기구 (비행체)

섬네일|1999년, 베르트랑 피카르와 브라이언 존스는 브라이틀링 오비터 3호를 타고 최초의 무착륙 기구 세계 일주를 달성했다.
기구(氣球, )는 부력 덕분에 공중에 떠 있거나 표류하는 동력이 없는 에어로스탯이다. 기구는 선화 가스로 뜨거운 공기를 사용할 수도 있고, 수소나 헬륨과 같이 공기가 아닌 가스를 사용할 수도 있다. 기구는 바람을 따라 움직이는 자유 기구일 수도 있고, 고정된 지점에 묶여 있는 계류 기구일 수도 있다. 기구는 조종 가능한 방식으로 공중에서 스스로 추진할 수 있는 동력 에어로스탯인 비행선과는 구별된다.

많은 기구는 사람이나 장비(카메라, 망원경, 비행 제어 장치 포함)를 운반하기 위해 주 엔벨로프(기낭) 아래에 바구니, 곤돌라 또는 캡슐이 매달려 있는 형태를 띤다.

섬네일|"팔꿈치가 떨어진 항공술, 또는 순회 비행사" 인쇄 삽화와 시 (1785년)

 원리 
기구는 개념적으로 모든 비행 기계 중에서 가장 단순하다. 기구는 주변 대기보다 가벼운 가스로 채워진 천 엔벨로프로 구성된다. 기구 전체의 밀도가 주변보다 낮기 때문에 기구는 상승하며, 그 아래에 부착되어 승객이나 화물을 운반하는 바구니를 함께 들어 올린다. 기구에는 추진 시스템이 없지만, 유리한 바람 방향을 찾기 위해 고도를 높이거나 낮춤으로써 어느 정도의 방향 제어가 가능하다.

기구의 주요 유형은 다음과 같은 세 가지가 있다.
 열기구(hot air balloon) 또는 몽골피에르(Montgolfière)는 기구 내부의 공기를 가열하여 부력을 얻으며, 가장 흔한 유형이 되었다.
 가스 풍선(gas balloon) 또는 샤를리에르(Charlière)는 주변 대기보다 분자량이 낮은 가스로 팽창시킨다. 대부분의 가스 기구는 가스의 내부 압력을 주변 대기압과 동일하게 유지하며 작동한다. 초압력 기구는 낮 시간의 가열로 인한 가스 손실을 제한하거나 제거할 목적으로 주변 공기보다 높은 압력의 선화 가스로 작동할 수 있다. 가스 기구는 다음과 같은 가스로 채워진다.
 수소 – 원래 광범위하게 사용되었으나, 힌덴부르크 참사 이후 높은 인화성으로 인해 현재는 거의 사용되지 않는다.
 석탄 가스 – 수소의 약 절반 정도의 양력만을 제공하지만,Holmes, Richard (2013). Falling Upwards. London: Collins. . p.57 수소보다 저렴하고 쉽게 구할 수 있었기 때문에 19세기와 20세기 초에 널리 사용되었다.
 헬륨 – 오늘날 모든 비행선과 대부분의 유인 가스 기구에 사용된다.
기타 가스로는 암모니아와 메테인이 포함되었으나, 양력이 부족하고 기타 안전 결함이 있어 널리 사용된 적은 없다.
 로지에 기구(Rozière) 유형은 별도의 가스 주머니에 가열된 가스와 가열되지 않은 선화 가스를 모두 가지고 있다. 이 유형의 기구는 최근의 세계 일주와 같은 장거리 기록 비행에 가끔 사용되지만, 그 외에는 사용되지 않는다.

열기구(몽골피에르)와 가스 기구는 모두 여전히 흔히 사용된다. 몽골피에르 기구는 엔벨로프에 고급 재료가 필요하지 않아 상대적으로 저렴하며, 기구 비행 스포츠 활동으로 인기가 높다.

 열기구 

섬네일|이륙하는 열기구

승객을 태운 최초의 기구는 부력을 얻기 위해 뜨거운 공기를 사용했으며, 1783년 프랑스 안노네에서 조제프와 에티엔 몽골피에 형제에 의해 제작되었다. 최초의 승객 비행은 1783년 9월 19일에 양, 오리, 수탉을 태우고 이루어졌다.

최초의 유인 계류 기구 비행은 더 큰 몽골피에 기구에 의해 아마도 1783년 10월 15일에 이루어졌을 것이다. 최초의 자유 기구 비행은 1783년 11월 21일 동일한 몽골피에 기구에 의해 수행되었다.

공기는 가열되면 팽창하므로 주어진 부피 안에 들어있는 공기의 양이 적어진다. 이는 공기를 더 가볍게 만들며, 만약 그 양력이 기구를 포함한 무게보다 크다면 기구를 위로 들어 올리게 된다. 열기구는 공기를 충분히 뜨겁게 유지하기 위한 버너용 연료가 있는 동안에만 공중에 머물 수 있다.

몽골피에 형제의 초기 열기구는 고체 연료 화로를 사용했는데, 이는 거의 즉시 뒤따라온 수소 기구보다 실용성이 떨어지는 것으로 판명되었고 열기구 비행은 곧 사라졌다.

1950년대에 가스통 버너의 편리함과 저렴한 비용 덕분에 스포츠 및 레저용 열기구 비행이 부활했다.

열기구의 높이나 고도는 필요에 따라 버너를 조절하여 제어한다. 이는 기구가 너무 낮아질 경우 떨어뜨리기 위해 밸러스트(모래주머니)를 휴대하고, 착륙을 위해 일부 선화 가스를 밸브를 통해 배출해야 하는 가스 기구와는 다르다.

 가스 기구 

부력을 위해 가벼운 수소 가스를 사용하는 유인 기구는 자크 샤를 교수에 의해 제작되었으며, 몽골피에 비행 후 한 달도 채 되지 않은 1783년 12월 1일에 비행했다. 가스 기구는 주어진 부피에 대해 더 큰 양력을 가지므로 크기가 그렇게 클 필요가 없으며, 뜨거운 공기보다 훨씬 더 오래 공중에 머물 수 있어 이후 200년 동안 기구 비행의 주류를 이루었다. 19세기에는 기구를 채우기 위해 제조된 도시 가스(석탄 가스)를 사용하는 것이 일반적이었다. 이것은 순수 수소 가스만큼 가볍지는 않아 양력이 절반 정도였지만, 훨씬 저렴하고 쉽게 구할 수 있었다.

섬네일|left|앨버커키 국제 열기구 축제에서의 가스 기구들
가벼운 가스를 사용하는 기구는 훨씬 더 오랜 시간 동안 훨씬 더 높은 고도에 도달할 수 있기 때문에 과학적 응용 분야에서 지배적이다. 일반적으로 헬륨으로 채워진다. 수소가 더 큰 양력을 가지고 있지만, 산소가 풍부한 대기에서는 폭발 위험이 있다. 몇 가지 예외를 제외하고 과학 기구 임무는 무인으로 이루어진다.

가벼운 가스 기구에는 제로 압력(zero-pressure)과 초압력(superpressure)의 두 가지 유형이 있다. 제로 압력 기구는 가벼운 가스 기구의 전통적인 형태이다. 발사 전에 가벼운 가스로 부분적으로 팽창시키며, 가스 압력은 기구 내부와 외부가 동일하다. 제로 압력 기구가 상승함에 따라 가스는 압력 차이를 0으로 유지하기 위해 팽창하고 기구의 엔벨로프는 부풀어 오른다.

밤에는 제로 압력 기구 내의 가스가 냉각되어 수축하므로 기구가 하강하게 된다. 제로 압력 기구는 고도가 너무 높아져 팽창하는 가스가 엔벨로프를 파열시킬 위험이 있을 때 가스를 방출하거나, 너무 낮게 가라앉을 때 밸러스트를 투하함으로써만 고도를 유지할 수 있다. 가스와 밸러스트의 손실로 인해 제로 압력 기구의 비행 지속 시간은 며칠로 제한된다.

반면 초압력 기구는 질기고 비탄력적인 엔벨로프를 가지고 있으며, 외부 대기보다 높은 압력으로 가벼운 가스를 채운 뒤 밀봉한다. 초압력 기구는 크기가 크게 변할 수 없으므로 일반적으로 일정한 부피를 유지한다. 초압력 기구는 대기 중에서 일정한 밀도의 고도를 유지하며, 가스 누출로 인해 서서히 하강할 때까지 비행을 지속할 수 있다.

초압력 기구는 며칠이 아닌 몇 달 동안의 비행 지속 시간을 제공한다. 실제로 전형적인 운용에서 지구 기반 초압력 기구 임무는 가스의 자연 누출보다는 지상 통제소의 엔벨로프 개방 명령에 의해 종료된다.

고고도 풍선은 과학 기구(예: 기상 관측 기구)를 운반하기 위한 고공 비행체로 사용되거나, 지구의 영상이나 사진을 찍기 위해 근우주 고도까지 도달하는 데 사용된다. 이 기구들은 공중으로 100,000피트(30.5km) 이상 날아갈 수 있으며, 설정된 고도에서 터지도록 설계되어 낙하산이 펼쳐져 화물을 안전하게 지상으로 운반한다.

클러스터 벌루닝은 비행을 위해 가스가 채워진 여러 개의 작은 기구들을 사용한다.

 복합 기구 
초기 열기구는 연료를 많이 사용했기 때문에 공중에 오래 머물 수 없었고, 초기 수소 기구는 비행사가 가스를 배출하거나 밸러스트를 투하할 수 있는 횟수가 제한되어 있어 원하는 대로 고도를 높이거나 낮추기가 어려웠다. 장프랑수아 필라트르 드 로지에는 영국 해협 횡단과 같은 장거리 비행을 위해서는 비행사가 서로 다른 고도에서 서로 다른 바람 방향을 이용해야 한다는 것을 깨달았다. 따라서 장시간 공중에 머물면서도 고도를 잘 제어할 수 있는 것이 필수적이었다. 그는 두 개의 가스 주머니를 가진 복합 기구인 로지에 기구를 개발했다. 위쪽 주머니는 수소를 담아 대부분의 일정한 양력을 제공했다. 아래쪽 주머니는 뜨거운 공기를 담아 고도 제어를 위한 가변적인 양력을 제공하기 위해 빠르게 가열하거나 냉각할 수 있었다.

1785년 필라트르 드 로지에는 해협 횡단을 시도하기 위해 이륙했으나, 비행 직후 수소 가스 주머니에 불이 붙었고 드 로지에는 이어진 사고에서 살아남지 못했다. 이로 인해 드 로지에는 "최초로 하늘을 날고 최초로 사망한 사람"이라는 칭호를 얻게 되었다.

1980년대에 이르러서야 선화 가스로 불연성 헬륨을 사용하는 등 로지에 유형을 안전하게 운용할 수 있는 기술이 개발되었으며, 여러 설계가 장거리 비행에 성공했다.

 계류 및 카이트 기구 

섬네일|계류 중인 헬륨 기구가 영국 브리스틀 시 상공 500피트(150m)까지 일반인을 태우고 비행하고 있다. 삽입된 사진은 곤돌라의 상세 모습이다.
자유 비행의 대안으로, 기구는 동일한 위치에서 안정적인 이착륙이 가능하도록 계류될 수 있다. 초기 기구 비행의 일부는 안전을 위해 계류된 상태로 이루어졌으며, 그 이후로 기구는 군사 관측 및 공중 저지, 기상 및 상업적 용도를 포함한 많은 목적으로 계류되어 왔다.

기구의 자연적인 구형 형태는 강한 바람에서 불안정하다. 바람이 부는 조건에서 사용하기 위한 계류 기구는 종종 공기역학적 형상과 고삐 장치에 의한 계류선 연결을 통해 안정화된다. 이를 카이트 기구라고 한다.

카이트 기구는 양력의 일부를 공기역학적으로 얻는 카이툰과는 구별된다.

 역사 

 선행 사례 
섬네일|left|upright|현대의 공명등
섬네일|1709년에 고안된 바르톨로메우 드 구스망의 프로토타입 비행선 파사롤라(Passarola).
무인 열기구는 중국 역사에 언급된다. 삼국 시대(서기 220~280년) 촉한의 제갈량은 군사 신호용으로 공중 등불을 사용했다. 이 등불은 공명등(孔明灯)으로 알려져 있다.The Ten Thousand Infallible Arts of the Prince of Huai-Nan  몽골군은 중국인들로부터 공명등에 대해 배웠고, 몽골의 폴란드 침공 당시 레그니차 전투에서 이를 사용했다.Joseph Needham (1965). Science and Civilisation in China: Volume 4, Physics and Physical Technology, Part 2, Mechanical Engineering; rpr. Taipei: Caves Books Ltd.
폴란드의 귀족이자 과학자인 티투스 보라티니는 그의 저서 "Il volare non e imposible come fin hora universalmente e stato creduto"(비행은 지금까지 일반적으로 믿어왔던 것처럼 불가능한 것이 아니다)에서 공기보다 가벼운 가스를 이용한 비행 개념을 제시했다.Bondaryk P., Gruszczyński J., Kłosowski M., Kopański T. j., Matusiak W., Ruchała P., Rusiecki M., Witkowski R., Historia lotnictwa w Polsce, Carta Blanca, Warsaw 2011. 1709년 브라질-포르투갈 출신 성직자 바르톨로메우 드 구스망은 리스본의 한 실내에서 가열된 공기로 채워진 기구를 떠오르게 했다. 1709년 8월 8일 리스본에서 구스망은 주앙 5세와 포르투갈 궁정 앞에서 종이로 만든 작은 기구를 뜨거운 공기로 약 4미터 들어 올리는 데 성공했다.AMEIDA, L. Ferrand de, "Gusmão, Bartolomeu Lourenço de", in SERRÃO, Joel, Dicionário de História de Portugal, Porto, Figueirinhas, 1981, vol. III, pp. 184–185CARVALHO, História dos Balões, Lisboa, Relógio d'Agua, 1991CRUZ FILHO, F. Murillo, Bartolomeu Lourenço de Gusmão: Sua Obra e o Significado Fáustico de Sua Vida, Rio de Janeiro, Biblioteca Reprográfica Xerox, 1985SILVA, Inocencio da, ARANHA, Brito, Diccionario Bibliographico Portuguez, Lisboa, Imprensa Nacional, T. I, pp. 332–334TAUNAY, Affonso d'Escragnolle, Bartolomeu de Gusmão: inventor do aerostato: a vida e a obra do primeiro inventor americano, S. Paulo, Leia, 1942TAUNAY, Affonso d'Escragnolle, Bartholomeu de Gusmão e a sua prioridade aerostatica, S. Paulo: Escolas Profissionaes Salesianas, 1935, Sep. do Annuario da Escola Polytechnica da Univ. de São Paulo, 1935 그는 또한 (큰 새)라는 이름의 기구를 제작하여 리스본의 상조르즈 성에서 직접 타고 올라가 약 1km 떨어진 곳에 착륙했다고 주장했다. 그러나 이 업적에 대한 주장은 여전히 불확실하며, FAI에서 사용되는 자료에 이 비행에 대한 기록이 있음에도 불구하고 비행의 정확한 거리와 조건은 확인되지 않았다.

 최초의 현대적 기구 
섬네일|upright|left|런던 과학 박물관에 있는 몽골피에 형제 기구의 모형
1766년 수소에 대한 헨리 캐번디시의 연구에 이어, 조지프 블랙은 수소로 채워진 기구가 공중으로 떠오를 수 있을 것이라고 제안했다.

기록된 최초의 유인 비행은 1783년 11월 21일 몽골피에 형제가 제작한 열기구에 의해 이루어졌다. 비행은 파리에서 시작되어 약 500피트 높이에 도달했다. 조종사인 장프랑수아 필라트르 드 로지에와 프랑수아 로랑 다르랑드는 25분 동안 약 를 이동했다.

1783년 12월 1일, 자크 샤를 교수와 로베르 형제는 역시 파리에서 최초의 가스 기구 비행을 했다. 그들의 수소 충전 기구는 거의 2,000피트(600m)까지 날아갔고, 2시간 이상 공중에 머물렀으며 27마일(43km) 거리를 이동하여 넬라발레라는 작은 마을에 착륙했다.

이탈리아 최초의 기구 상승은 파올로 안드레아니 백작과 다른 두 명의 승객이 겔리 세 형제가 설계하고 제작한 기구를 타고 1784년 2월 25일에 이루어졌다. 며칠 후인 1784년 3월 13일 브루게리오에서 공개 시연이 있었는데, 이때 비행체는 1,537미터(5,043피트) 높이까지 날아올랐고 8킬로미터(5.0마일)를 이동했다. 3월 28일 안드레아니는 스칼라 극장에서 기립 박수를 받았고, 나중에 신성 로마 제국 황제 요제프 2세로부터 훈장을 받았다.

드 로지에는 조제프 프루스트와 함께 1784년 6월 23일, 왕비의 이름을 따서 라 마리 앙투아네트호라 명명된 몽골피에 형제의 첫 번째 기구 개량형을 타고 추가 비행에 참여했다. 그들은 프랑스 국왕과 스웨덴의 구스타브 3세 국왕 앞에서 이륙했다. 기구는 구름 위 약 3,000미터 고도에서 북쪽으로 비행하여 45분 동안 52km를 이동한 뒤, 추위와 난기류로 인해 샹티이 숲 근처의 코예와 오리라빌 사이인 루자르슈를 지나 하강했다.

영국에서의 첫 기구 상승은 1784년 8월 25일 스코틀랜드 에든버러에서 제임스 타일러에 의해 열기구로 이루어졌다.

최초의 항공 재난은 1785년 5월 아일랜드 오펄리주의 털러모어에서 발생했는데, 기구 추락으로 인한 화재로 약 100채의 집이 전소되어 이 마을은 세계 최초의 항공 사고 발생지가 되었다. 오늘날까지도 이 마을의 방패 문장에는 재 속에서 솟아오르는 불사조가 그려져 있다.

이러한 초기 비행 이후 기구 비행에 관한 몇몇 초기 저작들이 출판되었으며, 기구의 제작, 운용 및 항행을 지칭하기 위해 지금은 사라진 용어인 'aerostation'을 사용했다. 티베리우스 카발로의 '항공술의 역사와 실제'(The History and Practice of Aerostation)는 1785년에 출판되었다. 극작가 프레데릭 필론은 1785년에 '항공술'(Aerostation)이라는 연극을 썼다. 토머스 멍크 메이슨을 포함하여 이 주제에 대해 '항공술'이라는 용어를 사용한 다른 책들도 출판되었다.
섬네일|upright|right|1878년 튈르리 정원에서 상승하기 전 앙리 지파르의 계류식 승객용 기구.

섬네일|left|upright|1850년경 나세르 알딘 샤 카자르 시대 이란(페르시아) 마슈크 광장에 착륙하는 기구.

장피에르 블랑샤르는 오스트리아령 네덜란드, 독일, 네덜란드 및 폴란드를 포함한 여러 나라에서 최초의 기구 비행 기록을 세우기 위해 유럽을 순회한 후, 1793년 1월 9일 미국에서 최초의 유인 기구 비행을 했다. 그의 수소 충전 기구는 펜실베이니아주 필라델피아의 감옥 마당에서 이륙했다. 비행은 5,800피트(1,770m)에 도달했으며 뉴저지주 글로스터군에 착륙했다. 조지 워싱턴 대통령도 이륙을 지켜본 손님 중 한 명이었다. 장피에르와 결혼한 소피 블랑샤르는 자신의 기구를 직접 조종한 최초의 여성이자 기구 비행을 직업으로 삼은 최초의 여성이었다.

1804년 9월 29일, 아브라함 호프만은 네덜란드에서 성공적인 기구 비행을 한 최초의 네덜란드인이 되었다.

가스 기구는 1790년대부터 1960년대까지 가장 흔한 유형이 되었다. 1795년의 프랑스군 관측 풍선 랭트레피드(L'Intrépide)는 유럽에서 가장 오래 보존된 비행체로, 빈의 군사사 박물관에 전시되어 있다. 쥘 베른은 1852년에 수소 기구에 갇힌 내용의 짧은 비소설 이야기를 발표했다.

호주에서 기록된 최초의 성공적인 기구 비행은 1858년 윌리엄 딘에 의해 이루어졌다. 그의 기구는 가스로 채워졌으며 두 명을 태우고 30km를 이동했다. 1870년 1월 5일, T. 게일은 시드니의 도메인에서 상승을 했다. 그의 기구는 길이 17미터, 둘레 31미터였으며, 그는 그물망에 앉은 채로 상승하여 글리브에 착륙하기 전까지 약 1마일을 비행했다.GALE'S BALLOON ASCENT. (20 January 1870). Illustrated Sydney News (NSW : 1853–1872), p. 3. Retrieved 14 September 2018

앙리 지파르 또한 1878년 파리의 튀일리 정원에서 승객용 계류 기구를 개발했다. 현대에 최초의 계류 기구는 1994년 프랑스 샹티이 성에서 에어로필 SA에 의해 제작되었다.

기구 비행은 레저 활동으로 발전했다. 찰스 그린이 당시 도시에서 사용되기 시작한 석탄 가스가 특별히 제조해야 했던 수소의 절반 정도의 양력을 제공한다는 사실을 발견하면서 큰 활력을 얻었다. 1836년 그린은 영국 런던에서 독일 바일부르크까지 거의 500마일에 달하는 장거리 비행을 했다.Taylor, John W.R. and Allward, Maurice. Eagle New Book of Aircraft. Longacre Press, 1960. p.21.

 군사적 이용 

기구의 첫 군사적 사용은 1794년 플뢰뤼스 전투에서였으며, 이때 프랑스 항공 부대는 적의 움직임을 관찰하기 위해 랑트레프레낭(L'Entreprenant)호를 사용했다. 1794년 4월 2일 프랑스군에 항공 부대가 창설되었으나, 전장에서의 수소 생산과 관련된 물류 문제(화덕을 건설하고 달궈진 철에 물을 부어야 함)로 인해 1799년에 해체되었다.

군대에서 기구의 첫 대규모 사용은 1861년에 설립된 미국 연방군 항공 부대와 함께 남북 전쟁 중에 일어났다.

섬네일|upright|right|제1차 세계 대전 중 전선 근처 영공을 비행하는 관측 풍선 바구니 안의 미국군 소령의 근접 모습.

삼국 동맹 전쟁(1864~70) 동안 브라질 육군에 의해 관측 풍선이 사용되었다.

기구는 1885년 베추아날란드 원정과 영국의 수단 원정 중에 정찰 및 관측 목적으로 영국 왕립 공병대에 의해 사용되었다. 영국에서의 실험은 일찍이 1863년에 수행되었지만, 기구 학교는 1888년이 되어서야 켄트주 메드웨이의 채텀에 설립되었다. 제2차 보어 전쟁(1899~1902) 동안 관측 풍선이 활용되었다.  규모의 기구가 22일 동안 팽창된 상태를 유지하며 영국군과 함께 트란스발로 165마일을 행진했다.

수소 충전 기구는 제1차 세계 대전(1914~1918) 동안 적군의 움직임을 감지하고 포격 사격을 유도하기 위해 널리 사용되었다. 관측병들은 지상의 장교들에게 보고서를 전화로 전달했고, 장교들은 다시 필요한 사람들에게 정보를 전달했다. 기구는 상대국 항공기의 빈번한 공격 대상이었다. 적 기구를 공격하는 임무를 맡은 비행기들은 종종 수소에 불을 붙이기 위해 소이 탄환을 장착했다.

항공병 휘장은 제1차 세계 대전 당시 자격을 갖춘 기구 조종사였던 복무 요원들을 나타내기 위해 미국 육군에 의해 제정되었다. 관측 풍선은 대전 후에도 한참 동안 유지되어 소련-핀란드 전쟁, 1939~40년의 겨울 전쟁, 1941~45년의 계속 전쟁에서 사용되었다.

제2차 세계 대전 동안 일본 제국은 미국과 캐나다를 향해 수천 개의 수소 "풍선 폭탄"을 발사했다. 아웃워드 작전에서 영국은 나치 독일에 소이탄을 운반하기 위해 기구를 사용했다. 2018년 동안 가자 지구에서 이스라엘을 향해 소이 기구와 연이 발사되어 이스라엘의 약 12,000두남(3,000에이커)을 태웠다.IN PHOTOS: Damages caused by the Gaza fire terrorism, YNET, 7 July 2018

대형 헬륨 기구는 대한민국 정부와 조선민주주의인민공화국의 자유를 옹호하는 민간 활동가들에 의해 대북 전단 살포에 사용된다. 이 기구들은 국경을 넘어 수백 킬로미터를 표류하며 외부 세계의 소식, 불법 라디오, 외화 및 개인 위생 용품 선물을 운반한다. 북한 군 관계자는 이를 "심리전"이라 묘사하며 살포가 계속될 경우 남한을 공격하겠다고 위협한 바 있다.

 열기구의 귀환 
에드 요스트는 1950년대 후반에 립스탑 나일론 천과 고출력 프로페인 버너를 사용하여 현대적인 열기구를 재설계했다. 25분 동안 지속되고 3마일(5km)을 이동한 그의 첫 비행은 1960년 10월 22일 네브래스카주 브루닝에서 이루어졌다. 요스트의 개선된 열기구 설계는 현대 스포츠 기구 운동을 촉발시켰다. 오늘날 열기구는 가스 기구보다 훨씬 흔하다.

1970년대 후반, 영국의 열기구 비행사 줄리언 노트는 약 1500~2000년 전 페루의 나스카 문화에서 사용할 수 있었을 것이라고 믿는 기술들을 사용하여 열기구를 제작했고, 그것이 비행할 수 있음을 입증했다. 그리고 2003년에 다시 한 번 입증했다. 노트는 나스카인들이 나스카 지상화를 설계하기 위한 도구로 이를 사용했을 수 있다고 추측했다. 노트는 또한 태양 에너지 발전이 중요한 열원인 하이브리드 에너지 사용을 개척했으며, 1981년에는 영국 해협을 횡단했다.

 현대의 기구 비행 
섬네일|upright|right|특수 형태의 열기구 – 처브 소화기
2012년, 레드불 스트라토스 기구는 성층권에서의 자유 낙하 점프를 위해 펠릭스 바움가르트너를 128,100피트까지 데려갔다.

 스포츠 

 상업적 이용 
계류 가스 기구는 1999년부터 파리에, 2000년부터 베를린에, 2005년부터 디즈니랜드 파리에, 2005년부터 샌디에이고 야생동물 공원에, 2009년부터 올랜도의 월트 디즈니 월드에, 그리고 2006년 싱가포르에 DHL 기구라는 이름으로 놀이기구로서 설치되었다. 현대적인 계류 가스 기구는 에어로필 SAS에 의해 제작된다.

스포츠 비행에 사용되는 열기구는 삽화에 나온 처브 소화기와 같이 회사나 제품을 광고하기 위해 특수한 디자인으로 제작되기도 한다.

 우주공학 

 기구 위성 

우주 공간의 기구는 형태를 유지하기 위해 오직 내부 가스 압력만을 사용한다.

에코 위성은 1960년에 지구 궤도로 발사된 기구 위성으로, 무선 통신의 수동 중계를 위해 사용되었다. PAGEOS는 지구 표면의 서로 다른 위치를 계산하는 데 있어 정밀도를 높이기 위해 전 세계적인 위성 삼각 측량을 목적으로 1966년에 발사되었다.

 행성 탐사선 
섬네일|라나의 항공 기계
1984년, 소련의 우주 탐사선 베가 1호와 베가 2호는 금성 대기에 과학 실험 장치를 실은 두 개의 기구를 방출했다. 이들은 이틀 동안 지구로 신호를 전송했다.

 기구 비행 기록 
1910년 10월 19일, 앨런 홀리와 어거스터스 포스트는 고든 베넷 국제 기구 경주 도중 세인트루이스에서 출발해 48시간 동안 1887.6km(1,173마일)를 여행한 후 캐나다 퀘벡의 야생 지역에 착륙하여 20년 넘게 유지된 거리 기록을 세웠다. 수색대가 소집되고 많은 이들이 두 사람을 죽은 것으로 생각하는 동안, 두 사람이 숲을 빠져나오는 데 일주일이 걸렸다.

1913년 12월 13일부터 12월 17일까지 휴고 카울렌은 87시간 동안 공중에 머물렀다. 그의 기록은 1976년까지 지속되었다.ballon.eu/fileadmin/kundenbereich/Ressort_REKORDE/Rekordliste_Deutschland_Status_2011-12-01-1.doc ballon.eu Deutsche Rekordliste, Stand: 1 December 2011

1931년 5월 27일, 오귀스트 피카르와 폴 킵퍼는 기구를 타고 성층권에 도달한 최초의 인물이 되었다.Tripod

1933년 8월 31일, 알렉산더 달은 개방형 수소 가스 기구를 타고 지구의 곡률을 보여주는 첫 번째 사진을 찍었다.

미국 육군 항공대 장교인 오빌 A. 앤더슨 대위, 윌리엄 E. 켑너 소령, 앨버트 W. 스티븐스 대위가 조종한 헬륨 충전 익스플로러 2호 기구는 1935년 11월 11일에 22,066m(72,395피트)라는 새로운 기록적인 높이에 도달했다. 이는 1934년 7월 이전 모델인 익스플로러호가 소련 기구 오소아비아킴-1에 의해 세워진 당시 최고 고도 기록 22,000m(72,178피트)에 불과 190m(624피트) 못 미치는 지점에서 캐노피가 파열되어 추락할 뻔했던 사고 이후에 거둔 성과였다.

1976년 에드 요스트는 기구를 타고 단독으로 대서양을 횡단하려는 시도에서 비행 거리와 체공 시간(3,938km, 107:37시간)에 대해 13개의 세계 항공 기록을 세웠다.

1978년 벤 아브루초와 그의 팀은 열기구를 타고 태평양을 횡단한 최초의 인물이 되었다.

유인 기구 비행의 현재 절대 고도 기록은 1961년 5월 4일 멕시코만의 USS 안티에탐함 갑판에서 발사된 스트라토-랩 V 기구에 탑승한 말콤 로스와 빅터 프레이더에 의해 세워진 34,668m(113,739피트)이다.

이전의 유인 기구 기록 고도는 2012년 10월 14일 일요일 뉴멕시코주 로즈웰에서 발사된 레드불 스트라토스 기구에서 펠릭스 바움가르트너에 의해 세워진 38,960.5m(127,823피트)였다.

현재 유인 기구의 기록 고도는 StratEx Space Dive 프로젝트의 일환으로 2014년 10월 24일 앨런 유스터스에 의해 세워진 41,419.0m(135,889.108피트)이다.

1999년 3월 1일 베르트랑 피카르와 브라이언 존스는 스위스 샤토데에서 브라이틀링 오비터 3 기구를 타고 출발하여 최초의 무착륙 기구 세계 일주에 나섰다. 그들은 19일 21시간 55분 동안 40,814km(25,361마일)를 비행한 후 이집트에 착륙했다.

무인 기구의 고도 기록은 부피 60,000세제곱미터인 기구로 중간권에서 도달한 53.0킬로미터(173,882피트)이다. 이 기구는 2002년 5월 25일 일본 이와테현에서 JAXA에 의해 발사되었다. 이는 대기권 비행체가 도달한 가장 높은 높이이다. 로켓, 로켓 비행기 및 탄도 발사체만이 이보다 높이 비행했다.

2015년, 두 명의 조종사인 레오니트 튜흐탸예프와 트로이 브래들리는 10,711km의 여정을 마친 후 멕시코 바하칼리포르니아주에 안전하게 도착했다. 각각 러시아와 미국 출신인 두 사람은 일본에서 출발하여 헬륨 기구를 타고 태평양을 건너 비행했다. 160시간 만에 "투 이글스"(Two Eagles)라는 이름의 이 기구는 멕시코에 도착했으며, 이는 가스 기구의 직항 거리 및 시간 부문에서 새로운 세계 기록을 세운 것이다.

 같이 보기 

 열기구
 풍선
 비행선

 각주 

 내용주


분류:항공 스포츠
분류:수소 기술
분류:비행선