Первый полёт шарльера, аэростата с оболочками, наполненными водородом

Шарльер — аэростат, наполненный водородом, гелием или другими газами легче воздуха. Назван по имени французского учёного и изобретателя Жака Александра Сезара Шарля. Аэростат объёмом 25 м³ совершил свой первый полёт 27 августа 1783 года при стечении 300 тыс. зрителей на Марсовом поле в Париже. Первый полёт «шарльёра» с экипажем состоялся 1 декабря 1783 года в Париже. Французский профессор физики Жак Шарль считал, что дымный воздух — это не лучшее решение, ведь горячий воздух, остывая, теряет подъёмную силу, чего нельзя сказать о водороде, так как он изначально легче воздуха. Жак Шарль использовал лёгкую шёлковую ткань, смоченную раствором каучука в скипидаре, в качестве оболочки, способной длительное время держать летучий газ.

Для того, чтобы шарльер поднялся в воздух, газ должен быть легче воздуха. При заданной температуре и давлении плотность газа пропорциональна молекулярной массе. Для того, чтобы газ был легче воздуха, его молекулярный вес должен быть ниже 28,7. Грузоподъёмность пропорциональна разности между 28,7 и молекулярным весом газа. Веществ с молекулярным весом ниже 29 и газообразных при комнатной температуре, немного:

• Водород. Молекулярный вес 2. Высокая грузоподъёмность, безвреден, недорог, но взрывоопасен. Широко применяется для беспилотных шарльеров.
• Гелий. Молекулярный вес 4. Высокая грузоподъёмность, безвреден, безопасен, но дорог. Широко применяется для пилотируемых шарльеров.
• Неон. Молекулярный вес 20. Безвреден, безопасен, но дороже гелия, и из-за высокого атомного веса грузоподъёмность втрое ниже, чем у гелия. Применяется ограниченно.
• Метан. Молекулярный вес 16. Горюч. Применяется ограниченно.
• Аммиак. Молекулярный вес 17. С резким запахом, ядовит, слегка горюч. Применяется ограниченно, для метеозондов.
• Фтороводород (HF). Молекулярный вес 21. Крайне ядовит. Химически агрессивен. Не применяется.
• Ацетилен (C2H2). Молекулярный вес 26. Очень легко воспламеняется, взрывоопасен. Не применяется.
• Диборан (B2H6). Молекулярный вес 27,6. На воздухе воспламеняется самопроизвольно. Не применяется.
• Азот. Молекулярный вес 28. Безвреден, недорог, но грузоподъёмность ничтожная. Не применяется.
• Этилен (C2H4). Молекулярный вес 28. Не применяется по той же причине, что и азот, а также из-за горючести.
• Угарный газ (CO). Молекулярный вес 28. Не применяется по той же причине, что и азот, и из-за токсичности.

Кроме того, в качестве наполнителей предложено использовать водяной пар и в прошлом использовался светильный газ.