В 1783 году в небольшом городке Анноне во Франции братья Этьен и Жозеф Монгольфье сконструировали первый во Франции воздушный шар, названный "монгольфьером" в честь своих создателей. Братья были богатыми людьми, владели фабрикой по производству бумаги, изучали науки и применяли полученные знания на практике.

Однажды, наблюдая за проплывающими облаками в небе, они вырезали из холста большой шар и попытались наполнить его горячим паром. Но пар быстро остывал, превращался на материи в капли воды, шар становился тяжелым и не поднимался в воздух.

Жозеф знал об открытии водорода английским ученым Генри Кавендишем, газа, который был не только горюч, но и легче воздуха в четырнадцать раз.

Братья купили водород, но и в этот раз шар не поднимался - газ быстро просачивался через ткань оболочки. Использование вместо ткани бумаги тоже не привело к успеху.

Как-то, зимой вечером, старший брат Жозеф увидел, как у его жены, наклонившейся к камину, высоко задралась юбка. Объяснения жены заинтересовали Жозефа. Она утверждала, что всему виной дым, который поставил ее в неловкую ситуацию.

Монгольфье осенило – он должен наполнить шар дымом. Изобретатель использовал ткань и бумагу, пропитывая их раствором квасцов.

Жители города узнали об увлечении братьев и попросили явить городу предмет своих изысканий.

Воздухоплавание - первый шаг в небо.

Братья пошли навстречу жителям и назначили на 5 июня 1783 года старт воздушного шара. Они очень упорно готовились к этой дате. Они сделали огромный шар из ткани, проклеенной бумагой, посредине шар укрепили матерчатым поясом, к которому прикрепили веревки для того, чтобы удерживать воздушный шар во время его наполнения дымом.

К низу шара была приделана деревянная рама, через которую планировали запускать горячий воздух. В итоге, шар весил более 200 кг и был в высоту с трехэтажный дом.

В назначенный день, когда жители города собрались на площади, братья развели костер. Помощники взялись за веревки, а братья расположили низ шара над костром. Наполняясь горячим воздухом, шар вырастал на глазах, и жители Анноне увидели надпись на оболочке аэростата “AD Astra ”, что в переводе с латыни означает “К звездам ”. Когда 8 человек, удерживающие шар, отпустили веревки, шар взмыл в небо. Ликованию жителей города не было предела, вместе с ними радовались успеху и братья Монгольфье. И хоть воздушный шар пролетел не более километра, этот маленький французский городок занял почетное место в истории воздухоплавания.

Известие о летающем шаре дошло до короля Франции Людовика XVI, который пригласил братьев в Париж. В это время, Академия наук по поручению короля, обратилась к известному ученому, профессору Консерватории наук и ремесел, физику Жаку Шарлю объяснить изобретение монгольфьера. Но он использовал в своих опытах шар, наполненный водородом. Для его создания, вместе с братьями Роберами, был использован шелк и раствор каучука, что дало возможность сделать прорезиненную ткань.

В августе 1783 года в Париже Шарль наполнил шар водородом и запустил в небо. Аэростат стремительно набрал высоту, но лопнул в облаках. Жак понял, что виной этому атмосферное давление и ждал прибытия в Париж братьев Монгольфье, чтобы узнать, как им удалось решить эту проблему.

Братья Монгольфье показали свой шар Академии наук осенью 1783 года. Шар был сконструирован младшим братом Этьеном в форме бочки, раскрашенной вензелями высотой более двадцати метров. Демонстрация вызвала такой восторг, что решено было ее повторить в присутствии короля. Воздушный шар к этому времени пришел в негодность, оболочку аэростата размыло дождем. Братья сконструировали новый шар, работая при этом день и ночь, чтобы успеть к сроку.

19 сентября 1783 года в Версале был запущен воздушный шар, на борту которого находились баран, утка и петух. Аэростат пролетел четыре километра и успешно приземлился. Король удостоил братьев наградами. С того момента все воздушные шары, использующие дым в качестве подъемной силы стали называть монгольфьерами.

Братья Монгольфье не остановились на достигнутом, они мечтали полететь сами на воздушном шаре. Они сделали новый аэростат, высотой более двадцати двух метров и пятнадцати метров в диаметре. Внизу шара была расположена галерея для двух человек с очагом посредине для сжигания влажной соломы. Король Луи XVI был против участия братьев в рискованном проекте и предложил лететь на воздушном шаре двум преступникам, приговоренным к смертной казни.

Пилатр де Розье, принимавший активное участие в постройке воздушного шара, был против такого решения короля. Он хотел сам остаться в истории воздухоплавания, его кандидатура была одобрена. Вторым пилотом аэростат стал маркиз д"Арланд – яркий поклонник воздухоплавания.

21 ноября 1783 года воздушный шар поднялся в воздух, пролетев над Парижем двадцать три минуты, поднявшись на высоту девятьсот метров.

Всем людям, совершим свой первый полет на шаре, по традиции дарят графские титулы. Эта традиция берет начало с того момента, как братья Монгольфье впервые покатали на воздушном шаре короля Людовика XVI. Король был так восхищен полетом, что даровал воздухоплавателям земли, над которыми они пролетали. После этого, он уточнил: "Ваши, пока вы над ними летите".

С того времени, воздухоплаватели со всего мира посвящают всех, кто летал на воздушном шаре землей, огнем и водой и дарят те земли, где аэростат совершил посадку.

Воздухоплавание - кто хоть раз пробовал - то навсегда запомнит это...

«Воздухоплавание» физика 7 класс доклад расскажет о горизонтальном и вертикальном перемещении в атмосфере планеты на легких летательных аппаратах. Также информация о воздухоплавание поможет подготовиться к занятию, и углубить свои познания в области физики.

«Воздухоплавание» сообщение по физике

В воздухе на все тела действует выталкивающая или архимедова сила. Дабы ее найти, необходимо плотность воздуха (ρ возд) умножить на ускорение свободного падения (g = 9,8 Н/кг) и объем тела (V), которое находится в воздухе. В физике данная формула выглядит следующим образом: FA = ρвозд*g*V.

Если полученная сила будет больше действующей на тело силы тяжести — тело взлетит. В этом вся суть воздухоплавания. Воздухоплаванье – это горизонтальное и вертикальное перемещение в атмосфере Земли на летательных аппаратах. В воздухоплавании применяются аэростаты. Они бывают неуправляемые, управляемые и привязные летательные аппараты. Неуправляемые аэростаты имеют форму шара, характеризуются свободным полетом. Другое название — воздушные шары. Управляемые аэростаты имеют воздушные винты, двигатель и называются дирижаблями. Привязные аппараты соединены тросом с землей и не позволяют ему совершать горизонтальные перелеты. Для того чтобы аэростат мог подниматься вверх, его наполняют газом с плотностью меньшей, чем у воздуха (гелий, водород, нагретый воздух).

Впервые подняться в воздух на наполненном дымом большом шаре смогли в 1731 году. Это сделал русский подьячий из Казани Крякутным. Но этот полет был неудачным – церковники изгнали подьячего из города, а о его шаре и вовсе забыли.

Только спустя 52 года был построен первый воздушный шар во Франции братьями Э. и Ж. Монгольфье. Он стал применяться для воздухоплаванья. Его наполняли горячим воздухом. Когда братья Монгольфье убедились, что их шар может летать, то в корзину посадили петуха, утку и овцу. По сути, данные животные и были первыми воздухоплавателями. Люди в первый 25-минутный полет отправились осенью 1783 года. Ими были д’Арланд и Пилат де Розье.

Чтобы определит, какой вес может поднять воздушный шар, необходимо знать о его подъемной силе. Она равна разности между действующей силой тяжести на шар и архимедовой силой. Физическая формула выглядит так: F = FA – FТ. Чем плотность газа заполняющего шар меньше, тем меньше сила тяжести, действующая на него, и больше подъемная возникающая сила.

Когда нагревается воздух до 100 °С, то плотность его уменьшается в 1,37 раза. Подъемная сила наполненного теплым воздухом шара небольшая. Это заметил ученый Ж. Шарль, который предложил наполнять аппарат водородом, ведь его плотность в 14 раз меньше, чем плотность воздуха.

Впервые полет на наполненном водородом воздушном шаре осуществился в 1783 году в первый зимний день. В полете он провел 2,5 часа на высоте 3400 м. В России первые полеты стали осуществляться в 1803 году. Вначале такие полеты носили развлекательный характер. Но постепенно аэростаты стали применять с научной целью для изучения атмосферы и метеорологических исследований, для разведки и бомбардировки или как транспортное средство. В 1929 году дирижабль «Граф Цепеллин» из Германии совершил кругосветный перелет с промежуточными тремя посадками. Протяженность перелета составляла 35 тыс. км за 21 день.

С увеличением высоты уменьшается плотность воздуха. Поэтому, действующая архимедова сила, уменьшается. Как только она по показателям сравнивается с силой тяжести, аэростат прекращает набирать высоту. Для этого с шара сбрасывают специальный балласт. Таким образом, сила тяжести стает меньше и выталкивающая сила вновь преобладает. Чтобы спустится на землю, нужно открыть специальный клапан, который выпускает часть газа. Также на воздушных шарах можно летать в стратосферу, что немаловажно.

На сегодняшний день аэростаты используются не только на Земле. Их доставляют на межпланетные станции для передачи ценной информации ученым.

Надеемся, что сообщение на тему «Воздухоплавание» помогло Вам подготовиться к занятию. А сообщение о воздухоплавание Вы можете дополнить через форму комментариев ниже.

Долгие годы одним из недостижимых желаний людей была способность летать или хотя бы подниматься в воздух. Каких только изобретений не было придумано, чтобы это осуществить. Однажды, был зафиксирован тот факт, что предметы небольшого веса могут подниматься при воздействии горячего воздуха, это и стало толчком в развитии воздухоплавания.

Считается, что первый в мире воздушный шар создан в 1783 году. Как же это случилось? История нас отправляет в далекие XVI-XVII века. Именно тогда появились прототипы первых шаров, которые не смогли себя показать на практике. Параллельно, в 1766 году ученым-химиком Генри Кавендишем были впервые подробно изложены свойства такого газа, как водород, который использовал в своих работах с мыльными пузырями итальянский ученый-физик Тиберио Кавалло. Он наполнял пузыри этим газом, и они быстро взмывали в воздух, поскольку водород в 14 раз легче, чем воздух. Так появились основные две подъемные силы, используемые при полетах аэростатов и в наши дни – это водород и горячий воздух.

Данные открытия не решили всех проблем осуществления полетов. Для создания воздушного шара требовался специальный материал, который не будет слишком тяжелым, а также сможет удерживать газ внутри. Решение этой задачи ученые-изобретатели выполняли разными способами. Причем за первенство открытий конкурировали сразу несколько конструкторов, основные из них – это братья Жак-Этьенн и Жозеф-Мишель Монгольфье, а также известный профессор Жак Александр Шарль из Франции.

У братьев Монгольфье не было специальных знаний о свойствах и характеристиках различных газов, но он обладали большим стремлением к открытиям. Вначале они экспериментировали с дымом и паром. Были попытки и использования водорода, но их коснулась проблема отсутствия специальной ткани, которая бы не пропускала этот газ. Также его стоимость была достаточно дорогой, и Монгольфье вернулись к экспериментам с горячим воздухом.

Первый воздушный шар создан в 1782 году. Смастерили его братья Монгольфье, правда он имел небольшой размер, всего лишь 1 кубический метр в объеме. Но все-таки это был уже настоящий шар, который поднимался на высоту более 30 метров над землей. В скором времени экспериментаторы изготовили и второй воздушный шар. Он был уже гораздо больше предшественника: объемом в 600 кубических метров и диаметром 11 метров, под шаром расположили жаровню. Тканью для аэростата послужил шелк, обклеенный бумагой с внутренней стороны. Торжественный запуск воздушного шара в присутствии многочисленной публики был осуществлен 5 июня 1783 года, который организовали уже известные братья Монгольфье. С помощью горячего воздуха аэростат подняли на высоту 2 тысячи метров! Об этом факте даже написали в парижскую Академию. С тех пор воздушные шары, в которых используется горячий воздух, стали называться в честь своих изобретателей – монгольфьерами.

Такие достижения Монгольфье сподвигли Жака Александра Шарля к усиленным разработкам своего нового изобретения – воздушного шара, при подъеме которого используется водород. У него были помощники – механики братья Роберы. Им удалось изготовить шелковый шар, пропитанный каучуком, диаметр которого составил 3,6 м. Заполняли его водородом при помощи специального шланга с клапаном. Была сделана также особая установка добывания газа, который получали в результате химических реакций при взаимодействии металлических опилок с водой и серной кислотой. Чтобы испарения от кислоты не портили оболочку шара, полученный газ очищали при помощи холодной воды.

Первый воздушный шар, созданный на водороде, был запущен 27 августа 1783 года. Произошло это на Марсовом поле. На глазах двухсот тысяч человек шар поднялся так высоко, что за облаками его уже не было видно. Через 1 км водород стал расширяться, вследствие чего оболочка шара разорвалась, и аэростат упал на землю в деревеньке недалеко от Парижа. Но там ничего не знали о столь важном эксперименте, и не успели приехать изобретатели, как испуганные жители разорвали необычный шар в клочья. Так пришло в негодность великое изобретение стоимостью 10 000 франков. С 1783 года воздушные шары на водороде именуются шарльерами, в честь Шарля.

Из которого выкачан был воздух; он выдавал это приспособление за настоящий воздушный корабль. Только когда братья Монгольфье устроили аэростат и когда первый такой шар, наполненный нагретым воздухом , поднялся 5 июня 1783 года в Аннонэ , а второй, устроенный профессором Шарлем и наполненный водородом , поднялся 27 августа 1783 года, открылся путь к осуществлению настоящего воздухоплавания.

Аэростат Монгольфье

Аэростат Шарля

Надару удалось снять на аэростате туманный фотографический снимок с поля битвы, Годар же не мог сообщить ничего существенного. Во время Американской войны, с до г., армия северных штатов употребляла очень часто привязанные или прикреплённые шары (a é rostats ballons captifs), чтобы следить за положением неприятеля в обширных лесах, где велась борьба, и за исходом битвы. Шары этого рода удерживаются на привязи по способу Жиффара с помощью очень крепкого каната. Поднимаясь, воздушный шар сам развивает канат. Свивание каната, то есть опускание шара, происходящее без выпускания газа, производится с помощью паровой машины. Вследствие большого веса и большого числа пассажиров, поднимательная сила, а следовательно и величина шара, должна быть очень велика; так, например, объём жиффаровского «ballon captif» в Лондоне в г. и в Париже в 1878-1879 г. достигал 12000 куб. м. Ладья аэростата, вроде омнибуса, вмещала 32 человека; канат был длиной в 650 м и весил около 3000 кг. Устроенная для этого шара арена имела в диаметре 175 метров и была окружена стенкой, обтянутой полотном.

Привязной аэростат Жиффара

Часть употребляемых воздушных шаров гибла (они сильно страдали от огня дальнобойного оружия и были хороши только в тихую погоду), но всё же полученные результаты были очень вескими; и после окончания войны 1870-1871 гг. военными инженерами уже всех стран аэростаты испытывались на пригодность военным целям. Было предложено подавать с аэростатов сигналы войскам. Применение телефона к воздушным рекогносцировкам испытывалось и в российской армии, принеся удовлетворительные результаты: привязанный шар соединяли со штаб-квартирой или с наблюдательным отрядом посредством телефона, так что наблюдатель на шаре мог непрерывно сообщать обо всех движениях неприятельских отрядов.

Аэростат сигаровидной формы

Старинный дирижабль Жиффара (1852 г.) - сгораемый, мягкий, без воздушных отделений, с изменяющимся объемом, с паровым двигателем, воздушным винтом, рулями и предохранительным клапаном. Преимущество его в том, что оболочка с газом, свободно расширяясь и сжимаясь, сохраняет свою подъемную силу неизменной на "всякой высоте и при всяком изменении температуры и давлении атмосферы. (При этом необходимо, чтобы вне и внутри дирижабля температура и давление были одинаковы или приблизительно одинаковы, разность температуры должна быть неизменной. Первое условие соблюдается, пока аэростат не надуется до отказа. Разность же температур то увеличивается, то уменьшается. От действия солнца разность увеличивается, а когда солнце скрывается за облака эта разность убывает. Отсюда первый недостаток такого мягкого дирижабля, заключающийся в том, что в зависимости от погоды дирижабль то падает, то устремляется в высь.

(Дирижабль, стратоплан и звездолёт как три ступени величайших достижений СССР )

Дирижабль Дюпюи де Лома

Дюпюи де Лом построил свой шар овальной формы, длиной в 36 м и вместимостью в 3564 м³. К лодке, шириной в 6 м и длиной в 3 метра, приделан был винт, состоящий из 4 крыльев, каждое шириной около 1 метра. Крылья были обтянуты шелковой тафтой . Винт делал 21 оборот в минуту и приводился в движение 4 людьми. При этой скорости винта, шар делал самостоятельно 2,22 метра в секунду. Если винт вращали 8 человек, средняя скорость его достигала 28 - 32 оборотов, и шар двигался с быстротой 2,28 м в секунду. Кроме того, между ладьёй и шаром аэростата был помещён треугольный, в 5 метров высоты, парус, игравший роль руля. Парус этот с помощью мачты, укреплённой в неподвижной точке опоры, мог быть установлен в любом положении. Двойная верёвочная сетка окружала весь этот воздушный корабль. Пробное поднятие, состоявшееся 2 февраля 1872 года , с Форта-неф в Венсенне было очень благоприятно для изобретателя. Руль действовал, несмотря на ветер. Шар мог пройти в среднем 10 км/ч. Испытание дало заранее предвиденный результат, что есть возможность двигаться против ветра, скорость которого меньше скорости аэростата. Если ветер был сильнее самостоятельного движения шара, руль бездействовал. Инженер Гаенлейн в Майнце выстроил в 1872 году аэростат, в виде удлинённого тела вращения, с заострёнными концами, с 4-крылым винтом и с рулём, но вместо человеческой силы он употребил леноаровскую газовую машину в 3,6 лошадиных силы, весом в 233 кг.

Дирижабль Генлейна

Этот аэростат имел внутри также маленький компенсационный шар системы Мёнье. Для того, чтобы смягчить и уменьшить толчок при опускании шара на землю, внизу ладьи помещено было особое приспособление. Быстрота Гаенлейновского аэростата, выстроенного на средства капиталистов, во время опытов в Брунне, достигла максимальной величины около 5 метров в секунду. Руфус Портер в Нью-Йорке и Мариотт в Сан-Франсиско делали также попытки устроить воздушный шар, которым можно бы было управлять. Капитан Темплер в Англии хотел достичь возможности путешествовать в любом направлении, исследуя на разных высотах воздушные течения (подобное предложение сделано ещё Монгольфьерами), чтобы пользоваться ими согласно желаемому направлению. Вследствие крайне частых и быстрых перемен этих течений, оказалось крайне затруднительным исследовать и утилизировать эту сторону дела. Все прежние попытки добиться управления шаром с помощью парусов были отвергнуты, когда было установлено, что главным условием управления шаром есть собственное движение его. Руль бездействует, лишь только ветер подхватывает и несёт с собой воздушный шар с равной скоростью и в одинаковом направлении с течением воздуха; поэтому парус у лодки, который должен был бы придать направление, под влиянием течения воздуха бездействует. Задачей воздухоплавания является добиться управления шаром посредством особых воздушных крыльев, воздушного винта и подвижного руля.

Вопрос воздухоплавания, если допустить возможность управления аэростатом, зависит и связан всецело с изобретением особого пригодного для воздухоплавания двигателя, возможно лёгкого и сильного. До г. употреблялись, не считая винта ручного вращения, применённого Дюпюи де Ломом, паровые или газовые двигатели , оказавшиеся слишком тяжёлыми и опасными в пожарном отношении. С изобретением аккумуляторов , этих резервуаров электрической энергии, немедленно явились попытки применить электрические двигатели (динамо-машины), которые несравненно легче и безопаснее паровых и газовых двигателей.

В России воздухоплавание в XIX в. сделало большие успехи. Кроме военного воздухоплавательного отряда на Волковом поле, где каждый год совершались полеты и делались разные новые опыты , при Техническом обществе образовался новый VII воздухоплавательный отдел, который насчитывал много членов. Русские аэронавты оказали значительные услуги воздухоплаванию, как, например, Козлов , Михаил Рыкачёв , Александр Кованько и др. Летом () производились поднятия шаров VII отдела Общества.

Цеппелин

1900. Опытный дирижабль «LZ 1» (LZ обозначало «Luftschiff Zeppelin») имел длину 128 м, на нём были установлены два двигателя Даймлер мощностью 14.2 л. с. (10.6 кВ) и балансировался путём перемещения веса между его двумя гондолами.

дирижабль «LZ 4»

С 1898 по 1905 годы Сантос-Дюмон построил и совершил полёты на 11 дирижаблях . Некоторые из них были оснащены двигателем, другие приводились в движение педалями. Для того, чтобы выиграть Немецкий приз, Сантос-Дюмон принял решение о постройке большого дирижабля, который получил номер 5.

Идея полета зародилась в древнейшие времена на основе, по-видимому, наблюдений за полетом птиц. Мечты человека о полете запечатлены в скифских преданиях, древнеиндийском эпосе, античной мифологии. Известный древнегреческий миф о Дедале и Икаре, очевидно, повлиял на творческую мысль изобретателей эпохи Возрождения. В этом мифе отразилась мечта человека научиться летать и в то же время отмечена трудность ее осуществления.

Одна из ранних попыток полета описана в письменных источниках времен Древнеримской империи. В жизнеописании Нерона (I в.) упоминается о смельчаке, который пытался, по-видимому, спланировать с холма на самодельных крыльях, но лишь «обрызгал императора своей кровью». Описания аналогичных попыток полета встречаются в литературных источниках раннего средневековья (IX-X вв.) .

С развитием науки к проблеме полета стали обращаться ученые и даже философы. Первый опыт теоретического осмысления возможности полета некоторые историки связывают с именем английского исследователя Роджера Бэкона. В его труде «О тайных вещах в искусстве и природе» (1256 г., опубликован в 1542 г.) говорится о возможности полета на аппаратах легче воздуха (пустотелый шар из тонкой меди, наполненный «эфирным воздухом») и на аппаратах тяжелее воздуха (машина с машущими крыльями, приводимыми в движение человеком с помощью специального механизма) .

Расцвет средневековья оставил немало документов, связанных с проектами и попытками практического осуществления беспилотных летательных аппаратов различного, типа - ракетных (Китай, XIII в.), змейчатых (начало XIV в.) и геликоптерных.

Наиболее глубокие исследования в этот период были проведены Леонардо да Винчи. В трактате «О летании птиц» (1505 г.) он привел результаты своих многолетних наблюдений и размышлений, связанных с природой птичьего полета, в частности о сопротивлении движению воздушной среды. Это было первое научное исследование в истории авиации, намного опередившее научные и технические возможности своего времени. Еще раньше Леонардо да Винчи занимался конструированием различных типов летательных аппаратов для полета человека. Широко известен его проект орнитоптера (машущие крылья приводились в движение мускульной силой человека с помощью различных механизмов), а также проекты парашюта и геликоптера. К сожалению, история не располагает данными об испытании этого орнитоптера, да и нет никаких сомнений, что они были бы неудачными, но смелость и прозорливость конструкторской мысли ученого поражает и наших современников.

Понадобилось около полутора веков, на протяжении которых отмечено еще немало попыток осуществить полет человека подобно птицам - с помощью машущих крыльев, чтобы стала отчетливо понятной неплодотворность этого пути. Первым это понял итальянский ученый Джиованни Борелли, который выявил значительную разницу в относительном весе мышц у птиц и человека и сделал вывод, что полет человека силой мускулов осуществлен быть не может. К такому же выводу, независимо от Борелли, пришел и английский механик Роберт Гукг считавший, что человек полетит только с помощью механического двигателя . Однако попытки летать с помощью машущих крыльев продолжались по крайней мере до середины XVIII в (В наше время техническая мысль вновь вернулась к идее полета с помощью мускульной силы человека (посредством привода воздушного винта). Уже достигнуты немалые практические результаты ).

К 1670 г. относится первая из известных попыток дать проект летательного аппарата легче воздуха. Итальянский священник и ученый Франческо Лана пришел к мысли, что легкие тонкостенные шары обладают подъемной силой, а следовательно должны всплывать в атмосфере. Пользуясь научными трактатами Галилея и Торричелли, он сделал весовой расчет «летучей барки» (1670 г.) - судна, поднимающегося с помощью четырех медных шаров диаметром 8 м, из которых выкачан воздух . Представления о существовании атмосферного дав-яения не получили еще тогда достаточного распространения, и Лана (да и многие его современники, в частности Лейбниц) не знал, что его тонкостенные шары должны быть сплющены внешним давлением.

Бурное развитие мануфактурного производства в XVIII в. послужило мощным импульсом для развития точных и эмпирических наук и изобретательства. В истории авиации этот этап характеризуется интенсивным накоплением научных знаний и опыта. Вместе с известными достижениями промышленного производства это в конечном счете привело к созданию первых практических летательных аппаратов - воздухоплавательных средств.

5 июня 1783 г. братья Жозеф и Этьен Монгольфье осуществили первый беспилотный пуск аэростата диаметром 11,5 м, выполненного из оклеенного бумагой холста с веревочной сеткой и наполненного горячим воздухом. Таким образом, создание легкой, герметичной и устойчивой по форме оболочки позволило реализовать принцип, по которому в сплошной среде тело, обладающее весом меньше вытесненной им массы этой среды, всплывает вверх. 19 сентября в Версале братья Монгольфье запустили первый баллон с животными, а 21 ноября 1783 г. в Париже был осуществлен первый полет людей (Пилатр де Розье и Д"Арланд). Баллон имел диаметр 15 м, вес 675 кг и пробыл в воздухе с двумя пассажирами 20 мин, покрыв расстояние около 9 км .

Полет аэростата братьев Монголъфъе с пилотами Пилатром де Розъе и Д"Арландом (21 ноября 1783 г.)

Одновременно французский ученый Жак Шарль создал и запустил баллон, наполненный водородом. В отличие от шара братьев Монгольфье, возникшего чисто эмпирически, этот более совершенный летательный аппарат (его подъемная сила на единицу веса конструкции была в несколько раз выше) был создан в результате целенаправленного освоения достижений науки (открытие в 1766 г. водорода Кавендишем, исследования Лавуазье о подъемной силе газовых оболочек и др.) и промышленности (получение каучука, примененного Шарлем в конструкции оболочки баллона). Первый полет людей на баллоне Шарля диаметром 9 м (сам изобретатель и Робер) состоялся 1 декабря 1783 г. Было покрыто расстояние около 40 км. Совершенство конструкции баллона Шарля выразилось также в различных технических деталях, облегчающих его эксплуатацию (сетка для подвески гондолы, клапан стравливания газа для спуска, балласт, якорь и др.) . Так был открыт путь к практическому воздухоплаванию.

Уже в XVIII в. многие ученые, предвидя недостаточную эффективность воздухоплавательных летательных аппаратов, искали пути к созданию аппаратов тяжелее воздуха. Так, в 1716 г. Эммануэль Сведенборг описал проект самолета, приводимого в движение качающимся жестким крылом. В 1754 г. русский ученый М. В. Ломоносов построил первую действующую модель геликоптера с пружинным моторчиком. Известен также проект самолета М. Бауэра, относящийся к 1764 г. (обнаружен в 1921 г.). На весьма тщательном чертеже этого летательного аппарата видно жесткое несущее крыло и качающееся (типа байдарочного весла) крыло для создания движущей силы. В 1768 г. возник проект конверто-плана - летательного аппарата с винтами для подъема и горизонтального перемещения, приводимыми во вращение пилотом («птерофор» Пауктона). В 1784 г. баденский архитектор К. Меервейн пытался построить и испытать рассчитанное им крыло, способное поднять и перемещать в воздухе человека благодаря машущим движениям.

В конце XVIII и в начале XIX в. было предпринято немало других попыток спроектировать и построить летательные аппараты тяжелее воздуха. Однако большая часть их по вполне понятным причинам шла по бесперспективному пути - реализации в машине принципа полета птиц. В то же время воздухоплавание уже в конце XVIII в., сразу же после первых полетов аэростатов братьев Монгольфье и Шарля, развивалось весьма бурно и во многих странах. Однако огромный энтузиазм, вызванный, как казалось, долгожданным разрешением проблемы полета, быстро сменился скепсисом в связи с новой проблемой. Оказалось, что аэростаты совершенно непригодны для решения транспортных задач - неуправляемые и не имеющие собственного двигателя, они оказались лишь «послушной игрушкой ветров». Назрела необходимость создания средств управления воздухоплавательными летательными аппаратами.

Первые проекты управляемых аэростатов появились уже в 1784 г. Сначала Ж. Бланшар в 1784 г. установил на аэростат крыльчатые весла и паруса (он же впервые благополучно сбросил с баллона с парашютом собак, человек на парашюте впервые спустился в 1797 г.).

Затем инженер Менье в 1785 г. предложил использовать для движения аэростата воздушные: винты, приводимые во вращение экипажем, а для управления - руль. Он же предложил для уменьшения аэродинамического сопротивления сделать форму аэростата вытянутой, каплевидной. По сути дела, это был первый проект дирижабля.

В начале 1785 г. Бланшар впервые пересек на баллоне пролив Ла-Манш, а через несколько лет началось практическое применение аэростатов (сначала привязных) для военных целей - разведки и корректировки артиллерийского огня. В июне 1804 г. русский ученый Я. Д. Захаров впервые провел из корзины аэростата научные наблюдения и замеры. Через два месяца с научными целями поднялся в воздух Ж. Гей-Люссак. Таким образом, воздухоплавание с первых своих практических шагов решало не только транспортные, но и научные (а также военные) задачи, что определило его назначение на многие годы вперед.

Последующее развитие воздухоплавания на протяжении нескольких десятилетий сводилось к поиску средств управления аэростатами, т. е. их возможности летать в нужном направлении с заранее намеченными точками посадки. Известны многие попытки применить на аэростатах машущие крылья, гребные колеса, воздушные винты и т. д. Однако отсутствие мощных источников энергии не позволяло решить эти задачи даже с минимальной эффективностью.

Первые десятилетия XIX в. ознаменовались, как известно, широким распространением паровых машин. Усовершенствование их посредством применения жаротрубных и водотрубных котлов высокого давления (до 5-7 ат), использование перегрева пара, а также теоретические исследования в области термодинамики (Карно, Джоуль, Клаузиус и др.) привели к повышению их компактности и уменьшению веса. Это натолкнуло ученых и инженеров, занимавшихся воздухоплаванием, на возможность применения паровой машины для движения аэростатов.

Первым предложил это сделать английский ученый и изобретатель Джон Кейли в 1816 г. (задача поиска механического двигателя для «воздушного судоходства» была поставлена им еще в 1809 г.) . В своем проекте Кейли дал расчет конструкции и энергетики аэростата (дирижабля) длиной 90 м с экипажем 7 чел. Паровая машина мощностью 1 л. с. и весом около 100 кг должна была сообщить аэростату скорость около 25 км/ч. Конечно, расчеты эти были ошибочными, что вскоре понял и сам Кейли. Кроме того, Кейли в своем проекте предложил ряд конструктивных идей, также опередивших свое время: разделение баллона на отсеки, жесткая конструкция - с деревянным каркасом или листовой обшивкой и др.

Идеи Кейли распространились, и в течение нескольких лет возник ряд интересных проектов дирижаблей с паровыми двигателями. Первым осуществил проект такого летательного аппарата француз Анри Жиффар. В 1851 г. он получил привилегию на «применение пара к воздухоплаванию». 24 сентября 1852 г. состоялся первый полет дирижабля Жиффара (длина баллона 44 м, диаметр 12 м) с подвешенной в гондоле паровой машиной его конструкции (мощность 3 л. с., вес с котлом 150 кг) . На дирижабле имелся также парус. Однако полностью справиться с ветром не удалось, поскольку мощность мотора оказалась слишком мала. И все же Жиффар убедился, что дирижабль в полете вполне управляем. Достижения Жиффара, несмотря на многочисленные попытки его последователей, не были превзойдены вплоть до 1880-х годов.

Наряду с поисками механического двигателя для аэростатов в середине прошлого века возникло немало проектов реактивных двигательных установок. В 1849 г. русский инженер И. И. Третеский предложил несколько проектов аэростатов с реактивной тягой, получаемой вследствие истечения различных рабочих тел: паров воды (или спирта), сжатого воздуха и пороховых газов. Проекты дирижаблей, приводимых в движение реактивными двигателями, были созданы испанцем Макларетом в 1852 г., Н. М. Соковниным в 1866 г. и др. .

В 60-70-х годах XIX в. развитие аэростатов переживало некоторый кризис, но были достигнуты некоторые успехи в их практическом применении в научных (для высотных исследований - Тиссандье, 1872 г.) и в военных целях (в том числе - для бомбардировки с воздуха, впервые- в Австрии, 1849 г.). В этот период велись интенсивные работы по созданию летательных аппаратов тяжелее воздуха и интерес к аэростату заметно остыл.

К концу 1870-х годов ученым и специалистам стало ясно, что воздушная среда как сфера перемещения человека может быть достаточно эффективно использована лишь с помощью моторных аппаратов тяжелее воздуха, однако уровень развития науки и техники до самого конца XIX в. был недостаточным для создания работоспособных средств такого рода.