Luftballong (aërostat), en stor, rundad säck af lätt tyg, afsedd att fyllas med en gasmassa, hvars specifika vigt är så mycket mindre än luftens, att säcken till följd deraf stiger uppåt i atmosferen. En kropp hålles sväfvande på samma höjd i luften, då hans vigt är fullkomligt lika stor med den af honom undanträngda luftvolymens. Han sjunker, om han väger mera, men höjer sig, om han är lättare, och detta med en kraft, som motsvarar skilnaden emellan den undanträngda volymens vigt och hans egen. Om ballongen göres tillräckligt stor, kan han lyfta äfven vidfästa tyngder (gondol med ballast och redskap, menniskor, djur o. s. v.). För att en ballong skall stiga, måste således omhöljets och belastningens sammanlagda vigt vara mindre än vigtskilnaden emellan den inneslutna gasen och den luftmassa, som undantränges af ballongen jämte tillbehör. I och med luftlagrens aftagande täthet, ju högre man kommer, minskas ballongens lyftkraft, tills på en viss höjd jämnvigt inträder. -- Större ballonger hopsys antingen af starkt siden (taft) eller ylle, alpaka o. s. v., som öfverdrages med fernissa för att blifva gastätt. Till formen äro de nästan sferiska (päronformiga) eller tillspetsadt ovala (fisk- l. cigarrformiga). På det att icke den inneslutna gasens tilltagande spänning i de tunnare luftlagren må spränga ballongen, fylles denna aldrig helt och hållet, hvarjämte dess öfre del omspännes med ett starkt nät. Dettas nedlöpande repändar uppbära merendels en ring, från hvilken den s. k. gondolen (af vide l. lätt trä) hänger ned. I gondolen medtages ballast (fin sand i säckar), som hälles öfver bord, när man vill stiga ytterligare. För att få ballongen att sjunka utsläpper man något gas genom en i hans öfre del inpassad, med fjädrar qvarhållen ventil af trä. Denna öppnas medelst dragning i ett tåg, som igenom ballongens nedre öppning räcker ned i gondolen. Dessutom finnes en sjelfverkande säkerhetsventil för reglerande af trycket. Den nämnda lilla ballongöppningen nedtill lemnas utan olägenhet fri, för att gasens exploderande må än mera förebyggas. Ty föga gas söker sig ut den vägen under de få timmar en färd varar. Vid gondolen hänger en dragg (litet ankare), som vid nedstigningen utkastas för att gripa i något hållfast föremål på jordytan, tills ballongen hinner bergas.
I jämbredd med försöken att eftergöra foglarnas flygt (se Flygmaskin) gingo sedan medeltidens slut funderingar öfver möjligheten att segla med farkost i luften. Men det stannade länge vid fantastiska förslag, vittnande om brist på all insigt. En aning om problemets rätta lösning röjde först jesuiten Francis Lana med sitt projekt (1670) att anskaffa fyra mycket stora kulor af ytterst tunn kopparplåt, länsa dem på luft och låta dem uppbära en båt med vidfäst segel. Men han insåg ej, att så stora och tunna kulor icke skulle kunna bära sin egen vigt utan att falla i stycken, mycket mindre då utstå den yttre atmosferens tryck, sedan de blifvit lufttomma. Det var Frankrike, som skulle få hedern af uppgiftens lösning. Bröderna Étienne och Joseph Montgolfier, två vetenskapligt bildade pappersfabrikanter i Annonay, hade fäst sig vid sådana fakta som skyarnas sväfvande och rökens uppstigande. De drogo den slutsatsen att, om någon dylik ånga inneslötes i en säck, den senare skulle stiga med upp i luften. Efter försök med några gaser trodde de sig hafva funnit, att röken efter bränd halm och ull vore af en särskild »elektrisk» natur, egnad att drifva den kraftigare uppåt. De konstruerade då en nedtill öppen ballong af lärft, öfverdragen med papper, hvilken, fylld med röken från en på marken tänd halm-eld, iippsteg i Annonay d. 5 Juni 1783 under en folkmassas ofantliga jubel. Ballongen nådde 500 m. höjd och nedföll efter 10 minuter på en fjerdingsvägs afstånd. Man insåg snart, att det icke var »röken», som förde ballongen uppåt, utan helt enkelt den omständigheten att luften inuti densamma förtunnats genom upphettningen. Experimentet väckte uppmärksamhet öfver hela Europa. I Paris öppnade man straxt subskription för ett nytt försök. Ballongen tillverkades af de två fysiske instrumentmakarna Robert, och till dess fyllande föreslog den utmärkte fysikern Charles att använda vätgas (ett då föga kändt ämne, som emellertid 1766 af Cavendish uppvisats vara många gånger lättare än luften). Under stora svårigheter framställde Charles den nödiga mängden vätgas, och ballongen uppsteg från Marsfältet i 300,000 menniskors åsyn, d. 27 Aug. 1783. Efter 3/4 timme nedföll den, remnad, 25 km. derifrån på ett fält, hvarest de förskräckte bönderna refvo den i trasor med hvassa redskap. J. Montgolfier uppsände d. 19 Sept. s. å. i Versailles en ballong, under hvilken var fäst en bur med tre lefvande djur (får, tupp och anka). Dessa kommo ner oskadda. De första Fig. 1. menniskor, som företogo en färd i luftballong, voro naturforskaren Pilâtre de Rozier och markis d'Arlandes. I en stor, praktfull ballong (fig. 1), konstruerad af E. Montgolfier, foro de d. 21 Nov. s. å. från Boulogne-skogen öfver en stor del af Paris. De hade värmekälla med sig: en under ballongöppningen hängande metalltrådskorg, i hvilken kol brunno. Den 1 Dec. s. å. gjorde Charles och den ene Robert en två timmars färd från Paris med en vätgasfylld ballong, vid hvilkens inrättande nästan alla till våra dagar uppfunna förbättringar med ens införts: nätet, ventil, gondol med ballast, ankare, barometer, tygets indränkning med gummi o. s. v. Sedan denna tid skilde man på två slag af ballonger, namngifna efter uppfinnarna: montgolfière (som för luftens upphettande har en glödpanna under sig och kring denna ett galleri för passagerarna; fig. 1) och charlière (vätgasballong med gondol för luftfararna; Fig. 2. fig. 2). Blanchard försökte i Mars 1784 en ballong, å hvars gondol han hade anbragt styrinrättning och ett slags åror. Den 7 Jan. 1785 gjorde han jämte amerikanen Jeffries en lika djerf som äfventyrlig ballongfärd öfver Engelska kanalen (se Blanchard, François). Den 15 Juni s. å. omkom Pilâtre de Rozier vid ett motsvarande försök, i det hans »carlo-montgolfière» (en charlière ofvanpå en montgolfière) störtade ned. Bland tidigare luftresor voro dessa de märkligaste. Redan inom 2 år hade luftseglingen blifvit ett yrke, som gaf företagsamma idkare deras utkomst. Man öfverbjöd hvarandra i omvexlande kombinationer för att roa allmänheten vid offentliga fester. Några uppstego t. o. m. ridande på en i gondolen stående häst. Garnerin anordnade först (1807) qvällsfärder med afbrännande af fyrverkeri från gondolen. Blanchard lät (1793) en fallskärm (se d. o.) ingå i ballongens konstruktion, och Garnerin nedsteg (1797) lyckligt medelst en lösgjord sådan, hvilket många sedan gjort efter. Fallskärmarna befunnos kränga betänkligt till följd af luftens motstånd, men denna olägenhet afhjelptes snart genom anbringande af ett hål upptill i skärmen. Det enda egentliga framsteg, som på länge gjordes i ballongens inrättning, var den af Charles Green 1821 införda metoden att till fyllande nyttja lysgas. Denna är billigare och lättare att anskaffa än vätgasen samt tränger ej ut så lätt. Enär emellertid lysgasens specifika vigt är större (lysgas är omkr. hälften så tung som luften, men ren vätgas 14--15 gånger lättare än luften), måste ballongerna göras betydligt större. -- En beryktad färd är den, som Nadar gjorde i Okt. 1863 med sin jätteballong »Le géant», hvilken rymde omkr. 6,000 kbm. gas och uppbar en fyrkantig rotting-gondol i 2 våningar. Den uppsteg från Paris och hamnade nära Weser, efter 17 timmars färd öfver Belgien och Holland. De 9 passagerarna voro illa tilltygade, då ballongen under storm hade hoppat langa sträckor utefter marken (ventilen gjorde näml. dålig tjenst). Anmärkningsvärd är den med en kabel i marken fästa ballon captif, som Giffard anordnade i Paris 1869. Denna mycket stora ballong afvecklar vid uppstigandet kabeln från en spelbom och neddrages, utan gasens utsläppande, genom att en ångmaskin åter lindar upp tåget. -- Bland framgångsrika aeronauter (luftseglare) märkas engelsmännen Ch. Green (hvilken gjorde 526 uppstigningar) och Coxwell, amerikanen J. Wise (bland hvars hundratals färder förekommer den längsta hittills gjorda, på 1,900 km., från Saint Louis) samt fransmännen Jules, Louis och Eugène Godard. Bland i Sverige uppträdande aeronauter synes den tidigaste varit en Robertson, som uppsteg i Stockholm 1805. Luftseglaren Tardini gjorde 1851 derstädes några uppmärksammade ballongfärder, åtföljd af mekanikern Per Ambjörn Sparre. -- Luftseglingen har hittills icke kräft många offer af menniskolif. Under 10,000 luftfärder, företagna, af 1,500 seglare, hafva ungefär 18 personer ljutit döden.
Meteorologien, om också ingen annan vetenskap, bör kunna skörda mycken nytta af luftresor. Emellertid hafva de vetenskapliga undersökningar, som anstalts på denna väg, varit synnerligen få. På tvänne ballongfärder 1804 fann Gay-Lussac, att jordmagnetismen ej aftager i högre luftlager samt att luftens kemiska sammansättning är lika vid 6,5 km. höjd och vid jordytan. J. Glaisher företog 1862--66 i England 28 ballonguppstigningar för meteorologiska forskningar, hvarvid han en gång nådde den största höjd, som hittills förekommit, näml. öfver 9 km. 1867--68 gjorde C. Flammarion nio dylika färder. 1875 nådde Crocé-Spinelli, Sivel och Tissandier på en vetenskaplig luftsegling 8,600 m. höjd, hvarvid dock de två förstnämnde qväfdes i den förtunnade, alltför torra luften. -- Ett mera afgjordt gagn synes ballongen kunna tillskynda krigföringen. Man använde den tidigt till rekognosceringstjenst, första gången vid belägringen af Valenciennes 1793. Välfärdsutskottet uppdrog 1794 åt ingeniörkaptenen Coutelle att inrätta ett luftseglingsinstitut i Meudon. Under hans kommando ställdes 2 kompanier aërostiers, hvilka gjorde tjenst vid Maubeuge, Charleroi samt i nio timmar vid Fleurus. Ballongtågen fastgjordes vid marken eller å fartyg, och aerostiererna meddelade sina iakttagelser genom flaggsignaler eller skriftligen på kort, som bundna vid blybitar släpptes utefter ett nedhängande snöre. Ryssarna försökte 1812, ehuru förgäfves, att medelst ballonger nedkasta bomber på fienden. Ej bättre lyckades österrikarna, då de 1849 vid belägringen af Malghera (Venezia) uppsände pappersballonger med vidfästa bomber. Af 200 sådana hamnade flere i lagunerna, endast en nedföll i Fort André, dock utan att skada, och vinden dref de flesta tillbaka öfver österrikiska lägret. Nadars och Godards ballong-rekognosceringar i slaget vid Solferino (1859) skola hafva ländt franska hären till fördel. I nord-amerikanska inbördeskriget 1861--65 var å nordstaternas sida en regulier ballongstab förenad med Mac Clellans armé. Man utforskade med framgång i de stora skogarna fiendens ställning och fäktningarnas förlopp medelst »ballons captifs». Från ballongstationerna gick telegraf till hufvudqvarteret, som i sin ordning telegraferade sina order till kolonnerna. Slutligen har luftballongen spelat en mycket betydande rol under Paris' belägring Sept. 1870--Jan. 1871. Innan staden fullständigt inneslutits, uppstego dagligen ballons captifs. När sedan alla förbindelser, t. o. m. de underjordiska telegrafledningarna, afskurits, grepo parisarna till luftballongen såsom samfårdsmedel (ballons montés). I 64 ballonger lemnade efter hand 91 personer staden, medtagande depescher, 2 1/2 mill. bref och 363 brefdufvor för brefs återbringande. Ofta uppsände man små ballons libres (utan passagerare) i hopp att deras brefpost måtte komma i goda händer. 5 ballonger uppsnappades af tyskarna, 2 föllo i hafvet och 1 hamnade, efter 15 timmars färd, på ett fjäll 300 km. n. om Kristiania. Bland de män, som sålunda lemnade Paris, var äfven Gambetta, nationalförsvarsregeringens energiske medlem. Ett läroverk för utbildande af luftseglare i de bortfarnes ställe hölls i gång. Ett institut för militär-luftsegling är nu å nyo inrättadt i Meudon. En brigad derifrån medföljde franska Tong-king-armén 1884. Det är sannolikt, att luftballongen skall komma till vidsträckt användning i framtida krig.
Synnerligen klent har å andra sidan luftseglingen motsvarat de högt spända förhoppningar, som man för samfärdseln fäst vid densamma. Alla försök att göra ballongen styrbar hafva i det längsta misslyckats. Och detta är ej så underligt. Ty i olikhet med fartyget, som bäres af vattnet och endast till en del är nedsänkt deri, är ballongen alltid fullständigt omsluten af lufthafvet. På grund af sin lätthet och stora yta är han väsentligen prisgifven åt vinden, hvilken rycker honom med sig lika snabbt och i samma riktning som luftströmmen går. Föga gagnar det att i gondolen nyttja åror och styrinrättning, ty det motstånd luften erbjuder är alltför ringa, och en i den lilla gondolen utvecklad drifkraft kan blott i högst obetydlig mån öfverflyttas på ballongen, hvilken är så löst förenad med gondolen. Det blifver derför en svår uppgift att efter behag röra ballongen i horisontel riktning, men väl kan man tämligen lätt, genom att höja eller sänka den, uppsöka olika luftströmmar. -- Efter fransk-tyska kriget 1870--71 har frågan om ballongens styrbarhet kommit på dagordningen i vetenskapliga kretsar. Uppgiftens lösning kräfver att hos ballongen åstadkommes en sjelfständig rörelse, som kan rå på vindens styrka. Det enda rationella försöket var förut gjordt af H. Giffard, som d. 26 Sept. 1852 uppsteg med en fiskformig ballong. I gondolen fanns en ångmaskin, som dref en skrufpropeller; ett roder var fäst upptill, nära ballongen. Trots stark blåst lyckades han vrida sitt luftskepp och vända det åt sidan. Ingeniören Dupuy de Lôme (se d. o.) upptog försöket 1872. Han inpassade (efter Meusniers 1783 framlagda idé) i den ovala ballongen (fig. 3) en 10 ggr mindre dylik, till hvilken luft
Fig. 3.
fördes genom en ventilator i gondolen, alltefter som gasen utsläpptes. Sålunda hölls ballongen oföränderligt spänd. Drifkraft var en skrufpropeller med 2 vingar af sidentaft; den sköttes af 4 man och gjorde 21 vridningar i minuten. Straxt nedanför ballongens ena ände var fäst ett trekantigt, 5 m. högt styrsegel, som manövrerades med en lina från gondolen. Ett dubbelt nät af tågverk bragte gondolen och ballongen i fastare förening. Proffärden d. 2 Febr. 1872 gaf till resultat en sjelfständig fart af 10 km. i timmen, när ballongens kosa gjorde 12 graders vinkel med vindriktningen. I st. f. handkraft har man sedan föreslagit att nyttja en ång- eller gasmaskin till motor, men båda hafva visat sig vara för tunga, oafsedt eldfarligheten. En lätt och tillräckligt kraftig motor ansåg Gaston Tissandier erbjudas i den dynamo-elektriska, af en galvanisk stapel drifna maskin, medelst hvilken han sommaren 1884 lyckades gifva sin vätgasfyllda ballong en sjelfständig hastighet af nära 11 km. i timmen. Den franska militärluftseglingens två föreståndare, Ch. Renard och A. Krebs, uppstego d. 9 Aug. 1884 i en ballong af långsträckt rotationsform, bredare i ena änden (cigarrformig), med en mindre ballong inuti, ett styre samt en propeller, drifven af en lätt, 8 1/2 hästkrafters dynamo-elektrisk maskin, som ej är synlig utifrån. Utgående från Meudon, tillryggalade denna ballong i vindstilla 4 km., vände i en half cirkel af 300 m. diameter och hamaade efter 23 minuter vid utgångspunkten. Hastigheten var 5 m. i sekunden, således 18 km. i timmen. Men en måttlig vind gör 30 km. i timmen, hvadan problemet att föra ett luftskepp mot vinden ännu ej kan sägas vara löst. Renard och Krebs hafva sedan gjort flere lyckade utflykter med sin ballong och återkommit till utgångspunkten. I England har kapten J. Templer åtminstone 1 gång lyckats att på utsatt tid anlända per ballong till öfverenskommet ställe, med tillhjelp af de på olika höjd rådande vindriktningarna. Hittills äro emellertid vindströmningarna i atmosferen ett så godt som outforskadt område. -- En ny betydelse för topografien och militärväsendet synes luftseglingen skola få, sedan nu ögonblicksfotograferingen uppfunnits. Aëronautiska föreningar hafva bildats i åtskilliga land. Många teoretiker tro, att luftfärdernas framtid ej är att söka i ballongfart, utan i aviation (af Lat. avis, fogel), hvarmed menas luftsegling i flygkroppar, som äro specifikt tyngre än luften och framdrifvas dynamiskt.
