Tijdschrift van het Willems-Fonds. Jaargang 8

[p. 114]

De Vliegers in de Meteorologie.

Het bestudeeren der hooge kringen van de luchtruimte door middel van den vlieger is een der schoonste toepassingen welke voor dat toestel ooit zijn uitgedacht geworden. Op elk punt der aarde kan men alzoo onmiddellijk een observatorium doen ontstaan, waar het onderzoek der hooge luchtkringen op het gebied van temperatuur, luchtdrukking, wind, enz. op elk oogenblik en op hetzij welke hoogte kan voortgezet worden. Die handelswijze laat, om zoo te zeggen toe, eene doorsnede der luchtruimte te bekomen, doorsnede welke voor het oogenblik waarop men werkt den toestand te kennen geeft van al de natuurlijke krachten welke tot het gebied der meteorologie behooren.

Het is slechts onlangs dat het denkbeeld, den vlieger als toestel in de meteorologie te gebruiken, ten uitvoer werd gebracht.

In 1878 trachtte M. Hervé Mangon eene reeks toestellen: barometers, thermometers, hygrometers enz., door middel van een vlieger op 500 meter hoogte te doen stijgen. Die pogingen gaven aanleiding tot het bestudeeren door den ingenieur M. der Hauvel van een vlieger welke 100 kg. moest wegen en zich op 100 meter hoogte met een wind van 8 meter per seconde in evenwicht kon houden. Op gansch theoretische wijze kwam hij er toe zijn vlieger van elastische teugels te voorzien. Zijn toestel moest tot het bestudeeren van den electrischen toestand der luchtruimte dienen.

In 1886 gaf M.A. Goupil in het tijdschrift ‘L'aéronaute’ eene beschrijving van eenen anemometer die bijzonder voor de vliegers geschikt was en tot het meten van de snel-

[p. 115]

heid van den wind, op de hoogte door den vlieger bereikt, moest dienen.

Het toestel had veel gelijkenis met hetgene dat men tot het meten der snelheid van de schepen gebruikt.

Doch dit waren slechts pogingen waarvan de uitbreiding zeer moeilijk was, daar een oordeellooze spot wellicht diegenen vervolgde, die zich met vliegers onledig hielden.

Gelukkig nam men in Amerika de zaken ernstig op, en in 1897 kondigde de Boston Transcript aan, dat de Mazanasclub, dit is een soort van alpinisten-club, het besluit had genomen eene reeks opstijgingen van meteorologische vliegers te ondernemen, en dit onder het toezicht van de United States Weather Bureau.

Volgens het ontwerp moesten meteorologische toestellen door celvliegers medegenomen worden, en de proefnemingen zouden plaats grijpen op den top van den Rainierberg (4416 meter hoogte) op 80 kilometer Zuid-Oostwaards van de stad Tacona gelegen, om de toestellen de hoogte van 1600 a 3200 meter boven den bergtop te doen bereiken.

Het sein tot eene onophoudende reeks proefnemingen was gegeven. In Juni van hetzelfde jaar, en na vele achtereenvolgende pogingen was M. Clayton van het Blue-Hill observatorium er in geslaagd, eenen vlieger met meteorologische toestellen 285 meter hoog te doen stijgen.

Het Blue-Hill observatorium moest zich in die proefnemingen onderscheiden.

De bestuurder, M. Lawrence Rotch, bedient zich heden van een anemo-thermograaf en een baro-thermo-hydrograaf uit aluminium. Het eerste van die toestellen geeft op elk oogenblik de snelheid van den wind en de overeenkomende temperatuur, het tweede, waarvan de ingewikkelde naam aan iets wonderbaars zou doen denken, teekent eenvoudig de luchtdrukking, de temperatuur en de vochtigheid op hetzelfde oogenblik aan.

[p. 116]

Elk toestel weegt niet meer dan 1.36 kg. Zij worden door middel van een stalen draad, welke aan 127 kg. doortrekking weerstaat, tusschen twee of meer vliegers opgehangen.

Naarvolgens de wind krachtig is of niet, wordt de ontrolde metallische draad waaraan de eerste vliegers vastgemaakt zijn, door andere vliegers ondersteund, daar anders door het groot gewicht vliegers en toestellen zouden dalen.

De vliegers welke men tot de meteorologische waarnemingen gebruikt, gelijken op de Hargrave celvliegers welke wij reeds in dit tijdschrift beschreven hebben⁽¹⁾. Echter wordt ook een vlakke vlieger gebruikt, door Clayton uitgevonden en van eene verticale kiel voorzien. M. Fergusson welke in het Blue-Hill observatorium bij de proefnemingen ook behulpzaam is, heeft tot het stijgen en dalen der vliegers eene stoomspil zamen gesteld, op zulke wijze, dat de stalen draad regelmatig op- en afgewonden wordt en men op eene graadverdeeling elk oogenblik de trekking van den draad kan lezen.

Meteorologische toestellen zijn meer dan honderd malen tot kolossale hoogten gestegen.

Op 19 September 1897 klom de meteorograaf 2821 meter boven het observatorium. Die hoogte werd verkregen door middel van zeven celvliegers. Op het uiteinde waren twee vliegers bevestigd, een van 3.35 m² en een van 3.81 m² oppervlakte. Vijf andere van 2.13 m. volgden op 500, 1000 1500, 2500 en 5000 meter lengte, welke langs den draad werden opgenomen.

De totale lengte van den ontrolden draad bedroeg 6300 meter, d.i. een gewicht van 27 kg. De trekking aan de spil gemeten, was tusschen 45 en 68 kg. begrepen.

(1) Zie Topographische photographieën. Maart 1898.

[p. 117]

Op 15 October stegen de toestellen op 3379 meter hoogte en de hoogste vlieger boven den meteorograaf klom tot 3419 meter.

De stijging duurde 2 uur en 12 minuten en 2.20 uur waren noodig om de 6300 meter draad op te rollen.

Op 26 Augustus steeg een vlieger van 5 m² op 3685 meter en den 28 Februari 1899 bereikte hij de hoogte van 3802 meter. Ter gelegenheid van het aeronautisch congres dat in September 1900 te Parijs plaats greep, gaf M. Rotch in eene prachtige voordracht, kostbare inlichtingen over de werken van het Blue-Hill observatorium, en eindigde met de hoop uit te drukken dat zijne vliegers weldra 5000 meter zouden bereiken.

Verder zullen wij zien dat de vliegers van het observatorium van Trappes, bijna tot die hoogte stegen.

Al die proefnemingen waren natuurlijk rijk in uitslagen, vooral in het opzicht van temperatuur- en vochtigheidsveranderingen op verschillende hoogten.

In het klimmen is de temperatuur nog al veranderlijk volgens de dagen en de jaargetijden, en dit vooral op de eerste 1600 meter. Zij daalt van 1 graad per 150 a 200 meter. Indien de daling flauw is, dan is het een teeken dat een warme luchtstroom ongeveer op 1500 meter heerscht en eene verandering van weder is te vreezen. Gewoonlijk, op middelbare hoogten, is de vochtigheid groot; hooger zijn droge luchtstreken.

Zeggen wij eenige woorden over de toestellen te Blue-Hill gebruikt.

Gewoonlijk zijn het groote celvliegers welke de meteorografen naar de hoogte leiden. De teugels zijn uiteenzetbaar.

De reden daarvan is de volgende: de wind blaast met zeer verschillende kracht; deze is het produkt van een coefficient door de normale oppervlakte van den vlieger en het

[p. 118]

vierkant van de windssnelheid; indien men nu die kracht onveranderlijk wil houden, moet, indien de windssnelheid vergroot, de gestegen oppervlakte van den vlieger verkleinen. Dit verkrijgt men door middel van elastische toomen: indien de snelheid van den wind vergroot, buigt de vlieger meer en meer, en zoo verkleint de door den wind gestegene oppervlakte.

Naar de inlichtingen van M. Hargrave zijn de platte oppervlakten van de celvliegers door ronde vervangen geworden. Dank zij die verandering kwam de schuinheid van den draad tot 66 graden in plaats van 58 die vroeger verkregen werden. Van die schuinheid hangt immers de hoogte af welke de vlieger bereikte.

De hoofddraad is uit staal vervaardigd op lengten van 2500 meter. Hij heeft eene dikte van 0.82 millimeter, weegt 4.2 kg per kilometer en weerstaat aan eene trekking van 150 kg.

Daar de roest onvermijdelijk den draad zou doen breken, doortrekt deze een toestel dat hem bij het ontrollen gedurig invet.

De as van de spil kan 12 kilometer draad opwinden en wordt door eenen petroleummotor van twee paarden in gang gestoken.

Marvin's meteorograaf welke tot de proefnemingen te Blue-Hill gebruikt wordt en een weinig meer dan 1.5 kg weegt, teekent de luchtdrukking, de temperatuur, de vochtigheid en de windsnelheid elk oogenblik automatisch aan.

Bij den aanvang van elke proefneming wordt de meteorograaf een half uur op korten afstand van den grond gehouden om hem den staat van de luchtruimte in de nabijheid der aarde te doen aanteekenen, en die aanteekeningen met die van het observatorium te vergelijken. De toestel wordt aan een draad van 15 a 20 meter lengte gehangen, draad welke aan twee vliegers gehecht is. Bij het

[p. 119]

loslaten van den eersten vlieger is de snelheid van het ontrollen tamelijk flauw, doch zij vergroot trapsgewijze, met eenige minuten stilstand, wanneer 300, 600, 1000, 1500 en 2000 meter draad ontrold zijn; daarna houdt men slechts na alle 2000 meter op.

Hetzelfde geschiedt bij het inhalen: vóór dat men den meteorograaf losmaakt, laat men hem wederom den luchttoestand aan de oppervlakte der aarde nemen, en dit als tweede vergelijking met de toestellen van het observatorium.

Door deze uitleggingen kan men zich een denkbeeld vormen van de wetenschappelijke juistheid waarmede die proeven genomen worden. En daar de zoo aangeteekende cijfers van het hoogste belang zijn voor de wedervoorspelling, heeft het Weather Bureau der Vereenigde Staten van Amerika besloten twintig vlieger-observatoriums te stichten.

In vele landen had de nieuwe tak van de meteorologie zijne aanhangers, en weldra werden de hooge luchtkringen in Europa door middel van vliegers bestudeerd.

D^r Hergesell van het ‘Meteorologisches Landesinstituut in Duitschland’ en Hugo le Nickel van het ‘Wiener Fluchtechnischer Verein’ waren de eerste nabootsers van Marvin's proefnemingen.

In Frankrijk ook vonden de meteorologische vliegers veel bijval. Dank zij de geduldige opzoekingen van M. Teisserene de Bort is het observatorium van Trappes zoo gewichtig geworden als dat van Blue-Hill.

De meteorograaf van Trappes is een voortbrengsel van het welbekende huis Richard. Hij bevat een metallischen barometer, twee thermometers en een hygrometer.

Geheel de toestel is in eene lichte houten doos begrepen welke men aan den hoofddraad van den vlieger hecht.

Met 8 Hargrave-celvliegers van elk 5 m² welke op

[p. 120]

500 meter afstand aan elkander gehecht waren, bereikte men in december 1899 eene hoogte van 3500 meter.

Het observatorium van Nantes bezit ook oenen vlieger en M. Vallot heeft besloten een vlieger-observatorium op den Mont-Blane te stichten, in de nabijheid van dat van M. Janssen.

Wij mogen niet nalaten te spreken over de merkwaardige pogingen van M. Wenz.

Met het doel de luchtgesteldheid op groote hoogten te bestudeeren, heeft hij een toestel vervaardigd, die ongelukkig slechts bij klaren dag kan gebruikt worden, want het berust op de photographie.

Op een houten plankje dat tusschen twee vliegers loodrecht gehouden wordt, zijn gehecht: twee hygrometers, een thermometer, een barometer en een uurwerk met grooten secondewijzer. Nevens dat plankje en in hetzelfde vlak wordt een anemometer vastgemaakt alsook een kompas en een kleine windwijzer, waarboven een op 45^o gebogen spiegel, om beide laatste toestellen loodrecht te weerkaatsen. Op 50 centimeter afstand van het vlak met voornoemde toestellen, is een photographisch toestel gehecht die onveranderlijk op dien afstand blijft. Het photographisch toestel bevat een mecanisme dat een gevoelig celluloïd-vel ontrolt, en eene sluitplaat alle minuten opent.

Elke photographie geeft alzoo den toestand van al de toestellen weder, en daar men dien toestand op de achtereenvolgende photographiën minuut per minuut kan lezen, is het zeer gemakkelijk nauwkeurige diagrammes te verkrijgen.

Het gansche luchtobservatorium weegt niet meer dan 4 kilogr. wanneer het met gewone toestellen vervaardigd is.

Het wordt tusschen twee vliegers opgehangen, opdat indien de hoofddraad breken moest, het niet loodrecht op den grond zou neervallen.

De uitslagen welke door dergelijke proefnemingen ver-

[p. 121]

kregen worden, zijn van zulk groot gewicht, dat M. Rotch eene reeks meteorologische waarnemingen in den Atlantischen Oceaan ondernomen heeft. De hoofddraad van den vlieger wordt aan stoomschepen gehecht. Een tocht wordt ingericht om proefnemingen onder de keerkringen te ondernemen, met het doel den oorsprong der cijklonen te bestudeeren.

Eindigen wij met te zeggen dat de Japansche vliegers in hun eigen land eene meteorologische toepassing hebben: men gebruikt ze als windwijzers. Met dat doel vindt men in een Japaanschen tuin eenen paal waaraan de draad van eenen vlieger, die zelden neergelaten wordt, is vast gehecht. De richting van den vlieger duidt die van den wind aan: alhoewel die eenvoudige toepassing nog al aardig is, is zij niet te vergelijken met de prachtige proefnemingen van Trappes en van Blue-Hill

A. Bracke.