VARMLUFTSBALLON: HISTORIE, KARAKTERISTIKA, DELE, HVORDAN DEN FUNGERER - FYSISK - 2025

En varmluftsballon er et fly, der tillader last og folk at blive løftet gennem luften, og som fungerer efter opdriftsprincippet. Det kræver ikke vinger, knive eller motor at hæve. Det er nok, at en gas, der er lettere end den omgivende luft, er lukket i en pose, ballon eller ballon.

Denne gas er normalt varm luft, da den er lettere end den omgivende kolde luft giver den mulighed for at stige eller flyde. Fastgjort til ballonen er en kurv eller kabine, hvor last og / eller passagerer er placeret.

Balloner med varm luft. Kilde: pixabay

Generelt har varmluftsballoner ikke nogen form for drivmiddel, så flygeretningen bestemmes af vinden, selvom de fleste varmluftsballoner har et system, der tillader højdekontrol.

Historie om varmluftsballonen

Kreditten for opfindelsen af ​​varmluftsballonen hører til Montglofier-brødrene, Joseph - Michel og Jacques - Étienne, som viste den offentligt den 4. juni 1783 i Frankrig, skønt deres første modeller var blevet lavet et år tidligere.

Joseph og Etienne havde drømt om at flyve i lang tid, men havde ikke fundet en vej.

Inspiration kom, da Joseph holdt sin skjorte ved halsen i den varme luft, der stiger gennem pejsen, og indså, at denne luft kunne løfte den. De forstod, at varm luft er lettere end kold luft, og at den derfor flyder.

Så opgaven at udføre var at omslutte den luft i en taske, der var stor nok til at løfte en belastning. Naturligvis, jo højere belastning, desto større er volumen på posen, der vil indeholde den varme luft.

I september 1782 byggede de en ballon med en kapacitet på en kubikmeter, som de fyldte med varm luft, som formåede at stige op til tredive meter i højden. I december måned byggede de en med større kapacitet, tre kubikmeter, som de fortsatte deres eksperimenter med.

I april 1783 formåede de at hæve en ballon med en diameter på 10 meter til en højde af 365 meter med et volumen på 850 kubikmeter. I juni samme år foretog de en offentlig demonstration af opfindelsen.

Demonstrationen før kong Louis XVI

Den store demonstration fandt sted i september 1783 i Versailles under blik af kong Louis XVI, dronning Marie Antoinette, hele den franske domstol og et publikum på 130.000 mennesker, som var forvirrede af demonstrationen.

Ombord på ballonkurven ved Versailles i september 1783 var en hane, en får og en and. En måned senere forekom den første menneskelige flyvning i en varmluftsballon.

Den første mand til at svæve gennem himlen med en varmluftsballon var Jean-François Pilâtre de Rozier (oktober 1783). Desværre døde Jean-François og en ledsager to år senere i en ulykke med varm luftballon.

En anden historisk milepæl forekommer i 1792, når varmluftsballonen for første gang bruges til militære formål. Demonstrationen af ​​Royal Artillery College of Segovia blev foretaget i nærværelse af kong Carlos IV af Spanien.

I oktober 1797 gjorde André Jacques Garnerin det første faldskærmshopp fra en luftballon, der flyver gennem de parisiske himmel.

egenskaber

De vigtigste karakteristiske træk ved en varmluftsballon er:

- Det kan ikke siges, at det er en flyvende artefakt, snarere er det en flydende artefakt.

- Tilstrækkelige luftstrømningsforhold er nødvendige for at garantere opdrift og sikkerhed.

- Den har et stærkt og let stofomslag eller ballon, der fyldes med varm luft.

- Luften, der fylder konvolutten, opvarmes af gasbrændere.

- Last og besætning går i en kurv, der hænger fra ballonen og er lavet af lette materialer.

Dele af varmluftsballonen

De tre hoveddele af en varmluftsballon er:

- Konvolutten.

- Brændere.

-Kurven eller kurven.

Konvolutten eller stearinlyset har en voluminøs eller ballonform, den er lavet af strimler af let og vandtæt stof, der er syet for at give den sfæriske form.

I øjeblikket er tekstilerne og trådene, der blev brugt til at fremstille indpakningen, lavet af nylon- eller polyesterfiber, men det skal bemærkes, at disse fibre ikke eksisterede, da de første varmluftsballoner dukkede op. Nylonfiber blev opfundet i 1938 og polyester i 1946. Indpakningen af ​​de første balloner blev lavet af silke eller papir.

Lyset eller konvolutten har til opgave at opbevare den varme luft og garantere opvarmningen af ​​den varme luftballon. På trods af at stoffet er modstandsdygtigt, er det nødvendigt at placere forstærkende langsgående og tværgående bånd, når man sejler.

Den øverste del af sejlet har en klap eller tåreventil, kendt som en faldskærm, der aktiveres af et reb, der, når piloten trækkes, tillader varm luft at flygte, så løft eller højde kan kontrolleres.

Brændere og brændstof

I den øverste ydre del af sejlet er der reb, der er fastgjort til enden af ​​lastbåndene og hjælper med sejls opblæsning og deflation.

Brænderne er orienteret, så ilden peger mod indgangen eller mundingen af ​​huset.

Det brændstof, der bruges til at opvarme luften og fylde konvolutten, er propan. Propantanke, der tjener til at fylde luftballonen i begyndelsen, forbliver på jorden. Om bord kan der være andre mindre, som vi kunne kalde vedligeholdelsestanke.

Kurven eller kurven i den varme luftballon er stadig lavet af kurv. Andre letvægts- og modstandsdygtige materialer er blevet prøvet, men kurvemuren har stadig fire hovedegenskaber: det er billigt, let, modstandsdygtigt og absorberer landingspåvirkningen.

Kurvets gulv er lavet af krydsfiner og har stålkabler, der omgiver det lodret og i længderetningen, så de kan hænges fast på armeringsbåndene på lyset og på brænderbærerne.

Moderne udstyr

Bortset fra dette basale udstyr, har ballonbesætningsmedlemmer i øjeblikket nogle flyveinstrumenter, såsom:

- Højdemåler.

- Termometer.

- Kompass.

- Ildslukkere.

- GPS.

- Radioudstyr.

Fungerende

Inden man betjener en ballon, skal man tage alle forberedelserne i betragtning, herunder og ikke mindst at vælge det rigtige sted at flyve.

Ved dette valg skal det tages i betragtning, at stedet ikke har højspændings tårne ​​eller kabler, vindens retning og hastighed og mod hvilket område ballonen vil blive rettet.

For at pumpe ballonen eller stearinlys op, placeres den på jorden og fyldes med varm luft ved hjælp af en ventilator. Den detaljerede inflationsproces er som følger:

- Sejlet strækkes ved at udfolde det vandret ved hjælp af lastbælterne på begge sider af det. Denne operation kræver mindst to personer.

Oppustning af varm luftballon. Kilde: pixabay

- Det er meget vigtigt at kontrollere, at lukkerne eller velcroen på faldskærmen eller kroneventilen er forseglet, så varm luft ikke slipper ud under fyldningen af ​​ballonen.

- Lyset er fyldt ved hjælp af fans, der, hvis de er kraftige nok, blæser op i ballonen. Derefter tændes brænderne for at indføre mere varm luft for at afslutte fyldningen af ​​stearinlyset.

- Med stearinlyset bredt åbent og understøttet af mindst to personer, brændes brænderne mod indersiden af ​​ballonen og antændes i korte intervaller, indtil ballonen stiger op og strammer kabler og reb, der holder den til kurven. Kurven skal være forankret til jorden for at undgå uønsket løft.

- Når det er fyldt med varm luft, stiger lyset op, hvilket indikerer, at ballonen er klar til brug. Ballonen skal fastgøres til jorden for at forhindre, at den stiger ukontrolleret.

Hvordan manøvreres ballonen?

Når løsningen af ​​båndene går ballonen op. Retningen bestemmes af luftstrømme. Men i forskellige højder kan disse strømme have forskellige retninger, så ved at kontrollere højden er det også muligt at vælge retningen for flyvningen.

Når du vil stige op, eller du ønsker at bevare højden, aktiveres brænderne, men for at falde ned deaktiveres de på en sådan måde, at luften inde i ballonen køler ned og bliver tungere, så den begynder at falde ned.

Hvis det observeres, at nedstigningen er meget hurtig, skal brænderne aktiveres igen for at reducere nedstigningshastigheden.

Det er meget vigtigt, at når kurven berører jorden, forbliver passagererne i kurven, indtil den er helt bundet til jorden. Ellers kan ballonen begynde at rejse sig igen og forårsage et uønsket uheld.

Typer af varmluftsballoner

Varmluftsballoner kan klassificeres i flere typer afhængigt af deres egenskaber, f.eks. Om de har en eller anden type styresystem.

-Ikke-luftskibe varmluftsballoner

De mangler et fremdriftssystem, så deres forskydning i afstand og retning bestemmes af atmosfæriske luftstrømme.

Disse har en stor pose eller stearinlys, der holder luften, der varmer en brænder placeret ved det nederste indløb eller munding af lyset, der dirigerer den varme luft indad.

I denne type ballon går besætningen og passagererne i en kurv, der er fastgjort til sejlet med kabler og stropper.

Manøvrerne er begrænset til at kontrollere opstigningen og nedstigningen. I forskellige højder kan luftstrømmene imidlertid pege i forskellige retninger, hvilket giver disse typer af varmluftsballoner en bestemt retningsmargin.

-Airostatisk luftskibe luftskibe

Nogle gange er de kendt som luftskibe eller i tyske zeppelin. Den vigtigste egenskab er, at de har en propelmotor, der giver dem mulighed for at bestemme og bevare flygeretningen, selv mod vinden.

Generelt er ballonen eller lyset lukket og fyldt med en gas, der er lettere end luft, såsom brint eller helium. Brint er meget brandfarligt, mens helium, der er en ædel gas, ikke har risikoen for at tage fyr eller eksplodere. I luftskibe er ballonens højde relativt konstant.

-Blandede varmluftsballoner

Det er dem, der har en del af let gas, såsom helium, lukket i balloner, der lyser den samlede vægt, men også har det stearinlys, der er fyldt med den varme luft fra brænderne. De har muligvis et fremdrivningssystem.

-Bemærkede og ubemandede balloner

En anden mulig klassificering af balloner er, om de har besætningsmedlemmer eller ej.

Ubemandede luftballoner

De bruges normalt til reklameformål på messer og andre begivenheder. De forbliver bundet i konstant højde. Disse typer balloner bruger gas i stedet for varm luft.

Blandt de ubemandede balloner er de meteorologiske balloner, der konstant stiger op og sender data til jorden gennem radiosignaler. Disse data er højde, temperatur, vindhastighed og retning, atmosfærisk tryk og andre data af interesse.

Manned varmluftsballoner

De kræver et besætningsmedlem og er generelt varm luft. Denne type ballon bruges af fans af flyvning, men kan også have kommercielle og turistmæssige formål. Der er også konkurrencer, hvor start- og slutpunkter etableres, og besætningens evne til at nå de foreslåede mål evalueres.

Hvordan man laver en hjemmelavet varmluftsballon

Her er de grundlæggende trin til opbygning af en hjemmelavet varmluftsballon, der faktisk svæver.

Denne type ballon markedsføres også under navnet ønskeballoner, fordi der normalt fremmes et ønske, når den rejser sig.

materialer

- En stor pose med dem, der bruges til affald, og ser efter, at den skal være lavet af tynd plast, ikke de ultrastærke, der er lavet af tykkere plast.

- Et par tynde, men stive ledninger. Tråden, der bruges i konstruktionen, kan bruges. Tøjophængernes ledninger er meget tykke og tunge (ikke egnet til eksperimentet)

- Tynd kobbertråd eller dem, der bruges til blomsterarrangementer.

- En bomuldskugle eller toilet eller toiletpapir.

- Alkohol til forbrænding.

- En alkohollighter.

- Fire stykker duct tape.

Behandle

- Åbn posen, så målinger af posens åbne mund kan foretages.

- Når vi først har haft målingerne, skærer vi to ledninger, der skal sammenføjes for at danne et kryds, hvis formål er at holde den nedre ende af posen åben åben. Enderne af disse ledninger skal bøjes i en L-længde på cirka 1 cm.

- For at gå sammen med korset bruger vi den tynde kobbertråd. Også i krydset mellem de to ledninger fastgør vi bomuldskuglen eller toiletpapiret, som vi imprægnerer med brændende alkohol.

- Vi fastgør korset til den åbne ende af posen, så den er vidåben.

- Så holder vi posen øverst, så den får formen som en ballon.

- For at opvarme luften inde i posen placeres i starten en alkoholbrænder på jorden, hvilket får den varme luft til at komme ind i posen og fortrænge den kolde luft.

- Når det observeres, at posen er godt oppustet, tændes bomulds- eller papirkuglen ved bunden i form af et kors, og ballonen frigøres, så snart vi er klar over, at den vil rejse sig.

Referencer

1. Briceño, G. Luftballon. Gendannet fra: euston96.com
2. Hvordan man laver en hjemmelavet varmluftsballon. Gendannet fra: Espaciociencia.com.
3. Beskrivelse af en ballon. Gendannes fra: ballooning.es
4. Den varme luftballonflyvning. Gendannes fra: pasionporvolar.com
5. Wikipedia. Varmluftballon. Gendannes fra: wikipedia.com/es