stringtranslate.com

Берлинские научные полеты на воздушном шаре

Воздушный шар Гумбольдта, рисунок Ганса Гросса.

Берлинские научные полеты на воздушных шарах ( Berliner wissenschaftliche Luftfahrten ) — серия из 65 пилотируемых и 29 беспилотных полетов на воздушных шарах, осуществленных в период с 1888 по 1899 год Немецким обществом содействия аэронавтике с целью исследования атмосферы над пограничным слоем планеты . Полеты были организованы Рихардом Ассманном , профессором Берлинского метеорологического института, который также разработал наиболее важные из используемых в них измерительных приборов. Казнь находилась в первую очередь в руках пилота военного дирижабля Ганса Гросса и метеоролога Артура Берсона . В 1894 году Берсон поднялся на воздушном шаре «Фёникс» на высоту 9155 метров — самую высокую высоту, на которой до сих пор летал человек.

Фон

Метеорология в 1880-х годах

В XIX веке метеорология перестала быть исключительно наблюдательной и описательной наукой. На основе классической физики , особенно механики частиц и сплошных сред, а также механической термодинамики , она развилась в науку измерений и вычислений, в физику атмосферы. Основы атмосферной термодинамики были разработаны уже в 1880-х годах, но описание динамики осуществлялось с помощью простых подходов, таких как закон покупки бюллетеней . [1]

В конце 19 века научное прогнозирование погоды все еще находилось в зачаточном состоянии. Это произошло, с одной стороны, из-за неполноты знаний об атмосферных процессах, а с другой - из-за отсутствия надежных наблюдений. Наблюдения почти все производились с суши, а о вертикальном строении атмосферы имелись лишь смутные представления. [2]

Ранний научный воздухоплавание

Потенциал воздушных шаров для исследования верхних слоев атмосферы был признан рано. В первый полет газового шара 1 декабря 1783 года его изобретатель Жак Шарль взял с собой термометр и барометр . [3] В следующем году химик Антуан Лоран де Лавуазье учредил от имени Французской академии программу научной авиации, которая в конечном итоге не была реализована. В Германии именно Георг Кристоф Лихтенберг первым обратился к вопросу исследования атмосферы в своих трудах об использовании воздушных шаров. [4]

Первый полет на воздушном шаре с целью проведения метеорологических наблюдений был предпринят 30 ноября 1784 года американским врачом Джоном Джеффрисом совместно с профессиональным воздухоплавателем Жаном-Пьером Бланшаром . [5] Некоторые из первых систематических исследований верхних слоев атмосферы были выполнены между 1862 и 1866 годами английским метеорологом и выдающимся пионером-аэрологом Джеймсом Глейшером . В 28 полетах на воздушном шаре он измерял температуру , давление воздуха , влажность и скорость ветра на высоте почти 9000 метров. [6] [7] Поскольку его инструменты не были достаточно защищены от солнечной радиации, и поскольку он помещал их в корзину, его измерения температуры были особенно высокими и подвержены ошибкам. В последующие годы большинство научных полетов на воздушных шарах совершили французские учёные, такие как Камиль Фламмарион , Гастон Тиссандье и Вильфрид де Фонвьель . Однако исследование верхних слоев атмосферы оставалось изолированным занятием отдельных исследователей до 1890-х годов. [8]

События в Берлине

Трехчастный баллонный аспирационный психрометр конструкции Асмана.

В 1885 году Вильгельм фон Безольд был назначен на недавно созданную кафедру метеорологии в Университете Фридриха-Вильгельма и директором Прусского метеорологического института в Берлине. [9] Он глубоко реструктурировал институт и 1 апреля 1886 года нанял трех научных уполномоченных, среди которых был врач и метеоролог Рихард Ассманн из Магдебурга. Асманн с 1883 года работал над измерительным устройством, которое могло бы точно измерять температуру воздуха, несмотря на разрушительное воздействие солнечной радиации. В 1887 году Асман присоединился к Обществу содействия аэронавтике (основанному в 1881 году) вместе с другими первыми берлинскими метеорологами, где он познакомился с инженером Гансом Барчем фон Зигсфельдом. Зигсфельд работал над той же проблемой для авиационного отдела (созданного в 1884 году) железнодорожных войск прусской армии . Вместе они разработали аспирационный психрометр Ассмана, который исключал влияние солнечного света за счет экранирования и постоянной вентиляции. [10]

Температурные профили, составленные Глейшером, долгое время считались надежными знаниями, хотя были отдельные сомнения в их достоверности, поскольку они противоречили теоретическим предсказаниям. Асманн и Зигсфельд увидели теперь возможность критически проверить результаты Глейшера с помощью своего нового прибора.

2 июня 1888 года Вильгельм фон Безольд выступил на 100-м заседании Немецкого общества содействия авиации на тему «Значение авиации для метеорологии». [11] В этой речи он набросал программу сотрудничества метеорологии и авиации в исследовании верхних слоев атмосферы, которая была хорошо принята членами Общества. Его реализация доминировала в деятельности Общества более десяти лет. Уже 23 июня 1888 года воздушный шар Зигсфельда « Гердер» совершил свой первый полет.

Финансирование

Для осуществления этого предприятия требовался значительный капитал. На пожертвования членов Общества (Рудольфа Герцога, Вернера фон Сименса , Отто Лилиенталя ) был приобретен привязной воздушный шар «Метеор» . Королевская прусская академия наук выделила единовременный грант в размере 2000 марок. Несколько частных лиц (Ганс Барч фон Зигсфельд, Курт Киллиш-Хорн (1856–1915), Патрик Янг Александр ) предоставили в распоряжение проекта свои частные воздушные шары. Тем не менее, Общество не смогло собрать средства на строительство и обслуживание подходящего воздушного шара. Впоследствии, в середине 1892 года, был создан «Комитет по организации научных полетов», в состав которого вошли Рихард Ассманн, Вильгельм фон Безольд, Герман фон Гельмгольц , Вернер фон Сименс, Вильгельм Ферстер , Август Кундт и Пауль Гюсфельдт . Комитет обратился с обращением к кайзеру Вильгельму II , которое было поддержано Академией наук. [12] Кайзер удовлетворил просьбу о выделении 50 тысяч марок на постройку и эксплуатацию воздушного шара Гумбольдта из своего «Allerhöchsten Dispositionsfonds». После аварийной посадки «Гумбольдта» он предоставил еще 32 тысячи марок на строительство «Фёникса» . Для финансирования дополнительных полетов и публикации научных результатов в 1895 году была подана новая заявка, за которую было уплачено 20 400 марок. В 1897 году издатель Георг Бюксенштайн пожертвовал тысячу марок на строительство записывающего воздушного шара Cirrus II .

Сильную поддержку проекту также оказали прусские военные, которые проявляли явный интерес к использованию неба в военных целях. Пилотирование воздушных шаров в большинстве случаев осуществлялось офицерами Luftschifferabteilung. Метеорологи часто допускались к участию в военных учебных полетах. Премьер-лейтенант (старший лейтенант) Гросс периодически освобождался от своих служебных обязанностей и отвечал за изготовление воздушных шаров, используемых для основных полетов. [13]

Участники

Ричард Ассманн и Артур Берсон

Организатором берлинских научных полетов был Рихард Ассманн. Помимо своей должности в Метеорологическом институте, с начала 1889 года он также был председателем Общества содействия авиации. [14] Асманн позаботился о приобретении превосходных инструментов и оборудования. Будучи руководителем проекта, он лично участвовал лишь в трёх пилотируемых полётах.

Его ближайшим коллегой по Метеорологическому институту с 1889 г. был Артур Берсон, принявший участие в 50 из 65 пилотируемых полетов. В 31 полете Берсон выполнял функции основного наблюдателя, в 9 — пилота воздушного шара, а в 10 одиночных полетах он выполнял обе роли. Берсон также сыграл большую роль в научном анализе данных измерений. [15]

Премьер -лейтенант (старший лейтенант) Berliner Luftschifferabteilung Ханс Гросс был изготовителем используемых газовых баллонов и в 32 полетах в качестве пилота сыграл важную роль в подготовке и выполнении полетов. Его постоянные улучшения в существующей технологии баллонов, такие как внедрение разрывного устройства для быстрого выпуска наполняющего газа, которое до сих пор почти без изменений используется в современных газовых баллонах, сделали потенциально рискованное предприятие намного безопаснее.

Рядом с Берсоном был также Райнхард Зюринг, который позже был директором Метеорологической и магнитной обсерватории в Потсдаме. Он выполнял функции научного наблюдателя (10 полетов), пилота (1 полет), совершил три самостоятельных полета. В качестве наблюдателя он летал с Отто Башиным (пять полетов), Рихардом Бёрнштейном (три), Виктором Кремсером (два), Гансом Барчем фон Зигсфельдом (с которым он также летал один раз в качестве пилота) и Эдмундом Кёбке, а также по одному разу с Германом. Стаде (1867–1932), помощник Бёрнштейна Беккер, врач Бремер и Эббот Лоуренс Ротч , директор метеорологической обсерватории Блю-Хилл в Бостоне .

Другими участниками были профессиональные пилоты Ричард Опиц (1855–1892) и Стэнли Спенсер , пионер британской авиации Патрик Янг Александер, а также ряд военных воздухоплавателей, таких как майор Стефан фон Нибер (1855–1920), командир Luftschifferabteilung, и Рихард фон Келер.

Техническое оборудование

Надувные шарики

Ганс Гросс

В ходе 65 пилотируемых полетов на воздушных шарах было использовано шестнадцать различных воздушных шаров. Они варьировались от воздушного шара Falke , который имел объем газа 290 кубических метров и использовался в качестве «аэростата для плохой погоды», когда сильный ветер или плохая погода не позволяли использовать более крупные воздушные шары, до Majestic of the Briton объемом 3000 кубических метров. , Патрик Александр. Около трёх четвертей полётов было совершено на больших аэростатах M.W. , Humboldt , Phönix , Sportpark Friedenau I и Sportpark Friedenau II . В качестве газа для подъема использовался водород или более дешевый угольный газ , а часто и их смесь.

Особое значение имел воздушный шар «Фёникс» , так как он был сконструирован Гроссом специально для научных полетов. Его подъемной силы было достаточно, чтобы обеспечить возможность полетов на большой высоте. [16] Его корпус был построен из двух слоев прорезиненной и вулканизированной хлопчатобумажной ткани. Он содержал два клапана разного размера: меньший предназначался для выпуска наполняющего газа во время маневров в полете, а больший - для опорожнения баллона после приземления. В ответ на аварийную посадку «Гумбольдта » после шестого полета Гросс оснастил «Фёникс» недавно разработанной «Reißbahn» (рип-гусеницей), которая приклеилась к остальной части корпуса перед началом полета. Потянув за Рейсбан, пилот воздушного шара мог широко открыть корпус воздушного шара, чтобы обеспечить быстрое сдувание, не вызывая при этом его разрушения. Кроме того, по предложению Барча фон Зигсфельда, ткань баллона регулярно пропитывалась 10% раствором хлорида кальция , чтобы сделать ее электропроводной и, таким образом, предотвратить возникновение электрических искр из-за электростатического заряда. [17]

Для безопасной посадки большинство воздушных шаров имели тяжелый якорь . После развития Рейсбана они стали излишними и поэтому часто исключались из более поздних рейсов. В большинстве случаев в состав оборудования входил буксирный трос длиной около 100 м для аэростатов меньшего размера и 150 м для более крупных. Авиаторы дышали кислородом через трубки из стальных газовых баллонов во время высотных полетов, чтобы избежать высотной болезни .

Привязной воздушный шар «Метеор» был изготовлен из лакированного шелка и мог достигать высоты около 800 метров при наполнении 130 кубометрами угольного газа. Измерительный аэростат Cirrus , изготовленный из того же материала, представлял собой бывший военный привязной аэростат с объемом наполнения 250 кубических метров. В своем пятом полете он поднял измерительные приборы на высоту почти 22 километра. Cirrus II был изготовлен из прорезиненного шелка более низкого качества и имел объем 400 кубических метров. [19]

Измерительные приборы

Крепление инструментов в корзине Гумбольдта , рисунок Ганса Гросса.

Программа исследований предусматривала измерение температуры и влажности воздуха, а также силы излучения на разных высотах в каждом полете. Дополнительно фиксировались курс и скорость полета, а также проводились наблюдения за облаками. Высота рассчитывалась по барометрической формуле, исходя из давления и температуры воздуха. Для проведения этих измерений обычно использовались следующие приборы: [20]

Кроме того, наземные объекты имели компас , часы и «Момент-аппарат» (камеру), изготовленные CP Goerz по проекту Оттомара Аншютца . Для измерения температуры без воздействия тепла тел пассажиров и нагретой солнцем корзины аспирационный психрометр был установлен снаружи корзины на стреле. Его прочитали с помощью телескопа . Для увлажнения психрометра штангу кратковременно поднимали каждые тридцать минут. Аппарат время от времени расширялся или модифицировался. В высотных полетах для измерения температуры воздуха ниже точки замерзания ртути использовался спиртовой термометр.

События

Обзор

Асманн назвал первые полеты «предварительными». Они использовались для проверки измерительных приборов, особенно аспирационного психрометра. Поскольку в конце 1888 года Барч фон Зигсфельд переехал в Мюнхен и Аугсбург и взял с собой воздушный шар Гердера , с тех пор в Берлине не оказалось другого подходящего воздушного шара. В 1889 году испытания были перенесены в Мюнхен. Ассманну пришлось ограничиться несколькими экспериментами с привязным воздушным шаром «Метеор » . В начале 1891 года наконец появился свободно летающий воздушный шар M.W. Хотя он был тяжелым и поэтому никогда не мог летать выше 2000 метров, с его помощью испытания были успешно завершены. Как только психрометр был готов в своей зрелой форме в 1892 году, можно было начать систематические полеты.

В 1893 и 1894 годах было совершено 36 основных полетов, из которых 23 были на «Фёниксе» . Они были устроены так, чтобы охватить как можно более широкий спектр погодных ситуаций в различное время суток и периоды года, чтобы получить полное представление о физических взаимоотношениях свободной атмосферы. Помимо одиночных полетов, были также одновременные подъемы более чем одного воздушного шара, некоторые из которых были согласованы на международном уровне. С большим риском для себя участвующие метеорологи, особенно Артур Берсон, пытались достичь все более высоких высот.

Основные полеты предоставили исчерпывающие данные, которые необходимо было проанализировать, начиная с 1895 года. Дальнейшие наблюдения время от времени проводились во время военных или спортивных полетов, которые были дополнительными. Для подтверждения результатов в 1898 году был совершен еще один чисто научный полет.

Хотя программа в целом носила чисто метеорологический характер, иногда она была продуктивной и для других научных исследований. Башин и Бёрнштейн провели несколько измерений вертикального градиента электрического потенциала в воздухе. 18 февраля 1897 года Зюринг взял кроликов в качестве подопытных животных в корзину воздушного шара для исследования острой высотной болезни (болезни воздухоплавателей) и переписывался по этому поводу с австрийским физиологом и летным врачом Германом фон Шрёттером . [21] [22]

Предварительные полеты

Первый полет был совершен 23 июня 1888 года на воздушном шаре « Гердер» , принадлежавшем военному воздухоплавателю и члену Общества Гансу Барчу фон Зигсфельду. Его сопровождали профессиональный воздухоплаватель Опитц и метеоролог Виктор Кремсер. Полет стартовал с газового завода в Шенгеберге, где шар был наполнен газом, и достиг высоты почти 2500 м над Банкенбургом, который сегодня является частью Лахендорфа , недалеко от Целле . Зигсфельд испытал различные способы крепления психрометра к корзине. [23]

Общество приобрело « Метеор» в попытке компенсировать переезд Зигсфельда в Мюнхен и сопутствующую потерю единственного подходящего воздушного шара. Однако сферический привязной аэростат можно было использовать только в безветренную погоду. С начала 1891 года снова можно было совершать пилотируемые полеты на свободных аэростатах, поскольку владелец газеты Berliner Börsen-Zeitung Курт Киллиш фон Хорн поручил Гросу спроектировать воздушный шар M.W. и предоставить его в распоряжение Общества научных полетов. До ноября было пять рейсов. Особенно примечательным было четвертое, поскольку в нем участвовал американский метеоролог Ротч, а также потому, что впервые была предпринята попытка одновременного восхождения. « Метеор » был развернут одновременно с MW [24]. После пятого полета MW больше нельзя было использовать, поскольку он был поврежден в результате неправильной загрузки, и поэтому снова не было в наличии аэростата. Было также ясно, что M.W. был слишком тяжелым и мог достичь высоты 1800 м только тогда, когда в корзине находились только два человека.

В целом предварительные полеты показали, что приборы превосходно подходят и что программа достаточно перспективна для продолжения.

Основные рейсы

Крушение «Гумбольдта» 14 марта 1893 года, рисунок Гросса.
Берсон (слева) и Гросс в корзине «Фёникса» , рисунок Гросса.

Из-за отсутствия воздушного шара в 1892 году полеты не проводились. Асманн использовал этот год для поиска частных или институциональных спонсоров для своей программы. Прямое обращение к кайзеру Вильгельму II в конечном итоге увенчалось успехом. В 1893 году был построен воздушный шар Гумбольдта , снова построенный по проекту Ганса Гросса. При объеме 2514 м³ он имел более чем в два раза большую заправочную способность, чем M.W., и поэтому мог достигать еще больших высот. Первое восхождение на Гумбольдт было совершено 1 марта 1893 года в присутствии семьи кайзера. Полет прошел мирно, хотя при приземлении Асманн сломал правую ногу. Более поздние полеты воздушного шара также сопровождались несчастными случаями, которые ясно показали риски для ученых и пилотов воздушных шаров. После шестого полета 26 апреля 1893 года воздушный шар сгорел, поскольку загорелся водород при его выбросе после приземления. [25]

Для второго полета «Гумбольдта» , который планировался как высотный, он был оснащен меньшей и легкой корзиной, и только два, а не три воздухоплавателя должны были совершить подъем. Воздушный шар взлетел 14 марта под проливным дождем, на борту находились Гросс и Берсон. Несмотря на большую тяжесть дождя, Гросс смог поднять его на высоту 6100 м. Аэронавты страдали от разреженности воздуха, поскольку не принесли с собой кислорода. При спуске произошла неприятность: от тяги неконтролируемо открылось вентиляционное отверстие, и во время полета воздушный шар начал сдуваться. У Гросса не было возможности закрыть вентиляционное отверстие, диаметр которого составлял более метра, поэтому воздушный шар начал быстро падать. От обнаружения проблемы на высоте 2800 м до достижения земли прошло всего девять минут. Тем не менее, два воздухоплавателя выжили, получив лишь легкие ранения. С научной точки зрения полет прошел полностью успешно. Берсон мог тщательно изучать облака, когда они проходили сквозь них, а температуры, измеренные на самых больших высотах, вызвали дополнительные сомнения в точности измерений Глейшера, сделанных тридцать лет назад. [26]

Через два с половиной месяца был изготовлен новый улучшенный воздушный шар. В намек на конец Гумбольдта , он был назван в честь мифического феникса . С 14 июля 1893 г. по 4 декабря 1894 г. полеты совершались одна за другой. Помимо дневных полетов выполнялись ночные и утренние полеты. Ночной полет 14/15 июля также стал первым международным скоординированным полетом, поскольку по согласованию с метеорологами в Берлине полеты на пилотируемых воздушных шарах с использованием приборов, рекомендованных Ассманном, были также выполнены в Стокгольме Саломоном Августом Андре и в Санкт-Петербурге . [27] Координированные полеты были также совершены в августе 1894 года с Андре в Гетеборге и Михаилом Поморцевым в Санкт-Петербурге.

Начиная с 11 мая 1984 года, несколько раз совершались полеты с участием более одного воздушного шара. Была предпринята попытка поднять « Фёникс» на как можно большую высоту, поэтому он был наполнен водородом, а не более дешевым угольным газом. Эту попытку сопровождали военный воздушный шар Posen , беспилотный воздушный шар Cirrus и привязной воздушный шар Falke . Он достиг высоты почти 8000 м. Только вдыхая чистый кислород, который они принесли с собой, Гросс и Берсон смогли избежать потери сознания. Из-за разных направлений ветра на соответствующих высотах «Позен» было унесено на юг, в район Рангсдорфа , а «Фёникс» — на север, в направлении Грайфсвальда . [28]

После того, как успех берлинских научных полетов на воздушных шарах стал общеизвестным, пионер и промоутер британской авиации Патрик Янг Александер приехал в Берлин, чтобы принять участие в полетах на своем воздушном шаре Majestic . Среди других полетов он участвовал в полете 4 декабря 1894 года из Берлина. Берсон стартовал в этот день один на «Фёниксе» из Леопольдсхалле (недалеко от Штасфурта ), отчасти потому, что там был удобный запас водорода, а также потому, что большее расстояние до моря позволяло совершить более длительный полет при южном направлении ветра. Чтобы они могли достичь максимально возможной высоты, из корзины удалили все, что не было строго необходимым, например якорь, который весил 40 кг. Поскольку с буксирным тросом одному человеку было трудно справиться, его, в отличие от обычной практики, уже перед полетом скрутили. Аэростат, наполненный 2000 м³ водорода, быстро поднялся и за один час достиг высоты 5000 м. Через два часа и частое использование пилотами дополнительного кислорода воздушный шар достиг равновесия на высоте 9155 м с температурой -47,9 ° C. Поскольку балласт был израсходован до уровня аварийных резервов, Берсону пришлось спуститься, несмотря на то, что он все еще находился в хорошем физическом состоянии. Он достиг высоты выше, чем любой человек до него. После пятичасового полета « Фёникс» приземлился в окрестностях Киля . [29]

Дополнительные рейсы

В конце 1894 года финансовые средства были полностью израсходованы. Кайзер Вильгельм II, участвовавший в нескольких подъемах на воздушном шаре, снова выделил денежную сумму на дополнительные полеты и публикацию результатов. Деньги в основном использовались для периодических полетов на измерительных воздушных шарах. Кроме того, метеорологическим наблюдателям также разрешили участвовать во многих военных полетах. Частота полетов увеличилась, так как Общество содействия авиации приобрело собственные аэростаты для спортивных полетов, которые также использовались для метеорологии.

Восхождение на Эксельсиор в 1898 году в Хрустальном дворце.

Международная комиссия по научному воздухоплаванию была основана в Париже в сентябре 1896 года на конференции директоров метеорологических институтов. Его президентом был избран Уго Хергезель , директор Государственного метеорологического учреждения Эльзас-Лотарингии. [30] Берлинские метеорологи регулярно участвовали в одновременных полетах, организованных Комиссией, начиная с первого 14 ноября 1896 года, как с пилотируемыми, так и с беспилотными воздушными шарами.

После того, как были опубликованы первые предварительные результаты основных полетов, содержащие критику метода измерений Глейшера, среди некоторых специалистов в этой области возникли разногласия. Выдающийся шведский метеоролог Нильс Экхольм упрекнул авторов в «поспешных обобщениях». [31] Он считал, что значительные различия в измеренных профилях температуры между рейсами в Лондон и Берлин являются реальными, и искал дополнительные сравнительные измерения на полетах над Англией и Германией с использованием приборов Глейшера и Ассмана. Полеты состоялись 15 сентября 1898 года. Восхождение на Кристал Пэлас было организовано и профинансировано Патриком Александром. Берсон летал на «Эксельсиоре» со Стэнли Спенсером. [32] В то же время Зюринг прилетел на воздушном шаре Общества из спортивного парка Фриденау в Берлине. Оба полета планировались как высотные и достигли соответственно 8320 и 6191 м. Хотя температура земли между Берлином и Лондоном различалась на 7 градусов, эта разница почти исчезла на высоте от 5000 до 6000 метров. Самая низкая температура, измеренная Эксельсиором, составила -34 ° C по сравнению с температурой -20,6 ° C, когда-то измеренной Глейшером на высоте 8000 м. Результаты подтвердили предыдущие выводы Ассмана и Берсона. [33]

Полученные результаты

Научные результаты

Впервые достижения в области приборов и методов измерения позволили надежно измерять температуру и влажность воздуха в любое время суток и при любых погодных условиях в ходе систематически планируемых полетов на воздушных шарах. Можно было показать, что измерения температуры во время предыдущих полетов содержали большие ошибки, в основном вызванные недостаточной защитой термометра от прямой солнечной радиации. Берлинские полеты установили стандарты качества регулярного исследования верхних слоев атмосферы с помощью воздушных шаров и метеорологических змеев. Благодаря одновременным международным полетам он впервые получил синоптическое представление верхних слоев атмосферы и использовал трехмерные данные для улучшения прогнозирования погоды .

Полеты предоставили удобный способ изучения стратификации тропосферы. Одновременные измерения температуры, давления и влажности можно сочетать с наблюдениями за горизонтальными и вертикальными движениями ветра, а также за формированием и слоистостью облаков. Однако в ходе этого проекта стратосфера не была обнаружена, поскольку пилотируемые полеты не проникали в этот регион, а также потому, что Асманн считал, что измерения температуры с беспилотных аэростатов на высоте более 10 000 м были ошибкой, вызванной неполной защитой от солнечной радиации. Ассманн в конце концов пришел к другому выводу после полета Берсона и Зюринга на высоту 10 800 м 31 июля 1901 года на воздушном шаре Пройссен и одновременного полета без экипажа . [34] 1 мая 1902 года он представил в Прусскую академию наук доклад под названием «О существовании теплого воздушного потока на расстоянии от 10 до 15 км» . [35] Однако французский метеоролог Леон-Филипп Тейсеренк де Борт уже сообщил о том же открытии тремя днями ранее в Париже. [36] Сегодня известно, что оба исследователя ранее договорились опубликовать это новаторское открытие одновременно в своих странах .

[37]

Die Berliner wissenschaftlichen Luftfahrten waren Höhepunkt einer mit klassischen Physikalischen und aeronautischen Methoden betriebenen Erkundungsforschung im Bereich der Troposphäre und bildeten einen Markstein in der Erschließung der Dritten Dimension für die метеорологические исследования и практика.


(«Полёты на научных шарах в Берлине стали важной вехой в применении классических физических и авиационных методов для открытий в тропосфере и представляют собой веху в открытии третьего измерения для метеорологических исследований и практики».)
—  Карл-Хайнц Бернхардт

Публикации

Три тома Wissenschaftlichen Luftfahrten.

Сразу после каждого отдельного полета результаты публиковались в таких журналах, как Das Wetter , Zeitschrift für Luftschifffahrt und Physik der Atmosphäre и Meteorologische Zeitschrift . Только Берсон и Ассманн написали 12 и 18 статей соответственно. [38] Обзор после 49 полетов был опубликован Ассманном в « Meteorologischen Zeitschrift» в 1895 году. [39]

Полная публикация данных измерений всех 94 полетов пилотируемых и беспилотных воздушных шаров, а также обширный научный анализ и обсуждение были опубликованы в трех томах под названием Wissenschaftliche Luftfahrten («Научные полеты») в 1899 г. (том 1) и 1900 г. (том 2). и 3). Ассманн и Берсон были редакторами. Среди других участников были Башин, фон Безольд, Бёрнштайн, Гросс, Кремсер, Штаде и Зюринг. Работа содержит исторический обзор метеорологических наблюдений за более ранними полетами аэростатов, описание материалов, из которых изготовлены аэростаты, используемых инструментов и методов измерений. Он также содержит подробные описания каждого полета в табличной форме, графические иллюстрации и отчеты пилотов о ходе каждого полета и наблюдателей о проведенных измерениях. Это заполнило половину первого тома и весь второй том. Третий содержал сводный отчет и научное обсуждение данных наблюдений с разбивкой по температуре, распределению водяного пара, возможностям образований, скорости и направлению ветра, солнечной радиации и электричеству воздуха. Завершается работа теоретическим размышлением Безольда.

Первый экземпляр Wissenschaftlichen Luftfahrten был подарен кайзеру Вильгельму II 10 июня 1900 года Безольдом, Ассманном, Берсоном и Гауптманом. В знак признания их заслуг кайзер назначил Безольда в Geheimen Oberregierungsrat , а Асмана — в Geheimen Regierungsrat. Берсон и Кремсер были награждены орденами Красного Орла (4-й степени), а Зюринг — орденом Короны (4-й степени).

Wissenschaftlichen Luftfahrten был хорошо принят международным сообществом аэрологов. Хьюго Хергезель , президент Международной комиссии по научной авиации, опубликовал 20-страничный обзор в 1901 году. [40] Виктор Зильберер, президент Венского аэроклуба, назвал его «безусловно самым важным и всеобъемлющим трудом, который литература всех народов Земли может похвастаться» в « Wiener Luftschiffer-Zeitung» . [41] Королевская Нидерландская академия искусств и наук наградила Асманна и Берсона медалью Байса в 1903 году, которая присуждалась только один раз в десятилетие за выдающиеся заслуги в области метеорологии [42]

Литература

Цитаты и примечания

  1. ^ К.-Х. Бернхардт, с. 58.
  2. ^ К.-Х. Бернхардт, с. 60.
  3. ^ Р. Асманн: Allgemeine Uebersicht über die Entwickelung der wissenschaftlichen Luftschiffahrt bis zum Jahre 1887 .
  4. ^ GC Lichtenberg: Vermischte Nachrichten über die aerostatischen Maschinen .
  5. ^ Р. Асманн: Allgemeine Uebersicht über die Entwickelung der wissenschaftlichen Luftschiffahrt bis zum Jahre 1887 .
  6. ^ Р. Асманн: Allgemeine Uebersicht über die Entwickelung der wissenschaftlichen Luftschiffahrt bis zum Jahre 1887 .
  7. ^ Р. Ассманн: Die Beobachtungen, das Instrumentarium und dessen Verwendung bei den wissenschaftlichen Luftfahrten bis zum Jahre 1887 und Kritik der bei Denselben gewonnenen Ergebnisse .
  8. ^ С. Хёлер, стр. 211.
  9. ^ Х. Штайнхаген: Der Wettermann.
  10. ^ Р. Ассманн: Die Arbeitsmethoden der Aerologischen Observatorien .
  11. ^ В. в.
  12. ^ Р. Асманн: Die Entwickelung der neueren wissenschaftlichen Luftfahrten .
  13. ^ Х. Гросс: Das Ballonmaterial .
  14. ^ Х. Штаде: 40 Jahre Berliner Verein für Luftschiffahrt , Берлин, 1921, стр. 12.
  15. ^ Штайнхаген, Ганс (2009). «Zum 150. Geburtstag фон Артура Берсона» (PDF) . Миттейлунген ДМГ . 04/2009: 11–13. Архивировано из оригинала (PDF) 26 апреля 2014 г.
  16. ^ Nach Süring ( Wissenschaftliche Ballonfahrten , В: Bröckelmann (изд.
  17. ^ Х. Гросс: Das Ballonmaterial .
  18. ^ Х. Гросс: Das Ballonmaterial .
  19. ^ Х. Гросс: Das Ballonmaterial .
  20. ^ Р. Ассманн: Das Instrumentarium und die Beobachtungsmethoden .
  21. ^ Р. Зюринг: Die gleichzeitigen Fahrten vom 18.
  22. ^ Х.-К. Gunga: Leben und Werk des Berliner Physiologen Натан Цунц (1847–1920) , Matthiesen, Husum 1989 ( Abhandlungen zur Geschichte der Medizin und der Naturwissenschaften 58).
  23. ^ В. Кремсер: Fahrt des Ballons «Herder», том 23.
  24. ^ А. Берсон: Fahrt des Ballons „M. В.» том 24.
  25. Х. Гросс: Fahrt des Ballons «Гумбольдт», том 26.
  26. ^ Х. Гросс: Fahrt des Ballons «Гумбольдт», том 14.
  27. ^ Х. Штайнхаген: Der Wettermann.
  28. ^ Х. Гросс, Р. Зюринг, А. Берсон: Die gleichzeitigen Fahrten vom 11.
  29. ^ А. Берсон, Р. Зюринг: Die gleichzeitigen Fahrten vom 4.
  30. ^ HWL Moedebeck: Die Luftschiffahrt, ihre Vergangenheit und ihre Zukunft, insbesondere das Luftschiff im Verkehr und im Kriege , Trübner, Straßburg 1906, стр. 35.
  31. ^ Н. Экхольм: Einige Bemerkungen über die Abnahme der Temperatur mit der Höhe in der freien Atmosphäre .
  32. ^ «Пять миль на воздушном шаре» (PDF) . Нью-Йорк Таймс . 26 сентября 1898 г. с. 4.
  33. ^ А. Берсон, Р. Зюринг: Die gleichzeitigen Fahrten vom 15.
  34. ^ А. Берсон, Р. Зюринг: Эйн Баллонауфштиг на высоте 10500 м .
  35. ^ Р. Асманн: Über die Existenz eines wärmeren Luftstromes in der Höhe von 10 bis 15 km .
  36. ^ Л. Тейссеренк де Борт: Изменения температуры свободного воздуха в зоне составляют 8 км и 13 км по высоте .
  37. ^ Х. Штайнхаген: Ричард Ассманн .
  38. ^ Х. Штайнхаген: Der Wettermann.
  39. ^ Р. Ассманн: Übersicht über die von dem «Deutschen Verein zur Förderung der Luftschiffahrt в Берлине» ausgeführten wissenschaftlichen Ballonfahrten .
  40. ^ Х. Хергезель: Die Berliner wissenschaftlichen Luftfahrten .
  41. ^ В. Зильберер, Wiener Luftschiffer-Zeitung 1, выпуск 3, 1902, стр. 61–62.
  42. ^ Р. Зюринг: Nachruf auf Arthur Berson .