Шарльєр

	Шарльєр
	Шарльєр у Вікісховищі

Шарльєр — аеростат, наповнений воднем, гелієм або іншими газами, легшими повітря. Названий за іменем французького вченого та винахідника Жака Александра Сезара Шарля. Перший політ зробив 27 серпня 1783 року на Марсовому полі в Парижі. Французький професор фізики Жак Шарль вважав, що димне повітря — не найкраще рішення, адже гаряче повітря, охолоджуючись, втрачає підіймальну силу, чого не трапляється з воднем, оскільки він легший за повітря. Жак Шарль використовував для оболонки легку шовкову тканину, змочену розчином каучуку в скипидарі. Така оболонка була здатна тривалий час тримати летючий газ.

Історія

Жак Александр Сезар Шарль, 1820

Перша повітряна куля, наповнена газом, піднялася в повітря у серпні 1783 року. Конструкторами її були Жак Шарль та брати Робер. Перша куля не мала ні пасажирів, ні вантажу. 1 грудня 1783 року друга газова повітряна куля Жака Шарля вперше підняла в повітря самого винахідника та його соратника Нікола-Луї Робера. Це відбулося через десять днів після першого польоту монгольфьєра (повітряної кулі з гарячим повітрям)^[1]^[2]^[3]^[4].

Наступним проєктом Жака Шарля та братів Робер було спорудження шарльєра Кароліна (фр. La Caroline), що мав видовжену форму й нагадував дирижабль. При його конструкції Жак Шарль врахував пропозиції іншого конструктора Жана Батіста Меньє^[5]. 19 вересня 1784 року брати Робер та Коллен-Юллен пролетіли на Кароліні 6 годин 40 хвилин, подолавши відстань 186 км від Парижа до Беврі, неподалік від містечка Бетюн. Це був перший політ на відстань понад 100 км^[1]^[6].

Шарльєри з часом набули популярності. Їх використовували зокрема і з військовою метою (напр. під час Громадянської війни в Америці, а також в ході Наполеонівських воєн). На шарльєрі підіймався в повітря відомий повітроплавець Жан П'єр Бланшар.

Наповнення

Щоби шарльєр піднявся в повітря, газ в ньому повинен бути легше за повітря. При заданій температурі й тиску щільність газу пропорційна молекулярній вазі. Для того, щоб газ був легший за повітря, його молекулярна вага повинна бути нижче 28,7. Вантажопідйомність пропорційна різниці між 28,7 і молекулярною вагою газу. Речовин з молекулярною вагою нижче 29 і газоподібних при кімнатній температурі, небагато:

Водень. Молекулярна вага 2. Висока вантажність, нешкідливий, недорогий, але вибухонебезпечний. Широко застосовується для безпілотних шарльєрів.
Гелій. Молекулярна вага 4. Висока вантажопідйомність, нешкідливий, безпечний, але дорогий. Широко застосовується для пілотованих шарльєрів.
Неон. Молекулярна вага 20. Нешкідливий, безпечний, дешевше гелію, але через високу атомну вагу вантажність втричі нижче, ніж у гелію. Застосовується обмежено.
Метан. Молекулярна вага 16. Горючий. Застосовується обмежено.
Аміак. Молекулярна вага 17. З різким запахом, отруйний, злегка горючий. Застосовується обмежено, для метеозондів.
Фтороводень. Молекулярна вага 21. Вкрай отруйний (смертельна концентрація — соті частки відсотка; в менших концентраціях викликає опіки шкіри та органів дихання). Хімічно агресивний (пропалює майже будь-яку оболонку). Не застосовується.
Ацетилен (C₂H₂). Молекулярна вага 26. Дуже легкозаймистий. Не застосовується.
Диборан (B₂H₆). Молекулярна вага 27,6. На повітрі запалюється самовільно. Не застосовується.
Азот. Молекулярна вага 28. Нешкідливий, недорогий, але вантажопідйомність незначна. Не застосовується.
Етилен (C₂H₄). Молекулярна вага 28. Не застосовується з тієї ж причини, що й азот, а також через горючість.
Чадний газ (CO). Молекулярна вага 28. Не застосовується з тієї ж причини, що й азот, а також через токсичність.