Аэростатика — раздел физики, изучающий равновесие газов и тел в газообразной среде. Эти принципы фундаментально важны для проектирования воздушных шаров и метеозондов, позволяя им подниматься, удерживаться на нужной высоте и выполнять свои функции.
Закон Архимеда гласит: на тело, погруженное в газ, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненного газа. Это основной принцип, который используют все аэростатические аппараты:
Для воздушных шаров обычно используют водород или гелий — газы с плотностью значительно меньшей, чем у воздуха. Метеозонды часто наполняют смесью этих газов для оптимального сочетания подъемной силы и безопасности.
Проектирование учитывает ряд ключевых факторов:
Метеозонды проектируют с учетом специфических требований:
В последние годы появились новые технологии:
Эти инновации позволяют создавать аппараты с рекордной продолжительностью полета и точностью измерений.