ΑΕΡΟΣΤΑΤΑ - ΑΕΡΟΠΛΟΙΑ ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΕΞΕΛΙΞΗ
Η ΚΑΤΑΚΤΗΣΗ ΤΩΝ ΟΥΡΑΝΩΝ
Η πτήση του ανθρώπου έγινε µε συσκευή ελαφρότερη από τον αέρα. Η τιµή ανήκει στους αδερφούς Μονγκολφιέρ που µετά από πολλές παρατηρήσεις και προσπάθειες κατασκεύασαν το πρώτο αερόστατο (λειτουργούσε µε ζεστό αέρα το οποίο ανυψώθηκε το 1783 στις Βερσαλλίες (Παρίσι). Δεύτερος πέταξε ο καθηγητής Σάρλ µε ένα αερόστατο το οποίο περιείχε υδρογόνο. Έπειτα ακολούθησαν και άλλοι όπως ο Μπλανσάρ, ο Τζων Τζέφριζ κ.α. Το 1799 τα αερόστατα χρησιµοποιούνται και για πολεµικούς σκοπούς (είτε για την παρατήρηση είτε για να µεταφέρονται εκρηκτικές ύλες και εµπρηστικές βόµβες). Από το 1950 ως και σήµερα τα αερόστατα χρησιµοποιούνται για την µελέτη των ανέµων και για την έρευνα της ατµόσφαιρας…
Επί αιώνες, οι εφευρέτες έψαχναν τον τρόπο με τον οποίο ο άνθρωπος θα μπορούσε να πετάξει. Το δέκατο όγδοο αιώνα, οι Γάλλοι Ζοζέφ-Μισέλ και Ζακ-Ετιέν Μονγκολφιέ παρατήρησαν τον καπνό που ανέβαινε στον αέρα και κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι ο καπνός πρέπει να έχει κάποια χαρακτηριστική ιδιότητα η οποία ίσως θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να βοηθήσει τον άνθρωπο να πετάξει. Κατασκεύασαν, λοιπόν, έναν τεράστιο σάκο από χαρτί και ύφασμα και τον κράτησαν πάνω από τον καπνό μιας φωτιάς. Οι χωρικοί που συγκεντρώθηκαν για να παρακολουθήσουν το πείραμα έμειναν εμβρόντητοι όταν ο σάκος υψώθηκε στον ουρανό.
Εκείνον τον Ιούνιο του 1783 οι αδελφοί Μονγκολφιέ είχαν εφεύρει το αερόστατο θερμού αέρα. Πέντε μήνες αργότερα πραγματοποιήθηκε η πρώτη επανδρωμένη πτήση με ένα αερόστατο των αδελφών Μονγκολφιέ. Το στολισμένο με κορδέλες τεράστιο αερόστατο, ανυψώθηκε στον ουρανό του Παρισιού, ενώ 300.000 λαού παραληρούσαν από ενθουσιασμό. Ο Ιωάννης Πιλάτρ ντε Ροζιέ (1756 - 1785) και ο μαρκήσιος ντ’ Αρλάντ ήταν οι πρώτοι άνθρωποι που μπόρεσαν να διανύσουν μιαν απόσταση στον αέρα, υπερνικώντας τη βαρύτητα. Ήταν 21 Νοεμβρίου του 1783. Στη χρεοκοπημένη Γαλλία, οι πεινασμένοι βρήκαν θέμα να τους απασχολεί, μήπως και ξεχάσουν τα βάσανά τους.
Ο κόσμος έμπαινε στην εποχή της αεροναυτιλίας. Το πριν από 43 χρόνια εγχείρημα του ντε Μπακβίλ είχε κιόλας ξεχαστεί. Ο μαρκήσιος ντε Μπακβίλ προχωρούσε το σχέδιο για την επίτευξη του μεγάλου σκοπού της ζωής του με κάθε μυστικότητα. Ήθελε να είναι ο πρώτος άνθρωπος που θα πετούσε. Ως την εποχή του, πολλοί είχαν προσπαθήσει. Όμως, όλοι είχαν γκρεμοτσακιστεί. Όλοι οι προηγούμενοι, ήθελαν να μιμηθούν τα πουλιά και φορούσαν φτερά στα χέρια τους. Ο μαρκήσιος σκεφτόταν πως ο άνθρωπος δεν είναι πουλί. Για να πετάξει, λοιπόν, χρειαζόταν όχι δύο αλλά τέσσερα φτερά. Αυτό ήταν το μεγάλο μυστικό του.
Χωρίς να προχωρήσει σε λεπτομέρειες, εκμυστηρεύτηκε στους φίλους του πως θα ήταν ο πρώτος άνθρωπος που θα πετούσε. Έβαλαν τα γέλια. Ο ντε Μπακβίλ τους έδωσε ραντεβού για τις 19 Μαρτίου του 1742. Το έμαθε όλο το Παρίσι. Την ορισμένη μέρα, πλήθος περίεργοι μαζεύτηκαν στις όχθες του Σηκουάνα, έξω από το σπίτι του μαρκήσιου. Ο ντε Μπακβίλ παρουσιάστηκε στη στέγη. Φορούσε ολόσωμο μαύρο ρούχο με κολλημένα στα μπράτσα και στις γάμπες του τέσσερα τεράστια φτερά. Στάθηκε στην άκρη της στέγης. Το πλήθος κοιτούσε βουβό. Ο μαρκήσιος πήδησε στο κενό. Η βουτιά διάρκεσε μερικά μέτρα.
Ο μαρκήσιος πλανιόταν ομαλά, καθώς τα τεράστια φτερά τον συγκρατούσαν. Κατευθυνόταν προς την όχθη, όταν ένα πιο δυνατό φύσημα τον παρέσυρε ψηλά πάνω από τις στέγες. Έπειτα, άρχισε να πέφτει σαν λιθάρι. Βρέθηκε στο κατάστρωμα μιας μαούνας που στο ποτάμι. Ο κόσμος έτρεξε να τον δει. Τα φτερά είχαν γίνει κομμάτια κι ο μαρκήσιος είχε κάταγμα στο πόδι. Ήταν όμως ευτυχισμένος. ''Είχε πετάξει''. Εκείνη την ημέρα, ο Ιωσήφ Μιχαήλ Μογκολφιέρ (1740 - 1810) ήταν μόλις δυο χρόνων. Ο αδελφός του Ιάκωβος Στέφανος (1745 - 1799) γεννήθηκε τρία χρόνια αργότερα. Μεγάλωσαν στην προεπαναστατική Γαλλία, έγιναν χαρτοβιομήχανοι αλλά είχαν μανία με τις εφευρέσεις.
Σ’ αυτούς οφείλονται το πραγματικό αλεξίπτωτο, ο υδραυλικός κριός κι άλλες επινοήσεις. Όμως, έμειναν στην ιστορία ως οι εφευρέτες του αερόστατου. Γέμιζαν ένα μπαλόνι με ζεστό αέρα, ώστε να γίνεται πιο ελαφρύ από τον ατμοσφαιρικό, και κατάφερναν να το ανυψώσουν. Κρεμώντας ένα καλάθι γεμάτο σάκους με άμμο, είχαν έτοιμη την πτητική τους συσκευή. Χρειάζονταν κάποιον πρωτοπόρο να δεχτεί να πετάξει με την αερόσφαιρά τους, όπως την ονόμασαν. Βρήκαν δυο. Τον Ιωάννη Πιλάτρ ντε Ροζιέ (1756 - 1785) και τον μαρκήσιο ντ’ Αρλάντ. Τους εξήγησαν τον μηχανισμό.
Αν ήθελαν να κατέβουν, δεν είχαν παρά ν’ ανοίξουν το μπαλόνι από κάτω ώστε να μπει κρύος αέρας και το αερόστατο να βαρύνει. Αν ήθελαν να ξανανέβουν, θ’ άδειαζαν την άμμο απ’ τα σακιά, ώστε να το ελαφρύνουν. Το εγχείρημα έγινε στις 21 Νοεμβρίου του 1783, στο Παρίσι. Ο Πιλάτρ κι ο ντ’ Αρλάντ ανυψώθηκαν στον ουρανό, μέσα σ’ ένα στολισμένο με πολύχρωμες κορδέλες τεράστιο αερόστατο, ενώ 300.000 λαού παραληρούσαν από ενθουσιασμό. Ήταν οι πρώτοι άνθρωποι, που νίκησαν τη βαρύτητα. Η περιπλάνησή τους κράτησε 25 λεπτά. Είχαν διανύσει εννιά χιλιόμετρα. Δεν μπορούσαν, όμως, να πάνε όπου αυτοί θέλανε. Πήγαιναν προς τη κατεύθυνση που ο άνεμος τους έστελνε.
Λίγες μέρες αργότερα, δυο ακόμη τολμηροί άνδρες, ένας μηχανικός κι ένας φυσικός, ανυψώθηκαν στα 3.000 μέτρα κι έκαναν επιστημονικές παρατηρήσεις. Μια από αυτές είναι ο πόνος που οι αεροναύτες αισθάνονται στ’ αφτιά και στα σαγόνια, καθώς στο ύψος αυτό ο αέρας είναι αραιός. Στα 1785, ο Πιλάτρ προσπάθησε να περάσει τη Μάγχη με αερόστατο. Όμως, η αερόσφαιρα πήρε φωτιά. Ήταν ο πρώτος άνθρωπος που πέταξε κι ο πρώτος, που σκοτώθηκε σε αεροπορικό δυστύχημα. Τη Μάγχη κατόρθωσε να την περάσει την ίδια χρονιά ο Ζαν Πιερ Μπλανσάρ. Ο Ζαν Πιέρ Μπλανσάρ γεννήθηκε στη Γαλλία, στα 1753. Ήταν γιος εργάτη κι από μικρός έδειξε κλίση στη μηχανική. Όνειρό του ήταν να πετάξει.
Γνώριζε για τις παλιότερες απόπειρες των «ανθρώπων πουλιών», που προσπαθούσαν να μιμηθούν τον μυθικό Ίκαρο χωρίς αποτέλεσμα, και πίστευε πως η λύση βρισκόταν στη μηχανική. Επινόησε μια πτητική μηχανή, κάτι σαν πλοίο με πολλά πηδάλια και φτερά. Όσο κι αν προσπάθησε, το κατασκεύασμά του δεν έλεγε να ξεκολλήσει από τη γη. Όταν στις 21 Νοεμβρίου 1783 το αερόστατο των αδερφών Μογκολφιέρ ανυψώθηκε στον ουρανό του Παρισιού, ο Ζαν Πιέρ ενθουσιάστηκε. Είχε βρεθεί ο τρόπος να ανυψώσει το μηχάνημά του. Σε λιγότερο από δυόμισι μήνες, προσάρμοσε στη μηχανή του ένα μπαλόνι, σαν αυτό των Μογκολφιέρ, και την έσυρε ως το πεδίο του Άρεως.
Στις 2 Μαρτίου του 1784, ο Ζαν Πιέρ Μπλανσάρ μπήκε στη μηχανή του κι άρχισε τη διαδικασία ανύψωσης. Όλο το Παρίσι τον παρακολουθούσε. Το μηχάνημα παλαντζάρισε, ανυψώθηκε λιγάκι, έδειξε έτοιμο να πέσει, παρασύρθηκε από τον αέρα και, τελικά, σταθεροποιήθηκε. Τότε, ο 31χρονος πια μηχανικός άρχισε την πλοήγηση στον αέρα κανονίζοντας αυτός το πού θα κατευθυνθεί το αερόστατο κι αδιαφορώντας για τη φορά του ανέμου. Το έφερε στην περιοχή των Σεβρών, όπου το προσγείωσε. Ο Μπλανσάρ τελειοποίησε το μηχάνημά του κι άρχισε παράτολμα εναέρια ταξίδια. Το 1785, πέρασε πετώντας τη Μάγχη, με συνεπιβάτη τον Αμερικανό Τζέφρις.
Ως το 1809, πραγματοποίησε 64 πτήσεις. Η 65η στάθηκε μοιραία, το μηχάνημα δε λειτούργησε κι ο Μπλανσάρ τσακίστηκε στο έδαφος. Ήταν 56 χρόνων. Τις προσπάθειες συνέχισε η γυναίκα του, Σοφία, για δέκα ακόμη χρόνια. Στα 1819, το αερόστατο πήρε φωτιά στον αέρα και η Σοφία σκοτώθηκε πέφτοντας στη γη. Το μειονέκτημα των αερόστατων, όμως, ήταν ότι παρασύρονταν από τον άνεμο και δεν μπορούσε κάποιος να τα οδηγήσει σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση. Για να γίνει το αερόστατο πλοηγήσιμο ήταν απαραίτητη μια μέθοδος πρόωσης. Ο πρώτος που συνδύασε την άνωση με την πρόωση ήταν ο Γάλλος Ανρί Ζιφάρ, ο οποίος το 1852 πέταξε με ένα ατμοκίνητο αερόπλοιο.
Ο Ζιφάρ δεν χρησιμοποίησε ζεστό αέρα για να πετύχει άνωση αλλά υδρογόνο, ένα αέριο ελαφρύτερο από τον αέρα. Εφόσον το σκάφος του Ζιφάρ μπορούσε να πλοηγηθεί, ονομάστηκε πηδαλιουχούμενο. Περίπου μια δεκαετία αργότερα, κάποιος Γερμανός αξιωματικός του στρατού πήγε στη Βόρεια Αμερική ως παρατηρητής στον Εμφύλιο Πόλεμο, όπου και οι δύο παρατάξεις χρησιμοποιούσαν αερόστατα για την αναγνώριση των θέσεων του εχθρού. Η πρώτη του πτήση με αερόστατο πάνω από τον ποταμό Μισισιπή εντυπωσίασε τόσο πολύ τον αξιωματικό ώστε το όνομά του συνδέθηκε ανεξίτηλα με τα αερόπλοια. Ήταν ο Κόμης Φέρντιναντ φον Ζέπελιν.
ΑΕΡΟΝΑΥΤΙΛΙΑ
Γενικά με τον όρο αεροναυτιλία χαρακτηρίζεται σήμερα το σύνολο των γνώσεων και χειρισμών που απαιτούνται για μια ασφαλή πτήση συγκεκριμένου προορισμού συμπεριλαμβανομένης της από-προσγείωσης, από-προσνήωσης ή από-προσθαλάσσωσης, (κατά περίπτωση). Συγκεκριμένα η αεροναυτιλία σχετίζεται με τις μεθόδους καθορισμού πορείας αεροσκάφους, της εύρεσης της θέσεώς του, δηλαδή του γεωγραφικού στίγματός του, ανά πάσα στιγμή, καθώς και ότι αφορά την ασφάλεια της πτήσης.
Παλαιότερα, (μέχρι πριν 40 χρόνια), η αεροναυτιλία διακρίνονταν σε αεροπλοΐα (για τα ελαφρύτερα του αέρα μέσα, π.χ. αερόστατα, αερόπλοια και ανεμόπτερα) και σε αεροπορία (για τα βαρύτερα του αέρα μέσα, π.χ. αεροσκάφη και ελικόπτερα). Με τη ταχύτατη όμως εξέλιξη των πτήσεων σήμερα η αεροναυτιλία αποτελεί μέρος της γενικότερης αεροναυτικής στην οποία υπάγονται τόσο οι παραπάνω επιμέρους διακρίσεις καθώς επίσης και η αεροναυπηγική. Όπως στη Ναυτιλία, κατ΄ επέκταση και στην αεροναυτιλία οι γνώσεις σχεδόν ταυτίζονται και εφαρμόζονται είτε με παρατήρηση είτε με τη βοήθεια ηλεκτρονικών οργάνων.
Και στην αεροναυτιλία εφαρμόζεται η αστρονομική ναυτιλία η δε εύρεση του στίγματος γίνεται ομοίως με παρατήρηση ή με αναμέτρηση ή με τη λεγόμενη ραδιοναυτιλία. Όπως είναι γνωστό η γεωγραφική θέση ενός κινητού σε μια χρονική στιγμή κθορίζεται από τις γεωγραφικές συντεταγμένες που είναι το γεωγραφικό μήκος και το γεωγραφικό πλάτος. Επίσης σε μία σφαίρα βραχύτερη διαδρομή μεταξύ δύο σημείων της επιφάνειάς της είναι τόξο του μέγιστου κύκλου που διέρχεται από τα δύο σημεία, λεγόμενη ορθοδρομία. Η στοιχειώδης τροχιά του οχήματος καθορίζεται από τη διόπτευση αυτού, δηλαδή από τη γωνία που σχηματίζει ο διαμήκης άξονας του οχήματος με τον τοπικό μεσημβρινό.
Στην αεροναυτιλία, όπως ακριβώς και στη ναυσιπλοΐα, επί σταθερής πορείας η γραμμή επί της οποίας κινείται το όχημα τέμνει τους μεσημβρινούς κατά τη ίδια γωνία όπου πάνω σε χάρτες μερκατορικής προβολής απεικονίζεται ως ευθεία η οποία και λέγεται λοξοδρομία. Το δε γεωγραφικό στίγμα του μέσου μπορεί να προσδιοριστεί είτε με αναμέτρηση, που αποτελεί ένα είδος άθροισης στοιχείων χρόνου, ταχύτητας και κατεύθυνσης, που είναι ανεξάρτητη από επικοινωνία με εξωτερικά σημεία αναφοράς, με το μειονέκτημα όμως της αύξησης σφάλματος ανάλογα των καιρικών συνθηκών και του διαρρέοντος χρόνου, είτε με την παρατήρηση εξωτερικών σημείων αναφοράς όπου η περίπτωση σφάλματος ελαχιστοποιείται.
Η Αεροναυτιλία με παρατήρηση ανάλογα του σημείου και μέσων αναφοράς έχει εξελιχθεί σήμερα σε:
ΑΕΡΟΣΤΑΤΙΚΗ
Η αεροστατική είναι ο κλάδος της Φυσικής, και ειδικότερα της Μηχανικής, που πραγματεύεται τις μηχανικές ιδιότητες των αερίων όταν αυτά βρίσκονται σε ισορροπία. Η αεροστατική εξετάζει κυρίως τις δυνάμεις που ασκούν τα αέρια επί οποιασδήποτε επιφάνειας με την οποία έρχονται σε επαφή, και οι οποίες προέρχονται από το γεγονός ότι τα αέρια έχουν βάρος. Οι δυνάμεις αυτές είναι κατά διεύθυνση πάντοτε κάθετες στην εξεταζόμενη κάθε φορά επιφάνεια.
Το πηλίκο της διαίρεσης της ασκούμενης δύναμης από ένα αέριο δια του εμβαδού της επιφάνειας επί της οποίας αυτή ενεργεί κάθετα, ονομάζεται πίεση. Όμως οι δυνάμεις αυτές, των αερίων που βρίσκονται σε ισορροπία, δεν ασκούνται μόνο στα τοιχώματα των δοχείων μέσα στα οποία περιέχονται, αλλά και επί των σωμάτων που βρίσκονται μέσα στη μάζα αυτών, όπου και πάλι ασκούνται κάθετα και η πίεση αυτών υπολογίζεται ομοίως, δηλαδή δια της διαίρεσης της δύναμης δια του εμβαδού της επιφανείας.
· Εξ αυτού εξάγεται πως σε κάθε σημείο μιας αέριας μάζας που βρίσκεται σε ηρεμία ασκείται ορισμένη πίεση που ονομάζεται αεροστατική πίεση.
Η εντός της μάζας ηρεμούντος αερίου αεροστατική πίεση είναι σταθερή επί του αυτού πάντα οριζοντίου επιπέδου, μεταβαλλόμενη μόνο καθ΄ ύψος, όπου και είναι μικρότερη όσο μικρότερο είναι και το ύψος της αερίου μάζας. Τούτο οφείλεται στο γεγονός ότι τα υπερκείμενα στρώματα του αερίου εκ του βάρους των πιέζουν τα υποκείμενα. Επειδή όμως τα αέρια γενικώς παρουσιάζουν μικρό βάρος η καθ΄ ύψους αυτή μεταβολή της πίεσης δεν είναι πολύ μεγάλη. Ιδιαίτερη όμως σημασία έχει η ατμοσφαιρική πίεση όπου στο ύψος της επιφάνειας της θαλάσσης είναι ίση περίπου με 1 χιλιόγραμμο ανά τετραγωνικό εκατοστό και λέγεται πίεση μιας ατμόσφαιρας.
Οι πιέσεις των αερίων μετρώνται με ειδικά όργανα που λέγονται μανόμετρα, και ειδικότερα η ατμοσφαιρική με τα βαρόμετρα.
ΝΟΜΟΙ ΤΩΝ ΑΕΡΙΩΝ
Στη Φυσική ως Νόμοι των αερίων χαρακτηρίζονται όλοι εκείνοι οι φυσικοί νόμοι που έχουν διατυπωθεί και που αφορούν στη συμπεριφορά των αερίων στη φύση. Οι νόμοι αυτοί περιγράφουν τη συμπεριφορά των αερίων λαμβάνοντας υπ' όψη τρεις βασικές παραμέτρους: τηθερμοκρασία, τον όγκο και την πίεση ενός ιδανικού αερίου. Πρόκειται για τους νόμους των Μπόιλ, Γκέι-Λουσάκ και του Σαρλ. Και οι τρεις αυτοί νόμοι αποτελούν ειδικές περιπτώσεις της καταστατικής εξίσωσης των αερίων. Ως ιδανικά αέρια ή τέλεια αέρια χαρακτηρίζονται τα αέρια που ακολουθούν επ' ακριβώς τους νόμους των αερίων.
Τέτοια όμως αέρια είναι μόνο υποθετικά, αφού τα αέρια στη φύση αποκλίνουν λιγότερο ή περισσότερο από τα χαρακτηριστικά των ιδανικών αερίων, κι έτσι χαρακτηρίζονται πραγματικά αέρια. Η συμπεριφορά τους περιγράφεται από την καταστατική εξίσωση των πραγματικών αερίων ή εξίσωση της κατάστασης αερίου, που αποτελεί επέκταση αυτής των ιδανικών με τη χρήση προσεγγιστικών μεθόδων. Οι νόμοι των αερίων ερμηνεύονται από την κινητική θεωρία. Αν θερμανθεί ένα αέριο, τα μόριά του θα κινηθούν ταχύτερα.
Έτσι αν αυτό βρίσκεται σ΄ ένα δοχείο, οι συγκρούσεις των μορίων στα τοιχώματα του δοχείου θα γίνουν πιο συχνές με επακόλουθο την αύξηση της πίεσης, του όγκου ή και των δύο μαζί. Αν μειωθεί ο όγκος του δοχείου (περιοριστεί έτσι ο χώρος) οι κρούσεις των μορίων με τα τοιχώματα θα γίνουν συχνότερες και επομένως θα μεγαλώσει η πίεση.
- Νόμος του BOYLE-MARRIOT: Σε σταθερή θερμοκρασία η μεταβολή του όγκου (V) ενός αερίου είναι αντιστρόφως ανάλογη προς την απόλυτη πίεση (P) κι η μεταβολή της πυκνότητας του (D) είναι ανάλογη προς αυτή.
- Νόμος του CHARLES: Η μεταβολή του όγκου ή της πίεσης ενός αερίου, είναι ανάλογη με τη μεταβολή της θερμοκρασίας του.
- Νόμος του HENRY: Σε σταθερή θερμοκρασία το μέρος του αερίου που θα διαλυθεί σε ένα υγρό είναι σχεδόν ανάλογο προς τη μερική πίεση του αερίου.
- Νόμος του GΑΥ-LUSSAC: Ο νόμος Gay-Lussac (ή νόμος της ισοβαρούς μεταβολής) αναφέρει πως υπό σταθερή πίεση P και για ορισμένη μάζα αερίου, ο όγκος V είναι ανάλογος της απόλυτης θερμοκρασίας T.
- Νόμος του DALTON: H συνολική πίεση ενός μίγματος αερίων είναι ίση με το άθροισμα των μερικών πιέσεων των αερίων που το αποτελούν.
ΙΔΑΝΙΚΟ ΑΕΡΙΟ
Το ιδανικό αέριο αποτελεί ένα μοντέλο, χρήσιμο για να μελετηθούν κατά προσέγγιση οι ιδιότητες και η συμπεριφορά των αερίων. Σε ένα πρώτο επίπεδο, ιδανικό αέριο ονομάζεται εκείνο που επαληθεύει τους νόμους των Boyle-Marriot και Gay-Lussac που συντίθενται σε ενιαίο νόμο υπό την μορφή της γενικής εξίσωσης γινομένων:
PV = NkBT = nRT
όπου:
· V ο ειδικός όγκος
· Τ η απόλυτη θερμοκρασία
· n ο αριθμός των γραμμομορίων
· R η παγκόσμια σταθερά των αερίων
· kB η σταθερά του Μπόλτζμαν
Οι δύο μορφές της παραπάνω σχέσης είναι ισοδύναμες. Η εξίσωση αυτή ονομάζεται επίσης εξίσωση ελαστικότητας ή γενική εξίσωση της κατάστασης του αερίου και παρέχει την σχέση που συνδέει τα τρία χαρακτηριστικά στοιχεία του δηλαδή πίεση, ειδικό όγκο και θερμοκρασία του και ισχύει για οποιαδήποτε κατάσταση του αερίου εφόσον εκείνο βρίσκεται σε θερμοδυναμική ισορροπία. Πιο συγκεκριμένα, οι παραδοχές που γίνονται για το ιδανικό αέριο είναι οι εξής:
- Τα μόρια που το αποτελούν είναι σημειακά και πεπερασμένης μάζας.
- Τα μόρια συγκρούονται μεταξύ τους σύμφωνα με τους νόμους κρούσης των σφαιρών. Σε συνδυασμό με το σημειακό χαρακτήρα των σωματιδίων, αυτό σημαίνει ότι θεωρούμε τις κρούσεις πάντα μετωπικές, όπου το μόνο που μεταβάλλεται είναι το μέτρο και η φορά (όχι όμως η διεύθυνση) της ταχύτητας των σωματιδίων. Οι κρούσεις είναι ελαστικές οπότε το σύνολο της κινητικής ενέργειας των μορίων διατηρείται.
- Τα μόρια δεν αλληλεπιδρούν με κανέναν άλλο τρόπο μεταξύ τους. Δεν υπάρχουν δηλαδή, για παράδειγμα, ηλεκτρικές δυνάμεις έλξης ή άπωσης.
Τα πραγματικά αέρια αποκλίνουν από αυτό το μοντέλο, καθώς δεν είναι σημειακά, και οι κρούσεις και αλληλεπιδράσεις μεταξύ τους είναι πιο περίπλοκες. Ρεαλιστικότερα μοντέλα που περιγράφουν πραγματικά (αλληλεπιδρώντα) αέρια χωρίζονται σε δύο κατηγορίες: Φαινομενολογικά και θεωρητικά. Παράδειγμα φαινομενολογικού μοντέλου αποτελεί η εξίσωση φαν Ντερ Βάαλς, ενώ παράδειγμα θεωρητικού μοντέλου αποτελεί καταστατική εξίσωση Βίριαλ.
ΣΧΕΣΗ ΟΓΚΟΥ - ΒΑΡΟΥΣ ΑΕΡΙΩΝ
Από τη Φυσική είναι γνωστό ότι το ειδικό βάρος ενός αερίου λέγεται το βάρος που έχει η μονάδα του όγκου του. Ενώ ειδικός όγκος ενός αερίου λέγεται το αντίθετο, δηλαδή ο όγκος που καταλαμβάνει η μονάδα του βάρους αυτού. Στην εφαρμογή των μέτρων ως μονάδα βάρους στο μετρικό σύστημα χρησιμοποιείται το χιλιόγραμμο (kg) εις δε το Αγγλικό η λίμπρα (lb). Ως μονάδα όγκου στο μετρικό σύστημα είναι το κυβικό μέτρο (m3) ενώ στο Αγγλικό το κυβικό πόδι (ft3).
- Επομένως ειδικό βάρος ενός αερίου στο μεν μετρικό σύστημα είναι το βάρος σε kg που έχει 1 m3 του αερίου, στο δε Αγγλικό το βάρος σε lb που έχει 1 ft3. Και αυτό μετριέται σε kg/m3 (χιλιόγραμμα ανά κυβικό μέτρο) ή σε lb/ft3 (λίμπρες ανά κυβικό πόδι).
- Κατ΄ επέκταση ειδικός όγκος ενός αερίου στο μεν μετρικό σύστημα είναι ο όγκος σε m3 που καταλαμβάνει 1 kg βάρους του, στο δε Αγγλικό σύστημα ο όγκος σε ft3 που καταλαμβάνει μία lb αυτού. Και αυτό μετριέται σε m3/kg (κυβικά μέτρα ανά χιλιόγραμμο) ή σε ft3/lb (κυβικούς πόδες ανά λίμπρα).
Κατόπιν των παραπάνω τόσο το ειδικό βάρος όσο και ο ειδικός όγκος προσδιορίζονται αν διαιρεθούν οποιοδήποτε βάρος δια του όγκου που καταλαμβάνει ή ο οποιοσδήποτε όγκος του αερίου δια του βάρους που έχει αυτός ο όγκος. Συνεπώς αν Β το βάρος ενός αερίου, V ο όγκος του αερίου, γ το ειδικό του βάρος, και v ο ειδικός του όγκος, τότε προκύπτουν οι ακόλουθοι τύποι:
γ = Β / V και επίσης v = V / B
και ακόμη:
γ = 1 / v και επίσης v = 1 / γ
Συμπέρασμα:
Από τους παραπάνω τύπους αλλά και απ΄ όσα έχουν προηγουμένως αναφερθεί ειδικό βάρος και ειδικός όγκος βρίσκονται σε αντίστροφη σχέση μεταξύ τους. Σημειώνεται επίσης ότι το ειδικό βάρος και ο ειδικός όγκος των αερίων δεν είναι σταθερά όπως συμβαίνει στα στερεά και υγρά σώματα αλλά εξαρτώνται πάντοτε από την πίεση και την θερμοκρασία τους. Δηλαδή όσο μικρότερη η πίεση και υψηλότερη η θερμοκρασία του αερίου τόσο αραιότερο είναι αυτό και επομένως τόσο μικρότερο το ειδικό του βάρος ή τόσο μεγαλύτερος ο ειδικός του όγκος.
Κάθε φορά που προσδιορίζεται ή μετριέται το ειδικό βάρος ή ο ειδικός όγκος ενός αερίου πρέπει να καθορίζεται και η πίεση και θερμοκρασία του κατά την στιγμή της μέτρησης.
Παράδειγμα Eφαρμογής:
Αν ληφθεί ότι η πίεση του ατμοσφαιρικού αέρα είναι 760 mmHg και θερμοκρασία 0 βαθμοί C έχει ειδικό βάρος γ=1,293 kg/m3, προσδιορίζεται εύκολα ο ειδικός όγκος από τον παραπάνω τύπο v = 1 / γ. Δηλαδή ειδικός όγκος αέρος v = 1 / 1,293 = 0,778 m3/kg.
ΑΕΡΟΣΤΑΤΟ
ΓΕΝΙΚΑ
Το αερόστατο (από τις Ελληνικές λέξεις «ἀήρ» και «στατός», μέσω της Γαλλικής σύνθετης λέξης «aérostat») είναι ένα αεροσκάφος, δηλαδή πτητικό μέσο, που παραμένει αιωρούμενο επειδή η «αεροστατική σφαίρα» του γεμίζεται με θερμό ατμοσφαιρικό αέρα ή άλλα αέρια (π.χ. υδρογόνο, ήλιο, φωταέριο κ.τ.λ.) ελαφρύτερα (δηλαδή με μικρότερη πυκνότητα) από τον αέρα, οπότε προκύπτει άνωση ικανή να ανυψώσει το αεροσκάφος, έστω και αν η συνολική πυκνότητά του είναι σχεδόν ίδια (αλλά έστω και λίγο μικρότερη) σε σύγκριση με εκείνη του αέρα. Ο όρος «αερόστατο» περιλαμβάνει τα «ελεύθερα αερόστατα», τα αερόπλοια και τα προσδεμένα αερόστατα.
Η κύρια δομή ενός αερόστατου αποτελείται από ένα «φάκελο» ή «αεροστατική σφαίρα», ένα (σχετικά) ελαφρύ περίβλημα που περιέχει ένα ανυψωτικό αέριο, για παρέχει την απαραίτητη για την πτήση άνωση, με τον οποίο συνδέονται όλα τα άλλα εξαρτήματα, που συνήθως αποτελούνται από ένα «καλάθι» ή «γόνδολα», (συνήθως) κάτω από το φάκελο, που συνδέεται μαζί του (δηλαδή με το φάκελο) με σκοινιά ή καλώδια, και μεταφέρει ανθρώπους, ζώα ή αυτόματο εξοπλισμό, όπως τηλεσκόπια, κάμερες και μετεωρολογικά όργανα.
Το αερόστατο επίσης μπορεί να περιέχει μηχανισμούς ελέγχου της πτήσης. Η πρώτη επιτυχημένη πτήση με αερόστατο (θεωρείται ότι) έγινε από τους Αδελφούς Μονγκολφιέ (Montgolfier brothers), και η πρώτη επανδρωμένη από τους Ζαν - Φρανσουά Πιλάτρ ντε Ροζιέ (Jean-François Pilâtre de Rozier) και Φρανσουά Λωραίν ντ' Αρλαντές (François Laurent d'Arlandes) στις 21 Νοεμβρίου 1783 στο Παρίσι, που απετέλεσε το «γενέθλιον» της αεροπλοΐας.
ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΟΥ ΑΕΡΟΣΤΑΤΟΥ
Στην ιστορία περιγράφονται πολλές προσπάθειες του ανθρώπου να «πετάξει» στον ουρανό όπως τα πουλιά. Γνωστότερη μυθολογική περιγραφή πτήσης ήταν αυτή που αναφέρεται στο Δαίδαλο και τον Ίκαρο, οι οποίοι ήθελαν να δραπετεύσουν από την Κρήτη πετώντας. Η επιθυμία των ανθρώπων για πτήση στους ουρανούς αντίκειται και στις προβλέψεις της Παλιάς Διαθήκης, η οποία αναφέρει στο βιβλίο Ιώβ ότι, η επιθυμία του ανθρώπου να μιμηθεί τις σπίθες της φωτιάς και να ανέβει ψηλά, δεν είναι δυνατόν να ικανοποιηθεί.
Ένας θρύλος αναφέρει ότι οι Ίνκας τοποθετούσαν επιφανείς νεκρούς σε ένα όχημα που έμοιαζε με αντεστραμμένη πυραμίδα, το οποίο στη συνέχεια απογειωνόταν με τη βοήθεια θερμού αέρα και μετέφερε τους νεκρούς στους θεούς - προφανώς στον εγγύτερο ωκεανό. Ευρήματα γι' αυτό το θρύλο δεν υπάρχουν όμως ακόμα. Αν και πολλά εγχειρίδια της Φυσικής αναφέρουν τους Αδελφούς Μονγκολφιέ ότι πρώτοι αυτοί επινόησαν το αερόστατο αυτό είναι μάλλον αναληθές, αφού υπάρχουν παλαιότερες αναφορές για παρόμοιες κατασκευές, σε διάφορα μέρη του κόσμου, όπως αναφέρεται παρακάτω.
Σ' αυτούς όμως (τους Αδελφούς Μονγκολφιέ) δίκαια αποδίδεται η πρώτη τεκμηριωμένη και αναμφισβήτητη καταγραφή επιτυχούς πτήσης. Πριν την επινόηση της Μονγκολφιέρας, όπως ονομάστηκε τότε το αερόστατο, είχαν προηγηθεί πολλές άλλες προσπάθειες, σχέδια και κατασκευές, τόσο ελαφρύτερες όσο και βαρύτερες του αέρα.
Αρχαιότητα
Κατά την αρχαιότητα, ένας αρχαίος λαός στη Μικρά Ασία οι Μυσοί, χαρακτηρίζονταν "καπνοβάτες", όπου και κατά μία παράδοση που διασώθηκε, ένας Μυσός άναψε φωτιά εκ της οποίας ο καπνός τον ανύψωσε και τον μετέφερε στην πατρική του οικία. Ένας ακόμη θρύλος αναφέρει ότι οι Ίνκας τοποθετούσαν επιφανείς νεκρούς σε ένα όχημα που έμοιαζε με αντεστραμμένη πυραμίδα ή ασπίδα, το οποίο στη συνέχεια απογειωνόταν με τη βοήθεια θερμού αέρα και μετέφερε τους νεκρούς στους Θεούς. Ευρήματα γι' αυτό το θρύλο δεν υπάρχουν όμως ακόμα. Τα μη επανδρωμένα αερόστατα με θερμό αέρα ήταν λαοφιλή στην Κινέζικη Ιστορία.
Ο Ζουγκ Λιανγκ (Zhuge Liang) του βασίλειου Σου Χαν (Shu Han kingdo), κατά την Εποχή των Τριών Βασιλείων (220 - 280) χρησιμοποιούσαν ιπτάμενα φανάρια για στρατιωτικά σήματα. Αυτά τα φανάρια είναι γνωστά ως Kongming lanterns, (孔明灯). Υπάρχει ακόμη και κάποια θεωρία, από μια επίδειξη που οδηγήθηκε από το σύγχρονο αεροστατικό Τζούλιαν Νοττ (Julian Nott) κατά το τέλος της δεκαετίας του 1970 και ξανά το 2003, σύμφωνα με την οποία αερόστατα θερμού αέρα χρησιμοποιούνταν από τους ανθρώπους του πολιτισμού Νάζκα (Nazca culture) στο Περού πριν από περίπου 2000 - 1500 χρόνια πριν, ως ένα εργαλείο για το σχεδιασμό των διάσημων σχεδίων και γραμμών εδάφους των Νάζκα.
16ος Αιώνας
Αρχικά το 1550 ένας Βαυαρός Ιησουΐτης δημοσίευσε ένα έργο με τίτλο "Παγκόσμιος Μαγεία" όπου έδειχνε πως είναι δυνατόν κάποιος να κινηθεί στους ουρανούς χρησιμοποιώντας μέσο ελαφρύτερου του αέρα. Το μέσον αυτό το είχε ονομάσει "υπερατμοσφαίρα". Έκανε όμως το τραγικό λάθος να γράψει ότι τέτοιο μέσον δεν πρόκειται να βρεθεί και έτσι δεν κατόρθωσε να οδηγήσει τη λύση του προβλήματος χωρίς να μάθει ποτέ ότι είχε καθορίσει τουλάχιστον την αρχή της λύσης. Το 1670 ο Ιταλός κληρικός πατήρ Φραντσέσκο Λάνα, φιλόσοφος, θεολόγος και σπουδαίος φυσιοδίφης, γνωστός και ως "πατέρας της αεροναυτικής" δημοσίευσε ένα σύγγραμμά του με τίτλο " Προοίμιο μερικών νέων εφευρέσεων προτεινομένων από τη μεγάλη τέχνη".
Στο έργο του αυτό ο πολυτάλαντος εκείνος Ιησουΐτης καθόρισε με εξαιρετική σαφήνεια τη θεωρία των αερόστατων και της αεροναυτιλίας με χρήση ελαφρύτερων μέσων του αέρα η οποία και τελικά πραγματοποιήθηκε ένα αιώνα μετά το θάνατό του. Μάλιστα στο έκτο κεφάλαιο του έργου του ο Λάνα περιγράφει σε σχέδιο ένα μικρό σκάφος που φέρει τέσσερις σφαίρες από φύλλα ορείχαλκου στις οποίες θα έπρεπε απαραίτητα να δημιουργηθεί κενό δια των οποίων και θα υψώνονταν και θα μετατρέπονταν σε αερόπλοιο. Ιστορικοί της εποχής βεβαιώνουν ότι ο Λάνα από έλλειψη χρημάτων δεν μπόρεσε να πειραματιστεί στο "ιπτάμενο πλοίο" όπως το είχε ονομάσει, για 10 δουκάτα που κανείς δεν προθυμοποιήθηκε να προσφέρει.
Αν αληθεύει ότι στον Λάνα οφείλεται η πρώτη ιδέα του "ελαφρύτερου μέσου", τότε η ιδέα της εφαρμογής ανήκει σ΄ έναν άλλο επίσης ιερωμένο τον Βραζιλιάνο Βαρθολομέου Λορέντζο ντε Γκουσμάο. Ο Λεονάρντο ντα Βίντσι σχεδίασε πολλές «μηχανές» και διατάξεις, οι οποίες θα μπορούσαν να χρησιμεύσουν για πτήση, αλλά δεν υλοποίησε καμία από αυτές. Ένα βιβλίο που κυκλοφόρησε στα τέλη του 17ου αιώνα περιελάμβανε σχέδια για «χάρτινους δράκους» (αητούς στα καθ' ημάς), οι οποίοι πετούσαν γεμισμένοι με θερμό αέρα. Το 1709 πέτυχε η πρώτη καταγεγραμμένη «πτήση» στην Πορτογαλία.
17ος Αιώνας
Το 1709 ο Πορτογάλος κληρικός Μπαρτολομέου ντε Γκουσμάο (Bartolomeu de Gusmão) έφτιαξε ένα αερόστατο με διάμετρο περίπου 70 εκ. που γεμίστηκε με θερμό αέρα, που δημιουργούσε η καύση χόρτων και ξύλων σε ένα μικρό δοχείο στο κάτω μέρος του και υψώθηκε μέσα σε ένα δωμάτιο στη Λισαβόνα. Η επίδειξη ήταν τόσο εντυπωσιακή ώστε ο Γκουσμάο εκλήθη να επαναλάβει την επίδειξή του στη Λισσαβόνα, μπροστά στο βασιλιά, στη μεγάλη αίθουσα υποδοχής των «Ανακτόρων των Ινδιών». Οι αυτόπτες μάρτυρες μεταβλήθηκαν όμως σε πυροσβέστες, γιατί το μπαλόνι αυτό ανερχόμενο στη συνέχεια ακούμπησε στις κουρτίνες του ανακτόρου, με αποτέλεσμα να προκληθεί πυρκαγιά.
Επίσης υποτίθεται ότι έφτιαξε ένα άλλο αερόστατο με το όνομα Πασσαρόλα (Passarola) και αποπειράθηκε να ανυψώσει τον εαυτό του από το Κάστρο του Αγίου Γεωργίου (Saint George Castle) στη Λισαβόνα, αλλά κατάφερε μόνο να προσγειωθεί αβλαβώς περίπου ένα χιλιόμετρο μακρυά. Αυτός ο ισχυρισμός δεν είναι γενικά αναγνωρισμένος από τους ιστορικούς της πτήσης έξω από τις Πορτογαλόφωνες κοινότητες, ιδιαίτερα από τη Διεθνή Αεροναυτική Ομοσπονδία (FAI: Fédération Aéronautique Internationale). Μετά την εργασία του Χένρι Κάβεντις (Henry Cavendish) πάνω στο υδρογόνο, ο Τζόζεφ Μπλακ (Joseph Black) πρότεινε ότι ένα αερόστατο γεμάτο με υδρογόνο θα ήταν ικανό να ανυψωθεί στον αέρα.
Ποιος όμως ήταν ο εφευρέτης αυτός που ονομάσθηκε στη συνέχεια (ιπτάμενος) δεν είναι ακριβώς γνωστό. Το πείραμά του αυτό θεωρήθηκε μαγεία. Τα σχέδια και οι μελέτες του κατασχέθηκαν και κάηκαν από την Ιερά Εξέταση, ο ίδιος δε πέθανε εξόριστος στη Σεβίλλη. Ταυτόχρονα, την ίδια περίοδο, οι ερευνητές συζητάνε για τον «αέρα της φωτιάς» που προκαλεί η καύση, ένα ιδιαίτερο είδος αέρα, το οποίο ανέβαινε με τον καπνό ψηλά, επειδή ήταν ελαφρύτερο από τον ατμοσφαιρικό.
Επίσης το υδρογόνο που ανακάλυψε το 1766 ο Κάβεντις και ονομάστηκε «καύσιμος αέρας» ήταν ελαφρύτερο του ατμοσφαιρικού ήταν ήδη γνωστό, καθώς και ο συνάδελφός του, Μπλακ είχε ήδη εκτιμήσει ότι θα έπρεπε αντικείμενα που είναι γεμάτα με αέρα ελαφρύτερο του ατμοσφαιρικού να ανεβαίνουν ψηλά, χωρίς όμως και να έχει πειραματιστεί. Οι διάφορες απόψεις και σκέψεις για τον «ελαφρύ αέρα» καταγράφηκαν κάποια στιγμή στη Γαλλική Ακαδημία Επιστημών και έγιναν γνωστές σε όλα τα μέλη της από την περιοχή της Λυών.
Το 1782 ο Ναπολιτάνος Τιβέριος Καβάλο παρουσίασε σε μεγάλο κοινό που είχε συγκεντρωθεί στην έδρα της Βασιλικής Εταιρίας του Λονδίνου, μία έκθεσή του στη οποία και βεβαίωνε ότι: "οποιοδήποτε περίβλημα του οποίου το περιεχόμενο θα ήταν υδρογόνο τούτο θα μπορούσε στον αέρα ν΄ ανυψωθεί", παρουσιάζοντας επιτυχή πειράματα με μπαλόνια από έντερα βοδιού. Αναμφίβολα και αυτή η ιδιοφυΐα της μελέτης και των πειραμάτων διευκόλυνε τελικά τη λύση του προβλήματος που τόσο καιρό αντιμετώπιζαν τόσοι μελετητές. Η πρώτη καταγραμμένη επανδρωμένη πτήση έγινε από ένα αερόστατο θερμού αέρα που κατασκευάστηκε από τους αδελφούς Μονγκολφιέ (Montgolfier brothers) στις 21 Νοεμβρίου 1783.
Η πτήση άρχισε από το Παρίσι και έφτασε σε ύψος περίπου 150 μέτρα. Οι αεροναύτες Ζαν - Φρανσουά Πιλάτρ ντε Ροζιέ (Jean-François Pilâtre de Rozier) και Φρανσουά Λωράν ντ' Αρλάντ (Jean-François Pilâtre de Rozier and François Laurent d'Arlandes) κάλυψαν περίπου 9 χιλιόμετρα σε 25 λεπτά της ώρας. Απαιτούσε συνεχόμενη τροφοδοσία του μαγκαλιού για να διατηρήσει την επαρκή ροή θερμού αέρα μέσα σε μια τεράστια σακούλα, κατασκευασμένη από ύφασμα και χαρτί, πάνω από τα κεφάλια των αεροναυτών. Η φήμη του αεροστάτου με θερμό αέρα κράτησε λίγο. Μόλις 11 μέρες μετά από εκείνη την ιστορική πτήση , έγινε επίδειξη αεροστάτου , που χρησιμοποιούσε το υδρογόνο ώς μέσο ανύψωσης.
Ο νέος αυτός μηχανισμός ήταν απλούστερος και έκανε το αερόστατο θερμού αέρα να πέσει στην αφάνεια για 2 αιώνες. Επανήλθε στο προσκήνιο στα τέλη της δεκαετίας του '50, όταν η Aμερικανική κυβέρνηση κατασκεύασε ένα αερόστατο θερμού αέρα , ώς μέρος ερευνητικού της προγράμματος. Η χρήση μοντέρνων χειροποίητων υφασμάτων και πετρελαίου σε φιάλες αποτέλεσε λύση σαφώς πιο πρακτική και μακράς διαρκείας , σε σχέση με τα υλικά που είχαν αρχικά χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή του αερόστατου, αλλά και για την παραγωγή θερμότητας από τους Montgolfier.
Το αερόστατο θερμού αέρα είχε ξαναγεννηθεί και σήμερα η χρήση του ξεπερνά την αντίστοιχη αυτών με υδρογόνο ή Ήλιο, με ποσοστό 500/1. Πολύ σύντομα μετά την πρώτη πτήση, συνειδητοποιήθηκε η χρησιμότητα του αερόστατου στις στρατιωτικές επιχειρήσεις, αρχικά σε ρόλους αναγνώρισης και καθοδήγησης πυρών πυροβολικού (και αργότερα ως μέσο αεράμυνας, κατασκοπείας αλλά και βομβαρδισμού με τη μορφή αερόπλοιων Ζέπελιν).
Οι εύποροι αδελφοί Montgolfier αποφάσισαν να κατασκευάσουν ένα μπαλόνι που θα ανέβαινε ψηλά με ζεστό αέρα. Υπάρχουν πολλές εκδοχές για τις εργασίες και μυστικές δοκιμές που εκτελέστηκαν, μέχρι να γίνει η επίσημη παρουσίαση της εφεύρεσής τους, δεδομένου ότι τις επόμενες δεκαετίες έγιναν λαϊκοί ήρωες και διάφορα αληθινά κατορθώματά τους, περιγράφονταν σε εφημερίδες και βιβλία. Αυτοί ουσιαστικά ήταν και οι πρώτοι που πέτυχαν πρακτικά αποτελέσματα. Η πρώτη τους προσπάθεια λέγεται πως έγινε με χάρτινες σφαίρες γεμισμένες με ατμό. Πλην όμως αυτός γρήγορα υγροποιήθηκε βρέχοντας τα περιβλήματα καθιστώντας τα βαρύτερα του αέρα με συνέπεια τη πτώση τους.
Το γεγονός δεν τους πτόησε και συνέχισαν τις προσπάθειες. Το φθινόπωρο του 1782 κατασκεύασαν ένα επίμηκες μπαλόνι από μεταξωτό ύφασμα και το τροφοδότησαν με ζεστό αέρα από την καύση χόρτων και μαλλιού. Η επιτυχία τους ήταν σημαντική, γιατί αυτό το μπαλόνι πέταξε για περίπου 10 λεπτά σε ύψος 20 μέτρων. Στην επόμενη προσπάθειά τους ήταν τέτοια η δύναμη άνωσης, ώστε έσπασαν τα σκοινιά που το κρατούσαν και το μπαλόνι έφτασε περίπου στα 300 μέτρα, μέχρι να πέσει σε απόσταση μερικών χιλιομέτρων. Μετά από αυτές τις επιτυχίες οργανώθηκε στις 4 Ιουνίου του 1783 μια επίσημη παρουσίαση στη γενέτειρα πόλη Ανονέ.
Κατασκεύασαν μια σφαίρα από ύφασμα αδιάβροχο, λεπτό, που καλυπτόταν με χρωματιστό χαρτί και τη γέμισαν με θερμό αέρα και την άφησαν να υψωθεί στον ουρανό στις 5 Ιουνίου του 1783. Η κατάκτηση του αέρα είχε γίνει. Το αερόστατο αυτό ανέβηκε σε ύψος περίπου 180 μ. και κάλυψε απόσταση 2.337 μ. από το σημείο της εκκινήσεώς του. Οι επίσημοι καλεσμένοι από την εξουσία και την επιστήμη πήραν θέσεις σε ξύλινες εξέδρες και παρακολούθησαν την πτήση της «Μονγκολφιέρας» όπως ονομάστηκε, που είχε διάμετρο 30 μέτρων, για το οποίο και λέγεται ότι έφτασε σε ύψος μερικών χιλιομέτρων.
Η έκθεση για την πτήση παραδόθηκε από παρατηρητές στην Ακαδημία Επιστημών ανατέθηκε στον ερευνητή Jacques Alexandre Cesar Charles(1746 - 1823) για περαιτέρω μελέτη και οι αδελφοί εφευρέτες προσκλήθηκαν να παρουσιάσουν το έργο τους στο Παρίσι. Στις 1 Δεκεμβρίου 1783, ο καθηγητής Ζακ Σαρλ (Professor Jacques Charles) και οι αδελφοί Ρόμπερτ (Robert brothers) έκαναν την πρώτη πτήση αερόαστατου (ελαφρού) αερίου, επίσης από το Παρίσι. Χρησιμοποιησαν ένα αερόστατο γεμάτο υδρογόνο, πέταξαν σχεδόν μέχρι τα 600 μέτρα, έμειναν στον αέρα πάνω από δύο ώρες, κάλυψαν μια απόσταση περίπου 43 χιλιόμετρα και προσγειώθηκαν στη μικρή πόλη Νελ-λα-Βαλλέ.
Στις 27 Αυγούστου 1783, στο Πεδίο του Άρεως, στο Παρίσι, μπροστά σε 300.000 Παριζιάνους, ο Γάλλος φυσικός Σαρλ ύψωσε μια σφαίρα από ύφασμα, ντυμένο με καουτσούκ με διάμετρο 3,5 μ., γεμάτη υδρογόνο, που μόλις είχε ανακαλυφθεί. Η πρωτόγονη διάταξη για παραγωγή υδρογόνου προκάλεσε τεράστια ρύπανση και πολλοί από αυτούς, όπως λέγεται με δόση υπερβολής, 300.000 θεατές, το μισό Παρίσι δηλαδή, έφυγαν μακριά για να μην δηλητηριαστούν. Τελικά η πτήση πραγματοποιήθηκε με επιτυχία και θεωρήθηκε η πρώτη πτήση μπαλονιού, στο Παρίσι, δεδομένου ότι οι αδελφοί Μονγκολφιέ ήταν ακόμα άγνωστοι στην πρωτεύουσα.
Στις 23 Ιουνίου 1784, ο Ζαν-Φρανσουά Πιλάτρ ντε Ροζιέ πήρε μέρος σε μια άλλη πτήση, με μια βελτιωμένη έκδοση του αερόστατου των αδελφών Μονγκολφιέ, η οποία είχε ονομαστεί Μαρία Αντουανέτα, από το όνομα της τότε βασίλισσας της Γαλλίας. Το αερόστατο αυτό απογειώθηκε ενώπιον του (τότε) βασιλιά της Γαλλίας Λουδοβίκου ΙΣΤ΄ και του (επίσης τότε) βασιλιά της Σουηδίας Γουστάβου Γ΄. Μαζί με τον Ζοσέφ Προυστ (Joseph Proust), το αερόστατο πέταξε βόρεια, σε ένα υψόμετρο περίπου 3.000 μέτρων, πάνω από τα σύννεφα.
Ταξίδεψαν 52 χιλιόμετρα σε 45 λεπτά πριν το κρύο και ο καιρός τους υποχρεώσουν να προσγειωθούν κοντά στη Λουζάρς (Luzarches), μεταξύ Κόι (Coye) και Ορρύ-λα-Βιλ (Orry-la-Ville), κοντά στο Δάσος Σαντιγύ (Chantilly forest). Έσπασαν τα μέχρι τότε ρεκόρ ταχύτητας, υψομέτρου, και απόστασης ταξιδιού. Οι αδελφοί Μονγκολφιέ, στις 19 Σεπτεμβρίου του 1784, επανέλαβαν το πείραμα αυτό στην μεγάλη αυλή του Ανακτόρου των Βερσαλλιών παρουσία του Βασιλέως. Μάλιστα τότε για περισσότερο επιστημονικό ενδιαφέρον προσδέθηκε στο κάτω μέρος ένα καλάθι από λυγαριά το οποίο και μετέφερε τους πρώτους αεροναύτες της Ιστορίας.
Ήταν ένας κόκορας, μια πάπια κι ένα αρνί. Το μέγα πλήθος που παρευρέθηκε περίμενε ανυπόμονα να μάθει για τη τύχη των «επιβατών». Πράγματι το πείραμα και αυτή τη φορά πέτυχε απόλυτα και τα ζώα επέστρεψαν στη Γη «σώα και αβλαβή» αποδεικνύοντας ότι και ζωντανοί οργανισμοί μπορούν να αντιμετωπίσουν χωρίς ζημιά την ελεύθερη ατμόσφαιρα. Σ’ αυτά τα τρία ζώα ανήκει επίσης ο τίτλος των πρωτοπόρων των αιθέρων, αφού προηγήθηκαν πολλών άλλων που συνεργάσθηκαν με τον άνθρωπο για τη κατάκτησή τους.
Και όπως τότε, ενθουσιάστηκε ιδιαίτερα το πλήθος με την επιστροφή των ζώων της «Μονγκολφιέρας», έτσι και τον Νοέμβριο του 1957 συγκινήθηκε η υφήλιος για το χαμό της σκυλίτσας Λάικα όταν πληροφορήθηκε πως ο ρωσικός δορυφόρος με τον οποίο είχε εκτοξευτεί στο διάστημα δεν θα επέστρεφε ποτέ πια στη Γη. Παρά ταύτα η σημαντικότερη δοκιμή για τη κατάκτηση των αιθέρων από τον άνθρωπο δεν είχε γίνει ακόμα.
Η Ιστορία χάρισε τελικά τον επίζηλο τίτλο των πρωτοπόρων αεροναυτών σε δύο Γάλλους συνονόματους, στους Φρανσουά Πιλάτρ ντε Ροζιέ (1754 - 1785) και Φρανσουά Λωραίν(1742 - 1809). Οι δύο αυτοί θαρραλέοι πρωτοπόροι στις 21 Νοεμβρίου του 1783 επιβαίνοντας σε περιστόλιστη «Μονγκολφιέρα», στο πάρκο της Λα Μυέτ, ανυψώθηκαν στον αέρα περίπου 1000 μέτρα και αφού διέσχισαν το Παρίσι, ύστερα από 25 λεπτά της ώρας, προσγειώθηκαν ομαλά στη περιοχή του Μουλέν ντε Μερβέιγ σε απόσταση 12 χλμ. από το σημείο της αναχώρησης.
Η συγκίνηση της επιτυχίας αυτής ήταν ζωγραφισμένη στα πρόσωπα όλων των κατοίκων του Παρισιού που έτρεχαν χοροπηδώντας ακολουθώντας το αερόστατο. Με δάκρυα συγκίνησης οι ηρωικοί πρωταγωνιστές επέστρεψαν στο έδαφος, και ενώ ο κόσμος μέσα στον ενθουσιασμό του σχεδόν κατέστρεφε το αερόστατο, αυτοί μεταφέρονταν από το πλήθος θριαμβευτικά στους ώμους προς στ’ ανάκτορα. Μετά από αυτή τη τόσο μεγάλη επιτυχία, δυστυχώς η τύχη δεν στάθηκε ευνοϊκή για τους δε αυτούς πρωταγωνιστές. Ιδιαίτερα τον ντε Ροζιέ,που βρήκε τραγικό θάνατο τον Ιούνιο του 1785.
Η αποτυχημένη εκείνη προσπάθεια τελικά έγινε επιτυχία από έναν άλλο επίσης Γάλλο αεροναύτη, τον Ζαν Πιέρ Μπλανσάρ (1753 - 1809) όπου στις 7 Ιανουαρίου 1785 αναχωρώντας από το Ντόβερ προσγειώθηκε στη γαλλική ακτή διασχίζοντας τη Μάγχη με πολύ δεξιοτεχνία και με ευνοϊκά ρεύματα του αέρος. Έτσι το πάθος πλέον του αερόστατου αρχίζει να γενικεύεται. Δεύτερη μετά στη Γαλλία ακολουθεί η Ιταλία, σε πτητικές παρόμοιες δοκιμές όπου και η πρώτη ανύψωση συνέβη στο Μιλάνο στις 25 Φεβρουαρίου του 1784 που επιχείρησαν οι Ιταλοί αεροναύτες Πάολο Αντρεάνικαι
Το σκάφος τους διέφερε από τη Μονγκολφιέρα στο ότι αντί για καλάθι έφερε λέμβο με ανετότερη διαμονή. Αυτούς ακολούθησαν οι επίσης Ιταλοί Βιτζέντζο Λουνάρντι (1759 - 1799) και Φραντζέσκο Τζαμπεκάρι (1762 - 1812). Αυτοί αναφέρονται τόσο για τις τολμηρές επιχειρήσεις τους όσο και για τη συμβολή τους στη κατασκευαστική τεχνική της αεροπλοΐας. Μάλιστα μετά την ανύψωσή του που επεχείρησε στο Λονδίνο στις 14 Σεπτεμβρίου του 1784 οι μέχρι τότε δισταγμοί των Άγγλων εξέλιπαν. Ο Φραντσέσκο Τζαμπεκάρι, επινόησε αερόστατο που αποτελούνταν από δύο σφαίρες χωριστές η μία πάνω από την άλλη.
Η πάνω έφερε υδρογόνο και η κάτω που είχε σχήμα κόλουρου κώνου έφερε θερμαινόμενο αέρα από μια λυχνία οινοπνεύματος. Τελικά ο Τζαμπεκάρι μετά από αρκετές επιτυχείς πτήσεις φονεύθηκε σε μια τολμηρή προσπάθειά του στις 21 Σεπτεμβρίου του 1812 στη Μπολόνια. Βέβαια από τις γενναίες αυτές προσπάθειες δεν έλειψε η παρουσία και η συμβολή της γυναίκας που χρησιμοποίησε και το αλεξίπτωτο. Ο δε άντρας ήταν κι αυτός αεροναύτης... ήταν ο πρώτος που πήδηξε με επιτυχία στο κενό κάνοντας χρήση αλεξιπτώτου. Ο Σαρλ συνέχισε να βελτιώνει το δικό του αερόστατο και επινόησε την τοποθέτηση σάκων με άμμο (έρμα), ώστε να ελέγχεται το ύψος πτήσης με άδειασμα κάποιων σάκων.
Επίσης εισήγαγε μια βαλβίδα ώστε να ελευθερώνεται αέριο, όταν το αερόστατο έφτανε ψηλά, δεδομένου ότι σε κάποιες εκατοντάδες μέτρα από το έδαφος, το μπαλόνι φούσκωνε υπερβολικά λόγω της μειωμένης ατμοσφαιρικής πίεσης. Στις 21 Νοεμβρίου 1783 έγινε η πρώτη πτήση ανθρώπων, όταν ο Ιωάννης Φραγκίσκος Πιλάτρ ντε Ροζιέ και ο Φραγκίσκος Λαυρέντιο ντε Αρλάντ πέταξαν με Μογκολφιέρα, που έφτασε σε ύψος 1.000 μ. και διάνυσε απόσταση 8 χλμ. σε 20 λεπτά. Νέες επιτυχίες επανδρωμένων αερόστατων σημειώθηκαν την 1η Δεκεμβρίου 1783 από τους αδερφούς Ρομπέρ, που πέταξαν με σφαίρα με διάμετρο 27 μ., γεμισμένη με υδρογόνο και εφοδιασμένη με βαλβίδα διαφυγής του αερίου, για να ρυθμίζεται το ύψος.
Σε λιγότερο από μήνα μετά από εκείνη την ιστορική πτήση, έγινε επίδειξη αεροστάτου, που χρησιμοποιούσε το υδρογόνο ως μέσο ανύψωσης. Ο νέος αυτός μηχανισμός ήταν απλούστερος και έκανε το αερόστατο θερμού αέρα να πέσει στην αφάνεια για 2 αιώνες, για να επανέλθει στο προσκήνιο στα τέλη της δεκαετίας του '50, όταν η Aμερικανική κυβέρνηση κατασκεύασε ένα αερόστατο θερμού αέρα , ως μέρος ερευνητικού της προγράμματος. Στην Αγγλία το 1783 ο Ιταλός κόμης Φραγκίσκος Τσεμπεκάρι κατασκεύασε αερόστατο από μετάξι, με διάμετρο 3,05 μ. και βάρος 5 κιλά που έμεινε στον αέρα 2,5 ώρες και διάνυσε 77 χλμ.
Ήταν το πρώτο αερόστατο στην Αγγλία. Τρεις μήνες αργότερα ένα αερόστατο πέρασε τη Μάγχη, διανύοντας απόσταση 120 χλμ., από το Σάντουιτς του Κεντ ως τη Γαλλική Φλάντρα. Στις 15 Ιουνίου 1785 οι Πιλάτρ ντε Ροζιέ και Ρομαίν επιχείρησαν αντίθετη διάβαση της Μάγχης, αλλά το αερόστατο σχίστηκε και οι δυο επιβάτες του σκοτώθηκαν. Είναι τα πρώτα θύματα στον ατέλειωτο κατάλογο των ηρωικών καταχτητών του αέρα. Ο Βικέντιος Λουνάρτι έκανε πολλές πτήσεις με αερόστατο, ξεκινώντας από το Λονδίνο και ήταν ο πρώτος που χρησιμοποίησε κουπιά για το ανεβοκατέβασμα του αερόστατου.
Η πρώτη απογείωση αερόστατου στη Βρετανία έγινε από τον Τζέιμς Τύτλερ (James Tytler) στις 25 Αυγούστου 1784 στο Εδιμβούργο, με ένα αερόστατου θερμού αέρα. Το πρώτο αεροναυτικό δυστύχημα συνέβηκε τον Μάιο του 1785 όταν η πόλη Τουλλαμόρ (Tullamore) της Ιρλανδίας έπαθε σοβαρή ζημιά όταν ένα συνετρίβη πάνω της ένα αερόστατο, προκαλώντας πυρκαγιά που έκαψε περίπου 100 σπίτια. Από τη μέρα αυτή η πόλη υιοθέτησε ως σήμα της ένα φοίνικα που βγαίνει από τις στάχτες. Ο Λεμπρόν Τζέιμς στις 7 Ιανουαρίου 1785 αναχωρώντας από το Ντόβερ προσγειώθηκε στη γαλλική ακτή διασχίζοντας τη Μάγχη με πολύ δεξιοτεχνία και με ευνοϊκά ρεύματα του αέρος.
Οι Ιταλοί Βιντσέντσο Λουνάρντι (1759 - 1799) και Φραντσέσκο Τζαμπεκάρι (1762 - 1812), αναφέρονται τόσο για τις τολμηρές επιχειρήσεις τους όσο και για τη συμβολή τους στη κατασκευαστική τεχνική της αεροπλοΐας. Μάλιστα μετά την ανύψωσή του Λουνάρντι που επεχείρησε στο Λονδίνο στις 14 Σεπτεμβρίου του 1784 οι μέχρι τότε δισταγμοί των Άγγλων εξέλιπαν. Στο εγχείρημά του αυτό ο Λουνάρντι χρησιμοποίησε υδρογόνο τελειοποιώντας τις θεωρίες του προηγηθέντος Τιβέριου Καβάλο. Στο σχέδιο του αερόστατου του Λουνάρντι είναι σήμερα τα "μετεωρολογικά αερόστατα".
Τα αερόστατα (ελαφρού) αερίου έγιναν ο πιο συνηθισμένος τύπος αεροστάτων από τη δεκαετία του 1790 ως τη δεκαετία του 1960. Το Γαλλικό αερόστατο στρατιωτικής παρατήρησης «Λ' Ιντρέπιντε» (L'Intrépide) του 1795 είναι το παλαιότερο διατηρημένο αεροσκάφος στην Ευρώπη. Εκθέτεται στο Μουσείο Heeresgeschichtliches, στη Βιέννη. Ο Ιούλιος Βερν έγραψε μια μικρή μη φανταστική ιστορία, δημοσιευμένη το 1852, που περιγράφει ότι βρέθηκε πάνω σε ένα αερόστατο υδρογόνου.
Ο Ζαν Πιερ Μπλανσάρ (Jean-Pierre Blanchard ) πραγματοποίησε την πρώτη επανδρωμένη πτήση με αερόστατο στις ΗΠΑ, στις 9 Ιανουαρίου 1793, μετά από ταξίδια στην Ευρώπη, καταγράφοντας την πρώτη πτήση σε διάφορες χώρες, που περιλαμβάνουν την Αυστριακή Ολλανδία, στη Γερμανία, στην Ολλανδία και στην Πολωνία. Το αερόστατό του, γεμάτο με υδρογόνο, τον πήρε έξω από την αυλή της φυλακής της Φιλαδέλφειας. Η πτήση του έφτασε το υψόμετρο των 1.770 μέτρων και προσγειώθηκε στο Γκλώστερ Κάουντυ (Νιου Τζέρσεϋ) (Gloucester County, New Jersey). Ο πρόεδρος Τζορτζ Ουάσινγκτον (George Washington) ήταν ανάμεσα σ' αυτούς που προσκλήθηκαν να παρακολουθήσουν την απογείωση.
18ος Αιώνας
Η πρώτη προσπάθεια κατασκευής και ανύψωσης αερόστατου στον Ελλαδικό, υπό Τουρκική κατοχή ακόμα, χώρο έγινε στα Ιωάννινα το 1803, στη αυλή του Αλή Πασά, από κάποιον Έλληνα ονόματι Παχώμη που καταγόταν από το Συράκο της Ηπείρου, χρυσοχόος στο επάγγελμα. Πλην όμως το αερόστατο που κατασκεύασε και που έμελλε να επιβιβασθεί ο ίδιος, από κακούς χειρισμούς και απειρία των βοηθών του αναφλέγη πριν ν΄ αρχίσει να υψώνεται. Το γεγονός αυτό περιέλαβε σε σατυρικό ποίημά του, εξ 150 στίχων, ''Ο ιατρός του Αλή Πασά'' και ποιητής Ιωάννης Βηλαράς.
Το έτος 1804 ταξίδεψαν δύο διάσημοι Γάλλοι ερευνητές, ο Biot και ο Gay-Lussac, με αερόστατο σε ύψος 6,5 χιλιομέτρων πάνω από τις Άλπεις για να μελετήσουν τη σύνθεση του ατμοσφαιρικού αέρα και του μαγνητικού πεδίου της Γης.Οι επιστήμονες και τεχνικοί της εποχής έβλεπαν το αερόστατο σαν ένα μεγάλο παιχνίδι, εφόσον η πτήση του δεν μπορούσε να ελεγχθεί. Ένας τεχνικός, ο Jean-Pierre Blanchard, παρουσίασε το 1874 ένα αερόστατο με πτερύγια από βέργες και ύφασμα, αλλά οι δυνάμεις κατά την πτήση ήταν τόσο ισχυρές ώστε κατέστρεφαν κάθε κατασκευή που επινοήθηκε.
Είναι εντυπωσιακό ότι κατά τους Ναπολεόντειους πολέμους στην Ευρώπη, μέχρι το 1815, δεν χρησιμοποιήθηκε το αερόστατο συστηματικά για κατασκοπευτικές πτήσεις κοντά στον εχθρό, αν και προτάθηκε και φαίνεται να δοκιμάστηκε κατά καιρούς. Η αδυναμία κυβερνήσεως του μπαλονιού το καθιστούσαν εύκολο στόχο στις εχθρικές δυνάμεις. Ως αερόστατο ελεγχόμενης πτήσης εφευρέθηκε αρκετές δεκαετίες αργότερα το Ζέπελιν, το οποίο όμως επίσης δεν κατάφερε να αντιπαρατεθεί με το αεροπλάνο. Τα αερόστατα χρησιμοποιούνται σήμερα, ενίοτε για επιστημονικές εργασίες, αλλά κυρίως για ψυχαγωγία και προβολή διαφημίσεων, λόγω της μεγάλης ορατής από το έδαφος επιφάνειας του μπαλονιού.
Στις 29 Σεπτεμβρίου 1804, ο Έιμπραχαμ Χόπμαν (Abraham Hopman) έγινε ο πρώτος Ολλανδός που πραγματοποίησε μια επιτυχημένη πτήση με αερόστατο στην Ολλανδία. Ο Φραντσέσκο Τζαμπεκάρι επινόησε αερόστατο που αποτελούνταν από δύο σφαίρες χωριστές η μία πάνω από την άλλη. Η πάνω έφερε υδρογόνο και η κάτω που είχε σχήμα κόλουρου κώνου έφερε θερμαινόμενο αέρα από μια λυχνία οινοπνεύματος. Τελικά ο Τζαμπεκάρι μετά από αρκετές επιτυχείς πτήσεις φονεύθηκε σε μια τολμηρή προσπάθειά του στις 21 Σεπτεμβρίου του 1812 στη Μπολόνια. Το 1821 πρωτοχρησιμοποιήθηκε το φωταέριο για το γέμισμα του αερόστατου στην Αγγλία, στις 19 Ιουλίου κατά τη στέψη του Γεωργίου του Δ'.
Ακολούθησαν και άλλοι πολλοί, όπως οι Γκλέσερ και Κόξγουελ. Που στις 5 Σεπτεμβρίου 1862 έφτασαν σε ύψος 8.338 μ., όπου κινδύνεψαν να πεθάνουν από έλλειψη οξυγόνου. Στις 15 Απριλίου 1875 οι Τισαντιέρ, Σιβέλ και Κρος Σπίνελ έφτασαν σε ύψος 8.600 μ., όπου πέθαναν όλοι εκτός από τον Τισαντιέρ, που έμεινε κουφός για όλη του τη ζωή. Στις 4 Ιουλίου 1896 ο Αντρέ αναχώρησε από τη Σπιτσβέργη για το Βόρειο Πόλο, αλλά δεν ξαναγύρισε. Το 1901 οι Γερμανοί Μπένσον και Σιούριγκ παρέμειναν σε ύψος 10.500 μ. με ειδικές μάσκες. Το 1908 ο Ελβετός Σακ παράμεινε στον αέρα 73 ώρες και 47 λεπτά και το 1913 οι Γάλλοι Ρενέ Ραμπελμάγιερ και Γκόλντσμιτ διάνυσαν απόσταση 2.400 χλμ. σε 41 ώρες.
Παράλληλα με το αερόστατο αναπτύχτηκε και το αλεξίπτωτο ως μέσο σωτηρίας σε περίπτωση βλάβης. Πρώτος το χρησιμοποίησε ο Γκαρνερίν το 1797, που κατέβηκε μ’ αυτό από ύψος 1.000 μ. Το 1895, δηλ. έναν αιώνα αργότερα ο Καπάτζο και η Ντυ Γκαστ κατέβηκαν από ύψος 4.000 μ. Εξέλιξη του αερόστατου ήταν τα πηδαλιουχούμενα αερόπλοια. Το πρώτο αερόπλοιο πέταξε το 1852 από τον Ανρί Zιφάρ (Henri Giffard). Η προώθησή του γινόταν με ατμομηχανή και ήταν πολύ αργό ώστε να είναι πρακτικό. Όπως συνέβηκε και με τα «βαρύτερα από τον αέρα» αεροπλάνα, χρειάστηκε η εφεύρεση του κινητήρα εσωτερικής καύσης πριν τα αερόπλοια γίνουν πρακτικά, κατά τα τέλη του 19ου αιώνα.
Το 1857 ο Αμερικανός αεροναύτης Τζων Στέινερ (American John) αποπειράθηκε μια φιλόδοξη πτήση πάνω από τη Λίμνη Ήρι. Η πρώτη επιτυχημένη πτήση αερόστατου στην Αυστραλία καταγράφηκε το 1858 και έγινε από τον Γουΐλλιαμ Ντήν (William Dean'). Το αερόστατο αερίου του ταξίδεψε επί 30 χιλιόμετρα επανδρωμένο με δυο αεροναύτες. Το 1872 ο Πάουλ Χάενλαϊν (Paul Haenlein) πέταξε με το πρώτο προσδεμένο αερόπλοιο με κινητήρα εσωτερικής καύσης. Η πρώτη πτήση με ελεύθερο αερόπλοιο με κινητήρα εσωτερικής καύσης έγινε το 1898 με τον Αλμπέρτο Σάντος Ντούμοντ (Alberto Santos Dumont).
O Ανρί Ζιφάρ (Henri Giffard) ανέπτυξε επίσης ένα προσδεμένο αερόπλοιο για επιβάτες το 1878 στο Πάρκο Τουϊλερίς (Tuileries Garden), στο Παρίσι. Το πρώτο προσδεμένο αερόπλοιο της σύγχρονης εποχής πέταξε επίσης στη Γαλλία, στο Κάστρο Σαντιγύ (Chantilly Castle), το 1994 από την εταιρεία Aerophile SA.
20ος Αιώνας ως Σήμερα
Ο Εντ Γιοστ (Ed Yost) ξανασχεδίασε ένα αερόστατο θερμού αέρα στα τέλη της δεκαετίας του 1950, χρησιμοποιώντας νάυλον ύφασμα και καίγοντας προπάνιο για να θερμαίνει τον αέρα στο εσωτερικό του φακέλου του αερόστατου. Η πρώτη πτήση αυτού του αερόστατου, που διάρκεσε 25 λεπτά, και διάνυσε 5 χιλιομετρα, έγινε στις 22 Οκτωβρίου 1960 στο Μπράνινγκ της Νεμπράσκα (Bruning, Nebraska). Η βελτιωμένη σχεδίαση του Γιοστ για τα αερόστατα θερμού αέρα ενέπνευσε το κίνημα των σύγχρονων αθλητικών αεροστάτων. Σήμερα πλέον, τα αερόστατα θερμού αέρα έγιναν πιο συνηθισμένα από τα αερόστατα (ελαφρού) αερίου.
Σήμερα, το αερόστατο χρησιμοποιείται ευρύτατα σε μετεωρολογικές παρατηρήσεις της ανώτερης ατμόσφαιρας, ψυχαγωγία, αεροδιαφήμιση, καθώς και σε από αέρος έκτακτη ανάπτυξη μέτρων ασφαλείας, ενώ εξέλιξή του αποτέλεσε το αεροπλάνο. Σήμερα η χρήση μοντέρνων χειροποίητων υφασμάτων και πετρελαίου σε φιάλες αποτέλεσε λύση σαφώς πιο πρακτική και μακράς διαρκείας , σε σχέση με τα υλικά που είχαν αρχικά χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή του αερόστατου, αλλά και για την παραγωγή θερμότητας από τους Montgolfier. Το αερόστατο θερμού αέρα είχε ξαναγεννηθεί και σήμερα η χρήση του ξεπερνά την αντίστοιχη αυτών με υδρογόνο ή Ήλιο, με ποσοστό 500/1.
Η ΠΡΩΤΗ ΠΤΗΣΗ ΣΤΗ ΣΤΡΑΤΟΣΦΑΙΡΑ
To επόμενο ορόσημο στην ιστορία του αεροστάτου είναι πάνω από 100 χρόνια αργότερα. Τον Αύγουστο του 1932, ο Ελβετός επιστήμονας Auguste Piccard έγινε ο πρώτος άνθρωπος που ανυψώθηκε στη στρατόσφαιρα. Έφτασε σε ύψος 16 χιλιομέτρων. Στα δύο επόμενα χρόνια το ρεκόρ υψομέτρου ανέβαινε συνεχώς από το διεθνή ανταγωνισμό. Το 1935 το αερόστατο Explorer 2 με μπαλόνι γεμάτο με το αέριο ήλιο έθεσε ένα ρεκόρ στο υψόμετρο που κράτησε 20 χρόνια. Έφτασε σε ύψος 22 χιλιομέτρων, αποδεικνύοντας για πρώτη φορά ότι οι άνθρωποι μπορούν να επιβιώσουν σε πολύ μεγάλα ύψη, μέσα σε θαλάμους σταθερής πίεσης.
Η πτήση αυτή αποτελεί ορόσημο στην ιστορία της αεροπορίας γενικότερα, και βοήθησε να ανοίξει ο δρόμος για τις μελλοντικές επανδρωμένες πτήσης στο διάστημα. Το 1960 ο Joe Kittinger έφτασε σε ύψος 31 χιλιομέτρων, από όπου και πήδηξε με αλεξίπτωτο. Κατά την πτώση το σώμα του ξεπέρασε την ταχύτητα του ήχου, πριν ανοίξει το αλεξίπτωτό του. Το 1978, οι Ben Abruzzo, Maxie Anderson και Larry Newman διέσχισαν τον Ατλαντικό ωκεανό σε 137 ώρες με ένα αερόστατο ηλίου. Το 1981, 4 πιλότοι διέσχισαν τον Ειρηνικό ωκεανό σε 84 ώρες.Αργότερα άλλες αποστολές, αλλά και μεμονωμένα άτομα πέτυχαν να διασχίσουν τους δύο ωκεανούς και με αερόστατα θερμού αέρα.
Τέλος το 1999, οι Bertrand Piccard και Brian Jones έκαναν το γύρο του κόσμου με αερόστατο, σε 19 μέρες, 21 ώρες και 55 λεπτά. To αερόστατο των Piccard και Jones Είναι ενδιαφέρον να παρατηρήσει κανείς ότι η ιστορική εξέλιξη του αεροστάτου κάνει έναν κύκλο. Στην αρχή η ανύψωση γινόταν με μπαλόνι θερμού αέρα, που θερμαινόταν με υλικά που καίγονταν στο καλάθι. Αργότερα προτιμήθηκε η χρήση υδρογόνου και ήλιου, αλλά τις τελευταίες δεκαετίες στο προσκήνιο ξαναπέρασαν τα αερόστατα θερμού αέρα.
ΕΙΔΗ ΑΕΡΟΤΑΤΩΝ
Προσδεμένα Αερόστατα
Πρόκειται για αερόστατα που συνδέονται με την επιφάνεια με ένα ή περισσότερα συστήματα πρόσδεσης. Σε αντιδιαστολή με τους άλλους τύπους αεροστάτων, τα προσδεμένα δεν πετούν ελεύθερα. Ένα αξιοσημείωτο παράδειγμα προσδεμένων αεροστάτων είναι τα αερόστατα προκάλυψης. Κάποια προσδεμένα αερόστατα αποκτούν (και) αεροδυναμική άνωση, μέσω του σχήματος του φακέλου τους ή και με τη χρήση πτερυγίων. Τα προσδεμένα αερόστατα χρησιμοποιήθηκαν και για στρατιωτικούς σκοπούς, για συνοριακή προστασία, ως εναέρια παρατηρητήρια. Άλλες χρήσεις τους περιλαμβάνουν τη φιλοξενία καμερών ασφαλείας και τη διαφήμιση.
Ελεύθερα Αερόστατα
Είναι αερόστατα ελεύθερης πτήσης που μεταφέρονται ανάλογα με την πνοή του ανέμου. Υπάρχουν οι ακόλουθοι τύποι ελεύθερων αεροστάτων:
1. Αερόστατα θερμού αέρα: Τα αερόστατα θερμού αέρα αποκτούν αεροστατική άνωση με τη θέρμανση του αέρα στο εσωτερικό του φακέλου τους. Είναι ο πιο συνηθισμένος τύπος αεροστάτων. Ο όρος χρησιμοποιείται συχνά επεκταμένα και για δεμένα αερόστατα ή και αερόπλοια που χρησιμοποιούν θερμό αέρα για να κερδίσουν την αεροστατική τους άνωση. Φυσικά και στους παρακάτω τύπους ισχύει αυτή η επέκταση.
2. Αερόστατα ελαφρών αερίων: Τα αερόστατα αυτά αποκτούν την αεροστατική τους άνωση με το να γεμίζεται ο φάκελός τους με κάποιο αέριο που έχει μικρότερη πυκνότητα από τη (μέση) ατμοσφαιρική. Στα περισσότερα αερόστατα ελαφρών αερίων η εσωτερική πίεση του αερίου είναι ίση με την πίεση που ασκεί εξωτερικά η περιβάλλουσα ατμόσφαιρα. Υπάρχει όμως ένας τύπος αεροστάτων ελαφρών αερίων που ονομάζονται «υπερσυμπιεσμένα αερόστατα» και περιέχουν αέριο υπό εσωτερική πίεση μεγαλύτερη από αυτήν που ασκεί εξωτερικά η περιβάλλουσα ατμόσφαιρα, ώστε να εξουδετερωθεί έτσι (κάπως) τυχόν διαφυγή του αερίου.
Ανάλογα με το χρησιμοποιούμενο αέριο πλήρωσης του φακέλου τους τα αερόστατα ελαφρών αερίων μπορούν να διακριθούν παραπέρα αντίστοιχα:
1. Αερόστατα υδρογόνου: Δεν χρησιμοποιούνται πλέον πολύ από τότε που έγινε το περίφημο δυστύχημα Χίντερμπουργκ, εξαιτίας της μεγάλης ευφλεκτότητας του αερίου. Χρησιμοποιούνται ακόμη συνήθως σε μη επανδρωμένα επιστημονικά ή άλλα μετεωρολογικά αερόστατα. Ωστόσο, το υδρογόνο έχει την καλύτερη ανυψωτική ικανότητα, με αναλογία πυκνότητας 1/14 περίπου σε σχέση με τη μέση ατμοσφαιρική.
2. Αερόστατα ηλίου: Αυτό το αέριο χρησιμοποιείται στον παρόντα χρόνο από όλα τα αερόπλοια και τα περισσότερα άλλου τύπου επανδρωμένα αερόστατα. Η αναλογία πυκνότητας του αερίου είναι περίπου 1/7 σε σχέση με τη μέση ατμοσφαιρική.
3. Αερόστατα αμμωνίας: Χρησιμοποιείται σπάνια εξαιτίας των καυστικών ιδιοτήτων του υλικού αλλά και εξαιτίας της περιορισμένης του ανυψωτικής ικανότητας. Η αναλογία πυκνότητας του αερίου είναι περίπου 59% σε σχέση με τη μέση ατμοσφαιρική.
4. Αερόστατα φωταερίου: Το φωταέριο ως αέριο πλήρωσης του φακέλου αερόστατου χρησιμοποιήθηκε τις πρώτες μέρες της χρήσης αερόστατων, αλλά πρακτικά εγκαταλείφθηκε εξαιτίας τις μεγάλης του ευφλεκτότητας. Η αναλογία μέσης πυκνότητας του αερίου είναι περίπου 35% σε σχέση με τη μέση ατμοσφαιρική.
5. Αερόστατα μεθανίου: Το μεθάνιο χρησιμοποιήθηκε ως ένα οικονομικότερο ανυψωτικό αέριο, αλλά είναι εύφλεκτο και η αναλογία πυκνότητας του αερίου είναι περίπου 55% σε σχέση με τη μέση ατμοσφαιρική.
6. Αερόστατα Ροζιέρ (Rozière balloons): Τα αερόστατα αυτά είναι ένας συνδυασμός των παραπάνω τύπων, αφού χρησιμοποιούν και θερμαινόμενα και μη θερμαινόμενα ανυψωτικά αέρια. Ο πιο συνηθισμένη σύγχρονη χρήση αυτού του τύπου αερόστατου είναι για μακράς απόστασης πτήσεις, όπως διάφορες πτήσεις γύρω από τον κόσμο, κυρίως για κυνήγι διάφορων ρεκόρ.
Αερόπλοια
Τα αερόπλοια είναι αερόστατα ελεύθερης πτήσης που μπορούν να αυτοκατευθυνθούν και να αυτοπροωθηθούν. Κάποια από τα αερόπλοια αποκτούν (και) αεροδυναμική άνωση, μέσω του σχήματος του φακέλου τους ή και με τη χρήση πτερυγίων. Αυτοί οι τύποι αερόπλοιων ονομάζονται «υβριδικά αερόπλοια». Παλαιότερα γεμίζονταν μερικές φορές με υδρογόνο, αλλά με αυτό το αέριο διατρέχουν κίνδυνο έκρηξης. Τα σύγχρονα αερόπλοια γεμίζονται με θερμό αέρα ή ήλιο, που δεν διατρέχουν κίνδυνο έκρηξης.
Η ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ
Το αερόστατο αποτελείται συνήθως από ένα ελαφρό σφαιρικό ή κυλινδρικό σάκο (από χαρτί, λάστιχο, µετάξι ή αδιαβροχοποιηµένο υλικό) που περιέχει ζεστό αέρα ή υδρογόνο ή ήλιο. Και τα τρία αυτά αέρια είναι ελαφρότερα από το συνηθισµένο ατµοσφαιρικό αέρα. Στο πάνω µέρος υπάρχει µια βαλβίδα από την οποία µπορεί να γίνει η διαφυγή του αερίου, όταν ο αεροναύτης το θελήσει. Κάτω από το σάκο µπορεί να κρεµαστεί µε σκοινιά ή δίχτυα ένα καλάθι ή µια βάρκα, όπου µπαίνουν οι επιβάτες και το φορτίο. Πάνω στο καλάθι ή στη βάρκα κρέµεται περιττό βάρος, το «έρµα» όπως σάκους άµµου.
Ένα αερόστατο στέκει στον αέρα, ακριβώς όπως στέκει το ψάρι στο νερό. Το καθένα τους εκτοπίζει µε τον όγκο του περισσότερο αέρα ή νερό από το βάρος του. Δηλαδή ο θερµαινόµενος από τη φωτιά αέρας είναι µικρότερου βάρους (επί ίσου όγκου) από τον ατµοσφαιρικό, δηλαδή µικρότερης πυκνότητας από αυτόν. Έτσι ο θερµαινόµενος από τη φωτιά του περιβλήµατος αέρας εισέρχεται στο µπαλόνι και το µπαλόνι ανέρχεται στην ατµόσφαιρα. Η ατµοσφαιρική πίεση ελαττώνεται όσο ψιλότερα ανεβαίνει το αερόστατο, και είναι φυσικό, όταν η ατµοσφαιρική πίεση γίνει µικρότερη από την πίεση του αερίου που είναι µέσα στο µπαλόνι, το αέριο να διασταλεί και το µπαλόνι να σπάσει.
Έτσι το γέµισµα του µπαλονιού είναι περιορισµένο. Η ανύψωση του αερόστατου σταµατάει όταν η πυκνότητα του µπαλονιού εξισωθεί µε την πυκνότητα του γύρω αέρα. Το ύψος στο οποίο θα σταµατήσει λέγεται «κανονικό ύψος» και εξαρτάται µόνο από τη χωρητικότητα της σφαίρας. Στην πραγµατικότητα το αερόστατο ξεπερνά το κανονικό ύψος από κεκτηµένη ταχύτητα, οπότε χάνει ακόµα λίγο αέριο και έτσι η άνωση του δεν επαρκεί. Έτσι τώρα αρχίζει η κάθοδός του ως ηµιπλήρες αερόστατο, που συνεχίζεται µέχρι το έδαφος, γιατί το αέριο συστέλλεται συνεχώς. Για να σταµατήσει αυτή η κάθοδος πρέπει να απορρίψει βάρος και έτσι να ελαφρώσει το αερόστατο.
Αυτό γίνεται µε την απόρριψη του έρµατος, που έχει µαζί του. Το αερόστατο θα κατέβει οριστικά, αν το βάρος του µετά την απόρριψη του έρµατος, είναι µεγαλύτερο από την άνωση που δέχεται από τον ατµοσφαιρικό αέρα ή όταν ο αεροναύτης εκδιώξει από τη βαλβίδα ανάλογη ποσότητα αερίου. Η προσγείωση γίνεται µε άγκυρα.
ΤΑ ΑΕΡΟΣΤΑΤΑ ΩΣ ΠΤΗΤΙΚΕΣ ΜΗΧΑΝΕΣ
Ένα αερόστατο είναι εννοιολογικά η απλούστερη πτητική μηχανή. Το αερόστατο είναι ένας υφασμάτινος φάκελος γεμάτος με ένα αέριο που είναι ελαφρύτερο από την περιβάλλουσα ατμόσφαιρα. Ολόκληρο το αερόστατο είναι λιγότερο πυκνό από το περιβάλλον του, οπότε ανυψώνεται παίρνοντας μαζί του το καλάθι του, που είναι δεμένο κάτω από το φάκελο, μεταφέροντας επιβάτες ή και άλλο φορτίο. Παρόλο που ένα αερόστατο δεν έχει γενικά προωθητικό σύστημα (αν έχει είναι αερόπλοιο), είναι δυνατός ένας βαθμός ελέγχου της κατεύθυνσης, αφού είναι δυνατό να κάνει κανείς ένα αερόστατο να ανέβει ή να κατέβει, ρυθμίζοντας έτσι το υψόμετρο πτήσης, ψάχνοντας έτσι να βρει άνεμο κατάλληλης διεύθυνσης.
Επιπλέον από τα αερόστατα ελεύθερης πτήσης, ένα αερόστατο μπορεί να είναι προσδεμένο για να επιτρέπει αξιόπιστες απογειώσεις και προσγειώσεις στην ίδια τοποθεσία. Αυτό είναι δυνατό τόσο με αερόστατα θερμού αέρα, όσο και με αερόστατα ελαφρού αερίου. Προσδεμένα αερόστατα επιτρέπουν πτήσεις διασκέδασης στο Παρίσι από το 1999, στο Βερολίνο από το 2000, στην Ευροντίσνεϋλαντ (Παρίσι) από το 2005, στο ζωολογικό κήπο του Σαν Ντιέγκο από το 2005, στον Κόσμο του Ντίσνεϋ (Ορλάντο) από το 2009 και στη Σιγκαπούρη από το 2006.
Τα αερόστατα ελαφρού αερίου έχουν καθιερωθεί σε επιστημονικές εφαρμογές, καθώς είναι ικανά να φθάνουν σε πολύ υψηλότερα υψόμετρα και για πολύ μεγαλύτερες χρονικές περιόδους. Γενικά γεμίζονται με ήλιο. Παρόλο που το υδρογόνο παρέχει μεγαλύτερη ανυψωτική δύναμη (κατ' όγκο φακέλου), είναι εκρηκτικό σε μια ατμόσφαιρα πλούσια σε οξυγόνο. Με λίγες εξαιρέσεις, τα επιστημονικά αερόστατα είναι μη επανδρωμένα. Υπάρχουν δυο υποτύποι αεροστάτων ελαφρού αερίου:
- Τα αερόστατα μηδενικής πίεσης
- Τα αερόστατα μηδενικής πίεσης είναι παραδοσιακή μορφή αερόστατου ελαφρού αερίου. Είναι σχετικά φουσκωμένα με το ελαφρύ αέριο πριν από την απογείωση, με μια πίεση αερίου ίση μέσα και και έξω από το φάκελο του αερόστατου. Καθώς το αερόστατο ανυψώνεται, το αέριο διαστέλλεται για να εξισώνει τη διαφορά πίεσης, οπότε το ίδιο συμβαίνει και με το φάκελο του αερόστατου που το περικλείει. Τη νύχτα, καθώς το αέριο ψύχεται γίνεται πυκνότερο και το αερόστατο χάνει ύψος.
Ένα αερόστατο μηδενικής πίεσης μπορεί να διατηρήσει το ύψος πτήσης του απελευθερώνοντας αέριο όταν φθάνει πολύ ψηλά, όπου η διαστολή του αερίου αρχίζει απειλεί να το φάκελο με σχίσιμο, ή ρίχνοντας έρμα, αν χαμηλώσει πολύ. Η απώλεια αερίου και έρματος περιορίζει την αντοχή του αερόστατου σε λίγες ημέρες.
- Ένα αερόστατο υπερπίεσης, σε αντιδιαστολή, έχει ένα σκληρό και αναελαστικό φάκελο που γεμίζεται με ελαφρύ αέριο με μια πίεση υψηλότερη από την εξωτερική ατμοσφαιρική και μετά σφραγίζεται. Το αερόστατο υπερπίεσης δεν μπορεί να αλλάξει μέγεθος σημαντικά και έτσι διατηρεί γενικά ένα σταθερό όγκο. Το αερόστατο υπερπίεσης διατηρεί ένα υψόμετρο σταθερής πυκνότητας στην ατμόσφαιρα και μπορεί να διατηρήσει την πτήση του ώσπου η διαρροή αερίου σταδιακά το φέρνει κάτω. Τα αερόστατα υπερπίεσης προσφέρουν αντοχή πτήσης μέχρι και για μήνες και όχι μόνο για λίγες ημέρες.
Στην πραγματικότητα, σε μια τυπική επιχείρηση σε ένα αερόστατο υπερπίεσης με εδάφεια βάση, η αποστολή πτήσης τελειώνει πιθανότερα με μια διαταγή από τον εδάφειο έλεγχο να ανοίξει το φάκελό του, παρά με φυσική διαφυγή του αερίου του. Τα υψηλού υψομέτρου αερόστατα χρησιμοποιούνται ως πτητικά σκάφη για να μεταφέρουν επιστημονικό εξοπλισμό (όπως τα μετεωρολογικά αερόστατα), ή φθάνουν σε υψόμετρο κοντά στο κατώφλι του διαστήματος για να πάρουν μετρήσεις ή φωτογραφίες από τη Γη.
Τέτοια αερόστατα μπορούν να φθάσουν ως και τα 30.500 μέτρα υψόμετρο στην ατμόσφαιρα, και είναι προγραμματισμένα να καούν σε ένα ορισμένο υψόμετρο, αφού πρώτα ρίξουν με αλεξίπτωτο το φορτίο με τα δεδομένα πίσω στο έδαφος. Υπάρχουν ακόμη τα αερόστατα συμπλέγματος, που χρησιμοποιούν πολλούς μικρότερους φακέλους ελαφρού αερίου για πτήση.
ΤΕΧΝΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΑΕΡΟΣΤΑΤΟΥ
Ορισμός
Το αερόστατο είναι ένα πτητικό μέσο (πτητική μηχανή), ελαφρύτερο από τον αέρα, που αιωρείται χάρη στην αεροστατική άνωση. Αποτελείται από δύο κύρια μέρη: τη λέμβο ή γόνδολα (που λέγεται και «καλάθι») και είναι ο χώρος όπου βρίσκονται οι επιβάτες - αεροναύτες ή/και τα όργανα και τυχόν άλλο φορτίο, και από ένα μεγάλο σάκο, (μπαλόνι), που ονομάζεται "αεροστατική σφαίρα" και γεμίζει με ζεστό αέρα ή κάποιο ελαφρύτερο του αέρα αέριο, (π.χ. υδρογόνο, ήλιο, φωταέριο κ.λπ).
Βασικά Μέρη
α) Μπαλόνι: Φτιαγμένο από ειδικά αεροστεγές ύφασμα για να αντέχει και να διατηρεί τη θερμότητα. Δεν είναι τελείως κλειστό για να μη γίνει έκρηξη λόγω της διαστολής του αερίου κατά την άνωση. Εδώ βρίσκουμε και τον καυστήρα, το όργανο που φυσάει και ζεσταίνει τον αέρα μέσα στο μπαλόνι. Είναι τοποθετημένος σε σταθερό σημείο πάνω από το κεφάλι του πιλότου και ελέγχεται με ειδικούς μοχλούς.
β) Καλάθι: Υφασμένο σφιχτά και πυκνά ώστε να αντέχει σε ρευματοδότες και άλλα εμπόδια που μπορεί να συναντήσει στον αέρα. Έχει ειδικό επίστρωμα μέσα και έξω που το προστατεύει από υγρασία και βοηθά στην απορρόφηση των κραδασμών. Στο καλάθι υπάρχουν τα όργανα: πυξίδα, υψομετρητής, δείκτης για τα καύσιμα και τη θερμοκρασία.
Γενικά περί Αεροστάτων
Το αερόστατο είναι αεροσκάφος ελαφρύτερο του αέρα και η πλεύση του εντός αυτού στηρίζεται στην Αρχή του Αρχιμήδους, στην οποία στηρίζεται και η πλεύση των σκαφών θαλάσσης. Βέβαια, αν ζυγίσουμε ένα αερόστατο μη ανεπτυγμένο με όλα του τα τμήματα και εξαρτήματα, αλλά και τους επιβάτες του, θα βρούμε ότι είναι βαρύτερο από ίσο όγκο αέρα. Συνεπώς, εκείνο το οποίο το καθιστά ελαφρύτερο του αέρα είναι κάποιο μέσον, πολύ ελαφρύτερο του αέρα, το οποίο ενσωματούμενο στο αερόστατο επιτυγχάνει το επιδιωκόμενο: αυξάνει τον όγκο και μειώνει το ειδικό βάρος του συνόλου.
Το μέσον αυτό είναι δυνατόν να αποτελεί είτε θερμός αέρας, είτε κάποιο αέριο ελαφρύτερο του αέρα, όπως το υδρογόνο, το οποίο πρωτοχρησιμοποιήθηκε στα πρώιμα αερόστατα, αλλά ακόμη και στα μετέπειτα, όπως στα πηδαλιουχούμενα, αλλά τελικά αποκλείσθηκε λόγω του ότι είναι εξαιρετικά εύφλεκτο και εκρηκτικό, ιδιότητες οι οποίες στοίχησαν πολλές καταστροφές και θανάτους. Σήμερα, στα αερόστατα αερίου χρησιμοποιείται το ήλιο, ευγενές, άφλεκτο αέριο, περιεχόμενο στον ατμοσφαιρικό αέρα και, φυσικά, ελαφρύτερο από αυτόν.
Πρέπει να τονισθεί ιδιαίτερα, ότι δεν πρέπει να συγχέετε το αερόστατο, το οποίο χρησιμοποιεί αέριο ως ανυψωτικό μέσον, με τα αερόστατα, τα οποία χρησιμοποιούν θερμό αέρα, καθώς θα διαβάζετε και θα ακούτε, ότι στα αερόστατα αυτά χρησιμοποιείται φυσικό αέριο (προπάνιο) ως καύσιμο, για την θέρμανση του αέρα πλήρωσης του θόλου των αεροστάτων αυτών. Σήμερα χρησιμοποιούνται αερόστατα μικτής ανυψωτικής μεθόδου, με αέριο και θερμό αέρα, ονομαζόμενα Ροζιέρες, από το όνομα του εφευρέτη τους, Γάλλου Πιλάτρ ντε Ροζιέ. Στη συνέχεια θα ασχοληθούμε με την περιγραφή και τα τεχνικά χαρακτηριστικά των αεροστάτων θερμού αέρα, τα οποία χρησιμοποιούνται ευρύτατα για αναψυχή, αλλά, κυρίως, για αεραθλητικούς σκοπούς.
Οι κυβερνήτες των αεροστάτων γενικά λέγονται αεροναύτες. Το αερόστατο είναι μια σφαίρα κατασκευασμένη από ύφασμα, που γίνεται αεροστεγές με κατάλληλη επίχριση. Στο πάνω μέρος του αερόστατου υπάρχει βαλβίδα, που ο αεροναύτης μπορεί να την ανοίξει με σχοινί, ώστε να είναι δυνατή η διαφυγή αερίου και στο κάτω μέρος έχει το σωλήνα πληρώσεως. Ένα κομμάτι του υφάσματος ράβεται έτσι, που να μπορεί να σχιστεί εύκολα. Έτσι, σε περίπτωση ανώμαλης προσγείωσης με άνεμο, από το σχίσιμο του υφάσματος φεύγει αμέσως το αέριο και δεν παρασύρεται το αερόστατο πάνω στο έδαφος.
Όλη η σφαίρα περιβάλλεται με σχοινιά, που στο κάτω άκρο τους συγκρατούν ένα δακτύλιο. Απ’ αυτόν κρέμεται το έρμα, το σχοινί και η λέμβος με τα όργανα και το πλήρωμα. Ως αέριο πληρώσεως χρησιμοποιείται το υδρογόνο, το φωταέριο και το ήλιο. Η σφαίρα δεν είναι τελείως κλειστή, γιατί όσο ανέρχεται το αερόστατο, η εξωτερική πίεση της ατμόσφαιρας μικραίνει και επομένως το αέριο διαστέλλεται. Η διαστολή αυτή του αερίου θα είχε ως αποτέλεσμα την έκρηξη του αερόστατου. Υπάρχει και το ημιπλήρες αερόστατο, που η σφαίρα του γεμίζεται κατά τα 9/10 της με ελαφρό αέριο.
Όσο η ανύψωση εξακολουθεί, η ατμοσφαιρική πίεση και η ανυψωτική δύναμη του αερίου μικραίνουν. Επειδή όμως ο όγκος του αερίου αυξάνει διαρκώς, σύμφωνα με το νόμο των Μπόιλ - Μαριότ, η ολική ανυψωτική δύναμη του αερόστατου παραμένει η ίδια, μέχρι το ύψος όπου το αέριο θα καταλάβει ολόκληρη τη σφαίρα. Τώρα η ανύψωση συνεχίζεται όπως στο πλήρες αερόστατο. Το αέριο εξακολουθεί να διαστέλλεται, αλλά, αφού η σφαίρα έχει πλέον γεμίσει, αρχίζει να φεύγει στην ατμόσφαιρα, οπότε η ανυψωτική του δύναμη ελαττώνεται. Τελικά η άνωση του γίνεται ίση με το βάρος του και το αερόστατο σταματά.
Το ύψος στο οποίο θα σταματήσει λέγεται "κανονικό ύψος" και εξαρτιέται μόνο από τη χωρητικότητα της σφαίρας. Είναι λοιπόν, άσκοπο να γεμίσουμε το αερόστατο από την αρχή τελείως. Στην πραγματικότητα το αερόστατο ξεπερνά το κανονικό ύψος από κεκτημένη ταχύτητα, οπότε χάνει ακόμα λίγο αέριο και έτσι η άνωση του δεν επαρκεί. Έτσι τώρα αρχίζει η κάθοδός του ως ημιπλήρες αερόστατο, που συνεχίζεται μέχρι το έδαφος, γιατί το αέριο συστέλλεται συνεχώς. Για να σταματήσει αυτή η κάθοδος πρέπει να απορρίψει βάρος και έτσι να ελαφρώσει το αερόστατο. Αυτό γίνεται με την απόρριψη του έρματος, που έχει μαζί του.
Το αερόστατο θα κατέβει οριστικά, αν το βάρος του μετά την απόρριψη του έρματος, είναι μεγαλύτερο από την άνωση του ή όταν ο αεροναύτης εκδιώξει από τη βαλβίδα ανάλογη ποσότητα αερίου. Η προσγείωση γίνεται με άγκυρα. Για πτήση σε μικρό ύψος χρησιμοποιείται σχοινί, που το αφήνουν να σέρνεται στο έδαφος και να αντισταθμίζει την άνωση, ανάλογα με το μήκος του από τη λέμβο μέχρι τη γη. Πολύ χρησιμοποιείται σήμερα το "δέσμιο αερόστατο", που αποτελεί θαυμάσιο παρατηρητήριο για να γίνουν πειράματα και μετρήσεις.
Ο πιο συνηθισμένος τύπος δέσμιου αερόστατου, το αετοαερόστατο, είναι επίμηκες, στο πάνω μέρος του έχει το αέριο και στο κάτω έχει ατμοσφαιρικό αέρα. Η ευστάθειά του είναι πολύ μεγάλη χάρη σ’ ένα ειδικό προσάρτημα που έχει στο πίσω μέρος του και μοιάζει με ουρά αετού. Τέτοια αερόστατα, ενωμένα μεταξύ τους, ώστε να σχηματίζουν δίχτυ, χρησιμοποιήθηκαν κατά χιλιάδες από τους Βρετανούς στα παράλια της Μ. Βρετανίας προς την Ευρώπη, για ν’ αποκρούονται τα γερμανικά αεροπλάνα και οι ιπτάμενες βόμβες. Τα μόνα που μπορούσαν να περάσουν από το φράγμα ήταν οι πύραυλοι V-2, που κατασκεύασε ο Βέρνερ φον Μπράουν.
Τα Μέρη του Αερόστατου
Θόλος
Ο θόλος (envelope) ράβεται από πολυεστερικό ύφασμα. Το σχήμα του θόλου επιτρέπει, αφού πληρωθεί, οι αναπτυσσόμενες δυνάμεις - τάσεις να μεταφέρονται στις κάθετες λουρίδες του (νομείς). Η διαίρεση του θόλου και σε οριζόντιους νομείς σκοπό έχει να σχηματισθούν πολλά τμήματα μικρών διαστάσεων έτσι, ώστε, αφενός, να αυξηθεί η ανθεκτικότητα του θόλου, αφετέρου να διακόπτεται η επέκταση σχισίματος του υφάσματος, εάν συμβεί κάτι τέτοιο. Το χείλος εισόδου του αέρα στον θόλο είναι ραμμένο από ύφασμα υψηλής αντιπυρικής αντοχής, αφού στο σημείο αυτό, μαζί με τον θερμό αέρα, φθάνουν και οι φλόγες του καυστήρα.
Στο άνω μέρος (κορυφή) του θόλου και στο κέντρο του, διαμορφώνεται ένα άλλο κυκλικής μορφής άνοιγμα (στόμιο) μικρότερων κατά πολύ διαστάσεων του στομίου εισόδου του θερμού αέρα (κάτω άνοιγμα). Σκοπός του στομίου είναι η αποτόνωση του θερμού αέρα (μείωση της πίεσής του, άρα και του ειδικού βάρους του), για τον έλεγχο του αεροσκάφους κατά την πτήση (κάθοδο) και κατά την προσγείωση. Το άνοιγμα αυτό ελέγχεται από μία στρογγυλή, επίσης, βαλβίδα (parachute), η οποία επιτρέπει την έξοδο αέρα, όταν απομακρύνεται από την θέση επαφής με το στόμιο και εξασφαλίζει στεγανότητα, όταν εφάπτεται στην έδρα της.
Η διατήρηση της βαλβίδας σε επαφή με το στόμιο, όταν ο θόλος βρίσκεται υπό ανάπτυξη, οπότε η πίεση του αέρα δεν είναι ακόμη ικανή να επιτύχει την επαφή αυτή, επιτυγχάνεται με ταινία συνάφειας (χριτς-χρατς, Velcro, όπως στα ρούχα και τα υποδήματα). Όταν, ωστόσο, ο θόλος αναπτυχθεί, προ της αφέσεως για πτήση, ο κυβερνήτης έλκει το σχοινί ελέγχου της βαλβίδας (βλέπε στην συνέχεια), ώστε να αποκολληθούν οι ταινίες συνάφειας, διότι σε αντίθετη περίπτωση, όταν η πίεση του αέρα αυξηθεί περισσότερο για την απογείωση, είναι πολύ δύσκολο να υπερνικηθεί η συνολική δύναμη έδρασης ταινιών και πίεσης.
Η λειτουργία της βαλβίδας (αφέδραση, έδραση) επιτυγχάνεται, όπως είπαμε αμέσως πριν, με σχοινί, το οποίο δένεται στο κέντρο της βαλβίδας και στηρίζεται στο εσωτερικό τοίχωμα του θόλου και φθάνει μέχρι το καλάθι κατά τρόπο, ώστε να δυνάμεθα να το έλκουμε και, αφού το ελευθερώσουμε, να επανέρχεται στην θέση του, επιτρέποντας και στην βαλβίδα να επανεδραθεί στο στόμιο. Ένα πρόσθετο εξάρτημα του θόλου είναι ένα παραπέτασμα (ποδιά, κουρτίνα), τριγωνικού σχήματος, η οποία κρέμεται με κρίκους από το χείλος του κάτω ανοίγματος. Σκοπός του η προστασία της φλόγας από τον άνεμο.
Φυσικά, κάθε στιγμή, ανάλογα με την κατεύθυνση του ανέμου, καλύπτεται το κατάλληλο τμήμα του αεροστάτου, ώστε και η φλόγα να διατηρείται και το πλήρωμα να έχει εξασφαλισμένη ορατότητα. Οι ραφές των καθέτων νομέων καταλήγουν σε συρματόσχοινα, τα οποία ανά ομάδες καταλήγουν σε ασφαλιστικούς κρίκους (carabiner), επί των οποίων προσδένονται με μέθοδο αεροπορικού τύπου και οι ασφαλιστικοί αυτοί συνδετήρες, οι οποίοι είναι υψηλής αντοχής της τάξεως των τριών τόνων φορτίου, συνδέονται στις αντίστοιχες σταθερές υποδοχές των βραχιόνων του κάλαθου.
Οι θόλοι είναι συνήθως δύο τύπων: οι λείοι, γιατί η επιφάνειά τους εξωτερικώς είναι λεία και ο κωδικός τους είναι "τύπος Ν". Ο δεύτερος τύπος είναι ο "τύπος Ο" και σ' αυτόν οι νομείς είναι σαφώς διακρινόμενοι, καθώς κάθε ένας είναι ανεξάρτητος από τους άλλους (οπτικώς) δίνοντας μία ανώμαλη εξωτερική επιφάνεια. Ως προς τα μεγέθη, οι θόλοι διακρίνονται από την χωρητικότητά τους, τον όγκο τους. Έτσι, υπάρχουν οι θόλοι των 1200 μ3, των 1600 μ3, των 2000 μ3, των 2200 μ3, των 2600 μ3, των 3000 μ3, των 3700 μ3, των 4500 μ3 και των άνω των 4500 μ3. Τα πιο διαδεδομένα είναι τα μεσαία μεγέθη.
Τέλος να πούμε, ότι ο θόλος συσκευάζεται και αποθηκεύεται σε κατάλληλο σάκο, όπου προστατεύεται από κάθε είδους παράγοντες φθοράς και ζημιών κατά την αποθήκευση και την μεταφορά.
Κάλαθος
Το καλάθι (basket) είναι ο χώρος ενδιαίτησης των επιβατών, ο θάλαμος διακυβέρνησης και, κατά κάποιο τρόπο, το μηχανοστάσιο, αφού εδώ εγκαθίστανται οι μηχανές, δηλαδή ο καυστήρας και όλα τα συνοδεύοντα αυτόν (φιάλες του καυσίμου αερίου κ.λ.π.). Το καλάθι απαρτίζεται από το πλεκτό σώμα, την βάση ανάρτησης από τον θόλο, την κλίνη στήριξης του καυστήρα και από τα υλικά εξοπλισμού του σκάφους. Κατασκευάζεται από Ταϋλανδέζικο καλάμι. Το πάτωμα είναι ενισχυμένο με ξύλινο σκελετό και επενδυμένο με κόντρα πλακέ, αποτελώντας έτσι το βασικό δομικό στοιχείο.
Στις τέσσερις γωνίες του συναρμόζονται οι τέσσερις βραχίονες, από τους οποίους αναρτάται ο κάλαθος από τον θόλο μέσω των ασφαλιστικών κρίκων (carabiner) και των συρματόσχοινων του θόλου. Επίσης, επί των βραχιόνων ή στυλιδίων ανάρτησης δένονται τα συρματόσχοινα εξωτερικής πρόσδεσης και σταθεροποίησης του αεροστάτου, πριν την άφεση για πτήση, ή όταν η πτήση διεξάγεται με το αερόστατο δέσμιο.
Στο άνω μέρος των στυλιδίων, διαμορφώνεται η κλίνη (βάση) προσαρμογής και στήριξης του καυστήρα, ενώ οι φιάλες (δεξαμενές) του φυσικού καυσίμου αερίου (προπανίου) στηρίζονται στις θέσεις τους με ζώνες ασφάλισης, οι οποίες διέρχονται από προς τούτο σχηματοποιημένες σχισμές επί των τοιχωμάτων του κάλαθου, τα οποία στα σημεία αυτά είναι ιδιαίτερα ενισχυμένα. Το επάνω περίγραμμα του κάλαθου (το χείλος, η κουπαστή) είναι ενισχυμένο με μεταλλικό στεφάνι, περιτυλιγμένο με δέρμα, εμποτισμένο με πολυεστέρα, ώστε να πλαστικοποιηθεί η όλη κατασκευή και να ενιαιοποιηθεί.
Με σκληρό δέρμα επενδύεται εξωτερικά και το πάτωμα, για να προστατεύεται η καλαμένια πλέξη από πιθανή τριβή με το έδαφος, αν και η όλη κατασκευή στηρίζεται σε πλαίσιο (βάση) από ξύλινες δοκούς (καδρόνια). Στο καλάθι εσωτερικά υπάρχουν λαβές για να στηρίζονται οι επιβάτες, κυρίως κατά τις προσγειώσεις, ενώ ο εξοπλισμός του κάλαθου συμπληρώνεται με σχοινί, το οποίο χρησιμοποιείται για ελιγμούς κατά την προσγείωση, πυροσβεστήρα και κιβώτιο πρώτων βοηθειών.
Καυστήρας
Ο καυστήρας (burner) είναι η πηγή τροφοδότησης του θόλου με αέρα θερμό υπό πίεση και περιλαμβάνει τον κεντρικό καυστήρα, ο οποίος φέρει διακόπτη και ένα μικρό καυστήρα οδηγό (pilot), ο οποίος διατηρεί μονίμως φλόγα, με την οποία αναφλέγεται ο κύριος καυστήρας, κάθε φορά που χρειάζεται να συμπληρωθεί ο θόλος με θερμό αέρα, πρόκειται, δηλαδή, για αναφλεκτήρα. Από την τροφοδοτική φιάλη, το φυσικό αέριο εισέρχεται στο συγκρότημα του καυστήρα υπό υγρή μορφή, καθώς το αέριο αποθηκεύεται υπό υψηλή πίεση, η οποία το υγροποιεί (γι' αυτό είναι γνωστό και ως υγραέριο).
Σκοπός της υγροποίησης είναι η δυνατότητα αποθήκευσης μεγάλων ποσοτήτων αερίου σε μικρό όγκο (της φιάλης). Στον σπειροειδή σωλήνα του καυστήρα το υγρό αέριο εκτονούται, οπότε αεριοποιείται και φθάνει στο ακροφύσιο (μπεκ), από όπου ψεκάζεται και, αναμειγνυόμενο με αέρα, σχηματίζει το καύσιμο μείγμα, το οποίο αναφλέγεται από την φλόγα του οδηγού καυστήρα (αναφλεκτήρα). Το πλήρωμα προστατεύεται από την θερμότητα (παρά το γεγονός ότι η φλόγα κατευθύνεται προς τα επάνω από τον μεταλλικό κάτω κυπελλοειδή υποδοχέα του καυστήρα.
Συνήθως, το συγκρότημα των καυστήρων αποτελείται από δύο καυστήρες, οι οποίοι λειτουργούν είτε ταυτόχρονα, είτε μεμονωμένα, καθώς διαθέτουν ιδιαίτερους διακόπτες και αναφλεκτήρα ο καθένας. Ο αναφλεκτήρας (οδηγός καυστήρας) καίει επίσης φυσικό αέριο, του οποίου την πίεση (η οποία είναι πολύ χαμηλότερη αυτής του κυρίου καυστήρα) ρυθμίζει ρυθμιστής εγκατεστημένος επί της φιάλης, από όπου το αέριο καταλήγει στο ακροφύσιο και, αναμειγνυόμενο μετά την εκροή του με αέρα, αναφλέγεται. Η ανάφλεξη αυτή επιτυγχάνεται είτε με ενσωματωμένο στο σύστημα πιεζοηλεκτρικό αναπτήρα, είτε με άλλο μέσον, ακόμη και με σπίρτα.
Η βάση του καυστήρα (η κλίνη) εκτός από την στήριξη του καυστήρα, αναλαμβάνει και την δομική συμπλήρωση του σκελετού του καλαθιού, καθώς αποτελεί το συνδετήριο στοιχείο των τεσσάρων στυλιδίων ανάρτησής του, ενώ, ταυτόχρονα και παράλληλα, είναι επιφορτισμένη με την απορρόφηση των οριζοντίων δυνάμεων, οι οποίες αναπτύσσονται επί του θόλου. Για τους λόγους αυτούς, η κλίνη, όπως και οι ασφαλιστικοί κρίκοι και όλα τα άλλα μεταλλικά δομικά στοιχεία, όπου υπάρχουν, είναι κατασκευασμένη από εξαιρετικής, αεροπορικής ποιότητας χάλυβα, επιχρωμιωμένο για μεγαλύτερη προστασία.
Δεξαμενές Αερίου
Οι δεξαμενές (φιάλες, cylinders) αποθήκευσης του υγρού φυσικού αερίου (προπανίου) για τα αερόστατα είναι ειδικής ανθεκτικής και ασφαλούς κατασκευής. Κατασκευάζονται από ανοξείδωτο χάλυβα, αλουμίνιο και τιτάνιο και υπάρχουν δύο τύποι. Του πρώτου τύπου λέγεται κύρια δεξαμενή (master tank), η οποία ενσωματώνει κεντρικό διακόπτη, διακόπτη για τον ρυθμιστή πίεσης του αναφλεκτήρα και διακόπτη εξαερισμού, ώστε να απομακρύνεται ο αέρας και να επιτρέπει στο υγροποιημένο αέριο να καταλαμβάνει ολόκληρο τον χώρο της φιάλης κατά την πλήρωση.
Η δεξαμενή του δευτέρου τύπου είναι τυπική (standard) και δεν διαθέτει διακόπτη ρυθμιστή πίεσης για τον αναφλεκτήρα. Όλες οι δεξαμενές είναι εξοπλισμένες με μετρητή ποσότητας καυσίμου.
Συνολικός Εξοπλισμός
Για να καλύψει τις ανάγκες αρχικής πλήρωσης, λειτουργίας, ελέγχου της πτήσης, ασφαλείας και αντιμετώπισης μικροτραυματισμών, το αερόστατο εξοπλίζεται με τα αντίστοιχα όργανα και υλικά. Έτσι, κατά την πρώτη φάση ανάπτυξης του θόλου, όταν είναι αδύνατη η χρήση του καυστήρα, καθώς δεν υπάρχει άνοιγμα δια του οποίου να διέλθει ασφαλώς η φλόγα, χωρίς να θίξει την ακεραιότητα του υλικού, χρησιμοποιείται ένας ισχυρός ανεμιστήρας, ο οποίος τροφοδοτεί με ψυχρό αέρα (περιβάλλοντος) τον θόλο.
Όταν η πίεση του αέρα εντός του θόλου αρχίσει να δημιουργεί χώρο και να διαμορφώνει το στόμιό του καθαρά, ώστε να χρησιμοποιηθεί ο καυστήρας ασφαλώς, τότε αναλαμβάνει ο τελευταίος το έργο του. Κατά την διάρκεια της πτήσης, την διακυβέρνηση του αεροσκάφους υποβοηθούν τα όργανα (instruments) (το θερμόμετρο, το υψόμετρο και το βαρόμετρο). Φυσικά, στα ελεύθερα αερόστατα δεν απαιτείται συνήθως ταχύμετρο. Ενα σχοινί ελιγμών, συγκράτησης και καθοδήγησης από το βοηθητικό προσωπικό εδάφους κατά την προσγείωση (όπως οι κάβοι των πλοίων υπάρχει μέσα στον κάλαθο και σuyκαταλέγεται μεταξύ των βασικών υλικών εξοπλισμού.
Φυσικά, δεν λείπει ο (ή οι) πυροσβεστήρας, το φαρμακείο, όπως ήδη είπαμε και, φυσικά, ένα τροχήλατο (τρέιλερ) για την μεταφορά του αεροστάτου.
ΑΡΧΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΟΥ ΑΕΡΟΣΤΑΤΟΥ
Τα αερόστατα ανυψώνονται χάρη σε ένα νόμο της Φυσικής, την «Αρχή του Αρχιμήδη», όπως ισχύει η άνωση στην αεροστατική. Συγκεκριμένα το αέριο συμπεριφέρεται ως ρευστό. Έτσι κατά τη Μηχανική των ρευστών, στην αεροστατική συμβαίνει ότι και στην υδροστατική όπου η Αρχή του Αρχιμήδη διατυπώνεται ως ακολούθως: "Σε κάθε σώμα που βρίσκεται μέσα σ΄ ένα αέριο εφαρμόζεται δύναμη άνωσης ίση με το βάρος του αερίου που εκτοπίζεται από το σώμα". Με απλά λόγια μας λέει ότι αν ένα σώμα βρίσκεται μέσα σε ένα αέριο (ή υγρό) τότε ασκείται πάνω του μια δύναμη προς τα πάνω, η άνωση, που είναι ίση με το βάρος του αερίου (ή υγρού) που εκτοπίζεται από το σώμα αυτό.
Έτσι, στην περίπτωση του αερόστατου, η δύναμη που δέχεται προς τα πάνω είναι ίση με το βάρος του ατμοσφαιρικού αέρα που εκτοπίζει. Όταν γεμίσουμε το μπαλόνι με αέριο ελαφρύτερο από τον αέρα, η άνωση είναι μεγαλύτερη από το συνολικό βάρος και έτσι το αερόστατο ανεβαίνει. Το ίδιο συμβαίνει και όταν θερμάνουμε τον αέρα μέσα στο μπαλόνι γιατί τότε γίνεται ελαφρύτερος από τον ατμοσφαιρικό αέρα. Η διαφορά όμως είναι μικρή: Τα 30 λίτρα αέρα ζυγίζουν περίπου 30 γραμμάρια σε κανονική θερμοκρασία. Αν τα θερμάνουμε κατά 40 βαθμούς Κελσίου, θα ζυγίζουν μόλις 7 γραμμάρια λιγότερο.
Έτσι καταλαβαίνουμε πως για να έχουμε μεγάλη άνωση και να ανυψωθεί το αερόστατο πρέπει το μπαλόνι να είναι πολύ μεγάλο και να θερμαίνουμε τον αέρα στο εσωτερικό του πολύ. Το υλικό του μπαλονιού στα σύγχρονα αερόστατα αντέχει σε θερμοκρασίες πάνω από 200οC αλλά οι περισσότεροι πιλότοι επιλέγουν θερμοκρασίες γύρω στους 120οC γιατί έτσι το υλικό αντέχει περισσότερο, 400 ως 500 ώρες πτήσης. Μεγάλος φόβος υπάρχει για το αερόστατο υδρογόνου γιατί σε περίπτωση ατυχήματος υπάρχει κίνδυνος ισχυρής έκρηξης.
Αυτή η απειλή έχει αντιμετωπιστεί τοποθετώντας βαλβίδες ασφαλείας υψηλής πίεσης ή με χρήση ηλίου αντί υδρογόνου, πλην όμως επειδή αυτό έχει 4πλάσια πυκνότητα παρέχει πολύ μικρότερη άνωση.
Απογείωση - Ανύψωση: Ο χειριστής ανοίγει τους καυστήρες που καίνε υγρό προπάνιο, αποθηκευμένο σε ειδικά δοχεία, ώστε ο αέρας στο εσωτερικό να θερμανθεί τόσο που η άνωση να ξεπεράσει το βάρος του αερόστατου. Τότε το αερόστατο πάει προς τα πάνω.
Πτήση: Αν η άνωση είναι ίση με το βάρος, το αερόστατο πετά σε σταθερό ύψος. Δεν μπορούμε να αλλάξουμε την πορεία του, πάει όπου φυσά ο άνεμος, και με την ίδια ταχύτητα, γι’ αυτό και οι επιβάτες δεν αισθάνονται τον άνεμο να τους φυσά.
Προσγείωση: Ο χειριστής αφήνει τον αέρα να κρυώσει λίγο, ώστε το αερόστατο να κατεβαίνει αργά αργά. Το καλάθι είναι από πλεχτό υλικό ώστε στην προσγείωση να απορροφά μέρος της πρόσκρουσης και να μην τραντάζονται πολύ οι επιβάτες.
Στις πολύ ζεστές μέρες η διαφορά με τη θερμοκρασία του ατμοσφαιρικού αέρα είναι μικρότερη, και έτσι τα αερόστατα δεν ανυψώνονται τόσο γρήγορα και εύκολα όσο στις πιο κρύες μέρες. Όλα τα αερόστατα, ανεξαρτήτως τρόπου ανύψωσης, αποτελούνται κατά βάση από το περίβλημα ή θόλο (envelope) και το καλάθι (basket).
Τα αερόστατα θερμού αέρα, διαθέτουν ως ανωστικό σύστημα ένα καυστήρα ή συγκρότημα καυστήρων, ο οποίος λειτουργεί, χρησιμοποιώντας ως καύσιμο φυσικό αέριο (προπάνιο), προκειμένου να θερμαίνει τον αέρα εντός του θόλου, θέρμανση η οποία μειώνει την πυκνότητα και κατά συνέπεια το ειδικό βάρος του αέρα αυτού σε σημείο, ώστε το συνολικό ειδικό βάρος ολοκλήρου του συγκροτήματος (σκάφους και φορτίου) να υπολείπεται εκείνου του εξωτερικού ατμοσφαιρικού αέρα, ο οποίος περιβάλλει το αερόστατο, με συνέπεια το αεροσκάφος αυτό να ανέρχεται εντός της μάζας του περιβάλλοντος αέρα.
Εφ' όσον με θέρμανση συνεχή, το ειδικό βάρος του αεροστάτου διατηρείται μικρότερο του περιβάλλοντος αέρα, το αεροσκάφος συνεχίζει να ανέρχεται (Εαερ<Επα, όπου Εαερ, το ειδικό βάρος του αεροστάτου και Επα, το ειδικό βάρος του περιβάλλοντος αέρα). Εάν, πάλι, τα ειδικά βάρη αεροστάτου και αέρα εξισωθούν (Εαερ = Επα), τότε το αεροσκάφος διατηρεί σταθερό ύψος και υπό θεωρητικές συνθήκες απόλυτης άπνοιας, το αερόστατο παραμένει μετεωρούμενο ακίνητο. Τέλος, εάν ο αέρας εντός του θόλου ψυχθεί μέχρι σημείου, ώστε να καταστεί το ειδικό του βάρος μεγαλύτερο του ατμοσφαιρικού περιβάλλοντος αέρα (Ααερ > Επα), τότε το αερόστατο κατέρχεται.
ΣΤΡΑΤΙΩΤΙΚΗ ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ ΑΕΡΟΣΤΑΤΟΥ
Η πρώτη στρατιωτική χρήση ενός αερόστατου έγινε κατά τη Μάχη της Φλώρες (1794) (Battle of Fleurus, 1794) όταν το αερόστατο L'Entreprenantχρησιμοποιήθηκε από το «Γαλλικό Αεροστατικό Σώμα» (French Aerostatic Corps) για να παρατηρεί τις κινήσεις του εχθρού στο έδαφος. Το συγκεκριμένο στρατιωτικό τμήμα σχηματίστηκε στις 2 Απριλίου του 1794 από το Γαλλικό Στρατό. Ωστόσο τα λογιστικά προβλήματα που δημιουργούσε η παραγωγή υδρογόνου στο πεδίο της μάχης (χρησιμοποιούσαν φούρνους για να ερυθροπυρώνουν σίδηρο, στον οποίο επιδρούσαν με νερό), το σώμα διαλύθηκε το 1799.
Η πρώτη μεγάλης κλίμακας χρήση αερόστατων για στρατιωτικούς σκοπούς συνέβηκε κατά τη διάρκεια του Αμερικανικού Εμφυλίου Πολέμου όταν το Καλοκαίρι του 1861 ιδρύθηκε και οργανώθηκε, από τον Καθηγητή Θαντέους Λόου (Thaddeus S. C. Lowe), το «Σώμα Αεροστάτων του Στρατού της Ένωσης» (Union Army Balloon Corps). Τυπικά, τα αερόστατα γεμίζονταν με φωταέριο από τις σχετικές δημοτικές υπηρεσίες και μεταφέρονταν στο πεδίο της μάχης, μια επίπονη και αναποτελεσματική επιχείρηση, καθώς τα αερόστατα έπρεπε να επιστρέφουν σε μια πόλη με φωταέριο κάθε 4 ημέρες για ξαναγέμισμα.
Τελικά κατασκευάστηκαν «γεννήτριες αερίου υδρογόνου», κάτι συμπαγή συστήματα δεξαμενών και σωληνώσεων από χαλκό που παρήγαγαν υδρογόνο με επίδραση θειικού οξέος σε ρινίσματα σιδήρου. Οι γεννήτριες αυτές μεταφερόταν (σχετικά) εύκολα μαζί με τα μη φουσκωμένα αερόστατα ως το πεδίο μάχης πάνω σε έναν κυλίβαντα. Ωστόσο, αυτή η μέθοδος μείωνε τη διάρκεια λειτουργίας των αερόστατων, γιατί ίχνη ατμών του θειικού οξέος συχνά έμπαιναν στους φακέλους των αερόστατων μαζί με το υδρογόνο. Τελικά, ο Δρ. Λοόυ έφτιαξε 7 αερόστατα κατάλληλα για στρατιωτική χρήση.
Η πρώτη εφαρμογή που θεωρήθηκε χρήσιμη για τα αερόστατα ήταν χαρτογράφηση από εναέρια σημεία αναφοράς, οπότε οι πρώτες αποστολές του Δρ. Λόου ήταν μαζί με το Σώμα Τοπογράφων Μηχανικών (Corps of Topographical Engineers). Όμως ο στρατηγός Ίρβιν Μακντόγουελ (Irvin McDowell), διοικητής της Στρατιάς Πότομακ, αντιλήφθηκε την αξία της εναέριας αναγνώρισης και κάλεσε το Δρ. Λόου, που εκείνη την εποχή χρησιμοποιούσε το προσωπικό του αερόστατο Enterprise, κατά την Πρώτη Μάχη του Μπουλ Ραν (First Battle of Bull Run). Ο Δρ. Λόου επίσης εργάστηκε ως «προωθημένος παρατηρητής πυροβολικού» (Forward Artillery Observer, FAO) για να διευθύνει πυρά πυροβολικού μέσω σημαιοσημάτων.
Αυτό επίτρεψε στο πυροβολικό να βάλλει με ακρίβεια σε στόχους που δεν μπορούσε να δει από το έδαφος, ένα στρατιωτικό πλεονέκτημα. Το πρώτο στρατιωτικό αερόστατο του Δρ. Λόου, το Eagle, ήταν έτοιμο στις 1 Οκτωβρίου του 1861. Κλήθηκε σε υπηρεσία αμέσως για να ρυμουλκηθεί στο Λιούινσβιλλ της Βιρτζίνια, χωρίς καμιά γεννήτρια υδρογόνου, επιχείρηση που χρειάστηκε μεγαλύτερο χρονικό διάστημα από αυτό που χρειάστηκε για την κατασκευή του αερόστατου. Το ταξίδι άρχισε μετά από φούσκωμα στην Ουάσινγκτον και μετατράπηκε σε μια εκδρομή 12 ωρών για 19 χιλιόμετρα που απειλήθηκε από ένα θυελλώδη άνεμο που άρπαξε το αερόστατο από το δέσιμό του και το έριξε στην ακτή.
Οι δραστηριότητες με αερόστατα σταμάτησαν ώσπου όλα τα αερόστατα και οι γεννήτριες υδρογόνου ήταν πλήρως έτοιμα. Με την ικανότητα να γεμίζει αερόστατα σε απομακρυσμένες βάσεις, ο Δρ Λόου, το νέο του αερόστατο το Washington και δυο γεννήτριες υδρογόνου φορτώθηκαν πάνω σε ένα ανθρακαγωγό πλοίο με την ονομασία George Washington Parke Custis. Καθώς μεταφέρθηκε στο Πότομακ, ο Δρ Λόου, ήταν ικανός να απογειωθεί και να παρατηρήσει το πεδίο μάχης καθώς μετακινήθηκε σε μια έντονα δασωμένη χερσόνησο. Το Σώμα Αεροστάτων του Στρατού της Ένωσης ευτύχησε να δει περισσότερες επιτυχίες στις μάχες της Εκστρατείας Χερσονήσου (Peninsula Campaign), παρά με τη Στρατιά του Πότομακ που υποστήριξε.
Η γενική στρατιωτική διάθεση έναντι της χρήσης αερόστατων επιδεινώθηκε. Τελικά τον Αύγουστο του 1863 το Σώμα Αεροστάτων του Στρατού της Ένωσης διαλύθηκε. Ο Στρατός Ομοσπονδιακών Πολιτειών επίσης έκανε χρήση αερόστατων, αλλά παρεμποδίστηκε θανάσιμα από ελλείψεις προμηθειών, εξαιτίας του εμπάργκο. Αναγκάστηκαν να κατασκευάσουν τα αερόστατά τους από το ύφασμα πολύχρωμων μετάξινων φορεμάτων που θυσίασαν, και η χρήση τους περιορίστηκε από τη μη συχνή προμήθεια φωταερίου στο Ρίτσμοντ της Βιρτζίνια.
Ο πρώτος αεροναύτης αερόστατου της Ομοσπονδιακής «αεροπορίας» ήταν ο Έντουαρντ Πόρτερ Αλεξάντερ (Edward Porter Alexander). Μέχρι το καλοκαίρι του 1863 έπαψαν όλες οι αναγνωρίσεις με αερόστατα του Εμφυλίου Πολέμου. Στη Βρετανία κατά τη διάρκεια του 1863, έγιναν πειραματικές πτήσεις αερόστατων για λόγους στρατιωτικής αναγνώρισης από το Βασιλικό Μηχανικό για λογαριασμό του Βρετανικού Στρατού, αλλά παρόλο που τα πειράματα ήταν επιτυχή θεωρήθηκε ότι δεν άξιζε το εγχείρημα τα προχωρήσει περισσότερο, γιατί ήταν πολύ δαπανηρό.
Ωστόσο, μέχρι το 1888 μια Σχολής Αεροστατικής ιδρύθηκε στο Τσάθαμ του Μέντλεϋ του Κεντ. Κατά τον Παραγουαϊνό Πόλεμο (1864 - 1870), τα αερόστατα χρησιμοποιήθηκαν για παρατηρήσεις από τον Βραζιλιανό Στρατό. Αερόστατα χρησιμοποιήθηκαν από το Βασιλικό Μηχανικό για σκοπούς αναγνώρισης και παρατήρησης κατά τη διάρκεια της Εκστρατείας της Μπεχουαναλάνδης (Bechuanaland Expedition, 1885), της Εκστρατείας του Σουδάν (Sudan Expedition, 1885) και κατά το Δεύτερο Πόλεμο Μπόερ (Second Boer War, 1899-1902). Ένα αερόστατο 330 m³ κρατήθηκε φουσκωμένο επί 22 ημέρες και διέσχησε 265 χιλιόμετρα μέσα στο Τρανσβάαλ μαζί με τις Βρετανικές στρατιωτικές δυνάμεις.
Αερόστατα γεμάτα με υδρογόνο χρησιμοποιήθηκαν ευρύτατα κατά τον Α' Παγκόσμιο Πόλεμο (1914 - 1918) για να ανακαλύπτουν τις κινήσεις των εχθρικών τμημάτων και για τη διεύθυνση των πυρών του πυροβολικού. Οι παρατηρητές τηλεφωνούσαν τις αναφορές τους σε αξιωματικούς στο έδαφος, που μεταβίβαζαν τις πληροφορίες σε αυτούς που τις χρειάζονταν. Τα αερόστατα παρατήρησης ήταν συχνά στόχος για τα εχθρικά αεροπλάνα. Τα αεροπλάνα επιτίθονταν στα εχθρικά αερόστατα συχνά εξοπλισμένα με εκρηκτικές σφαίρες, για να αναφλέξουν το υδρογόνο των αερόστατων.
Το διακριτικό του αεροναύτη υιοθετήθηκε από τον Στρατό των ΗΠΑ κατά τον Α' Παγκόσμιο Πόλεμο για να διακρίνει τα μέλη τις υπηρεσίας που ήταν ικανοί αεροναύτες. Τα αερόστατα παρατήρησης υπηρέτησαν και μετά τον Μεγάλο Πόλεμο, αφού χρησιμοποιήθηκαν κατά τους Ρωσοφινλανδικούς Πολέμους, δηλαδή κατά τον Χειμερινό Πόλεμο (1939 - 1940) και κατά τον Συνεχιζόμενο Πόλεμο (1941 - 1945). Κατά το Β' Παγκόσμιο Πόλεμο οι Ιάπωνες απογείωσαν χιλιάδες εμπρηστικά αερόστατα με ήλιο κατά των ΗΠΑ και του Καναδά. Στην Επιχείρηση Αουτγουόρντ (Operation Outward) οι Βρετανοί χρησιμοποίησαν αερόστατα για να μεταφέρουν εμπρηστικές βόμβες κατά των Γερμανών Ναζί.
Μεγάλα αερόστατα με ήλιο χρησιμοποιήθηκαν από την Νοτιοκορεατική κυβέρνηση και από ιδιωτικούς φιλελεύθερους ακτιβιστές στη Βόρεια Κορέα. Πετούσαν για εκατοντάδες χιλιόμετρα κατά μήκος των συνόρων μεταφέροντας νέα από τον «έξω κόσμο», παράνομα ραδιόφωνα, ξένο συνάλλαγμα και δώρα προμηθειών προσωπικής υγιεινής. Ένας Βορειοκορεάτης στρατιωτικός αξιωματούχος περιέγραψε τις αποστολές αυτές ως ψυχολογικό πόλεμο και απείλησε τη Νότια Κορέα αν συνεχίζονταν.
ΧΡΗΣΙΜΟΤΗΤΑ ΤΟΥ ΑΕΡΟΣΤΑΤΟΥ ΓΙΑ ΤΟΝ ΑΝΘΡΩΠΟ ΚΑΙ ΤΗΝ ΚΟΙΝΩΝΙΑ
Τα αερόστατα κατά την ιστορική τους διαδρομή χρησιμοποιήθηκαν για διάφορους σκοπούς. Η σημαντικότερη συμβολή τους ήταν ακριβώς η ικανότητά τους να πετούν, αφού έτσι αποδείχτηκε ότι αυτό το προαιώνιο όνειρο του ανθρώπου ήταν εφικτό. Καθώς τα αερόστατα δεν έχουν τη δυνατότητα να χαράσσουν την πορεία τους, αλλά ακολουθούν τον άνεμο, δεν έτυχαν μεγάλης αξιοποίησης σαν μέσα μεταφοράς. Μια παραλλαγή τους, τα αερόπλοια, χρησιμοποιήθηκαν για μεταφορά επιβατών, ακόμη και σε υπερατλαντικές διαδρομές, η χρήση τους όμως είχε άδοξο αλλά και τραγικό τέλος μετά την καταστροφή του γερμανικού αερόπλοιου Hindemburg που τυλίχτηκε στις φλόγες κατά την άφιξή του στις ΗΠΑ το 1937.
Πολύ σύντομα μετά την πρώτη πτήση του, συνειδητοποιήθηκε η χρησιμότητά του στις στρατιωτικές επιχειρήσεις, αρχικά σε ρόλους αναγνώρισης και καθοδήγησης πυρών πυροβολικού (και αργότερα ως μέσο αεράμυνας, κατασκοπείας αλλά και βομβαρδισμού με τη μορφή αερόπλοιων Ζέπελιν). Σε τέτοιους ρόλους συνέχισε να χρησιμοποιείται μέχρι και τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο.. Επίσης χρησιμοποιήθηκαν για αμυντικούς σκοπούς δεμένα με συρματόσχοινα σε πυκνές διατάξεις ώστε να εμποδίζουν την πτήση εχθρικών αεροπλάνων πάνω από κατοικημένες περιοχές.
Μια πολύ σημαντική χρήση των αεροστάτων, που συνεχίζεται ακόμη και σήμερα, είναι στη μετεωρολογία και την εξερεύνηση των ανώτερων στρωμάτων της ατμόσφαιρας, καθώς δίνουν τη δυνατότητα στους επιστήμονες να ανεβάσουν σε πολύ μεγάλα υψόμετρα όργανα που καταγράφουν τις μετεωρολογικές συνθήκες ή μετράνε και αναλύουν ατμοσφαιρικά φαινόμενα. Εξέλιξη του αερόστατου αποτέλεσε το αερόπλοιο.
Η ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΟΥ ΑΕΡΟΣΤΑΤΟΥ
Το ελεύθερο αερόστατο δεν άλλαξε πολύ από την πρώτη πτήση του το 1783. Γενικά, ο θερμός αέρας εγκαταλείφθηκε ως μέσο εξασφαλίσεως ανώσεως, όταν, κατά τη δεκαετία του 1820, έγιναν διαθέσιμα το φωταέριο και το υδρογόνο. Kατά τα μέσα της δεκαετίας 1960 - 1970 το αερόστατο θερμού αέρα αναβίωσε ως άθλημα. Διατήρησε την κλασσική διαμόρφωση, δηλαδή σάκος αέρα (περίβλημα) σε σχήμα σφαίρας ή αχλαδιού, από τον οποίο κρέμεται ένα καλάθι για πλήρωμα ενός ή δύο αεροναυτών.
Το αρχικό γέμισμα και η συνεχής τροφοδοσία με θερμό αέρα κατά την πτήση γίνονται με ένα ή περισσότερους καυστήρες κρεμασμένους κάτω από το ανοικτό στόμιο του περιβλήματος, οι οποίοι τροφοδοτούνται με αέριο καύσιμο (π.χ. προπάνιο), από φιάλες που τοποθετούνται μέσα στο καλάθι. Με ρύθμιση της καύσεως στους καυστήρες μπορεί να ελεγχθεί η θερμοκρασία του αέρα μέσα στον σάκο και ο ρυθμός ανόδου ή καθόδου του αερόστατου. Οι αεροναύτες των ελευθέρων αερόστατων μπορούν να ελέγχουν δύο μόνο κινήσεις, άνοδο και κάθοδο.
Ο έλεγχος γίνεται με προσθήκη ή απόρριψη έρματος (συνήθως σάκων άμμου) ή με αλλαγή του όγκου (της πυκνότητας) του αερίου πληρώσεως, που επιτυγχάνεται με την απελευθέρωση λίγου αερίου ή με τη θέρμανσή του. Αφού εγκαταλείψουν το έδαφος, τα αερόστατα δεν έχουν την ικανότητα ελέγχου της διευθύνσεώς τους και έτσι, αναγκαστικά, παρασύρονται από τον άνεμο. Για το λόγο αυτό, οι αεροναύτες προσπαθούν να διατηρηθούν σε τέτοιο ύψος, ώστε οι άνεμοι να τους παρασύρουν προς την προσχεδιασμένη διεύθυνση. Η μέθοδος αυτή προϋποθέτει προηγούμενη γνώση και αξιόπιστη πρόβλεψη των μετεωρολογικών συνθηκών.
Κατά τα πρώτα χρόνια, τέτοιου είδους γνώση του καιρού ήταν ζήτημα τύχης και έτσι οι καταστροφές αεροστάτων ήταν συχνές. Ακόμη όμως και με μετεωρολογικά στοιχεία από δορυφόρους ή συνεχή ασυρματική επικοινωνία με μετεωρολογικούς σταθμούς, μια απόπειρα διαπτήσεως του Ατλαντικού ωκεανού με ελεύθερο αερόστατο, το 1970, κατάληξε σε τραγωδία, όταν το αερόστατο συνάντησε απρόβλεπτη κακοκαιρία με αποτέλεσμα να καταπέσει στη Νέα Γη και να σκοτωθούν οι 3 επιβάτες του. Μόνον πρόσφατα (1978) κατόρθωσε ο άνθρωπος να περάσει πάνω από τον Ατλαντικό με αερόστατο.
Όπως κατέγραψε η Ιστορία, τα ελευθέρα αερόστατα πήραν μέρος σε όλα τα είδη απόστολων αεροσκαφών, εκτός από τη μαζική μεταφορά επιβατών και φορτίου. Οι πρώτες αεροφωτογραφίες πάρθηκαν από αερόστατα. Οι γεωγραφικές όμως εξερευνήσεις με αερόστατα σπάνια απέδωσαν σημαντικά αποτελέσματα. Μια απόπειρα πτήσεως πάνω από το Νότιο Πόλο το 1897 κατέληξε σε τραγωδία, αλλά σώθηκαν ανέπαφες φωτογραφικές πλάκες, οι οποίες ανακτήθηκαν και εμφανίστηκαν 33 χρόνια αργότερα. Η χρησιμοποίηση των αερόστατων (ελεύθερων ή δέσμιων ) για στρατιωτικούς σκοπούς χρονολογείται από τη μάχη του Φλερύ στο Βέλγιο (1794).
Στον Αμερικάνικο εμφύλιο πόλεμο χρησιμοποιήθηκαν σε μικρή έκταση δέσμια αερόστατα για επιτήρηση του πεδίου της μάχης. Η μέθοδος αυτή παρατηρήσεως αναπτύχθηκε ιδιαίτερα στον Α' Παγκόσμιο πόλεμο. Κατά τον Β' Παγκόσμιο πόλεμο τα αερόστατα χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή φραγμάτων εναντίον των βομβαρδιστικών αεροπλάνων. Τα ελεύθερα αερόστατα, επανδρωμένα ή όχι αποδείχτηκαν ανεκτίμητα στην ατμοσφαιρική έρευνα και στην πρόβλεψη του καιρού.
Οι πρώτοι επιστήμονες που ασχολήθηκαν με τα θέματα αυτά κατέγραψαν με επιμέλεια τις θερμοκρασίες του αέρα σε μεγάλα ύψη, την πίεση, τις ταχύτητες του ανέμου και άλλα φαινόμενα της ανώτερης στοιβάδας της ατμόσφαιρας, χρησιμοποιώντας αερόστατα. Οι πρωτοπόροι αυτοί πέθαιναν συχνά από έλλειψη οξυγόνου ή από ψύξη κατά τη διάρκεια των ερευνών τους, αλλά η δομή και τα φυσικά χαρακτηριστικά της ατμόσφαιρας καταγράφηκαν για πρώτη φορά χάρη στις δικές τους προσπάθειες.
Πριν από την εμφάνιση των πυραύλων και των ερευνητικών αεροπλάνων μεγάλου ύψους, η πληρέστερη έρευνα της ανώτερης στοιβάδας της ατμόσφαιρας έγινε από Σοβιετικούς αεροναύτες το 1933 - 1934 και από τον στρατό των Ηνωμένων Πολιτειών και ομάδες επιστημόνων το 1934 - 1935. Οι Ρώσοι έφτασαν σε ύψος 19.620 μέτρων (63.200 πόδια). Το ''Explorer II'', ένα Αμερικάνικο σφαιρικό αερόστατο, που μετέφερε γόνδολα με μόνωση, στο εσωτερικό της οποίας η πίεση διατηρούταν σε επίπεδα και είχε πλήρωμα δύο ατόμων, εκτέλεσε και κατέγραψε ατμοσφαιρικές παρατηρήσεις μέχρις ύψους 22.066 μέτρων (72.395 πόδια).
Αργότερα τέτοιου είδους έρευνες έγιναν κυρίως με μη επανδρωμένα αερόστατα, δηλαδή με ραδιοβολίδες, που μεταφέρονται σε μεγάλα ύψη από αερόστατα και οι οποίες εκπέμπουν συνεχώς στο έδαφος τις ενδείξεις των οργάνων τους. Σήμερα το αερόστατο χρησιμοποιείται για την επιστημονική έρευνα και για μετεωρολογικές παρατηρήσεις. Μέσα από άρθρο εφημερίδας βλέπουμε ότι η NASA ανακοίνωσε την έναρξη των εργασιών για την κατασκευή ενός πυρηνοκίνητου διαστημικού σκάφους, το οποίο θα εξερευνήσει τα παγωμένα φεγγάρια του Κρόνου σε μια προσπάθεια να ανακαλύψει ζωή ή να διαπιστώσει αν υπάρχουν εκεί προϋποθέσεις για την ανάπτυξη και διατήρησης ζωής.
Στον δρόμο που άνοιξε ο Ιούλιος Βερν κάποιοι πρωτοπόροι ερευνητές ταράζουν τα νερά προτείνοντας τη χρήση αερόστατων και αερόπλοιων για την εξερεύνηση πλανητών και διαστημικών κόσμων. Οι θιασώτες των διαστημικών αερόστατων έχουν ήδη αναπτύξει μια ολόκληρη θεωρία γύρω από τη χρήση τους. Αρχικά μεγάλα μπαλόνια θα αναπτύσσονται όταν ένα διαστημόπλοιο φθάσει σε έναν πλανήτη ώστε να γίνει ομαλότερα η προσεδάφισή του.
Στη συνέχεια την εξερεύνηση του πλανήτη θα αναλαμβάνουν κανονικά αερόστατα εφοδιασμένα με τα απαραίτητα όργανα, αφού θα μπορούν να καλύπτουν μεγάλες αποστάσεις και μάλιστα σε πολύ λιγότερο χρόνο από αυτόν που θα χρειάζονται τα ρομποτικά εξερευνητικά οχήματα εδάφους που χρησιμοποιούνται σήμερα. Η NASA φαίνεται ότι είδε με ενδιαφέρον την όλη ιδέα και έτσι ανέθεσε σε μηχανικούς της να μελετήσουν τις πιθανότητες. Τη μελέτη ανέλαβε το τμήμα Principal Engineer for Advanced Thermal and Mobility Technologies και ήδη εξετάζονται τρεις υποψήφιοι στόχοι για να αποσταλούν αερόστατα εξερεύνησης.
Πρόκειται για τον Άρη, την Αφροδίτη και τον Τιτάνα (έναν από τους δορυφόρους του Κρόνου). Οι πρώτες μελέτες δείχνουν ότι για την Αφροδίτη πρέπει να κατασκευαστεί ένα αερόστατο που θα έχει τη δυνατότητα να μεταβάλλει γρήγορα το ύψος του ανάλογα με τις μεταβολές και τις φάσεις που θα βρίσκεται κάθε φορά ο πλανήτης και η ατμόσφαιρά του. Για τον Άρη μοιάζουν ιδανικά αερόστατα που θα πετάνε με ήλιο ή αερόστατα που θα παίρνουν ενέργεια από το φως του ήλιου. Για τον Τιτάνα η λύση που προτείνεται είναι η κατασκευή αερόστατων που θα λειτουργούν με υδρογόνο ή ήλιο.
Πάντως οι μηχανικοί του συγκεκριμένου τμήματος της NASA έχουν επικεντρώσει την προσοχή τους κυρίως στην κατασκευή αερόστατων για εξερεύνηση του Άρη που θα λειτουργούν με ηλιακούς συλλέκτες. Ένα τέτοιο αερόστατο θα μπορούσε κατά τη διάρκεια του πολικού καλοκαιριού στον Άρη να παραμείνει στον αέρα και να πραγματοποιεί εξερευνήσεις για πολλές εβδομάδες ή ακόμη και μήνες. Κατά τη διάρκεια της πολυήμερης πτήσης του το αερόστατο αυτό θα περνούσε από το μεγαλύτερο μέρος του πλανήτη και θα μελετούσε εκτός των άλλων τη βιολογία του πλανήτη.
Θα μπορούσε επίσης με τα κατάλληλα όργανα να ερευνήσει το υπέδαφος του Άρη σε μια προσπάθεια να εντοπιστούν ίχνη ζωής έστω και σε μικροβιακό επίπεδο. Ιπτάμενα σκάφη οποιασδήποτε μορφής πρέπει να θεωρούνται ως πολύτιμα εργαλεία και είναι απαραίτητα ώστε σε συνδυασμό με τα επίγεια μέσα να γίνει μια σωστή και ολοκληρωμένη εξερεύνηση. Τα αερόστατα δεν θα έρθουν για να αντικαταστήσουν τα υπόλοιπα μέσα και οχήματα αλλά για να τα συμπληρώσουν» δήλωσε στον δικτυακό τόπο space.com ο Άντονι Κολότζα, μηχανικός στο Glenn Research Center της NASA.
Οι ειδικοί αναφέρουν ότι τα αερόστατα θα μπορέσουν να συλλέξουν δείγματα της ατμόσφαιρας του κάθε πλανήτη σε κάθε περιοχή και σε κάθε ύψος επιτρέποντάς μας να έχουμε μια ολοκληρωμένη και λεπτομερή εικόνα του περιβάλλοντος εκεί. H χρήση αερόστατων κρίνεται και ως ασφαλέστερη μέθοδος από τη χρήση επίγειων μέσων. Για παράδειγμα, το διαστημικό σκάφος Cassini πλησιάζει τον Κρόνο (θα φθάσει τον προσεχή Ιούλιο) και θα ρίξει στον Τιτάνα ένα εξερευνητικό σκάφος.
Υπάρχει ο κίνδυνος και ο φόβος το εξερευνητικό σκάφος να μην προσεδαφιστεί αλλά να πέσει μέσα σε κάποια από τις λίμνες μεθανίου που υπάρχουν στον δορυφόρο και έτσι η όλη επιχείρηση να αποτύχει. Ενώ αν στη θέση του εξερευνητικού σκάφους υπήρχε ένα αερόστατο, οι επιστήμονες θα περίμεναν χωρίς τόση αγωνία την είσοδό του στον Τιτάνα και την άμεση αποστολή εικόνων και δεδομένων.
ΑΕΡΟΠΛΟΙΑ
ΓΕΝΙΚΑ
Τα αερόπλοια είναι αερόστατα ελεύθερης πτήσης που μπορούν να αυτοκατευθυνθούν και να αυτοπροωθηθούν. Κάποια από τα αερόπλοια αποκτούν (και) αεροδυναμική άνωση, μέσω του σχήματος του φακέλου τους ή και με τη χρήση πτερυγίων. Αυτοί οι τύποι αερόπλοιων ονομάζονται «υβριδικά αερόπλοια». Παλαιότερα γεμίζονταν μερικές φορές με υδρογόνο, αλλά με αυτό το αέριο διατρέχουν κίνδυνο έκρηξης. Τα σύγχρονα αερόπλοια γεμίζονται με θερμό αέρα ή ήλιο, που δεν διατρέχουν κίνδυνο έκρηξης. Εκατόν πενήντα ένα χρόνια μετά τις αρχικές πειραματικές πτήσεις του πρωτοπόρου της αεροναυπηγικής Henri Giffard, τα αερόπλοια επανέρχονται στους αιθέρες.
Οι νέες εφαρμογές κυρίως στον τομέα των μεταφορών, η οικονομικότητα του μέσου καθώς και η νέα τεχνολογία που εξασφαλίζει μεγαλύτερο βαθμό ασφαλείας επιδρούν καταλυτικά στην επανεμφάνιση των ελαφρότερων του αέρα γιγαντιαίων σκαφών. Το 1784 ο Γάλλος στρατηγός Meusnier διατύπωσε μια σειρά από ιδέες που έφεραν επανάσταση στην εξέλιξη του αερόπλοιου. Υποστήριξε ότι τα αερόπλοια δεν πρέπει να είναι σφαιρικά, όπως ήταν στην εποχή του, αλλά να έχουν το σχήμα πούρου. Με αυτόν τον τρόπο μειώνεται η αεροδυναμική αντίσταση του αερόπλοιου κατά την οριζόντια κίνηση. Επιπλέον, υποστήριξε ότι είναι αναγκαία η ύπαρξη μιας «γόνδολας» κάτω από το αερόπλοιο για τη μεταφορά των χειριστών και των επιβατών.
Την εποχή εκείνη όμως τα συστήματα πρόωσης ήταν πρωτόγονα, με αποτέλεσμα ο Meusnier να προτείνει ως «μηχανή» μια έλικα κινούμενη χάρη στη μυϊκή δύναμη 80 ανδρών. Με την έλευση των ατμοκίνητων μηχανών εγκαινιάστηκε η επόμενη καινοτομία στα αερόπλοια. Συγκεκριμένα το 1852 ο Γάλλος Giffard κατασκεύασε ένα αερόπλοιο στο οποίο είχε προσαρτήσει μια ατμομηχανή 3 ίππων. Η πραγματική όμως επανάσταση ξεκίνησε με τη χρήση των κινητήρων εσωτερικής καύσης. Ο Γερμανός κόμης Graf von Zeppelin κατασκεύασε στις αρχές του 20ού αιώνα τα ομώνυμα αερόπλοια τα οποία και κυριάρχησαν στους αιθέρες για δεκαετίες.
Το αερόπλοιο γενικά, είναι ένα πτητικό όχηµα που αποτελείται ολόκληρο από µεταλλικό δικτυωτό σκελετό, καλυµµένο µε αδιάβροχο υλικό. Για την ανύψωσή του χρησιµοποιεί έναν ειδικό αεροθάλαµο, µέσα στον οποίο περιέχεται αέριο (αρχικά χρησιµοποιούσαν υδρογόνο και αργότερα ήλιο) ελαφρύτερο του αέρα. Το αερόπλοιο µπορεί και κινείται στον αέρα χάρη στους µικρούς κινητήρες που καταλήγουν σε έλικες και οι οποίοι βρίσκονται στο πίσω µέρος της καµπίνας. Το σχήµα τους µοιάζει µε άτρακτο, που έχει ουραία πτερύγια σταθεροποίησης. Τα αερόπλοια ονοµάζονται «Ζέπελιν» από το όνοµα του Γερµανού κόµητα Φερδινάνδου Φον Ζέπελιν, γιατί αυτός τα πρωτοκατασκεύασε.
Το Αερόπλοιο ή Ζέππελιν είναι ένα είδος αεροπλάνου που σχεδίασε και κατασκεύασε ο Φέρντιναντ Φον Ζέππελιν. Η πρώτη πτήση του έγινε στις 2 Ιουλίου του 1900. Κατασκευάστηκε σε ένα ειδικά διαμορφωμένο χώρο κοντά στη Λίμνη Κωνσταντίας. Ο σκελετός του ήταν κατασκευασμένος από αλουμίνιο, ενώ είχε 16 χώρους αποθήκευσης υδρογόνου που ήταν και το καύσιμο που έκαιγε. Έφτανε τα 16 μίλια την ώρα με τις 2 μηχανές του ιπποδύναμης 16 αλόγων. Έγιναν από τότε πολλές πτήσεις. Σταμάτησαν οριστικά όταν ένα Ζέππελιν, το "Χίντενμπουργκ" εξερράγη έξω από τη Νέα Υόρκη το 1937 και έχασαν τη ζωή τους 14 άτομα, ενώ διατάχθηκε έρευνα για τα αίτια.
Πολλοί υποστηρίζουν ακόμα και σήμερα ότι ήταν δολιοφθορά και ότι υπήρχε βόμβα στους χώρους των αποσκευών. Σήμερα παρατηρείται έντονο ενδιαφέρον με παράλληλη δημιουργία νέων εταιριών που κατασκευάζουν αερόπλοια στη Μεγάλη Βρετανία, στις ΗΠΑ και στη Γερμανία. Η κινητήρια δύναμη για την ίδρυση ή την αναγέννηση των εταιριών αυτών είναι η πεποίθηση ότι μπορούν να αντληθούν οικονομικά οφέλη από τις τεχνικές δυνατότητες των αερόπλοιων. Οι νέες αυτές εταιρίες δραστηριοποιούνται ή επιθυμούν να δραστηριοποιηθούν κυρίως στον τομέα της μεταφοράς αγαθών και της διαφήμισης μέσω των αερόπλοιων.
Επιπλέον, τα τεχνικά χαρακτηριστικά των αερόπλοιων τα καθιστούν χρήσιμα και σε νέες εφαρμογές, όπως η ανίχνευση ναρκών και η πυρόσβεση. Μετά από μια σειρά ατυχημάτων, εκ των οποίων το πλέον γνωστό είναι η συντριβή του Γερμανικού αερόπλοιου Hindenburg στις ΗΠΑ, τα αερόπλοια είχαν χαρακτηριστεί ως επικίνδυνα με αποτέλεσμα να εκλείψουν από τους αιθέρες ως μέσα μεταφοράς επιβατών. Οι υπέρμαχοι όμως του μέσου τονίζουν ότι ύστερα από έξι και πλέον δεκαετίες η πρόοδος της τεχνολογίας μπορεί να καταστήσει πολύ ασφαλέστερες τις πτήσεις και να άρει έτσι τις προκαταλήψεις του παρελθόντος.
Ακόμα και στα πρώτα χρόνια που εκτελούσαν δρομολόγια με επιβάτες, τα αερόπλοια είχαν αποδειχθεί ένα σχετικά ασφαλές μέσο μεταφοράς. Για την ενδυνάμωση της άποψης αυτής αρκεί να αναλογιστεί κανείς ότι από το 1910 μέχρι την έναρξη του Α' Παγκόσμιου Πολέμου, το 1914, η Γερμανική εταιρία Luftschiffbau Zeppelin κατασκεύασε αερόπλοια που μετέφεραν 34.028 επιβάτες καλύπτοντας συνολική απόσταση 172.535 χιλιομέτρων χωρίς ατύχημα. Τον Αύγουστο του 1929 ένα από τα σημαντικότερα ιστορικά αερόπλοια, το Graf Zeppelin, πραγματοποίησε τον γύρο του κόσμου σε 12 ημέρες.
Είναι επίσης χαρακτηριστικό ότι το εν λόγω αερόπλοιο πραγματοποίησε 590 πτήσεις, επισκέφθηκε τις ΗΠΑ, τη Μέση Ανατολή καθώς και τη Νότια Αμερική διανύοντας περισσότερα από 1.600.000 χιλιόμετρα και μεταφέροντας 13.110 επιβάτες χωρίς προβλήματα. Ο Β' Παγκόσμιος Πόλεμος και η επακόλουθη ραγδαία τεχνολογική εξέλιξη των αεροπλάνων, οδήγησε στην παρακμή των αερόπλοιων, και στον μετέπειτα εκτοπισμό τους από την αγορά της μεταφοράς επιβατών. Η ευελιξία τους και η προώθηση τους σε τομείς όπου υπερτερούν έναντι των αεροπλάνων ίσως επαναφέρει μαζικά τα γιγαντιαία αυτά σκάφη στους ουρανούς.
TA MEΡΗ ΚΑΙ ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ ΑΕΡΟΠΛΟΙΟΥ
Αεροσκάφος, όπως και το αερόστατο, εφοδιασμένο με κινητήρες προώθησης και σύστημα διεύθυνσης και ευστάθειας έτσι, ώστε να είναι δυνατή η κίνησή του σε καθορισμένη διεύθυνση και ύψος, ανάλογα με τη θέληση του κυβερνήτη (πιλότου). Τα βασικά μέρη του αερόπλοιου είναι:
1. Το περικάλυμμα (μπαλόνι), το οποίο είναι επίμηκες και γεμίζεται με αέριο ελαφρότερο από τον αέρα ( υδρογόνο ή συνήθως ήλιο), ώστε να εξασφαλίζεται η απαιτούμενη άνωσή του. Αυτό έχει σχήμα ατρακτοειδές, για να επιτυγχάνεται η ελάχιστη δυνατή αντίσταση του αέρα κατά την προώθησή του.
2. Τα πτερύγια, κινητά ή σταθερά, τα οποία και λειτουργούν όπως τα πηδάλια στα αεροπλάνα, για να εξασφαλίζουν δηλ. σταθερή κατεύθυνση και ευστάθεια στο αερόπλοιο. Έχουμε κατακόρυφα και οριζόντια πτερύγια, για να ρυθμίζεται η κίνηση στα αντίστοιχα επίπεδα.
3. Οι χώροι με τα συστήματα προώθησης, όπου υπάρχουν οι κατάλληλες μηχανές και οι έλικες προώθησης.
4. Οι θάλαμοι για το πλήρωμα του αερόπλοιου και τους επιβάτες.
Ο τρόπος κατασκευής (ανάλογα με το σύστημα που καθορίζει τη σταθερότητα του σχήματος του αερόπλοιου), καθορίζει και τον τύπο του. Έτσι έχουμε τρεις τύπους αερόπλοιων:
1. Τα "εύκαμπτα",
2. Τα "ημίκαμπτα" ("ημιστερεά") και
3. Τα "άκαμπτα" ("στερεά").
Τα αερόπλοια χρησιμοποιήθηκαν από τα μέσα του προηγούμενου αιώνα. Ουσιαστικά η χρησιμοποίησή τους σταμάτησε το 1937, όταν το Γερμανικό αερόπλοιο "Χίντεμπουργκ", που μετέφερε επιβάτες πάνω από τον Ατλαντικό ωκεανό, καταστράφηκε κατά την προσγείωσή του στο Λέικχερστ (Η.Π.Α.), με αποτέλεσμα να σκοτωθούν 33 επιβάτες του. Φυσικά είχαν προηγηθεί και άλλα ατυχήματα, όπως το 1930 στο Βοβέ της Γαλλίας με 48 νεκρούς και το 1933 στην Αμερική με 74 νεκρούς. Αρχικά το αερόπλοιο χρησιμοποιήθηκε πειραματικά, η ανάπτυξή του όμως κορυφώθηκε κατά τα πρώτα τριάντα χρόνια του αιώνα μας.
Το πρώτο εναέριο, αλλά με προκαθορισμένο σχέδιο πορείας, ταξίδι, έγινε από το Βραζιλιάνο Σάντος - Ντιμόν το 1901. Το 1902 ο Ζουιγιό κατασκεύασε αερόπλοιο με μηχανή 40 ίππων και ταχύτητα 36 χλμ./ώρα. Ο Ιταλός Ντα Σκίο το 1905 σχεδίασε και κατασκεύασε το αερόπλοιο "Ιtalia", που εκτελούσε πτήσεις σε όλη την Ιταλία. Ο Γερμανός στρατηγός, εφευρέτης και κατασκευαστής Φερδινάνδος φον Ζέπελιν ήταν εκείνος που συνέδεσε ιδιαίτερα το όνομά του με το αερόπλοιο. Πήρε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας το 1895 για την κατασκευή "άκαμπτων" αερόπλοιων. Το 1900 έκανε την πρώτη πτήση και συνέχισε με ένα θριαμβευτικό ταξίδι το 1908.
Το 1919 κατασκευάστηκε το "Ζέπελιν", το οποίο, αφού έκανε το γύρο της Γης, χρησιμοποιήθηκε κατόπι για δρομολόγια Ευρώπης - Αμερικής. Η χρησιμοποίηση των αερόπλοιων σταμάτησε, γιατί παρουσίαζαν σοβαρά μειονεκτήματα, με αποτέλεσμα να συμβαίνουν ατυχήματα, όπως αναφέρθηκε πιο πάνω. Η χρήση τους εξαρτάται από τις καιρικές συνθήκες και το βάρος τους. Έτσι αντικαταστάθηκαν από το "βαρύτερο του αέρα" αεροπλάνο και η κατασκευή τους εγκαταλείφτηκε.
ΕΙΔΗ ΑΕΡΟΠΛΟΙΩΝ
Τα αερόπλοια επιτυγχάνουν την ανύψωσή τους με τη χρήση αερίων μικρότερης πυκνότητας από τον αέρα (συνήθως ηλίου). Οι μηχανές τους χρησιμεύουν για την οριζόντια κίνηση ενώ διαθέτουν σύστημα πηδαλίων για να κινούνται σε διάφορες κατευθύνσεις. Το μέγεθος των δεξαμενών του ηλίου καθορίζει τη δυνατότητα του αερόπλοιου να ανυψώσει κάποιο φορτίο. Γενικά τα αερόπλοια μπορούν να χωριστούν σε τρία είδη ανάλογα με την ακαμψία τους. Τα άκαμπτα αερόπλοια διατηρούν το σχήμα τους μέσω ενός εσωτερικού σκελετού που επικαλύπτεται από το υφασμάτινο ή συνθετικό εξωτερικό περίβλημα.
Ο σκελετός είναι κατασκευασμένος από αλουμίνιο ή χάλυβα και δίνει τη δυνατότητα να κατασκευαστούν μεγάλα και ανθεκτικά αερόπλοια. Σε αυτή την κατηγορία ανήκουν και τα επιβατικά Zeppelin του περασμένου αιώνα Στον αντίποδα, τα μη-άκαμπτα αερόπλοια δεν διαθέτουν κάποιο είδος σκελετού που να συγκρατεί το εξωτερικό περίβλημα. Σε αυτή την περίπτωση η πίεση του ανυψωτικού αερίου που στεγάζεται στο περίβλημα διαμορφώνει το σχήμα και τον βαθμό ακαμψίας του αερόπλοιου.
Η τρίτη κατηγορία αερόπλοιων είναι τα ημι-άκαμπτα τα οποία διατηρούν την ακαμψία τους με τη χρήση μιας καρίνας στο κάτω μέρος του εξωτερικού περιβλήματος. Τα ημι-άκαμπτα αερόπλοια σχεδιάστηκαν όταν διαπιστώθηκε ότι τα πρώτα μη-άκαμπτα αερόπλοια αντιμετώπιζαν προβλήματα και οι μηχανικοί συμπέραναν ότι η καρίνα μπορεί να σταθεροποιήσει και να ενισχύσει το σκάφος.
ΤΑ ΓΙΓΑΝΤΙΑ ΑΕΡΟΠΛΟΙΑ ΖΕΠΕΛΙΝ
Σύμφωνα με αφηγήσεις, ο Ζέπελιν απέκτησε το σχέδιο ενός αερόπλοιου με αλουμινένιο σκελετό από κάποιον Κροάτη εφευρέτη ονόματι Ντέιβιντ Σβάρτς. Η ιδέα ενός αερόπλοιου τόσο μεγάλου ώστε να μπορεί να μεταφέρει πολλούς επιβάτες ή βαρύ φορτίο συνάρπαζε τον Ζέπελιν. Τα αερόπλοιά του ήταν χαρακτηριστικά επειδή είχαν μεγάλο μέγεθος και σχήμα πούρου. Ο σκελετός τους ήταν μεταλλικός και εξωτερικά καλυπτόταν από ύφασμα. Μέσα ή κάτω από το σκελετό υπήρχε μια καμπίνα, ή γόνδολα, στην οποία βρισκόταν το πλήρωμα. Οι επιβάτες φιλοξενούνταν είτε στη γόνδολα είτε στο κύτος του αερόπλοιου.
Η άνωση επιτυγχανόταν μέσω του υδρογόνου, το οποίο φυλασσόταν μέσα σε αρκετούς θαλάμους -φιάλες ή σάκους αερίου- που βρίσκονταν μέσα στο σκελετό. Η πρόωση δημιουργούνταν από μηχανές που ήταν τοποθετημένες πάνω στο σκελετό. Καθώς ο Κόμης Ζέπελιν πειραματιζόταν με τα αερόπλοια, ο κόσμος τον θεωρούσε παράτολμο και εκκεντρικό. Αλλά τελικά θα ερχόταν και η ημέρα της αναγνώρισης. Ο Κόμης Ζέπελιν έφυγε από το στρατό και αφοσιώθηκε στο σχεδιασμό και στην κατασκευή αερόπλοιων. Το πρώτο του Ζέπελιν έκανε την παρθενική του πτήση κοντά στο Φρίντριχσχαφεν της Γερμανίας, τον Ιούλιο του 1900.
Πλήθη συγκεντρώθηκαν στις όχθες της λίμνης Κωνσταντίας καθώς το κυλινδρικό σκάφος, μήκους 127 περίπου μέτρων, πέταξε πάνω από το νερό επί 18 λεπτά. Ιδρύθηκε μια εταιρία κατασκευής αερόπλοιων και ακολούθησαν και άλλα σκάφη. Ο κόμης δεν θεωρούνταν πλέον εκκεντρικός. Ήταν μια παγκόσμια διασημότητα. Ο Κάιζερ τον αποκάλεσε το σπουδαιότερο Γερμανό του 20ού αιώνα. Ο Κόμης Ζέπελιν θεωρούσε ότι τα γιγάντια αερόπλοιά του ήταν ένα μέσο για να αποκτήσει η Γερμανία υπεροχή στον αέρα. Στη διάρκεια του Α' Παγκόσμιου Πολέμου, οι Γερμανικές ένοπλες δυνάμεις χρησιμοποιούσαν Ζέπελιν για να κατασκοπεύουν τα εδάφη του εχθρού, ακόμη και για να βομβαρδίζουν.
Μάλιστα, η πιο καταστροφική επίθεση από αέρος σε εκείνον τον πόλεμο πραγματοποιήθηκε από ένα Ζέπελιν το οποίο πέταξε πάνω από το Λονδίνο. Ωστόσο, οι υποστηρικτές των πολιτικών αερόπλοιων διέκριναν τη δυνατότητα να δημιουργηθεί μια επιβατική αεροπορική υπηρεσία. Έτσι λοιπόν, το 1909 ιδρύθηκε η Γερμανική Αερομεταφορική Εταιρία, η πρώτη επιβατική αεροπορική υπηρεσία στον κόσμο. Τα επόμενα χρόνια, αυτή η υπηρεσία επεκτάθηκε πέρα από την Ευρώπη. Τα Ζέπελιν Γκραφ Ζέπελιν και Χίντενμπουργκ εκτελούσαν ταξίδια με επιστροφή από τη Γερμανία στο Ρίο ντε Τζανέιρο και στο Λέικχερστ.
Ο πυρετός των Ζέπελιν κατέλαβε τις Ηνωμένες Πολιτείες. Όταν το Γκραφ Ζέπελιν έκανε το παρθενικό του υπερατλαντικό ταξίδι από το Φρίντριχσχαφεν προς την Ανατολική Ακτή των ΗΠΑ το 1928 -κατά το οποίο το αερόπλοιο υπέστη ζημιές- ο Πρόεδρος Κούλιτζ έτρεξε στον κήπο του Λευκού Οίκου για να δει τον κολοσσό που περνούσε από τον ουρανό. Στη Νέα Υόρκη επικρατούσε ασυγκράτητος ενθουσιασμός. Η πόλη τίμησε το πλήρωμα του Γκραφ το οποίο παρέλασε θριαμβευτικά στους δρόμους της.
Η πτήση με αερόπλοιο διέφερε από τα σύγχρονα αεροπορικά ταξίδια. Φανταστείτε ότι έχετε ανεβεί στο Χίντενμπουργκ, το οποίο είχε το τριπλάσιο μήκος ενός αεριωθούμενου τζάμπο και ύψος όσο ένα κτίριο 13 ορόφων. Θα είχατε στη διάθεσή σας, όχι μια θέση, αλλά μια καμπίνα με κρεβάτι και μπάνιο. Δεν θα χρειαζόταν να δέσετε τη ζώνη σας για την απογείωση. Τουναντίον, θα μπορούσατε να μείνετε στην καμπίνα σας ή να περιφέρεστε στο σαλόνι ή στο χώρο περιπάτου βλέποντας έξω από τα παράθυρα τα οποία ίσως να ήταν και ανοιχτά. Όλες αυτές οι ανέσεις ήταν διαθέσιμες για τους επιβάτες στο τεράστιο κύτος του αερόπλοιου.
Σύμφωνα με το βιβλίο (Hindenburg - An Illustrated History), 50 επιβάτες γευμάτιζαν στην τραπεζαρία, γύρω από τραπέζια με λευκά τραπεζομάντιλα και με αυθεντικά ασημένια και πορσελάνινα σερβίτσια. Σε ένα συνηθισμένο υπερατλαντικό ταξίδι, το προσωπικό της κουζίνας χρησιμοποιούσε 200 κιλά κρέας και πουλερικά, 800 αβγά και 100 κιλά βούτυρο για την ετοιμασία των γευμάτων στο μαγειρείο, το οποίο διέθετε ηλεκτρικές εστίες, φούρνους, μηχανή πάγου και ψυγείο. Ένα μικρό πιάνο με ουρά κοσμούσε το σαλόνι, όπου μια συνοδός φρόντιζε τους επιβάτες.
Το Χίντενμπουργκ κατασκευάστηκε για να παρέχει ανέσεις, όχι γρήγορες μετακινήσεις. Με ταχύτητα σχεδόν 130 χιλιομέτρων την ώρα και σε ύψος 200 μέτρων, το Χίντενμπουργκ έκανε το γρηγορότερο ταξίδι του πάνω από το Βόρειο Ατλαντικό το 1936 σε 43 περίπου ώρες. Υπό φυσιολογικές συνθήκες το ταξίδι ήταν ήρεμο. Σε κάποια πτήση από το Λέικχερστ, μια επιβάτιδα ήταν τόσο κουρασμένη όταν επιβιβάστηκε στο αερόπλοιο ώστε έμεινε στην καμπίνα της για να κοιμηθεί. Αργότερα κάλεσε τη συνοδό και απαίτησε να μάθει πότε τέλος πάντων θα ανυψωνόταν το αερόπλοιο. Σαστισμένη η συνοδός εξήγησε ότι βρίσκονταν ήδη περισσότερο από δύο ώρες στον αέρα. «Δεν σε πιστεύω», φώναξε θυμωμένα.
Η κυρία πείστηκε μόνο όταν πήγε στο σαλόνι και κοίταξε από τα παράθυρα τις ακτές της Νέας Αγγλίας οι οποίες βρίσκονταν αρκετές δεκάδες μέτρα χαμηλότερα. Το αποκορύφωμα της εποχής των Ζέπελιν ήρθε το 1929 όταν το Γκραφ Ζέπελιν έκανε το γύρο του κόσμου. Ξεκινώντας επίσημα από το Λέικχερστ, το αερόπλοιο έκανε το γύρο της υδρογείου από τη δύση προς την ανατολή μέσα σε 21 ημέρες, με στάσεις στο Φρίντριχσχαφεν, στο Τόκιο -όπου συγκεντρώθηκαν 250.000 άνθρωποι για να το καλωσορίσουν- καθώς και στο Σαν Φρανσίσκο και στο Λος Άντζελες. Δύο χρόνια αργότερα το Γκραφ έγραφε και πάλι ιστορία, πετώντας προς την Αρκτική όπου συνάντησε ένα Ρωσικό παγοθραυστικό.
Το βιβλίο Χίντενμπουργκ σχολιάζει: «Μέχρι τότε το Γκραφ Ζέπελιν είχε αποκτήσει μια κατά κάποιον τρόπο μυθική φήμη. Οπουδήποτε πήγαινε προκαλούσε αίσθηση. Πιθανόν δεν θα υπερβάλαμε αν λέγαμε ότι ήταν το πιο διάσημο αεροσκάφος που πέταξε ποτέ - ακόμη και από το σύγχρονο Κονκόρντ». Και άλλα έθνη οραματίζονταν ένα λαμπρό μέλλον για τα άκαμπτα αερόπλοια. Η Βρετανία προγραμμάτιζε την κατασκευή στόλου ασημένιων γιγάντων προκειμένου να ενώσει τα μακρινά τμήματα της αυτοκρατορίας της μέσω τακτικών πτήσεων προς την Ινδία και την Αυστραλία.
Στις Ηνωμένες Πολιτείες, το Σεναντόα ήταν το πρώτο άκαμπτο αερόπλοιο που χρησιμοποιούσε ήλιο για την άνωσή του αντί για το εύφλεκτο υδρογόνο. Τα αερόπλοια Άκρον και Μέικον είχαν τη δυνατότητα, ενώ βρίσκονταν εν πτήσει, να εξαπολύουν και να περισυλλέγουν μικρά αεροσκάφη τα οποία βρίσκονταν στο κύτος τους. Το Μέικον, με τον εξοπλισμό ραδιοπαλιννόστησης που διέθετε, έγινε το πρώτο άκρως αποτελεσματικό μεταφορικό μέσο αεροσκαφών στον κόσμο.
ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΜΕ ΤΑ ΑΕΡΟΠΛΑΝΑ
Τα αερόπλοια παρουσιάζουν μια σειρά από διαφορές σε σχέση με τα αεροπλάνα και τα άλλα ιπτάμενα μέσα και κατά συνέπεια έχουν κάποια σημαντικά μειονεκτήματα και πλεονεκτήματα έναντι αυτών. Η πρωταρχική διαφορά ανάμεσα στα αερόπλοια και τα αεροπλάνα είναι το γεγονός ότι τα αερόπλοια έχουν μικρότερη πυκνότητα από τον αέρα. Η φιλοσοφία και οι αρχές λειτουργίας των αερόπλοιων στηρίζονται σε αυτό το στοιχείο. Με την αύξηση ή μείωση του περιεχομένου του αερόπλοιου σε ήλιο (ή παλαιότερα σε υδρογόνο) μειώνεται ή αυξάνεται η πυκνότητα του αερόπλοιου και επιτυγχάνεται ο έλεγχος της ανύψωσης ή καθόδου του σκάφους.
Λόγω της χαμηλότερης πυκνότητας τους δεν σπαταλώνται καύσιμα για την ανύψωση, επομένως είναι οικονομικότερα από τα αεροπλάνα στα οποία είναι αναγκαία η μεγάλη κατανάλωση καυσίμων για την ανύψωσή τους. Κατά συνέπεια δεν είναι αναγκαία και η ύπαρξη κινητήρα με υψηλή ιπποδύναμη για την πτήση ενός αερόπλοιου. Χαρακτηριστικά αναφέρεται ότι το 1852 η ατμομηχανή του πρώτου αερόπλοιου απέδιδε μόλις 3 ίππους. Με τη χρήση μικρότερων και χαμηλότερης κατανάλωσης κινητήρων επιτυγχάνεται η μείωση των εκπεμπόμενων ρύπων από το αερόπλοιο σε σύγκριση με ένα αντίστοιχο αεροπλάνο για το ίδιο ταξίδι, καθιστώντας τα αερόπλοια πιο οικολογικά.
Επιπλέον έχει προταθεί η κατασκευή αερόπλοιων με ηλεκτρικούς κινητήρες. Η ηλεκτρική ενέργεια που θα απαιτείται για τους ηλεκτρικούς κινητήρες θα προέρχεται από την ηλιακή ενέργεια που θα συλλέγει το αερόπλοιο μέσω ενός συστήματος φωτοβολταϊκών κυττάρων στην επιφάνειά του. Τα αερόπλοια βέβαια μειονεκτούν έναντι των αεροπλάνων στις επιδόσεις. Τα αεροπλάνα επιτυγχάνουν ταχύτητες πολύ μεγαλύτερες των αερόπλοιων με συνέπεια να έχουν παρέλθει πλέον οι εποχές που τα αερόπλοια μετέφεραν επιβάτες σε υπερατλαντικά ή άλλα μακρινά ταξίδια.
Ένας άλλος παράγοντας που αυξάνει την οικονομικότητα χρήσης των αερόπλοιων έναντι των αεροπλάνων είναι το γεγονός ότι έχουν τη δυνατότητα να προσγειώνονται και να απογειώνονται κάθετα. Ετσι δεν είναι απαραίτητη η κατασκευή πολυέξοδων αεροδρομίων για την αποπροσγείωσή τους. Οποιοσδήποτε επίπεδος χώρος με μέγεθος μεγαλύτερο από το μήκος τους μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον σκοπό αυτό. Η αρνητική συνέπεια του τεράστιου όγκου των αερόπλοιων είναι ότι για τη στέγαση και την επισκευή τους απαιτούνται τεράστια υπόστεγα. Αξίζει να σημειωθεί ότι το μήκος των αερόπλοιων συχνά ξεπερνά κατά πολύ το μήκος ενός Boeing 747.
ΣΤΡΑΤΙΩΤΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ
Ο Α' Παγκόσμιος Πόλεμος σηματοδότησε την ευρεία χρήση των αερόπλοιων στις πολεμικές επιχειρήσεις. Οι Γερμανοί, έχοντας την τεχνολογική υπεροχή στο ιπτάμενο αυτό μέσο, πραγματοποίησαν και τις πιο φιλόδοξες στρατιωτικές αποστολές. Τόσο στο Δυτικό όσο και στο Ανατολικό μέτωπο χρησιμοποίησαν αερόπλοια σε βομβαρδισμούς μεγάλης κλίμακας για τα δεδομένα της εποχής. Στις αρχές του πολέμου η Γερμανία διέθετε μόνο 10 Zeppelin, αλλά με την καθοδήγηση του αεροναυπηγού Hugo Eckener κατασκευάστηκαν 67 Zeppelin για το Γερμανικό πολεμικό ναυτικό.
Τον Οκτώβριο του 1914 βομβαρδίστηκε η πόλη και το λιμάνι της Αμβέρσας, ενώ στις 19 Ιανουαρίου του 1915 πραγματοποιήθηκε η πρώτη επίθεση στη Μεγάλη Βρετανία που στοίχισε τη ζωή σε 20 ανθρώπους. Στις 31 Μαϊου του 1915 βομβαρδίστηκε το Λονδίνο, ενώ ακολούθησαν πολλοί βομβαρδισμοί από Zeppelin τόσο στο Λονδίνο όσο και στο Παρίσι. Στην αρχή του Μεγάλου Πολέμου, τα Zeppelin ήταν το «αόρατο» όπλο της εποχής, καθώς είχε μεγάλη αυτονομία και ήταν εξαιρετικά δύσκολο να εντοπιστεί έγκαιρα. Αυτοί οι παράγοντες είχαν ως αποτέλεσμα τα Zeppelin να βομβαρδίζουν ατιμώρητα σε οποιοδήποτε σημείο της αντίπαλης χώρας επιθυμούσαν.
Αρχικά οι στόχοι των Γερμανών ήταν τυχαίοι και η πρόθεσή τους ήταν να πτοήσουν το ηθικό των αμάχων. Αργότερα προσπάθησαν να μετατρέψουν τα αερόπλοια σε δύναμη στρατηγικού βομβαρδισμού με την πρόθεση να αποκομίσουν σημαντικότερα στρατιωτικά οφέλη. Η ευαισθησία όμως και η εξάρτηση των αερόπλοιων από τα καιρικά φαινόμενα και τους ισχυρούς ανέμους είχε ως αποτέλεσμα την έλλειψη ακρίβειας. Επίσης, η ανάγκη να επιχειρούν βομβαρδισμούς από μεγάλα ύψη για να αποφεύγουν τα πυρά των βρετανικών αντιαεροπορικών και των αεροπλάνων καταπονούσε τα γερμανικά πληρώματα που υπέφεραν από το ψύχος και την έλλειψη οξυγόνου σε ύψη μεγαλύτερα των 3.000 μέτρων .
Το 1916 οι Βρετανοί ανέπτυξαν νέες μεθόδους ανίχνευσης και κατόρθωσαν να εντοπίζουν αποτελεσματικότερα τα γερμανικά βομβαρδιστικά Zeppelin ενώ με τις συνδυασμένες προσπάθειες των μαχητικών αεροσκαφών καθώς και των αντιαεροπορικών σημείωσαν αρκετές καταρρίψεις που αποδυνάμωσαν σταδιακά τον στόλο των αερόπλοιων. Επιπλέον, οι νέοι πιο ισχυροί κινητήρες των βρετανικών και γαλλικών αεροπλάνων τους επέτρεπαν να ανέρχονται σε μεγαλύτερα ύψη. Καταλυτικά στην αποτελεσματικότητα των μαχητικών αεροπλάνων έδρασαν και τα πυρομαχικά που περιείχαν φώσφορο, γιατί προκαλούσαν ανάφλεξη των τεράστιων αποθεμάτων υδρογόνου των Zeppelin οδηγώντας τα στην ολική καταστροφή.
Στα τέλη του 1916 τα Zeppelin είχαν ηττηθεί, ενώ με το πέρας του πολέμου τα 16 εναπομείναντα αερόπλοια παραδόθηκαν στις συμμαχικές δυνάμεις υπό τους όρους της συνθήκης των Βερσαλλιών. Η προαναφερθείσα συνθήκη υποχρέωνε τη Γερμανία να μη κατασκευάσει νέα αερόπλοια, γεγονός που υπογραμμίζει τη σημασία του μέσου ως επιθετικό όπλο. Από την άλλη πλευρά, και το Βρετανικό Βασιλικό Ναυτικό εκμεταλλεύτηκε τις δυνατότητες του αερόπλοιου κατά τη διάρκεια του Α' Παγκόσμιου Πολέμου. Έχοντας να αντιμετωπίσουν τις επιθέσεις των περιβόητων Zeppelin, καθώς και των Γερμανικών υποβρυχίων που προκαλούσαν σημαντικές ζημίες, οι Βρετανοί αξιοποίησαν τις αμυντικές δυνατότητες των αερόπλοιων.
Κατά τη διάρκεια του Μεγάλου Πολέμου κατασκεύασαν περισσότερα από 200 αερόπλοια και τους ανέθεσαν τη φύλαξη των ακτών και την περιπολία για την εύρεση γερμανικών υποβρυχίων καθώς και την προστασία των νηοπομπών. Πρέπει να σημειωθεί ότι και οι ένοπλες δυνάμεις των ΗΠΑ, της Γαλλίας και της Ιταλίας χρησιμοποίησαν αερόπλοια κατά τον Πρώτο Παγκόσμιο Πόλεμο. Συγκεκριμένα, η Γαλλία είχε κατασκευάσει ένα στόλο από επιθετικά αερόπλοια αλλά έναντι των εχθρικών αεροσκαφών παρουσίασαν σοβαρές αδυναμίες και τελικά παροπλίστηκαν.
Οι Γαλλικές δυνάμεις όμως χρησιμοποίησαν αερόπλοια άλλων τύπων για εναέρια παρατήρηση, περιφρούρηση των ακτών και νηοπομπών καθώς και για τον εντοπισμό εχθρικών υποβρυχίων και ναρκών. Η επίθεση των Ιαπώνων στο Pearl Harbor έδρασε καταλυτικά για την αύξηση του αριθμού των αερόπλοιων στις τάξεις του Πολεμικού Ναυτικού των ΗΠΑ. Θεωρήθηκε ότι με τη χρήση των αερόπλοιων για περιπολίες θα μπορούσε να αποφευχθεί μια παρόμοια αιφνιδιαστική επίθεση στο μέλλον.
Τον Ιούνιο του 1942, μετά από εισηγήσεις, το Αμερικανικό Κογκρέσο ενέκρινε την κατασκευή 200 αερόπλοιων τα οποία χρησιμοποιήθηκαν κυρίως για τη συνοδεία νηοπομπών και για περιπολίες στη Μεσόγειο θάλασσα, τον Ειρηνικό και Ατλαντικό ωκεανό. Οι περιπολίες κάλυπταν επιφάνεια 7.800.000 τετραγωνικών χιλιομέτρων. Την κατασκευή των 200 αερόπλοιων ανέλαβε η εταιρία Goodyear που ολοκλήρωσε τελικά 168 κατά τη διάρκεια του Δεύτερου Παγκόσμιου Πολέμου. Σε κάποια φάση του πολέμου, μάλιστα, η Goodyear είχε κατορθώσει να κατασκευάζει 11 αερόπλοια τον μήνα.
Για να τονιστεί η αποτελεσματικότητα των αερόπλοιων στην προστασία των νηοπομπών πρέπει να σημειωθεί ότι κανένα από τα περίπου 89.000 συμμαχικά πλοία που συνόδευσαν κατά τη διάρκεια του πολέμου δεν βυθίστηκε από τη δράση του εχθρού ενώ μόνο ένα αμερικανικό αερόπλοιο καταστράφηκε από τα πυρά γερμανικού υποβρυχίου. Το εν λόγω υποβρύχιο υπέστη σοβαρές ζημίες από το αερόπλοιο με αποτέλεσμα να μη μπορεί να καταδυθεί. Καθώς επέστρεφε στη Γερμανία για επισκευές, βυθίστηκε στη Βόρεια θάλασσα από Βρετανικά βομβαρδιστικά.
Το Αμερικανικό Πολεμικό Ναυτικό χρησιμοποίησε τα αερόπλοια και για άλλες αποστολές μεταξύ των οποίων οι επιχειρήσεις διάσωσης, ο καθαρισμός από νάρκες και οι φωτογραφίσεις. Μετά το τέλος του πολέμου, το Αμερικανικό Πολεμικό Ναυτικό συνέχισε να χρησιμοποιεί σημαντικό αριθμό αερόπλοιων. Είναι χαρακτηριστικό ότι κατά τη διάρκεια του Ψυχρού Πολέμου είχαν τοποθετηθεί ραντάρ σε αερόπλοια για τον έγκαιρο εντοπισμό βομβαρδιστικών της Σοβιετικής Ένωσης. Τελικά, στις 31 Αυγούστου του 1962 τερματίστηκε η χρήση των αερόπλοιων από το Πολεμικό Ναυτικό των ΗΠΑ.
ΜΕΤΑΦΟΡΕΣ ΜΕ ΑΕΡΟΠΛΟΙΑ
Η μεταφορά εμπορευμάτων παρουσιάζει κάποιες ιδιαιτερότητες και προβλήματα που την καθιστούν συχνά μη αποδοτική και ακριβή. Τα μεταφορικά πλοία περιορίζονται σε περιοχές όπου υπάρχουν θαλάσσιες οδοί, ενώ τα φορτηγά αυτοκίνητα επηρεάζονται από την κίνηση στους δρόμους και μπορούν να μεταφέρουν μικρά σχετικώς φορτία. Από την άλλη πλευρά, τα τρένα μεταφέρουν μεγάλα φορτία, αλλά είναι εξαρτημένα από την ύπαρξη δικτύων και υπηρεσιών, ενώ συχνά παρατηρείται και έλλειψη βαγονιών.
Στον αντίποδα, τα μεταφορικά αεροπλάνα έχουν τη δυνατότητα να μεταφέρουν με μεγάλη ταχύτητα τα εμπορεύματα, με το μειονέκτημα όμως ότι καταναλώνουν υπερβολικές ποσότητες καυσίμων και επομένως χαρακτηρίζονται ως αντιοικονομικά για τη μεταφορά χαμηλής αξίας εμπορευμάτων. Γενικά οι τέσσερις παράγοντες που καθορίζουν την αποδοτικότητα ενός μέσου μεταφοράς εμπορευμάτων είναι η ταχύτητα, το κόστος, η ευελιξία και η χωρητικότητα. Για παράδειγμα, με τη χρήση των αεροπλάνων απαιτείται περίπου μια ημέρα για την πτήση και την παράδοση αγαθών μέσω ενός υπερατλαντικού ταξιδιού με κόστος περίπου 3,5 δολάρια ανά χιλιόγραμμο (τιμές 2001).
Για το αντίστοιχο ταξίδι ένα εμπορικό πλοίο χρεώνει περίπου 0,6 δολάρια, είναι όμως εξαιρετικά χρονοβόρο, καθώς απαιτούνται 10 - 25 ημέρες για τη μεταφορά. Συγκριτικά τα αερόπλοια προσφέρουν μια συμφέρουσα λύση, καθώς υπολογίζεται ότι θα πραγματοποιούν το υπερατλαντικό ταξίδι σε 40 ώρες με κόστος της τάξης του ενός δολαρίου ανά χιλιόγραμμο. Η χαμηλή, συγκρινόμενη με τα αεροπλάνα, κατανάλωση καυσίμων των αερόπλοιων έχει ως συνέπεια τα τελευταία να παρουσιάζουν αυξημένη αυτονομία. Αυτό το στοιχείο, συνδυασμένο με τη δυνατότητά τους να φορτώνουν και να εκφορτώνουν σε οποιαδήποτε μεγάλη επιφάνεια, ενισχύει σημαντικά την ευελιξία των αερόπλοιων.
Επομένως, τα αερόπλοια μπορούν να μεταφέρουν μεγάλα αντικείμενα και βαριά φορτία στα πέρατα της γης χωρίς να είναι αναγκαία η ύπαρξη αεροδρομίων ή παρόμοιων εγκαταστάσεων. Οι εταιρίες που κατασκευάζουν αερόπλοια, για να υποστηρίξουν τις ειδικές δυνατότητες του μέσου, τονίζουν ότι κανένας ωκεανός ή παγωμένη περιοχή δεν αποτελεί εμπόδιο. Οι αυξημένες δυνατότητες των αερόπλοιων σε συνδυασμό με τα προβλήματα που προαναφέρθηκαν στον τομέα των μεταφορών οδήγησαν 16.000 επενδυτές.
Μεταξύ των οποίων και ο γερμανικός βιομηχανικός κολοσσός Siemens, να επενδύσουν σε μια νέα και άγνωστη Γερμανική εταιρία κατασκευής αερόπλοιων, 63 χρόνια μετά την καταστροφή του Hindenburg. Συγκεκριμένα, το 2000 η εταιρία CargoLifter AG εισήχθη στο χρηματιστήριο της Φρανκφούρτης και συγκέντρωσε περίπου 110.000.000 δολάρια. Η CargoLifter εδρεύει σε ένα πρώην Σοβιετικό αεροδρόμιο στο Βερολίνο, όπου και εκμεταλλεύεται τις άρτιες εγκαταστάσεις, συμπεριλαμβανομένου και του τεράστιου υποστέγου.
Οι 150 μηχανικοί διαφόρων ειδικοτήτων που σχεδιάζουν και κατασκευάζουν το νέο αερόπλοιο της CargoLifter, το CL160, πρέπει να ικανοποιήσουν αρκετές προδιαγραφές, ώστε να υπάρχει η δυνατότητα της εμπορικής εκμετάλλευσής του. Η χωρητικότητα σε ήλιο που απαιτείται είναι 500.000 κυβικά μέτρα για την ανύψωση φορτίων με μάζα 160 τόννων. Η επιθυμητή ταχύτητα του αερόπλοιου μήκους 260 μέτρων είναι τα 100 χιλιόμετρα την ώρα, ενώ η αυτονομία του είναι της τάξης των χιλιάδων χιλιομέτρων. Από την άλλη πλευρά της Μάγχης, η Βρετανική εταιρία κατασκευής αερόπλοιων Advanced Technologies Group (ATG) στηρίζεται περισσότερο στην υψηλή τεχνολογία.
Ο πρωτοποριακός σχεδιασμός των σκαφών της ATG ξεφεύγει από τα πρότυπα που καθιέρωσε η Zeppelin στις αρχές του 20ού αιώνα. Το πρωτότυπό της ονομάζεται Skykitten και σύμφωνα με τους εκπροσώπους της δεν είναι ένα συμβατικό αερόπλοιο αλλά ένα υβριδικό ιπτάμενο όχημα. Το Skykitten, αν και έχει μήκος μόλις 12,2 μέτρα, είναι επαναστατικό από τεχνολογική άποψη, καθώς συνδυάζει στοιχεία από catamaran, hovercraft, αεροπλάνο και αερόπλοιο. Η πιο διακριτή ως προς την εμφάνιση διαφοροποίηση του Skykitten από τα συνηθισμένα αερόπλοια είναι η άτρακτός του που αποτελείται από δυο ενωμένα μπαλόνια σχήματος πούρου.
Η άτρακτος είναι επίπεδη στο κάτω μέρος της, ενώ η επάνω επιφάνεια είναι καμπυλωτή. Ο σχεδιασμός της ατράκτου προσδίδει στο σκάφος αεροδυναμικά πλεονεκτήματα. Σύμφωνα με τους μηχανικούς της ATG, καθώς το Skykitten κινείται οριζοντίως, το 40% της ανύψωσής του οφείλεται στον αεροδυναμικό σχεδιασμό του σκάφους. Επιπλέον, το νέο αυτό σχήμα είναι πιο σταθερό αεροδυναμικά και πιο εργονομικό όσον αφορά τον σχεδιασμό της καμπίνας στο κάτω μέρος του αερόπλοιου. Μια ακόμα σημαντική καινοτομία της ATG είναι η χρησιμοποίηση συστημάτων του hovercraft, με αποτέλεσμα το αερόπλοιο να μπορεί να στηρίζεται σε ένα στρώμα αέρα που δημιουργείται από τη δράση των κινητήρων του.
Με αυτό τον τρόπο είναι δυνατή η προσέγγιση και προσγείωση του Skykitten σε οποιαδήποτε επίπεδη επιφάνεια, ακόμα και στη θάλασσα. Επομένως, δεν είναι αναγκαία η πρόσδεση του αερόπλοιου σε κάποιο συγκεκριμένο σημείο, όπως γινόταν στο παρελθόν. Αυτό το γεγονός αυξάνει σημαντικά την ευελιξία του μέσου, ενώ μειώνεται σημαντικά και το κόστος χρήσης, καθώς δεν απαιτούνται ειδικές εγκαταστάσεις και αεροδρόμια για την προσγείωση των αερόπλοιων. Το Skykitten αποτελεί ουσιαστικά ένα πειραματικό σκάφος. Η ATG επιθυμεί να εξελίξει αερόπλοια που να έχουν τη δυνατότητα να μεταφέρουν μέχρι και 1.000 τόννους φορτίων.
Το μεγαλύτερο μοντέλο που έχει σχεδιαστεί είναι το SkyCat 1000 με μήκος 307 μέτρα. Υποστηρίζεται επίσης ότι με τη χρήση αερόπλοιων που να συνδυάζουν μεγάλη χωρητικότητα, ευελιξία και ταχύτητα θα καταστεί εφικτή και η οικονομική μεταφορά νωπών ευπαθών φρούτων και λαχανικών από τις χώρες παραγωγής στις χώρες κατανάλωσης. Η σημερινή κατάσταση είναι προβληματική, καθώς μεγάλο ποσοστό από τα ευαίσθητα αυτά προϊόντα καταστρέφονται κατά τη μεταφορά. Τα τελευταία χρόνια η δυναμική για τα αερόπλοια φαίνεται να είναι θετική, καθώς εκτός από τις δύο προαναφερθείσες εταιρίες, διάφορες άλλες έχουν ιδρυθεί τόσο στην Ευρώπη όσο και στις ΗΠΑ.
Ακόμα και η εταιρία που αποτέλεσε συνώνυμο των αερόπλοιων, η θρυλική Zeppelin ξαναγεννήθηκε από την τέφρα της. Η εν λόγω εταιρία είχε υποστεί οικονομική καταστροφή από το ατύχημα του Hindenburg και από την έκρηξη του Δεύτερου Παγκόσμιου Πολέμου. Η αναγεννημένη Zeppelin προσανατολίζει τις προσπάθειες τις όχι στη μεταφορά εμπορευμάτων αλλά επιβατών. Παραδοσιακά η Γερμανική αυτή εταιρία κατείχε το μεγαλύτερο μερίδιο στη μεταφορά επιβατών με αερόπλοια και είχε στο ενεργητικό της πολλές υπερατλαντικές πτήσεις κατά τη διάρκεια του Μεσοπολέμου. Από το 1997, το πρωτότυπο αερόπλοιο της εταιρίας, το Zeppelin New Technology (NT), έχει στο ενεργητικό του εκατοντάδες ώρες πτήσης και δοκιμών.
Έχοντας μήκος μόλις 75 μέτρων, το Zeppelin NT μπορεί να ανυψώσει μόλις 1.000 χιλιόγραμμα. Εξυπακούεται ότι η Zeppelin δεν επιθυμεί με αυτό το σκάφος να επανέλθει στην αγορά μεταφοράς επιβατών με υπερατλαντικές πτήσεις καθώς γνωρίζει ότι αυτοί οι καιροί έχουν παρέλθει με την έλευση των σύγχρονων αεροσκαφών που επιτυγχάνουν σημαντικά καλύτερους χρόνους. Η Zeppelin προσανατολίζεται κυρίως στη μεταφορά τουριστών πάνω από αξιοθέατα και στους νοσταλγούς των αερόπλοιων. Με τις ανυψωτικές δυνατότητες του Zeppelin NT υπολογίζεται ότι είναι εφικτή η μεταφορά διμελούς πληρώματος και 12 επιβατών.
Τέλος αξίζει να σημειωθεί ότι η διάταξη των κινητήρων του Zeppelin NT είναι τέτοια ώστε να του επιτρέπει την κάθετη προσγείωση και απογείωση. Επιπλέον δεν είναι αναγκαία η πρόσδεσή του σε κάποιο σταθερό σημείο όπως γινόταν με τα αερόπλοια του Μεσοπολέμου.
ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΝΑΡΚΟΠΕΔΙΩΝ ΜΕ ΑΕΡΟΠΛΟΙΑ
Ένα από τα σημαντικότερα παγκόσμια προβλήματα τόσο σε ανθρώπινες απώλειες όσο και σε οικονομικό επίπεδο είναι η ύπαρξη πολυάριθμων ναρκοπεδίων διεσπαρμένων σε πολλές καταγεγραμμένες και μη περιοχές του πλανήτη. Η βασική αιτία εξάπλωσης των ναρκών στις αναπτυσσόμενες κυρίως χώρες είναι η χαμηλή τιμή τους. Υπάρχουν εκατομμύρια νάρκες διάσπαρτες σε 64 χώρες, που αποτελούν θανατηφόρα κατάλοιπα ξεχασμένων πια πολέμων. Αξίζει να σημειωθεί ότι οι νάρκες προκαλούν κατά μέσο όρο 70 θανάτους ή σοβαρούς τραυματισμούς καθημερινά.
Οι οικονομικές απώλειες από τα ναρκοπέδια μπορούν να επικεντρωθούν στη μη χρησιμοποίηση πρώην καλλιεργήσιμων εκτάσεων μετά τη χρήση τους ως ναρκοπεδίων. Σύμφωνα με τα στοιχεία των Ηνωμένων Εθνών, έκταση ανάλογη σε μέγεθος με τη Γαλλία και τη Γερμανία παραμένει ακαλλιέργητη επειδή δεν υπάρχουν ακριβή στοιχεία για τον προσδιορισμό της θέσης των ναρκοπεδίων. Αυτά τα στοιχεία ίσως δεν υπήρξαν ποτέ καθώς πολλές ναρκοθετήσεις πραγματοποιήθηκαν από άτακτες παραστρατιωτικές ομάδες. Με τα σημερινά μέσα η επίλυση του προβλήματος παραμένει χρονοβόρα, επικίνδυνη και ακριβή.
Ο Βρετανός Richard Branson, ιδιοκτήτης της Virgin, πρότεινε πρόσφατα τη χρήση αερόπλοιων για την ανίχνευση ναρκοπεδίων καθώς και τον ακριβή εντοπισμό της θέσης της κάθε νάρκης. Η μέθοδος προβλέπει ότι ένα αερόπλοιο στο οποίο θα έχει τοποθετηθεί ένα κατάλληλο ραντάρ θα υπερίπταται της ύποπτης περιοχής. Το ραντάρ θα ανιχνεύει με ακρίβεια αν υπάρχουν νάρκες ενώ στην περίπτωση που υπάρχουν θα σημειώνεται η θέση τους. Μετά τη χαρτογράφηση, θα αναλαμβάνουν δράση εξειδικευμένα συνεργεία για τον καθαρισμό της περιοχής.
Η ιδέα είναι σχετικά απλή αλλά η επιτυχημένη εφαρμογή της εξαρτάται από τον βαθμό ακρίβειας του ραντάρ. Για τον λόγο αυτό ο Branson έχει χρηματοδοτήσει την έρευνα που απαιτείται για την ανάπτυξη του ραντάρ. Η έρευνα πραγματοποιείται από το Defence Evaluation and Research Agency (DERA) του Βρετανικού Υπουργείου Άμυνας. Το ραντάρ που αναπτύχθηκε ονομάζεται UWB SAR. Τα αποτελέσματα των πρώτων δοκιμών τον Ιανουάριο του 2000 ήταν θετικά καθώς εντοπίστηκαν αντικείμενα διαμέτρου μόλις 10 εκατοστών ακόμα και κάτω από πυκνά χόρτα και χώμα.
Είναι επίσης θετικό το στοιχείο ότι με το νέο σύστημα μπορούν να επιτευχθούν ρυθμοί χαρτογράφησης της τάξης των 100 τετραγωνικών μέτρων το δευτερόλεπτο. Για να τονισθεί η διαφορά με τις συμβατικές μεθόδους, αναφέρεται ότι οι έμπειροι τεχνικοί χρειάζονται μια ημέρα για μόλις 40 τετραγωνικά μέτρα. Οι πρώτες δοκιμές σε πραγματικές συνθήκες πραγματοποιήθηκαν πρόσφατα στο Κοσσυφοπέδιο υπό την αιγίδα της KFOR και στέφθηκαν με επιτυχία. Το αερόπλοιο αποτελεί τον ιδανικό φορέα του ραντάρ λόγω της οικονομικότητας και της μεγάλης αυτονομίας του.
ΑΤΥΧΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ
Στις 6 Μαΐου του 1937 η καταστροφική φωτιά που εκδηλώθηκε στο αερόπλοιο Hindenburg προκάλεσε σημαντική δυσφήμιση για τα αερόπλοια με αποτέλεσμα την απόσυρσή τους από την αγορά της εναέριας μεταφοράς επιβατών. Κατά τη διάρκεια της προσγείωσης στο Lakehurst του New Jersey των ΗΠΑ, η έκρηξη του υδρογόνου που επακολούθησε της φωτιάς στοίχισε τη ζωή σε 35 από τους 97 ανθρώπους που επέβαιναν στο αερόπλοιο καθώς και ενός ατόμου στο έδαφος.
Η καταστροφή του Hindenburg, αν και δεν αποτέλεσε το σοβαρότερο σε ανθρώπινες απώλειες ατύχημα με αερόπλοιο, είχε μεγάλη σημασία για την κοινή γνώμη διότι κινηματογραφήθηκε και προβλήθηκε παγκοσμίως. Σήμερα, η φωτιά του Hindenburg αποδίδεται στο ηλεκτρικό φορτίο που υπήρχε στην επιφάνεια του αερόπλοιου και πυροδότησε κάποια διαρροή υδρογόνου. Το ηλεκτρικό φορτίο πρέπει να είχε συγκεντρωθεί όταν το Hindenburg πέρασε κοντά από δύο καταιγίδες. Μια ακόμα όμως πιθανή ερμηνεία του ατυχήματος δόθηκε πρόσφατα από τον ειδικό σε θέματα υδρογόνου, πρώην μηχανικό της NASA, Addison Bain.
Η έρευνα του Bain στηρίχθηκε σε φωτογραφικό, κινηματογραφικό υλικό και στη μελέτη υπολειμμάτων του Hindenburg. Διαπίστωσε ότι το εξωτερικό ύφασμα του αερόπλοιου είχε μια επικάλυψη νιτροκυτταρίνης αναμεμιγμένης με σκόνη αλουμινίου. Κατά την προσέγγιση και επαφή του Hindenburg με το έδαφος, υπήρξε ηλεκτρική γείωση. Σύμφωνα με τον Bain όμως παρέμειναν σε ορισμένα σημεία σημαντικές συγκεντρώσεις φορτίου με αποτέλεσμα την ανάφλεξη της επικάλυψης και κατά συνέπεια του υφάσματος. Δημιουργήθηκαν οπές στο ύφασμα απ’όπου διέρρευσε το υδρογόνο και ο μηχανισμός της καταστροφής επιταχύνθηκε.
Του ατυχήματος του Hindenburg είχε προηγηθεί μια σειρά από πολύνεκρα ατυχήματα Βρετανικών, Αμερικανικών, Γαλλικών και Ιταλικών αερόπλοιων. Οι Βρετανοί προσπάθησαν να υιοθετήσουν την τεχνολογία των Zeppelin χωρίς όμως ιδιαίτερη επιτυχία. Επιπλέον, το αερόπλοιο R-38 που είχαν πωλήσει στις ΗΠΑ καταστράφηκε στον αέρα το 1921 από λάθη στην κατασκευή με αποτέλεσμα να χάσουν τη ζωή τους 44 άνθρωποι. Την ίδια περίοδο κατέπεσαν το Γαλλικό αερόπλοιο Dixmude και το ιταλικό Roma. Τα ατυχήματα αυτά έπληξαν τα προγράμματα ανάπτυξης αερόπλοιων της Γαλλίας, της Ιταλίας και της Μεγάλης Βρετανίας οδηγώντας τα αρχικά στην παρακμή και αργότερα στην εγκατάλειψη.
Ακολούθησε το Βρετανικό αερόπλοιο R-101 που συνετρίβη στη Βόρεια Γαλλία στις 5 Οκτωβρίου του 1930. Είχε αναχωρήσει από την Αγγλία και κατευθυνόταν προς την Ινδία όταν προβλήματα στον κινητήρα, σε συνδυασμό με τις δυσμενείς καιρικές συνθήκες το έθεσαν εκτός ελέγχου. Η πρόσκρουση στο έδαφος ήταν βίαιη, το αερόπλοιο ανεφλέγη και μόνο 6 από τους 54 επιβαίνοντες κατάφεραν να επιζήσουν. Δυόμισι χρόνια μετά, η πτώση του αμερικανικού αερόπλοιου Akron του Πολεμικού Ναυτικού των ΗΠΑ ήταν το πιο πολύνεκρο δυστύχημα καθώς από το πλήρωμα των 73 ανδρών επέζησαν μόνο 3.
Το ατύχημα του Akron κοντά στις ακτές της Πολιτείας του New Jersey οφειλόταν στις κακές καιρικές συνθήκες. Τέλος, το 1935, το αερόπλοιο του Πολεμικού Ναυτικού των ΗΠΑ Macon, ιδίου τύπου με το Akron, κατέπεσε στην Καλιφόρνια με απώλεια 2 ανδρών. Τα περισσότερα ατυχήματα με αερόπλοια οφείλονται κυρίως στη χρήση του υδρογόνου, στην αστοχία των υλικών κατασκευής και στις δυσμενείς καιρικές συνθήκες. Οι τρεις αυτοί παράγοντες έχουν αντιμετωπισθεί από τις σύγχρονες κατασκευάστριες εταιρίες. Το εύφλεκτο υδρογόνο έχει αντικατασταθεί από το αδρανές ήλιο που προσφέρει συγκρίσιμη άνωση.
Χαρακτηριστικά αναφέρεται ότι ένα κυβικό μέτρο ηλίου ανυψώνει μάζα περίπου ενός χιλιογράμμου. Από την εποχή της πτώσης του Hindenburg οι εξελίξεις στην επιστήμη και τεχνολογία των υλικών ήταν ραγδαίες. Τα νέα υλικών που έχουν αναπτυχθεί παρουσιάζουν καλύτερες μηχανικές ιδιότητες και δεν είναι εύφλεκτα όπως τα υλικά του υφάσματος των αερόπλοιων της εποχής του Hindenburg. Τα αερόπλοια της Γερμανικής εταιρίας CargoLifter είναι κατασκευασμένα από μη εύφλεκτα συνθετικά υλικά ενώ της Βρετανικής Advanced Technologies Group (ATG) από kevlar καθώς και από συνθετικά υλικά με άριστες μηχανικές ιδιότητες.
Οι επικριτές των αερόπλοιων τονίζουν ότι τα μεγάλα σε όγκο αερόπλοια είναι ευαίσθητα στα καιρικά φαινόμενα και στους ανέμους ενώ δεν παραλείπουν τις αναφορές στα ατυχήματα του παρελθόντος. Οι εταιρίες απαντούν ότι με τη νέα τεχνολογία στην πρόβλεψη του καιρού είναι εφικτή η αποφυγή των έντονων καταιγίδων από τους χειριστές των αερόπλοιων. Υπενθυμίζουν τις δυνατότητες των δορυφορικών συστημάτων και την ακρίβεια των υπερυπολογιστών που διατίθενται για την πρόβλεψη του καιρού από τις κρατικές μετεωρολογικές υπηρεσίες. Τονίζουν επίσης ότι αυτές οι πληροφορίες δεν υπήρχαν στο παρελθόν, επομένως οι επικρίσεις είναι αβάσιμες.
Ο Meighοrner, εκπρόσωπος της εταιρίας Zeppelin NT, παραδέχεται ότι μια ισχυρή καταιγίδα μπορεί να βλάψει ένα σύγχρονο αερόπλοιο αλλά υποστηρίζει ότι με τα νέας τεχνολογίας αερόπλοια δεν θα επαναληφθούν ατυχήματα παρόμοια με του Hindenburg. Ο Bruce Wright της ATG δηλώνει ότι με τα συστήματα των αερόπλοιων που αναπτύσσει η εταιρία του μπορούν να αντιμετωπισθούν άνεμοι της τάξης των 125 χιλιομέτρων την ώρα. Επίσης, ακόμα και μια βλάβη σε κινητήρα κατά τη διάρκεια της καταιγίδας δεν θα αποβεί μοιραία, καθώς υπάρχουν δύο εφεδρικές μηχανές στο SkyCat της ATG.
Η ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΗ ΤΟΥ ΖΕΠΕΛΙΝ ΧΙΝΤΕΜΠΟΥΡΓΚ
Ένα από τα µεγαλύτερα Ζέπελιν που κατασκευάστηκε ήταν το «Χίντενµπεργκ». Το µήκος του έφτανε στα 245 µέτρα. Είχε διάµετρο 41 µέτρα. Περιείχε 16 αεροστεγή διαµερίσµατα αερίου υδρογόνου συνολικού όγκου 200.000 κυβικών µέτρων. Ενέργεια έπαιρνε από τέσσερις µηχανές ντήζελ, που γύριζαν προπέλες για να του εξασφαλίσουν τη µέγιστη ταχύτητα των 130 χιλιοµέτρων την ώρα. Το «Χίντενµπεργκ» µετέφερε 36 ανθρώπους καθώς οδηγιόταν στην αποβάθρα του Λέικλαντ στο Νιου Τζέρσεϋ των ΗΠΑ. Υπό τα περίτροµα βλέµµατα πλήθους θεατών έκρηξη πυρκαγιάς εµφανίστηκε ακριβώς µπροστά από το επάνω κατακόρυφο πηδάλιο.
Μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα η φωτιά µεταδόθηκε από την πρύµνη ως την πλώρη και το µεγάλο Ζέπελιν έπεσε αργά στη γη, µια µάζα καιγόµενων συντριµµάτων. Η πραγµατική αιτία της πυρκαγιάς δεν εξακριβώθηκε ποτέ, πιστεύεται όµως γενικά ότι κάποια διαρροή υδρογόνου είχε αναφλέγη από ατµοσφαιρικό ηλεκτρισµό. Η απώλεια 36 ανθρωπίνων υπάρξεων στην καταστροφή αυτή σήµανε το τέλος των πηδαλιουχωµένων µε υδρογόνο. Όλα έγιναν τρομαχτικά γρήγορα. Στις 7.25, το απόγευμα της 6ης Μαΐου του 1937, το γερμανικό αερόπλοιο ξεκινούσε την προσγείωσή του στο σταθμό Λέικχερστ του Νιου Τζέρσεϊ.
Το πίσω μέρος του αερόπλοιου τυλίχθηκε ξαφνικά στις φλόγες και μέσα σε 34 δευτερόλεπτα, καιγόταν ολόκληρο. Έχασαν τη ζωή τους 35 από τους 97 επιβαίνοντες. Το Χίντενμπουργκ δεν ήταν καν το πιο θανατηφόρο περιστατικό σε αερόπλοιο, αν και έχει ονομαστεί ως ο ''Τιτανικός των ουρανών''. Είναι όμως το διασημότερο, επειδή έτυχε να υπάρχει κάμερα, που τράβηξε κάθε στιγμιότυπο. Η συγκλονιστική περιγραφή του δημοσιογράφου, Χέρμπερτ Μόρισον, που κάλυπτε την προσγείωση του αερόπλοιου, συγκλόνισε την κοινωνία του 1937.
Το Μοιραίο Ταξίδι
Το αερόπλοιο απογειώθηκε από τη Φρανκφούρτη, στις 3 Μαΐου του 1937. Ήταν το πρώτο ταξίδι της σεζόν. Τον προηγούμενο χρόνο, το Χίντενμπουργκ είχε ολοκληρώσει δέκα ταξίδια μεταξύ Ευρώπης και Αμερικής, μεταφέροντας συνολικά 1.002 επιβάτες. Τα πρώτα υπερατλαντικά ταξίδια με αεροπλάνα θα γινόντουσαν δύο χρόνια αργότερα, το 1939, οπότε η εμπειρία του ταξιδιού πάνω στο αερόπλοιο ήταν μοναδική. ''Νιώθεις ότι σε κουβαλάει στην αγκαλιά του ένας άγγελος'', είχε δηλώσει ένας δημοσιογράφος που ταξίδεψε με το αερόπλοιο. Αν όλα πήγαιναν καλά, το ιπτάμενο μέσο θα έφτανε στον προορισμό του, στο Νιου Τζέρσεί των Η.Π.Α, στις 6 Μαΐου, ώρα 4:00 τα ξημερώματα.
Φτάνοντας στον σταθμό Λέικχερστ, ήρθε αναφορά για άσχημες καιρικές συνθήκες. Ο καπετάνιος Πρους αποφάσισε, ότι ήταν καλύτερο να μην προσγειωθούν και το αερόπλοιο έκανε βόλτες, μέχρι να περάσει η κακοκαιρία. Στις 6:00 το απόγευμα, άρχισε να βρέχει δυνατά και σταμάτησε δεκαπέντε λεπτά αργότερα. Το κέντρο ελέγχου ενημέρωσε τον καπετάνιο του αερόπλοιου, ότι οι συνθήκες ήταν κατάλληλες για προσγείωση, αλλά το Χίντεμπουργκ είχε απομακρυνθεί αρκετά. Επέστρεψε στο Νιου Τζέρσεϊ στις 7:10 και ξεκίνησε τις διαδικασίες προσγείωσης. Δέκα λεπτά αργότερα, το αερόπλοιο βρισκόταν 90 μέτρα από το έδαφος.
Οι επιβάτες είχαν μαζευτεί γύρω από τα παράθυρα και παρακολουθούσαν, καθώς οι άνθρωποι στο έδαφος φαίνονταν ολοένα και μεγαλύτεροι, όσο η απόσταση μειωνόταν. Στις 7:25, αυτόπτες μάρτυρες λένε πως είδαν μία μικρή φλόγα, σε σχήμα μανιταριού, να εμφανίζεται στο πίσω μέρος του αερόπλοιου. Το πλήρωμα του Χίντενμπουργκ είπε, πως άκουσε ένα μικρό κρότο εκείνη τη στιγμή. Χρειάστηκαν μόλις 34 δευτερόλεπτα, για να καλύψουν οι φλόγες όλο το αεροσκάφος. Πριν ακόμα φτάσει στο έδαφος, το Χίντεμπουργκ είχε καεί ολοσχερώς. Οι επιβάτες και το πλήρωμα δεν είχαν χρόνο να αντιδράσουν.
Μερικοί πήδηξαν από τα παράθυρα, άλλα οι περισσότεροι δεν επέζησαν μετά την πτώση, καθώς το αερόπλοιο βρισκόταν ακόμα 100 μέτρα πάνω από το έδαφος. Άλλοι επιβάτες εγκλωβίστηκαν μέσα στο αερόπλοιο, από έπιπλα ή ανθρώπους που είχαν λιποθυμήσει από τον καπνό. Μερικοί, τυχεροί, κατάφεραν να πηδήξουν από το αερόπλοιο, λίγο πριν φτάσει στο έδαφος. Βρέθηκαν αρκετοί επιζώντες, ακόμα και στα συντρίμμια του Χίντενμπουργκ. Όσοι βρίσκονταν στο έδαφος και παρακολουθούσαν την καταστροφή, έγιναν αυτομάτως το σωστικό προσωπικό. Οι τραυματίες οδηγήθηκαν στο νοσοκομείο του σταθμού και οι νεκροί στην αίθουσα Τύπου, η οποία μετατράπηκε σε νεκροτομείο.
Οι περισσότερες εκδοχές για την πυρκαγιά, κάνουν λόγο για διαρροή υδρογόνου, που προκλήθηκε από στατικό ηλεκτρισμό. Μία πρόσφατη έρευνα από το Αεροναυπηγικό Ινστιτούτο του Σαν Αντόνιο στο Τέξας, απέδειξε αυτό τον ισχυρισμό. Άλλοι, βέβαιοι, έχουν αναφέρει μέχρι και την πιθανότητα τρομοκρατικής ενέργειας. Το αερόπλοιο Χίντενμπουργκ ως Ναζιστική προπαγάνδα Ο υπουργός προπαγάνδας της Ναζιστικής Γερμανίας, Γιόζεφ Γκέμπελς, κανόνισε η πρώτη πτήση του αερόπλοιου Χίντενμπουργκ να γίνει τον Μάρτιο του 1936, σε μία ιπτάμενη περιοδεία στη Γερμανία.
Για τέσσερις μέρες, από το αερόπλοιο ακουγόταν πατριωτική μουσική, ανακοινώσεις υπέρ του Χίτλερ και έριχναν από τον αέρα προπαγανδιστικά φυλλάδια και Ναζιστικές σημαίες σε διάφορες Γερμανικές πόλεις. Το Χίντενμπουργκ εμφανίστηκε ξανά στους Ολυμπιακούς Αγώνες του Βερολίνου, διακοσμημένο στο εξωτερικό του, με σβάστικες. Μάλιστα, ο Γκέμπελς ήθελε να ονομάσει το αερόπλοιο ''Χίτλερ''. Όμως, ο κατασκευαστής του, Χιούγκο Έκενερ, δεν ήταν θαυμαστής του Φύρερ και πρόλαβε να του δώσει το όνομα του πρώην Γερμανού Προέδρου, Πολ βον Χίντενμπουργκ.
Ο Χίτλερ αρχικά απογοητεύτηκε, αλλά μετά την καταστροφή, θεώρησε πολύ τυχερό που το αερόπλοιο δεν είχε συνδεθεί με το όνομά του. Ήταν τόσο μεγάλη η συμβολική του σημασία για το Ναζιστικό κίνημα, που βρισκόταν συνεχώς υπό απειλή βομβιστικής επίθεσης. Γι' αυτό, όταν καταστράφηκε, πολλοί θεώρησαν ότι ήταν στοχευμένη επίθεση κι όχι δυστύχημα.
ΟΙ 10 ΜΕΓΑΛΥΤΕΡΕΣ ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΕΣ ΑΕΡΟΠΛΟΙΩΝ ΣΤΗΝ ΙΣΤΟΡΙΑ
Στις αρχές του 20ου αιώνα, αυτά τα μεγαθήρια κυβερνούσαν στους αιθέρες και όμως πάντα θα συνδέονται με καταστροφές. Όλα ξεκίνησαν το 1852, όταν ο Γάλλος μηχανικός Henri Giffard πρόσθεσε μια μικρή ατμοκίνητη μηχανή σε μια έλικα. Αργότερα ακολούθησε το πρώτο βενζινοκίνητο αερόπλοιο, που κατασκεύασε ο Βραζιλιάνος πρωτοπόρος της ναυσιπλοΐας Alberto Santos-Dumont το 1898. Όμως, τα αερόπλοια επέφεραν μια σειρά από τραγικά δυστυχήματα - με πιο διάσημη αυτή του Ζέπελιν "Χίντενμπουργκ". Οι 10 χειρότερες καταστροφές αερόπλοιων στην ιστορία.
17 Οκτωβρίου 1913: L 2 (Ζέπελιν LZ 18), Αυτοκρατορικό Γερμανικό Ναυτικό
Το LZ 18 ήταν το ένα από τα 14 Ζέπελιν που απέκτησε το Γερμανικό Ναυτικό πριν τον Α' Παγκόσμιο Πόλεμο. Μέχρι τότε, τα Ζέπελιν χρησιμοποιούνταν από την πρώτη εμπορική αεροπορική εταιρία, την Deutsche Luftschiffahrts-AG (DELAG) και μετέφερε επιβάτες. Όταν έπεσε το LZ 18 στις 17 Οκτωβρίου του 1913, έγινε μια από τις πρώτες αεροπορικές καταστροφές με πολλούς θανάτους. Το ατύχημα έγινε κατά τη διάρκεια μιας δοκιμαστικής πτήσης, όταν αερίου υδρογόνου πέρασαν στον κινητήρα του αερόπλοιου.
Το αέριο πήρε φωτιά και προκάλεσε την έκρηξη. Το αερόπλοιο έπεσε κοντά στη βάση Johannisthal, έξω από το Βερολίνο, και σήμερα το συμβάν είναι γνωστό ως "Johannisthal Air Disaster". Και οι 28 επιβαίνοντες σκοτώθηκαν.
10 Νοεμβρίου 1915: Schütte-Lanz SL6, Αυτοκρατορικό Γερμανικό Ναυτικό
Στις αρχές του 20ου αιώνα, ο Ferdinand von Zeppelin είχε ανταγωνιστή στην κατασκευή αερόπλοιων την εταιρία Schütte-Lanz Company. Φτιαγμένο από ξύλο και κόντρα πλακέ, αντί για κράματα όπως τα Ζέπελιν, τα αερόπλοια της Schütte-Lanz είχαν κάποια διακριτά μειονεκτήματα. Για παράδειγμα, η κόλλα που ένωνε τις αρθρώσεις ήταν ευαίσθητη στην υγρασία. Επιπλέον, όλο το αερόπλοιο κινδύνευε, αν έμπαινε νερό στο εξωτερικό αδιάβροχο στρώμα του. Και για ένα αερόπλοιο που χρησιμοποιούνταν από το ναυτικό αυτό ήταν πολύ άσχημο.
Ωστόσο, δεν έφταιγε το βρεγμένο ξύλο που έπεσε το Schütte-Lanz SL6 λίγο μετά που απογειώθηκε από την βάση Seddin στην Πομερανία, στις 10 Νοεμβρίου του 1915. Αντ' αυτού, ήταν μια έκρηξη -η αιτία της οποίας παραμένει μυστήριο- που κατέστρεψε το αερόπλοιο και σκότωσε το 20μελές πλήρωμα του σκάφους.
7 Απριλίου 1918: L 59 (Ζέπελιν LZ 104), Αυτοκρατορικό Γερμανικό Ναυτικό
Το Ζέπελιν LZ 104, γνωστό και σαν "Africa Ship", χρησιμοποιούνταν από το Γερμανικό Ναυτικό. Το παρατσούκλι του προέρχονταν από την αποστολή του, να ανεφοδιάζει δηλαδή την Γερμανική φρουρά στην Ανατολική Αφρική το 1917. Η αποστολή ακυρώθηκε πριν το Ζέπελιν φτάσει στην φρουρά και γύρισε στη βάση στην πόλη Γίαμπολ της Βουλγαρίας μετά από σχεδόν τέσσερις πολύ δύσκολες μέρες πτήσης. Περιέργως, το αερόπλοιο είχε αρκετά καύσιμα για άλλες 64 ώρες στον αέρα - τότε, ρεκόρ για κάθε αεροσκάφος.
Στις 7 Απριλίου 1918, το LZ 104 εστάλη στην Μάλτα για να επιτεθεί στην Βρετανική ναυτική βάση. Ένα Γερμανικό υποβρύχιο το παρακολουθούσε να υπερίπταται. Τότε, και ενώ είδαν δυο εκρήξεις στο Ζέπελιν, το είδαν να τυλίγεται στις φλόγες και να πέφτει με τη μύτη στη θάλασσα. Και οι 21 άνδρες που ήταν πάνω σκοτώθηκαν. Η αιτία της συντριβής πιστεύεται ότι ήταν ατύχημα.
23 Αυγούστου 1921: R38, Βρετανικό
Και το R38 ήταν στρατιωτικό, κατασκευασμένο στην Αγγλία για το Αμερικάνικο Ναυτικό. Όταν κατασκευάστηκε ήταν το μεγαλύτερο αερόπλοιο. Το R38 -μετά ονομάστηκε ZR-2- έκανε την πρώτη του πτήση στις 23 Ιουνίου 1921. Στις 23 Αυγούστου 1921, το ZR-2 ξεκίνησε την τέταρτη πτήση του από το Howden της Αγγλίας. Προορισμός του ήταν το Νόρφολκ. Όμως, επειδή δεν μπορούσε να δέσει λόγω της ομίχλης, το ZR-2 ετοιμαζόταν να γυρίσει στην Αγγλία. Ενώ έκανε κάποιες δοκιμές το αερόπλοιο φάνηκε να ζαρώνει στη μέση.
44 άνθρωποι σκοτώθηκαν όταν δυο εκρήξεις ταρακούνησαν το μπροστινό μέρος του και συνετρίβη στα ρηχά νερά. Πέντε τυχεροί που βρισκόντουσαν στην ουρά την ώρα της έκρηξης επιβίωσαν. Το ατύχημα οφειλόταν σε λάθος σχεδιασμό.
21 Φεβρουαρίου 1922: Αερόπλοιο Roma, Αμερικάνικος Στρατός
Κατασκευάστηκε στην Ιταλία το 1919 και εντάχθηκε στον Αμερικάνικο Στρατό το 1921, το Roma ήταν το τελευταίο αερόπλοιο με υδρογόνο των ΗΠΑ. Αργότερα το μπαλόνι του σκάφους γέμιζε με το πιο ακριβό αλλά λιγότερο εύφλεκτο ήλιο. Γνωστό και σαν T-34, το μήκους 125 μέτρων Roma σχεδιάστηκε με σκοπό τα υπερατλαντικά ταξίδια και ήταν το μεγαλύτερο ήμι-άκαμπτο αερόπλοιο.
Η καταστροφή του έγινε στις 21 Φεβρουαρίου 1922, όταν το Roma χτύπησε καλώδια υψηλής τάσης στο Νόρφολκ της Βιρτζίνια, λόγω ενός προβλήματος στο κουτί του συστήματος του πηδαλίου και το αερόπλοιο εξερράγη και έπεσε με τη μύτη. 34 άνθρωποι, μαζί και ο πιλότος, σκοτώθηκαν και άλλοι 8 τραυματίστηκαν. Τρεις κατάφεραν να σωθούν σαν από θαύμα. Τα αλουμινένια συντρίμμια του σκάφους λέγεται ότι έλαμπαν μέχρι αργά τη νύχτα.
21 Δεκεμβρίου 1923: Dixmude, Γαλλικό Ναυτικό
Το Dixmude ξεκίνησε σαν LZ-114 του Γερμανικού Ναυτικού, αλλά δόθηκε στην Γαλλία σαν πολεμική αποζημίωση. Μετονομάστηκε από τους Γάλλους και υποβλήθηκε σε αρκετές αυστηρές δοκιμαστικές πτήσεις πάνω από τη Μεσόγειο, συμπεριλαμβανομένης μιας πτήσης - ρεκόρ 118 ωρών προς την Αλγερία πάνω από τη Σαχάρα.
Το τελευταίο του ταξίδι ξεκίνησε στις 21 Δεκεμβρίου 1923, για μια δοκιμαστική πτήση ανάμεσα σε Σικελία και Τυνησία. Έπεσε σε καταιγίδα όπου πιστεύεται πως χτυπήθηκε από κεραυνό και εξερράγη. 48 άνθρωποι σκοτώθηκαν. Το πτώμα του πιλότου βρέθηκε λίγες μέρες μετά μέσα σε μερικά απομεινάρια της καμπίνας. Το υπόλοιπο αερόπλοιο χάθηκε στη θάλασσα.
5 Οκτωβρίου 1930: R101, Βρετανικό
Το μήκους 223 μέτρων R101 ήταν το μεγαλύτερο αερόπλοιο μετά το Χίντενμπουργκ. Κατασκευάστηκε με σκοπό να κάνει ταξίδια σε όλη την Βρετανική Κοινοπολιτεία, συμπεριλαμβανομένου του Καναδά και της Ινδίας. Δυστυχώς έκανε μόνο ένα -που ήταν και το τελευταίο του- ταξίδι. Στις 4 Οκτωβρίου 1930, με χάλια καιρό το R101 ξεκίνησε για την Ινδία. Στις 5 Οκτωβρίου, ήταν πάνω από τη Γαλλία, όταν έκανε ξαφνικά δυο βουτιές με αποτέλεσμα να χτυπήσει στο έδαφος. Όμως δεν καταστράφηκε απ' αυτό, αλλά μάλλον, από την έκρηξη των αερίων και τις φλόγες. 54 άνθρωποι σκοτώθηκαν.
4 Απριλίου 1933: USS Akron
Η μεγαλύτερη καταστροφή στην ιστορία των αερόπλοιων ήταν αυτή του USS Akron στις 4 Απριλίου 1933, στην ακτή του Νιου Τζέρσεϊ. Το Akron ήταν ένα άκαμπτο αερόπλοιο που ανήκε στο Πολεμικό Ναυτικό των ΗΠΑ, και μαζί με το Χίντενμπουργκ κατέχουν το ρεκόρ ως τα μεγαλύτερα αεροσκάφη με ήλιο. Μπορούσε να αποθηκεύσει 37854 λίτρα βενζίνης, δίνοντας αυτονομία για 16898 χλμ. Πριν το θανατηφόρο ατύχημα είχε άλλα τρία μικρότερα ατυχήματα, ανάμεσα τους και αυτό τις 11 Μαΐου 1932, όταν δυο άτομα του πληρώματος κρεμάστηκαν από τα σχοινιά δεσίματος.
Την ημέρα της καταστροφής του, μόλις απογειώθηκε βρέθηκε σε σφοδρή κακοκαιρία. Ο άνεμος έσκισε τα καλώδια και έσπρωξε την ουρά του στον Ατλαντικό, όπου έσπασε και βυθίστηκε, σκοτώνοντας 73 ανθρώπους. Μόνο τρεις επιζώντες σώθηκαν από τη θάλασσα. Το ατύχημα του Akron σηματοδότησε το τέλος της αεροπλοΐας, όπως εκείνο του Χίντενμπουργκ σταμάτησε τις εμπορικές πτήσεις των Ζέπελιν.
6 Μαΐου 1937: Χίντενμπουργκ, Γερμανικό
Η φήμη της καταστροφής του δεν προέρχεται από την καταστροφή που προκάλεσε, αλλά επειδή καταγράφηκε σε ταινία. Ήταν πολύ άνετο και έκανε πολύ γρήγορα αεροπορικά ταξίδια. Ήταν το πρώτο αερόπλοιο με υπερατλαντικά ταξίδια. Ένα άλλο ενδιαφέρον -αν και τρομακτικό- γεγονός ήταν ότι το Χίντενμπουργκ είχε κατασκευαστεί εν μέρει από το μέταλλο που διεσώθη από το Βρετανικό R-101.
Στις 6 Μαΐου 1937, το Χίντενμπουργκ πλησίαζε την βάση Lakehurst στο Νιου Τζέρσεϊ. ΟΙ επιβάτες ετοιμάζονταν να κατέβουν, όταν μερικοί άκουσαν μια έκρηξη και ένιωσαν ένα τράνταγμα. Αμέσως μετά το αερόπλοιο τυλίχτηκε στις φλόγες, η ουρά χτύπησε στο έδαφος και η μύτη εξερράγη. Και όλα αυτά μέσα σε μισό λεπτό. Όμως τα συντρίμμια συνέχισαν να φλέγονται για ώρες εξαιτίας του ντίζελ που είχε για καύσιμο. Πολλές θεωρίες συνωμοσίας αναπτύχθηκαν για την καταστροφή του, μιας και τα ακριβή αίτια δεν βρέθηκαν ποτέ. 35 άνθρωποι σκοτώθηκαν, συμπεριλαμβανομένου και ενός κάμεραμαν που βρισκόταν στο έδαφος.
6 Ιουλίου 1960: ZPG-3W, Αμερικάνικο Πολεμικό Ναυτικό
Το σχεδόν 123 μέτρων κλάσης N, ZPG-3W, ήταν το μεγαλύτερο μη-άκαμπτο αεροσκάφος που κατασκευάστηκε ποτέ. Κατασκευάστηκε από την Goodyear Aircraft Company, και χρησιμοποιήθηκε από το Αμερικάνικο Πολεμικό Ναυτικό από το 1958 μέχρι το 1962. Τα αερόπλοια Ν-Class χρησιμοποιήθηκαν κατά κύριο λόγο ως μέρος του συστήματος έγκαιρης προειδοποίησης της Βόρειας Αμερικής κατά τη διάρκεια του πρώτου εξαμήνου του Ψυχρού Πολέμου. Σκοπός τους ήταν να συμπληρώσουν τα κενά των ραντάρ.
Κατά ειρωνικό τρόπο, το ZPG-3W που συνετρίβη στις 6 Ιουλίου 1960 βρισκόταν σε αποστολή διάσωσης στο Long Beach Island του Νιου Τζέρσεϊ, ψάχνοντας ένα σκάφος που αγνοούνταν. Ο διοικητής της βάσης Lakehurst, λοχαγός Marion H. Eppes, περιέγραψε την συντριβή "βίαια". Στιγμές αφότου το αερόπλοιο έπεσε στο νερό, φαινόταν μόνο η ουρά του. Σύμφωνα με το δημοσιογράφο Andrew Meisels, ο οποίος ήταν παρών στη σκηνή, κομμάτια του "επέπλεαν στο νερό σαν κομμάτια από μπαλόνι - παιχνίδι". Η αιτία της συντριβής εξακολουθεί να αμφισβητείται. Αυτό που είναι σαφές, όμως, είναι ότι 18 ναυτικοί έχασαν τη ζωή τους και αυτό συνέβαλε στο τέλος του προγράμματος του Ναυτικού με αερόπλοια.
ΑΛΛΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ
Τα αερόπλοια εμφανίζουν ελάχιστους κραδασμούς και είναι από τα πιο σταθερά ιπτάμενα οχήματα. Αυτά τα πλεονεκτήματα, συνδυασμένα με την αυξημένη τους αυτονομία και την οικονομικότητα σε σχέση με τα αεροσκάφη και τα ελικόπτερα, καθιστούν τα αερόπλοια ιδανικά για χρήση ως ιπτάμενα εργαστήρια. Σε αυτό το μήκος κύματος, η ESA σε μια κοινή προσπάθεια με την Daimler Chrysler, τη Βρετανική εταιρία Lindstrand Balloons Ltd και το ολλανδικό τεχνικό πανεπιστήμιο TU Delft, πιστεύει ότι είναι εφικτή και συμφέρουσα η χρήση αερόπλοιων για την υποβοήθηση των τηλεπικοινωνιών από δορυφόρους.
Αυτή η ιδέα παρουσιάζει και επιστημονικό ενδιαφέρον καθώς προτείνεται και η χρήση των αερόπλοιων ως εργαστηρίων συλλογής ατμοσφαιρικών μετρήσεων ενώ είναι δυνατές ακόμα και οι αστρονομικές παρατηρήσεις. Όσον αφορά τις τηλεπικοινωνίες, τα εν λόγω αερόπλοια ηλίου θα έχουν το αεροδυναμικό σχήμα του πούρου με μήκος 220 μέτρα και διάμετρο 55 μέτρα, δίνοντάς τους τη δυνατότητα να ανυψώνουν φορτίο περίπου 1 τόνου. Τα αερόπλοια θα τοποθετηθούν σε ύψος 20 χιλιομέτρων από την επιφάνεια της θάλασσας.
Στο ύψος αυτό δεν επιχειρούν τα αεροπλάνα ούτε οι δορυφόροι έχει δε επιλεγεί έτσι ώστε το κάθε αερόπλοιο να καλύπτει μια περιοχή διαμέτρου 100 χιλιομέτρων ενώ θα έχει να αντιμετωπίσει τους ανέμους της στρατόσφαιρας που συγκριτικά δεν είναι ιδιαίτερα ισχυροί. Στην επιφάνεια του αερόπλοιου θα τοποθετηθούν ηλιακοί συλλέκτες για την απορρόφηση της ηλιακής ενέργειας και την τροφοδοσία του ηλεκτροκινητήρα που θα είναι αναγκαίος για τη διατήρηση της σωστής θέσης του αερόπλοιου. Έτσι, δεν θα είναι υποχρεωτική η τακτική προσγείωση του αερόπλοιου για ανεφοδιασμό σε καύσιμα.
Μελλοντικά, με αυτό το σύστημα θα είναι δυνατή η υποστήριξη των τηλεπικοινωνιών χωρίς την ανάγκη ύπαρξης ενός επίγειου συστήματος κεραιών που προκαλεί τις αντιδράσεις των πολιτών οι οποίοι διαμένουν κοντά σε τέτοιες εγκαταστάσεις. Η αυξημένη αυτονομία των αερόπλοιων είναι και το κύριο επιχείρημα της εταιρίας American Blimp Co των ΗΠΑ που προσπαθεί να προωθήσει τη χρήση των αερόπλοιων στις δυνάμεις ασφαλείας. Στις ΗΠΑ, η χρήση των ελικοπτέρων από τις αστυνομικές δυνάμεις για την παρακολούθηση υπόπτων και την επιβολή της τάξης είναι ιδιαίτερα διαδεδομένη καθιστώντας την αστυνομία τον μεγαλύτερο αγοραστή ελικοπτέρων μετά τις ένοπλες δυνάμεις.
Όπως τονίζει όμως η American Blimp, τα ελικόπτερα, αν και έχουν το πλεονέκτημα της ταχύτητας, εμφανίζουν περιορισμένη αυτονομία με αποτέλεσμα να είναι αναγκαίος ο ανεφοδιασμός τους κάθε μιάμιση έως τρεις ώρες. Επιπλέον το κόστος λειτουργίας τους είναι αρκετά υψηλό. Θετικό στοιχείο για τα αερόπλοια είναι και η μεγάλη χωρητικότητά τους που τους επιτρέπει τη μεταφορά πιο εξελιγμένων οργάνων παρακολούθησης. Επομένως είναι ικανά να εκτελούν περιπολίες σε σύνορα και ακτές για τον εντοπισμό παράνομης διακίνησης εμπορευμάτων ή τη μεταφορά λαθρομεταναστών.
Τονίζεται επίσης ότι τα αερόπλοια καταναλώνουν λιγότερα καύσιμα και δημιουργούν πολύ λιγότερο θόρυβο από τα ελικόπτερα, επομένως είναι πιο φιλικά για το περιβάλλον σε μια εποχή που οι μεγαλουπόλεις μαστίζονται από τους ρύπους. Πρέπει να σημειωθεί ότι στις ΗΠΑ έχουν κατά καιρούς χρησιμοποιηθεί αερόπλοια από τις αστυνομικές δυνάμεις για την παρακολούθηση και αστυνόμευση ειδικών γεγονότων, όπως παιχνίδια αμερικανικού ποδοσφαίρου. Μια εξωτική εφαρμογή για τα αερόπλοια έχει προταθεί από την εταιρία Wetzone Engineering που εδρεύει στην Καλιφόρνια των ΗΠΑ.
Η συγκεκριμένη εταιρία προτείνει τη χρήση γιγαντιαίων τηλεκατευθυνόμενων αερόπλοιων για τη δασοπυρόσβεση. Σύμφωνα με τα σημερινά δεδομένα, τα πυροσβεστικά ελικόπτερα και αεροπλάνα ρίπτουν περιορισμένες ποσότητες νερού ενώ τα πληρώματά τους θέτουν τη ζωή τους σε κίνδυνο καθώς πετούν πολύ κοντά στις φλόγες. Επιπλέον τα ελικόπτερα και τα αεροπλάνα αδυνατούν να επιχειρήσουν κάτω από δυσμενείς καιρικές συνθήκες και κατά τη νύκτα, οπότε αναζωπυρώνονται πολλές φωτιές. Σύμφωνα με την Wetzone Engineering, αερόπλοια μήκους 300 μέτρων θα έχουν τη δυνατότητα να μεταφέρουν περίπου 1.000 τόννους νερού.
Από ύψος 3.500 μέτρων θα ψεκάζουν το νερό μέσω ενός συστήματος ακροφυσίων δημιουργώντας έτσι μια τεχνητή βροχή που θα διαρκεί για ώρες πάνω από τα θερμότερα σημεία της φωτιάς. Το θετικό με τη χρήση των αερόπλοιων είναι ότι θα τηλεκατευθύνονται οπότε δεν θα απειλούνται ανθρώπινες ζωές ενώ η ρίψη του νερού θα είναι συνεχής και κατά τη διάρκεια της νύκτας. Επιπλέον, καθώς τα αερόπλοια θα επιχειρούν από μεγάλο ύψος δεν θα επηρεάζονται σε μεγάλο βαθμό από τον καπνό και από τα τοπικά καιρικά φαινόμενα.
Η αναγέννηση των αερόπλοιων φαίνεται να έχει καλές προοπτικές και βάσεις. Τα περισσότερα τεχνικά προβλήματα και τα θέματα ασφάλειας του μέσου έχουν πλέον επιλυθεί από τις εταιρίες που δραστηριοποιούνται στην κατασκευή των νέων σκαφών. Το κυριότερο πρόβλημα που απομένει να λυθεί είναι να πειστούν οι κυβερνητικοί φορείς και οι επενδυτές ότι η μαζική χρήση των αερόπλοιων μπορεί να προσφέρει λύσεις όχι μόνο στις μεταφορές ανθρώπων και αγαθών αλλά και σε επικίνδυνες εφαρμογές όπως η χαρτογράφηση των ναρκοπεδίων. Οι προδιαγραφές, και κατά συνέπεια οι δυνατότητες της νέας γενιάς αερόπλοιων, είναι μοναδικές.
Η ΕΠΙΣΤΡΟΦΗ ΤΩΝ ΑΕΡΟΠΛΟΙΩΝ
Η αμερικανική εταιρεία Aeros υπόσχεται με το Aeroscraft την «ολική επαναφορά» των αερόπλοιων, ένα εναέριο όχημα με «υβριδικό» τρόπο λειτουργίας, το οποίο θα αιωρείται σαν αερόστατο και θα προωθείται σαν αεροπλάνο. Σύμφωνα με την εταιρεία, το Aeroscraft θα φέρει την επανάσταση στις αερομεταφορές, αφού προορίζεται για μεταγωγικό. Μάλιστα, η Aeros ετοιμάζει ήδη ένα πρωτότυπο μοντέλο του αερόπλοιου, μήκους 70 μέτρων και ύψους όσο ένα 10ώροφο κτίριο, σε αεροπορική βάση στην πόλη Τάστιν στην Καλιφόρνια. Η μικρογραφία του εναέριου οχήματος αναμένεται να είναι έτοιμη μέχρι το καλοκαίρι, ώστε αμέσως μετά να ξεκινήσουν οι δοκιμές.
Η κατασκευή του πρωτοτύπου χρηματοδοτείται με 35 εκατ. δολ. από τη NASA και το Αμερικανικό υπουργείο Άμυνας, που θεωρούν ότι το Aeroscraft θα μπορεί στο μέλλον να μεταφέρει προμήθειες και εξοπλισμό γρήγορα και φθηνά, παίρνοντας μέρος σε στρατιωτικές και ανθρωπιστικές αποστολές. Εξάλλου, όταν ολοκληρωθούν οι δοκιμές του πειραματικού μοντέλου, και πάρει άδεια για πτήσεις όπως ελπίζει η εταιρεία, το επόμενο βήμα θα είναι να ξεκινήσει η κατασκευή του πρώτου αερόπλοιου σε κανονικές διαστάσεις. Στην κανονική του εκδοχή, το Aeroscraft θα έχει υπερδιπλάσιο μήκος, φτάνοντας τα 152 μέτρα.
Το όχημα θα μπορεί να απογειώνεται και να προσγειώνεται κατακόρυφα, πετώντας με μέγιστη ταχύτητα 210 χλμ./ώρα, σε υψόμετρο μέχρι και 3.500. Το πιο σημαντικό όμως είναι ότι θα έχει τη δυνατότητα να μεταφέρει 66 τόνους εφοδίων ή μηχανημάτων - δηλαδή τριπλάσιο φορτίο από ένα C-130. Την ίδια στιγμή, θα καταναλώνει το 1/3 των καυσίμων που χρειάζεται ένα συμβατικό αεροπλάνο, έχοντας εμβέλεια 5.500 χιλιόμετρα. Αν και το όχημα της Aeros θα συγκαταλέγεται στα αερόπλοια, στην πραγματικότητα δεν θα έχει καμία σχέση με τα Ζέπελιν του πρώτου μισού του 20ού αιώνα, τα οποία μετά τον Β' Παγκόσμιο Πόλεμο αντικαταστάθηκαν πλήρως από τα αεροπλάνα.
Κατ’ αρχάς, διότι η άτρακτος του Aeroscraft είναι άκαμπτη, κατασκευασμένη από ανθρακονήματα, ενώ καλύπτεται από ένα ύφασμα από Μαϊλάρ. Στο εσωτερικό του υπάρχουν ειδικές δεξαμενές με πεπιεσμένο αέριο ήλιο. Για να παραμένει στον αέρα, το ήλιο θα απελευθερώνεται από τις δεξαμενές σε θαλάμους που θα μοιάζουν με κυψέλες. Όταν το όχημα θέλει να χάσει ύψος, το ήλιο θα συμπιέζεται ξανά στις δεξαμενές, με τον ατμοσφαιρικό αέρα να παίρνει τη θέση του στους θαλάμους. Έτσι, το όχημα δεν θα χρειάζεται να χρησιμοποιεί έρμα και, επειδή το ήλιο δεν είναι εύφλεκτο, δεν υπάρχει περίπτωση να επαναληφθεί μία τραγωδία παρόμοια με αυτήν του «Χίντενμπουργκ», του Γερμανικού Ζέπελιν που εξερράγη στον αέρα.
Παράλληλα, η πίεση στην οποία θα βρίσκεται το ήλιο μέσα στις δεξαμενές δεν θα είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτήν του εξωτερικού αέρα, με συνέπεια αν συμβεί κάποιο ατύχημα, η διαρροή του αερίου να γίνει αργά, και το αερόπλοιο να αρχίσει να χάνει ύψος σταδιακά. Κάτι που δεν ίσχυε στα Ζέπελιν, όπου οποιαδήποτε διαρροή είχε σαν συνέπεια την άμεση κάθοδό τους. Η κατακόρυφη προσγείωση και απογείωση αλλά και η μικρή κατανάλωση καυσίμων κάνουν το Aeroscraft συγκρίσιμο ακόμη και με τα ελικόπτερα, τα οποία αναπτύσσουν παραπλήσιες ταχύτητες.
Εναλλακτικό μέσο Αποστολής Εφοδίων και Μηχανημάτων
Ο λόγος που το Αμερικανικό υπουργείο Άμυνας συμμετέχει στη χρηματοδότηση του πρωτότυπου αερόπλοιου είναι γιατί θεωρεί ότι θα μπορούσε να αποτελέσει ένα εναλλακτικό μέσο αποστολής εφοδίων και μηχανημάτων σε απομακρυσμένες στρατιωτικές βάσεις. Από την πλευρά της NASA, το ενδιαφέρον επικεντρώνεται στη χρήση του Aeroscraft σε περιοχές που έχουν πληγεί από φυσικές καταστροφές και έχουν αχρηστευθεί οι δρόμοι, με συνέπεια να είναι δύσκολο να φτάσουν στο σημείο προμήθειες και φάρμακα.
Σύμφωνα με την Aeros, το σκάφος της θα μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί και σε αρκετές ακόμη ειδικές περιπτώσεις, όπως για τη μεταφορά των τμημάτων συναρμολόγησης καινούργιων δεξαμενών άντλησης πετρελαίου ή μεγάλων ανεμογεννητριών σε θαλάσσια πάρκα, τα οποία βρίσκονται αρκετά μακριά από τη στεριά. Όσον αφορά τη μεταφορά εμπορικών προϊόντων, το Aeroscraft θα είναι χρήσιμο σε περιπτώσεις απομακρυσμένων περιοχών, όπου το οδικό δίκτυο είναι κακό και δεν υπάρχει σιδηροδρομική σύνδεση. Επίσης, στην περίπτωση ευπαθών αγαθών, τα οποία χρειάζεται να φτάσουν σε κάποια πόλη ή χωριό, το οποίο δεν διαθέτει αεροδρόμιο, αφού το αερόπλοιο χρειάζεται ελάχιστο χώρο για να προσγειωθεί.
Όσον αφορά, πάντως, τα αγαθά που δεν είναι ευπαθή, όπως για παράδειγμα πρώτες ύλες για εργοστάσια, το αερόπλοιο δεν θα μπορεί κατά κανόνα να υποκαταστήσει τα τρένα ή τα καράβια, τα οποία λειτουργούν με μικρότερο κόστος. Οι μεταφορές με το Aeroscraft θα είναι 16 φορές ακριβότερες από τον σιδηρόδρομο και 24 φορές ακριβότερη από τα φορτηγά πλοία. Και συμπληρώνουν ότι, προς το παρόν, το όχημά τους δεν στοχεύει να υποκαταστήσει αυτά τα μεταφορικά μέσα, αλλά να χρησιμοποιηθεί εκεί όπου, λόγω ιδιαίτερων συνθηκών, έχει συγκριτικά πλεονεκτήματα.
Ωστόσο, πιστεύουν ότι αυτό θα αλλάξει στο μέλλον, όταν θα κατασκευαστούν ακόμη μεγαλύτερα μοντέλα του αερόπλοιου, τα οποία θα μεταφέρουν πολλαπλάσιες ποσότητες φορτίου. Η Aeros έχει ήδη στα σχέδιά της ένα καινούργιο μοντέλο, το οποίο θα έχει χωρητικότητα 200 τόνων. Λόγω του τρόπου με τον οποίο πετά το Aeroscraft, αυτό το μεγαλύτερο μοντέλο δεν θα καταναλώνει πολύ περισσότερα καύσιμα από το αερόπλοιο «πρώτης γενιάς» των 66 τόνων, με συνέπεια να μειωθεί σημαντικά το κόστος μεταφοράς ανά μονάδα βάρους.
Η Aeros δεν είναι η μόνη εταιρεία που έχει στα σκαριά ένα νέο «υβριδικό» αερόπλοιο για τη μεταφορά εμπορευμάτων. Η καναδική Aviation Capital Enterprises σκοπεύει να διαθέσει στο εμπόριο το SkyTug, ένα μεταγωγικό μήκους 90 μέτρων που σχεδιάστηκε και κατασκευάζεται από τη Lockheed Martin. Η Lockheed Martin περιγράφει το SkyTug σαν ένα «τεράστιο ελικόπτερο», το οποίο θα μπορεί να μεταφέρει φορτίο 20 τόνων. Το πρώτο αερόπλοιο αναμένεται να είναι έτοιμο μέχρι τα τέλη του 2013, ώστε να ξεκινήσουν οι δοκιμαστικές πτήσεις, με σκοπό να πάρει το «πράσινο φως» από την Αμερικανική Υπηρεσία Πολιτικής Αεροπορίας.
Εκτός από το SkyTug για την Aviation Capital Enterprises, η Lockheed αναπτύσσει μία ακόμη μεγαλύτερη εκδοχή «υβριδικού» αερόπλοιου, το SkyFreighter, το οποίο θα μπορεί να μεταφέρει 70 τόνους, ενώ ο απώτερος στόχος είναι ένα μεγαθήριο μήκους 245 μέτρων, το SkyLiner, το οποίο θα μεταφέρει έως και 500 τόνους. Σύμφωνα με τη Lockheed, η ζήτηση θα είναι τόσο μεγάλη που σε μία τριετία θα κατασκευάζει 30 αερόπλοια τον χρόνο.
ΝΕΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΣΤΟΝ ΤΟΜΕΑ ΤΩΝ ΑΕΡΟΠΛΟΙΩΝ
Το Πρόγραµµα SKY STATION
SKY STATION είναι το όνοµα ενός συστήµατος µε αερόπλοια σχεδιασµένο από την εταιρεία Sky Station International. Ο αριθµός των πλατφορµών θα εξαρτηθεί από τη ζήτηση ( έχουν ανακοινωθεί 250 πλατφόρµες). Τα µπαλόνια θα είναι καλυµµένα από ηλιακά κύτταρα, παρέχοντας έτσι ενέργεια στους ηλεκτροκινητήρες και θα βρίσκονται 10.000 πόδια πάνω από το έδαφος σε σταθερές θέσεις µέσω συσκευών GPS υποστηριζόµενες από πολλαπλά κέντρα µεταγωγής και ελέγχου. Αυτό το δίκτυο θα µπορούσε να εξυπηρετεί πολλά εκατοµµύρια από µικρά , φθηνά, κινητά τερµατικά για πρόσβαση στο διαδίκτυο και υπηρεσίες βίντεο- τηλεφωνίας.
Οι προβλεπόµενοι ρυθµοί δεδοµένων για τις σταθερές υπηρεσίες είναι 2 Mbps για την άνω ζεύξη (uplink) και 10Mbps για την κάτω ζεύξη (downlink). Οι προβλεπόµενοι ρυθµοί δεδοµένων για τις κινητές υπηρεσίες είναι 9.6 µε 16 kbps για υπηρεσίες φωνής και 384 kbps για υπηρεσίες δεδοµένων. Το συνολικό φορτίο της κάθε πλατφόρµας θα αποτελείται από µια κατευθυντική κεραία και µια συστοιχία από επεξεργαστές οι οποίοι είναι υπεύθυνοι για εκποµπή και λήψη, διαµόρφωση και από-διαµόρφωση, κωδικοποίηση και αποκωδικοποίηση, πολύπλεξη και αποπολύπλεξη καθώς και για λειτουργίες µεταγωγής.
Το κόστος για ολόκληρο το πρόγραµµα για µια παγκόσµια ευρυζωνική υποδοµή εκτιµάται στα 2.5 δισεκατοµµύρια δολάρια. Αρχικά το SKY STATION αναµενόταν να χρησιµοποιεί µηχανές ιόντων για την πλοήγηγη των πλατφορµών. Για αυτή την τεχνολογία όµως εχουν δηµοσιευτεί ελάχιστες πληροφορίες. Η πιθανότητα υλοποίησης τέτοιων µηχανών ιόντων έχει υπάρξει αντικείµενο µεγάλης κριτικής. Εν τέλει, το SKY STATION επιλέχθηκε να έχει συµβατικούς ηλεκτροκινητήρες και ελαφρύς έλικες. ∆εν υπάρχουν περαιτέρω πληροφορίες για τις µηχανές πρόωσης.
Το Πρόγραµµα STRATSAT
Το STRATSAT είναι ένα σύστηµα αερόπλοιου από τη Βρετανική εταιρεία Advanced Technology Group (ATG). Πρόκειται να προσφέρει αποδοτική και ασφαλή λύση για παροχή γεωσταθερών υπηρεσιών τηλεπικοινωνιών πάνω από µεγάλες συγκεντρώσεις συνδροµητών . Με πολιτικές αλλά και στρατιωτικές εφαρµογές , το STRATSAT µπορεί να αποστέλλεται χιλιάδες χιλιόµετρα στο σταθµό και να παραµένει εκεί µέχρι και πέντε χρόνια. Το αερόπλοιο στη στρατόσφαιρα είναι υψηλότερα από την συµβατική εναέρια κίνηση και δεν αποτελεί κίνδυνο.
Το χαµηλό κόστος απογείωσης του, συγκρινόµενο µε τους συµβατικούς δορυφόρους , επιτρέπει στη βιοµηχανία τηλεπικοινωνιών εν γένει , να εξετάσει τη µείωση του κόστους της κλήσης από κινητά τηλέφωνα µε τελικό στόχο την περαιτέρω διεύρυνσή της στην αγορά. Η διάταξη ηλιακών κυττάρων παρέχει την απαιτούµενη ενέργεια για το λειτουργία του αερόπλοιου. Η διάταξη τοποθετείται στο πάνω τεταρτηµόριο του µπαλονιού και εκτείνεται περίπου στα τρία τέταρτα του ολικού µήκους του σκάφους. Η διάταξη µπορεί να επανευθυγραµµίζεται προς την ηµερήσια θέση του ηλίου µε την περιστροφή ολόκληρου του σκάφους.
Το αερόπλοιο κινείται και πηδαλιουχείται από έναν µηχανισµό τοποθετηµένο στον κώνο της ουράς του σκάφους σαν ένα µέρος ενός σύνθετου συστήµατος πρόωσης. Αυτή η µονάδα παρέχει ώθηση κατά µήκος ώστε να υπερνικηθούν οι πολύ ισχυροί άνεµοι που πνέουν στην στρατόσφαιρα και πλευρική δύναµη για ελιγµούς ώστε το αερόπλοιο να βρίσκεται σχεδόν σταθερό πάνω από το σταθµό εντός ενός κύβου ακµής ενός χιλιοµέτρου.
Το Στρατοσφαιρικό Σύστηµα Πολλαπλών Πλατφορµών της Ιαπωνίας
Αυτό το σύστηµα έχει σχεδιαστεί από την Wireless Innovation Systems Group of the Yokosuka Radio Communications Research Centre της Ιαπωνίας. Το αερόπλοιο έχει ένα ηµι-άκαµπτο κήτος µε ελλειψοειδές σχήµα µε ολικό µήκος στα περίπου 200 µέτρα. Είναι φτιαγµένο από ένα αεροσυµπιεσµένο κήτος ώστε να διατηρεί σταθερό περίγραµµα και εσωτερικούς σάκους γεµισµένους µε αέριο ήλιο. ∆ύο µπαλόνια αέρα είναι εγκατεστηµένα µέσα στο σκάφος για το διατηρούν στο ζητούµενο ύψος. Για έρµα, αλυσοειδείς κουρτίνες συνδέονται σε µια χαµηλότερη άκαµπτη καρίνα απευθείας συνδεδεµένη στο φάκελο.
Οι έλικες πρόωσης βρίσκονται µια στην πλώρη και µια στην πρύµνη του σκάφους και τα πτερύγια της ουράς είναι εγκατεστηµένα στο πίσω µέρος του κύτους. Ένα υποσύστηµα τροφοδοσίας από ηλιακά κύτταρα και επαναγεννούµενα fuel cells παρέχεται ώστε τροφοδοτείται ακατάπαυστα µε ηλεκτρισµό το σύστηµα πρόωσης του αερόπλοιου.
Το Σύστηµα ARC
Airborne Relay Communications (ARC) System είναι το όνοµα µιας πλατφόρµας πάνω σε αερόπλοιο η οποία σχεδιάστηκε από την εταιρεία Platforms Wireless International. Το ARC σύστηµα έχει σχεδιαστεί να λειτουργεί σε χαµηλότερα ύψη , από 3 ως 10.5 χιλιόµετρα. Αρχικά γνωστά ως "Aerostats" αυτά τα αερόπλοια ήταν σχεδιασµένα σαν ιπτάµενες αµυντικές πλατφόρµες για χαµηλού επιπέδου χρήση ραντάρ.
Εµπνευσµένη από τα πηδαλιουχούµενα τα οποία εποπτεύουν τα σύνορα µεταξύ Ηνωµένων Πολιτειών και Μεξικού, η εταιρεία Platforms Wireless International έχει εξελίξει ένα σύστηµα το οποίο θα παρέχει σταθερές ασύρµατες ευρυζωνικές καθώς επίσης και κινητές υπηρεσίες σε περιοχές διαµέτρου από 55 ως 225 χιλιοµέτρων ανά σύστηµα και θα εξυπηρετούν µέχρι και 1.500.000 συνδροµητές (εξαρτάται από τη διαµόρφωση του συστήµατος και από την ισχύ ακτινοβολίας της κεραίας). Το αερόπλοιο ARC είναι ένα ελλειψοειδές µπαλόνι µήκους 46 µέτρων γεµισµένο µε ήλιο το οποίο µπορεί να µεταφέρει σχεδόν 700 κιλά φορτίο.
Μια διαµόρφωση αερόπλοιων σχεδιάζεται µε δύο υποστηρικτικά αεροσκάφη τα οποία θα είναι ανεπτυγµένα ώστε να εξασφαλίζουν ανενόχλητη τηλεπικοινωνιακή κάλυψη όταν συµβαίνουν σοβαρές καιρικές συνθήκες (οι άνεµοι ξεπερνούν τα 145 χιλιόµετρα ανά ώρα). Σε αντίθεση µε τα τρία παραπάνω προγράµµατα, το ARC σύστηµα δεν χρησιµοποιεί ηλιακά κύτταρα. Η ηλεκτρική ενέργεια παρέχεται στο φορτίο µέσω ενός καλωδίου πάχους 2.5 εκατοστών. Το καλώδιο επίσης συνυπάρχει ένα καλώδιο οπτικής ίνας το οποίο συνδέει τους ιπτάµενους σταθµούς βάσης µε το υπόλοιπο δίκτυο.
Τέλος, θα πρέπει να οριστεί µια ζώνη στην οποία θα απαγορεύονται οι πτήσεις ώστε τα υπόλοιπα αεροσκάφη να µην πέσουν πάνω στο καλώδιο ή στο αερόπλοιο.
ΧΡΟΝΟΛΟΓΙΟ
19 Feb 1550: Δημοσίευση από τον Βαυαρό Γκάσπαρ Σκοτ ενός έργου με τίτλο "Παγκόσμιος Μαγεία"
Το 1550 ο Βαυαρός Γκάσπαρ Σκοτ δημοσίευσε ένα έργο με τίτλο "Παγκόσμιος Μαγεία" όπου έδειχνε πως είναι δυνατόν κάποιος να κινηθεί στους ουρανούς χρησιμοποιώντας μέσο ελαφρύτερο του αέρα, το οποίο ονόμασε "υπερατμόσφαιρα", αλλά δυστυχώς πίστευε ότι δεν ήταν εφικτό να βρεθεί ένα τέτοιο μέσο και έτσι, αν και καθόρισε την αρχή της λύσης του προβλήματος, δεν κατόρθωσε να το λύσει.
19 Feb 1670: Η θεωρία των αερόστατων από τον Ιταλός Φραντζέσκο Λάνα
Το 1670 ο Ιταλός Φραντζέσκο Λάνα, σπουδαίος φιλόσοφος γνωστός και ως "πατέρας της αεροναυτικής" δημοσίευσε ένα σύγγραμμα με τίτλο: " Δοκίμιο νέων εφευρέσεων προτεινομένων από τη μεγάλη τέχνη". Στο έργο του αυτό καθόρισε τη θεωρία των αερόστατων η οποία και τελικά πραγματοποιήθηκε ένα αιώνα μετά το θάνατο του. Έτσι, ξεκίνησαν και οι πρώτες προσπάθειες για κατασκευή αερόστατων.
19 Feb 1709: Πρώτη καταγεγραμμένη πτήση αερόστατου στην Πορτογαλία
Το 1709 επετεύχθη η πρώτη καταγεγραμμένη αερόστατου στην Πορτογαλία. Ο Λορέντζο Γκουσμάο , κατασκεύασε ένα μπαλόνι με διάμετρο 70 εκ. περίπου το οποίο τροφοδοτούνταν με το ζεστό αέρα που δημιουργούσε η καύση χόρτων και ξύλων σε ένα μικρό δοχείο στο κάτω μέρος του.
19 Feb 1766: Ανακάλυψη του ότι ο υδρογόνο ήταν ελαφρύτερο από τον ατμοσφαιρικό αέρα
Το 1766 ο Καβέντις αποκάλυψε πώς και γιατί το υδρογόνο είναι ελαφρύτερο του ατμοσφαιρικού αέρα. Έτσι έγιναν προσπάθειες για κατασκευή αεροστάτων που πληρώνονταν με υδρογόνο.
19 Feb 1782: Κατασκευή μπαλονιού από τους αδερφούς Μονγκολφιέ
Το φθινόπωρο του 1782 οι αδελφοί Μονγκολφιέ κατασκεύασαν ένα μπαλόνι από μεταξωτό ύφασμα και το τροφοδότησαν με ζεστό αέρα. Η επιτυχία τους ήταν σημαντική, γιατί αυτό το μπαλόνι πέταξε για 15 λεπτά περίπου σε ύψος 40 μέτρων.
21 Nov 1783: Ζαν Φρανσουά και Φρανσουά Λωραίν διασχίζουν πρώτοι τον αέρα από τη μια άκρη του Παρισιού ως την άλλη
Στις 21 Νοεμβρίου 1783 οι: Ζαν Φρανσουά και Φρανσουά Λωραίν διέσχισαν πρώτοι τον αέρα από τη μια άκρη του Παρισιού ως την άλλη. Η συγκίνηση της επιτυχίας ήταν ζωγραφισμένη στα πρόσωπα όλων των κατοίκων του Παρισιού που έτρεχαν χοροπηδώντας ακολουθώντας το αερόστατο. Η ημερομηνία αυτή αποτελεί τα γενέθλια της αεροναυτιλίας ή αεροναυτικής.
19 Sep 1784: Οι αδελφοί εφευρέτες επανέλαβαν το πείραμα στο Παρίσι
Στις 19 Σεπτεμβρίου 1784 οι αδελφοί εφευρέτες, κατόπιν πρόσκλησης, στη μεγάλη αυλή του Ανακτόρου των Βερσαλλιών παρουσία του Βασιλιά. Μάλιστα για περισσότερο επιστημονικό ενδιαφέρον προσδέθηκε στο κάτω μέρος ένα καλάθι από λυγαριά που μετέφερε τους πρώτους αεροναύτες: έναν κόκορα, μια πάπια κι ένα αρνί. Το πείραμα πέτυχε απόλυτα και τα ζώα επέστρεψαν στη γη "σώα και αβλαβή"
27 Aug 1783: Ανύψωση μιας σφαίρας από τον Σαρλ στο Παρίσι
Στις 27 Αυγούστου 1783, στο Παρίσι, στο Πεδίο του Άρεως, μπροστά σε 300.000 Παριζιάνους, ο Σαρλ ύψωσε μια σφαίρα από ύφασμα, ντυμένο με καουτσούκ, με διάμετρο 3,5μ., γεμάτη υδρογόνο, που μόλις είχε ανακαλυφθεί. Η πρωτόγονη διάταξη για παραγωγή υδρογόνου προκάλεσε τεράστια ρύπανση. Πολλοί από τους θεατές έφυγαν μακριά για να μην δηλητηριασθούν, αλλά στο τέλος η πτήση πραγματοποιήθηκε με επιτυχία.
19 Feb 1782: Ο Τιβέριος Καβάλο παρουσίασε μια έκθεση στην έδρα της Βασιλικής Εταιρίας
Το 1782 ο Ναπολιτάνος Τιβέριος Καβάλο παρουσίασε σε μεγάλο κοινό που είχε συγκεντρωθεί του Λονδίνου μία έκθεση του στη οποία και βεβαίωνε ότι: "οποιοδήποτε περίβλημα του οποίου το περιεχόμενο θα ήταν υδρογόνο τούτο θα μπορούσε στον αέρα ν' ανυψωθεί", παρουσιάζοντας επιτυχή πειράματα με μπαλόνια από έντερα βοδιού.
21 Feb 1803: Πρώτο αερόστατο στον Ελλαδικό χώρο
Το 1803 ο Παχώμης, ένας χρυσοχόος από το Συρράκο έφτιαξε το πρώτο πετούμενο στον Ελλαδικό χώρο, κατά παραγγελία του ιδιαίτερα φιλομαθή Αλή Πασά που είχε εντυπωσιαστεί με την πολεμική χρήση αερόστατων από τον Ναπολέοντα. Ο Παχώμης έβαλε μπρος να σηκώσει ένα αερόστατο στον χώρο περίπου που είναι τώρα το αεροδρόμιο των Ιωαννίνων. Έτσι μάθαμε και στην Ελλάδα τι είναι το αερόστατο.
21 Feb 1820: Εγκατάλειψη του θερμού αέρα ως μέσο εξασφάλισης άνωσης
Ο θερμός αέρας εγκαταλείφθηκε ως μέσο εξασφάλισης άνωσης, όταν, κατά τη δεκαετία του 1820 αφού έγιναν διαθέσιμα το φωταέριο και το υδρογόνο. Οι αεροναύτες των ελευθέρων αερόστατων μπορούν να ελέγχουν δύο μόνο κινήσεις, άνοδο και κάθοδο. Ο έλεγχος γίνεται με προσθήκη ή απόρριψη σάκων άμμου ή με αλλαγή του όγκου του αερίου πληρώσεως, που επιτυγχάνεται με την απελευθέρωση λίγου αερίου(για κάθοδο) ή με τη θέρμανσή του (για άνοδο).
21 Feb 1912: Έθιμο με αερόστατα
Ένα μοναδικό και πολύ φαντασμαγορικό έθιμο που ξεκίνησε περίπου το 1912 και κρατάει μέχρι και σήμερα, αναβιώνει στο παραδοσιακό Λεωνίδιο Κυνουρίας κάθε Πάσχα και συγκεκριμένα τη νύχτα της Ανάστασης. Η νύχτα της Ανάστασης στο Λεωνίδιο είναι η νύχτα των αερόστατων
21 Feb 1931: Κατασκευή γερμανικού αερόπλοιου Χιντενμπουργκ
Η κατασκευή του γερμανικού αερόπλοιου Χίντενμπουργκ ξεκίνησε το 1931 και διήρκεσε 5 χρόνια.
4 Mar 1936: Πρώτη πτήση Χίντενμπουργκ
Το Χίντενμπουργκ ήταν γερμανικό αερόπλοιο για εμπορικές και επιβατικές μεταφορές. Ήταν το μεγαλύτερο αερόπλοιο εκείνης της εποχής, το μήκος του έφτανε τα 245 μέτρα. Ο σκελετός του ήταν κατασκευασμένος από αλουμίνιο και χρησιμοποιούσε υδρογόνο. Ήταν διώροφο και πολυτελές.Για πρώτη φορά πέταξε στις 4 Μαρτίου 1936.
6 May 1937: Έκρηξη αερόπλοιου Χίντενμπουργκ
Στις 6 Μαΐου 1937, ενώ το Χίντενμπουργκ ετοιμαζόταν να προσγειωθεί στο Νιου Τζέρσεϋ των ΗΠΑ πήρε φωτιά και κάηκε με θεαματικό τρόπο. Μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα προκλήθηκε ο θάνατος 36 ανθρώπων .Έτσι οι ειδικοί κατάλαβαν τη μεγάλη αναφλεξιμότητα του υδρογόνου και από τότε γεμίζουν τα αερόπλοια μα και τα αερόστατα με ήλιο μόνο.
19 Feb 1960: Το αερόστατο θερμού αέρα αναβιώνει ως άθλημα
Στα μέσα της δεκαετίας 1960 - 1970 το αερόστατο θερμού αέρα αναβίωσε ως άθλημα. Διατήρησε την κλασσική διαμόρφωση, δηλαδή σάκος αέρα (περίβλημα) σε σχήμα σφαίρας ή αχλαδιού, από τον οποίο κρέμεται ένα καλάθι για πλήρωμα ενός ή δύο αεροναυτών.
21 Feb 1995: Δοκιμές για την κατασκευή αερόπλοιων
Από τότε που ο άνθρωπος πέτυχε την ανύψωση του με το αερόστατο, άρχισε τις προσπάθειες για να μπορεί να το κυβερνά και να το οδηγεί στην κατεύθυνση που θέλει. Το αερόστατο μπορεί να αιωρείται και να κινείται παράλληλα με τον άνεμο, δεν γίνεται όμως να το κατευθύνουμε. Έτσι ξεκίνησαν οι δοκιμές για την κατασκευή των αερόπλοιων, που έχουν μηχανισμούς ελέγχου πτήσης περίπου το 1995.
ΙΣΤΟΡΙΚΑ ΠΡΟΣΩΠΑ ΣΤΗΝ ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΗΣ ΚΑΤΑΚΤΗΣΗΣ ΤΩΝ ΟΥΡΑΝΩΝ
ΑΔΕΛΦΟΙ ΜΟΝΓΚΟΛΦΙΕ
Ο Ζοζέφ-Μισέλ Μονγκολφιέ (Joseph-Michel Montgolfier, 26 Αυγούστου 1740 - 26 Ιουνίου 1810) και ο Ζακ-Ετιέν Μονγκολφιέ (Jacques-Étienne Montgolfier, 6 Ιανουαρίου 1745 - 2 Αυγούστου 1799) ήταν οι εφευρέτες του αερόστατου. Στην πρώτη επανδρωμένη απογείωση μετέφεραν ένα νεαρό γιατρό και ένα αξιωματικό του στρατού. Αργότερα τιμήθηκαν, τόσο αυτοί όσο και ο πατέρας τους, αλλά και τα υπόλοιπα αδέλφια τους, με τον τίτλο ευγενείας ντε(Μονγκολφιέ). Οι αδελφοί Μονγκολφιέ, οι οποίοι ήταν και οι εφευρέτες του αερόστατου το οποίο ονομάστηκε «Μονγκολφιέρα», κατά μια εκδοχή μιας και υπάρχει και η αντίθετη που θα δούμε στη συνέχεια.
Στην πρώτη επανδρωμένη απογείωση μετέφεραν ένα νεαρό γιατρό και ένα αξιωματικό του στρατού. Αργότερα τιμήθηκαν, τόσο αυτοί όσο και ο πατέρας τους, αλλά και τα υπόλοιπα αδέλφια τους, με τον τίτλο ευγενείας ντε Μονγκολφιέ. Ο ήταν σημαντικός ερευνητής με πολλές και ποικίλες επινοήσεις επί πολλών εφαρμογών. Ασχολήθηκε ιδιαίτερα στην έρευνα επί θεμάτων υδραυλικής και αεροναυτικής. Σε συνεργασία με τον αδελφό του σε πειράματα θερμού αέρα κατασκεύασε το γνωστό αερόστατο, που έφερε το όνομα. Το επόμενο έτος οι κάτοικοι της Λυών είχαν την ευκαιρία να δουν για πρώτη φορά αερόστατο να υψώνεται επανδρωμένο, με τολμηρούς επιβάτες του τον Ζοζέφ-Μισέλ Μονγκολφιέ και τον Ζακ-Ετιέν Μονγκολφιέ.
Αργότερα ο Ζοζέφ-Μισέλ ασχολήθηκε με τον «υδραυλικό κριό» ο οποίος με την πρωτοτυπία της λειτουργίας του προξένησε πολύ μεγάλη εντύπωση. Ο Μέγας Ναπολέων εκτιμώντας ιδιαίτερα την πολεμική χρήση του αερόστατου, που πρώτος περιέλαβε σε πολεμική επιχείρηση, στη μάχη του Φλερύ, το 1794, παρασημοφόρησε τους αδελφούς Μονγκολφιέ με στρατιωτικά παράσημα. Πολλά εγχειρίδια της Φυσικής αναφέρουν τους αδελφούς Μονγκολφιέ ως τους εφευρέτες του αερόστατου, υπάρχει και η άποψη πως αυτό είναι αναληθές. Πάντως το σίγουρο είναι πως δίκαια τους αποδίδεται η πρώτη επιτυχής πτήση, της οποίας είχαν προηγηθεί πολλές άλλες προσπάθειες με κατασκευές όμως βαρύτερες του αέρα.
Ιωσήφ-Μιχαήλ Μονγκολφιέ
Ο Ιωσήφ-Μιχαήλ Μονγκολφιέ ήταν σημαντικός ερευνητής με πολλές και ποικίλες επινοήσεις επί πολλών εφαρμογών. Ασχολήθηκε ιδιαίτερα στην έρευνα επί θεμάτων υδραυλικής και αεροναυτικής. Σε συνεργασία με τον αδελφό του σε πειράματα θερμού αέρα κατασκεύασε το γνωστό αερόστατο, που έφερε το όνομα "Μονγκολφιέρα", και πέτυχε την ανύψωσή του ενώπιον των κατοίκων της γενέτειράς του, του Ανονέ. Η Ακαδημία των Επιστημών του Παρισιού το 1783 χορήγησε στον ίδιο και τον αδελφό του Ιάκωβο Στέφανο βραβείο 600 λιρών. Ο Βασιλέας Λουδοβίκος ΙΣΤ' απένειμε στον πατέρα του τίτλο ευγενείας.
Το επόμενο έτος οι κάτοικοι της Λυών είχαν την ευκαιρία να δουν για πρώτη φορά αερόστατο να υψώνεται επανδρωμένο. Τολμηροί επιβάτες του ήταν ο Ιωσήφ Μονγκολφιέ και ο Πιλάτο ντε Ροζιέ. Αργότερα ο Ιωσήφ ασχολήθηκε με τον "υδραυλικό κριό" ο οποίος με τη πρωτοτυπία της λειτουργίας του προξένησε πολύ μεγάλη εντύπωση. Ο Μέγας Ναπολέων εκτιμώντας ιδιαίτερα τη πολεμική χρήση του αερόστατου, που πρώτος περιέλαβε σε πολεμική επιχείρηση, στη μάχη του Φλερύ, το 1794, παρασημοφόρησε τους αδελφούς Μονγκολφιέ με στρατιωτικά παράσημα. Στη συνέχεια ο Ιωσήφ διορίστηκε διευθυντής του Μουσείου Τεχνών και Επαγγελμάτων όπου και εκλέχθηκε τελικά μέλος της Ακαδημίας Επιστημών (1807).
Έργα του Ιωσήφ είναι:
- Απομνημονεύματα επί της μηχανής αερόστατου
- Σημείωμα επί υδραυλικού κριού
Ιάκωβος-Στέφανος Μονγκολφιέ
Ο Ιάκωβος-Στέφανος Μονγκολφιέ αρχικά ασχολήθηκε με την αρχιτεκτονική. Αργότερα ανέλαβε το εργοστάσιο χαρτοποιίας του πατέρα του όπου και τελειοποίησε την παραγωγή χάρτου πολυτελείας. Το 1783 παρουσία των Μελών της Ακαδημίας του Παρισιού και της Βασιλικής Αυλής επανέλαβε το πείραμα της ανύψωσης του αερόστατου. Στις αρχές της Γαλλικής επανάστασης διορίστηκε νομάρχης της γενέτειράς του, του Ανονέ. Στη περίοδο όμως της Τρομοκρατίας καταγγέλθηκε ως ενάντιος και σώθηκε μόνο χάρη της αφοσίωσης που του έτρεφαν οι εργάτες του. Η τιμή της εφεύρεσης του αερόστατου ανήκει ομοίως και σ΄ αυτόν.
ΦΕΡΔΙΝΑΝΔΟΣ ΦΟΝ ΖΕΠΕΛΙΝ
Ο Φερδινάνδος Ζέπελιν (1838 - 1917) (Φερδινάνδος Αδόλφος Χάινριχ Γκραφ φον Ζέπελιν - Ferdinand Adolf Heinrich August Graf von Zeppelin) ήταν Γερμανός μηχανολόγος. Περισσότερο γνωστός είναι για την κατασκευή του Γκραφ Ζέπελιν, του πηδαλιουχουμένου αεροστάτου. O Ferdinand von Zeppelin ήταν ο εφευρέτης του αερόπλοιου. Γεννήθηκε 8 Ιουλίου του 1838, στην Konstanz, της Πρωσίας, και εκπαιδεύτηκε στο Ludwigsburg στη Στρατιωτική Ακαδημία και στο Πανεπιστήμιο του Tübingen. O Ferdinand von Zeppelin μπήκε στον Πρωσικό στρατό το 1858.
O Zeppelin πήγε στις Ηνωμένες Πολιτείες το 1863 για να εργαστεί ως στρατιωτικός παρατηρητής για την Ένωση στρατού στον Αμερικανικό Εμφύλιο Πόλεμο και αργότερα διερεύνησε τις πηγές του ποταμού Μισισίπι, ενώ έκανε την πρώτη πτήση αερόστατου όταν ήταν στη Μινεσότα. Μεγαλώνοντας ακολούθησε το στρατιωτικό επάγγελμα κι έφτασε ως το βαθμό του στρατηγού. Ενδιαφερόταν για τα αερόστατα και παρακολουθούσε από κοντά την τελειοποίησή τους. Κάποια στιγμή, σκέφτηκε πως το πρόβλημά τους οφειλόταν στο σφαιρικό σχήμα που επέτρεπε στον άνεμο να τα παρασύρει.
Κατασκεύασε ένα μακρόστενο αερόπλοιο, με πηδάλιο και με στερεό περίβλημα, μέσα στο οποίο τοποθέτησε ασκούς γεμάτους ελαφρό αέριο, που να του επιτρέπουν να ανυψώνεται. Δημιουργήθηκε έτσι το πηδαλιουχούμενο «Ζέπελιν», όπως ονομάστηκε. Το πρώτο τέτοιο αερόπλοιο δοκιμάστηκε στα 1900. Ανυψώθηκε εύκολα, κινήθηκε στον αέρα προς τη διεύθυνση που επέλεγε ο πιλότος του και ύστερα από είκοσι λεπτά πλοήγησης άρχισε τη διαδικασία προσγείωσης. Κάτι, όμως, δεν πήγε καλά και το πρώτο Ζέπελιν τσακίστηκε στο έδαφός.
Ο κόμης βάλθηκε να τελειοποιήσει το δημιούργημά του. Οι συνεχείς βελτιώσεις επέτρεψαν να αρχίσει κανονικές πτήσεις από το 1906. Κατασκευάστηκαν πολλά Ζέπελιν, όλα γεμάτα υδρογόνο, και δρομολογήθηκαν σε αερομεταφορές ανθρώπων και εμπορευμάτων. Με την έκρηξη του Α' Παγκόσμιου πολέμου, τα Ζέπελιν χρησιμοποιήθηκαν ως αναγνωριστικά και βομβαρδιστικά. Με αυτά, οι Γερμανοί βομβάρδισαν πόλεις της Γαλλίας και της Αγγλίας. Οι αντίπαλοί τους τα χρησιμοποίησαν προς το τέλος του πολέμου. Από το 1890 ασχολήθηκε σθεναρά με την κατασκευή πηδαλιουχούμενων αερόστατων. Πρώτο δημιούργημά του υπήρξε το «Λ.Ζ. -1».
Κατόπιν, τελειοποίησε την εφεύρεσή του και κατασκεύασε πολλά πηδαλιουχούμενα, που χρησιμοποιήθηκαν για πολεμικούς σκοπούς. Υπηρέτησε στo Γαλλο-Πρωσικό πόλεμο του 1870 - 1871, και αποσύρθηκε το 1891 με το βαθμό του Ταξίαρχου. Ο φον Ζέπελιν πέθανε στις 4 Μαρτίου του 1917, σε ηλικία 79 χρόνων. Τα Ζέπελιν συνέχισαν να τελειοποιούνται, ν’ αποκτούν τεράστιες διαστάσεις και πανίσχυρες μηχανές, ώστε να μπορούν να διανύουν μεγάλες αποστάσεις μεταφέροντας ως και εκατό επιβάτες καθένα και πετώντας σε ύψος 150 με 200 μέτρα πάνω από τη γη.
Στα 1928, το «Γκραφ Ζέπελιν» πέρασε πάνω από τον Ατλαντικό καλύπτοντας την απόσταση σε 72 ώρες χωρίς σταθμό και μεταφέροντας εμπορεύματα. Στη δεκαετία του 1930, ο ανταγωνισμός ήταν σκληρός ανάμεσα στο αεροπλάνο, που έμπαινε ακάθεκτο στις εναέριες μεταφορές, και στο Ζέπελιν, που είχε ανοίξει τους αιθέρες στην εμπορική εκμετάλλευση. Στα 1935, ένα νέο αεροπλάνο ήρθε να κυριαρχήσει στις μεταφορές: Το DC-3, η θρυλική Ντακότα, που έμεινε ασυναγώνιστη επί δεκαετίες.
Η Γερμανική κυβέρνηση του Αδόλφου Χίτλερ απάντησε, τον Μάρτιο του 1936, με ένα νέο Ζέπελιν, το τεράστιο «Χίντεμπουργκ», μήκους 245 μ., με απεριόριστη εμβέλεια, δίκλινες καμπίνες, ζεστό και κρύο νερό, εστιατόριο, μπαρ, σαλόνι με πιάνο και γέφυρες για βόλτα. Στις 6 Μαΐου του 1937, το καύχημα της Γερμανικής αεροναυπηγικής συμπλήρωσε το 21ο του ταξίδι Γερμανία - ΗΠΑ. Ετοιμαζόταν να προσδεθεί στο Νιου Τζέρσεϊ για την αποβίβαση των επιβατών, όταν έγινε το κακό. Ξαφνικά, φλόγες ξεπήδησαν στην πλώρη.
Μέσα σ’ ελάχιστα δευτερόλεπτα, η φωτιά μεταδόθηκε παντού. Το Ζέπελιν γκρεμίστηκε στη γη. Η αιτία της πυρκαγιάς δεν διαπιστώθηκε ποτέ. Όμως, τα 36 θύματα του δυστυχήματος ήταν αρκετά για να σημάνουν το τέλος των πηδαλιοχούμενων. Στον σκληρό ανταγωνισμό, το αεροπλάνο νίκησε τα Ζέπελιν με τρόπο τραγικό. Τα μεγάλα αεροπορικά δυστυχήματα τότε ακόμα δεν ήταν ορατά. Κι ούτε θα μπορούσαν να ανακόψουν την πρόοδο στις αερομεταφορές.
ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΚΟ ΥΛΙΚΟ
(Κάντε κλικ στις φωτογραφίες για μεγέθυνση)
ΧΟ. εἰπέ μοι, τί μέλλομεν κινεῖν ἐκείνην τὴν χολήν, [στρ.]
