В XVIII столетии люди принялись осваивать небесное пространство при помощи воздушных шаров. Чтобы подняться на большую высоту, не только воздушный шар сам по себе должен быть очень легким, но и вещество, его наполняющее, должно быть менее плотным, чем окружающий воздух. В 1766 году английский химик Генри Кавендиш получил водород. Мыльные пузыри, наполненные водородом, плотность которого значительно меньше плотности воздуха, быстро поднимались вверх. Однако получить водород в большом количестве в те годы было невозможно.
Братья Жозеф и Этьен Монгольфье использовали в качестве наполнителя горячий воздух, который, как известно, всегда стремится вверх. Первый воздушный шар необычной бочкообразной формы сшили из шкур, его высота составляла не более 20 м, снаружи шар украшали красочные вензеля. Под шаром разжигали древесный уголь, чтобы наполнить его изнутри горячим воздухом. Ученые Академии наук с интересом наблюдали движение шара под напором горячего воздуха.
Показ успешно повторили в присутствии короля Франции Людовика XVI и его свиты. Демонстрация состоялась в Версале (под Парижем) 19 сентября 1783 года. К намеченному сроку братья Монгольфье построили шар, который по своей красоте не уступал %] предыдущему, а для того, чтобы произвести еще больший эффект, к воздушному шару прикрепили клетку, в которой находились баран, утка и петух. Они оказались первыми пассажирами в истории воздухоплавания. Воздушный шар пребывал в полете восемь минут и преодолел путь в четыре километра, после чего клетка с животными благополучно опустилась на землю. Братьев Монгольфье удостоили наград, а все воздушные шары, в которых для создания подъемной силы применялся горячий воздух, стали называть монгольфьерами.
21 ноября 1783 года смельчаки Жан Пилатр де Ро-зье и маркиз д"Арланд совершили первый свободный полет на монгольфьере, пролетев над Парижем на высоте порядка 300 м. Им удалось преодолеть расстояние около 9 км всего за 25 минут.
Одновременно с экспериментами братьев Монгольфье, использовавших в качестве подъемной силы горячий воздух, предпринимались попытки наполнять шары водородом. Физик Жак Шарль как раз в то время занимался изучением свойств газов, а семейство Роберов предложило испробованный ими метод покрытия шелковой ткани резиновым клеем, что препятствовало утечке водорода. Подобные воздушные шары впоследствии получили название шарльеров.
Спустя десять дней после полета де Розье и д"Арлан-да на монгольфьере был осуществлен первый полет на шарльере, или воздушном шаре, наполненном водородом. Профессор Ж. Шарль задумал полет более эффектный, чем полет братьев Монгольфье. Он разработал ряд проектно-конструкторских решений, которые оставались актуальными на протяжении многих десятилетий. Построенный им шарльер имел сетку, обтягивавшую верхнюю полусферу оболочки аэростата, и стропы, с помощью которых к этой сетке подвешивалась гондола для размещения людей. В оболочке была сделана специальная отдушина, через которую можно было выпускать водород при падении наружного давления. Для управления высотой полета использовались специальный клапан в оболочке и балласт (мешки с песком), хранящийся в гондоле. Был предусмотрен и якорь для облегчения посадки на землю.
Один из братьев Роберов, принимавших активное участие в работах по конструированию шарльера, пожелал лететь вместе с профессором Ж. Шарлем. Первого декабря 1783 года Ж. Шарль и М. Н. Робер менее чем за два часа преодолели расстояние в 43 км между Парижем и Нелем, небольшой деревенькой в его предместьях, затем Шарль в одиночку продолжил путешествие. Шарльер пролетел еще 5 км, поднявшись на небывалую для того времени высоту - 2750 м. Пробыв в заоблачном поднебесье около получаса, Жак Шарль благополучно завершил первый в истории воздухоплавания полет на аэростате с оболочкой, наполненной водородом.
Успешные полеты на воздушных шарах в ту пору очень привлекали к воздухоплаванию всех прогрессивных людей. Вскоре француз Анри Жиффар придумал аэростат с паровым двигателем, который вращал пропеллер. Такой управляемый аэростат назвали дирижаблем. Первый дирижабль мог лететь со скоростью 9 км/ч. Обтекаемая форма воздушного корабля обеспечивала плавность движения в воздухе.
Спустя много лет воздушные шары для различных целей применялись Германией в Первой мировой войне. Особой популярностью пользовались дирижабли конструкции Фердинанда фон Цеппелина. Он предложил при постройке огромных воздушных кораблей использовать металлический каркас, а также в полете соединять аэростаты подобно вагонам поезда. Дирижабли жесткой конструкции получили название цеппелины.
В начале XX века стало возможным летать на дирижаблях даже с континента на континент. Первый рейс через Атлантический океан совершил британский дирижабль R34. Он вылетел из Ист-Форчун (Шотландия) в Нью-Йорк 2 июля 1919 года и возвратился в Британию 13 июля. Полет продолжался более 183 часов.
Сегодня на воздушных шарах, в основном, поднимают в атмосферу метеорологические приборы, иногда они используются в спорте и рекламе; для наполнения их оболочки применяюттеплый воздух и гелий.
А теперь изучите материал про .
Большие воздушные шары – это уже не игрушки. Большие шары дирижабли – это, можно сказать, реклама не по-детски. Задумайтесь, что в первую очередь привлекает внимание? Правильно – то, что необычно.
Часто ли вы видите на улицах города большие шары с логотипом или рекламными надписями? Угадайте, сколько человек повернут голову в сторону большого шара с рекламой вашей компании. Угадать несложно. Правильный ответ – все. Осталось только решить, какие конкретно изображения будут нанесены на большие воздушные шары.
Большой шар дирижабль над вашим выставочным стендом внутри просторного павильона также мгновенно выделит вас среди конкурентов. В каждом из нас живет ребенок. Никто не в силах устоять перед этим образом – большой шар, ярко раскрашенный в цвета вашей фирмы.
Большие воздушные шары дирижабли могут применяться много раз в различных ситуациях. Большие воздушные шары
изготовлены из прочного винила, устойчивого к прокалыванию и истиранию. Купив или большой шар или дирижабль один раз, вы сможете использовать его многократно на выставках, семинарах, уличных промо-акциях. Большие воздушные шары прослужат вам долго и верно. Можно сделать дирижабль на заказ, а можно купить уже готовый шар-дирижабль стандартных размеров.
Шары-дирижабли
Большие воздушные шары и дирижабли с нанесенными на них текстом или многоцветным логотипом вашей компании будут максимально способствовать привлечению аудитории. С такой заготовкой вам гарантирован успех на любой выставке. А также, воздушные шары больших размеров хорошо видны издалека, так что название вашей компании будет у всех на виду.
Мы готовы предложить вам латексные и виниловые шары, пользующиеся наибольшей популярностью в данном сегменте рынка. Помните, что воздушный шар или дирижабль с логотипом вашей компании – это мощный и эффективный рекламный ход. У нас можно заказать большой шар, а также заказать дирижабль.
В нашем ассортименте имеются:
- Большие воздушные шары для выставок, как латексные, так и виниловые.
- Большие виниловые шары и дирижабли для уличной рекламы.
- Дирижабли разного размера для нанесения на них рекламы или логотипа компании .
Полет воздушного шара или дирижабля в воздухе напоминает плавание подводной лодки под водой. Если масса всего летательного аппарата, сложенная с массой газа, заполняющего оболочку, меньше массы воздуха в объеме, вытесняемом аппаратом, то шар поднимается вверх: если эти массы равны, шар неподвижно висит в воздухе; если масса аппарата с газом больше массы вытесняемого воздуха, шар опускается. Таким образом, для того чтобы полет был возможен, масса самого летательного аппарата без газа должна быть меньше или в крайнем случае равна разности масс легкого газа, заполняющего оболочку, и воздуха в том же объеме.
Хотя, как мы видим, закон Архимеда для газов объясняет полет воздушного шара, выталкивающая сила возникает здесь не так, как в случае твердого тела, находящегося в газе. В самом деле, рассмотрим подробнее, какие силы действуют на оболочку воздушного шара, наполненного легким газом, например водородом. Нижнюю часть оболочки воздушного шара оставляют открытой (рис. 300); давление водорода у нижнего отверстия равно давлению воздуха. Давление воздуха и давление водорода уменьшаются с высотой; значит, как давление воздуха, так и давление водорода на разных участках оболочки будут меньше, чем давление у нижнего отверстия; но, как мы видели (§ 175), давление более легкого водорода убывает с высотой медленнее, чем давление воздуха. Поэтому на оболочку изнутри будет действовать большее давление, причем наибольшая разница давлений водорода и воздуха получится в верхней части оболочки. Следовательно, сила, действующая на купол оболочки изнутри и направленная снизу вверх, будет больше силы, действующей снаружи и направленной сверху вниз; разность между этими силами и уравновесит вес шара, т. е. оболочки, корзины и груза. Таким образом, выталкивающая сила создается здесь не благодаря разности давлений на нижнюю и верхнюю части тела (как в случае твердого тела), а благодаря разности давлений изнутри и снаружи на верхнюю часть оболочки.
Рис. 300. Стрелки, идущие внутрь шара, изображают силы давления наружного воздуха на оболочку; стрелки, идущие наружу, - силы давления газа, наполняющего оболочку
В начале полета шар наполнен водородом настолько, что выталкивающая сила превосходит силу тяжести: вес вытесняемого воздуха больше веса шара и заполняющего его газа, и шар летит вверх. Когда шар достигает слоев воздуха с меньшим давлением, водород расширяется и часть его может выйти через нижнее отверстие наружу. Таким образом, на высоте уменьшается и наружное давление воздуха, и давление водорода внутри шара; уменьшается и равнодействующая сил этих давлений, т. е. выталкивающая сила.
Наконец, на некоторой высоте шар останавливается в равновесии - «вывешивается». Вес вытесняемого воздуха на этой высоте как раз равен весу шара с находящимся в нем газом. Для того чтобы опуститься на землю, следует выпустить из оболочки часть газа, уменьшив таким образом вытесняемый объем воздуха. Для этого в верхней части баллона имеется клапан, который можно открыть при помощи веревки из корзины шара. При открывании клапана газ, имеющий, как мы видели, большее давление, чем окружающий воздух, выходит наружу. Клапан в нижней части оболочки не выпускал бы газ, так как давления водорода и воздуха здесь одинаковы.
Первые воздушные шары, «монгольфьеры», изобретенные в 1783 г. во Франции братьями Монгольфье, наполнялись горячим воздухом. Газы расширяются при нагревании; поэтому масса нагретого воздуха в шаре меньше массы вытесненного холодного воздуха. Но уменьшение плотности невелико: при нагревании от до - всего на 27%. Таким образом, на вес оболочки, корзины, экипажа и полезного груза приходится в монгольфьере всего 27 % веса воздуха, вытесняемого оболочкой. Поэтому даже очень большие шары монгольфьеры имели малую выталкивающую силу.
Вскоре после изобретения монгольфьеров французский физик Жак Шарль (1746 - 1823) предложил наполнять воздушные шары водородом, плотность которого в четырнадцать раз меньше плотности воздуха. Водородный воздушный шар имеет гораздо большую выталкивающую силу, чем монгольфьер такого же размера.
Большой недостаток водородных аэростатов - горючесть водорода, образующего с воздухом взрывчатую смесь. Поэтому, когда были открыты большие природные источники негорючего легкого газа гелия, то воздушные шары и дирижабли стали иногда заполнять гелием. Наполнив шар гелием вместо водорода, мы утяжелим шар на 1/14 его полного веса. На эту величину уменьшится вес полезного груза. На вес оболочки, корзины, экипажа и полезного груза приходится в водородном шаре 13/14, а в гелиевом - 6/7 веса вытесняемого воздуха. Добавочный вес заметно уменьшает высоту, на которой шар данного размера «вывесится», т. е. понижает «потолок» шара. Поэтому огромные воздушные шары, предназначенные для полетов на большие высоты (стратостаты), наполняются водородом.
В начале XX века были произведены первые практические опыты с управляемыми воздушными шарами - дирижаблями, снабженными двигателями и воздушными винтами. Во время мировой войны 1914- 1918 гг. дирижабли играли уже значительную роль. Однако дирижабли не могут конкурировать по надежности, простоте управления и скорости с самолетами.
Дирижаблю придается удлиненная «обтекаемая» форма, чтобы сопротивление воздуха при поступательном движении было возможно меньшим (рис. 301). Некоторые типы дирижаблей имеют металлический каркас («цеппелины»). Другие типы дирижаблей сохраняют свою форму благодаря тому, что давление газа внутри оболочки поддерживается все время несколько большим, чем наружное атмосферное давление. Главное преимущество дирижаблей по сравнению с самолетами - способность неподвижно висеть в воздухе и подниматься и опускаться по вертикали, не работая при этом моторами.
Рис. 301. Дирижабль
178.1. Масса оболочки, корзины и снаряжения воздушного шара объема равна 800. Найдите массу груза, который может поднять шар при заполнении его водородом или гелием. Плотности водорода, гелия и воздуха равны соответственно .
Надувные аэростаты и дирижабли – пневмоконструкции, идеально подходящие для демонстрации рекламной и полезной информации. Работая в пространстве, объекты охватывают широкий радиус аудитории; они не только видны издалека, но и привлекают внимание прохожих/автомобилистов.
Что такое рекламный аэростат и как это работает
Аэростат (от греч. аеr - воздух, states - неподвижный) - летательный аппарат, в котором подъёмная сила обеспечивается за счёт газа, плотность которого ниже чем у воздуха (мы используем гелий).
Аэростат рекламный первого типа - это надувные конструкции свободного полёта, в которых подъём осуществляется либо сбрасыванием груза, либо подогреванием газа, спуск производится выпусканием части газа через специальный клапан. Привязанные фигуры поднимают и опускают с помощью лебёдки. Форма неуправляемых аэростатов должна быть максимально аэродинамической для обеспечения наиболее устойчивой работы конструкции (в большинстве случаев это шар). Условия эксплуатации газовых аэростатов:
- Ветровая нагрузка: сила ветра накладывает ограничение на работу аэростата. Даже порывы средней силы вызывают большие перегрузки, при этом система может отклоняться вплоть до горизонтального положения.
- Постоянный мониторинг: после того как надувная конструкция поднята в воздух, требуется постоянно контролировать ветровые нагрузки, проводить замеры внутреннего давления в оболочке, проводить дозаправку, контролировать поднимание и опускание. Кроме того, необходимо профилактически осматривать оболочку на предмет обнаружения дефектов.
- Каждый подъём высотного аэростата требуется согласовывать со службой воздушного движения.
- В месте эксплуатации аэростата должны постоянно находиться баллоны с газом, которым проводится дозаправка.
- Для работы и обслуживания системы необходима соответствующая площадка.
Управляемые надувные аэростаты - дирижабли
Дирижабли (от фр. dirigeable - управляемый) оснащают двигателями. Это надувная конструкция сигарообразной формы, оснащённая стабилизатором. Параметры таких систем довольно существенно отличаются. Рекламные дирижабли изготавливают радиоуправляемыми: дистанционная система позволяет надёжно контролировать полёт аппарата в закрытом помещении.
Дирижабли, как и надувные аэростаты, могут эксплуатироваться в привязанном виде, что очень удобно при проведении концертов, различных шоу, на городских праздниках и т.п. Однако нужно понимать, что при сильном ветре такую систему чрезвычайно трудно удержать даже с помощью нескольких растяжек. Изготовление аэростатов-дирижаблей осуществляется в трех видах:
- Мягкие - форма таких конструкций поддерживается за счёт давления газа на стенки оболочки (подходит только для небольших конструкций).
- Полужёсткие - в продольном направлении оболочка усилена металлическими рёбрами, благодаря которым внутри дирижабля могут находиться и передвигаться люди.
- Жёсткие - поверхность системы усилена металлическим каркасом.
По размеру дирижабли классифицируются на две группы:
- Небольшие дирижабли (3,5–7,0 м). Системы изготавливают из ПВХ–плёнки.
- Средние (6–10,0 м). Системы производят из аэростатной ткани.
Первый тип предназначен для эксплуатации в закрытых помещениях (на выставках, презентациях, спортивных и иных мероприятиях). На открытом воздухе конструкции можно поднимать только при слабом ветре. Второй тип можно эксплуатировать на открытом воздухе при небольшом ветре (5–7 м/с), при этом площадка для запуска должна быть равна по диаметру высоте подъёма.
Аэростаты и дирижабли: здесь должна быть ваша реклама!
Надувные газовые системы широко используются в качестве рекламных носителей. Рекламные материалы могут быть нанесены как на поверхность конструкции, так и подняться в воздух вместе с закреплёнными на канате флагами.
Обратите внимание!
Психологически реклама на аэростатах не вызывает раздражения у аудитории. Наоборот, надувные объекты притягивают внимание зрителей, вызывают положительные эмоции, благодаря чему прочитанный текст запоминается. Ярко выделяясь на фоне привычного городского пейзажа, сами аэростаты можно с успехом использовать в качестве маркерной рекламы (ориентиры и указатели).
Единственный недостаток - такие конструкции нельзя эксплуатировать непрерывно, поскольку ветер средней силы (до 8 м/с) уже является препятствием для подъёма системы в воздух. Кроме того, если форма оболочки отличается от аэродинамической (аэростат изготовлен как рекламная фигура), то его можно эксплуатировать только в безветренную погоду.
Компания «Аэродинамика» предлагает надувные аэростаты и радиоуправляемые дирижабли, на оболочку которых методом полноцветной печати может быть нанесено любое изображение. Звоните и заказывайте, и ваша реклама поднимется на недосягаемую высоту.