Historia sterowców i balonów lotniczych

Balony i sterowce unoszą się, ponieważ są pływające, co oznacza, że ​​łączna masa sterowca lub balonu jest mniejsza niż masa wypartego powietrza. Grecki filozof Archimedes najpierw ustanowił podstawową zasadę wyporności.

Balony na ogrzane powietrze były po raz pierwszy latane przez braci Józefa i Etienne Montgolfier już wiosną 1783 roku. Podczas gdy materiały i technologia są bardzo różne, zasady stosowane przez pierwszych osiemnastowiecznych eksperymentatorów nadal przenoszą nowoczesne balony sportowe i pogodowe.

Istnieją trzy typy sterowców: niesztywny sterowiec, często nazywany sterowcem; półsztywny sterowiec i sztywny sterowiec, czasami nazywany zepelin.

Bracia Montgolfier, urodzeni w Annonay we Francji, byli wynalazcami pierwszego praktycznego balonu. Pierwszy zademonstrowany lot balonu na ogrzane powietrze odbyło się 4 czerwca 1783 r. w Annonay we Francji.

Joseph i Jacques Montgolfier, właściciele papierni, próbowali unosić torby z papieru i tkaniny. Kiedy bracia trzymali płomień w pobliżu otworu u dołu, worek (zwany balonem) rozszerzył się gorącym powietrzem i uniósł się w górę. Bracia Montgolfier zbudowali większy jedwabny balon z podszewką papierową i zademonstrowali go 4 czerwca 1783 r. Na rynku w Annonay. Ich balon (zwany Montgolfiere) uniósł się w powietrze na wysokości 6562 stóp.

19 września 1783 r. W Wersalu balon na gorące powietrze Montgolfiere, niosący owcę, koguta i kaczkę, latał przez osiem minut przed Ludwikiem XVI, Marie Antoinette i dworem francuskim.

15 października 1783 r. Pilatre de Rozier i markiz d'Arlandes byli pierwszymi ludzkimi pasażerami na balonie Montgolfiere. Balon był w locie swobodnym, co oznacza, że ​​nie był na uwięzi.

19 stycznia 1784 r. Wielki balon na gorące powietrze Montgolfiere przetransportował siedmiu pasażerów na wysokość 3000 stóp nad Lyonem.

W tym czasie Montgolfiers wierzyli, że odkryli nowy gaz (zwany gazem Montgolfier), który był lżejszy od powietrza i spowodował uniesienie napompowanych balonów. W rzeczywistości gaz był jedynie powietrzem, które stawało się bardziej pływające po podgrzaniu.

Francuz, Jacques Charles, wynalazł pierwszy balon wodorowy w 1783 roku.

Niecałe dwa tygodnie po przełomowym locie Montgolfier francuski fizyk Jacques Charles (1746–1823) a Nicolas Robert (1758-1820) dokonał pierwszego niezwiązanego wstąpienia balonem z wodorem na gaz 1 grudnia 1783 r. Jacques Charles połączył swoje doświadczenie w dziedzinie wytwarzanie wodoru z nową metodą Nicolasa Roberta do powlekania jedwabiu gumą.

Balon wodorowy Charlière przekroczył wcześniejszy balon gorącego powietrza Montgolfier w czasie w powietrzu i przebytej odległości. Dzięki wiklinowej gondoli, siatce oraz systemowi zaworów i balastu stał się ostateczną formą balonu wodorowego na następne 200 lat. Widownia w Ogrodach Tuileries została zgłoszona jako 400 000, co stanowi połowę populacji Paryża.

Ograniczeniem użycia gorącego powietrza było to, że gdy powietrze w balonie ostygło, balon został zmuszony do opadnięcia. Jeśli ogień ciągle płonął, aby stale ogrzewać powietrze, iskry prawdopodobnie docierały do ​​torby i podpalały ją. Wodór pokonał tę przeszkodę.

15 czerwca 1785 r. Pierre Romain i Pilatre de Rozier byli pierwszymi osobami, które zginęły w balonie. Pilatre de Rozier jako pierwszy latał i umierał w balonie. Zastosowanie niebezpiecznej kombinacji gorącego powietrza i wodoru okazało się fatalne dla pary, której dramatyczny wypadek zanim duży tłum tylko chwilowo stłumił manię balonową zamiatającą Francję pod koniec osiemnastego stulecie.

Jean-Pierre Blanchard (1753-1809) zaprojektował balon wodorowy z trzepoczącymi urządzeniami do kontrolowania jego lotu.

Jean-Pierre Blanchard wkrótce przeniósł się do Anglii, gdzie zgromadził niewielką grupę entuzjastów, w tym bostońskiego lekarza Johna Jeffriesa. John Jeffries zaproponował, że zapłaci za pierwszy lot przez angielski kanał w 1785 r.

John Jeffries później napisał, że zatonąli tak nisko, przeprawiając się przez kanał La Manche, że wyrzucili wszystko za burtę, w tym większość odzieży, bezpiecznie przybywając na ląd „prawie nagi jak drzewa”.

Pierwszy prawdziwy lot balonem w Stanach Zjednoczonych nastąpił dopiero, gdy Jean-Pierre Blanchard wstąpił ze stoczni więzienia w Waszyngtonie w Filadelfii w stanie Pensylwania 9 stycznia 1793 roku. Ten dzień, Prezydent George Washington, francuski ambasador i tłum gapiów patrzyli, jak Jean Blanchard wznosi się na wysokość 5800 stóp.

Blanchard zabrał ze sobą pierwszą przesyłkę lotniczą, paszport przedstawiony przez prezydenta Waszyngtonu, który kierował wszystkich obywateli Stanów Zjednoczonych i innych, że nie sprzeciwiają się temu panu Blanchardowi i pomagają w tworzeniu i rozwijaniu sztuki, aby uczynić ją użyteczną dla ludzkości generał.

Wczesne balony nie były tak naprawdę żeglowne. Próby poprawy manewrowości obejmowały wydłużenie kształtu balonu i użycie śruby z napędem, aby przepchnąć go w powietrze.

Tak narodził się sterowiec (zwany także sterowcem), lżejsza od powietrza jednostka z napędem i układami kierowniczymi. Podziękowania za budowę pierwszego żeglownego pełnowymiarowego statku powietrznego należą się francuskiemu inżynierowi, Henri Giffardowi, który w 1852 r. Dołączył mały, silnik parowy do ogromnego śmigła i śmigał w powietrzu przez siedemnaście mil z maksymalną prędkością pięciu mil na godzinę.

Jednak dopiero po wynalezieniu silnik benzynowy w 1896 r. można zbudować praktyczne sterowce. W 1898 roku brazylijski Alberto Santos-Dumont jako pierwszy zbudował i latał sterowcem napędzanym benzyną.

Przybywszy do Paryża w 1897 roku, Alberto Santos-Dumont najpierw wykonał wiele lotów z bezpłatnymi balonami, a także zakupił motorower trójkołowy. Pomyślał o połączeniu silnika De Dion, który napędzał jego trójkołowiec z balonem, co zaowocowało 14 małymi statkami powietrznymi napędzanymi benzyną. Jego sterowiec nr 1 po raz pierwszy poleciał 18 września 1898 roku.

Latem 1908 r. Armia amerykańska przetestowała sterowiec Baldwin. Lts. Lahm, Selfridge i Foulois polecili sterowcem. Thomas Baldwin został powołany przez rząd Stanów Zjednoczonych do nadzorowania budowy wszystkich kulistych, sterowalnych i latawców balonów. Zbudował pierwszy rządowy sterowiec w 1908 roku.

Amerykański wynalazca Thomas Baldwin zbudował sterowiec o długości 53 stóp, California Arrow. Wygrał jednomilowy wyścig w październiku 1904 r. Podczas Światowych Targów w St. Louis z Royem Knabenshue na czele. W 1908 roku Baldwin sprzedał Korpusowi Sygnału Armii USA ulepszony ster, napędzany silnikiem Curtiss o mocy 20 koni mechanicznych. Ta maszyna, oznaczona jako SC-1, była pierwszy napędzany samolotem armii.

Zeppelin to nazwa nadana sterowcom z duraluminium o wewnętrznej ramie, wymyślonym przez wytrwałych Hrabia Ferdinand von Zeppelin.

Pierwszy sztywny sterowiec w ramie poleciał 3 listopada 1897 roku i został zaprojektowany przez Davida Schwarza, kupca drewna. Szkielet i zewnętrzna pokrywa zostały wykonane z aluminium. Napędzany 12-konnym silnikiem gazowym Daimler połączonym z trzema śmigłami, z powodzeniem wystartował podczas testu na uwięzi w Templehof pod Berlinem w Niemczech, jednak statek powietrzny rozbił się.

W 1900 r. Niemiecki oficer wojskowy Ferdynand Zeppelin wynalazł sterowiec o sztywnej ramie lub sterowiec, który stał się znany jako Zeppelin. Zeppelin poleciał pierwszym na świecie sztywnym statkiem powietrznym LZ-1, 2 lipca 1900 roku, w pobliżu Jeziora Bodeńskiego w Niemczech, przewożąc pięciu pasażerów.

Pokryty materiałem sterowiec, który był prototypem wielu kolejnych modeli, miał aluminiową konstrukcję, siedemnaście ogniw wodorowych i dwa 15-konne silniki spalinowe Daimlera, każdy zamieniający dwa śmigła. Miał około 420 stóp długości i 38 stóp średnicy. Podczas pierwszego lotu przeleciał około 3,7 mili w 17 minut i osiągnął wysokość 1300 stóp.

W 1908 roku Ferdinand Zeppelin założył Friedrichshafen (Fundacja Zeppelin) w celu rozwoju nawigacji lotniczej i produkcji sterowców.

Sterowiec wyewoluował z balonu sferycznego po raz pierwszy z powodzeniem wykonanego przez braci Montgolfier w 1783 roku. Sterowce są w zasadzie dużymi, sterowanymi balonami, które mają silnik do napędu, używają sterów i klap windy do sterowania oraz przewożą pasażerów w gondoli zawieszonej pod balonem.

Istnieją trzy typy sterowców: niesztywny sterowiec, często nazywany sterowcem; półsztywny sterowiec i sztywny sterowiec, czasami nazywany Zeppelinem.

Pierwsza próba zbudowania sterowca polegała na rozciągnięciu okrągłego balonu do kształtu jajka, który był napompowany wewnętrznym ciśnieniem powietrza. Te niesztywne sterowce, powszechnie zwane sterami, używane balony, poduszki powietrzne znajdujące się w zewnętrznej powłoce, które rozszerzyły się lub skurczyły, aby zrekompensować zmiany w gazie. Ponieważ te sterówki często zapadały się pod wpływem stresu, projektanci dodali stały kil pod kopertą, aby nadać mu wytrzymałość, lub zamknęli worek gazowy wewnątrz ramy. Te półsztywne sterowce były często używane loty rozpoznawcze.