Жак Шарль
Французский изобретатель, учёный и математик (1746–1823)

Жак Шарль
Портрет Аделаиды Лабиль-Гьяр , ок.  1798 г.
Рожденный12 ноября 1746 г. ( 1746-11-12 )
Божанси , Франция
Умер7 апреля 1823 г. (76 лет) ( 1823-04-08 )
Париж , Франция
НациональностьФранцузский
ИзвестныйЗакон Шарля
Научная карьера
ПоляФизика
математика
полеты на воздушном шаре
УчрежденияАкадемия наук

Жак Александр Сезар Шарль (12 ноября 1746 — 7 апреля 1823) был французским изобретателем , учёным , математиком и воздухоплавателем . Шарль почти ничего не писал о математике, и большая часть того, что ему приписывают, была связана с тем, что его путали с другим Жаком Шарлем (иногда называемым Шарлем Геометром [1] ), также членом Парижской академии наук, вступившим в неё 12 мая 1785 года.

Шарль и братья Робер запустили первый в мире заполненный водородом газовый шар 27 августа 1783 года; затем 1 декабря 1783 года Шарль и его второй пилот Николя-Луи Робер поднялись на высоту около 1800 футов (550 м) на пилотируемом газовом шаре. Их новаторское использование водорода для подъемной силы привело к тому, что этот тип газового шара получил название Шарльер (в отличие от Монгольфьера с горячим воздухом ).

Закон Шарля , описывающий тенденцию газов расширяться при нагревании, был сформулирован Жозефом Луи Гей-Люссаком в 1802 году, но он приписывал его неопубликованной работе Шарля. [2]

В 1795 году Шарль был избран в Академию наук и впоследствии стал профессором физики в Академии наук . [3]

Биография

Шарль родился в Божанси-сюр-Луар в 1746 году. Он женился на Жюли Франсуазе Бушо де Эретт (1784–1817), креолке на 37 лет моложе его. Сообщается, что поэт Альфонс де Ламартин также был влюблен в нее, и она стала вдохновением для Эльвиры в его автобиографическом поэтическом размышлении 1820 года «Le Lac» («Озеро»), которое описывает в ретроспективе пылкую любовь, разделяемую парой, с точки зрения человека, потерявшего близкого человека. Шарль пережил ее и умер в Париже 7 апреля 1823 года.

Полеты на водородных шарах

Первый водородный баллон

Воздушный шар, построенный Чарльзом и братьями Робертом, подвергается нападению со стороны перепуганных жителей деревни Гонесс. Некоторые из них даже начали нападать на него, потому что не привыкли к тому, что что-то летает.

Чарльз задумал идею о том, что водород будет подходящим подъемным агентом для воздушных шаров, изучив работу Роберта Бойля « Закон Бойля» , опубликованную 100 лет назад в 1662 году, и его современников Генри Кавендиша , Джозефа Блэка и Тиберия Кавалло . [4] Он спроектировал корабль, а затем работал вместе с братьями Робертами , Анн-Жан и Николя-Луи, чтобы построить его в их мастерской на площади Победы в Париже. [5] Братья изобрели методологию для легкого, герметичного газового мешка, растворив резину в растворе скипидара и покрыв лаком листы шелка , которые были сшиты вместе, чтобы сделать основную оболочку. Они использовали чередующиеся полосы красного и белого шелка, но обесцвечивание в процессе лакирования/резинирования оставило красно-желтый результат. [4]

Чарльз и братья Роберт запустили [6] первый в мире воздушный шар , наполненный водородом , 27 августа 1783 года с Марсова поля (сейчас там находится Эйфелева башня ), где среди толпы зевак находился Бен Франклин . [7] Воздушный шар был сравнительно небольшим, сфера из прорезиненного шелка объемом 35 кубических метров [4] и мог поднять только около 9 кг (20 фунтов). [7] Он был наполнен водородом, который был получен путем заливки почти четверти тонны серной кислоты на полтонны железного лома. [7] Водородный газ подавался в воздушный шар по свинцовым трубам; но поскольку он не проходил через холодную воду, возникли большие трудности с полным заполнением воздушного шара (газ был горячим при производстве, но по мере охлаждения в воздушном шаре он сжимался). Ежедневно выпускались бюллетени о ходе надувания; и толпа была настолько велика, что 26-го числа воздушный шар был тайно переправлен ночью на Марсово поле на расстояние в четыре километра. [8]

Воздушный шар летел на север в течение 45 минут, преследуемый преследователями на лошадях, и приземлился в 21 километре от него в деревне Гонесс, где, как сообщается, перепуганные местные крестьяне уничтожили его вилами [7] или ножами. [5] Проект финансировался за счет подписки, организованной Бартелеми Фожасом де Сен-Фоном . [6]

Первый пилотируемый полет на водородном воздушном шаре

Первый полет газового воздушного шара 1 декабря 1783 года.
Первый полет газового воздушного шара 1 декабря 1783 года.
Современная иллюстрация первого полета Шарля с Николя-Луи Робером, 1 декабря 1783 года. Вид с площади Согласия на дворец Тюильри (разрушен в 1871 году)

В 13:45 (1:45 PM) 1 декабря 1783 года Шарль и братья Робер запустили новый управляемый воздушный шар из сада Тюильри в Париже. [4] [7] Шарля сопровождал Николя-Луи Робер в качестве второго пилота 380-кубового, заполненного водородом воздушного шара. [4] [7] Оболочка была снабжена клапаном выпуска водорода и была покрыта сеткой, на которой подвешивалась корзина. Для контроля высоты использовался песчаный балласт. [4] Они поднялись на высоту около 1800 футов (550 м) [7] и приземлились на закате в Нель-ла-Валле после 2-часового 5-минутного полета, покрывающего 36 км. [4] [5] [7] Преследователи на лошадях, которых возглавлял герцог Шартрский , удерживали судно, пока Шарль и Николя-Луи высаживались. [5]

Затем Шарль решил снова подняться, но на этот раз в одиночку, потому что воздушный шар потерял часть водорода. На этот раз он быстро поднялся на высоту около 3000 метров, [5] [9] где он снова увидел солнце. Он начал страдать от ноющей боли в ушах, поэтому он «клапаном» выпустил газ и спустился, чтобы мягко приземлиться примерно в 3 км от Тур-дю-Лэ  [fr] . [5] В отличие от братьев Робер, Шарль больше никогда не летал, [5] хотя водородный воздушный шар в его честь стали называть « Шарльером» .

Сообщается, что 400 000 зрителей стали свидетелями запуска, и что сотни из них заплатили по одной кроне, чтобы помочь финансировать строительство и получить доступ к «специальному ограждению» для «крупного плана» взлета. [5] Среди толпы «специального ограждения» был Бенджамин Франклин , дипломатический представитель Соединенных Штатов Америки . [5] Также присутствовал Жозеф Монгольфье, которого Чарльз почтил, попросив его выпустить небольшой, ярко-зеленый, пилотный шар, чтобы оценить ветер и погодные условия. [5]

Это событие произошло через десять дней после первого в мире полета на воздушном шаре с экипажем, который совершил Жан-Франсуа Пилатр де Розье, используя воздушный шар братьев Монгольфье . Саймон Шама написал в Citizens :

Главным научным сотрудником Монгольфье был г-н Шарль, ... который первым предложил использовать газ, вырабатываемый купоросом, вместо горящей, смоченной соломы и дерева, которые он использовал в более ранних полетах. Сам Шарль также стремился подняться, но столкнулся с твердым вето короля, который с самых ранних сообщений с пристальным вниманием наблюдал за ходом полетов. Обеспокоенный опасностями первого полета, король предложил отправить двух преступников в корзине, на что Шарль и его коллеги возмутились. [10]

Дирижабль Мёнье

Дальнейшие мероприятия по воздухоплаванию

Следующим проектом Чарльза и братьев Робер было создание удлиненного управляемого судна, которое следовало предложениям Жана Батиста Мёнье (1783–85) для дирижабля. Конструкция включала внутреннюю баллонету Мёнье (воздушные ячейки), руль и метод движения. [11]

Чарльз решил никогда не летать на этом судне, но 15 июля 1784 года братья летели в течение 45 минут из Сен-Клу в Мёдон с М. Коллином-Хюлленом и Луи-Филиппом II, герцогом Шартрским в La Caroline . Он был оснащен веслами для движения и направления, но они оказались бесполезными. Отсутствие «клапана выпуска газа» означало, что герцогу пришлось перерезать «баллонет», чтобы предотвратить разрыв, когда они достигли высоты около 4500 метров (14 800 футов). [4] [12]

19 сентября 1784 года братья Роберт и М. Коллин-Халлин летели в течение 6 часов 40 минут, преодолев 186 км от Парижа до Бёври около Бетюна . Это был первый полет на расстояние более 100 км. [4] [12]

Изобретения

Чарльз разработал несколько полезных изобретений, включая клапан для выпуска водорода из воздушного шара и другие устройства, такие как ареометр и отражающий гониометр , а также усовершенствовал гелиостат Грейвзана и аэрометр Фаренгейта . [ необходима ссылка ] Кроме того, он подтвердил электрические эксперименты Бенджамина Франклина . [13]

Закон Шарля

Закон Шарля (также известный как закон объемов), описывающий тенденцию газов расширяться при нагревании, был впервые опубликован натурфилософом Жозефом Луи Гей-Люссаком в 1802 году [2] , но он приписал его неопубликованной работе Шарля и назвал закон в его честь.

Около 1787 года Шарль провел эксперимент, в котором он наполнил пять воздушных шаров до одинакового объема различными газами. Затем он поднял температуру воздушных шаров до 80 °C (не при постоянной температуре) и заметил, что все они увеличились в объеме на одинаковую величину. Этот эксперимент был упомянут Гей-Люссаком в 1802 году, когда он опубликовал статью о точной связи между объемом и температурой газа. Закон Шарля гласит, что при постоянном давлении объем идеального газа пропорционален его абсолютной температуре. Объем газа при постоянном давлении линейно увеличивается с абсолютной температурой газа. Формула, которую он создал, была V 1 / T 1  = V 2 / T 2 . [2]

Карьера

В 1786 году Шарль был избран в Американское философское общество [14] , а в 1795 году — в Академию наук . Впоследствии он стал профессором физики в Консерватории искусств и ремёсел .

Поминовение

Стела в Нель-ла-Валле отмечает полет Шарля-Робера 1 декабря 1783 года. 49°08′19″с. ш. 2°10′16″в. д. / 49.1385°с. ш . 2.171°в. д. / 49.1385; 2.171 [15]

Кубок Шарля и Роберта — международное соревнование по воздухоплаванию, которое проводилось в 1983 году параллельно с Кубком Гордона Беннета . [16]

Смотрите также

Ссылки

  1. ↑ Дж. Б. Гоф, Карл Незаметный, Изида 70, № 254, стр. 576–579.
  2. ^ abc Гей-Люссак, JL (1802), "Recherches sur la dilatation des gaz et des vapeurs", Annales de Chimie , XLIII : 137. Перевод на английский язык (отрывок).
  3. ↑ Gough, JB (декабрь 1979 г.). «Charles The Obscure». Isis . 70 (4): 576–579. doi :10.1086/352345. JSTOR  230726. S2CID  144493817.
  4. ^ abcdefghi Международная федерация воздухоплавания, Комиссия по воздухоплаванию, Зал славы, Роберт Бразерс.
  5. ^ abcdefghij Fiddlers Green, История воздухоплавания, Жак Шарль
  6. ^ ab Наука и общество, Медаль в память о подъёме Шарля и Роберта на воздушном шаре, Париж, 1783.
  7. ^ abcdefgh Эксцентричная Франция: Путеводитель Брэдта по безумной, волшебной и чудесной Франции Пирса Летчера – Жака Шарля
  8. ↑ Сегодня в науке, Монгольфье и Шарль Баллоны, из 1911 Encyclopaedia Britannica
  9. ^ Энциклопедия Британника – Полет на воздушном шаре
  10. ^ С. Шама (1989), Граждане, с. 125-6.
  11. ^ Биографический словарь истории технологий, том 39 Лэнс Дэй, Иэн Макнил. Шарль, Жак Александр Сезар
  12. ^ ab Федеральное управление гражданской авиации – FAAviation News, октябрь 2001 г., Соревнования и мероприятия по воздухоплаванию по всему миру, стр. 15
  13. ^ Чисхолм 1911
  14. ^ "История члена APS". search.amphilsoc.org . Получено 6 апреля 2021 г. .
  15. ^ Изображение памятной стелы
  16. ^ Coupe Aeronautique Gordon Bennett, более 100 лет.

Дальнейшее чтение

На Викискладе есть медиафайлы по теме Жак Александр Сезар Шарль .
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Жак_Шарль&oldid=1247695197"