БАЛОН С ГОРЕЩ ВЪЗДУХ: ИСТОРИЯ, ХАРАКТЕРИСТИКИ, ЧАСТИ, КАК РАБОТИ - ФИЗИЧЕСКИ - 2025

А балон с горещ въздух е въздухоплавателно средство, което позволява на товари и хора, за да бъдат вдигнати във въздуха и който работи на принципа на плавателност. Не се изискват крила или остриета или мотор, за да се издигнат. Достатъчно е, че в торба, балон или балон се затваря газ, по-лек от околния въздух.

Този газ обикновено е горещ въздух, тъй като, ако е по-лек от заобикалящия го студен въздух, той му позволява да се издига или плава. Към балона е прикрепена кошница или кабина, в която се поставят товари и / или пътници.

Балони с горещ въздух. Източник: pixabay

По принцип балоните с горещ въздух нямат никакъв тип гориво, така че посоката на полета се определя от вятъра, въпреки че повечето балони с горещ въздух имат система, която ви позволява да контролирате височината.

История на балона с горещ въздух

Заслугата за изобретяването на балона с горещ въздух принадлежи на братята Montglofier, Джоузеф - Мишел и Жак - Етиен, които го показват публично на 4 юни 1783 г. във Франция, въпреки че първите им модели са направени година по-рано.

Джоузеф и Етиен отдавна мечтаеха да летят, но не бяха намерили начин.

Вдъхновение дойде, когато Джоузеф държеше ризата си за врата в горещия въздух, издигащ се през камината, и разбра, че този въздух може да го повдигне. Те разбраха, че горещият въздух е по-лек от студения въздух и затова той плава.

Задачата, която трябва да се изпълни, беше да затворите въздуха в чанта, достатъчно голяма, за да повдигнете товар. Очевидно, колкото по-голям е товарът, толкова по-голям е обемът на торбата, който би съдържал горещия въздух.

През септември 1782 г. те построиха балон с капацитет един кубичен метър, който напълниха с горещ въздух, който успя да се издигне до тридесет метра височина. До месец декември те построиха един с по-голям капацитет, три кубически метра, с който продължиха експериментите си.

През април 1783 г. те успяват да издигнат балон с диаметър 10 метра до височина 365 метра, с обем 850 кубически метра. През юни същата година те направиха публична демонстрация на изобретението.

Демонстрацията пред крал Луи XVI

Голямата демонстрация се случи през септември 1783 г. във Версай, под погледа на крал Луи XVI, кралица Мария Антоанета, целият френски двор и аудитория от 130 000 души, които бяха озадачени от демонстрацията.

На борда на кошницата с балони във Версай през септември 1783 г. бяха петел, овца и патица. Месец по-късно се случи първият полет на човек в балон с горещ въздух.

Първият човек, който се извисява през небето с балон с горещ въздух, е Жан-Франсоа Пилатре де Розьер (октомври 1783 г.). За съжаление, две години по-късно Жан-Франсоа и другар загинаха при катастрофа с балон с горещ въздух.

Друг исторически момент се случва през 1792 г., когато балонът с горещ въздух се използва за първи път за военни цели. Демонстрацията на Кралския артилерийски колеж в Сеговия беше направена в присъствието на испанския крал Карлос IV.

През октомври 1797 г. Андре Жак Гарнерин прави първия скок с парашут от балон с горещ въздух, летящ през парижкото небе.

характеристики

Основните характеристики на балона с горещ въздух са:

- Не може да се каже, че е летящ артефакт, по-скоро е плаващ артефакт.

- Адекватните условия на въздушния поток са необходими, за да се гарантира плавността и безопасността.

- Има здрава и лека тъкан обвивка или балон, който се пълни с горещ въздух.

- Въздухът, който запълва плика, се загрява от газови горелки.

- Товарът и екипажът отиват в кош, който виси от балона и е изработен от леки материали.

Части от балона с горещ въздух

Трите основни части на балон с горещ въздух са:

- Пликът.

- Горелките.

-Кошът или кошницата.

Пликът или свещта има обемна или балонна форма, той е направен от ленти от лека и водоустойчива тъкан, които са пришити, за да придадат сферична форма.

В момента тъканите и нишките, използвани за направата на опаковката, са изработени от найлонови или полиестерни влакна, но трябва да се отбележи, че тези влакна не са съществували при появата на първите балони с горещ въздух. Найлоновите влакна са изобретени през 1938 г., а полиестерът през 1946 г. Опаковането на първите балони е направено от коприна или хартия.

Функцията на свещта или плика е да съхранява горещия въздух и да гарантира плавността на балона с горещ въздух. Въпреки факта, че тъканта е устойчива, при направата на платно е необходимо да се поставят подсилващи надлъжни и напречни ленти.

Горната част на платното има клапан или разкъсващ клапан, известен като парашут, който се задейства от въже, което при издърпване от пилота позволява горещ въздух да избяга, така че повдигането или височината да могат да бъдат контролирани.

Горелки и гориво

В горната външна част на платното има въжета, които са прикрепени към края на товарните колани и помагат при надуване и дефлация на платното.

Горелките са ориентирани така, че огънят да насочва към входа или устието на корпуса.

Горивото, използвано за загряване на въздуха и запълване на обвивката, е пропан. Резервоарите с пропан, които служат за пълнене на въздушния балон в началото, остават на земята. На борда може да има други по-малки, които бихме могли да наречем резервоари за поддръжка.

Кошницата или кошницата на балона с горещ въздух все още е направена от ракита. Изпробвани са и други леки и устойчиви материали, но ракитата все още има четири основни характеристики: е евтина, лека, устойчива и абсорбира въздействията от кацането.

Подът на кошницата е направен от шперплат и има стоманени кабели, които го заобикалят вертикално и надлъжно, за да бъдат закачени на арматурните ленти на свещта и върху опорите на горелката.

Съвременно оборудване

Освен основното оборудване, понастоящем членовете на екипажа с балон имат някои летателни инструменти като:

- Висотомер

- Термометър.

- Компас.

- Пожарогасители.

- GPS.

- Радиоапаратура.

Функциониращ

Преди да използвате балон, всички препарати трябва да бъдат взети под внимание, включително и не на последно място да изберете правилното място за летене.

При този избор трябва да се вземе предвид, че мястото няма кули или кабели с високо напрежение, посоката и скоростта на вятъра и към коя зона ще бъде насочен балонът.

За да надуете балона или свещта, той се поставя на земята и се пълни с горещ въздух с помощта на вентилатор. Подробният процес на инфлация е както следва:

- Платното е опънато, като го разгънете хоризонтално, като използвате товарните колани от двете му страни. Тази операция изисква минимум двама души.

Надуване на балон с горещ въздух. Източник: pixabay

- Много е важно да проверите дали затварянията или велкрото на парашутния или коронния клапан са запечатани, така че горещият въздух да не изтича по време на пълненето на балона.

- Свещта се пълни с помощта на вентилатори, които, ако са достатъчно мощни, надуват балона. Тогава горелките се запалват, за да се въведе повече горещ въздух, за да завършите пълненето на свещта.

- С широко отворена свещ и поддържана от поне двама души, горелките се насочват във вътрешността на балона и се запалват за кратки интервали, докато балонът се издигне и затегне кабелите и въжетата, които го държат към кошницата. Кошът трябва да бъде закотвен към земята, за да се избегне нежелано повдигане.

- След като се напълни с горещ въздух, свещта се издига, което показва, че балонът е готов за употреба. Балонът трябва да бъде закрепен към земята, за да се предотврати неконтролируемото му издигане.

Как да маневрирате с балона?

При разхлабване на връзките балонът излиза нагоре. Неговата посока се определя от въздушните потоци. Но на различни височини тези течения могат да имат различни посоки, така че чрез контролиране на височината е възможно да се избере и посоката на полета.

Когато искате да се изкачите или искате да поддържате височината, горелките се активират, но за спускане те се дезактивират по такъв начин, че въздухът вътре в балона се охлажда и става по-тежък, така че започва да се спуска.

Ако се наблюдава, че спускането е много бързо, горелките трябва да се активират отново, за да се намали скоростта на спускане.

Много е важно, след като кошницата докосне земята, пътниците остават в кошницата, докато тя е напълно завързана със земята. В противен случай балонът може да започне да се издига отново и да причини нежелана несъответствие.

Видове балони с горещ въздух

Балоните с горещ въздух могат да бъдат класифицирани в няколко вида в зависимост от техните характеристики, например дали имат някакъв тип кормилна система.

-Невъздушни балони с горещ въздух

Липсва задвижваща система, така че тяхното изместване в разстояние и посока се определя от атмосферните въздушни течения.

Те имат голяма торба или свещ, която задържа въздуха, който загрява горелката, разположена в долния вход или устата на свещта, която насочва горещия въздух вътре.

При този тип балон екипажът и пътниците отиват в кош, който е свързан към платното с кабели и каишки.

Маневрите са ограничени до контролиране на изкачването и спускането. Въпреки това, на различни височини въздушните течения могат да сочат в различни посоки, което дава на тези видове балони с горещ въздух известна граница на насоченост.

-Аеростатични дирижабли

Понякога са известни с името на дирижабли или на немски цепелин. Основната характеристика е, че имат двигател на витлото, което им позволява да решават и поддържат посоката на полет дори срещу вятъра.

По принцип балонът или свещта са затворени и се пълнят с газ, по-лек от въздуха, като водород или хелий. Водородът е лесно запалим, докато хелият, бидейки благороден газ, няма риск от запалване или експлозия. При дирижабли височината на балона е относително постоянна.

-Смесени балони с горещ въздух

Те са тези, които имат порция лек газ, например хелий, затворен в балони, които облекчават общото тегло, но имат и свещта, която се пълни с горещия въздух от горелките. Те могат или не могат да имат задвижваща система.

-Съоръжени и безпилотни балони

Друга възможна класификация на балоните е дали имат членове на екипажа или не.

Безпилотни балони с горещ въздух

Обикновено се използват за рекламни цели на търговски изложения и други събития. Те остават вързани на постоянна височина. Тези видове балони използват газ вместо горещ въздух.

Сред безпилотните балони са метеорологичните балони, които постоянно се издигат и изпращат данни на земята чрез радиосигнали. Тези данни са височина, температура, скорост и посока на вятъра, атмосферно налягане и други интересни данни.

Пилотирани балони с горещ въздух

Те изискват член на екипажа и обикновено са горещ въздух. Този тип балон се използва от феновете на полета, но може да има и търговски и туристически цели. Съществуват и състезания, в които се установяват начална и финална точка и се оценява способността на екипажа да постига предложените цели.

Как да си направим домашен балон с горещ въздух

Ето основните стъпки за изграждането на домашен балон с горещ въздух, който всъщност се извисява.

Този вид балон се продава и под името балончета за желание, защото желанието обикновено се прави, когато се издига.

материали

- Голяма торба от тези, които се използват за боклук, търсейки да е направена от тънка пластмаса, а не свръх силните, които са направени от по-дебела пластмаса.

- Двойка тънки, но твърди жици. Може да се използва жицата, използвана в строителството. Проводниците на закачалките за дрехи са много дебели и тежки (не са подходящи за експеримента)

- Тънка медна тел или тези, използвани за цветни аранжировки.

- Памучна топка или тоалетна или тоалетна хартия.

- Алкохолът да изгори.

- Алкохолна запалка.

- Четири парчета лента.

процес

- Отворете торбата, за да можете да направите измервания на отворената уста на торбата.

- След като направим измерванията, отрязваме две жици, които ще бъдат съединени, за да образуват кръст, чиято цел е да държи отворения долния край на торбата. Краищата на тези проводници трябва да бъдат огънати с дължина L приблизително 1 cm.

- За да се присъединим към кръста, използваме тънката медна жица. Също така в пресечната точка на двата проводника фиксираме памучната топка или тоалетна хартия, която импрегнираме с горящ алкохол.

- Фиксираме кръста към отворения край на торбата, така че да е широко отворен.

- След това държим чантата отгоре, така че да придобие формата на балон.

- За да загреете въздуха вътре в торбата, в началото се поставя алкохолна горелка на земята, което ще накара горещия въздух да влезе в торбата и ще измести студения въздух.

- Когато се забележи, че чантата е добре надута, памучната или хартиената топка в основата във формата на кръст се включва и балонът се освобождава веднага щом разберем, че иска да се издигне.

Препратки

1. Briceño, G. Балон с горещ въздух. Възстановено от: euston96.com
2. Как да си направим домашен балон с горещ въздух. Възстановени от: Espaciociencia.com.
3. Описание на балон. Възстановени от: ballooning.es
4. Полетът с балон с горещ въздух. Възстановено от: pasionporvolar.com
5. Wikipedia. Балон с горещ въздух. Възстановено от: wikipedia.com/es