Дроны. Открытие мира небесных технологий
© Оформление. ООО «Издательство АСТ». 2023
Глава 1
Введение в мир дронов
История развития дронов
Дрон – это передвижное устройство без пилота, способное выполнять различные задачи. Обычно под этим термином подразумевается летательный аппарат, который может быть заранее запрограммирован или управляем оператором с помощью дистанционного пульта.
Дроны являются важной частью жизни современного общества. Они используются в различных отраслях, таких как сельское хозяйство, строительство, транспорт и даже в военных целях. Но как развивались эти удивительные устройства и как они стали неотъемлемой частью мирового сообщества? Давайте узнаем больше об истории развития дронов.
Ранние предшественники дронов – воздушные шары и змеи. Эти аэростатические аппараты использовались для различных целей, включая развлечения и научные исследования.
Воздушные змеи были изобретены в Древнем Китае около 1000 года до н. э. Они использовались для развлечений, обучения и в военных целях.
Первоначально воздушные змеи были сделаны из дерева, бумаги и ткани. Они имели различные формы, такие как драконы, птицы и рыбы.
В средние века воздушные змеи стали популярными в Европе. Они использовались в военных играх и для обучения солдат. В Японии воздушные змеи стали символом культуры и искусства.
Воздушные шары были изобретены позднее в Европе благодаря работе братьев Монгольфье. Братья создали первый воздушный шар, наполненный горячим воздухом, в 1783 году. Этот шар назывался «Монгольфьер» и имел форму сферы. В том же году братья Монгольфье провели первый пилотируемый полет на воздушном шаре, открывая новые возможности для исследования атмосферы и транспортировки людей. Шар продержался в воздухе примерно 10 минут на высоте почти 300 метров и пролетел путь более километра.
Окрыленные успехом, братья начали думать о дальнейшем развитии проекта. Второй запуск стал еще более впечатляющим: к шару была прикреплена корзина, в которую поместили утку, барана и петуха в качестве первых пассажиров беспилотного аппарата.
В 1849 году произошло первое использование воздушных шаров в военных целях. С их помощью австрийские войска провели бомбежку Венецианской республики. Расположение Венеции не позволяло вести активные боевые действия, поэтому было решено начинить воздушные шары взрывчаткой с автоматической системой сбрасывания снарядов.
Во время Первой мировой войны воздушные шары использовались для разведки и наблюдения за вражескими позициями. Британский метеоролог Джеймс Глейшер также использовал воздушные шары для исследования большой высоты и сбора метеорологических данных.
Воздушные шары, позднее названные дирижаблями, сыграли значительную роль в истории авиации, но именно беспилотные аппараты стали настоящим открытием в военном деле.
Никола Тесла – известный изобретатель и инженер – внес значительный вклад в развитие радиоуправления и беспроводной связи. Одним из его наиболее известных устройств на радиоуправлении был «Автоматический дьявол», которое он продемонстрировал на выставке в Мэдисон-сквер-гарден в Нью-Йорке в 1898 году.
Система Теслы состояла из передатчика, который генерировал радиоволны, и приемника, который принимал эти волны и управлял движением механического судна в небольшом бассейне. Приемник был установлен на судне и включал в себя антенну, усилитель и исполнительный механизм.
Изобретение Теслы имело большое значение для развития радиоуправляемых устройств и систем. Оно стало основой для создания беспилотных моделей самолетов, кораблей и, в будущем, дронов.
Самые первые предпосылки создания дронов начались еще в XIX веке, когда братья Райт из США изобрели первый пилотируемый самолет. Братья Райт – Орвилл и Уилбер – изучали работы различных авиационных пионеров и проводили собственные эксперименты с моделями самолетов. Однако они столкнулись с проблемой, которую никто до них не смог решить – управление самолетом в воздухе.
Орвилл и Уилбер понимали, что для создания настоящего самолета им необходимо разработать новую систему управления. Они провели множество экспериментов с различными конструкциями и устройствами, чтобы найти оптимальное решение. Их исследования включали в себя изучение аэродинамики, управление рулевыми механизмами и разработку специальных двигателей.
В 1903 году братья Райт наконец-то достигли своей цели. Они создали первый самолет, который смог взлететь и быть управляемым в воздухе. Этот самолет, названный «Флайер», был небольшим двухместным аппаратом с деревянным каркасом и тканевыми крыльями. Он был оснащен двигателем внутреннего сгорания и рулевыми механизмами, которые позволяли пилоту контролировать направление полета.
Первый полет «Флайера» состоялся 17 декабря 1903 года в Северной Каролине. Орвилл Райт стал первым пилотом, который управлял самолетом в воздухе. Полет продолжался всего 12 секунд, но это был огромный шаг вперед для авиации. Братья Райт продолжили улучшать свое изобретение и уже через несколько лет создали самолет, способный выполнять длительные полеты.
Изобретение братьев Райт стало отправной точкой для развития авиации. Они показали, что полет человека возможен, и вдохновили многих других ученых и изобретателей продолжать исследования в этой области.
На основе работ братьев Райт и Николы Теслы в 1916 году был создан первый беспилотный летательный аппарат «Воздушная мишень» от компании Ruston Proctor.
«Воздушная мишень» представляет собой уникальное историческое достижение в области военной техники. Эта мишень использовалась в начале XX века для тренировки артиллеристов и пилотов.
Изобретение было разработано британским радиоинженером Арчибальдом Лоу в ответ на необходимость поражения воздушных целей, особенно цеппелинов. Противовоздушная оборона включала использование зенитных орудий и аэропланов для противодействия нападениям с воздуха. Одной из главных проблем было то, что цеппелины чаще всего атаковали Великобританию ночью. В связи с этим Арчибальдом Лоу была предложена идея использования радиоуправляемых снарядов для уничтожения цеппелинов.
Эта воздушная мишень представляла собой небольшой самолет, который мог летать на заданной высоте и скорости, имитируя движение вражеского самолета. «Мишень» была оснащена специальными механизмами, которые позволяли ей изменять свою траекторию и скорость, чтобы создать более реалистичные условия для тренировки. Устройство имело размах крыла около 4,2 метра и запускалось в воздух с помощью катапульты. Внутри «мишени» находилось около 40 килограммов взрывчатки, которая должна была пробить оболочку цеппелина и воспламенить водород внутри него. В случае промаха снаряд должен был быть направлен к земле и приземлен на ровную площадку для повторного использования.
Однако проект был закрыт осенью 1917 года, так как считалось, что снаряды обходятся слишком дорого, а угроза воздушных нападений сместилась с цеппелинов на другие виды воздушных судов. Ко всему прочему, ни одно из тренировочных испытаний «мишени» не окончилось успехом.
Сегодня «Воздушная мишень» является важным историческим артефактом, отражающим ступень в развитии военной беспилотной техники.
Год спустя американским инженером Чарльзом Кеттерингом была создана
