ΜΕΤΑΦΟΡΕΣ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ
Πρώτα αναπτύχθηκαν οι χερσαίες μεταφορές με χαρακτηριστικά μέσα το υποζύγιο, την άμαξα, το τρένο και το αυτοκίνητο. Χαρακτηριστικά μέσα θαλάσσιων μεταφορών υπήρξαν η σχεδία, το μονόξυλο, η κωπήλατη βάρκα, το ιστιοφόρο πλοίο και τα σύγχρονα πλοία. Στις εναέριες μεταφορές που είναι και η νεότερη κατηγορία χαρακτηριστικά μέσα είναι το αερόστατο, το αερόπλοιο, το αεροπλάνο, το ελικόπτερο και ο πύραυλος.
Αντίστοιχα οι επικοινωνίες εξελίχτηκαν από τους αγγελιοφόρους στα σήματα με φωτιά ή καπνό και στη συνέχεια η επιστολογραφία κράτησε τα σκήπτρα της επικοινωνίας μέχρι την εφεύρεση του τηλεγράφου και αργότερα του τηλεφώνου. Σήμερα η επικοινωνία διεξάγεται ασύρματα ή δορυφορικά είτε μέσω κινητών τηλεφώνων είτε υπολογιστών.
Η ανάπτυξη των μεταφορών και των επικοινωνιών αποτέλεσε ουσιώδη κατάκτηση του ανθρώπου και σήμερα αποτελεί αναπόσπαστο κομμάτι του παγκόσμιου πολιτισμού και οικονομίας. Τα επιτεύγματα σε αυτούς τους τομείς από την ανακάλυψη του τροχού την 5η χιλιετία π.χ. μέχρι τους δορυφόρους και το διαδίκτυο δείχνουν ξεκάθαρα ότι πέραν των γεγονότων ως σημαντικών ανακαλύψεων βοήθησαν στην εξέλιξη του ανθρώπινου είδους τόσο πάνω στον πλανήτη όσο και έξω απ’ αυτόν.
ΤΟ ΑΕΡΟΣΤΑΤΟ
Το αερόστατο είναι ένα πτητικό µέσο, πτητική µηχανή ελαφρύτερο από τον αέρα που αιωρείται χάρη στην αεροστατική άνωση. Υπάρχουν 4 διαφορετικοί τύποι αερόστατων σύμφωνα µε την στρατηγική που χρησιμοποιείται για την απογείωση τους. Θερμού αέρα: το μπαλόνι γεμίζει µε ζεστό αέρα (το οποίο θερμαίνεται µέχρι µια θερμοκρασία μεγαλύτερη της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος) τα σηµερινά αερόστατα είναι αυτού του τύπου. Αερίου: τροφοδοτούνται µε ελαφρύ αέριο µη θερμαινόμενο. Μεταξύ τον αερίων που χρησιμοποιούνται είναι το υδρογόνο, ήλιο, αμμωνία, συνθετικό γκάζι. Αερόστατο του Γκολζιέρ: χρησιμοποιεί είτε ελαφρά αέρια είτε θερμαινόμενα µε σκοπό να επιτύχει μέγιστες αποδόσεις. Τα αερόστατα του Γκολζιέρ είναι αυτά που πραγματοποίησαν πρόσφατα τον γύρο του πλανήτη. Ελαστικά: είναι σε θέση να ρυθμίζουν την πίεση του ωθούμενου αερίου ακόµα και κατά την διάρκεια της πτήσης µε σκοπό να εκμηδενίσουν την απώλεια αερίου της ηµερήσιας θέρµανσης.ΤΑ ΜΕΡΗ ΤΟΥ ΑΕΡΟΣΤΑΤΟΥ
ΜπαλόνιΤα µοντέρνα αερόστατα κατασκευάζονται συνήθως από ελαφρύ και ισχυρό συνθετικό ύφασµα. Κατά τη διάρκεια της παραγωγικής διαδικασίας, το υλικό κόβεται σε πλάκες, ράβεται και ενώνεται µε ειδικές ταινίες φορτίου που σηκώνουν το βάρος του καλαθιού. Τα επιµέρους τµήµατα, τα οποία τρέχουν από τον λαιµό προς την κορυφή του αερόστατου, λέγονται αδράχτια. Στην κορυφή του µπαλονιού υπάρχει ένα αλουµινένιο δαχτυλίδι, µε διάµετρο περίπου 30 εκατοστά.
Ραφές
Η πιο συνηθισµένη τεχνική για το ράψιμο των κοµµατιών υφάσµατος είναι η πλακοραφή.
Επιστρώσεις
Το ύφασµα ή τουλάχιστον ένα µέρος αυτού µπορεί να είναι επικαλυµµένο µε στεγανωτικό, όπως σιλικόνη ή πολυουρεθάνη, ώστε να είναι στεγανό στον αέρα.
Βαλβίδα διαρροής
Στην κορυφή του µπαλονιού υπάρχει συνήθως µια κάποιου είδου διέξοδος. Αυτή επιτρέπει στον χειριστή να απελευθερώσει ζεστό αέρα για να επιβραδύνει την άνοδο ή να αυξήσει το ρυθµό της καθόδου, συνήθως για την προσγείωση. Μερικά αερόστατα έχουν πλάγιες σχισµές οι οποίες όταν ανοίξουν, αναγκάζουν το µπαλόνι να περιστραφεί.
Καλάθι
Τα καλάθια είναι συνήθως κατασκευασµένα από λυγαριά ή καλάµι. Αυτά τα υλικά έχουν αποδειχτεί ότι είναι αρκετά ελαφριά, γερά και ανθεκτικά για πτήση αερόστατου. Το σχήµα τους είναι συνήθως τετράγωνο ή τρίγωνο. Το µέγεθός τους ποικίλλει από πολύ µικρό (για 1-2 άτοµα) έως αρκετά µεγάλο (για µεταφορά έως 30 άτοµα). Καλάθια µπορούν επίσης να είναι κατασκευασµένα από αλουµίνιο.
Καυστήρας
Η µονάδα του καυστήρα, αναµιγνύει το αέριο µε τον αέρα, αναφλέγει το µίγµα και κατευθύνει την φλόγα στο στόµα του µπαλονιού. Οι καυστήρες ποικίλλουν ανάλογα µε την ισχύ. Είναι στηριγµένοι πάνω από το καλάθι, κι ο χειριστής έχει τον έλεγχο των βαλβίδων τους ώστε να ρυθµίζει την ένταση της φλόγας.O µόνος λόγος που χρησιµοποιείται ο καυστήρας είναι για να κρατά το αερόστατο στον αέρα, απλά µε την πρόοδο της τεχνολογίας και την ισχύ των µηχανηµάτων σήµερα είµαστε εξαιρετικά ακριβείς στο πόσο ψηλά πετάµε. Το αερόστατο µπορεί να κρατηθεί ακόµα και 10 εκατοστά από το έδαφος ακόµα κι αν αυτό είναι εξαιρετικά ανώµαλο. Ο έλεγχος αυτός είναι δυνατός µε ριπές µεγάλης ακριβείας.
Δεξαμενές καυσίμων
Οι δεξαµενές καυσίµων είναι κυλινδρικά δοχεία από αλουµίνιο, ανοξείδωτο χάλυβα ή τιτάνιο, µε βαλβίδα στο ένα άκρο για να τροφοδοτήσουν τον καυστήρα. Μπορεί να έχουν µετρητή καυσίµου και έναν µετρητή πίεσης. Συνηθισµένα µεγέθη δεξαµενής είναι 10 και 20 γαλόνια. Μπορούν να χρησιµοποιηθούν σε όρθια ή οριζόντια στάση και τοποθετούνται µέσα ή έξω από το καλάθι. Το καύσιµο που συνήθως χρησιµοποιείται είναι το προπάνιο.
Όργανα
Ένα µπαλόνι µπορεί να είναι εφοδιασµένο µε µια µεγάλη ποικιλία µέσων για την διευκόλυνση του πιλότου. Αυτά περιλαµβάνουν συνήθως ένα υψόµετρο, ένα βάριο (όργανο µέτρησης της κατακόρυφης ταχύτητας), θερµόµετρα για τη µέτρηση της θερµοκρασίας του µπαλονιού και του περιβάλλοντος. Ένας δέκτη GPS βοηθάει στη γνώση της ταχύτητας και της κατεύθυνσης.
ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΕΞΕΛΙΞΗ
Αν και πολλά εγχειρίδια της Φυσικής αναφέρουν τους Αδελφούς Μονγκολφιέ ότι πρώτοι αυτοί επινόησαν το αερόστατο αυτό είναι αναληθές. Σ΄ αυτούς όμως δίκαια αποδίδεται η πρώτη επιτυχής πτήση. Πριν την επινόηση της Μονγκολφιέρας, όπως ονομάστηκε τότε το αερόστατο, είχαν προηγηθεί πολλές άλλες προσπάθειες με κατασκευές όμως βαρύτερες του αέρα. Ένας 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.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» , οι οποίοι ανυψώνονταν με θερμό αέρα. Έτσι η ιδέα του ελαφρύτερου του αέρα μέσου άρχισε να καλλιεργείται.
Αρχικά το 1550 ο 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 στη λύση του προβλήματος χωρίς να μάθει ποτέ ότι είχε καθορίσει τουλάχιστον την αρχή της λύσης.
Το 1670 ο Ιταλός κληρικός πατήρ Φραντζέσκο 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 Βαρθολομαίο Λορέντζο ντε Γκουσμάο. Το 1709 πέτυχε η πρώτη καταγεγραμμένη «πτήση» ""ελαφρύτερου μέσου"" στην Πορτογαλία: Ο Βαρθολομαίο Λορέτζο ντε Γκουσμάο, κατασκεύασε ένα μπαλόνι με διάμετρο περίπου 70 εκ. το οποίο τροφοδοτείτε με το ζεστό αέρα που δημιουργούσε η καύση χόρτων και ξύλων σε ένα μικρό δοχείο στο κάτω μέρος του. Η επίδειξη ήταν τόσο εντυπωσιακή ώστε ο Γκουσμάο εκλήθη να επαναλάβει την επίδειξή του στη Λισαβώνα, 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. 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.
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.
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, Μπλάκ 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. Οι εύποροι αδελφοί Μονγκολφιέ αποφάσισαν τότε 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 Ανοναί. Κατασκεύασαν μια σφαίρα από ύφασμα αδιάβροχο που καλύπτονταν με χρωματιστό χαρτί και τη γέμισαν με θερμό αέρα, όπου 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 που 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. Έτσι το πείραμα αυτό επανέλαβαν οι Μονγολφιέροι ένα χρόνο μετά στις 19 Σεπτεμβρίου του 1784 στην μεγάλη αυλή του Ανακτόρου των Βερσαλιών 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.
Παράλληλα όμως με τα πειράματα των Μονγκολφιέρων ο καθηγητής της Σορβώνης ο Ιάκωβος Αλέξανδρος Καίσαρ Σάρλ συνδυάζοντας την εφεύρεση με τις πληροφορίες που είχε από την Ακαδημία για τη συμπεριφορά του υδρογόνου και με τη βοήθεια των αδελφών Ρόμπερτ που είχαν επινοήσει μέθοδο διάλυσης του καουτσούκ και εξ αυτής την παραγωγή ενός βερνικιού που καθιστούσε το ύφασμα απόλυτα στεγανό, οργάνωσε με συλλογή χρημάτων από φίλους και συνεργάτες του, την πραγματοποίηση πτήσης με μπαλόνι υδρογόνου.
Πράγματι 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 ανακαλυφτεί. 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.
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 στη Μονγκολφιέρα, ανυψώθηκαν στον αέρα περίπου 1000 μέτρα και αφού διέσχισαν το Παρίσι, ύστερα από 25 λεπτά της ώρας, προσγειώθηκαν ομαλά σε απόσταση 12 χιλ. 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, όταν η Μονγκολφιέρα που επέβαινε, στη προσπάθειά του να περάσει τη Μάγχη, δέχθηκε ριπαίο ισχυρό άνεμο με συνέπεια τη πτώση και ανάφλεξή της. Η φωτιά εκείνη ήταν τελικά και η ""πυρά τιμής"" της ανθρωπότητας για τον πρωτοπόρο στη κατάκτηση των αιθέρων. Η αποτυχημένη εκείνη προσπάθεια τελικά έγινε επιτυχία από έναν άλλο επίσης Γάλλο αεροναύτη, τον Ζαρ 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 το 1784 που επιχείρησαν οι Ιταλοί αεροναύτες Πάολο Αντρεάνι και Αγκοστίνο Τζέρλι. Το σκάφος τους διέφερε από τη Μονγκολφιέρα στο ότι αντί για καλάθι έφερε λέμβο. 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 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"". 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. Όμως το αερόστατο που κατασκεύασε και που έμελλε να επιβιβασθεί ο ίδιος, από κακούς χειρισμούς και απειρία των βοηθών του αναφλέγει πριν ν’ αρχίσει να υψώνεται.
ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥ ΑΕΡΟΣΤΑΤΟΥ
Η Αρχή λειτουργίας του αερόστατου βασίζεται στην Αρχή του Αρχιμήδη όπως ισχύει η άνωση στην αεροστατική. Αρχή του Αρχιµήδη: Η άνωση ενός αντικειμένου είναι ίση µε την ποσότητα του νερού που εκτοπίζει. Ο Αρχιμήδης ανακάλυψε την αρχή αυτή ενώ βρισκόταν στην μπανιέρα του. Διαπίστωσε ότι η ποσότητα του νερού που ξεχείλιζε και χυνόταν στο πάτωµα είχε τον ίδιο όγκο µε το σώµα του, το οποίο και έσπρωχνε το νερό έξω από την µπανιέρα. Ήταν τόσο ενθουσιασμένος που πήδηξε έξω φωνάζοντας «Εύρηκα, εύρηκα».Το νερό πραγματικά μετατοπίζεται όταν ένα ξένο σώµα εισχωρεί µέσα του.Στην πραγµατικότητα όµως δεν φεύγει τελείως. Παραµένει γύρω από το αντικείµενο και το σπρώχνει προς τα πάνω για να το στηρίξει. Αυτή είναι η Άνωση. Τα αντικείµενα µπορούν να επιπλέουν όχι µόνο στο νερό, αλλά και στον αέρα. Τότε λέµε ότι τα αντικείμενα αιωρούνται. Έτσι τα αερόστατα αιωρούνται για τον ίδιο λόγο που επιπλέει µια βάρκα στο νερό. Μόνο που σ’ αυτή την περίπτωση, η άνωση είναι ίση µε το βάρος του αέρα που εκτοπίζεται. Αν το συνολικό βάρος του αερόστατου, του αέρα που περιέχει και των επιβατών του είναι µικρότερο της άνωσης, τότε το αερόστατο θα πέσει. ∆εν είναι όµως το βάρος που καθορίζει αν ένα αντικείμενο θα επιπλεύσει ή θα αιωρηθεί. Αυτό καθορίζεται από την πυκνότητα.
Για να βρούµε την πυκνότητα ενός αντικειμένου αρκεί η διαίρεση του βάρους του προς τον όγκο του. Κάθε ουσία έχει συγκεκριμένη πυκνότητα που εξαρτάται από τη θερμοκρασία (όταν η ουσία γίνεται ψυχρότερη ή θερμότερη η πυκνότητα αλλάζει ανάλογα). Όταν όµως εξετάζουμε ένα κούφιο αντικείμενο όπως το αερόστατο, αρκεί η συνολική του πυκνότητα να είναι μικρότερη του αέρα.
Άνοδος: Το µπαλόνι στα αερόστατα πρέπει να είναι µεγάλο, για να εκτοπίζει µεγάλη ποσότητα αέρα και να δηµιουργεί αρκετή άνωση, ώστε το καλάθι και οι επιβάτες να αιωρούνται. Κάτω από το µπαλόνι ο καυστήρας θερµαίνει τον αέρα στο εσωτερικό του µπαλονιού. Ο αέρας διαστέλλεται, περίπου το ¼ της ποσότητάς του διαφεύγει από την ανοιχτή βάση του µπαλονιού, και η συνολική πυκνότητά του καθώς µειώνεται γίνεται µικρότερη από την άνωση και το αερόστατο υψώνεται. Ο καυστήρας λειτουργεί µε καύσιµα προπανίου. Θερμαίνει τον αέρα του μπαλονιού σε θερµοκρασία 1000 ο C.
Κάθοδος: Όταν η λειτουργία του καυστήρα σταµατά, ο αέρας στο περίβληµα ψύχεται. Καθώς συστέλλεται, από τη βάση του µπαλονιού µπαίνει στο διαθέσιµο χώρο και άλλος αέρας, αυξάνοντας τη συνολική πυκνότητα. Τώρα η άνωση δεν είναι πια αρκετή και το αερόστατο κατεβαίνει. Το αερόστατο θερµού αέρα µπορεί µόνο να αιωρείται και να κινείται παράλληλα µε τον άνεµο. Για να το κρατήσουµε σε σταθερό ύψος χρησιμοποιούμε τον καυστήρα µε διακοπές. 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, κατάσκοπείας αλλά και βομβαρδισμού με τη μορφή αερόπλοιων Ζέπελιν). Σε τέτοιους ρόλους συνέχισε να χρησιμοποιείται μέχρι και τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο.
ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ ΑΕΡΟΣΤΑΤΟΥ
Τα αερόστατα χρησιμοποιούνται σήμερα, ενίοτε για επιστημονικές εργασίες (μετεωρολογικές παρατηρήσεις της ανώτερης ατμόσφαιρας), αλλά κυρίως για ψυχαγωγία και προβολή διαφημίσεων, λόγω της μεγάλης ορατής από το έδαφος επιφάνειας του μπαλονιού. Επίσης χρησιμοποιείται ευρύτατα σε ψυχαγωγία, σπορ, καθώς και σε από αέρος έκτακτη ανάπτυξη μέτρων ασφαλείας.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 μέτρα. Το 1895 ο Καπάτζο και η Ντυ Γκαστ κατέβηκαν από ύψος 4.000 μέτρα. Εξέλιξη του αερόστατου ήταν τα πηδαλιούχα αερόπλοια. Και η χρησιμότητά του δεν σταματά εδώ. Πρόσφατα η NASA ανα-κοίνωσε 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 απόστάσεις και µάλιστα σε πολύ λιγότερο χρόνο από αυτόν που θα χρειάζονται τα ροµποτικά εξερευνητικά οχήµατα εδάφους που χρησιµοποιούνται σήµερα.
Τη µελέτη ανέλαβε τµήµα της ΝΑΣΑ και ήδη εξετάζονται τρεις υποψήφιοι στόχοι για να απόσταλούν αερόστατα εξερεύνησης.Πρόκειται για τον Άρη, την Αφροδίτη και τον Τιτάνα.Οι πρώτες µελέτες δείχνουν ότι για την Αφροδίτη πρέπει να κατάσκευαστεί 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 κατασκευή αερόστατων που θα λειτουργούν µε υδρογόνο ή ήλιο.
Πάντως οι µηχανικοί έχουν επικεντρώσει την προσοχή τους κυρίως στην κατασκευή αερόστατων για εξερεύνηση του Άρη που θα λειτουργούν µε ηλιακούς συλλέκτες. Ένα τέτοιο αερόστατο θα µπορούσε 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.
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, αν ένα διαστηµικό σκάφος 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.
ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΕΣ ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ
Το αερόστατο θερµού αέρα είναι φιλικό στο περιβάλλον. Βέβαια µεγάλος φόβος υπάρχει για το αερόστατο υδρογόνου γιατί σε περίπτωση βλάβης ή ατυχήµατος στον µηχανισµό του καυστήρα υπάρχει κίνδυνος µόλυνσης σε αρκετή έκταση από το σηµείο του ατυχήµατος. Αυτή η απειλή έχει αντιµετωπιστεί τοποθετώντας βαλβίδες ασφαλείας υψηλής πίεσης ή με χρήση ηλίου αντί υδρογόνου.ΤΑ ΒΗΜΑΤΑ ΤΗΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΤΟΥ ΜΟΝΤΕΛΟΥ
Πήρα ένα μπαλόνι και το φούσκωσαΈκοψα εφημερίδες σε κοµµάτια και άρχισα να τα κολλάω µε ξυλόκολλα πάνω στο µπαλόνι ώσπου να το καλύψω εντελώς
Άφησα να στεγνώσει και επανέλαβα την διαδικασία άλλες δύο φορές.
Όταν είχε σχηματιστεί ένα στρώµα που φαινόταν ανθεκτικό έσπασα το μπαλόνι και έµεινε µόνο το εξωτερικό περίβληµα.
Για να γίνει λείο το μπαλόνι το έτριψα με ψιλό γυαλόχαρτο.
Μετά έβαψα το μπαλόνι με ακρυλικά χρώματα.
Για το καλάθι του αερόστατου χρησιμοποίησα ένα καλαθάκι.
Για την βάση του αερόστατου βρήκα μια σιδερένια βάση από ένα παλιό λαμπατέρ.
Στην συνέχεια συναρμολόγησα το μπαλόνι με το καλάθι και την βάση.
Για να κάνω τα σχοινιά πήρα ένα δίχτυ πέρασα το μπαλόνι και το ένωσα με την βάση.
Έπειτα κρέμασα τα βαρίδια που τα έφτιαξα με ύφασμα και άμμο.
Για να γίνει πιο σταθερό κόλλησα όλη την κατασκευή σε ένα κομμάτι κόντρα πλακέ και κόλλησα πάνω του πρασινάδα και μικρά πετραδάκια.
Τέλος το διακόσμησα με φιγούρες από παλιά παιχνίδια.
ΥΛΙΚΑ ΤΙΜΗ
1 Μπαλόνι 0,102 Εφημερίδες 2,50
3 Ξυλόκολλα 3,00
4 Καλαθάκι -
5 Βάση -
6 Χρώματα 5,00
7 Δίχτυ -
8 Κόντρα πλακέ 3,00
9 Φιγούρες -
10 Πρασινάδα 1,50
ΣΥΝΟΛΟ 16,10
ΠΗΓΕΣ
Βικιπαίδεια http://el.wikipedia.org/wikiΙστορία της Τεχνολογίας http://sfrang.com/historia/selida430.htm
Airliners.Gr http://www.airliners.gr/community/viewtopic.php?p=12266
Εφηµερίδα ΠΡΩΙΝΟΣ ΛΟΓΟΣ http://www.proinos
Ελληνική Εγκυκλοπαίδεια http://www.easypedia.gr/
AIRDYNAMICS http://www.airdynamics.gr "
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
ΣΥΝΤΑΚΤΗΣ: 7ο ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΚΑΛΑΜΑΡΙΑΣ ΜΑΘΗΜΑ: ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΤΑΞΗ:Α2 ΣΧΟΛΙΚΟ ΕΤΟΣ: 2011-2012
