АЭРОСТА́Т

АЭРОСТА́Т (от аэ­ро... и греч. στατός – стоя­чий, не­под­виж­ный), ле­та­тель­ный ап­па­рат, ис­поль­зую­щий аэ­ро­ста­ти­че­скую подъ­ём­ную си­лу, ко­то­рая соз­да­ёт­ся за­клю­чён­ным в га­зо­не­про­ни­цае­мую обо­лоч­ку га­зом (во­до­род, ге­лий, на­гре­тый воз­дух), с мень­шей, чем у ат­мо­сфер­но­го воз­ду­ха, плот­но­стью. А. под­раз­де­ля­ют на сво­бод­ные, при­вяз­ные и управ­ляе­мые – ди­ри­жаб­ли.

Свободный аэростат.

Сво­бод­ные А. (СА) при­ме­ня­ют для изу­че­ния ат­мо­сфе­ры, ас­тро­но­мич. ис­сле­до­ва­ний, ис­пы­та­ний ап­па­ра­ту­ры и сна­ря­же­ния, пе­ре­но­са и сбро­са бое­вых гру­зов, в спор­тив­ных, рек­лам­ных, раз­ве­ды­ва­тель­ных и иных це­лях. В за­ви­си­мо­сти от на­зна­че­ния СА мо­гут быть с эки­па­жем и без не­го, со­вер­шать дли­тель­ные или крат­ко­врем. по­лё­ты. СА с эки­па­жем име­ют уст­рой­ст­ва, по­зво­ляю­щие ре­гу­ли­ро­вать вы­со­ту по­лё­та, ско­рость подъ­ё­ма и спус­ка и пре­кра­щать по­лёт по же­ла­нию пи­ло­та. Ана­ло­гич­ные уст­рой­ст­ва име­ют не­ко­то­рые ви­ды бес­пи­лот­ных СА, на­зы­вае­мые ав­то­ма­тич. А.; ша­ры-зон­ды, ра­дио­зон­ды и не­ко­то­рые бес­пи­лот­ные СА, пред­на­зна­чен­ные для пи­ко­вых (ре­корд­ных) вы­сот­ных по­лё­тов, та­ких уст­ройств не име­ют. Пи­ло­ти­руе­мые СА с от­кры­той гон­до­лой для подъ­ё­ма на вы­со­ту до 7–12 км на­зы­ва­ют суб­стра­то­ста­та­ми, пи­ло­ти­руе­мые СА с гер­ме­тич­ной гон­до­лой и ав­то­ма­тич. А. для подъ­ё­ма в стра­то­сфе­ру – стра­то­ста­та­ми.

СА со­сто­ят из мяг­кой обо­лоч­ки, обыч­но ша­ро­об­раз­ной фор­мы, к ко­то­рой на сет­ке или стро­пах под­ве­ши­ва­ют гон­до­лу, где раз­ме­ща­ют­ся воз­ду­хо­пла­ва­те­ли, ап­па­ра­ту­ра и бал­ласт в ви­де меш­ков с пес­ком или дро­бью (пи­ло­ти­руе­мые СА) ли­бо кон­тей­не­ры с ап­па­ра­ту­рой, бал­ластом и па­ра­шют (бес­пи­лот­ные СА). Обо­лоч­ки пи­ло­ти­руе­мых СА, как пра­ви­ло, де­ла­ют от­кры­ты­ми сни­зу, а бес­пи­лот­ных – как от­кры­ты­ми, так и замк­ну­ты­ми. В от­кры­тых обо­лоч­ках, пол­но­стью на­пол­нен­ных, подъ­ём­ный газ при рас­ши­ре­нии час­тич­но вы­хо­дит че­рез от­вер­стие вни­зу обо­лоч­ки. Это умень­ша­ет мас­су СА. В замк­ну­тых ре­зи­но­вых обо­лоч­ках ша­ров-зон­дов и ра­дио­зон­дов подъ­ём­ный газ соз­да­ёт внутр. дав­ле­ние, под дей­ст­ви­ем ко­то­ро­го обо­лоч­ки рас­тя­ги­ва­ют­ся; при этом А. уве­ли­чи­ва­ет­ся в объ­ё­ме в 60–300 раз, что по­зво­ля­ет ему под­ни­мать­ся на выс. до 45–48 км. Обо­лоч­ки б. ч. бес­пи­лот­ных и пи­ло­ти­руе­мых СА, пред­на­зна­чен­ных для по­лё­тов в стра­то­сфе­ру, из­го­тов­ля­ют­ся из по­ли­мер­ных плё­ноч­ных и тка­не­п­лё­ноч­ных ма­те­риа­лов и рас­счи­та­ны на од­но­ра­зо­вое при­ме­не­ние. Их объ­ём 15–100 тыс. м³. Обо­лоч­ки спор­тив­ных СА, на­пол­няе­мые тё­п­лым воз­ду­хом, де­ла­ют­ся из проч­ных тер­мо­стой­ких тка­ней, рас­счи­тан­ных на мно­го­ра­зо­вое при­ме­не­ние. Объ­ём та­ких А. от 400 до 20 тыс. м³ и бо­лее. Мно­го­крат­но ис­поль­зу­ют­ся так­же па­ра­шю­ти­рую­щие обо­лоч­ки ав­то­ма­тич. аэ­ро­ста­тов.

В ка­че­ст­ве подъ­ём­но­го га­за в боль­шин­ст­ве ав­то­ма­тич. и бес­пи­лот­ных СА, пред­на­зна­чен­ных для пи­ко­вых по­лё­тов, при­ме­ня­ют во­до­род. Ав­то­ма­тич. А., под­ни­маю­щие до­ро­го­стоя­щую ис­сле­до­ват. ап­па­ра­ту­ру, а так­же пи­ло­ти­руе­мые ис­сле­до­ват. и ре­корд­ные СА на­пол­ня­ют пре­им. ге­ли­ем или сме­сью ге­лия с во­до­ро­дом. В спор­тив­ных СА ис­поль­зу­ют во­до­род ли­бо тё­п­лый воз­дух. Для на­гре­ва­ния воз­ду­ха обыч­но при­ме­ня­ют га­зо­вую го­рел­ку, ко­то­рую ук­ре­п­ля­ют на спец. ра­ме в устье от­вер­стия в ниж­ней час­ти обо­лоч­ки, та­кие А. на­зы­ва­ют те­п­ло­вы­ми, или «мон­голь­фье­ра­ми» (по име­ни изо­бре­та­те­лей A. брать­ев Ж. и Э. Мон­голь­фье).

Подъ­ём СА дос­ти­га­ет­ся уве­ли­че­ни­ем подъ­ём­ной си­лы по­сред­ст­вом сбра­сы­вания час­ти бал­ла­ста или по­вы­ше­ния темп-ры подъ­ём­но­го га­за, а сни­же­ние – умень­ше­ни­ем подъ­ём­ной си­лы вслед­ст­вие ес­теств. ох­ла­ж­де­ния га­за или вы­пус­ка его че­рез спец. (га­зо­вый) кла­пан в верх­ней час­ти обо­лоч­ки. Из­ме­няя вы­со­ту по­лё­та с учё­том на­прав­ле­ния и ско­ро­сти вет­ра, мож­но в не­ко­то­рых пре­де­лах ре­гу­ли­ро­вать на­прав­ле­ние и даль­ность по­лё­та СА. Спуск гон­до­лы с эки­па­жем или пе­ре­во­зи­мо­го гру­за воз­мо­жен так­же пу­тём от­це­п­ле­ния их от обо­лоч­ки на вы­со­те и по­сле­дую­ще­го сни­же­ния на па­ра­шю­те. Сни­же­ние СА с обо­лоч­кой па­ра­шю­ти­рую­ще­го ти­па на­чи­на­ет­ся с вы­пус­ком подъ­ём­но­го га­за, од­но­вре­мен­но обо­лоч­ка на­пол­ня­ет­ся воз­ду­хом че­рез от­кры­тое ниж­нее от­вер­стие, пре­вра­ща­ясь в свое­об­раз­ный па­ра­шют.

Привязной аэростат.

При­вяз­ные А. (ПА) при­ме­ня­ют для подъ­ё­ма ис­сле­до­ват. ап­па­ра­ту­ры, ра­дио­ло­ка­то­ров, ретранс­ля­то­ров, в ка­че­ст­ве средств свя­зи, для зон­ди­ро­ва­ния ат­мо­сфе­ры, за­щи­ты от на­лё­тов авиа­ции (А. за­гра­ж­де­ния) и в др. це­лях. В от­ли­чие от СА, при­вяз­ные А. при подъ­ё­ме, сто­ян­ке на вы­со­те и спус­ке удер­жи­ва­ют­ся при­вяз­ным тро­сом, ниж­ний ко­нец ко­то­ро­го за­кре­п­ля­ет­ся на ле­бёд­ке на спе­ци­аль­но обо­ру­до­ван­ной пло­щад­ке. Из­ме­няя при по­мо­щи ле­бёд­ки дли­ну при­вяз­но­го тро­са, мож­но ре­гу­ли­ро­вать вы­со­ту подъ­ё­ма ПА, а так­же пе­ре­ме­щать его в го­ри­зон­таль­ной плос­ко­сти. В за­ви­си­мо­сти от на­зна­че­ния ПА мо­гут быть с эки­па­жем или без не­го.

ПА име­ют слег­ка вы­тя­ну­тую об­те­кае­мую обо­лоч­ку (кор­пус) с кор­мо­вым опе­ре­ни­ем, ко­то­рое обес­пе­чи­ва­ет ей ус­той­чи­вость и соз­да­ёт до­пол­нит. аэ­ро­ди­на­мич. подъ­ём­ную си­лу; к кор­пу­су кре­пит­ся гон­до­ла для эки­па­жа или кон­тей­нер с ап­па­ра­ту­рой и при­вяз­ной трос. Для из­го­тов­ле­ния обо­ло­чек при­ме­ня­ют спец. тка­ни, та­кие, как для спор­тив­ных или ав­то­ма­тич. СА. В ка­че­ст­ве подъ­ём­но­го га­за ис­поль­зу­ют во­до­род или ге­лий. Объ­ём обо­лоч­ки ПА – от не­сколь­ких м³ до 10–12 тыс. м³. Не­из­мен­ность фор­мы и жё­ст­кость обо­лоч­ки ПА дос­ти­га­ет­ся пу­тём на­пол­не­ния воз­ду­хом спец. ка­ме­ры (бал­ло­не­та), рас­по­ло­жен­ной в ниж­ней час­ти обо­лоч­ки, ли­бо по­сред­ст­вом ре­зи­но­вых стя­жек. Бал­ло­нет и пнев­ма­тич. опе­ре­ние на­пол­ня­ют­ся встреч­ным воз­душ­ным по­то­ком (че­рез улав­ли­ва­те­ли) или при по­мо­щи вен­ти­ля­то­ров, ра­бо­таю­щих от бор­то­вой энер­го­сис­те­мы. При­вяз­ной трос де­ла­ют из сталь­ных про­во­лок или син­те­тич. ни­тей. При ис­поль­зо­ва­нии ПА в ка­че­ст­ве ан­тен­ны трос снаб­жа­ют на­руж­ной мед­ной оп­лёт­кой. Для те­ле­фон­ной свя­зи и элек­тро­пи­та­ния бор­то­вых сис­тем от внеш­них ис­точ­ни­ков при­ме­ня­ют при­вяз­ные ка­бель-тро­сы с то­ко­про­во­дя­щей цен­тр. жи­лой.

ПА обыч­но под­ни­ма­ют­ся на выс. до 2–5 км при ско­ро­сти вет­ра до 35–40 м/с. При подъ­ё­ме вы­ше 5 км ис­поль­зу­ют сис­те­мы из 2 или 3 по­сле­до­ва­тель­но со­еди­нён­ных А. (сис­те­мы тан­дем и три­плет), что по­зво­ля­ет дос­ти­гать выс. 8–10 км при ско­ро­сти вет­ра 21–23 м/с. Для подъёма на выс. 13 км и бо­лее при­ме­ня­ют стра­то­сфер­ные ПА с обо­лоч­кой т. н. оп­ти­маль­ной фор­мы из плё­ноч­ных ар­ми­ро­ван­ных ма­те­риа­лов, из ко­то­рых обыч­но де­ла­ют обо­лоч­ки ав­то­ма­тич. СА. Подъ­ём­ный трос для та­ких ПА из­го­тов­ля­ют из стек­ло­ни­тей со спец. за­щит­ным по­кры­ти­ем из ней­ло­на и др. ма­те­риа­лов. Подъ­ём стра­то­сфер­ных ПА до­пус­ка­ет­ся толь­ко при осо­бо бла­го­при­ят­ных ат­мо­сфер­ных ус­ло­ви­ях.

Ис­то­рич. справ­ку см. в ст. Воз­ду­хо­пла­ва­ние.