Производство по чертежам Подбор аналогов Цены производителя Оригинальная продукция в короткие сроки
INNER — производство и поставка промышленных комплектующих и оборудования
INNER
Контакты

Стратостат: полёт на аэростате в стратосферу

Высота
0м
Скорость0
Подъём0
Балласт0
Гелий0
Газ к воздуху0
Кислород0
Шар раздут0 %
06:00

Стратостат

Сорок километров вверх. Руля нет — только балласт, клапан и ветер.


Обзор
Научная программа
↑ — балласт · ↓ — клапан
пробел — пауза

«Стратостат» — игра о полёте на газовом аэростате в стратосферу. Руля нет: высоту меняют балласт и газовый клапан, а направление выбирает ветер, на каждой высоте свой. Гелиевый шар взлетает почти пустым и раздувается полностью на 41,5 км. Днём газ греет солнце, на закате он остывает, и шар идёт вниз. Задача — подняться выше рекордов и сесть мягко, не в море.

11–45 кмвысоты стратосферных аэростатов по ГОСТ Р 71967.3-2025
в 307 разреже воздух на 40 км, чем у земли, — примерно во столько же раз раздувается гелий
34 668 мрекорд высоты полёта человека на аэростате, 1961 год
41 422 мсамый высокий прыжок из стратосферы, 2014 год

ОпределенияСтратостат, аэростат и дирижабль: в чём разница

По ГОСТ Р 71967.1-2025 аэростат — летательный аппарат, который держит в воздухе выталкивающая сила. Свободный аэростат, по стандарту, «перемещается в атмосфере вместе с воздушным потоком». Стратостат там же определён как «свободный аэростат большого объёма для подъёма в стратосферу экипажа и/или иного оборудования».

АппаратЧто поднимаетЧем управляют
Газовый аэростатгелий или водородбалласт и газовый клапан; направление — ветер
Тепловой аэростатвоздух, нагретый горелкойгорелка и клапан; направление — ветер
Стратостатгаз в оболочке на десятки и сотни тысяч м³как газовый, но поднимается выше 11 км
Дирижабльнесущий газдвигатели и рули: летит, куда нужно

Стратосферными ГОСТ Р 71967.3-2025 называет свободные аэростаты, которые летают на высотах 11 000–45 000 м. 11 км — нижняя граница стратосферы в стандартной атмосфере ГОСТ 4401-81; как по слоям меняются давление и температура, показывает тренажёр «Атмосферное давление на высоте».

ФизикаПочему аэростат поднимается: выталкивающая сила

На шар действуют сила тяжести — вес оболочки, газа, гондолы и балласта, — выталкивающая сила воздуха и сопротивление, когда он движется. Выталкивающая, или архимедова, сила равна весу воздуха в объёме оболочки:

FA = ρвозд · g · V

Подъёмная сила, по ГОСТ, — это архимедова сила минус вес несущего газа:

F = (ρвозд − ρгаза) · g · V

Пока она больше веса оболочки, гондолы и балласта, шар поднимается с ускорением. Сопротивление растёт вместе со скоростью, и скоро подъём становится равномерным: силы уравновешены. Вертикальная скорость аэростата у научных шаров NASA — 4–6 м/с, в игре — в среднем 4,8 м/с. Проще говоря, средняя плотность аэростата должна быть меньше плотности воздуха.

гелий ρ газа меньше ρ воздуха F A выталкивающая сила mg вес шара, газа, гондолы и балласта сопротивление воздуха подъём Силы, действующие на аэростат: при равномерном подъёме выталкивающая сила уравновешена весом и сопротивлением воздуха.

Задача: аэростат объёмом 1 000 м³ заполнен гелием. Плотность воздуха 1,29 кг/м³, гелия — 0,18 кг/м³ (при 0 °C). Выталкивающая сила: 1,29 · 9,8 · 1 000 ≈ 12 600 Н, или 12,9 кН при g = 10 Н/кг. Гелий весит около 1 760 Н, поэтому подъёмная сила — примерно 10 900 Н: шар поднимет до 1 110 кг вместе с оболочкой и гондолой. Водород даёт подъёмной силы всего на 8 % больше, зато горюч: Пикар летал на водороде, а Explorer II в 1935 году — уже на гелии.

Та же сила держит тела в воде — это тренажёр «Сила Архимеда».

ВысотаНа какую высоту поднимается аэростат

Высота аэростата ограничена объёмом оболочки, а стратостат стартует почти пустым. С высотой воздух редеет, гелий расширяется, и шар раздувается, а подъёмная сила почти не меняется: газ вытесняет всё больший объём всё более редкого воздуха, и масса этого воздуха остаётся прежней. Потолок — там, где оболочка раздута полностью. Выше лишний газ уходит через отводы, и подъёмная сила падает до нуля.

ВысотаДавление, мм рт. ст.Плотность, кг/м³Реже, чем у земли
у земли7601,225—
11 км1700,365в 3,4 раза
20 км410,089в 14 раз
30 км9,00,018в 67 раз
40 км2,20,0040в 307 раз

Цифры — по ГОСТ 4401-81; перевести давление в гектопаскали можно в разделе «Калькуляторы». В игре оболочка на 900 000 м³ взлетает с 2 600 м³ гелия — это 0,29 % объёма. Шары NASA из полиэтилена толщиной 0,02 мм тоже стартуют частично заполненными и за два-три часа поднимаются до 42 км. Рекорд высоты полёта человека на аэростате — 34 668 м («Страто-Лаб V», 1961, рекорд ФАИ), для теплового аэростата — 21 027 м (Виджайпат Сингхания, 2005).

ТРОПОСФЕРА граница — 11 км СТРАТОСФЕРА озоновый слой, 20–25 км шары NASA — до 42 км 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 км 8 849 м · Эверест 11 551 м · Бойцов, 2026 15 781 м · Пикар и Кипфер, 1931 19 000 м · «СССР-1», 1933 21 027 м · тепловой аэростат, 2005 22 066 м · Explorer II, 1935 25 458 м · Андреев, 1962 31 333 м · Киттингер, 1960 34 668 м · «Страто-Лаб V», 1961 38 969 м · Баумгартнер, 2012 41 422 м · Юстас, 2014 полёт аэростата прыжок с парашютом Высоты полётов и прыжков из стратосферы. Граница стратосферы — по стандартной атмосфере ГОСТ 4401-81.

УправлениеАэростат с балластом: как управляют высотой

Балласт, по ГОСТ Р 71967.1-2025, — «груз, обеспечивающий поддержание определённой высоты полёта свободного аэростата, а также его снижение и посадку». Сбросили дробь — шар легче и идёт вверх; открыли газовый клапан — тяжелеет и идёт вниз. Вернуть ни газ, ни балласт нельзя.

Главный соперник пилота — солнце. Днём газ на высоте теплее воздуха на 15–25 °C, он расширяется, и часть уходит. На закате газ остывает, и шар опускается со скоростью до 2,3 м/с, пока не найдёт новое равновесие. Чтобы держать высоту, NASA сбрасывает около 8 % массы шара в сутки.

Ветер на разных высотах разный: летом в умеренных широтах до 19–20 км он дует на восток, выше — на запад (ГОСТ 24728-81). Поднимаясь и опускаясь, пилот выбирает ветер, а шар-пилот перед стартом показывает, куда дует выше.

ОболочкаЗачем оболочка стратостата покрывается серебристой краской

Первые оболочки шили из прорезиненной хлопчатобумажной ткани и красили в жёлтый цвет или покрывали алюминием. С конца 1950-х годов их делают из плёнки, сейчас — из полиэтилена.

Ответ для урока. Серебристую краску делают на алюминиевой пудре, а алюминий хорошо отражает солнечные лучи. Оболочка и газ внутри меньше нагреваются днём и меньше остывают вечером, подъёмная сила меняется слабее, и балласта нужно меньше. Кроме того, металлический слой закрывает резину от света, от которого она стареет.

Это проверили опытом: в 1919 году Бюро стандартов США измерило, что ткани оболочек на солнце нагреваются выше температуры воздуха на 20–39 °C, а ткань с алюминием остаётся сравнительно холодной. Горячая резина хуже держит газ: при 60 °C водород проходил сквозь ткань втрое быстрее, чем при 25 °C.

ИсторияПервый стратостат и стратостаты СССР

Стратостат придумал швейцарский физик Огюст Пикар: он поместил экипаж в герметичную алюминиевую гондолу-шар. 27 мая 1931 года Пикар и Пауль Кипфер поднялись на 15 781 м — люди впервые побывали в стратосфере. Позже Пикар построил батискаф на том же принципе: поплавок с бензином вместо оболочки с газом. Спуститься на нём на дно океана можно в игре «Бездна».

Советский «СССР-1» 30 сентября 1933 года поднялся на 19 000 м (по БРЭ — 18 800 м). «Осоавиахим-1» 30 января 1934 года достиг 22 000 м, но при спуске гондола оторвалась, и экипаж погиб. Американский Explorer II в 1935 году поднялся на 22 066 м.

  • 1931

    FNRS

    15 781 м

    Пикар и Кипфер: водород, 14 000 м³, ночная посадка на ледник

  • 1933

    «СССР-1»

    ≈19 км

    Прокофьев, Годунов, Бирнбаум: водород, 25 000 м³

  • 1935

    Explorer II

    22 066 м

    Стивенс и Андерсон: гелий, 104 800 м³

РекордыПрыжок из стратосферы: рекорды от Андреева до Бойцова

Подняться на 30–40 км без ракеты можно только на стратостате. Поэтому первый прыжок с парашютом из стратосферы и все рекордные делали с гондол аэростатов. Выше 19 км без скафандра вода закипает при температуре тела, зато воздух там в сотни раз реже, и в падении человек разгоняется быстрее звука.

КтоВысотаЧто особенного
Джозеф Киттингер, 196031 333 м4 мин 37 с свободного падения
Евгений Андреев, 196225 458 м24 500 м в свободном падении, рекорд ФАИ; напарник Пётр Долгов погиб, повредив гермошлем
Феликс Баумгартнер, 201238 969 м1 357,6 км/ч — быстрее звука
Алан Юстас, 201441 422 мбез гондолы, в скафандре под шаром
Сергей Бойцов, 202611 551 мпрыжок с теплового аэростата над Алтаем

Сергей Бойцов: прыжок из стратосферы с теплового аэростата

22 августа 2026 года Бойцов прыгнул над предгорьями Алтая с 11 551 м. Шар был тепловой, 10 000 м³, прыжок — в высотном скафандре с запасом кислорода; по сообщениям, в падении он разогнался быстрее 500 км/ч. Министерство спорта назвало его мировым рекордом. 11 551 м — чуть выше 11 км, условной границы стратосферы; настоящая тропопауза в умеренных широтах лежит на 10–12 км.

ИграЗадания дня, исторические полёты и научная программа

Каждый день — свой ветер, одинаковый у всех. За полёт — до шести звёзд, лучший результат сохраняется в браузере.

  • 01Свободный полётвыше 30 км и мягкая посадка
  • 02Точно в цельсесть не дальше 50 км от посёлка
  • 03Дальний перелётулететь дальше, чем унесёт до заката
  • 04Пикар и Кипфер, 193115 781 м, а клапан заело
  • 05«СССР-1», 193318 800 м и посадка засветло
  • 06Explorer II, 193522 066 м, но сначала порыв у склона
  • 07Научная программатропопауза, космические лучи, кривизна Земли, закат сверху
  • 08Атлас рекордовот Пикара до Бойцова

Другие игры и тренажёры — на странице «Тренажёры и игры».

ВопросыКоротко о стратостатах

Что такое стратостат?

Свободный аэростат большого объёма для подъёма в стратосферу, выше 11 км. Так его определяет ГОСТ Р 71967.1-2025.

На какую высоту поднимается воздушный шар?

Высота воздушного шара зависит от объёма и груза. Рекорд теплового — 21 027 м, газового с экипажем — 34 668 м, а научные шары без экипажа летают до 42 км.

Какая сила поднимает аэростат?

Выталкивающая сила аэростата равна весу воздуха в объёме его оболочки.

Зачем оболочку стратостата красят серебряной краской?

Чтобы она отражала солнечные лучи: газ меньше греется днём и меньше остывает ночью, подъёмная сила меняется слабее.

Кто изобрёл стратостат?

Огюст Пикар: в 1931 году он первым поднялся в стратосферу в герметичной гондоле. Он же изобрёл батискаф.

Какой рекорд прыжка с парашютом из стратосферы?

41 422 м — Алан Юстас, 2014 год, рекорд ФАИ. Самый известный — Феликс Баумгартнер: прыжок из стратосферы с 38 969 м в 2012 году, в падении — 1 357,6 км/ч.

Не путать. Здесь речь о летательном аппарате. «Аэростат» — ещё и название радиопрограммы Бориса Гребенщикова, а «Стратосферой» называют аттракционы и раскраски оружия в компьютерных играх.

Модель упрощена. Воздух — стандартная атмосфера ГОСТ 4401-81, ветер — модель HWM14, нагрев и остывание газа — по полётам научных шаров. Массы исторических стратостатов подобраны, ветер в исторических полётах — средний для даты и места. Игра не заменяет подготовку к настоящим полётам.

Давление на любой высоте — в тренажёре «Атмосферное давление на высоте» и конвертере давления, плавание тел — в тренажёре «Сила Архимеда», расширение газа — в «Идеальном газе», батискаф — в игре «Бездна». Все игры собраны на странице «Тренажёры и игры». Расчёты — в разделе «Калькуляторы».

Источники

  1. ГОСТ Р 71967.1-2025. Аэростаты и дирижабли. Термины и определения. М., 2025.
  2. ГОСТ Р 71967.3-2025. Аэростаты, дирижабли и воздухоплавательные комплексы. Классификация. М., 2025.
  3. ГОСТ 4401-81. Атмосфера стандартная. Параметры. М., 1981.
  4. ГОСТ 24728-81. Ветер. Пространственное и временное распределение характеристик. М., 1981.
  5. Edwards J. D., Long M. B. Effect of solar radiation upon balloons // Technologic Papers of the Bureau of Standards. 1919. № 128.
  6. Carlson L. A., Horn W. J. New thermal and trajectory model for high-altitude balloons // Journal of Aircraft. 1983. Vol. 20.
  7. Авиация: энциклопедия. М.: Большая российская энциклопедия, 1994. Статья «Стратостат».
  8. Техника: энциклопедия. М.: Росмэн, 2006. Статья «Стратостат».
  9. FAI. База рекордов: «Страто-Лаб V», 1961; Сингхания, 2005; Баумгартнер, 2012; Юстас, 2014.
  10. Guinness World Records. Highest freefall parachute jump (official FAI), 1962.
  11. NASA. Scientific Balloons: glossary; Columbia Scientific Balloon Facility.
  12. РИА Новости; Интерфакс. Прыжок Сергея Бойцова с теплового аэростата. 22.08.2026.

Заказать товар

ООО «Иннер Инжиниринг»