Charliere ( fr. charlière ) er en ballon fyldt med brint , helium eller andre gasser, der er lettere end luft . Opkaldt efter den franske videnskabsmand og opfinder Jacques Alexandre Cesar Charles . En ballon med et volumen på 25 m³ lavede sin første flyvning den 27. august 1783 med en skare på 300 tusinde tilskuere på Champ de Mars i Paris . Den første flyvning af Charliere med en besætning ( J. A. S. Charles og M. N. Robert ) fandt sted den 1. december 1783 i Paris. Den franske fysikprofessor Jacques Charles mente, at røgfyldt luft ikke er den bedste løsning, fordi varm luft, der køles ned, mister løft , hvilket ikke kan siges om brint, da det i starten er lettere end luft. Jacques Charles brugte en let silkeklud gennemvædet i en opløsning af gummi i terpentin som en skal, der var i stand til at holde på flygtig gas i lang tid.
For at charlieren kan stige op i luften, skal gassen være lettere end luft. Ved en given temperatur og tryk er densiteten af en gas proportional med molekylvægten . For at en gas skal være lettere end luft, skal dens molekylvægt være under 28,97. Bæreevnen er proportional med forskellen mellem 28,97 og gassens molekylvægt. Der er få stoffer med en molekylvægt under 29 og gasformige ved stuetemperatur:
Derudover foreslås det at bruge vanddamp som fyldstoffer, og tidligere har man brugt lysgas (en blanding af metan, brint og kulilte). Baseret på egenskaberne af gasser beskrevet ovenfor er helium den mest foretrukne og udbredte. Brint, ammoniak eller metan kan kun bruges til ubemandede balloner, og deres fyldning med gas skal ske i et åbent område, væk fra ild- eller elektricitetskilder, ved hjælp af jordforbindelse af alt udstyr. Neon kræver ingen forholdsregler - ligesom helium er det absolut sikkert.
Forudsat at temperaturerne på fyldgassen og det omgivende gasformige medium - luft - er de samme, kan charlierens luftløftekraft udtrykkes med formlen:
, Her er løftekraften i kilogram pr. 1 m³ (også g/l) af påfyldningsgassen i forhold til luft under normale forhold . — luftens gennemsnitlige molekylvægt, g/mol, er den gennemsnitlige molekylvægt af fyldgassen, g/mol, — molvolumen af enhver gas under normale forhold, l/mol. Charlier løftekraft pr. 1 m³ påfyldningsgas under normale forholdgaspåfyldning _ |
Kemisk formel |
Molekylvægt _ |
Løftekraft (kg/m³) |
---|---|---|---|
Brint | H2 _ | 2 | 1,204 |
Helium | Han | fire | 1,115 |
Metan | CH 4 | 16 | 0,579 |
Ammoniak | NH3 _ | 17 | 0,534 |
Nitrogen | N 2 | 28 | 0,043 |
Når temperaturen og trykket af atmosfærisk luft og fyldgas er ens, og så længe charlierens skal indeholder hele den oprindelige mængde fyldstof, afhænger apparatets løftekraft ikke af atmosfæriske forhold, da når de afviger fra det normale , forholdet mellem luft- og fyldstofdensiteter forbliver konstant, og forskellen i vægten af fyldstoffet og den luft, der fortrænges af det, ændres ikke. Således, hvis løftekraften overstiger vægten af skallen, rigningen og nyttelasten af charlieren, vil den stige uendeligt. Dette kan være begrænset af følgende årsager:
![]() | |
---|---|
I bibliografiske kataloger |
Fly | |
---|---|
Planlæggere | |
Rotary-vinget | |
Aerostatisk | |
Aerodynamisk | |
Raketdynamik | |
Andet |