Gana dažnai galima išgirsti nuomonę, kad dujos yra pavojinga medžiaga. Tai ne tikras teiginys. Kodėl taip dažnai „nutinka“?
Faktas yra tas, kad žodis „dujos“, kaip ir daugelis kitų rusų kalbos žodžių, turi keletą reikšmių (apibrėžimų). „Pagrindine“ prasme dujos yra materijos būsena (bet kuri medžiaga gali būti kieta, skysta ir dujinė). O viena iš papildomų reikšmių sąvoka dujos reiškia buitines degias dujas, naudojamas dujinių viryklių degikliuose (dažniausiai metanas).
Kokios dujos naudojamos balionams pripūsti? Jei kamuolys „skrenda“, galite būti tikri, kad jis nėra pripūstas tomis pačiomis dujomis, kurios tiekiamos į dujines virykles. Tik labai lengvos dujos, kurios yra daug lengvesnės už orą, gali palaikyti kamuolį ore. Propanas ir butanas yra sunkesni už orą, o kamuolys gulėtų ant grindų. Metanas yra šiek tiek lengvesnis už orą, bet vis tiek jo keliamosios jėgos nepakaktų „paprastam“, mažam pakelti. balionas: virš žemės galėtų pakilti tik didžiulis metano pripildytas rutulys – ir net tada itin „vangiai“: jis turėtų labai mažą kėlimo jėgą.
Kokios dujos gali lengvai pakelti bet kokias dujas į orą? Tokių dujų yra tik dvi: vandenilis ir helis. Abi šios dujos yra elementinės medžiagos ir yra išvardytos periodinė lentelė D.I. Mendelejevas sunumeruoti 1 ir 2. Pagal paplitimą Visatoje jis yra panašus: vandenilis užima pirmąją vietą, o helis - antrą. Pagal „lengvumą“ šios dujos taip pat užima pirmą ir antrą vietas (vandenilis yra lengviausias, o helis tik šiek tiek sunkesnis) ir yra daug pranašesnės už visas kitas dujas. Pagal atomų dydį jie taip pat yra lyderiai, nors čia yra šiek tiek atvirkščiai: helio atomas yra mažiausias, o vandenilis užima antrąją vietą.
Tačiau panašu, kad tai yra šių dujų panašumų pabaiga. Vandenilis yra labai aktyvus elementas, itin degus ir sprogus: net pavojingesnis už buitinį propaną. O helis yra absoliučiai inertinės dujos, kuri nereaguoja su jokiu žinoma medžiaga, todėl negali sudeginti ar palaikyti degimo, taip pat negali sukelti apsinuodijimo. Pagal Rusijos ir Europos standartus, taip pat pagal taisykles priešgaisrinė sauga siurbimui balionai Naudojamas tik helis arba paprastas oras. ()
Ar saugu įkvėpti helio iš baliono? Tai gana saugu, jei, žinoma, kalbame apie patį helią, o ne apie bakterijas ar kitus galimus šalutinius veiksnius. Helis, in cheminis pojūtis dar „neutralesnis“ už azotą, iš kurio daugiausia susideda žemės atmosfera. Dirbdami su akvalangu narai naudoja helią kaip kvėpavimo mišinio komponentą didelis gylis, nes praktiškai netirpsta žmogaus kraujyje.
Yra keletas teorijų, paaiškinančių, kodėl oro balionai gali skristi. IN plačiąja prasmešį procesą lemia oro ir dujų masės santykis. Jei balionas pilnas...
Yra keletas teorijų, paaiškinančių, kodėl oro balionai gali skristi. Plačiąja prasme šį procesą lemia oro ir dujų masės santykis. Jei balionas pripildytas dujų, jis pakyla aukštyn ir nenukrenta ant žemės. Kai jis pripildytas oro, pavyzdžiui, kai žmogus pats pripučia balioną, jo gebėjimas skristi sumažėja. Dujos yra daug lengvesnės už orą, todėl geriausiai plūduriuoja balionai, užpildyti heliu.
Priklausomai nuo užpildymo balionai gali atlikti įvairias manipuliacijas:
- jei kamuolys pilnas anglies dvideginio, oras ar argonas, tada prasčiau skris;
- neonas, metanas, azotas, helis ir vandenilis priverčia rutulį greitai pakilti dėl minimalaus šių dujų svorio ir didelis skirtumas su oro mase.
Skrydis oro balionu fizikos požiūriu
Fizikos požiūriu bet koks kūnas, patalpintas į dujas ar skystį, yra veikiamas poslinkio jėgos, lygus svoriui kūnai. Balionas viduje šiuo atveju yra ore „padėtas“ kūnas. Nes dujos, užpildančios kamuolį, daro jį lengvą, palyginti su oru, tada pradeda realizuotis plūdrumo jėga. Dėl šios priežasties kamuolys greitai pakyla aukštyn ir pradeda skristi.
Fizikos pagalba galima paaiškinti ne itin gerų oro pripildytų balionų skraidymo savybių priežastį. Svoris šiuo atveju yra beveik toks pat, todėl kamuolys gali tik sklandyti ore, bet be jėgos jis grimzta į žemę.
Baliono skrydis ore prilygsta laivų plaukiojimui vandeniu. Tiek pirmuoju, tiek antruoju atveju žiebtuvėlio korpusą išstumia sunkus vanduo arba oras. Be to, vandens ir oro plūdrumas yra beveik vienodas.
Kodėl skraido oro balionai?
Dideli oro balionai, skirti aeronautikai, skrenda dėl tų pačių priežasčių, kaip ir maži žaisliniai balionai. Gebėjimo skraidyti paaiškinimas šiuo atveju taip pat yra fizikos dėsniai. Kamuolio dydis, krepšio svoris ir keleiviai yra glaudžiai susiję vienas su kitu. Balionas kyla į viršų kaitinant jame esantį orą ir susidarančias dujas. Dėl šio efekto rutulys tampa lengvesnis už orą ir jį veikia plūduriuojanti jėga. 
Baliono valdymas
Neįmanoma valdyti jokių balionų. Pradžia valdymo jėga visada oras arba vėjas. Jei paleisite mažą balionėlį ir laikysite jį už siūlo, tada, nepaisant jūsų pastangų, galite jį pasukti teisinga kryptis tai neveiks. Panaši situacija būna ir su balionais. Vienintelis dalykas, kurį gali padaryti krepšyje esantys keleiviai, tai nuleisti kamuolį iki žemės arba pakelti aukščiau į orą. Aukštis įgyjamas mažinant svorį (nuleidžiami specialūs svareliai), o rutulys nuleidžiamas sumažinus dujų kiekį, reguliuojant gumuotos medžiagos viduje esančio oro šildymo temperatūrą. Temperatūra keičiama keičiant degiklio lygį.
Kodėl oro balionai ir dirižabliai pripildyti vandenilio ar helio?
Vaikystėje visi žaidė su balionais. Niekas niekada nesusimąstė, kodėl balionai pripildyti vandenilio ar helio. Norėdami atsakyti į šį klausimą, turėtume prisiminti keletą klausimų iš mokyklos kursas fizika. 
Šiek tiek fizikos
Jei kūnas yra ore, jį veikia kelios jėgos. Didžiausia įtaka veikia Archimedo jėgą ir svorį. Jų skirtumas vadinamas pakėlimu. Jei jie yra vienodi, tai balionas laisvai kabo arba juda oru įmantriais vingiais, kurių forma priklauso nuo srovių. Jei Archimedo jėga pasirodys esanti daugiau svorio, atsiranda kėlimo jėga, kuri balioną veikia aukštyn. 
Lėktuvo svorį sudaro pačios dujos, korpusas, kuriame jis yra, ir keliamas krovinys.
Jei užpildysite apvalkalą įprastu oru, kurio temperatūra aplinką, kamuolys nepakils. Orą reikia pašildyti. Todėl balione turi būti degiklis, kuris nuolat šildytų orą korpuso viduje.
Archimedo jėga priklauso nuo apvalkalo tūrio ir jame esančio oro bei dujų tankių skirtumo.
Didėjant aukščiui temperatūra mažėja, oro slėgis ir jo tankis uždarame apvalkale mažėja. Atitinkamai Archimedo jėga mažėja, o rutulys pradeda leistis. Kad taip nenutiktų, apatinėje korpuso dalyje padaroma skylė, po kuria dedamas degiklis. Sumažindami arba padidindami sudegintų degalų kiekį, galite valdyti skrydžio aukštį.
Orlaiviuose su uždaru apvalkalu naudojamos dujos, kurių tankis toje pačioje temperatūroje yra mažesnis nei aplinkinio oro.
Tarp turimų dujų mažiausias tankis turi vandenilio. Pramonėje jis gaunamas dideli kiekiai, todėl jo kaina yra palyginti nedidelė.
Šiandien saugumo sumetimais sferinis baliono apvalkalas užpildytas heliu. Šis yra retas cheminis elementas pirmą kartą buvo atrastas naudojant spektrinė analizė saulėje ir gavo savo pavadinimą Helios, kuris reiškia saulę. Daug vėliau šios dujos buvo aptiktos žemėje.
Esant tokiai pačiai temperatūrai, helio tankis yra 10 kartų mažesnis nei oro. Vandenilis turi dar geresnį rodiklį – 20. Todėl iš pradžių balionai buvo pripildyti vandenilio. Tačiau, skirtingai nei helis, tai yra degios ir sprogios dujos. Šį elementą naudoti saugu, tačiau heliu užpildytas balionas turi daug mažiau keliamosios galios.
Šiek tiek istorijos
Dideli balionai vadinami aerostatais, o anksčiau jie daugiausia buvo skirti moksliniai tyrimai. Dauguma jų buvo įvairaus skersmens sferos.
Didžiausias balionas „Record“, kurio rutulio tūris viršija 4000 m³, pakilo 2010 m. rudenį. Jo gondola keliavo 36 žmonės.
Didžiausias aukštis, į kurį pakilo balionas, buvo daugiau nei 21 km. Rekordinį skrydį 2005 m. atliko Indijos pilietis Vijaypat Singhania. Balionas buvo pripildytas šilto oro.
Cigaro formos dirižabliai buvo naudojami žmonėms ir kroviniams gabenti praėjusio amžiaus pradžioje ir viduryje.
Didžiausias žmonijos istorijoje dirižablis „Hindenburg“ buvo suprojektuotas fašistinė Vokietija 30-ųjų pabaigoje. Jis atliko 21 skrydį per Atlantą ir mirė 1937 m. Tuo metu Vokietijoje helio nebuvo, o visi Hindenburgo bakai buvo užpildyti vandeniliu. Nelaimės priežastis nežinoma. Po tragedijos vandenilio pripildyti balionai ir dirižabliai keleiviams vežti nebenaudojami. Jie naudojami tik moksliniams tikslams.
Ar helis pavojingas?
Gana dažnai galima išgirsti nuomonę, kad dujos yra pavojinga medžiaga. Tai nėra tikras teiginys. Kodėl taip dažnai „nutinka“?
Faktas yra tas, kad žodis „dujos“, kaip ir daugelis kitų rusų kalbos žodžių, turi keletą reikšmių (apibrėžimų). „Pagrindine“ prasme dujos yra materijos būsena (bet kuri medžiaga gali būti kieta, skysta ir dujinė). O viena iš papildomų reikšmių dujų sąvoka reiškia buitinės degios dujos, naudojamas dujinių viryklių degikliuose (dažniausiai metano, propano arba butano).
Kokios dujos naudojamos balionams pripūsti? Jei kamuolys „skrenda“, galite būti tikri, kad jis nėra pripūstas tomis pačiomis dujomis, kurios tiekiamos į dujines virykles. Tik labai lengvos dujos, kurios yra daug lengvesnės už orą, gali palaikyti kamuolį ore. Propanas ir butanas yra sunkesni už orą, o kamuolys gulėtų ant grindų. Metanas yra šiek tiek lengvesnis už orą, tačiau jo keliamosios jėgos nepakaktų „paprastam“ mažam balionėliui pakelti į dangų: virš žemės galėtų pakilti tik didžiulis balionas, pripildytas metano – ir net tada itin „vangiai“: jo keltuvas būtų labai žemas.
Kokios dujos gali lengvai pakelti į orą bet kurį latekso ar folijos balioną? Tokių dujų yra tik dvi: vandenilis ir helis. Abi šios dujos yra elementarios medžiagos ir D.I. Mendelejevo periodinėje lentelėje pateikiamos skaičiais 1 ir 2. Pagal jų paplitimą Visatoje jis panašus: vandenilis užima pirmąją vietą, o helis – antrą vietą. Pagal „lengvumą“ šios dujos taip pat užima pirmą ir antrą vietas (vandenilis yra lengviausias, o helis tik šiek tiek sunkesnis) ir yra daug pranašesnės už visas kitas dujas. Pagal atomų dydį jie taip pat yra lyderiai, nors čia yra šiek tiek atvirkščiai: helio atomas yra mažiausias, o vandenilis užima antrąją vietą.
Tačiau panašu, kad tai yra šių dujų panašumų pabaiga. Vandenilis yra labai aktyvus elementas, itin degus ir sprogus: net pavojingesnis už buitinį propaną. O helis yra absoliučiai inertinės dujos, kurios nereaguoja su jokia žinoma medžiaga, todėl ji negali degti arba palaiko degimą, taip pat negali sukelti apsinuodijimo. Pagal Rusijos ir Europos standartus, taip pat pagal priešgaisrinės saugos taisykles, balionams pripūsti naudojamas tik helis (arba paprastas oras).
Ar saugu įkvėpti helio iš baliono? Tai gana saugu, jei, žinoma, kalbame apie patį helią, o ne apie bakterijas ar kitus galimus šalutinius veiksnius. Helis chemine prasme yra dar „neutralesnis“ už azotą, kuris sudaro didžiąją dalį žemės atmosferos. Helis yra naudojamas kaip kvėpavimo mišinio komponentas nardytojams dirbant dideliame gylyje, nes jis praktiškai netirpsta žmogaus kraujyje.
Ar helio bakas pavojingas? Jei tai balionas aukšto slėgio, apie 150 atmosferų ir daugiau – tuomet jis neabejotinai kelia pavojų sunaikinimo atveju. Tačiau sunaikinti metalinį cilindrą nėra lengva užduotis. Gamyklinių cilindrų kapsulės saugos riba yra gana didelė. Prieš naudojimą balionai išbandomi slėgiu, tris kartus didesniu už darbinį slėgį; po to ant cilindro formoje uždedamas gamyklinis ženklas keturi skaitmenys, o tai reiškia kito sertifikavimo mėnesį ir metus. Jei matote balioną rudas, ant kurio baltais dažais parašyta „helis“ arba „He“ (helis), o viršutinėje dalyje yra antspauduotas sertifikavimo mėnuo ir metai – vėliau nei dabartinis – galite būti ramūs (net jei sertifikavimo data yra „šiek tiek“ pavėluota). Orenburgo gamykloje (tai vienintelė helio gamykla Rusijoje) gaminami helio balionai yra sertifikuoti naudoti vietomis masinis susibūrimasžmonių. Bet jei pastebėjote, kad kas nors bando šlifuokliu pjauti arba gręžti dujų balioną, arba pataikyti kaltu, tuomet turėtumėte skambėti aliarmu, nesvarbu, ar balionas užpildytas heliu ar dar kuo nors, ar tai tuščia ar ne tuščia...
Ar helis gali uždusti, jei vienas ar keli balionai sprogs uždaroje erdvėje? Čia reikia įvertinti dydžio eilę. Vieno vidutinio kamuoliuko tūris yra maždaug 7 litrai. Mažame kambaryje, pavyzdžiui, du kartus trys metrai ir 2,5 metro lubų aukštis, tūris yra 15 kubinių metrų. metrų - tai yra 15 000 litrų. Jei šioje patalpoje „susprogdinsite“ net 50 helio balionų, jo tūris bus apie 350 litrų. Tai yra šiek tiek daugiau nei 2% oro tūrio. Vertė itin nereikšminga, nepaisant to, kad helis nėra toksiškas ir nesukelia alerginių reakcijų. Be to, visas helis akimirksniu pakils ir gana greitai prasiskverbs pro lubas, nes helio atomų gebėjimas prasiskverbti yra labai didelis. Negana to: net jei atidarysite balioną patalpoje ir išleisite visą helią į patalpą, tai nepadarys jokios žalos nei žmonėms, nei gyvūnams. Bet jei nuspręsite savo malonumui kvėpuoti heliu iš baliono (helis keičia savo balsą, sukeldamas balso stygos vibruoti didesniu dažniu) - neturėtumėte per daug nuvilti: jei ilgą laiką įkvėpsite vieną helio ir neįkvėpsite įprasto oro, galite jausti galvos svaigimą, nepaisant to, kad helis nėra nuodingas. Juk žemiškųjų gyvių organizmai taip sukurti, kad jiems reikia deguonies!
Ar galima rūkyti ar naudoti atvirą ugnį? šalia dujų įrangos ar prie pripūstų balionų, ypač jei iš jų aiškiai nuteka helis? Saugos priemonės sandėliuose, kuriuose yra skysto arba dujinio helio, azoto ir anglies dioksido - nedraudžia rūkymas, nes šios dujos neuždegti ir nepalaiko kitų medžiagų degimo. Tačiau jei deganti cigaretė palies balioną, jis greičiausiai sprogs: tas pats nutiks, jei balionas palies įkaitusią lemputę. Bet tai tiesiog susprogs guma, sudaranti rutulio apvalkalą. Nebus sprogimo ar liepsnos.
Ar heliu pripūstas balionas yra saugus... mažas vaikas? Pagal Europos standartus, ilgą laiką vaikams iki 3 metų nerekomenduojami jokie žaislai – išskyrus tuos, kurie tiekiami steriliose pakuotėse. Ir čia esmė visai ne ta, kad kokia nors medžiaga ar substancija gali turėti žalingas poveikisįjungta vaikų kūnas- Bet faktas toks mažas vaikas Su didelė tikimybė bandys įsidėti į burną, prieš tai paridenęs žemėje ar kitose „nesteriliose“ vietose. Natūralus lateksas, iš kurio pagamintas baliono apvalkalas, taip pat techninis helis (daugiau nei 98%) arba helio ir oro mišinys (60/40), nekelia pavojaus sveikatai. Tik reikia atsižvelgti į tai, kad latekso rutulys gali sprogti, jei kūdikis su juo nežais labai atsargiai ir stiprus garsas medvilnė gali išgąsdinti vaiką. Todėl mažiesiems rekomenduojama dovanoti ne guminį kamuoliuką, o folijos figūrėlę, kuri, kaip taisyklė, yra spalvingesnė ir „neiššoka“ vaikui netyčia įkandus.
Į šiuos ir kitus klausimus mūsų vadovai pasiruošę atsakyti telefonu. Pagarbiai, portalo svetainės administracija
Balionai kyla aukštyn, nes jų pripildomos dujos yra lengvesnės už aplinkinį orą. Daugelio dujų, ypač vandenilio ir helio, tankis yra mažesnis nei oro. Tai reiškia, kad tam tikroje temperatūroje jie turi mažesnę tūrio vieneto masę nei oras.
Kai tokios lengvos dujos bus pumpuojamos į balioną, jis kils tol, kol bendras dujų korpuso, krepšio, svorio ir kabelių svoris bus mažesnis už baliono išstumto oro svorį. (Kadangi oras fizikoje laikomas kaip skysta terpė, čia galioja tas pats dėsnis, kaip ir į skystį panardintus kūnus.) Pakyla ir karštas oras, kurio tankis mažesnis nei šalto oro. Nors karštas oras nėra toks lengvas kaip kai kurios dujos, jis yra saugesnis ir lengviau gaminamas naudojant propano degiklius, sumontuotus po baliono korpuso kakleliu, kuris paprastai yra pagamintas iš lengvo audinio, pavyzdžiui, sustiprinto nailono. Karšto oro pripildyti balionai paprastai skrenda keletą valandų, tačiau papildomai neįkaitinus oro korpuso viduje jie palaipsniui praras aukštį.
Molekulės esant skirtingoms temperatūroms
- Kai oras šaltas, molekulės juda lėtai ir yra arti viena kitos.
- Kai oras įkaista, galiMolekulės pradeda judėti greičiau ir nukrypsta į šonus, užpildydamos didesnį tūrį.
- Kadangi įkaitęs orastoliau plečiasi, tampa mažiau tankus.
- Vėsdamas orą jismolekulės praranda greitį, mažėja tūris, didėja tankis.
- Balionas guli ant šono. Propano degikliai šildo orą korpuso viduje, todėl jis išsipučia ir pakyla.
- karšta, lengvas oras(paveikslėlis po tekstu) pakyla korpuso viduje, o paskui teka žemyn palei jo sienas. Per kaklą išspaudžiamas šaltas oras, kriauklės svoris su oru mažėja ir balionas pakyla.
- Pilotai išlaiko arba padidina savo aukštį, periodiškai įjungdami degiklius. Kol oras korpuso viduje yra karštesnis už išorinį, kėlimo jėga įveikia gravitacijos jėgą.
- Balionas leidžiasi žemyn, kai jį užpildantis oras vėsta ir susitraukia. Pilotai gali pagreitinti nusileidimą išleisdami karštą orą per angą baliono viršuje.
Slėgio, tūrio ir temperatūros sąveika
Trijų parametrų tarpusavio priklausomybė. Dujų slėgis, tūris ir temperatūra yra tarpusavyje susiję. Kambario temperatūroje (netoli dešinėje) dujų molekulių judėjimas indo viduje sukuria tam tikrą slėgį. Jei tūris yra > perpus mažesnis (vidurinis paveikslėlis dešinėje), vidinis slėgis padvigubėja. Kai oras įkaista (dešinėje), jo slėgis didėja, o tūris didėja proporcingai temperatūrai.
Kada ir kur buvo pakeltas pirmasis oro balionas, tiksliai nežinoma. 1973 m. buvo atliktas sensacingas atradimas: in senovės šalis Inkai, šiuolaikinio Peru teritorijoje, uolų paveiksluose jie rado karšto oro baliono atvaizdą su tetraedro pavidalo apvalkalu su iš apačios pakabinta dviviete gondola - šautuvu. Taip pat buvo parodyti oro baliono paruošimo skrydžiui, ugnies kūrenimo, apvalkalo užpildymo karštu oru ir skrydžio etapai. Jie netgi nurodė lyginamieji dydžiai kriauklės. Pagal tokį konstrukciją mūsų amžininkų pagamintas balionas buvo pakeltas į orą, pasirodė visai gyvybingas, per minutę įaugęs šimto metrų aukštį.
XIV amžiuje vienuolis Albertas iš Saksonijos rašė, kad ugnies dūmai yra daug lengvesni už orą ir dėl oro plėtimosi ugnies įtakoje jame kyla.
XVI amžiuje anglų mokslininkas Scaligeris pasiūlė pagaminti iš aukščiausio aukso lukštą ir užpildyti jį karštu oru. Dar po šimto metų pasirodė Cyrano de Bergerac romanas „Kita šviesa arba Mėnulio valstybės ir imperijos“, kuriame kartu su daugeliu įdomių projektų lėktuvas Kelionėms lėktuvu buvo aprašytas prietaisas, panašus į karšto oro balioną. Romano herojus, padedamas dviejų hermetiškų dūmų pripildytų kriauklių, nuskrenda beveik iki paties Mėnulio, kur išskiria dūmus ir, naudodamas sviedinius kaip parašiutą, ramiai nusileidžia į jo paviršių.
Ir vis dėlto, atgalinis skaičiavimas paprastai atliekamas nuo 1783 m. birželio 5 d., kai Prancūzijos mieste Annone broliai Etjenas ir Josephas Montgolfier pakėlė į orą šilko rutulį, kurio tūris yra 600. kubinių metrų. Kamuolio apvalkalas iš vidaus buvo padengtas popieriumi, o ant jo apatinės skylutės, kuri buvo sumontuota scenoje, pritvirtinta grotelė iš vynmedžių. Po scena užsidegė ugnis, o karštas oras su dūmais pakėlė kamuolį į dviejų kilometrų aukštį. Štai kodėl karšto oro baliono pavadinimas atsirado priešingai nei charlier, pavadintas profesoriaus Charleso vardu, kuris 1783 m. rugpjūčio 27 d. paleido vandeniliu užpildytą balioną.
Netrukus po antrojo balionų gimimo pasirodė kombinuoti dizainai, kurie sujungė abiejų tradicinių pranašumus. Korpusas buvo padalintas į dvi dalis. Viršutinė užpildyta lengvu ir nedegiu heliu, o apatinė – karštu oru. Skrydžio metu kaitindami propanu, etanu ar žibalu, deginamu specialiuose degikliuose, aeronautai reguliuoja skrydžio aukštį. Šio tipo balionai kartais vadinami rožiniais – vieno pirmųjų balionininkų Jeano Francois Pilâtre'o de Rosier garbei, kuris mirė 1785 m., kai jo balionas, užpildytas karšto oro ir vandenilio mišiniu, užsidegė skrendant.
Kuro pasirinkimas orui šildyti korpuse yra lemiamas karšto oro balionų skrydžio charakteristikų veiksnys. Juk kuo didesnė degalų kilogramo kaloringumas, kuo mažiau degalų reikia pasiimti į skrydį, tuo geresnės oro baliono skrydžio charakteristikos: jis galės ilgiau išbūti ore ir skristi. ilgesnis atstumas arba pakilti į didesnį aukštį.
Mūsų pirmtakai orui šildyti iš pradžių naudojo viską, kas galėjo degti – medžių šakas, šiaudus, anglį ir kt. Vėliau perėjo prie naftos, degiųjų dujų ir medžio anglies. Parinktas kuras, galintis greitai ir efektyviai šildyti orą oro balione, būti pigus ir prieinamas.
Dėl to mes apsigyvenome ant propano ir butano mišinio lygiomis dalimis. Tačiau jis yra šiek tiek blogesnis nei grynas propanas, nes jo lakumas yra mažesnis, o degikliuose turi būti įrengti papildomi įtaisai lakumui padidinti.
Degikliai taip pat neatpažįstamai pasikeitė. Dabar tai įrenginiai su reguliavimo ir stebėjimo mechanizmais, kurie automatiškai palaiko reikiamą karšto oro temperatūrą korpuse.
Tačiau voke esantis oras gali būti šildomas tiesiog nesudeginant kuro balione. Yra ir kitas šilumos šaltinis – saulė. O jei lukštas nudažytas juodai, jis kaupsis saulės energija. Pagal šį principą 1973 metais JAV buvo pastatytas karšto oro balionas „Solar Firefly“, kuris skrido naudodamas tik energiją. saulės spinduliai. Prancūzijoje buvo sukurta nemažai balionų naudojant infraraudonoji spinduliuotė saulė. Jie buvo vadinami MIR. Pagrindinis jų skirtumas yra tas, kad oras korpuse šildomas ne tik atmosferos spinduliuote infraraudonųjų spindulių diapazone, bet ir žemės spinduliuote.
MIR apvalkalas yra padalintas į dvi dalis. Viršutinė dalis praktiškai neskleidžia infraraudonųjų spindulių dėl specialios dangos išorinis paviršius apvalkalas, pvz., aliuminizuotas mylaras, todėl po juo kaupiasi šiluma. Apatinė dalis pagaminta iš skaidrios polietileno plėvelės su skylute apačioje. Kai toks balionas praskrenda virš žemės ploto, kur šilumos srautas nukreiptas į viršų, apvalkalas įkaista ir atsiranda papildoma aerostatinė pakėlimas. Dieną balionas pakyla, naktį leidžiasi, bet ne į žemę, o į tam tikrą aukštį, kur pakanka žemės spinduliuotės, kad korpuse būtų palaikoma pakilusi oro temperatūra.
Žinoma, oro baliono skrydžio aukštis priklausys nuo daugelio veiksnių: vietovės platumos ir metų laikų, dangaus skaidrumo ir paros laiko ir tt Stratosferoje aerostatinė keliamoji jėga nuo karščio Saulės ir žemės skersmuo visada yra teigiamas, tai yra, balionas gali skristi per visą žemės paviršių dieną ir naktį.
Skrydžio aukštis dieną ir naktį gali būti keičiamas oro vožtuvu, esančiu korpuso viršuje ir valdomu nedideliu varikliu, maitinamu lėktuve esančiu energijos šaltiniu. Kai vožtuvas atidarytas, šiltas oras korpuse pakeičiamas šaltu oru, patenkančiu per apatinę angą, kurios skersmuo yra didesnis už vožtuvo skersmenį. Be to, korpuso tūris išlieka pastovus.
Kelių dienų skrydžiai balionai skatino aeronautų konkurencinę dvasią. Daugelis aeronautikos entuziastų svajojo skristi aplink Žemę. Iš pradžių buvo bandoma skristi virš bet kurio vandenyno. Atlanto vandenynas pasirodė tinkamiausias, šiaurinė dalis kurioje gausu oro ir jūrų kelių. Taip buvo lengviau stebėti skrydį ir ieškoti drąsuolių, kurie rizikavo skristi per Atlantą.
1984 m. rugsėjo 14 d. 58 metų amerikietis D. Kittingeris, buvęs karinis lakūnas bandytojas, pakilo iš Karibu miesto Meine ir dėl stipraus užpakalinio vėjo maždaug po 70 valandų atsidūrė prie JAV krantų. Prancūzija. Jo skrydžio trajektorija driekėsi per Niufaundlendą, paskui į pietus nuo Grenlandijos ir prieš Airiją staigiai pasuko į pietryčius. Dėl to buvo šiek tiek sunku pasirinkti nusileidimo vietą, nes visoje Europoje aeronautas atsidūrė gerokai į pietus nuo vietų, kur planuota nusileisti.
Nuskridęs šiauriniais Pirėnų atšakiais ir Prancūzijos Viduržemio jūros pakrante, jis nusileido miškingoje vietovėje netoli Italijos miesto Savonos. Finišas buvo sunkus, aeronautas iš trijų metrų aukščio buvo išmestas iš gondolos, susilaužė koją ir buvo nedelsiant nuvežtas į ligoninę.
1998 m. Steve'as Fossetas pasiekė pasilikimo skrydžio rekordą. Jis išvyko į skrydį į Naujųjų metų išvakarės, pakabinti visą gondolą propano cilindrais, kad oras korpuse ilgiau šildytų. Tačiau skrydžio metu jam ištiko bėda – jis atsisakė kompiuterine sistemašildė kabiną ir jis pradėjo sušalti. Turėjome nusileisti į šiltesnius atmosferos sluoksnius. 914 metrų aukštyje oro balionininkas kirto Rusijos siena Anapos regione. Po kurio laiko jis gavo signalą apie avarinį nusileidimą – galutinai sugedo įranga ir jis buvo priverstas nusileisti netoli Grechanaya Balka ūkio, Krasnodaro teritorijoje.
1998 m. rekordininkas buvo šveicaro Bertrano Picardo įgula. Belgas Bimas Verstraetenas ir anglas Andy Elsonas. Iš Europos į dangų pakilę be didelio triukšmo su „Brightling Orbiter 2“ balionu, jie nuskriejo daugiau nei dvidešimt tūkstančių kilometrų. Tačiau susidūrę su nepalankiomis oro sąlygomis jie buvo priversti nusileisti Birmoje.
Jaudulys augo. 1999 metais vienas po kito ekipažai startavo iš skirtingos šalys ir dažniausiai jiems nepavykdavo. Pagrindinė kova kilo tarp europiečių. Pirmieji iš Ispanijos 1999 m. vasario 17 d. startavę britai Andy Elsonas ir Colinas Prescottas ore praleido daugiau nei dvylika dienų, sumušdami pasaulio skrydžio trukmės ir nuotolio rekordą, tačiau vis tiek buvo priversti leistis – jiems baigėsi degalai. .
Po rekordininkų atskubėjo dar vienas oro balionas, paleistas kovo 1 d., sekmadienio rytą, iš Šveicarijos Chateau d'Eux miestelio su tuo pačiu tikslu – be sustojimų skristi aplink mūsų planetą. Jo vadas buvo garsiojo anūkas Šveicarų mokslininkas ir keliautojas Auguste'as Piccardas Bertrandas Nuskristi laiku, tai yra Naujųjų metų išvakarėse, jam sutrukdė dvi priežastys: nepalankūs orai ir Pekino leidimo skristi per Kinijos oro erdvę nebuvimas.
„Orbiter 3“ skyriai buvo užpildyti ne heliu, o propanu, todėl jis pasirodė didesnis ir sunkesnis nei „Elson and Prescott“ balionas. Jo aukštis siekė 55 metrus, o svoris – 9 tonas. Tačiau jis sugebėjo paimti dideles kuro atsargas, ir tai galiausiai pasiteisino.
„Picartas ir jo partneris britų lakūnas Brianas Jonesas tikėjosi per 16 dienų apskrieti Žemę“, – rašo S. Nikolajevas žurnale „Technology for Youth“, – „turėdami privalumą leidimą skristi. pietinė dalis Kinija. Tačiau ekspedicija toli gražu nebuvo lengva. Jie turėjo pakilti pučiant stipriam žemės vėjui, nelaukiant gero oro, nes Pikaras bijojo praleisti palankias stratosferos sroves. Iškart po starto jie buvo nugabenti link Ispanijos. Tačiau jiems pavyko šiek tiek ištiesinti skrydžio kryptį, virš Mauritanijos patekę į palankią oro srovę, nukreipusią link Indijos. Kinija ir per ją Ramusis vandenynasį Kaliforniją...
Kelis kartus balionas sustingo ir pradėjo greitai prarasti aukštį. Problemų kilo ir deguonies tiekimo bei balionų valdymo sistemose...
Tik tada, kai aštuonioliktą dieną oro balionas „Orbiter-3“ pralėkė Amerikos žemyną ir atsidūrė už Atlanto, oro balionininkai pradėjo rimtai tikėtis sėkmingos ekspedicijos baigties. Viltis suteikė jiems jėgų, kurios tuo metu jau buvo išsekusios. Apie tai pranešė aeronautai patikros punktas kad sugedo vienas jų šildytuvas, o temperatūra laive neviršija aštuonių laipsnių Celsijaus. Abu stipriai peršalo. Bertranas Picardas, pagal specialybę psichiatras, net buvo priverstas griebtis hipnozės, kad atgautų jėgas.
Kovo 21 d., apie dešimtą valandą ryto, neįtikėtinai pavargę oro balionininkai, nuskridę daugiau nei keturiasdešimt tūkstančių kilometrų, galėjo palikti savo ankštą kajutę. „Erelis nusileido“, – radijo ryšiu jie pranešė į Šveicariją, nusileidę netoli Muto kaimo, esančio už 800 kilometrų į pietvakarius nuo Kairo.
Taigi rekordas užfiksuotas. Apie ką dabar turėtų svajoti šiuolaikiniai aeronautai? Apie skrydį per abu ašigalius? Arba surengti oro balionų lenktynes gaublys– kas įsipareigos kelionė aplink pasaulį greičiau? Turbūt logiškiau pasirinkti kitą kelią. NASA specialistai astronominiams tyrimams sukonstravo milžinišką moliūgo formos balioną. Jo skersmuo – apie 128 metrai, o aukštis – 78. Vienas iš bandymų 2001 metų pavasarį baigėsi nesėkmingai. Balionas nuskendo dėl nuotėkio, pakilo į 20 kilometrų aukštį. Spėjama, kad toks milžinas su 1350 kilogramų moksline įranga plauks 35 kilometrų aukštyje ir išliks ore iki šimto dienų. Ir per šį laiką, esant palankiam vėjui, jis penkis kartus apskris mūsų planetą.
Tokiu atveju visas valdymas bus atliekamas radijo ryšiu ir naudojant autopilotą. Naudojimas pagal paskirtį saulės kolektorių borto sistemų maitinimui. Oro baliono paleidimas kainuos mažiausiai tris kartus pigiau nei palydovo paleidimas, o parašiutu nuleista įranga gali būti naudojama kelis kartus.
Dar vieną originalų projektą pasiūlė amerikiečių dizaino studentai Ericas Reiteris ir Davidas Goodwinas: 180 metrų dirižablis plauks per dangų kaip kirpėjas. Apatinė jo vertikalios konstrukcijos dalis tarnaus kaip stabilizatorius, o heliu užpildytas centrinis ir du šoniniai pontonai – kaip burės. Milžiniškas balionas gali būti naudojamas kaip mokslinė bazė arba turistinis lėktuvas.
