Гелий воздухоплавательных аппаратах

ГЕЛИЙ ВОЗДУХОПЛАВАТЕЛЬНЫХ АППАРАТАХ

В 1914 году произошло событие, заставившее мировую научную и инженерно-техническую общественность изменить свое отношение к гелию. Ранее интерес к гелию носил чисто научный характер. А та исключительная роль, которую играет элемент № 2 в радиоактивных превращениях, делала проблему гелия одной из интереснейших в науке.
 
И хотя еще в конце XIX века У. Рамзай высказывал предположение, что гелий мог бы. применяться в воздухоплавании  (им можно было бы наполнять воздушные шары и дирижабли), сама возможность какого-либо практического использования столь редкого газа казалась достойной пера Жюля Верна фантастикой. Откуда можно было взять необходимое количество гелия? На этот вопрос инженерная мысль не могла дать ответа. Единственным источником гелия могли быть атмосферный воздух да, пожалуй, содержащие гелий минералы, но можно ли научиться извлекать из них гелий в количестве, достаточном для удовлетворения потребностей аэронавтики? Увы, такой надежды не было.
 
Событие, о котором пойдет речь, произошло во время первой мировой войны. Немецкий дирижабль, обстрелянный воздушной эскадрильей англичан, к огорчению и недоумению последних, не загорелся. Это навело англичан на мысль, что немцы нашли не-воспламеняющийся газ, которым вместо огнеопасного; водорода и наполнили баллон дирижабля.
 
По мнению английских ученых, к которым правительство Великобритании обратилось за советом, таким газом мог быть только гелий. Но значило ли это, что немцы нашли ранее не известный источник природного гелия? Наивно было думать, что гелий, которым был заполнен дирижабль, можно было добыть из воздуха. Технические средства того времени, в частности так называемая машина Линде, предназначенная для сжижения воздуха, могли дать немногим более 25 м³ гелия в год. Чтобы наполнить дирижабль, потребовалось бы вырабатывать гелий в течение почти двух тысячелетий. Тут было над чем поломать голову.
 
Английское правительство поручило У. Рамзаю и другим ученым рассмотреть вопрос о возможности извлечения гелия из природных газов Великобритании и Канады. Проект извлечения гелия из природных газов (достаточно экономичный) был разработан английским химиком Р. Трелфаллом. Забегая вперед, заметим, что пройдет не так уж много времени и природные газы будут признаны единственным в мире источником промышленного получения гелия. А немцы получали гелий для наполнения дирижаблей из монацитовых песков, привозимых под видом балласта из Бразилии. Из тонны монацитов удавалось извлечь 1—2 м³ гелия.
 
В первые десятилетия XX века гелий и воздухоплавательные аппараты (аэростаты, стратостаты, дирижабли) были основным средством воздушных сообщений. Аэропланам и самолетам не были подвластны ни большие высоты,  ни значительные расстояния. Вопрос о замене водорода, которым еще со времени первых полетов на воздушных шарах (1783 год) заполняли оболочку аэростатов, на газ, достаточно легкий и не-воспламеняющийся, уже давно стоял перед аэронавти-кой. Водород, к сожалению, легко воспламенялся от малейшей искры, от атмосферных разрядов, что вело к гибели и воздухоплавательного аппарата, и экипажа. Но где же взять газ, который обеспечил бы наряду со взрывобезопасностью и должную подъемную силу?
 
Единственным подходящим кандидатом на эту роль был гелий — инертный, легкий, негорючий. Его подъемная сила лишь на 8 % меньше, чем у водорода. Однако подъемная сила аэростата, наполненного гелием, должна была бы сохраняться дольше, чем аппарата, наполненного водородом. Диффузия гелия через оболочку была более медленной, чем в случае водорода. Более того, смесь, состоящая из 15 % водорода и 85 % гелия, тоже была абсолютно взрывобезопасной, но более дешевой, чем чистый гелий.
 
Вопрос о промышленном производстве гелия неотвратимо вставал. Когда в 1917 году в Соединенных Штатах Америки были открыты богатые гелием приходные газы, стало ясно, что источник гелия найден и что этому газу действительно придется сыграть важную роль в воздухоплавании. Но первое время заполнение аэростатов и дирижаблей гелием могла позволить себе только Америка, обладавшая самыми значительными запасами этого газа в мире. И поскольку гелий, добываемый в США, за границу не продавался, остальным странам приходилось пользоваться по старинке водородом. Так, знаменитый немецкий дирижабль «Граф Цеппеллин», совершивший в 1929 году кругосветное путешествие, а позднее достигший Северного полюса, был заправлен не гелием, а водородом.
 
В наше время, когда полеты на воздушных шарах и аэростатах очень редки и совершаются в основном в научных целях, в гелии нуждаются метеорологи. Ежедневно по нескольку раз в день во многих пунктах земного шара зондируют атмосферу. Это необходимо для прогноза погоды. Зондирование осуществляете при помощи воздушных шаров, к которым прикреп-лены необходимые метеорологические приборы и ра-диопередатчики, посылающие на Землю сигналы о сони атмосферы. Это так называемые радиозонды . Только на территории нашей страны в год запускается около 20 000 радиозондов. Радиозонды — приборы разового действия. На определенной высоте оболочка несущего баллона разрывается. Найти при-бор после приземления оказывается далеко не всегда возможным.
 
По-видимому, метеорология еще долго будет нуждаться в гелии, потому что, несмотря на успехи высотной авиации, на достижения ракетной техники, на создание систем метеорологических ракет различного назначения, единственным средством для регулярного исследования атмосферы до высот 30—40 км остаются радиозонды—приборы, посылаемые в атмосферу на воздушных шарах.
 
При помощи воздушных шаров, к которым прикреп-лены необходимые метеорологические приборы и ра-диопередатчики, посылающие на Землю сигналы о сони атмосферы. Это так называемые радиозонды . Только на территории нашей страны в год запускается около 20 000 радиозондов. Радиозонды — приборы разового действия. На определенной высоте оболочка несущего баллона разрывается. Найти прибор после приземления оказывается далеко не всегда возможным.
 
 
Статья на тему Гелий воздухоплавательных аппаратах