Что такое аэростаты и как они работают?

Аэростаты — это летательные аппараты, которые поддерживаются в воздухе благодаря использованию газа, который имеет меньшую плотность, чем окружающая атмосфера. Они включают в себя два основных типа: воздушные шары и дирижабли. Вот общая схема работы аэростатов:

1. Воздушные шары: Воздушные шары состоят из большого непроницаемого оболочки, которая заполняется газом, обычно гелием или горючим водородом. Газ внутри оболочки имеет меньшую плотность, чем окружающий воздух, что создает подъемную силу. Когда оболочка заполняется газом, воздушный шар становится легче воздуха и начинает взлетать.

2. Дирижабли: Дирижабли, или воздушные корабли, также имеют непроницаемую оболочку, но в отличие от воздушных шаров, они имеют внутреннюю структуру, называемую каркасом. Каркас содержит отдельные отсеки, заполненные газом, и имеет форму, которая помогает сохранять стабильную форму дирижабля. Воздушный корабль оснащен двигателями, которые позволяют изменять направление и скорость полета.

3. Подъемная сила: Подъемная сила аэростата основана на принципе Архимеда, который гласит, что на тело, погруженное в жидкость или газ, действует подъемная сила, равная весу вытесненной им жидкости или газа. Таким образом, когда аэростат заполняется газом, его общая масса становится меньше веса воздуха, которым он вытесняет, и это создает подъемную силу, поддерживающую его в воздухе.

4. Управление: Управление аэростатами осуществляется путем изменения плотности газа внутри оболочки или с помощью использования двигателей для изменения направления и скорости полета. Воздушные шары могут регулировать высоту, выпуская немного газа или нагревая воздух внутри оболочки, чтобы изменить плотность. Дирижабли могут управляться с помощью рулей и двигателей.

Аэростаты используются для различных целей, включая рекреацию, научные исследования, метеорологические наблюдения и коммерческие перевозки. Они обладают преимуществами длительного времени полета и способностью покрывать большие расстояния без необходимости большого количества топлива, но они также имеют ограничения в скорости и маневренности по сравнению с другими типами летательных аппаратов.