気球

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夜の熱気球

気球(ききゅう)とは、空気より軽い気体風船に詰め込む事で浮力を得る、推進に用いる動力を持たない航空機である。推進動力を持つ飛行船と同様に軽航空機(LTA; Lighter-Than-Air)に分類される。

バーナーなどで熱した空気を利用する物を熱気球水素ヘリウムなどを使用する物をガス気球、ガスと熱した空気の両方を利用する物をロジェ気球と呼ぶ。人間が乗るためには気球の下にバスケットゴンドラをつける。

移動するための動力は持たない。高度や地形によって向きの異なる風を捕捉することで、ある程度意図した方向へ移動することはできるが、パイロットの技量に左右される部分が大きく確実性が低いため、効率的な旅客や貨物の運搬といった目的には適さない。

積極的に移動するためのエンジンプロペラなどの推進装置をもつものは飛行船と呼ばれる。ロープなどで固定され一定範囲から動かないようにされているものは繋留気球と呼ばれる。 気球の開発には継ぎ目等の強度を試験する為に縮尺模型に水を入れて試験を行う[1][2]

歴史[編集]

熱気球が発明された1783年以降19世紀までフランスを中心にヨーロッパで気球ブームが起き、遊覧飛行や冒険飛行が頻繁におこなわれた。19世紀半ばに動力を備えた飛行船が、20世紀飛行機が発明されるとそれらに取って代わられ下火となるが、第二次世界大戦後、熱気球はスカイスポーツ (競技)として復活する。ガス気球は気象観測用のラジオゾンデや、宣伝・広告用のアドバルーンなどとして現代でも利用されている。超長距離の記録飛行の多くにはロジェ気球が用いられてきた。

年表[編集]

モンゴルフィエ兄弟の公開実験(1783年)
ジファールの飛行船(1852年)

気球の用途[編集]

かつては有人飛行によって偵察等に使用されていたが近年ではレジャー関連を除けば気球による有人飛行はパラシュートによる降下訓練等、用途は限られる。無人気球は気象観測やX線や赤外線による天体観測やオゾン層の観測等に使用される。また、一部において酸素よりも塩素と化合しやすいナトリウム蒸気を成層圏で放出することで塩素原子を吸着することによりオゾン層を修復する試みもある[5]

軍事気球[編集]

日露戦争遼陽会戦において、ロシア軍日本軍の行動を把握するため、観測気球を利用した。

歴史的に気球は盛んに軍事利用されていた。

観測気球[編集]

モンゴルフィエ兄弟以来、もっとも一般的な軍事利用気球。形式としては係留気球が大半を占める。初期の航空機に対してケーブルによる有線電話の確実性と乾板写真撮影時の安定性から、第一次世界大戦頃までは盛んに軍事利用された。イメージから敵戦闘機の攻撃には脆いと思われるが、ゴンドラには機関銃があり、大抵、気球を中心に対空陣地が幾重にも取り囲んであって、時には護衛戦闘機まで配備される上、強力な電動ウインチで急速に昇降するので、実際は観測気球を撃墜するのは至難の業だった。しかし、航空機と無線そして写真機の発達で、第一次大戦後になると有人観測気球は廃れ、無人気球が中心となって行った。

阻塞(そさい)気球[編集]

第二次大戦頃まで使用された航空機妨害用の係留気球。爆撃隊の予想進路上に多数配置して攻撃を阻害する。水素ガスを入れて引火し易いようになっており、ナチドイツ空軍は対気球用に機首へワイヤーカッターを装備した爆撃機さえ投入している。英本土航空戦(バトル・オブ・ブリテン)のロンドン上空や、ノルマンディー上陸作戦時の船団護衛に使用された事で有名である。阻塞気球は航空機の進入が低高度であった頃は有効だったが、後に爆撃高度が成層圏に至るまでになると意味を成さなくなった。

気球爆弾[編集]

高高度気球[編集]

宇宙線オゾン層、気象観測等の調査の為に高高度気球が用いられる。大気の影響の少ない高高度に長時間滞在できる気球の利点を活かして赤外線やX線による天体観測も行われる。

ゼロ・プレッシャー気球[編集]

昼間、太陽光で加熱され内部の浮揚ガスが膨張した場合逆止弁を介してガスを放出する。夜間、浮揚ガスが収縮して浮力が減るとバラストを投下するこれを繰り返すことにより、一定の高度を維持する。日本軍の風船爆弾がこの機構を採用。米本土を爆撃している。

スーパー・プレッシャー気球[編集]

浮揚ガスが膨張しても放出しない構造の為に強度の要求水準がゼロプレッシャー気球よりも高い。浮揚ガスを放出しない為に長期間高高度を維持できる[6]

FNRS-1[編集]

FNRS-1オーギュスト・ピカールの開発した気球である。1931年5月27日宇宙線オゾンを研究するために、自らが設計した水素気球に乗ってドイツのアウクスブルク上空16,000 mの成層圏に達した。これは世界初の気球による成層圏到達であり、ピカールはこの業績によりハーモン・トロフィーを獲得した。この気球は直径30mと大型のもので、地上と上空の気圧の差を巧みに利用したものであった。

1932年8月18日にはFNRS-1で自らの高度記録を更新している。彼はその後も気球に乗り続け、計27回の浮上の最高記録は23,000mであった。

その後、ピカールは気球の原理を応用した深々度潜水艇バチスカーフを建造している。

法律における取扱い[編集]

気球を航空機としている国が多いが、日本国では「空中障害物」として扱われる。航空法に基づき、気球を飛行・浮遊させる空域によっては、飛行・浮遊させる事が禁止される場合、または飛行・浮遊させる場合に事前に国土交通大臣への届出が必要な場合がある。

気球メーカー[編集]

気球に関する作品[編集]

気球のイベント[編集]

佐賀インターナショナルバルーンフェスタ[編集]

佐賀県で毎年10月下旬から11月上旬にかけての1週間に開催されるアジア最大級の気球のイベント。

バルーンイリュージョン[編集]

ツインリンクもてぎで毎年11月に開催される。

参考文献[編集]

  • 気球の歴史 篠田皎
  • 気球の歴史 レナ-ド・コットレル 西山浅次郎
  • 気球工学―成層圏および惑星大気に浮かぶ科学気球の技術 ISBN 9784339012262
  • 気球をとばす 西村純 ISBN 9784001152043

脚注[編集]

  1. ^ 西村純、太田茂雄「気球の水モデル破壊テスト」、『東京大学宇宙航空研究所報告』第3巻第2号、宇宙航空研究開発機構、1967年6月、 379-384頁、 NAID 110000196883
  2. ^ 気球をとばす 岩波書店
  3. ^ 作家丹羽文雄とは同姓同名の別人。
  4. ^ “無人気球到達高度の世界記録更新について”. JAXA. (2013年9月20日). http://www.jaxa.jp/press/2013/09/20130920_ballon_j.html 2014年5月26日閲覧。 
  5. ^ 1999年3/10の朝日新聞夕刊記事
  6. ^ 大気球を用いた観測の将来

関連項目[編集]

外部リンク[編集]