Аэростат представляет собой летательный аппарат легче воздуха, который очень часто называют воздушным шаром. Огромную оболочку из пластика или из прорезиненной ткани, которые не пропускают газ, наполняют легким газом или теплым воздухом (гелием либо водородом) и аэростат поднимается в воздух, увлекая за собой гондолу с пассажирами. С давних времен люди мечтали подняться в небо и парить там словно птицы. Однако многочисленные попытки человека оторваться от земли долгое время не имели успеха. В XVI-XVII веках разные ученые пытались сконструировать аэростат, используя свойство горячего воздуха, который легче холодного, поднимать легкие тела. Так, в августе 1709 года при дворе короля Португалии Иоанна V была представлена модель воздушного шара, которая поднялась в воздух на 4 метра за счет горячего воздуха в оболочке. Автором этой модели был бразилец Лоренцо Гуэман, живший в Португалии. Изучая физику и математику, он первым нашел реальный способ воздухоплавания, который успешно осуществил на практике.
Однако широчайшее развитие эти идеи получили в конце 18-го века, когда ученые открыли водород, который был легче воздуха в 14 раз. В 1781 году итальянский ученый Кавелло разработал принцип аэростата, проводя опыты с мыльными пузырями, которые были наполнены водородом. Мыльные пузыри легко поднимались вверх. Дальше нужно было найти ткань для оболочки, которая не пропускала бы водород. В Париже профессором Шарлем было предложено изготовить оболочку для шара из шелка, предварительно пропитанного каучуком.
Построить воздушный шар и запустить его в небо пытались и братья Монгольфье. Вначале они попытались наполнить шар водородом, однако оболочка шара пропускала легкий газ. Да и стоимость водорода была велика. Тогда они продолжили опыты с горячим воздухом. После удачных опытов они построили огромный аэростат диаметром 11 метров и объемом 600 куб. м. Оболочку из холста усилили веревочной сеткой, для повышения непроницаемости изнутри оболочка была оклеена бумагой. Под нижним отверстием шара размещалась жаровня, где разводился костер. Оболочка шара наполнялась образовавшимся горячим воздухом и шар поднимался вверх. 5 июня 1783 года аэростат поднялся в воздух на высоту 500 метров и продержался там около 10 минут. Был составлен соответствующий протокол, которым было официально заверено это выдающееся изобретение. Аэростаты, с горячим воздухом, стали называться по фамилии их изобретателей — монгольфьеры.
Осенью того же года в Париже произошел первый полет людей на этом воздушном шаре. А в сентябре 1784 года впервые в воздух поднялась женщина. Монгольфьер с госпожой Тибль на борту находился в воздухе 45 минут на высоте 2700 метров. Правда, полеты, совершаемые на монгольфьерах, были недолгими и носили чисто развлекательный характер. Они опускались вниз как только воздух в оболочке остывал. В наше время конструкцию монгольфьеров усовершенствовали, для подогрева воздуха в полете установлены газовые горелки. Сегодня монгольфьеры используют в научно-познавательных и спортивных целях.
Узнав об успехе братьев Монгольфье, Шарль еще активней взялся за создание своего аэростата. Помогали ему в этом отличные механики — братья Роберы. Оболочка для шара была выполнена из прорезиненного шелка. Снизу у оболочки находился шланг с клапаном, через него должен поступать водород. Водород был получен в результате химической реакции железных опилок, воды и серной кислоты. Чтобы раствор кислоты, находящийся в воде, не попадал в оболочку шара и не разъедал ее, полученный водород Шарль пропустил через емкость с холодной водой. 27 августа 1783 года в Париже при стечении огромного количества зрителей произошел запуск первого шарльера. Шар благополучно поднялся в воздух, но на высоте 1000 метров он лопнул из-за расширившегося в оболочке водорода. Несмотря на это профессор Шарль вместе с братьями Роберами приступил к созданию нового шарльера, предназначенного для подъема двух пассажиров.
Почти всем снаряжением, придуманным Шарлем для второго аэростата, воздухоплаватели пользуются и сегодня. 1 декабря 1783 года шарльер поднялся в воздух. В гондоле, подвешенной под шаром, находился один из механиков и Шарль. Шарльер поднялся на высоту 400 метров и продержался 125 минут. В этот же день Шарль решил подняться в воздух один. Пробыв 30 минут на высоте 3000 метров, Шарль выпустил из шара часть водорода и аэростат совершил мягкую посадку. Созданные позже модели воздушных шаров не имели существенных отличий от тех, которые создали Монгольфье и Шарль. Монгольфье первыми построили аэростат, но конструкция, созданная Шарлем, оказалась практичней, надежней, удобней. Веревочная сеть вокруг шара, с помощью которой передают весовые нагрузки, воздушный якорь, песок в качестве баласта, клапан, барометр, определяющий высоту, — все это было изобретено Шарлем. Именно его по праву следует считать создателем аэростата.
