Аэростат что это
Аэростат что это
Аэростат
Содержание
Различают привязные, свободнолетящие и аэростаты с двигателем — дирижабли.
По типу наполнения аэростаты делятся на:
Для наполнения шарльеров применялись и применяются водород и (реже) светильный газ; но эти газы горючи, а их смеси с воздухом взрывоопасны, что требует дополнительных мер предосторожности. Данного недостатка лишён инертный гелий, который также используется в шарльерах; однако гелий достаточно дорог, что препятствует его повсеместному применению в воздухоплавании.
Монгольфьеры наполняют нагретым воздухом.
Применение
Аэростаты впервые позволили человеку подняться в воздух, а позднее и достичь стратосферы.
В России одним из организаторов полётов на аэростатах для научных исследований атмосферы был А. М. Кованько.
Одна из основных областей применения — подъём на необходимую высоту систем видеонаблюдения, связи, получения метеоданных.
Во время Второй мировой войны аэростаты широко применялись для защиты городов, промышленных районов, военно-морских баз и других объектов от нападения с воздуха. Действие аэростатов заграждения было рассчитано на повреждение самолётов при столкновении с тросами, оболочками или подвешиваемыми на тросах зарядами взрывчатого вещества. Наличие в системе ПВО аэростатов заграждения вынуждало самолеты противника летать на больших высотах и затрудняло прицельное бомбометание с пикирования.
Кроме использования в системе ПВО привязные аэростаты применялись для наблюдения за полем боя, корректировки артиллерийского огня и разведки.
Рекорды
27 мая 1931 года Огюст Пиккар и Паул Кипфер первыми сумели достичь стратосферы на воздушном шаре.
31 августа 1933 года Александр Даля, находясь на борту открытого воздушного шара запечатлил первый снимок на котором видна округлость Земли.
Гелиевый аэростат Explorer II, пилотируемый офицерами Авиационного корпуса Сухопутных войск США (капитаном Оврилом А. Андерсеном, майором Уильямом Кепнером и капитаном Альбертом У. Стивенсом), достиг новой рекордной высоты в 22066 м (72395 футов) 11 ноября 1935 г. В 1934 году рекорд высоты в 22000 м (72178 футов) был взят на советском стратосферном аэростате «Осоавиахим-1».
Предыдущий рекорд высоты для пилотируемых аэростатов был установлен на высоте в 34668 м (113739 футов) 4 мая 1961 г. Малькольм Росс и Виктор Пратер на шаре Stratolab V стартовали с палубы корабля USS Antietam в Мексиканском заливе.
Текущий рекорд установил 14 октября 2012 года Феликс Баумгартнер, поднявшись на высоту около 39045 метров в капсуле, прикрепленной к воздушному шару Red Bull Stratos над американским штатом Нью-Мексико.
1 марта 1999 года Бертран Пиккар и Брайан Джонс отправились на аэростате Breitling Orbiter 3 из швейцарской деревни Шато-д’О (Château d’Oex) в первый беспосадочный кругосветный полет. Они приземлились в Египте после 40814 километров полета спустя 19 дней, 21 час и 55 минут (средняя скорость 85,4 км/ч).
Рекорд высоты для беспилотного шара составляет 53,0 км (173882 футов). Шар был запущен JAXA 25 мая 2002 года из префектуры Ивате, Япония. Это самая большая высота, когда-либо достигнутая средством передвижения в атмосфере. Только ракеты, ракетные самолеты и баллистические снаряды могут лететь выше.
Аэростат
Аэростат.
АЭРОСТАТ, воздухоплавательный аппарат, поддерживающийся в воздухе благодаря подъемной силе, обусловленной разностью веса заключенного в оболочке аэростата газа и веса равновеликого объема сухого воздуха. Подъем и спуск аэростата основаны на законе Архимеда (при равновесии какого-либо тела в газе вес вытесняемого этим телом объема газа должен быть равен весу тела). Для наполнения аэростата применяется обычно водород, реже гелий и светильный газ.
Подъемная сила 1 м3 водорода при 0°С и 760 мм давления равна 1,17 кг, гелия-1 кг, светильного газа-0,7 кг. Аэростаты подразделяются на СВОБОДНЫЕ (сферические), ПРИВЯЗНЫЕ (змейковые) и УПРАВЛЯЕМЫЕ (дирижабль).
СВОБОДНЫЕ АЭРОСТАТЫ способны лететь лишь по ветру и допускают управление только в вертикальной плоскости (выпуск части газа для снижения и выбрасывание балласта для подъема). Впервые свободные аэростаты появились во Франции в 1783 и в течение целого столетия являлись единственными практически применимыми летательными аппаратами. Значительное применение они имеют и в настоящее время в спортивной и научно-исследовательской областях. В военном деле свободные аэростаты служат главным образом для обучения экипажей привязных и управляемых аэростатов выполнению свободного (статического) полета. Свободный аэростат (рис. 1) состоит из оболочки, сети и подвесного обруча с корзиной. Оболочка аэростата сферической формы (отсюда название-воздушный шар), строится из тонкой хлопчатобумажной ткани, обработанной каучуковым составом для достижения газонепроницаемости. В верхней части она имеет клапан для выпуска части газа в случае необходимости произвести спуск, в нижней-отверстие с рукавом (аппендиксом) для пополнения аэростата газом на земле и для свободного выхода газа при его расширении во время полета. На оболочку надевается веревочная сеть. К стропам сети крепится подвесной обруч, а к последнему-корзина, в которой помещаются экипаж и необходимые для полета приборы и принадлежности. К подвесному обручу крепятся также якорное приспособление и гайдроп-тяжелый канат длиной 80-100 м, служащий для торможения и смягчения спуска аэростата на землю. В корзину протянуты две веревки: одна от выпускного клапана, другая (т. н. разрывная вожжа) от разрывного полотнища, которое вскрывается в случае необходимости при спуске на землю (например в сильный ветер) быстро выпустить весь газ. Объем свободных аэростатов колеблется в пределах от 600 до 2 000 м3.
Рисунок 1. Свободный аэростат.
Привязной сферический аэростат на маневрах в Брест-Литовске во время посещения Императором Николаем II.
Аэростат воздухоплавательного отделения крепости Осовец. 1902 г.
ПРИВЯЗНЫЕ АЭРОСТАТЫ совершают подъем и спуск, оставаясь прикрепленными к стальному тросу, идущему от барабана спец. лебедки, установленной на земле. Эти аэростаты применяются главным образом в военном деле, где служат в качестве подвижной наблюдательной вышки или выполняют роль воздушных заграждений, препятствующих полету неприятельских самолетов. По этому признаку различают АЭРОСТАТЫ НАБЛЮДЕНИЯ и АЭРОСТАТЫ ЗАГРАЖДЕНИЯ.
Боевое применение привязных аэростатов.
Значительная высота подъема, почти неограниченная длительность пребывания в воздухе, прямая и надежная связь с землей делают привязные аэростаты (при отсутствии или слабости неприятельской авиации) хорошим средством для выполнения ближней разведки и обслуживания наблюдением артиллерии, преимущественно тяжелой (целеуказание и корректирование стрельбы).
Воздухоплаватели из 3-й Кавказской корпусной воздухоплавательной роты.
Телефонная связь с корректировщиком артиллерийского огня, находящимся в корзине аэростата.
В отдельных случаях аэростат может быть использован для выполнения задач связи, поверки маскировки и для распространения агитлитературы среди противника при помощи попутного ветра. Привязные аэростаты применяются для работы как на суше, так и на море.
Частными видами применения привязных аэростатов являются:
-работа их с бронепоездами и речными флотилиями;
Змейковый аэростат на железнодорожной платформе.
-ночная корректировка стрельбы тяжелых береговых батарей как по целям в море, так и на суше;
-фотографирование ближних целей;
-охрана побережья морей и проливов;
-совместная работа с морским флотом.
Крейсер-аэростатоносец «Русь» с поднятым змейковым аэростатом.
Аэростат нормально поднимается в воздух на месте снаряжения и оттуда выдвигается на лебедке к месту подъема. Передвижение аэростата возможно как с выпущенным газом, так и в наполненном состоянии. К первому способу прибегают при значительных переходах и при передвижениях по железной дороге. Опорожненная оболочка аэростата укладывается на одну парную повозку. Передвижение аэростата в наполненном состоянии возможно:
1) на тросе, когда имеется удобная дорога для движения лебедки и нет препятствий для прохода троса (аэростат готов к действию);
2) на тройнике-при движении без дорог;
3) на спусках, притянутым к земле, когда требуется скрытность переброски аэростата и имеется достаточно широкая дорога.
Скорость передвижения наполненного аэростата (3-4 км/ч) обеспечивает возможность следования его с пехотными частями. Движение невозможно при силе ветра более 7-8 м/ск. Подготовка опорожненного аэростата к работе требует: при наличии газа в газгольдерах 5-6 ч., при необходимости газодобывания на месте:от 12 до 18 ч. Аэростат, передвигающийся на тройнике или спусках, изготовляется к действию через 1-2 ч. Большая уязвимость аэростата при нападении воздушного противника требует надлежащей охраны его противосамолетными средствами. Наиболее действенной является охрана аэростата истребительными самолетами. При отсутствии последних эту задачу выполняют зенитные пушки или пулеметы. Для этих же целей экипаж аэростата в корзине снабжается ручным пулеметом и парашютами (на случай сбития или пожара аэростата). Аэростаты состоят на вооружении специальных воздухоплавательных частей, входящих в состав Воздушного флота, или, еще в мирное время, органически приданных артиллерии.
Первым типом аэростата наблюдения были обычные сферические аэростаты, приспособленные к подъему на привязи. В таком виде они были использованы в ряде войн XIX в. В 1893 году полковником Парсевалем (Германия) был построен т.н. з м е й к о в ы й аэростат, в котором к подъемной силе газа присоединяется добавочное действие силы ветра. Последнее приспособление значительно расширило сферу военного применения привязных аэростатов, дав им большую грузоподъемность и устойчивость в воздухе.
— Аэростат П а р с е в а л я имеет цилиндрическую оболочку, ограниченную в носовой и кормовой части полушариями. Оболочка строится из двуслойной прорезиненной хлопчато-бумажной ткани. Внутри оболочка разделена перегородкой (диафрагмой) на газовместилище и баллонет. Снаружи к ней крепятся органы устойчивости, подвесной и привязной такелажи, корзина. Органами устойчивости являются рулевой мешок, два паруса и хвост, состоящий из нескольких парашютов. Воспринимая давление ветра, эти органы препятствуют вращению аэростата вокруг вертикальной и горизонтальной оси. Привязной такелаж из целой системы веревок служит для прикрепления аэростата к привязному тросу; подвесной-для прикрепления корзины аэростата. Обычный объем оболочки-1000 м3; длина-25,5 м; диаметр поперечного сечения-7,15 м. Максимальная высота подъема 1 000 м; средняя рабочая высота 600-800 м. Аэростат может производить подъемы при ветре до 15 м/с. Скорость выбирания аэростата лебедкой:3,5-4 м/с. Снаряжение аэростата и при хорошо обученной команде требует около 15 мин.
Схема аэростата типа «Парсеваль».
Аэростат Парсеваля, положивший начало прочному развитию привязного воздухоплавания, в дальнейшем был вытеснен более совершенными системами. В 1916 году во Франции появляется змейковый привязной аэростат системы «К а к о». Оболочка его имеет вытянутую яйцеобразную форму. Наиболее распространенный объем: 930 м3. Органами устойчивости служат рулевой мешок и 2 стабилизатора. Аэростат может снаряжаться на 1 или 2 корзины. Максимальная высота подъема около 1200-1500 м. Средняя рабочая высота 800-1000 м. Аэростат может работать при силе ветра до 20 м/с.
Схема аэростата типа «Како».
К концу Первой Мировой войны в итальянской армии появляются змейковые привязные аэростаты системы Аворио П р а с с о н е.
Схема аэростата Аворио Прассоне.
Оболочка этого аэростата имеет форму эллипсоида, переходящего в кормовой части в конус. Баллонет помещается в нижней части оболочки. Органами устойчивости являются рулевой мешок и 2 стабилизатора, наполняемые воздухом. Основные данные аэростата системы Аворио Прассоне при различных объемах даны в таблице.
Схема аэростата Зодиак тип BD.
БАЛЛОНЕТ, часть оболочки аэростата, отделенная от газовместилища эластичной перегородкой (диафрагмой), или особые эластичные мешки, помещенные внутри оболочки аэростата и наполняемые воздухом. Назначением баллонета является поддержание внутри оболочки аэростата достаточного давления для обеспечения постоянства внешней формы аэростата. Баллонет составляет необходимую принадлежность привязных, мягких и полужестких управляемых аэростатов. У привязных аэростатов баллонет наполняется воздухом автоматически через особые улавливатели силой ветра. Наполнение воздухом баллонета управляемых аэростатов производится или автоматически через улавливатели или особыми вентиляторами.
В 1885 году английский профессор Д.Арчибальд создал первый тип змейкового аэростата. Такое название он получил из-за того, что в его устройстве использовался принцип поддержания устойчивого положения в воздухе, как у воздушного змея, за счет взаимодействия скоростного напора воздуха с оболочкой.
В Русской Императорской Армии, на кануне Первой Мировой войны, применялись два типа змейковых аэростатов:
«Змейковый аэростат Парсеваля». Изобретатели Зигсфельд и Парсеваль придали окончательную форму змейковому аэростату — удлиненную. В нижней его части расположили баллонет, открытый встречному набегающему потоку воздуха, который стал поджимать несущий газ, находящийся в оболочке. Таким образом при колебаниях давления несущего газа, нагреве, охлаждении или утечке газа аэростат сохраняет внешние аэродинамические очертания. Чтобы аэростат устанавливался по ветру, в его нижней части снаружи был помещен рулевой мешок, который так же, как и баллонет, сообщался с атмосферой через улавливатель. Для придания аэростату еще большей устойчивости в хвостовой части оболочки располагали продольные мешки. Подвеска гондолы, состоящая из стальных тросов, крепилась к оболочке через матерчатые накладки, получившие из-за своей формы название пояс или «гусиные лапки», которые равномерно передавали нагрузку на ткань оболочки. Воздухоплаватель, находящийся в гондоле, посредством веревки мог управлять клапаном, находящимся в верхней части оболочки. Устойчивость новой схемы аэростата была очень высокой даже при ветре до 100 км/ч.
Змейковый аэростат типа «Парсеваль» русских воздухоплавательных частей.
«Змейковый аэростат Кузнецова». В 1912 году был создан первый отечественный змейковый аэростат объемом 750 куб. м. Его конструктор В.В.Кузнецов предложил, вместо воздушных баллонетов систему эластичных шнуров, вмонтированных в оболочку и обеспечивающих неизменяемость ее формы при перепадах внутреннего давления газа. Отечественные аэростаты к этому времени имели высокие летно-технические характеристики. Для их изготовления применяли двухслойную прорезиненную ткань с высокой газонепроницаемостью. Оболочка аэростата объемом 850 куб. м теряла в сутки 2-2,5 куб. м водорода. Разрабатывались проекты змейковых аэростатов объемом 1500 куб. м.
Список источников:
Н.П.Полозов, М.А.Сорокин. Воздухоплавание. 1940 г.
Н.И.Шабашев. Привязное воздухоплавание в военном деле и применение его в России в войну 1914-17 гг.
аэростат
Рис. 1. Летающая лодка Франческо де Лана Торци (Италия, 1670).
аэроста́т (от греч. аḗr воздух и statós стоящий, неподвижный) летательный аппарат, использующий подъёмную силу заключённого в газонепроницаемую оболочку подъёмного газа (водород, гелий, светильный газ, тёплый воздух), имеющего плотность меньшую, чем плотность атмосферного воздуха (см. Аэростатика). А. подразделяются на свободные аэростаты (СА), привязные аэростаты (ПА) и дирижабли.
Подъём СА, ПА и статический подъём дирижабля осуществляются вследствие избыточной аэростатической силы. Изменение высоты полёта СА при подъёме достигается увеличением подъёмной силы посредством сбрасывания части балласта или повышением температуры подъёмного газа, а при снижении уменьшением подъёмной силы путём выпуска части газа через специальный клапан или охлаждением подъёмного газа. ПА при подъёме, стоянке на высоте и спуске удерживается привязным тросом. СА используются для многосуточных полётов (дрейфов) с различной аппаратурой (см. Дрейфующий аэростат) для кратковременных полётов в автоматическом режиме и с экипажем (см. Стратостат), для спортивных, исследовательских, военных и других целей. ПА используются для подъёма исследовательской аппаратуры, средств связи, радиолокаторов, ретрансляторов, метеозондирования и других целей. Дирижабли могут использоваться для транспортных перевозок, экспедиционных полётов, ведения разведки, поиска подводных лодок, затонувших судов, мин, косяков рыб, для спасательных работ, рекламы, туристических полётов и т. п.
Историческая справка. Первый проект А. был разработан итальянским учёным Франческо де Лана Торци в 1670. А. представлял собой летающую лодку (барку), подъёмная сила которой создавалась путём откачки воздуха из четырёх медных шаров, движителем являлся парус (рис. 1).
5 июня 1783 во Франции братья Ж. и Э. Монгольфье продемонстрировали полёт СА. Тепловые аэростаты братьев Монгольфье, название «монгольфьерами», изготовлялись из льняной ткани, обклеенной с двух сторон бумагой. Они наполнялись у земли воздухом, нагретым до 70100°С. 21 ноября 1783 французские воздухоплаватели Пилатр де Розье и дАрланд на «монгольфьере» (рис. 2) совершили полёт, продолжавшийся около 25 мин. В том же году член Петербургской АН Л. Эйлер вывел формулы для расчёта подъёмной силы А.
По поручению французской АН Ж. Шарль в 1783 вместе с механиками братьями Робер разработал и построил А., наполненный водородом (рис. 3). Оболочка А. была изготовлена из лёгкой шёлковой ткани, покрытой раствором каучука. 1 декабря 1783 Шарль и М. Н. Робер совершили на этом А. («шарльере») первый полёт, длившийся 2 ч. В полёте была определена температура воздуха на высоте 3400 м. В дальнейшем применялись как «монгольфьеры», так и «шарльеры», получившие общее название «воздушные шары». В 1785 Пилатр де Розье для перелёта через Ла-Манш построил А. особой конструкции, так называемый «розьер» (рис. 4). С 1794 для наблюдения за полем боя стали использоваться ПА, имевшие шаровидную форму и поднимавшиеся на двух канатах на высоте до 500 м. СА использовались для развлекательных и научных целей.
Демонстрации полёта СА без людей («шарльера») в России впервые состоялись в Петербурге (24 ноября 1783) и Москве (19 марта 1784). Первые полёты с человеком были осуществлены Ж. Гарнереном 20 июня и 18 июля 1803 в Петербурге и 20 сентября 1803 в Москве. В 1804 летом Петербургской АН был организован полёт академик Я. Д. Захарова и фламандского физика и воздухоплавателя Э. Робертсона. Во время этого полёта на высоте 2500 м впервые проводились аэрологические наблюдения.
16 сентября 1804 французский физик Ж. Гей-Люссак поднялся на СА на высоту 7 км. С 1823 для наполнения СА, кроме водорода, стал применяться более дешёвый светильный газ, что способствовало значительному увеличению числа полётов в Европе и США. В 186166 в Великобритании на СА проводились систематические метеорологические наблюдения. В 1875 Г. Тиссандье поднялся на СА на высоту 8,6 км, применяя кислородные подушки.
Большой вклад в развитие воздухоплавания внёс Д. И. Менделеев, внедривший (187475) в практику полётов А. высотомер высокой точности и выдвинувший идею стратостата с герметичной кабиной. Пионером аэрологии в России был академик М. А. Рыкачёв. С 1868 он совершал полёты на СА, на которых устанавливались психрометр, анероид и термометры. Учитывая сложность и высокую стоимость полётов с людьми, профессор М. М. Поморцев предложил применять небольшие шары-зонды для замера скорости ветра на высотах. В 1892 в Германии был осуществлён запуск первого шара-зонда, т. е. небольшого А., снабжённого самопишущими приборами для замера температуры и давления.
Военное применение СА началось в 1849 во время войны Италии против Австрии за независимость. Австрийцы для бомбардировки Венеции применили небольшие тепловые СА (объёмом 82 м 3 ) с подвешенными к ним зажигательными и разрывными бомбами. ПА применялись во время Гражданской войны в США в 186165.
В 1893 в Германии капитан А. Парзеваль разработал более совершенную конструкцию ПА так называемого змейкового типа с удлинённым корпусом (рис. 5), позволявшим вести наблюдения при скоростях ветра до 1517 м/с на высоте до 1 км. В 1885 в России была создана воздухоплавательная кадровая часть, возглавляемая А. М. Кованько. В 1897 шведский исследователь С. Андре безуспешно пытался на специально оборудованном СА объёмом 5 тыс. м 3 достигнуть Северного полюса.
В конце XIX в. начали организовываться аэроклубы, объединявшие спортсменов-воздухоплавателей. 12 апреля 1899 состоялось первое состязание СА. К началу 1-й мировой войны в этих соревнованиях участвовали сотни СА. Спортивные СА поднимались на высоту свыше 8500 м, продолжительность полётов составляла до 36 ч. Рекордная высота 10800 м была достигнута в 1901 немецкими воздухоплавателями Дермсоном и Зюрингом. 810 февраля 1914 пилот Берлинер пролетел 3052,7 км. Рекорд продолжительности полёта принадлежал немецкому пилоту Каулену, находившемуся в полёте 1317 февраля 1914 в течение 87 ч. Развитие воздухоплавания на ПА и СА в значительной мере способствовало развитию практической метеорологии и созданию дирижаблей.
К началу 1-й мировой войны в армиях всех воюющих стран были созданы воинские подразделения, имевшие на вооружении ПА конструкции Парзеваля, позднее и типа «Како» (рис. 6), а также дирижабли. Для обшей и артиллерийский разведки использовались А. наблюдения, для защиты от налёта бомбардировочной авиации городов и портов А. заграждения. К концу войны в армиях и флотах Франции, Германии, Великобритании, Италии и США применяли по 200300 А. наблюдения, поднимавшихся на высоту 6001000 м. По несколько сотен А. заграждения, поднимавшихся на стальных тросах на высоту 24 км, имелось во Франции, Великобритании, Германии и Италии. В России А. наблюдения использовались для фронтовой разведки. К концу 1917 на всех фронтах было 87 воздухоплавательных отрядов, на вооружении которых состояло около 200 А. наблюдения. В Петрограде действовала офицерская воздухоплавательная школа.
В первые дни установления советской власти, в ноябре 1917, для руководства Воздушным флотом было создано Бюро комиссаров авиации и воздухоплавания. В начале 1918 состоялся 1-й Всероссийский воздухоплавательный съезд, который наметил программу развития отечественного воздухоплавания. В первом советском научном авиационном учреждении «Летучая лаборатория» (Москва), руководимом профессор Н. Е. Жуковским, в мае 1918 был создан аэростатный отдел. 10 августа 1918 при Реввоенсовете Республики создаётся Полевое управление авиации и воздухоплавания действующей армии (Авиадарм). В годы Гражданской войны наряду с авиацией широко использовались воздухоплавательные части. Было проведено около 7 тыс. боевых подъёмов А. с пребыванием в воздухе около 10 тыс. ч. А. использовались речными флотилиями на Волге, Каме и Днепре.
Немецкие А. заграждения объёмом от 70 до 200 м 3 поднимались на высоту до 1500 м. А. наблюдения успешно использовались в Германии до конца 2-й мировой войны (имели объём 1 тыс. м 3 ).
В Японии в 193739 применялись А. наблюдения и моторизованные А. С 1939 Япония разрабатывала автоматические А. (АА) для заброса на территорию противника авиабомб. В 1944 серийно строились АА объёмом 540 м с оболочками из специальной бумаги для полётов на высоте до 11 км в течение 5070 ч, имевшие боевую нагрузку 50 кг (рис. 10). А. имел автоматическое устройство, регулирующее высоту полёта (днём 11,5 км, ночью 69 км). Используя струйные течения в атмосфере на высоте 911 км, АА, запускавшиеся в Японии, могли долетать до центральных районов США и Канады, поджигая посевы и леса и производя разрушения. Было изготовлено около 10 тыс. АА, запуск которых начался 3 ноября 1944. К маю 1945 было запущено около 9 тыс. АА. Долетело не менее 1000. После появления над территорией США первых японских АА более 500 самолётов участвовало в операциях по их обнаружению и уничтожению, проводившихся с 1 декабря 1944 по 1 сентября 1945. Сбито авиацией было только 2 АА.
В СССР были созданы различные А. наблюдения и всепогодные А. заграждения (конструкции Годунова и Центрального аэрогидродинамического института): БАЗ-136 объёмом 490 м 3 (рис. 11), КАЗ объёмом 675 м 3 и другие, способные поднимать стальные тросы (тросы имели вооружение) диаметром 58 мм на высоту до 1 км, а в ряде случаев до 4800 м, находясь в воздухе при скорости ветра до 25 м/с. А. заграждения применялись для защиты Москвы, Ленинграда, Горького, Саратова, Ярославля, Сталинграда и Севастополя, на Тихоокеанском флоте и в других местах. В Москве в конце войны поднималось до 445 А., в Ленинграде до 360. Советские А. наблюдения (рис. 12) успешно применялись для артиллерийской разведки и корректирования огня артиллерии на Ленинградском, Волховском, Карельском, Прибалтийском фронтах, во время боёв под Москвой, в Карпатах и в завершающих боях в Берлинском сражении. В 1943 было осуществлено 5 тысяч боевых подъёмов, в 1944 7 тыс. За 194344 А. наблюдения провели в воздухе свыше 13 тыс. ч. ПА применялись в СССР и для подготовки парашютистов. После 2-й мировой войны воздухоплавание интенсивно развивалось в СССР, США, Великобритании, Франции, Японии и других странах. Успехи в улучшении конструкции, лётно-технических характеристик стали возможны благодаря созданию полимерных плёночных материалов для изготовления оболочек, достижениям радиоэлектроники, позволившим автоматизировать управление А.
С началом 50-х гг. в США стали применять АА, полёт которых происходит в стратосфере. АА могут летать на высоте от 6 до 50 км в заданном диапазоне высот, совершая длительные и кратковременные полёты. АА используются для изучения воздушных течений, метеозондирования, физических исследований, разведки, дальней радиосвязи и других целей. Проводятся запуски как одиночных АА, так и массовые запуски с использованием механизированных видов старта. Длительность полета АА может изменяться от нескольких часов до несколько лет. На высоте 4552 км эти А. могут летать с аппаратурой массой в несколько десятков килограммов, на высоте до 30 км с полезным грузом массой в сотни килограммов, а на высоте 2025 км с грузом массой 56 т и более.
С 1951 во Франции проводятся астрономические исследования на высотных СА. Вначале исследования проводились на СА с экипажем в герметичной гондоле, которая крепилась к оболочке из прорезиненной материи или к гирлянде из резиновых оболочек (полёты астронома О. Дольфюса), а в дальнейшем с использованием АА с плёночными оболочками, поднимавшихся на высоту 32 км. 1920 августа 1957 на стратостате «Манхай II» с плёночной оболочкой объёмом 84,95 тыс. м 3 американский пилот Сименс в герметичной кабине совершил полёт на высоте 30 933 м продолжительностью 33 ч 10 мин. 4 мая 1961 американские пилоты М. Росс и В. Пратер поднялись на стратостате с оболочкой объёмом 283,17 тыс. м 3 на высоту 34668 м. Воздухоплаватели находились в гермокостюмах в открытой гондоле.
В США астрономические исследования на АА (так называемая баллонная астрономия) проводятся с 1960. В марте 1963 на АА с оболочкой объёмом 148,666 тыс. м 3 на высоте 24,5 км была поднята астрономическая станция массой 4,5 т. При этом общая масса поднимаемого груза была 6,9 т. 27 октября 1972 на АА с оболочкой объёмом около 1,4 млн. м 3 на высоту 52 км была поднята аппаратура массой 113 кг. С 1962 проводились большие международные программы по изучению атмосферы и физических явлений путем массовых запусков АА и применения высотных грузоподъёмных АА для астрономических исследований и других целей. Исследования атмосферы, космических излучений с использованием АА проводились научными организациями США, Великобритании, Франции, ФРГ, Японии и других стран. В ряде стран созданы специальные воздухоплавательные полигоны (Австралия, Новая Зеландия, Индия, Египет, Турция, Норвегия и другие). Только в США с 1950 по 1970 было запущено 20 тыс. высотных АА.
В 50-е гг. в США и Западной Европе возобновились спортивные полёты на СА, наполняемых водородом, а с 60-х гг. наполняемых тёплым воздухом. Спортивные полёты на дальние расстояния с экипажем проводились на А. с плёночными оболочками с использованием техники, разработанной при создании АА. В 1978 на пилотируемом СА «Дабл игл-2» с упрочнённой пленочной оболочкой американские воздухоплаватели М. Андерсон, Б. Абруццо и Л. Ньюмен пересекли Атлантический океан, установив при этом рекорд продолжительности полёта (137 ч 5 мин 50 с), а в 1984 американец Д. Киттингер пересек Атлантический океан в одиночку. В ноябре 1981 четверо воздухоплавателей из США и Японии на СА «Дабл игл-5» совершили перелёт через Тихий океан, пролетев 8328,54 тыс. км за 3,5 дня. Наряду с АА во многих странах применяются радиозонды, передающие показания аппаратуры, замеряющей температуру, давление и влажность воздуха (потолки их достигают 4548 км).
В США, Великобритании, Франции, Японии и других странах проводятся программы по исследованию атмосферы с использованием АА, создаются более совершенные системы АА и ПА и изучаются возможности их применения для решения ряда транспортных и военных задач.
Литература:
Вейгслин К. Е., Очерки по истории летного дела, [кн. 1], М., 1940;
Полозов Н. П., Сорокин М. А., Воздухоплавание, М., 1940;
Стобровский Н. Г., Наша страна родина воздухоплавания, М., 1954;
Применение аэростатов в исследовании свободной атмосферы. Труды ЦАО, в. 100, М., 1970;
Крат В. А., Котляр Л. М., Баллонная астрономия, М., 1972;
Чернов А. А., Путешествия на воздушном шаре, Л., 1975.
Значение слова «аэростат»
[От греч. ’αήρ — воздух и στατός — поставленный, стоящий]
Источник (печатная версия): Словарь русского языка: В 4-х т. / РАН, Ин-т лингвистич. исследований; Под ред. А. П. Евгеньевой. — 4-е изд., стер. — М.: Рус. яз.; Полиграфресурсы, 1999; (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека
АЭРОСТА’Т, а, м. [от греч. aēr — воздух и statos — стоящий] (спец.). Воздухоплавательный аппарат; то же, что воздушный шар.
Источник: «Толковый словарь русского языка» под редакцией Д. Н. Ушакова (1935-1940); (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека
аэроста́т
Фразеологизмы и устойчивые сочетания
Делаем Карту слов лучше вместе
Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!
Спасибо! Я обязательно научусь отличать широко распространённые слова от узкоспециальных.
Насколько понятно значение слова укрутить (глагол), укрутила:
Ассоциации к слову «аэростат»
Синонимы к слову «аэростат»
Предложения со словом «аэростат»
Цитаты из русской классики со словом «аэростат»
Сочетаемость слова «аэростат»
Каким бывает «аэростат»
Понятия со словом «аэростат»
Заградительные аэростаты — специальные аэростаты, используемые для повреждения самолётов при столкновении с тросами, оболочками или подвешиваемыми на тросах зарядами взрывчатого вещества.
Отправить комментарий
Дополнительно
Предложения со словом «аэростат»
Центр столицы кроме зенитчиков прикрывали также привязные аэростаты заграждения.
На рубеже веков он изобрёл управляемые аэростаты со значительной грузоподъёмностью, способные развивать большую скорость.
Впрочем, в последнее время взамен стальных тросов стали использовать синтетические, которые позволяют в принципе поднимать привязные аэростаты аж на 60 км.
Синонимы к слову «аэростат»
Ассоциации к слову «аэростат»
Сочетаемость слова «аэростат»
Каким бывает «аэростат»
Морфология
Правописание
Карта слов и выражений русского языка
Онлайн-тезаурус с возможностью поиска ассоциаций, синонимов, контекстных связей и примеров предложений к словам и выражениям русского языка.
Справочная информация по склонению имён существительных и прилагательных, спряжению глаголов, а также морфемному строению слов.
Сайт оснащён мощной системой поиска с поддержкой русской морфологии.
Аэростат
Полезное
Смотреть что такое «Аэростат» в других словарях:
аэростат — аэростат … Орфографический словарь-справочник
АЭРОСТАТ — (этим. см. пред. сл.). Воздухоплавательный шар, наполняемый газом легче воздуха и поднимающийся потому на воздух. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. АЭРОСТАТ воздушный шар. Полный словарь иностранных… … Словарь иностранных слов русского языка
аэростат — а, м. aérostat m. Летательный аппарат легче воздуха, поднимающийся благодаря подъемной силе газа, заключенного в его оболочке. СИС 1954. Воздушный шар, или баллон, наполненный горючим воздухом, тоже что аэростатическая машина. Ян. 1803 1 296.… … Исторический словарь галлицизмов русского языка
аэростат — цеппелин, трансозонд, стратостат, метеозонд, монгольфьер, аэрозонд, дирижабль, воздушный шар, зонд Словарь русских синонимов. аэростат дирижабль, воздушный шар; монгольфьер (устар.) Словарь синонимов русского языка. Практический справочник. М.:… … Словарь синонимов
аэростат — Летательный аппарат, подъемная сила которого основана на аэростатическом или одновременно аэростатическом и аэродинамическом принципах. Аэростаты подразделяются на пилотируемые, автоматические, привязные и свободные. [ФАП от 31 марта 2002]… … Справочник технического переводчика
АЭРОСТАТ — АЭРОСТАТ, аэростата, муж. (от греч. aer воздух и states стоящий) (спец.). Воздухоплавательный аппарат; то же, что воздушный шар. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
АЭРОСТАТ — АЭРОСТАТ, а, муж. Летательный аппарат легче воздуха с корпусом, наполненным газом. Привязной а. Управляемый а. (дирижабль). | прил. аэростатный, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
АЭРОСТАТ — (Aerostat) летательный аппарат легче воздуха, подъемная сила которого обеспечивается разностью веса воздуха в объеме, вытесняемом аппаратом, и газа, заключенного в оболочке. А. бывают: свободные (сферические), привязные (змейковые) и управляемые… … Морской словарь
Аэростат — (греч.) или воздушный шар. Так как воздух сходен с водой вотношении легкой подвижности частиц и подобно воде имеет вес, то каждоетело, находящееся в воздухе, проявляет те же свойства, какие онопроявляет, будучи погруженным в воду, т.е. следует… … Энциклопедия Брокгауза и Ефрона
аэростат — летательный аппарат легче воздуха. Подъёмная сила создаётся заключённым в оболочку газом (водород, гелий, нагретый воздух) с меньшей плотностью, чем атмосферный воздух … Морской биографический словарь
Аэростат что это
Аэростаты!
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.
Первые аэростаты!
Первый аэростат создали в 1783 году во Франции братья Ж. и Э. Монгольфье.
Аэростат братьев Монгольфье был изготовлен из льняной ткани, обклеенной с двух сторон бумагой, и наполнялся на земле нагретым до 70-100 °C воздухом. Аэростаты такого типа позже стали называться «монгольфьерами».
В этом же, 1783 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».
Классификация аэростатов.
Наибольшее число полётов стратостатов в стратосферу было совершено в 1930-х годах. Первые стратостаты строились в Бельгии, Франции, США, СССР.
В 1971 году 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.
В зависимости от наполнения аэростаты делятся на:
В шарльерах применяются газы значительно легче воздуха: водород, светильный газ, гелий. Первые два взрывоопасны, а гелий достаточно дорог.
Монгольфьеры наполняют нагретым воздухом.
Возможности аэростатов!
Аэростаты впервые позволили человеку подняться и плавать в воздухе, а позднее и достичь стратосферы.
В конце 1920-х немецкий физик Плаусон с успехом применил привязные аэростаты в качестве приемников атмосферного электричества. С одиночного аэростата в ясную погоду удавалось снять до 3,5 киловатт электрической мощности при напряжении около 120 киловольт. Позже с этим эффектом столкнулись при использовании тросов аэростатов заграждения в качестве антенн дальней радиосвязи. Эта технология может применяться для автономного энергоснабжения. Выход энергии может быть повышен с помощью дугового разрядника, подвешенного на тросе под аэростатом для ионизации атмосферы.
Во время второй мировой войны аэростаты широко применялись в противо-воздушной обороне (ПВО) для защиты городов, промышленных районов, военно-морских баз и других объектов от нападения с воздуха. Действие аэростатов заграждения было рассчитано на повреждение самолётов при столкновении с тросами, оболочками или подвешиваемыми на тросах зарядами взрывчатого вещества. Наличие в системе ПВО аэростатов заграждения вынуждало самолеты противника летать на больших высотах и затрудняло прицельное бомбометание с пикирования.
Кроме использования в системе ПВО привязные аэростаты применялись для наблюдения за полем боя, корректировки артиллерийского огня и разведки.
Два аэростата летали в атмосфере Венеры. В июне 1985 года с советских автоматических межпланетных станций «Вега-1» и «Вега-2», пролетавших в окрестностях планеты, были сброшены «аэростатные зонды». Эти аэростатные зонды произвели снижение на парашютах и после наполнения их оболочек гелием начали дрейф в атмосфере планеты на высоте 53-55 км, проводя измерения метеорологических параметров. Продолжительность работы обоих зондов составила более 46 часов.
Аэростаты! Рекорды!
27 мая 1931 года Огюст Пиккар и Паул Кипфер первыми сумели достичь стратосферы, и поднялись на высоту 15 781 м.
31 августа 1933 года Александр Даля, находясь на борту открытого воздушного шара, сделал первый снимок, на котором видна округлость Земли.
В 1933 году стратостат «СССР-1» с тремя воздухоплавателями на борту достиг высоты 18 800 м.
30 января 1934 года на советском стратосферном аэростате «Осоавиахим-1» был установлен рекорд высоты в 22 000 м. Данный рекорд был омрачен печальным событием. Во время спуска погибли аэронавты П. Ф. Федосеенко, А. Б. Васенко и И. Д. Усыскин.
11 ноября 1935 года гелиевый аэростат Explorer II, пилотируемый офицерами Авиационного корпуса Сухопутных войск США (капитаном Оврилом А. Андерсеном, майором Уильямом Кепнером и капитаном Альбертом У. Стивенсом), достиг новой рекордной высоты в 22 066 м.
4 мая 1961 года был установлен рекорд высоты для многоместного пилотируемого аэростата. Малькольм Росс и Виктор Пратер на шаре Stratolab V стартовали с палубы корабля USS Antietam в Мексиканском заливе и поднялись на высоту 34 668 м.
В 1962 году 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 году в США на высоту 52 км был поднят стратостат с научной аппаратурой массой 113 кг.
1 марта 1999 года Бертран Пиккар и Брайан Джонс отправились на аэростате Breitling Orbiter 3 из швейцарской деревни Шато-д’О (Château d’Oex) в первый беспосадочный кругосветный полет. Они приземлились в Египте после 40 814 километров полета спустя 19 дней, 21 час и 55 минут (средняя скорость 85,4 км/ч).
24 октября 2014 года Алан Юстас, поднялся на высоту около 41 421 метра в скафандре, прикрепленном к воздушному шару над американским штатом Нью-Мексико.
Рекорд высоты для беспилотного шара составляет 53,0 км (173 882 футов). Шар был запущен JAXA 25 мая 2002 года из префектуры Ивате, Япония. Это самая большая высота, когда-либо достигнутая воздухоплавательным аппаратом. Только ракеты могут летать выше!
Полет на аэростате полон красоты и чудес не зависимо от высоты полета!
Аэростат
Полезное
Смотреть что такое «Аэростат» в других словарях:
аэростат — аэростат … Орфографический словарь-справочник
АЭРОСТАТ — (этим. см. пред. сл.). Воздухоплавательный шар, наполняемый газом легче воздуха и поднимающийся потому на воздух. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. АЭРОСТАТ воздушный шар. Полный словарь иностранных… … Словарь иностранных слов русского языка
аэростат — а, м. aérostat m. Летательный аппарат легче воздуха, поднимающийся благодаря подъемной силе газа, заключенного в его оболочке. СИС 1954. Воздушный шар, или баллон, наполненный горючим воздухом, тоже что аэростатическая машина. Ян. 1803 1 296.… … Исторический словарь галлицизмов русского языка
аэростат — цеппелин, трансозонд, стратостат, метеозонд, монгольфьер, аэрозонд, дирижабль, воздушный шар, зонд Словарь русских синонимов. аэростат дирижабль, воздушный шар; монгольфьер (устар.) Словарь синонимов русского языка. Практический справочник. М.:… … Словарь синонимов
аэростат — Летательный аппарат, подъемная сила которого основана на аэростатическом или одновременно аэростатическом и аэродинамическом принципах. Аэростаты подразделяются на пилотируемые, автоматические, привязные и свободные. [ФАП от 31 марта 2002]… … Справочник технического переводчика
АЭРОСТАТ — АЭРОСТАТ, аэростата, муж. (от греч. aer воздух и states стоящий) (спец.). Воздухоплавательный аппарат; то же, что воздушный шар. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
АЭРОСТАТ — АЭРОСТАТ, а, муж. Летательный аппарат легче воздуха с корпусом, наполненным газом. Привязной а. Управляемый а. (дирижабль). | прил. аэростатный, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
АЭРОСТАТ — (Aerostat) летательный аппарат легче воздуха, подъемная сила которого обеспечивается разностью веса воздуха в объеме, вытесняемом аппаратом, и газа, заключенного в оболочке. А. бывают: свободные (сферические), привязные (змейковые) и управляемые… … Морской словарь
Аэростат — (греч.) или воздушный шар. Так как воздух сходен с водой вотношении легкой подвижности частиц и подобно воде имеет вес, то каждоетело, находящееся в воздухе, проявляет те же свойства, какие онопроявляет, будучи погруженным в воду, т.е. следует… … Энциклопедия Брокгауза и Ефрона
аэростат — летательный аппарат легче воздуха. Подъёмная сила создаётся заключённым в оболочку газом (водород, гелий, нагретый воздух) с меньшей плотностью, чем атмосферный воздух … Морской биографический словарь
Аэростат
Полезное
Смотреть что такое «Аэростат» в других словарях:
аэростат — аэростат … Орфографический словарь-справочник
АЭРОСТАТ — (этим. см. пред. сл.). Воздухоплавательный шар, наполняемый газом легче воздуха и поднимающийся потому на воздух. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. АЭРОСТАТ воздушный шар. Полный словарь иностранных… … Словарь иностранных слов русского языка
аэростат — а, м. aérostat m. Летательный аппарат легче воздуха, поднимающийся благодаря подъемной силе газа, заключенного в его оболочке. СИС 1954. Воздушный шар, или баллон, наполненный горючим воздухом, тоже что аэростатическая машина. Ян. 1803 1 296.… … Исторический словарь галлицизмов русского языка
аэростат — цеппелин, трансозонд, стратостат, метеозонд, монгольфьер, аэрозонд, дирижабль, воздушный шар, зонд Словарь русских синонимов. аэростат дирижабль, воздушный шар; монгольфьер (устар.) Словарь синонимов русского языка. Практический справочник. М.:… … Словарь синонимов
аэростат — Летательный аппарат, подъемная сила которого основана на аэростатическом или одновременно аэростатическом и аэродинамическом принципах. Аэростаты подразделяются на пилотируемые, автоматические, привязные и свободные. [ФАП от 31 марта 2002]… … Справочник технического переводчика
АЭРОСТАТ — АЭРОСТАТ, аэростата, муж. (от греч. aer воздух и states стоящий) (спец.). Воздухоплавательный аппарат; то же, что воздушный шар. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
АЭРОСТАТ — АЭРОСТАТ, а, муж. Летательный аппарат легче воздуха с корпусом, наполненным газом. Привязной а. Управляемый а. (дирижабль). | прил. аэростатный, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
АЭРОСТАТ — (Aerostat) летательный аппарат легче воздуха, подъемная сила которого обеспечивается разностью веса воздуха в объеме, вытесняемом аппаратом, и газа, заключенного в оболочке. А. бывают: свободные (сферические), привязные (змейковые) и управляемые… … Морской словарь
аэростат — летательный аппарат легче воздуха. Подъёмная сила создаётся заключённым в оболочку газом (водород, гелий, нагретый воздух) с меньшей плотностью, чем атмосферный воздух … Морской биографический словарь
ВОЗДУХОПЛАВАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ
ВОЗДУХОПЛАВАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ, аэростат или дирижабль, использующий подъемную силу заключенного в герметичную оболочку газа, плотность которого меньше плотности воздуха. В качестве подъемного газа могут использоваться нагретый воздух, светильный газ, водород или гелий. Самый легкий из всех газов – водород – в состоянии поднять груз, вес которого составляет 93% от веса воздуха в объеме, заполненном водородом. Однако водород легко воспламеняется и его смеси с воздухом взрывоопасны, что послужило причиной многих катастроф и трагических случаев. Другим легким газом является гелий, который не способен воспламеняться и вообще химически инертен. Газовая смесь, содержащая 98% гелия, в состоянии поднять груз, равный по весу 84% веса вытесненного ею воздуха.
Газ, содержащийся в оболочке, расширяется при нагревании или подъеме на большую высоту, где атмосферное давление меньше. Когда оболочка наполняется и растягивается до отказа, предохранительный клапан открывается и выпускает часть газа. Утечка несущего газа влечет за собой невозвратимую потерю подъемной силы. Чтобы восстановить равновесие, необходимо сбросить часть балласта. При снижении аэростата или охлаждении несущего газа под действием давления окружающего воздуха объем газа в оболочке уменьшается; соответственно уменьшается и подъемная сила.
Свободно парящий в воздухе аэростат подвержен только воздействию атмосферной турбулентности: он перемещается под действием ветра вместе с воздушными массами. Чтобы заставить аэростат двигаться относительно окружающего его воздуха, нужен двигатель. При этом тяге двигателя противодействует сила лобового сопротивления, которая направлена противоположно движению аэростата. Аэростат с двигателем может осуществлять полет в желаемом направлении.
СВОБОДНЫЕ АЭРОСТАТЫ
Историческая справка.
В 1670 итальянский ученый Франческо де Лана Торци предложил откачать воздух из сферической оболочки, которая затем сможет подниматься в воздухе точно так же, как воздушный пузырек в воде. Однако эта идея не была осуществлена на практике, так как в то время нельзя было найти достаточно легкий и прочный материал для оболочки вакуумного аэростата, который выдержал бы огромную силу внешнего давления атмосферного воздуха. Более реальной оказалась идея заполнения мягкой и легкой оболочки газом, плотность которого меньше плотности окружающего воздуха.
Монгольфьеры.
В 1782 братья Жозеф Мишель (1740–1810) и Жак Этьенн (1745–1799) Монгольфье обнаружили, что если легкий бумажный мешок раскрыть над огнем вверх дном, то он наполнится нагретым воздухом и будет подниматься вверх.
5 июня 1783 они продемонстрировали полет воздушного шара диаметром 9 м, заполненного нагретым воздухом. Этот воздушный шар, весивший ок. 140 кг, поднялся на высоту свыше 1,5 км и приземлился на расстоянии 2,5 км от места старта, удивив многочисленных зрителей и, вероятно, самих изобретателей.
См. также ПИЛАТР ДЕ РОЗЬЕ, ЖАН ФРАНСУА.
В последние десятилетия тепловые аэростаты, которые называют также монгольфьерами, переживают эпоху второго рождения в связи с их использованием в спортивных и других мероприятиях.
Шарльеры.
Водород, как самый легкий из всех газов, обладает значительными преимуществами по сравнению с нагретым воздухом. В декабре 1783 французский химик Ж.Шарль (1746–1823), насыпав железные опилки в серную кислоту, получил достаточное количество водорода для заполнения им воздушного шара. Он продержался в воздухе на этом аэростате почти два часа и приземлился в 33 км от места старта. Это выдающееся достижение, продемонстрировавшее полное превосходство водорода в качестве несущего газа, послужило мощным стимулом для развития воздухоплавания. В дальнейшем воздушные шары с водородом, или «шарльеры», использовались чаще, чем тепловые аэростаты (см. также БЛАНШАР, ЖАН ПЬЕР ФРАНСУА; ДЖЕФФРИС, ДЖОН; МЁНЬЕ, ЖАН БАТИСТ МАРИ ШАРЛЬ). После Первой мировой войны вместо водорода в качестве несущего газа стали использовать гелий. Как подъемный газ гелий менее эффективен, зато не горит и не взрывоопасен.
Применение аэростатов.
В 1870 во время осады Парижа прусскими войсками аэростаты использовались для поддержания связей с внешним миром. В первые годы 20 в. воздухоплавание получило широкое распространение как вид спорта. Международные соревнования на воздушных шарах устраивались ежегодно и были прерваны только с началом Первой мировой войны.
После Первой мировой войны и до начала 1930-х годов свободные аэростаты использовались крайне редко. Интерес к ним вновь возрос как к средству исследования верхней атмосферы. До 1930 рекордная высота подъема в атмосфере, достигнутая человеком, составляла приблизительно 10 км. Выше этой высоты содержание кислорода и его давление недостаточны для функционирования человеческого организма. В первой половине 1930-х был осуществлен ряд успешных экспедиций на аэростатах с герметическими гондолами, в которых нормальное содержание кислорода и давление воздуха поддерживались искусственно, а для работы экипажа создавались комфортабельные и безопасные условия. Рекордный подъем в стратосферу на высоту 18 800 м совершили в СССР 30 сентября 1933 Г.Прокофьев, Э.Бирнбаум и К.Годунов. П.Федосеенко, И.Усыскин и А.Васенко 30 января 1934 на стратостате «Осоавиахим-1» достигли высоты 22 000 м, но при спуске потерпели катастрофу. В 1961 капитан ВМС США М.Росс достиг на воздушном шаре рекордной высоты 34 668 м.
Впервые перелет через Северную Атлантику на воздушном шаре, наполненном гелием, был совершен американскими воздухоплавателями Б.Абрудзо, М.Андерсоном и Л.Ньюменом в августе 1978, которые установили при этом рекорд продолжительности полета, продержавшись в воздухе 137 ч 5 мин 50 с. В сентябре 1984 американец У.Киттингер пересек Атлантический океан в одиночку, преодолев расстояние 5689 км за 84 ч.
Конструкция аэростата.
Почти до конца Второй мировой войны оболочки аэростатов изготавливали из прорезиненной ткани или другого газонепроницаемого материала; в конце войны стали также использовать легкие пластические материалы, такие, как полиэтилен. Иногда для создания достаточной подъемной силы применялись связки шаров, напоминавшие своей формой гроздь винограда. Однако более традиционной формой воздушного шара была сферическая оболочка с тарельчатым предохранительным клапаном наверху. Управление этим клапаном осуществлялось из гондолы или корзины аэростата, в которой размещались воздухоплаватели и которая подвешивалась с помощью строп, идущих от сетки, наброшенной поверх оболочки. Продовольствие, приборы, якорь с бухтой каната, мешки с песком, используемые в качестве балласта, и все остальное оборудование размещали в корзине, на ее крыше или привязывали в сетках.
Навигация.
Передвигаясь с попутным ветром, свободные аэростаты могли преодолевать сотни километров и предоставляли прекрасные возможности для путешествий любителям природы и приключений. Аэростаты могли держаться в воздухе несколько суток без посадки. Навигационные возможности свободных аэростатов были крайне ограниченны и сводились только к набору высоты посредством сброса балласта или к снижению посредством открытия клапана для выпуска газа. Изменить направление полета можно было, изменив высоту полета и переместившись в воздушный слой с другим направлением ветра. Ночью или при сильной облачности, не видя земли, воздухоплаватели определяли свое местоположение и ориентировались с помощью радиомаяков. Для фиксирования положения на малой высоте или для замедления движения в малонаселенной местности с аэростата можно было опустить канат, конец которого волочился по земле (плавучий якорь при полете над водой). Чтобы осуществить плавное приземление аэростата, требовались опыт и сноровка.
ПРИВЯЗНЫЕ АЭРОСТАТЫ
Привязные аэростаты удерживались в воздухе с помощью каната, закрепленного на земле. Их можно было поднимать или опускать, используя лебедку. В 1794 при защите крепости Мобеж французы впервые применили привязной аэростат для наблюдения за австро-голландскими войсками. В метеорологии до того, как нашли широкое применение свободные воздушные радиозонды, использовались сферические привязные воздушные шары, несущие метеорологические приборы. Их поднимали вверх и опускали из движущегося по ветру судна. Стационарные привязные аэростаты часто служили для размещения наблюдателей, а также в качестве средств заграждения (высотой до 5 км) для защиты от налетов вражеской авиации. Они имели обтекаемую форму и оборудовались хвостовым оперением, позволявшим ориентировать их против ветра. Форма оболочки аэростата поддерживалась с помощью внутреннего баллонета или внутренних упругих поперечин между долями оболочки, для создания давления в которых использовался скоростной напор ветра, воспринимаемый воздухоулавливателями, расположенными на передних торцах хвостовых стабилизаторов.
ДИРИЖАБЛИ
Конструкция.
Аэростат, оборудованный силовой установкой или каким-либо движителем, превращается в дирижабль. Чтобы способствовать его перемещению в воздухе, наполненная газом оболочка должна иметь обтекаемую форму, т.е. быть вытянутой в направлении движения. Отношение длины дирижабля к его диаметру обычно составляет от 3 до 8. Носовая часть оболочки усиливается с помощью носового конуса, шпангоутов и стрингеров. Оболочка дирижабля поддерживается в натянутом состоянии с помощью баллонетов, которые при наборе высоты заполняются воздухом с помощью ковшового воздухоулавливателя или принудительного наддува и опорожняются при снижении. Большие дирижабли имеют несколько баллонетов, которые могут использоваться как средство статического управления балансировкой дирижабля в вертикальной плоскости посредством перемещения части воздуха вперед или назад. Давление газа в баллонетах контролируется посредством манометров.
Оперение.
Для обеспечения поперечной устойчивости при движении дирижабля в воздухе ему, как и летящей в воздухе стреле, необходимо оперение в виде хвостовых стабилизаторов. Большая часть стабилизатора неподвижна, а меньшая (хвостовая) крепится на шарнирной подвеске и может поворачиваться, выполняя роль рулевой поверхности. При традиционном крестообразном расположении четырех стабилизаторов горизонтальные поворотные поверхности служат рулями высоты, а вертикальные – рулями направления.
Гондола.
Под оболочкой дирижабля на стропах и тросах подвешивается гондола, в которой размещены силовая установка и вспомогательное оборудование. Силовая установка обычно состоит из нескольких поршневых авиационных моторов с винтами, вынесенных на кронштейнах. Горючее, масло, балласт, воздуходувка, радиостанция, приборы и вспомогательное оборудование размещаются внутри гондолы или вне ее (на крыше, внутри обтекателей пилонов или мотогондол). Под гондолой дирижабля установлено колесное шасси, которое можно сделать убирающимся. Гондола может быть оборудована поплавковым шасси для посадки дирижабля на поверхность водоема.
Пилотирование.
Пилотирование дирижабля требует знаний и практического опыта в воздухоплавании и самолетовождении. Статически уравновешенный дирижабль будет плыть по ветру или совершать горизонтальный полет. Он может быть несколько тяжелее воздуха, уравновешивая избыточный вес с помощью подъемной силы, возникающей при поднятой вверх носовой части. Если же он легче воздуха, то горизонтальный полет будет происходить с опущенной вниз носовой частью. В этом случае посадку дирижабля производит команда наземного персонала с помощью сбрасываемого с дирижабля причального каната. Пилотирование дирижабля отличается от управления самолетом отсутствием элеронов и тем, что пилоту надо внимательно следить за значениями температуры, силы плавучести и давления газа. Скорости полета дирижаблей нежесткой конструкции составляют от 100 до 130 км/ч.
Дирижабли нежесткой конструкции.
Изобрел дирижабль и впервые 24 сентября 1852 совершил на нем полет француз Анри Жиффар. Из первых дирижаблей нежесткой конструкции наиболее известными были дирижабли Сантос-Дюмона во Франции, Парсеваля в Германии и Болдуина в США. Во время Первой и Второй мировых войн вооруженные силы Великобритании и США применяли небольшие дирижабли мягкой конструкции длиной
Материалом для оболочек большинства дирижаблей нежесткой конструкции обычно служила упругая прорезиненная ткань. На наземной станции такая оболочка после откачки из нее газа могла быть свернута в рулон. В 1929 фирма «Меткалф эршип» в Детройте построила дирижабль с тонким металлическим корпусом конструкции Р.Апсона. Обшивка дирижабля была усилена изнутри круговыми металлическими шпангоутами и продольными стрингерами. Он имел сигарообразную форму и восемь стабилизаторов. Форма дирижабля в полете сохранялась с помощью внутреннего давления газа.
После Второй мировой войны были созданы дирижабли нежесткой конструкции объемом 27 000 м 3 с двумя двигателями, располагавшимися внутри гондолы, мощностью 515 кВт каждый. Для привода винтов, расположенных вне гондолы, использовались трансмиссии и редукторы. Эти дирижабли продемонстрировали высокие летные качества. В марте 1957 один из них совершил полет, длившийся 264 ч без дозаправки топливом. Он вылетел из Бостона и, пролетев вдоль берегов Португалии, Африки и над островами Зеленого Мыса, возвратился к побережью США и произвел посадку во Флориде.
Дирижабли полужесткой конструкции.
Желание более равномерно распределить вес гондолы, силовой установки, топлива и полезного груза по всей длине дирижабля побудило конструкторов создать килевую конструкцию, которая в конце 1910-х годов воплотилась в дирижаблях полужесткой конструкции. Это новое направление в дирижаблестроении приобрело наиболее преданных сторонников во Франции (братья Лебоди) и особенно в Италии, где У.Нобиле в 1919 построил полужесткий дирижабль «Рома». Фирма «Гудьир» построила свой первый полужесткий дирижабль RS-1 объемом 19440 м 3 в 1923. За ним последовали дирижабли «Норвегия» и «Италия» (1928).
Жесткие дирижабли.
Германия.
Великобритания.
В США первым дирижаблем жесткой конструкции был дирижабль ВМС США «Шенандоа» с металлическим корпусом, который имел такую же (но несколько более удлиненную) форму, как германские цеппелины периода Первой мировой войны. Затем появились «Акрон» (1931) и «Макон» (1933), построенные корпорацией «Гудьир – Цеппелин», объемом 175 000 м 3 каждый, максимальным диаметром 40 м и длиной 240 м. Они использовали гелий в качестве несущего газа и имели ряд новшеств в своей конструкции. На четырех стабилизаторах большой площади размещались рули высоты и направления с триммерной сервокомпенсацией. Восемь двигателей Майбаха с устройствами реверса мощностью 420 кВт каждый устанавливались в отдельных отсеках по четыре двигателя с каждой стороны дирижабля. Эти двигатели посредством трансмиссионных валов вращали винты, которые можно было поворачивать и создавать либо горизонтальную тягу для движения вперед (или торможения при реверсе тяги), либо вертикальную тягу – для взлета и посадки. Главная кабина управления размещалась под корпусом в передней части дирижабля. Кроме того, имелась вспомогательная кабина управления, располагавшаяся в нижнем стабилизаторе. Внутри корпуса этого гигантского дирижабля был предусмотрен встроенный самолетный ангар с раздвижным полом. В ангаре можно было разместить пять специальных самолетов. Самолет заправлялся топливом и затем с помощью круговой подвесной монорельсовой дороги перемещался на трапецию, которая опускала его вниз для осуществления взлета и поднимала на борт дирижабля после возвращения.
Эти дирижабли могли швартоваться к стационарной или перевозимой на гусеничном тягаче мачте. Дирижабль «Макон» имел крейсерскую скорость 136 км/ч при дальности полета 16 000 км. Общий вес дирижабля составлял 200 т при полезной нагрузке 90 т. В запасе еще оставалось 15 т динамической подъемной силы, которую можно было использовать для компенсации веса ледяной корки или других непредвиденных нагрузок. Эти дирижабли имели отличную маневренность и могли осуществить разворот с радиусом, который лишь в четыре раза превышал их длину.
Ура! Вы выбрали полет по программе «Стандарт»
Ура! Вы выбрали полет по программе «Премиум»
Отправьте нам сообщение
Отправьте нам сообщение
Заказ на полет
Оплата ознакомительного полета
Оплата ознакомительного полета
Оплата ознакомительного полета
Оплата ознакомительного полета
Прежде всего, нужно определиться с тем, что же такое аэростат. В 1865 году вышел труд российского энциклопедиста Алексея Давидовича Михельсона под названием «Объяснение 25000 иностранных слов, вошедших в употребление в русский язык, с означением их корней» где объяснялось, что само название «аэростат» берёт своё начало от греческих слов «aer» (воздух) и «stao» (держусь). Здесь же давалось определение аэростата как «воздухоплавательного шара, наполненного газом легче воздуха, и поднимающегося поэтому вверх». На сегодняшний день это определение несколько неточно, поскольку технологически уже давно можно придавать аэростатам практически любую, даже самую причудливую форму, а не только форму шара. Поэтому и наименование «воздушный шар» так же не точно.
ВИДЫ АЭРОСТАТОВ ПО ЗАПОЛНЕНИЮ ОБОЛОЧКИ
ТЕПЛОВЫЕ АЭРОСТАТЫ (монгольфьеры)
Это аэростаты, подъёмная сила которых создаётся горячим воздухом. В 1782 году французы братья Монгольфье изготовили и подняли в воздух свой аэростат. Он имел шаровидную форму, объём в 1 кубический метр, был наполнен горячим воздухом и поднялся на высоту всего 30 метров. Тем не менее, этот полёт считается первым официальным полётом аэростата в мире. В дальнейшем все неуправляемые аэростаты, подъёмной силой для которых служил нагретый воздух, стали именоваться в честь братьев «монгольфьерами».
ГАЗОВЫЕ АЭРОСТАТЫ (шарльеры)
Это аэростаты, подъёмная сила которых создаётся за счёт газов легче воздуха и их смесей. 27 августа 1783 года французский изобретатель Жак Александр Шарль успешно испытал свой аэростат, наполненный водородом. В честь изобретателя все аэростаты, летающие на водороде (атак же на других газах и их смесях), стали именовать «шарльерами».
КОМБИНИРОВАННЫЕ АЭРОСТАТЫ (розьеры)
Это аэростаты, использующие для осуществления полёта одновременно силу нагретого воздуха и газа (смеси газов) легче воздуха. В таких аэростатах используются сразу две оболочки. Изобрёл этот принцип французский физик Пилатр де Розье. В его честь они и получили своё название. Конструкция аэростата де Розье содержала верхнюю сферическую оболочку, заполненную водородом и нижнюю цилиндрическую оболочку, наполненную горячим воздухом. К сожалению, изобретатель и его помощник погибли во время испытательного полёта 15 июня 1785 г. Но изобретение его продолжает жить. В 1999 англичанин Брайан Джонс и швейцарец Бертран Пиккар осуществили первое в мире кругосветное путешествие на аэростате типа розьер.
ВИДЫ АЭРОСТАТОВ ПО НАЗНАЧЕНИЮ
СВОБОДНЫЕ АЭРОСТАТЫ
К ним относятся все неуправляемые аэростаты. Они могут быть как с экипажем, так и без него, могут использоваться в сфере экстремального отдыха, в спортивных, научных и рекламных целях. Свободный аэростат имеет мягкую оболочку, открытую или закрытую гондолу (для высот более 12 км.).
ПРИВЯЗНЫЕ АЭРОСТАТЫ
В принципе, это те же свободные аэростаты, но связанные прочным тросом с лебёдкой, закреплённой на земле. Благодаря этому, при необходимости, может регулироваться расстояние от аэростата до земли. Высота подъёма аэростата при наличии на борту людей – до 2 км., без людей – до 8—10 км. и более. Привязные аэростаты имеют обтекаемую оболочку с хвостовым оперением. Могут использоваться, для экстремального отдыха, в качестве обзорных площадок, для тренировки парашютистов, а так же в научных и рекламных целях.
СТРАТОСТАТ
Это свободный аэростат, предназначенный для подъёма в стратосферу (свыше 15 км.). Используется, как правило, для научных целей, реже в спортивных. Может быть как с экипажем, так и без него. От обычных аэростатов отличается большими размерами и герметичной гондолой.
УПРАВЛЯЕМЫЕ АЭРОСТАТЫ (ДИРИЖАБЛИ)
Первый полёт управляемого дирижабля был осуществлён 24 сентября 1852 года его создателем изобретателем Анри Жиффаром. Аэростат имел сигаровидную форму, винт и паровую силовую установку мощностью в 3 лошадиных силы. Своё название получил от французского «dirigeable» — «управляемый». Дирижабли активно использовались в прошлом и у них неплохие перспективы и на сегодняшний день. Используются, в основном, для целей туризма, пассажирских и грузоперевозок. В свою очередь дирижабли подразделяются по следующим основным критериям:
КЛАССИФИКАЦИЯ АЭРОСТАТОВ
ФАИ (Международная авиационная федерация) подразделяет все летательные аппараты на 16 классов. Каждый класс обозначается заглавной буквой латинского алфавита. В том числе класс свободных аэростатов обозначаются буквой «А», дирижаблей буквой «В». В свою очередь класс свободных аэростатов (класс А) подразделяется на 5 подклассов, каждый из которых состоит из 15 категорий (в зависимости от объема оболочки).
АА – свободные аэростаты, для которых подъёмную силу обеспечивает газ легче воздуха.
АХ – свободные аэростаты, для которых подъёмную силу обеспечивает только горячий воздух.
АМ – свободные аэростаты, для которых подъёмную силу обеспечивает подогретый газ легче воздуха.
AS — свободные аэростаты, для которых подъёмную силу обеспечивает газ легче воздуха и рассчитанные на наддув оболочки в такой степени, чтобы оказывать заметное влияние на характеристики аэростата.
АТ — свободные аэростаты, не подходящие под первые четыре подкласса.
ТАБЛИЦА КЛАССИФИКАЦИИ АЭРОСТАТОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ОБЪЁМА ОБОЛОЧКИ
АЭРОСТАТ
Смотреть что такое «АЭРОСТАТ» в других словарях:
аэростат — аэростат … Орфографический словарь-справочник
АЭРОСТАТ — (этим. см. пред. сл.). Воздухоплавательный шар, наполняемый газом легче воздуха и поднимающийся потому на воздух. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. АЭРОСТАТ воздушный шар. Полный словарь иностранных… … Словарь иностранных слов русского языка
аэростат — а, м. aérostat m. Летательный аппарат легче воздуха, поднимающийся благодаря подъемной силе газа, заключенного в его оболочке. СИС 1954. Воздушный шар, или баллон, наполненный горючим воздухом, тоже что аэростатическая машина. Ян. 1803 1 296.… … Исторический словарь галлицизмов русского языка
аэростат — цеппелин, трансозонд, стратостат, метеозонд, монгольфьер, аэрозонд, дирижабль, воздушный шар, зонд Словарь русских синонимов. аэростат дирижабль, воздушный шар; монгольфьер (устар.) Словарь синонимов русского языка. Практический справочник. М.:… … Словарь синонимов
аэростат — Летательный аппарат, подъемная сила которого основана на аэростатическом или одновременно аэростатическом и аэродинамическом принципах. Аэростаты подразделяются на пилотируемые, автоматические, привязные и свободные. [ФАП от 31 марта 2002]… … Справочник технического переводчика
АЭРОСТАТ — АЭРОСТАТ, аэростата, муж. (от греч. aer воздух и states стоящий) (спец.). Воздухоплавательный аппарат; то же, что воздушный шар. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
АЭРОСТАТ — АЭРОСТАТ, а, муж. Летательный аппарат легче воздуха с корпусом, наполненным газом. Привязной а. Управляемый а. (дирижабль). | прил. аэростатный, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
АЭРОСТАТ — (Aerostat) летательный аппарат легче воздуха, подъемная сила которого обеспечивается разностью веса воздуха в объеме, вытесняемом аппаратом, и газа, заключенного в оболочке. А. бывают: свободные (сферические), привязные (змейковые) и управляемые… … Морской словарь
Аэростат — (греч.) или воздушный шар. Так как воздух сходен с водой вотношении легкой подвижности частиц и подобно воде имеет вес, то каждоетело, находящееся в воздухе, проявляет те же свойства, какие онопроявляет, будучи погруженным в воду, т.е. следует… … Энциклопедия Брокгауза и Ефрона
аэростат — летательный аппарат легче воздуха. Подъёмная сила создаётся заключённым в оболочку газом (водород, гелий, нагретый воздух) с меньшей плотностью, чем атмосферный воздух … Морской биографический словарь
аэростат
Смотреть что такое «аэростат» в других словарях:
аэростат — аэростат … Орфографический словарь-справочник
АЭРОСТАТ — (этим. см. пред. сл.). Воздухоплавательный шар, наполняемый газом легче воздуха и поднимающийся потому на воздух. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. АЭРОСТАТ воздушный шар. Полный словарь иностранных… … Словарь иностранных слов русского языка
аэростат — а, м. aérostat m. Летательный аппарат легче воздуха, поднимающийся благодаря подъемной силе газа, заключенного в его оболочке. СИС 1954. Воздушный шар, или баллон, наполненный горючим воздухом, тоже что аэростатическая машина. Ян. 1803 1 296.… … Исторический словарь галлицизмов русского языка
аэростат — цеппелин, трансозонд, стратостат, метеозонд, монгольфьер, аэрозонд, дирижабль, воздушный шар, зонд Словарь русских синонимов. аэростат дирижабль, воздушный шар; монгольфьер (устар.) Словарь синонимов русского языка. Практический справочник. М.:… … Словарь синонимов
аэростат — Летательный аппарат, подъемная сила которого основана на аэростатическом или одновременно аэростатическом и аэродинамическом принципах. Аэростаты подразделяются на пилотируемые, автоматические, привязные и свободные. [ФАП от 31 марта 2002]… … Справочник технического переводчика
АЭРОСТАТ — АЭРОСТАТ, аэростата, муж. (от греч. aer воздух и states стоящий) (спец.). Воздухоплавательный аппарат; то же, что воздушный шар. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
АЭРОСТАТ — АЭРОСТАТ, а, муж. Летательный аппарат легче воздуха с корпусом, наполненным газом. Привязной а. Управляемый а. (дирижабль). | прил. аэростатный, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
АЭРОСТАТ — (Aerostat) летательный аппарат легче воздуха, подъемная сила которого обеспечивается разностью веса воздуха в объеме, вытесняемом аппаратом, и газа, заключенного в оболочке. А. бывают: свободные (сферические), привязные (змейковые) и управляемые… … Морской словарь
Аэростат — (греч.) или воздушный шар. Так как воздух сходен с водой вотношении легкой подвижности частиц и подобно воде имеет вес, то каждоетело, находящееся в воздухе, проявляет те же свойства, какие онопроявляет, будучи погруженным в воду, т.е. следует… … Энциклопедия Брокгауза и Ефрона
аэростат — летательный аппарат легче воздуха. Подъёмная сила создаётся заключённым в оболочку газом (водород, гелий, нагретый воздух) с меньшей плотностью, чем атмосферный воздух … Морской биографический словарь
АЭРОСТАТ
Наполнение аэростата газом перед полётом
Смотреть что такое «АЭРОСТАТ» в других словарях:
аэростат — аэростат … Орфографический словарь-справочник
АЭРОСТАТ — (этим. см. пред. сл.). Воздухоплавательный шар, наполняемый газом легче воздуха и поднимающийся потому на воздух. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. АЭРОСТАТ воздушный шар. Полный словарь иностранных… … Словарь иностранных слов русского языка
аэростат — а, м. aérostat m. Летательный аппарат легче воздуха, поднимающийся благодаря подъемной силе газа, заключенного в его оболочке. СИС 1954. Воздушный шар, или баллон, наполненный горючим воздухом, тоже что аэростатическая машина. Ян. 1803 1 296.… … Исторический словарь галлицизмов русского языка
аэростат — цеппелин, трансозонд, стратостат, метеозонд, монгольфьер, аэрозонд, дирижабль, воздушный шар, зонд Словарь русских синонимов. аэростат дирижабль, воздушный шар; монгольфьер (устар.) Словарь синонимов русского языка. Практический справочник. М.:… … Словарь синонимов
аэростат — Летательный аппарат, подъемная сила которого основана на аэростатическом или одновременно аэростатическом и аэродинамическом принципах. Аэростаты подразделяются на пилотируемые, автоматические, привязные и свободные. [ФАП от 31 марта 2002]… … Справочник технического переводчика
АЭРОСТАТ — АЭРОСТАТ, аэростата, муж. (от греч. aer воздух и states стоящий) (спец.). Воздухоплавательный аппарат; то же, что воздушный шар. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
АЭРОСТАТ — АЭРОСТАТ, а, муж. Летательный аппарат легче воздуха с корпусом, наполненным газом. Привязной а. Управляемый а. (дирижабль). | прил. аэростатный, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
АЭРОСТАТ — (Aerostat) летательный аппарат легче воздуха, подъемная сила которого обеспечивается разностью веса воздуха в объеме, вытесняемом аппаратом, и газа, заключенного в оболочке. А. бывают: свободные (сферические), привязные (змейковые) и управляемые… … Морской словарь
Аэростат — (греч.) или воздушный шар. Так как воздух сходен с водой вотношении легкой подвижности частиц и подобно воде имеет вес, то каждоетело, находящееся в воздухе, проявляет те же свойства, какие онопроявляет, будучи погруженным в воду, т.е. следует… … Энциклопедия Брокгауза и Ефрона
аэростат — летательный аппарат легче воздуха. Подъёмная сила создаётся заключённым в оболочку газом (водород, гелий, нагретый воздух) с меньшей плотностью, чем атмосферный воздух … Морской биографический словарь
АЭРОСТАТ
Смотреть что такое «АЭРОСТАТ» в других словарях:
аэростат — аэростат … Орфографический словарь-справочник
АЭРОСТАТ — (этим. см. пред. сл.). Воздухоплавательный шар, наполняемый газом легче воздуха и поднимающийся потому на воздух. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. АЭРОСТАТ воздушный шар. Полный словарь иностранных… … Словарь иностранных слов русского языка
аэростат — а, м. aérostat m. Летательный аппарат легче воздуха, поднимающийся благодаря подъемной силе газа, заключенного в его оболочке. СИС 1954. Воздушный шар, или баллон, наполненный горючим воздухом, тоже что аэростатическая машина. Ян. 1803 1 296.… … Исторический словарь галлицизмов русского языка
аэростат — цеппелин, трансозонд, стратостат, метеозонд, монгольфьер, аэрозонд, дирижабль, воздушный шар, зонд Словарь русских синонимов. аэростат дирижабль, воздушный шар; монгольфьер (устар.) Словарь синонимов русского языка. Практический справочник. М.:… … Словарь синонимов
аэростат — Летательный аппарат, подъемная сила которого основана на аэростатическом или одновременно аэростатическом и аэродинамическом принципах. Аэростаты подразделяются на пилотируемые, автоматические, привязные и свободные. [ФАП от 31 марта 2002]… … Справочник технического переводчика
АЭРОСТАТ — АЭРОСТАТ, аэростата, муж. (от греч. aer воздух и states стоящий) (спец.). Воздухоплавательный аппарат; то же, что воздушный шар. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
АЭРОСТАТ — (Aerostat) летательный аппарат легче воздуха, подъемная сила которого обеспечивается разностью веса воздуха в объеме, вытесняемом аппаратом, и газа, заключенного в оболочке. А. бывают: свободные (сферические), привязные (змейковые) и управляемые… … Морской словарь
Аэростат — (греч.) или воздушный шар. Так как воздух сходен с водой вотношении легкой подвижности частиц и подобно воде имеет вес, то каждоетело, находящееся в воздухе, проявляет те же свойства, какие онопроявляет, будучи погруженным в воду, т.е. следует… … Энциклопедия Брокгауза и Ефрона
аэростат — летательный аппарат легче воздуха. Подъёмная сила создаётся заключённым в оболочку газом (водород, гелий, нагретый воздух) с меньшей плотностью, чем атмосферный воздух … Морской биографический словарь
Аэростаты (они же воздушные шары, они же монгольфьеры)
Теоретические основы полета аппаратов легче воздуха
Аппараты легче воздуха не имеют аналогов в живой природе, но именно тепловые воздушные шары и шары, заполненные водородом, впервые позволили посмотреть на землю с высоты птичьего полета.
Принцип создания подъемной силы в аппаратах легче воздуха достаточно прост и сродни плавучести корабля. И в том и в другом случае подъемная сила возникает из-за разности между силой Архимеда и силой тяжести:
где V — объем аппарата (воздушного шара), а ρгаза — плотность газа, которым наполнен воздушный шар. Ясно, что чем больше объем шара и чем меньше плотность газа, наполняющего шар, тем больше подъемная сила.
В качестве газа, которым наполняется воздушный шар, можно использовать либо теплый воздух, либо газ с малой плотностью, например водород или гелий.
Величина подъемной силы одного кубического метра подогретого воздуха может быть принята равной примерно 300 гс, одного кубического метра гелия — 1000 гс, одного кубического метра водорода — 1200 гс.
Что такое аэростат?
Аэроста́т (упрощённо и не вполне точно — возду́шный шар) — летательный аппарат легче воздуха. Подъёмная сила аэростата создаётся заключённым в оболочке газом (или нагретым воздухом) с плотностью меньшей, чем плотность окружающего воздуха (согласно закону Архимеда). Различают привязные, свободнолетящие и аэростаты с двигателем — дирижабли.
По типу наполнения аэростаты делятся на:
* газовые — шарльеры,
* тепловые — монгольфьеры,
* комбинированные — розьеры.Для наполнения шарльеров раньше широко применялись водород и светильный газ; но эти газы горючи, а их смеси с воздухом взрывоопасны, что делает полёт на аэростате, наполненном таким газом, несколько рискованным предприятием, поэтому в настоящее время основной газ для шарльеров — инертный гелий. Основной недостаток гелия — его сравнительно высокая стоимость.
В монгольфьерах используется нагретый воздух.Аэростаты впервые позволили человеку подняться в воздух, а позднее и достичь стратосферы.
В России одним из организаторов полётов на аэростатах для научных исследований атмосферы был А. М. Кованько. Одна из основных областей применения — подъём на необходимую высоту систем видеонаблюдения, связи, получения метеоданных.
Во время Второй мировой войны аэростаты широко применялись для защиты городов, промышленных районов, военно-морских баз и других объектов от нападения с воздуха. Действие аэростатов заграждения было рассчитано на повреждение самолётов при столкновении с тросами, оболочками или подвешиваемыми на тросах зарядами взрывчатого вещества. Наличие в системе ПВО аэростатов заграждения вынуждало самолеты противника летать на больших высотах и затрудняло прицельное бомбометание с пикирования.
Наполнение монгольфьера горячим воздухом
История аэростатов насчитывает более 200 лет. Эпоха воздухоплавания началась во Франции, когда братья Монгольфье совершили в 1783 году полет на воздушном шаре, наполненном теплым воздухом. В их честь тепловой аэростат иногда называют монгольфьером.
Аэроста́т (упрощённо и не вполне точно — возду́шный шар) — летательный аппарат легче воздуха, принцип действия которого основан на законе Архимеда [2]. Для создания подъемной силы используется заключённый в оболочке газ (или нагретый воздух) с плотностью меньшей, чем плотность окружающего воздуха [3].
Современный монгольфьер
У этого термина существуют и другие значения,
Для наполнения шарльеров применялись и применяются водород и (реже) светильный газ; но эти газы горючи, а их смеси с воздухом взрывоопасны, что требует дополнительных мер предосторожности. Данного недостатка лишён инертный гелий, который также используется в шарльерах; однако гелий достаточно дорог, что препятствует его повсеместному применению в воздухоплавании.
Монгольфьеры наполняют нагретым воздухом.
Применение [править | править код]
Установка аэростата воздушного заграждения в Москве, 1942 год
Заградительные аэростаты противовоздушной обороны эпохи Второй мировой войны
Аэростаты впервые позволили человеку подняться в воздух, а позднее и достичь стратосферы.
В России с конца XIX и до Первой мировой войны одним из организаторов полётов на аэростатах для научных исследований атмосферы был А. М. Кованько.
В конце 1920-х немецкий физик Плаусон (англ. Hermann Plauson) с успехом применил привязные аэростаты в качестве приемников атмосферного электричества. С одиночного аэростата в ясную погоду удавалось снять до 3,5 киловатт электрической мощности при напряжении около 120 киловольт. Позже с этим эффектом столкнулись при использовании тросов аэростатов заграждения в качестве антенн дальней радиосвязи. Эта технология может применяться для автономного энергоснабжения. Выход энергии может быть повышен с помощью дугового разрядника, подвешенного на тросе под аэростатом для ионизации атмосферы.
30 января 1930 года советский учёный Павел Молчанов запустил первый в мире метеорологический радиозонд. 1 апреля 1935 года Сергей Вернов провёл измерения космических лучей на высоте до 13,6 км (8,5 мили) с помощью пары счётчиков Гейгера.
Во время Второй мировой войны аэростаты широко применялись для защиты городов, промышленных районов, военно-морских баз и других объектов от нападения с воздуха. Действие аэростатов заграждения было рассчитано на повреждение самолётов при столкновении с тросами, оболочками или подвешиваемыми на тросах зарядами взрывчатого вещества. Наличие в системе ПВО аэростатов заграждения вынуждало самолёты противника летать на больших высотах и затрудняло прицельное бомбометание с пикирования.
Кроме использования в системе ПВО привязные аэростаты применялись для наблюдения за полем боя, корректировки артиллерийского огня и разведки. Также — запуск автоматических аэростатов с зажигательными бомбами и со стальными тросами (для замыкания линий электропередач) [4], разбрасывание пропагандистских листовок.
Одна из основных областей применения — подъём на необходимую высоту систем видеонаблюдения, связи, получения метеоданных.
Два аэростата летали в атмосфере Венеры. В июне 1985 года с советских автоматических межпланетных станций «Вега-1» и «Вега-2», пролетавших в окрестностях планеты, было «сброшено» по посадочному модулю и по атмосферному зонду. Аэростатные зонды произвели снижение на парашютах и после наполнения их оболочек гелием начали дрейф в атмосфере планеты на высоте 53-55 км, проводя измерения метеорологических параметров. Продолжительность работы обоих зондов составила более 46 часов.
Автоматический дрейфующий аэростат [править | править код]
Во время холодной войны автоматические дрейфующие а
АЭРОСТАТЫ
22 декабря 2008 г. в США был осуществлен запуск аэростат NASA, который установил новый рекорд по продолжительности полета- 42 дня.
Аэростат NASA является аэростатом сверхдавления. Это означает, что его объем не меняется при изменении температуры наполняющего газа (для этого данные аэростаты изготавливают из особого материала). Известно, что под воздействием Солнца газ внутри оболочки аэростата нагревается, что приводит к его расширению. Если оболочка эластичная (как у обычных аэростатов), то она тоже расширяется. При этом меняется ее объем и, следовательно, изменяется подъемная сила, действующая на аппарат. Все это может приводить к значительным колебаниям высоты полета аэростата, которые необходимо учитывать при проведении различных измерений. Поэтому аэростаты используются преимущественно в полярных регионах, где имеются временные промежутки, за которые почти не происходит смены освещенности: полярные дни и полярные ночи.
Аэростат – современное название воздушного шара (от аэро… греч. Statos). Отличается от воздушного шара своей продолговатой формой. Форму подъема аэростата рассчитал ещё Эйлер в 1783г. Различаются аэростаты управляемые (дирижабли), неуправляемые (свободного полета) и привязные (змейковые). Свободные аэростаты применяют преимущественно для спортивных и исследовательских целей. Автоматические аэростаты используют для исследования воздушных струйных течений, образований циклонов, фотографирования земной поверхности, установления влияния космической радиации в нижних слоях атмосферы на живые организмы, а также как стартовые площадки для запуска метеоракет и средств подъема телескопов. Привязные аэростаты используют для метеорологических целей. В военном деле аэростаты заграждения используют для ПВО военных, промышленных и др. объектов. Более широкое использование аэростатов в военных, научных и др. целях началось в первой половине ХХ века. Так, 30 июня 1804г. в Петербурге русский ученый Я.Д. Захаров и бельгийский Физик Э. Робертсон совершили полет на аэростате с целью наблюдения различных физических явлений. В военных целях аэростаты использовались с 1849 г.
До 70-х годов ХI века использовались только свободные и привязные аэростаты. И только в 1784г. французским военным инженером Ж. Менье был предложен первый проект управляемого аэростата с воздушными винтами. В 40-х годах ХIХ века проекты управляемых аэростатов были предложены русским военным инженером И.И. Третесским, предусматривающим, в частности, ракетный двигатель. 24 сентября 1852г. француз А. Жиффар совершил первый управляемый полет со скоростью до 11 км в час на аэростате с паровым двигателем. В России с 1870г. в Усть-Ижорском саперном лагере под Петербургом проводились наблюдения с аэростатов за войсками и корректирование артстрельбы по невидимым с земли целям. В 1885г. В Петербурге была учреждена кадровая команда военных, которая приступила к учебно-тренировочным подъемам и полетам на аэростатах. Производились попытки применить свободные аэростаты для исследования труднодоступных местностей. С начала ХХ века получили распространение более совершенные змейковые аппараты, созданные немцем А. Парзевалем в 1893г.
После революции 1917г. в России началось формирование первых «социалистических воздухоплавательных отрядов» в гг. Петрограде, Москве, Саратове и др. В первом советском научном авиационном учреждении «Летучая лаборатория», руководимым профессором Н.Е. Жуковским, в мае 1918г. был создан аэростатный отдел.
27 июля 1920г. в честь второго конгресса 3-го Интернационала состоялся полет свободного аэростата на высоту около 5 тыс. метров с Красной площади. С 1921г. в России начались регулярные полеты на аэростатах с
учебными и тренировочными целями и одновременно проводились научные наблюдения.
В 30-е годы для изучения стратосферы в разных странах совершались полеты на стратостатах. В СССР полеты на стратостатах проводились также и в спортивных целях – в состязаниях на продолжительность, высоту и дальность полета. Значительный вклад в создание совершенных конструкций аэростататов внесли коллективы инженеров, руководимые В.Н. Архангельским, К.Д. Годуновым во время Великой отечественной войны. В 1944г. под руководством инженера Б.А. Гарфа был сконструирован и построен дирижабль «Победа» объемом 5 тыс. куб. метров, показавший отличные летные качества. В обеспечении надежной эксплуатации аэростатов большую роль сыграли военные инженеры, подготовленные в Военно-воздушной инженерной академии им. Н.Е. Жуковского.
После войны спортивное и научное использование аэростатов продолжает развиваться. Так, 3-го июля 1945г. на аэростате «СССР ВР-70» поднялись в воздух С.А. Зиновьев и А.М. Боровиков для научных наблюдений атмосферного электричества. 9 июля 1945г. с аэростата «СССР ВР-63» они провели наблюдение солнечного затмения.
Впоследствии на аэростатах поднимались для изучения физических явлений в верхних слоях атмосферы и закономерностей движения воздушных масс. С помощью аэростатов были открыты струйные движения в атмосфере. Возникла возможность создания карт струйных течений над всем земным шаром, а также прогнозирование трассы полета аэростата с момента его старта на несколько суток предстоящего полета. С расширение знаний по физике атмосферы произошли и существенные изменения в воздухоплавательной технике. Химическая промышленность стала выпускать новые пластические материала для изготовления оболочек аэростатов (полиэтилен, полиэтилен-терефталат и др.). На аэростате, выполненном из таких материалов можно достичь высоты 40 км и продолжительности полетов более 15 суток.
Достижения радиотехники, электроники, автоматики, точного приборостроения позволили создавать надежно летающие беспилотные свободные аэростаты, названные автоматическим аэростатами, которые используются для изучения воздушных струйных течений, для медико-биологических исследований в нижних слоях стратосферы, и, как стартовыми площадками, для запуска метеорологических ракет и подъема телескопов.
Одним из таких проектов запуска ракет с аэростата был проект «Фарсайд».
На Международном конгрессе по астронавтике, который состоялся в 1956 г. в Риме, группа американских ученых предложила применять запускаемые с воздушного шара ракеты для изучения околоземного космического пространства.
В это время в США уже полным ходом шли работы в рамках проекта «Фарсайд». Вначале американцы намеревались с помощью ракеты «Фарсайд-1», запускаемой с аэростата, поднять полезную нагрузку на высоту порядка одного радиуса Земли (около 6 370 километров). Для этого головная часть ракеты должна была достичь скорости, превышающей первую космическую. Если бы в конце участка разгона ракету направили горизонтально, то, в принципе, она могла бы стать искусственным спутником Земли. Полеты по программе «Фарсайд» были начаты осенью 1956 г. На первом этапе испытывался аэростат, который должен был стать стартовой площадкой во время пусков ракет. Первая попытка отправить ракету «Фарсайд» в космос была предпринята 25 сентября 1957 года (за несколько дней до запуска в СССР Первого спутника Земли), но оказалась неудачной. Поднявшись на высоту 20 километров, воздушный шар по непонятной причине рухнул вниз и утонул вместе с ракетой в океане.
В дальнейшем работы по этому проекту были прекращены, но пуски ракет с борта аэростата продолжались еще несколько лет для отработки ракетных технологий. Потом об аэростатах как о стартовых площадках для космических ракет надолго забыли. Но аэростаты продолжали использоваться для других целей. Так, 16 января 1951г. по программе «Сияние», которая предусматривала наблюдение за НЛО, два инженера ВМФ США запустили гигантский аэростат «Скайхук» объемом 112000 кубометров. Этот же аэростат предполагалось использовать в качестве стартовой площадки для запуска ракеты. Пуск ракеты должен был состояться, когда воздушный шар поднимется на высоту 21 км. Чуть позже те же специалисты предложили использовать воздушный шар для запуска спутников небольшой массы (около 20 км) на низкую околоземную орбиту. При этом предполагалось применять аэростаты меньшего объема, чем «Скайхук», но поднимать их на большую высоту (около 30 км).
И хотя сама по себе идея использовать воздушный шар в качестве стартовой площадки не умерла, и, возможно, такие попытки будут предприниматься и впредь, маловероятно, что они окажут заметное влияние на исследования космоса. У человечества есть более мощные и, главное, более надежные средства для этих целей. Вот их-то и будут использовать. А аэростаты — разве что для любителей острых ощущений и научных исследований. Например, высотные полеты. Всего было осуществлено 4 высотных полета на стратостатах с открытой гондолой и пилотами. (10 августа 1956 г., 24 сентября 1956 г., 6 — 7 мая 1958 г., 7 августа 1959 г.). Это были первые с 1935 года стратосферные пилотируемые полёты в США.
Работы по проекту STRATOLAB, заключавшемуся в создании стратосферной лаборатории для проведения широкого круга исследований, начались в 1955 г. Главными заявленными целями проекта было проведение экспериментов в области аэрокосмической медицины, геофизических и астрофизических наблюдений, исследований свойств верхних слоев атмосферы. Выполнялись различные эксперименты, такие, как отработка методики непрерывной фотосъемки в рентгеновском диапазоне на больших высотах. Проводились также исследования в рамках американской пилотируемой программы НАСА, в частности, проводились испытания модификации скафандра, разработанного для астронавтов программы Меркурий (Mercury). В последнем полёте по этой программе была также установлена рекордная высота подъема для пилотируемого стратостата с экипажем из двух человек. Одной из особенностей проекта было то, что во время части полётов стратонавты находились в открытой гондоле, что требовало постоянного использования специальных скафандров. Кроме того, использовалось несколько типов оболочек аэростата, отличавшихся как по материалу, так и по объему. Использовавшейся в 1961 году стратостат объемом 283 169 м 3 (10 млн. куб.футов) до сих пор является самым большим из всех когда либо создававшихся стратостатов.
Стратосферные полёты.
Полёт стратостата STRATOLAB HIGH I состоялся 8 ноября 1956 г. Стратостат объемом 56 634 м 3 (2 млн. куб.футов) поднялся на высоту 23 км 164 метра (76 000 футов), что было рекордной высотой на тот момент. Во время полёта проводилось фотографирование Земли и неба, проводились наблюдения Солнца и звезд, изучение полярного сияния и содержания натрия в верхних слоях атмосферы. Продолжительность полёта составила 6 часов.
Полёт стратостата STRATOLAB HIGH II состоялся 18 октября 1957 г. Стратостат поднялся на высоту 26 км 121 метр (85 700 футов). Во время полёта проводились эксперименты по исследованию атмосферного электричества и космических лучей. Продолжительность полёта составила 10 часов.
Полёт стратостата STRATOLAB HIGH III состоялся 26-27 июня 1958 г. Стратостат поднялся на высоту 24 км 993 м (82 000 футов). Всего было выполнено более 50 экспериментов. Для исследования влияния космических лучей на живые организмы, борту гондолы находилось около 10 тысяч насекомых, среди которых были блохи, пчелы и мухи дрозофилы. Продолжительность полёта составила около 35 часов.
Полёт стратостата STRATOLAB HIGH IV состоялся 28-29 ноября 1959 г. Стратостат диаметром 52 м (172 фута) поднялся на высоту 24 км 689 м (81 000 футов). С помощью 36-сентиметрового (16-дюймового) телескопа (Johns-Hopkins Schmitt Telescope) и спектрографа проводились наблюдения планеты Венеры для определения состава её атмосферы. По результатам наблюдений был сделан вывод о большом содержании водяных паров в её атмосфере (больше, чем на Земле). Продолжительность полёта составила 28 часов 15 минут.
Полёт стратостата STRATOLAB HIGH V состоялся 4 мая 1961 г. Запуск стратостата объемом 283 169 м 3 (10 млн. куб.футов) был осуществлен с палубы авианосца ВМС США (USS Antietam), находящегося в Мексиканском заливе. Через 2 часа 11 минут поднялся на высоту 34 км 668 метров (113 740 футов), что до сих пор является рекордной высотой для пилотируемых стратостатов.
Во время полёта пилоты стратостата были одеты в космические скафандры, разработанные для программы Меркурий (Mercury), являвшиеся модификацией используемых ВМС скафандров Mark IV. Продолжительность полёта составила 9 часов. Необходимо отметить, что во всех полетах в гондолах стратостатов находились два пилота, которые и проводили все эксперименты. По проекту STRATOLAB было проведено четыре высотных полёта с открытой гондолой на нижнюю границу стратосферы и пять стратосферных полётов, в четырех из которых использовалась герметичная гондола.
Так же рассматривался проект MAN HIGH. Проектом MAN HIGH предусматривалось проведение серии высотных полётов на «границу космоса» (на высоту более 30 км), при которых около 99% земной атмосферы оказывается под ногами стратонавта. Этот весьма интересный проект, в реализации которого участвовали люди, ставшие легендой и причастные к самым поразительным достижениям в аэронавтике в 40 — 50-х годах, оказался незаслуженно забыт. Сказалось «неудачное» время его проведения — практически накануне пилотируемых полётов в космос. Цели этого проекта весьма разнообразные. В герметичной гондоле стратостата были установлены приборы для исследования космических лучей и радиации. Проводились эксперименты по отработке систем катапультирования и отработке высотных систем жизнеобеспечения. Исследовались поведение и самочувствие пилота во время пребывания в течение длительного времени на высоте, где условия вне герметичной кабины почти столь же враждебны для человека, как и в условиях космоса. Именно в длительности пребывания на большой высоте состояло важное отличие этого проекта от различных высотных реактивных самолётов. Если пилоты реактивных самолётов находились в стратосфере лишь считанные минуты, то стратонавты Man High — несколько часов. Помимо этих целей, ВВС рассчитывало с помощью таких полётов подготовить лётчиков, которые в дальнейшем должны были участвовать в космических полётах по программам ВВС. Для проверки всех систем стратостата, включая систему жизнеобеспечения гондолы, было проведено несколько испытательных полётов, во время которого «пассажирами» кабины были несколько мелких животных. Помимо этого на них дополнительно проверялось воздействие космической радиации на живые организмы. Были проведены испытания парашютной системы гондолы и индивидуального парашюта пилота. При этом было проведено несколько испытаний с посадкой гондолы на воду, чтобы убедиться в безопасности и такого варианта посадки.
Пилоты также проходили специальную подготовку. Она включала десантную подготовку, тесты на клаустрофобию и полёты в открытых гондолах воздушных шаров Sky Car на небольшой высоте. В этих полётах прошло проверку и некоторое оборудование герметичных гондол Man High. Наполненная гелием оболочка стратостатов, изготовленная из полиэтилена, имела максимальный объем до 85 007.2 м 3 (около 3 млн. куб. футов) и диаметр 61 метр.
Во время полёта пилот находился в герметичной гондоле, дыша кислородно-гелиевой смесью. Диаметр гондолы составлял три фута, высота 9 футов. По весу гондолы, вместе со всем снаряжением и оборудованием, немного отличались друг от друга. Всего по этому проекту было совершено три пилотируемых полета (2 июня 1957 г., 19-20 августа 1957 г. и 8 октября 1958 г.). Несмотря на то, что первоначально планировалось продолжить серию полётов, в конце 1957 г. ВВС США начали терять интерес к этому проекту. Причин этому было несколько. В стадии разработки находился проект более совершенного стратостата большего объема (проект Excelsior). Кроме того, часть высотных экспериментов было решено реализовать на стратосферном самолёте-разведчике U-2. В результате всего этого в 1958 г. проект Man High был официально закрыт. Тем не менее, многие наработки по этому проекту, в том числе системы контроля параметров кабины и телеметрического контроля состояния пилота, были использованы при создании первого американского космического корабля по проекту «Меркурий».
Кроме выше перечисленных проектов, была также предусмотрена программа парашютных прыжков из стратосферы. В конце 50-х годов на вооружении ВВС США появились новые сверхвысотные стратосферные самолёты, такие как F-104 Starfighter и U-2. Кроме того, приближалась эра пилотируемых полётов в космос, причем ВВС имели собственную программу создания космического самолёта. Неизбежно вставал вопрос — как спасти летчика в случае аварии самолёта в стратосфере? Как спасти астронавта в случае аварии космоплана на этапе входа в атмосферу? В качестве одного из вариантов спасения была выбрана схема катапультирования летчика из кабины в высотном компенсирующем костюме и затяжного свободного падения с использованием стабилизирующего парашюта, после чего в действие вступала составная парашютная система. Однако прежде чем рекомендовать такой способ спасения, было необходимо провести всесторонние исследования всех аспектов этого плана. Было решено провести натурные испытания, во время которых выполнить несколько прыжков с парашютом новой конструкции из стратосферы. Так в 1958 г. появился проект «Эксельсиор», что означает по латыни «Высочайший». Стратостаты проекта «Эксельсиор» представляли собой наполненные гелием аэростаты диаметром около 61 м (200 футов) и объемом около 85 000 куб.м (3 млн. куб.футов). Гондола аэростата, в которой размещался пилот, была открытого (негерметичного) типа.
Основным новшеством, испытываемом в этом проекте, был разработанный инженером Френсисом Бопре, так называемый «многоступенчатый парашют Бопре». Он представлял собой сложную систему, состоящую из нескольких парашютов разного назначения. Первым вскоре после покидания кабины открывался стабилизирующий парашют диаметром примерно 2 м (6 футов), который должен был спасти пилота от неконтролируемого вращения (так как на большой высоте сопротивления воздуха недостаточно для управления падением с помощью опоры на воздух). После этого, по альтиметру или с использованием таймера, автоматически открывался основной парашют диаметром 8,5 м (28 футов), обеспечивающий нормальное приземление летчика или астронавта. Так как средств, отпущенных на этот проект, было недостаточно для проведения испытаний с использованием новых сверхвысотных самолётов, было решено использовать стратосферные аэростаты с негерметичной кабиной. Руководителем испытаний и главным испытателем был назначен Джозеф Киттингер. Поскольку полёт проходил на стратосферных высотах, испытатель был одет в высотный компенсирующий костюм с гермошлемом от космического скафандра. По этой программе было совершенно три прыжка со стратостата.
Первый полёт состоялся 16 ноября 1959 г. Стратостат «Эксельсиор 1» достиг высоты 23,300 км (76 400 футов), на которой пилот покинул гондолу. На высоте около 3 км (10 000 футов) автоматически открылся основной парашют.
Второй полёт состоялся 11 декабря 1959 г. Стратостат «Эксельсиор II» достиг высоты 22,800 км (74 700 футов). На этот раз все системы сработали нормально. Под стабилизирующим парашютом, практически в свободном падении, Джозеф Киттингер пролетел около 16,8 км (55 0500 футов), прежде чем открыл основной парашют. На тот момент это был самый высотный парашютный прыжок и самое длительное свободное падение. 16 августа 1960 года стратостат «Эксельсиор III» достиг высоты 31 км 300 м (102 800 футов), что явилось рекордом для пилотируемых стратостатов. На этой высоте Джозеф Киттингер покинул гондолу.
Этим полётом проект EXCELSIOR был успешно завершен. На основе полученных данных были разработаны средства спасения для пилотов реактивных самолётов ВВС США. Кроме того, эти данные были использованы при создании системы аварийного покидания высотного самолёта X-15 космического корабля «Джемини».
Кроме выше упомянутых проектов, необходимо отметить проект STARGAZER, работы по которому были начаты в 1959 г. Основной целью проекта было проведение астрономических наблюдений из стратосферы, что и определило само название проекта. При этом практически полностью исключалось влияние земной атмосферы (пыль, водяные пары, турбулентность), обычно затрудняющей наблюдения, так как стратостат поднимался на высоту, при которой около 90% атмосферы оставалось внизу. Кроме этой основной цели, проект преследовал еще несколько дополнительных целей. Во время подъема на большую высоту и длительного пребывания в герметичной гондоле экипажа из двух человек проводилась проверка систем жизнеобеспечения кабины и скафандров, в которые были одеты стратонавты. Необходимо также отметить, что этот полёт стал последним на сегодняшний день пилотируемым стратосферным полётом, организацией которого занимались ВВС США. Одной из особенностей проекта STARGAZER была герметичная двухместная гондола экипажа весом 2 177 кг (4 800 фунтов) с размещенным в ней различным научным оборудованием, включая телескоп со специальной системой управления и стабилизации. Телескоп был выполнен по схеме телескопа с зеркалом Кассегрена, при этом диаметр зеркала составлял 30 см (12 дюймов), а эффективное фокусное расстояние — 3 метра (120 дюймов). Помимо телескопа астрономическое оборудование включало фотоэлектрический фотометр и 16-и миллиметровую кинокамеру KD-7 Bell & Howell.
Сам стратостат был выполнен из майларовой пленки и был наполнен гелием. В момент взлета стратостат имел диаметр 85 м (280 футов), а на высоте его диаметр увеличился до 120 м (400 футов). Первый и единственный полёт состоялся 13-14 декабря 1962 г. из окрестностей базы ВВС США Холломан. Экипаж стратостата STARGAZER состоял из пилота Джозефа Киттингера и астронома Уилльяма Уайта. Максимальная высота подъема составила 26,2 км (86 000 футов). В течение 13 часов они проводили наблюдения на высоте около 25 км (81 500 футов) над пустынями Нью-Мексико. Во время подъема и спуска кабина вращалась со скоростью до 3 градусов в секунду. При проведении наблюдений скорость вращения была менее 1 градуса в секунду. Общая продолжительность полёта составила более 18 часов. Посадка гондолы стратостата произошла возле города Лордсбург. По результатам проведенных исследований было сделано однозначное заключение о том, что с помощью подъема астрономических приборов за пределы большей части атмосферы возможно получение новых данных, получение которых в наземных условиях невозможно. Была доказана принципиальная возможность создания с помощью стратостата полноценной стратосферной обсерватории. Однако, несмотря на положительные результаты, дальнейшие работы в этом направлении не проводились. Причиной этого явилось, как представляется, развитие прикладной космонавтики, так как возможность создания специализированного астрономического спутника давала еще больше преимуществ.
В середине 60-х годов «мирное» противостояние между СССР и США во многом определялось соперничеством в космической сфере. Основное внимание, как государственных органов, так и общественности, было приковано к достижениям (и неудачам) советских космонавтов и американских астронавтов. Другие области, в которых до этого проходило это негласное соревнование, отошли в тень. Большинство рекордов было установлено, приоритет закреплен. Лишь в немногих областях оставалась «неясная» ситуация. Одной из таких областей были затяжные прыжки или, по принятой на западе терминологии, «свободное падение» из стратосферы.
В этой области одновременно существовали как бы два рекорда, причем такое положение сохраняется до настоящего времени. Официальным, то есть признанным Международной федерацией аэронавтики FAI, рекордсменом является Евгений Андреев, выполнивший 1 ноября 1962 г. затяжной прыжок с высоты 25,4 км (83 500 футов) из гондолы стратостата «Волга». Однако в книге рекордов Гиннеса в качестве человека, выполнившего рекордный прыжок из стратосферы, назван американец Джозеф Киттингер. 16 августа 1960 года в рамках проекта EXCELSIOR он прыгнул с высоты 31 км 300 м, пролетев в свободном падении около 26 км. Однако, так как он использовал небольшой стабилизирующий парашют диаметром примерно 2 метра, его достижение не было зарегистрировано.
Цель проекта поэтому была сформулирована весьма просто — установить новый рекорд высоты свободного падения. При этом выполнить полёт предполагалось без стабилизирующего парашюта, чтобы рекорд был признан FAI. Отличием проекта было то, что это был полностью частный проект помощи стратонавту после приземления.
Инициатором и исполнителем проекта стал молодой американский парашютист Николас Пиантанида. Трагический исход этой попытки стал причиной того, что история об этом отважном человеке и его проекте долгое время существовала как бы на «обочине» истории парашютизма и стратосферных полётов.
Так как это был частный проект, техническое обеспечение стратонавта во многом зависело от спонсоров. Например, журнал LIFE, который был информационным спонсором проекта, предоставил в распоряжение Николаса Пиантанида кино- и фотокамеры с дистанционным управлением и со специальной пленкой, которая не боится низкой температуры. Кроме того, штатный фотограф журнала помогал монтировать эти камеры и присутствовал на всех полётах.
Всего состоялось три полета. Но не все проходило гладко, так во время первого полета 22 октября 1965г. на высоте 7 км ветер силой 6 узлов разорвал верхушку стратостата и Николас Пиантанида был вынужден покинуть гондолу стратостата. Раскрыв парашют, он благополучно приземлился на городской свалке города Сэнт Пол. 2 февраля 1966 г. состоялся второй полет. Когда стратостат достиг рекордной высоты 37,6 км, Николас Пиантанида приготовился к рекордному прыжку. Для этого ему требовалось вначале отключить кислородный шланг, который соединял его высотный костюм с кислородными баллонами, находящимися в гондоле. Однако из-за холода вентиль, который должен был разъединить две системы и перевести костюм на автономное питание, замерз и не открывался. С риском порвать герметичные перчатки на руках Николас Пиантанида пытался с силой сорвать вентиль, однако все было тщетно. Выпрыгнуть из гондолы было невозможно. В этих условиях чтобы вернуть пилота на землю руководитель наземной команды Эд Йост принял решение отделить гондолу от стратостата. Николас Пиантанида вновь опустился на сидение, и после окончания обратного отсчета от десяти до одного по команде с земли гондола отделилась от стратостата.
Свободное падение продолжалось около 35 секунд. Скорость достигла 600 миль в час. К счастью, гондола не вращалась и не кувыркалась. Но самое опасное было впереди — на высоте около 29,5 км должен был открыться парашют гондолы. Рывок мог быть такой, что стратонавт мог и не удержаться в открытой гондоле. К счастью, рывок был не намного сильнее того, что бывает при обычном прыжке с парашютом. Но пилота поджидала следующая неприятность. Под куполом парашюта гондола начала сильно раскачиваться из стороны в сторону. На высоте 20 км Николаса тошнило от этих раскачиваний. Тем не менее, гондола вместе со стратонавтом благополучно приземлилась на картофельном поле в штате Айове. Пилот не пострадал, но попытка побить рекорд опять не удалась.
Третий полет состоялся 1 мая 1966 г. Во время подъема стратостата, когда он достиг высоты 17,5 км, наземный персонал услышал по радио крик Николаса Пиантанида «Авария!», заглушенный свистом выходящего воздуха. Герметичность высотного костюма была нарушена, и пилот мгновенно оказался практически в безвоздушном пространстве. Почему это произошло, осталось не ясным до сих пор. Есть несколько версий этой трагедии. В любом случае, в тот момент у наземного персонала был только один выход — немедленно отделить гондолу от стратостата, чтобы вернуть пилота на землю, и попытаться его спасти. Гондола успешно приземлилась под парашютом спустя 25 минут. Когда врачи — спасатели из команды ВВС попытались оказать ему необходимую помощь, было уже поздно. Пилот вернулся на землю в состоянии комы. Несмотря на все усилия врачей, вывести его из комы так и не удалось, и 29 августа 1966 г. Николас Пиантанида скончался в больнице.
Подводя некоторые итоги, хочется отметить, что аэростаты стали не только транспортным средством, но и своеобразным символом нашего времени. Дело в том, что эти аппараты первыми осуществили извечную мечту человека подняться в воздушное пространство. Кроме того, они стали служить человеку во многих областях его деятельности (наука, военное дело, спорт, развлечения и другие), то есть органично влились в его жизнь. И теперь усилиями энтузиастов, часто поддерживаемых людьми, скажем так, с возможностями, этот символ бережно сохраняется и развивается.