аэростат что это такое фото
Аэростат
Аэростат.
АЭРОСТАТ, воздухоплавательный аппарат, поддерживающийся в воздухе благодаря подъемной силе, обусловленной разностью веса заключенного в оболочке аэростата газа и веса равновеликого объема сухого воздуха. Подъем и спуск аэростата основаны на законе Архимеда (при равновесии какого-либо тела в газе вес вытесняемого этим телом объема газа должен быть равен весу тела). Для наполнения аэростата применяется обычно водород, реже гелий и светильный газ.
Подъемная сила 1 м3 водорода при 0°С и 760 мм давления равна 1,17 кг, гелия-1 кг, светильного газа-0,7 кг. Аэростаты подразделяются на СВОБОДНЫЕ (сферические), ПРИВЯЗНЫЕ (змейковые) и УПРАВЛЯЕМЫЕ (дирижабль).
СВОБОДНЫЕ АЭРОСТАТЫ способны лететь лишь по ветру и допускают управление только в вертикальной плоскости (выпуск части газа для снижения и выбрасывание балласта для подъема). Впервые свободные аэростаты появились во Франции в 1783 и в течение целого столетия являлись единственными практически применимыми летательными аппаратами. Значительное применение они имеют и в настоящее время в спортивной и научно-исследовательской областях. В военном деле свободные аэростаты служат главным образом для обучения экипажей привязных и управляемых аэростатов выполнению свободного (статического) полета. Свободный аэростат (рис. 1) состоит из оболочки, сети и подвесного обруча с корзиной. Оболочка аэростата сферической формы (отсюда название-воздушный шар), строится из тонкой хлопчатобумажной ткани, обработанной каучуковым составом для достижения газонепроницаемости. В верхней части она имеет клапан для выпуска части газа в случае необходимости произвести спуск, в нижней-отверстие с рукавом (аппендиксом) для пополнения аэростата газом на земле и для свободного выхода газа при его расширении во время полета. На оболочку надевается веревочная сеть. К стропам сети крепится подвесной обруч, а к последнему-корзина, в которой помещаются экипаж и необходимые для полета приборы и принадлежности. К подвесному обручу крепятся также якорное приспособление и гайдроп-тяжелый канат длиной 80-100 м, служащий для торможения и смягчения спуска аэростата на землю. В корзину протянуты две веревки: одна от выпускного клапана, другая (т. н. разрывная вожжа) от разрывного полотнища, которое вскрывается в случае необходимости при спуске на землю (например в сильный ветер) быстро выпустить весь газ. Объем свободных аэростатов колеблется в пределах от 600 до 2 000 м3.
Рисунок 1. Свободный аэростат.
Привязной сферический аэростат на маневрах в Брест-Литовске во время посещения Императором Николаем II.
Аэростат воздухоплавательного отделения крепости Осовец. 1902 г.
ПРИВЯЗНЫЕ АЭРОСТАТЫ совершают подъем и спуск, оставаясь прикрепленными к стальному тросу, идущему от барабана спец. лебедки, установленной на земле. Эти аэростаты применяются главным образом в военном деле, где служат в качестве подвижной наблюдательной вышки или выполняют роль воздушных заграждений, препятствующих полету неприятельских самолетов. По этому признаку различают АЭРОСТАТЫ НАБЛЮДЕНИЯ и АЭРОСТАТЫ ЗАГРАЖДЕНИЯ.
Боевое применение привязных аэростатов.
Значительная высота подъема, почти неограниченная длительность пребывания в воздухе, прямая и надежная связь с землей делают привязные аэростаты (при отсутствии или слабости неприятельской авиации) хорошим средством для выполнения ближней разведки и обслуживания наблюдением артиллерии, преимущественно тяжелой (целеуказание и корректирование стрельбы).
Воздухоплаватели из 3-й Кавказской корпусной воздухоплавательной роты.
Телефонная связь с корректировщиком артиллерийского огня, находящимся в корзине аэростата.
В отдельных случаях аэростат может быть использован для выполнения задач связи, поверки маскировки и для распространения агитлитературы среди противника при помощи попутного ветра. Привязные аэростаты применяются для работы как на суше, так и на море.
Частными видами применения привязных аэростатов являются:
-работа их с бронепоездами и речными флотилиями;
Змейковый аэростат на железнодорожной платформе.
-ночная корректировка стрельбы тяжелых береговых батарей как по целям в море, так и на суше;
-фотографирование ближних целей;
-охрана побережья морей и проливов;
-совместная работа с морским флотом.
Крейсер-аэростатоносец «Русь» с поднятым змейковым аэростатом.
Аэростат нормально поднимается в воздух на месте снаряжения и оттуда выдвигается на лебедке к месту подъема. Передвижение аэростата возможно как с выпущенным газом, так и в наполненном состоянии. К первому способу прибегают при значительных переходах и при передвижениях по железной дороге. Опорожненная оболочка аэростата укладывается на одну парную повозку. Передвижение аэростата в наполненном состоянии возможно:
1) на тросе, когда имеется удобная дорога для движения лебедки и нет препятствий для прохода троса (аэростат готов к действию);
2) на тройнике-при движении без дорог;
3) на спусках, притянутым к земле, когда требуется скрытность переброски аэростата и имеется достаточно широкая дорога.
Скорость передвижения наполненного аэростата (3-4 км/ч) обеспечивает возможность следования его с пехотными частями. Движение невозможно при силе ветра более 7-8 м/ск. Подготовка опорожненного аэростата к работе требует: при наличии газа в газгольдерах 5-6 ч., при необходимости газодобывания на месте:от 12 до 18 ч. Аэростат, передвигающийся на тройнике или спусках, изготовляется к действию через 1-2 ч. Большая уязвимость аэростата при нападении воздушного противника требует надлежащей охраны его противосамолетными средствами. Наиболее действенной является охрана аэростата истребительными самолетами. При отсутствии последних эту задачу выполняют зенитные пушки или пулеметы. Для этих же целей экипаж аэростата в корзине снабжается ручным пулеметом и парашютами (на случай сбития или пожара аэростата). Аэростаты состоят на вооружении специальных воздухоплавательных частей, входящих в состав Воздушного флота, или, еще в мирное время, органически приданных артиллерии.
Первым типом аэростата наблюдения были обычные сферические аэростаты, приспособленные к подъему на привязи. В таком виде они были использованы в ряде войн XIX в. В 1893 году полковником Парсевалем (Германия) был построен т.н. з м е й к о в ы й аэростат, в котором к подъемной силе газа присоединяется добавочное действие силы ветра. Последнее приспособление значительно расширило сферу военного применения привязных аэростатов, дав им большую грузоподъемность и устойчивость в воздухе.
— Аэростат П а р с е в а л я имеет цилиндрическую оболочку, ограниченную в носовой и кормовой части полушариями. Оболочка строится из двуслойной прорезиненной хлопчато-бумажной ткани. Внутри оболочка разделена перегородкой (диафрагмой) на газовместилище и баллонет. Снаружи к ней крепятся органы устойчивости, подвесной и привязной такелажи, корзина. Органами устойчивости являются рулевой мешок, два паруса и хвост, состоящий из нескольких парашютов. Воспринимая давление ветра, эти органы препятствуют вращению аэростата вокруг вертикальной и горизонтальной оси. Привязной такелаж из целой системы веревок служит для прикрепления аэростата к привязному тросу; подвесной-для прикрепления корзины аэростата. Обычный объем оболочки-1000 м3; длина-25,5 м; диаметр поперечного сечения-7,15 м. Максимальная высота подъема 1 000 м; средняя рабочая высота 600-800 м. Аэростат может производить подъемы при ветре до 15 м/с. Скорость выбирания аэростата лебедкой:3,5-4 м/с. Снаряжение аэростата и при хорошо обученной команде требует около 15 мин.
Схема аэростата типа «Парсеваль».
Аэростат Парсеваля, положивший начало прочному развитию привязного воздухоплавания, в дальнейшем был вытеснен более совершенными системами. В 1916 году во Франции появляется змейковый привязной аэростат системы «К а к о». Оболочка его имеет вытянутую яйцеобразную форму. Наиболее распространенный объем: 930 м3. Органами устойчивости служат рулевой мешок и 2 стабилизатора. Аэростат может снаряжаться на 1 или 2 корзины. Максимальная высота подъема около 1200-1500 м. Средняя рабочая высота 800-1000 м. Аэростат может работать при силе ветра до 20 м/с.
Схема аэростата типа «Како».
К концу Первой Мировой войны в итальянской армии появляются змейковые привязные аэростаты системы Аворио П р а с с о н е.
Схема аэростата Аворио Прассоне.
Оболочка этого аэростата имеет форму эллипсоида, переходящего в кормовой части в конус. Баллонет помещается в нижней части оболочки. Органами устойчивости являются рулевой мешок и 2 стабилизатора, наполняемые воздухом. Основные данные аэростата системы Аворио Прассоне при различных объемах даны в таблице.
Схема аэростата Зодиак тип BD.
БАЛЛОНЕТ, часть оболочки аэростата, отделенная от газовместилища эластичной перегородкой (диафрагмой), или особые эластичные мешки, помещенные внутри оболочки аэростата и наполняемые воздухом. Назначением баллонета является поддержание внутри оболочки аэростата достаточного давления для обеспечения постоянства внешней формы аэростата. Баллонет составляет необходимую принадлежность привязных, мягких и полужестких управляемых аэростатов. У привязных аэростатов баллонет наполняется воздухом автоматически через особые улавливатели силой ветра. Наполнение воздухом баллонета управляемых аэростатов производится или автоматически через улавливатели или особыми вентиляторами.
В 1885 году английский профессор Д.Арчибальд создал первый тип змейкового аэростата. Такое название он получил из-за того, что в его устройстве использовался принцип поддержания устойчивого положения в воздухе, как у воздушного змея, за счет взаимодействия скоростного напора воздуха с оболочкой.
В Русской Императорской Армии, на кануне Первой Мировой войны, применялись два типа змейковых аэростатов:
«Змейковый аэростат Парсеваля». Изобретатели Зигсфельд и Парсеваль придали окончательную форму змейковому аэростату — удлиненную. В нижней его части расположили баллонет, открытый встречному набегающему потоку воздуха, который стал поджимать несущий газ, находящийся в оболочке. Таким образом при колебаниях давления несущего газа, нагреве, охлаждении или утечке газа аэростат сохраняет внешние аэродинамические очертания. Чтобы аэростат устанавливался по ветру, в его нижней части снаружи был помещен рулевой мешок, который так же, как и баллонет, сообщался с атмосферой через улавливатель. Для придания аэростату еще большей устойчивости в хвостовой части оболочки располагали продольные мешки. Подвеска гондолы, состоящая из стальных тросов, крепилась к оболочке через матерчатые накладки, получившие из-за своей формы название пояс или «гусиные лапки», которые равномерно передавали нагрузку на ткань оболочки. Воздухоплаватель, находящийся в гондоле, посредством веревки мог управлять клапаном, находящимся в верхней части оболочки. Устойчивость новой схемы аэростата была очень высокой даже при ветре до 100 км/ч.
Змейковый аэростат типа «Парсеваль» русских воздухоплавательных частей.
«Змейковый аэростат Кузнецова». В 1912 году был создан первый отечественный змейковый аэростат объемом 750 куб. м. Его конструктор В.В.Кузнецов предложил, вместо воздушных баллонетов систему эластичных шнуров, вмонтированных в оболочку и обеспечивающих неизменяемость ее формы при перепадах внутреннего давления газа. Отечественные аэростаты к этому времени имели высокие летно-технические характеристики. Для их изготовления применяли двухслойную прорезиненную ткань с высокой газонепроницаемостью. Оболочка аэростата объемом 850 куб. м теряла в сутки 2-2,5 куб. м водорода. Разрабатывались проекты змейковых аэростатов объемом 1500 куб. м.
Список источников:
Н.П.Полозов, М.А.Сорокин. Воздухоплавание. 1940 г.
Н.И.Шабашев. Привязное воздухоплавание в военном деле и применение его в России в войну 1914-17 гг.
История создания воздушного шара. Первый полёт.
Первый полёт воздушного шара 5 июня 1783 года.
Жозеф-Мишель (1740—1810) и Жак-Этьенн (1745—1799)
Часто беседуя о силах природы, братья обратили своё внимание на энергию ветра. Наблюдали за воздушными потоками, следили за облаками, движущимися по небу под воздействием ветра. Массы воды, из которой состоят облака, подолгу находятся в воздухе и переносятся на большие расстояния. А что если самим сделать искусственное облако, заключить его в оболочку и заставить подняться в небо? Братья увлеклись этой идеей. Они делали шарообразные бумажные оболочки и наполняли их паром. Но пар быстро конденсировался, оболочка намокла и не хотела подниматься вверх.
Решили применить для подъёма обычный дым, который подобно облакам стремится вверх и стелется по небу. Провели испытание с мешком в виде куба, сделанным из материи. Наполненный дымом от горящей бумаги, он быстро поднялся к потолку комнаты.
Размышляя о том, как получить самый лёгкий дым, братья подбирали для сжигания различные вещества. В те годы в моде была теория электричества, его присутствием пытались объяснить все непонятные явления, которым нельзя было дать строгого научного объяснения. Монгольфье решили, что облака плавают по небу потому, что в них разлита «электрическая жидкость». Считалось, что эта жидкость заставляет облака отталкиваться от земли. Может быть, дым по этой же причине поднимается вверх?
ПЕРВЫЙ В ИСТОРИИ (5 июня 1783)
Слухи о необычных опытах распространились по городу. Жители судачили, что без нечистой силы здесь не обошлось. Чтобы положить конец толкам и пересудам и получить официальное признание своему изобретению, братья Монгольфье решили провести публичную демонстрацию опыта.
Новая оболочка, сшитая из полотняных клиньев и усиленная для прочности верёвочной сеткой, имела диаметр 11,4 м и объём около 700 кубометров. Чтобы уменьшить газопроницаемость, внутреннюю поверхность её оклеили бумагой. Свисающие верёвки, прикреплённые к поясу, нашитому по экватору шара, помогали удерживать его при наполнении дымом. В нижней части оболочки деревянный обруч диаметром 1,5 м окаймлял отверстие, предназначенное для поступления дыма. Общий вес шара достигал 227 килограмм.
Первая публичная демонстрация в Анноне 5 июня 1783.
Протокол, засвидетельствовавший это событие, был направлен в Париж, в Академию наук. Там было решено создать комиссию для решения вопроса и пригласить братьев Монгольфье повторить их опыт в столице. В конце августа Этьенн Монгольфье в Париже начал строительство воздушного шара. Первый баллон, изготовленный из холста и оклеенный бумагой, намок под дождём и пришёл в негодность. Срочно изготовили новый монгольфьер (так стали называть воздушные шары, наполненные горячим воздухом).
БАРАН, ПЕТУХ И УТКА (Животные на воздушном шаре, 19 сентября 1783 года)
19 сентября 1783 года сотни тысяч зрителей собрались в Версале, чтобы увидеть его полёт. Слегка вытянутый по высоте шар имел объём около 1200 кубометров и весил 400 кг. Для его подъёма был сделан помост с круглым отверстием посредине, под которым разводили огонь. Оболочка удерживалась над помостом на канатах, крепившихся к четырём высоким мачтам. Под воздушным шаром была подвешена клетка, в ней находились баран, петух и утка, здесь же был установлен барометр.
Поднявшись на высоту около 500 метров, шар через 8 минут опустился на землю, пролетев менее 4 километров. Животные прекрасно перенесли полёт.
Первые живые существа на монгольфье, 19 сентября 1783 года.
ПЕРВЫЕ ЛЮДИ (21 ноября 1783 года)
21 ноября 1783 года в западном пригороде Парижа из сада замка де ла Мюэт, состоялся первый полёт человека на воздушном шаре, построенном братьями Монгольфье. На затейливо разрисованном воздушном шаре, диаметр которого был 14 м, поднялись два отважных француза Пилатр-де-Розье и маркиз д’Арланд. Первые воздухоплаватели достигли высоты около 1 км и пролетели 9 км за 25 минут, а затем благополучно приземлились в открытой местности на холме Бют-о-Кай.
Первый полет человека на воздушном шаре, 21 ноября 1783 года.
Так началась история воздухоплавания. Братья Монгольфье первыми сумели применить на практике подъёмную силу тёплого воздуха и создать лёгкую и прочную газонепроницаемую оболочку.
Аэростат
Содержание
Различают привязные, свободнолетящие и аэростаты с двигателем — дирижабли.
По типу наполнения аэростаты делятся на:
Для наполнения шарльеров применялись и применяются водород и (реже) светильный газ; но эти газы горючи, а их смеси с воздухом взрывоопасны, что требует дополнительных мер предосторожности. Данного недостатка лишён инертный гелий, который также используется в шарльерах; однако гелий достаточно дорог, что препятствует его повсеместному применению в воздухоплавании.
Монгольфьеры наполняют нагретым воздухом.
Применение
Аэростаты впервые позволили человеку подняться в воздух, а позднее и достичь стратосферы.
В России одним из организаторов полётов на аэростатах для научных исследований атмосферы был А. М. Кованько.
Одна из основных областей применения — подъём на необходимую высоту систем видеонаблюдения, связи, получения метеоданных.
Во время Второй мировой войны аэростаты широко применялись для защиты городов, промышленных районов, военно-морских баз и других объектов от нападения с воздуха. Действие аэростатов заграждения было рассчитано на повреждение самолётов при столкновении с тросами, оболочками или подвешиваемыми на тросах зарядами взрывчатого вещества. Наличие в системе ПВО аэростатов заграждения вынуждало самолеты противника летать на больших высотах и затрудняло прицельное бомбометание с пикирования.
Кроме использования в системе ПВО привязные аэростаты применялись для наблюдения за полем боя, корректировки артиллерийского огня и разведки.
Рекорды
27 мая 1931 года Огюст Пиккар и Паул Кипфер первыми сумели достичь стратосферы на воздушном шаре.
31 августа 1933 года Александр Даля, находясь на борту открытого воздушного шара запечатлил первый снимок на котором видна округлость Земли.
Гелиевый аэростат Explorer II, пилотируемый офицерами Авиационного корпуса Сухопутных войск США (капитаном Оврилом А. Андерсеном, майором Уильямом Кепнером и капитаном Альбертом У. Стивенсом), достиг новой рекордной высоты в 22066 м (72395 футов) 11 ноября 1935 г. В 1934 году рекорд высоты в 22000 м (72178 футов) был взят на советском стратосферном аэростате «Осоавиахим-1».
Предыдущий рекорд высоты для пилотируемых аэростатов был установлен на высоте в 34668 м (113739 футов) 4 мая 1961 г. Малькольм Росс и Виктор Пратер на шаре Stratolab V стартовали с палубы корабля USS Antietam в Мексиканском заливе.
Текущий рекорд установил 14 октября 2012 года Феликс Баумгартнер, поднявшись на высоту около 39045 метров в капсуле, прикрепленной к воздушному шару Red Bull Stratos над американским штатом Нью-Мексико.
1 марта 1999 года Бертран Пиккар и Брайан Джонс отправились на аэростате Breitling Orbiter 3 из швейцарской деревни Шато-д’О (Château d’Oex) в первый беспосадочный кругосветный полет. Они приземлились в Египте после 40814 километров полета спустя 19 дней, 21 час и 55 минут (средняя скорость 85,4 км/ч).
Рекорд высоты для беспилотного шара составляет 53,0 км (173882 футов). Шар был запущен JAXA 25 мая 2002 года из префектуры Ивате, Япония. Это самая большая высота, когда-либо достигнутая средством передвижения в атмосфере. Только ракеты, ракетные самолеты и баллистические снаряды могут лететь выше.
Аэростаты как произведения искусства
Захотелось поделиться с вами фотографиями необычных воздушных шаров(аэростатов),возможно,кого-то они вдохновят на создание очередного шедевра,да и просто полюбоваться и поудивляться можно).Однако вначале считаю необходимым написать немного из истории этих удивительных летательных средств))
Итак, во второй половине XVIII века во Франции зарождается и вскоре становится популярным воздухоплавание.
Воздухоплавание (или аэронавтика)- это создание летательных средств легче воздуха. К ним причисляют аэростаты (воздушные шары) и дирижабли.
Родоначальниками воздухоплавания традиционно считаются братья Этьен и Жозеф Монгольфье. Это вовсе не значит, что именно они первыми создали воздушный шар. Сведения о подобных аппаратах встречались и прежде, но французы были первыми, кто зарегистрировал свой проект, отослав отчет о нем во Французскую академию наук. К своим триумфам братья шли постепенно. Их первая модель, наполненный теплым воздухом шелковый мешок, прошла испытание в помещении меблированных комнат в г. Авиньоне.
Их второй аэростат испытывался уже на открытом воздухе в г. Аннон. Реакция горожан на эти опыты была агрессивной: братьев обвинили в сговоре с нечистой силой. Дабы успокоить обывателей, было решено произвести публичную демонстрацию воздушного шара.
И вот 5 июня 1783 года произошло событие, ставшее точкой отчета для воздухоплавания: в небо поднялся 11-метровый аппарат, изготовленный из льняного полотна и бумаги. Шар наполнялся газом, полученным при сжигании кусков бумаги, дерева и мокрой соломы под горловиной оболочки. Мокрая солома использовалась не случайно: шар, наполненный увлажненным воздухом, при той же температуре и подъемной силе имеет меньший объем. Интересно, что братья этого не знали и действовали интуитивно! Исторический полет прошел весьма успешно: шар поднялся на высоту 1830 метров, продержался в воздухе 10 минут и благополучно приземлился недалеко от места старта.
Приговор общественности был таков: «Кости животного не выдерживают, а человек его не перенесет тем более».Скандал сделал свое дело, и братья Монгольфье не стали пассажирами своего аэростата. Эта история могла серьезно затормозить прогресс в области воздухоплавания. Надо признать, что французская королевская чета, Людовик XVIII и Мария-Антуаннета Мария-Антуаннета ратовали за развитие аэростатики и даже обещали свободу двум преступникам за их согласие подняться в небо на монгольфьере.
К чести французов, нашлись смельчаки, готовые испытать изобретение братьев. 21 октября 1783 года маркиз А. д`Арланд и барон Пилатр де Розье совершили первый в истории управляемый полет на аэростате. Опыт едва не закончился трагедией. От костра, на котором подогревали воздух, начала тлеть корзина. Все обошлось: прогорев в нескольких местах, шар пролетел несколько километров и приземлился в окрестностях Парижа.
Конструкции шаров менялась. Значительный вклад в дело усовершенствования тепловых шаров внес художник и изобретатель Феликс Турнашон. Изготовленный им 30-метровый аппарат «Le Geant» поднимал в воздух гондолу с 12 пассажирами.
Для управления шаром Турнашон придумал газовую горелку. Нагревая с ее помощью воздуха, можно было увеличить продолжительность полета, а периодическое включение и выключение горелки позволяло длительное время удерживать постоянную высоту полета. Шары такой конструкции получили название «розьеры» в честь барона де Розье.
А теперь, представляю вашему вниманию обещанные фото наших современных чудо-аэростатов:)
Сначала те,которые еще похожи на шар)
Осьминожка и лягушка,на мой взгляд,очень милые получились)))
Далее пойдут фото аэростатов,которые все меньше и меньше будут напоминать нам форму шара. Чем дальше-тем меньше))
Очень милый шарик,напоминающий Ноев ковчег)))
Коровка тоже ничего)Жизнерадостная такая)А вот еще одна-посерьезнее
Ну этот вообще,помоему,шаром никак назвать нельзя)
А вот следующий мне ну очень нравится)))
И еще несколько аэростатов,размеры которых,честно говоря,меня ужасают.
Это конечно не все «шарики»)В интернете вы сможете найти еще не мало,просто я выбрала по моему усмотрению наиболее запоминающиеся)Надеюсь вам было интересно и вы не зря потратили время,читая эту публикацию))Спасибо за внимание!
Информация об истории воздушных шаров и фотографии взяты с бескрайних просторов интернета.