Balon

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 19 ianuarie 2022; verificările necesită 7 modificări .

Aerostat (din greacă. Αερ - „aer” ; στατός - „fix” ) - o aeronavă mai ușoară decât aerul, al cărei principiu de funcționare se bazează pe legea lui Arhimede [2] .

Pentru a crea o forță de ridicare, se folosește un gaz închis într-o carcasă (sau aer încălzit ) cu o densitate mai mică decât densitatea aerului din jur [3] .

Tipuri

Aerostatele se disting:

• legat , cum ar fi balon de baraj , balon de observare;
• care zboară liber , baloanele care se ridică la o înălțime de peste 11 kilometri se numesc stratostate ;
• baloane cu motor  - dirijabile .

După natura gazului folosit pentru a umple carcasa:

În funcție de tipul de umplere, baloanele sunt împărțite în:

• gaz - charliers ;
• baloane termice cu aer cald ;
• combinat (gaz și termic în același timp) - rozieri .

Hidrogenul și (mai rar) gazul de iluminat au fost și sunt folosite pentru a umple charliers ; dar aceste gaze sunt combustibile, iar amestecurile lor cu aerul sunt explozive, ceea ce necesită precauții suplimentare. Acest dezavantaj este lipsit de heliu inert , care este, de asemenea, utilizat în charliers; cu toate acestea, heliul este suficient de scump pentru a preveni utilizarea pe scară largă în aeronautică .

Baloanele cu aer cald sunt umplute cu aer cald.

După metoda de mișcare față de sol:

• plutitoare liberă;
• legat;
• gestionate.

Aplicație

Baloanele au permis mai întâi unui om să se ridice în aer ( Montgolfier , 1783). În 1862, aeronauții din balonul „Mamut” au ajuns la o altitudine de 9000 de metri și s-au confruntat cu problema înfometării de oxigen [4] . În 1931, Auguste Piccard și-a lansat balonul FNRS-1 în stratosferă la o înălțime de 15 km.

În Rusia, proiectul unui balon de mare altitudine pentru zboruri în stratosferă a fost prezentat de Dmitri Mendeleev la 19 octombrie 1875. Majoritatea oamenilor de știință contemporani au considerat ideea irealizabilă și, prin urmare, Mendeleev nu a putut obține finanțare pentru proiectul său. Cu toate acestea, în 1887, la invitația Societății Tehnice Imperiale Ruse , Mendeleev a zburat într-un balon rusesc pentru a observa eclipsa de soare din 19 august . Altitudinea maximă de zbor a fost de 3800 m, raza de acțiune a fost de 100 km [5] . De la sfârșitul secolului al XIX-lea și până la Primul Război Mondial , Alexander Kovanko a fost unul dintre organizatorii zborurilor cu baloane pentru cercetarea științifică a atmosferei .

Aplicații militare

O dovadă strălucitoare a necesității de baloane legate pentru armată a fost creșterea numărului acestora în armatele țărilor străine, precum și în armata rusă în timpul Primului Război Mondial.

Germania, care avea doar 27 de unități aeronautice de luptă la începutul războiului, avea 214 până la sfârșitul războiului; Franța de la 12 unități de luptă pe frontul terestră și-a adus numărul la 200 (în plus, avea aproximativ 80 de baloane prinse pe mare); Marea Britanie, care la începutul războiului avea o singură unitate aeronautică cu un balon legat, până la sfârșitul războiului avea 83 de unități aeronautice pe frontul de uscat și aproximativ 80 de baloane prinse pe mare; Rusia de la 27 de unități până la începutul războiului și-a crescut numărul până la sfârșitul războiului la 83 [6] .

În timpul celui de-al Doilea Război Mondial, baloanele au fost utilizate pe scară largă pentru a proteja orașele, zonele industriale, bazele navale și alte instalații de atacurile aeriene. Acțiunea baloanelor de baraj a fost concepută pentru a deteriora aeronavele în cazul unei coliziuni cu cabluri, obuze sau încărcături explozive suspendate de cabluri. Prezența baloanelor de baraj în sistemul de apărare aeriană a forțat aeronavele inamice să zboare la altitudini mari și a făcut dificilă țintirea bombardamentelor dintr-o scufundare .

Pe lângă faptul că erau folosite în sistemul de apărare aeriană, baloanele legate au fost folosite pentru a monitoriza câmpul de luptă, a regla focul artileriei și a recunoașterii. De asemenea - lansarea baloanelor automate cu bombe incendiare și cabluri de oțel (pentru închiderea liniilor electrice) [7] , împrăștierea pliante de propagandă .

În timpul Războiului Rece, baloanele automate în derivă (ADA) au fost utilizate pe scară largă de țările occidentale pentru a efectua recunoașteri asupra teritoriului URSS . Programul ADA se numea Moby Dick. Dispozitivele erau discrete, autonome, relativ ieftine și zburau la altitudini mari greu accesibile la acea vreme - peste 20 de kilometri. Acest lucru a făcut dificilă detectarea ADA, iar distrugerea necorespunzător de costisitoare: o rachetă antiaeriană a costat mai mult decât balonul în sine. Prin urmare, avioanele speciale de mare altitudine M-17 [8] au fost dezvoltate pentru a combate ADA .

Programul ADA a fost încheiat în 1962 [9] .

În URSS, în timpul Războiului Rece, au fost create un balon de bruiaj pasiv ARP, baloane de luptă cu rază scurtă și lungă de acțiune BAB-325 și BAD-3500 (BAB-325 transporta o încărcătură cu bombe de 180 de kilograme, iar BAD-3500 - 1,2 tone), o aeronavă de recunoaștere foto cu balon AF-3BV, balon de recunoaștere meteorologică MR-2, balon transportator la mare altitudine de materiale de propagandă AG-6 [10] [11] .

Uz civil

Unul dintre principalele domenii de aplicare este creșterea la înălțimea necesară a sistemelor de supraveghere video, comunicații și obținerea de date meteorologice .

La sfârșitul anilor 1920, fizicianul german Hermann Plauson a folosit cu succes  baloanele legate ca receptori de electricitate atmosferică . Dintr-un singur balon, pe vreme senină, a fost posibil să eliminați până la 3,5 kilowați de energie electrică la o tensiune de aproximativ 120 kilovolți. Mai târziu, acest efect a fost întâlnit la utilizarea cablurilor baloanelor de baraj ca antene radio cu rază lungă de acțiune. Această tehnologie poate fi utilizată pentru alimentarea autonomă. Ieșirea de energie poate fi mărită prin utilizarea unui arc întrerupt suspendat pe un cablu sub balon pentru a ioniza atmosfera.

La 30 ianuarie 1930, omul de știință sovietic P. A. Molchanov a lansat prima radiosondă meteorologică din lume . La 1 aprilie 1935, S. N. Vernov a măsurat razele cosmice la o altitudine de până la 13,6 km folosind o pereche de contoare Geiger.

Cele două baloane au zburat în atmosfera lui Venus . În iunie 1985, de la stațiile interplanetare automate sovietice „Vega-1” și „Vega-2” , care zboară în vecinătatea planetei, a fost „arborată” pe modulul de aterizare și pe sonda atmosferică. Sondele cu baloane au făcut o coborâre cu parașuta și, după ce și-au umplut carcasa cu heliu , au început să plutească în atmosfera planetei la o altitudine de 53-55 km, măsurând parametrii meteorologici. Durata ambelor sonde a fost mai mare de 46 de ore.

Înregistrări

Pe 27 mai 1931, Auguste Piccard și Paul Kipfer au ajuns primii în stratosferă într-un balon cu aer cald.

Pe 31 august 1933, Alexander Dalya, în timp ce se afla la bordul unui balon deschis, a făcut prima poză care arată rotunjimea Pământului.

La 30 septembrie 1933, balonul stratosferic USSR-1 a realizat o ascensiune record la o înălțime de 19 km cu un echipaj format din: E. K. Birnbaum , K. D. Godunov , G. A. Prokofiev.

Pe 30 ianuarie 1934, recordul de altitudine de 22.000 m a fost luat pe balonul stratosferic sovietic Osoaviakhim-1 . Acest record a fost umbrit de un eveniment trist: în timpul coborârii au murit aeronauții P. F. Fedoseenko , A. B. Vasenko și I. D. Usyskin [12] . Balon  cu heliu Explorer II , condus de ofițeri ai Corpului Aerien al Armatei Statelor Unite (căpitanul Ovril A. Andersen, maiorul William Kepner și căpitanul Albert W. Stevens), a atins un nou record de altitudine de 22.066 m pe 11 noiembrie 1935.

Recordul actual de altitudine pentru un balon cu mai multe locuri a fost stabilit pe 4 mai 1961: Malcolm Ross ( ing.  Malcolm Ross ) și Victor Prather ( ing.  Victor Prather ) într-un balon Stratolab V au decolat de pe puntea nava .  USS Antietam în Golful Mexic și a urcat la o înălțime de 34.668 m [13] .

Recordul actual a fost stabilit pe 24 octombrie 2014 de Alan Eustace , ridicându-se deasupra statului american New Mexico la o înălțime de aproximativ 41.421 de metri într-un costum spațial atașat de un balon.

La 1 martie 1999, Bertrand Piccard și Brian Jones au decolat cu un Breitling Orbiter 3 din satul elvețian Château -d'Œx pentru prima circumnavigare non-stop a lumii. Au aterizat în Egipt după 40.814 kilometri de zbor după 19 zile, 21 ore și 55 de minute (viteză medie 85,4 km/h).  

Recordul de altitudine pentru un balon fără pilot este de 53,0 km; balonul a fost lansat de JAXA pe 25 mai 2002 din prefectura Iwate , Japonia. Aceasta este cea mai mare altitudine atinsă vreodată de un vehicul aeronautic: doar rachetele, avioanele-rachetă și obuzele de artilerie pot zbura mai sus.

Vezi și

• balon de baraj
• Dirijabil
• Anexă (tehnică)
• Engleză  Kytoon

Note

1. ↑ Desen din Dicționarul Enciclopedic al lui Brockhaus și Efron, 1890-1907
2. ↑ Aerostat  // Enciclopedia militară  : [în 18 volume] / ed. V. F. Novitsky  ... [ și alții ]. - Sankt Petersburg.  ; [ M. ] : Tip. t-va I. D. Sytin , 1911-1915.
3. ↑ [ https://archive.org/details/isbn_585270086X_774 Aviație: Encyclopedia Aerostat-(din greacă air-air, static-standing)] / Cap. ed. G. P. Svișciov. - M . : Marea Enciclopedie Rusă, 1994. - S.  90 -91. — 736 p. — ISBN 5-85270-086-X .
4. ↑ Stratonauții din URSS . Preluat la 21 august 2018. Arhivat din original la 22 august 2018. (nedefinit)
5. ↑ Kirill Yablochkin. Mendeleev într-un balon: istoria zborului periculos al marelui chimist . Argumente și fapte (ziar) (19 octombrie 2014). Preluat la 24 noiembrie 2021. Arhivat din original la 24 noiembrie 2021. (Rusă)
6. ↑ Despre baloanele Primului Război Mondial . btgv.ru. Preluat la 18 mai 2020. Arhivat din original la 2 iunie 2020. (nedefinit)
7. ↑ Operațiunea Amiralității engleze Outward ("Outworld"), vezi Sophisticated Keeping an Eye on the Soviets Arhivat 24 decembrie 2016 la Wayback Machine
8. ↑ Îngrijirea sofisticată a sovieticilor Arhivat 24 decembrie 2016 la Wayback Machine // Nezavisimaya Gazeta , 23.12.2016
9. ↑ La o înălțime fără nume: Răzbunarea noastră pe baloane . Mecanica populară (februarie 2006). Preluat la 12 decembrie 2018. Arhivat din original la 2 iunie 2020. (nedefinit)
10. ↑ Baloane postbelice ale URSS
11. ↑ Tailwind Bomb . Preluat la 8 aprilie 2022. Arhivat din original la 28 decembrie 2021. (nedefinit)
12. ↑ Osoaviakhim-1 stratospheric catastrophe Arhivat 19 iulie 2012.
13. ↑ Leap from the Stratosphere a avut loc Arhivat 25 iunie 2021 la Wayback Machine . Centru hidrometeorologic .

Literatură

• Emden R. Fundamentele acrobației cu balon. — M.; L., 1936. - 135 p. ( Fișier DjVu , 5,6 MB; vezi și ediția originală germană, 1910; acrobație cu balon cu gaz)
• Silberer V. Grundzüge der praktischen Luftschiffahrt - Berlin, 1909.   (germană) (exploatarea baloanelor cu gaz; vezi PDF în loc de DjVu)

Link -uri

• Aerostat // Dicționar enciclopedic al lui Brockhaus și Efron  : în 86 de volume (82 de volume și 4 suplimentare). - Sankt Petersburg. , 1890-1907.

Dicționare și enciclopedii	mare danez Mare catalană Mare norvegian Rusă mare Brockhaus și Efron Sytina militară Micul Brockhaus și Efron

Avioane
Planificatori	Planor planor cu motor deltaplan deltaplan tricicletă Parapanta parapanta parapanta cu motor
Cu aripi rotative	Autogir Elicopter Rucsac pentru elicopter aeronave cu giratori elicopter tiltrotor multicopter Sincropter
Aerostatic	Balon charliere balon cu aer cald mai roz balon stratosferic Dirijabil
Aerodinamic	Avion Hidroavion submarin zburător planor cu gondolă Ekranoplan ( Ekranolet )
Dinamica rachetei	avion rachetă jetpack Martin Jetpack Grifon rachetă de croazieră
Alte	Ornitopter Om musculos ciclocopter