Воздушный шар или летательный аппарат

Воздушный шар, его устройство и виды

Воздушный шар – это летательный аппарат (аэростат), в котором для полёта используется газ, который легче воздуха.

Воздушный шар как летательный аппарат, устройство воздушного шара:

Воздушный шар – это летательный аппарат (аэростат), в котором для полёта используется газ, который легче воздуха .

Воздушный шар движется в воздухе благодаря потокам ветра, имеющим различное направление и интенсивность.

Воздушный шар является самым простым летательным аппаратом . В отличие от дирижаблей, воздушные шары не имеют двигателей для самостоятельного горизонтального движения в воздухе. Однако они имеют механизмы для управления вертикальным полётом.

Воздушный шар состоит из заполненной газом тканевой оболочки (купола) и прикреплённой к ней корзины (гондолы, капсулы или прицепной кабины), предназначенной для перевозки людей или оборудования. Купол воздушного шара изготавливается их кусков ткани, прочно прикрепленных друг к другу. Он изготавливается из высокопрочного полиэстера или полиамидной ткани . С внутренней стороны тканевая оболочка обрабатывается силиконовой пропиткой, не позволяющей газу проникать через нее и уходить наружу.

Поскольку в целом воздушный шар менее плотен, чем окружающий его воздух, он поднимается вверх вместе с прикрепленной к нему полезной нагрузкой.

Воздушный шар не лишен недостатков. Так, у него отсутствует механизм управления. Воздушным шаром невозможно управлять горизонтально, так как он летит в том направлении, куда его направят воздушные потоки. Кроме того, на воздушном шаре невозможно перевозить крупногабаритные и тяжёлые грузы.

Типы и виды воздушных шаров:

В зависимости от наполнения различают следующие типы воздушных шаров: монгольфьеры (тепловые воздушные шары), шарльеры (газовые воздушные шары) и розьеры (комбинированные воздушные шары).

По назначению шары делятся на свободные или неуправляемые, привязные и управляемые (дирижабли).

Монгольфьеры, шарльеры и розьеры. Тепловые, газовые и комбинированные воздушные шары:

Монгольфьеры или Montgolfière – воздушные шары, наполненные нагретым воздухом. Монгольфьеры также именуются тепловыми воздушными шарами.

Свое название они получили по фамилии изобретателей братьев Монгольфье – Жозеф-Мишеля и Жак-Этьенна.

Первый демонстрационный полёт монгольфьер совершил в городе Аннонэ (Annonay, Франция) 5 июня 1783 г. Шар без экипажа поднялся на высоту до 500 метров и продержался в воздухе около 10 минут, пролетев при этом 2 километра.

19 сентября 1783 г. в Версале (под Парижем) в присутствии короля Людовика XVI во дворе его замка в час дня воздушный шар взмыл в воздух, унося в своей корзине первых воздушных путешественников, которыми были овца, курица и утка. Шар пролетел 4 км за 10 минут.

21 ноября 1783 г. в Париже впервые в воздух на монгольфьере поднялись воздухоплаватели. Стартовав около 14:00 от замка ла Мюетт в Булонском лесу (парк на западной окраине Парижа), воздушный шар поднялся на высоту около 1 км. Пролетев около 9 км за 25 минут, перелетев Сену, первые воздухоплаватели приземлились на холме Бют-о-Кай между ветряными мельницами невдалеке за городским валом.

Первый монгольфьер, созданный братьями Монгольфье, имел простую конструкцию: из купола и корзины. Он наполнялся горячим воздухом, благодаря которому поднимался вверх. В дальнейшем конструкция монгольфьера была доработана. Конструкция современного воздушного шара включает в себя пропановую горелку, устанавливаемую между тканевой оболочкой и корзиной, для нагрева воздуха и набора высоты и спускной клапан, устанавливаемый в тканевой оболочке для спуска нагретого воздуха и снижения высоты. С помощью пропановой горелки воздух нагревается, и, поскольку разреженный горячий воздух легче холодного, шар взлетает. В случае набора слишком большой высоты пилот дёргает за специальный шнур, соединённый с клапаном в тканевой оболочке воздушного шара – часть горячего воздуха выходит наружу, и воздушный шар опускается (снижается).

Принцип работы монгольфьера заключается в следующем. При нагревании воздух расширяется, поэтому заданный объем пространства содержит меньше воздуха. Это делает его легче и, если его подъемная сила больше, чем вес воздушного шара, содержащего нагретый воздух, он (нагретый воздух) согласно закону Архимеда будет поднимать воздушный шар вверх. Воздушный шар, наполненный горячим воздухом, может подниматься вверх только до тех пор, пока не закончится топливо для пропановой горелки, поддерживающей воздух в нагретом состоянии.

Подъёмная сила (F) монгольфьера в килограммах на 1 м³ объёма оболочки может быть выражена формулой:

Та – абсолютная температура воздуха в атмосфере, выраженная в K,

То – абсолютная температура воздуха в оболочке, выраженная в K,

Р – атмосферное давление в мм рт. ст.

Например, при атмосферном давлении 760 мм рт. ст., температуре атмосферного воздуха 20 °С и средней температуре воздуха в оболочке 50 °С подъёмная сила монгольфьера составит 0,11 кг на 1 м³ объёма оболочки.

Шарльеры – воздушные шары, наполненные лёгким газом, как правило, водородом, гелием или другими газами легче воздуха. Шарльеры также именуются газовыми воздушными шарами.

Шарльеры свое название получили по имени французского учёного и изобретателя Жака Александра Сезара Шарля.

Первый демонстрационный полёт без экипажа шарльер совершил 27 августа 1783 г. на Марсовом поле в Париже. Полёт «шарльера» с экипажем состоялся 1 декабря 1783 г. в Париже.

Для того чтобы шарльер поднялся в воздух, газ, которым наполняется шар, должен быть легче воздуха, т.е. быть менее плотным, чем сам воздух . При заданной температуре и давлении плотность любого газа пропорциональна его молекулярной массе. В конечном итоге для того чтобы газ был легче воздуха, его молекулярный вес должен быть ниже молекулярной массы воздуха – 28,98 г/моль.

Грузоподъёмность воздушного шара пропорциональна разности между 28,98 г/моль и молекулярным весом газа. Веществ с молекулярным весом менее 28,98 г/моль и газообразных при комнатной температуре, немного. Это водород (2,016 г/моль), гелий (4,0026 г/моль), неон (20,1797 г/моль), метан (16,04 г/моль), аммиак (17.0306 г/моль), азот (28 г/моль) и пр. Из всех этих легких газов для воздухоплавания применяются водород для беспилотных шарльеров (обладает высокой грузоподъёмностью, недорог, но пожаро- и взрывоопасен) и гелий для пилотируемых шарльеров (обладает высокой грузоподъёмностью, безвреден, безопасен, но дорог). Остальные газы применяются весьма ограниченно из-за своей токсичности, пожаро- и взрывоопасности либо невысокой грузоподъёмности.

Устройство шарльера как воздушного шара отличается от устройства монгольфьера. У первого отсутствует пропановая горелка. Кроме того, шарльер снабжен балластом, который сбрасывается для набора высоты, а также спускным клапаном для сброса газа и снижения высоты.

Особенностью шарльеров является то, что воздушные шары данного типа имеют большую подъемную силу для заданного объема, чем монгольфьеры. Поэтому им не нужно иметь большие объемы купола.

Подъёмная сила (F) шарльера в килограммах на 1 м³ газа-наполнителя при нормальных условиях может быть выражена формулой:

где М – молекулярная масса газа-наполнителя.

Например, подъемная сила водорода при нормальных условиях составляет 1,205 кг/м³, гелия – 1,116 кг/м³, метана – 0,58 кг/м³, аммиака – 0,536 кг/м³, азота – 0,045 кг/м³.

Розьерывоздушные шары, использующие для полета подъемную силу одновременно легкого газа и нагретого воздуха, размещённых в отдельных оболочках. Розьеры также именуются комбинированными воздушными шарами.

Изобретателем первого комбинированного воздушного шара был французский физик Пилатр де Розье. Конструкция состояла из двух соединенных оболочек: верхняя, сферическая, была заполнена водородом, а нижняя, цилиндрическая, — подогреваемым воздухом. По задумке автора, аппарат должен был включать в себя преимущества шарльеров (газовых шаров) и монгольфьеров (шаров с нагретым воздухом).

Первый полёт розьера с экипажем состоялся 15 июня 1785 г. и окончился неудачно при попытке пересечь пролив Ла-Манш. Из-за технической неисправности воздушный шар упал с большой высоты, не отлетев от берегов Франции, и экипаж, состоявший из изобретателя и его помощника, погиб.

Данный тип воздушного шара в настоящее время иногда используется для рекордных полетов на большие расстояния, например, для кругосветных путешествий.

Воздушный шар или летательный аппарат

Все что может помочь заниматься спортом.

Воздушный шар положил начало гражданской авиации. Принцип его работы не изменился по сей день: отсутствует и двигатель, и руль для управления. Есть лишь купол с корзиной, горелка и мешки с песком.

История создания

Воздушный шар воплотил древнейший замысел человека о подчинении воздушной стихии. Первое описание аэростата было сделано в 1306 году французским миссионером Бассу, который стал свидетелем его подъема в воздух в Китае, в день восхождения на престол императора Фо Киена.

Vozdushnyi shar 2

И все же родиной аэростата признается Франция, а его первыми изобретателями — братья Этьен и Жозеф Монгольфье. В 1783 году в городе они произвели запуск сконструированного ими шарообразного аэростата 3,5 метров в диаметре и массой 155 кг, наполненного горячим воздухом. Его полет протекал всего 10 минут на высоте 300 м, а пройденный путь составил около километра.

Купол аэростата братьев Монгольфье был выполнен из льняной ткани и оклеен бумагой. Для подогрева воздуха был разведен костер из мелко нарезанной соломы. А спустя недолгое время устройство агрегата дополнилось специальной корзиной для путешественников.

Подъем в воздух первого аэростата стал небывалым событием для той эпохи. В честь их создателей агрегаты стали называть монгольфьерами.

Устройство воздушного шара

Ustroistvo aerostata

Современные агрегаты производятся из более технологичных материалов, но схема осталась той же, что и братьев Монгольфье. Для пошива оболочки больше не используется лен и бумага, их заменил тонкий и прочный полиэфирный материал. Вместо костра в корзину под купол устанавливается регулируемая газовая горелка.

Воздушный шар в основе своей рабочей конструкции имеет следующие составные элементы:
  • Купол, который наполняется газом для подъема на заданную высоту.
  • Горелка — самая сложная деталь, посредством которой создается поток горячего воздуха в купол.
  • Корзина для пассажиров, пилота и багажа.
Купол аэростата

Это главная часть воздушного шара, которая сшивается из отдельных кусков материи в колонки, которые затем прочно прикрепляются друг к другу. В качестве материала изготовления используется высокопрочный полиэстер или полиамидная ткань. С внутренней стороны она обрабатывается силиконовой пропиткой, что не позволяет проникать и уходить газу.

Основные требования к куполу, это:
  • Прочность и устойчивость к внешним воздействиям и механическим повреждениям.
  • Термоустойчивость, поскольку происходит постоянный контакт с нагретым газом.
  • Эластичность, за счет которой возможно сохранение заданной формы.

Купол надувается за счет поступления нагретого газа: воздуха, водорода или иного, и за счет его поднимается в небо на нужную высоту. Газ подается через технологическое отверстие в нижней части купола. Для безопасности это отверстие обрабатывается специальной жароустойчивой лентой. Устройство оснащается также специальным клапаном, который используется для вывода наружу горячего газа при снижении и приземлении.

Читайте также  Сверлильный станок из пластиковых труб

Снаружи конструкции фиксируются ленты нагрузки. К верхней части купола они крепятся с помощью кольца, а внизу присоединяются к подвесным канатам. В итоге образуется надежный каркас, который может иметь различный объем и поднимать груз разной массы.

Горелка

Это технологический элемент аэростата, обеспечивающий подогрев газовой смеси, подъем агрегата в воздух, а также поддержание заданной температуры при полете.

Работает горелка на жидком пропане, который поступает к ней из цилиндров, нагреваясь, становится газообразным и подается непосредственно в шар.

Современные горелки очень мощные, порядка 6000 МВт, производятся из нержавеющей жаропрочной стали. Они не опасны в эксплуатации, поскольку оснащены специальной защитой от ожогов.

Корзина

Предназначена для переноса путешественников и грузов. Необходимо обеспечить ее легкость, и в то же время прочность, поэтому каркас ее выполняется из лозы, а дно — из непромокаемой фанеры. С куполом корзина соединяется стальным тросом. Чтобы воздух не охлаждался, устанавливаются полиуретановые стояки, которые вместе с тросом закрываются специальными оболочками.

В углу корзины размещаются и закрепляются на ремнях цилиндры с газом. Обязательно изготавливаются отсеки для огнетушителя и необходимых в путешествии аксессуаров.

С наружной части на корзину навешивается балласт — мешки с песком. Их сбрасывают в том случае, ели необходимо увеличить высоту полета.

Классификация аэростатов
Существует два наиболее распространенных типа классификации по:
  • Способу наполнения купола.
  • Назначению.
По способу наполнения оболочки воздушный шар бывает:
  • Тепловым.
  • Газовым.
  • Комбинированным.

Тепловые аэростаты по-прежнему величают монгольфьерами. Подъем их осуществляется за счет подачи горячего воздуха.

В газовых подъемная сила создается легкими газами и их смесями. По-другому их называют шарльерами по имени сконструировавшего их француза Жака Шарля. В 1783 г он впервые с успехом испытал воздушный шар, наполняемый водородом.

Комбинированные аэростаты в полете используют как горячий воздух, так и газовую смесь. Для этого они оснащены двумя оболочками. Разработал такую схему французский физик Пилатр де Розье. К сожалению, изобретатель с помощником погибли во время испытательного полета в 1785 г, но его устройства используются и получили название розьеров.

В 1999 англичанин Брайан Джонс и швейцарец Бертран Пиккар на розьере отправились в первое в истории кругосветное путешествие и благополучно вернулись из него.

По назначению аэростаты делятся на:
  • Свободные или неуправляемые. Их применяют в спорте, экстремальном отдыхе, для научных целей и рекламы.

Neupravliaemyi aerostat

  • Привязные. Те же неуправляемые, но зафиксированные на поверхности земли тросом. Это позволяет контролировать его удаленность. Могут подниматься в воздух с пассажирами и без. Привязной шар имеет обтекаемую форму и хвостовое оперение. Используется для обучения парашютистов, для обзора местности, в научных и рекламных целях.

Vozdushnyi shar priviaznoi

  • Стратостат. Неуправляемое устройство, которое поднимается в стратосферу, как правило, без пассажиров, с целью научных исследований. Отличается большим размером и герметичной корзиной.

Stratostat

  • Управляемые или дирижабли. Их название происходит от французского «dirigeable» — «управляемый». Впервые дирижабль был запущен в воздух в 1852 г. Он был сделан в форме сигары, оснащен винтом и парогенератором. Дирижабли получили широкое распространение в то время. Сегодня они нашли свое применение в туризме, грузовых и гражданских перевозках. В качестве двигателя устанавливаются паровые машины, бензиновые, дизельные и электрические двигатели, а также газовые турбины.

Dirizhabl

Как летает воздушный шар

Принцип полета аэростата основан на законах физики. Воздух или газ, поступающие в оболочку, имеют температуру выше, чем в окружающей среде, а плотность ниже. Соответственно, под действием выталкивающей силы он устремляется вверх. На определенной высоте действие силы тяжести уравновешивает выталкивающую силу и аэростат «зависает» в небе.

Как управлять аэростатом

Разумеется, шар очень зависит от ветра. Однако большинство современных агрегатов поддаются управлению. Высота полета задается при помощи выпускного клапана в вершине оболочки, а для изменения направления движения используется боковой клапан.

Подготовка

Управление аэростатом — непростое занятие, оно требует обучения и тщательной подготовки. Большое значение имеют метеорологические условия, такие как видимость, облачность, направление и скорость ветра. На основе этой информации и выстраивается маршрут. На пути движения обязательно должны быть участки, пригодные для совершения посадки, поскольку во время путешествия не исключено возникновение непредвиденных обстоятельств.

Vozdushnyi shar podgotovka

Взлет

Для осуществления старта выбирают ровную территорию, удаленную от жилых объектов, деревьев, столбов и линий электропередачи.

Для подъема шара в воздух требуются усилия всего экипажа. Вначале воздушный шар собирают:
  • Прикрепляют горелку к гондоле и соединяют ее с газовыми баллонами посредством шлангов.
  • Проводят пробное включение горелки.
  • Растягивают купол в направлении ветра и пристегивают его к гондоле карабинами.

По окончании сборки купол наполняют холодным воздухом с помощью вентилятора. Затем включают горелку. Горячий воздух отрывает шар от поверхности, и экипаж занимает свои места.

Если полет производится на привязном аэростате, его предварительно фиксируют на поверхности.

Полет

Для контроля за полетом требуются хорошие навыки. Для увеличения высоты производится подогрев воздуха путем запуска горелки, а для уменьшения – открывается выпускающий клапан. Движение в боковом направлении происходит за счет попутного ветра. Чтобы двигаться скорее, пилот может подняться повыше, где скорость ветра больше.

Vozdushnyi shar polet

Спуск

Для приземления заранее подбирают площадку, большую и безопасную. Пилот выпускает воздух из купола при помощи клапана и воздушный шар потихоньку опускается на поверхность.

Примечательным является то, что если аэростаты столкнутся друг с другом в воздухе, то… ничего не произойдет. Они просто оттолкнутся и полетят дальше. Да и столкнуться им весьма сложно, ведь они путешествуют по направлению ветра — в одну и ту же сторону.

История создания воздушного шара. Первый полёт.

История создания воздушного шара. Первый полёт. Воздушный шар, Аэростат, Летательный аппарат, История, Длиннопост

______________________________________________________________________________________________________
В середине 18 века на юге Франции в городе Анноне, близ Лиона, жила многочисленная семья бумажного фабриканта Пьера Монгольфье. Жозеф был двенадцатым ребёнком. Это был способный наблюдательный и настойчивый мальчик. Ещё в школе заинтересовавшись естественными науками, он затем занимался самостоятельно, уделяя особое внимание химии. Уехав в Париж, слушает там лекции по физики и химии, посещает лаборатории. но вскоре отец вызывает сына домой — ему нужен помощник.

Дома, на бумажной мануфактуре, раскрывается талант Жозефа — изобретателя. Он вносит улучшения в технологический процесс бумагоделательного производства, оборудует новые мастерские. В этот период Жозеф сближается со своим младшим братом Этьенном, принявшим на себя по настоянию отца управление фабрикой. Талантливый архитектор, блестяще окончивший строительную школу в Париже, Этьенн тоже не чужд был изобретательству.

История создания воздушного шара. Первый полёт. Воздушный шар, Аэростат, Летательный аппарат, История, Длиннопост

Жозеф-Мишель (1740—1810) и Жак-Этьенн (1745—1799)

ИССЛЕДОВАНИЯ

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.

В 1782 году Монгольфье прочли книгу английского химика Пристли «О различных видах воздуха». Это привело их к мысли использовать вместо пара — водород. Открытый в 1766 году английским химиком Кэвендишем, этот газ привлёк внимание ещё двух учёных — Блэка и Кавалло. Опыты Тиберия Кавалло по подъёму различных оболочек, наполненных водородом, не получили положительных результатов. Газ легко просачивался сквозь поры бумаги и ткани. Неудачей закончились и попытки братьев Монгольфье.

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?

Наконец найдено подходящее топливо, которое при сжигании должно дать дым, с наибольшей подъёмной силой, — смесь шерсти с мокрой соломой. По схоластическим представлениям того времени шерсть представляла животное начало, солома — растительное. Такая комбинация, как считали братья, должна была дать наибольшее количество «электрической жидкости».

Теперь Монгольфье стали готовиться к более серьёзному опыту. Первый, закончившийся неудачей, — оболочка вспыхнув, устремилась вверх, — подтвердил правильность избранного пути. Второй опыт был проведён весной в 1783 года. В присутствии родных и знакомых воздушный шар диаметром 3,5 метра поднялся на трёхсотметровую высоту.

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.

5 июня 1783 года многочисленные зрители увидели подвешенный на высоте трёхэтажного дома огромный мешок, спускавшийся до земли. Внизу, под кольцевым отверстием, была установлена сковорода — на ней развели костёр. Дым стал наполнять оболочку, и она быстро приняла форму шара. Восемь рабочих с трудом удерживали его. Вот по команде отпущены верёвки, и баллон ушёл в небо. Полёт его продолжался около десяти минут. Шар поднялся на высоту около 2000 метров, и пролетев 2,5 км, опустился на землю.

Читайте также  Печь-плита для кемпинга с высоким КПД

История создания воздушного шара. Первый полёт. Воздушный шар, Аэростат, Летательный аппарат, История, Длиннопост

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.

История создания воздушного шара. Первый полёт. Воздушный шар, Аэростат, Летательный аппарат, История, Длиннопост

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.

История создания воздушного шара. Первый полёт. Воздушный шар, Аэростат, Летательный аппарат, История, Длиннопост

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.

25 летательных аппаратов, по которым можно изучать историю авиации

Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.

1. Бамбуковый вертолет

Один из старейших в мире летательных аппаратов, бамбуковый вертолет (также известный как бамбуковая стрекоза или китайская вертушка) — игрушка, которая взлетает вверх, если быстро раскрутить ее основной стержень. Изобретенный в Китае около 400 г. до н.э., бамбуковый вертолет состоял из лопастей-перьев, насаженных на конец бамбуковой палки.

2. Летающий фонарик

Летающий фонарик — небольшой воздушный шар из бумаги и деревянного каркаса с отверстием на дне, под которым разжигается небольшой огонь. Считается, что китайцы экспериментировали с летающими фонариками уже в 3 веке до нашей эры, но традиционно, их изобретение приписывается мудрецу и полководцу Чжугэ Ляну (181-234 г.г. н.э.).

3. Воздушный шар

Воздушный шар — первая успешная технология полета человека на несущей конструкции. Первый пилотируемый полет провели Пилатр де Розье и маркиз д’Арланд в 1783 году в Париже на воздушном шаре (на привязи), созданном братьями Монгольфьер. Современные воздушные шары могут пролетать тысячи километров (самый длительный полет на воздушном шаре — 7672 км от Японии до Северной Канады).

4. Солнечный воздушный шар

Технически этот тип воздушного шара летает за счет нагревания воздуха в нем при помощи солнечного излучения. Как правило, такие аэростаты делают из черного или темного материала. Хотя они в основном используются на рынке игрушек, некоторые солнечные шары достаточно велики для того, чтобы поднять в воздух человека.

5. Орнитоптер

Орнитоптер, который был вдохновлен полетами птиц, летучих мышей и насекомых, представляет собой самолет, который летит, хлопая крыльями. Большинство орнитоптеров беспилотные, но также было построено несколько пилотируемых орнитоптеров. Одна из самых ранних концепций такого летательного аппарата была разработана Леонардо да Винчи еще в 15 веке. В 1894 году Отто Лилиенталь, немецкий пионер авиации, впервые в истории совершил пилотируемый полет на орнитоптере.

6. Парашют

Изготавливаемый из легкой и прочной ткани (подобной нейлону) парашют представляет собой устройство, которое используется, чтобы замедлить движение объекта через атмосферу. Описание самого древнего парашюта было найдено в анонимной итальянской рукописи, датируемой 1470 годом. В современные дни парашюты используются для спуска различных грузов, в том числе людей, продуктов питания, оборудования, космических капсул и даже бомб.

7. Воздушный змей

Первоначально построенный путем растяжения шелка над рамкой из расщепленного бамбука, воздушный змей был изобретен в Китае в 5 веке до нашей эры. В течение длительного времени много других культур переняли это устройство, а некоторые из них даже продолжали дальнейшее усовершенствование этого простого летательного аппарата. Например, воздушные змеи, способные переносить человека, как полагают, существовали в древнем Китае и Японии.

8. Дирижабль

Дирижабль стал первым летательным аппаратом, способным на управляемые взлет и посадку. В начале в дирижаблях использовали водород, но из-за большой взрывоопасности этого газа, в большинстве дирижаблей, построенных после 1960-х годов, начали использовать гелий. Дирижабль также может оснащаться двигателями, а экипажа и/или полезная нагрузка в нем расположены в одной или нескольких «гондолах», подвешенных под баллоном с газом.

9. Планер

Планер — летательный аппарат тяжелее воздуха, который поддерживается в полете динамической реакцией воздуха на его несущие поверхности, т.е. он не зависит от двигателя. Таким образом, большинство планеров не имеют двигателя, хотя некоторые парапланы могут быть оснащены ими, чтобы продлить полет в случае необходимости.

10. Биплан

Биплан — самолет с двумя неподвижными крыльями, которые расположены друг над другом. Бипланы имеют ряд преимуществ по сравнению с обычными конструкциями крыла (монопланами): они позволяют добиться большей площади крыльев и подъемной силы при меньшем размахе крыла. Биплан братьев Райт в 1903 году стал первым успешно поднявшимся в воздух самолетом.

11. Вертолет

Вертолет — винтокрылый летательный аппарат, который может взлетать и садиться вертикально, парить и лететь в любом направлении. На протяжении последних столетий было много концепций, похожих на современные вертолеты, но только в 1936 году был построен первый рабочий вертолет Фокке-Вульф Fw 61.

12. Аэроцикл

В 1950-х годах Lackner Helicopters придумали необычный летательный аппарат. HZ-1 Aerocycle предназначался для эксплуатации неопытными пилотами в качестве стандартной разведывательной машины в армии США. Хотя раннее тестирование показало, что аппарат может предоставить достаточную мобильность на поле боя, более обширные оценки показали, что его слишком трудно контролировать неподготовленным пехотинцам. В итоге, после пары аварий проект был заморожен.

13. Кайтун

Кайтун — гибрид воздушного змея и воздушного шара. Основным его преимуществом является то, что кайтун может оставаться в достаточно стабильном положении над точкой привязки троса, независимо от силы ветра, в то время как обычные воздушные шары и воздушные змеи менее стабильны.

14. Дельтаплан

Дельтаплан – немоторизованный летательный аппарат тяжелее воздуха, в котором отсутствует хвост. Современные дельтапланы изготовлены из алюминиевого сплава или композитных материалов, а крыло — из синтетической парусины. Эти аппараты имеют высокое соотношение подъемной силы, что позволяет пилотам летать в течение нескольких часов на высоте тысяч метров над уровнем моря в восходящих потоках теплого воздуха и исполнять фигуры высшего пилотажа.

15. Гибридный дирижабль

Гибридный дирижабль представляет собой летательный аппарат, который сочетает в себе характеристики аппарата легче воздуха (т. е. технологии дирижабля) с технологиями летательных аппаратов тяжелее воздуха (либо неподвижное крыло, либо роторный винт). На массовое производство такие конструкции не были поставлены, но на свет появилось несколько пилотируемых и беспилотных прототипов, включая Lockheed Martin P-791 — экспериментальный гибридный дирижабль, разработанный Lockheed Martin.

16. Авиалайнер

Также известный как реактивный лайнер, реактивный пассажирский самолет представляет собой тип самолета, предназначенный для перевозки пассажиров и грузов по воздуху, который передвигается благодаря реактивным двигателям. Эти двигатели позволяют самолету достигать высоких скоростей и генерировать достаточную тягу для передвижения воздушного судна большой массы. В настоящее время A380 Airbus является крупнейшим в мире реактивным пассажирским лайнером со вместимостью до 853 человек.

17. Ракетоплан

Ракетный самолет — летательный аппарат, который использует ракетный двигатель. Ракетопланы могут достигать гораздо более высоких скоростей, чем реактивные самолеты аналогичных размеров. Как правило, двигатель у них работает в течение не более нескольких минут, после чего самолет планирует. Ракетоплан подходит для полетов на очень большой высоте, а также он способен развивать гораздо большее ускорение и имеет более короткий разбег.

18. Поплавковый гидросамолет

Это тип самолета с неподвижным крылом, способный взлетать с воды и садиться на нее. Плавучесть гидросамолету обеспечивают понтоны или поплавки, которые устанавливаются вместо шасси под фюзеляжем. Поплавковые гидросамолеты широко использовались до Второй мировой войны, но затем их вытеснили вертолеты и самолеты, применяющиеся с авианосцев.

19. Летающая лодка

Другой тип гидросамолета — летающая лодка — представляет собой самолет с фиксированным крылом и корпусом такой формы, которая позволяет ему садиться на воду. Он отличается от поплавкового гидросамолета тем, что в нем используется специально спроектированный фюзеляж, который может плавать. Летающие лодки были очень распространены в первой половине 20-го века. Подобно поплавковым гидросамолетам, впоследствии их перестали использовать после Второй мировой войны.


20. Грузовой самолет

Также известный под другими названиями (например, грузовое воздушное судно, грузовое судно, транспортный самолет или грузовой самолет), грузовой самолет является самолетом с неподвижным крылом, который предназначен или переоборудован для перевозки грузов, а не пассажиров. В данный момент самым большим и самым грузоподъемным в мире является построенный в 1988 году Ан-225.

21. Бомбардировщик

Бомбардировщик — боевой самолет, предназначенный для атаки наземных и морских целей путем сбрасывания бомб, запуска торпед или пуска крылатых ракет «воздух-земля». Есть два типа бомбардировщиков. Стратегические бомбардировщики в первую очередь предназначены для бомбардировочных миссий дальнего действия — т. е. для атаки стратегических целей, таких как базы снабжения, мосты, заводы, верфи и т.д. Тактические бомбардировщики направлены на противодействие военной деятельности противника и поддержки наступательных операций.

Читайте также  Обложки для документов из бересты

22. Космоплан

Космоплан — аэрокосмический аппарат, который используется в атмосфере Земли. Они могут использовать как только ракеты, так и вспомогательные обычные реактивные двигатели. Сегодня есть пять подобных аппаратов, которые успешно использовались: X-15, Space Shuttle, Буран, SpaceShipOne и Boeing X-37.

23. Космический корабль

Космический корабль представляет собой транспортное средство, предназначенное для полетов в космическом пространстве. Космические аппараты используются для различных целей, в том числе для связи, для наблюдения за Землей, метеорологии, навигации, космической колонизации, исследования планет, а также перевозки людей и грузов.

24. Космическая капсула

Космическая капсула представляет собой особый тип космического аппарата, который был использован в большинстве пилотируемых космических программ. Пилотируемая космическая капсула должна иметь все необходимое для повседневной жизни, включая воздух, воду и пищу. Космическая капсула также защищает космонавтов от холода и космической радиации.

25. Дрон

Официально известный как беспилотный летательный аппарат (БПЛА), дрон часто используется для миссий, которые являются слишком «опасными» или попросту невозможными для людей. Изначально они использовались в основном в военных целях, а сегодня их можно встретить буквально повсюду.

Воздушный шар как объект права

На праздниках мне довелось увидеть сразу 2 воздушных шара, и вдруг я понял, что совершенно ничего не знаю об их сути. Но не техническую их сторону (тут как будто есть общее понимание), а с точки зрения права. Я осознал, что не знаю даже, является ли воздушный шар недвижимостью или нет.

После чего я подумал, что возможно вообще мало кому известно про правовую суть воздушных шаров, и решил написать настоящую статью.

Для начала стоит разобраться в терминологии. Те аппараты, которые многие привыкли называть «воздушный шар», как и тот, что вы можете увидеть на фото выше, на деле называются свободными аэростатами. В подавляющем большинстве случаев свободный аэростат является тепловым. Поэтому при поиске в государственном реестре гражданских воздушных судов по словам «воздушный» и «шар» не удастся ничего найти. Зато по запросу «аэростат тепловой» реестр выдает 422 результата.

Еще 2 результата при поиске аэростатов – «привязной аэростат».

1) Подлежит тепловой аэростат ли государственной регистрации?

В соответствии со ст. 32 Воздушного кодекса (далее – «ВЗК РФ») под воздушным судном понимается летательный аппарат, поддерживаемый в атмосфере за счет взаимодействия с воздухом, отличного от взаимодействия с воздухом, отраженным от поверхности земли и воды.

Согласно пп. 1 п. 1 ст. 33 ВЗК РФ пилотируемые гражданские воздушные суда (о пилотировании свободных аэростатов в том числе свидетельствует наличие специальных свидетельств пилотов), за исключением сверхлегких пилотируемых гражданских судов с массой конструкции 115 кг и менее, подлежат государственной регистрации.

На сайтах с объявлениями о продаже тепловых аэростатов в характеристиках аппаратов минимально указанной массой является 250 кг (для вида «спорт»).

Следовательно, тепловые аэростаты подлежат государственной регистрации, и в государственном реестре мы можем увидеть уже упомянутые 422 записи.

2) Тепловой аэростат – это движимая или недвижимая вещь?

Важнейшей, как кажется, характеристикой воздушного шара (или аэростата) как объекта права является его отнесение к движимой или недвижимой вещи. Согласно абз. 2 п. 1 ст. 130 ГК РФ к недвижимым вещам относятся подлежащие государственной регистрации воздушные и морские суда, суда внутреннего плавания.

Как мы выяснили выше, тепловые аэростаты как раз являются воздушными судами, подлежащими государственной регистрации.

Таким образом, аэростаты мы относим к недвижимым вещам.

3) Сертификация аэростата и лицензия на управление

Воздушный кодекс предъявляет специальные требования как к воздушным суднам, так и к лицам, управляющими воздушными суднами:

  • п. 1 ст. 8, ст. 37 ВЗК РФ: пилотируемые гражданские воздушные суда подлежат обязательной сертификации;
  • ст. 16 ВЗК РФ: разрешение на использование воздушного пространства (в случае, если выполняется полет в воздушном пространстве класса G, применяется уведомительный порядок – п. 124 Постановления Правительства РФ от 11.03.2010 № 138 «Об утверждении Федеральных правил использования воздушного пространства Российской Федерации»);
  • п. 1 ст. 36 ВЗК РФ: необходимо наличие сертификата летной годности;
  • п. 1 ст. 57 ВЗК РФ: свидетельство пилота;
  • п. 3 ст. 61 ВЗК РФ: сертификат (свидетельство) эксплуатанта;
  • ст.ст. 132 – 135 ВЗК РФ: страховые свидетельства на членов экипажа, пассажиров, груза и ответственности эксплуатанта.

4) Является ли источником повышенной опасности?

Судебная практика в отношении отнесения теплового аэростата к источнику повышенной опасности немногочисленна, но однозначна: тепловой аэростат относится к источникам повышенной опасности.

Об этом в частности свидетельствуют:

  • Решение Хостинского районного суда города Сочи от 15.04.2011 по делу N 2-592/11: в связи с неблагоприятными погодными условиями аэростат сместился с места хранения и повредил мотоцикл, принадлежащий истцу;
  • Решение Гагаринского районного суда города Москвы от 02.10.2012 по делу N 2-4100/12

Во всех вышеуказанных актах суд исходил из того, что аэростат является средством повышенной опасности, и применял к спорным правоотношениям ст. 1079 ГК РФ.

5) Существуют ли ограничения на владение, на приобретение права собственности?

Согласно ст. 7 ВЗК РФ, имущество гражданской и экспериментальной авиации может находиться в государственной и муниципальной собственности, собственности физических и юридических лиц. Кажется, что каких-либо ограничений на приобретение аэростатов нет. Необходимо лишь соблюдение всех требований по сертифицированию, лицензированию и т.п.

Дополнительно: включение в конкурсную массу, вопросы при реализации на торгах

Учитывая, что отсутствуют какие-либо ограничения на владение и на приобретение права собственности на аэростаты, видится, что не должно быть каких-либо особенностей в случае, если аэростатом владеет банкротящийся должник.

Например, ООО «Черек-1» (дело о банкротстве № А20-1247/2014) имело в собственности тепловой аэростат типа АХ-9 в комплекте. Указанный аэростат был включен в инвентаризационную опись должника. В рамках дела на имущество должника, в том числе на аэростат были наложены обеспечительные меры в виде наложения ареста в форме объявления запрета на распоряжение, с установлением режима хранения арестованного имущества без права пользования. По настоящий день обеспечительные меры с аэростата сняты не были.

В рамках дела о банкротстве № А73-13557/2019 тепловые аэростаты были выставлены на торги, однако позже сообщение об объявлении торгов было отменено в силу принятия судом обеспечительных мер в виде запрета осуществления мероприятий по реализации части имущества должника.

Как управлять воздушным шаром

Управление воздушным шаром

На воздушном шаре нет ни моторов, ни привычного нам руля. Из всего технологического арсенала — только горелки, мешки с песком и специальный клапан в верхней части купола для травления воздуха. Как же управлять этим летательным аппаратом?

Из истории воздухоплавания

Полет аэростата братьев Монгольфье

Однако родиной воздухоплавания считается французский городок Аннонэ, где 5 июня 1783 года братья Этьен и Жозеф Монгольфье подняли в небо созданный ими шарообразный аэростат, наполненный нагретым воздухом.

Полет летательного аппарата весом около 155 кг и диаметром 3,5 метров длился всего 10 минут. За это время он преодолел около километра на 300-метровой высоте, что стало выдающимся событием для своего времени. Позже, воздушные шары в честь создателей стали называть монгольфьерами.

Устройство воздушного шара

Воздушный шар братьев Монгольфье состоял из льняной оболочки, обклеенной бумагой. Чтобы ее наполнить горячим воздухом был разведен костер из мелко нарубленной соломы. А 3 месяца спустя, в конструкцию летательного аппарата было внесено дополнение в виде специальной корзины для пассажиров.

Устройство воздушного шара

Современные воздушные шары несомненно более совершенны, но сделаны практически по той же схеме. Для изготовления сферической оболочки шара используется специальный тонкий и прочный полиэфирный материал. Изменилась система нагрева воздуха. Функцию костра выполняет регулируемая пропановая газовая горелка, установленная в корзине прямо под куполом.

Несмотря на большую зависимость от ветра, современные воздушные шары управляемы. Высота полета регулируется выпускным отверстием в верхней части купола с помощью разрывного шнура. Для изменения курса предусмотрен боковой клапан. Существуют и более сложные конструкции, где внутри основного купола может размещаться еще один, заполненный гелием.

Как управлять воздушным шаром с корзиной

Управление воздушным шаром – занятие, требующее серьезной подготовки и немалых финансовых затрат. Достаточно сказать, что курс обучения пилота аэростата стоит сегодня около 200 тыс. рублей. Цена самого аэростата (в зависимости от модели) соизмерима с ценой легкового автомобиля.

Подготовка

Полету предшествует тщательная подготовка. Прежде всего необходимо изучить метеоусловия – облачность, видимость и скорость ветра. В соответствии с полученными данными планируется маршрут полета. Ввиду непредвиденных изменений метеоусловий выбирается именно такой маршрут, где на пути есть достаточно мест для безопасных посадок.

Подготовка к взлету

Взлет

Чтобы воздушный шар взлетел, необходимы усилия всего экипажа. Оптимальный вариант места для старта – ровная площадка 50 х 50 метров в открытом поле, где рядом нет никаких посторонних объектов – столбов, деревьев, ЛЭП.

Затем начинается сборка шара: к корзине крепятся горелки, которые соединяются специальными шлангами с газовыми баллонами. После пробного запуска горелки экипаж приступает к растягиванию купола (обязательно по направлению ветра). Далее растянутый купол специальными карабинами пристегивается к корзине.

Аэростат Федора Конюхова

Следующий этап – заполнение купола холодным воздухом с помощью вентилятора, после чего запускается горелка для нагрева воздуха. Разогретый воздух поднимает купол с земли, и экипаж (с пассажирами) занимает свои места. Чтобы шар не улетел, его предварительно привязывают к автомобилю.

Полет

Несмотря на отсутствие мотора и крыльев, воздушный шар управляем, что требует определенных навыков. Основные средства управления – горелки и выпускной клапан. Для набора высоты горелка включается и воздух дополнительно нагревается, а для снижения – клапан приоткрывается. Горизонтальный полет происходит за счет попутного ветра. Именно здесь проявляется мастерство пилота. Так, чтобы лететь быстрее, он может увеличить высоту полета, где скорость ветра сильнее.

Спуск

Место посадки выбирается заранее. Оно должно быть большим и безопасным. Идеальный вариант – футбольное поле рядом с автомобильной дорогой. О месте посадки экипаж по радио сообщает на землю. Далее пилот выпускает воздух из купола при помощи клапана. Шар плавно опускается на землю.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: