Движение земли и солнца в космосе. Место Солнечной системы в галактике Млечный путь. Кометы и метеориты

Ми-14. Противолодочный вертолет-амфибия.

В середине шестидесятых годов Военно-морской Флот СССР ощутил острую необходимость в специализированном противолодочном вертолете, построенном на базе хорошо зарекомендовавшей себя машины. Разрабатываемый в то время в ОКБ Н.И.Камова противолодочный вертолёт Ка-25 имел ограниченные возможности приводнения, а его весовые характеристики не позволяли разместить на борту весь комплекс противолодочного оборудования. Поэтому руководство ВМФ заинтересовалось противолодочной модификацией более грузоподъёмного "сухопутного" вертолета Ми-8.

В ноябре 1959 года председатель Госкомитета по авиационной технике П.В.Дементьев утверждил задание на разработку проекта В-8Г (гидро). Поисково-ударный комплекс должен был состоять из двух вертолётов: поискового и ударного, причём поисковый должен был легко переоборудываться в ударный и наоборот. Предварительное проектирование началось в 1962 году, сразу после постройки двухдвигательного В-8А. Ведущим конструктором был назначен Л.Н.Бабушкин. На согласование с заказчиком ТТД, оптимизацию комплекса вооружения, макетирование оборудования ушло несколько лет. 30 апреля 1965 года вышло Постановление ЦК КПСС и СМ СССР о разработке базового противолодочного вертолёта-анфибии В-14 в поисковом и ударном вариантах.

В качестве силовой установки было решено применить новые двигатели, имевшие большую мощность. Новая силовая установка позволяла создать один поисково-ударный вертолёт вместо комплекса из двух. В сентябре 1966 года руководству ВМФ были предъявлены 2 аванпроекта В-14: в ударном и поисковом вариантах и в едином поисково-ударном варианте. Предпочтение было отдано последнему, и он разрабатывался как противолодочный вертолет берегового базирования. Его эскизный проект был утверждён в октябре и конструкторы преступили к рабочему проектированию.

В ходе проработок была усилена трансмиссия и с помощью ОКБ Изотова создан новый главный редуктор ВР-14. Шасси впервые в отечественном вертолётостроении было выполнено убирающимся. В декабре 1966 года на казанском филиале ОКБ был построен макет, состоявший из фюзеляжа серийного Ми-8 и металлического макета лодки. В 1967 году началось изготовление прототипа. 1 августа 1967 года лётчик-испытатель Ю.С.Швачко впервые поднял В-14 в небо. В 1968 году начались совместные Государственные испытания, которые проходили в Подмосковье и Феодосии. Из-за работ, связанных с доводкой главного редуктора, испытания затянулись до декабря 1974 года. Серийное производство организовано в конце 1973 года на заводе №387 в Казани.

Постановлением ЦК КПСС и СМ СССР от 11 мая 1976 года вертолёт принят на вооружение под обозначением Ми-14ПЛ (соответсвующий приказ МО СССР подписан 25 июня 1976 года). За создание Ми-14 группе работников МВЗ присуждена Государственная премия СССР.

История создания Ми-14

Предварительное проектирование противолодочного вертолета-амфибии под названием В-8Г началось в 1962 г. Ведущим конструктором был назначен Л.Н.Бабушкин. В апреле 1965 г. Совет Министров СССР издал постановление о разработке базового противолодочного вертолета-амфибии, получившего новое обозначение В-14. Рабочий проект В-14 был готов в начале 1967 г., но доводка новых двигателей ТВЗ-117М задерживалась. Чтобы не терять времени, разработчики совместно с заказчиком приняли решение проводить первые испытания на вертолетах, оснащенных старыми ТВ2-117. В 1971 г. вся программа испытаний В-14 с двигателями ТВ2-117 была выполнена. В конце 1969 г. первый летный экземпляр В-14 оснастили двигателями ТВЗ-117М, и в 1970 г. начался второй этап испытаний. В конце 1973 г. Казанский вертолетный завод выпустил первый серийный В-14, который также поступил на летные испытания. На нем, в частности, впервые летчик-испытатель Г.Р. Ка-рапетян произвел уникальные приводнения ночью и на режиме авторотации. С 1974 г. вертолеты начали поступать на вооружение в вертолетные полки советского ВМФ. В 1976 г. противолодочный вертолет-амфибия был официально принят на вооружение с присвоением ему обозначения Ми-14ПЛ. За создание Ми-14 ряд работников авиационной промышленности был награжден Государственной премией СССР.

Характеристики Ми-14

Конструкция Ми-14

Двухдвигательный вертолет-амфибия классической одновинтовой схемы с рулевым винтом и убирающимся шасси. Фюзеляж - цельнометаллический полумонокок. Состоит из носовой и центральной частей, лодки с «жабрами», хвостовой и килевой балок. В носовой части фюзеляжа размещены рабочие места летчиков и борттехника, а также пилотажно-навигационное, радиосвязное и приборное оборудование. Центральная часть фюзеляжа разделена перегородкой с дверью на два отсека. В переднем находится рабочее место штурмана-оператора. В отсеке за перегородкой размещены часть блоков поисковой аппаратуры, лебедки гидроакустической станции и магнитометра, кассеты для маркерных буев и ориентирных бомб, а также агрегаты системы кондиционирования воздуха и контейнер лодки ЛАС-5М-3. На левом борту располагается сдвижная входная дверь, а на правом -аварийный люк. Лодка представляет собой отдельный конструктивно-силовой агрегат, который замыкает фюзеляж снизу. Она состоит из носовой, передней, центральной и хвостовой частей, а также дополнительных водоизмещающих объемов - «жабр». На нижней поверхности передней части установлен обтекатель антенны РЛС. В центральной части между силовыми шпангоутами и продольными балками организован бомбоотсек, снизу закрывающийся створками. Слева и справа от него находятся шесть герметичных отсеков - топливных баков. «Жабры» - пристыкованные к бортам лодки поплавки каплевидного поперечного сечения, оснащенные по торцам килевыми пластинами. Снизу в «жабрах» имеются ниши основных опор шасси. К наружным нервюрам «жабр» крепятся мягкие баллонеты улучшения поперечной устойчивости. К хвостовой балке крепятся хвостовая опора шасси и стабилизатор. Стабилизатор выполнен переставным с изменяемым на земле углом установки. Несущий винт - пятилопастный с шарнирным креплением лопастей. Лопасть с прессованным одноконтурным дюралевым лонжероном и хвостовым отсеком трехслойной конструкции с металлическим сотовым заполнителем. Лопасть имеет прямоугольную форму в плане. Она оборудована пневматической системой сигнализации повреждения лонжерона. Хвостовой винт - трехлопастный тянущий, изменяемого шага. Лопасть имеет прямоугольную форму в плане и смешанную конструкцию: лонжерон и носок - дю-раллевые, хвостовой отсек - стеклопла-стиковый. Силовая установка состоит из двух маршевых турбовальных газотурбинных двигателей ТВЗ-117М, вспомогательной силовой установки АИ-9В, вентилятора охлаждения главного редуктора и систем: топливной, масляной, противопожарной защиты, нейтрального газа и др. Максимальная мощность двигателя 2225 л.с. ВСУ АИ-9В расположена в гаргроте над расходным баком. Шасси состоит из двух передних и двух основных опор с полурычажными аморт-стойками и дополнительной хвостовой неубирающейся опоры. Основные опоры убираются назад по полету. Каждая из них оснащена двумя тормозными колесами. Передние опоры убираются вперед против полета, на них установлено по одному нетормозному колесу. Основные опоры оборудованы демпферами для гашения колебаний типа земной резонанс. На стоянке амортизаторы этих опор могут раздвигаться за счет дополнительной подачи гидрожидкости в их цилиндры. Благодаря этому вертолет приподнимается на 200 мм, что облегчает подвеску вооружения в бомбоотсек. Хвостовая опора предохраняет лопасти рулевого винта от поломки при посадке с опрокидыванием на хвост. В состав ее конструкции входит поплавок. Топливная система включает 7 баков общей емкостью 3795 л: шесть баков (3350 л) в гермоотсеках лодки и расходный бак (445 л), установленный в отсеке за главным редуктором. В заднем отсеке центральной части фюзеляжа может монтироваться дополнительный топливный бак емкостью 500 л.

Вооружение Ми-14

На вертолете установлена поисково-прицельная система 7071 «Кальмар», включающая: РЛС «Инициатива-2М», прицельно-вычислительное устройство «Ландыш», аппаратуру передачи данных «Снегирь», гидроакустическую станцию «Ока-2» с заглубляемым устройством «Прибор-10», авиационный поисковый магнитометр АПМ-60 «Орша». Расходуемые средства поиска подводных лодок - радиогидроакустические буи «Чинара» или РГБ-Н «Ива», маркерные радиобуи «Поплавок», ориентирные морские авиабомбы ОМАБ-25-12Д (дневные) или ОМАБ-25-8Н (ночные). Средства поражения - противолодочная торпеда (АТ-2, ВТТ-1 «Стриж») и глубинные бомбы (ПЛАБ-250-120, ПЛАБ-50-65, ПЛАБ-МК). Вертолет может нести атомную глубинную бомбу. Система электроснабжения состоит из системы переменного трехфазного тока и системы постоянного тока. Источники переменного тока - два генератора с приводом от главного редуктора, а резервные источники - преобразователи. Питание постоянным током осуществляется от аккумуляторных батарей. Гидравлическая система состоит из гидросистем (основной и дублирующей) управления вертолетом и гидросистем (основной и аварийной) управления шасси и створками. Выпуск шасси производится от основной и аварийной гидросистем, уборка - только от основной. Эта же система управляет створками бомболюка, замками подвески гондолы магнитометра и заглубляемого устройства ГАС.

В середине шестидесятых годов Военно-морской Флот СССР ощутил острую необходимость в специализированном противолодочном вертолете, построенном на базе хорошо зарекомендовавшей себя машины. Разрабатываемый в то время в ОКБ Н.И.Камова противолодочный вертолёт Ка-25 имел ограниченные возможности приводнения, а его весовые характеристики не позволяли разместить на борту весь комплекс противолодочного оборудования. Поэтому руководство ВМФ заинтересовалось противолодочной модификацией более грузоподъёмного "сухопутного" вертолета Ми-8.

В ноябре 1959 года председатель Госкомитета по авиационной технике П.В.Дементьев утверждил задание на разработку проекта В-8Г (гидро). Поисково-ударный комплекс должен был состоять из двух вертолётов: поискового и ударного, причём поисковый должен был легко переоборудываться в ударный и наоборот. Предварительное проектирование началось в 1962 году, сразу после постройки двухдвигательного В-8А. Ведущим конструктором был назначен Л.Н.Бабушкин. На согласование с заказчиком ТТД, оптимизацию комплекса вооружения, макетирование оборудования ушло несколько лет. 30 апреля 1965 года вышло Постановление ЦК КПСС и СМ СССР о разработке базового противолодочного вертолёта-анфибии В-14 в поисковом и ударном вариантах.

В качестве силовой установки было решено применить новые двигатели, имевшие большую мощность. Новая силовая установка позволяла создать один поисково-ударный вертолёт вместо комплекса из двух. В сентябре 1966 года руководству ВМФ были предъявлены 2 аванпроекта В-14: в ударном и поисковом вариантах и в едином поисково-ударном варианте. Предпочтение было отдано последнему, и он разрабатывался как противолодочный вертолет берегового базирования. Его эскизный проект был утверждён в октябре и конструкторы преступили к рабочему проектированию.

В ходе проработок была усилена трансмиссия и с помощью ОКБ Изотова создан новый главный редуктор ВР-14. Шасси впервые в отечественном вертолётостроении было выполнено убирающимся. В декабре 1966 года на казанском филиале ОКБ был построен макет, состоявший из фюзеляжа серийного Ми-8 и металлического макета лодки. В 1967 году началось изготовление прототипа. 1 августа 1967 года лётчик-испытатель Ю.С.Швачко впервые поднял В-14 в небо. В 1968 году начались совместные Государственные испытания, которые проходили в Подмосковье и Феодосии. Из-за работ, связанных с доводкой главного редуктора, испытания затянулись до декабря 1974 года. Серийное производство организовано в конце 1973 года на заводе №387 в Казани.

Постановлением ЦК КПСС и СМ СССР от 11 мая 1976 года вертолёт принят на вооружение под обозначением Ми-14ПЛ (соответсвующий приказ МО СССР подписан 25 июня 1976 года). За создание Ми-14 группе работников МВЗ присуждена Государственная премия СССР.

Ми-14 построен по классической одновинтовой схеме с пятилопастным трёхшарнирным несущим и трёхлопастным рулевым винтами (на вертолётах позднего выпуска применены тянущие винты противоположного вращения как на Ми-8МТ). Фюзеляж цельнометаллический типа полумонокок. Лодка выполнена из трёхслойных панелей с сотовым заполнителем. По бокам лодки установлены поплавки в форме крыльев, обеспечивабщие поперечную устойчивость при волнении до 4 баллов. Для улучшения путевой устойчивости вертолёта на поплавках установлены вертикальные кили. Шасси четырёхопорное, убирающееся. Для защиты рулевого винта под хвостовой балкой установлена дополнительная опора с поплавком.

Силовая установка состоит из 2 ТВД ТВ3-117М с редуктором ВР-14. Для запуска двигателей за главным редуктором установлена ВСУ АИ-9В. В грузовой кабине оборудовано рабочее месте штурмана-оператора и размещены блоки поисково-прицельной системы 7071 "Кальмар" (на Ми-14ПЛМ - "Осьминог"), включающей прицельно-вычислительное устройство "Ландыш", аппаратуру передачи данных "Снегирь", ОГАС "Ока-2", РЛС "Инициатива-2М". В передней части кабины установлен теплопеленгатор "Сура". В задней части фюзеляжа находились кассеты с 36 сбрасываемыми гидроакустическими буями "Поплавок" или "Координата", ориентационные бомбы. Снаружи в задней части фюзеляжа установлен опускаемый магнетометр АПМ-60 "Орша". Для обеспечения неподвижного висения вертолёта над точкой в состав оборудования включена система автоматического управления САУ-14. Под хвостовой балкой установлен доплеровский измеритель путевой скорости и угла сноса ДИСС-15.

Вооружение состояло либо из 1 торпеды АТ-1 (АТ-2, Т-67 "Стриж", позже УМГТ-1 "Орлан", "Колибри"), либо 12 50-кг противолодочных бомб, либо 8 250-кг бомб, находящихся в герметичном бомбоотсеке.

В 1973-1986 годах было изготовлено 273 вертолёта Ми-14 различных модификаций. С 1977 года он поставлялся на экспорт в Болгарию, Вьетнам, ГДР, КНДР, Кубу, Ливию, Польшу, Сирию и Югославию. После распада СССР часть вертолётов досталась Украине. В 1995 году все Ми-14 исключены из состава флота России и выведены в резерв.

Модификации вертолета:
Ми-14ПЛ - основная противолодочная модификация;
Ми-14ПЛМ - модифицированная версия МИ-14ПЛ
Ми-14ВТ - минный тральщик и поставщик мин
Ми-14ПС - поисково-спасательный вариант
Mi-14PW - Ми-14ПЛ в польской эксплуатации.

Ми-14: основные характеристики
Экипаж, человек
Масса нормальная взлетная, кг
Скорость максимальная, км/ч
Скорость крейсерская, км/ч
Потолок динамический, м
Дальность перегоночная, км
Тактический радиус действия, км
Диаметр несущего винта вертолета, м
Длина вертолёта с вращающимися винтами, м
Высота с вращающимся рулевым винтом, м

Вертолет Ми-14 разрабатывался на базе Ми-4 для замены линейки Ми-4 на вооружении в СССР. Пробный вариант получил название В-14 и сделал свой первый полет в 1973 году. По задумке конструктора это был вертолет-амфибия, и для нормального погружения на водную поверхность пришлось придать нижней части фюзеляжа лодочную форму, а на бока установить поплавки – «жабры». Судя по плоско-выпуклому профилю их поперечного сечения, планировалось, что такой механизм создаст во время полета дополнительную подъемную силу. Однако на практике получили от них дополнительное сопротивление. Во избежание касаний водной поверхности лопастями рулевого винта и хвостовой балки, под последнюю установили дополнительный поплавок. Отдельно велось изготовление лодочной части, внутри нее находились грузовой отсек и топливные баки.

Поскольку аппарат амфибийного типа, для него предусмотрели колесное шасси, которое убиралось в днище лодки (две передние опоры шасси) и в «жабры» (основные двухколесные стойки).

Для выполнения боевых заданий Ми-14 укомплектовали прицельно-поисковой системой «Кальмар» и радиолокационной станцией «Инициатива-2М».

Также в оснастку вертолета вошли: вычислительный аппарат «Ландыш», система передачи данных «Снегирь», магнитометр «Орша», маркерные буи «Поплавок» и лебедка от ГАС «Ока-2». В лодочном термостатированном и герметичном отсеке располагались в двух кассетах 36 буев РГБ-НМ «Чинара» или 8 РБГ-Н «Нива». Можно было вместо буев установить торпеду АТ-1, которую можно применять с целью поражения субмарин, или другие виды вооружения. К примеру, конструкция Ми-14 рассчитана на ведение прицельного огня торпедами ВВТ-1 «Стриж», которые можно запускать с высоты не более 17 м. Также в лодочном отсеке можно разместить противолодочные бомбы ПЛАБ-50-64, ПЛАБ-250-120 и ПЛАБ-МК.

Мощности Ми-14 хватает даже, чтобы транспортировать ядерную бомбу «Скальп», вес которой составляет 1,6 тонн. Этим вооружением можно легко разбить вражескую субмарину с расстояния до 800 м. Чтобы обеспечить неподвижное висение при включенной гидроакустической станции (ГАС), в оборудовании задействовали систему автоматизированного управления САУ-14 и снизу хвостовой балки поставили доплеровский измеритель угла сноса и скорости ДИСС-15.

В состав экипажа Ми-14 входят два пилота и штурман-оператор, место для которого было оборудовано в грузовой кабине. Производством Ми-14 занялся Московский вертолетный завод, размещающийся в подмосковных Панках. Сборку лодки для Ми-14 поручили Казанскому вертолетному заводу, где размещался филиал ОКБ им. Миля.

Модификации вертолета:

Ми-14ПЛ - основная противолодочная модификация;

Ми-14ПЛМ - модифицированная версия МИ-14ПЛ

Ми-14ВТ - минный тральщик и поставщик мин

Ми-14ПС - поисково-спасательный вариант

Mi-14PW - Ми-14ПЛ в польской эксплуатации

Первую состыковку лодки с фюзеляжем серийного вертолета Ми-8 провели летом 1967 года. На винтокрыл были установлены турбовинтовые двигатели ТВ2-117, которые запускались не от аккумуляторов. Поэтому потребности устанавливать ВСУ не было. На первый экземпляр Ми-14 не были установлены узлы для крепления вооружения, а также отсутствовала РЛС и другое противолодочное оборудование. Аппарат выполнял только демонстрационные вылеты. В июле 1967 года первый В-14 получил в «Аэрофлоте» регистрационный номер 11051 и начались его государственные испытания.

Первый полет на Ми-14 был сделан 1.08.1967 на заводской площадке в Подмосковье. За штурвалом находился летчик-испытатель Ю.С. Швачко. Позже вертолет переместили в г. Люберцы, где продолжили его проверку. Когда полностью убедились в управляемости и устойчивости Ми-14 в воздухе и на суше, перешли на проверку «амфибии» в водной среде. Она проводилась в Южном порту Москвы. Погружение вертолета на водную гладь проводилось при помощи подъемного крана. Затем начались полеты над водной поверхностью. Объектом испытаний стала та же Москва-река в малолюдных местах возле села Беседы.

В конце 1967-го в Панках началась переделка двух Ми-8 в новые В-14, которые предназначались для совместного участия в госиспытаниях. Лодки для них делали, как и для первого экземпляра, в г. Казань. Однако, в отличие от первой «амфибии», на них были установлены поисково-прицельные комплексы.

В 1968 г. в ходе государственных испытаний были выявлены некоторые проблемы. В частности обнаружен недостаточный запас устойчивости в ходе полета. При развитии скорости свыше 180 км/час вертолет начинает кидать со стороны в сторону. Эти колебания в истории авиации называют «голландский шаг». Избавиться от проблемы можно стандартным путем, но на данной модели невозможно установить нужное хвостовое оперение, поэтому нашли другой путь. На «жабрах» разместили килевые шайбы, которые повысили устойчивость техники на высоких скоростях.

В ходе испытаний выявили плохую устойчивость В-14 и на воде во время движения. Третий опытный экземпляр переоборудовали, заменив «жабры» надувными поплавками.

Если поплавки сложить, то их ниши закрывались крышками-обтекателями, сделанными из металла. На место килевых шайб поставили более изящные ребра. Провели также доработку системы шасси. Поместив на них демпферные установки, устранили колебания передних опор, что в свою очередь позволило вертолету Ми-14 совершать взлеты с разбегом и посадки на авторотации, не рискуя повредить передние стойки шасси.

Завершив заводские испытания, Ми-14 с бортовым номером 0412 перевезли на аэродром Кировское в г. Феодосия. Планировалось переместить данный экземпляр своим ходом, но на полпути возникла поломка топливной системы, и испытателю Л. Индееву довелось совершать вынужденную посадку. Скорее всего, посадка выполнялась в режиме авторотации. Приземлившись на колхозном поле, вертолет застрял колесами в земле и перевернулся на бок. К счастью, экипаж уцелел в этой аварии.

После аварийного случая к государственной программе испытаний вновь подключили прототип В-14. Стоит отметить хорошо слаженную работу инженеров П.К. Олейника и В.П. Комарова, летчиков О.Е. Ефимова и Ю.Н. Иглина, штурманов Р.И. Субарова и Р.Д. Юмагузина.

Испытания на воде показали, что при волнении в три балла и выше наблюдается тенденция к зарыванию носовой части, что увеличивает риск соприкосновения лопастей несущего винта с водной поверхностью. Также выяснилось, что при зависании на высоте 10 метров над водой стекла кабины экипажа интенсивно забрызгивает. Это заставило уменьшить позволяемую скорость перемещения по воде до 20 км/час из-за склонности аппарата к зарыванию.

В 1969 году произвели четвертую машину В-14, оснастив ее серийными двигателями ТВЗ-117М. А спустя два года был завершен первый этап совместных госиспытаний, результатом которых стало предварительное разрешение на серийную сборку вертолета. И, несмотря на то, что разрешение было получено, осуществить серийный выпуск данной модели удалось лишь с 1974 года после доработки поисково-прицельного оборудования.

Испытания главного редуктора были завершены только в 1975 г. Несмотря на это, в 1973 г. заказчик начал окончательный этап госиспытаний с «неполноценным» В-14. Вскоре к тестовым экземплярам подключили и первую серийную машину. Руководил полетами на заключительном этапе испытаний летчик-испытатель О.Е. Ефимов. Сначала проверили посадку на аэродроме в режиме авторотации, а потом – в воде. Проверку выполняли также в ночном режиме и в тяжелых метеоусловиях.

Первая посадка на воду с пробегом была успешно выполнена летчиком-испытателем Г.Р. Карапетяном 18.10.1974. После него так же удачно посадить В-14 на воду удалось О. Ефимову и В. Варакину. Акт о завершении совместных государственных испытаний был подписан в конце 1974 года.

Через два года постановлением Совета Министров СССР вертолет В-14 поставлен на вооружение с названием Ми-14ПЛ (противолодочный).

Первая серийная модификация получила обозначение Ми-14БТ (буксировщик тралов). В хвостовую часть грузовой кабины поместили аппаратуру буксировки тралов, управляемую дистанционно. Завершить проектирование модификации удалось в 1973 г., а с 1979 г. его поставили на вооружение.

1974 г. – спроектирована спасательная модификация вертолета Ми-14ПС, который мог эвакуировать до 19 пострадавших человек. В отличие от Ми-14ПЛ, стал шире дверной проем грузовой кабины, установлена лебедка, имеющая грузоподъемность до 300 кг, которой можно было одновременно поднять трех людей. В носовую часть Ми-14ПС установили прожекторы и поисковую РАС. С вертолета можно было спустить 10 спасательных плотов и спасти жизнь 20 пострадавшим. Вертолет мог выполнять даже буксировку плотов. На вооружение Ми-14ПС поставили в 1979 году.

Характеристики вертолета Ми-14:

Ми-14: основные характеристики
Экипаж, человек
Масса нормальная взлетная, кг
Скорость максимальная, км/ч
Скорость крейсерская, км/ч
Потолок динамический, м
Дальность перегоночная, км
Тактический радиус действия, км
Диаметр несущего винта вертолета, м
Длина вертолёта с вращающимися винтами, м
Высота с вращающимся рулевым винтом, м

Даже сидя на стуле перед экраном компьютера и кликая по ссылкам, мы физически участвуем во множестве движений. Куда же мы движемся? Где находится "вершина" движения, его апекс ?

Во-первых, мы участвуем в вращении Земли вокруг оси. Это суточное движение направлено на точку востока на горизонте. Скорость движения зависит от широты; она равна 465*cos(φ) м/сек. Таким образом, если вы находитесь на северном или южном полюсе Земли, то вы не участвуете в этом движении. А скажем, в Москве суточная линейная скорость примерно 260 м/сек. Угловую скорость апекса суточного движения относительно звезд легко посчитать: 360° / 24 часа = 15° / час.

Во-вторых, Земля, и мы вместе с ней, движется вокруг Солнца. (Мы пренебрежем маленьким ежемесячным покачиванием вокруг центра масс системы Земля-Луна.) Средняя скорость годового движения по орбите - 30 км/сек. В перигелии в начале января она чуть выше, в афелии в начале июля - чуть ниже, но поскольку орбита Земли почти точный круг, разница скоростей составляет всего 1 км/сек. Апекс орбитального движения, естественно, смещается и совершает полный круг за год. Его эклиптическая широта 0 градусов, а долгота равна долготе Солнца плюс примерно 90 градусов - λ=λ ☉ +90°, β=0. Другими словами, апекс лежит на эклиптике, опережая Солнце на 90 градусов. Соответственно, угловая скорость апекса равна угловой скорости движения Солнца: 360° / год, чуть меньше градуса в сутки.

Более масштабные движения мы осуществляем уже вместе с нашим Солнцем в составе Солнечной системы.

Во-первых, Солнце движется относительно ближайших звезд (т.н. локальный стандарт покоя ). Скорость перемещения примерно 20 км / сек (чуть больше 4 а.е. / год). Обратите внимание: это даже меньше, чем скорость Земли по орбите. Движение направлено в сторону созвездия Геркулес , а экваториальные координаты апекса α = 270°, δ = 30°. Однако, если мы померяем скорость относительно всех ярких звезд , видимым невооруженным глазом, то получим стандартное движение Солнца, оно несколько другое, меньшее по скорости 15 км / сек ~ 3 а.е. / год). Это тоже созвездие Геркулес, хотя апекс чуть смещен (α = 265°, δ = 21°). А вот относительно межзвездного газа Солнечная система движется слегка быстрее (22-25 км / сек), но апекс значительно сдвинут и попадает в созвездие Змееносец (α = 258°, δ = -17°). Этот сдвиг апекса примерно в 50° связан с т.н. "межзвездным ветром", "дующим с юга" Галактики.

Все три описанные движения это, так сказать, местные перемещения, "прогулки во дворе". Но Солнце вместе с ближайшими и вообще видимыми звездами (ведь мы практически не видим слишком уж далеких звезд), вместе с облаками межзвездного газа обращается вокруг центра Галактики - и это совсем другие скорости!

Скорость движения Солнечной системы вокруг центра Галактики составляет 200 км / сек (больше 40 а.е. / год). Впрочем, указанное значение неточное, определить галактическую скорость Солнца трудно; мы ведь даже не видим, относительно чего меряем движение: центр Галактики скрыт плотными межзвездными облаками пыли. Величина постоянно уточняется и склонна к уменьшению; не так давно она принималась за 230 км / сек (часто можно встретить именно это значение), а последние исследования дают результаты даже меньше 200 км / сек. Галактическое движение происходит перпендикулярно направлению на центр Галактики и потому апекс имеет галактические координаты l = 90°, b = 0° или в более привычных экваториальных координатах - α = 318°, δ = 48°; это точка находится в Лебеде . Поскольку это движение обращения, апекс смещается и совершает полный круг за "галактический год", примерно 250 миллионов лет; угловая его скорость ~5" / 1000 лет, полтора градуса за миллион лет.

Дальнейшие движения включает уже движение целой Галактики. Измерить такое движение тоже не просто, слишком уж велики расстояния, и погрешность в цифрах еще довольно велика.

Так, наша Галактика и галактика Андромеды, два массивных объекта Местной группы галактик, гравитационно притягиваются и движутся навстречу друг к другу со скоростью около 100-150 км/сек, причем основной компонент скорости принадлежит нашей галактике. Поперечная составляющая движения точно не известна, и беспокойства о столкновении преждевременны. Дополнительный вклад в это движение вносит и массивная галактика M33, находящаяся примерно в том же направлении, что и галактика Андромеды. В целом скорость движения нашей Галактики относительно барицентра Местной группы галактик около 100 км / сек примерно в направлении Андромеда / Ящерица (l = 100, b = -4, α = 333, δ = 52), однако эти данные еще весьма приблизительны. Это весьма скромная относительная скорость: Галактика смещается на собственный диаметр за две-три сотни миллионов лет или, очень примерно, за галактический год .

Если измерить скорость Галактики относительно удаленных скоплений галактик , мы увидим иную картину: и наша галактика, и остальные галактики Местной группы совместно как некоторое целое движутся в направлении большого скопления Девы примерно со скоростью 400 км/сек. Это движение также обусловлено гравитационными силами.

Фоновое реликтовое излучение определяет некоторую выделенную систему отсчёта, связанную с всей барионной материей в наблюдаемой части Вселенной. В каком-то смысле движение относительно этого микроволнового фона - это движение относительно Вселенной в целом (не нужно путать это движение с разбеганием галактик!). Определить это движение возможно, измерив дипольную температурную анизотропию неравномерность реликтового излучения в разных направлениях . Такие измерения показали неожиданную и важную вещь: все галактики в ближайшей к нам части Вселенной, включая не только нашу Местную группу, но и скопление Девы и другие скопления, движется относительно фонового реликтового излучения с неожиданно большой скоростью. Для Местной группы галактик она составляет 600-650 км / сек с апексом в созвездии Гидра (α=166, δ=-27). Выглядит это так, что где-то в глубинах Вселенной существует еще необнаруженный огромный кластер многих сверхскоплений, притягивающий материю нашей части Вселенной. Этот гипотетический кластер был назван Великим Аттрактором .

Как определили скорость Местной группы галактик? Конечно, фактически астрономы измерили скорость Солнца относительно микроволнового реликтового фона: она оказалась ~390 км / с с апексом с координатами l = 265°, b = 50° (α=168, δ=-7) на границе созвездий Лев и Чаша . Потом определи скорость Солнца относительно галактик Местной группы (300 км/с, созвездие Ящерица). Вычислить скорость Местной группы уже не составило труда.

Куда мы движемся?

Суточное: наблюдатель относительно центра Земли	0-465 м/сек	восток
Годовое: Земля относительно Солнца	30 км / сек	перпендекулярно направлению на Солнце
Локальное: Солнце относительно ближайших звезд	20 км / сек	Геркулес
Стандартное: Солнце относительно ярких звезд	15 км / сек	Геркулес
Солнце относительно межзвездного газа	22-25 км / сек	Змееносец
Солнце относительно центра Галактики	~ 200 км / сек	Лебедь
Солнце относительно Местной группы галактик	300 км / сек	Ящерица
Галактика относительно Местной группы галактик	~1 00 км / сек

Вселенная (космос) — это весь окружающий нас мир, безграничный во времени и пространстве и бесконечно разнообразный по формам, которые принимает вечно движущаяся материя. Безграничность Вселенной отчасти можно представить в ясную ночь с миллиардами разной величины светящихся мерцающих точек на небе, представляющих далекие миры. Лучи света при скорости 300 000 км/с из наиболее отдаленных частей Вселенной доходят до Земли примерно за 10 млрд лет.

По мнению ученых, образовалась Вселенная в результате «Большого Взрыва» 17 млрд лет назад.

Она состоит из скоплений звезд, планет, космической пыли и других космических тел. Эти тела образуют системы: планеты со спутниками (например. Солнечная система), галактики, метагалактики (скопление галактик).

Галактика (позднегреч.galaktikos - молочный, млечный, от греческогоgala - молоко) — обширная звездная система, которая состоит из множества звезд, звездных скоплений и ассоциаций, газовых и пылевых туманностей, а также отдельных атомов и частиц, рассеянных в межзвездном пространстве.

Во Вселенной существует множество галактик различного размера и формы.

Все звезды, видимые с Земли, входят в состав галактики Млечный Путь. Свое название она получила благодаря тому, что большинство звезд можно увидеть ясной ночью в виде Млечного Пути — белесой размытой полосы.

Всего же Галактика Млечный Путь содержит около 100 млрд звезд.

Наша галактика находится в постоянном вращении. Скорость ее движения во Вселенной — 1,5 млн км/ч. Если смотреть на нашу галактику со стороны ее северного полюса, то вращение происходит по часовой стрелке. Солнце и ближайшие к нему звезды совершают полный оборот вокруг центра галактики за 200 млн лет. Этот срок принято считать галактическим годом.

По размеру и форме сходна с галактикой Млечный Путь галактика Андромеды, или Туманность Андромеды, которая находится на расстоянии примерно 2 млн световых лет от нашей галактики. Световой год — расстояние, проходимое светом за год, приблизительно равное 10 13 км (скорость света — 300 000 км/с).

Для наглядности изучения движения и расположения звезд, планет и других небесных тел используется понятие небесной сферы.

Рис. 1. Основные линии небесной сферы

Небесная сфера — это воображаемая сфера сколь угодно большого радиуса, в центре которой находится наблюдатель. На небесную сферу проецируются звезды, Солнце, Луна, планеты.

Важнейшими линиями на небесной сфере являются: отвесная линия, зенит, надир, небесный экватор, эклиптика, небесный меридиан и др. (рис. 1).

Отвесная линия — прямая, проходящая через центр небесной сферы и совпадающая с направлением нити отвеса в месте наблюдения. Для наблюдателя, находящегося на поверхности Земли, отвесная линия проходит через центр Земли и точку наблюдения.

Отвесная линия пересекается с поверхностью небесной сферы в двух точках - зените, над головой наблюдателя, и надире — диаметрально противоположной точке.

Большой круг небесной сферы, плоскость которого перпендикулярна к отвесной линии, называется математическим горизонтом. Он делит поверхность небесной сферы на две половины: видимую для наблюдателя, с вершиной в зените, и невидимую, с вершиной в надире.

Диаметр, вокруг которого происходит вращение небесной сферы, - ось мира. Она пересекается с поверхностью небесной сферы в двух точках - северном полюсе мира и южном полюсе мира. Северным полюсом называется тот, со стороны которого вращение небесной сферы происходит по часовой стрелке, если смотреть на сферу извне.

Большой круг небесной сферы, плоскость которого перпендикулярна оси мира, носит название небесного экватора. Он делит поверхность небесной сферы на два полушария: северное, с вершиной в северном полюсе мира, и южное, с вершиной в южном полюсе мира.

Большой круг небесной сферы, плоскость которого проходит через отвесную линию и ось мира, — небесный меридиан. Он делит поверхность небесной сферы на два полушария - восточное и западное.

Линия пересечения плоскости небесного меридиана и плоскости математического горизонта - полуденная линия.

Эклиптика (от греч.ekieipsis - затмение) — большой круг небесной сферы, по которому происходит видимое годичное движение Солнца, точнее — его центра.

Плоскость эклиптики наклонена к плоскости небесного экватора под углом 23°26"21".

Чтобы легче запомнить местоположение звезд на небе, люди в древности придумали объединять самые яркие из них в созвездия.

В настоящее время известны 88 созвездий, которые носят имена мифических персонажей (Геркулес, Пегас и др.), знаков зодиака (Телец, Рыбы, Рак и др.), предметов (Весы, Лира и др.) (рис. 2).

Рис. 2. Летне-осенние созвездия

Происхождение галактик. Солнечной системы и ее отдельных планет, до сих пор остается неразгаданной тайной природы. Существует несколько гипотез. В настоящее время считается, что наша галактика образовалась из газового облака, состоявшего из водорода. На начальной стадии эволюции галактики из межзвездной газово-пылевой среды образовались первые звезды, а 4,6 млрд лет назад — Солнечная система.

Состав солнечной системы

Совокупность небесных тел, движущихся вокруг Солнца как центрального тела, образует Солнечную систему. Она расположена почти на окраине галактики Млечный Путь. Солнечная система участвует во вращении вокруг центра галактики. Скорость се движения составляет около 220 км/с. Это движение происходит в направлении созвездия Лебедя.

Состав Солнечной системы можно представить в виде упрощенной схемы, приведенной на рис. 3.

Свыше 99,9 % массы вещества Солнечной системы приходится на Солнце и только 0,1 % — на все остальные ее элементы.

Гипотеза И. Канта (1775 г.) — П.Лапласа (1796 г.)	Гипотеза Д. Джинса (начало XX в.)	Гипотеза академика О. П. Шмидта (40-е гг. XX в.)	Ги потеза а кале мика В. Г. Фесенкова (30-е гг. XX в.)
Планеты образовались из газово-пылевой материи (в виде раскаленной туманности). Охлаждение сопровождаюсь сжатием и увеличением скорости вращения какой-то оси. На экваторе туманности возникали кольца. Вещество колец собиралось в раскаленные тела и постепенно остывало	Мимо Солнца когда-то прошла более крупная звезда, сс притяжение вырвало из Солнца струю раскаленного вещества (протуберанец). Образовались сгущения, из которых потом — планеты	Газово-пылевое облако, вращающееся вокруг Солнца, должно было принять сплошную форму в результате соударения частиц и их движения. Частицы объединились в сгущения. Притяжение более мелких частиц сгущениями должно было способствовать росту окружающего вещества. Орбиты сгущений должны были стать почти круговыми и лежащими почти в одной плоскости. Сгущения явились зародышами планет, вобрав в себя почти всс вещество из промежутков между их орбитами	Из вращающегося облака возникло само Солнце, а планеты — из вторичных сгущений в этом облаке. Далее Солнце сильно уменьшилось и охладилось до современного состояния

Рис. 3. Состав Солнечной систем

Солнце

Солнце — это звезда, гигантский раскаленный шар. Его диаметр в 109 раз больше диаметра Земли, масса в 330 000 раз больше массы Земли, зато средняя плотность невелика — всего в 1,4 раза больше плотности воды. Солнце находится на расстоянии около 26 000 световых лет от центра нашей галактики и обращается вокруг него, делая один оборот примерно за 225-250 млн лет. Орбитальная скорость движения Солнца равна 217 км/с — таким образом, оно проходит один световой год за 1400 земных лет.

Рис. 4. Химический состав Солнца

Давление на Солнце в 200 млрд раз выше, чем у поверхности Земли. Плотность солнечного вещества и давление быстро нарастают вглубь; рост давления объясняется весом всех вышележащих слоев. Температура на поверхности Солнца 6000 К, а внутри 13 500 000 К. Характерное время жизни звезды типа Солнца 10 млрд лег.

Таблица 1. Общие сведения о Солнце

Химический состав Солнца примерно такой же, как и у большинства других звезд: около 75 % — это водород, 25 % — гелий и менее 1 % — все другие химические элементы (углерод, кислород, азот и т. д.) (рис. 4).

Центральная часть Солнца с радиусом примерно 150 000 км называется солнечным ядром. Это зона ядерных реакций. Плотность вещества здесь примерно в 150 раз выше плотности воды. Температура превышает 10 млн К (по шкале Кельвина, в пересчете на градусы Цельсия 1 °С = К — 273,1) (рис. 5).

Над ядром, на расстояниях около 0,2-0,7 радиуса Солнца от его центра, находится зона переноса лучистой энергии. Перенос энергии здесь осуществляется путем поглощения и излучения фотонов отдельными слоями частиц (см. рис. 5).

Рис. 5. Строение Солнца

Фотон (от греч.phos - свет), элементарная частица, способная существовать, только двигаясь со скоростью света.

Ближе к поверхности Солнца возникает вихревое перемешивание плазмы, и перенос энергии к поверхности совершается

преимущественно движениями самого вещества. Такой способ передачи энергии называется конвекцией, а слой Солнца, где она происходит, - конвективной зоной. Мощность этого слоя составляет примерно 200 000 км.

Выше конвективной зоны располагается солнечная атмосфера, которая постоянно колеблется. Здесь распространяются как вертикальные, так и горизонтальные волны с длинами в несколько тысяч километров. Колебания происходят с периодом около пяти минут.

Внутренний слой атмосферы Солнца называется фотосферой. Она состоит из светлых пузырьков. Это гранулы. Их размеры невелики — 1000-2000 км, а расстояние между ними — 300- 600 км. На Солнце одновременно может наблюдаться около миллиона гранул, каждая из которых существует несколько минут. Гранулы окружены темными промежутками. Если в гранулах вещество поднимается, то вокруг них — опускается. Гранулы создают общий фон, на котором можно наблюдать такие масштабные образования, как факелы, солнечные пятна, протуберанцы и др.

Солнечные пятна — темные области на Солнце, температура которых по сравнению с окружающим пространством понижена.

Солнечными факелами называют яркие поля, окружающие солнечные пятна.

Протуберанцы (от лат.protubero — вздуваюсь) — плотные конденсации относительно холодного (по сравнению с окружающей температурой) вещества, которые поднимаются и удерживаются над поверхностью Солнца магнитным полем. К возникновению магнитного поля Солнца может приводить то, что различные слои Солнца вращаются с разной скоростью: внутренние части вращаются быстрее; особенно быстро вращается ядро.

Протуберанцы, солнечные пятна и факелы — это не единственные примеры солнечной активности. К ней также относятся магнитные бури и взрывы, которые называют вспышками.

Выше фотосферы располагается хромосфера — внешняя оболочка Солнца. Происхождение названия этой части солнечной атмосферы связано с ее красноватым цветом. Мощность хромосферы составляет 10-15 тыс. км, а плотность вещества в сотни тысяч раз меньше, чем в фотосфере. Температура в хромосфере быстро растет, достигая в верхних ее слоях десятков тысяч градусов. На краю хромосферы наблюдаются спикулы, представляющие собой вытянутые столбики из уплотненного светящегося газа. Температура этих струй выше, чем температура фотосферы. Спикулы сначала поднимаются из нижней хромосферы на 5000-10 000 км, а потом падают обратно, где и затухают. Все это происходит со скоростью около 20 000 м/с. Спи кула живет 5-10 мин. Количество спикул, существующих на Солнце одновременно, составляет около миллиона (рис. 6).

Рис. 6. Строение внешних слоев Солнца

Хромосферу окружает солнечная корона — внешний слой атмосферы Солнца.

Полное количество энергии, излучаемой Солнцем, составляет 3,86 . 1026 Вт, и лишь одну двухмиллиардную часть этой энергии получает Земля.

Солнечная радиация включает корпускулярное и электромагнитное излучения. Корпускулярное основное излучение — это плазменный поток, который состоит из протонов и нейтронов, или по-другому - солнечный ветер, который достигает околоземного пространства и обтекает всю магнитосферу Земли. Электромагнитная радиация — это лучистая энергия Солнца. Она в виде прямой и рассеянной радиации достигает земной поверхности и обеспечивает тепловой режим на нашей планете.

В середине XIX в. швейцарский астроном Рудольф Вольф (1816-1893) (рис. 7) вычислил количественный показатель солнечной активности, известный во всем мире как число Вольфа. Обработав накопленные к середине прошлого века материалы наблюдений за солнечными пятнами, Вольф смог установить средний И-летний цикл солнечной активности. Фактически же интервалы времени между годами максимальных или минимальных чисел Вольфа колеблются от 7 до 17 лет. Одновременно с 11-летним циклом протекает вековой, точнее 80-90-летний, цикл солнечной активности. Несогласованно накладываясь друг на друга, они вносят заметные изменения в процессы, совершающиеся в географической оболочке Земли.

На тесную связь многих земных явлений с солнечной активностью еще в 1936 г. указывал А. Л. Чижевский (1897-1964) (рис. 8), писавший о том, что подавляющее большинство физико-химических процессов на Земле представляет результат воздействия космических сил. Он же был и одним из основоположников такой науки, как гелиобиология (от греч.helios — солнце), изучающей влияние Солнца на живое вещество географической оболочки Земли.

В зависимости от солнечной активности протекают такие физические явления на Земле, как: магнитные бури, частота полярных сияний, количество ультрафиолетовой радиации, интенсивность грозовой деятельности, температура воздуха, атмосферное давление, осадки, уровень озер, рек, грунтовых вод, соленость и деловитость морей и др.

С периодической деятельностью Солнца связана жизнь растений и животных (существует корреляция между солнечной цикличностью и сроком вегетационного периода у растений, размножением и миграцией птиц, грызунов и т. д.), а также человека (заболевания).

В настоящее время взаимосвязи между солнечными и земными процессами продолжают изучаться с помощью искусственных спутников Земли.

Планеты земной группы

Помимо Солнца в составе Солнечной системы выделяют планеты (рис. 9).

По размерам, географическим показателям и химическому составу планеты подразделяются на две группы: планеты земной группы и планеты-гиганты. К планетам земной группы относятся , и . О них и пойдет речь в этом подразделе.

Рис. 9. Планеты Солнечной системы

Земля — третья планета от Солнца. Ей будет посвящен отдельный подраздел.

Давайте обобщим. От местоположения планеты в Солнечной системе зависит плотность вещества планеты, а с учетом ее размеров — и масса. Чем
ближе планета к Солнцу, тем выше у нее средняя плотность вещества. Например, у Меркурия она составляет 5,42 г/см\ Венеры — 5,25, Земли — 5,25, Марса — 3,97 г/см 3 .

Общими характеристиками планет земной группы (Меркурий, Венера, Земля, Марс) являются прежде всего: 1) сравнительно небольшие размеры; 2) высокие температуры на поверхности и 3) высокая плотность вещества планет. Эти планеты сравнительно медленно вращаются вокруг своей оси и имеют мало спутников или не имеют их совсем. В строении планет земной группы выделяют четыре главные оболочки: 1) плотное ядро; 2) покрывающую его мантию; 3) кору; 4) легкую газо- во-водную оболочку (исключая Меркурий). На поверхности этих планет обнаружены следы тектонической деятельности.

Планеты-гиганты

Теперь познакомимся с планетами-гигантами, которые тоже входят в нашу Солнечную систему. Это , .

Планеты-гиганты обладают следующими общими характеристиками: 1) большими размерами и массой; 2) быстро вращаются вокруг оси; 3) имеют кольца, много спутников; 4) атмосфера состоит, в основном, из водорода и гелия; 5) в центре имеют горячее ядро из металлов и силикатов.

Их также отличают: 1) низкие температуры на поверхности; 2) малая плотность вещества планет.