Aerostat jest samolot , którego wyciąg jest głównie przez aerostatycznym życie The Archimedesa oporowe , w przeciwieństwie aerodynes , zwany „cięższe od powietrza”, które korzystają z aerodynamiczny dźwig ich płata . Ta kategoria statków powietrznych, czasami określana jako „lżejsze od powietrza”, obejmuje balony (bez silnika) i sterowce (z silnikiem). Pilot aerostatu to aeronauta , a termin „aeronauta” oznacza w szczególności aeronautę wojskową.
Znaczna część objętości aerostatu składa się z jednej lub więcej powłok wypełnionych gazem lżejszym od powietrza otoczenia, takim jak gorące powietrze (w przypadku balonów na ogrzane powietrze ), wodór lub woda. ” Hel .
Siła , która pozwala wznieść balon i utrzymać wysokość jest balon windy . Jest to ciąg Archimedesa wynikający z różnicy gęstości między gorącym powietrzem lub gazem zawartym w balonie w porównaniu z powietrzem zewnętrznym, bardziej gęsty. W stanie równowagi dokładnie kompensuje ciężar pozostałych elementów balonu, który w związku z tym nie jest „lżejszy”, ale „tak lekki” jak powietrze.
Zasada ta była zapewne znana Chińczykom (domniemanym wynalazcom papieru ): uprawiali oni lot małych papierowych balonów nadmuchanych gorącym powietrzem ( niebiańska latarnia ). Wielu prekursorów (w tym Bartolomeu de Gusmão , Francesco Lana de Terzi i Joseph Galien (en) ) zilustrowało tę zasadę. Pierwsze praktyczne zastosowania w lotach większych maszyn przeprowadzili Francuzi Joseph i Étienne de Montgolfier oraz fizyk Jacques Charles .
Balon to aerostat bez silnika. to może być:
Wyróżniamy:
„Sterowalny balon” to balon wyposażony w co najmniej jeden silnik i powierzchnie sterowe do sterowania jego kierunkiem, prędkością i wysokością. Ta klasa aerostatów jest podzielona na trzy kategorie: sztywne , półsztywne i elastyczne powłoki .
Powietrze rozszerza się podczas ogrzewania, co zmniejsza jego gęstość, umożliwiając jego wzrost. Małe balony lub latarnie były używane w Chinach od czasów starożytnych. Pierwszy nowoczesny balon, wyprodukowany przez braci Montgolfier, był na gorące powietrze, jednak większość pierwszych balonów była gazowa. Zainteresowanie nadmuchania nie obudził się w drugiej połowie XX -go wieku.
Dwuwodny (powszechnie znany jako atom wodoru) jest najlżejszym wszystkich gazów. Balon wodorowy nie musi spalać paliwa i dlatego może pozostawać w powietrzu znacznie dłużej niż balon na ogrzane powietrze. Pierwszy załogowy balon wodorowy poleciał krótko po balonie na ogrzane powietrze Frères Montgolfier . Wodór szybko stał się najpowszechniejszym gazem dla balonów, a później sterowców. Jednak wodór jest bardzo łatwopalny i po kilku poważnych wypadkach w latach 30. XX wieku (zwłaszcza katastrofie sterowca Zeppelin Hinderburg w 1937 r. ) Porzucono go na rzecz helu.
Hel ma tę zaletę, że jest niepalny i nietoksyczny. Jego moc elewacji jest prawie równoważna (około 92%) z wodorem. Została odkryta w ilości na początku XX th wieku i przez wiele lat, tylko Stany Zjednoczone miały wystarczająco do użytku w sterowców. Prawie wszystkie balony gazowe i sterowce używają teraz helu.
Balon na ogrzane powietrze, historia innowacji „wyprodukowanej w Annonay”