Значение на балон с горещ въздух Montgolfier. Изобретението на братя Монголфие

В средата на 18 век в провинциалния град Аноне в южната част на Франция, близо до планините. Лион, живееше семейството на производителя на хартия Монголфие. Главата на семейството, здрав, силен мъж, през целия си живот никога не е променил навика си да ляга в 19 часа и да става в 4 сутринта. Като педантичен човек той беше много взискателен и стриктно възпитаваше многото си деца. Неговите дванадесет сина и четири дъщери всички „излязоха в света“.

Йосиф, дванадесетото дете в това семейство, който наследи от баща си не всичките му черти на характера, беше разсеян, своенравен и не съвсем дисциплиниран. Но от ранна възраст баща му отдаде почит на неговата интелигентност, наблюдателност и постоянство. Проявявайки интерес към природните науки в училище, Йосиф продължава обучението си чрез самообучение. След като завършва колеж в родния си град, той напуска семейството си и практически по собствена система учи предимно химия. Тази дейност дори му осигурява доходи, тъй като част от боите, които създава, се продават.

Но, разбира се, беше невъзможно да се спре на такова „ръкоделие“ и Джоузеф, без да иска пари от баща си, отиде в Париж, за да продължи обучението си там. Недостигът на средства не го спира - пътува пеша. В столицата той слуша публични лекции по химия и физика, усърдно посещава лаборатории и научни кабинети. Навсякъде той навлиза в същността на въпросите до последния детайл и накрая установява познанство с научния свят. Но тази страница от живота му скоро приключва: баща му има нужда от помощ и той вика сина си у дома. Йосиф също прави обратния път пеша, като по пътя продължава да наблюдава как и къде работят хората, в какви работилници, какви машини използват, как използват силите на природата и т.н. Умът му неуморно търси нови технически подобрения и е постоянно зает с изобретения.

Жозеф Монголфие (1740-1810). На гравюрата има подпис под името: Кавалер на Ордена на Св. Михаил, изобретател на аеростатичното изкуство.

Във фабриката на баща си Джоузеф Монголфие има възможност да развие изобретателските си способности. Тук той прави подобрения в производствените процеси на хартиената фабрика и се занимава с оборудването на нови цехове. Той се разбира на тази основа с по-малкия си брат Етиен, защото по молба на баща си той започва да управлява старата им фабрика. Не много преди това Етиен блестящо завършва строително училище в Париж и вече се е утвърдил като талантлив архитект.

Етиен Монголфие (1745-1799) Подпис под името: сътрудник и изобретател на аеростатичното изкуство.

Същият изобретателски дух, който сближи двамата братя, им помогна да подобрят производството на хартия, да го разширят и обогатят с иновации, заимствани от други страни.

Общите интереси често принуждавали братята да водят разговори по различни въпроси на естествената наука и най-вече за природните сили.

В тези разговори, говорейки за енергията на водата, която умело използваха в техните работилници, те неизбежно говориха за енергията на вятъра, която също частично използваха в производството си. И наблюденията на вятъра не биха могли без наблюдения на облаците: абсолютно ясно е, че облаците и облаците се втурват по волята на ветровете, като прах и дим, например. Но как можем да обясним, че водните маси, падащи като дъжд или сняг, остават във въздуха за дълго време? Ако разрешим тази мистерия, която е неизвестна на съвременната наука, тогава може би ще бъде възможно да изпратим някакъв обект в атмосферата от земята по желание? И то не на каишка, като хвърчило, а в свободен полет...

Изкушението на тази последна мисъл толкова съблазни братята Монголфие, че решиха първо да опитат с изкуствен облак. За да направят това, те започнаха да правят сферични черупки от хартия и да ги пълнят с пара. Коварната пара обаче бързо се сгъсти и черупката се намокри. Трябваше да се откажа от парата. Започнаха да мислят дали е възможно да заменят парата с нещо друго.

Друго решение е предложено през 1782 г., когато братята се натъкват на преведена книга на Пристли от Англия - „За различните видове въздух“.

Водород! Това ни трябва! - решават братята Монголфие, след като прочитат книгата на Пристли.

Отново правят хартиени черупки и внимателно ги пълнят с водород. Предишният провал обаче се повтаря: подобно на Кавало, мехурчетата не излитат, защото хартията бързо предава летливия водород. Но Кавало, учен, се нуждаеше от „летящи мехурчета“ само за лабораторни експерименти и тъй като не успя да ги направи, изостави идеята. А братята Монголфие - изобретатели - преследваха изкуствен облак, тайно мечтаейки - кой знае? - че върху него или под него има място за човек. Те не изоставиха своите търсения и надежди. Те продължиха да работят.

„Бързо пригответе възможно най-много плат от коприна и въжета, тогава ще видите най-удивителното нещо на света.“ Тази бележка, изпратена от по-големия брат, който беше по работа в Авиньон, до по-малкия брат в Анони, се пази дълго време от потомците на Монголфие.

Джоузеф писа на Етиен веднага след успешен експеримент, направен, за да провери наблюденията си върху дима. В крайна сметка димът се разпространява по небето като облаци. Каквото и да е, трябва да се опитаме да възпроизведем изкуствен облак с помощта на дим. От плат беше ушита торба под формата на затворена кутия, в която се изпускаше дим от хартия, горяща върху решетката на камината. Ура! Когато кутията беше пусната от ръцете, тя се издигна и спря на тавана.

След като Джоузеф се върна у дома, двамата братя спореха отново и отново защо във въздуха висят облаци и какво представлява димът. По-рано беше казано, че огънят е много „по-тънък“ или „по-тънък“ от въздуха, че флогистонът е носител на топлина - веществото на огъня е невидимо и летливо. Но в епохата на Монголфие подобни твърдения вече са остарели. Нова природна сила, непозната досега, беше на мода - електричеството. В много случаи електричеството се използва за обяснение на природни явления, за които не може да се намери друго по-правдоподобно обяснение. Братята Монголфие също решават, че основната причина за плаващите облаци е разлятата в тях „електрическа течност“, чието съществуване е доказано в Америка от Франклин в убедителни експерименти с хвърчила. Тази „течност“, казват те, кара облаците да се отблъскват от повърхността на земята, точно както например светлинните топки, заредени със статично електричество, се отблъскват една друга. Очевидно същата причина движи дима нагоре.

След като стигнаха до това обяснение, братята Монголфие заключиха, че за да се получи лек, летлив дим, е необходимо да се изгорят подходящи материали. Отдавайки почит на схоластиката от предишните векове, те избраха смес от вълна с мокра слама: комбинацията от животинска природа (вълна) с растителна (слама) трябваше, според тях, да даде повече „електрическа течност“.

При първото тестово запълване на снаряд с обем около 2 m3 с такъв дим техният „облак“ случайно се запали. Но въпреки това той излезе във въздуха и по същество този експеримент, проведен през 1782 г., унищожи последните им съмнения.

За втория експеримент е избран ясен ден в началото на пролетта на следващата година. Приготвена е сферична хартиена обвивка с диаметър около 3,5 м, за да наблюдават експеримента. Този път всичко мина без инциденти: балонът се отлепи перфектно и остана във въздуха около десет минути, издигайки се на около 300 метра.

Целият град Анони започна да говори за прекрасния „балон-облак“. Но колкото повече говореха, толкова по-малко вярваха: виждало ли се е някога такава огромна чанта да лети сама, без трикове или магьосничество? Тук, разбира се, имаше някакъв зъл дух.

Братята Монголфие решават да сложат край на всички клюки и да получат официално признание за изобретението си. Възползвайки се от срещата в град Аноне на благороднически представители от местната провинция, която беше насрочена за 5 юни 1783 г., те насрочиха публична демонстрация на своя опит да съвпадне с този ден.

Своевременно е изработена нова сферична обвивка с обем 22 000 куб.м. ft., т.е. с диаметър 11,4 m, черупката е ушита от платно и е подсилена с пришита въжена мрежа. за по-добра непропускливост цялата повърхност беше покрита с хартия. По екватора на топката беше пришит колан с дължина 35 м; към нея бяха прикрепени висящи коланни въжета, с които придържаха топката при пълнене. На дъното черупката завършваше с дървен обръч с диаметър около 1,5 м, който, разбира се, оставаше отворен. Цялата черупка с въжетата и обръча тежеше 227 кг.

Когато зрителите видяха смачкана отстрани гигантска торба, окачена над триетажни сгради и спускаща се на земята, когато чуха от устата на братя Монголфие, че това чудовище ще излети и ще се носи във въздуха като прашинка , никой не искаше да повярва. С цялото ми уважение към знанията на производителите, това изглеждаше напълно невероятно, особено след като изобретателите обещаха да извършат експеримента си с най-простите средства и напълно открито, без никакво укриване! Някои дори си помислиха, както често се случва с изобретателите: в здрав разум ли са?

Но тогава под торбата беше запален огън, появи се дим и „чудовището“ започна да става все по-дебело, по-дебело, докато се превърна в огромно кълбо, леко издължено на височина... Ясно беше, че осемте работници, които държат топката край въжетата не им беше лесно: „Чудовището“ е изтръгнато от ръцете му.

Командата е „пусни го!“ и топката наистина се издига в небето.

Издигането на първия балон с горещ въздух, пълен с горещ димен въздух в град Аноне на 5 юни 1783 г.

Балонът се издига за около 10 минути, достигайки, според зрителите, надморска височина от около 2000 м, след което се спуска надолу, приблизително хоризонтално, и накрая се спуска на разстояние 2,5 км от точката на изкачване.

Официалният протокол, подписан от служители, свидетелства за всички подробности на експеримента. Протоколът е изпратен в Париж, в Академията на науките.

Така беше официално удостоверено това изобретение, чиято същност, уви, не можа да бъде правилно обяснена от самите изобретатели.

Последното обстоятелство обаче ни най-малко не дискредитира цялата стойност и огромното значение на първите опити на братята Монголфие. Идеята за използване на горещ димен въздух за привързване и може би дори свободно повдигане на леки снаряди над земята не беше нова в историята, въпреки че братята Монголфие не знаеха това. Също така идеята за устройство за повдигане на човек в самолет под формата на кух цилиндър, както предложи Лана (вакуум) по негово време, не беше нова. Но безспорно беше ново да се комбинират тези две идеи в едно изречение и да се оформи в такъв мащаб, че вече да няма съмнение относно възможността за практическо човешко движение във въздуха.

Друга също толкова важна заслуга на френските изобретатели е именно в това, че те за първи път успяха да решат успешно един технологичен проблем: да изградят лека, здрава и достатъчно непропусклива обвивка, способна да задържа нагрят въздух със значителна подемна сила. По времето на братя Монголфие тази задача се смяташе за практически невъзможна. И неуспехите в конструкцията на такива черупки обясняват провала на всички опити за постигане на аеростатични повдигания през предходните години.

Така изобретението на братята Монголфие, което развълнува умовете на човечеството, беше изключително дори в епохата на индустриалната революция в края на 18 век.

Желанието на човечеството да лети съществува откакто съществува цивилизацията. Но реални стъпки в тази посока са направени едва към края на 19 век, когато е осъществен първият полет с балон с горещ въздух. Това най-велико събитие шокира не само Франция, където всъщност се случи, но и целия свят. Братя Монголфие останаха в историята като пионери и революционери. Раждането на аеронавтиката трябва да се счита за важен крайъгълен камък в развитието на цялата наука и човешката цивилизация.

Началото на братя Монголфие

Що се отнася до това кой е изобретил първия балон с горещ въздух, почти всеки образован и начетен човек помни фамилията на братята Жозеф и Жак-Етиен Монголфие. Разбира се, тези изобретатели не трябва да се считат за единствените по рода си, тъй като изследванията на подобни явления са били провеждани и преди.

Импулсът за създаването на балона беше откритието на водорода от учения Хенри Кавендиш: ученият установи, че плътността на „горимия въздух“ е много по-малка от обикновения въздух.

Именно това свойство е използвано в първите експерименти и последващите открития на Монголфие. Братята проведоха многобройни тестове с ризи, чанти и тестови балони от естествени тъкани, които, въпреки че летяха нагоре, не бяха много високи. Но за онова време дори такива факти се оказват плашещо нови и почти революционни.

Първите пълноценни тестове се провеждат през 1782 г., когато балон от три кубически метра се издига във въздуха. Следващият балон беше много по-голям: конструкцията тежеше 225 килограма и се състоеше от четири странични ивици и купол, изработен от памук, покрит с хартия. На 4 юни изобретателите изстреляха този прототип във въздуха, но успяха да изминат само около километър и половина и полетът завърши с падане. Братята Монголфие не са единствените, които извършват подобни изследвания през този период: французинът Жак Шарл пуска балони, пълни с водород, което е значителен скок в развитието на тази област.

Ако балоните от братята изследователи, пълни с топъл въздух, бяха наречени балони с горещ въздух, тогава творенията на мосю Чарлз бяха наречени шарли.

След такъв старт, който се счита за практически успешен, братята Монголфие получават силна подкрепа от Академията на науките. Финансовите инвестиции им позволиха да извършат нови изстрелвания, така че следващият балон, на който се возеше странна компания - овца, гъска и петел, беше значително по-голям от своя предшественик: 450 килограма с обем 1000 кубически метра. След сравнително успешното му кацане (кошницата падна плавно от височина около половин километър) беше решено да се тества въздушната конструкция с хора на борда.

В същото време Жак Шарл пусна топка от импрегнирана с каучук коприна, която по време на първия си полет успя да измине разстояние от 28 километра.

Първи успешен полет

Братята Монголфие мечтаеха да станат първите пътници на своето изобретение, но баща им забрани подобен риск. Търсенето на доброволци не отне много време и първите хора, които се издигнаха във въздуха, бяха Пилатр де Розие и маркиз Д'Арланд.

Братята Монголфие успяха да направят първия си полет още през 1784 г., когато с тях се качиха още 7 души. Това пътуване се смята за първият търговски полет в историята на авиацията.

Братята планират първия полет за 21 ноември 1873 г. Именно на този ден се състоя епохалното пътешествие на двамата откриватели: балонът, издигнал се на височина от един километър, прелетя разстояние от повече от 9 километра за 25 минути. Първите пътници се оказаха повече от опитни балонисти и перфектно управляваха огромния балон, което до голяма степен осигури успеха на събитието.

Успешният полет предизвика желанието да се развие тази посока, но следващата цел, която братята и техните последователи си поставиха за цел, се оказа твърде трудна. Опитът за прелитане на Ламанша, който не е съгласуван със самите Montgolfiers, се оказва неуспешен за Pilatre de Rozier: той умира при падане на изгорял балон. Два крайъгълни камъка за съжаление съвпаднаха в съдбата на този пионер: честта да бъде първият човек в балон с горещ въздух и трагедията да стане първата му жертва.

След това аеронавтиката започва да се развива с скокове и граници. Жак Шарл, в своите изследвания, не само значително направи полетите по-безопасни, но също така изобрети начин за измерване на височината на полета и нейното регулиране. Пътуването в балони с горещ въздух стимулира изобретяването на парашута: през 1797 г. Андре-Жак Гарнерен успешно завършва първия скок, като се отървава само с изкълчена китка. И още през 1799 г. първият скок с парашут е направен от жена, Жана Лаброс, ученичка на Гарнерин.

Днес балоните с горещ въздух, претърпели не много драстични промени в дизайна, все още се използват в аеронавтиката, популярни са сред хората и украсяват много празници. Огромни ярки топки, изработени от издръжлива тъкан с достатъчно ниво на безопасност, не станаха транспортно средство, а опит на човека да се доближи до небето.

Във Франция през 1783 г. синовете на собственик на фабрика за хартия, братя Етиен и Жозеф Монголфиеуспя да направи балон, който може да вдигне човек.

Състоя се демонстрация на полет на балон с диаметър 12 метра. Това беше огромна торба, изработена от платно и покрита с хартия, която беше окачена на площада на град Анона над триетажни сгради и никой не вярваше, че може да се издигне във въздуха.

В огнището под снаряда са изгорели вълна, хартия, дърва и мокра слама. „... едновременното изгаряне на вълна и слама съчетава животното с растението и произвежда дим, който има електрически свойства“, това е описание на движещата сила на балона от гледна точка на братята Монголфие.

Неслучайно е използвана мокра слама, но по-късно е намерено обяснение за това. Ако обвивката се напълни с нагрят влажен въздух, тогава повдигащата сила на балона ще бъде по-голяма, отколкото ако се напълни със сух въздух със същата температура. Черупката е станала напълнете с топъл въздухи скоро придоби формата на топка. Товароносимостта на топката беше около 205 кг.

Етиен и Жозеф се страхуваха ужасно от височини и сами не посмяха да излязат на самолет. Освен това хартиената обвивка на балона беше крехка и често изгаряше във въздуха по време на изкачване. Следователно първите живи същества, летели с балон, са овца, патица и петел. Крал Луи XVI и Мария Антоанета присъстваха на това събитие. След 8 мин. топката прелетя на височина 520 м около 3 км.По време на полета пострада само петелът, тъй като... овен го настъпи.

След известно време се проведе нов полет с балон на братята Монголфие.
Балон с горещ въздух се издигна в небето с двама пътницина борда. Те бяха Франсоа Пилатр дьо Розие и маркиз д'Арланд.Тази кошница беше тясна и аеронавтите едва се побираха в нея.

Топката изгоря на няколко места. В 25-минутен безплатен полет с балон с горещ въздух Франсоа Пилатр дьо Розие и маркиз д'Арланд станаха първите аеронавти в световната история.

През януари 1784 г. е произведен трето изстрелване на балонс пътници. 8 души се издигнаха във въздуха с гигантския балон с горещ въздух „Les Flesselles“. На на височина 800 метра снарядът се е спукал, балонистите се разминаха с леки натъртвания.
През 1783 г. Луи XVI извиква Етиен и Жозеф от Анон в Париж и им дава благородническа титлаи герб с мотото „Така човек се издига до звездите“.За изключителни постижения в областта на аеронавтиката Луи XVI награждава Етиен и Жозеф Монголфие с Ордена на Свети Михаил.

Балоните на братя Монголфие са били наричани „балони с горещ въздух“ и се използват и до днес. Това са модерни балони с горещ въздух, които се издигат благодарение на нагрятия въздух. Черупката е изработена от лека, топлоустойчива синтетична, много издръжлива материя. Горелките, монтирани в гондолата под купола и загряващи въздуха в корпуса, работят на пропан-бутан.



Други страници по темата "Аеронавтика":

Жозеф-Мишел Монголфие(26.08.1740, Vidalon-les-Annone, Ardèche - 26.07.1810, Balaruc-les-Bains, Hérault) - най-големият от двамата братя (на снимката вдясно) Монголфие, изобретател на горещото въздушен балон. Заедно с брат си Жак-Етиен той се посвещава на изучаването на математика и физика и заедно с него по-късно поема управлението на фабриката за хартия на баща си в Аноне. През 1784 г. изобретява парашута, през 1794 г. - специален апарат за изпаряване, а през 1796 г., заедно с Арган, хидравличен таран. По време на революцията той се премества в Париж и става администратор на Консерваторията за изкуства и занаяти и член на консултантското бюро за изкуства и манифактури.

Мейсън, от 1784 г. член на ложата "Девет сестри" на Великия изток на Франция.

Жак-Етиен Монголфие(01/06/1745, Vidalon-les-Annonais, департамент Ardèche, - 08/02/1799, Seriers, департамент Ardèche), по-малкият от двамата братя Монголфие (на снимката вляво), изобретател на балона с горещ въздух. Той беше успешен архитект, след което започна да произвежда хартия в предприятието на баща си и беше първият, който произвеждаше пергаментна хартия. След като се запознава с писанията на британския свещеник и натуралист Джоузеф Пристли, той се интересува от аеронавтиката и участва във всички изобретения и предприятия на по-големия си брат.

Първият полет на балон с горещ въздух („балон с горещ въздух“), построен от братя Монголфие, се състоя на 5 юни 1783 г. Балонът (диаметър 11,4 m, обем 600 m3) се издигна на височина 2000 m и полетя около 2,5 км за 10 минути. Вторият демонстрационен полет на балон (обем 12 хил. м3) с „екипаж” от овен, петел и патица се състоя на 19 септември 1783 г. Балонът, изработен от груб ленен плат, покрит с хартия, се издигна до височина около 500 м и след 10 минути благополучно слезе на около 4 км от изходната точка. Третият полет на балона се състоя на 21 ноември 1783 г. с екипаж, състоящ се от физика J. Pilatre de Rozier и Marquis d'Arlanda, за разлика от втория балон, дъното на корпуса имаше галерия за екипажа и a камина за изгаряне на слама с цел поддържане на температурата на въздуха във вътрешността на обвивката.. Балонът беше с диаметър 22,7 m, диаметър около 15 m, а масата на обвивката и галерията беше около 675 kg около 25 минути, летейки около 9 км (това е първият полет на хора в самолет. През 1784 г. братята Монголфие предлагат спускане на хора от балон с помощта на парашут, което е извършено през 1797 г. Те оставят а редица произведения, описващи балони, в тяхна чест през 1960 г. е учредена диплома на Международната авиационна федерация.