Как правильно называется воздушный шар с корзиной: летающие аэростаты, их виды и особенности

Видя летательный аппарат, похожий на воздушный шарик, многие задаются вопросом, а как правильно называется огромный шар в воздухе, на котором можно летать. Именно он положил начало гражданской авиации. Его продолжают активно использовать, но уже преимущественно в качестве развлечения. За все время существования принцип его действия остался неизменным. У него нет двигателя и руля. Имеется исключительно купол с корзиной, в которой находятся люди, газовая горелка и балласты. В статье мы расскажем обо всем подробнее, рассмотрим основные виды агрегата, его устройство и историю создания.

Происхождение термина

Этот летающий объект, который можно увидеть в небе, носит название аэростат. Состоит из двух латинских слов:

• «aero», что в переводе означает «воздух»;

• «statos» — «неподвижный».

История создания

Первое описание этого агрегата датируется 1306 годом. Оно было сделано Бассу, который наблюдал, как аппарат поднимается ввысь в Поднебесной в день восхождения на трон одного из императоров.

Но считается, что аэростат был изобретен именно во Франции. Его создателями являются братья Монгольфье. Купол был сшит из льняной ткани, оклеенной бумагой. Чтобы подогревать воздух, развели костер. Уже позже его дополнили корзиной. Это стало настоящим событием, весть о котором разлетелась практически по всему миру. В честь создателей их изобретение называли монгольфьями (монгольфьерами).

Первый пилотируемый полет

В течение нескольких лет изобретатели проводили эксперименты в отношении своей разработки, неоднократно поднимались в небо на привязанном аппарате.

21.11.1783 г. они впервые запустили шарообразный аэростат, наполненный горячей воздушной массой, который в диаметре достигал 3,5 м и весил 155 кг. Подъем происходил на высоту 300 м в течение 10 мин. Он проделал путь почти 1 км. Пассажирами стали физик Пилатр де Розье и маркиз д‘ Арланд.

Устройство шара в небе с корзиной

Он состоит из нескольких конструктивных элементов:

• купольной части, заполняющейся газом;

• горелки, создающей поток горячего воздуха;

• гондолы.

Современные монгольфьеры производятся из высокотехнологичного сырья, но принцип конструкции остался таким же, как и несколько веков назад. Для купола уже не используют лен и бумагу. На замену пришла полиэфирная ткань.

Купол

Сшивается из тканевого материала в колонки, которые в дальнейшем надежно крепятся. Используются полиамид или полиэстер. Осуществляется обработка специальной силиконовой пропиткой для обеспечения нормального проникновения и выхода газа.

Требования, которые выдвигаются к этому конструктивному элементу:

• прочность и стойкость к механическому влиянию, атмосферным явлениям;

• термостойкость, т. к. происходит контактирование с нагретой воздушной массой;

• эластичность, что позволяет задавать и сохранять необходимую форму.

Купол заполняется разогретым воздухом, водородом и прочими газообразными веществами, подающимися через отверстие, благодаря чему он отрывается от земли и поднимается на необходимую высоту. Для безопасности он обрабатывается специализированной жароустойчивой лентой. Для снижения или приземления горячий газ выводится через специальный клапан.

На внешней области фиксируются так называемые ленты нагрузки. Сверху они закрепляются с использованием кольца, а снизу — подсоединяются к подвесным канатам. Это позволяет сформировать прочный и надежный каркас.

Горелка

Обеспечивает разогрев газовой смеси, подъем и поддержание необходимого температурного режима. Это оборудование функционирует на жидком пропане. Нагреваясь, он приобретает газообразную форму и подается в купол.

Агрегаты, используемые в современных аэростатах очень мощные. Их мощность может достигать 6000 МВт. Изготавливаются из жаростойкой стали, не подверженной коррозии. Они безопасные, т. к. имеют противоожоговую защиту.

Корзина

Предназначается для размещения пилота, пассажиров и груза. Требования к этому конструктивному элементу:

• малый вес;

• высокий показатель прочности.

Для обеспечения данных параметров каркас производится из лозы, а дно из фанеры, обработанной от проникновения влаги. С куполом она соединяется при помощи надежного троса. Чтобы не допустить охлаждения воздушной массы, монтируются полиуретановые стояки. Последние два элемента закрываются защитными оболочками.

В углах размещаются и фиксируются ремнями газовые баллоны. Также присутствуют отсеки для огнетушителей и прочих атрибутов, которые могут потребоваться.

С внешней стороны стенок навешиваются мешки, наполненные песком, в качестве балласта. Если необходим набор высоты, их поочередно скидывают.

Основные типы

Классификация летательных аппаратов по принципу наполнения купола:

• Тепловые. Как и несколько веков назад такие летающие воздушные шары с корзиной для полетов в небе называют монгольфьерами. Взлет осуществляется благодаря подаче нагретого воздуха.

• Газовые. Подъемная сила обеспечивается за счет легких газов и их смесей. Эта разновидность является разработкой француза Ж. Шарля, поэтому данные аэростаты называют шарльерами. Изобретатель впервые испытал свою разработку в 1783 г. Она работала от водорода.

• Комбинированные (смешанные). Для подъема используется как воздушная, так и газовая масса. Аппарат оснащен 2-мя оболочками. Изобрел его Розье в 1785 г. Однако он и его помощник погибли во время испытаний. Но изобретение используется и сейчас, его называют розьером. В 1999 г. Б. Джонс и Б. Пиккар отправились на нем в кругосветку, которая завершилась благополучно.

Также принято классифицировать по предназначению:

• Свободные (неуправляемые). Используются в спортивных, развлекательных, научных и рекламных целях.

• Привязные. Ими тоже нельзя управлять, но в отличие от предыдущего вида они привязаны к земле тросом. Запускаются в небо как с пассажирами, так и без них. Применяются в науке и для рекламы, а также для обзора местности и обучения парашютистов.

• Стратостат. Возможность управления отсутствует. Запускаются в стратосферу без людей для исследований. Имеют крупногабаритные размеры и надежно загерметизированную корзину.

• Дирижабли. Это название произошло от слова «dirigeable», которое в переводе на русский язык означает «управляемый». Первый запуск осуществлялся в 1852 г. Аппарат был выполнен в форме сигары, оснащался винтом и парогенератором. Он являлся очень востребованными. Сейчас используется в туристических целях, для перевозок. В него монтируются различные типы двигателей, а также газовые турбины.

Все перечисленные разновидности были изобретены много лет назад, но не теряют актуальность и сейчас.

Как летает воздушный шар

Принцип полета основывается на элементарных физических законах. Вещества, поступающие в купол, разогреваются до температуры выше той, что имеет окружающая среда. При этом они обладают более высокой плотности. В результате под воздействием выталкивающей энергии агрегат поднимается ввысь. При достижении определенной высоты происходит уравновешивание силой тяжести, за счет чего аэростат зависает в небе.

Как управлять

Большое влияние на направления движения летательного аппарата оказывает ветер. Однако большинство разновидностей, так или иначе, можно контролировать в небе. Например, высота отрыва от земной поверхности регулируется при помощи верхнего выпускного клапана, а сторона движения — боковым.

Несмотря на то, что конструкция воздушного шара предельно простая, пилотирование им является достаточно сложной задачей. Обычного инструктажа перед тем, как подняться в небо, недостаточно, этому учатся годами. Но взлетать могут и обычные люди — без специальных навыков и знаний. Это можно сделать с компанией «Полетомания». У вас есть возможность отправиться в воздушное приключение с опытными пилотами. Прогулка по воздуху на высоте птичьего полета и красивые пейзажи точно не оставят вас равнодушными.

Подготовка 

В качестве подготовительного этапа тщательно изучают метеорологические условия. На основании полученных данных строится маршрут. Так как возможны различные непредвиденные обстоятельства, на земле на протяжении всего пути должны быть участки, на которые аэростат сможет приземлиться.

Взлет

Для поднятия в воздух требуется специальная ровная площадка, удаленная от любых зданий, ЛЭП и т. д. Для подъема требуется участие сразу нескольких человек. Поэтому работает целый экипаж, но в небо поднимается только пилот с пассажирами, а остальные члены команды остаются на земле.

Сначала аэростат необходимо собрать:

1. Горелка крепится к гондоле и соединяется с баллонами, наполненными газом, при помощи шлангов.

2. Осуществляется пробное включение источника тепловой энергии.

3. По направлению ветра растягивается купол, затем он пристегивается к корзине карабинами.

После сборки верхняя часть наполняется холодным воздухом с использованием вентилятора. Затем он нагревается, за счет чего аппарат отрывается от поверхности. Пассажиры и пилот занимают свои места. Если речь идет о привязном воздушном шаре, предварительно он фиксируется на земле.

После завершения прогулки по небу тоже подбирается ровная площадка, на которой нет никаких помех для приземления. Воздушная масса выпускается из купола через клапан, за счет чего начинается плавное снижение высоты.

Интересный факт: если эти летательные аппараты столкнутся в воздухе, ничего не произойдет. Они полетят дальше. К тому же такое случается крайне редко, так как летают они по ветру, то есть в едином направлении.

Недостатки аэростатов

Несмотря на большое количество преимуществ таких летательных аппаратов (высокая грузоподъемность, возможность продолжительного нахождения в воздухе, небольшие расходы на перевозки и другие), они имеют и минусы:

• Относительно низкая скорость в сравнении с вертолетами и самолетами. Они способны разгоняться не более 160 км/ч.

• Низкая маневренность. Хотя они и поддаются управлению, но все-таки их движение сильно зависит от погодных условий, а контролировать это на 100% невозможно.

• Значительная зависимость от погоды. Например, даже при легком тумане, очень сильных ветровых порывах и прочих неблагоприятных факторах полет в большинстве случаев отменяется.

• Высокая стоимость обслуживания. Несмотря на то, что само путешествие обходится дешевле в сравнении с современными воздушными судами, шар требует особых условий содержания, периодических проверок и т. д. А это влечет за собой дополнительные расходы.

Минусов не так уж и много. Они не мешают аэростатам оставаться популярными аппаратами для небесных прогулок в наши дни.

Воздушный шар в культуре и искусстве

Он вдохновлял многих режиссеров, писателей и других людей творческих профессий:

• в произведении Ж. Верна «Таинственный остров» прилетают из Соединенных штатов Америки на о. Линкольна именно на нем;

• в сказке «Волшебник Изумрудного города» А. Волкова персонажи попадают в сказочную страну на аэростате;

• в 1873 г. художник Пал Синьеи-Мерше написал картину с аналогичным названием;

• 30.08.2019 г. вышел фильм Т. Харпера «Аэронавты» о знаменитом подъеме Джеймса Глейшера 5.09.1862 г. (главная роль воздухоплавателя досталась Эдди Редмэйну);

• в мультфильме «Приключения Незнайки и его друзей» герои путешествуют на таком судне;

• на этом агрегате намереваются пересечь Африку и путешественники из романа Ж. Верна «Пять недель на воздушном шаре».

Таким образом, летательные аппараты в течение многих лет вдохновляли деятелей искусства. В этом нет ничего удивительного, так как полет на них является очень романтичным, увлекательным и вдохновляющим.

Спортивные соревнования и фестивали

Существует несколько мероприятий, в которых участвуют аэростаты:

• Gordon Bennett Cup (Кубок Гордона Беннетта). Это старейшая в мире гонка на газовых баллонах. Впервые была проведена в Париже 30.09.1906 г.

• The Great Reno Balloon Race. Соревнования, которые проводятся каждый сентябрь в Рино, штат Невада.

Также есть огромное количество фестивалей, посвященных этому судну: Adirondack Hot Air Balloon Festival, Alabama Jubilee Hot Air Balloon Classic, Albuquerque International Balloon Fiesta и другие.

Рекорды по полетам

27.05.1931 г. О. Пиккар и П. Кипфер 1-ыми сумели подняться в стратосферу.

31.08.1933 г. А. Даля, находясь в корзине, сделал 1-ый фотоснимок, на котором отображалась округлость нашей планеты.

Explorer II, которым управлял экипаж Авиационного корпуса США, 11.11.1935 г. поставили рекорд по высоте (22066 м). В 1934 г. отметки в 22000 м достигли на советском «Осоавиахим-1».

4.05.1961 г. до 34668 м удалось взлететь М. Россу и В. Пратеру на «Stratolab V». Старт осуществлялся с корабля «USS Antietam».

Последнюю рекордную цифру побили 14.10.2012 г. Она составила 39045 м. Это сделал Ф. Баумгартнер, находившейся в капсуле, прикрепленной к аэростату «Red Bull Stratos». Произошло все над Нью-Мексико.

1.03.1999 г. Б. Пиккар и Б. Джонс отправились на «Breitling Orbiter 3» из швейцарской деревни Шато-д'О в 1-ое кругосветное путешествие, которое не подразумевало посадку на землю. Они сели в Египте после преодоления пути в 40814 км. В небе были 19 д., 21 ч и 55 мин. Средняя скорость составляла 85,4 км/ч.

Рекорд высоты для аппарата без пилота и пассажиров — 53 км. Агрегат был запущен JAXA 25.05.2002 г. из префектуры Ивате (Япония). Только ракеты, ракетные самолеты и баллистические снаряды могут подниматься выше.

Итак, как стало понятно, большой воздушный шар с корзиной, на котором летают люди в небе, на самом деле правильно называется аэростат — это профессиональное название аппарата для полетов. Это уникальное и интересное судно, которое при этом имеет элементарную конструкцию. Принцип его работы основывается на простых законах физики. Те, кто хотя бы один раз поднимались на нем, никогда не забудут это приключение!