ИСТОРИЯ ВОЗДУХОПЛАВАНИЯ


Идея подняться в воздух и, преодолев земное притяжение, воспользоваться воздушным океаном, как путём сообщения, очень стара.

Ещё с глубокой древности начались попытки, хотя большей частью тщетные, плавать по воздуху.

Воздушные шары, используемые с давних времен для воздухоплавания, иначе называются аэростатами. В переводе с греческого слово "aerostat" значит "неподвижно стоящий в воздухе".

Неуправляемые аэростаты называются "монгольфьерами" или "шальерами" по именам их изобретателей.

Для исследования высотных слоев атмосферы используются стратостаты.

Кроме того, существуют управляемые аэростаты - дирижабли. Все это не только существует, но и работает  в наше время.

К примеру: стратостат по сути является аэростатом, его устройство имеет ряд существенных отличий от тропосферных и субстратосферных воздушных шаров в силу других условий полёта.

В Перу, во время археологической экспедиции, ученые нашли рисунок на стене одной из гробниц. На нем был изображен аппарат в виде гигантской четырехгранной пирамиды, которая парила в воздухе, а  внизу к ней была привязана корзина, в которой находились люди. Рисунок тщательно измерили и рассчитали примерные размеры изображенного на нем летательного аппарата. После этого построили каркас пирамиды и гондолу, применяя материалы, которые обычно использовали перуанские индейцы для строительства. После того как аппарат обтянули материалом, получилось огромное сооружение, имеющее почти 10 м в высоту и до 30 м у основания. Под пирамидой развели костер,  и через некоторое время  пирамида-аэростат поднялась в небо и потянула за собой корзину!

По сообщению французского миссионера Бассу, в Пекине, при вступлении на престол китайского императора Фо-Киена в 1306 г., в воздух поднялся воздушный шар. Позже, Баттиста Данти в Перуджии, затем бенедиктинский монах Оливер Мальмесбури, равно как и португалец Гусман строили летательные машины (аэростаты).

 Иезуит Франсис Лана после сочинения Галльени, «L’art de naviguer dans l’air», построил уже в 1686 г. громадный воздушный шар из жести, из которого выкачан был воздух; он выдавал это приспособление за настоящий воздушный корабль.

Известен  проект  летательного аппарата легче воздуха, который  в 1670 году предложил священник Франческо де Лана-Терци.  Аэростат должен был состоять из деревянной  лодки, тросов, четырех медных  полых шаров, из которых выкачан воздух, паруса и ручного весла. Изобретатель полагал, что  шары  из тонкой меди с вакуумом внутри  поднимут всю конструкцию  в воздух. Однако, как сделать  такие тонкие, но прочные сферы? Так проект  Франческо де Лана-Терци и  остался нереализованным.



Предположительно первый успешный полет  на  воздушном  шаре   совершил   священник иезуит, Бартоломео Лоренцо де Гусмао. Произошло это  торжественное событие  в 1709 г. в присутствии королевских особ и знати.

Воздушный шар  представлял собой бумажную оболочку, заполненную нагретым воздухом. Нагретый воздух  поступал из  глиняного горшка, установленного на подвешенном снизу воздушного шара поддоне.  В горшке что-то сгорало.  Шар быстро набрал высоту.

В 1766 году англичанин Генри Кавендиш  получил «горючий воздух» - водород. Профессор Кавалло начал наполнять водородом бумажные шары и мыльные пузыри и наблюдать их парение в воздухе. И совсем немного времени понадобилось для того, чтобы в небо поднялся воздушный шар, аэростат, наполненный водородом.

Во Франции первый воздушный шар, наполненный теплым воздухом, был изобретен и поднят в воздух в окрестностях Лиона 4 июня  1783 году братьями Этьеном и Жозефом Монгольфье. По имени создателей такие воздушные шары называются "монгольфьерами".
Шар представлял собой сферический льняной мешок, оклеенный бумагой. Он имел в поперечнике 11 м и весил 227 кг. Воздушный шар надули над костром, в котором жгли мелко нарезанную солому. Он поднялся довольно высоко и спустился через 10 минут, пролетев за это время около трех километров.

Полет произвел на зрителей большое впечатление, и вскоре весть об этом эксперименте облетела всю Европу. Спустя два месяца группа энтузиастов под руководством физика Жака Шарля запустила в Париже воздушный шар, наполненный водородом. Поскольку бумажное покрытие не могло удержать водород, воздушный шар был изготовлен из тонкой шелковой ткани, покрытой латексом. Водород получили, воздействуя серной кислотой на железные опилки. Чтобы полностью надуть шар диаметром 4 м, потребовалось несколько дней и было израсходовано 227 кг кислоты и 454 кг железа. Воздушный шар приземлился в 28 км от места старта. Он так напугал местных жителей, что те разорвали аэростат в клочья.

Успешный полет аэростата (воздушного шара) Шарля не остановил братьев Монгольфье в их намерении воспользоваться предложением Академии наук и продемонстрировать в Париже воздушный шар (аэростат) собственной конструкции. Стремясь произвести наибольшее впечатление, Этьенн использовал весь свой талант, недаром он считался также отличным архитектором. Построенный им воздушный шар (аэростат) был в определенном смысле произведением искусства. Его оболочка высотой более 20 метров имела необычную бочкообразную форму и была разукрашена снаружи вензелями и красочными орнаментами.

Продемонстрированный официальным представителям Академии наук воздушный шар  братьев Монгольфье вызвал такое восхищение, что было решено повторить показ аэростата в присутствии королевского двора. Демонстрация состоялась в Версале (под Парижем) 19 сентября 1783 года. Правда, воздушный шар, вызвавший восхищение французских академиков, не дожил до этого дня: его оболочку размыло дождем, и он пришел в негодность. Однако это не остановило братьев Монгольфье. Работая день и ночь, они построили к намеченному сроку воздушный шар, который по своей красоте не уступал предыдущему аэростату.

Чтобы произвести еще больший эффект, братья прицепили к воздушному шару клетку, куда посадили барана, утку и петуха. Это были первые пассажиры в истории воздухоплавания. Воздушный шар оторвался от помоста и устремился ввысь, а через восемь минут, проделав путь в четыре километра, аэростат благополучно опустился на землю. Братья Монгольфье стали героями дня, были удостоены наград, а все воздушные шары, в которых для создания подъемной силы использовался дымный воздух, стали с того дня именоваться монгольфьерами.


ПЕРВЫЙ ПОЛЕТ ЧЕЛОВЕКА НА МОНГОЛЬФЬЕРЕ

Каждый полет воздушных шаров братьев Монгольфье приближал их к заветной цели - полету человека. Построенный ими новый воздушный шар (аэростат) был крупнее: высота 22,7 метра, диаметр 15 метров. В нижней его части крепилась кольцевая галерея, рассчитанная на двоих человек. В середине галереи был подвешен очаг для сжигания крошеной влажной соломы. Находясь под отверстием в оболочке, он излучал тепло, подогревавшее воздух внутри оболочки во время полета. Для борьбы с пожаром на борту аэростата имелось ведро с водой и длинные шесты с мокрыми губками.

Это позволяло сделать полет воздушного шара более длительным и в какой-то мере управляемым. Король Франции Луи XVI запретил авторам проекта принимать личное участие в полете воздушного шара (аэростата). Столь рискованную для жизни задачу, по его мнению, следовало поручить двум преступникам, приговоренным к смертной казни. Но это вызвало бурные протесты Пилатра де Розье, активного участника постройки монгольфьера.

Он не мог смириться с мыслью о том, что в историю воздухоплавания войдут имена каких-то преступников, и настаивал на личном участии в полете. Разрешение было получено. Другим "пилотом" аэростата стал поклонник воздухоплавания маркиз д'Арланд. И вот 21 ноября 1783 года человек наконец-то смог оторваться от земли и совершить  полет над Парижем, поднявшись на высоту 900 метров. Воздушный шар (монгольфьер) продержался в воздухе 23 минуты, пролетев около девяти километров.

Традиция давать графские титулы впервые совершившим полёт на воздушном шаре пошла со времен Людовика XVI. Братья Монгольфье подняли в воздух на аэростате своего короля, Людовик был так восхищен полётом на воздушном шаре, что тут же воскликнул: "Господа, все земли, что вы видите вокруг, отныне ваши".

Но когда они поднялись выше, Людовик подумал и добавил: "Ваши, пока вы над ними летите". С тех пор у воздухоплавателей всего мира есть традиция посвящать всех пролетевших на воздушном шаре огнем, землей и водой и даровать им земли, на которых они совершили посадку.

История воздухоплавания была историей не только побед, но и поражений, а порой и драматических судеб. Примером тому жизнь Пилатра де Розье. Физик по образованию, он одним из первых понял истинное значение изобретения Жозефа Монгольфье.

Розье упорно выдвигал идею пилотируемого воздухоплавания, неоднократно заявляя о личной готовности совершить полет на воздушном шаре. Настойчивость и смелость привели к триумфу: Розье стал первым пилотом-воздухоплавателем, совершив 21 ноября 1783 года вместе с маркизом д'Арландом двадцатиминутный полет на аэростате (монгольфьере). По его предложению была изменена конструкция монгольфьера, строившегося в 1783 году в городе Лионе для демонстрации полета.

В новом варианте воздушный шар был рассчитан на подъем в воздух двенадцати человек. И хотя лионский монгольфьер поднял в воздух только семь человек и через 15 минут снова коснулся земли, это был первый в истории воздухоплавания полет многоместного воздушного шара. Затем Розье ставит новый рекорд. В полете на монгольфьере вместе с химиком Пру он достигает высоту в 4000 метров. Добившись этого успеха, Розье возвращается к мысли о дальних перелетах на аэростатах.

В 1785 году француз Жан-Пьер Бланшар и американец Джон Джеффрис стали первыми людьми, перелетевшими Ла-Манш на воздушном шаре. Они стартовали из британского города Дувр и приземлились во французском Кале. В полете у них возникли проблемы - воздушный шар стал терять подъемную силу. Сначала они сбросили балласт, потом абсолютно все, что было в корзине аэростата, потом даже свою одежду.

В 1804 году в честь коронации Наполеона происходит торжественный запуск аэростатов. Один из них опускается на могилу Нерона в Риме, что вызывает огромный скандал.

В  сентябре 1804 года известный  химик и физик  Ж.Л.Гей-Люссак  по поручению Парижской академии наук один совершил научное воздушное путешествие, пролетев  160 верст. Полет длился 6 часов. Гей-Люссак  достиг высоты около 7 верст.

17 августа 1859 г. из американского штата Индиана стартовал воздушный шар с необычным для того времени грузом – почтой.  С тех пор этот день считается днем рождения авиапочты. Таким образом письма впервые были отправлены по воздуху.

В 1861 г. в США военные впервые передали телеграфное сообщение с аэростата "Энтерпрайз" на Землю.

Постепенно воздушные шары начали применять и в качестве военной техники.
В 1849 г. во время борьбы Италии за независимость австрийские войска организовали с помощью небольших (объёмом 82 м3) свободных аэростатов бомбардировку Венеции зажигательными и разрывными бомбами.

В 1859 г. в сражении при Сольферино французский воздухоплаватель Ф. Надар с привязного аэростата производил разведку расположения австрийских войск, сделав фотоснимки позиций противника.

Привязные аэростаты для разведки и корректирования артиллерийского огня применялись также в США во время Гражданской войны 1861-65 годов.

Во франко-прусской войне 1871 года посредством свободных аэростатов была налажена связь окружённого немцами Парижа с остальной Францией. За 4 месяца на 65 аэростатах было переправлено 3 млн. писем и депеш общим весом 16 675 кг, а также 150 пассажиров. Однако  прусские военные начали применять зенитные орудия для уничтожения  летящих аэростатов.

Парижские коммунары пользовались аэростатами для разбрасывания листовок революционного содержания.

Подобные аэростаты с успехом применялись как в первую мировую войну - для разведки и корректировки огня артиллерии, так и во вторую мировую - в качестве аэростатов заграждения. Военное использование аэростатов продолжалось и в годы "холодной войны". Аэростаты-разведчики беспрепятственно пересекали границу в толще облаков, засечь их локаторами было практически невозможно.


 

В июле 1897 года пилотом Соломоном Огюстом Андре был совершен первый полет на воздушном шаре в Арктику. В 1997 году, в честь 100-летия этого события спортсменами-воздухоплавателями на Северном полюсе был проведен Первый праздник воздушных шаров.

С тех пор ежегодно самые смелые команды воздухоплавателей прилетают на полюс, чтобы наполнить горячим воздухом свой шар и подняться в небо над самой макушкой планеты.

В 1900 году в Париже открылся 1-й Международный воздухоплавательный конгресс. В числе представителей от России — Н. Е. Жуковский.

14 октября 1905 г. – во Франции Создана Международная Авиационная Федерация (FAI).

Идея об её образовании была выдвинута в июне во время Олимпийского конгресса в Брюсселе представителями Франции, Германии и Бельгии. 12 октября в Париже была созвана международная конференция аэронавтов, и спустя два дня делегаты из Бельгии, Великобритании, Германии, Испании, Италии, США, Франции и Швейцарии принимают устав новой организации. Её первым президентом избирается принц Р. Бонапарт (Франция).

Конец 19 века - начало 20 века ознаменовался пиком воздухоплавания. Разнообразные полеты на воздушных шарах совершались в научных и развлекательных целях. Совершенствовались конструкции воздушных шаров, их оснащение; устанавливались рекорды высоты и дальности полета. Постепенно развивалась другая летательная техника, и полеты на воздушных шарах остались привилегией спортсменов. В разных странах начали появляться аэроклубы, объединявшие спортсменов-воздухоплавателей.

В 1950-х годах американец Эд Йост придумал принципиально новую схему горелки для прогрева воздуха в оболочке воздушного шара с использованием жидкого пропана. Он сконструировал оболочку теплового аэростата каплевидной формы, снабдил его оригинальной горелкой, двумя баллонами сжиженного пропана и 22 октября 1960 года совершил первый полет на тепловом аэростате нового поколения. За счет конструктивных особенностей таким воздушным шаром можно управлять, и сегодня международные фестивали с участием сотен подобных аэростатов проводятся в США, Западной Европе, Японии.

Современные тепловые аэростаты – это тоже воздушные шары, которые поднимаются благодаря нагретому воздуху. Оболочка  сшита  из термостойких полотнищ, основным материалом является синтетическая ткань со специальным покрытием, обеспечивающим воздухонепроницаемость.

Аэростат оснащен блоком  горелок, работающих  на пропан-бутановой смеси,  который предназначен для нагрева воздуха в оболочке аэростата,  и комплектом баллонов для хранения горючего. Кроме того, на борту есть барометрические приборы, а вентилятор служит для предварительного наддува холодного воздуха в оболочку.

В 1973 г был создан аэростат новой конструкции - солнечный аэростат. Из всех летательных аппаратов он обладает наибольшей подъемной силой. Его баллон заполнен воздухом, и на нем нет горелки, тем не менее, он способен подниматься в воздух. При отказе выпускного клапана он не падает, а неограниченно поднимается, пока не лопнет. Его оболочка - черного цвета, хорошо поглощает солнечные лучи. Подъемную силу создает воздух, нагретый солнечными лучами.  Итак, в "солнечном" аэростате - воздух нагревается не с помощью горелки, а от солнца.

В 1978 году трое американцев Бен Абруццо, Макси Андерсон и Ларри Ньюмен впервые пересекли Атлантику на воздушном шаре. При подлете к Франции шар начал терять высоту. Балласт был израсходован еще над Исландией. Все вещи стали выбрасывать за борт - баллоны с кислородом, дорогостоящие приборы, фотоаппараты и кинокамеру, одежду, бортовой журнал, рацию.

В 1981 году воздухоплавателями японцем Аски и американцами Андерсоном, Кларком и Ньюмэном на шаре "Дабл Игл V" был покорен Тихий океан.

В 1988 году в Голландии был поднят воздушный шар "монгольфьер" объемом 24000 кубометров, его 50 пассажиров размещались в комфортабельной двухпалубной корзине.

В 1995 году пилот Bill Arras существляет первый полет аэростата над Антарктидой.

В марте 1999 года после завершения полета вокруг земного шара продолжительностью в 19 дней 21 час и 55 минут на аэростате "Breitling Orbiter 3" был установлен абсолютный мировой рекорд дальности полета – 40 814 км. Этот рекорд установили воздухоплаватели Бертран Пиккар (Швейцария) и Брайан Джонс (Великобритания).

В июле 2002 года второй в истории беспосадочный перелет вокруг земли на воздушном шаре совершил американский пилот Стив Фоссет. На аэростате "Bud Light Spirit of Freedom" он преодолел 34 242 км за 320 часов 33 минуты.

В настоящее время Всемирная федерация воздухоплавания (FAI) проводит чредующиеся чемпионаты мира: в четные годы - для монгольфьеров, в нечетные - для газовых аэростатов.

ИНТЕРЕСНО

Японский аэрокосмический беспилотный самолёт стартовал на испытаниях без разбега и бесшумно. Так он добрался до высоты 22 км, где отделился от первой ступени и своим ходом поднялся ещё на 55 км. Затем двигатель отстыковался и самолёт начал планирующее снижение. Интересно, что первой ступенью  поднятия самолета был воздушный шар.


Современные тенденции

Сегодня существуют беспилотные шары, которые используются для научных исследований и метеорологических наблюдений. Дирижабли и воздушные шары в основном используются в спорте и в рекламе. Но самые перспективные проекты по использованию «дирижаблей-гигантов» связаны с транспортировкой крупногабаритных и сверхтяжелых грузов.

ВОЗДУХОПЛАВАНИЕ В РОССИЙСКОЙ ИМПЕРИИ

Впервые в России полет воздушного шара без пассажиров продолжительностью 6 часов осуществил француз Минель 30 марта 1784 года, чем вызвал огромный интерес среди  населения. Но уже 15 апреля 1784 года в России Екатерина II подписала "Указ о запрещении запускать воздушные шары с 12 марта по 12 декабря (под страхом уплаты штрафа в 20 рублей)", то есть в теплое время года из-за возможной опасности возникновения пожаров.

При Александре I появилась идея вооружить воздушными шарами русскую армию. Однако далее пробных полетов она тогда не продвинулось. А первым российским воздухоплавателем стал штабс-лекарь Кашинский, который в октябре 1805 года самостоятельно совершил полет на шаре-монгольфьере. Исследователи упоминают также о некой московской мещанке Ильинской, в августе 1828 года поднявшейся в воздух на аэростате собственной конструкции. Но происхождение сыграло с ней злую шутку: воздухоплавание все еще относили к дворянской привилегии, и потому героиней своего времени она не стала. История не сохранила ни ее имени-отчества, ни биографии. Не обошлось и без жертв: в 1847 году погиб воздухоплаватель Леде, чей воздушный шар ветром унесло в Ладожское озеро.

3 декабря 1870 года было создано Русское общество воздухоплавания. А через пять лет Дмитрий Менделеев на заседании Русского физико-химического общества предложил свой проект аэростата с герметически закрывающейся гондолой для высотных полетов. В 1880 году по его инициативе при Русском техническом обществе был создан воздухоплавательный отдел. Помимо Менделеева, свой интерес к полетам в небе проявили Алекандр Радищев, Илья Репин, Лев Толстой, Виктор Васнецов и многие другие. А в феврале 1885 года в Петербурге на Волковом поле была организована Кадровая военная команда воздухоплавателей, которая проводила военные учения с использованием аэростатов.

ХХ век максимально демократизировал полеты. В том числе и в Российской империи. Появился специализированный журнал и аэроклуб. В 1910 г. прошел первый Всероссийский праздник воздухоплавания, а в 1924 г. - Всесоюзные воздухоплавательные состязания.