Схеми и чертежи на самолети. Бойно използване и експлоатация

Хипотеза на И. Кант. Космогония- наука за произхода и развитието на небесните тела. Опит за намиране на научни обяснения за произхода и развитието слънчева системаима над 200 години. За първа космогонична хипотеза се счита хипотезата на немския философ И. Кант, изложена от него през 1755 г. в труда му „Обща естествена история и теория на небесата, или опит за структурата и механичния произход на цялата вселена на Законите на Нютон. Според И. Кант Вселената първоначално се е състояла от първичен хаос, чиито частици са твърди и неподвижни. Тогава, въз основа на закона за всеобщото притегляне, хаосът придоби движение и масите от частици започнаха да се комбинират в по-големи тела, като в крайна сметка образуваха такива небесни тела като Слънцето и планетите с техните спътници. Различна скоростдвижението на частици и струпвания от първична материя по време на сблъсъци е причинило въртенето на небесните тела. Според възгледите на И. Кант Слънчевата система е гореща, но постепенно охлаждаща се маса. Слънцето, според тази хипотеза, в крайна сметка трябва да изгасне напълно. Хипотезата на Имануел Кант по едно време оказа огромно влияние върху мирогледа на прогресивната част от човечеството и въведе идеята за развитието на материята поради уплътняването на първичните диспергирани частици.

P. S. Хипотезата на Лаплас. Втората най-популярна хипотеза е тази на френския математик П. С. Лаплас, публикувана през 1797 г. Според П. С. Лаплас слънчевата система е възникнала от огромна мъглявина, състояща се не от твърди частици, както смята И. Кант, а от горещ космически газ. За разлика от И. Кант, П. С. Лаплас също вярва, че мъглявината също има значително движение. Това твърдение съдържа дълбоко материалистична идея, че движението е неотделимо от материята и е толкова вечно, колкото е вечна материята.

Въз основа на закона за всемирното притегляне материята постепенно става по-плътна, образувайки централно ядро ​​в центъра на мъглявината. Охлаждането и уплътняването на мъглявината доведе до увеличаване на ъгловата скорост на въртене до такава степен, че на екватора външната част на масата започна да се отделя от основната мъглявина под формата на пръстен, въртящ се в екваториалната равнина. Под влияние на непрекъснато нарастващото аксиално въртене се появиха няколко такива пръстена. Като пример за подобни мъглявини, които съществуват в момента, П. С. Лаплас цитира пръстените на Сатурн. Някои участъци от пръстените съдържат повече материя от други. Такива области с излишно количество материя привличат материя от други части на пръстена и постепенно се увеличават до размера на планетите от Слънчевата система. Ако пръстенът имаше равномерно разпределение на газ, тогава в него не се е образувала една голяма планета, а много малки планети (астероиди). Всяка планета се охлади и намали обема си. Скоростта на аксиалното му въртене се увеличи. В тази връзка на екватора се отделя пръстен от газ, поради което се образуват спътниците на планетите. Охлаждащите планети бяха покрити с твърда кора и на повърхността й започнаха да се развиват геоложки процеси.

Хипотезите на И. Кант и П. С. Лаплас имаха огромно прогресивно значение за развитието на научния мироглед и обикновено се представяха заедно под името на „мъглявината хипотеза” на Кант - Лаплас. Преди И. Кант и П. С. Лаплас учените (включително Нютон) смятат Вселената за непроменлива. P. S. Лаплас беше първият, който изрази идеята, че газовите мъглявини са първичната форма на материя във вечно движение. Хипотезата на Кант-Лаплас обяснява много от структурните характеристики на Слънчевата система, известни по това време, като една и съща посока на въртене на планетите около Слънцето, почти кръглата форма на планетарните орбити, близкото съвпадение на равнините на тези орбити и т.н. Благодарение на простотата на небуларната хипотеза, както и на правилността на някои основни принципи, е доминирала в умовете повече от сто години.

Впоследствие обаче тази хипотеза се оказа несъстоятелна. Според И. Кант и П. С. Лаплас първичното Слънце се разпада и освобождава планети в резултат на излишно въртене. Сега е доказано, че звезда, чиято скорост на въртене надвишава безопасната граница, изобщо не създава семейство от планети, а просто се разпада. Примери за звезди, които са се разпаднали поради прекомерно въртене, са спектрални двойни системи и множество системи, които не са подобни на Слънчевата система.

Според закона за запазване на ъгловия момент въртенето на първичното Слънце трябва да се запази при въртенето на съвременното Слънце и при въртенето на планетите около него. Ротационният момент на първичното Слънце трябва да бъде равен на сумата от всички тези моменти. Това количество обаче се оказа напълно недостатъчно, за да може първичното Слънце да се разпадне на парчета: ако добавим ротационните моменти на Юпитер и други планети в техните орбитални движения към момента на въртене на съвременното Слънце, се оказва, че първичното Слънцето се върти приблизително със същата скорост, с която Юпитер се върти в момента. Следователно трябва да е имал същата компресия като Юпитер в момента. Но такава компресия изобщо не е достатъчна, за да причини раздробяване на въртящо се тяло.

И накрая, предположението на P. S. Laplace, че газът, отделен от централното тяло, се е образувал в газови пръстени, също се оказа невярно. Според съвременната физика отделеният газ се разсейва.

Произход на Земята (космогонични хипотези)

Космогонични хипотези. Научен подходна въпроса за произхода на Земята и Слънчевата система стана възможно след укрепването в науката на идеята за материалното единство във Вселената. Възниква науката за произхода и развитието на небесните тела – космогонията.

Първите опити за научна основа на въпроса за произхода и развитието на Слънчевата система са направени преди 200 години.

Всички хипотези за произхода на Земята могат да бъдат разделени на две основни групи: мъглявина (лат. „мъглявина“ - мъгла, газ) и катастрофални. Първата група се основава на принципа на образуване на планети от газ, от прахови мъглявини. Втората група се основава на различни катастрофални явления (сблъсъци на небесни тела, близко преминаване на звезди една от друга и др.).

Хипотезата на Кант и Лаплас. Първата научна хипотеза за произхода на Слънчевата система е хипотезата на И. Кант (1755 г.). Независимо друг учен - френският математик и астроном П. Лаплас - стига до същите заключения, но развива хипотезата по-задълбочено (1797 г.). И двете хипотези са сходни по същество и често се разглеждат като една, а нейните автори се считат за основоположници на научната космогония.

Хипотезата на Кант-Лаплас принадлежи към групата на небуларните хипотези. Според тяхната концепция на мястото на Слънчевата система преди това е имало огромна газово-прахова мъглявина (прахова мъглявина, съставена от твърди частици, според И. Кант; газова мъглявина, според П. Лаплас). Мъглявината беше гореща и се въртеше. Под въздействието на законите на гравитацията материята му постепенно става по-плътна, сплескана, образувайки ядро ​​в центъра. Така се е образувало първичното Слънце. По-нататъшното охлаждане и уплътняване на мъглявината доведе до увеличаване на ъгловата скорост на въртене, в резултат на което на екватора външната част на мъглявината се отдели от основната маса под формата на пръстени, въртящи се в екваториалната равнина: няколко от те бяха формирани. Лаплас цитира пръстените на Сатурн като пример. Охлаждайки неравномерно, пръстените се разкъсаха и поради привличането между частиците настъпи образуването на планети, обикалящи около Слънцето. Охлаждащите планети бяха покрити с твърда кора, на повърхността на която започнаха да се развиват геоложки процеси.

И. Кант и П. Лаплас правилно отбелязаха основните и черти на характераструктури на слънчевата система:

преобладаващата част от масата (99,86%) на системата е концентрирана в Слънцето;

планетите се въртят по почти кръгови орбити и в почти една и съща равнина;

всички планети и почти всичките им спътници се въртят в една и съща посока, всички планети се въртят около оста си в една и съща посока.

Значително постижение на И. Кант и П. Лаплас е създаването на хипотеза, основана на идеята за развитието на материята. И двамата учени смятат, че мъглявината има въртеливо движение, в резултат на което частиците се уплътняват и се образуват планети и Слънце. Те вярвали, че движението е неотделимо от материята и е вечно като самата материя.

Хипотезата на Кант-Лаплас съществува от почти двеста години. Впоследствие се доказа неговата несъответствие. Така стана известно, че спътниците на някои планети, например Уран и Юпитер, се въртят в различна посока от самите планети. Според съвременната физика газът, отделен от централното тяло, трябва да се разсее и не може да се образува в газови пръстени, а по-късно и в планети. Други съществени недостатъци на хипотезата на Кант-Лаплас са следните.

Известно е, че ъгловият момент във въртящо се тяло винаги остава постоянен и се разпределя равномерно в цялото тяло пропорционално на масата, разстоянието и ъгловата скорост на съответната част от тялото. Този закон важи и за мъглявината, от която са се образували Слънцето и планетите. В Слънчевата система количеството на движение не съответства на закона за разпределение на количеството движение в масата, произтичаща от едно тяло. Планетите на Слънчевата система съдържат 98% от ъгловия момент на системата, а Слънцето има само 2%, докато Слънцето представлява 99,86% от общата маса на Слънчевата система.

Ако съберем ротационните моменти на Слънцето и другите планети, тогава при изчисленията се оказва, че първичното Слънце се е въртяло със същата скорост, с която сега се върти Юпитер. В това отношение Слънцето би трябвало да има същата компресия като Юпитер. И това, както показват изчисленията, не е достатъчно, за да предизвика фрагментация на въртящото се Слънце, което, както вярваха Кант и Лаплас, се разпадна поради излишно въртене.

3. Вече е доказано, че звезда с излишък на ротация се разпада на части и не образува семейство от планети. Пример за това са спектралните двоични и множествени системи.

Хипотеза за дънки. След хипотезата на Кант-Лаплас в космогонията се създават още няколко хипотези за образуването на Слънчевата система.

Появяват се така наречените катастрофални събития, които се основават на елемент на случайност, елемент на щастливо стечение на обстоятелствата:

Бюфон - Земята и планетите са се образували в резултат на сблъсъка на Слънцето с комета; Чембърлейн и Мултън - образуването на планети се свързва с приливното влияние на друга звезда, преминаваща покрай Слънцето.

Като пример за хипотеза за катастрофална посока, разгледайте концепцията на английския астроном Джийнс (1919 г.). Неговата хипотеза се основава на възможността друга звезда да премине близо до Слънцето. Под въздействието на своята гравитация от Слънцето избяга поток газ, който с по-нататъшна еволюция се превърна в планетите на Слънчевата система. Газовият поток имаше формата на пура. В централната част на това тяло, въртящо се около Слънцето, са се образували големи планети - Юпитер и Сатурн, а в краищата на "пурата" - земните планети: Меркурий, Венера, Земя, Марс, Плутон.

Джин смята, че преминаването на звезда покрай Слънцето, което е причинило формирането на планетите от Слънчевата система, обяснява несъответствието в разпределението на масата и ъгловия момент в Слънчевата система. Звездата, която разкъса газов поток от Слънцето, даде на въртящата се „пура“ излишък от ъглов момент. Така беше отстранен един от основните недостатъци на хипотезата на Кант-Лаплас.

През 1943 г. руският астроном Н. И. Парийски изчислява, че кога висока скоростзвезда, преминаваща покрай Слънцето, газовият протуберанец трябваше да напусне заедно със звездата. При ниската скорост на звездата газовата струя трябваше да падне върху Слънцето. Само при строго определена скорост на звездата газовият протуберанец може да стане спътник на Слънцето. В този случай неговата орбита трябва да бъде 7 пъти по-малка от орбитата на най-близката до Слънцето планета - Меркурий.

По този начин хипотезата на Джинс, подобно на хипотезата на Кант-Лаплас, не може да даде правилно обяснение за непропорционалното разпределение на ъгловия момент в Слънчевата система. Най-големият недостатък на тази хипотеза е случайността, изключителността на формирането на семейство от планети, което противоречи на материалистичния мироглед и наличните факти, показващи присъствието на планети в други звездни светове. Освен това изчисленията показват, че сближаването на звездите в космическото пространство е практически невъзможно и дори това да се случи, преминаваща звезда не би могла да даде на планетите движение по кръгови орбити.

Съвременни хипотези. Учените у нас са постигнали големи успехи в развитието на космогонията. Най-популярни са хипотезите за произхода на Слънчевата система, създадени от О. Ю. Шмид и В. Г. Фесенков. И двамата учени, когато развиваха своите хипотези, изхождаха от идеите за единството на материята във Вселената, за непрекъснатото движение и еволюция на материята, които са нейните основни свойства, за многообразието на света, дължащо се на различни формисъществуване на материята.

Хипотеза на О. Ю. Шмид. Според концепцията на О.Ю. Шмид, Слънчевата система се е образувала от натрупване на междузвездна материя, уловена от Слънцето в процеса на движение в космоса. Слънцето се движи около центъра на Галактиката, завършвайки пълен оборот на всеки 180 милиона години. Сред звездите на Галактиката има големи натрупвания на газово-прахови мъглявини. Въз основа на това О. Ю. Шмид вярва, че Слънцето, докато се движи, е влязло в един от тези облаци и го е взело със себе си. Чрез силата на своята гравитация той накара облака да се върти около себе си. Шмид смята, че първоначалният облак от междузвездна материя е имал известно въртене, в противен случай неговите частици биха паднали в Слънцето.

Докато облакът се въртеше около Слънцето, малки частици се концентрираха в екваториалната част. Облакът се превърна в плосък, уплътнен въртящ се диск, в който поради увеличаване на взаимното привличане на частиците се получи кондензация. Получените кондензирани тела нарастват поради малки частици, които се свързват с тях, като снежна топка. По този начин са се образували планети и спътници, обикалящи около тях. Планетите започнаха да се въртят по кръгови орбити поради осредняването на орбитите на малките частици.

Земята, според О. Ю. Шмид, също се е образувала от рояк студени твърди частици. Постепенното нагряване на вътрешността на Земята се случи поради енергията на радиоактивния разпад, което доведе до отделянето на вода и газ, които бяха включени в малки количества в състава на твърдите частици. В резултат на това възникнаха океани и атмосфера, което доведе до появата на живот на Земята.

Хипотезата на О. Ю. Шмид правилно обяснява редица закономерности в структурата на Слънчевата система. Ученият смята, че съществуващите несъответствия в разпределението на ъгловия импулс на Слънцето и планетите се обясняват с различния начален ъглов момент на Слънцето и газово-праховата мъглявина. Шмид изчислява и математически обосновава разстоянията на планетите от Слънцето и помежду си и открива причините за образуването на големи и малки планети в различни части на Слънчевата система и разликата в техния състав. Чрез изчисления се обосновават причините за въртеливото движение на планетите в една посока. Недостатъкът на хипотезата е, че тя разглежда произхода на планетите изолирано от формирането на Слънцето, определящият член на системата. Концепцията не е без елемент на случайност: улавянето на междузвездната материя от Слънцето.

Хипотеза на В. Г. Фесенков. Работата на астронома В. А. Амбар-цумян, който доказва непрекъснатостта на образуването на звезди в резултат на кондензация на материя от разредени газово-прахови мъглявини, позволи на академик В. Г. Фесенков да изложи нова хипотеза. Фесенков смята, че процесът на формиране на планети е широко разпространен във Вселената, където има много планетни системи. Според него образуването на планети е свързано с образуването на нови звезди, възникващи в резултат на кондензацията на първоначално разредена материя. Едновременното образуване на Слънцето и планетите се доказва от една и съща възраст на Земята и Слънцето.

В резултат на уплътняването на газопраховия облак се е образувал конденз във формата на звезда. Под въздействието на бързото въртене на мъглявината значителна част от газопраховата материя все повече се отдалечава от центъра на мъглявината по екваториалната равнина, образувайки нещо като диск. Постепенно уплътняването на газово-праховата мъглявина доведе до образуването на планетарни концентрации, които впоследствие образуваха съвременните планети на Слънчевата система. За разлика от Шмид, Фесенков смята, че газово-праховата мъглявина е била в горещо състояние. Голямата му заслуга е обосноваването на закона за планетарните разстояния в зависимост от плътността на средата. VT. Фесенков математически обосновава причините за стабилността на ъгловия момент в Слънчевата система чрез загубата на материя на Слънцето по време на селекцията на материята, в резултат на което нейното въртене се забавя. В.Г. Фесенков също се аргументира в полза на обратното движение на някои спътници на Юпитер и Сатурн, обяснявайки това с улавянето на астероиди от планетите.

На на този етапизучавайки Вселената, хипотезата на В. Г. Фесенков правилно осветява въпроса за произхода, развитието и структурните особености на Слънчевата система. От концепцията на хипотезата следва, че формирането на планети е широко разпространен процес във Вселената. Формирането на планетите е станало от материя, тясно свързана с първичното Слънце, без намесата на външни сили.

Устройство и състав на Земята

Масата на Земята се оценява на 5,98-10 27 g, а нейният обем е 1,083-10 27 cm 3. Следователно средната плътност на планетата е около 5,5 g/cm 3 . Но плътността, достъпна за нас скалиравно на 2,7-3,0 g/cm3. От това следва, че плътността на материята на Земята е разнородна.

Земята е заобиколена от дебела газова обвивка - атмосферата. Това е своеобразен регулатор на обменните процеси между Земята и Космоса. Газовата обвивка съдържа няколко сфери, които се различават по състав и физични свойства. По-голямата част от газообразното вещество се съдържа в тропосферата, чиято горна граница, разположена на надморска височина от около 17 km на екватора, намалява към полюсите до 8-10 km. По-нагоре, в стратосферата и мезосферата, разреждането на газовете се увеличава и топлинните условия се променят сложно. На височина от 80 до 800 km се намира йоносферата - област от силно разреден газ, сред частиците на който преобладават електрически заредените. Най-външната част на газовата обвивка се формира от екзосферата, простираща се до надморска височина от 1800 km. От тази сфера се разсейват най-леките атоми - водород и хелий.

Най-важните методи за изучаване на вътрешността на нашата планета са геофизичните, като основно се наблюдава скоростта на разпространение на сеизмичните вълни, генерирани от експлозии или земетресения. Точно като камък, хвърлен във водата различни странисе разпространява по повърхността на водата

вълни, така че еластичните вълни се разпространяват в твърда материя от източника на експлозията. Сред тях се разграничават вълни от надлъжни и напречни вибрации. Надлъжните вибрации са редуващо се компресиране и разтягане на вещество в посоката на разпространение на вълната. Напречните вибрации могат да се разглеждат като редуващи се измествания в посока, перпендикулярна на разпространението на вълната.

Надлъжните вълни или, както се казва, надлъжните вълни, се разпространяват в твърдо тяло с по-висока скорост от напречните вълни. Надлъжните вълни се разпространяват както в твърда, така и в течна материя, напречните вълни се разпространяват само в твърда материя. Следователно, ако когато сеизмичните вълни преминават през тяло, се установи, че то не предава напречни вълни, тогава можем да приемем, че това вещество е в течно състояние. Ако и двата вида сеизмични вълни преминават през едно тяло, това е доказателство за твърдото състояние на веществото.

Скоростта на вълните се увеличава с увеличаване на плътността на материята. При рязка промяна в плътността на веществото скоростта на вълните ще се промени рязко. В резултат на изследване на разпространението на сеизмичните вълни през Земята беше открито, че има няколко дефинирани граници за рязката промяна на скоростите на вълните. Затова се приема, че Земята се състои от няколко концентрични обвивки (геосфери).

Въз основа на установените три основни интерфейса се разграничават три основни геосфери: земна кора, мантия и ядро ​​(фиг. 2.1).

Първият интерфейс се характеризира с рязко увеличение на скоростите на надлъжните сеизмични вълни от 6,7 до 8,1 km/s. Тази граница е наречена разделението на Мохоровичич (в чест на сръбския учен А. Мохоровичич, който го открива) или просто границата М. Тя разделя земната кораот мантията. Плътността на земната кора, както е посочено по-горе, не надвишава 2,7-3,0 g/cm3. Границата М се намира под континентите на дълбочина от 30 до 80 km, а под океанското дъно - от 4 до 10 km.

Като се има предвид, че радиусът на Земята е 6371 km, земната кора е тънък слой на повърхността на планетата, съставляващ по-малко от 1% от общата й маса и приблизително 1,5% от нейния обем.

Мантия - най-мощната от геосферите на Земята. Простира се на дълбочина 2900 км и заема 82,26% от обема на планетата. Мантията съдържа 67,8% от масата на Земята. С дълбочина плътността на материала на мантията като цяло нараства от 3,32 до 5,69 g/cm 3, въпреки че това се случва неравномерно.

Ориз. 2.1. Схема на вътрешния строеж на Земята

При контакта със земната кора веществото на мантията е в твърдо състояние. Следователно земната кора, заедно с най-горната част на мантията, се нарича литосфера.

Агрегационното състояние на мантийното вещество под литосферата не е достатъчно проучено и има различни мнения по този въпрос. Предполага се, че температурата на мантията на дълбочина 100 км е 1100-1500°C, в по-дълбоките части е много по-висока. Налягането на дълбочина 100 km се оценява на 30 хиляди atm, на дълбочина 1000 km - 1350 хиляди atm. Въпреки високата температура, съдейки по разпространението на сеизмичните вълни, материалът на мантията е предимно твърд. Огромното налягане и високата температура правят обичайното кристално състояние невъзможно. Очевидно материалът на мантията е в специално състояние с висока плътност, което е невъзможно на повърхността на Земята. Намаляването на налягането или леко повишаване на температурата трябва да доведе до бърз преход на веществото в състояние на стопилка.

Мантията се разделя на горна (слой B, простиращ се на дълбочина 400 km), междинна (слой C - от 400 до 1000 km) и долна (слой D - от 1000 до 2900 km). Слой С се нарича още слой Голицин (в чест на руския учен Б. Б. Голицин, който е създал този слой), а слой В се нарича слой Гутенберг (в чест на немския учен Б. Гутенберг, който го идентифицира).

В горната мантия (в слой B) има зона, в която скоростта на напречните сеизмични вълни намалява значително. Очевидно това се дължи на факта, че веществото в зоната е частично в течно (разтопено) състояние. Зоната на намалена скорост на разпространение на напречните сеизмични вълни предполага, че течната фаза съставлява до 10%, което се отразява в по-пластично състояние на веществото в сравнение с по-високите и долните слоеве на мантията. Сравнително пластичният слой с намалени скорости на сеизмичните вълни се нарича астеносфера (от гръцки. астени - слаб). Дебелината на отслабената зона достига 200-300 км. Намира се на дълбочина приблизително 100-200 km, но дълбочината варира: в централните части на океаните астеносферата е разположена по-високо, под стабилните зони на континентите тя потъва по-дълбоко.

Астеносферата е много важна за развитието на глобалните ендогенни геоложки процеси. Най-малкото нарушение на термодинамичното равновесие допринася за образуването на огромни маси от разтопено вещество (астенолити), които се издигат нагоре, насърчавайки движението на отделни блокове от литосферата по повърхността на Земята. Магмените камери възникват в астеносферата. Въз основа на тясната връзка между литосферата и астеносферата, тези два слоя се обединяват под името тектоносфера.

Наскоро вниманието на учените в мантията е привлечено от зона, разположена на дълбочина 670 км. Получените данни предполагат, че тази зона бележи долната граница на конвективния пренос на топлина и маса, която свързва горната мантия (слой B) и горната част на междинния слой с литосферата.

В рамките на мантията скоростта на сеизмичните вълни обикновено нараства в радиална посока от 8,1 km/s на границата на земната кора с мантията до 13,6 km/s в долната мантия. Но на дълбочина около 2900 km скоростта на надлъжните сеизмични вълни рязко намалява до 8,1 km/s, а напречните вълни изобщо не се разпространяват по-дълбоко. Това маркира границата между мантията и ядрото на Земята.

Учените успяха да установят, че на границата на мантията и ядрото в диапазона на дълбочина от 2700-2900 km, в преходния слой D 1 (за разлика от долната мантия, която има индекс D), раждането на гигантски термични възникват струи - пера,периодично проникващи в цялата мантия и появяващи се на земната повърхност под формата на обширни вулканични полета.

земното ядро ​​-централната част на планетата. Тя заема само около 16% от нейния обем, но съдържа повече от една трета от общата маса на Земята. Съдейки по разпространението на сеизмичните вълни, периферията на ядрото е в течно състояние. В същото време наблюденията върху произхода на приливните вълни позволиха да се установи, че еластичността на Земята като цяло е много висока, по-голяма от еластичността на стоманата. Очевидно веществото на ядрото е в някакво напълно специално състояние. Условията тук са изключително високо наляганеняколко милиона атмосфери. При тези условия настъпва пълно или частично разрушаване на електронните обвивки на атомите, веществото се „метализира“, т.е. придобива свойства, характерни за металите, включително висока електропроводимост. Възможно е земният магнетизъм да е резултат от електрически токове, възникващи в ядрото поради въртенето на Земята около нейната ос.

Плътността на сърцевината е 5520 kg/m 3, т.е. това вещество е два пъти по-тежко от скалистата обвивка на Земята. Веществото на ядрото е разнородно. На дълбочина около 5100 km скоростта на разпространение на сеизмичните вълни отново нараства от 8100 m/s до 11000 m/s. Следователно се приема, че централната част на ядрото е твърда.

Материалният състав на различните черупки на Земята е много сложен проблем. Само земната кора е достъпна за директно изследване на състава. Наличните данни показват, че земната кора се състои предимно от силикати и 99,5% от масата й е осем химически елементи: кислород, силиций, алуминий, желязо, магнезий, калций, натрий и калий. Всички други химични елементи се събират до около 1,5%.

Повече за състава дълбоки сфериЗемното кълбо може да се оцени само приблизително, като се използват геофизични данни и резултатите от изучаването на състава на метеоритите. Следователно моделите на материалния състав на дълбоките сфери на Земята, разработени от различни учени, се различават. Може да се приеме с голяма увереност, че горната мантия също се състои от силикати, но съдържа по-малко силиций и повече желязо и магнезий в сравнение със земната кора, а долната мантия е изградена от силициеви и магнезиеви оксиди, чиято кристалохимична структура е много по-плътна от тази на тези съединения, разположени в земната кора.

Астрономията е наука за Вселената, която изучава местоположението, движението, структурата, произхода и развитието на небесните тела и системите, образувани от тях. По-специално астрономията изучава Слънцето и други звезди, планетите от Слънчевата система и техните спътници, екзопланети, астероиди, комети, метеорити, междупланетна материя, междузвездна материя, пулсари, черни дупки, мъглявини, галактики и техните клъстери, квазари и много други . Астрономията е една от най-древните науки. Праисторическите култури и древните цивилизации са оставили след себе си множество астрономически артефакти, показващи познанията им за моделите на движение на небесните тела. Примерите включват додинастични древноегипетски паметници (английски)руски. и Стоунхендж. Първите цивилизации на вавилонците, гърците, китайците, индианците и маите вече са извършвали методични наблюдения на нощното небе. Но само изобретяването на телескопа позволи на астрономията да се развие съвременна наука. В исторически план астрономията включваше астрометрия, небесна навигация, наблюдателна астрономия, създаване на календари и дори астрология. В наши дни професионалната астрономия често се смята за синоним на астрофизика. През 20 век астрономията е разделена на два основни клона: наблюдателен и теоретичен. Наблюдателната астрономия е събирането на данни от наблюдения за небесни тела, които след това се анализират. Теоретичната астрономия се фокусира върху разработването на компютърни, математически или аналитични модели за описание на астрономически обекти и явления. Тези два клона се допълват взаимно: теоретичната астрономия търси обяснения за резултатите от наблюденията, а наблюдателната астрономия предоставя материал за теоретични заключения и хипотези и способността да ги тества. 2009 г. е обявена от ООН за Международна година на астрономията (IYA2009). Основният фокус е върху повишаването на обществения интерес и разбирането на астрономията. Това е една от малкото науки, в които лаиците все още могат да играят активна роля. Любителската астрономия е допринесла за редица важни астрономически открития.Съвременната астрономия е разделена на редица раздели, които са тясно свързани помежду си, така че разделението на астрономията е донякъде произволно. Основните клонове на астрономията са: Астрометрия - изучава видимите позиции и движения на светилата. Преди това ролята на астрометрията също се състоеше в много точно определяне на географски координати и време чрез изучаване на движението на небесните тела (сега за това се използват други методи). Съвременната астрометрия се състои от: фундаментална астрометрия, чиито задачи са да определят координатите на небесните тела от наблюдения, да съставят каталози на звездните позиции и да определят числените стойности на астрономическите параметри - величини, които позволяват да се вземат предвид регулярните промени в координатите на осветителните тела; сферична астрономия, която разработва математически методи за определяне на видимите позиции и движения на небесните тела с помощта на различни системикоординати, както и теорията за закономерните промени в координатите на осветителните тела във времето; Теоретичната астрономия предоставя методи за определяне на орбитите на небесните тела от техните видими позиции и методи за изчисляване на ефемеридите (видимите позиции) на небесните тела от известните елементи на техните орбити (обратната задача). Небесната механика изучава законите на движение на небесните тела под въздействието на силите на всемирното притегляне, определя масите и формата на небесните тела и устойчивостта на техните системи. Тези три клона се занимават главно с първия проблем на астрономията (изучаването на движението на небесните тела) и често се наричат ​​класическа астрономия. Астрофизиката изучава структурата, физични свойстваи химическия състав на небесните тела. Разделя се на: а) практическа (наблюдателна) астрофизика, в която се разработват и прилагат практически методи за астрофизични изследвания и съответните инструменти и инструменти; б) теоретична астрофизика, в която въз основа на законите на физиката се дават обяснения на наблюдаваните физични явления. Редица клонове на астрофизиката се отличават със специфични методи на изследване. Звездната астрономия изучава моделите на пространствено разпределение и движение на звезди, звездни системи и междузвездна материя, като взема предвид техните физически характеристики. Космохимията изучава химичния състав на космическите тела, законите на изобилието и разпространението на химичните елементи във Вселената, процесите на комбиниране и миграция на атомите при образуването на космическата материя. Понякога се разграничава ядрената космохимия, която изучава процесите на радиоактивен разпад и изотопния състав на космическите тела. Нуклеогенезата не се разглежда в рамките на космохимията. Тези два раздела засягат главно втория проблем на астрономията (структурата на небесните тела). Космогонията разглежда въпросите за произхода и еволюцията на небесните тела, включително нашата Земя. Космологични изследвания общи моделиустройство и развитие на Вселената. Въз основа на всички придобити знания за небесните тела, последните два раздела на астрономията решават третия проблем (произхода и еволюцията на небесните тела). Курсът по обща астрономия съдържа систематизирано представяне на информация за основните методи и най-важните получени резултати различни разделиастрономия. Едно от новите направления, формирани едва през втората половина на 20-ти век, е археоастрономията, която изучава астрономическите познания на древните хора и помага за датирането на древни структури въз основа на феномена на земната прецесия.Изследването на звездите и еволюцията на звездите е основни за нашето разбиране за Вселената. Астрономите изучават звезди, използвайки наблюдения, теоретични модели, а сега и компютърни числени симулации. Звездообразуването се случва в газови и прахови мъглявини. Достатъчно плътни области от мъглявини могат да бъдат компресирани от гравитацията, нагрявайки се поради потенциалната енергия, освободена в този случай. Когато температурата стане достатъчно висока, в ядрото на протозвездата започват термоядрени реакции и тя се превръща в звезда. Почти всички елементи, по-тежки от водорода и хелия, се образуват в звездите.

НАУКИ ЗА КОСМОСА И ЗЕМЯТА

Космологията е физическото изследване на Вселената като цяло.

IN модерен езикИма три свързани термина: вселена, същество и Вселена, които трябва да бъдат разделени.

Вселената е философски термин, който означава „светът като цяло“.

Вселената е целият съществуващ материален свят, безкрайно разнообразен във формите, които материята приема в процеса на своето развитие.

Вселената, изучавана от астрономията, е част от материалния свят, която е достъпна за изследване с помощта на научни средства, съответстващи на постигнатото ниво на развитие на науката. Синоним на определението за Вселена е пространството. Често се прави разлика между близкия космос, изследван с помощта на спътници, космически кораби, междупланетни станции, и дълбокия космос - светът на звездите и галактиките.

Физическото изследване на Вселената като цяло се нарича космология.

Науката за произхода на небесните тела е космогонията.

Теоретичната основа на космологията са основите физическа теория(обща теория на относителността, теория на полето и др.), емпирична основа - извънгалактична астрономия.

Трябва да се отбележи, че заключенията на космологията имат статут на модели, тъй като предметът на космологията е обект, толкова грандиозен в пространствено-времевите концепции, че един от основните принципи на естествената наука за възможността за провеждане на контролиран и възпроизводим експеримент върху изучаваният обект се оказва невъзможен за изпълнение.

Моделът е възможен вариантобяснения на явлението и моделът работи, докато не се появят експериментални данни, които му противоречат. Тогава се появява нов, който заменя остарелия модел.

Строго погледнато, всички закони и научни теорииса модели, защото могат да бъдат заменени с други концепции в процеса на научно развитие.

Космологията се заражда в представите на древните, в древногръцката митология, която разказва подробно и по доста систематичен начин за създаването на света и неговото устройство. По-късно, в рамките на философията, геоцентричната концепция на Птолемей, която съществува през Средновековието, се превръща в общоприет резултат от древната космология.

Николай Коперник се счита за основател на научната космология, който предлага хелиоцентричен модел на света.

Джордано Бруно излага идеите за безкрайна, вечна и населена Вселена. Идеите на Бруно са много по-напред от времето си. Но той не можа да цитира нито един факт, който да потвърди неговата космология.

Впоследствие Галилей и Кеплер окончателно изоставят погрешната идея за Слънцето като център на Вселената. Кеплер изясни закономерните движения на планетите, а Нютон доказа, че всички тела във Вселената, независимо от размера им, химичен състав, структура и други свойства взаимно гравитират един към друг. Космологията на Нютон, заедно с успехите на 18-ти и 17-ти век, определя светогледа, който понякога се нарича класически.

Този класически модел е доста прост и разбираем. Вселената се смята за безкрайна в пространството и времето, с други думи, вечна. Основният закон, управляващ движението и развитието на небесните тела, е законът за всемирното привличане. Пространството по никакъв начин не е свързано с намиращите се в него тела и играе пасивна роля като вместилище за тези тела. Ако всички тези тела внезапно изчезнат, пространството и времето ще останат непроменени. Подробностите за произхода и смъртта на небесните тела бяха неясни, но в основата си този модел беше съгласуван и последователен. Неизменността на пространството е основната идея на стационарната Вселена.

Пилот-изпитател на Луфтвафе: Ханс-Вернер Лерхе
La 5FH представлява значителен напредък в летателните и работните характеристики в сравнение с ранните съветски изтребители. Специално внимание заслужават данните му на височини до 3000 м. Но максимална скоростна всички височини по-ниски от тези на немските изтребители. Най-добрата скорост на изкачване на земята е сравнима с характеристиките на FW 190A-8 и Bf 109. При изкачване и завиване на височина от 3000 m La 5FH е близо до FW 190. С мощността на крейсерския двигател, обхватът и продължителността на полета са кратки (40 минути).
По време на полети на височина е забранено включването на форсажа, т.к Площта на потока на въздушния канал на дросела не е достатъчна за постигане на максимална мощност.
Самолетът беше напълно изправен. Историята му е неизвестна, но колата вече е в сервиз от известно време. Финишът на всички повърхности, особено на крилата (дървени) е добър. Кормилата и летвите са направени много внимателно.

Характеристики
Пилотът седи удобно. Видимостта от кабината напред по време на полет е достатъчна, но по време на излитане, кацане и рулиране е значително ограничена от двигателя. На земята и във въздуха има силен облак от изгорели газове. Кислородната система за голяма надморска височина изглежда никога не е била използвана. Дизайнът му се основава на немската диафрагмена директна економайзерна система. Контрол на стъпката на витлото, радиатори, щори, тримери и др. ръчно с помощта на различни пръчки. Това води до разсейване на вниманието на пилота и намаляване на летателните характеристики на La 5 по време на въздушен бой.

Махам от себе си, събличам
По време на излитане мощността на двигателя леко варира, но в приемливи граници. Опашката трябва да се повдига бавно и не твърде рано. Малкият просвет от витлото до земята затруднява пилотирането. Ускорението при излитане е добро, а дистанцията за излитане с предкрилки, отклонени на 15-20°, е относително малка. Поради липсата на индикатор за позицията на тапицерия, трябва да се обърне специално внимание на коректността на взаимното им съответствие на асансьорите и воланите.

Стабилност и управляемост
Надлъжната стабилност при ъглите на атака на полета при всяко положение на колесника и задкрилките е неочаквано добра, дори по време на изкачване с форсаж. Силите върху контролната дръжка са нормални. При извършване на дълбоки завои усилието се увеличава значително, но остава положително. За да извършите стабилен завой, трябва да работите с педалите, за да „държите носа си на вятъра“.
Статичната стабилност на посоката и ефективността на руля обикновено са задоволителни, но рязко спадат при ниски скорости на полета. Динамичната стабилност на посоката е слаба, затихването на трептенията на отклонение е незадоволително. При скорост 450 км/ч и височина 200 м периодът на трептенията е около 3 секунди и пилотът не може да ги потисне за повече от кратко време. Насочването на оръжията към целта е много лесно. Самолетът реагира на отклонение на руля с плавно повдигане или спускане на носа, но това не е проблем. Холандските вибрации на тангажа могат лесно да бъдат потиснати чрез леки движения на руля.
Ефективността на елерона е изключителна. При скорост от 450 км/ч пълен оборот се извършва за по-малко от 4 секунди. При скорост от 600 км/ч силите върху елероните стават прекомерни, но можете да прибягвате до бързи входове на руля.

Характеристики на щанда
При крейсерска мощност на двигателя с прибрани колесник и предкрилки предкрилките се разгъват със скорост 200-210 км/ч. С по-нататъшното намаляване на скоростта ефективността на елероните намалява. При достигане на 180 км/ч се затруднява гасенето на крен, а при хлъзгащ полет или при продължаване на спирането самолетът пада върху крилото. При отстранена дроселова клапа и разпънати колесник и задкрилки подобни реакции възникват при ниски скорости. Ако пилотът продължи да дърпа лоста към себе си, самолетът достига своя максимален постижим ъгъл на атака и пада върху крилото.
При изпълнение на стръмни, енергични завои, спирането на потока на крилото води до подобни резултати, но липсата на елерони се усеща по-ясно и при много по-високи скорости. Това се случва например при надморска височина 2400 m и скорост 320 km/h при извършване на пълен завой за 30 секунди (претоварване 2,6 g, въртене 67°), както и при по-ниски скорости и високи претоварвания, но с летвите се удължиха. Когато е принуден да прави внезапни движения с елероните, има неприятна тенденция стикът да се движи в посоката на въртене на самолета. Въпреки това, поради границата на ъгъла на атака преди спиране след удължаване на ламелите, това явление не е опасно.
При височина 2400 м и крейсерска мощност на двигателя най-краткото време за пълен завой без загуба на височина е 28-30 секунди. При надморска височина от 1000 м и скорост на двигателя пълен завой се извършва за 25 секунди.

Кацане
Забавянето при скорост от 200 км/ч е възможно само с помощта на мощността на двигателя. По време на нивелиране вдигамкрилото се увеличава значително, така че трябва да се обърне специално внимание на балансирането на самолета. Извършването на кацане в три точки не е трудно. Ако това не успее или теренът е неравен, тогава задържането на колата на пистата става трудно. Ситуацията се влошава от неравномерното спиране на колелата. Самолетът може да "кима" и "коза". Поради ограниченото разстояние до земята перката е особено опасна. Задържането на потока на всяко крило по време на рулиране не представлява опасност поради широколинееншаси. При силен страничен вятър площта на руля не е достатъчна, за да задържи самолета на пистата, но в тази ситуация можете да прибягвате до използването на спирачките на колелата.

Заключения относно тактиката и препоръките
Благодарение на предимствата на своя двигател, La 5FH е по-подходящ за бой на ниски височини. Неговата максимална земна скорост е само малко по-малка от тази на FW 190A-8 и Bf 109 с форсаж. Характеристиките за овърклок са сравними. La 5FH е по-нисък от Bf 109 с MW50 (система за впръскване на смес от вода и метанол - бел.ред.) по скорост и скорост на изкачване на всички височини. Ефективността на елероните на La 5FH е по-висока от тази на Сто и девети, а времето за обръщане на земята е по-кратко.
Руският изтребител превъзхожда скоростта на изкачване на FW.190A-8 до надморска височина от 3000 м. Поради по-голямото си тегло „сто деветдесетият“ е малко по-нисък в характеристиките на ускорение, но благодарение на него също изглежда по-добре във всички маневри с гмуркане и по време на бойно включване висока скорост. Следователно избягването на атаките на La 5FH трябва да става чрез гмуркане, след което да преминете към леко изкачване с висока скорост, за да заемете позиция за атака. "Лавочкин" има по-добра скорост на изкачване при по-стръмни ъгли на траекторията, така че ще изостане. В никакъв случай не трябва да губите скорост и да избягвате продължителен маневрен бой.
Не забравяйте за кратката продължителност на полета на La 5FH: 40 минути при нормална мощност и още по-кратко при допълнително изгаряне.
Подписано: Ханс-Вернер Лерхе.

У дома » Как да печелите » Схеми и чертежи на самолети. Бойно използване и експлоатация