Историята на въздухоплаването с балони – както с горещ въздух, така и с газ – обхваща много векове. Тя включва редица исторически постижения и събития, сред които първият полет на човек, първият полет над Ламанша, първият полет в Северна Америка и първата катастрофа с летателен апарат.
Предмодерни и безпилотни балони
Безпилотните балони с горещ въздух заемат място в китайската история. Джуге Лян от кралство Шу Хан, по време на епохата на Трите царства (ок. 220–280 г. сл. н.е.), е използвал летящи фенери за военна сигнализация. Тези фенери са известни като китайски фенери или фенери на Кунмин (孔明灯).
Първият документиран полет с балон в Европа е осъществен от бразилско-португалския свещеник Бартоломеу де Гушмао. На 8 август 1709 г. в Лисабон Бартоломеу де Гушмао успява да издигне на височина около четири метра малък хартиен балон, напълнен с горещ въздух, пред погледа на крал Жуау V и португалския двор. Той също така твърди, че е конструирал балон на име „Пасарола“ („Голяма птица“) и е направил опит да се издигне с него от замъка „Свети Георги“ в Лисабон, като се е приземил на около километър разстояние. Твърдението за това постижение обаче остава недоказано; макар полетът да фигурира в източника, използван от FAI (Световната федерация по въздушни спортове), точните параметри и условия на полета не са потвърдени.
Първият водороден балон
След публикуването на закона на Робърт Бойл (Robert Boyle) през 1662 г. и труда на Хенри Кавендиш (Henry Cavendish) върху водорода от 1766 г., Джоузеф Блек (Joseph Black) изказва предположението, че ако този газообразен елемент изпълни балон, надутият обект би могъл да се издигне във въздуха. Жак Шарл – чиито изследвания на газовете водят до формулирането на закона за обемите, носещ неговото име – е изучавал трудовете на Кавендиш, Блек и Тибериус Кавало и също така е смятал, че водородът би могъл да издигне балон.
Жак Шарл (Jacques Charles) проектира балона, а братята Робер изработват лек и непропусклив за газ балон. Бартелеми Фожа дьо Сен-Фон (Barthélémy Faujas de Saint-Fond) организира кампания за набиране на средства чрез публичен абонамент, за да финансира проекта на братята. За направата на основната обвивка братята Робер разтварят каучук в терпентин и с получения разтвор лакират съединени чрез шиене копринени платна. Те използват редуващи се ивици от червена и бяла коприна, но лакът с каучук придава жълтеникав оттенък на бялата коприна.
Жак Шарл и братята Робер започват да пълнят първия в света балон с водород на 23 август 1783 г. на площад Виктоар в Париж. Балонът е сравнително малък – сфера от гумиран копринен плат с обем 35 кубични метра (и диаметър около 13 фута / 4 метра) – и може да повдигне товар от едва 9 кг. Напълнен е с водород, получен чрез изливането на близо четвърт тон сярна киселина върху половин тон железни отпадъци. Газът се подава в обвивката на балона по оловни тръби; тъй като не преминава през студена вода, той е горещ при получаването си, а след това се свива при охлаждането вътре в балона, което силно затруднява пълното му напълване.
Редовно се публикуват бюлетини за напредъка по подготовката на балона, което привлича толкова многобройни тълпи, че на 26-и той бива тайно преместен през нощта на Марсово поле (където днес се издига Айфеловата кула) – разстояние от 4 километра. На 27 август 1783 г. балонът е пуснат в полет; сред наблюдаващите е и Бенджамин Франклин. Балонът лети на север в продължение на 45 минути, преследван от конници, и се приземява на 21 километра от мястото на старта – в село Гонес. Там местните селяни - според сведенията обзети от ужас - го нападат с вили и ножове и го унищожават.
Приземилият се нещастно балон и унищожаващите го селяни. Кредит: Wikimedia Commons
Първи полет без екипаж
На 5 юни 1783 г. братята Монголфие за първи път демонстрират публично безпилотен балон с горещ въздух с диаметър 35 фута (11 м). На 19 септември 1783 г. техният балон „Аеростат Ревейон“ (Aerostat Réveillon) извършва полет с първите живи същества (различни от хора) в прикачена към него кошница: овца на име Монтосиел („Изкачващ се към небето“), патица и петел. Смятало се е, че физиологията на овцата е сравнително близка до тази на човека. Очаквало се е патицата да не пострада при издигането във въздуха; тя е включена като контролен елемент за отчитане на ефектите, породени от самия летателен апарат, а не от височината. Петелът е включен като допълнителен контролен елемент, тъй като е птица, която не лети на голяма височина. Демонстрацията е проведена пред множество хора в кралския дворец във Версай, в присъствието на крал Луи XVI и кралица Мария-Антоанета. Полетът продължава около осем минути, изминава разстояние от две мили (3 км) и достига височина от около 1500 фута (460 м). След полета апаратът се приземява безопасно.
Балонът на братя Монголфие. Кредит: Wikimedia Commons
Първи полет с екипаж
Първият ясно документиран случай на балон, превозващ хора, използва горещ въздух за създаване на подемна сила и е конструиран от братята Жозеф-Мишел и Жак-Етиен Монголфие в Аноне, Франция. Братята произхождат от семейство на производители на хартия и забелязват как пепелта се издига нагоре при изгаряне на хартия. Братята Монголфие правят първата публична демонстрация на своето изобретение на 4 юни 1783 г. След експерименти с безпилотни балони и полети с животни, първият полет с хора на борда се състои на 15 октомври 1783 г. от имението „Фоли Титон“ (Folie Titon) в Париж; пилот е ученият Жан-Франсоа Пилатр дьо Розие, а балонът е привързан към земята. Балонът достига височина от 84 фута (приблизително 25 метра) – максималната височина, позволена от въжетата, с които е закрепен – и остава във въздуха в продължение на 4 минути и 25 секунди. На 19 октомври 1783 г. са извършени допълнителни изпитателни полети с привързан балон, като сред пътниците са Жиру дьо Вилет и маркиз Франсоа д'Арланд, които се редуват да придружават дьо Розие.
Първият свободен полет с хора на борда, без връзка със земята, се състои на 21 ноември 1783 г. Първоначално крал Луи XVI е постановил, че първите пилоти трябва да бъдат осъдени престъпници, но дьо Розие, заедно с д'Арланд, успешно издействат за себе си тази чест. За случая диаметърът на балона е увеличен до близо 50 фута (около 15 метра), а под отвора му е окачена желязна кошница с огън, отделящ дим; огънят е можел да се поддържа и регулира от самите въздухоплаватели. За 25 минути двамата мъже изминават малко повече от пет мили (около 8 километра). В края на полета на борда е останало достатъчно гориво, за да може балонът да измине още четири-пет пъти по-голямо разстояние, но горящи въглени от огъня заплашват да подпалят балона и мъжете решават да се приземят веднага щом се озовават над открита местност.
Новината за полетите с балони се разпространява бързо. През декември 1783 г. Йохан Волфганг фон Гьоте пише на свой приятел относно опита на Вилхелм Хайнрих Себастиан Бухолц във Ваймар „да овладее изкуството на Монголфие“. Пионерската дейност на братята Монголфие при създаването на балона с горещ въздух получава признание чрез наименованието „монголфиер“ (Montgolfière), дадено на този тип балони в тяхна чест.
Първи полет с водороден балон с хора на борда
Само няколко дни по-късно, на 1 декември 1783 г. в 13:45 ч., професор Жак Шарл и братята Робер (Les Frères Robert) издигат нов водороден балон с екипаж от градините „Тюйлери“ в Париж, сред огромно множество и голямо въодушевление. Балонът е държан на въжета и отведен до мястото за окончателното му издигане от четирима от най-видните френски благородници: маршал дьо Ришельо, маршал дьо Бирон, бали дьо Сюфрен и херцог дьо Шолн. Жак Шарл е придружен от Никола-Луи Робер като втори пилот на балона с обем 380 кубични метра, напълнен с водород. Обвивката на балона е снабдена с клапан за изпускане на водород и е покрита с мрежа, от която е окачен кошът. За регулиране на височината се използва пясъчен баласт. Те се издигат на височина от около 1800 фута (550 м) и се приземяват по залез слънце в Нел-ла-Вале след полет с продължителност 125 минути, изминавайки разстояние от 36 км. Преследвачите на коне, водени от херцог дьо Шартър, задържат летателния апарат, докато Шарл и Робер слизат от него.
След това Шарл решава да се издигне отново, но този път сам, тъй като балонът е загубил част от водорода си. Този път той се издига бързо до височина от около 3000 метра, където отново вижда слънцето. Започва да изпитва силна болка в ушите, затова отваря клапата, за да освободи газ, и се спуска, като се приземява меко на около 3 км разстояние, при Тур дю Ле. За разлика от братята Робер, Шарл никога повече не лети, макар че в негова чест газовият балон – използващ водород или друг студен газ за подемната си сила – започва да се нарича „шарлиер“ (Charlière).
Шарл и Робер носят барометър и термометър, за да измерят налягането и температурата на въздуха, с което правят този полет не само първият полет с пилотиран водороден балон, но и първият полет с балон, при който са извършени метеорологични измервания на атмосферата над земната повърхност.
Съобщава се, че 400 000 зрители са наблюдавали излитането, като стотици от тях са платили по една крона, за да подпомогнат финансирането на строежа и да получат достъп до „специално оградена зона“, откъдето да наблюдават старта отблизо. Сред хората в тази зона е бил и Бенджамин Франклин – дипломатическият представител на Съединените американски щати. Присъствал е и Жозеф Монголфие, на когото Шарл е оказал честта да пусне малкия яркозелен балон-сондиер, служещ за проверка на вятъра и метеорологичните условия.
Други ключови етапи
Първата авиационна катастрофа се случва през май 1785 г., когато град Тъламор (графство Офали, Ирландия) понася сериозни щети: при падането на балон избухва пожар, който изпепелява около 100 къщи, превръщайки града в мястото на първата в света авиационна катастрофа. И до днес на герба на града е изобразен феникс, възраждащ се от пепелта.
На 10 януари 1793 г. Бланшар извършва първия полет с балон с човек на борда в Америка. Неговият балон, напълнен с водород, излита от двора на затвор във Филаделфия, Пенсилвания. По време на полета е достигната височина от 5800 фута (1770 м), а приземяването става в Дептфорд Тауншип, Ню Джърси. Сред гостите, наблюдаващи излитането, е президентът Джордж Вашингтон. Софи Бланшар, съпругата на Жан-Пиер, е първата жена, която управлява собствен балон, и първата жена, превърнала въздухоплаването с балони в своя професия.
Балоните с газ се превръщат в най-разпространения вид от 90-те години на XVIII век до 60-те години на XX век. Пиер Тестю-Бриси извършва над 50 полета през живота си, включително първото издигане на кон на 16 октомври 1798 г. от парка „Белвил“ в Париж.
Въздухоплавателите търсели начин да управляват посоката на движение на балона. Първият управляем балон (наричан още дирижабъл) е изпитан от Анри Жифар (Henri Giffard) през 1852 г. Задвижван от парен двигател, той се движел твърде бавно, за да бъде ефективен. Подобно на случая с летателните апарати, по-тежки от въздуха, появата на двигателя с вътрешно горене прави дирижаблите – и по-специално меките дирижабли (тип „блимп“) – практически приложими, като това започва в края на XIX век. През 1872 г. Паул Хенлайн (Paul Haenlein) извършва полет с първия балон (привързан), задвижван от двигател с вътрешно горене. Първият човек, летял със свободен (непривързан) дирижабъл, задвижван от двигател с вътрешно горене, е Алберто Сантос-Дюмон (Alberto Santos Dumont) през 1898 г.
Модел на първия дирижабъл. Кредит: Wikimedia Commons
На 3 юли 2002 г. Стив Фосет става първият човек, обиколил света сам и без прекъсване с летателен апарат – в случая балон с горещ въздух. Той излита с балона „Спирит ъф Фрийдъм“ (Spirit of Freedom) от Нортам, Западна Австралия, на 19 юни 2002 г. и се завръща в Австралия на 3 юли, като впоследствие се приземява в Куинсланд. Продължителността и изминатото разстояние при този самостоятелен полет с балон са съответно 13 дни, 8 часа и 33 минути (14 дни, 19 часа и 50 минути до приземяването) и 20 626,48 мили (33 195,10 км). Пътуването поставя редица рекорди във въздухоплаването с балони: най-висока скорост (200 мили в час / 320 км/ч, подобрявайки собствения си предишен рекорд от 166 мили в час / 270 км/ч), най-бърза обиколка на света (13,5 дни), най-голямо разстояние, изминато самостоятелно с балон (20 482,26 мили / 32 963,00 км), както и най-голямо разстояние, изминато с балон за 24 часа (3 186,80 мили / 5 128,66 км на 1 юли).
Първата военна употреба на летателен апарат в Европа се състои по време на войните на Френската революция, когато французите използват привързан балон с водород за наблюдение на движенията на австрийската армия по време на битката при Фльорюс (1794 г.). Когато френската армия празнува победите си през 1798 г. по време на кампанията в Египет и Сирия, французите искат да демонстрират полет с балон пред жителите на Кайро, но полетът трябва да бъде отложен, тъй като учените са загубили оборудването си в битката при Нил.
През 1811 г. Франц Лепих (Franz Leppich) се обръща към Наполеон с твърдението, че може да построи балон с водород, който да позволи на французите да атакуват от въздуха. Наполеон забранява на Лепих да провежда по-нататъшни експерименти и впоследствие нарежда той да бъде изгонен от френска територия. През 1812 г. руските тайни служби осигуряват на Лепих паспорт на името Шмит и той заминава за Москва, за да работи под ръководството на граф Ростопчин по създаването на дирижабъл, който да помогне на руската армия да спре нашествието на Наполеон. Близо до Москва тайно е изградена строго охранявана корабостроителница с високи стени, където заедно с около 50 други немскоговорящи механици Лепих започва да строи прототипи на въздухоплавателния апарат. Огромният надуваем балон на Лепих е изработен от плътен плат и е прикрепен към 20-метрова дървена платформа, снабдена с оръдейни установки и отделения за бомби. Задвижването е предвидено да се осъществява от четиридесет гребци с гигантски гребла. Разработването на дирижабъла е съпътствано от множество проблеми: от материала изтича газ, а греблата често се чупят. Когато дирижабълът най-накрая е изпробван, той функционира, но не може да се движи срещу вятъра. Към момента, в който Наполеон започва нахлуването в Русия през 1812 г., дирижабълът на Лепих все още не е готов и прототипът е унищожен. След Бородинската битка Лепих продължава да работи по своя апарат още една година близо до Санкт Петербург, след което отново заминава за Германия. Там той работи по устройството до 1817 г., макар то никога да не влиза в употреба. През 1818 г. във Виена получава патент на свое име и на името на брат си за изработване на пирони чрез щамповане.
Илюстрация от 1818 г., показваща различни видове балони. Кредит: Wikimedia Commons
По време на Американската гражданска война са използвани балони с горещ въздух. Военните балони, използвани от Корпуса на балонистите към Армията на Съюза под командването на проф. Тадеус С. К. Лоу, представляват меки копринени обвивки, пълнени с въглищен газ или водород.
По време на Втората световна война над Лондон са издигнати множество заградителни балони в опит да се възпрепятстват въздушните нападения на Луфтвафе по време на Битката за Британия. Независимо от своята ефективност, те представляват евтино средство за защита, но не успяват да предотвратят тежките поражения, нанесени на жителите на Лондон по време на бомбардировките – вероятно защото бомбардировачите „Хейнкел He 111“ летят на твърде голяма височина. Въпреки това са унищожени около 231 летящи бомби V-1.
В началото и средата на XX век балоните с водород се използват широко за изследвания на горните слоеве на атмосферата в рамките на проекти като „Осоавиахим-1“, изстрелванията от „Стратобоул“ (Stratobowl), „Манхай“ (Manhigh) и „Страто-Лаб“ (Strato-Lab). Поредица от полети поставя множество рекорди за височина, преди космическите полети да изместят балонизма като водещо начинание в тази област. След като правителствата губят интерес към пилотираните балони, частни лица продължават да се стремят към поставяне на рекорди – особено за далечина на полета – и към постигане на исторически първи постижения (като полетите на „Дабъл Игъл II“ – първият балон, прекосил Атлантическия океан, и „Брайтлинг Орбитър 3“ – първият, обиколил земното кълбо).
Въпреки че все още се предприемат издигания с пилотирани балони на голяма височина, те по-скоро са дело на авантюристи, отколкото на изследователи.
Източници:
History Of Ballooning - https://www.nationalballoonmuseum.com/about/history-of-ballooning/
History of ballooning - https://en.wikipedia.org/wiki/History_of_ballooning
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
Необикновена космическа експлозия, случваща се веднъж на хилядолетие
Памет на водата или как ни промиват мозъка
Произходът на мартеницата трябва да се търси далече - в Индия и Древна Гърция
Откъде идва "химията" на междуличностните връзки?