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Luftballon [1]

[592] Luftballon (Aërostal), ein Hohlkörper, welcher, mit specifisch leichterer Luft gefüllt, in der Atmosphäre so hoch steigt, bis er in eine Luftschicht gelangt, in welcher die durch ihn verdrängte atmosphärische Luft dem Gewicht nach dem des L-s u. der in ihm befindlichen leichteren Luft eben gleichkommt, wo dann der L. in dieser schwebt u. dem Windzuge folgt. Da durch hinlänglich geräumige L-s auch andere an sie befestigte schwere Körper, z.B. Thiere u. Menschen, bis zu einer gewissen Höhe gehoben werden, so ist durch die Erfindung der L-s das Problem der Luftschifffahrt (Aëronautik) gelöst worden. Schon im Alterthum sollen Einzelne, wie Dädalos, Abaris, Musäos, Triptolemos, eine Art Kenntniß derselben gehabt haben. Nachdem Lani Terzi mittelst großer, luftleerer, kupferner Kugeln u. Pater Galien (1755) mittelst eines betheerten, aus Leinwand gefertigten u. mit leichter Luft (aus der höheren Region der Atmosphäre) gefüllten Hohlkörpers die Luft zu durchschiffen vorgeschlagen hatten, so kam endlich durch Cavendish's. 1766 gemachte Entdeckung der großen, die gemeine Luft etwa 14 Mal übertreffenden Leichtigkeit des Wasserstoffgases, Black auf die Idee, daß eine dünne Blase, mit solchem Gas gefüllt, in der Atmosphäre gehoben werden müßte, welche Idee 1782 Cavallo durch Versuche mit Papierballons u. Seifenblasen, namentlich aber die beiden Brüder Montgolfier zu Annonay weiter ausführten. Anfangs füllten auch sie Säcke von Papier mit brennbarer Luft; dann ließ der ältere Montgolfier ein hohles Parallelepipedon von 40 Cubikschuh Raum, nachdem es inwendig durch brennendes Papier erhitztworden war, an die Decke des Zimmers, kurz darauf in freier Luft steigen, wo es eine Höhe von 70 Schuhen erreichte. Eine noch größere Maschine von 650 Cubikschuh innerem Raum stieg mit gleichem Erfolge. Nun verfertigten sie einen größeren Apparat von Leinwand, von 35 Schuh im Durchmesser u. 459 Pfund Schwere, woran noch 400 Pfund Last befestigt wurde, u. ließen ihn den 5. Juni 1783 in Annonay öffentlich steigen. Bei allen diesen, auch von Anderen wiederholten Versuchen wurde verdünnte, gewöhnlich durch Strohfeuer erhaltene Luft zur Füllung der L-s (damals Montgolfièren genannt) verwendet. Mit Wasserstoffgas füllte zuerst Professor Charles u. Gebrüder Rozier in Paris einen gefirnißten L. von Taffet, von 12 Fuß Durchmesser u. 21 Pfund Schwere, u. ließen ihn am 21. August 1783 auf dem Marsfelde steigen; er erhob sich bis 3000 Fuß u. fiel nach ³/₄ Stunden, in einer Entfernung von 5 Stunden, zerplatzt nieder. Man nannte nun die mit Wasserstoffgas gefüllten L-s Charlièren. Später setzte man zwei L-s, einen oberen nach Charles u. einen unteren nach Montgolfièrs Methode gefüllten, zusammen u. nannte sie Carolo-Montgolfièren. In neuester Zeit füllt man die L-s nicht mehr mit reinem Wasserstoffgas, sondern mit Kohlenwasserstoffgas, welches in den Gasbereitungsanstalten als Leuchtgas in Menge gewonnen wird u. deshalb billiger ist; auch soll es den Vorzug haben, nicht so leicht aus der Hülle zu entweichen. Da es aber doppelt so schwer als Wasserstoffgas ist, so muß der L. bedeutend größer gebaut sein, um dieselbe Steigkraft zu besitzen. Nachdem nun am 19 September 1783 der jüngere Montgolfier einen noch größeren, mit verdünnter Luft gefüllten u. mit drei Thieren belasteten L. mit glücklichem Erfolg hatte steigen lassen, u. die Annahme eines durch das Verbrennen neu entwickelten (Montgolfièrischen) Gases widerlegt hatte, so wurde auch die Idee gefaßt, die Luftbälle zum eigenen Aufsteigen in die Luft u. also für wirkliche Luftschifffahrt zu benutzen. Pilatre de Rozier, Vorsteher des Museums, war der Erste, welcher dies Wagstück unternahm, nachdem er vorher mit einem ziemlich großen, mit einer Gallerie u. Gluthpfanne zu beständiger Unterhaltung von Feuer versehenen Ball sich vom Boden erhoben hatte u. in der Höhe geblieben war, wobei aber der Ball von Stricken gehalten wurde. Er unternahm mit dem Marquis d'Arlandes den 21. Nov. 1783 mit demselben Balle die erste Luftreise; sie stiegen im Schloß Le Muette bei Paris in die Höhe, wurden vom Winde über die Stadt u. Seine getrieben u. kamen nach 25 Minuten 2 geographische Meilen davon wieder nieder. Den 1. Decbr. 1783 stiegen Charles u. Robert in Paris mit einem mit [592] Wasserstoff gefüllten, aus Taffet bereiteten Ballon, von 26 Schuh im Durchmesser, bis zu einer Höhe von etwa 1800 Fuß empor, flogen über 2 Stunden lang, fort u. ließen sich bei Nesle, 9 Stunden von Paris, nieder, wo Robert ausstieg, der erleichterte Ball aber mit Charles allein sich wieder hob u. nach 25 Minuten herabkam. Von nun an wurden die auf gleiche Art unternommenen Luftreisen sehr zahlreich, wenn sie gleich, wie die am 17. Jan. 1784 von Pilatre de Rozier u. dem älteren Montgolfier mit einem, sieben Personen an Bord führenden L. unternommene, nicht immer ganz glücklich ausfielen. Endlich versuchten Pilatre u. Romeni den 15. Juni 1785 aus Boulogne über den Kanal in der Luft zu reisen, Beide kamen aber um. Indes, en hatte Blanchard bereits eine Überfahrt über den Kanal, aber von Dover aus, den 7. Jan. 1785, mittelst eines mit Wasserstoff gefüllten L-s, mit dem Amerikaner Jefferies bewirkt, indem er nach 2 Stunden 32 Minuten glücklich in dem Walde bei Guines, 1 französische Meile von Calais, ankam. Derselbe unternahm nun bis 1805 an mehrern Orten Frankreichs, Englands u. Deutschlands 66 Lustreisen, immer mit Glück. In späterer Zeit haben sich bes. Graf Zambeccari in Bologna, welcher aber in der Folge seine zu große Kühnheit auch mit dem Lebebüßen mußte, Professor Robertson, die Gebrüder Garnerin, mit der Tochter des Älteren, Elise, Professor Reichard u. seine Frau, Le Poitevin, Corwell, Arban (1849 in Barcelona verunglückt), Tardini (1851 in Kopenhagen verunglückt), K. Kirsch (st. 1851 in Wien), Goldstone (verunglückte 1852 in Manchester), s.d. a., als Aeronauten berühmt gemacht. Für die Physik hat bes. Robertson, bei Erhebung zu der Höhe von 21,600 Fuß über die Meeresfläche, zuerst interessante Bemerkungen mitgetheilt, ebenso Biot u. Gay Lussac, welche sich lediglich zu wissenschaftlichen Zwecken eben so hoch erhoben, u. von denen Letztere das Barometer eine Viertelstunde lang von 28'' auf 12'' 1,7'' gesunken sah, also sich in der höchsten von Menschen erreichten Höhe von circa 21,550 Pariser Fuß (22,300 preuß. Fuß) befand; ebenso von Sacherow in Petersburg. Die weitesten Lustreisen sind zurückgelegt worden von Green, welcher im Novbr. 1836 mit zwei Gefährten in 19 Stunden von London über den Kanal nach Weilburg im Nassauischen (er beabsichtigte nach Paris), also gegen 90 geogr. Meilen weit flog, u. von Wise, welcher Anfang Juli 1859 von St. Louis nach dem Staate New York (ungefähr 150–160 geogr. Meilen weit) fuhr.

Mit den Luftbällen ist zuerst von Blanchard die Erfindung von Fallschirmen in Verbindung gebracht worden. Durch diese soll nämlich der Fall von einer großen Höhe herab so gebrochen werden, daß der daran befestigte Körper mit ihr sich nur langsam zum Boden herabsenkt. Der Fallschirm gleicht einem Regenschirm; durch den Fall selbst entfaltet sich, wegen Widerstandes der Luft, eine große leichte Fläche, gewöhnlich von Taffet, von 20 u. mehr Fuß im Durchmesser, welche dann, in horizontaler Richtung gehalten, nur ein langsames Durchschneiden der Luft zuläßt. Sind solche an L-s angebracht, so kann sich ein Luftschiffer ohne Gefahr zur Erde Herablassen. Blanchard machte mit einem solchen 1785 in London die erste glückliche Probe. Was die Bewegung des L-s anlangt, so zerfällt dieselbe in eine verticale u. horizontale. Die verticale Bewegung ist Folge der Steigkraft des L-s, zu deren Berechnung folgende Betrachtung führt. Nach hydrostatischen wie aerostatischen Gesetzen schwebt ein Körper eben in einer Flüssigkeit, wenn sein eignes Gewicht gerade gleich dem Gewichte des von ihm verdrängten Volumens der Flüssigkeit ist; er sinkt, wenn sein Gewicht größer, er steigt in ihr empor, wenn sein Gewicht kleiner ist. Berechnet man daher den Cubikinhalt des L-s, z.B. 10,000 Cubikfuß, u. multiplicirt denselben mit dem Gewichte eines Cubikfußes atmosphärischer Luft (3³/₄ Loch; man erhält in diesem Beispiel 860 Pfund); multiplicirt man andererseits jenen Cubikinhalt mit dem Gewichte eines Cubikfußes der leichteren Luftart (bei Leuchtgas durchschnittlich ¹¹/₂₀ Loch; man erhält hierbei 172 Pfund) u. schlägt zu diesem Producte noch das Gewicht der festen Theile des L-s mit seiner Belastung (z.B. 600 Pfund); subtrahirt man endlich die letzte Summe von dem ersten Product, se gibt der Rest (hier 88 Pfund) die Steigkraft. Vermöge derselben steigt der L. so, daß er m der ersten Secunde einen Weg zurücklegt von 15 Fuß, multiplicirt mit einem Bruche, in dessen Zähler die Steigkraft, in dessen Nenner das Gesammtgewicht des L-s steht (hier 15. ⁸⁸/₇₇₂ Fuß = circa 2 Fuß), Der Körper würde nun analog den Gesetzen des freien Falls mit fortwährend beschleunigter Geschwindigkeit steigen, wenn nicht erstlich der bedeutende Widerstand der Luft die Bewegung nach einiger Zeit zu einer gleichförmigen machte u. zweitens der L. in leichtere Luftschichten gelangte, in denen sich also seine Steigkraft vermindert. Hierbei ist noch zu bemerken, daß bei den Montgolsieren, welche unten offen sind, die warme Luft, welche sich bei vermindertem äußeren Luftdruck ausdehnt, entweicht u. dadurch die Steigkraft schnell abnimmt; bei den rings geschlossenen Charlièren dagegen vergrößert sich zwar anfänglich durch die Ausdehnung der eingeschlossenen Lust der Rauminhalt des L-s u. dieser gewinnt dadurch an Steigkraft fast Alles wieder, was er dadurch verliert, daß er sich jetzt in einer leichteren Luftschicht befindet; allein nach einiger Zeit muß der Aëronaut, um das Zerreißen des Taffets zu verhüten, ein Ventil öffnen, u. von jetzt an vermindert sich die Steigkraft bald bis zu 0. Ist dieser Punkt erreicht, so steigt der L. vermöge der Beharrung noch eine kurze Zeit, bis der Widerstand der Luft die Bewegung aufhebt. Nun kann der L. nur noch durch Auswerfen von Ballast zu höheren Regionen gelangen. Für die willkürliche Lenkung des L-s in horizontaler Richtung sind die Ruderversuche u. segel- od. flügelartigen Vorrichtungen von Robert, Ballet, Blanchard, Zambeccari u. And. erfolglos geblieben u. das einzige Mittel scheint das schon von Montgolfier vorgeschlagene zu bleiben, die in verschiedenen Höhen herrschenden verschiedenen Windrichtungen zu benutzen, wobei dann nur eine durch Auswerfung von Ballast od. Öffnung des Ventils zu erzielende verticale Bewegung nöthig wäre. Daß freilich auch diese Methode nur annähernde Sicherheit gewährt, beweist unter andern, daß Green durch sie von London, anstatt nach Paris, nach Weilburg im Nassauischen gelangte. Bis dieses Problem gelöst ist, wird daher immer auch die Luftschifffahrt für weite Strecken u. zu bestimmten Absichten keine praktische Anwendbarkeit erhalten, um so weniger, da noch keine technisch anwendbare Hülle für einen L. erfunden ist, welche nicht vom Wasserstoffgas nach u. nach durchdrungen würde.

[593] Für kleine mit Wasserstoffgas füllbare Bälle ist das Goldschlägerhäutchen, mit einem Firniß überzogen, das beste Material; ebenso ist auch das Schafhäutchen (s.d.) tauglich, um solche kleine Bälle, als Spielerei, zu bereiten, wogegen ein solcher Ball von englischem Wachstaffet schon über 3 Fuß u. von Kartenpapier über 4 Fuß Durchmesser bekommen muß, um brauchbar zu werden. Für Montgolfièren bedarf es Hüllen von weit größerem Umfange. Zu kleineren ist Papier die zweckmäßigste; der Ball muß aber, wenn er steigen soll, wenigstens 6 bis 7 Schuh im Durchmesser erhalten. Unter allen Formen ist die Kugelform immer die geeignetste; der leichteren Anfertigung wegen wählt man aber die länglichrunde Form. Zur Volksbelustigung läßt man auch aëronaulische Figuren, welche Menschen u. Thiere vorstellen, Reiter od. ganze Jagden steigen. Die gewöhnlichen Luftbälle bekommen am Boden eine Öffnung, deren Durchschnitt ¹/₄ od. ¹/₃ des Durchmessers des Balles beträgt; an diese wird ein cylindrischer Hals von gleichem Durchschnitte u. 6 Schuh Höhe angebracht. Sollen sie zu einer Luftschifffahrt dienen, so wird von außen um diesen Hals gewöhnlich eine von Weiden geflochtene, etwa 3 Schuh hohe u. 18 Zoll breite Gallerie angebracht, deren inneres Geländer an dem Hals des Balles befestigt ist, das äußere aber an Stricken hängt, die vom oberen Theile des Balles kommen u. an der oberen Hälfte desselben von anderen Stricken in Form eines Netzes durchkreuzt werden. Unter der Öffnung wird eine Gluthpfanne aus eisernen Stäben an Ketten, welche an das innere Geländer der Gallerie befestigt werden, aufgehängt; in dem Halse befinden sich Luftlöcher zum Schüren u. Unterhalten des Feuers. Um den Ball zu füllen, wird er zusammengefaltet über einen oben offenen Ofen auf einem eigenen Gerüste so gelegt, daß die Öffnung des Balles genau auf den Ofen paßt. In dem Ofen wird ein helles, leicht loderndes Feuer angezündet; durch die in den Ball strömende erhitzte Luft wird derselbe nun aufgeschwellt. Der Ball hängt oberhalb des Gerüstes an Stricken, welche über Rollen an zwei Bäumen laufen, die zu beiden Seiten des Gerüstes angebracht sind, damit wird der schwellende Ball Anfangs in die Höhe gezogen, dann bis zu seiner völligen Aufschwellung festgehalten. Zuletzt wird Alles, was mit dem Wall aufsteigen soll, in die Gallerie gebracht, in welche sich auch die Luftfahrer selbst stellen, die Gluthpfanne eingehängt, das Feuer darin entzündet u., indem man die Stricke losläßt, der L. der Luft überlassen. Die Luftbälle mit Wasserstoffgas bekommen an ihrem oberen Theile eine Klappe, welche mit einer Feder zugehalten ist u. mittelst einer Schnur geöffnet werden kann. An den unteren Theil des Balles kommen ein od. zwei Schläuche von gefirnißtem Taffet von etwa 6–10 Zoll Durchmesser; durch diese wird der Ball gefüllt. Zur Entbindung nimmt man etwa auf 1 Pariser Fuß Gas 6 Unzen Eisenfeile, eben so viel concentrirte Schwefelsäure u. 30 Unzen Wasser, füllt aber den L. nicht viel über halb, weil in der oberen Luft derselbe durch das Gas zu sehr gespannt werden u. Risse bekommen würde. Die Entbindung des Gases geschieht in Wannen u. Fässern, aus denen Röhren gehen, um welche die Schläuche des vorher zusammengefalteten L-s fest angebunden werden. Gegenwärtig bedient man sich zur Füllung der Charlièren des Leuchtgases. Um den L. herum ist ein Netz von Stricken angebracht, von welchem andere zu einem frei schwebenden hölzernen Reise- u. von diesem zu einer Art Boot herabgehen, welches die Luftfahrer u. die Gegenstände, welche sie mit sich nehmen wollen, aufzunehmen bestimmt ist. Der Ball wird auf gleiche Art, wie oben gedacht wurde, an Stricken festgehalten, bis erzur Erhebung ganz vorbereitet ist.

Zur Zeit der Französischen Revolution glaubte man in den Luftbällen ein vortreffliches Mittel zur Recognoscirung feindlicher Stellungen erhalten zu haben, gab aber die Versuche bald wieder auf, erneuerte sie jedoch von Seiten der Franzosen im Italienischen Feldzuge von 1859 wieder. Ein Versuch, die L-s mit Bomben (Aërobomben) zu verbinden, welche, über die feindliche Stellung getragen, zu berechneter Zeit fallen od. von den L-s aus herabgeworfen werden sollten, mißglückte 1849 bei der Belagerung von Venedig, s.u. Aërostiers. Vgl. Kramp, Geschichte der Aërostatik, Strasb. 1784, 2 Bde.; Faujas de St. Fond, Beschreibung der Versuche mit den aërostatischen Maschinen, Lpz. 1784; G. C. Lichtenberg, Betrachtung über die aërostatischen Maschinen, im Göttinger Magazin, III., 6; Zachariä, Elemente der Lustschwimmkunst, Wittenb. 1807; Turgan, Die L-s, deutsch von F. von Biedenfeld, Weimar 1851.