KARSTĀ GAISA BALONS: VĒSTURE, ĪPAŠĪBAS, DETAĻAS, KĀ TAS DARBOJAS - FIZISKĀ - 2025

Karstā gaisa balons ir gaisa kuģis, kas ļauj kravas un cilvēki tiks atcelti pa gaisu, un kas darbojas ar peldspējas principu. Tam nav nepieciešami spārni, asmeņi vai motors. Pietiek ar to, ka maisā, balonā vai balonā ir ievietots gāzes šķiltavas nekā apkārtējais gaiss.

Šī gāze parasti ir karsts gaiss, jo, tā kā tas ir vieglāks par apkārtējo auksto gaisu, tas ļauj tai pacelties vai peldēt. Balonam ir piestiprināts grozs vai kabīne, kur tiek novietota krava un / vai pasažieri.

Karstā gaisa baloni. Avots: pixabay

Parasti karstā gaisa baloniem nav neviena veida propelenta, tāpēc lidojuma virzienu nosaka vējš, lai gan lielākajai daļai karstā gaisa balonu ir sistēma, kas ļauj kontrolēt augstumu.

Karstā gaisa balona vēsture

Kredīts par karstā gaisa balona izgudrošanu pieder brāļiem Montglofier, Joseph - Mišel un Jacques - Étienne, kuri to publiski parādīja 1783. gada 4. jūnijā Francijā, kaut arī viņu pirmie modeļi tika izgatavoti gadu iepriekš.

Džozefs un Etjēns jau ilgi sapņoja par lidošanu, bet nebija atraduši ceļu.

Iedvesma nāca, kad Džozefs turēja kreklu aiz kakla karstā gaisā, kas cēlās caur kamīnu, un saprata, ka šis gaiss to var pacelt. Viņi saprata, ka karstais gaiss ir vieglāks nekā aukstais gaiss, un tieši tāpēc tas peld.

Tātad veicamais uzdevums bija šo gaisu ievietot somā, kas bija pietiekami liela, lai paceltu kravu. Acīmredzot, jo lielāka krava, jo lielāks ir maisa tilpums, kurā būtu karsts gaiss.

1782. gada septembrī viņi uzcēla gaisa balonu ar viena kubikmetra ietilpību, kuru piepildīja ar karstu gaisu un kam izdevās pacelties līdz trīsdesmit metru augstumam. Līdz decembra mēnesim viņi uzcēla vienu lielāku jaudu, trīs kubikmetrus, ar kuru viņi turpināja eksperimentus.

1783. gada aprīlī viņiem izdevās pacelt 10 metru diametra balonu līdz 365 metru augstumam ar 850 kubikmetru tilpumu. Tā paša gada jūnijā viņi publiski demonstrēja izgudrojumu.

Demonstrācija pirms karaļa Luija XVI

Lielā demonstrācija notika 1783. gada septembrī Versaļā, pirms karaļa Luija XVI, karalienes Marijas Antuanetes, visas Francijas tiesas un 130 000 cilvēku auditorijas, kas bija sašutuši par demonstrāciju, skatieniem.

Uz balonu groza Versaļā 1783. gada septembrī bija gailis, aita un pīle. Mēnesi vēlāk notika pirmais cilvēka lidojums karstā gaisa balonā.

Pirmais cilvēks, kurš izlidoja debesīs ar karstā gaisa balonu, bija Žans Fransuā Pilātrs de Rozjērs (1783. gada oktobris). Skumji, ka divus gadus vēlāk Žans Fransuā un viņa pavadonis gāja bojā negadījumā karstā gaisa balonā.

Vēl viens vēsturisks pavērsiens notiek 1792. gadā, kad karstā gaisa balonu pirmo reizi izmanto militāriem mērķiem. Segovijas Karaliskās artilērijas koledžas demonstrācija notika Spānijas karaļa Karlosa IV klātbūtnē.

1797. gada oktobrī Andrē Žaks Garnerins veica pirmo izpletņa lēcienu no karstā gaisa balona, ​​kas lidoja cauri Parīzes debesīm.

raksturojums

Karstā gaisa balona galvenās raksturīgās iezīmes ir:

- Nevar teikt, ka tas ir lidojošs artefakts, drīzāk tas ir peldošs artefakts.

- Lai garantētu peldspēju un drošību, ir nepieciešami piemēroti gaisa plūsmas apstākļi.

- Tam ir stiprs un viegls auduma apvalks vai balons, kas piepildās ar karstu gaisu.

- Gaisu, kas piepilda aploksni, silda ar gāzes degļiem.

- Krava un apkalpe dodas grozā, kas karājas no balona un ir izgatavots no vieglajiem materiāliem.

Karstā gaisa balona daļas

Trīs galvenās karstā gaisa balona daļas ir:

- aploksne.

- Degļi.

-Korps vai grozs.

Aploksnei vai svecei ir apjomīga vai balona forma, tā ir izgatavota no viegla un ūdensnecaurlaidīga auduma sloksnēm, kas ir sašūtas, lai iegūtu sfērisku formu.

Pašlaik audumi un diegi, ko izmanto iesaiņošanai, ir izgatavoti no neilona vai poliestera šķiedras, taču jāņem vērā, ka šīs šķiedras nebija, kad parādījās pirmie karstā gaisa baloni. Neilona šķiedra tika izgudrota 1938. gadā, bet poliesters - 1946. gadā. Pirmie baloni tika iesaiņoti no zīda vai papīra.

Sveces vai aploksnes funkcija ir karstā gaisa uzglabāšana un karstā gaisa balona peldspējas garantēšana. Neskatoties uz to, ka audums ir izturīgs, veicot buras, ir nepieciešams izvietot stiprinošās gareniskās un šķērseniskās lentes.

Buru augšējā daļā ir atloks vai asaru vārsts, kas pazīstams kā izpletnis un kuru darbina ar virvi, kas, pilota pavelkot, ļauj izplūst karstam gaisam, lai varētu kontrolēt pacelšanu vai augstumu.

Degļi un degviela

Bura augšējā ārējā daļā ir virves, kas piestiprinātas pie kravas jostu gala un palīdz buras piepūšanā un deflācijā.

Degļi ir vērsti tā, lai ugunsgrēks būtu vērsts pret apvalka ieeju vai muti.

Degviela, ko izmanto gaisa sildīšanai un aploksnes piepildīšanai, ir propāns. Propāna tvertnes, kas sākumā piepilda gaisa balonu, paliek uz zemes. Uz kuģa var būt arī citi mazāki, kurus mēs varētu saukt par tehniskās apkopes tvertnēm.

Karstā gaisa balona grozs vai grozs joprojām ir izgatavots no klūgām. Ir izmēģināti arī citi vieglie un izturīgie materiāli, taču klūgām joprojām ir četras galvenās īpašības: tās ir lētas, vieglas, izturīgas un absorbē nosēšanās radītos triecienus.

Groza grīda ir izgatavota no saplākšņa, un tai ir tērauda kabeļi, kas to vertikāli un gareniski ieskauj, lai būtu saliekti pie sveces armatūras lentēm un uz degļa balstiem.

Mūsdienīgs aprīkojums

Papildus šim pamataprīkojumam šobrīd gaisa balona apkalpes locekļiem ir daži lidojuma instrumenti, piemēram:

- Altimetrs.

- Termometrs.

- Kompass.

- Ugunsdzēšamie aparāti.

- GPS.

- radioiekārtas.

Darbojas

Pirms gaisa balona ekspluatācijas ir jāņem vērā visi sagatavošanās darbi, ieskaitot un ne mazāk svarīgi izvēloties pareizo lidojuma vietu.

Šajā izvēlē jāņem vērā, ka vietai nav augstsprieguma torņu vai kabeļu, vēja virziens un ātrums un uz kuru zonu balons tiks virzīts.

Lai piepūstu balonu vai sveci, to novieto uz zemes un piepilda ar karstu gaisu, izmantojot ventilatoru. Detalizēts inflācijas process ir šāds:

- Buru izstiepj, atlocot to horizontāli, izmantojot kravas jostas abās tā pusēs. Šī operācija prasa vismaz divus cilvēkus.

Gaisa balona piepūšana. Avots: pixabay

- Ir ļoti svarīgi pārbaudīt, vai izpletņa vai vainaga vārsta aizbāžņi vai velcro ir noslēgti, lai balona piepildīšanas laikā neizplūstu karsts gaiss.

- Sveci piepilda ar ventilatoru palīdzību, kas, ja tie ir pietiekami jaudīgi, piepūš balonu. Tad tiek iedegti degļi, lai ievestu vairāk karsta gaisa, lai pabeigtu sveces piepildīšanu.

- Kad svece ir plaši atvērta un to atbalsta vismaz divi cilvēki, degļi tiek novirzīti balona iekšpusē un uz īsu brīdi tiek aizdedzināti, līdz balons paceļas un pievelk kabeļus un virves, kas to tur pie groza. Grozam jābūt piestiprinātam pie zemes, lai izvairītos no nevēlamas pacelšanas.

- Kad svece ir piepildīta ar karstu gaisu, tā paceļas, norādot, ka balons ir gatavs lietošanai. Balons jāpiestiprina pie zemes, lai tas nekontrolējami nepaaugstinātos.

Kā manevrēt balonu?

Atslābjot saites, balons paceļas uz augšu. Tās virzienu nosaka gaisa straumes. Bet dažādos augstumos šīm straumēm var būt dažādi virzieni, tāpēc, kontrolējot augstumu, ir iespējams izvēlēties arī lidojuma virzienu.

Kad vēlaties pacelties vai vēlaties saglabāt augstumu, degļi tiek aktivizēti, bet, lai nolaistos, tie tiek deaktivizēti tādā veidā, ka balona iekšpusē esošais gaiss atdziest un kļūst smagāks, tāpēc tas sāk nolaisties.

Ja tiek novērots, ka nolaišanās notiek ļoti ātri, degļi atkal jāaktivizē, lai samazinātu nolaišanās ātrumu.

Ir ļoti svarīgi, lai grozs, kad tas pieskaras zemei, pasažieri paliktu grozā, līdz tas ir pilnībā piesiets pie zemes. Pretējā gadījumā balons var sākt atkal celties un izraisīt nevēlamu sabojāšanos.

Karstā gaisa balonu veidi

Karstā gaisa balonus var iedalīt vairākos veidos atkarībā no to īpašībām, piemēram, vai tiem ir kāda veida stūres sistēma.

-Bez dirižabļa karstā gaisa baloni

Viņiem trūkst vilces sistēmas, tāpēc to pārvietojumu attālumā un virzienā nosaka atmosfēras gaisa straumes.

Tiem ir liela soma vai svece, kas aiztur gaisu, kas uzsilda degli, kas atrodas sveces apakšējā ieejā vai mutē, kas virza karstu gaisu iekšpusē.

Šāda veida balonā ekipāža un pasažieri dodas grozā, kuru ar kabeļiem un siksnām piestiprina pie buras.

Manevri ir ierobežoti, lai kontrolētu pacelšanos un nolaišanos. Tomēr dažādos augstumos gaisa straumes var norādīt dažādos virzienos, kas šiem karstā gaisa balonu veidiem piešķir noteiktu virziena robežu.

-Airostatiskās dirižabļu dirižabļi

Dažreiz tos pazīst ar dirižabļu nosaukumiem vai vācu zeppelin. Galvenā īpašība ir tā, ka viņiem ir dzenskrūves motors, kas ļauj izlemt un uzturēt lidojuma virzienu pat pret vēju.

Parasti balons vai svece ir aizvērta un piepildīta ar gāzi, kas šķiltavas ir gaiss, piemēram, ūdeņradis vai hēlijs. Ūdeņradis ir viegli uzliesmojošs, savukārt hēlijam, kas ir cieta gāze, nav uguns aizdegšanās vai eksplozijas riska. Gaisa kuģos balona augstums ir salīdzinoši nemainīgs.

-Jaunie karstā gaisa baloni

Tie ir tādi, kuriem vieglas gāzes daļa, piemēram, hēlijs, ir ievietota balonos, kas izgaismo kopējo svaru, bet ir arī svece, kas piepildīta ar karstu gaisu no degļiem. Viņiem var būt vai nav piedziņas sistēmas.

-Apkalpoti un bezpilota baloni

Vēl viena iespējama balonu klasifikācija ir tā, vai tajās ir apkalpes locekļi vai nav.

Bezpilota karstā gaisa baloni

Parasti tos izmanto reklāmas nolūkos izstādēs un citos pasākumos. Viņi paliek piesaistīti nemainīgā augstumā. Šāda veida balonos karstā gaisa vietā izmanto gāzi.

Starp bezpilota baloniem var minēt meteoroloģiskos gaisa balonus, kas pastāvīgi aug un ar radiosignālu palīdzību sūta datus uz zemi. Šie dati ir augstums, temperatūra, vēja ātrums un virziens, atmosfēras spiediens un citi interesējošie dati.

Pilota karstā gaisa baloni

Viņiem ir nepieciešams apkalpes loceklis un parasti ir karsts gaiss. Šāda veida balonus izmanto lidojuma fani, taču tam var būt arī komerciāli un tūristu mērķi. Ir arī sacensības, kurās tiek noteikti sākuma un finiša punkti, un tiek novērtēta ekipāžas spēja sasniegt ierosinātos mērķus.

Kā pagatavot mājās gatavotu karstā gaisa balonu

Šeit ir norādītas pamata darbības, lai izveidotu mājās gatavotu karstā gaisa balonu, kas patiesībā paceļas.

Šis balonu tips tiek pārdots arī ar balonu vēlmēm, jo ​​parasti vēlēšanās tiek izteikta, kad tā paceļas.

materiāli

- Liels maiss, ko izmanto atkritumiem, kuri vēlas, lai tas būtu izgatavots no plānas plastmasas, nevis īpaši izturīgas, kas izgatavotas no biezākas plastmasas.

- Plāns, bet stīvs vads. Var izmantot stiepli, ko izmanto celtniecībā. Drēbju pakaramo vadi ir ļoti biezi un smagi (nav piemēroti eksperimentam)

- Plāna vara stieple vai ziedu kompozīcijas.

- kokvilnas bumba, tualete vai tualetes papīrs.

- Alkohols, lai sadedzinātu.

- spirta šķiltavas.

- Četri kanāla lentes gabali.

Process

- Atveriet maisu, lai varētu izmērīt maisa atvērto muti.

- Kad būsim izdarījuši mērījumus, mēs izgriezām divus vadus, kas tiks savienoti, veidojot krustu, kura mērķis ir turēt maisa apakšējo galu plaši atvērtu. Šo vadu galiem jābūt saliektiem apmēram 1 cm garā L garumā.

- Lai pievienotos krustam, mēs izmantojam plānu vara stiepli. Arī divu vadu krustojumā mēs piestiprinām kokvilnas bumbiņu vai tualetes papīru, kuru mēs piesūcinām ar dedzinošu spirtu.

- Mēs piestiprinām krustu pie maisa atvērtā gala tā, lai tas būtu plaši atvērts.

- Tad mēs maisu turējam augšpusē, lai tas ņemtu balona formu.

- Lai sildītu gaisu maisa iekšpusē, sākumā uz zemes tiek uzlikts spirta deglis, kas karsto gaisu iekļūs maisā un izspiedīs auksto gaisu.

- Kad tiek novērots, ka maiss ir labi piepūsts, tiek ieslēgta kokvilnas vai papīra bumba krustveida formā un balons tiek atbrīvots, tiklīdz mēs saprotam, ka tas vēlas pacelties.

Atsauces

1. Briceño, G. Karstā gaisa balons. Atgūts no: euston96.com
2. Kā pagatavot mājās gatavotu karstā gaisa balonu. Atgūts no: Espaciociencia.com.
3. Balona apraksts. Atgūts no: ballooning.es
4. Lidojums karstā gaisa balonā. Atgūts no: pasionporvolar.com
5. Wikipedia. Gaisa balons. Atgūts no: wikipedia.com/es