Монгольфьер что это такое
Монгольфьер
Монгольфьер // Фiзiка: праблемы выкладання. – 2001. – № 1. – С. 98-101.
(По материалам журнала «Наука и жизнь», М 5, 1998.)
Из истории создания монгольфьеров.
А через два с половиной месяца в Париже на Марсовом поле был поднят в воздух и первый шарльер (по имени французского профессора физики Жака Шарля) – шар, наполненный легким газом – водородом, который в 15 раз легче воздуха, но чрезвычайно взрывоопасен. Впоследствии шарльеры стали заполнять гелием.
В следующем десятилетии – во время Великой французской революции – воздушные шары начали свою военную карьеру, активно продолженную и в XIX в. С аэростатов наблюдали за передвижением войск, корректировали артиллерийскую стрельбу, переправляли пассажиров, письма и депеши. Если противнику даже удавалось обнаружить монгольфьер в воздухе, то сбить его было непросто, так как при большом объеме газа пробоины не приводят к быстрой его утечке.
В ряде стран появились люди, которые стали заниматься аэронавтикой профессионально.
Монгольфьеры использовали и для научных целей.
В 1804 г. известный химик академик Я.Д.Захаров и бельгийский физик и воздухоплаватель Э.Робертсон, поднявшись в гондоле аэростата, наполненного водородом, на высоту 2550 м и пролетев расстояние более 60 км за 3 ч 45 мин, провели ряд исследований. Они обнаружили, что ветер внизу и ветер вверху могут не совпадать по направлениям, что температура воздуха падает с ростом высоты. Они определяли изменение видимости некоторых предметов на поверхности Земли, оценивали восприятие слухом звуковых колебаний на больших высотах при помощи колокольчика. Оказалось также, что если крикнуть в рупор вниз, то отразившийся от земли звук возвращается и колеблет аэростат. Так что, зная скорость звука и измеряя время между его подачей и возвращением, можно было определять высоту полета.
Интересно, что профессионально занимался воздухоплаванием Дмитрий Иванович Менделеев. Изучая свойства газов при разных давлениях, он, в частности, установил, что закон Бойля – Мариотта абсолютно справедлив лишь в относительно узком диапазоне давлений. Это привело Менделеева к совершенствованию барометра и созданию на его основе высотометра. А 7 августа 1887 г. во время полного солнечного затмения 53-летний профессор один поднимается на воздушном шаре для наблюдения за короной Солнца. Впоследствии в статье «Воздушный полет из Клина во время затмения» Менделеев писал:
«Кругом аэростата была масса народу, кто-то кричал «бис», и я подумал: хорошо бы в самом деле повторять и повторять это торжество науки, хорошо потому, что есть масса чрезвычайно интересных задач, которые можно разрешить только при поднятии на аэростатах».
Как же устроен современный монгольфьер?
Его оболочка имеет в верхней части так называемый парашютный клапан. Открывается он с помощью шнура управления, конец которого опущен в гондолу. Сама гондола, как и два века назад, изготавливается из ивовых прутьев или тростника, которые обладают хорошими амортизирующими свойствами и выдерживают удары при грубой посадке.
Нагрузку от массы гондолы и ее содержимого передают на ткань оболочки, оплетающие ее вертикальные и горизонтальные силовые ленты. Их, так же как и саму оболочку, делают теперь из легких и прочных синтетических материалов. Ткань обрабатывают так, что она становится воздухонепроницаемой, устойчивой к солнечной радиации и негорючей. Нижняя же часть оболочки – так называемая юбка – выполняется из огнестойких полимерных тканей, способных выдержать температуру до 500 °С, температура воздуха в оболочке обычно равна 90-100 °С. Поддерживается она с помощью одной или двух горелок, соединенных шлангами с газовыми баллонами, а топливом служит жидкий пропан, бутан или их смесь. Жидкий газ попадает в погруженную в него трубку благодаря давлению насыщенных паров и, пройдя по шлангу, через управляемый пилотом огневой клапан попадает в испаритель. Здесь он превращается в пар и, смешиваясь с воздухом, сгорает в форсунках. Мощность горелок может достигать двух миллионов килокалорий в час. Дежурная горелка горит слабым пламенем постоянно — с тем, чтобы от нее можно было зажечь форсунки.
Газовый баллон вмещает обычно 35 кг пропана, этого достаточно для 45-60 мин полета монгольфьера. Каждый баллон снабжен предохранительным клапаном и манометром. Когда в одном баллоне газ заканчивается, пилот переключается на другой баллон. Помимо горелок и баллонов в гондоле установлены высотомер, вариометр (измеритель вертикальной скорости), датчик температуры воздуха в оболочке, радиостанция, огнетушитель и аптечка.
Удельная подъемная сила горячего воздуха при температуре 100 °С составляет 0,278 килограмм на кубометр. Это значит, что шар объемом 1500-2000 кубометров может поднимать полтонны, т.е. трех-четырех человек и три-четыре баллона с пропаном. С увеличением же объема шара увеличивается, разумеется, и подъемная сила. В 1988 году в Голландии был поднят монгольфьер объемом 24000 кубометров, его 50 пассажиров размещались в комфортабельной двухпалубной корзине.
На монгольфьерах совершены уникальные полеты через Атлантический океан, подъем на высоту 18 000 метров, готовится облет земного шара за две недели.
Аэростат – это летательный аппарат, он обязательно должен иметь свидетельство о его регистрации и свидетельство годности к полетам, которое выдается сразу после изготовления и продлевается комиссией после налета определенного количества часов. Сами пилоты проходят подготовку в воздухоплавательных школах и после прохождения теоретического курса и полетов – сначала с инструктором, а затем самостоятельных – получают соответствующие документы. Ежегодно они проходят медкомиссию и проверку теоретических знаний.
Каждый полет тщательно готовится. Разрабатывается маршрут, который не должен проходить в районах аэропортов, военных объектов и т.п. В органы воздушного надзора сообщаются все данные полета – дата, место старта, высота и цели полета. После получения разрешения на полет изучаются метеосводки: важно знать не только силу и направление ветра, но и температуру воздуха, высоту облачности, виды осадков. Все это позволяет планировать полет и обеспечить его безопасность.
Всемирная федерация воздухоплавания проводит чередующиеся чемпионаты мира в четные годы – для монгольфьеров, в нечетные – для газовых аэростатов.
Монгольфьер что это такое
Войти
Авторизуясь в LiveJournal с помощью стороннего сервиса вы принимаете условия Пользовательского соглашения LiveJournal
Монгольфьер. Рыцари неба.
19 сентября 1783 года 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 километра за 10 минут. Для его наполнения потребовалось 2 пуда (32 кг) соломы и 5 фунтов (2,3 кг) шерсти.
21 ноября 1783 года в Париже впервые в воздух на монгольфьере поднялись Пилатр-де-Розье и маркиз д’Арланд. Стартовав около 14:00 от замка ла Мюетт в Буллонском лесу (парк на западной окраине Парижа), воздушный шар поднялся на высоту около 3000 футов (1 км). Пролетев около пяти миль (9 км) за 25 минут, перелетев Сену, первые воздухоплаватели приземлились на холме Бют-о-Кай между ветряными мельницами невдалеке за городским валом. Народ их приветствовал как национальных героев. Братья Монгольфье и всё человечество праздновали победу.
15 июня 1785 года стал трагическим в истории воздухоплавания. В этот день погибли пилот, физик, изобретатель Жан Франсуа Пилатр-де-Розье и его друг — механик Ромен. Этот аэростат (розьер) представлял собой комбинацию монгольфьера и шарльера, что и привело к трагедии.
В дальнейшем монгольфьеры уступили своё место аэростатам, наполняемым водородом, так называемым шарльерам. Это было вызвано присущими монгольфьерам недостатками: необходимость брать на борт большое количество топлива, опасность возникновения пожара в воздухе и т. д.
Фиеста современных монгольфьеров
Однако, во второй половине XX века монгольфьеры вновь стали популярны. К этому привело появление новых легких и огнестойких материалов и появление специальных газовых горелок, которые вместе с газовыми баллонами составили удобный и надежный комплекс управления тепловыми аэростатами. Кроме того, появился и такой вид монгольфьеров, как солнечные. Перепад температур между воздухом в оболочке и окружающей средой может составлять около 30 °C. Разумеется, такие аэростаты могут летать только в солнечную погоду, да и объём оболочки в 2,5—3 раза больше, чем у обыкновенных.
Современный Воздушный шар(новый) может стоить до 50 тысяч евро. Ресурс 500 полетов. Наш монгольфьер отработал уже 250.
Пассажиры тоже принимают участие.
Придерживают вход и начинают наполнять шар холодным воздухом.
Пока пропеллер «Honda» трудится над наполнением, расправляем шар.
Пришло время подключить газ и увидеть физику в действии.
Шар сразу же подымается, времени на раздумье не дают. Командуют прыгать в корзину и начинаем подыматься
Ну что же в путь. 
Над Сходницей стелится туман. Красивое зрелище.
Воздушный шар летом может летать либо утром, либо вечером. Так как днем бывают сильные нисходящие и восходящие потоки. По простому, вас может либо прибить к земле либо забросить в тропосферу. Оба варианта мало приятны
Сейчас мы на высоте примерно 1000 метров. Абсолютное безмолвие и никаких колебаний или движений. ощущение невесомости.
Романтика воздушного шара в том, что ты никогда не знаешь куда приземлишься. Нас занесло в село Орив, в которое есть одна дорога которую зимой заносит и сообщения с внешним миром отсекается. Я эти места называю «Долина открытых дверей». Никаких замкОв, никаких заборов.
Садились прям в огорд.
После посадки открываем клапан и спускаем горячий воздух.
Остальное действо для нас было полнейшим сюрпризом. Как и везде есть определенные ритуалы. Воздухоплаванье не исключение.
Ну вот наверное и все. Дальше нас ждала дорога дамой, но это уже не интересно.
Хочется отдельное спасибо сказать ребятам организаторам! Я и после полета это им говорил «У вас замечательная работа, вы делаете людей счастливыми, и заставляете мечты сбываться».
Монгольфье
Монгольфье (Montgolfier) – это фамилия двух братьев-первооткрывателей, прославившихся на весь мир своим стремлением к покорению небесного пространства:
Монгольфье (Montgolfier)
В те далекие годы Жозеф Мишель и Жак Этьен Монгольфье были увлечены идеями воздухоплавания, перемещения по воздушному пространству на расстояние в корзине аэростата. Желая достичь своей мечты, братья неустанно экспериментировали с льняными и бумажными шарами, которые заполнялись горячим дымом от сжигаемой соломы, показывали переменные результаты (1782 год).
В конечном итоге история воздушных шаров сложилась таким образом, что братьям Монгольфье в сентябре 1783 года удалось запустить воздушных шар с корзиной, в которой находились животные. Первый Монгольфьер (воздушный шар братьев Монгольфье) пролетел чуть более полутора километров, вдохновив экспериментаторов на новые достижения.
Уже в ноябре того же года (1783 г) братья Монгольфье сделали первую удачную попытку непривязанного полета человека на воздушном шаре. Тогда над Парижем пролетели двое добровольцев:
Монгольфьер
Первый полёт на воздушном шаре покрыл расстояние в четырнадцать километров, которые были преодолены за 23 минуты. Шар, сделанный из бумажных материалов, покрытый квасцами (во избежание воспламенения оболочки), достиг высоты порядка 900 метров, что стало сенсацией того времени!
Физические параметры первого воздушного шара братьев Монгольфье вызывают восхищение:
Таким образом, вклад в историю воздухоплавания братьев Монгольфье поистине бесценен, а их воздушный шар стал называться фамилией создателей, превратился в имя нарицательное для всех аэростатов, совершающих свободные полеты, гордо зовущихся Монгольфьерами!
275 лет назад родился изобретатель воздушного шара Монгольфье
Младший из братьев, Жак-Этьенн, родился 6 января 1745 года во французском городке Аннонэ. Его отец, владелец небольшой бумажной фабрики, даже представить себе не мог, что его «младшенький», а вместе с ним и старший сын Жозеф-Мишель станут «небесными первопроходцами». Кстати, всего в семье было шестнадцать детей. Жозеф и Жак были соответственно 12-м и 15-м ребенком.
Трудно сказать, кто первый из них задался классическим вопросом: почему люди не летают? Но факт остается фактом: идея подняться над землей овладела братьями раз и навсегда. Первым осенило Жозефа, после того, как однажды проходя мимо прачечной, он случайно увидел, как сушившиеся над огнем простыни надувались и вздымались вверх.
1783 год вписан особой строкой в биографию Монгольфье. Так, 5 июня воздушный шар впервые поднялся в небо. Диаметр «летающего мешка» составлял около 12 метров. Он был сшит из холста и обклеен бумагой. Мало кто из присутствующих верил, что это чудо может взлететь. В топке под оболочкой сжигали шерсть, бумагу, дерево и мокрую солому. Как выяснилось, если оболочку наполнять нагретым сырым воздухом, а не сухим, то подъемная сила аэростата будет больше.
О том, как прошел первый полет, был составлен протокол. В нем зафиксировано: воздушный шар продержался в воздухе 8 минут и пролетел на высоте 520 метров около 3 км.
Первые полеты были без пассажиров. Они появились на борту монгольфьера спустя три месяца, 19 сентября 1783 года: при демонстрации шара в Версале в гондолу посадили барана, утку и петуха, которые стали первыми в истории авиапутешественниками. Остались воспоминания, что за полетом наблюдали король Людовик XVI и Мария-Антуанетта. Животные прекрасно перенесли воздушное путешествие, но петух, говорят, все-таки пострадал: на него наступил баран.
Воодушевленные успешной демонстрацией в Версале, Жозеф и Жак-Этьен принялись за изготовление самого большого воздушного шара, который мог бы поднять в воздух двух человек. Новый воздушный шар разительно отличался от предшественников: имел овальную форму, более 13 метров в диаметре, объем более 2 тысяч кубических метров и вес 500 килограммов. К тому же его разукрасили знаками зодиака и цветами.
Изобретение братьев Монгольфье принесло им огромную известность. Они стали членами Академии наук, а король пожаловал им дворянский титул и герб с девизом «Так поднимаются к звездам».
Первое воздухоплавание Пилатра-де-Розье и д*Арланда.
Братья Монгольфье далеко не имели тех научных познаний, которыми обладал Шарль, но зато у них было много энтузиазма и настойчивости. Правда, их первые попытки были неудачны. Сначала они старались наполнить бумажный шар парами, потом дымом. Позже им попалось сочинение Пристлея о различных родах воздуха, в котором было много важных наблюдений о различных свойствах газов. Вооружившись этими сведениями, Монгольфье попробовали наполнить шар водородом, но им не удалось изготовить оболочку, которая могла бы удержать этот легкий газ. К тому же водород стоил тогда довольно дорого. Оставив его, братья вернулись к своим опытам с воздухом. Они полагали, что из рубленной смеси соломы и шерсти должен образоваться при горении особый электрический пар, который должен обладать большой подъемной силой. Несмотря на абсурдность этого предположения, опыты с нагретым воздухом дали хороший результат. Первый шар, объемом чуть более кубического метра, после наполнения горячим воздухом, поднялся на высоту 300 м. Вдохновленные этим успехом, братья приступили к изготовлению большого аэростата объемом около 600 кубических метров и диаметром 11 м. Его шелковую оболочку изнутри оклеили бумагой. Над нижним его отверстием была укреплена решетка из виноградных лоз, на которой размещалась жаровня.
И вот 5 июня 1783 г. при большом стечении народа состоялся пробный полет этого аэростата. На жаровне был разведен костер, и влажный горячий воздух поднял шар на высоту 2000 м. Ликованию зрителей не было предела! Этот опыт вызвал огромный интерес в Европе. Парижской Академии было доставлено о нем донесение. В нем, однако, не сообщалось, чем Монгольфье наполнили свой аэростат – это составляло тайну изобретения.
Когда Шарль узнал об успешном полете монгольфьера (так стали называть шары, наполненные горячим воздухом) он с удвоенной энергией взялся за строительство своего аэростата. Искусные механики братья Роберы помогали ему. Оболочку диаметром 3,6 м изготовили из прорезиненного шелка. Внизу она оканчивалась шлангом с клапаном, через который ее предстояло наполнить водородом. По тем временам эта была непростая задача. Первое затруднение состояло в самом получении водорода. Для этой цели Шарль придумал следующий прибор: в бочку положили железные опилки и налили на них воды. На крышке бочки просверлили две дырки. В одну всунули кожаный рукав, соединенный с воздушным шаром, а в другую влили серной кислоты. При этом однако обнаружилось, что реакция идет очень бурно, вода разогревается и в виде пара увлекается вместе с водородом внутрь шара. В воде находился раствор кислоты, которая начинала разъедать оболочку. Чтобы избежать этого Шарль придумал пропускать получаемый водород через сосуд с холодной водой. Таки образом газ охлаждался и одновременно очищался. Дело пошло успешнее, и на четвертый день работы установки шар был наполнен.
27 августа 1783 г. на Марсовом поле состоялся запуск первого шарльера (так стали называть шары, наполненные водородом). Более 200 тысяч парижан присутствовало при этом небывалом зрелище. Шар стремительно взмыл вверх и через несколько минут был уже выше облаков. Но когда аэростат поднялся на высоту около 1 км, его оболочка лопнула от расширившегося водорода и упала неподалеку от Парижа в толпу крестьян деревни Гонес, не имевших никакого понятия о причинах происходящего. Большинство из них подумали, что свалилась Луна. Но когда крестьяне увидели, что чудовище лежит совершенно спокойно, они напали на него с цепами и вилами и в короткий срок страшно искололи и разорвали остатки шара. Когда Шарль прискакал из Парижа на место падения своего аэростата, он нашел лишь жалкие его лохмотья. Прекрасное творение рук человеческих, на которое было израсходовано около 10 тысяч франков, погибло безвозвратно. Впрочем, если не считать этого грустного финала, в целом опыт прошел успешно.
Одним из зрителей, присутствовавших при запуске 27 августа, был Этьен Монгольфье. Он принял своеобразный вызов Шарля и 19 сентября того же года в Версале перед глазами самого короля и бесчисленной толпы любопытных вместе с братом поднял в воздух шар диаметром 12,3 м с первыми в мире воздухоплавателями. Этой чести удостоились баран, петух и утка. Через десять минут шар плавно опустился на землю. После осмотра животных было обнаружено, что петух повредил крыло, и этого было достаточно для того, чтобы между учеными разгорелись жаркие споры о возможности жизни на больших высотах. Опасались, что живые существа могут задохнуться если поднимутся на высоту более километра, ведь никто еще не исследовал эту таинственную атмосферу. На следующий строящийся монгольфьер король Людовик XVI приказал посадить двух преступников, находившихся в тюрьме. Но Пилар де Розье и маркиз д*Арланд убедили короля, что слава первых людей-воздухоплавателей не должна быть запятнана даже при неудачном подъеме. Эту честь король был вынужден предоставить им. 21 ноября 1783 г. огромный монгольфьер высотой 21 м с двумя смельчаками поднялся из замка Ла-Мюэт в окрестностях Парижа и достиг высоты 1000 м, открыв новую страницу в истории человечества. Оба аэронавта не сидели сложа руки, а поддерживали огонь на решетке в нижней части оболочки. Полет продолжался около 45 минут и закончился плавным спуском за городом на расстоянии 9 км от места старта.
Однако профессор Шарль и братья Роберы тоже не теряли времени даром. Объявив подписку, они собрали 10 тысяч франков на изготовление нового шарльера для подъема двух человек. При конструировании своего второго аэростата Шарль придумал почти все снаряжение, которым пользуются воздухоплаватели по сей день. Оболочку диаметром 8 м за три дня наполнили водородом и 1 декабря 1783 г. Шарль с одним из братьев Роберов, не смотря на грозившее им до последнего момента запрещение короля, вошли в подвешенную под шаром гондолу и попросили Этьена Монгольфье перерезать веревку, удерживающую шар. Полет продолжался 2 часа 5 минут на высоте 400 м. После приземления Шарль решил продолжать полет один. Облегченный (без Робера) шар взмыл на высоту 3000 м. Через полчаса полета, выпустив часть водорода, Шарль совершил мягкую посадку. Выходя из гондолы он поклялся «никогда больше не подвергать себя опасностям таких путешествий». Любопытно, что его соперники пришли к такому же решению. Этьен Монгольфье вообще ни разу за свою жизнь не поднялся в воздух, а его брат Жозеф решился на это только раз (этот полет состоялся 5 января 1784 г., на монгольфьере находились, кроме Жозефа, Пилатр де Розье и еще пять человек; шар был перегружен и полет окончился не так удачно, как предыдущие; больше всех пострадал от падения сам создатель аэростата). Однако пример первых воздухоплавателей оказался очень заманчивым. Во многих странах Европы энтузиасты стали с увлечением строить аэростаты и отважно подниматься на них в воздух. В январе 1785 г. знаменитый впоследствии аэронавт Бланшар перелетел через Ла-Манш из Англии во Францию, открыв таким образом эпоху воздушных путешествий.