Воздушный шар и дирижабль: в чём их принципиальная разница

На эту статью меня вдохновила моя мама: недавно у нас в городе проходил фестиваль воздушных шаров, и она, уверенная, что нет никакой разницы, обозвала их дирижаблями. Я сначала рассмеялась (это правда было забавно), но потом для всех мам, пап и их детей решила объяснить разницу — просто и понятно, чтобы запомнилось насовсем. Воздушный шар и дирижабль действительно легко принять за близких родственников — оба огромные, оба держатся в воздухе без крыльев и оба выглядят немного странно на фоне обычных самолётов. Неудивительно, что некоторые воздушные шары и другие необычные летательные аппараты принимают за НЛО. Но между шаром и дирижаблем есть принципиальная разница: первый в основном подчиняется ветру, второй — пилоту. И это не единственное отличие. Разберёмся, что у них общего, чем они наполнены, почему дирижаблем можно управлять и правда ли воздушный шар способен подняться выше него.

Воздушный шар и дирижабль держатся в небе по одному принципу, но управляются совершенно по-разному.

Главное отличие воздушного шара от дирижабля

Если совсем просто, у дирижабля есть двигатель, у шара — нет. Воздушный шар относится к летательным аппаратам легче воздуха, которые не имеют собственного двигателя — именно такое определение даёт американское авиационное управление FAA. Дирижабль, наоборот, оснащён двигателями, воздушными винтами и органами управления, поэтому способен самостоятельно двигаться в нужную сторону.

Отсюда и внешность. Воздушному шару необязательно быть обтекаемым: он всё равно перемещается вместе с воздушной массой. Дирижаблю приходится раздвигать воздух при движении вперёд, поэтому характерная вытянутая форма уменьшает сопротивление.

Подпишись на канал Кобура от Теслы — там много любопытных штук. Тебе понравится!

Кстати, газ тоже не определяет тип аппарата. В истории водород использовали в воздухоплавании и для шаров, и для дирижаблей. Главное различие — возможность самостоятельно управлять полётом, а не содержимое оболочки.

Почему воздушный шар и дирижабль летают

Сам принцип у них действительно похож. Большая оболочка создаёт подъёмную силу за счёт того, что находящееся внутри неё вещество имеет меньшую плотность, чем окружающий воздух.

В привычном туристическом воздушном шаре для этого нагревают обычный воздух горелкой. Чем он горячее, тем меньше его плотность — и шар поднимается.

Существуют также газовые аэростаты, которые наполняют гелием или водородом. У современных дирижаблей обычно используется негорючий гелий. Zeppelin NT, например, имеет оболочку объёмом 8425 кубических метров, заполненную именно им, сообщает производитель Zeppelin.

И шар, и дирижабль держатся в воздухе благодаря меньшей плотности содержимого оболочки.

И да, гелий расходовать на огромные летательные аппараты довольно расточительно: мы уже рассказывали, почему гелий заканчивается и почему этот газ гораздо важнее обычных праздничных шариков.

Можно ли управлять воздушным шаром

Фраза «воздушным шаром нельзя управлять» верна лишь наполовину. Пилот действительно может заставить шар подниматься и опускаться. Нагрел воздух сильнее — поднялся, дал ему остыть — начал снижаться. А поскольку на разной высоте ветер может дуть по-разному, опытный пилот способен искать поток, который несёт примерно в нужную сторону.

Но повернуть направо, как на самолёте, нельзя. Хороший пример — воздушные шары Loon, которые перемещались на большие расстояния, меняя высоту и используя подходящие воздушные потоки.

Шар можно направлять лишь косвенно — меняя высоту и выбирая подходящий поток воздуха.

У дирижабля всё иначе. Двигатели создают тягу, а рули и винты позволяют менять направление независимо от ветра — разумеется, пока погодные условия остаются в пределах возможностей аппарата. Современный Zeppelin NT способен даже зависать на месте и лететь назад, указывает производитель.

Аэростат, дирижабль и цеппелин — в чём разница

Здесь часто возникает путаница из-за названий. Аэростат — это общее название летательных аппаратов легче воздуха. То есть и воздушный шар, и дирижабль — аэростаты. Аэростаты бывают:

• свободными — обычные воздушные шары, которые летят вместе с ветром;
• привязными — удерживаются тросом у земли; используются, например, для наблюдений или связи;
• управляемыми — аэростаты с двигателями, т.е дирижабли.

Воздушный шар — свободный аэростат: он не имеет двигателя и дрейфует с ветром. Дирижабль — управляемый аэростат с силовой установкой.

А вот цеппелин — уже разновидность дирижабля, название связано с Фердинандом фон Цеппелином и созданными им жёсткими воздушными кораблями. Поэтому не каждый дирижабль является цеппелином. Даже современные аппараты бывают жёсткими, полужёсткими и мягкими. О том, как устроены такие аппараты и почему дирижабли хотят вернуть, у нас есть свежий материал.

Воздушный шар и дирижабль — разные виды аэростатов: обычный воздушный шар — свободный аэростат; шар на тросах — привязной аэростат; дирижабль — управляемый аэростат, а цеппелин — разновидность дирижабля.

Что быстрее, выше и безопаснее

По скорости дирижабль почти всегда выигрывает. Обычный воздушный шар движется примерно вместе с окружающей воздушной массой, а дирижабль разгоняется собственными двигателями. Например, максимальная скорость современного Zeppelin NT составляет 125 км/ч, а обычная крейсерская — около 70 км/ч, говорится на сайте Zeppelin.

А вот с высотой всё наоборот — здесь огромный дирижабль вовсе не обязательно лидер. Zeppelin NT рассчитан максимум примерно на 3000 метров, тогда как научные аэростаты NASA регулярно работают на высотах около 36 километров, а некоторые способны подниматься ещё выше. Правда, это уже не корзинка с туристами, а гигантские исследовательские шары с аппаратурой.

Дирижабль быстрее и манёвреннее, зато научные аэростаты способны подниматься гораздо выше.

Однозначного ответа на вопрос, что безопаснее, тоже нет. У воздушных шаров свои риски — сильный ветер, линии электропередачи и сложная посадка. Современные дирижабли значительно технологичнее своих предшественников и используют негорючий гелий, но сами аппараты крупнее и сложнее.

Репутацию дирижаблей сильно испортила катастрофа «Гинденбурга» 6 мая 1937 года. Огромный пассажирский цеппелин, наполненный водородом, загорелся при посадке в США; погибли 36 человек. Трагедия стала одним из символов конца эпохи больших пассажирских дирижаблей, хотя самолёты к тому времени и без того становились быстрее и удобнее для массовых перевозок.

Если коротко, воздушный шар можно сравнить с парусником: он использует движение окружающего воздуха и подстраивается под него. Дирижабль больше похож на корабль с мотором — подъёмную силу получает примерно тем же способом, но куда лететь, решает уже пилот. Теперь и вы, и моя мама точно знаете, чем отличается воздушный шар от дирижабля, и это здорово.