Кто придумал Воздушный шар - Когда Изобрели?

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).