Lotnictwo naukowe w Berlinie

Jako berlińskie naukowe podróże lotnicze seria obsługiwana jest przez 65 i 29 wspomnianych startów bezzałogowych balonów, które w latach 1888-1899 zostały przeprowadzone przez Niemieckie Towarzystwo Krzewienia Aeronautyki w celu zbadania wolnej atmosfery . Wyjazdy zorganizował Richard Assmann , profesor w Berlińskim Instytucie Meteorologicznym, który opracował również najważniejsze z używanych przyrządów pomiarowych. Egzekucja odbyła się głównie w rękach wojskowego sterowca Hansa Großa i meteorologa Arthura Bersona . W 1894 roku Berson wspiął się balonem Phönix na wysokość 9155 metrów - największą, jaką do tej pory osiągnął jakikolwiek człowiek.

Pre-historia

Stan Meteorologii w latach 80. XIX wieku

W ciągu XIX wieku meteorologia straciła charakter nauki jedynie obserwacyjnej i opisowej. W oparciu o fizykę klasyczną , zwłaszcza mechanikę cząstek i kontinuum oraz mechaniczną teorię ciepła , rozwinęła się w przyrodniczą naukę pomiarowo-obliczeniową, fizykę atmosfery. Podstawy termodynamiki atmosfery opracowano już w latach 80. XIX wieku, ale opis dynamiki oparto na prostych podejściach, takich jak prawo wiatru Barica .

Naukowe prognozowanie pogody pod koniec XIX wieku było jeszcze w powijakach. Z jednej strony wynikało to z niedostatecznej wiedzy o procesach atmosferycznych, z drugiej zaś z braku rzetelnych danych obserwacyjnych, które uzyskiwano również niemal wyłącznie na ziemi, podczas gdy istniały jedynie niejasne wyobrażenia o budowie pionowej atmosfera.

Poprzednie naukowe loty balonem

Potencjał balonu do badania wolnej atmosfery został wcześnie dostrzeżony. Kiedy balon gazowy wystartował po raz pierwszy 1 grudnia 1783 roku, jego wynalazca Jacques Charles miał przy sobie termometr i barometr . W następnym roku chemik Antoine Laurent de Lavoisier stworzył na zlecenie Académie française program dla lotnictwa naukowego, który jednak nie został zrealizowany. W Niemczech już w 1784 roku Georg Christoph Lichtenberg przedstawił dwadzieścia pięć tez na temat użycia balonu, z których pierwsza dotyczyła eksploracji atmosfery.

Pierwszy lot balonem w celu przeprowadzenia obserwacji meteorologicznych odbył 30 listopada 1784 roku amerykański lekarz John Jeffries wraz z zawodowym baloniarzem Jean-Pierre Blanchardem . Pierwsze systematyczne badanie wolnej atmosfery zostało przeprowadzone w latach 1862–1866 przez angielskiego meteorologa i ważnego pioniera aerologii Jamesa Glaishera . Podczas 28 lotów balonem mierzył temperaturę , ciśnienie powietrza , wilgotność i prędkość wiatru do wysokości prawie 9000 m. Ponieważ nie zabezpieczył odpowiednio swoich instrumentów przed promieniowaniem słonecznym i umieścił je w koszu balonu zamiast na zewnątrz, jego pomiary temperatury były szczególnie popularne na większych wysokościach z dużymi błędami. W następnych latach lotnictwem naukowym zajmowali się głównie francuscy naukowcy, tacy jak Camille Flammarion , Gaston Tissandier i Wilfrid de Fonvielle . Jednak badania wolnej atmosfery pozostawały odosobnionymi wysiłkami odizolowanych badaczy aż do lat 90. XIX wieku.

Wydarzenia w Berlinie

W 1885 roku Wilhelm von Bezold został mianowany kierownikiem nowo utworzonej katedry meteorologii na Uniwersytecie Fryderyka Wilhelma i dyrektorem Pruskiego Instytutu Meteorologicznego w Berlinie. Dokonał gruntownej restrukturyzacji instytutu i 1 kwietnia 1886 r. Zatrudnił trzech wyższych urzędników naukowych, w tym lekarza z Magdeburga i meteorologa Richarda Assmanna . Od 1883 roku pracował nad urządzeniem pomiarowym, które potrafiło precyzyjnie określić temperaturę powietrza nawet pod wpływem destrukcyjnego promieniowania słonecznego. Kiedy Aßmann dołączył do Niemieckiego Stowarzyszenia Promocji Podróży Sterowcami, założonego w 1881 r., wraz z innymi czołowymi berlińskimi meteorologami, Aßmann spotkał inżyniera Hansa Bartscha von Sigsfelda , który pracował nad tym samym problemem dla utworzonego w 1884 r. wydziału sterowców. przypisane do kolejowych oddziały w armii pruskiej . Wspólnie opracowali psychrometr aspiracyjny Assmanna , w którym wpływ promieniowania jest wyłączany przez ekranowanie i stałą wentylację.

Profile temperatur rejestrowane przez Glaishera od dawna uważane są za wiarygodne informacje, ale czasami były również kwestionowane, ponieważ w ważnych punktach zaprzeczały rozważaniom teoretycznym. Assmann i Sigsfeld dostrzegli teraz okazję do krytycznej analizy wyników Glaishera za pomocą nowego instrumentu.

2 czerwca 1888 r. Wilhelm von Bezold wygłosił przemówienie na temat znaczenia sterowców dla meteorologii przed Niemieckim Stowarzyszeniem Promocji Podróży Sterowcami na jego setnej sesji . W nim nakreślił program współpracy meteorologii i podróży statkiem powietrznym w eksploracji wolnej atmosfery , który został przyjęty z zadowoleniem przez członków stowarzyszenia. Jego realizacja zdominowała działalność klubu na ponad dekadę. Pierwsza podróż balonem Sigsfelda Herdera odbyła się 23 czerwca 1888 roku .

finansowanie

Do prowadzenia działalności potrzebne były znaczne środki finansowe. Balon na uwięzi Meteor można było nabyć dzięki datkom członków stowarzyszenia ( Rudolph Hertzog , Werner von Siemens , Otto Lilienthal ) . Królewski Pruski Akademia Nauk przyznała kwotę jednorazowo 2000 znaków. Kilka razy osoby prywatne (Hans Bartsch von Sigsfeld, Kurt Killisch-Horn (1856–1915), Patrick Young Alexander ) udostępniały swoje prywatne balony. Ogólnie rzecz biorąc, stowarzyszenie nie było jednak w stanie zebrać funduszy potrzebnych do zbudowania i obsługi odpowiedniego balonu. Potem napisał w połowie 1892 roku jest "Komitet Naukowy ds wycieczek lotniczych zdarzenie", składający się z Richardem Assmann, Wilhelma von Bezold, Hermanna von Helmholtza , Werner von Siemens, Wilhelm Foerster , August Kundt i Pawła Güssfeldt Immediateingabe cesarza Wilhelma II. Przez Wsparto Akademię Nauk. Cesarz przyznał żądane 50 000 marek na budowę i eksploatację balonu Humboldta ze swojego „największego funduszu dyspozycyjnego”, a po eksplozji Humboldta kolejne 32 000 marek na budowę Feniksa . Aby sfinansować dodatkowe wyjazdy i opublikować wyniki naukowe, w 1895 r. po kolejnym natychmiastowym wejściu zapłacono kolejne 20 400 marek. W 1897 roku wydawca Georg Büxenstein podarował 1000 marek na budowę balonu rejestracyjnego Cirrus II .

Firma otrzymała również silne niematerialne wsparcie ze strony wojska pruskiego, które było żywo zainteresowane militarnym wykorzystaniem przestrzeni powietrznej. W większości przypadków balony przejmowali oficerowie dywizji lotniczej. Kilka razy meteorolodzy mogli brać udział w wojskowych wyjazdach szkoleniowych. Porucznik Groß został tymczasowo zwolniony ze swoich obowiązków i był odpowiedzialny za budowę balonów używanych podczas głównych podróży.

Uczestnicy

Organizatorem berlińskiego lotnictwa naukowego był Richard Assmann. Oprócz stanowiska w Instytucie Meteorologicznym od początku 1889 r. był także prezesem Stowarzyszenia Promocji Podróży Sterowcem. Assmann zapewnił doskonałe oprzyrządowanie. Jako kierownik projektu osobiście wziął udział tylko w trzech lotach załogowych.

Jego najbliższym kolegą w Instytucie Meteorologicznym był Arthur Berson od 1889 roku. Wziął udział w 50 z 65 lotów załogowych. Odbył 31 podróży jako odpowiedzialny obserwator i 9 jako pilot balonu. Podczas 10 samodzielnych podróży był oboje w jednej osobie. Berson odegrał również ważną rolę w naukowym przetwarzaniu obszernych danych pomiarowych.

Pierwszy porucznik berlińskiego działu sterowca, Hans Gross, odgrywał ważną rolę w przygotowaniu i realizacji lotów, jako projektanta balonów gazowych wykorzystanych oraz, w 32 przypadkach, jako pilot balonu. Jego ciągłe ulepszanie istniejącej technologii balonowej, m.in. B. wprowadzenie urządzenia rozrywającego do szybkiego wyładowania gazu napełniającego, które dzisiejsze balony gazowe mają w niemal niezmienionej postaci, zwiększyło bezpieczeństwo często niebezpiecznych przedsięwzięć.

Oprócz Bersona Reinhard Süring, który później został dyrektorem Obserwatorium Meteorologiczno-Magnetycznego w Poczdamie, pracował jako obserwator (dziesięć podróży), pilot balonu (jedna podróż) i trzy razy jako samodzielny kierowca. Otto Baschin uczestniczył również jako obserwator w pięciu przypadkach , Richard Börnstein trzy razy , Victor Kremser dwa razy , Hans Bartsch von Sigsfeld (w tym jeden jako pilot balonu) i Edmund Köbke oraz Hermann Stade (1867-1932), asystent Börnsteina Becker, medyk, raz każdy Braehmer i Abbott Lawrence Rotch , dyrektor Blue Hill Observatory Boston .

Zaangażowani byli także sterowce zawodowe Richard Opitz (1855–1892) i Stanley Spencer , pionier brytyjskiego lotnictwa Patrick Young Alexander oraz szereg sterowców wojskowych, takich jak major Stephan von Nieber (1855–1920), dowódca dywizji sterowców, oraz Richarda von Kehlera .

Wyposażenie techniczne

Balony

Szesnaście różnych balonów zostało wykorzystanych do 65 załogowych bezpłatnych podróży balonem, od jedynego balonu gazowego Falke o pojemności 290 m³ , który służył jako „ balon na złą pogodę”, gdy silne wiatry lub opady deszczu uniemożliwiały napełnienie gazem lub wystrzelenie dużego balonu, do 3000 m³ Majestic des British Patrick Alexander. Około trzy czwarte wycieczki zostały wykonane z M. W. , Humboldt , Phönix , Sportpark Friedenau I i Sportpark Friedenau II balonów zaprojektowanych przez Grossa . Gazem nośnym był wodór lub tańszy gaz węglowy , często mieszanina obu.

Ogromne znaczenie miał balon Phönix , który został specjalnie zaprojektowany przez Großa dla lotnictwa naukowego. Miał wystarczającą ładowność, aby mógł się podnieść. Jego pokrycie składało się z dwóch warstw gumowanej i wulkanizowanej tkaniny bawełnianej. Zawierała dwa zawory o różnych rozmiarach, z których mniejszy służył do odpowietrzania gazu podczas manewrowania podczas jazdy, a większy służył do spuszczania powietrza z koperty po lądowaniu. W odpowiedzi na eksplozję Humboldta po jego szóstym rejsie, Groß wyposażył Phönixa w nowo opracowany pasek do rozdzierania, który przyklejono do reszty skorupy przed startem. Ciągnąc za linkę, operator balonu był w stanie otworzyć kopertę z szerokim rozwarciem, co spowodowało, że została ona szybko opróżniona bez jej uszkodzenia - w przeciwieństwie do wcześniejszych wersji. Ponadto, zgodnie z sugestią Bartscha von Sigsfelda, materiał balonu był regularnie impregnowany 10% roztworem chlorku wapnia , aby utrzymać przewodność elektryczną i uniknąć iskier z wyładowań elektrostatycznych .

Większość balonów miała ciężką kotwicę umożliwiającą bezpieczne lądowanie . Po wprowadzeniu toru zgrywania stał się on jednak niepotrzebny, tak że często z niego rezygnowano w późniejszych podróżach. W większości przypadków w wyposażeniu znajdowała się również lina holownicza , która w przypadku mniejszych balonów miała około 100 m długości, a w przypadku większych 150 m. Podczas wznoszenia baloniści wdychali przez rurki tlen ze stalowej butli gazowej , aby zapobiec ostrej chorobie wysokościowej. .

Balony używane w podróżach załogowych

balon	Objętość (m³)	Materiał koperty balonowej	Połączenia	komentarz
MW	1180	bawełna lakierowana	5	Balon prywatny (Killisch von Horn), bez holowania
Humboldta	2500	gumowana bawełna	6.	Specjalnie zaprojektowany i wyprodukowany dla lotnictwa naukowego, odpowiedni do wysokich wzniesień
Feniks	2630	gumowana bawełna	23	Specjalnie zaprojektowany i wyprodukowany dla lotnictwa naukowego, wyposażony po raz pierwszy w nowoczesny pasek do odrywania, odpowiedni do wznoszenia
Sokół	290	Skórka złotego nietoperza	3	Zrzucony balon wojskowy pochodzenia brytyjskiego
Krogulec	800	bawełna lakierowana	1	pobrane z masy upadłości zawodowej baloniarza
Sportpark Friedenau I i II	1250	gumowana bawełna	13th	Balony klubowe zakupione na wyjazdy sportowe, bardzo lekkie i nadające się również do wspinaczki
Herder	1600	bawełna lakierowana	1	Balon prywatny (Bartsch von Sigsfeld)
Majestatyczny	3000	lakierowany jedwab	3	Balon prywatny (Aleksander)
Wełna drzewna	1600	bawełna lakierowana	1	Prywatny balon (Spencer)
Myszołów , Kondor , Albatros , Kawka	1300	gumowana bawełna	7th	Balony wojskowe Dywizji Sterowców
Pozy	1000	gumowana bawełna	1	Balon wojskowy dywizji sterowców
Balon polowy	500	gumowana bawełna	1	Balon wojskowy dywizji sterowców

Balon na uwięzi Meteor został wykonany z lakierowanego jedwabiu i mógł osiągnąć wysokość około 800 m po wypełnieniu 130 m³ świetlistego gazu. Balon rejestrujący Cirrus wykonany z tego samego materiału był nieużywanym wojskowym balonem na uwięzi o pojemności 250 m³. W swojej piątej podróży wniósł przyrządy pomiarowe na wysokość prawie 22 km. Cirrus II był wykonany z gumowanego jedwabiu złej jakości i miał objętość 400 m³.

Urządzenia pomiarowe

Program badawczy przewidywał pomiar temperatury i wilgotności powietrza oraz natężenia promieniowania na różnych wysokościach podczas każdej podróży . Ponadto należy określić kierunek i prędkość podróży oraz prowadzić obserwacje chmur. Wysokość obliczono na podstawie ciśnienia powietrza i temperatury przy użyciu wzoru na wysokość barometryczną . W celu uzyskania zmierzonych wartości zwykle przewożono następujące urządzenia:

• barometr aneroidowy skonstruowany przez Otto Bohne w Berlinie ,
• barometr rtęciowy statek z firmy Rudolf Fuess w Berlinie
• aneroid barograf przez Richarda Frères w Paryżu
• psychrometr potrójnej aspiracji firmy Fuess, składający się z jednego termometru suchego i dwóch naprzemiennie nawilżanych, które znajdują się w stałym przepływie powietrza wentylatora z napędem sprężynowym ,
• czarny termometr żarówka z Fuess.

W skład podstawowego wyposażenia wchodził również kompas , zegarek kieszonkowy oraz urządzenie chwilowe firmy CP Goerz zaprojektowane przez Ottomara Anschütza . Aby móc mierzyć temperaturę niezakłóconą ciepłem ciała pasażerów i kosza nagrzanego promieniowaniem słonecznym, psychrometr aspiracyjny został przymocowany do wysięgnika na zewnątrz kosza. Odczytu dokonano przy pomocy teleskopu . Aby zwilżyć psychrometr, wysięgnik był krótko pociągany co około 30 minut. Zakres instrumentów był od czasu do czasu rozszerzany lub modyfikowany. Na przykład , termometry alkoholowe stosuje się podczas jazdy w górę, w którym temperatura powietrza poniżej punktu zamrażania z rtęci miały oczekiwać .

kierunek

Przegląd

Pierwsze loty, które Aßmann nazywa przygotowawczymi , służyły do ​​testowania przyrządów pomiarowych, zwłaszcza psychrometru aspiracyjnego. Ponieważ Bartsch von Sigsfeld pod koniec 1888 roku przeniósł swoją rezydencję do Monachium i Augsburga i zabrał ze sobą Herdera , odpowiedni balon nie był już dostępny w Berlinie. Testy odbywały się w Monachium od 1889 roku. Assmann musiał ograniczyć się do kilku prób z balonem na uwięzi Meteor . Na początku 1891 roku w M.W. pojawił się wreszcie balon wolny, który był ciężki i dlatego nigdy nie przekraczał wysokości 2000 metrów, ale z pomocą którego udało się pomyślnie zakończyć testy. Dopiero gdy psychrometr był w pełni rozwinięty w 1892 roku, można było rozpocząć systematyczne lotnictwo.

36 głównych podróży odbyło się w latach 1893 i 1894, w tym 23 z Feniksem . Zostały one zaprojektowane w taki sposób, aby obejmowały jak najszersze spektrum sytuacji pogodowych oraz pór dnia i pór roku w celu uzyskania pełnego obrazu fizycznych warunków wolnej atmosfery. Oprócz pojedynczych rejsów wzniesiono jednocześnie kilka balonów, z których niektóre były również koordynowane na szczeblu międzynarodowym. Zaangażowani meteorolodzy, przede wszystkim Arthur Berson, próbowali dotrzeć do najwyższych możliwych warstw atmosfery, co wiązało się ze znacznym ryzykiem osobistym.

Główne wycieczki dostarczyły obszernych danych, które należało ocenić w latach od 1895 roku. Dalsze obserwacje poczyniono podczas okazjonalnego udziału w wyjazdach wojskowych lub sportowych lotnictwa uzupełniającego . W 1898 r. Ponownie odbyły się loty balonem o charakterze czysto naukowym, aby potwierdzić wyniki.

Program, który jest na ogół czysto meteorologiczny, od czasu do czasu jest rozszerzany o inne badania naukowe. Bashin i Börnstein przeprowadzili kilkakrotnie pomiary pionowego gradientu potencjału elektryczności w powietrzu . 18 lutego 1897 r. Süring zabrał króliki do kosza jako zwierzęta doświadczalne do badań nad ostrą chorobą wysokościową ( choroba kierowcy balonów) i spełnił tym samym prośbę austriackiego fizjologa i lekarza lotnictwa Hermanna von Schröttera .

Wyjazdy przygotowawcze

23 czerwca 1888 r. odbył się pierwszy z lotów balonem Herder sterowca wojskowego i członka klubu Hansa Bartscha von Sigsfelda. Wraz z nim w wynurzeniu brali udział zawodowy operator sterowca Opitz i meteorolog Victor Kremser . Podróż wiodła ze stacji benzynowej Schöneberg, gdzie balon został napełniony, na wysokość prawie 2500 m w okolice Bunkenburga, obecnie części Lachendorf koło Celle . Sigsfeld wypróbował różne sposoby mocowania psychrometru do kosza.

Kupując Meteor , stowarzyszenie próbowało zrekompensować wyjazd Sigsfelda do Monachium i utratę jedynego dostępnego balonu. Kulisty balon na uwięzi mógł być używany tylko wtedy, gdy nie było absolutnie żadnego wiatru. Dopiero na początku 1891 roku, że załogowe balonu wolnego wycieczki mogła nastąpić ponownie, gdy właściciel Berliner Börsen-Zeitung , Kurt Killisch von Horn, był Groß zaprojektował M. W. balon i udostępnił je do związku na wycieczki naukowe. Do listopada odbyło się pięć podróży. Na szczególną uwagę zasługuje czwarty, częściowo dlatego, że amerykański meteorolog Rotch uczestniczył jako gość w wycieczce, z drugiej strony, ponieważ za pierwszym razem testowano równoczesny wzrost w tym samym czasie do M.W. i meteor został porzucony. Po piątej podróży MW nie nadawał się już do użytku z powodu uszkodzeń spowodowanych niewłaściwym przechowywaniem, więc ponownie nie było dostępnego balonu. Okazało się jednak, że M.W. jest ogólnie zbyt ciężki i nawet jeśli w koszu były tylko dwie osoby, mógł wspiąć się tylko na wysokość około 1800 metrów.

Ogólnie rzecz biorąc, wyjazdy przygotowawcze wykazały doskonałą przydatność instrumentów, tak że kontynuacja programu była obiecująca.

Główne wycieczki

W 1892 r. nie było wycieczek z powodu braku balonu. Assmann wykorzystał ten rok na znalezienie prywatnych lub instytucjonalnych sponsorów dla swojego programu. Natychmiastowa aplikacja do cesarza Wilhelma II w końcu zakończyła się sukcesem. W 1893 roku wyprodukowano balon Humboldta , ponownie według planów Hansa Großa. Z 2.514 m³ miał ponad dwukrotnie większą pojemność M. W. i mogłyby zatem osiągnąć wyższy poziom. Pierwsze wejście na Humboldt odbyło się 1 marca 1893 roku w obecności rodziny cesarskiej. Podróż przebiegła gładko, ale Assmann złamał prawą nogę przy lądowaniu. Dalszym podróżom balonu towarzyszyły również niefortunne wpadki, co uzmysławiało, jak wielkie ryzyko podejmowali naukowcy i baloniarze. Po szóstej podróży 26 kwietnia 1893 balon spłonął, gdy wodór zapalił się po wylądowaniu, gdy koperta została opróżniona.

Szczególne znaczenie miała druga podróż Humboldtem , zaplanowana jako wejście. Zadowoliły się więc mniejszym i lżejszym koszykiem i zdecydowały się iść parami zamiast trzech. Balon wystartował 14 marca w ulewnym deszczu z Großem i Bersonem na pokładzie. Mimo, że był dodatkowo obciążony deszczem, Groß był w stanie wynieść go na wysokość 6100 m. Ponieważ nie nosili przy sobie tlenu, aeronauci bardzo cierpieli z powodu rozrzedzonego powietrza. Podczas późniejszego zejścia zdarzyło się niefortunne, że przewód zaworu uległ naprężeniu i balon opróżnił się podczas podróży. Groß nie miał możliwości zamknięcia trzystopowego zaworu, więc balon zatonął z ogromną prędkością. Tylko dziewięć minut zajęło odkrycie tego faktu na wysokości 2800 m do lądowania. Mimo to obaj baloniarze uciekli z drobnymi obrażeniami. Z czysto naukowego punktu widzenia wyjazd zakończył się pełnym sukcesem. Berson był w stanie obszernie badać chmury podczas przejazdu, a temperatury mierzone na dużych wysokościach wzbudziły dalsze wątpliwości co do dokładności wartości, które Glaisher zmierzył trzydzieści lat wcześniej.

Po dwóch i pół miesiącach ukończono nowy, ulepszony balon, który został nazwany na cześć mitycznego ptaka feniksa , nawiązując do końca Humboldta . Od 14 lipca 1893 do 4 grudnia 1894 loty odbywały się w krótkich odstępach czasu. Do serii wycieczek dziennych wielokrotnie włączano wyjazdy nocne i poranne. Nocna wycieczka 14/15. Lipiec jest również należy uznać za pierwszego międzynarodowego jednoczesnym lotu, ponieważ w dniu 15 lipca 1893 roku, w porozumieniu z meteorologów Berlin, były także załogowe loty balonem w Sztokholmie przez Salomon August Andrée i w Sankt Petersburgu , przy użyciu instrumentów zalecanych przez Assmann . Również w sierpniu 1894 odbyły się równoległe wyjazdy z Andrée w Göteborgu i Michałem Pomorzewem w Petersburgu.

Kilkakrotnie odbywały się wyjazdy z kilkoma balonami w tym samym czasie, po raz pierwszy 11 maja 1894 r. Próbowano osiągnąć najwyższą możliwą wysokość Feniksem , dlatego zamiast wodoru napełniono go drogim wodorem. zwykły gaz świetlny. Eksperymentowi towarzyszył wzlot balonu wojskowego Poznań , bezzałogowego balonu Cirrus i balonu na uwięzi Falke . W rzeczywistości można było osiągnąć wysokość prawie 8000 m. Tylko wdychając czysty tlen, który przynieśli ze sobą, Groß i Berson mogli zapobiec zemdleniu. Ze względu na różne kierunki wiatrów na różnych wysokościach, Posen był kierowany w kierunku południowym w pobliżu Rangsdorf , ale w tym samym czasie Feniks był kierowany na północ, w kierunku Greifswaldu .

Kiedy rozeszła się wieść o sukcesie berlińskiego lotnictwa naukowego, brytyjski pionier i promotor lotnictwa Patrick Young Alexander przyjechał do Berlina, aby wziąć udział w przejażdżkach balonem Majestic . Między innymi wziął udział w potrójnej podróży 4 grudnia 1894 r. z Berlina. Tego dnia Berson wyruszył sam z Feniksem z Leopoldshall koło Staßfurtu , z jednej strony dlatego, że był tam dogodny zapas wodoru, z drugiej dlatego, że większa odległość od morza pozwalała na dłuższą podróż z południowym kierunkiem wiatru. Aby umożliwić osiągnięcie jak największej wysokości, kosz został pozbawiony wszystkiego, co nie było absolutnie konieczne. Na przykład nie użyto kotwicy 40 kg. Wbrew zwyczajowej praktyce, przed podróżą rozwinięto pas holowniczy, który jest trudny w obsłudze dla jednej osoby. Napełniony 2000 m³ wodoru balon szybko osiągnął wysokość, a po godzinie osiągnął już granicę 5000 m. Po dobrych dwóch godzinach i częstym oddychaniu dodatkowym tlenem przez pilota balon osiągnął równowagę na wysokości 9155 m i temperaturze -47,9 ° C. Ponieważ balast był zużyty z wyjątkiem rezerwy awaryjnej, Berson musiał zejść, mimo że był w dobrej kondycji fizycznej. W tym momencie był wyżej niż ktokolwiek przed nim. Po pięciu godzinach jazdy feniks wylądował w pobliżu Kilonii .

Uzupełniające przejażdżki

Pod koniec 1894 r. Wyczerpały się dostępne środki finansowe. Cesarz Wilhelm II, który kilkakrotnie uczestniczył w tym wejściu, udostępnił kolejną kwotę na dodatkowe wycieczki i publikację wyników. Początkowo pieniądze przeznaczano głównie na okazjonalne wzloty balonem. Ponadto obserwator meteorologiczny mógł kilkakrotnie brać udział w wyprawach wojskowych. Częstotliwość wynurzania wzrosła, gdy Stowarzyszenie Promocji Podróży Sterowcem zakupiło własne balony na wycieczki sportowe, z których korzystali również meteorolodzy.

Na konferencji dyrektorów instytutów meteorologicznych w Paryżu we wrześniu 1896 roku Międzynarodowa Komisja ds Naukowych Lotnictwa został założony i Hugo Hergesell , dyrektor Państwowego Instytutu Meteorologicznego w Alzacji i Lotaryngii, został mianowany jej przewodniczącego. Berlińscy meteorolodzy regularnie brali udział w organizowanych przez komisję międzynarodowych symultanicznych lotach lotniczych, z których pierwszy odbył się 14 listopada 1896 r. z balonami załogowymi i bezzałogowymi.

Po pierwszej wstępnej publikacji wyników głównych wypraw, która zawierała krytykę metodologii pomiarów Glaishera, pojawiła się nie tylko aprobata, ale czasami gorzka niezgoda ze strony kolegów specjalistów. Szanowany szwedzki meteorolog Nils Ekholm zarzucił autorom „przedwczesne uogólnienie”. Uznał za rzeczywiste znaczne różnice w zmierzonych profilach temperatur podczas lotów lotniczych w Londynie i Berlinie i wezwał do dodatkowych przejazdów porównawczych w Anglii i Niemczech przy użyciu przyrządów Glaishers i Assmanns. Wyjazdy odbyły się 15 września 1898 roku. Patrick Alexander zorganizował i sfinansował promocję Crystal Palace . Berson wybrał się w podróż ze Stanleyem Spencerem w Excelsior . W tym samym czasie Süring wzniósł się w klubowym balonie ze Sportpark Friedenau w Berlinie. Obie trasy zostały zaprojektowane jako trasy wysokie i faktycznie osiągały wysokość odpowiednio 8320 i 6191 metrów. Chociaż na ziemi między Berlinem a Londynem istniała różnica temperatur 7 stopni, to zniknęła prawie całkowicie na wysokości od pięciu do sześciu tysięcy metrów. Najniższa temperatura zmierzona w Excelsiorze wynosiła -34°C, która niegdyś zmierzona przez Glaishera na wysokości 8000 m wynosiła -20,6°C. Wyniki w pełni potwierdziły wcześniejsze wnioski Assmanna i Bersona.

Wyniki

Wyniki naukowe

Dzięki zdecydowanemu postępowi w zakresie oprzyrządowania i metod pomiarowych po raz pierwszy można było wykonywać systematyczne loty balonem, podczas których mierzono wiarygodne wartości temperatury i wilgotności powietrza o każdej porze dnia i w każdych warunkach pogodowych. Można było wykazać, że wartości temperatury mierzone na dużych wysokościach we wcześniejszym lotnictwie były bardzo podatne na błędy, co wynikało głównie z niedostatecznej ochrony termometrów przed promieniowaniem słonecznym. Berliner Luftfahrten ustanowiło w ten sposób standardy jakości dla regularnego odkrywania wolnej atmosfery za pomocą balonów rejestrujących i latawców meteorologicznych . Przy równoczesnych międzynarodowych wejściach ustanowili streszczenie wolnej atmosfery, która otwierając trzeci wymiar, doprowadziła do poprawy prognozy pogody .

Lotnictwo stwarzało dogodne warunki do badania stratyfikacji troposfery. Jednoczesny pomiar temperatury, ciśnienia i wilgotności można łączyć z obserwacjami poziomego i pionowego kierunku wiatru oraz kształtu i warstw chmur. Fakt, że projekt nie został zwieńczony odkryciem stratosfery wynika z faktu, że podróże załogowe nie penetrowały tego regionu, a Aßmann zinterpretował wzrost temperatury na wysokościach powyżej 10 000 m, co z pewnością zmierzyły balony rejestrujące, jako błąd spowodowany niepełną osłoną promieniowania słonecznego. Dopiero po wyprawie na wysokość 10800 m, którą Berson i Süring odbyli 31 lipca 1901 r. balonem Prussen , i równoczesnym wzniesieniu się balonu rejestracyjnego, Aßmann doszedł do innej oceny. 1 maja 1902 r. Przekazał do Pruskiej Akademii Nauk pracę o istnieniu cieplejszego strumienia powietrza na wysokości od 10 do 15 km . Francuski meteorolog Léon-Philippe Teisserenc de Bort donosił już o tym samym odkryciu w Paryżu trzy dni wcześniej . Obecnie uważa się, że obaj badacze zgodzili się opublikować to przełomowe odkrycie jednocześnie w swoich krajach ojczystych.

opublikowanie

Natychmiast po każdym locie wyniki były publikowane w specjalistycznych czasopismach, takich jak Das Wetter , Zeitschrift für Luftschifffahrt und Physik der Atmospheric i Meteorologische Zeitschrift . Tylko Aßmann i Berson wyprodukowali odpowiednio 12 i 18 artykułów. Assmann podał tymczasową równowagę po 49 podróżach w 1895 w Meteorological Journal .

Pełna publikacja danych pomiarowych wszystkich 94 lotów balonem załogowym i bezzałogowym oraz szczegółowa analiza naukowa i dyskusja na ten temat miała miejsce w trzech tomach pod tytułem Lotnictwo naukowe w 1899 (tom 1) i 1900 (tom 2 i 3). Assmann i Berson działali jako redaktorzy. Zaangażowani byli także Bashin, von Bezold, Börnstein, Groß, Kremser, Stade i Süring. Po historycznym przeglądzie obserwacji meteorologicznych podczas poprzednich lotów balonem, praca zawiera opis użytego materiału balonu, użytych przyrządów i metod obliczeniowych. Szczegółowy opis każdej indywidualnej podróży w zestawieniach tabelarycznych, przedstawieniach graficznych i szczegółowych raportach danego baloniarza na temat przebiegu podróży oraz obserwatorów na temat dokonanych obserwacji zajmuje bardzo dużo miejsca. Wypełnia to połowę pierwszego pasma i całe drugie pasmo. Trzeci tom zawiera obszerną prezentację i dyskusję naukową materiału obserwacyjnego z podziałem na temperaturę powietrza, rozkład pary wodnej, tworzenie się chmur, prędkość i kierunek wiatru, promieniowanie słoneczne i elektryczność powietrza. Praca kończy się teoretyczną konkluzją Bezoldsa.

Pierwszy egzemplarz Lotnictwa Naukowego podarowali cesarzowi Wilhelmowi II 10 czerwca 1900 roku von Bezold, Assmann, Berson i Hauptmann Groß. W uznaniu ich zasług cesarz powołał von Bezolda do Tajnej Wyższej Rady Rządowej, a Assmanna do Tajnej Rady Rządowej. Berson i Kremser otrzymali IV kl. Order Czerwonego Orła i IV kl. Order Koronny Süringa .

Te naukowe podróże powietrzne zostały bardzo dobrze przyjęte przez społeczność międzynarodową domków Aero. Przez Hugo Hergesell , przewodniczącego Międzynarodowej Komisji Naukowej Aeronautics , pojawił się w 1901 roku, przegląd dwadzieścia stron. W Wiener Luftschiffer-Zeitung Viktor Silberer , prezes Vienna Aëro Club, ocenił lotnictwo naukowe jako „zdecydowanie najważniejsze i najobszerniejsze dzieło, jakie ma do tej pory literatura aeronautyczna wszystkich narodów na ziemi” . Królewskiej Holenderskiej Akademii Nauk przyznał Assmann i Berson Buys Ballot Medal w 1903 roku , który jest przyznawany tylko raz na dziesięć lat za wybitne osiągnięcia w dziedzinie meteorologii.

literatura

• Richard Aßmann, Arthur Berson (red.): Lotnictwo naukowe , przeprowadzone przez Niemieckie Stowarzyszenie Promocji Podróży Sterowcem w Berlinie, 3 tomy, Vieweg , Braunschweig 1899 (tom 1) / 1900 (tom 2 i 3).
• Karl-Heinz Bernhardt: Zbadanie atmosfery balonem swobodnym - berlińskie lotnictwo naukowe (1888-1899). W: Eckart Henning (red.): Dahlem Archive Talks. Tom 6, Archiwum Historii Towarzystwa Maxa Plancka , Berlin 2000, s. 52–82.
• Sabine Höhler: Badania i mit lotniczy . Naukowy lot balonem w Niemczech, 1880-1910. W: Campus Research, tom 792, Campus, Frankfurt am Main / New York, NY 2001, ISBN 3-593-36840-4 (również rozprawa na Politechnice Braunschweig 1999).
• Hermann Stade: 40 lat Berlińskiego Stowarzyszenia Lotniczego , Berlin 1921.

Indywidualne referencje i komentarze

Ten artykuł został dodany do listy doskonałych artykułów 1 lutego 2011 r. w tej wersji .