Людям, живущим в XXI веке, вряд ли приходит в голову вопрос о том, воздушный шар. Современное человечество, пользующееся самолётами, трудно удивить таким примитивным изобретением. А имя его создателя не вызывает какого-либо интереса. Однако всего 200-300 лет назад странный предмет, парящий высоко в небе, вызывал суеверный ужас.
Братья-мечтатели
Изобретателями воздушного шара считают французов, братьев Монгольфье. В XVIII веке изобретательство было в моде. Каждый образованный человек стремился создать необычный аппарат. Жозеф и Этьенн Монгольфье мечтали сконструировать летательное устройство, с помощью которого можно было бы перемещаться по воздуху. Основная идея состояла в том, чтобы подвязать к специальной оболочке корзину, а саму оболочку наполнить тучами. Однако такая конструкция казалась неправдоподобной.
Однажды Жозеф сушил свою рубашку над камином. Неожиданно он заметил, как ткань поднимается вверх под воздействием горячего воздуха. В тот день Жозеф понял, каким образом можно заставить оболочку парить над землёй, и рассказал о своём наблюдении брату. Для своего первого эксперимента Жозеф и Этьенн сшили шёлковый мешочек, который вмещал 1 м³ воздуха. Макет был запущен в ноябре 1782 года. Шар не смог подняться над землёй слишком высоко. Но именно в 1782 году принято считать годом рождения воздушного шара.
Жозеф и Этьенн работали тайно. Опыты проводили в саду. С каждым разом их изобретение поднималось всё выше и выше. Братья стали опасаться, что соседи заметят шар, создадут нечто похожее, а затем присвоят идею себе. Чтобы опередить возможных конкурентов, Монгольфье решили продемонстрировать изобретение и получить на него патент. Через несколько месяцев после запуска первой модели братья продемонстрировали на центральной площади города шар, вмещавший уже 900 м³ воздуха.
Изобретение Монгольфье поднялось на высоту 1 км. К шару была подвешена корзина из шерсти и соломы. С помощью свидетелей, присутствовавших при проведении эксперимента, был составлен протокол, на основе которого братья смогли запатентовать своё изобретение. Шар парил не более 10 минут. Наполнявший его воздух остыл, и изобретение опустилось в поле. Аэроплан загорелся от находившегося в корзине огня. Крестьяне, работавшие в поле, были напуганы подозрительным предметом и не предприняли ничего для того, чтобы его потушить. Первый продемонстрированный публике летательный аппарат не удалось сохранить для потомков.
Конкуренты не успели перехватить идею братьев Монгольфье, и сомнений в том, кто изобрёл воздушный шар, у французов не возникало. Тем не менее, были изобретатели, которые стремились превзойти Жозефа и Этьенна. Жак Александр Шарль создал изобретение, наполненное водородом. Позднее аэроплан Шарля стали называть шарльером. Монгольфье не остановились на достигнутом и продолжили свои испытания:
Те, кто изобрёл воздушный шар около трёх столетий назад, даже не предполагали, каких будущего. Братья Монгольфье создали примитивный летательный аппарат, который стал «прародителем» моделей, привычных для современного человека.
Не довольствуясь освоением океана водного, люди издавна грезили об океане воздушном. Мечты о том, чтобы летать как птицы или нестись меж облаками в крылатой колеснице, нашли свое выражение в многочисленных сказках и мифах . Но можно ли было в реальности заставить эти самые колесницы хотя бы оторваться от земли? История воздухоплавания рассказывает о бессчетном множестве неудачных попыток подняться в воздух на крыльях, приводимых в движение мускульной силой, или же сконструировать летательную машину.
Пока одни храбрецы пытались взлететь на самодельных крыльях, другие шли к созданию летательных аппаратов , основанных на аэростатическом принципе. Очевидно, что дым и нагретый воздух, более легкий, чем холодный, поднимается вверх. Еще в Древнем Риме для забавы наполняли дымом оболочки из кишок животных. Эти предки современных воздушных шариков поднимались в воздух и падали, как только дым остывал. Французский миссионер, посетивший в начале XIV в. Китай и присутствовавший на церемонии вступления на престол императора, оставил записки, в которых упоминается о том, как в разгар торжеств в небо поднялся огромный шар, наполненный горячим воздухом.
Еще в III в. до н. э. греческий ученый Архимед сформулировал закон, согласно которому на все тела, находящиеся в жидкости или газе (а значит, и в воздухе), действует выталкивающая сила, равная весу того количества жидкости или газа, которое вытеснено погруженной частью тела. Это означает, что если выталкивающая сила окажется больше силы тяжести, действующей на тело, то это тело взлетит. Иными словами, тело должно быть легче воздуха. Само по себе такое невозможно, а вот оболочка, наполненная газом, плотность которого меньше плотности воздуха, способна не только взлететь сама, но и поднять груз. При этом подъемная сила такого воздушного шара (или аэростата) равна разности между архимедовой силой и действующей на шар силой тяжести.
При кажущейся простоте этого закона понадобилось без малого два тысячелетия, чтобы применить его принцип для поднятия предметов в воздух. В XIV в. монах Альберт Саксонский в одном из сочинений отмечал, что дым становится легче воздуха и поднимается вверх вследствие того, что имеет более высокую, чем у воздуха, температуру. В XVI в. известный ученый Жюль Скалигер предложил сделать оболочку из тончайшего золота и наполнить ее горячим воздухом. Спустя сто лет Сирано де Бержерак написал роман «Государства и империи Луны», герой которого с помощью двух герметических наполненных дымом оболочек долетает почти до самой Луны, где выпускает дым и, пользуясь оболочками как парашютом, опускается на ее поверхность.
Ближе всех к созданию аэростата подошел португальский священник и естествоиспытатель Бартоломеу Лоуренсу де Гусман. В 1709 г. он направил прошение королю Жуану V, в котором испрашивал привилегию на изобретение воздушного корабля, названного им Passarola. Судя по сохранившимся чертежам, корабль представлял собой яйцеобразную оболочку с подвешенной жаровней. Во время демонстрации бумажная модель «Пассаролы» благополучно поднялась на 4 м. К несчастью, Гусманом заинтересовалась инквизиция, вследствие чего ему пришлось уехать в Испанию, где он умер, не успев осуществить свой проект.
Корабль Бартоломеу де Гусмана «Пассарола».
В советские времена изобретателем воздушного шара был объявлен наш соотечественник. Так, второе издание Большой советской энциклопедии, а затем и школьные учебники сообщали о том, что в 173 Г г. в Рязани подьячий Крякутный надул «дымом поганым и вонючим» кожаную оболочку и совершил на этом шаре удачный полет. Однако позднее было установлено, что повествующая об этом полете рукопись была сфальсифицирована.
Реальный отсчет эры воздухоплавания начался 5 июня 1783 г., когда во французском городе Анноне братья Жак Этьен и Жозеф Мишель Монгольфье подняли в воздух сделанный из холста шар объемом 600 м3. Оболочка шара изнутри была оклеена бумагой, а на его нижнем отверстии укрепили решетку из виноградной лозы. Конструкцию установили на подмостках, под которыми был разведен костер, и наполненный горячим воздухом шар поднялся на высоту 500 м и продержался в небе 10 минут, преодолев при этом 2 км.
19 сентября того же года в Версале в присутствии короля Людовика XVI новый воздушный шар поднялся в воздух, унося в прикрепленной корзине первых воздушных путешественников: барана, петуха и утку. А 21 ноября на шаре, названном в честь его создателей монгольфьером, в воздух впервые поднялись люди Жан Франсуа Пилатр де Розье и маркиз дАрланд. Стартовав в Булонском лесу на окраине Парижа, шар поднялся на высоту около 1 км. Через 25 минут, перелетев Сену и преодолев около 9 км, воздухоплаватели приземлились за городским валом. Народ приветствовал их как национальных героев.
Одновременно с братьями Монгольфье над своим собственным аэростатом работал другой французский ученый физик Жак Шарль. Когда после удачной демонстрации в Анноне Монгольфье получили приглашение Академии наук провести новый полет в Париже, Шарлю было поручено сделать об этом изобретении предварительный доклад. Детали проекта ученому были неизвестны, и он предположил, что в качестве наполнителя для шара использовали самый легкий газ водород. 27 августа 1783 г., не дожидаясь приезда Монгольфье в Париж, Шарль произвел успешный запуск своего аэростата, который был изготовлен из шелковой ткани, пропитанной раствором каучука в скипидаре. Водород для шара он получал, воздействуя на железные опилки серной кислотой. Пробыв в воздухе 45 минут, шар, сильно напугавший местных жителей, приземлился в 28 км от места старта.
Жак Шарль.
Через десять дней после полета монгольфьера с людьми на борту Шарль со своим помощником осуществил полет на водородном аэростате, названном по аналогии шарльером. Полет длился 2 часа 5 минут и проходил на высоте около 400 м. После приземления Шарль высадил пассажира и продолжил полет. Он поднялся на высоту 2 км и через полчаса, выпустив часть водорода, совершил мягкую посадку. Выйдя из гондолы, ученый поклялся «никогда больше не подвергать себя опасностям таких путешествий».
Шарль изобрел веревочную сеть, охватывающую шар и передающую на него весовые нагрузки, клапан для выпуска излишка газа на большой высоте, воздушный якорь, первым применил песок в качестве балласта, а также сконструировал приборы для измерения высоты. По сравнению с монгольфьером шарльер был более совершенной конструкцией. Однако у него имелся существенный недостаток: чтобы наполнить шар, требовался значительный объем газа на месте старта, который затем выпускался в атмосферу, а это повышало стоимость запуска. Кроме того, водород очень взрывоопасен, вследствие чего в настоящее время используется только для непилотируемых шарльеров (пилотируемые наполняют безвредным и безопасным, но более дорогим гелием).
В том же 1783 г. член Петербургской академии наук Леонард Эйлер вывел формулы для расчета подъемной силы шара. А через 20 лет в Петербурге состоялся первый в России полет человека на воздушном шаре. Его совершил французский воздухоплаватель Андре Жак Гарнерен с женой. Вскоре вместе с Гарнереном на воздушном шаре в воздух поднялся генерал от инфантерии Сергей Лаврентьевич Львов. Русские ученые первыми в мире провели полеты на аэростатах с научными целями.
Рисунок с описанием аэростата братьев Монгольфье. 1786 г.
Гибель воздухоплавателя Томаса Харриса, пожертвовавшего собой для спасения невесты. Открытка конца XIX в.
Так, в 1804 г. академик Яков Дмитриевич Захаров и бельгийский воздухоплаватель Этьен Распар Робертсон использовали воздушный шар для изучения верхних слоев атмосферы.
Несмотря на то что пилотировать аэростаты в первое время было крайне сложно, их очень скоро стали применять в военном деле (особенно изобретенные Анри Жиффаром привязные шары). Сразу же после первых полетов лейтенант военных инженеров Жан Батист Менье представил Французской академии наук сочинение «О применении аэростата для военных целей». Во время Первой мировой войны шары использовали для разведки, связи и даже для бомбометания. Во время Второй мировой в основном в целях противовоздушной обороны.
Майор американской армии ведет наблюдение из корзины воздушного шара. 1918 г.
С помощью солнца
В 1973 г. был создан солнечный аэростат. Он обладает наибольшей подъемной силой среди всех воздушных шаров. Его оболочка обязательно черного цвета, баллон заполнен воздухом, и на нем нет горелки. Подъемную силу создает воздух, нагретый солнечными лучами. При отказе выпускного клапана солнечный аэростат не падает, а поднимается до тех пор, пока не лопнет от возросшего внутреннего давления.
Во второй половине прошлого века, когда были изобретены новые материалы для оболочек и более эффективные горелки, аэростаты (особенно монгольфьеры) снова вошли в моду. Появились и комбинированные шары, взявшие лучшее от традиционных конструкций. Оболочка таких аэростатов разделена на две части, нижняя наполняется горячим воздухом, а верхняя гелием. Подогревая воздух сжигаемым в горелке пропаном, этаном или керосином, пилот может регулировать высоту полета. Такие воздушные шары иногда называют розьерами в честь погибшего в 1785 г. Пилатра де Розье, воздушный шар которого, наполненный смесью горячего воздуха и водорода, загорелся в полете.
В настоящее время специализированно аэростаты используются по большей части для подъема на необходимую высоту систем связи, видеонаблюдения, получения метеоданных. Еще это очень красивый вид спорта, быстро набирающий популярность. Под эгидой Всемирной федерации воздухоплавания проводятся чемпионаты мира: в четные годы для монгольфьеров, в нечетные для газовых шаров, а также фиесты массовые праздники всех поклонников этих замечательных летательных аппаратов.
Заградительный аэростат американской противовоздушной обороны. 1942 г.
Фестиваль воздушных шаров в Альбукерке, штат Нью-Мексико, США.
В марте 1999 г. во время полета вокруг земного шара продолжительностью 19 дней 21 час и 55 минут был установлен абсолютный мировой рекорд дальности полета 40 814 км. Его установили на аэростате Breitling Orbiter-З воздухоплаватели Бертран Пиккар (Швейцария) и Брайан Джонс (Великобритания).
Мечта подняться над землей, преодолеть гравитацию и приблизиться к Солнцу с античных времен живет в душе человека. Известны исторические факты, свидетельствующие о том, что еще в древнем Риме и Китае предпринимались первые попытки это сделать посредством емкостей, наполненных дымом. В Средние века они продолжались, но получаемые воздушные шары были небольшими, недолговечными и неспособными поднять еще что-то, кроме себя. Кто же изобрел воздушный шар с большой подъемной силой, имеющий возможность переносить дополнительный вес? Все началось в конце XVIII века во Франции, которую можно считать родиной воздухоплавания.
Начало пути
Всё началось 5 июня 1783 года, когда сыновья французского бумажного промышленника Монгольфье создали огромный шар из бумаги, объемом 600 кубометров. Через решетку из виноградных веток он был наполнен дымом от костра и поднялся на 500 метров. Через 10 минут, когда дым остыл, шар приземлился в 2 км от места запуска.
Проработав все лето над усовершенствованием конструкции братья Монгольфье 19 сентября 1783 года отправили в полет первые живые души: барана, петуха и утку. А 21 ноября в достаточно крепкой и надежной корзине рискнули подняться в воздух два французских дворянина. Пролетев 9 км на высоте 1000 метров они вместе с шаром вернулись на землю невредимыми и стали почитаться как герои.
Но братья Монгольфье не были единственными, кто изобрел первые воздушные шары. Параллельно с ними над изобретением летательного аппарата работал другой француз: физик Шарль. Он создал более перспективную модель, вместо дыма использовав водород, этим намного продлив нахождение конструкции в воздухе и сделав возможными ее более компактные размеры. 27 августа 1783 года его изобретение — шар объемом около 200 кубометров из пропитанного каучуком шелка, успешно оторвался от земли и, покрыв расстояние в 28 км, почти через час благополучно приземлился.
Дальнейшая работа
Жак Шарль продолжил работу над своим летательным аппаратом. Он ввел усовершенствования, которые повысили прочность оболочки шара и в некоторой степени обезопасили полет. Он изобрел способ измерять высоту и контролировать ее в полете и при посадке. Его нововведения, веревочная сеть для шара, мешки с песком для балласта, клапан для газа, воздушный якорь, сделали его летательный аппарат настоящим транспортным средством, позволяющим достаточно быстро и безопасно перемещаться на большие расстояния.
Единственный недостаток, взрывоопасный водород, по прошествии лет был заменен на безопасный гелий, но продолжал применяться на непилотируемых шарльерах. В России первый полет шара и человека состоялся в 1804 году в Петербурге. Затем воздушные шары использовались в основном для научных исследований.
Усовершенствование воздушных летательных аппаратов велось и в дальнейшем. В настоящее время аэростаты – это не только средство для практических целей, но и красивейший и популярный вид спорта. А первые ученые, которые изобрели воздушный шар, навсегда остались в истории воздухоплавания и человеческой памяти.
По материалам techcult
Мечта подняться над землей, преодолеть гравитацию и приблизиться к Солнцу с античных времен живет в душе человека. Известны исторические факты, свидетельствующие о том, что еще в древнем Риме и Китае предпринимались первые попытки это сделать посредством емкостей, наполненных дымом. В Средние века они продолжались, но получаемые воздушные шары были небольшими, недолговечными и неспособными поднять еще что-то, кроме себя. Кто же изобрел воздушный шар с большой подъемной силой, имеющий возможность переносить дополнительный вес? Все началось в конце XVIII века во Франции, которую можно считать родиной воздухоплавания.
Начало пути
Всё началось 5 июня 1783 года, когда сыновья французского бумажного промышленника Монгольфье создали огромный шар из бумаги, объемом 600 кубометров. Через решетку из виноградных веток он был наполнен дымом от костра и поднялся на 500 метров. Через 10 минут, когда дым остыл, шар приземлился в 2 км от места запуска. 
Проработав все лето над усовершенствованием конструкции братья Монгольфье 19 сентября 1783 года отправили в полет первые живые души: барана, петуха и утку. А 21 ноября в достаточно крепкой и надежной корзине рискнули подняться в воздух два французских дворянина. Пролетев 9 км на высоте 1000 метров они вместе с шаром вернулись на землю невредимыми и стали почитаться как герои.
Но братья Монгольфье не были единственными, кто изобрел первые воздушные шары. Параллельно с ними над изобретением летательного аппарата работал другой француз: физик Шарль. Он создал более перспективную модель, вместо дыма использовав водород, этим намного продлив нахождение конструкции в воздухе и сделав возможными ее более компактные размеры. 27 августа 1783 года его изобретение — шар объемом около 200 кубометров из пропитанного каучуком шелка, успешно оторвался от земли и, покрыв расстояние в 28 км, почти через час благополучно приземлился.
Дальнейшая работа
Жак Шарль продолжил работу над своим летательным аппаратом. Он ввел усовершенствования, которые повысили прочность оболочки шара и в некоторой степени обезопасили полет. Он изобрел способ измерять высоту и контролировать ее в полете и при посадке. Его нововведения, веревочная сеть для шара, мешки с песком для балласта, клапан для газа, воздушный якорь, сделали его летательный аппарат настоящим транспортным средством, позволяющим достаточно быстро и безопасно перемещаться на большие расстояния.Единственный недостаток, взрывоопасный водород, по прошествии лет был заменен на безопасный гелий, но продолжал применяться на непилотируемых шарльерах. В России первый полет шара и человека состоялся в 1804 году в Петербурге. Затем воздушные шары использовались в основном для научных исследований.
Усовершенствование воздушных летательных аппаратов велось и в дальнейшем. В настоящее время аэростаты – это не только средство для практических целей, но и красивейший и популярный вид спорта. А первые ученые, которые изобрели воздушный шар, навсегда остались в истории воздухоплавания и человеческой памяти.
Предлагаем вам погрузиться в интереснейшую частичку истории человечества — освоение воздуха. Из этой статьи вы узнаете кто первым поднялся в небо, за чьими именами стоят изобретения воздушного шара и дирижабля, и многое другое…
Существует множество способов превращения клокочущего в сердце вулкана эмоций в благородный поступок: под балконом любимой сыграть на гитаре серенаду; щедрым взмахом кисти отразить на полотне чарующее разнообразие природы. Любой красивый жест влечет за собой подтверждение высказанных чувств. А вот объясниться в любви на высоте птичьего полета – такой жест под силу не каждому влюбленному. Только тот, кто хотя бы раз почувствовал умиротворяющую тишину неба, дикую радость осознания победы над ежедневными заботами, навсегда останется поклонником вертикальной бездны воздухоплавания.
История создания воздушного шара уходит в начало ХVIII века. К числу пионеров освоения атмосферы относится несправедливо забытый бразильский и португальский священник Бартоломео Лоренцо, известный как Гузмао. После долгого изучения физических явлений, он удивил королевскую семью невиданным фокусом: яйцевидная оболочка, растянутая над миниатюрной жаровней, поднялась на 4 метра вверх.
Механик Жан-Пьер Бланшар давно мечтал о создании летательного аппарата. В 1781 году он подарил миру чудо, которое привязывалось веревкой через блок к противовесу, и с помощью рук и ног поднималось на несколько метров вверх.
Братья Монгольфье всю жизнь безумно боялись высоты, однако упрямство подталкивало мечту покорить небо. Однажды они получили в наследство бумажную фабрику. Во время процесса выпаривания целлюлозного раствора стали обращать внимание на клокочущие пузыри – прообраз летающего судна. Длительные эксперименты по поиску газа, который был бы легче воздуха, не увенчались успехом. Но однажды за ужином их служанка кинулась к плите спасать подгоревшее жаркое — жар от открытой печи поднял ее юбку…
Идея приобрела определенные очертания. Вскоре братья Монгольфье соорудили тканевую оболочку в 3,5 м диаметром. Наполненная дымом, она продержалась на высоте 300 метров около 10 минут. А 5 июня 1783 года толпа зевак и важная комиссия увидели запуск с базарной площади десятиметрового шара. Именно эта дата является началом «окрыления» человечества.
Открытие братьев Монгольфье подтолкнули Жан-Пьер Бланшара к мысли оснастить аэростат крыльчатыми веслами для управления полетом. На экспериментальном образце он перелетел Ла-Манш, доказав возможность перелета из страны в страну.
Парижская академия наук поручила молодому профессору Жаку Шарлю усовершенствовать аппарат братьев Монгольфье. Ученый верил в преимущество огня над дымом, мешало только отсутствие легкого материала, достаточно крепкого, чтобы удержать летучий газ. Эта роль досталась шелку, пропитанному скипидарным раствором каучука.
27 августа 1783 года полмиллиона парижских жителей наблюдали старт детища Шарля с Марсового поля. Его изобретение стало предшественником дирижабля.
Но братья Монгольфье не горели желанием отдать пальму первенства в чужие руки и продолжали отстаивать собственное изобретение. Чтоб удивить короля, был продемонстрирован полет разукрашенного шара с прицепленной к ней корзиной, в которой сидели баран, курица и петух. Через 8 минут первые в истории пассажиры воздушного шара приземлились в четырех километрах от места взлета. С тех пор два направления воздухоплавания развивались параллельно.
Людовик ХVI запретил братьям лично участвовать в испытаниях воздушного шара. Для рискованного предприятия выбрали двух осужденных к смерти преступников. Но ярые поклонники нового развлечения де Розье и маркиз Д`Арланд завоевали право быть первыми людьми на борту воздушного шара. 21 ноября 1783 года они за полчаса пролетели 10 км. А спустя 10 дней профессор Шарль пролетел 40 км на невиданной высоте – 2750 м. Разработанные ним в погоне за конкурентами некоторые технические решения использовались его последователями без изменений почти сто лет.
Так освоение воздушных просторов превратилось в профессию. Во времена Великой Французской революции для наблюдений за позициями противника была основана воздухоплавательная рота – донесения с гондолы, находящейся на высоте 500 м, доставляли на землю по шнурку, к которому был прикреплен своеобразный якорек.
Освоение неба в России
Российская империя не особо приветствовала аэростаты. Они считались развлечением для дворян. И лишь 3 декабря 1870 года открылось Русское воздушное общество. Позднее Дмитрий Менделеев разработал уникальную модель герметичной гондолы для полета на большую высоту.
Кадровые пилоты появились на границе ХХ века. В советское время, благодаря стремительному наступлению авиации, интерес к аэростатам не угас – в 1924 году проходили Всесоюзные соревнования по воздухоплаванию, организатором которых был предшественник ДОСААФ – ОСОАВИАХИМ, в распоряжении которого было значительное количество воздушных шаров.