Что такое аэростат?
Аэростат — это летательный аппарат, чье название происходит от греческих слов "aer" (воздух) и "statis" (стоящий, неподвижный). По своей сути, это аппарат, который как бы "зависает" в воздухе.
Принцип полета и основные типы
Полёт аэростата основан на использовании подъёмной силы газа, который легче окружающего атмосферного воздуха. Газ находится внутри специальной газонепроницаемой оболочки. В качестве наполнителя исторически использовали водород, гелий, светильный газ или просто нагретый воздух.
Существует три основных типа аэростатов:
- Свободные аэростаты: Не имеют привязи и дрейфуют по ветру. Применяются для научных исследований, спортивных полётов, метеонаблюдений и в военных целях.
- Привязные аэростаты: Удерживаются на месте с помощью троса. Идеальны для стационарных задач: подъёма антенн, радиолокаторов, наблюдения или в качестве заграждения.
- Дирижабли: Управляемые аэростаты с двигателями. Используются для транспортных перевозок, экспедиций, разведки и даже туризма.
Исторический путь: от идеи до первого полёта
Идея летательного аппарата легче воздуха зародилась давно. В 1670 году итальянский учёный Франческо де Лана Торци предложил проект "летающей лодки", где подъёмную силу должны были создавать четыре медных шара, из которых откачан воздух. Однако этот проект так и остался на бумаге.
Практическое воплощение идеи связано с именами братьев Монгольфье. 5 июня 1783 года они представили публике свой тепловой аэростат (позже названный "монгольфьером"), сделанный из льняной ткани и бумаги и наполненный горячим воздухом. Уже 21 ноября того же года состоялся первый в истории полёт человека на этом аппарате, который совершили Пилатр де Розье и маркиз д'Арланд.
Почти параллельно развивалось другое направление. По поручению Французской академии наук физик Жак Шарль вместе с братьями Робер создал аэростат, наполненный водородом ("шарльер"). Его оболочка из шёлковой ткани, покрытой каучуком, была более совершенной. 1 декабря 1783 года Шарль и Роберы совершили полёт продолжительностью 2 часа, в ходе которого впервые в истории измерили температуру воздуха на высоте.
Научное и военное применение
Аэростаты быстро перестали быть просто аттракционом и нашли серьёзное применение. Уже в 1804 году российский академик Я.Д. Захаров и бельгийский учёный Э. Робертсон провели первые в России аэрологические наблюдения с борта аэростата. Французский физик Жозеф Гей-Люссак в том же году поднялся на рекордную по тем временам высоту в 7 километров.
В России большой вклад в развитие воздухоплавания внёс Д.И. Менделеев (1874-1875 гг.), предложивший проект стратостата с герметичной кабиной. Пионером отечественной аэрологии стал академик М.А. Рыкачёв, оснащавший свои аэростаты метеоприборами.
Военное применение началось практически сразу. В 1849 году австрийцы использовали небольшие беспилотные аэростаты для сброса бомб. Во время франко-прусской войны (1870-1871 гг.) привязные аэростаты использовались для наблюдения, а свободные — для эвакуации людей и почты из осаждённого Парижа. К началу Первой мировой войны аэростаты (как для наблюдения, так и для заграждения) состояли на вооружении всех ведущих армий.
Развитие в XX веке и современность
В XX веке воздухоплавание переживало бум. Проводились международные соревнования, устанавливались рекорды высоты и дальности полёта. В 1930-е годы появились специализированные аэростаты, например, японские автоматические аэростаты-бомбардировщики, способные пересекать Тихий океан.
Несмотря на развитие авиации, аэростаты не утратили своего значения. Тепловые воздушные шары (потомки "монгольфьеров") популярны в спорте и туризме. Привязные аэростаты и стратостаты используются для научных исследований атмосферы, телекоммуникаций и наблюдения. Принцип, открытый более двух веков назад, продолжает служить человечеству в самых разных сферах.