Ιστορία αεροσκαφών και μπαλονιών πτήσης

Τα μπαλόνια και τα αερόπλοια ανυψώνονται επειδή είναι πλευστά, πράγμα που σημαίνει ότι το συνολικό βάρος του αεροσκάφους ή του μπαλονιού είναι μικρότερο από το βάρος του αέρα που εκτοπίζει. Ο Έλληνας φιλόσοφος Αρχιμήδης καθιέρωσε για πρώτη φορά τη βασική αρχή της πλευστότητας.

Τα αερόστατα θερμού αέρα μεταφέρθηκαν για πρώτη φορά από τους αδελφούς Joseph και Etienne Montgolfier ήδη από την άνοιξη του 1783. Ενώ τα υλικά και η τεχνολογία είναι πολύ διαφορετικά, οι αρχές που χρησιμοποιούν οι πρώτοι πειραματιστές του δέκατου όγδοου αιώνα συνεχίζουν να μεταφέρουν μοντέρνα μπαλόνια αθλητισμού και καιρού.

Υπάρχουν τρεις τύποι αερόπλοια: το μη ψυχρό αεροσκάφος, που συχνά ονομάζεται αλεξίπτωτο. το ημιγδικό αερόπλοιο, και το άκαμπτο αερόπλοιο, που μερικές φορές ονομάζεται Zeppelin.

Οι αδελφοί Montgolfier, γεννημένοι στο Annonay της Γαλλίας, ήταν οι εφευρέτες του πρώτου πρακτικού μπαλονιού. Το πρώτο αποδείχθηκε

Ο Joseph και ο Jacques Montgolfier, ιδιοκτήτες χαρτοποιίας, προσπαθούσαν να επιπλέουν σακούλες από χαρτί και ύφασμα. Όταν τα αδέρφια κρατούσαν μια φλόγα κοντά στο άνοιγμα στο κάτω μέρος, η τσάντα (που ονομάζεται μπαλόνι) επεκτάθηκε με ζεστό αέρα και επιπλέει προς τα πάνω. Οι αδελφοί Montgolfier έχτισαν ένα μεγαλύτερο μεταξωτό μπαλόνι με επένδυση από χαρτί και το παρουσίασαν στις 4 Ιουνίου 1783, στην αγορά του Annonay. Το μπαλόνι τους (που ονομάζεται Montgolfiere) ανύψωσε 6.562 πόδια στον αέρα.

Στις 19 Σεπτεμβρίου 1783, στις Βερσαλλίες, ένα αερόστατο Montgolfiere με ένα πρόβατο, έναν κόκορα και μια πάπια πέταξε για οκτώ λεπτά μπροστά από τον Louis XVI, τη Marie Antoinette και το γαλλικό δικαστήριο.

Στις 15 Οκτωβρίου 1783, οι Pilatre de Rozier και Marquis d'Arlandes ήταν οι πρώτοι ανθρώπινοι επιβάτες με μπαλόνι Montgolfiere. Το μπαλόνι ήταν σε ελεύθερη πτήση, που σημαίνει ότι δεν ήταν δεμένο.

Στις 19 Ιανουαρίου 1784, ένα τεράστιο αερόστατο Montgolfiere μετέφερε επτά επιβάτες σε ύψος 3.000 ποδιών πάνω από την πόλη της Λυών.

Εκείνη την εποχή, οι Montgolfiers πίστευαν ότι είχαν ανακαλύψει ένα νέο αέριο (το ονόμασαν Montgolfier gas) που ήταν ελαφρύτερο από τον αέρα και προκάλεσε την αύξηση των διογκωμένων μπαλονιών. Στην πραγματικότητα, το αέριο ήταν απλώς αέρας, ο οποίος έγινε πιο δυνατός καθώς θερμαινόταν.

Ο Γάλλος, Jacques Charles εφευρέθηκε το πρώτο μπαλόνι υδρογόνου το 1783.

Λιγότερο από δύο εβδομάδες μετά την πρωτοποριακή πτήση του Montgolfier, ο Γάλλος φυσικός Jacques Charles (1746-1823) και ο Νικολά Ρόμπερτ (1758-1820) έκαναν την πρώτη αδέσμευτη ανάβαση με αερόστατο υδρογόνου την 1η Δεκεμβρίου 1783. Ο Ζακ Τσαρλς συνδύασε την εμπειρία του παραγωγή υδρογόνου με τη νέα μέθοδο επίστρωσης του μεταξιού με καουτσούκ του Nicolas Robert.

Το μπαλόνι υδρογόνου Charlière υπερέβη το προηγούμενο μπαλόνι θερμού αέρα Montgolfier σε χρόνο στον αέρα και την απόσταση που διανύθηκε. Με το ψάθινο γόνδολα, το δίχτυ και το σύστημα βαλβίδας και έρματος, έγινε η οριστική μορφή του μπαλονιού υδρογόνου για τα επόμενα 200 χρόνια. Το κοινό στους κήπους Tuileries αναφέρθηκε ως 400.000, το μισό του πληθυσμού του Παρισιού.

Ο περιορισμός της χρήσης ζεστού αέρα ήταν ότι όταν ο αέρας στο μπαλόνι ψύχθηκε, το μπαλόνι αναγκάστηκε να κατέβει. Εάν η φωτιά συνεχίστηκε να καίει για να ζεσταίνει συνεχώς τον αέρα, οι σπινθήρες ήταν πιθανό να φτάσουν στην τσάντα και να την ανάβουν. Το υδρογόνο ξεπέρασε αυτό το εμπόδιο.

Στις 15 Ιουνίου 1785, οι Pierre Romain και Pilatre de Rozier ήταν οι πρώτοι που πέθαναν σε ένα μπαλόνι. Ο Pilatre de Rozier ήταν και ο πρώτος που πέταξε και πέθανε σε μπαλόνι. Η χρήση ενός επικίνδυνου συνδυασμού ζεστού αέρα και υδρογόνου αποδείχθηκε μοιραία για το ζευγάρι, του οποίου η δραματική συντριβή Πριν από ένα μεγάλο πλήθος βρέχεται προσωρινά μόνο η μανία μπαλονιών που σκουπίζει τη Γαλλία στα τέλη του 18ου αιώνας.

Ο Jean-Pierre Blanchard (1753-1809) σχεδίασε ένα μπαλόνι υδρογόνου με πτερύγια για τον έλεγχο της πτήσης του.

Ο Jean-Pierre Blanchard μετακόμισε σύντομα στην Αγγλία, όπου συγκέντρωσε μια μικρή ομάδα ενθουσιωδών, συμπεριλαμβανομένου του ιατρού της Βοστώνης, John Jeffries. Ο Τζον Τζέφρις προσφέρθηκε να πληρώσει για το τι έγινε η πρώτη πτήση σε όλη την αγγλικό κανάλι το 1785.

Ο Τζον Τζέφρις έγραψε αργότερα ότι βυθίστηκαν τόσο χαμηλά διασχίζοντας το αγγλικό κανάλι που έριξαν τα πάντα στη θάλασσα, συμπεριλαμβανομένων των περισσότερων ρούχων τους, φτάνοντας με ασφάλεια στη γη "σχεδόν γυμνή σαν τα δέντρα."

Η πρώτη πραγματική πτήση με αερόστατο στις Ηνωμένες Πολιτείες δεν συνέβη έως ότου ο Jean-Pierre Blanchard ανέβηκε από την αυλή της φυλακής της Ουάσιγκτον στη Φιλαδέλφεια της Πενσυλβανίας, στις 9 Ιανουαρίου 1793. Εκείνη την ημέρα, Πρόεδρος Τζορτζ Ουάσιγκτον, ο Γάλλος πρέσβης και πλήθος θεατών παρακολούθησαν τον Jean Blanchard να ανεβαίνει στα 5.800 πόδια.

Ο Μπλάνκαρντ έφερε μαζί του το πρώτο κομμάτι αεροπορικής αποστολής, ένα διαβατήριο που παρουσίασε ο Πρόεδρος Ουάσιγκτον και κατευθύνθηκε σε όλους τους πολίτες των Ηνωμένων Πολιτειών και άλλους, ότι δεν αντιτίθενται σε κανένα εμπόδιο στον εν λόγω κ. Blanchard και βοηθούν στις προσπάθειές του να δημιουργήσει και να προωθήσει μια τέχνη, προκειμένου να την κάνει χρήσιμη για την ανθρωπότητα γενικός.

Τα πρώτα μπαλόνια δεν ήταν πραγματικά πλεύσιμα. Οι προσπάθειες βελτίωσης της ευελιξίας περιλάμβαναν την επιμήκυνση του σχήματος του μπαλονιού και τη χρήση μιας βιδωτής βίδας για να το σπρώξει στον αέρα.

Έτσι γεννήθηκε το αεροσκάφος (επίσης αποκαλούμενο αεροδιαβιβαστό), ένα ελαφρύτερο από τον αέρα σκάφος με συστήματα πρόωσης και διεύθυνσης. Η πίστωση για την κατασκευή του πρώτου πλεύσιμου αεροσκάφους πλήρους μεγέθους βγαίνει στον Γάλλο μηχανικό, Henri Giffard, ο οποίος, το 1852, προσάρτησε ένα μικρό, κινητήρας με ατμό σε μια τεράστια έλικα και μπήκε στον αέρα για δεκαεπτά μίλια με τελική ταχύτητα πέντε μίλια ανά ώρα.

Ωστόσο, δεν ήταν μέχρι την εφεύρεση του βενζινοκινητήρας το 1896 ότι θα μπορούσαν να κατασκευαστούν πρακτικά αεροσκάφη. Το 1898, ο Βραζιλιάνος Alberto Santos-Dumont ήταν ο πρώτος που κατασκεύασε και πετούσε αεροσκάφος με βενζίνη.

Φτάνοντας στο Παρίσι το 1897, ο Alberto Santos-Dumont έκανε για πρώτη φορά μια σειρά πτήσεων με δωρεάν μπαλόνια και αγόρασε επίσης ένα μηχανοκίνητο τρίκυκλο. Σκέφτηκε να συνδυάσει τον κινητήρα De Dion που τροφοδότησε το τρίκυκλο του με ένα μπαλόνι, το οποίο είχε ως αποτέλεσμα 14 μικρά αεροσκάφη που ήταν όλα βενζινοκίνητα. Το Νο. 1 αεροσκάφος του πέταξε για πρώτη φορά στις 18 Σεπτεμβρίου 1898.

Κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού του 1908, ο στρατός των ΗΠΑ δοκίμασε το Baldwin. Λτδ. Ο Lahm, ο Selfridge και ο Foulois πέταξαν τον εαυτό τους. Ο Thomas Baldwin διορίστηκε από την κυβέρνηση των Ηνωμένων Πολιτειών για να επιβλέπει την κατασκευή όλων των σφαιρικών, αυτοδιασπώμενων και αερόστατων. Κατασκεύασε το πρώτο κυβερνητικό αεροσκάφος το 1908.

Ο Αμερικανός εφευρέτης Thomas Baldwin έχτισε ένα αεροσκάφος 53 ποδιών, το California Arrow. Κέρδισε έναν αγώνα ενός μιλίου τον Οκτώβριο του 1904, στην Παγκόσμια Έκθεση του Σαιντ Λούις με τον Roy Knabenshue στα χειριστήρια. Το 1908, ο Baldwin πούλησε το Στρατιωτικό Σώμα των Η.Π.Α. ένα βελτιωμένο χειρισμό που τροφοδοτήθηκε από κινητήρα Curtiss 20 ιπποδύναμης. Αυτό το μηχάνημα, που ονομάστηκε SC-1, ήταν το πρώτο μηχανοκίνητο αεροσκάφος του στρατού.

Το Zeppelin ήταν το όνομα που δόθηκε στα duralumin-internal-frame-dirigibles που εφευρέθηκε από την επίμονη Καταμέτρηση Ferdinand von Zeppelin.

Το πρώτο αεροσκάφος με άκαμπτο πλαίσιο πέταξε στις 3 Νοεμβρίου 1897 και σχεδιάστηκε από τον David Schwarz, έναν έμπορο ξυλείας. Το σκελετό του και το εξωτερικό του κάλυμμα ήταν κατασκευασμένα από αλουμίνιο. Με κινητήρα αερίου Daimler 12 ίππων συνδεδεμένο με τρεις προπέλες, ξεκίνησε με επιτυχία σε δοκιμασμένη δοκιμή στο Templehof κοντά στο Βερολίνο της Γερμανίας, ωστόσο, το αεροσκάφος έπεσε.

Το 1900, ο Γερμανός στρατιωτικός αξιωματούχος, ο Ferdinand Zeppelin εφηύρε ένα άκαμπτο πλέγμα ή αεροσκάφος που έγινε γνωστό ως Zeppelin. Ο Zeppelin πέταξε το πρώτο άκαμπτο αεροσκάφος στον κόσμο, το LZ-1, στις 2 Ιουλίου 1900, κοντά στη λίμνη της Κωνσταντίας στη Γερμανία, μεταφέροντας πέντε επιβάτες.

Το καλυμμένο με ύφασμα πτυσσόμενο, το οποίο ήταν το πρωτότυπο πολλών επόμενων μοντέλων, είχε δομή αλουμινίου, δεκαεπτά κυψέλες υδρογόνου και δύο κινητήρες εσωτερικής καύσης Daimler 15 ίππων, ο καθένας περιστρέφεται δύο έλικες. Είχε μήκος περίπου 420 πόδια και διάμετρο 38 πόδια. Κατά την πρώτη πτήση, πέταξε περίπου 3,7 μίλια σε 17 λεπτά και έφτασε σε ύψος 1.300 πόδια.

Το 1908, ο Ferdinand Zeppelin ίδρυσε το Friedrichshafen (Ίδρυμα Zeppelin) για την ανάπτυξη της αεροναυτιλίας και την κατασκευή αεροσκαφών.

Το αεροσκάφος εξελίχθηκε από το σφαιρικό μπαλόνι που πέταξε επιτυχώς από τους αδελφούς Montgolfier το 1783. Τα αεροσκάφη είναι βασικά μεγάλα, ελεγχόμενα μπαλόνια που έχουν κινητήρα για πρόωση, χρησιμοποιούν πηδάλια και πτερύγια ανελκυστήρα για οδήγηση και μεταφέρουν επιβάτες σε μια γόνδολα αναρτημένη κάτω από το μπαλόνι.

Υπάρχουν τρεις τύποι αερόπλοια: το μη ψυχρό αεροσκάφος, που συχνά ονομάζεται αλεξίπτωτο. το ημι-αερόπλοιο και το άκαμπτο αεροσκάφος, που μερικές φορές ονομάζεται Zeppelin.

Η πρώτη προσπάθεια για την κατασκευή ενός αεροσκάφους περιελάμβανε το τέντωμα του στρογγυλού μπαλονιού σε σχήμα αυγού που διατηρήθηκε διογκωμένο από εσωτερική πίεση αέρα. Αυτά τα μη άκαμπτα αερόπλοια, που συνήθως ονομάζονται μπάλες, χρησιμοποίησαν μπαλονέτες, αερόσακους που βρίσκονται εντός του εξωτερικού φακέλου που επεκτάθηκαν ή συρρικνώθηκαν για να αντισταθμίσουν τις αλλαγές στο αέριο. Επειδή αυτά τα ασταμάτητα κατέρρευσαν συχνά υπό πίεση, οι σχεδιαστές πρόσθεσαν μια σταθερή καρίνα κάτω από το φάκελο για να του δώσουν αντοχή ή να περικλείουν τη σακούλα αερίου μέσα σε ένα πλαίσιο. Αυτά τα ημιγλυφικά αεροσκάφη χρησιμοποιήθηκαν συχνά για πτήσεις αναγνώρισης.