Воздушное удовольствие

Научиться летать так же, как птицы, мечтали многие ученые. Конструкцию первого воздушного корабля придумал еще Леонардо да Винчи. И только через четыре столетия это стало возможно. 30 сентября 1906 года небо Франции украсили 16 воздушных шаров. Здесь стартовали первые международные состязания пилотов этих летательных аппаратов, которые впервые изобрели в XVIII веке.

В 1781 году Кавелло стоял в своем кабинете и пускал мыльные пузыри. И если бы кто-то увидел мужчину за таким несерьезным делом, точно бы покрутил у виска. Сумасшедший? Нет! Итальянский ученый. И наполнял он те самые пузыри водородом.

В его небольшой стеклянной колбе, после нескольких нехитрых для ученого махинаций, скопился водород. Он по специальной трубке уходил в мыльный раствор, из которого получались пузыри, легко поднимающиеся в воздух.

— А если закачать водород в шар, он тоже сможет легко подняться в воздух, — подумал Кавелло, представляя себе принцип работы будущего воздушного шара.

Правда, изобрести это «воздушное удовольствие» он в итоге так и не смог. Зато через два года его задумку продолжили братья Монгольфье. Сначала они пытались наполнить тканевый шар водородом, но тот быстро проходил через его стенки. Да и газ на тот момент был слишком дорогим для подобных экспериментов.

— Есть еще одна особенность водорода. Он способен взрываться в смеси с кислородом, если его поджечь. При комнатной температуре такого не происходит, — рассказывает Андрей Наумов.

И братья Монгольфье начали использовать обычный воздух. Правда, горячий.

— Из школьного курса известно: если взять газ, абсолютно любой, и нагреть, то при высокой температуре его плотность будет меньше, чем газ, который его окружает (проще говоря, вещество внутри воздушного шара будет легче, чем окружающий его воздух. И ему ничего не останется, как подняться вверх. — «НО»). Это и есть закон Архимеда, — рассказывает Андрей Наумов.

Воздух вокруг будет как бы выталкивать шар вверх. Но здесь нужно учесть и еще один фактор.

— Это — материал, из которого изготовлен сам воздушный шар. Чем легче ткань, тем проще конструкции подняться в воздух, — продолжает ученый.

И если сейчас для воздушных шаров изготавливают специальные легкие ткани, которые на отечественном рынке называются капрон и лавсан, то французские изобретатели обходились подручными средствами. Свой аэростат они сделали из холста.

В 1783 году полет первого «монгольфьера» (так назвали воздушный шар. — «НО») весом 230 килограммов, поднявшегося на высоту около двух километров, даже засвидетельствовали специальным актом, который направили во французскую Академию наук. И через некоторое время аэростаты начали появляться один за другим.

— Потом, кстати, аэростаты наполнялись гелием. Это — легкий газ, но от него тоже вынужденно отказались. Слишком дорогой. А вообще, гелий — это побочный продукт при нефтегазовых добычах. И в России у нас его довольно много. Но сейчас воздушные шары в основном используют для развлекательных целей и наполняют их обычным воздухом. Конструкция «устройства» достаточно проста. Делают оболочку, снизу ставят горелку, благодаря которой температура воздуха в шаре возрастает, и за счет этого он поднимается вверх. Известные «китайские фонарики» работают по такому же принципу, — рассказывает Андрей Наумов.

Что самое интересное, необязательно, чтобы воздушный шар был овальной формы. Он может быть прямоугольный, многоугольный. Это ни на что не влияет.

— Даже есть международный фестиваль, на котором показывают воздушные шары в виде самовара, сапога, звезды, космического корабля. В общем, у кого на что фантазии хватит. Правда, здесь есть тоже одно «но». Чем сложнее форма воздушного шара, тем больше материала уйдет на его изготовление, а следовательно, нужно больше подогреваемого газа, — говорит Андрей Наумов.

Кстати, сильно высоко, например до безвоздушного пространства, на воздушном шаре вы улететь не сможете.

— Максимум он поднимется до того уровня, когда плотность воздуха в шаре и за его пределами сравняется, — комментирует ученый.