Воздушный змей — это привязанный летательный аппарат тяжелее или легче воздуха с крыльями , которые реагируют на воздух, создавая подъемную силу и силу сопротивления . [2] Воздушный змей состоит из крыльев, привязей и якорей. Воздушные змеи часто имеют уздечку и хвост, чтобы направлять лицевую часть змея, чтобы ветер мог его поднять. [3] Некоторые конструкции воздушных змеев не нуждаются в уздечке; коробчатые змеи могут иметь одну точку крепления. Воздушный змей может иметь фиксированные или подвижные якоря, которые могут уравновешивать змея. Название происходит от слова kite , парящей хищной птицы. [4]
Существует несколько форм воздушных змеев.
Подъемная сила , которая поддерживает кайт в полете, создается, когда воздух движется вокруг поверхности кайта, создавая низкое давление над крыльями и высокое давление под ними. [5] Взаимодействие с ветром также создает горизонтальное сопротивление вдоль направления ветра. Результирующий вектор силы от компонентов подъемной силы и силы сопротивления противодействует натяжению одной или нескольких линий или привязей, к которым прикреплен кайт. [6] Точка крепления кайт-стропы может быть статической или подвижной (например, буксировка кайта бегущим человеком, лодкой, свободно падающими якорями, как в парапланах и беглых паракайтах [7] [8] или транспортном средстве). [9] [10]
Те же принципы течения жидкости применяются и в жидкостях, поэтому воздушные змеи могут использоваться в подводных течениях. [11] [12] Параваны и доски-оттерборды работают под водой по аналогичному принципу.
Воздушные змеи, поднимающие людей, использовались в разведывательных целях, для развлечения и в ходе разработки первого практического самолета — биплана .
Воздушные змеи имеют долгую и разнообразную историю, и многие различные типы запускаются индивидуально и на фестивалях по всему миру. Воздушные змеи могут запускаться для развлечения , искусства или других практических целей. Спортивные змеи могут запускаться в воздушном балете , иногда как часть соревнований. Воздушные змеи с электроприводом — это многостропные управляемые воздушные змеи, разработанные для создания больших сил , которые могут использоваться для таких видов деятельности, как кайтсерфинг , кайт-лендбординг , кайт-багги и сноукайтинг .
Воздушный змей был заявлен как изобретение китайских философов V века до н. э. Моцзы (также Мо Ди или Мо Ти) и Лу Баня (также Гуншу Баня или Куншу Фаня). Материалы, идеально подходящие для создания воздушного змея, были легкодоступны, включая шелковую ткань для паруса; тонкий, высокопрочный шелк для летящего линя; и упругий бамбук для прочного, легкого каркаса. К 549 году нашей эры бумажные змеи, безусловно, запускались, так как было зафиксировано, что в том году бумажный змей использовался в качестве сообщения для спасательной операции. Древние и средневековые китайские источники описывают использование воздушных змеев для измерения расстояний, проверки ветра, подъема людей, подачи сигналов и связи для военных операций. Самые ранние известные китайские воздушные змеи были плоскими (не изогнутыми) и часто прямоугольными. Позже бесхвостые воздушные змеи включали стабилизирующий булинь. Воздушные змеи были украшены мифологическими мотивами и легендарными персонажами; некоторые были снабжены струнами и свистками, чтобы издавать музыкальные звуки во время полета. [13] [14] [15]
После того, как воздушный змей появился в Индии , он превратился в боевого воздушного змея , известного в Индии как патанг , тысячи из которых запускаются каждый год на таких фестивалях, как Макар Санкранти . [16]
Воздушные змеи были известны по всей Полинезии , вплоть до Новой Зеландии , при этом предполагается, что эти знания распространились из Китая вместе с людьми. Антропоморфные воздушные змеи, сделанные из ткани и дерева, использовались в религиозных церемониях для отправки молитв богам. [17] Полинезийские традиции воздушных змеев используются антропологами для получения представления о ранних «примитивных» азиатских традициях, которые, как полагают, когда-то существовали в Азии. [18]
Воздушные змеи прибыли в Европу поздно , хотя знамена, похожие на ветроуказатели, были известны и использовались римлянами. Истории о воздушных змеях впервые были привезены в Европу Марко Поло в конце 13-го века, а воздушные змеи были привезены обратно моряками из Японии и Малайзии в 16-м и 17-м веках. [19] [20] Конрад Кьезер описал драконьих воздушных змеев в Беллифортисе около 1400 года нашей эры. [21] Хотя воздушные змеи изначально считались просто диковинкой, к 18-му и 19-му векам их использовали в качестве транспортных средств для научных исследований. [19]
В 1752 году Бенджамин Франклин опубликовал отчет об эксперименте с воздушным змеем, доказавшем, что молния вызывается электричеством .
Воздушные змеи также сыграли важную роль в исследованиях братьев Райт и других, когда они разработали первый самолет в конце 1800-х годов. Было разработано несколько различных конструкций воздушных змеев для подъема людей . Период с 1860 по 1910 год стал европейским «золотым веком кайтинга». [22]
В 20 веке было разработано много новых конструкций воздушных змеев. Среди них были бесхвостый ромб Эдди, тетраэдральный воздушный змей , крыло Рогалло , воздушный змей-сани , парафойл и воздушные змеи с двигателем . [23] Воздушные змеи использовались в научных целях, особенно в метеорологии, аэронавтике, беспроводной связи и фотографии . Крыло Рогалло было адаптировано для трюковых воздушных змеев и дельтапланеризма , а парафойл был адаптирован для парашютного спорта и парапланеризма .
Быстрое развитие механических летательных аппаратов снизило интерес к воздушным змеям. Во время Второй мировой войны воздушные змеи использовались в военных целях ограниченно ( радиостанция для выживания , Focke Achgelis Fa 330 , воздушные змеи для военных радиоантенн ).
Воздушные змеи в настоящее время в основном используются для отдыха. Для изготовления воздушных змеев используются легкие синтетические материалы ( нейлон рипстоп , пластиковая пленка , трубка и стержень из углеродного волокна ). Синтетические веревки и шнуры ( нейлон , полиэтилен , кевлар и дайнима ) используются в качестве уздечки и линя для воздушного змея.
Дизайн часто имитирует летающих насекомых, птиц и других зверей, как реальных, так и мифических. Лучшие китайские воздушные змеи сделаны из расщепленного бамбука (обычно золотого бамбука), покрыты шелком и расписаны вручную. На более крупных воздушных змеях хитрые петли и защелки позволяют разбирать змея и компактно складывать его для хранения или транспортировки. Более дешевые воздушные змеи массового производства часто изготавливаются из печатного полиэстера, а не из шелка.
Хвосты используются для некоторых конструкций воздушных змеев с одной стропой , чтобы удерживать нос воздушного змея направленным против ветра. Спиннеры и спинноки могут быть прикреплены к летательной стропе для визуального эффекта. Существуют вращающиеся ветроуказатели, которые вращаются как турбина . На больших демонстрационных воздушных змеях эти хвосты, спиннеры и спинноки могут быть длиной 50 футов (15 м) или больше.
Современные воздушные змеи для акробатики используют две или четыре стропы, чтобы обеспечить точный контроль угла кайта по отношению к ветру. Воздушные змеи с тягой могут иметь дополнительную стропу для отключения змея и быстросъемные механизмы для расцепления летчика и кайта в экстренной ситуации.
Воздушные змеи использовались для полетов людей, в военных целях, в науке и метеорологии, в фотографии, для подъема радиоантенн, выработки электроэнергии, в экспериментах по аэродинамике и во многих других целях.
Воздушные змеи использовались в военных целях в прошлом, например, для подачи сигналов, доставки боеприпасов , а также для наблюдения , как путем подъема наблюдателя над полем боя, так и с помощью аэрофотосъемки с помощью воздушного змея .
Воздушные змеи впервые были использованы в войне китайцами. [24] Во времена династии Сун в качестве оружия был разработан « Огненный ворон» — воздушный змей , несущий зажигательный порошок, фитиль и горящую палочку благовоний. [25]
Согласно «Самгук Саги» , в 647 году Ким Ю-син , корейский генерал Силла, сплотил свои войска, чтобы победить мятежников, используя горящих воздушных змеев, которые также пугали врага. [26]
Русские летописи упоминают об использовании новгородским князем Олегом воздушных змеев во время осады Константинополя в 906 году: «и сотворил коней и людей бумажных, вооруженных и позолоченных, и поднял их на воздух над городом; греки же увидели их и убоялись их» [27] .
В трактате Вальтера де Милемете 1326 года «De nobilitatibus, sapientiis, et prudentiis regum» изображена группа рыцарей, запускающих воздушного змея, нагруженного зажигательной бомбой, наполненной черным порохом, над городской стеной. [28]
Воздушные змеи также использовались адмиралом Ли из династии Чосон (1392–1910) в Корее. Во время японских вторжений в Корею (1592–1598) адмирал Ли командовал своим флотом с помощью воздушных змеев. Его воздушные змеи имели особую маркировку, направляющую его флот на выполнение различных приказов. [29]
В современную эпоху британская армия использовала воздушных змеев для подъема наблюдателей в воздух с целью наблюдения, используя воздушные змеи, разработанные Сэмюэлем Франклином Коди . Воздушные змеи заграждения использовались для защиты судоходства во время Второй мировой войны . [30] [31] Воздушные змеи также использовались для стрельбы по мишеням с воздуха. [32] Воздушные змеи и кайтуны использовались для подъема антенн связи. [33] Подводные лодки поднимали наблюдателей с помощью вращающихся воздушных змеев. [34]
Палестинцы из сектора Газа запускали воздушных змеев с зажигательными бомбами через границу между Израилем и Газой , вызывая пожары на израильской стороне границы, [35] [36] [37] [38] сотни дунамов израильских сельскохозяйственных полей были сожжены воздушными змеями с зажигательными бомбами, запущенными из Газы, что, по оценкам, нанесло экономический ущерб в несколько миллионов шекелей . [39]
Воздушные змеи использовались в научных целях, например, в знаменитом эксперименте Бенджамина Франклина , доказавшем, что молния — это электричество . Воздушные змеи были предшественниками традиционных самолетов и сыграли важную роль в развитии ранних летательных аппаратов. Александр Грэхем Белл экспериментировал с очень большими воздушными змеями, поднимающими людей , как и братья Райт и Лоуренс Харгрейв . Воздушные змеи сыграли историческую роль в подъеме научных приборов для измерения атмосферных условий для прогнозирования погоды . Фрэнсис Рональдс и Уильям Рэдклифф Бирт описали очень устойчивый воздушный змей в обсерватории Кью еще в 1847 году, который был испытан с целью поддержки саморегистрирующихся метеорологических приборов на высоте. [40]
Воздушные змеи могут использоваться для радиоцелей, перенося антенны для MF , LF или VLF -передатчиков. Этот метод был использован для приемной станции первой трансатлантической передачи Маркони . Привязанные воздушные шары могут быть более удобными для таких экспериментов, потому что антенны, переносимые воздушным змеем, требуют большого ветра, что не всегда возможно с тяжелым оборудованием и заземляющим проводником. Во время экспериментов необходимо учитывать, что проводник, переносимый воздушным змеем, может привести к высокому напряжению по направлению к земле, что может подвергнуть опасности людей и оборудование, если не будут приняты соответствующие меры предосторожности (заземление через резисторы или параллельный резонансный контур, настроенный на частоту передачи).
Воздушные змеи могут использоваться для переноски световых эффектов, таких как светящиеся палочки или фонарики на батарейках.
Воздушные змеи могут использоваться для того, чтобы тянуть людей и транспортные средства по ветру. Эффективные воздушные змеи типа фойл, такие как силовые воздушные змеи, также могут использоваться для движения против ветра по тем же принципам, что и другие парусные суда, при условии, что боковые силы на земле или в воде перенаправлены, как с помощью килей, швертов, колес и ледяных лезвий традиционных парусных судов. За последние два десятилетия несколько видов кайт-парусного спорта стали популярными, например, кайт-багги, кайт-лендбординг, кайт-боутинг и кайт-серфинг. Сноукайтинг также стал популярным в последние годы.
Кайт-сейлинг открывает несколько возможностей, недоступных в традиционном парусном спорте:
В настоящее время разрабатываются подводные воздушные змеи для сбора возобновляемой энергии из потока воды. [41] [42]
Фестивали воздушных змеев являются популярной формой развлечений во всем мире. Они включают в себя крупные местные мероприятия, традиционные фестивали, которые проводятся уже сотни [ необходимо уточнение ] лет, и крупные международные фестивали, на которые съезжаются любители воздушных змеев из других стран, чтобы продемонстрировать свои уникальные художественные воздушные змеи и новейшие технические воздушные змеи.
Во многих странах есть музеи воздушных змеев. [43] Эти музеи могут быть сосредоточены на исторических воздушных змеях, сохраняя традиции страны в области воздушных змеев.
Запуск воздушных змеев популярен во многих азиатских странах, где он часто принимает форму « боев воздушных змеев », в которых участники пытаются схватить воздушных змеев друг друга или срезать других воздушных змеев. [44] Воздушные змеи-истребители обычно представляют собой небольшие, сплющенные ромбовидные воздушные змеи, сделанные из бумаги и бамбука. Хвосты на воздушных змеях-истребителях не используются, чтобы не снижать ловкость и маневренность.
В Афганистане запуск воздушных змеев является популярной игрой, и на языке дари она называется Гудипаран Бази . Некоторые бойцы с воздушными змеями пропускают свои нити через смесь порошка из измельченного стекла и клея, что является законным. Полученные нити очень абразивны и могут легко порвать нити соперника. Абразивные нити также могут травмировать людей. Во время правления Талибана в Афганистане запуск воздушных змеев был запрещен, среди прочих развлечений.
В Пакистане запуск воздушных змеев часто называют Гуди-Бази или Патанг-Бази. Хотя запуск воздушных змеев является популярным ритуалом для празднования весеннего праздника, известного как Джашн-э-Бахараан (буквально: Праздник весны) или Басант , воздушные змеи запускаются в течение всего года. Бои воздушных змеев являются очень популярным времяпрепровождением по всему Пакистану, но в основном в городских центрах по всей стране (особенно в Лахоре ). Бои воздушных змеев достигают пика во время весенних празднований, и бойцы любят соревноваться с соперниками, чтобы развязать нить другого воздушного змея, широко известного как «Паеча». Во время весеннего праздника по всей стране проводятся соревнования по запуску воздушных змеев, и небо раскрашивается воздушными змеями. Когда участнику удается развязать чужого воздушного змея, в воздухе раздаются крики «во ката». Разрезанных воздушных змеев забирают, преследуя их. Это популярный ритуал, особенно среди молодежи страны, и он показан в фильме 2007 года «Бегущий за ветром» (хотя эта история происходит в соседнем Афганистане ). Воздушные змеи и веревки являются крупным бизнесом в стране, и используются несколько различных типов веревок, включая покрытые стеклом, металлические и танди. Воздушные змеи были запрещены в Пенджабе, Индия, из-за более чем одной смерти мотоциклиста, вызванной покрытыми стеклом или металлическими нитями воздушного змея. [45] Kup, Patang, Guda и Nakhlaoo — некоторые из популярных марок воздушных змеев; они различаются по балансу, весу и скорости.
В Индонезии воздушные змеи запускаются как в качестве спорта, так и развлечения. Один из самых популярных вариантов воздушных змеев — с Бали . Балийские воздушные змеи уникальны и имеют различные конструкции и формы: птицы, бабочки, драконы, корабли и т. д. Во Вьетнаме воздушные змеи запускаются без хвостов. Вместо этого прикрепляются небольшие флейты, позволяющие ветру «напевать» музыкальную мелодию. Существуют и другие формы воздушных змеев, издающих звуки. На Бали большие луки прикрепляются к передней части воздушных змеев, чтобы создавать глубокую пульсирующую вибрацию, а в Малайзии ряд тыкв со звуковыми прорезями используется для создания свиста во время полета воздушного змея. В Малайзии также находится Музей воздушных змеев в Малакке . [46]
Воздушные змеи также популярны в Непале , особенно в холмистых районах и среди общин Пахади и Невар , хотя люди также запускают воздушных змеев в районах Тераи . В отличие от Индии, люди в Непале запускают воздушных змеев в период с августа по сентябрь и более популярны во время Дашайна . [47]
Воздушные змеи очень популярны в Индии , а штаты Гуджарат, Бихар, Уттар-Прадеш, Раджастхан, Харьяна и Пенджаб славятся своими фестивалями воздушных змеев. Высокоманевренные однострунные бумажные и бамбуковые змеи запускают с крыш, используя трение лески в попытке перерезать стропы друг друга, либо отпуская режущую леску на высокой скорости, либо быстро и многократно натягивая леску. Во время индийского весеннего фестиваля Макар-санкранти , около середины января, миллионы людей запускают воздушных змеев по всей северной Индии. Воздушные змеи в Хайдарабаде начинаются за месяц до этого, но воздушные змеи/бои являются важной частью других праздников, включая День Республики , День независимости, Ракша-бандхан , день Вишвакарма-пуджи в конце сентября и Джанмаштами . Международный фестиваль воздушных змеев проводится каждый год перед Уттараяном в течение трех дней в Вадодаре , Сурате и Ахмадабаде .
Воздушные змеи запускались в Китае с древних времен. Вэйфан является домом для самого большого музея воздушных змеев в мире. [48] [49] Здесь также проводится ежегодный международный фестиваль воздушных змеев на больших солончаках к югу от города. Несколько музеев воздушных змеев есть в Японии, Великобритании, Малайзии , Индонезии, Тайване, Таиланде и США. В досовременный период малайцы в Сингапуре использовали воздушных змеев для ловли рыбы. [50]
В Японии запуск воздушных змеев — это традиционная детская игра на новогодних праздниках и на фестивале мальчиков в мае. В некоторых регионах существует традиция праздновать рождение мальчика с новым воздушным змеем (祝い凧). В Японии проводится множество фестивалей воздушных змеев. Самым известным из них является «Фестиваль гигантских воздушных змеев Ёкаити» в Хигасиоми, Сига , который начался в 1841 году. [51] Самый большой воздушный змей, когда-либо построенный на фестивале, имеет ширину 62 фута (19 м) на высоту 67 футов (20 м) и весит 3307 фунтов (1500 кг). [52] На фестивале воздушных змеев Хамамацу в Хамамацу, Сидзуока , более 100 воздушных змеев запускают в небо над песчаными дюнами Накатадзима , одной из трех крупнейших песчаных дюн в Японии, которая выходит на море Энсюнада. [53] Родители, у которых родился ребенок, готовят нового воздушного змея с именем своего ребенка и запускают его на празднике. [54] Эти воздушные змеи являются традиционными, сделаны из бамбука и бумаги.
В Греции и на Кипре запуск воздушных змеев является традицией Чистого понедельника , первого дня Великого поста . На британской заморской территории Бермудские острова традиционные бермудские воздушные змеи изготавливаются и запускаются на Пасху , чтобы символизировать вознесение Христа. На Фуэртевентуре фестиваль воздушных змеев обычно проводится в выходные, ближайшие к 8 ноября, и длится 3 дня.
Полинезийские традиционные воздушные змеи иногда используются на церемониях, а варианты традиционных воздушных змеев — для развлечения. Более старые экземпляры хранятся в музеях. Они ценятся жителями Полинезии.
В Бразилии запуск воздушного змея является очень популярным развлечением для детей, подростков и даже молодых людей. В основном это мальчики, и это в подавляющем большинстве случаев борьба с воздушными змеями — игра, цель которой — маневрировать своими воздушными змеями, чтобы перерезать веревки воздушных змеев других людей во время полета, а затем бег с воздушными змеями , где участники мчатся по улицам, чтобы поймать свободно дрейфующих воздушных змеев. Как и в других странах с похожими традициями, травмы являются обычным явлением, и мотоциклистам в особенности необходимо принимать меры предосторожности. [55]
В Чили воздушные змеи очень популярны, особенно во время празднования Дня независимости (18 сентября). В Перу воздушные змеи также очень популярны. В парках и на пляжах в основном в августе проходят фестивали воздушных змеев.
В Колумбии воздушные змеи можно увидеть в парках и зонах отдыха в августе, который называют ветреным. Именно в этом месяце большинство людей, особенно молодежь, запускают воздушных змеев.
В Гайане воздушные змеи запускаются на Пасху, в этом мероприятии принимают участие все этнические и религиозные группы. Воздушные змеи, как правило, не запускаются в любое другое время года. Воздушные змеи начинают появляться в небе за несколько недель до Пасхи, и школьников отводят в парки для этого мероприятия. Все это достигает кульминации в массовом воздушном праздновании в пасхальный понедельник, особенно в Джорджтауне, столице, и других прибрежных районах. История этой практики не совсем ясна, но, учитывая, что Пасха является христианским праздником, говорят, что запуск воздушных змеев символизирует Воскресшего Господа. Мур [56] описывает это явление в 19 веке следующим образом:
Очень популярным креольским развлечением было запуск воздушных змеев. Пасхальный понедельник, государственный праздник, был великим днем запуска воздушных змеев на морской стене в Джорджтауне и на открытых землях в деревнях. Молодые и старые, мужчины и женщины, казалось, были охвачены манией запуска воздушных змеев. Пасха 1885 года служит хорошим примером. «Вид неба над всем Джорджтауном, но особенно в направлении морской стены, был очень поразительным, воздух был заполнен воздушными змеями всех форм и размеров, покрытыми яркой цветной бумагой, которые храбро летали на сильном ветру.
— (Его цитата взята из письма в газету The Creole от 29 декабря 1858 года.)
Точное происхождение практики запуска воздушных змеев (исключительно) на Пасху неясно. Бриджит Бреретон и Кевин Йелвингтон [57] предполагают, что запуск воздушных змеев был завезен китайскими иммигрантами по контракту в тогдашнюю колонию Британскую Гвиану в середине 19 века. Автор статьи в газете Guyana Chronicle от 6 мая 2007 года более уверен:
Запуск воздушных змеев возник как китайская традиция, отмечающая начало весны. Однако, поскольку владельцы плантаций с подозрением относились к классу плантаторов (читай «рабочих плантаций»), китайцы утверждали, что это символизирует воскресение Иисуса Христа . Это был умный аргумент, так как в то время христиане праздновали Пасху во славу воскресшего Христа. Китайцы приехали в Гайану в 1853–1879 годах. [58]
Существует множество мировых рекордов, связанных с воздушными змеями. [59] Самые большие в мире воздушные змеи — это надувные одностропные воздушные змеи . Мировой рекорд по самому большому воздушному змею, летавшему не менее 20 минут, — «Флаг Кувейта». [60]
Мировой рекорд по количеству одновременно запущенных воздушных змеев был достигнут в 2011 году, когда на пляже Аль-Ваха в секторе Газа дети запустили 12 350 воздушных змеев. [61]
Рекорд высоты полета одного воздушного змея принадлежит дельта-кайту с треугольной коробкой. 23 сентября 2014 года команда под руководством Роберта Мура подняла змея площадью 129 квадратных футов (12 м2 ) на высоту 16 009 футов (4 880 м) над уровнем земли. [62] Рекордная высота была достигнута после восьми серий попыток в течение десятилетнего периода из отдаленного места на западе Нового Южного Уэльса, Австралия. Полет дельта-змея Дантона-Тейлора высотой 9,2 фута (3 м) и шириной 19,6 футов (6 м) контролировался лебедочной системой с использованием 40 682 футов (12 400 м) сверхпрочной лески Dyneema. Полет длился около восьми часов с земли и обратно. Высота измерялась с помощью бортовой телеметрии GPS, передающей позиционные данные в режиме реального времени на наземный компьютер, а также резервных регистраторов данных GPS для последующего анализа. [63]
Существуют проблемы безопасности, связанные с запуском воздушных змеев. Стропы воздушных змеев могут ударяться и запутываться в линиях электропередач, вызывая отключение электроэнергии и создавая риск поражения электрическим током для запускающего воздушного змея. Мокрые стропы или провода могут служить проводниками статического электричества и молний в штормовую погоду. Воздушные змеи с большой площадью поверхности или мощной подъемной силой могут отрывать запускающих воздушных змеев от земли или втягивать их в другие объекты. В городских районах обычно существует потолок того, как высоко можно запускать воздушного змея, чтобы воздушный змей и стропа не нарушали воздушное пространство вертолетов и легких самолетов. Воздушные змеи-истребители также могут убивать людей, как это произошло в Индии, когда три зрителя погибли в отдельных инцидентах во время Дня независимости в августе 2016 года, что привело к запрету на определенные типы усиленных строп.
Правительство Египта запретило запуск воздушных змеев в июле 2020 года , конфисковав 369 воздушных змеев в Каире и 99 в Александрии, сославшись на соображения безопасности и национальной безопасности. [64]
{{cite web}}
: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка )