыя бутыли со сгущеннымъ кислородомъ, съ фабрики въ г. ЛѴ ?), по заказу; дру-
О и Ь—запорный клапанъ, с—оторванная часть запорнаго клапана, сі — соединительная трубка манометра, е и {- обломки ыянометра. д — обломки кожуха бутыли, к — дно бутыли.
гая бутыль имѣетъ № 2609. Обѣ онѣ отправлены съ фабрики 22 апрѣля и получены здѣсь 25 апрѣля. Вечеромъ 28 апрѣля онѣ перенесены въ два разныя мѣста, для приведенія въ дѣйствіе лампъ въ проекціонныхъ фонаряхъ. Въ обоихъ помѣщеніяхъ бутыли были установлены самимъ механикомъ Бальдереромъ. Утромъ 29 апрѣля онъ принесъ бутыль № 683 обратно въ Политехникумъ, гдѣ и произошелъ взрывъ, прп которомъ онъ погибъ.
Хотя надо было заранѣе предположить, что содержимое бутыли № 2609 одинаково съ содержимымъ той, которая взорвалась, но это затѣмъ 30 апрѣля, послѣ соотвѣтственнаго запроса, подтверждено фабрикой, ихъ доставившей. Бутыль № 2609 была, съ надлежащими предосторожностями, открыта, и часть содержимаго ея подвергнута химическому изслѣдованію. Анализъ этого газа показалъ, что онъ представляетъ собою смѣсь 77,57% кислорода, 20,10°/оводорода и 2,23% углекислоты. Опытомъ было установлено, что подобная смѣсь легко взрываетъ, т. е. это былъ гремучій газъ.
*) Такъ обозначенъ этотъ городъ въ нѣмецкомъ журналѣ. Выть можетъ это Веймаръ.
Изслѣдованіе обломковъ разорвавшейся бутыли показало, что въ моментъ катастрофы къ клапану былъ привинченъ манометръ. Клапанъ найденъ открытымъ. Онъ былъ сильно изогнутъ и поэтому не могъ быть нечаянно открытъ лицомъ, его нашедшимъ. Запирающая гайка клапана, вслѣдствіе деформаціи, не могла быть повернута. Точно такъ же были найдены осколки манометра: имѣлись на лицо всѣ главныя части его. Обломанная часть запорнаго клапана осталась ввинченной въ трубку манометра. Она была вывинчена безо всякаго труда, и это служитъ доказательствомъ, что запорный клапанъ не былъ попорченъ при вывинчиваніи манометра. Соединительная трубка манометра состоитъ изъ двухъ частей, соединенныхъ между собою и съ клапаномъ посредствомъ двухъ болтовъ. Эти соединенія были сдѣланы герметическими, посредствомъ прокладки изъ массы, называемой фиброй. Эта масса, какъ показалъ анализъ прокладки, взятой изъ подобнаго же манометра, состоитъ изъ древесной ткани съ 34,4°/о несгораемыхъ минеральныхъ веществъ. Подобная же прокладка находилась и въ запорномъ клапанѣ бутыли. Кусокъ такой прокладки былъ зажженъ, и при этомъ былъ слышенъ запахъ горящаго масла. Кольцевыя прокладки были тщательно вынуты и подвергнуты химическому изслѣдованію. При этомъ обнаружилось, что двѣ изъ нихъ содержали небольшія количества масла. Точно установить природу этого масла не удалось, благодаря тому, что количество его было слишкомъ незначительно. Края запорнаго клапана, такъ же какъ и соединительная трубка манометра, имѣли на себѣ явные слѣды горѣнія: металлъ былъ покрытъ въ этихъ мѣстахъ сѣрымъ налетомъ.
Упругая трубка въ манометрѣ осталась неповрежденной. При изслѣдованіи ея внутренности, она оказалась свободной отъ всякихъ слѣдовъ масла. Впрочемъ, ея внутренняя поверхность была покрыта лакомъ. Кольца изъ фибры, не бывшія въ употребленіи, взятыя съ фабрики, при изслѣдованіи оказались безо вся-кихъ слѣдовъ масла или вообще жира, точно такъ же, какъ и кольца, вынутыя изъ манометра въ химической лабораторіи Политехникума. Изъ результатовъ этого изслѣдованія, вмѣстѣ съ другими твердо установленными фактами, можно вывести слѣдующія заключенія: въ моментъ взрыва манометръ былъ привинченъ къ бутыли съ кислородомъ. Этимъ манометромъ не пользовались вечеромъ, въ день, предшествовавшій взрыву, ибо манометръ приходится снимать съ бутыли во время пользованія газомъ, такъ какъ онъ запираетъ выходъ для газа. Во время перевозки онъ не былъ привинченъ къ бутыли. Очевидно, что Бальдереръ послѣ того, какъ принесъ обратно бутыль въ Политехникумъ, захотѣлъ измѣ
рить давленіе оставшагося газа. Для этого онъ, поставивъ бутыль между ногами, привинтилъ манометръ и открылъ запорный клапанъ. Въ этотъ моментъ и произошелъ взрывъ, который, главнымъ образомъ, повредилъ нижнюю часть тѣла Бальдерера. Клапаны бутылей устроены такъ, что ихъ нельзя открывать медленно, въ особенности, когда гайки сильно прижаты. Такъ какъ незадолго передъ тѣмъ изъ одной бутыли произіила утечка кислорода, благодаря неплотно запертому клапану, за что Бальдереръ имѣлъ непріятности, то весьма вѣроятно, что онъ съ тѣхъ поръ тщательно запиралъ клапаны усиленнымъ привинчиваніемъ гаекъ.
При внезапномъ открываніи 29 апрѣля запорнаго клапана, газъ изъ бутыли съ большой стремительностью ринулся въ манометръ. Воздухъ въ соединительной трубкѣ между бутылью и манометромъ, а также и вт трубкѣ послѣдняго, долженъ былъ при этомъ сильно сжаться, и вмѣстѣ съ тѣмъ должна была значительно подняться его температура. Давленіе газовъ въ бутыляхъ могло быть принято, приблизительно, въ 80 атм. По законамъ сжатія газовъ, имѣется возможность вычислить нагрѣваніе, происшедшее вслѣдствіе возрастанія сжатія.
Это вычисленіе показываетъ, что, когда какой-нибудь объемъ воздуха подвергается давленію въ 80 атм., т. е. когда онъ сжимается до ‘/во своего первоначальнаго объема, то онъ нагрѣвается до 719°. Подобное внезапное нагрѣваніе должно привести къ тому, что горючія вещества при этомъ загораются.
Въ данномъ же случаѣ горючими веществами были: смазочное масло, которымъ были пропитаны кольца, и водородъ, содержавшійся въ смѣси. Точка воспламененія различныхъ смазочныхъ маселъ заключается между 140° и 340°. Подъ сильнымъ же давленіемъ эти масла загораются при гораздо болѣе низкихъ температурахъ. Дизель указываетъ, что температуры вспышки большинства жидкихъ горючихъ веществъ очень низки, если такія температуры достигнуты сжатіемъ. Нефтяныя масла, напримѣръ, загораются при этихъ условіяхъ уже при 70°—100°. Эти свойства лежатъ въ основѣ конструкціи Дизель-моторовъ, какъ, напримѣръ, они строятся Бр. Зульцеръ въ Винтертурѣ.
Прямые опыты, произведенные 30 апрѣля и 1 мая, показали, что смазочныя масла различнаго происхожденія загораются необычайно легко, если ихъ помѣстить въ кислородѣ, который сразу сильно сжать.
Оказалось, что подобные опыты съ одинаковыми результатами были произведены въ 1895 г. Смитомъ въ Англіи, по порученію правительственной комиссіи. Еще въ 1892 г. Буденбергъ
произвелъ опытъ, подобный истеченію газа изъ бутыли въ манометръ. Онъ далъ воздуху, находившемуся въ стальной бутыли □одъ давленіемъ 80 атм., ринуться въ трубку, наполненную воздухомъ при атмосферномъ давленіи. Горючія вещества въ трубкѣ были этимъ доведены до вспышки.
Также надъ манометрами были произведены опыты Бріеромъ съ подобными же результатами. Онъ могъ довести манометры посредствомъ подобныхъ вспышекъ до взрыва. Извѣстенъ затѣмъ цѣлый рядъ случаевъ, когда при накачиваніи кислорода въ стальныя бутыли происходили взрывы.
Во многихъ изъ этихъ случаевъ вспышка масла была внѣ всякаго сомнѣнія, а въ другихъ она была наиболѣе вѣроятнымъ допущеніемъ. Мы цитируемъ здѣсь такіе случаи:
1) Проф. Франкландъ сжималъ въ 1861 г. кислородъ подъ давленіемъ 25 атм. При этомъ произошелъ взрывъ отъ вспышки оливковаго масла.
2) Въ „Шотландско-Ирландской кислородной Компаніи" взорвалась въ 1890 г. стальная бутыль, когда хотѣли измѣрить давленіе (слѣд. при условіяхъ, подобныхъ нашему случаю). Бутыль содержала до наполненія кислородомъ нѣкоторый остатокъ водорода. Вспышка была приписана окисленному металлу или присутствію масла.
3) Въ Лондонѣ въ 1895 г. былъ убитъ человѣкъ взрывомъ кислорода. Бутыль содержала отъ прежняго наполненія нѣкоторый остатокъ угольнаго газа. Причиной вспышки было предположено присутствіе смазочнаго масла или кусочковъ желѣза въ бутыли Этотъ случаи послужилъ основаніемъ для заключенія вышеприведенной англійской правительственной комиссіи, что присутствіе смазочнаго масла или его паровъ было причиной многихъ подобныхъ взрывовъ.
4) Па химической фабрикѣ (ігіевііеіт-ЕІекігоп въ Бпттер-фельдѣ взорвалась въ 1902 г. бутыль во время накачиванія въ нее водорода. Одинъ человѣкъ былъ при этомъ убитъ, а нѣсколько ранено. Оказалось, что это была бутыль съ кислородомъ, доставленная на фабрику по желѣзной дорогѣ, и въ иее стали накачивать водородъ, не подозрѣвая означеннаго обстоятельства. Получившійся гремучій газъ взорвался, вѣроятно, благодаря вспышкѣ частицъ масла, попавшихъ изъ аппарата, нагнетавшаго водородъ. Доказано, что давленіе компрессора было недостаточно, чтобы взорвать бутыль.
5) Точно такъ же въ 1902 г. послѣдовалъ взрывъ на заводѣ для изготовленія аккумуляторовъ въ Гагенѣ, при испытаніи проч-
39 _ »
нести предохранительнаго клапана посредствомъ накачиванія кислорода. Когда давленіе достигло 190 атм., послѣдовалъ взрывъ. Причиною его было признано присутствіе неочищеннаго глицерина, служившаго для смазыванія нагнетателя. Кислородъ былъ добытъ посредствомъ электролитическаго аппарата Шмидта.
При обращеніи съ бутылями со сжатымъ кислородомъ было многократно замѣчаемо что масло, служившее для смазыванія клапановъ, загоралось при выпускѣ газа, такъ что изъ отверстія показывалось маленькое пламя. Подобный случай былъ замѣченъ однимъ изъ насъ, а много другихъ приводится въ спеціальной литературѣ. Мы здѣсь перечислимъ точно описанные случаи:
1) Въ австрійскомъ журналѣ „Вегц- шій НіШеплѵевеп* за 1899 г. цитируютъ три случая, когда при открываніи запирающаго клапана бутылей съ кислородомъ, сжатымъ до 25 атм., загоралась прокладка изъ древесной ткани.
2) Въ физическомъ кабинетѣ Высшей Технической Школы въ Штутгартѣ, въ 1902 г., при открываніи бутыли съ кислородомъ показалось большое пламя, и вмѣстѣ съ тѣмъ слышенъ былъ значительный шумъ изъ отверстія клапана. При этомъ загорѣлась каучуковая прокладка въ клапанѣ.
3) На одной фабрикѣ часто замѣчалось появленіе пламени въ манометрѣ клапана при вытеканіи сжатаго кислорода чрезъ клапанъ, смазанный внутри саломъ. Это явленіе прекратилось, когда сало стали удалять изъ клапана посредствомъ бензина.
4) Въ „Журналѣ химіи и фармаціи11 за 1904 г. разсказывается про подобный же случай. При открываніи бутыли со сжатымъ кислородомъ вылетѣлъ цѣлый дождь накаленныхъ частичекъ металла. У человѣка была обожжена рука, а ключъ, который онъ держалъ, былъ частью расплавленъ, такъ же, какъ и запорный клапанъ. Было предположено, что произошла вспышка жира или вазелина, благодаря газу.
Причиной подобной вспышки является то, что твердыя частицы металла, или имѣющейся на немъ ржавчины, увлеченныя потокомъ газа изъ бутыли, накаляются, благодаря тренію. Что это можетъ служить причиной вспышки масла или другихъ горючихъ веществъ, доказано опытами Кадей'а. При опоражниваніи бутылей со сжатымъ кислородомъ на фабрикѣ въ \Ѵ (Веймарѣ ?) было намп замѣчено, что подобныя частицы, увлеченныя газомъ, сильно нагрѣваются.
Несмотря на это, мы считаемъ подобную причину вспышки въ разсматриваемомъ намп случаѣ совершенно невѣроятной, такъ какъ газъ при катастрофѣ долженъ былъ въ теченіе мгновенія
пройти очень маленькій путь до манометра, изъ котораго онъ уже не могъ выйти.
Второй горючей субстанціей въ моментъ взрыва 29 апрѣля былъ содержавшійся въ бутыли водородъ. Можно допустить, что послѣдній загорѣлся, благодаря теплотѣ сжатія или случайной искрѣ.
Температура вспышки смѣси кислорода и водорода зависитъ, главнымъ образомъ, отъ отношенія между количествами обоихъ газовъ и отъ давленія. Для чистаго гремучаго газа, при атмосферномъ давленіи, она равна 650—730°; при болѣе высокомъ давленіи, надо полагать, что какъ и для масла, она значительно понижается. При давленіи въ 180 атм. надо ожидать самовозгаранія газа. Къ сожалѣнію, по этому вопросу не имѣется достаточныхъ изслѣдованій. Но, какъ уже сказано, достаточно вспышки масла, благодаря теплотѣ, образовавшейся при сжатіи газа въ манометрѣ, для объясненія причины изслѣдуемаго нами взрыва, и совершенно нѣтъ надобности предполагать прямого воспламененія водорода подъ вліяніемъ давленія.
Поэтому мы можемъ принять за совершенно достовѣрное, что взрывъ 29 мая произошелъ, благодаря вспышкѣ масла подъ вліяніемъ сжатія газа, когда послѣдній устремился въ манометръ. Это вытекаетъ изъ нашихъ собственныхъ и чужихъ наблюденій, изъ данныхъ практики, а также основывается на выводахъ теоріи теплоты. Если бы бутыль № 683 содержала одинъ чистый кислородъ, то послѣдствія вспышки были бы ничтожны, но такъ какъ въ бутыли содержался гремучій газъ, то произошелъ взрывъ. Было также высказано предположеніе, что бутыль могла лопнуть вслѣдствіе паденія, но при ближайшемъ разсмотрѣніи это приходится считать невѣроятнымъ.
Вышеупомянутая англійская комиссія произвела рядъ опытовъ, при которыхъ на стальную бутылку со сжатымъ до 120 атм. кислородомъ падали куски желѣза вѣсомъ до 9,3 цент. (253/4 пд.), съ различныхъ высотъ до 20 фт. и много разъ подъ рядъ, но бутыль осталась цѣлой. Въ другой разъ дали упасть бутыли съ высоты 80 ф. на желѣзную болванку и опять безъ вреда для нея. Взрывъ, произошедшій въ 1893 г. въ Брадфордѣ, при паденіи бутыли со сжатымъ кислородомъ, былъ обусловленъ плохимъ качествомъ матеріала бутыли.
По единогласнымъ отзывамъ мѣстныхъ инженеровъ спеціалистовъ, осматривавшихъ осколки взорвавшейся 29 апрѣля бутыли, ея матеріалъ былъ очень хорошаго качества, и изломъ не указывалъ ни на какіе недостатки; поэтому можно было воздержатся отъ спеціальнаго испытанія ея крѣпости. Вѣдь бутыль, со-
гласно надписи, выдержала 12 апрѣля 1899 г. давленіе въ 260 атм., и это испытаніе, которое по международнымъ правиламъ для перевозки по желѣзнымъ дорогамъ должно повторяться каждые три года, было повторено 20 іюня 1902 г. на швейцарской испытательной станціи въ Цюрихѣ. Многими поднимался вопросъ, отчего не произошелъ взрывъ при пользованіи бутылью еще вечеромъ 28 апрѣля. На это можно отвѣтить, что тогда не имѣлось налицо непосредственной причины взрыва: устремленія газа въ манометръ; отъ пламени же въ проекціонномъ фонарѣ газъ въ бутыли не могъ загорѣться.
Ежедневный опытъ пользованія гремучимъ газомъ при паяніи, напр. на фабрикахъ сѣрной кислоты, на фабрикахъ аккумуляторовъ и т. д., показываетъ, что пламя, на которое направлена струя гремучаго газа, не отскакиваетъ обратно. Процессъ горѣнія не идетъ въ обратномъ направленіи къ источнику газа, если только газъ притекаетъ къ пламени съ значительной скоростью.
Изъ сказаннаго ясно, что при надлежащемъ пользованіи гремучимъ газомъ для полученія друмондова свѣта взрыва произойти не можетъ, или по крайней мѣрѣ онъ маловѣроятенъ.
Результаты нашихъ изысканій непосредственной причины взрыва 29 апрѣля могутъ быть приведены къ слѣдующему:
I. Взорвавшая бутыль содержала взрывчатую смѣсь изъ кислорода съ 2О,1°/о по объему водорода.
II. Въ моментъ взрыва къ бутыли былъ привинченъ манометръ, а въ связывающихъ ихъ частяхъ имѣлось смазочное масло.
III. По открытіи запорнаго клапана устремившійся въ манометръ газъ претерпѣлъ сжатіе въ трубкѣ, соединявшей манометръ съ бутылью, что вызвало значительное’ повышеніе температуры.
IV. Вслѣдствіе этого повышенія температуры загорѣлось смазочное масло, и это вызвало взрывъ гремучаго газа.
Изслѣдованіе причинъ содержанія водорода въ кислородѣ.
Откуда же произошелъ слишкомъ высокій процентъ содержанія водорода въ кислородѣ бутылей 683 и 2609. Для выясненія этого (а также, чтобы предупредить по возможности несчастія съ подобнымъ же образомъ полученными газами), была осмотрѣна фабрика, на которой производилось наполненіе упомянутыхъ бутылей. Кислородъ получается на этой фабрикѣ вмѣстѣ съ водородомъ посредствомъ электролиза воды въ аппаратахъ для разложенія воды, конструкціи О. Шмидта. Для разложенія воды пользуются электрическимъ токомъ постольку, поскольку онъ не служитъ для другихъ цѣлей. Все сооруженіе связано съ мѣстной
электрической станціей и помѣщается съ нею въ одномъ домѣ. Разложеніе дистиллированной воды, которой придается щелочная реакція посредствомъ прибавленія къ ней 1О°/о поташа, происходитъ въ желѣзныхъ ящикахъ. Каждый ящикъ раздѣляется на двѣ части посредствомъ перегородки изъ асбеста Покрытые каучукомъ края діафрагмы изолируютъ другъ отъ друга отдѣльные листы желѣза, изъ которыхъ составленъ ящикъ. Эти листы образуютъ электроды, и если на одномъ изъ нихъ отдѣляется кислородъ, то на другомъ—водородъ. 96 подобныхъ ящиковъ установлены рядомъ въ аппаратѣ; наружные листы перваго и послѣдняго ящиковъ служатъ для проведенія тока. При правильномъ функціонированіи всѣ ящики наполняются водой, которая доставляется черезъ каналъ, проходящій черезъ всѣ ящики снизу. Газы удаляются черезъ подобные же каналы, проведенные на обоихъ сторонахъ листовъ, такъ что одинъ каналъ сообщается съ кислородомъ, а другой съ водородомъ. Газы затѣмъ вступаютъ въ респираторъ, гдѣ они оставляютъ увлеченную съ собою воду, которая затѣмъ возвращается въ аппаратъ. Изъ респиратора газы направляются въ отдѣльно поставленные газометры, откуда они накачиваются насосомъ въ стальныя бутылки.
Аппаратъ для разложенія работаетъ нормально при 230 вольтахъ и силѣ тока въ 30 амп. Въ течете 24 ч. можно получить 8 куб. метр. кислорода и 16 к. м. водорода.
Даже при нормальной работѣ газы выходятъ не вполнѣ чистыми, и кислородъ содержитъ 2—5°/с объема водорода, а водо-родгь 1—2,5°/о кислорода. При началѣ работы газы менѣе чисты, чѣмъ впослѣдствіи. Какъ только аппаратъ достаточно нагрѣвается, содержаніе водорода въ Кислородѣ падаетъ почти на 3°/о. По даннымъ самого изобрѣтателя, это и есть то нормальное содержаніе, которое рѣдко повышается при регулярной работѣ. То же самое подтверждаетъ и г. Сіанввеп, согласно наблюденіямъ въ Гагенѣ.
Означенныя примѣси въ газахъ являются оттого, что разложеніе воды происходитъ не только въ сосудѣ, гдѣ <>ба газа отдѣлены другъ отъ друга діафрагмой, но и въ каналахъ для доставленія воды и для отвода газа. Въ этихъ каналахъ содержится вода, которая также подвергается электролизу, и получающаяся смѣсь кислорода и водорода примѣшивается къ чистымъ газамъ, направляющимся черезъ каналы.
Такъ какъ количество этой примѣси можетъ возрастать и уменьшаться, и такъ какъ газъ изъ аппарата выходитъ смѣшаннымъ еще съ воздухомъ, то приходится провѣрять его чпетоту. Для этого аппаратъ снабженъ контрольнымъ приспособленіемъ: неболь-
4В
шая часть струи водорода поступаетъ въ одну изъ двухъ стеклянныхъ трубокъ контрольнаго аппарата и зажигается при выходѣ изъ нея; часть кислорода направляется въ другую трубку аппарата п выходитъ изъ нея черезъ отверстіе, сдѣланное какъ-разъ напротивъ водороднаго пламени. Если въ кислородѣ слишкомъ много водорода, то происходитъ маленькій взрывъ, что служить предостереженіемъ. На одной фабрикѣ аккумуляторовъ въ Эрли-конѣ имѣется аппаратъ для разложенія воды, совершенно подобный описанному и служащій для доставленія газа при паяніи При осмотрѣ этого аппарата, послѣ того, какъ онъ уже много недѣль находился въ непрерывной работѣ, анализъ доставляемаго имъ кислорода показалъ присутствіе 3,О5')/о водорода.
Откуда же взялся необыкновенно высокій процентъ содержанія водорода въ кислородѣ взорвавшейся бутыли? Относительно этого можно сдѣлать 9 предположеній:
1) Нагнетатель могъ содержать въ себѣ при наполненіи бутыли № 683, кромѣ кислорода, также и водородъ, который и былъ накачанъ въ послѣднюю. На упомянутой фабрикѣ въ АѴ (Веймарѣ ?) имѣется только одинъ нагнетатель, который поперемѣнно служитъ для водорода и кислорода. Онъ построенъ по системѣ Ьіпсіе и смазывается не масломъ или глицериномъ, а водой. По словамъ фабричной администраціи, каждый разъ передъ тѣмъ, какъ употребить его для наполненія бутылей съ кислородомъ, его тщательно очищаютъ отъ остатковъ водорода и только послѣ совершенія этой операціи приступаютъ къ накачиванію кислорода. Если бы случайно эта очистка не была сдѣлана, или была сдѣлана недостаточно тщательно, то примѣсь водорода могла бы быть значительной только въ первой изъ бутылей, которыя наполнялись тогда кислородомъ. Между тѣмъ было точно установлено, что цѣлый рядъ бутылей, наполненныхъ во второй половинѣ апрѣля кислородомъ, содержалъ въ себѣ гремучій газъ, т. е. имѣлъ значительную примѣсь водорода. Это содержаніе водорода было тѣмъ значительнѣе, чѣмъ ближе былъ день наполненія къ ЗО/'іѵ. Далѣе выяснилось, что 30/іѵ въ обоихъ газометрахъ съ кислородомъ была значительная примѣсь водорода. Это обстоятельство было точно установлено вдуваніемъ части газа въ мыльную воду и зажиганіемъ получавшихся мыльныхъ пузырей. Послѣдніе при этомъ горѣли съ болѣе или менѣе сильнымъ трескомъ. Такимъ образомъ выяснилось, что значительное содержаніе водорода въ посланныхъ въ Винтертуръ бутыляхъ не можетъ быть приписано насосу.
2) Взорвавшаяся бутыль до наполненія кислородомъ могла содержать нѣкоторый остатокъ водорода. Приведенныя выше наблюденія доказываютъ, однако, что это допущеніе неосновательно.
3) Обѣ трубки, ведущія отъ газометровъ къ насосу, соединены между собою посредствомъ крана. Если этотъ кранъ оказался бы неплотнымъ, то при выкачиваніи кислорода изъ газометра къ нему могъ примѣшаться водородъ. Точно такъ же могло бы произойти перемѣщеніе газовъ изъ одного газометра въ другой, если-бы при неплотномъ кранѣ давленіе въ нихъ оказалось различнымъ.
По изслѣдованіи этого крана омъ оказался непроницаемъ какъ для воздуха, такъ и для воды, и слѣдовательно не могъ произвести смѣшенія газовъ.
4) Возможно допустить, что водородъ смѣшался съ кислородомъ черезъ поврежденную діафрагму въ ящикахъ. Можно было заранѣе предположить, что на асбестъ, изъ котораго сдѣланы діафрагмы, должна была вліять примѣсь поташа къ водѣ. Изслѣдованіями г. Еціі въ Цюрихѣ это подтверждено. Осмотръ, произведенный 3 мая на фабрикѣ въ АѴ, показалъ, что во многихъ діафрагмахъ были дырочки, какъ бы отъ проколовъ иголкой. Разрыва или болѣе значительныхъ поврежденій, однако, нигдѣ не было найдено.
5) И черезъ неповрежденныя діафрагмы могла произойти диффузія газовъ, если бы уровень воды въ ящикахъ слишкомъ понизился. Подобное предположеніе отнюдь не должно быть заранѣе исключаемо. Возможно было думать, что газовые пузырьки пристаютъ къ стѣнкамъ діафрагмъ и диффундируютъ черезъ поры ткани, но ближайшее изслѣдованіе показало, что при нормальныхъ условіяхъ, т. е., когда ящики полны водой, это едва-ли можетъ произойти. Газы тогда поднимаются по желобкамъ электродовъ вверхъ, не приходя явно въ прикосновеніе съ діафрагмой. Дѣло, конечно, происходитъ совсѣмъ иначе, когда, вслѣдствіе недосмотра, уровень воды въ яіцикахъ понизится. Тогда газы, наполняющіе пространство, свободное отъ воды, дѣйствительно, диффундируютъ черезъ діафрагмы и смѣшиваются между собою, при чемъ водородъ, какъ болѣе легкій, скорѣе проникаетъ въ кислородъ, чѣмъ обратно. Такой случай произошелъ уже однажды въ ЛѴ и даже имѣлъ своимъ послѣдствіемъ маленькій взрывъ. Но было ли нѣчто подобное и въ тотъ періодъ работы, съ которымъ связана катастрофа 29/іѵ, сказать нельзя. Администрація фабрики это, впрочемъ, отрицаетъ.
6) Въ случаѣ, если бы каналъ, черезъ который удаляется водородъ изъ электризера, оказался почему-либо закрытымъ, то водородъ черезъ діафрагму перешелъ бы въ отдѣленіе для кислорода. Изслѣдованіе листовъ, служащихъ общими электродами въ аппаратѣ, произведенное 3 мая, показало, что многіе листы, служащіе электродами, покрыты съ обѣихъ сторонъ густымъ налетомъ
какого-то розоватаго вещества. Въ аппаратахъ въ Эрликонѣ этого не было. Означенное вещество наполняло также тѣ мѣста, гдѣ соединяются каналы, отводящіе водородъ, съ отдѣленіями для послѣдняго. Въ одномъ ящикѣ было установлено совершенное закупориваніе.
Спеціальные опыты, произведенные 8 мая надъ аппаратомъ въ Эрликонѣ, имѣли цѣлью выяснить вліяніе этого недостатка на степень чистоты получаемаго кислорода. Для этого было предварительно закрыти сообщеніе между различными, отъ одного до трехъ, ящиками съ каналомъ, отводящимъ водородъ, а затѣмъ аппаратъ былъ пущенъ въ ходъ. Кислородъ, имѣвшій раньше 3,8— 4,4% примѣси водорода, сталъ получаться съ примѣсью 6,4—7,5% водорода. Такимъ образомъ было выяснено, что это явленіе служитъ, дѣйствительно, одной изъ причинъ, увеличивающихъ количество примѣси водорода къ кислороду.
7) При слишкомъ малой силѣ тока, электролизъ въ ящикахъ ослабѣваетъ, и вслѣдствіе этого повышается отношеніе количеевта газовой смѣси, получающейся въ каналахъ, къ общему количеству газовъ. По словамъ администраціи, на фабрикѣ въ \Ѵ весьма часто аппаратъ работаетъ съ силой, меньшей нормальной, для которой онъ проектированъ. Это бываетъ, когда электрическая сила нужна еще для другихъ цѣлей. Произведенные опыты подтвердили вышеупомянутое предположеніе. Посредствомъ повышенія силы тока съ 30 до 50 и 60 амп. процентное содержаніе водорода въ кислородѣ съ 7,4 въ полчаса доведено до 5,6. При уменьшеніи силы тока процентъ этотъ повысился.
8) Сила электрическаго тока, а также, слѣдовательно, и содержаніе водорода могло измѣниться черезъ ненадлежащій составъ разлагаемой жидкости. По даннымъ Шмидта, вода, служащая для электролиза, должна содержать 10°/о химически чистаго поташа, такъ что растворъ долженъ имѣть уд. вѣсъ 1,10.
Меньшая концентрація раствора повышаетъ его сопротивленіе и тѣмъ уменьшаетъ силу тока, а это отзывается на чистотѣ кислорода. Взятый изъ аппарата въ АѴеіжікоп’ѣ растворъ имѣлъ только 1,05 уд. вѣса и содержалъ 5,7% поташа. Растворъ, слѣдовательно, былъ сдѣланъ изъ нечистаго поташа или изъ не дистиллированной воды. Эта недостаточная степень чистоты жидкости вызываетъ осадокъ на электродахъ, повышеніе сопротивленія и т. д.
9) Вслѣдствіе химическаго дѣйствія воды на жесть газометра могъ получиться водородъ. Въ химическихъ лабораторіяхъ замѣчалось, что случайно сдѣлавшаяся кислой вода въ газометрѣ дѣйствовала на жесть, изъ которой былъ сдѣланъ газометръ. Извѣстенъ случай, когда это вызвало взрывъ. Газометръ въ \Ѵ сдѣ-
лапъ изъ оцинкованнаго желѣза, на которое могли вліять кислоты. Вода въ немъ, однако, при анализѣ оказалась совершенно нейтральной и слѣдовательно не могла оказать подобнаго дѣйствія.
Этими изслѣдованіями, такимъ образомъ, установлено, что въ дѣйствіи аппарата для разложенія воды въ \Ѵ былъ допущенъ цѣлый рядъ неправильностей, которыя должны были вызвать увеличеніе количества водорода, примѣшаннаго къ кислороду.
Неправильности эти заключаются въ слѣдующемъ:
а) Иногда вода въ аппаратѣ опускалась ниже требуемаго уровня. Не было, однако, установлено, чтобы это имѣло мѣсто въ періодъ дѣятельности, связанный съ катастрофой.
Ъ) Загрязненіе и покрытіе осадкомъ листовъ, служащихъ электродами.
с) Иногда аппаратъ работалъ при слишкомъ слабомъ токѣ.
(1) Недостаточная примѣсь поташа къ водѣ.
е) Загрязненіе раствора.
Въ какой степени вліяла каждая изъ этихъ неправильностей па имѣвшій мѣсто фактъ: 20,1 °/і> примѣси водорода къ кислороду, установить невозможно. Можно только сказать, что если бы были тщательно исполняемы всѣ указанія, еслибы за аппаратомъ наблюдали съ большимъ знаніемъ п вниманіемъ, то несчастнаго случая не произошло бы.
Изслѣдованіе недостатковъ контроля надъ работой.
Какъ уже выяснено, представляется необходимымъ изслѣдовать получаемый изъ аппарата кислородъ въ отношеніи его чистоты. Для этой цѣли служитъ вышеприведенный контрольный аппаратъ, который находился также и на фабрикѣ въ \Ѵ. Но, по словамъ администраціи, онъ функціонировалъ неудовлетворительно, п поэтому имъ перестали пользоваться. Этотъ аппаратъ былъ подвергнутъ болѣе близкому изслѣдованію, и вмѣстѣ, съ тѣмъ сдѣлано нѣсколько опытовъ съ другимъ же подобнымъ аппаратомъ. Какъ аппаратъ изъ фабрики, такъ и вновь сдѣланный, совершенно не обнаруживали присутствія 1О,4°/о примѣси водорода къ кислороду. Кислородъ съ 2О,1п/о водорода, вызвавшій катастрофу, въ аппаратѣ давалъ только вспышку безъ треска и безъ поврежденія стеклянныхъ трубокъ. Слѣдовательно, подобный контрольный аппаратъ совершенно не годится для кислорода, который долженъ быть сжимаемъ.
На фабрикѣ въ \Ѵ, взамѣнъ примѣненія контрольнаго аппарата, было принято изслѣдованіе газовъ на взрываемость. Небольшое количество испытуемаго газа вдувалось въ мыльную воду,
а пузыри затѣмъ зажигались. Но и этотъ способъ такъ же нечувствителенъ, какъ и аппаратъ.
По Бунзену, вообще, при нормальномъ давленіи, кислородъ съ примѣсью меныпей 6,4°/о водорода не взрываетъ, но дѣлается взрывчатымъ при высшемъ давленіи. Даже кислородъ съ 10,4°/о водорода при произведенныхъ опытахъ не взрывалъ. Слѣдовательно, и этотъ способъ не годится для газа, который долженъ быть сжимаемъ.
Настоящихъ химическихъ анализовъ получаемыхъ газовъ на фабрикѣ въ V не дѣлали, и даже способъ съ мыльными пузырями не всегда примѣнялся, а во второй половинѣ апрѣля онъ былъ совсѣмъ оставленъ. Нѣкотораго рода контролемъ служило лишь то, что часть водорода отводилась въ помѣщеніе для машинистовъ и примѣнялась тамъ на кухнѣ, да кромѣ того водородъ употреблялся па фабрикѣ для паянія.
Такъ какъ прп этомъ ничего особеннаго не случалось, то полагали, что аппаратъ даетъ газъ достаточно чистый. Помимо того, что этого рода испытанія производились только надъ водородомъ, по нимъ нельзя было судить о степени его взрывчатости, ибо при этихъ условіяхъ даже гремучій газъ не взрываетъ.
Но если бы даже обнаружилось, что водородъ взрываетъ, то кислородъ содержалъ бы тогда вдвое больше водорода, чѣмъ оказалось кислорода въ водородѣ, т. е. былъ бы уже весьма опаснымъ. По Бунзену, водородъ взрываетъ прп 7,С°/о примѣси кислорода. При этомъ условіи кислородъ содержалъ бы 15,2"/о водорода, между тѣмъ какъ онъ начинаетъ воспламеняться уже съ 6,44"/о примѣси послѣдняго, въ особенности при давленіи большемъ атмосфернаго.
Рядомъ съ такимъ чисто воображаемымъ контролемъ, существовала увѣренность, что разъ аппаратъ, по мнѣнію администраціи, работаетъ правильно, то онъ долженъ давать нормальные газы.
Слѣдующія причины привели къ тому, что примѣсь водорода къ Кислороду на фабрикѣ въ \Ѵ къ концу апрѣля 1905 могла все возрастать, не будучи замѣчена администраціей:
I. Контрольный аппаратъ не соотвѣтствовалъ своему назначенію.
II. Замѣнявшая его проба съ мыльными пузырями тоже не удовл етвор ител ьна.
III. Сгораніе водорода въ кухонной жестянкѣ пли паяльноіі трубкѣ не можетъ служить указаніемъ на составъ одновременно полученнаго кислорода.
IV. Отсутствіе химическаго анализа.
V. Въ періодъ работы, связанной съ катастрофой, вообще, не было контроля.
Центръ давленія воздуха на наклонную москость.
Печатается по постановленію ѴІІ-го (Воздухоплавательнаго) Отдѣла И. Р. Т. О.
Въ статьѣ „О сопротивленіи воздуха движенію плоскостей" („Записки И. Р. Т. О.“ 1907 г. № 1) мы опредѣлили разстояніе центра давленія отъ верхняго края плоскости формулой:
г __ г Сое р. і
2 Аф2 — И28іп2|л]
гдѣ Ь—длина плоскости, V— скорость поступательнаго движенія воздуха, ѵ—скорость собственнаго движенія частицъ воздуха и у.—уголъ наклона плоскости къ горизонту.
Формула эта даетъ, однако, величины, не согласныя съ опытомъ и для небольшихъ скоростей (10—20 теіг.) мало отличаю-ь
Щ1ЯСЯ ОТЪ 2 .
Не трудно видѣть, отчего это происходитъ: мы ввели вліяніе составляющей РСоьу скорости поступательнаго движенія, но не приняли во вниманіе измѣненія закона распространенія образующагося около плоскости сгущенія. Между тѣмъ это измѣненіе должно также вліять на положеніе центра давленія.
Если разсматривать распространеніе сгущеній отъ какой-нибудь точки нормальной плоскости, то, какъ видѣли, основаніе объема воздуха стремится увеличиться пропорціонально площади круга ~Л2. Предполагая, что вліяніе соотношенія V и А одинаково для всѣхъ элементовъ плоскости,—равнодѣйствующая всѣхъ элементарныхъ давленій будетъ въ серединѣ отраженнаго потока, то-есть пройдетъ посрединѣ плоскости.
Разсматривая отраженіе отъ наклонной плоскости, видимъ, что для каждой точки ея основаніе объема воздуха, вслѣдствіе расширенія, стремится увеличиться пропорціонально площади лЛ2 . пЛ'- с. г. А'- Г, . "|
~2—I- —- 81П р = 2- [1 + 81Пу| ,
такъ что поперечное сѣченіе отраженнаго потока будетъ .пропорціонально величинѣ (1+Віпр.).
Равнодѣйствующая элементарныхъ расширяющихъ силъ будетъ посрединѣ потока и находиться отъ края на разстояніи пропорціональномъ 1 + 8ші* • какъ видно на чертежѣ, она пройдетъ лѣвѣе точки С.
Сказанное относится до всѣхъ точекъ плоскости, и общая равнодѣйствующая расширяющихъ силъ, проходящая черезъ центръ давленія, пройдетъ лѣвѣе центра тяжести, то-есть ближе къ переднему краю, въ разстояніи отъ этого края пропорціональ-1 + 8іпр.
НОМЪ - 9 .
Опредѣленная выше величина X' выведена только въ зависимости отъ скорости V, не принимая въ расчетъ измѣненія распространенія сгущеній, то-есть предполагая, что распространенія происходятъ, какъ отъ нормальной плоскости.
Принимая же во вниманіе измѣненіе распространенія сгущеній,—величину X' слѣдуетъ измѣнить въ указанномъ отношеніи, такъ что для разстоянія отъ верхняго ребра плоскости до центра давленія получимъ окончательно формулу:
V Сов р. "I 14- 8іп[л
— V- 8іп2|л] 2
Приведемъ таблицу, въ которой разстояніе центра давленія
5
для квадратной плоскости 30,5 X 30,5 сантиметровъ опредѣлено: 1) по таблицѣ опытовъ Ланглея, 2) по общепринятой формулѣ X == Ь. (0,2 + о.з 8іпр) и 3) по нашей формулѣ, для которой беремъ данныя опытовъ Ланглея 21 сентября 1888 года, а именно: средняя изъ 16 опытовъ скорость 7—6,38 метра; температура 18° Цельсія; барометръ 737 гага.; вѣтра нѣтъ; широта мѣста 40°27'41,б"; высота надъ уровнемъ моря 349 метровъ.
д 9,806056 —0,025028 С08 2. (40°27'41,б") — 0,000003 • 349 =9,8;
Ѵ = ^ЗдЕТ.І/Г+аі = ]/з.9,8.29,27Т(273+І8).1/ 1 +Ж==500’4мт-;
принимаемъ ѵ за 500 метровъ.
Углы плоскости съ горизонтомъ. По опытнымъ даннымъ Ланглея, въ смт. По формулѣ Х=(0,2-}-0,38ііір.)ѣ въ смт. По формулѣ ѣф, УСоар. ] 2[ Ѵ-Р8ш3р.Г 1ф-8іп р. X ———- въ ®ит.
90° 78° 67,3° 55,8° 45° 35.8° 28ь 20,5° 15,25 14,61 13,98 13,35 12,71 12,08 11,44 10,81 15,25 14,94 14,53 13,66 12,5 11,4 10,37 9,3 15,25 14,94 14,48 13,7 12,81 11,89 10,9 10,17
Цыфры трехъ столбцовъ довольно согласны между собой, при чемъ наибольшая разница съ опытами Ланглея (для угла 20,5°) по нашей формулѣ составляетъ около 6°/о, а по формулѣ І/Х(0,2 + 0,3 8іпу.)— до 14°/о.
В. Федотьевъ.
Я