Жак Александр Сезар Шарль (12 ноября 1746 — 7 апреля 1823) — французский изобретатель , учёный , математик и воздухоплаватель . Шарль почти ничего не писал о математике, и большая часть того, что ему приписывают, возникла из-за того, что он принял его за другого Жака Шарля, также члена Парижской академии наук, поступившего 12 мая 1785 года. Иногда его называли Шарлем Геометром. [1]
Чарльз и братья Роберт запустили первый в мире газовый шар , наполненный водородом , 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 баллона был назван Шарльером (в отличие от воздушного Монгольфьера ).
Закон Шарля , описывающий, как газы имеют тенденцию расширяться при нагревании, был сформулирован Жозефом Луи Гей-Люссаком в 1802 году, но он приписывал его неопубликованной работе Шарля. [2]
Шарль был избран членом Академии наук в 1795 году и впоследствии стал профессором физики в Академии наук . [3]
Шарль родился в Божанси-сюр-Луар в 1746 году. Он женился на Жюли Франсуазе Бушо де Эретт (1784–1817), креолке , которая была на 37 лет моложе его. Сообщается, что поэт Альфонс де Ламартин также влюбился в нее, и она вдохновила Эльвира в его автобиографической поэтической медитации 1820 года «Ле Лак» («Озеро»), в которой ретроспективно описывается пылкая любовь, разделяемая парой из точка зрения скорбящего человека. Шарль пережил ее и умер в Париже 7 апреля 1823 года.
Чарльз задумал, что водород будет подходящим подъемным агентом для воздушных шаров, изучив работу Роберта Бойля « Закон Бойля» , которая была опубликована 100 лет назад, в 1662 году, а также работы своих современников Генри Кавендиша , Джозефа Блэка и Тибериуса Кавалло . [4] Он спроектировал корабль, а затем работал вместе с братьями Робер , Анной-Жан и Николя-Луи, чтобы построить его в их мастерской на площади Победы в Париже. [5] Братья изобрели метод создания легкого и герметичного газового мешка, растворив резину в растворе скипидара и покрыв лаком листы шелка , которые были сшиты вместе, чтобы получился основной конверт. Они использовали чередующиеся полоски красного и белого шелка, но обесцвечивание в процессе лакирования/прорезинивания привело к получению красно-желтого цвета. [4]
Чарльз и братья Роберт запустили [6] первый в мире воздушный шар , наполненный водородом, 27 августа 1783 года с Марсова поля (ныне место Эйфелевой башни ), где Бен Франклин был среди толпы зрителей. [7] Воздушный шар был сравнительно небольшим, сферой из прорезиненного шелка объемом 35 кубических метров, [4] и мог поднять только около 9 кг (20 фунтов). [7] Он был наполнен водородом, полученным путем заливки почти четверти тонны серной кислоты на полтонны железного лома. [7] Водород подавался в баллон через свинцовые трубы; но поскольку его не пропускали через холодную воду, возникли большие трудности с полным заполнением шара (при производстве газ был горячим, но по мере охлаждения в баллоне он сжимался). Ежедневно выпускались бюллетени о ходе инфляции; и толпа была настолько велика, что 26-го числа воздушный шар ночью тайно перенесли на Марсово поле, на расстояние четырех километров. [8]
Воздушный шар летел на север в течение 45 минут, преследуемый преследователями на лошадях, и приземлился в 21 километре от деревни Гонесс , где, как сообщается, напуганные местные крестьяне уничтожили его вилами [7] или ножами. [5] Проект финансировался за счет подписки, организованной Бартелеми Фожа де Сен-Фонд . [6]
В 13:45 (13:45) 1 декабря 1783 года Шарль и братья Робер запустили новый воздушный шар с экипажем из сада Тюильри в Париже. [4] [7] Шарля сопровождал Николя-Луи Робер в качестве второго пилота наполненного водородом воздушного шара объемом 380 кубических метров. [4] [7] Конверт был оснащен клапаном выпуска водорода и покрыт сеткой, к 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 Несль-ла-Валле после 2-часового 5-минутного полета, преодолев 36 км. [4] [5] [7] Преследователи верхом, которых возглавлял герцог Шартрский , удерживали судно, пока Шарль и Николя-Луи высадились. [5]
Затем Чарльз решил снова подняться, но на этот раз один, потому что воздушный шар потерял часть водорода. На этот раз он быстро поднялся на высоту около 3000 метров, [5] [9] где снова увидел солнце. Он начал страдать от ноющей боли в ушах, поэтому он «закрыл клапан», чтобы выпустить газ, и плавно приземлился примерно в 3 км от Тур-дю-Лэй . [5] В отличие от братьев Робер, Шарль больше никогда не летал, [5] хотя в его честь водородный шар стал называться « Шарльером» .
Сообщается, что 400 000 зрителей стали свидетелями запуска, и что сотни заплатили по одной кроне каждый, 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 удостоил чести, попросив его выпустить небольшой ярко-зеленый пилотный шар для оценки ветра и погодных условий. [5]
Это событие произошло через десять дней после первого в мире полета на воздушном шаре с экипажем Жана-Франсуа Пилятра де Розье на воздушном шаре братьев Монгольфье . Саймон Шама писал в Citizens :
Главным научным сотрудником Монгольфье был М. Шарль, ... который первым предложил газ, производимый купоросом , вместо горящей влажной соломы и дерева, которые он использовал в предыдущих полетах. Сам Карл тоже хотел подняться, но натолкнулся на твердое вето со стороны короля, который, судя по самым ранним сообщениям, с большим вниманием следил за ходом полетов. Обеспокоенный опасностями первого полета, король тогда предложил отправить двух преступников в корзине, на что Карл и его коллеги возмутились. [10]
Следующим проектом Шарля и братьев Робер было создание удлиненного управляемого корабля, который следовал предложениям Жана Батиста Мёнье (1783–85) о дирижабле. Конструкция включала внутренний баллон Мёнье (воздушные камеры), руль направления и способ движения. [11]
Чарльз решил никогда не летать на этом корабле, но 15 июля 1784 года братья на 45 минут перелетели из Сен-Клу в Медон вместе с г-ном Колленом-Халленом и Луи-Филиппом II, герцогом Шартрским в Ла-Каролине . Он был оснащен веслами для движения и направления, но они оказались бесполезными. Отсутствие «клапана выпуска газа» означало, что герцогу пришлось разрезать «баллонет», чтобы предотвратить разрыв, когда они достигли высоты около 4500 метров (14 800 футов). [4] [12]
19 сентября 1784 года братья Робер и М. Коллин-Халлин пролетели за 6 часов 40 минут, преодолев 186 км от Парижа до Бёври близ Бетюна . Это был первый полет на расстояние более 100 км. [4] [12]
Чарльз разработал несколько полезных изобретений, в том числе клапан для выпуска водорода из воздушного шара и другие устройства, такие как ареометр и отражающий гониометр , а также усовершенствовал гелиостат Грейвзанда и аэрометр Фаренгейта . [ нужна цитата ] Кроме того, он подтвердил электрические эксперименты Бенджамина Франклина . [13]
Закон Шарля (также известный как закон объемов), описывающий, как газы имеют тенденцию 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 Чарльз провел эксперимент, наполнив пять воздушных шаров одинакового объема разными 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. На этот эксперимент ссылался Гей-Люссак в 1802 году, когда он опубликовал статью о точной взаимосвязи между объемом и температурой газа. Закон Чарльза гласит, что при постоянном давлении объем идеального газа пропорционален его абсолютной температуре. Объем газа при постоянном давлении увеличивается линейно с абсолютной температурой газа. Созданная им формула была V 1 / T 1 = V 2 / T 2 . [2]
Чарльз был избран в Американское философское общество в 1786 году [14] и в Академию наук в 1795 году. Впоследствии он стал профессором физики в Консерватории искусств и ремесел .
Стела в Нель-ла-Валле отмечает полет Шарля-Робера 1 декабря 1783 года. 49 ° 08'19 "N 2 ° 10'16" E / 49,1385 ° N 2,171 ° E / 49,1385; 2,171 [15]
Coupe Charles et Robert — международное соревнование по воздухоплаванию, проводившееся в 1983 году параллельно с Кубком Гордона Беннета . [16]
