Войти
Современный аэростат, используемый США. Министерство внутренней безопасности, Привязанная радиолокационная система аэростата (TARS). аэростат (от греч. ἀήρ aer (воздух) + στατός statos (стоя) по-французски) - это самолет легче воздуха, который набирает подъемную силу за счет использования плавучего газа. К аэростатам относятся безмоторные аэростаты и активные дирижабли. Воздушный шар может быть свободным или привязанным. Средняя плотность аппарата ниже плотности атмосферного воздуха, поскольку его основным компонентом является один или несколько газовых баллонов, легкая оболочка, содержащая подъемный газ (включая нагретый воздух, как газы, которые имеют более низкую плотность, чем воздух) для обеспечения плавучести, к которым прикреплены другие компоненты, такие как гондола, содержащая оборудование или людей. Газовые баллончики, особенно в дирижаблях, часто защищены внешней оболочкой.
Аэростаты названы так потому, что они используют аэростатическую подъемную силу, которая представляет собой выталкивающую силу, которая не требует движения через окружающую воздушную массу. Это контрастирует с тяжелыми аэродинами, которые в основном используют аэродинамическую подъемную силу, которая требует движения поверхности крыла через окружающую воздушную массу. Этот термин также использовался в более узком смысле для обозначения статически привязанного аэростата в отличие от свободно летающего дирижабля. В этой статье этот термин используется в более широком смысле.
В обычном использовании термин аэростат относится к любому летательному аппарату, который остается в воздухе в основном с использованием аэростатической плавучести.
Исторически все аэростаты назывались воздушными шарами. Силовые типы, способные к горизонтальному полету, назывались дирижаблями или просто дирижаблями (от французского dirigeable, означающего управляемый). Эти силовые аэростаты позже стали называть дирижаблями, а термин «воздушный шар » зарезервирован для автономных типов, привязных или свободно плавающих.
В последнее время Счетная палата правительства США использовала термин «аэростат» в другом смысле, чтобы отличить статически привязанный аэростат от свободно летающего дирижабля.
Свободно летающий воздушный шар Воздушный шар - это аэростат без двигателя, который не имеет средств движения и должен быть привязан к длинному тросу или свободно дрейфовать по ветру.
Хотя свободный воздушный шар движется со скоростью ветра, он движется вместе с ветром, поэтому для пассажира воздух кажется спокойным и безветренным. Чтобы изменить высоту над землей, он должен либо отрегулировать подъемную силу, либо сбросить балластный груз. Известные применения свободно летающих аэростатов включают метеорологические шары и спортивные шары.
A привязанный аэростат удерживается одним или несколькими швартовными тросами или тросами. Он имеет достаточный подъемник, чтобы удерживать трос в натянутом состоянии, а его высота контролируется подъемом троса внутрь или наружу. Привязанный воздушный шар чувствует ветер. Круглый аэростат нестабилен и раскачивается при сильном ветре, поэтому был разработан воздушный змей с аэродинамической формой, аналогичной нежесткому дирижаблю. И воздушные змеи, и нежесткие дирижабли иногда называют «дирижаблями». Известные применения привязных аэростатов включают аэростаты для наблюдения и аэростаты заграждения, а известные применения отвязанных аэростатов включают шпионские шары и огненные шары.
Дирижабли Goodyear - это нежесткие дирижабли Дирижабль - это автономный аэростат с двигателем, которым можно управлять. Дирижабли делятся на жесткие, полужесткие и нежесткие типы, причем последние часто называют дирижаблями.
. Жесткий дирижабль имеет внешний каркас или обшивку, окружающую поднимая газовые баллоны внутри него. Внешний конверт сохраняет свою форму, даже если газовые баллоны спущены. Великие цеппелин дирижабли двадцатого века были жесткими типами.
Нежесткий дирижабль или дирижабль сдувается, как воздушный шар, когда он теряет газ. Дирижабли Goodyear до сих пор являются обычным явлением в США.
Полужесткий дирижабль имеет сдуваемый газовый баллон, аналогичный нежесткому, но с поддерживающей конструкцией, которая помогает ему сохранять свою форму в воздухе. Первый практический дирижабль Santos-Dumont No. 6 был полужестким.
Некоторые дирижабли получают дополнительную подъемную аэродинамически при движении по воздуху, используя форму оболочки или добавляя плавники или даже маленькие крылья. Типы, предназначенные для использования этого подъемного эффекта в нормальном крейсерском режиме, называются гибридными дирижаблями.
Гибридный тип использует как статическую плавучесть, так и динамический поток воздуха для обеспечения подъемной силы. Динамическое движение может быть создано либо с использованием движущей силы, как гибридный дирижабль, либо путем привязки на ветру, как воздушный змей, как Helikite или kytoon.
The Allsopp Helikite - это комбинация гелиевого шара и воздушного змея, образующая единый аэродинамически надежный привязанный летательный аппарат, для подъема которого используется как ветер, так и гелий. Геликиты полужесткие. Геликиты считаются наиболее стабильными, энергоэффективными и экономичными аэростатами. Это дает Helikites различные преимущества перед традиционными аэростатами. Традиционные аэростаты должны использовать гелий с относительно низкой подъемной силой для борьбы с сильным ветром, что означает, что им нужно много газа, чтобы справиться с ними, и поэтому они очень большие, громоздкие и дорогие. Геликиты используют ветровую подъемную силу, поэтому для работы при сильном ветре они должны быть лишь в несколько раз меньше традиционных аэростатов. Геликиты летают во много раз выше, чем традиционные аэростаты того же размера. Меньшие размеры и меньшее количество строительных швов означает, что Helikites имеют минимальные проблемы с утечкой газа по сравнению с традиционными аэростатами, поэтому Helikites используют гораздо меньше гелия.
Геликитам не нужны баллонеты, поэтому они проще в конструкции, чем традиционные аэростаты, а геликитам не требуется постоянная электроэнергия для поддержания их в воздухе. Геликиты также чрезвычайно устойчивы и являются хорошими воздушными платформами для фотоаппаратов или научных инструментов. Крошечные геликиты будут летать в любую погоду, поэтому эти размеры популярны, поскольку они очень надежны, но при этом просты в обращении и не требуют больших дорогих лебедок. Геликиты могут быть достаточно маленькими, чтобы поместиться в полностью надутом автомобиле, но их также можно сделать большими, если требуется поднимать тяжелые грузы на большие высоты. Геликиты - один из самых популярных аэростатов, который широко используется научным сообществом, военными, фотографами, географами, полицией и службами быстрого реагирования. Геликиты используются телекоммуникационными компаниями для подъема базовых станций 4G и 5G в районы, где нет сотовой связи.
Размер геликитов варьируется от 1 метра (объем газа 0,13 м) с подъемом чистого гелия 30 г до 14 метров (объем газа 250 м), способный поднять 117 кг. Малые Helikites могут летать на высоте до 1000 футов, а Helikites среднего размера - до высоты 13000 футов, в то время как большие Helikites могут достигать высоты 7000 футов.
Piasecki Helicopter разработал Piasecki PA-97 Helistat использует винтовые системы четырех устаревших вертолетов и лишнего дирижабля ВМС, чтобы обеспечить возможность поднимать более тяжелые грузы, чем может обеспечить один вертолет. Самолет потерпел катастрофу во время испытательного полета. В 2008 году компании Boeing и SkyHook International возродили эту концепцию и объявили о предлагаемой конструкции SkyHook JHL-40.
Для обеспечения плавучести любой подъемный газ должен быть меньше плотнее, чем окружающий воздух. Воздушный шар открыт внизу, чтобы позволить горячему воздуху войти, в то время как газовый баллон закрыт, чтобы остановить (холодный) подъемный газ от выхода. Обычные подъемные газы включают водород, угольный газ и гелий.
При нагревании воздух расширяется. Это снижает его плотность и создает подъемную силу. Маленькие воздушные шары или фонари запускались в Китае с древних времен. Первым современным аэростатом для подъема людей, созданным братьями Монгольфье, был воздушный шар. Однако самые ранние воздушные шары были газовыми. Интерес к полету на воздушном шаре возродился во второй половине двадцатого века, и даже были запущены некоторые воздушные суда.
Водород - самый легкий из всех газов, и пилотируемый водородный баллон был запущен вскоре после братьев Монгольфье. Нет необходимости сжигать топливо, поэтому газовый шар может оставаться в воздухе намного дольше, чем воздушный шар. Также безопаснее, если на борту нет пламени, поскольку материалы, из которых изготовлены аэростаты, легко воспламеняются. Вскоре водород стал наиболее распространенным подъемным газом как для воздушных шаров, так и для дирижаблей. Но сам по себе водород легко воспламеняется, и после нескольких крупных катастроф в 1930-х годах он вышел из употребления.
Угольный газ состоит из смеси метана и других газов и обычно имеет примерно половину подъемной силы водорода. В конце девятнадцатого и начале двадцатого веков муниципальные газовые заводы стали обычным явлением и стали дешевым источником подъемного газа. Некоторые компании смогли создать специальную смесь для полетов на воздушном шаре, содержащую более высокую долю водорода и меньшее количество оксида углерода, чтобы улучшить ее подъемную силу.
Гелий - единственный подъемный газ, который является негорючим и нетоксичным, и он имеет почти такую же подъемную силу (около 92%), как водород. Он не был обнаружен в большом количестве до начала двадцатого века, и в течение многих лет только в США было достаточно его для использования в дирижаблях. Почти все газовые шары и дирижабли теперь используют гелий.
Хотя в настоящее время это нецелесообразно, можно построить жесткую конструкцию легче воздуха, которая, вместо того, чтобы надуваться воздухом, находится в вакууме относительно окружающий воздух. Это позволило бы объекту парить над землей без какого-либо тепла или специального подъемного газа, но конструктивные проблемы создания жесткой вакуумной камеры легче воздуха весьма значительны. Даже в этом случае можно улучшить характеристики более традиционных аэростатов, заменив вес газа на вес конструкции, сочетая подъемные свойства газа с вакуумом и, возможно, теплом для увеличения подъемной силы.
 | Найдите aerostat в Wiktionary, бесплатном словаре. |
