аэростат

аэроста́т

Летательный аппарат, использующий подъёмную силу заключённого в газонепроницаемую оболочку подъёмного газа (водород, гелий, тёплый воздух), имеющего плотность меньшую, чем плотность атмосферного воздуха. На аэростат у поверхности земли (в плотных слоях воздуха) действует выталкивающая (архимедова) сила так же, как на погружённый в воду шарик от пинг-понга. Под действием этой силы (она называется аэростатической) аэростат поднимается до тех пор, пока выталкивающая сила не сравняется с его силой тяжести (см. воздухоплавание).

Первый практически пригодный аэростат создали в 1783 г. во Франции братья Ж. и Э. Монгольфье. Аэростат был изготовлен из льняной ткани, обклеенной с двух сторон бумагой, и наполнялся на земле нагретым до 70—100 °C воздухом. Такие аэростаты позже стали называться монгольфьерами. В том же году французский учёный Ж. Шарль вместе с механиками братьями Робер разработал и построил свой аэростат, наполненный водородом. Оболочка этого аэростата была выполнена из лёгкого тонкого шёлка и покрыта раствором каучука. Аэростат получил название «шарльер».

Аэростат «Монгольфьер»

Современные аэростаты могут быть с экипажем и без него, совершать кратковременные или длительные полёты на расстояния от нескольких километров до нескольких десятков тысяч километров. Оболочки пилотируемых аэростатов изготавливают из специальных тканей и нетканых материалов, и рассчитаны они на многократное применение; их объём от 2000 до 6000 мі. У беспилотных аэростатов, предназначенных для исследовательских целей, оболочки плёночные, одноразовые; объём от 500 до 3000 мі. Оболочки стратостатов первоначально изготавливали из прорезиненной хлопчатобумажной ткани, с кон. 1950-х гг. стали применять плёночные оболочки; объём оболочек стратостатов от 15 000 до 25 0000 мі и более. Аэростаты подразделяются на свободные, привязные и дирижабли.

Свободные аэростаты (в т. ч. стратостаты) – неуправляемые летательные аппараты, могут быть с экипажем и без него, совершать кратковременные или длительные полёты. Пилотируемые аэростаты имеют, как правило, устройства для регулирования высоты подъёма, скорости взлёта и спуска; экипаж по желанию может прекратить полёт, но направление движения аэростата зависит только от воздушных течений. Свободный аэростат имеет мягкую оболочку, наполняемую подъёмным газом, и гондолу для экипажа, подвешиваемую на стропах к оболочке. Гондола может быть открытой (для полётов на высотах до 12 км) и герметичной (для высот св. 12 км). Беспилотные аэростаты снабжаются контейнерами для научной аппаратуры и пр. Свободные полёты аэростатов используют для изучения атмосферы, астрономических наблюдений, испытания аппаратуры и снаряжения, а также в спортивных, рекламных, разведывательных и иных целях.

Привязные аэростаты по конструкции и принципу действия схожи со свободными аэростатами, но, поднявшись, они не могут лететь, т. к. удерживаются привязным тросом, нижний конец которого закреплён на лебёдке. Изменяя длину троса, регулируют высоту подъёма аэростата. Привязной аэростат имеет наполняемый газом (водородом, гелием) обтекаемый корпус-оболочку с хвостовым оперением, гондолу для экипажа (или контейнер) и устройство для крепления привязного троса к корпусу. Высота подъёма с экипажем – до 2 км, без экипажа – до 8—10 км. В 1971 г. французский привязной аэростат был поднят на высоту 18 км с научной аппаратурой общей массой 60 кг. Привязные аэростаты с экипажем применяют в военных целях, для тренировки парашютистов, как обзорные вышки; аэростат без экипажа используют в научных целях, для связи и т. д.

Стратостат – свободный аэростат для подъёма в стратосферу (св. 15 км) экипажа и аппаратуры для научных исследований. От обычных аэростатов отличаются большим объёмом оболочки и, как правило, наличием герметично закрытой гондолы – кабины для экипажа. Подъёмы на стратостатах используют для научных исследований, астрономических наблюдений, в спортивных целях (рекордные подъёмы). Наибольшее число полётов стратостатов в стратосферу было совершено в 1930-х гг. Первые стратостаты строились в Бельгии, Франции, США, СССР. В 1931 г. бельгийские воздухоплаватели О. Пиккар и П. Кипфер поднялись на высоту 15 781 м. В 1933 г. стратостат «СССР-1» с тремя воздухоплавателями на борту достиг высоты 18 800 м. Пилотируемый стратостат «Стратолаб» (США) с двумя воздухоплавателями – М. Россом и В. Пратером – в 1961 г. поднялся на рекордную высоту 34 668 м.

В 1962 г. на стратостате «Волга» пилоты П. И. Долгов и Е. Н. Андреев совершили полёт на 25 458 м и оттуда спустились на индивидуальных парашютах. В 1972 г. в США на высоту 52 км был поднят стратостат объёмом 1.36 млн. мі с научной аппаратурой массой 113 кг.