Воздушные шары: наука, спорт, туризм, развлечение…. Как используют свойства воздуха? Идеи для экономных

Сегодня тепловые шары и дирижабли в основном используются для отдыха. Прогулка на воздушном аппарате - любимое времяпрепровождение сотен тысяч людей по всему миру. Только в США насчитывается 7500 воздушных шаров, в России же подобных летательных аппаратов около 300.

Ежегодно проходят около 400 самых разных воздухоплавательных фестивалей. Это и Бристольская воздухоплавательная фиеста, и фестиваль воздушных шаров «Большой медведь» в Нью-Джерси, и праздники воздушных шаров в Лондоне, Альбукерке, Шамбле. Особую радость зрителям подобных мероприятий приносит феерическое представление воздушных шаров «Ночное свечение». В вечернее время пилоты поднимаются в небо и меняют положение горелок так, что воздушные шары начинают светиться. По командам координатора пилоты координировано тушат и зажигают горелки, создавая в темном небе фантастические образы.

Воздухоплавательные праздники устраивают и в России. В последние годы фестивали воздухоплавания проходили в Перми, Ярославле, Казани, Абинске, Ессентуках, Переяславле-Залесском. Летом 2005 года жители 24 городов России стали участниками акции компании «МегаФон» «Поднимись над облаками!». Гвоздем программы был запуск самого большого в России теплового дирижабля (длиной 41 м и диаметром 13 м). Одновременно на земле проходила шоу-программа «МегаФона»: интерактивные конкурсы, различные соревнования с вручением тематических призов, а также выступления известных музыкальных коллективов: как местных, так и общероссийского уровня. Победители конкурсов получали уникальную возможность совершить небольшое путешествие в корзине воздушного шара или в гондоле дирижабля. Особое место тепловые аэростаты занимают в современном спортивном мире. Во время соревнований по воздухоплаванию команды выполняют самые затейливые трюки. Одно из известнейших упражнений называется «заяц и собаки». Шар-«заяц» пытается улететь от аэростатов- «собак», которые его преследуют. «Заяц» старается оторваться от соперников и, приземлившись, рядом со своей корзиной выложить цель в виде креста. «Собаки» пытаются поразить цель, с высоты бросая в нее небольшие мешочки с песком. Эти и другие воздухоплавательные задания выполняют также участники чемпионатов мира среди тепловых воздушных шаров, проводимых с 1973 года. В прошлом году в японском городе Точиги прошел уже 17-ый чемпионат мира в этой дисциплине. В соревновании приняли участие спортсмены из разных уголков планеты: Германии и России, США и Кореи, Франции и Финляндии, ЮАР и Австралии. В состязании успешно выступил и молодой российский воздухоплаватель Алексей Медведский. А чемпионом мира стал американец Джон Петрехн.

Герои мирового воздухоплавания

За более чем двухвековую историю воздухоплавания десятки людей из самых разных стран мира посвятили аэронавтике свои жизни. И говоря о героях воздухоплавания, нельзя не вспомнить в первую очередь братьев Монгольфье, французских изобретателей воздушного шара. Старший из братьев, Жозеф Мишель (1740-1810), в тринадцать лет бросил школу и сбежал из дома, впоследствии заинтересовался математикой и химией и даже организовал собственную лабораторию. Его брат Жак Этьен (1745-1799) был преуспевающим инженером и занимался производством бумаги. Первую модель будущего аэростата («монгольфьера») братья смастерили в 1782 году. Это был небольшой шар с оболочкой из шелка, имеющей внизу отверстие. Под отверстием изобретатели жгли бумагу, воздух внутри шара прогревался, и шар поднимался к потолку помещения, где проводился эксперимент. Затем братья сделали несколько оболочек больших размеров и начали запускать шары уже на открытом воздухе. Публике свое изобретение братья впервые показали в июне 1783 года во французском городке Анноне. Беспилотный воздушный шар с оболочкой из грубого льняного полотна, обклеенного бумагой, поднялся в небо и достиг высоты около 1800 м. Во второй полет, состоявшийся в сентябре 1783 года, аэростат отправился с «экипажем» - овцой, петухом и уткой. А спустя два месяца в небо впервые поднялись люди - Жан-Франсуа Пилатр де Розье и маркиз дАрланд.

Свое имя в историю воздухоплавания вписал и соотечественник братьев Монгольфье Жан-Пьер Бланшар (1753-1809). Долгое время этот изобретатель безуспешно пытался построить самолет, но после появления воздушных шаров занялся созданием аэростатов. В январе 1785 года Бланшар вместе с американским врачом Джоном Джеффрисом стали первыми людьми, перелетевшими через Ла-Манш. Путешественники поднялись в небо в британском порту Дувр, а через 2,5 часа уже приземлились в лесу близи французского города Кале. Бланшар был первым человеком, поднявшимся в воздух в Америке. Одним из свидетелей полета французского изобретателя был первый президент США Джордж Вашингтон.

Среди американских воздухоплавателей следует отметить заслуги современного аэронавта и путешественника Стивена Фоссета (родился в 1944 году). В 1995 году американец совершил первое в мире одиночное путешествие на воздушном шаре через Тихий океан. А летом 2002 года он стал первым человеком в мире, пролетевшим на воздушном шаре в одиночку и без остановок вокруг земного шара. Его кругосветное путешествие началось и закончилось в Австралии и заняло 13 дней 8 часов и 33 минуты. За это время Фоссетт пролетел более 33 тысяч километров. Американский воздухоплаватель вписал свое имя и в мировые рекордсмены по скорости полета. В октябре 2004 года на огромном дирижабле «Цеппелин НТ» он развил скорость в 115 км/ч.

Неоднократно рекорды в скорости, продолжительности и набранной высоте ставили и российские пилоты. Значительный вклад в развитие мирового воздухоплавания внесли и инженеры нашей страны. Выдающимся российским ученым является Николай Егорович Жуковский (1847-1921). Жуковский был одним из основоположников аэродинамики. Его работы по «теории летания» неизменно получали одобрение и высокие оценки мирового научного сообщества. В одной из своих речей «О воздухоплавании» ученый предсказывал: «Человек не имеет крыльев и по отношению веса своего тела к весу мускулов в 72 раза слабее птицы, но я думаю, что он полетит, опираясь не на силу своих мускулов, а на силу своего разума».

Помимо научных трудов «отец русской авиации» собирал всевозможные летающие модели, воздушные змеи, заводные бабочки и т.п. Жуковский также - постоянный делегат российский делегаций на ведущих мировых встречах воздухоплавателей. Так, осенью 1906 года он представлял Россию на Воздухоплавательном съезде в Милане. Ранее, в сентябре 1900 года, он участвовал в Первом международном воздухоплавательном конгрессе в Париже и совершил полет на воздушном шаре. В одном из писем родным он писал: «Вчера вечером был конкурс баллонов (кто пролетит всего далее) в Венсеннском лесу. Конкурс производился от Парижского аэроклуба, и в нем принял участие 21 шар, между которыми были громадные… Зрелище небывалое, все небо заполнилось летящими шарами».

Важную роль Жуковский сыграл и в пропаганде знаний о воздухоплавании. В 1904 году он создал воздухоплавательную секцию в Московском обществе любителей естествознания, антропологии и этнографии. В 1910 году при непосредственном участии ученого в Московском высшем техническом училище была открыта аэродинамическая лаборатория. А в конце 1918 года Жуковский основал Центральный аэрогидродинамический институт.

Существуют различные виды воздушных шаров в зависимости от материала, который они изготовлены, их цели или того, как они выглядят. Вот некоторая интересная информация о них.

История воздушных шаров

Прошло много лет с тех пор, как братья Монгольфье отправили своих трех пассажиров животных, чтобы проверить, смогут ли люди выжить в полете на воздушном шаре с горячим воздухом. И мы все еще летаем на воздушных шарах, потому что ничего подобного нет.

Факты о воздушном шаре

Воздушные шары просты, но есть широкий ассортимент различных воздушных шаров, предназначенных для разных целей. Они используются для спорта, отдыха, науки, медицины, в качестве украшения, в армии и для многих более интересных вещей. Кстати, если вам нужны воздушные шары с цифрами, то советуем зайти на сайт Магазина «Воздушный» .

Воздушный шар

Воздушные шары могут выглядеть просто, но за ними много лет исследований и экспериментов (и человеческих жизней). Сегодня воздушные шары, сделанные для полета человека, сделаны тщательно.

История и факты о различных видах воздушных шаров

Воздушные шары : один из самых старых видов воздушных шаров и самые ранние летательные аппараты, которые безопасно переносят людей в воздух. Они появились впервые в 18 веке и до сих пор популярны. Работаю они из-за того, что запускаются в воздух с нагретым воздухом, который легче холодного воздуха, и из-за этого он поднимает воздушный шар вверх. Их предки — летающие фонари, появившиеся впервые в Китае третьего века.

Газовые баллоны : появились одновременно с воздушными шарами. Он заполнен газом, который легче воздуха, обычно водорода или гелия. Водород дешевле и легче получить, но опасно, потому что он может взорваться при смешивании с кислородом воздуха. Гелий более дорогой, но более безопасный, потому что он инертен.

Игрушечные воздушные шары : маленькие воздушные шары из резины, латекса или алюминированного пластика и в основном используются для детской игры, украшения для вечеринок и рекламы. Перед этим материалом и Майклом Фарадеем, который сделал первый резиновый шар, воздушные шары были сделаны из свиных пузырей.

Погодные воздушные шары : большие воздушные шары из высокогибкого латекса для переноса инструментов, которые измеряют атмосферное давление, температуру, влажность и другие характеристики погоды. Одним из первых, кто использовал воздушные шары, был Леоен Тейссерен де Борт, французский метеоролог в 1896 году.

Солнечный шар : воздушный шар, который поднимается в воздухе, когда воздух внутри него нагревается солнечным излучением. Первый солнечный шар был изобретен Домиником Михаэлисом, британским архитектором и изобретателем в 1972 году.

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

Появление на свет воздушных шаров стало первым реальным воплощением вековой мечты человечества о покорении пятого океана. В 1306 году французский миссионер Бассу впервые описал, как находясь в Китае, стал свидетелем полета воздушного шара при вступлении на престол императора Фо Киена.

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.

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.

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.

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.

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.

Воздушные шары после многих десятилетий практически полного забвения постепенно возвращаются в нашу жизнь. И речь идет не только о развлекательных и спортивных летательных аппаратах, но также об их промышленном и научном использовании. В этом обзоре мы собрали 5 наиболее наглядных примеров того, как в современном мире используются воздушные шары , а также в каких направлениях они могут быть полезны в будущем.

Группа студентов-техников из Бостона мечтает о частном освоении Космоса. Конечно, они не обладают миллиардами долларов, которые можно внести в качестве инвестиций в разработку соответствующих технологий, как это делают бизнесмены Илон Маск и Ричард Брэнсон, следовательно, и масштабы их деятельности куда более скромные. Однако они уже могут похвастаться несколькими успешными запусками летательных аппаратов на большую высоту.

К примеру, в 2014 году студенты совершили несколько при помощи воздушных шаров. Они прикрепили мобильный телефон со включенной камерой к аэростатам и отпустили их. Шары поднялись на высоту 29 километров, где и лопнули, раздираемые изнутри высоким, по сравнению с внешним, давлением. Упавший телефон они затем нашли благодаря включенному датчику GPS.

Конечно, 29 километров – это далеко не Космос и даже не суборбитальное пространство. Однако с каждым новым запуском высота подобных полетов увеличивается – студенты постоянно модифицируют свои аэростаты. Пока что их задача-максимум – достигнуть отметки 50 км.

Идейно связан с манипуляциями бостонских студентов и вполне «серьезный» проект с названием Bloostar от испанской компании Zero2Infinity. Он подразумевает запуск на орбиту искусственных спутников Земли при помощи воздушных шаров.

Конечно, создатели понимают, что из-за увеличивающейся с каждым последующим километром набора высоты разницы давления внутри и снаружи воздушного шара, аэростаты не могут подняться до отметки 100 км и выше. Однако это и не нужно. Проект подразумевает использование воздушных шаров для того, чтобы космические аппараты преодолевали земное притяжение.

Воздушные шары будут поднимать их на высоту 20 километров, после чего аппараты отделятся и дальше полетят самостоятельно, используя традиционную ступенчатую ракетную систему. Эта технология позволит значительно сэкономить ресурсы при выводе спутников на орбиту, ведь больше всего топлива расходуется ракетами при старте, в момент отрыва от земной поверхности.

Технология Bloostar позволит запускать на высоту до 600 километров объекты весом до 75 килограммов.

Еще один перспективный проект от испанской компании Zero2Infinity. В рамках этой технической инициативы она планирует создать воздушные шары с прикрепленными герметичными капсулами, рассчитанными на четырех человек.

Аэростаты Bloon смогут подниматься на высоту до 40 километров. Этому показателю, конечно, далеко даже до уровня суборбитальных полетов, которые происходят в районе отметки 100 км. Однако и этой высоты пассажирам будет достаточно для того, чтобы почувствовать близость Космоса, а себя – практически настоящими астронавтами.

Поднявшись на максимальную высоту, аэростаты от Zero2Infinity смогут находиться на ней на протяжении трех часов (сравните с несколькими минутами при полетах на шаттлах от Virgin Galactic), а затем еще плавно спускаться на поверхность Земли в течение пяти-шести часов. При этом сам подъем будет происходить в режиме воздушного шара, а спуск – в режиме параплана.

Во время полета пассажиры смогут любоваться удивительной красотой планеты Земля, а эти виды нельзя наблюдать даже с борта авиалайнеров во время трансконтинентальных полетов, ведь аппараты Bloon поднимаются в четыре раза выше. При этом стоимость такого путешествия будет составлять пару десятков тысяч американских долларов. Для сравнения, цены на полеты с Virgin Galactic стартуют от 250 тысяч.

В конце 2014 года группа ученых и инженеров из NASA со станции Мак-Мердо в Антарктиде запустила первый экземпляр нового поколения воздушных шаров, научный аэростат с мксимальным объемом 538 тысяч кубических метров.

Ожидается, что такого рода воздушные шары станут основой для научных изысканий в ближайшие десятилетия. Ведь они могут поднимать груз весом 2300 килограммов на высоту до 33 километров. Данный аэростат может беспрерывно находиться в небе в течение примерно ста дней, притом, что современный рекорд максимальной длительности полета составляет 55 суток.

Первый научный воздушный шар нового поколения поднял на высоту гамма-лучевой телескоп COSI, который способен обнаружить в небе участоки, излучающие гамма-лучи, изучение которых позволит разгадать огромное количество космических тайн.

По замыслу известного дизайнера Оливье Гроссетета, силы воздушных шаров вполне хватает на то, чтобы держать небольшой пешеходный мост, раскинувшийся над озерцом в одном из парков при поместье в северо-западной Англии.

Pont de Singe или «Обезьяний мост» - это один из самых необычных мостов во всем мире. Ведь он держится над водой не при помощи массивных основ, а только лишь за счет трех больших воздушных шаров, прикрепленных к конструкции. При этом чтобы мост не улетел, он фиксируется к земле при помощи нескольких привязанных мешков с песком.

Правда, Pont de Singe – это лишь декоративное украшение парка. Никакой практической функции он не выполняет. Хлипкая конструкция не предназначена для того, чтобы по ней ходили люди – он тут же уйдет под воду под массой их тел.

Мост Pont de Singe находится в так называемой «японской» части парка английской усадьбы. Эта конструкция, по замыслу автора, стремится оживить поэтичность и мечтания в суматохе современной жизни.

: Частный Космос: кто и зачем тратит деньги на личные ракеты и космические челноки.