Шарлье́р — аэростат, наполненный водородом, гелием или другими газами легче воздуха. Назван по имени французского учёного и изобретателя Жака Александра Сезара Шарля. Первый полёт совершил 27 августа 1783 года на Марсовом поле в Париже. Французский профессор физики Жак Шарль считал, что дымный воздух — это не лучшее решение, ведь горячий воздух, остывая, теряет подъемную силу, чего нельзя сказать о водороде, так как он изначально легче воздуха. Жак Шарль использовал лёгкую шелковую ткань, смоченную раствором каучука в скипидаре, в качестве оболочки, способной длительное время держать летучий газ.
Наполнение
Для того, чтобы шарльер поднялся в воздух, газ должен быть легче воздуха. При заданной температуре и давлении плотность газа пропорциональна молекулярному весу. Для того, чтобы газ был легче воздуха, его молекулярный вес должен быть ниже 28,7. Грузоподъёмность пропорциональна разности между 28,7 и молекулярным весом газа. Веществ с молекулярным весом ниже 29 и газообразных при комнатной температуре, немного:
Водород. Молекулярный вес 2. Высокая грузоподъёмность, безвреден, недорог, но взрывоопасен. Широко применяется для беспилотных шарльеров.
Гелий. Молекулярный вес 4. Высокая грузоподъёмность, безвреден, безопасен, но дорог. Широко применяется для пилотируемых шарльеров.
Неон. Молекулярный вес 20. Безвреден, безопасен, дешевле гелия, но из-за высокого атомного веса грузоподъёмность втрое ниже, чем у гелия. Применяется ограниченно.
Метан. Молекулярный вес 16. Горюч. Применяется ограниченно.
Аммиак. Молекулярный вес 17. С резким запахом, ядовит, слегка горюч. Применяется ограниченно, для метеозондов.
Фтороводород. Молекулярный вес 21. Крайне ядовит (смертельная концентрация — сотые доли процента; в меньших концентрациях вызывает ожоги кожи и органов дыхания). Химически агрессивен (прожжёт почти любую оболочку). Не применяется.
Ацетилен (C2H2). Молекулярный вес 26. Очень легко воспламеняется. Не применяется.
Диборан (B2H6). Молекулярный вес 27,6. На воздухе воспламеняется самопроизвольно. Не применяется.
Азот. Молекулярный вес 28. Безвреден, недорог, но грузоподъёмность ничтожная. Не применяется.
Этилен (C2H4). Молекулярный вес 28. Не применяется по той же причине, что и азот, а также из-за горючести.
Угарный газ (CO). Молекулярный вес 28. Не применяется по той же причине, что и азот, и из-за токсичности.
Кроме того, в качестве наполнителей предложено использовать водяной пар и в прошлом использовался светильный газ (смесь метана, этилена и водорода).
|
