BALON S VRUĆIM ZRAKOM: POVIJEST, KARAKTERISTIKE, DIJELOVI, KAKO DJELUJE - FIZIČKA - 2024

Vrući zrak balon je zračni brod koji omogućuje tereta i ljudi koji se diže u zrak i da radi po principu uzgona. Ne zahtijevaju da se krila ili oštrice ili motor dižu. Dovoljno je da se u vrećicu, balon ili balon zatvara plin lakši od okolnog zraka.

Taj je plin obično vrući zrak, budući da je lakši od okolnog hladnog zraka koji mu omogućuje uspon ili plutanje. Na balonu je priključena košara ili kabina u koju se stavljaju teret i / ili putnici.

Baloni s vrućim zrakom. Izvor: pixabay

Općenito, baloni s vrućim zrakom nemaju nikakvu vrstu pogonskog sredstva, pa je smjer leta određen vjetrom, iako većina balona s vrućim zrakom ima sustav koji vam omogućuje kontrolu visine.

Povijest balona sa vrućim zrakom

Zasluga za izum balona sa vrućim zrakom pripada braći Montglofier, Joseph-Michel i Jacques-Étienne, koji su to javno pokazali 4. lipnja 1783. u Francuskoj, iako su njihovi prvi modeli napravljeni godinu dana ranije.

Joseph i Etienne dugo su sanjali o letenju, ali nisu pronašli način.

Inspiracija je došla kad je Joseph držao majicu za vrat na vrućem zraku koji se dizao kroz kamin i shvatio da ga taj zrak može podići. Shvatili su da je vrući zrak lakši od hladnog zraka i zato lebdi.

Zadatak koji smo trebali obaviti bio je zatvoriti taj zrak u vreću dovoljno veliku da podigne teret. Očito, što je veće opterećenje, to je veća zapremina vreće koja bi sadržavala vrući zrak.

U rujnu 1782. sagradili su balon kapaciteta jednog kubičnog metra koji su ispunili vrućim zrakom koji se uspio popeti na visinu od trideset metara. Do prosinca su sagradili jedan od većih kapaciteta, tri kubična metra, s kojim su nastavili s eksperimentima.

U travnju 1783. uspjeli su podići balon promjera 10 metara na visinu od 365 metara, s volumenom od 850 kubika. U lipnju iste godine izveli su javnu demonstraciju izuma.

Demonstracija pred kraljem Lujem XVI

Velika demonstracija dogodila se u rujnu 1783. u Versaillesu, pred pogledom kralja Luja XVI., Kraljice Marie Antoinette, cijelog francuskog dvora i publike od 130 000 ljudi, koji su bili zbunjeni demonstracijama.

U rujnu 1783. godine u košarici s balonom u Versaillesu nalazili su se pijetao, ovca i patka. Mjesec dana kasnije dogodio se prvi ljudski let u balonu s vrućim zrakom.

Prvi čovjek koji je letio kroz nebo vrućim zračnim balonom bio je Jean-François Pilâtre de Rozier (listopad 1783.). Nažalost, dvije godine kasnije Jean-François i njegova pratnja poginuli su u nesreći s vrućim zrakom.

Još jedna povijesna prekretnica događa se 1792. godine, kada se balon s vrućim zrakom prvi put koristi u vojne svrhe. Demonstracija Kraljevskog artiljerijskog koledža u Segoviji izvedena je u nazočnosti španjolskog kralja Karlosa IV.

U listopadu 1797. André Jacques Garnerin izveo je prvi skok padobranom iz balona sa vrućim zrakom koji je letio pariškim nebom.

karakteristike

Glavne karakteristike balona sa vrućim zrakom su:

- Ne može se reći da je to leteći artefakt, već je to plutajući artefakt.

- Da bi se zajamčila plovnost i sigurnost, potrebni su odgovarajući uvjeti protoka zraka.

- Ima jaku i laganu tkaninu ili balon koji se puni vrućim zrakom.

- Zrak koji ispunjava omotnicu zagrijava se plinskim plamenicima.

- Teret i posada idu u košarici koja visi s balona i izrađena je od laganih materijala.

Dijelovi balona s vrućim zrakom

Tri glavna dijela balona sa vrućim zrakom su:

- Omotnica.

- Gorionici.

-Korpa ili košarica.

Omotnica ili svijeća ima glomazan ili balon oblik, izrađena je od traka lagane i vodootporne tkanine koje su ušivene da daju sferični oblik.

Tkanine i niti koje se koriste za izradu omota su trenutno od najlonskog ili poliesterskog vlakna, ali treba napomenuti da ta vlakna nisu postojala kad su se pojavili prvi baloni s vrućim zrakom. Najlonsko vlakno izumljeno je 1938., a poliester 1946. Ambalaža prvih balona bila je izrađena od svile ili papira.

Funkcija svijeće ili omotača je skladištenje vrućeg zraka i jamčenje plovnosti balona s vrućim zrakom. Unatoč činjenici da je tkanina otporna, prilikom izrade jedra treba postaviti armirajuće uzdužne i poprečne trake.

Gornji dio jedra ima zaklopku ili suzavac, poznat kao padobran, koji se aktivira konopom koji kad pilot povuče omogućava toplom zraku da pobjegne kako bi se moglo kontrolirati dizanje ili visina.

Gorionici i gorivo

U gornjem vanjskom dijelu jedra nalaze se užad koja su pričvršćena na kraj sigurnosnih pojaseva i pomažu u napuhavanju i ispuhivanju jedra.

Plamenici su usmjereni tako da vatra usmjerava prema ulazu ili ustima kućišta.

Gorivo koje se koristi za zagrijavanje zraka i punjenje ovojnice je propan. Spremnici s propanom koji služe za punjenje balona zrakom u početku ostaju na zemlji. Na brodu može biti i drugih manjih, koje bismo mogli nazvati spremnici za održavanje.

Košarica ili košarica balona s vrućim zrakom još uvijek je izrađena od pruća. Pokušali su se i drugi lagani i otporni materijali, ali pletiva ipak ima četiri glavne karakteristike: jeftina je, lagana, otporna i upija utjecaje slijetanja.

Pod na košu je izrađen od šperploče i ima čelične kablove koji ga okružuju okomito i uzdužno za pričvršćivanje na armaturne trake svijeće i na nosače plamenika.

Moderna oprema

Osim ove osnovne opreme, trenutačno članovi posade na balonu imaju i neke instrumente za letenje poput:

- visinomjer.

- Termometar.

- Kompas.

- Aparat za gasenje pozara.

- GPS.

- Radio oprema.

Funkcioniranje

Prije upotrebe balona, ​​sve se pripreme moraju uzeti u obzir, uključujući i najmanje važno odabrati pravo mjesto za let.

Pri ovom izboru mora se uzeti u obzir da mjesto nema kule ili kablove visokog napona, smjer i brzinu vjetra i prema kojem području će balon biti usmjeren.

Da biste napuhali balon ili svijeću, postavlja se na tlo i puni se vrućim zrakom pomoću ventilatora. Detaljan postupak inflacije je sljedeći:

- Jedro se proteže tako da ga horizontalno razvučete pomoću sigurnosnih pojaseva na obje strane. Za ovu su operaciju potrebne najmanje dvije osobe.

Napuhavanje balona vrućim zrakom. Izvor: pixabay

- Vrlo je važno provjeriti jesu li zatvarači ili čičak padobranskog ili krunskog ventila zabrtvljeni kako vrući zrak ne bi izlazio tijekom punjenja balonom.

- Svijeća se puni uz pomoć ventilatora koji, ako su dovoljno snažni, napuhavaju balon. Zatim se pale plamenici kako bi se unijelo više vrućeg zraka kako bi se dovršilo punjenje svijeće.

- Ako je svijeća širom otvorena i poduprta najmanje dvije osobe, plamenici se usmjeravaju prema unutrašnjosti balona i palju u kratkim intervalima dok balon ne podigne i učvrsti kablove i užad koja ga drže do košare. Košarica mora biti usidrena na zemlji kako bi se izbjeglo neželjeno podizanje.

- Nakon što se napuni vrućim zrakom, svijeća se podiže, što ukazuje da je balon spreman za upotrebu. Balon se mora pričvrstiti na tlo kako bi se spriječilo da se nekontrolirano diže.

Kako manevrirati balonom?

Kada otpustite kravate, balon se podiže. Njegov smjer je određen zračnim strujama. Ali na različitim visinama ove struje mogu imati različite smjerove, pa je upravljanjem visine moguće odabrati i smjer leta.

Kad se želite uzdići ili želite održati visinu, plamenici se aktiviraju, ali da se spuštaju deaktiviraju se na taj način da se zrak unutar balona hladi i postaje teži, pa se počinje spuštati.

Ako se primijeti da je silazak vrlo brz, gorionici se moraju ponovno aktivirati kako bi se smanjila brzina spuštanja.

Vrlo je važno da putnici kada jednom koš dodirne zemlju, ostanu u košari sve dok je potpuno ne vežu na zemlju. U suprotnom, balon se može ponovo podići i uzrokovati neželjene neuspjehe.

Vrste balona s vrućim zrakom

Baloni s vrućim zrakom mogu se razvrstati u nekoliko vrsta ovisno o njihovim karakteristikama, kao što su da li imaju neku vrstu upravljačkog sustava.

- Baloni s toplim zrakom bez zrakoplova

Nedostaje im pogonski sustav, pa je njihov pomak u daljini i smjeru određen atmosferskim zračnim strujama.

Imaju veliku vrećicu ili svijeću koja zadržava zrak koji zagrijava plamenik smješten na dnu ulaza ili usta svijeće, koji usmjerava vrući zrak unutra.

U ovoj vrsti balona posada i putnici idu u košari koja je kablovima i naramenicama pričvršćena na jedro.

Manevri su ograničeni na kontrolu uspona i spuštanja. Međutim, na različitim visinama zračne struje mogu usmjeriti u različitim smjerovima, što tim vrstama balona daje određenu marginu usmjerenja.

-Arostatski zračni brodovi

Ponekad su poznati po imenu zračnih brodova ili u njemačkom zeppelinu. Glavna karakteristika je da imaju propelerski motor koji im omogućuje da odlučuju i održavaju smjer leta, čak i protiv vjetra.

Općenito, balon ili svijeća su zatvoreni i napunjeni su plinom lakšim od zraka, poput vodika ili helija. Vodik je lako zapaljiv, dok helij, kao plemeniti plin, nema opasnost od požara ili eksplozije. U zračnim brodovima visina balona je relativno konstantna.

-Miješani baloni s vrućim zrakom

Oni su oni koji imaju dio lakog plina, poput helija, zatvoren u balone koji olakšavaju ukupnu težinu, ali imaju i svijeću koja se puni vrućim zrakom iz plamenika. Mogu imati ili ne moraju imati pogonski sustav.

-Bonirani i bespilotni baloni

Druga moguća klasifikacija balona je da li imaju članove posade ili ne.

Bespilotni baloni s toplim zrakom

Obično se koriste u reklamne svrhe na sajmovima i ostalim priredbama. Ostaju vezani na stalnoj visini. Ove vrste balona koriste plin umjesto vrućeg zraka.

Među bespilotnim balonima su i meteorološki baloni, koji se neprestano uzdižu i putem radio signala šalju podatke na zemlju. Ti su podaci visina, temperatura, brzina i smjer vjetra, atmosferski tlak i ostali podaci od interesa.

Napunjeni baloni s toplim zrakom

Oni zahtijevaju člana posade i obično su vrući zrak. Ovu vrstu balona koriste ljubitelji leta, ali može imati i komercijalnu i turističku svrhu. Postoje i natjecanja u kojima se utvrđuju početne i završne točke i procjenjuje se sposobnost posade da postigne predložene ciljeve.

Kako napraviti domaći balon s toplim zrakom

Evo osnovnih koraka za izgradnju domaćeg balona s vrućim zrakom koji zapravo leti.

Ova vrsta balona se također prodaje pod nazivom baloni želja, jer se obično izrađuje želja kad se digne.

materijali

- Velika vrećica onih koja se koriste za smeće, tražeći da ona bude izrađena od tanke plastike, a ne ultra jakih koja su izrađena od deblje plastike.

- Par tankih, ali krutih žica. Žica koja se koristi u gradnji može se koristiti. Žice vješalica su vrlo guste i teške (nisu prikladne za eksperiment)

- tanka bakrena žica ili ona koja se koristi za cvjetne aranžmane.

- pamučna kugla ili toaletni ili toaletni papir.

- Alkohol koji gori.

- Alkoholni upaljač.

- Četiri komada trake.

Postupak

- Otvorite vrećicu tako da se mogu mjeriti otvorena usta vrećice.

- Jednom kada obavimo mjerenja, presjekli smo dvije žice koje će se spojiti i oblikovati križ, čija je svrha držati donji kraj vrećice širom otvorenim. Krajevi ovih žica trebaju biti savijeni u L duljini od otprilike 1 cm.

- Za spajanje križa koristimo tanku bakrenu žicu. Također na sjecištu dviju žica pričvršćujemo pamučnu kuglu ili toaletni papir koji impregniramo alkoholnim gorilom.

- Postavljamo križ na otvoreni kraj vrećice tako da bude širom otvoren.

- Zatim torbu držimo na vrhu tako da poprimi oblik balona.

- Da biste zagrijali zrak unutar vreće, na početku se na tlo stavlja alkoholni plamenik, zbog čega će vrući zrak ući u vrećicu i istisnuti hladni zrak.

- Kad se primijeti da je vreća dobro napuhana, pamučna ili papirna kugla u podnožju u obliku križa svijetli, a balon se otpušta čim shvatimo da se želi dignuti.

Reference

1. Briceño, G. Balon s toplim zrakom. Oporavilo od: euston96.com
2. Kako napraviti domaći balon s toplim zrakom. Oporavilo od: Espaciociencia.com.
3. Opis balona. Oporavak od: baloniranje.es
4. Let balonom vrućim zrakom. Oporavak od: pasionporvolar.com
5. Wikipedia. Balon na vrući zrak. Oporavilo sa: wikipedia.com/es